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Kvaser硬件使得欧洲核子研究组织(CERN)的数据采集工作不再复杂

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Kvaser的PCICanx板卡在世界上最强大的粒子加速器(CERN的大型强子对撞机)中扮演重要角色。LHC中运行的最大型实验ATLAS使用几百个Kvaser的PCICanx CAN转PCI板卡收集来自亚原子碰撞处检测器的数据。cern.png

LHC的目标是重建宇宙大爆炸之后的状态。希望包括ATLAS在内的各种实验将进一步加强我们对大范围理论物理现象的理解,包括寻找希格斯玻色子、额外的宇宙维度和构成暗物质的粒子。

PCICanx板卡为ATLAS电子设备房间中的检测器和100台左右控制和监视用电脑之间提供链条中的关键链路。每台电脑都最多装有三块Kvaser板卡,总共可以控制超过300条CAN总线上的5000多个CAN节点!

这个案例中,ATLAS与阿姆斯特丹的国家核物理和高能物理研究所(NIKHEF)以及彼得堡核物理研究所合作设计和开发涉及的CAN总线节点。研究员们把PCICanx板卡称为嵌入式本地监视板(ELMB),Kvaser与ATLAS人员合作优化PCICanx板卡以满足ELMB需求。

CERN的赫尔弗莱德.伯克哈特博士负责ATLAS检测器控制系统(DCS)项目,他表示:“DCS需要监视200000个缓慢改变(每秒测量一次)的参数,例如电压、电流、温度和压力。此外,我们在测量复杂设备的运行参数、切换安装等”。因此,包含多路复用64通道ADC的ELMB I/O模块同时收集模拟和数字输入以及特性数字输出。每个ELMB适配器都带有Kvaser适配器卡的四个外接端口之一,使用CANopen作为上层通信协议。

从数据采集角度来看,CAN网络是一个自动的选择。伯克哈特博士说:“它非常强壮,带有很好的工业支持(包括芯片级),价格并不昂贵,并且为我们提供足够的功能。”

长期应用

对许多人来讲,第一次听说现在CERN正在进行的科学工作是今年9月10日发起LHC。但是,LHC项目经过多年才有成果,CERN早在2002年就为ATLAS实验选择Kvaser的PCI转CAN硬件(比较Kvaser和它的竞争对手之间的解决方案之后)。

在被问及为什么选择Kvaser的板卡时,伯克哈特博士说:“Kvaser最初的尺寸已经能够很好地满足我们的需求。他们按照我们的建议制作了完全满足我们需求的新版本板卡。另一个优点是,他们有USB和PCMCIA规格的CAN适配器卡,那些板卡支持相同的应用软件。并且,在需要最初软件补丁时,Kvaser的响应也非常快。”

在确定CERN的CAN适配器选择的物理需求中,每个端口都需要单独的缓存并且能够单独进行控制(因此重置一个端口不会影响另一个端口)。从软件角度来看,必须支持Windows 2000、XP并且最好包括Linux驱动程序,需要一个简单而直观的API。

Kvaser的PCICanx系列遵循PCI 2.3规范,并且支持CAN 2.0 A和2.0 B。产品包括支持一个、两个和四个控制器的版本,安装起来非常简单(基本上是即插即用)。指定PCICanx时,只有Kvaser能够在板卡上支持四个端口,为CERN提供性价比极高的解决方案。

(感谢CERN提供ATLAS实验的图片)


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