EPICS的IOC和LabWindows/CVI的接口方法

　　实验物理和工业控制系统EPICS (Exper-imental Physics and Industrial Control Sys-tem)[1]是美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)和阿贡国家实验室(ANL)联合开发的加速器控制系统软件开发工具包。许多著名实验室参加了EPICS的开发,它已被国际上众多高能物理实验设施和控制系统采用,已有涉及加速器、高能物理实验、天文望远镜和工业控制等领域的多个项目用EPICS设计了其控制系统,它特别适合大型综合控制系统的开发。新的EPICS版本能在包括Windows在内的众多操作系统下运行,在Windows系统下,可以轻松编写EPICS扩展软件。

　　LabWindows/CVI[2](简称CVI)是美国NI(National Instruments)公司利用虚拟仪器技术开发的32位面向计算机测控领域的软件开发平台,越来越广泛地应用于各种测控仪器仪表的开发。它以ANSIC为核心,将功能强大、使用灵活的C语言平台与用于数据采集、分析和表达的测控专业工具有机地结合起来,提供了丰富的仪器仪表界面和控件,并带有数值分析、数字信号处理、GPIB、VXI、VISA、TCP等函数库,同标准C/C++兼容。利用灵活的C语言,很容易实现仪器的控制、数据分析和显示。

　　建立EPICS的IOC[3]与CVI的接口,将基于CVI开发的测控仪器仪表模块或子系统集成到EPICS,可以方便地在EPICS中利用CVI提供的大量仪器仪表的驱动,直接使用CVI的数值分析和数字信号处理等库函数,以便缩短软件开发周期,提高软件质量。本文所使用软件版本分别为EPICS Base3.14.8和LabWin-dows/CVI 6.0。

　　在惯性约束核聚变(Initial ConfinementFusion,ICF)的实验中,物理(靶)诊断系统的设计(包括硬件和软件)与物理目标紧密相关。由于实验物理目标的多样性,从而要求实验编排多变性,系统能够对种类繁多的仪器和设备实现通讯和控制,按每个物理课题的要求能够实时地完成具体诊断系统的组建,具有广泛的适应性和充分的灵活性。“神光-III”原型装置的靶诊断子系统选择标准总线作为测试平台,VXI总线是VME总线在仪器领域的扩展,具有标准化、模块化、可靠性高、互换性好、速度快等优点,是“神光-III”原型装置将采用的标准总线之一。在实验中有很多带有GPIB接口的示波器、CCD相机和其它仪器,我们将示波器通过VXI-GPIB转换协议集成到VXI总线集总式数据采集和控制平台中,并运用虚拟仪器技术,通过虚拟仪器与控制系统EPICS的接口,实现EPICS的IOC控制器对示波器的远程控制。本文用一个由CVI开发的基于VXI总线的集总式示波器采集和控制模块[4]作为实例,检验了将CVI集成到EPICS的IOC中的接口方法。

　　1　系统结构

　　实现EPICS的IOC控制器对示波器的远程控制方案的硬件结构如图1所示: