周　平　洪春霞　王玉柱　楊春明　田　豐　邊風(fēng)剛　王　劼

（中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所 嘉定園區(qū)　上海 201800）

生物X射線小角散射實(shí)驗(yàn)站控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

周平洪春霞王玉柱楊春明田豐邊風(fēng)剛王劼

（中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所 嘉定園區(qū)上海 201800）

生物X射線小角散射光束線站（Biological Small Angle X-Ray Scattering, BioSAXS）是國(guó)家蛋白質(zhì)科學(xué)研究上海設(shè)施五線六站之一，運(yùn)動(dòng)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是BioSAXS實(shí)驗(yàn)站建設(shè)的重要組成部分。介紹了BioSAXS實(shí)驗(yàn)站運(yùn)動(dòng)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于EPICS （Experimental Physics and Industrial Control System）的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，開發(fā)了EPICS下的Pilatus探測(cè)器的數(shù)據(jù)采集軟件。通過對(duì)運(yùn)動(dòng)控制、探測(cè)器數(shù)據(jù)采集和光強(qiáng)檢測(cè)等控制操作界面進(jìn)行集成，形成了統(tǒng)一的用戶界面，并在BioSAXS實(shí)驗(yàn)站的調(diào)試和運(yùn)行中得到成功應(yīng)用。該控制軟件界面友好，操作簡(jiǎn)單，其功能和性能通過了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，滿足了BioSAXS線站對(duì)運(yùn)動(dòng)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的需求。

生物X射線小角散射光束線站，實(shí)驗(yàn)物理及工業(yè)控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)工具箱，控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

上海光源（Shanghai Synchrotron Radiation facility, SSRF）是第三代同步輻射裝置，是世界上同能區(qū)正在建造或設(shè)計(jì)中性能指標(biāo)最先進(jìn)的第三代同步輻射光源之一［1-2］。目前已有13條光束線和16個(gè)實(shí)驗(yàn)站投入運(yùn)行。生物X射線小角散射光束線站（Biological Small Angle X-Ray Scattering, BioSAXS）屬于國(guó)家蛋白質(zhì)研究上海設(shè)施第五系統(tǒng)——蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)研究中包含的兩條基于上海光源建設(shè)的光束線站之一。BioSAXS實(shí)驗(yàn)站以蛋白質(zhì)在自然狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)變化和相互作用為主要研究方向，重點(diǎn)開展以時(shí)間分辨為主的動(dòng)態(tài)過程研究工作。

BioSAXS實(shí)驗(yàn)站控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的難點(diǎn)在于如何實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制和數(shù)據(jù)采集的集成化控制，并向用戶提供更方便的操作界面。本文工作基于EPICS （Experimental Physics and Industrial Control System）軟件平臺(tái)，集成了運(yùn)動(dòng)控制、光強(qiáng)檢測(cè)、探測(cè)器等功能，滿足了生物小角散射實(shí)驗(yàn)的控制和數(shù)據(jù)采集方面的需求。

1　BioSAXS實(shí)驗(yàn)站控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

1.1控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件簡(jiǎn)介

BioSAXS實(shí)驗(yàn)站控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括實(shí)驗(yàn)站控制系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它們起著實(shí)驗(yàn)站設(shè)備的運(yùn)動(dòng)控制和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取的功能?？刂葡到y(tǒng)元件主要包括兩個(gè)用于阻擋寄生散射和雜散光的單色光四刀狹縫、用于溶液樣品蠕動(dòng)裝置實(shí)驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)支撐臺(tái)、用于阻擋直通光束的BeamStop和調(diào)節(jié)探測(cè)器位置的二維運(yùn)動(dòng)支撐臺(tái)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要設(shè)備有探測(cè)器系統(tǒng)、光強(qiáng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)站各種設(shè)備可進(jìn)行各種組合和協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)以滿足不同的生物小角散射實(shí)驗(yàn)需求。

1.2軟件開發(fā)平臺(tái)EPICS和控制系統(tǒng)工具箱

上海光源整體控制系統(tǒng)使用EPICS分布式控制系統(tǒng)，是國(guó)際上實(shí)驗(yàn)通用的分布式控制系統(tǒng)。EPICS是由美國(guó)洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Los Alamos National Laboratory, LANL）和阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Argonne National Laboratory, ANL）等聯(lián)合研制開發(fā)的實(shí)驗(yàn)物理和工業(yè)控制系統(tǒng)軟件包，它是基于標(biāo)準(zhǔn)模型的客戶機(jī)/服務(wù)器模式的分布式控制系統(tǒng)軟件工具集，具有可移植性、可互操作性、可裁減性以及可重用性等特點(diǎn)?；贓PICS 的實(shí)驗(yàn)站運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)由上層操作員界面（Operator Interface, OPI）、I/O控制機(jī)（Input/Output Controller, IOC）和連接OPI和 IOC的局域網(wǎng)（Local Area Network, LAN）組成［3-4］。OPI位于運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上，實(shí)驗(yàn)站采用控制系統(tǒng)工具箱（Control System Studio, CSS）來設(shè)計(jì)系統(tǒng)的控制和顯示界面。

CSS是由美國(guó)SNS （Spallation Neutron Source）、BNL （Brookhaven National Laboratory）和德國(guó)DESY（Deutsches Elektronen Synchrotron）合作開發(fā)而成，采用了Eclipse RCP （Rich Client Platform）的框架結(jié)構(gòu)，是一個(gè)集成多個(gè)應(yīng)用程序插件的開發(fā)工具軟件，可實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的界面制作、語音報(bào)警、數(shù)據(jù)存檔等功能，用于監(jiān)控和操作大型控制系統(tǒng)［5-7］。

2　BioSAXS實(shí)驗(yàn)站控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

BioSAXS實(shí)驗(yàn)站控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1　BioSAXS實(shí)驗(yàn)站控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)Fig.1　Control and data acquisition system for BioSAXS beamline.

2.1控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1.1硬件設(shè)計(jì)

BioSAXS實(shí)驗(yàn)站在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中，需要調(diào)節(jié)狹縫的開口和位置、蠕動(dòng)樣品裝置的調(diào)節(jié)、直通光阻擋器的位置等，這些都是采用運(yùn)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)相應(yīng)調(diào)節(jié)功能。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的主要硬件包括計(jì)算機(jī)、VME機(jī)箱、MVME5500 CPU卡、MaxV8000控制卡、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、狹縫、蠕動(dòng)樣品裝置及直通光阻擋器運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等，硬件框圖如圖2所示。

圖2　運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)硬件框圖Fig.2　Hardware connection diagram of motion control system.

2.1.2軟件設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)運(yùn)行在Linux系統(tǒng)下，使用EPICS和CSS設(shè)計(jì)及開發(fā)運(yùn)動(dòng)控制程序。BioSAXS實(shí)驗(yàn)站運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)采用EPICS Base R3.14.12，與之對(duì)應(yīng)的synApps版本為synApps 5.6，motor版本是Motor-6-7，使用的CSS版本為3.2.16。EPICS開發(fā)平臺(tái)包含了許多常用電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，直接調(diào)用編寫即可。這種運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)方案廣泛應(yīng)用于各大光源。

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是在EPICS軟件環(huán)境下對(duì)實(shí)驗(yàn)站的運(yùn)動(dòng)元件中的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制。基于EPICS的BioSAXS實(shí)驗(yàn)站運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)軟件的核心是motor記錄，其軟件層次結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3　運(yùn)動(dòng)控制軟件層次結(jié)構(gòu)Fig.3　Software hierarchy of motion control system.

對(duì)開環(huán)步進(jìn)電機(jī)的控制，主要的電機(jī)記錄域是VELO（運(yùn)行速度）、VBAS（最小速度）、ACCL（加速度）、MRES（電機(jī)步長(zhǎng)）、SREV（電機(jī)每轉(zhuǎn)步數(shù)）、DVAL（電機(jī)值）、RBV（電機(jī)讀回值）和STOP（電機(jī)停止）。為保護(hù)設(shè)備，需要使空閑時(shí)SMD（發(fā)送控制命令）關(guān)閉對(duì)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，這樣就要用MAXv的“AF”命令使能（enable） SMD的各軸后，插在機(jī)箱中的驅(qū)動(dòng)器才能接收MAXv的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)與之相連的步進(jìn)電機(jī)［8-10］。

下列為狹縫電機(jī)的db實(shí)例：

record（motor,"X19U2:EH:Slit5:TRDOWN"）

｛field（DTYP,"OMS MAXv"）

field（DESC,"X19U2:EH:Slit5:TRDOWN"）

field（VBAS,"400.0"）

field（VELO,"600.0"）

field（OUT,"#C0S3@"）

field（SREV,"400"）

field（MRES,"0.5"）

field（PREC,"3"）

field（DHLM,"300000"）

field（DLLM,"-300000"）

field（RTRY,"0"）

field（TWV,"1"）

field（EGU,"um"）

field（INIT,"AN"）

field（PREM,"AF"）

field（POST,"AN"）｝

2.2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.2.1硬件設(shè)計(jì)

BioSAXS實(shí)驗(yàn)站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括光強(qiáng)檢測(cè)和探測(cè)器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

光強(qiáng)檢測(cè)數(shù)據(jù)采集采用計(jì)數(shù)器測(cè)量X射線通量，系統(tǒng)硬件包括微電流放大器、V/F轉(zhuǎn)換器、計(jì)數(shù)器和計(jì)算機(jī)。X射線通過RIGI探測(cè)器或X射線光電二極管會(huì)產(chǎn)生電流，電流強(qiáng)度正比于入射X射線強(qiáng)度。此電流經(jīng)過微電流放大器放大轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號(hào)，隨后經(jīng)過V/F轉(zhuǎn)換器和計(jì)數(shù)器，得到正比于入射X射線通量的計(jì)數(shù)，根據(jù)計(jì)數(shù)即可推算得到入射X射線通量。特別說明，為測(cè)量實(shí)驗(yàn)樣品對(duì)X射線的吸收和減少對(duì)小角測(cè)量的影響，采用在Beamstop上安裝X射線二級(jí)管來測(cè)量相對(duì)光強(qiáng)。光強(qiáng)檢測(cè)系統(tǒng)硬件連接框圖如圖4所示。

圖4　光強(qiáng)檢測(cè)系統(tǒng)硬件連接框圖Fig.4　Connection diagram of light intensity detection system.

探測(cè)器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的作用在于采集出實(shí)驗(yàn)測(cè)量的小角散射信號(hào)，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和光強(qiáng)檢測(cè)數(shù)據(jù)集成，并最后存儲(chǔ)在一個(gè)文件系統(tǒng)下。系統(tǒng)硬件包括瑞士DECTRIS公司的Pilatus 1M探測(cè)器、探測(cè)器服務(wù)器、電源、連接線和控制電腦。Pilatus 1M探測(cè)器將單光子計(jì)數(shù)和CMOS混合像素技術(shù)這兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)相結(jié)合，能夠消除所有探測(cè)器噪聲，并提供優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，它應(yīng)用于同步輻射和常規(guī)實(shí)驗(yàn)室光源等各個(gè)領(lǐng)域。探測(cè)器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件連接方式如圖5所示。

圖5　探測(cè)器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件連接圖［11］Fig.5　Hardware connection diagram of the detector data acquisition system［11］.

2.2.2軟件設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件的編寫方案要與探測(cè)器系統(tǒng)匹配。利用synApps中的areaDetector模塊在EPICS平臺(tái)下進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集軟件的編譯及改進(jìn)。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)通訊接口，軟件框圖如圖6所示。

圖6　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)控制軟件框圖Fig.6　Software structure of data acquisition system.

光強(qiáng)檢測(cè)數(shù)據(jù)采集控制軟件是基于EPICS下的StreamDevice模塊進(jìn)行開發(fā)。StreamDevice是基于數(shù)據(jù)流設(shè)備的通訊驅(qū)動(dòng)軟件模塊，其接口方式有串口、IEEE-488和TCP/IP，它通過發(fā)送和接收字符串?dāng)?shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。本控制程序?qū)treamDevice作為一種第三方外部模塊，需要在新創(chuàng)建的EPICS softioc應(yīng)用實(shí)例內(nèi)的RELEASE文件中指定其安裝路徑，并修改相關(guān)的配置文件添加數(shù)據(jù)庫(kù)定義文件和庫(kù)文件，加入protocol協(xié)議文件來指定如何控制設(shè)備的輸入/輸出，添加數(shù)據(jù)庫(kù)db文件，修改啟動(dòng)文件st.cmd，最后編譯即可。當(dāng)更新其他控制設(shè)備時(shí)，只需要改動(dòng)protocol 協(xié)議文件內(nèi)容，而不需要重新編譯。下列為計(jì)數(shù)器的db實(shí)例：

record（ai,"X19U2:EH:counter:Measure"）

｛field（DESC, "Measure current"） field（DTYP, "stream"）

field（SCAN, "1 second"）

field（INP, "@counter.proto measureCurrent1 Counter"）

field（EGU,"A"）

field（PREC, "5"）

field（FLNK,"X19U2:EH:counter1:Measure"）｝

計(jì)數(shù)器的protocol文件實(shí)例如下：

Terminator = CR LF；

measureCurrent1

｛out "CLAL"；

wait 20；

out "ENTS"；

wait 20；

out "STPR1000"；

wait 20；

out "STRT"；

wait 1020；

out "CTR？0203"；

wait 20；

in %（X19U2:EH:counter1:Measure）10c%（X19U 2:EH:counter2:Measure）10c"；

ExtraInput = Ignore；｝

Pilatus探測(cè)器控制界面采用EPICS開發(fā)平臺(tái)開發(fā)。線站控制計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)連接探測(cè)器自帶服務(wù)器以實(shí)現(xiàn)兩者數(shù)據(jù)的通信，快門配合探測(cè)器進(jìn)行散射實(shí)驗(yàn)。由于Pilatus探測(cè)器廠家自帶控制軟件不能被外接設(shè)備觸發(fā)，為配合實(shí)驗(yàn)站其他設(shè)備能夠自動(dòng)觸發(fā)探測(cè)器，需要設(shè)計(jì)人員自行開發(fā)運(yùn)行在Linux系統(tǒng)下的基于EPICS的Pilatus控制軟件。廠家自帶探測(cè)器操作軟件由TVX（數(shù)據(jù)分析軟件和控制程序）和Camserver（探測(cè)器硬件的操作軟件）兩部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖7所示。

圖7　探測(cè)器操作軟件結(jié)構(gòu)［11］Fig.7　Software architecture for detector［11］.

基于EPICS的面探測(cè)器軟件驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)見圖8。

圖8　基于EPICS的面探測(cè)器軟件驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)［12］Fig.8　Architecture of EPICS software driver for area detector［12］.

在實(shí)驗(yàn)站探測(cè)器控制軟件設(shè)計(jì)中，Pilatus探測(cè)器與EPICS軟件驅(qū)動(dòng)的接口如圖9所示。

圖9　Pilatus探測(cè)器與EPICS軟件驅(qū)動(dòng)的接口Fig.9　Interface between Pilatus detector and EPICS driver.

BioSAXS實(shí)驗(yàn)站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件人機(jī)界面友好，便于用戶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置和調(diào)節(jié)、實(shí)時(shí)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)狀況和隨時(shí)了解實(shí)驗(yàn)結(jié)果。測(cè)試結(jié)果表明，光強(qiáng)檢測(cè)運(yùn)行正常，數(shù)據(jù)采集軟件實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)。

3　控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測(cè)試

基于EPICS的BioSAXS實(shí)驗(yàn)站運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)過不斷調(diào)試進(jìn)入運(yùn)行階段。為方便用戶的使用，需要把控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成在一個(gè)用戶界面上。BioSAXS實(shí)驗(yàn)棚屋設(shè)備控制界面主要包括狹縫電機(jī)控制、樣品架電機(jī)控制、beamstop電機(jī)控制、打開和關(guān)閉光強(qiáng)檢測(cè)系統(tǒng)IOC按鈕、探測(cè)器控制界面打開等。為便于整個(gè)實(shí)驗(yàn)站設(shè)備的控制操作，在此界面上也給出了控制組光學(xué)棚屋設(shè)備的控制按鈕，例如單色器、鏡子、狹縫、BPM等。BioSAXS實(shí)驗(yàn)站設(shè)備控制界面如圖10所示。

圖10　BioSAXS實(shí)驗(yàn)站設(shè)備控制界面Fig.10　BioSAXS motor control panel.

探測(cè)器數(shù)據(jù)采集界面如圖11所示，人工操作時(shí)點(diǎn)擊Start/Stop按鈕就可以進(jìn)行散射譜的數(shù)據(jù)采集。

圖11　探測(cè)器數(shù)據(jù)采集界面Fig.11　BioSAXS data acquisition panel.

利用軟件ALBULA查看數(shù)據(jù)采集所生成的圖像文件，如圖12所示。探測(cè)器和電離室數(shù)據(jù)保存文件的格式如圖13所示。

綜上所述，本文采用EPICS控制軟件對(duì)各類電機(jī)、探測(cè)器和光強(qiáng)檢測(cè)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集，研制完成了BioSAXS實(shí)驗(yàn)站的控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。運(yùn)行結(jié)果表明用戶操作界面工作正常，實(shí)現(xiàn)了支撐小角散射實(shí)驗(yàn)的功能，并為用戶提供了良好的交互平臺(tái)。

圖12　探測(cè)器圖像界面Fig.12　Panel of detector image.

圖13　探測(cè)器和光強(qiáng)檢測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)保存文件Fig.13　Data for the detector and light intensity detection system.

4　結(jié)語

BioSAXS實(shí)驗(yàn)站運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了狹縫、樣品臺(tái)和直通光阻擋器的靈活調(diào)節(jié)，極大地方便了實(shí)驗(yàn)站的調(diào)試和用戶的使用。在不影響散射實(shí)驗(yàn)的情況下，光強(qiáng)檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了樣品前后的光強(qiáng)測(cè)量，支持了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的歸一化處理?？扉T和探測(cè)器的同步控制，為實(shí)現(xiàn)快速時(shí)間分辨散射實(shí)驗(yàn)提供了條件。

監(jiān)控系統(tǒng)方便了樣品姿態(tài)的調(diào)節(jié)，提高了實(shí)驗(yàn)效率。BioSAXS已經(jīng)于2015年4月正式通過驗(yàn)收，并正式對(duì)全國(guó)相關(guān)用戶開放。實(shí)驗(yàn)站控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)正常，滿足生物小角散射實(shí)驗(yàn)站對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)需求。

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5 郭冰, 張寧, 徐海霞, 等. TMSR CSS集成開發(fā)工具軟件的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用［J］. 核技術(shù), 2013, 36（11）: 110602. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2013.hjs.36.110602

GUO Bing, ZHANG Ning, XU Haixia, et al. Research and implement of control system studio for TMSR［J］. Nuclear Techniques, 2013, 36（11）: 110602. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2013.hjs.36.110602

6 Control System Studio （CSS） at KEK［OL］. 2013-08. http://www-linac.kek.jp/cont/epics/css

7 CODAC core system overview［OL］. 2013-08. http://static.iter.org/codac/cs/CODAC_Core_System_Ove rview_34SDZ5_v4_1.pdf

8 Motor Record and related software［OL］. 2015-01. http://www.aps.anl.gov/bcda/synApps/motor/R6-9/motor Record.html

9 EPICS R3.14 Channel Access Reference Manual［OL］. 2015-05. http://www.aps.anl.gov/epics/base/R3-14/ 12-docs/CAref.html

10 EPICS 3-14 Record Reference Manual［OL］. 2014-12. https://wiki-ext.aps.anl.gov/epics/index.php/RRM_3-14

11 PILATUS Detector Systems USER MANUAL［CD］

12 areaDetector: EPICS Area Detector Support［OL］. 2015-09. http://cars.uchicago.edu/software/epics/ areaDetectorDoc.html

The control system and the data acquisition system of biological small angle X-ray scattering beamline

ZHOU PingHONG ChunxiaWANG YuzhuYANG ChunmingTIAN Feng BIAN FenggangWANG Jie

（Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Jiading Campus, Shanghai 201800, China）

Background: Biological small angle X-ray scattering beamline （BioSAXS） is one of the five beams of six beamlines of Protein Science Shanghai Facility, and its motion control system and data acquisition system are important for the beamline operation. Purpose: This study aims to design and implement the motion control system and data acquisition system of BioSAXS. Methods: The synApps and motor packages of Experimental Physics and Industrial Control System （EPICS） is employed to achieve motion control system, data acquisition and control of area detector, together with the control interface for motion control, and X-ray light intensity detection, are implemented and integrated by using Control System Studio （CSS）. Results: Unified user interface for beamline control and data acquisition system for BioSAXS are realized, and the system has been successfully applied to the debugging and running of BioSAXS Beamline. Conclusion: This proposed system fulfills the functions for motion control system and data acquisition system for BioSAXS.

BioSAXS, EPICS, CSS, Control system, Data acquisition system

ZHOU Ping, male, born in 1984, graduated from Chongqing University with a master’s degree in 2009, focusing on control system and data

BIAN Fenggang, E-mail: bianfenggang@sinap.ac.cn

TL99

10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.090101

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國(guó)家自然科學(xué)基金（No.Y515171061、No.U143211、No.11305249）資助

周平，男，1984年出生，2009年于重慶大學(xué)獲碩士學(xué)位，研究領(lǐng)域?yàn)橥捷椛涔馐€站控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

邊風(fēng)剛，E-mail: bianfenggang@sinap.ac.cn

Supported by National Natural Science Foundation of China （No.Y515171061, No.U143211, No.11305249）

acquisition system for synchrotron radiation beamline

2016-03-07，

2016-03-29