Haryo Sumowidagdo
Mon, 12 Jan 2009 23:45:13 -0800
Halo mas Hosana, Wah, terimakasih banyak nih untuk penjelasan dan diskusinya yang detail. Terimakasih pula untuk mas Rudy, de Guzman, dan Kemal. Balasan ini akan saya cc juga ke fisika Indonesia > Kalau boleh tahu, bapak mengembangkan software kontrol untuk fisika > partikel yang bagaimana ya dalam hubungannya dengan SCADA ?? Ok, saya perlu menerangkan sedikit tentang detektor fisika partikel. Detektor partikel pada dasarnya merupakan kumpulan banyak sekali sensor. Jumlah readout channelnya banyak sekali: CMS (detektor saya sekarang) memiliki l.k. 100 juta readout channel. Ada banyak tipe detektor yang dipakai di detektor fisika partikel (kalau pernah ikut/belajar tentang instrumentasi untuk reaktor nuklir atau proteksi radiasi, fisika partikel menggunakan tipe-tipe detektor yang sama). Sensor-sensor ini begitu banyak channelnya dan memberikan informasi begitu banyak (detektor saya bisa memberikan 100 MB - 1 GB per detik), sehingga terkadang produk komersial semacam PLC tidak bisa langsung dipakai. Jadi fisikawan partikel eksperimen merancang custom-design electronic board khusus untuk memungkinkan membaca sensor-sensor tersebut. Electronic board ini diproduksi massa oleh perusahaan elektronik komersial (bisa ada ribuan untuk 1 tipe sensor saja). Dalam bidang ini electronic board semacam itu disebut 'readout electronics'. Biasanya tiap board punya ADC sendiri (parallel bbrp channel sekaligus), preamp, readout buffer, clock, etc. Terkadang bahkan untuk bbrp tipe sensor, readout electronics ini dibuat dalam bentuk ASIC. Dari readout electronics barulah data digabung dan ditransmisi ke computer farm untuk kemudian disimpan dalam disk. 'Readout electronics' tentu tidak bisa jalan sendiri. Mereka harus dikumpulkan dan ditaruh di rak-rak (crate), harus mendapat catu daya, dan harus berada dalam ruangan yang temperatur dan kelembabannya dimonitor. Dalam pengoperasiannya, kita biasanya membedakan 2 tipe data yang dimonitor: a) physics data: data yang berkaitan dengan posisi, waktu, energi, dan momentum partikel. Data inilah yang dibaca oleh 'readout electronics'. Ini lebih merupakan spesialisasi fisika partikel eksperimen. b) monitoring/environmental data: data yang berkaitan dengan kondisi operasional sensor-sensor dan 'readout electronics' tsb. Untuk tipe data kedua inilah dimana ada perlunya SCADA/DCS ! Sistem sensor-sensor ini begitu besar dan kompleks sehingga kita ingin tahu misalnya: 1) sensor-sensor pada umumnya terletak didalam ruangan bawah tanah, dan terisolasi dari akses operator selama akselerator dijalankan. Jadi kita harus bisa mengontrol kondisi sensor-sensor selama akselerator dijalankan. 2) tingkat radiasi dalam ruangan bawah tanah dimana eksperimen dijalankan. 3) apakah sensor-sensor semuanya mendapat catu daya yang cukup ? (Monitoring arus, tegangan, daya, dll) 4) apakah readout electronics juga mendapat catu daya yang cukup. 5) apakah sensor-sensor sudah diset untuk beroperasi pada mode yang diinginkan (cek bit setting tiap-tiap sensor) 6) situasi operasional lain-lain seperti: tekanan gas dalam ionization chamber (Geiger counter), kemurnian/purity dari liquid helium atau liquid argon, kelembaban udara, tekanan atmosfer, bahkan hingga pasang-naik turun Danau Geneva atau apakah ada kereta api lewat di Stasiun Geneva (Tahun 1990-an, detektor di CERN begitu sensitif sehingga data-data dari detektor menunjukkan efek dari pasang naik-turun dan kereta api lewat - no kidding !). Fisikawan partikel ingin mengetahui kondisi operasional detektor, karena kita ingin 'physics data'-nya direkam saat kondisi detektor prima/optimal. Jangan sampai tahu-tahu mengklaim sudah menemukan Higgs boson, tapi ternyata ketika dicek, ketika data direkam salah satu power supply jebol. Jadi memang ada kesamaan aspek antara pengoperasian sebuah detektor partikel dengan pengoperasian instalasi migas, pabrik kimia, atau building automation ! Kita ingin produk yang kelas utama, jadi kita ingin detektor kita beroperasi sempurna, tanpa cacat. Selain untuk detektor, tentunya sistem akselerator semacam CERN LHC juga memerlukan SCADA. Akselerator partikel terdiri dari sekumpulan magnet-magnet superkonduktor dengan cryostat helium dan segala macam sistem transmisi arus listrik tegangan tinggi. Disini kita perlu mengatur/memonitor misalnya: - besar dan arah medan magnet - kondisi operasional cryostat -- jangan sampai temperaturnya naik diatas temperatur kritis Tc dan superkonduktor kehilangan sifat superkonduktivitasnya - kondisi vakum dalam pipa akselerator - besar arus dari particle beam dalam akselerator Jadi berbeda dengan detektor partikel. Namun prinsipnya sama. Ada 2 set slide yang menjelaskan dengan bagus sekali relasi antara SCADA/DCS dengan experimental high energy physics: http://itcobe.web.cern.ch/itcobe/Services/Pvss/ScadaLab/CSC/2001/lecture1.pdf http://itcobe.web.cern.ch/itcobe/Services/Pvss/ScadaLab/CSC/2001/lecture2.pdf CERN sendiri sekarang mengadopsi software SCADA komersial dari perusahaan Austria (ETM) bernama PVSS. http://cerncourier.com/cws/article/cern/29358 Opini saya sih, jika di Indonesia SCADA/DCS kegiatannya sudah aktif dan berjalan, ada peluang untuk membuka jalur dan menerapkannya ke fisika partikel eksperimen. Yang beda cuma target customernya: yang ada sekarang customernya adalah industri, sekarang ditambah customer baru yakni eksperimen fisika partikel eksperimen. Cuma membangun koneksi/kerja-samanya susah. Saya belum jadi apa-apa baik di Indonesia maupun disini ! Makanya kalau akhir-akhir ini saya sering berkampanya agar orang masuk fisika partikel eksperimen, ya ini salah satu tujuannya. Semakin banyak orang Indonesia kerja di bidang ini, semakin ada kemungkinan membuka koneksi dan kerja sama. --- Haryo Sumowidagdo Department of Physics and Astronomy University of Califonia, Riverside E-mail : ha...@fnal.gov CMS Experiment at CERN LHC Web : http://home.fnal.gov/~haryo LHC Physics Center Phone : +1 +630 840 8567 Fermilab MS 121 Fax : +1 +630 840 6736 Batavia, IL 60510, USA # ``Jer basuki mawa beya'' -- (Javanese proverb) -- ------------------------------------ =============================================================== ** Arsip : http://members.tripod.com/~fisika/ ** Ingin Berhenti : silahkan mengirim email kosong ke : <fisika_indonesia-unsubscr...@yahoogroups.com> =============================================================== Yahoo! Groups Links <*> To visit your group on the web, go to: http://groups.yahoo.com/group/fisika_indonesia/ <*> Your email settings: Individual Email | Traditional <*> To change settings online go to: http://groups.yahoo.com/group/fisika_indonesia/join (Yahoo! ID required) <*> To change settings via email: mailto:fisika_indonesia-dig...@yahoogroups.com mailto:fisika_indonesia-fullfeatu...@yahoogroups.com <*> To unsubscribe from this group, send an email to: fisika_indonesia-unsubscr...@yahoogroups.com <*> Your use of Yahoo! Groups is subject to: http://docs.yahoo.com/info/terms/