在现代科学研究中，模拟宇宙大爆炸后状况的设施无疑是人类科学史上最浩大的工程之一。这是欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）的项目之一，它能击碎质子，以帮助我们深入理解众多理论意义上的物理现象，包括解释什么是质量，研究构成暗物质的粒子和额外维度。
新闻资讯
01/12/2020
作者 Kvaser
欧洲核子研究中心的ATLAS（超环面仪器）项目：史诗级的CAN控制网络
除了此项实验本身产生的数据（记录粒子的碰撞路径、动量和能量），对于完全通过CAN网络运行的ATLAS来说，监测和控制它自身就已经是一个相当意义上的数据挑战。在大型强子对撞机的首次运行中，数百块Kvaser的PCICanx板在ATLAS中发挥了重要作用，在此7000吨的探测器和约100台在ATLAS电子空间内控制和监控此探测器的电脑之间建立连接。每台电脑都有多达三个Kvaser板，通过高级通信协议CANopen，控制着300多路CAN总线上的5000多个CAN节点。
CANbus节点由ATLAS与位于阿姆斯特丹的国家核物理和高能物理研究所，和彼得堡核物理研究所合作设计和开发。Kvaser与ATLAS的工作人员一起优化PCICanx板 – 研究人员称其为嵌入式本地监控板（ELMB），以满足ATLAS对ELMB的需求。
当提到为什么选择Kvaser的设备时，当时负责ATLAS探测器控制系统（DCS）项目的Burckhart博士说：
“Kvaser已有的外形尺寸已经很符合我们的要求，而且按照我们的建议，他们制作了一个新版本的板，完全符合我们的需要。另一个好处是，他们有USB和PCMCIA形式的CAN接口板，支持相同的应用软件。当需要对现有软件进行调整时，Kvaser的应对也非常迅速。”
在硬件因素方面，影响CERN选择CAN接口板的考虑之一是，每个端口都需要一个独立的缓冲区并能进行独立控制（因此重置一个端口不会影响另一个端口）。从软件的角度来看，支持Windows和Linux是必要的，并且需要一个简单而直观的API。
“我们对Kvaser的PCICan板非常满意，而且它们运行极为稳定，”
CERN现在负责ATLAS探测器控制的Stefan Schlenker博士说。Schlenker博士在此项目上接替了Helfried Burckhart博士 – 他主持了此系统的规范过程。正如Burckhart博士所解释的那样，选择CAN是很自然的:
“它可靠耐用，具有良好的工业制造支持（包括在芯片级），价格低廉，功能广泛。”Schlenker博士表示，ATLAS的CAN系统“稍加修改后预计能运行至少15年”。
在2013和2014年，当大型强子对撞机首次长期停机时，由于越来越难找到基于PCI的服务器，控制系统进行了升级，因此有必要增加CAN端口密度。ATLAS从机架安装CAN转到USB接口CAN，两个USB端口为16个CAN端口提供服务。
随着大型强子对撞机内速度的不断提高，探测器控制系统（DCS）也必须随之跟进。虽然在大型强子对撞机第二次长时间停机（2020/2021年）期间，没有计划对控制系统进行重大改动，但探测器的许多部件都计划在2025年的下一次停机期间进行更新，特别是转为全硅内探测器 – 那时需要对控制系统进行更根本的升级。最初的DCS监测了大约20万个缓慢变化的参数，如电压、电流、温度和压力。2024年以后，数据量将增加到几秒钟内有数百万个读数，因此计划在那时转到CAN和以太网卡。
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