40m QIL Cryo_Lab CTN SUS_Lab TCS_Lab OMC_Lab CRIME_Lab FEA ENG_Labs OptContFac Mariner WBEEShop
  40m Log, Page 257 of 344  Not logged in ELOG logo
    Reply  Thu Feb 8 17:32:44 2018, Kira, Update, PEM, PID test plan IMG_20180208_171423.jpgIMG_20180208_172107.jpgIMG_20180208_171853.jpgIMG_20180208_171932.jpg
[Kira, Steve]

We set up a new rail for the Sorensens (attachment 1) and placed one of them down on this new rail (attachment 2). Unfortunately the older rail
that had been used to support the other Sorensens (the top one in attachment 1) is thick and does not allow another one of the Sorensens to slide in between
    Reply  Fri Feb 9 15:29:32 2018, Kira, Update, PEM, PID test plan IMG_20180209_152158.jpg
[Kira, Steve]

We installed and labeled the Sorensens today.
    Reply  Thu Feb 15 16:03:57 2018, Kira, Update, PEM, PID test plan 
I checked channels 6 and 7 on the ADC and they have long wires leading to BNC ends and are currently not being used, so we could probably just attach
the temperature sensors to those channels.
    Reply  Thu Feb 22 16:16:43 2018, Kira, Update, PEM, temp sensor input IMG_20180222_160602.jpg
Rewired the temperature sensor inputs to Molex connectors so that we can now attach them to the +/- 15V Sorensens for input instead of using a power
supply.
    Reply  Mon Feb 26 16:22:10 2018, Kira, Update, PEM, temp sensor input 1.jpgIMG_20180226_154649.jpgIMG_20180226_154720.jpg
[Kira, Gautam]

We began the setup for the lab temperature sensor today. First, we needed to add in a DIN fuse for both temperature sensors, which required us
to shut down everything else first. To avoid having to do that next time, we made three instead of two spaces where we have + and - 15V. Attachment 1 shows
    Reply  Wed Feb 28 12:31:28 2018, Kira, Update, PEM, temp sensor input 
I switched out the DIN fuses for the long cables and it fixed the issue of them not showing any votage on the other end. At first, the +15V cable
worked and the -15V didn't, but when I switched the fuse for the -15V it began working, but the +15V stopped working. I then switched out the fuse
for +15V and both cables began showing voltage. But for both the long cables and the shorter ones, they show +13.4V instead of +15V. Not sure what's
    Reply  Wed Feb 28 21:14:34 2018, gautam, Summary, PEM, Channel admin tempSensData.png
Since we decided to use the Acromag for readback of the temperature sensor for Kira's seismometer temperature control, I enabled logging of the channel
Johannes had reserved for this purpose last week. Kira has made the physical connection of a temperature sensor to the BNC input for this channel - it
reads back -2.92 V right now, which is around what I remember it being when Kira was doing her benchtop tests. I edited C0EDCU.ini to enable logging of
    Reply  Fri Mar 9 12:59:53 2018, Kira, Update, PEM, ADC noise measurement IMG_20180309_114345.jpgIMG_20180309_125153.jpg
[Kira, Gautam]

I ceated a simple circuit that takes in 15V and outputs precisely 5V by using a 12V voltage regulator LM7812 and an AD586 that takes the output
of the voltage regulator and outputs 5V (attachment 1). We plugged this into the slow channel and will leave it running for a few hours to see if we still
    Reply  Thu Mar 15 17:33:56 2018, Kira, Update, PEM, test setup IMG_20180315_172512.jpg
I have attached the setup I completed today. The metal box contains the heater circuit and the board for the temperature sensor is right above it.
This is basically the same setup as before, but I've just packaged everything up neater. I expect to be able to perform the test tomorrow and begin
implementing PID control. I still need a DAC input for the heater circuit and the temperature sensor is having some issues as well.
    Reply  Tue Mar 20 16:56:01 2018, Kira, Update, PEM, test setup IMG_20180320_154516.jpgIMG_20180320_145957.jpg
The MOSFET was getting pretty hot, so I switched it out to a larger heat sink and it's fine now. I then used a function generator in place of the
DAC to provide ~3.5V. I got the current in the circuit to 1.7A, which is as expected, since we have 24V input, the heater resistance is 12.5ohm and the
resistor we are using is 1ohm, so 24V/(12.5+1)ohm = 1.7A. The temperature inside the can rose about 5 degrees in half an hour. The only issue now
    Reply  Tue Mar 20 19:48:10 2018, gautam, Update, PEM, test setup 
according to the temp sensor readout, which was ~-3.35V which corresponds to ~335K, the temperature of the can is now 60
deg C. This is a bit warm for my liking so i'm turning the heater current down to 0 now by writing 0 to C1:PEM-SEIS_EX_TEMP_CTRL
    Reply  Fri Mar 23 12:00:20 2018, rana, Update, PEM, test setup 
we don't ever want to use our 16 kHz real time system for such low frequency action; its main purpose is for real-time controls, whereas we are OK
with multiple seconds of delay in a thermal loop. The Python PID script is sufficient and highly reliable (after years of testing).
    Reply  Fri Mar 23 12:45:08 2018, Kira, Update, PEM, test setup seis_fit.png
I fit the data that we got from the test. The time constant for the cooling came out to be about 4.5 hours. The error is quite large and we should add
a low pass filter to the temperature sensor eventually in order to minimize the noise of the measurements.
    Reply  Mon Mar 26 16:10:33 2018, Kira, Update, PEM, final setup sketch heater_1_new.pngheater_2_new.pngHeaterCircuit.pdftemp_sensor.png
I made sketches of the final setup. There will be a box in the rack that contains both the heater circuit and the temperature sensor boards. One of them
is in the loop while the other isn't. Instead of having many cables leading to the can, there will only be these three, though they can be made into
a single wire. It will be connected to the can through a D-9 connector. The second attachment is what will be inside of the box, with all the major wires
    Reply  Tue Mar 27 11:11:16 2018, Kira, Update, PEM, Channel setup 
[Kira, Gautam]

We setup the channels for PID control of the seismometer can. First, we ssh into c1auxex and went to /cvs/cds/caltech/target/c1auxex2 and found
ETMXaux.db. We then added in new soft channels that we named C1:PEM-SEIS_EX_TEMP_SLOWKP, C1:PEM-SEIS_EX_TEMP_SLOWKI, C1:PEM-SEIS_EX_TEMP_SLOWKD
    Reply  Thu Mar 29 17:14:42 2018, Kira, Update, PEM, PID test PID_test.png
[Kira, Gautam]

We closed the loop today and implemented the PID script. I have attached the StripTool graph for an integral value of 0.5 and proportional value
of 20. We had some issues getting it to work properly and it would oscillate between some low values of the control voltage. The set point here was -3.20,
    Reply  Fri Mar 30 06:16:45 2018, rana, Update, PEM, PID test 
Can't really figure out what this plot means. We need to see the sensor (in units of deg C) and the control signal (in heating power (W)). The plot
should show a few step responses with the PID loop on, so that we can see the loop response time. Please zoom in on the axes so that we can see what's
happening.
    Reply  Fri Mar 30 16:10:46 2018, Kira, Update, PEM, PID test 
I created two new channels today, C1:PEM-SEIS_EX_TEMP_MON_CELCIUS, which turns the output voltage signal into degrees C, and C1:PEM-SEIS_EX_TEMP_CTRL_WATTS,
which takes the input voltage from the DAC and turns it into a value of watts. I'm trying to stabilize the temperature at 35 degrees, but it's
taking a lot longer than expected. Perhaps we'll need to use different values for P and I and decrease the noise in the sensor, since right now there's
    Reply  Wed Apr 4 16:23:10 2018, Kira, Update, PEM, PID test step_response.pngcapacitor.jpgIMG_20180412_120427.jpg
I did a step response for the loop from 35 degrees to 40 degrees. The PID is not properly tuned, so the signal oscillates. In the graph, the blue curve
is the temperature of the can in celcius and the green curve is the heating power in watts. The x-axis is in minutes. Before, the signal was too noisy
to do a proper step response, so I placed a 3.3 microF capacitor in parallel with the resistor in my temperature sensor circuit (I'll draw and attach
    Reply  Fri Apr 6 16:17:20 2018, Kira, Update, PEM, PID tuning PID_tuning_progress.png
I have been trying to tune the PID and have managed to descrease the oscillations without saturating the actuator. I'm going to model the system
to calculate the exact values of P, I and D in order to get rid of the oscillations altogether. I was going to record the data using Data Viewer, but there
seems to be some issue with that, so I'm using StripTool for now.
    Reply  Fri Apr 6 18:28:57 2018, rana, Update, PEM, PID tuning HeaterTest.png
Made some changes:


Set P and D gains to zero. We only need slow drift control.
Changed names of the python script and .ini file to distinguish
it from the FSS stuff. Lives in scripts/PEM/
removed debug flag from argParse. To run in non-debug mode you use the "-O" option of
    Reply  Mon Apr 9 08:39:39 2018, Steve, Update, PEM, M5.3 eq Souther CA M5.3_Santa_Cruz_Is.CA.pngafter_M5.3.pngM5.3vac.png
Earth quake M5.3    2018-04-05 19:29:16UTC          Santa Cruz
Island, CA

 
    Reply  Mon Apr 9 16:30:21 2018, Kira, Update, PEM, MEDM setup MEDM_screen.png
I created an MEDM screen for the PID control. In addition, I added a new EPICS channel for the setpoint so that it could be adjusted using the MEDM screen.

Edit: forgot to mention the channel name is C1:PEM-SEIS_EX_TEMP_SETPOINT

Edit #2: the path for the MEDM is /opt/rtcds/caltech/c1/medm/c1pem/C1PEM_SEIS_EX_TCTRL.adl
    Reply  Tue Apr 10 15:42:08 2018, Kira, Update, PEM, MEDM setup MEDM_2.png
An update to the screen. I changed the min/max values for some of the parameters, as well as changing the script so that I could specify the integral
gain in terms of 1e-5. I've also added this screen to the PEM tab in the sitemap.
    Reply  Thu Apr 12 10:15:33 2018, Kira, Update, PEM, MEDM setup MEDM_3.png
Another update. I've changed the on/off button so that it's visible which state it's in. I did that by changing the type of C1:PEM-SEIS-EX_TEMP_SLOWLOOP
from ai to bi (I checked the FSS script and copied the entry for the slowloop). Previously, MEDM was giving me an error that it wasn't an ENUM value
when I wanted to use a choice button to indicate the value of slowloop, and this solved the issue. I've also added a StripTool button.
    Reply  Fri Apr 13 00:20:46 2018, rana, Update, PEM, MEDM setup 
changed the setpoint of the EX Seismomter T ctrl servo from 35 to 39 C to see if this helps the stability by decreasing the cooldown time constant.
    Reply  Wed Apr 18 12:18:39 2018, Kira, Update, PEM, final setup sketch 7x
I've updated the sketches and added in front panels for the seismometer block and the 1U panel (attachments 3 and 4). There was an issue when it
came to the panel on the block because the hole is only big enough for the cable that already exists there and there is no space to add in the D-9 connector.
Not quite sure how to resolve this issue. Attachment 7 is the current panel on the seismometer block. Attachments 5 and 6 are the updated temperature circuit
    Reply  Wed Apr 18 16:59:35 2018, rana, Update, PEM, final setup sketch: EX Seis Screen_Shot_2018-04-18_at_5.20.53_PM.png
Can you please add dimensions to the drawing, so we can see if things fit and what the cable lenghts need to be?

For the panel on the granite slab, we should use a thinner piece of metal and mount it with an offset so that the D-sub cable can be fished through
the hole in the slab. The hole is wide enough for 2 cables, but not 2 connectors.
    Reply  Thu Apr 19 11:29:11 2018, rana, Update, PEM, PID tune Screen_Shot_2018-04-19_at_11.27.08_AM.png
Yesterday, I changed the P gain of the PID loop from zero to  +0.1. Seems good so far; will monitor for a couple days to see if we're in the
right ballpark. Main issue in the stability may now be that the quantization noise is too big for the temperature sensor. If so, we should consider subtracting
off the DC value (with a V ref) and then amplifying before ADC.
    Reply  Thu Apr 19 12:23:30 2018, Kira, Update, PEM, final setup sketch update heater_1_new.pngheater_2_new.png
I've added in the dimensions to my sketch.

It seems like placing the two connectors right next to each other would allow both cables to just barely go through the hole in the block.




Quote:


    Reply  Thu Apr 19 18:23:51 2018, Kira, Update, PEM, final setup sketch update 
since we're just going from the short rack (not the tall rack) to the seismometer, can't we use a cable shorter than 45' ?




Quote:



I've added in the dimensions to my sketch.
    Reply  Fri Apr 20 15:07:45 2018, Kira, Update, PEM, final setup sketch update 
If we lay the cable along the floor then it should be around 6' to the current setup and about 20' to the actual seismometer.

Edit: 16 gauge wire should be good.




Quote:


    Reply  Fri Apr 20 23:36:28 2018, Kevin, Update, PEM, Seismometer BLRMs front.jpgback.jpgdetail.jpg
Steve secured the GPS time server in the rack above the AA board and removed the wooden block that it was resting on. The new rack is shown in attachment
1.

I then opened the AA board to see why the channels aren't working. Even though the board was powered and outputting 4.6 V, none of the chips
    Reply  Mon Apr 23 20:06:35 2018, rana, Update, PEM, PID tune HeaterTest.png
This shows a step response of the EX seis temp control with K_I = -1 and K_P = -0.1. The time constants for both heatup and cooldown are ~2 hours.

I'm not so sure if the PID code itself makes sense though:

  # The basic finite-difference PID approximation
    Reply  Tue Apr 24 09:10:20 2018, Kira, Update, PEM, final setup sketch EX-can-panel_1.pdf
I've attached the final sketch for the panel on the granite block.
    Reply  Tue Apr 24 21:19:08 2018, Kevin, Update, PEM, Seismometer BLRMs modified_schematic.pdftop.jpgbottom.jpgBS_Seis_PSD.pdf
In the ongoing attempt to recover the seismometer BLRMS, I removed the AA board from the rack and modified the BS seismometer Z channel. The
BS_Z BLRMs seem to be recovered after this modification.

I removed the three resistors from the output of the circuit and wired the input and from the seismometer directly to the input to the ADC. The
    Reply  Wed Apr 25 17:44:39 2018, Arnold, Update, PEM, PEM Anti-Alias wiring 


 
    Reply  Thu Apr 26 09:35:49 2018, Kevin, Update, PEM, PEM Anti-Alias wiring board.jpgSeismometerPSD.pdf
I wired all 32 channels going to the AA board directly to the ADC as described in the previous
log. However, instead of using the old AA board and bypassing the whole circuit, I just used a breakout board as is shown in the first attachment.
I put the board back in the rack and reconnected all of the cables.
    Reply  Thu Apr 26 19:46:26 2018, rana, Update, PEM, PID Quixote dv.pdf
Increased the Integral gain (from -1 to -4) on the EX temperature controller. This
didn't work a few weeks ago, but now with the added P gain, it seems stable. Daily temperature swings are now ~3x smaller.

Notes for Kira on what we need to do tomorrow (Friday):
    Reply  Thu Apr 26 20:22:21 2018, Kevin, Update, PEM, ADC common mode rejection with new seismometer connections setup.pdfseismometerASD.pdf
Yesterday I wired the outputs from the seismometers directly to the ADC input bypassing the old AA board circuit as is described in this
elog. The old circuit converted the single-ended output from the seismometers to a differential signal. Today I looked at whether 60 Hz noise is worse
going directly into the ADC due to the loss of the common mode rejection previously provided by the conversion to differential signals.
Entry  Thu Apr 26 23:00:42 2018, rana, Update, PEM, new Seis temp chans chans.pdf
After fixing the spelling of the EX temperature readback, I also added all of the MEDM sliders to the C0EDCU.ini file (making sure to add an even number
of channels). Restarted FB (after installing telnet on rossa):

telnet fb 8083
    Reply  Fri Apr 27 18:42:02 2018, rana, Update, PEM, new Seis temp chans 
for whatever reason, I am unable to get minute or second trends from nodus for any channels (IMC, PEM, etc) since the reboot. has there been some
more recent FB failure or is this still a bug since last years FB catastrophe?
    Reply  Mon Apr 30 15:36:18 2018, Kira, Update, PEM, final setup sketch mount.png
I've attached a sketch of how the panel will be mounted. We should make a small rectangular box that would raise the panel from the block by 1 cm
or so to allow the cables to fit into the hole in the block without getting bent. It also has to be airtight so maybe having a thin layer of rubber between
the mount and block would be good.
    Reply  Tue May 1 11:15:19 2018, Kira, Update, PEM, PID Quixote IMG_20180501_154826.jpg
I added an out of loop sensor to the can by placing the lab temperature sensor inside the can. I'm not sure which channel is logging this temperature
though. I also noticed that the StripTool still had the old misspelled name for the temperature readout so I fixed that as well.

I've attached a picture of the setup.
    Reply  Tue May 1 15:23:18 2018, Kira, Update, PEM, new ADC channel setup issue IMG_20180501_152014.jpg
[Kira, Johannes]

I connected up the channels for the ADC Acromag a while back and we were planning to install it today so that we could set up a new channel for
the out of loop sensor. Unfortunately, the Acromag seems to be broken. We connected up a precision 10V voltage to one of the channels, but the Acromag
    Reply  Mon May 7 11:46:07 2018, gautam, Update, PEM, FW parameter update FWreboot.png
As part of investigation into this issue, Jonathan Hanks pointed out that the "minute trends" being recorded by our system were actually only
being recorded every 120 seconds (a.k.a. 2 minutes). He had fixed the appropriate line in the parameter file, but had not restarted the FW processes. I
had restarted it on Friday. (but failed to elog it !) 
    Reply  Tue May 8 10:24:10 2018, Kira, Summary, PEM, plan for this week 
Here are a few things I will be working on:


Design PCB boards for the heater circuit and temperature sensor circuits [by wednesday]
Order the front panel I've designed
for the seismometer block [today]
[next week?] install the new Acromag when it comes
    Reply  Fri May 11 11:47:33 2018, johannes, Summary, PEM, Acromag issues 
The replacement Acromag we scooped from the West Bridge E-Shop does actually seem to work, although we thought it was broken - at first it was just outputting
zeros, but after I did the calibration procedure, applying +10 V and -10 V, respectively, it was reporting voltage correctly, over the full range. I don't
know why the factory settings would be messed up, but it had been out of the box before. I did this only with channel 7, so you need to calibrate channels
    Reply  Tue May 15 15:13:23 2018, Kira, Summary, PEM, Acromag issues 
I tried calibrating the other channels today, but they still fluctuate. Sometimes they do stabilize at +/- 10V, but then suddenly drop to 5 or 6 V before
climbing back up to 10. Turning the legacy off made it go only up to 6.67V. This happens for all the channels, even after doing a factory reset and recalibrating. Not
sure what's happening here.
    Reply  Wed May 16 21:02:22 2018, Kevin, Update, PEM, ADC common mode rejection with new seismometer connections ADC_noise.pdf
As described in this elog, the ADC for the seismometers now has the signals wired directly
to the ADC instead of going through an AA board or other circuit to remove any common mode noise. This
elog describes one test of the common mode rejection of this setup. Guantanamo suggested comparing directly with a recent spectrum taken a few months
ELOG V3.1.3-