The International Fusion Materials Irradiation Facility-DEMO-Oriented Neutron Source (IFMIF-DONES) is an advanced neutron source driven by an accelerator, designed to generate high-energy neutrons for testing materials intended for DEMO, the upcoming fusion reactor. Due to the plant’s complexity, a reliable central control system is essential to manage and supervise operations safely. This paper reviews recent progress in the design of the control systems for IFMIF-DONES, with a focus on the transition into the full definition design phase. The aim is to provide here a clear and comprehensive description of the current state of the art in control systems design, outlining the latest advancements and challenges. The IFMIF-DONES control systems is composed of two levels: the central instrumentation and control systems (CICSs) and the local instrumentation and control systems, connected together by a complex set of communication networks and buses. CICS consists of three core systems: control data access and communication (CODAC), machine protection system (MPS), and safety control system (SCS), each tasked with specific functions. CODAC handles overall coordination, orchestration, and data management; MPS is responsible for machine protection; SCS ensures safety for personnel and the environment. The CICS architecture follows a hierarchical structure that supports a modular and scalable design, integrating redundancy and fault tolerance. Utilizing a distributed approach, the architecture incorporates fast devices and specialized networks for real-time communication between control units. This paper details the current design status of each CICS system and outlines both ongoing and future integration plans within a unified control structure. One key challenge in this integration is synchronizing data acquisition and managing interlocks. Artificial intelligence tools can significantly enhance CICS subsystems, enabling data-driven decision-making, predictive maintenance, adaptive control, and intelligent optimization.
国際核融合材料照射施設-DEMO指向中性子源(IFMIF-DONES)は、加速器駆動の先進中性子源であり、次期核融合炉であるDEMO向けの材料を試験するための高エネルギー中性子を生成するように設計されている。プラントの複雑さのため、安全に運用を管理・監督するための信頼性の高い中央制御システムが不可欠である。本論文は、IFMIF-DONESの制御システム設計における最近の進展を、完全定義設計段階への移行に焦点を当ててレビューするものである。ここで、制御システム設計における最新技術の現状を明確かつ包括的に記述し、最新の進展と課題を概説することを目的とする。IFMIF-DONESの制御システムは、中央計装制御システム(CICS)とローカル計装制御システムの2つのレベルで構成され、複雑な通信ネットワークとバスのセットによって相互に接続されている。CICSは、制御データアクセスおよび通信(CODAC)、機械保護システム(MPS)、安全制御システム(SCS)の3つの中核システムから構成され、それぞれが特定の機能を担っている。CODACは全体の調整、オーケストレーション、データ管理を処理し、MPSは機械保護を担当し、SCSは人員と環境の安全を確保する。CICSアーキテクチャは階層構造に従い、モジュール式で拡張可能な設計をサポートし、冗長性とフォールトトレランスを組み込んでいる。分散アプローチを利用して、アーキテクチャは高速デバイスと、制御ユニット間のリアルタイム通信用の専用ネットワークを組み込んでいる。本論文は、各CICSシステムの現在の設計状況を詳述し、統合された制御構造内での進行中および将来の統合計画の両方を概説する。この統合における重要な課題の1つは、データ取得の同期とインターロックの管理である。人工知能ツールは、CICSサブシステムを大幅に強化し、データ駆動型の意思決定、予測保守、適応制御、インテリジェント最適化を可能にする。