(RE-04917)MHD制御用の高速演算ユニットソフトウェア機能拡張【掲載期間：2025-08-05～2025-08-29】

(RE-04917)MHD制御用の高速演算ユニットソフトウェア機能拡張【掲載期間：2025-08-05～2025-08-29】 公告期間： ～ ( )に付します。 1．競争入札に付する事項RE-04917仕様書のとおり２．入札書等の提出場所等入札説明書等の交付場所及び問い合わせ先(ダイヤルイン)入札説明書等の交付方法上記２．(1)に記載の交付場所または電子メールにより交付する。 ただし、交付は土曜,日曜,祝日及び年末年始(12月29日～1月3日)を除く平日に行う。 電子メールでの交付希望の場合は、「 公告日,契約管理番号,入札件名,当機構担当者名,貴社名,住所,担当者所属,氏名,電話,FAX,E-Mail 」を記載し、上記２．(1)のｱﾄﾞﾚｽに送信。 交付の受付期限は 17:00までとする。 入札説明会の日時及び場所入札及び開札の日時並びに場所R7.8.29(4)実 施 し な い管理部契約課管理研究棟１階 入札室(114号室) 那珂フュージョン科学技術研究所(4)R7.8.5茨城県那珂市向山８０１番地１(3)記(1)下記のとおり(2)(3)(1)契約管理番号nyuusatsu_naka@qst.go.jp那珂フュージョン科学技術研究所一般競争入札14時30分請負令 和 7 年 8 月 5 日令 和 7 年 10 月 2 日MHD制御用の高速演算ユニットソフトウェア機能拡張令和7年12月26日029-210-2479履 行 場 所履 行 期 限〒311-0193E-mail：ＴＥＬ茨城県那珂市向山８０１番地１管 理 部 長那珂フュージョン科学技術研究所国立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構(金) 令和 7 年 8 月 29 日松本 美由紀国立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構 那珂フュージョン科学技術研究所山農 宏之ＦＡＸ 050-3730-8549(2)件 名内 容(5)入 札 公 告 (郵便入札可)(木)３．競争に参加する者に必要な資格当機構から指名停止措置を受けている期間中の者でないこと。 全省庁統一競争入札参加資格を有する者であること。 当機構が別に指定する誓約書に暴力団等に該当しない旨の誓約をできること。 ４．入札保証金及び契約保証金 免除５．入札の無効入札参加に必要な資格のない者のした入札入札の条件に違反した者の入札６．契約書等作成の要否７．落札者の決定方法８．その他その他、詳細については、入札説明書によるため、必ず上記２．(2)により、 入札説明書の交付を受けること。 本入札に関しての質問書は、 15:00までに上記問い合わせ先宛てに提出すること。 なお、質問に対する回答は、 中に当機構ホームページにおいて掲載する。 本件以外にも、当機構ホームページ(調達情報)において、今後の「調達予定情報」を掲載していますのでご確認ください。 (掲載箇所URL：https://www.qst.go.jp/site/procurement/)以上 公告する。 (5)国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 契約事務取扱細則第10条の規定に該当しない者であること。ただし、未成年者、被保佐人又は被補助人であって、契約締結のために必要な同意を得ている者についてはこの限りでない。 (金) 令和7年8月22日令和7年8月18日 (月)(1)この入札に参加を希望する者は、参考見積書等の提出時に、当機構が別に指定する暴力団等に該当しない旨の誓約書を提出しなければならない。 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 契約事務取扱細則第11条第１項の規定に該当しない者であること。 (4)(2)(3)前項の誓約書を提出せず、又は虚偽の誓約をし、若しくは誓約書に反することとなったときは、当該者の入札を無効とするものとする。 (5) 本契約締結にあたっては、当機構の定める契約書(契約金額が500万円以上の場合)もしくは請書(契約金額が200万円以上500万円未満の場合)を作成するものとする。 予定価格の制限の範囲内で、最低価格をもって有効な入札を行った入札者を落札者とする。 (最低価格落札方式)(1)(2) 落札決定に当っては、入札書に記載した金額に当該金額の10パーセントに相当する額を加算した金額(当該金額に1円未満の端数があるときは、その端数を切り捨てた金額とする)をもって落札価格とするので、入札者は、消費税に係る課税事業者であるか免税事業者であるかを問わず、見積もった金額の110分の100に相当する金額を入札書に記載すること。 MHD制御用の高速演算ユニットソフトウェア機能拡張仕 様 書国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構那珂フュージョン科学技術研究所先進プラズマ研究部 先進プラズマ統合解析グループ11 一般仕様1.1 件名MHD制御用の高速演算ユニットソフトウェア機能拡張1.2 目的国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構(以下「QST」という。)では、幅広いアプローチ活動の一環として実施する「サテライト・トカマク計画」において、プラズマ加熱実験に向けた試験・調整を行う。本件では、高圧力プラズマ実験であるプラズマの不安定化を抑制し、プラズマの安定化制御を行うプラズマ統合コントローラ(以下、「PIC」という。)の一部である MHD(MagnetoHydroDynamics)コントローラ(以下、「MHDC」という。)に付属するMHD制御システムに対して、プラズマ加熱実験に向けて新たに整備された機器に対応するための機能拡張作業を行う。1.3 契約範囲1.1 3.1ソフトウェア仕様(1) 機能設計とソフトウェア実装作業1式(2) 試験検査 1式(3) その他書類作成 1式1.4 納期令和7年12月26日(金)1.5 主たる作業実施場所QST那珂フュージョン科学技術研究所JT-60実験棟全系CAMAC盤室とする。ただし、支給品及び貸与品を用いない開発においては、受注者工場等も可とする。1.6 納入場所QST那珂フュージョン科学技術研究所 JT-60実験棟 全系CAMAC盤室1.7 検査条件3.1作業完了後、2.3項に示す試験検査の合格、1.9項に示す提出図書の確認及び本仕様に記載する作業の完了をQSTが確認したことをもって検査合格とする。1.8 契約不適合責任契約不適合責任については、契約条項のとおりとする。21.9 提出図書表 1 提出図書一覧(提出場所)QST那珂フュージョン科学技術研究所 JT-60制御棟 221号室(確認方法)提出書類の「確認」は次の方法で行う。受注者は、最初に確認のための書類として各1部提出するものとする。QSTは、確認のために提出された書類に対しては、受領印を押印して返却する。最終的に受注者は、受領印を押印された書類の写しを、QST に必要部数提出するものとする。「外国人来訪者票」は、QSTの確認後、入構可否を書面にて通知するものとする。(電子媒体)提出物のうち、電子媒体はCD-R/DVD-R、電子メール、又はQSTが契約後に提供するファイル共有システムのいずれかにより、PDF形式で提出すること。ただし、この方法によることができない電子データについては、QSTの情報セキュリティ実施規程等を遵守し、QST と協議して提出方法を決定すること。1.10 貸与品1) 本作業で必要な制御プログラムや、PCおよび計算機システム(ネットワークも含む)等の機器は、無償で貸与する。2) 本作業で必要な既存ソフトウェア設計書類は、無償で貸与する。図書名 提出時期 部数 確認1 作業全体工程表 契約後速やかに 3部 要2現地作業工程表・月間工程表・週間工程表＊月間工程表については、作業開始2週間前までに。＊週間工程表については、前週実績、今週予定、次週予定の3週間工程表を作業予定週の月曜日に提出のこと。1部(電子媒体)不要3 現地体制表作業開始１か月前までに。＊確認後コピー3部提出のこと。1部(3部)要4 設計書 作業開始1週間前までに。紙媒体 2部電子媒体 1式要5 試験要領書試験開始2週間前までに。＊確認後コピー2部提出のこと紙媒体 2部電子媒体 1式要6 試験成績書 納入時に。紙媒体 2部電子媒体 1式要7外国人来訪者票(QST指定様式)入構の2週間前まで に。(外国籍の者、又は日本国籍で非居住の者の入構がある場合に提出すること)紙媒体 1部(または電子媒体)要3本作業で必要な機器を受注者事業所等で使用する場合は、QST 所定の持ち出し手続きを実施すること。貸与時期及び期間についてはQST と協議して決定する。1.11 支給品1) 現地作業に必要な電気は、作業場所にて無償で支給する。1.12 品質管理本仕様書に定められた作業等における全ての工程において、十分な品質管理を行うこととする。1.13 適用法規・規程等(1) その他那珂フュージョン科学技術研究所内規程・規則(2) その他関係法令・規格・基準1.14 安全管理(1) 作業計画に当たっては、綿密かつ無理のない工程を組むこと。また、労働安全対策等の準備を行い、作業の安全確保を最優先としつつ、迅速な進捗を図るものとする。(2) 受注者は、本契約に伴う一切の作業遂行及び安全確保に係る労基法、労安法その他法令上の責任、並びに作業従事者の規律・秩序及び風紀の維持に関する責任を負うこと。(3) 受注者は、作業着手前に QST と安全について十分に打合せを行うこと。また、作業の安全について指摘を受けた場合は、速やかに改善すること。(4) 作業期間中は常に整理整頓を心掛け、安全及び衛生面に十分留意すること。(5) 受注者は異常事態等が発生した場合、QSTの指示に従い行動するものとする。また、地震等が発生した場合に備えて避難方法や避難経路を作業者全員に周知すること。(6) 受注者は、「非常時連絡体制表」を作成し作業場所に掲示すること。また、その内容を作業者全員に周知すること。1.15 機密保持作業受注者は、本業務の実施に当たり、貸与品として使用する計算機システムのユーザー情報やネットワーク構成、ソフトウェア構成等、その他の知り得た情報を厳重に管理し、第三者への開示、提供を行ってはならない。1.16 グリーン購入法の推進(1) 本契約において、グリーン購入法(国等による環境物品等の調達の推進に関する法律)に適用する環境物品(事務用品、ＯＡ機器等)の採用が可能な場合は、これを採用するものとする。(2) 本仕様に定める提出図書(納入印刷物)については、グリーン購入法の基本方針に定める「紙類」の基準を満たしたものであること。41.17 特記事項(1) 受注者は、QST が量子科学技術の研究・開発を行う機関であるため、高い技術力及び信頼性を社会的に求められていることを認識し、QSTの規程等を遵守し、安全性に配慮し業務を遂行し得る能力を有する者を従事させること。(2) 受注者は、業務を実施することにより取得した当該業務及び作業に関する各データ、技術情報や成果、その他の全ての資料及び情報をQSTの許可無く第三者に口外してはならない。(3) 受注者は QST が貸与した計算機及び資料等において厳密な管理を行い、使用後は速やかに返却するものとする。また、計算機については、作業完了後に当該計算機が有する機能が貸与前の状態であること(不具合/故障等がないこと)を確認するものとする。(4) 受注者は本仕様書に記載なき事項についても、技術上必要と認められる項目については受注者の責任において実施すること。 (5) 受注者は作業の実施に当たっては関係法令等を遵守するとともに、QST担当者と十分な打合せを行い実施すること。1.18 協 議本仕様書に記載されている事項及び本仕様書に記載のない事項について疑義が生じた場合は、QST と協議のうえ、その決定に従うものとする｡52 技術仕様2.1 MHD制御システム概要と構成トカマク型核融合実験装置の高圧力プラズマ実験では、プラズマ高圧力下を阻害する不安定性が起き、最悪の場合ディスラプションによりプラズマが崩壊し、放電が終了する。PICの一部であるMHDCのMHD制御システムは、高圧力プラズマ実験での抵抗性壁モードによるプラズマの不安定化を抑制し、プラズマの安定化制御を行う。MHD制御システムは、エラー! 参照元が見つかりません。エラー! 参照元が見つかりません。に示すとおり、電磁気センサーから取得した電磁気信号の積分処理を行う「積分処理ユニット」とコイル電源から取得したコイル電流・電圧観測値と積分ユニットから取得した電磁気信号の積分値からコイル電圧値の演算処理を行い、コイル電源に対して電圧指令値(アナログ値)を出力する「高速演算ユニット」とで構成される。既存のシステムは、この両ユニットのみで連携して動作するが、JT-60SAの加熱実験運転では、PICがコイルの電圧指令値の算出を担うことになる。そこで、MHD制御システムは、コイル電源から取得したコイル電流・電圧観測値や積分ユニットから取得した電磁気信号の積分値を実時間制御用情報共有メモリ(以下「RM」という。)経由でPICに転送するように機能の拡張を行う必要がある(エラー! 参照元が見つかりません。)。さらに、PICはそれらのデータを基にコイル電圧指令値を算出し、RMを介してMHD制御システムに出力することで、MHD制御システムがPICからの電圧指令値をRMを介して取得し、逐次デジタル-アナログ変換を行ってコイル電源に対してアナログ出力する機能拡張を行う機能拡張を行う必要がある。本仕様では、MHD制御システムが新たにPICとRMを介して連携して動作するために必要なソフトウェアの機能拡張を行うことを目的とする。MHD制御システム高速演算ユニット積分演算ユニットコントローラホストPCRWMコイル電源タイミングシステム子機電磁気センサ起動起動起動クロック信号観測値積分値起動トリガクロック信号タイミング信号観測値指令値図 1 MHD制御システム構成図(開発当時)6MHD制御システムPIC高速演算ユニット積分演算ユニットコントローラホストPCRWMコイル電源タイミングシステム子機(MDAC)タイミングシステム子機電磁気センサ観測値、積分値観測値、積分値指令値指令値起動起動起動クロック信号観測値積分値起動トリガクロック信号タイミング信号観測値指令値制御系ネットワーク実時間系RMネットワーク図 2 MHD制御システム構成図(OP2での構成)2.2 一般事項・ 受注者は、QSTからの1.10項に示す貸与品を用いて最適な設計を行うこと。機能設計及びソフトウェア実装において、貸与品以外の制御機器が必要となった場合には別途QST と協議すること。・ 設計及びソフトウェア実装において、少なくとも 2 週間に 1 回は、打合せを行い、進捗状況の説明及び仕様の確認を行うこと。2.3 機能設計及びソフトウェア実装2.2.1 MHD制御システムの構成と対象計算機本件における機能設計及びソフトウェア実装の対象となるハードウェアは、図 3に示す、高速演算ユニットとする。7MHD制御システムPIC高速演算ユニット積分演算ユニットコントローラホストPCRWMコイル電源タイミングシステム子機(MDAC)タイミングシステム子機(RWMC)電磁気センサ観測値、積分値観測値、積分値指令値指令値起動起動起動クロック信号観測値積分値起動トリガクロック信号タイミング信号観測値指令値制御系ネットワーク実時間系RMネットワーク図 3 ハードウェア構成2.2.2 開発言語高速演算ユニットに組み込む各機能の実装は、C言語を用いてプログラミングすること。2.2.3 機能設計とソフトウェア実装の方針(2) 計算機間通信等については、既存の各計算機の各種設計書を基に、2.2.4 項 1)～9)に示すソフトウェアを設計・実装(必要に応じて修正を施す。)すること。(3) 本機能設計においては、QST と適宜及び協議を行うこととし、不具合がある場合には、改善を施した設計を提案し、QSTの了解を得て作業を進めること。3.2.4 ソフトウェア仕様高速演算ユニットは、PICから出力される制御電圧値に従ってRWMコイル電源の制御する機能と積分値、電圧・電流観測値をPICへ転送する機能を担う。高速演算ユニットのソフトウェアは、図 4、表 2 に示すように、放電シーケンスの仕様に準じて機能する「オフライン処理」と実時間制御を実施する「オンライン処理」の２種類に大別される。8Preparation ofthe JT-60SA facilitiesPlasma Current15sT=-60s T=-40s100sec ~MG acceleration, etc. . DI (RTP3020-00A) IN/OUT 割込信号名 ピンNo1 放電シーケンス開始指令 C-1 DI1 2 IN ★102 実時間制御準備指令(t=-60s) C-3 DI2 3 IN3 Ip励起開始信号 (t=0s) T-20 IN4 Ip Damping phase移行指令 T-21 IN5 実時間制御停止指令 T-22 DI3 4 IN6 放電完了指令 T-24 IN7 空 きIN8 N-Stop指令 T-35 IN9 SOFT-LANDING指令 T-36 IN10 放電中断指令 C-34 IN11 放電シーケンス終了 C-35 DI4 5 IN ★INCLK1 Clock信号(100Hz) LEMO1 INCLK2 Clock信号(4KHz) LEMO2 INCLK3 Clock信号(10KHz) LEMO3 IN ★備考: C-1が出力されたとき、C-35は必ず出力されるが、C-3,T-22が出力されるとは限らない。クロック信号はオンライン時にはC-1～C-35に出力される。オフライン時は常時出力される。3) RM入出力機能高速演算ユニットは実時間制御コントローラ群で構成されたZENKEI ネットワークに接続されている。高速演算ユニットの機能上必要な各種データ全てについて、リフレクティブメモリを用いて入出力を行うこと。使用するRMのアドレスを表 4、表 5に示す。表 4 RMアドレスマップ(高速演算ユニット読み込み)RM Address Signals/Commands Data type00E0 0000h RWM No.1 coil reference command float00E0 0004h RWM No.2 coil reference command float00E0 0008h RWM No.3 coil reference command float00E0 000Ch RWM No.4 coil reference command float00E0 0010h RWM No.5 coil reference command float00E0 0014h RWM No.6 coil reference command float00E0 0018h RWM No.7 coil reference command float00E0 001Ch RWM No.8 coil reference command float00E0 0020h RWM No.9 coil reference command float00E0 0024h RWM No.10 coil reference command float00E0 0028h RWM No.11 coil reference command float00E0 002Ch RWM No.12 coil reference command float00E0 0030h RWM No.13 coil reference command float00E0 0034h RWM No.14 coil reference command float00E0 0038h RWM No.15 coil reference command float00E0 003Ch RWM No.16 coil reference command float1100E0 0040h RWM No.17 coil reference command float00E0 0044h RWM No.18 coil reference command float00E0 0048h 高速演算ユニット動作方式 int表 5 RMアドレスマップ(高速演算ユニット書き込み)RM Address Signals/Commands Data type0100 0000h RWMC 生存カウンタ int0100 0004h RWMCステータス int0100 0008h RWM No.1 Coil current double0100 0010h RWM No.2 Coil current double0100 0018h RWM No.3 Coil current double0100 0020h RWM No.4 Coil current double0100 0028h RWM No.5 Coil current double0100 0030h RWM No.6 Coil current double0100 0038h RWM No.7 Coil current double0100 0040h RWM No.8 Coil current double0100 0048h RWM No.9 Coil current double0100 0050h RWM No.10 Coil current double0100 0058h RWM No.11 Coil current double0100 0060h RWM No.12 Coil current double0100 0068h RWM No.13 Coil current double0100 0070h RWM No.14 Coil current double0100 0078h RWM No.15 Coil current double0100 0080h RWM No.16 Coil current double0100 0088h RWM No.17 Coil current double0100 0090h RWM No.18 Coil current double0100 0098h RWM No.1 Coil voltage double0100 00A0h RWM No.2 Coil voltage double0100 00A8h RWM No.3 Coil voltage double0100 00B0h RWM No.4 Coil voltage double0100 00B8h RWM No.5 Coil voltage double0100 00C0h RWM No.6 Coil voltage double0100 00C8h RWM No.7 Coil voltage double0100 00D0h RWM No.8 Coil voltage double0100 00D8h RWM No.9 Coil voltage double0100 00E0h RWM No.10 Coil voltage double0100 00E8h RWM No.11 Coil voltage double0100 00F0h RWM No.12 Coil voltage double0100 00F8h RWM No.13 Coil voltage double0100 0100h RWM No.14 Coil voltage double0100 0108h RWM No.15 Coil voltage double120100 0110h RWM No.16 Coil voltage double0100 0118h RWM No.17 Coil voltage double0100 0120h RWM No.18 Coil voltage double0100 0128h 3D AT Probe No.1 double0100 0130h 3D AT Probe No.2 double￤ ￤ ￤0100 07D8h 3D AT Probe No.209 double0100 07E0h 3D AT Probe No.210 double4) 動作方式決定機能高速演算ユニットは、RM「高速演算ユニット動作方式」に書き込まれる「高速演算ユニット動作指示値」を以て自身の動作方式を決定すること。本動作方式はPICが決定し、C-1直後に書き込まれる。表 6に本動作方式を定義する。なお、各指示値における高速演算ユニットの動作内容を以下に示す。表 6 動作方式一覧高速演算ユニット動作指示値高速演算ユニット動作方式電圧指令値出力0 不使用 -1 使 用 有 効2 個 別 無 効0(不使用): 次回放電シーケンス開始待ちとする。1(使用): PICからRMを介して受信した指令値に基づいた電圧指令値をRWMコイル電源へ出力する。2(個別): 原則１(使用)と同じ。RWMコイル電源への電圧指令値出力は無効とする。5) 異常検出機能高速演算ユニットあるいは積分演算ユニットに電源断、フリーズ等の異常が生じた場合、その異常を検出し、PIC へ RM を介して通知すること。高速演算ユニット動作方式が「1(使用)」か「2(個別)」の場合、異常検出を行うこと。・ 高速演算ユニット動作方式が送られてきたとき、機器の異常を検出する。異常がなかった場合、RMの「RWMC異常」に１、異常があった場合、2を書き込むこと。初期値は0 とし、放電開始時と完了時に初期値へ戻すこと。・ 実時間制御中は、異常ない場合はクロックに同期してカウントアップした値を RMの「RWMC ステータス」に書き込むこと。 異常があった場合は値の更新を行わないこと。6) 積分ユニット起動・停止機能高速演算ユニットはSRIO通信で積分演算ユニットに起動、停止指令を出力すること。7) RWMコイル電源制御機能高速演算ユニットは、RMの所定の位置に書き込まれる制御電圧指令値に従って高速演算ユニットの DAC ボードからアナ13ログ電圧指令値を出力し、RWMCコイル電源を制御すること。実時間制御停止時、放電シーケンス開始時と完了時にはアナログ出力を0にすること。本機能は、実時間制御中のみ機能すること。8) コイル電圧・電流観測値収集機能高速演算ユニットは、コイル電源からアナログ値の電流観測値(16ch)・電圧観測値(16ch)を受け取り、デジタル値へ変換し、RMの所定の位置に書き込むこと。本機能は、実時間制御中のみ機能すること。9) 積分値収集機能高速演算ユニットは、積分演算ユニットから SRIO 通信で積分演算ユニットから積分値(216ch)を受け取り、RM の所定の位置に書き込むこと。本機能は、実時間制御中のみ機能すること。2.4 試験検査ソフトウェア仕様の１)～９)すべての機能が正常に動作すること。また、放電シーケンスにのっとって作成した機能が正常に動作すること。詳細は試験検査要領書を提出してQSTの確認を得て試験を実施すること。3. 参考図書・ RWM用高速制御システムの製作 システム仕様書・ RWMコントローラの整備 外観・取付図以 上