Lake Shore Temperature Controller

Lake Shore 温度控制器 — MCP 服务

让 AI Agent 读取低温恒温器上的所有传感器、检查加热器状态、设置设定点、斜坡、加热器量程和 PID 值、等待温度稳定，并关闭 Lake Shore Cryotronics Model 335、336 和 350 温度控制器上的所有加热器。

软件包	labmcp-lakeshore
仪器	Model 335（2 个输入、2 个输出）、Model 336（4 个输入、4 个输出）、Model 350（4 个输入、4 个输出）
接口	USB（虚拟 COM 端口）、以太网（336 和 350，TCP 端口 7777）、IEEE-488（通过 VISA 的 GPIB）
协议	Lake Shore ASCII 命令，详见 Model 336（修订版 2.3）、Model 335（修订版 1.6）和 Model 350（修订版 1.7）用户手册第 6 章
状态	🧪 模拟：已通过带热模型的线级模拟器测试，尚未在硬件上验证。报告硬件测试结果

无需硬件即可试用

uvx labmcp-lakeshore --simulate --check
uvx labmcp-lakeshore --simulate --option sim_model=350 --option sim_speed=20 --check

模拟器模拟了一个温度为 4.2 K 的小型低温恒温器：一个平台（输入 A 为二极管，输入 C 类似 Cernox，由输出 1 加热）和一个样品（输入 B 为 Pt-100，由输出 2 加热），并采用 Lake Shore 的 PID 控制律和设定点斜坡功能。sim_speed 可让模拟时间比实际时间流逝得更快。

连接控制器

根据 *IDN? 检测型号；不支持其他 Lake Shore 型号（325、331、340、372 等）。

1. 选择接口，在控制器的 Interface 菜单中操作（同一时间只能启用一个远程接口）。
2. **USB：**安装 Lake Shore USB 驱动程序（通过 Windows Update 获取，或从 lakeshore.com 下载）。端口固定使用 57600 波特率、7 个数据位、奇校验、1 个停止位；服务会自动设置这些参数。
3. **以太网（336、350）：**在前面板上配置 IP 地址；命令端口为 TCP 7777（最多同时建立两个连接）。
4. 测试连接：

   uvx labmcp-lakeshore --address /dev/ttyACM0 --check          # Linux
   uvx labmcp-lakeshore --address /dev/tty.usbmodemXXXX --check # macOS
   uvx labmcp-lakeshore --address COM5 --check                  # Windows
   uvx labmcp-lakeshore --address tcp://192.168.1.40:7777 --check
   uvx labmcp-lakeshore --address GPIB0::12::INSTR --check
   

添加到 MCP 客户端

Claude Code

claude mcp add cryostat -- uvx labmcp-lakeshore --address tcp://192.168.1.40:7777

Claude Desktop / Cursor / Windsurf（claude_desktop_config.json、.cursor/mcp.json 等）

{
  "mcpServers": {
    "cryostat": {
      "command": "uvx",
      "args": ["labmcp-lakeshore", "--address", "tcp://192.168.1.40:7777"]
    }
  }
}

添加 --read-only，即可读取温度和加热器状态，但会阻止更改设定点、斜坡、量程和 PID（all_heaters_off 仍可使用）。对于其他客户端，使用 uvx labmcp config lakeshore --address tcp://192.168.1.40:7777 --client vscode 生成配置片段（还支持 cursor、codex、claude-code）。

工具

工具	类型	描述
all_heaters_off	🛑 safety	关闭所有输出（输出 1-4 的加热器量程设为 0），相当于前面板上的 All Off 键，并停止任何正在运行的等待。报告每个输出读回的量程以及 all_off。
get_command_log	👁 read	返回最近发送到仪器的原始命令及收到的回复（最新记录在最后）。可用于调试和记录操作内容。
get_connection_info	👁 read	报告已连接的仪器（身份、地址、模拟或真实）、服务是否为只读，以及当前生效的安全限制。请先调用此工具。
get_heater_status	👁 read	报告每个输出的控制模式和输入、加热器量程、输出百分比、设定值（及开尔文值）、斜坡状态、PID 值和加热器错误（开路／短路）。读取加热器错误会清除控制器上的错误。
read_temperatures	👁 read	读取所有或选定的传感器输入：开尔文值、传感器原始单位、传感器类型、输入名称以及解码后的读数状态（无效、超量程／低于量程）。停用的输入会以 null 读数列出。
reconnect	🛑 safety	关闭并重新打开与仪器的连接（例如仪器断电重启或重新插拔线缆后）。
set_heater_range	⚠️ hazard	设置输出的加热器量程（每升一级，功率约增加 10 倍）。任何高于 0 的设置都会使输出加热：闭环模式下由 PID 控制，开环模式下则使用前面板的手动输出。若高于 max_heater_range，或闭环、分区或预热输出上已设定的设定值高于 max_setpoint_k，则会拒绝设置。请从能够达到设定值的最低量程开始。
set_pid	🎛 control	设置输出控制回路的 P、I 和 D 值（遵循 Lake Shore 约定）。
set_ramp	🎛 control	开启或关闭输出控制回路的设定值斜坡，并设置斜坡速率。开启斜坡后，下一次设定值更改会逐渐移动设定值，从而更好地保护样品和线缆。
set_setpoint	⚠️ hazard	以开尔文为单位设置输出回路的控制设定值。如果已开启设定值斜坡，设定值会按斜坡速率逐渐移向新值。只有输出处于闭环模式且加热器量程未关闭时才会加热。高于 max_setpoint_k 的值会被拒绝。
wait_for_stable_temperature	👁 read	等待 output 的控制输入在 stable_for_s 时间内保持在设定值的 tolerance_k 范围内（且设定值不再处于斜坡变化中），或直到达到 timeout_s。返回温度是否稳定、最终温度和降采样后的轨迹。不会更改任何设置。

get_connection_info、get_command_log 和 reconnect 是每个 LabMCP 服务的内置工具。

安全限制

限制	默认值	含义
max_setpoint_k	325 K	set_setpoint 接受的最高设定值（室温加余量）。在允许加热前，set_heater_range 也会读回闭环、分区或预热输出的设定值，因此在前面板输入的更高设定值也会被拒绝（以传感器单位表示、无法检查的设定值同样会被拒绝）。仅当你的平台、线缆和传感器额定值更高时，才提高此值
max_heater_range	3	最高加热器量程索引。在 335/336 上，3 = High（全功率）；在 350 上，量程按十倍步进从 1 到 5，因此 3 是全功率的 1/100
max_wait_s	3600 s	wait_for_stable_temperature 调用的最长等待时间

启动时覆盖：--limit max_setpoint_k=420 --limit max_heater_range=2。

示例提示词

• “读取所有温度，并告诉我是否有任何传感器报错。”
• “将输出 1 以 2 K/min 的速率斜坡升至 77 K，使用中等量程，然后等待输入 A 在 50 mK 范围内保持 5 分钟。”
• “让样品从 10 K 开始，以 10 K 为步长升至 300 K，并告诉我每个步长何时稳定。”（max_setpoint_k 需足够高）
• “回路 1 的 PID 设置是什么？将 P 降至 30，保持 I 和 D 不变。”
• “出问题了——关闭所有加热器。”

备注

• 设置设定点不会启动加热；加热范围才会。 范围大于 0 时，输出会按 PID 回路的需求（闭环）或手动输出值（开环）加热。输出模式和控制输入在前面板上配置；服务不会更改这些设置，因为将回路指向错误的传感器可能导致热失控。
• 设定点始终以开尔文为单位。SETP 使用回路控制输入的首选单位：服务会转换摄氏度，并在输入设为传感器单位时拒绝执行。
• 每条命令后都会执行 *ESR?；命令错误（CME）和执行错误（EXE）会报告出来，而不会被忽略。按照手册要求，服务会在消息之间至少间隔 50 ms（--option min_interval_s=）。
• get_heater_status 会读取 HTRST?，这会清除控制器上锁存的加热器开路／短路错误。
• wait_for_stable_temperature 要求设定点停止斜坡变化（RAMPST?），且温度处于容差范围内。all_heaters_off 会停止正在进行的等待。
• all_heaters_off 会向每个输出发送 RANGE n,0 并读取返回值，操作方式与前面板上的 全部关闭 键相同。即使某个输出失败，也会尝试处理每个输出；只有当所有输出读取结果均为关闭时，all_off 才为 true。它不会更改设定点或输出模式。也可考虑设置硬件温度限制（TLIMIT，前面板），作为最后一道防线。
• 不支持 3062 扫描器选件（输入 D1-D5）、区域表、自动调谐、曲线、报警和继电器。Model 372 交流电阻电桥未经验证，因此在连接时会被拒绝。

硬件验证

型号	固件	接口	验证者	日期
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