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浅谈工业网络在核电仪控体系中的使用事例

摘要:岭澳核电站二期是我国“十五”期间唯一开工的核电项目,其仪控系统采用了TXS(安全级仪控系统)+T×P(非安全级仪控系统)的数字化仪控系统。所有仪控系统的数据通信都是由SINECH1总线~IPR

1.通讯网络体系构成和功用

  核电站仪控体系网络的规划准则为:

  (1)一体化操作和信息管理网

  该层网络的传输介质依据核电站的运用环境和阻隔、防火的要求,选用光缆是恰当的。关于其网络拓扑则依据核电站I&C站点多、容量大、牢靠性高的需求,宜选冗余的双环网络。其网络传输协议宜选TCP/IP协议。网络操作体系则宜挑选技能老练,牢靠和运用广泛的网络操作体系,RIUNIX。网络的传输速度要求100MBit/s或更高。

  (2)自动操控和保护层网络

  作为核安全级(1E级)数据通讯网络,其模块的硬/软件有必要是经过核安全级(1E级)的判定,有过老练运用经历的产品。本文不做详细描述。

  非核安全级数据通讯网络将各个进程操控功用组相互衔接后再与操作和信息管理网络通讯。功用组的区分首要考虑所完结的功用,统筹收购合同的职责规模,以削减规划接口,又便于调试修理。

  共用通讯网首要将两机组公共部分以及厂区少部分体系的信息与操控指令,别离与两个机组的操作和信息管理网络进行通讯。

  TXP通讯网络有两种:“电厂总线”和“终端总线”。两种通讯网络都是由若干OSM网络交换机经过光纤衔接组成的虚拟环网结构。该总线结构是经过运用SINECH1FO而建立起来的,根据IEEE802.3规范。OSM是SINECH1FO网络核心部件。整个网是以环状结构相衔接的,并经过OSM模件中的开断点完成环形结构。当虚拟环网上一切部件均正常作业时,其间必有一块OSM模件的电子开关是翻开的(RM方式),在开断点上,来自两个方向的信号遭到监督。当虚拟环网上有一部件作业不正常构成开路时,信号仅来自单方向,则能够认为是总线毛病。在这种情况下,断点将被封闭,该电子开封闭合构成新的方式的总线网而且与此相连的总线部件将被从头结合在通讯网络之中,重建进程小于0.3秒,一起报警告诉体系维护人员排除毛病,完成了冗余总线的规划。

  虚拟环规划确保了内涵的单容错,能使体系总线在单一毛病情况下持续作业。从可用率及冗余质量上比较,与二取一的总线结构适当,确保了体系单一毛病容错,增强了体系通讯的牢靠性。

  1.1电厂总线

  电厂总线是用于衔接DCSlevel1层设备和衔接用于level1和level2层之间通讯的处理单元(PU)。以下DCS设备衔接在电厂总线上:

  一切的自动化操控体系AS620;

  一对冗余的处理单元PU;

  与安全级仪控体系之间的网关;

  第三方仪控体系;

  TXP体系的诊断体系DS670;

  TXP体系的工程师站ES680;

  DCS体系的时钟发生器。

  电厂总线的规划满意下列要求:

  (1)运用规范的通讯协议

  电厂总线是根据契合IEEE802.3/802.3u协议的以太网总线。契合ISO/OSI的7层通讯模型。电厂总线在协议的结构上有一些不同,首要差别在3层至7层。运用了西门子公司为适用工业通讯开发的SINECNETAP协议。

  (2)单一毛病容错才能

  电厂总线在规划中被分割成多个环网。每个环网都满意单一毛病容错,子网络与总网络之间的衔接运用冗余热备衔接,运用光纤作为衔接介质。一起OSM散布在不同的I&C机柜内而且运用独立的供电。

  一切衔接在电厂总线上的设备(如AS620,Pu,网关)都是经过物理阻隔的网络设备衔接到OSM上的,相同散布在不同的I&C机柜内而且运用独立的供电。.

  (3)不同序列和不同房间之间的电气阻隔

  散布在不同房间的子网络都是经过光纤衔接的。

  (4)阻隔搅扰和网络数据通讯的优化

  为了尽可能阻隔搅扰和优化网络数据通讯,电厂总线被分为以下八个部分(如图3所示):

  总网络

  作为电厂总线的高速链路,运用了4个OSMBC08和2个OSMITP53。

  非安全级序列A(NC˙A)子网络

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