本文關(guān)鍵詞：核電廠DCS通訊網(wǎng)絡(luò)可靠性保障技術(shù)研究與應(yīng)用

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【摘要】：目前我國(guó)核電站儀控領(lǐng)域正從二代模電控向第三代數(shù)字儀控系統(tǒng)轉(zhuǎn)變,我國(guó)大力推進(jìn)核電廠儀控系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化,通信網(wǎng)絡(luò)是儀控系統(tǒng)的重要部分,對(duì)其研究具有重要意義。本文為了滿足核動(dòng)力院提出核反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)要求,本項(xiàng)目以高可靠網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象,重點(diǎn)研究了通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性關(guān)鍵技術(shù)。主要內(nèi)容有:以可靠性為研究出發(fā)點(diǎn),以典型的現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)為研究對(duì)象,詳細(xì)的分析了CAN總線,Profibus-DP總線,controlNet總線,分析了這三種總線各自采用可靠性和安全性技術(shù)手段,有何特色,有什么效果。研究了國(guó)際主流的工業(yè)以太網(wǎng)和國(guó)內(nèi)EPA,分析了各層故障概率,總結(jié)了工業(yè)以太網(wǎng)可靠性體現(xiàn)在設(shè)備可靠性、可管理性及冗余性三方面技術(shù)。提煉網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的原則,對(duì)比分析了EPA和Devicenet/Controlnet/Ethernet,選定Devicenet/Controlnet/Ethernet方案,并命名為HRNNP(high reliable network of nuclear plant),簡(jiǎn)述了整體網(wǎng)絡(luò)可靠性分析。研究重點(diǎn)是HRNNP的總線層devicenet的可靠性,運(yùn)用高級(jí)隨機(jī)Petri網(wǎng)對(duì)安全層和非安全層結(jié)構(gòu)建模及可靠度計(jì)算,從數(shù)學(xué)和結(jié)構(gòu)變遷的方式分析系統(tǒng)可靠性,計(jì)算結(jié)構(gòu)表明冗余能大幅提高系統(tǒng)的可靠性;分析了指出devicenet可靠性不足,選取了一些成熟技術(shù)手段提高安全層devicenet協(xié)議可靠性,這些技術(shù)手段分別是時(shí)間預(yù)期機(jī)制,應(yīng)用層CRC校驗(yàn),改進(jìn)的心跳機(jī)制,冗余機(jī)制,逐位倒置數(shù)據(jù)重發(fā)機(jī)制。代碼實(shí)現(xiàn)非安全層,安全層及其可靠性技術(shù)手段。最后在MICON平臺(tái)測(cè)試,重點(diǎn)測(cè)試了安全層,性能測(cè)試,測(cè)試雙總線故障,測(cè)試了在IEC 61784-3中給出的八種通信故障:報(bào)文重復(fù)、報(bào)文丟失、報(bào)文插入、報(bào)文亂序、報(bào)文損壞、報(bào)文延時(shí)、報(bào)文冒充、尋址錯(cuò)誤。測(cè)試結(jié)果表明滿足要求,并通過(guò)了驗(yàn)收。驗(yàn)證了技術(shù)的有效性和可行性,為下一階段研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),提出總結(jié)和下一階段工作展望。
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP273;TM623

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1219792