本文關鍵詞：核電廠DCS通訊網(wǎng)絡可靠性保障技術研究與應用

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【摘要】：目前我國核電站儀控領域正從二代模電控向第三代數(shù)字儀控系統(tǒng)轉變,我國大力推進核電廠儀控系統(tǒng)國產(chǎn)化,通信網(wǎng)絡是儀控系統(tǒng)的重要部分,對其研究具有重要意義。本文為了滿足核動力院提出核反應堆保護系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡要求,本項目以高可靠網(wǎng)絡為研究對象,重點研究了通信網(wǎng)絡的可靠性關鍵技術。主要內(nèi)容有:以可靠性為研究出發(fā)點,以典型的現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)為研究對象,詳細的分析了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手段,有何特色,有什么效果。研究了國際主流的工業(yè)以太網(wǎng)和國內(nèi)EPA,分析了各層故障概率,總結了工業(yè)以太網(wǎng)可靠性體現(xiàn)在設備可靠性、可管理性及冗余性三方面技術。提煉網(wǎng)絡設計的原則,對比分析了EPA和Devicenet/Controlnet/Ethernet,選定Devicenet/Controlnet/Ethernet方案,并命名為HRNNP(high reliable network of nuclear plant),簡述了整體網(wǎng)絡可靠性分析。研究重點是HRNNP的總線層devicenet的可靠性,運用高級隨機Petri網(wǎng)對安全層和非安全層結構建模及可靠度計算,從數(shù)學和結構變遷的方式分析系統(tǒng)可靠性,計算結構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手段提高安全層devicenet協(xié)議可靠性,這些技術手段分別是時間預期機制,應用層CRC校驗,改進的心跳機制,冗余機制,逐位倒置數(shù)據(jù)重發(fā)機制。代碼實現(xiàn)非安全層,安全層及其可靠性技術手段。最后在MICON平臺測試,重點測試了安全層,性能測試,測試雙總線故障,測試了在IEC 61784-3中給出的八種通信故障:報文重復、報文丟失、報文插入、報文亂序、報文損壞、報文延時、報文冒充、尋址錯誤。測試結果表明滿足要求,并通過了驗收。驗證了技術的有效性和可行性,為下一階段研究打下堅實基礎,提出總結和下一階段工作展望。
【學位授予單位】：南華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP273;TM623

【參考文獻】

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本文編號：1219792