核電廠數(shù)字自動化儀表控制兼容性設(shè)計
發(fā)布時間:2021-08-01 03:47
針對現(xiàn)有的核電廠數(shù)字化儀表控制系統(tǒng)交互交口多、總線復(fù)雜、受環(huán)境影響較大等問題,結(jié)合先進(jìn)的數(shù)字自動化儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展方向及核電站自身特殊的應(yīng)用場景,同時考慮到該儀表控制系統(tǒng)的兼容性。設(shè)計一種具有強(qiáng)兼容性的核電廠數(shù)字自動化儀表控制系統(tǒng),其主要分為過程、現(xiàn)場、單元和管理4個部分。各類數(shù)字化儀表在采集完相應(yīng)的信息后,集中于一條線長總線中,采用多CPU運(yùn)行設(shè)計與分時運(yùn)行的思想,保證功能分散與信息集中監(jiān)控兩方面的順利實現(xiàn),從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的兼容性。同時選取高性能、高可靠的CAN總線作為現(xiàn)場總線,采用冗余傳輸?shù)确绞?提高儀控系統(tǒng)的可靠性能。
【文章來源】:自動化與儀器儀表. 2020,(08)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
儀表控制系統(tǒng)主要干擾源
國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO為提供給開發(fā)者一個必須的、通用的概念以便開發(fā)完善,可用來解釋連接不同系統(tǒng)的框架,提出OSI(Open System Interconnection Reference Model)模型,并將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系從下而上劃分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表達(dá)層和應(yīng)用層。為能夠更好地兼容現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)體系,同時降低系統(tǒng)的復(fù)雜性,在對OSI模型進(jìn)行整合的基礎(chǔ)上,提出一種核電廠儀器控制系統(tǒng)的設(shè)計。該設(shè)計將核電廠的儀器控制系統(tǒng)從下而上一次分為過程級、現(xiàn)場級、單元級和管理級4個部分。根據(jù)4個部分所負(fù)責(zé)的范圍,可得到如圖2所示的金字塔型的結(jié)構(gòu)劃分。其中,相對于OSI模型而言,過程級即為物理層,主要為自動化儀表部分,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集與儀表的控制;現(xiàn)場級對應(yīng)于數(shù)據(jù)鏈路層,主要是將采集到的數(shù)據(jù)或需要對儀表進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行整合,按照商定好的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸;單元級屬于OSI模型中的網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層,為便于管理,將負(fù)責(zé)核電廠同一部分參數(shù)采集的設(shè)備歸于一個局域網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的控制與管理;管理級對應(yīng)剩余的3層,主要是用于整個核電廠的全局管理、監(jiān)控與配置。整個儀控系統(tǒng)的工作流程,如圖3所示。
其中,相對于OSI模型而言,過程級即為物理層,主要為自動化儀表部分,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集與儀表的控制;現(xiàn)場級對應(yīng)于數(shù)據(jù)鏈路層,主要是將采集到的數(shù)據(jù)或需要對儀表進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行整合,按照商定好的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸;單元級屬于OSI模型中的網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層,為便于管理,將負(fù)責(zé)核電廠同一部分參數(shù)采集的設(shè)備歸于一個局域網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的控制與管理;管理級對應(yīng)剩余的3層,主要是用于整個核電廠的全局管理、監(jiān)控與配置。整個儀控系統(tǒng)的工作流程,如圖3所示。通過將核電廠的功能進(jìn)行分級設(shè)計,可以減少采集或配置信息在傳輸、配置過程中丟失的風(fēng)險以及丟失對于整個系統(tǒng)所帶來的負(fù)面影響。此外,分層的設(shè)計可以進(jìn)一步提高核電廠儀控系統(tǒng)的兼容性。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]核電廠DCS系統(tǒng)研發(fā)過程中的信息安全保護(hù)[J]. 肖安洪,楊大為,曾輝,張娜,劉玲霜,周俊燚,郭文. 機(jī)械設(shè)計與制造工程. 2018(11)
[2]核電站電源可靠性檢測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王健,邱建文,曾澤嶸. 自動化儀表. 2018(05)
[3]核電廠JPM的開發(fā)及現(xiàn)場操縱考試的相關(guān)研究[J]. 吳雪松. 自動化與儀器儀表. 2018(03)
[4]核電廠儀控設(shè)備輻射抗擾度能力提升方法研究[J]. 陳義,賀先建,劉明明,馬權(quán). 儀器儀表用戶. 2017(12)
[5]核電廠過程儀表系統(tǒng)干擾測試研究和優(yōu)化改進(jìn)[J]. 陳永偉,王認(rèn)祥,陳科,李東. 核動力工程. 2016(06)
[6]核電廠儀控設(shè)備電磁兼容性鑒定要求[J]. 吳炯洋. 化工自動化及儀表. 2016(12)
[7]核電站儀控系統(tǒng)可靠性和可用性分析計算[J]. 任莉華,郎愛國,李世欣,吳彩霞. 自動化儀表. 2015(11)
[8]核電站RPS儀控系統(tǒng)的可靠性評估[J]. 廖一波,淮小利,郭小星. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2015(06)
[9]淺談核電廠儀表控制系統(tǒng)電磁兼容性要求[J]. 王冠,郭弘,姜文華. 核安全. 2014(02)
[10]核電站數(shù)字化儀表控制系統(tǒng)的電磁兼容性驗證與應(yīng)用設(shè)計[J]. 黃文君,于浩洋,敖春波. 核動力工程. 2008(03)
博士論文
[1]核電廠數(shù)字化控制系統(tǒng)中人因失誤與可靠性研究[D]. 李鵬程.華南理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]核電廠高壓配電裝置的可靠性研究[D]. 霍亞澤.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[2]SH核電工程數(shù)字化儀控系統(tǒng)項目管理研究[D]. 徐國彬.西北大學(xué) 2016
[3]核電廠主控制室布置人機(jī)工程設(shè)計及仿真驗證[D]. 張雪鑫.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[4]核電站儀控設(shè)備鑒定技術(shù)研究[D]. 姚惠欽.華東理工大學(xué) 2013
[5]核電控制設(shè)備的電磁兼容試驗方法研究及其應(yīng)用[D]. 張順達(dá).華東理工大學(xué) 2012
本文編號:3314781
【文章來源】:自動化與儀器儀表. 2020,(08)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
儀表控制系統(tǒng)主要干擾源
國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO為提供給開發(fā)者一個必須的、通用的概念以便開發(fā)完善,可用來解釋連接不同系統(tǒng)的框架,提出OSI(Open System Interconnection Reference Model)模型,并將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系從下而上劃分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表達(dá)層和應(yīng)用層。為能夠更好地兼容現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)體系,同時降低系統(tǒng)的復(fù)雜性,在對OSI模型進(jìn)行整合的基礎(chǔ)上,提出一種核電廠儀器控制系統(tǒng)的設(shè)計。該設(shè)計將核電廠的儀器控制系統(tǒng)從下而上一次分為過程級、現(xiàn)場級、單元級和管理級4個部分。根據(jù)4個部分所負(fù)責(zé)的范圍,可得到如圖2所示的金字塔型的結(jié)構(gòu)劃分。其中,相對于OSI模型而言,過程級即為物理層,主要為自動化儀表部分,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集與儀表的控制;現(xiàn)場級對應(yīng)于數(shù)據(jù)鏈路層,主要是將采集到的數(shù)據(jù)或需要對儀表進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行整合,按照商定好的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸;單元級屬于OSI模型中的網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層,為便于管理,將負(fù)責(zé)核電廠同一部分參數(shù)采集的設(shè)備歸于一個局域網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的控制與管理;管理級對應(yīng)剩余的3層,主要是用于整個核電廠的全局管理、監(jiān)控與配置。整個儀控系統(tǒng)的工作流程,如圖3所示。
其中,相對于OSI模型而言,過程級即為物理層,主要為自動化儀表部分,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集與儀表的控制;現(xiàn)場級對應(yīng)于數(shù)據(jù)鏈路層,主要是將采集到的數(shù)據(jù)或需要對儀表進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行整合,按照商定好的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸;單元級屬于OSI模型中的網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層,為便于管理,將負(fù)責(zé)核電廠同一部分參數(shù)采集的設(shè)備歸于一個局域網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的控制與管理;管理級對應(yīng)剩余的3層,主要是用于整個核電廠的全局管理、監(jiān)控與配置。整個儀控系統(tǒng)的工作流程,如圖3所示。通過將核電廠的功能進(jìn)行分級設(shè)計,可以減少采集或配置信息在傳輸、配置過程中丟失的風(fēng)險以及丟失對于整個系統(tǒng)所帶來的負(fù)面影響。此外,分層的設(shè)計可以進(jìn)一步提高核電廠儀控系統(tǒng)的兼容性。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]核電廠DCS系統(tǒng)研發(fā)過程中的信息安全保護(hù)[J]. 肖安洪,楊大為,曾輝,張娜,劉玲霜,周俊燚,郭文. 機(jī)械設(shè)計與制造工程. 2018(11)
[2]核電站電源可靠性檢測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王健,邱建文,曾澤嶸. 自動化儀表. 2018(05)
[3]核電廠JPM的開發(fā)及現(xiàn)場操縱考試的相關(guān)研究[J]. 吳雪松. 自動化與儀器儀表. 2018(03)
[4]核電廠儀控設(shè)備輻射抗擾度能力提升方法研究[J]. 陳義,賀先建,劉明明,馬權(quán). 儀器儀表用戶. 2017(12)
[5]核電廠過程儀表系統(tǒng)干擾測試研究和優(yōu)化改進(jìn)[J]. 陳永偉,王認(rèn)祥,陳科,李東. 核動力工程. 2016(06)
[6]核電廠儀控設(shè)備電磁兼容性鑒定要求[J]. 吳炯洋. 化工自動化及儀表. 2016(12)
[7]核電站儀控系統(tǒng)可靠性和可用性分析計算[J]. 任莉華,郎愛國,李世欣,吳彩霞. 自動化儀表. 2015(11)
[8]核電站RPS儀控系統(tǒng)的可靠性評估[J]. 廖一波,淮小利,郭小星. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2015(06)
[9]淺談核電廠儀表控制系統(tǒng)電磁兼容性要求[J]. 王冠,郭弘,姜文華. 核安全. 2014(02)
[10]核電站數(shù)字化儀表控制系統(tǒng)的電磁兼容性驗證與應(yīng)用設(shè)計[J]. 黃文君,于浩洋,敖春波. 核動力工程. 2008(03)
博士論文
[1]核電廠數(shù)字化控制系統(tǒng)中人因失誤與可靠性研究[D]. 李鵬程.華南理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]核電廠高壓配電裝置的可靠性研究[D]. 霍亞澤.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[2]SH核電工程數(shù)字化儀控系統(tǒng)項目管理研究[D]. 徐國彬.西北大學(xué) 2016
[3]核電廠主控制室布置人機(jī)工程設(shè)計及仿真驗證[D]. 張雪鑫.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[4]核電站儀控設(shè)備鑒定技術(shù)研究[D]. 姚惠欽.華東理工大學(xué) 2013
[5]核電控制設(shè)備的電磁兼容試驗方法研究及其應(yīng)用[D]. 張順達(dá).華東理工大學(xué) 2012
本文編號:3314781
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