核電廠DCS通訊網(wǎng)絡(luò)可靠性保障技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、目前我國核電站儀控領(lǐng)域正從二代模電控向第三代數(shù)字儀控系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，我國大力推進(jìn)核電廠儀控系統(tǒng)國產(chǎn)化，通信網(wǎng)絡(luò)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(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)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)為研究對象，詳細(xì)的分析了CAN總線，Profibus-DP總線，controlNet總線，分析了這

2、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(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

3、 plant），簡述了整體網(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)用高級隨機(jī)Petri網(wǎng)對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)