核電廠DCS通訊網(wǎng)絡可靠性保障技術研究與應用.pdf

1、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

2、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

3、 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