核电厂数字自动化仪表控制兼容性设计
发布时间：2021-08-01 03:47
针对现有的核电厂数字化仪表控制系统交互交口多、总线复杂、受环境影响较大等问题,结合先进的数字自动化仪表控制系统的发展方向及核电站自身特殊的应用场景,同时考虑到该仪表控制系统的兼容性。设计一种具有强兼容性的核电厂数字自动化仪表控制系统,其主要分为过程、现场、单元和管理4个部分。各类数字化仪表在采集完相应的信息后,集中于一条线长总线中,采用多CPU运行设计与分时运行的思想,保证功能分散与信息集中监控两方面的顺利实现,从而进一步提高系统的兼容性。同时选取高性能、高可靠的CAN总线作为现场总线,采用冗余传输等方式,提高仪控系统的可靠性能。
【文章来源】：自动化与仪器仪表. 2020,(08)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
仪表控制系统主要干扰源
国际标准化组织ISO为提供给开发者一个必须的、通用的概念以便开发完善,可用来解释连接不同系统的框架,提出OSI(Open System Interconnection Reference Model)模型,并将计算机网络体系从下而上划分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表达层和应用层。为能够更好地兼容现有的网络体系,同时降低系统的复杂性,在对OSI模型进行整合的基础上,提出一种核电厂仪器控制系统的设计。该设计将核电厂的仪器控制系统从下而上一次分为过程级、现场级、单元级和管理级4个部分。根据4个部分所负责的范围,可得到如图2所示的金字塔型的结构划分。其中,相对于OSI模型而言,过程级即为物理层,主要为自动化仪表部分,负责数据的采集与仪表的控制;现场级对应于数据链路层,主要是将采集到的数据或需要对仪表进行传输的数据进行整合,按照商定好的协议进行数据的传输;单元级属于OSI模型中的网络层与传输层,为便于管理,将负责核电厂同一部分参数采集的设备归于一个局域网进行相应的控制与管理;管理级对应剩余的3层,主要是用于整个核电厂的全局管理、监控与配置。整个仪控系统的工作流程,如图3所示。
其中,相对于OSI模型而言,过程级即为物理层,主要为自动化仪表部分,负责数据的采集与仪表的控制;现场级对应于数据链路层,主要是将采集到的数据或需要对仪表进行传输的数据进行整合,按照商定好的协议进行数据的传输;单元级属于OSI模型中的网络层与传输层,为便于管理,将负责核电厂同一部分参数采集的设备归于一个局域网进行相应的控制与管理;管理级对应剩余的3层,主要是用于整个核电厂的全局管理、监控与配置。整个仪控系统的工作流程,如图3所示。通过将核电厂的功能进行分级设计,可以减少采集或配置信息在传输、配置过程中丢失的风险以及丢失对于整个系统所带来的负面影响。此外,分层的设计可以进一步提高核电厂仪控系统的兼容性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]核电厂DCS系统研发过程中的信息安全保护[J]. 肖安洪,杨大为,曾辉,张娜,刘玲霜,周俊燚,郭文. 机械设计与制造工程. 2018(11)
[2]核电站电源可靠性检测系统设计[J]. 王健,邱建文,曾泽嵘. 自动化仪表. 2018(05)
[3]核电厂JPM的开发及现场操纵考试的相关研究[J]. 吴雪松. 自动化与仪器仪表. 2018(03)
[4]核电厂仪控设备辐射抗扰度能力提升方法研究[J]. 陈义,贺先建,刘明明,马权. 仪器仪表用户. 2017(12)
[5]核电厂过程仪表系统干扰测试研究和优化改进[J]. 陈永伟,王认祥,陈科,李东. 核动力工程. 2016(06)
[6]核电厂仪控设备电磁兼容性鉴定要求[J]. 吴炯洋. 化工自动化及仪表. 2016(12)
[7]核电站仪控系统可靠性和可用性分析计算[J]. 任莉华,郎爱国,李世欣,吴彩霞. 自动化仪表. 2015(11)
[8]核电站RPS仪控系统的可靠性评估[J]. 廖一波,淮小利,郭小星. 核电子学与探测技术. 2015(06)
[9]浅谈核电厂仪表控制系统电磁兼容性要求[J]. 王冠,郭弘,姜文华. 核安全. 2014(02)
[10]核电站数字化仪表控制系统的电磁兼容性验证与应用设计[J]. 黄文君,于浩洋,敖春波. 核动力工程. 2008(03)
博士论文
[1]核电厂数字化控制系统中人因失误与可靠性研究[D]. 李鹏程.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]核电厂高压配电装置的可靠性研究[D]. 霍亚泽.华北电力大学(北京) 2017
[2]SH核电工程数字化仪控系统项目管理研究[D]. 徐国彬.西北大学 2016
[3]核电厂主控制室布置人机工程设计及仿真验证[D]. 张雪鑫.哈尔滨工程大学 2015
[4]核电站仪控设备鉴定技术研究[D]. 姚惠钦.华东理工大学 2013
[5]核电控制设备的电磁兼容试验方法研究及其应用[D]. 张顺达.华东理工大学 2012
本文编号：3314781
【文章来源】：自动化与仪器仪表. 2020,(08)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
仪表控制系统主要干扰源
国际标准化组织ISO为提供给开发者一个必须的、通用的概念以便开发完善,可用来解释连接不同系统的框架,提出OSI(Open System Interconnection Reference Model)模型,并将计算机网络体系从下而上划分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表达层和应用层。为能够更好地兼容现有的网络体系,同时降低系统的复杂性,在对OSI模型进行整合的基础上,提出一种核电厂仪器控制系统的设计。该设计将核电厂的仪器控制系统从下而上一次分为过程级、现场级、单元级和管理级4个部分。根据4个部分所负责的范围,可得到如图2所示的金字塔型的结构划分。其中,相对于OSI模型而言,过程级即为物理层,主要为自动化仪表部分,负责数据的采集与仪表的控制;现场级对应于数据链路层,主要是将采集到的数据或需要对仪表进行传输的数据进行整合,按照商定好的协议进行数据的传输;单元级属于OSI模型中的网络层与传输层,为便于管理,将负责核电厂同一部分参数采集的设备归于一个局域网进行相应的控制与管理;管理级对应剩余的3层,主要是用于整个核电厂的全局管理、监控与配置。整个仪控系统的工作流程,如图3所示。
其中,相对于OSI模型而言,过程级即为物理层,主要为自动化仪表部分,负责数据的采集与仪表的控制;现场级对应于数据链路层,主要是将采集到的数据或需要对仪表进行传输的数据进行整合,按照商定好的协议进行数据的传输;单元级属于OSI模型中的网络层与传输层,为便于管理,将负责核电厂同一部分参数采集的设备归于一个局域网进行相应的控制与管理;管理级对应剩余的3层,主要是用于整个核电厂的全局管理、监控与配置。整个仪控系统的工作流程,如图3所示。通过将核电厂的功能进行分级设计,可以减少采集或配置信息在传输、配置过程中丢失的风险以及丢失对于整个系统所带来的负面影响。此外,分层的设计可以进一步提高核电厂仪控系统的兼容性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]核电厂DCS系统研发过程中的信息安全保护[J]. 肖安洪,杨大为,曾辉,张娜,刘玲霜,周俊燚,郭文. 机械设计与制造工程. 2018(11)
[2]核电站电源可靠性检测系统设计[J]. 王健,邱建文,曾泽嵘. 自动化仪表. 2018(05)
[3]核电厂JPM的开发及现场操纵考试的相关研究[J]. 吴雪松. 自动化与仪器仪表. 2018(03)
[4]核电厂仪控设备辐射抗扰度能力提升方法研究[J]. 陈义,贺先建,刘明明,马权. 仪器仪表用户. 2017(12)
[5]核电厂过程仪表系统干扰测试研究和优化改进[J]. 陈永伟,王认祥,陈科,李东. 核动力工程. 2016(06)
[6]核电厂仪控设备电磁兼容性鉴定要求[J]. 吴炯洋. 化工自动化及仪表. 2016(12)
[7]核电站仪控系统可靠性和可用性分析计算[J]. 任莉华,郎爱国,李世欣,吴彩霞. 自动化仪表. 2015(11)
[8]核电站RPS仪控系统的可靠性评估[J]. 廖一波,淮小利,郭小星. 核电子学与探测技术. 2015(06)
[9]浅谈核电厂仪表控制系统电磁兼容性要求[J]. 王冠,郭弘,姜文华. 核安全. 2014(02)
[10]核电站数字化仪表控制系统的电磁兼容性验证与应用设计[J]. 黄文君,于浩洋,敖春波. 核动力工程. 2008(03)
博士论文
[1]核电厂数字化控制系统中人因失误与可靠性研究[D]. 李鹏程.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]核电厂高压配电装置的可靠性研究[D]. 霍亚泽.华北电力大学(北京) 2017
[2]SH核电工程数字化仪控系统项目管理研究[D]. 徐国彬.西北大学 2016
[3]核电厂主控制室布置人机工程设计及仿真验证[D]. 张雪鑫.哈尔滨工程大学 2015
[4]核电站仪控设备鉴定技术研究[D]. 姚惠钦.华东理工大学 2013
[5]核电控制设备的电磁兼容试验方法研究及其应用[D]. 张顺达.华东理工大学 2012
本文编号：3314781
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