基于冗余TTCAN的核电站报警窗改进设计

发布时间：2022-01-09 17:19

　　鉴于推行核电设备国产化以及核电报警系统的升级改造需求,对核电报警系统空气闸门报警窗的通信模块进行了改进研究。考虑到核电站场景的高安全性需求,报警窗通信模块的改进设计采用了实时性高、可预测性好、抗干扰性强的基于时间触发的控制器局域网络（TTCAN）总线,并以报警窗为主节点,各报警采集模块为从节点。在分析了主流TTCAN冗余方式的基础上,提出一种新的TTCAN冗余方式,应用了带有双路总线控制器的微控制单元（MCU）以及双通道互相独立的传输架构,搭建了TTCAN冗余网络,并提出了相应的新型冗余管理策略。试验证明,采用新型冗余TTCAN通信方式的报警窗总线利用率高、数据传输速率快、数据传输稳定、误码率低,具有高实时性和高可靠性,是TTCAN总线应用于核电仪控系统和报警系统的一次积极尝试。 

【文章来源】：自动化仪表. 2020,41(03)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

TTCAN基本循环图

本文在普通双通道冗余的基础上,提出一种新的冗余方式。冗余TTCAN通信架构如图2所示。采用带有两路CAN总线控制器的MCU,双路TTCAN通道同时传输消息,接收节点只要接收到任意一路有效消息,则发送消息成功。这样的冗余方式在保障总线有较高传输效率的同时,能较大限度地确保总线的收发同步,提高数据收发的实时性。与此同时,因为双路总线在物理结构上的完全分离,可以使由硬件引入的串扰音干扰得到控制。2.2 冗余TTCAN硬件设计

TTCAN对各个节点进行漂移补偿,以确保能够为各个节点提供一个精确、一致的全局时间。这就需要一个高精度的全局时钟。本文设计的冗余TTCAN从全球定位系统(global positioning system,GPS)模块中获取精准的时钟。其中,采用了高精度晶振来减小GPS秒脉冲和本地晶振的误差率。2.3 冗余TTCAN软件设计

【参考文献】：
期刊论文
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[3]TTCAN协议在核电厂安全级仪控系统中的应用研究[J]. 何小鹏,赵阳,张洧川,黄轲,唐涛.  科技视界. 2019(16)
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[5]核电厂火灾自动报警系统设计[J]. 谢燕芬.  科技资讯. 2017(12)
[6]TTCAN协议在智能照明控制系统中的应用研究[J]. 章澜岚,马小军,蒋月红.  自动化仪表. 2014(08)
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[9]基于时间触发的TTCAN协议[J]. 刘强,刘银年.  自动化仪表. 2008(01)

硕士论文
[1]一种高可靠性的核电站报警系统改进设计[D]. 聂琳涛.山东大学 2018
[2]基于STM32的CAN总线通信节点设计[D]. 殷广辉.吉林大学 2017



本文编号：3579130