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中核运行秦二厂KIT/DCS域间通讯方法

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本文简要介绍中核运行二厂kitdcs系统的网络结构以及这两个不同域之间的通讯方式,通过此通讯方式,有效降低了服务器调用数据时的负荷。

【关键词】通讯 KIT/DCS系统 服务器

1 前言

中核运行秦二厂KIT系统即电站计算机及安全显示盘系统,是秦二厂集中、全面显示两台机组设备运行状态的监视软件,是核岛、常规岛及其他辅助系统在设备正常运行工况、事故工况及事故后工况的重要监视手段。DCS系统常规岛过程控制系统,不仅仅是监视,更多是控制,属于控制系统。用于常规岛除汽轮机本体部分以外的各系统控制。

2 系统结构

KIT和DCS系统同属于北京广利核公司在MACS6平台开发,总体结构采用三层网络结构:MNET、SNET 和CNET。所有的三层网络均支持双网冗余,单网络故障能自动切换到另一条网络进行数据通讯。

(1)MNET指系统中各操作站之间,操作站与服务器之间,服务器与服务器之间的通信网络,采用FLRPC协议构建系统的局域网。该层主要包括操作员站、工程师站、实时服务器、历史服务器,通过MNET的连接,操作站可以及时获取服务器进程的实时数据,包括报警、趋势、日志等信息传递给服务器。

(2)SNET指实时服务器与现场控制站之间的通信网络,包括实时服务器、现场控制站,可以完成数据的管理存储、数据处理,并自动诊断并切换,保障系统的可靠性。服务器通过冗余网分别与MNET计算机、控制网的控制器连接。

(3)CNET指设备层的数据通讯网络。指设备层的数据通讯网络,采用国际标准的PROFIBUS-DP 协议。控制网络负责与系统输入/输出模块进行通信连接,采用Profibus 工业现场总线与自动化系统各个I/O模块及智能设备连接通讯,实时、快速、高效的完成过程或现场通讯任务。

3 DCS与KIT间的通讯

3.1 增加网关的原因

DCS、KIT系统是一个统一的命名空间,任何一个数据点在系统内具有唯一的点名。系统按照DCS和KIT/KPS划为两个独立的域,每个子域均具有独立的服务器和工程师站,相互之间不会相互影响相互干扰。每个域内所有的数据属于同一个虚拟空间,域内任何一个得到授权节点均可以直接向数据源访问数据。通过网关实现域间通讯,另一个域的数据需要通过本域服务器间接获得,而不能直接访问另一个域的数据源。每个域的网络自成体系,不同域相互之间通过光纤网络连接,针对上述不同域获取数据的要求,需要在KIT/系统与DCS系统间需要增加一台域间网关从而为实现以上功能提供网络上的通路。此网关的硬件采用MEC-5003B无风扇低功耗嵌入式整机。

3.2 域间引用的方案

对于KIT/KPS系统引用DCS系统部分数据的功能Hollias-MACS VI软件支持域间引用通讯,KIT/KPS系统服务器和DCS系统服务器分别建立域间引用点表,由KIT服务器实时向DCS服务器请求数据,DCS服务器实时向KIT服务器发送数据,KIT操作员站从KIT服务器中得到数据用于显示。KIT服务器向DCS服务器请求的所有数据均被KIT历史服务器存储。

3.3 域间切换的方案

对于KIT/KPS系统操作员站能够实现对DCS系统所有流程画面的监视功能Hollias-MACS VI软件支持域切换功能。在KIT/KPS系统通过画面组态增加“KPS(KIT)/DCS域切换”按扭来实现KIT/KPS系统域到DCS系统域间的切换。将DCS系统的操作员站下装到KIT/KPS系统的操作员站中,增加一条DCS工程师站与KIT操作员站的网络通路用于DCS工程师站向KIT操作员站下装画面。当KIT操作员站进行域切换后KIT操作员站即成为DCS系统的一个操作员站,当KIT操作员站通过域间网关直接向DCS服务器读取数据,从而实现KIT操作员站对DCS系统所有画面的监视功能。

4 秦二厂最终通讯方法

秦二厂根据现场实际情况采用了上述方案结合的综合域间引用方案,采用部分域间通讯+域切换的方案进行实施。采用两方案的结合方案有效的降低了域间引用给KIT服务器和DCS服务器带来的负荷影响;丰富了KIT操作员站的功能;减小的KIT系统组态的工作量;保证了KIT系统和DCS系统的独立性。

综合域间引用方案数据流如下图,正常情况下KIT操作员站是通过KIT服务器通过域间引用方式向DCS服务器请求数据;只有当KIT操作员通过域间切换后KIT操作员实际上变为DCS的操作员站,向DCS服务器直接请求数据;DCS工程师站通过网络直接向KIT操作员站下装DCS操作员站组态画面,如图1。

通过上述方案实现了DCS、KIT/KPS系统域间引用的功能,同时又保证了两个系统的隔离,避免两个系统间的相互干扰。对于非整体性的数字化系统有较好的借鉴意义。

参考文献

[1]颜昌辉,戴淑霞.KIT系统的应用和改进[J].系统的应用与改进,2006(09).

[2]路永明.电站计算机系统的应用和维护[J].中国电力,2005.

作者简介

周焕(1982-),男。2005年毕业于哈尔滨工程大学测控专业,现为中核核电运行管理有限公司工程师,现从事核电站仪控领域工作。

作者单位

中核核电运行管理有限公司 浙江省嘉兴市海盐县 314300