FirmSys平台网络通讯的实现

FirmSys平台网络通讯的实现

(中广核核电运营有限公司529500)

摘要:和睦系统FirmSys平台是国内自主研发的首套核级数字化仪控系统(DCS),对保证核电站安全、可靠、稳定运行发挥着重要作用。本文详细介绍了FirmSys平台内部网络通讯的组成及实现方式。

关键词:和睦系统;FirmSys;通讯

FirmSys平台网络通讯整体介绍

和睦系统FirmSys平台网络通信结构分为点对点网络通讯以及多节点网络通讯。

Firmsys平台网络类型

Firmsys平台网络类型分为SN1-SN4总线、FirmNet网络和维护网络。

SN1总线:用于实现IO板卡与通信板卡间的数据交换;

SN2总线:用于主控板卡和通信板卡、环网板卡间的数据交互;

SN3总线:用于实现不同站间的网络通信板卡的点对点数据交换;

SN4总线:用于实现环网模块与网关、SCID间的数据交换;

FirmNet网络:环网通讯,用于站间多节点数据通信;

维护网络:连接工程师站和现场控制站。

点对点网络通讯

1、点对点网络通讯范围及功能

点对点通讯范围包含RPC之间、RPC与ESFAC之间、RPC与DTC之间以及CCMS之间,主要传输以下信号。

1)RPC不同通道的相同子组之间的“局部停堆信号”交换以实现紧急停堆功能表决逻辑;

RPC不同通道的相同子组之间的其他交互信号,如旁通、网络诊断信号等。

2)RPC输出到ESFAC的“局部专设驱动信号”进行表决运算产生专设安全设施驱动信号;

RPC输出到ESFAC的其他交互信号,如旁通、网络诊断信号等;

RPC输出到SRC1~3的信号通过ESFAC进行传递。

3)RPC通过DTC接收来自SCID的操作信号,同时通过DTC发送反馈信号至SCID;

RPC输出到SRC4和CCMS的信号通过DTC进行传递。

4)CCMS之间的过程参数传递。

2、点对点网络通讯的实现

点对点网络通讯使用的卡件有主处理单元板卡(MPU)、高速网络通信单元板卡(HNU)、SABI02D信号转接板卡、SABI55A网络切换板卡、SABI56A网络转换板卡,该卡件具体功能如下:

高速网络通信单元板卡(HNU)、SABI02D信号转接板卡:

板卡通过SN3总线,接收其他控制站的数据,供主处理单元板卡通过SN2总线读取;周期读取主处理单元板卡通过SN2总线写入的数据,并通过SN3总线将这些数据发送到指定的控制站内。

SABI55A网络切换板卡、SABI56A网络转换板卡:

SABI55A网络切换板卡与SABI56A网络转换板卡对插使用,其对插示意图如下:

图1网络切换板卡、网络转换板卡对插示意图

总结:点对点网络通讯实现方式如下

Firmsys点对点通讯传输流程为主处理单元板卡(MPU)通过背板总线(SN2)与网络通信单元板卡(HNU)交换数据,网络通信单元板卡(HNU)与信号转接板卡对插使用,信号转接板卡通过网线与网络切换板卡连接,网络切换板卡通过背板与光电转换板卡(网络转换板卡)对插使用,光电转换板卡(网络转换板卡)通过光纤与外部系统连接,示意图如下:

图2点对点网络通讯示意图

多节点网络通讯(环网通讯)

1、环网通讯范围及功能

FirmSys平台与三菱MLETAC平台环网通信结构设计基本一致,分为安全系统总线、安全总线、人机数据总线。

安全系统总线:传递安全级DCS部分报警指示信号至NC-DCS、PAMS及APC。

安全总线:

Ø传递专设安全设施驱动系统部分报警指示信号至安全系统总线;

Ø将SCID的操作指令传递到安全级DCS,同时将安全级DCS的反馈传递到SCID;

Ø传递专设安全设施驱动系统之间的交互信号。

人机数据总线:将来自NC-DCS的切屏、挂牌、测试信号传递至SCID。

2、环网通讯的实现

环网通讯使用的卡件有主处理单元板卡(MPU)、FirmNet通信单元板卡(FCU)、SABI65A_FirmNet通信转接板卡、光旁通板卡(FOM),该卡件具体功能如下:

FirmNet通信单元板卡(FCU)、SABI65A_FirmNet通信转接板卡:

实现FirmNet网络协议与SN2协议之间的转换,通过SN2总线,完成与MPU板卡的数据交换该板卡主要是实现现场控制站间数据交换。

FCU安装在MPU机箱正面,并通过背板与SABI65A_FirmNet通信转接板卡对插使用。

光旁通板卡(FOM):

FOM是核安全级多点通信网络(简称FirmNet通信网络)中的通信切换、隔离设备,是通信链路的主体构成部分,保证了整个FirmNet通信网络传输的安全性、可靠性,实现了2路1000M通信网络传输的光电转换。

在正常工作模式下,光纤链路数据通过光电接口转换后和网络节点设备进行数据交互,网络节点设备在正常模式中将本节点通信数据传输到光纤链路上。当网络节点工作异常时,FOM模块/板卡工作在旁通模式下,本节点数据不再传输到光纤链路上。

总结:环网通讯的实现方式如下:

Firmsys环网通讯传输流程为主处理单元板卡(MPU)通过背板总线(SN2)与FirmNet通信单元板卡(FCU)交换数据,FirmNet通信单元板卡(FCU)通过背板与SABI65A_FirmNet通信转接板卡对插使用,SABI65A_FirmNet通信转接板卡通过网线连接光旁通板卡(FOM),光旁通板卡(FOM)实现光电转换并通过千兆网络光接口通过单模光纤与其它网络节点(不同控制站的FOM卡)进行连接构成环形网络,示意图如下:

图3环网通讯示意图

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