現場總線技術在核電站的應用

1 核電廠儀控系統(tǒng)
　　核電廠全數字化儀控系統(tǒng)主要是由常規(guī)儀控TXP（Opera—tional IC System）和安全儀控TXS（Safety IC System）兩部分組成，主要目的是用于監(jiān)測和控制核電廠釋熱和電能生產的主要和輔助過程，在所有運行模式包括應急情況下，維持電廠的安全性、可操作性和可靠性，并且在正常運行工況下保證電廠的經濟性。

　　PROFIBUS是一種簡單、堅固和可靠的現場總線系統(tǒng)，是目前唯一能夠以標準方式應用于所有領域并貫穿整個過程鏈的現場總線。如圖1，儀控系統(tǒng)中的數據通信是由電廠總線和現場總線、SlNEC H1 FO 總線和PROFIBUS總線系統(tǒng)構成的終端總線完成。終端總線用于PU／SU和OT以及ET和DT之間的通信以及通過網關／網橋與外部公共網互連。電廠總線用于AS62o、OM690、ES680和DS670之間的通信，并且通過網關與終端總線相連，與安全儀控系統(tǒng)的工業(yè)以太網總線相連。數據通信包括核電廠中所有數據和命令的傳輸，具體涉及到安全系統(tǒng)的儀控系統(tǒng)、安全相關系統(tǒng)的儀控系統(tǒng)和正常運行系統(tǒng)的儀控系統(tǒng)，完成在不同的系統(tǒng)之間或在同一系統(tǒng)的不同組件之間的信息傳送，以及與其它外部系統(tǒng)的通信任務。數據傳輸介質采用了光纖電纜，對電磁干擾不敏感。
2 SINEC H1總線
　　以線性工業(yè)以太網為標準的SlNEC H1結構，它是基于IEEE802．3（Ethernet）標準中的規(guī)范，是一種總線型系統(tǒng)，涉及到ISO／OSI開放系統(tǒng)互聯(lián)網絡模型中的物理層、數據鏈路層及傳輸層。它采用的是CSMA／CD總線訪問技術，傳輸接口符合lSO 80733傳輸協(xié)議。所以說SlNEC H1局域網符合局域網的模型結構，它是這些標準規(guī)范的工業(yè)應用。圖2中星型耦合器經過網關將T×S的數據通信網絡與TXP系統(tǒng)的電廠總線連接起來、星型耦合器連接MSl（監(jiān)視服務界面）和SU（服務單元）、MSl（監(jiān)視服務界面）和驅動計算機之間的連接，SU作為T×S的重要通信設備，其任務主要為：循環(huán)獲取數據，為MSl和自動控制計算機進行數據的鏡像管理，為應用程序提供用戶接口，將應用程序的指令傳輸至實時運行環(huán)境或將指令的反饋信號傳輸至應用程序。

3 SINEC L2總線
　　SlNEC L2現場總線采用了PROFIBUS總線系統(tǒng)，它用于連接數字現場設備和現場設備到電廠總線，數據傳輸速度為1．5Mbps。SINEC L2 網按傳輸媒介區(qū)分可分為屏蔽雙絞線型（SlNEC L2TW ）、光纖型（SlNEC L2FO）、組合型（SlNECL2Tvv／FO），SlNEC L2TVv一般采用總線形結構，節(jié)點是通過一個總線終端或總線連接器連接到總線上，每個網絡段最多可以有32個節(jié)點，各個網絡段通過中繼器連接，通過中繼器最多可連接127個節(jié)點，在任何兩站之間不得超過七臺中繼器。單段結構的L2網，若采用基帶傳輸、RS485總線標準，最遠距離為1200m。如驅動計算機和現場驅動機構、信號采集和功能處理計算機以及冗余的信號采集和功能處理計算機之間的連接。SlNEC L2總線技術特點和網絡協(xié)議是由西門子公司早期推出的SlNEC 網絡系列包括SlNEC S1、SlNEC L2、SlNEC H1、SINEC H3等四種。其中SINEC L2是一種適于中、小規(guī)模的工業(yè)局域網，它是以德國標準化協(xié)會DIN1925定義的德國現場總線標準PROFIBUS為基礎而設計的，符合國際標準化組織的OSl（開放系統(tǒng)參考模型），已廣泛應用在離散控制領域。