[發明專利]一種實現安全級DCS通信隔離的方法

在審

• 申請號: 201711189382.7
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN108155933A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 張源;馬剛;孫武;唐慶;王冬
• 申請（專利權）人: 中核控制系統工程有限公司
• 主分類號: H04B10/038
• 分類號: H04B10/038;H04B10/25;H04B10/275;H04B10/40;H04L29/06
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 呂巖甲

本發明屬于核電站安全控制技術領域，具體涉及一種實現安全級DCS通信隔離的方法。安全級系統內部通信的雙方通過兩條光纖進行點對點的連接，每條光纖只向一個固定的方向傳輸數據。安全級系統與非安全級系統之間采用多節點通信的方式，多節點通信網絡采用雙環形拓撲結構，包括數據按順時針單向傳輸的外環和數據按逆時針單向傳輸的內環。本發明在處理模塊、通信模塊以及通信協議中設置多重隔離手段，使得通信雙方任一方出現故障都不會影響另一方正常運行。

技術領域

本發明屬于核電站安全控制技術領域，具體涉及一種實現安全級DCS通信隔離的方法。

背景技術

通信獨立性設計是核電站安全級DCS系統設計的重要設計準則之一。按照相關導則和標準的要求，基于數字計算機的安全級DCS系統之間，以及安全級DCS與非安全級DCS系統之間，為了防止系統之間的不利影響和故障的蔓延，通信鏈路的結構和技術需要滿足系統之間的獨立性要求。除實體分隔和電氣隔離外，設計需采取措施以保證通信鏈路的問題不會損害處理模塊；通信鏈路的設計應使得與非安全級系統的數據通信不能危害安全級系統的數據通信和運行。

安全級DCS系統內部通信用于傳輸保護通道之間的邏輯表決信號，按照DI&C-ISG-04Highly-Integrated Control Rooms-Communications Issues(HICRc)中第14條的要求，用來傳輸保護通道之間停堆表決邏輯信號的通信，應采用點對點通信的方式。這里點對點的含義是通信數據從發送通信站直接傳輸到接收通信站，而不經過收發通信站以外的任何設備。這類通信的特點是通信容量小，但對通信響應時間的要求較高。

安全級DCS與非安全級DCS系統之間通信用于將安全級系統內部的過程信號、監視信號和報警信號通過多節點通信網絡發送到非安全級DCS進行數據存儲、顯示和分析。或者是非安全級的設備控制指令通過安全級設備接收，并通過優先級選擇邏輯后執行。這類通信由于信號來自于分布式系統的各個設備，數據交互容量較大，但對響應時間的要求相對較低。

現有的通信技術通常是基于工業以太網的適合工業環境應用的協議體系，采用面向連接的方式，每一個呼叫都要求一個應答，這種呼叫/應答的同步機制使交換式以太網具有很高的穩定性。但是由于通信雙方存在相互依賴的關系，使得當通信的一方出現故障，會導致通信的另一方產生行為的不確定性。這種通信握手的機制不能夠滿足核電站安全級DCS對通信獨立性的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種實現安全級DCS通信隔離的方法，在處理模塊、通信模塊以及通信協議中設置多重隔離手段，使得通信雙方任一方出現故障都不會影響另一方正常運行。

為達到上述目的，本發明所采取的技術方案為：

一種實現安全級DCS通信隔離的方法，

安全級系統內部通信：

安全級系統內部通信的雙方通信站1和通信站2通過兩條光纖進行點對點的連接，每條光纖只向一個固定的方向傳輸數據；通信站1和通信站2均包括通信模塊和處理模塊，通信模塊包括雙端口RAM、通信控制器及光接收器、光發送器；通信站1的處理模塊將處理后的數據寫入通信站1的雙端口RAM，通信站1的通信控制器定周期將通信站1的雙端口RAM中的數據發送到通信站1的光發送器，在轉換為光信號后，通信站1的光發送器將數據發送給通信站2；通信站2的光接收器接收通信站1發送的光信號，并將光信號轉換為電信號；依據IEC61784-3，通信站2的通信控制器對該電信號進行數據完整性的校驗，只有通過校驗的數據才認為是正確的并寫入通信站2的雙端口RAM，異常數據將被拒絕并且不會被寫入通信站2的雙端口RAM；

安全級系統與非安全級系統之間通信：