核电厂KSN系统的网络通信系统的研究与应用

摘要

核能已成为人类使用的重要清洁能源，核电是电力产业的重要组成部分。核岛三废处理控制系统（KSN系统）是处理核电站正常运行期间产生的各种放射性废物，并要连续地对反应堆内冷却剂进行净化处理的重要系统。因而对防止放射性物质外泄以及保障公众免受辐射起着重要的作用。本文通过仔细研究和分析设计院对KSN系统的网络通信部分的需求，并结合系统本身的实际情况，设计了KSN系统的网络通信系统。
　　 本文首先通过分析系统过程控制网络和操作员网络对实时性、数据量和可靠性等方面的不同要求，确定了系统的总体层次结构，系统总体分为三层:过程控制网、系统网和监控网，其中操作员网络包括系统网和监控网，二者用服务器进行隔离，尽量避免两层网络的相互影响。
　　 在以上基础上对每一层网络进行设计:1、对于过程控制网来说，首先需要合理的设置控制站点数量并按照一定的原则对测点进行分配，使得不同工艺系统相对独立，同时又要考虑各控制站内控制器和网络负荷的需求，并选择合适的网络硬件及网络协议以满足控制层对网络实时性等性能的要求;2、对于系统网和监控网来说，根据它们各自的需要，为其选择合适的硬件系统及网络协议，以满足各自性能要求。
　　 另外还对系统的网络设备及其供配电等方面进行设计，保证了系统具有较高的可靠性。最后结合测试结果并对系统进行分析，最终验证本文所设计网络符合设计院要求，得出其可行性结论并对未来的发展提出展望。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及其研究意义

1．2 核电控制设备的国内外研究现状

1．3 本课题的主要研究内容

第2章 KSN系统网络性能要求

2．1 KSN各层次网络的性能要求

2．1．1 KSN系统对过程控制网络的要求

2．1．2 KSN系统对操作层网络的要求

2．1．3 KSN第三方通讯要求

2．2 本章小结

第3章 MACS平台简介及KSN网络结构的确定

3．1 和利时MACS平台简介

3．1．1 系统结构

3．2 KSN网络层次选择

3．3 本章小结

第4章 KSN操作员网络设计

4．1 交换式以太网

4．1．1 网络拓扑

4．1．2 网络传输介质

4．1．3 网络设备

4．2 KSN操作员网络协议选择

4．2．1 计算机网络层次模型

4．2．2 TCP／IP协议

4．2．3 MAC层协议选择

4．3 本章小结

第5章 KSN控制网络设计

5．1 Profibus-DP现场总线

5．1．1 Profibus-DP概述

5．1．2 Profibus-DP结构

5．1．3 Profibus特点

5．2 本章小结

第6章 KSN网络通信系统应用设计

6．1 KSN通信系统设计

6．1．1 KSN网络系统概况

6．1．2 KSN网络系统实现

6．1．3 网络可靠性设计

6．2 系统性能分析、测试

6．2．1 性能分析及测试

第7章 结论与展望

附录：各个系统IP地址分配

参考文献

在学期间发表的学术论文和参加科研情况

致谢