潘文靜
(福建福清核電有限公司 福建福州 350000)
DCS系統(tǒng)是核電站近300多個系統(tǒng)、近萬套現(xiàn)場設備的“大腦”和“神經(jīng)中樞”。福清核電站1-4號機組采用DCS控制系統(tǒng),DCS二層即電站計算機信息和控制系統(tǒng),采用法國源訊公司的ADACS_N 控制系統(tǒng)作為KIC 的控制系統(tǒng),為操縱員提供對電站各系統(tǒng)參數(shù)的全面監(jiān)測與對設備的干預控制。
CFR 應用進行ADACS_N 的前端處理,作為與Level 1 的接口,實現(xiàn)Level 1 協(xié)議與ADACS_N 協(xié)議之間的轉換(網(wǎng)關)。CFR 將從Level 1 獲取的數(shù)據(jù)傳輸給CCT 應用,CFR 也能將操作員的命令(由CCT 進行管理)傳送給Level 1。
其中一層I/A系統(tǒng)的API工作站,是DCS一、二層通訊的關鍵設備,向下從一層控制器CP獲取數(shù)據(jù),向上為DCS二層接口服務器CFR提供數(shù)據(jù)輸入。由于一層API工作站停產(chǎn)導致備件采購困難以及操作系統(tǒng)XP服務商不再提供支持的問題,急需對一層API工作站的軟、硬件進行升級,與此同時DCS二層的接口服務器CFR軟件也需根據(jù)新的API及操作系統(tǒng)進行升級。
AW即API Workstations,是一、二層通訊接口工作站,主要負責向上與DCS二層,向下與一層控制器CP的通訊及接口。AW升級包含AW硬件升級與相關系統(tǒng)軟件升級兩部分。
AW軟件包含運行在硬件設備上的各系統(tǒng)軟件。軟件升級為匹配版本,I/A 8.4.3 軟件升級為control core service 9.4.91版本,F(xiàn)oxview8.4.3 軟件升級為Foxview10.5.1版本,F(xiàn)oxApi3.2升級為AIM API 5.5.0 版本,操作系統(tǒng)Window XP 升級為Windows10版本,殺毒軟件版本升級為McAfee Endpoint Security 10.5版本。軟件下裝完成后,設置AW的一層和二層網(wǎng)絡適配器。
表1 性能測試結果
圖1 P92現(xiàn)場正常工況下響應時間
一層A PI服務器名稱(X A P1HC、X A P 2HC、XAP3HC等等,X為機組號)和二層AW名字之間的映射關系由二層的IP地址決定,如:XAP3HC level2 IP=192.168.2.1,在KIC的SRV顯示中映射到AW2-1;如果XAP3HC level2 IP=192.168.1.2,則在KIC的SRV顯示中映射到AW1-2。
I/A Series為開放系統(tǒng)的,在硬件、軟件和通訊網(wǎng)絡的設計上均全面采用國際公認的標準,可以與現(xiàn)場一層其他硬件型號、操作系統(tǒng)的工作站兼容運行。進行API工作站P92機型和H92機型硬件及操作系統(tǒng)配置對比優(yōu)勢明顯。
升級后的AW工作站與一層mesh網(wǎng)絡上的各版本軟、硬件工作站及一層各型號控制器完全集成,滿足現(xiàn)場一層設備分步驟、分系統(tǒng)逐步更新?lián)Q代的要求。
二層接口服務器CFR通過AW工作站與一層I/A系統(tǒng)進行通訊,一層API工作站從P92到H92的升級,伴隨著一層接口API程序從Fox API到AIM API的變化。
針對AW 從P92到H92的升級,一、二層接口服務器CFR軟件進行了下列開發(fā),包括:
針對FOX API到AIM API的升級,修改an_get_server()和an_get_client()程序;
AIM API庫函數(shù)僅支持Windows64位系統(tǒng)的二進制格式,修改庫函數(shù)源碼以支持LINUX系統(tǒng);
更新Linux庫函數(shù),將AIM API client向Linux移植。
在CFR軟件變更中,對下列主要功能模塊針對AIM API的接口進行了重新開發(fā):
an_access() 、an_open_server()、 an_add_object()
圖2 H92現(xiàn)場正常工況下響應時間
同時,在代碼移植過程中,把相關的變量定義在頭文件中,如Aimapi.h需去除對現(xiàn)有功能無關的程序,例如下面的程序:
經(jīng)過在廠家實驗室平臺模擬現(xiàn)場工況測試得出,一層API工作站升級為H92后,信號響應速度明顯提高。表1從上至下依次為: 正常工況、雪崩狀態(tài)(極限雪崩)、雪崩狀態(tài)(合同要求)下H92和P92兩種API工作站到操縱員站的信號響應時間。
注:在A D A C S_N 平臺中,用一個專用名詞 TOX(Treatment Of eXploitation)來表達 CCT 每秒對各類數(shù)據(jù)處理的頻次(并非 CPU 的每秒計算次數(shù))。任何外部信號的輸入或 Level2 內部計算請求引發(fā)的處理稱為一次 TOX 激發(fā)(TOX activation)。1000Tox為現(xiàn)場正常工況下,KIC系統(tǒng)負荷。
以正常工況為例,一、二層接口服務器CFR和操縱員站OWP到一層API 工作站(AW)的信號響應時間在升級后明顯縮短,如圖1,2。
通過一層API接口工作站軟、硬件,二層CFR服務器軟件在現(xiàn)場的順利升級成功,經(jīng)過長時間的穩(wěn)定運行,充分證明了升級后的DCS平臺的穩(wěn)定性,此升級機制效果顯著。