现场总线技术PROFIBUS在核电站的应用

1 核电厂仪控系统
　　核电厂全数字化仪控系统主要是由常规仪控TXP（Opera—tional IC System）和安全仪控TXS（Safety IC System）两部分组成，主要目的是用于监测和控制核电厂释热和电能生产的主要和辅助过程，在所有运行模式包括应急情况下，维持电厂的安全性、可操作性和可靠性，并且在正常运行工况下保证电厂的经济性。

　　PROFIBUS是一种简单、坚固和可靠的现场总线系统，是目前唯一能够以标准方式应用于所有领域并贯穿整个过程链的现场总线。如图1，仪控系统中的数据通信是由电厂总线和现场总线、SlNEC H1 FO 总线和PROFIBUS总线系统构成的终端总线完成。终端总线用于PU／SU和OT以及ET和DT之间的通信以及通过网关／网桥与外部公共网互连。电厂总线用于AS62o、OM690、ES680和DS670之间的通信，并且通过网关与终端总线相连，与安全仪控系统的工业以太网总线相连。数据通信包括核电厂中所有数据和命令的传输，具体涉及到安全系统的仪控系统、安全相关系统的仪控系统和正常运行系统的仪控系统，完成在不同的系统之间或在同一系统的不同组件之间的信息传送，以及与其它外部系统的通信任务。数据传输介质采用了光纤电缆，对电磁干扰不敏感。
2 SINEC H1总线
　　以线性工业以太网为标准的SlNEC H1结构，它是基于IEEE802．3（Ethernet）标准中的规范，是一种总线型系统，涉及到ISO／OSI开放系统互联网络模型中的物理层、数据链路层及传输层。它采用的是CSMA／CD总线访问技术，传输接口符合lSO 80733传输协议。所以说SlNEC H1局域网符合局域网的模型结构，它是这些标准规范的工业应用。图2中星型耦合器经过网关将T×S的数据通信网络与TXP系统的电厂总线连接起来、星型耦合器连接MSl（监视服务界面）和SU（服务单元）、MSl（监视服务界面）和驱动计算机之间的连接，SU作为T×S的重要通信设备，其任务主要为：循环获取数据，为MSl和自动控制计算机进行数据的镜像管理，为应用程序提供用户接口，将应用程序的指令传输至实时运行环境或将指令的反馈信号传输至应用程序。

3 SINEC L2总线
　　SlNEC L2现场总线采用了PROFIBUS总线系统，它用于连接数字现场设备和现场设备到电厂总线，数据传输速度为1．5Mbps。SINEC L2 网按传输媒介区分可分为屏蔽双绞线型（SlNEC L2TW ）、光纤型（SlNEC L2FO）、组合型（SlNECL2Tvv／FO），SlNEC L2TVv一般采用总线形结构，节点是通过一个总线终端或总线连接器连接到总线上，每个网络段最多可以有32个节点，各个网络段通过中继器连接，通过中继器最多可连接127个节点，在任何两站之间不得超过七台中继器。单段结构的L2网，若采用基带传输、RS485总线标准，最远距离为1200m。如驱动计算机和现场驱动机构、信号采集和功能处理计算机以及冗余的信号采集和功能处理计算机之间的连接。SlNEC L2总线技术特点和网络协议是由西门子公司早期推出的SlNEC 网络系列包括SlNEC S1、SlNEC L2、SlNEC H1、SINEC H3等四种。其中SINEC L2是一种适于中、小规模的工业局域网，它是以德国标准化协会DIN1925定义的德国现场总线标准PROFIBUS为基础而设计的，符合国际标准化组织的OSl（开放系统参考模型），已广泛应用在离散控制领域。