摘要：和睦系统FirmSys 平台是国内自主研发的首套核级数字化仪控系统（DCS），对保证核电站安全、可靠、稳定运行发挥着重要作用。本文详细介绍了FirmSys 平台内部网络通讯的组成及实现方式。
关键词：和睦系统；FirmSys；通讯
FirmSys 平台网络通讯整体介绍
和睦系统FirmSys 平台网络通信结构分为点对点网络通讯以及多节点网络通讯。
Firmsys平台网络类型
Firmsys平台网络类型分为SN1-SN4 总线、FirmNet网络和维护网络。
SN1总线：用于实现IO板卡与通信板卡间的数据交换；
SN2总线：用于主控板卡和通信板卡、环网板卡间的数据交互；
SN3总线：用于实现不同站间的网络通信板卡的点对点数据交换；
SN4总线：用于实现环网模块与网关、SCID间的数据交换；
FirmNet网络：环网通讯，用于站间多节点数据通信；
维护网络：连接工程师站和现场控制站。
点对点网络通讯
1、点对点网络通讯范围及功能
点对点通讯范围包含RPC之间、RPC与ESFAC之间、RPC与DTC之间以及CCMS之间，主要传输以下信号。
1）RPC不同通道的相同子组之间的“局部停堆信号”交换以实现紧急停堆功能表决逻辑；
RPC不同通道的相同子组之间的其他交互信号，如旁通、网络诊断信号等。
2）RPC输出到ESFAC的“局部专设驱动信号”进行表决运算产生专设安全设施驱动信号；
RPC输出到ESFAC的其他交互信号，如旁通、网络诊断信号等；
RPC输出到SRC1~3的信号通过ESFAC进行传递。
3）RPC通过DTC接收来自SCID的操作信号，同时通过DTC发送反馈信号至SCID；
RPC输出到SRC4和CCMS的信号通过DTC进行传递。
4）CCMS之间的过程参数传递。
2、点对点网络通讯的实现
点对点网络通讯使用的卡件有主处理单元板卡（MPU）、高速网络通信单元板卡（HNU）、SABI02D信号转接板卡、SABI55A网络切换板卡、SABI56A网络转换板卡，该卡件具体功能如下：
高速网络通信单元板卡（HNU）、SABI02D信号转接板卡：
板卡通过SN3 总线，接收其他控制站的数据，供主处理单元板卡通过SN2 总线读取；周期读取主处理单元板卡通过SN2 总线写入的数据，并通过SN3 总线将这些数据发送到指定的控制站内。
SABI55A网络切换板卡、SABI56A网络转换板卡：
SABI55A网络切换板卡与SABI56A网络转换板卡对插使用，其对插示意图如下：
图1 网络切换板卡、网络转换板卡对插示意图
总结：点对点网络通讯实现方式如下
Firmsys点对点通讯传输流程为主处理单元板卡（MPU）通过背板总线（SN2）与网络通信单元板卡（HNU）交换数据，网络通信单元板卡（HNU）与信号转接板卡对插使用，信号转接板卡通过网线与网络切换板卡连接，网络切换板卡通过背板与光电转换板卡（网络转换板卡）对插使用，光电转换板卡（网络转换板卡）通过光纤与外部系统连接，示意图如下：
图2 点对点网络通讯示意图
多节点网络通讯（环网通讯）
1、环网通讯范围及功能
FirmSys平台与三菱MLETAC平台环网通信结构设计基本一致，分为安全系统总线、安全总线、人机数据总线。
安全系统总线：传递安全级DCS部分报警指示信号至NC-DCS、PAMS及APC。
安全总线：
Ø 传递专设安全设施驱动系统部分报警指示信号至安全系统总线；
Ø 将SCID的操作指令传递到安全级DCS，同时将安全级DCS的反馈传递到SCID；
Ø 传递专设安全设施驱动系统之间的交互信号。
人机数据总线：将来自NC-DCS的切屏、挂牌、测试信号传递至SCID。
2、环网通讯的实现
环网通讯使用的卡件有主处理单元板卡（MPU）、FirmNet通信单元板卡（FCU）、SABI65A_FirmNet 通信转接板卡、光旁通板卡（FOM），该卡件具体功能如下：
FirmNet通信单元板卡（FCU）、SABI65A_FirmNet 通信转接板卡：
实现FirmNet 网络协议与SN2 协议之间的转换，通过SN2总线，完成与MPU 板卡的数据交换该板卡主要是实现现场控制站间数据交换。
FCU安装在MPU机箱正面，并通过背板与SABI65A_FirmNet 通信转接板卡对插使用。
光旁通板卡（FOM）：
FOM是核安全级多点通信网络（简称FirmNet 通信网络）中的通信切换、隔离设备，是通信链路的主体构成部分，保证了整个FirmNet 通信网络传输的安全性、可靠性，实现了2 路1000M 通信网络传输的光电转换。
在正常工作模式下，光纤链路数据通过光电接口转换后和网络节点设备进行数据交互，网络节点设备在正常模式中将本节点通信数据传输到光纤链路上。当网络节点工作异常时，FOM 模块/板卡工作在旁通模式下，本节点数据不再传输到光纤链路上。
总结：环网通讯的实现方式如下：
Firmsys环网通讯传输流程为主处理单元板卡（MPU）通过背板总线（SN2）与FirmNet通信单元板卡（FCU）交换数据，FirmNet通信单元板卡（FCU）通过背板与SABI65A_FirmNet 通信转接板卡对插使用，SABI65A_FirmNet 通信转接板卡通过网线连接光旁通板卡（FOM），光旁通板卡（FOM）实现光电转换并通过千兆网络光接口通过单模光纤与其它网络节点（不同控制站的FOM卡）进行连接构成环形网络，示意图如下：
图3 环网通讯示意图
论文作者:李宏涛,崔哲,苏晓宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/6
标签：板卡论文; 网络论文; 总线论文; 信号论文; 通信论文; 网络通讯论文; 单元论文; 《电力设备》2018年第21期论文;