基于串口通訊的維護網絡設計與開發

0 引言

隨著我國核電站發展春天的到來，“核電站數字化控制保護系統”的數字化和國產化要求也愈加強烈。在保護系統的運行過程中，需要對其進行下裝、參數定值整定和監控操作，其目的一方面是實時地監測該系統的運行狀態，另一方面，就是為了使該系統運行在最佳的狀態下。以上操作可以通過串口(RS-485)組建成的維護網絡來實現。該維護網絡可作為獨立的模塊存在，并提供給不同的應用軟件使用。當應用軟件的需求變更時，只需要更新一下維護網絡中的服務，即可滿足以上變化，所以該維護網絡具有很強的靈活性和適用性。

1 系統主要名詞的含義

以下是對該維護網絡主要名詞進行的解釋：

[1]．數字化控制保護系統：其英文為nuclear-reaction protection system (簡稱：RPS)

[2]．下裝：將配置和算法文件下載到RPS的控制器中，使RPS按照指定的配置和邏輯運行。Download And Check Environment(簡稱：DANCE)。

[3]．參數定值整定：修改RPS控制器參數變量的當前值，以使RPS運行在最佳的狀態下。Parameter Tuning Environment(簡稱：PATENT)。

[4]．監視：在RPS運行過程中，通過維護網絡查看各個控制器變量當前值，以達到實時檢查和監視目的。Real Time Monitor(簡稱：MONITOR)。

[5]．維護網絡：用于提供下裝、參數定值整定和監視服務的串口通訊網絡。Soft GatewayServer (簡稱SGS)。

圖1所示是維護網絡(SGS)在RPS中的位置以及和RPS相關部分之間的關系圖。

2 維護網絡協議的制定

2.1 串口參數的設置及數據包格式

表1所列是對RS-485串口參數進行配置的具體說明。

本文的維護網絡協議部分定義了通訊數據包的結構，在數據通訊過程中，發送和接收數據都要以一個完整的數據包進行組織。其數據包結構如圖2所示。

2.2 通訊協議

通訊協議部分定義了表2所列的所有通訊服務。在通訊過程中，根據不同的需求，對每類相同或相關數據的交互進行抽象，并把它們定義成若干服務。由于選擇其中某些服務的組合可以完成某一項維護功能(例如下裝、參數整定和監視)。這樣就大大增強了通訊協議的靈活性。