DCS一二層通訊接口（API）升級改造①

潘文靜

(福建福清核電有限公司 福建福州 350000)

1 概述

DCS系統是核電站近300多個系統、近萬套現場設備的“大腦”和“神經中樞”。福清核電站1-4號機組采用DCS控制系統，DCS二層即電站計算機信息和控制系統，采用法國源訊公司的ADACS_N 控制系統作為KIC 的控制系統，為操縱員提供對電站各系統參數的全面監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Level 1 協議與ADACS_N 協議之間的轉換（網關）。CFR 將從Level 1 獲取的數據傳輸給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獲取數據，向上為DCS二層接口服務器CFR提供數據輸入。由于一層API工作站停產導致備件采購困難以及操作系統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軟件也需根據新的API及操作系統進行升級。

2 AW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軟件升級兩部分。

2.1 AW軟件升級

AW軟件包含運行在硬件設備上的各系統軟件。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，Foxview8.4.3 軟件升級為Foxview10.5.1版本，FoxApi3.2升級為AIM API 5.5.0 版本，操作系統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的一層和二層網絡適配器。

表1 性能測試結果

圖1 P92現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。

2.2 AW硬件

I/A Series為開放系統的，在硬件、軟件和通訊網絡的設計上均全面采用國際公認的標準，可以與現場一層其他硬件型號、操作系統的工作站兼容運行。進行API工作站P92機型和H92機型硬件及操作系統配置對比優勢明顯。

升級后的AW工作站與一層mesh網絡上的各版本軟、硬件工作站及一層各型號控制器完全集成，滿足現場一層設備分步驟、分系統逐步更新換代的要求。

3 二層接口服務器CFR升級

二層接口服務器CFR通過AW工作站與一層I/A系統進行通訊，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，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庫函數僅支持Windows64位系統的二進制格式，修改庫函數源碼以支持LINUX系統；

更新Linux庫函數，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：

an_access() 、an_open_server()、 an_add_object()

圖2 H92現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需去除對現有功能無關的程序，例如下面的程序：

4 系統性能

經過在廠家實驗室平臺模擬現場工況測試得出，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（極限雪崩）、雪崩狀態（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 每秒對各類數據處理的頻次（并非 CPU 的每秒計算次數）。任何外部信號的輸入或 Level2 內部計算請求引發的處理稱為一次 TOX 激發（TOX activation）。1000Tox為現場正常工況下，KIC系統負荷。

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。

5 效益分析

通過一層API接口工作站軟、硬件，二層CFR服務器軟件在現場的順利升級成功，經過長時間的穩定運行，充分證明了升級后的DCS平臺的穩定性，此升級機制效果顯著。