CN111965993A - 一种rinsim平台与数字化仪控系统的交互方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及核电仿真技术领域，具体公开了一种RINSIM平台与数字化仪控系统的交互方法。该方法具体包括如下步骤：1、在RINSIM平台和数字化仪控系统建立交互连接；2、启动RINSIM平台和数字化仪控系统，使数字化仪控系统所接入的DCS仿真服务器进入正常教控命令收放模式；3、在RINSIM平台所接入的模型服务器与DCS仿真服务器进行命令交互；4、在模型服务器与DCS仿真服务器间进行数据传输。本发明所述的一种RINSIM平台与数字化仪控系统的交互方法，能够实现RINSIM平台与DCS之间的数据交互，以及教控命令的交互，能够指导核电站模拟机的开发，实现核电厂操纵人员培训及考试用模拟。
Description
技术领域
本发明属于核电仿真技术领域，具体涉及一种RINSIM平台与数字化仪控系统的交互方法。
背景技术
核电站数字化仪控系统(Distribute Control System，简称DCS)是核电站的信息神经和控制中枢，对于保证核电站安全、可靠、稳定和经济运行以及提升生产管理水平都起着至关重要的作用。目前国际上数字化仪控系统(DCS)已成为当今核电厂的趋势，为了可靠和有效地完成电厂操纵员的培训和取证考试的相关工作，数字化仪控模拟机(DCSFSS)广泛用于新建和在建的核电厂。
RINSIM仿真平台是构筑在Windows/Linux操作系统之上的一个供仿真机开发运行软件环境，是一台模拟机工艺系统仿真的基础，与DCSFSS构成全范围模拟机。RINSIM仿真平台作为用于模拟机开发、调试、运行等模拟机制造全过程的工具，它包括以全局共享数据库为核心的多个功能模块，提供对仿真模型软件开发与维护、仿真开发系统组合、仿真机实时运行、软件调试等仿真机全寿期的支持。
而如何进行RINSIM平台与DCS之间的数据交互，开发满足核电站模拟机，实现核电厂操纵人员培训及考试用模拟，是现在需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种RINSIM平台与数字化仪控系统的交互方法，解决RINSIM平台与多型号DCS系统的DCSFSS通讯接口系统的交互。
本发明的技术方案如下：一种RINSIM平台与数字化仪控系统的交互方法，该方法具体包括如下步骤：
步骤1、在RINSIM平台和数字化仪控系统建立交互连接；
步骤2、启动RINSIM平台和数字化仪控系统，使数字化仪控系统所接入的 DCS仿真服务器进入正常教控命令收发模式；
步骤3、在RINSIM平台所接入的模型服务器与DCS仿真服务器进行命令交互；
步骤4、在模型服务器与DCS仿真服务器间进行数据传输。
所述的步骤1中RINSIM平台和数字化仪控系统建立的交互连接包括如下步骤：
步骤1.1、采用客户端/服务器端的模式，构建RINSIM平台和数字化仪控系统的通讯软件模式；
步骤1.2、利用TCP/IP协议，构建RINSIM平台和数字化仪控系统物理层和数据链路层网络通信协议；
步骤1.3、采用socket作为RINSIM平台和数字化仪控系统间教控命令和通讯数据的交互方式。
所述的步骤2启动RINSIM平台和数字化仪控系统连接的具体步骤为：
启动DCSFSS系统的二层软件，利用接口程序创建与DCSFSS一层系统的通信连接，通过接口程序发送启动命令至DCSFSS一层服务器，在获得成功的反馈后，表明DCS仿真服务器进入正常教控命令的收发状态。
所述的RINSIM平台和数字化仪控系统间的交互命令包括基本命令和扩展命令，每个命令传递和响应都需要进行编码，并预留可扩充的扩展命令编码，实现DCSFSS类型不同以及接口功能需求不同而进行的命令编码扩充；
所述的交互命令可组合使用，且组合命令均为多个单一指令的多次发送； DCSFSS反馈信息与接收到的模型服务器命令一一对应，并包含有状态信息，用于标识是否已成功执行教控命令。
所述的步骤3中模型服务器与DCS仿真服务器进行命令交互具体包括如下步骤：
步骤3.1、从模型服务器向DCS仿真服务器发送命令，并由DCS接口服务器将命令应答发送给模型服务器；
步骤3.2、对模型服务器进行命令应答超时判断，并根据命令不同，对超声应答提供相应的处理；
步骤3.3、在命令确认超时时，通过再次下发命令快速恢复通讯。
所述的步骤4中模型服务器与DCS仿真服务器进行数据传输的步骤为：
步骤4.1、利用网络字节序转化，并对浮点类型数据进行归一化处理；
步骤4.2、接口程序以固定时间为运算周期传输接口数据传输，每次循环包括数据发送和数据接收，并在每次数据传输循环的过程中对教控命令进行处理。
所述的模型服务器与DCS仿真服务器间传输的数据包具体包括A、B、C、 D、E共5种类型的数据，其中，A类数据为模型服务器教控命令；B类数据为模型服务器传送给DCSFSS非安全级的I/O数据，包括第三方数据核故障数据； C类数据为非安全级系统每个周期返回给模型服务器的数据，包括I/O数据和模型服务器教控命令的反馈数据，同时还包含设备的状态信息数据；D类数据为安全级传输给非安的数据；E类数据为非安传给安全级的数据。
所述的步骤4.2中接口程序以100ms为运算周期传输接口数据。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种RINSIM平台与数字化仪控系统的交互方法，能够实现RINSIM平台与DCS之间的数据交互，以及教控命令的交互，其模拟机的功能性能能够满足中华人民共和国能源行业标准《NB/T 20015-2010“核电厂操纵人员培训及考试用模拟机”》的要求。
具体实施方式
一种RINSIM平台与数字化仪控系统的交互方法，该方法具体包括如下步骤：
步骤1、构建RINSIM平台和数字化仪控系统的交互方式；
步骤1.1、采用客户端/服务器端的模式，构建RINSIM平台和数字化仪控系统的通讯软件模式；
在RINSIM平台即模型服务器上设置客户端的通讯软件，在数字化仪控系统即DCSFSS系统上设置服务器端的通讯软件；
步骤1.2、利用TCP/IP协议，构建RINSIM平台和数字化仪控系统物理层和数据链路层网络通信协议；
步骤1.3、采用socket作为RINSIM平台和数字化仪控系统间教控命令和通讯数据的交互方式；
在模型服务器与DCSFSS系统间教控命令和通讯数据的交互以socket方式，通过交换固定格式数据包实现；
步骤2、构建RINSIM平台和数字化仪控系统的交互数据包；
RINSIM平台与DCSFSS通讯的数据包包括A、B、C、D、E共5种类型的数据，其中，A类数据为模型服务器教控命令；B类数据为模型服务器传送给 DCSFSS非安全级的I/O数据，包括第三方数据核故障数据；C类数据为非安全级系统每个周期返回给模型服务器的数据，包括I/O数据和模型服务器教控命令的反馈数据，同时还包含设备的状态信息数据；D类数据为安全级传输给非安的数据；E类数据为非安传给安全级的数据；
步骤3、构建RINSIM平台和数字化仪控系统仿真系统模式切换；
建立若干个RINSIM平台和DCSFSS通信的仿真系统工作模式，并有对应的状态机，上述两者的交互可通过传递教控命令实现工作模式切换；
每种工作模式对应不同的交互命令，交互命令可接受，若命令不可接受，则发送一个错误应答给模型服务器；
步骤4、构建RINSIM平台和数字化仪控系统间的交互命令；
构建RINSIM平台和数字化仪控系统间交互命令，对每个命令传递和响应进行编码，并预留可扩充的命令编码，实现DCSFSS类型不同以及接口功能需求不同而进行的命令编码扩充；
交互命令可组合使用，且组合命令均为多个单一指令的多次发送；DCSFSS 反馈信息与接收到的模型服务器命令一一对应，并包含有状态信息，用于标识是否已成功执行教控命令；
步骤5、确定RINSIM平台和数字化仪控系统交互命令执行流程；
步骤5.1、在RINSIM平台和数字化仪控系统启动时，使DCS仿真服务器进入正常教控命令收放模式；
启动DCSFSS系统的二层软件，利用接口程序创建与DCSFSS一层系统的通信连接，通过接口程序发送启动命令至DCSFSS一层服务器，在获得成功的反馈后，表明DCS仿真服务器进入正常教控命令的收发状态；
步骤5.2、模型服务器与DCS接口服务器进行命令交互；
步骤5.2.1、RINSIM平台接入在模型服务器上，数字化仪控系统接入在DCS 仿真服务器上；
步骤5.2.2、从模型服务器向DCS仿真服务器发送命令，并由DCS接口服务器将命令应答发送给模型服务器，其中，命令和应答一个接一个传输，模型服务器必须接收到前一个命令的应答才发送下一个命令；
步骤5.2.3、对模型服务器进行命令应答超时判断；
不同命令所对应的超时时间存着差异，根据命令在DCS中执行的时间，对模型服务器进行命令应答超时判断，并根据命令不同，对超声应答提供相应的处理；例如冻结命令需立即返回，存场景命令需等待场景保持完成后返回；存场景命令需等待场景保持完成后返回；
步骤5.2.4、在命令确认超时时，能够通过再次下发命令快速恢复通讯；
步骤5.3、模型服务器与DCS仿真服务器进行数据传输；
步骤5.3.1、利用网络字节序转化，并对浮点类型数据进行归一化处理；
步骤5.3.2、接口程序以固定时间为运算周期传输接口数据传输；
接口程序以100ms为运算周期传输接口数据传输，每次循环包括数据发送和数据接收，并在每次数据传输循环的过程中对故障、回放、复位等教控命令进行处理。
Claims (8)
1.一种RINSIM平台与数字化仪控系统的交互方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：
步骤1、在RINSIM平台和数字化仪控系统建立交互连接；
步骤2、启动RINSIM平台和数字化仪控系统，使数字化仪控系统所接入的DCS仿真服务器进入正常教控命令收发模式；
步骤3、在RINSIM平台所接入的模型服务器与DCS仿真服务器进行命令交互；
步骤4、在模型服务器与DCS仿真服务器间进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的一种RINSIM平台与数字化仪控系统的交互方法，其特征在于：所述的步骤1中RINSIM平台和数字化仪控系统建立的交互连接包括如下步骤：
步骤1.1、采用客户端/服务器端的模式，构建RINSIM平台和数字化仪控系统的通讯软件模式；
步骤1.2、利用TCP/IP协议，构建RINSIM平台和数字化仪控系统物理层和数据链路层网络通信协议；
步骤1.3、采用socket作为RINSIM平台和数字化仪控系统间教控命令和通讯数据的交互方式。
3.根据权利要求1所述的一种RINSIM平台与数字化仪控系统的交互方法，其特征在于：所述的步骤2启动RINSIM平台和数字化仪控系统连接的具体步骤为：
启动DCSFSS系统的二层软件，利用接口程序创建与DCSFSS一层系统的通信连接，通过接口程序发送启动命令至DCSFSS一层服务器，在获得成功的反馈后，表明DCS仿真服务器进入正常教控命令的收发状态。
4.根据权利要求1所述的一种RINSIM平台与数字化仪控系统的交互方法，其特征在于：所述的RINSIM平台和数字化仪控系统间的交互命令包括基本命令和扩展命令，每个命令传递和响应都需要进行编码，并预留可扩充的扩展命令编码，实现DCSFSS类型不同以及接口功能需求不同而进行的命令编码扩充；
所述的交互命令可组合使用，且组合命令均为多个单一指令的多次发送；DCSFSS反馈信息与接收到的模型服务器命令一一对应，并包含有状态信息，用于标识是否已成功执行教控命令。
5.根据权利要求1所述的一种RINSIM平台与数字化仪控系统的交互方法，其特征在于：所述的步骤3中模型服务器与DCS仿真服务器进行命令交互具体包括如下步骤：
步骤3.1、从模型服务器向DCS仿真服务器发送命令，并由DCS接口服务器将命令应答发送给模型服务器；
步骤3.2、对模型服务器进行命令应答超时判断，并根据命令不同，对超声应答提供相应的处理；
步骤3.3、在命令确认超时时，通过再次下发命令快速恢复通讯。
6.根据权利要求1所述的一种RINSIM平台与数字化仪控系统的交互方法，其特征在于：所述的步骤4中模型服务器与DCS仿真服务器进行数据传输的步骤为：
步骤4.1、利用网络字节序转化，并对浮点类型数据进行归一化处理；
步骤4.2、接口程序以固定时间为运算周期传输接口数据传输，每次循环包括数据发送和数据接收，并在每次数据传输循环的过程中对教控命令进行处理。
7.根据权利要求1所述的一种RINSIM平台与数字化仪控系统的交互方法，其特征在于：所述的模型服务器与DCS仿真服务器间传输的数据包具体包括A、B、C、D、E共5种类型的数据，其中，A类数据为模型服务器教控命令；B类数据为模型服务器传送给DCSFSS非安全级的I/O数据，包括第三方数据核故障数据；C类数据为非安全级系统每个周期返回给模型服务器的数据，包括I/O数据和模型服务器教控命令的反馈数据，同时还包含设备的状态信息数据；D类数据为安全级传输给非安的数据；E类数据为非安传给安全级的数据。
8.根据权利要求6所述的一种RINSIM平台与数字化仪控系统的交互方法，其特征在于：所述的步骤4.2中接口程序以100ms为运算周期传输接口数据。
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