DCS一二层通讯接口（API）升级改造①

潘文静

(福建福清核电有限公司 福建福州 350000)

1 概述

DCS系统是核电站近300多个系统、近万套现场设备的“大脑”和“神经中枢”。福清核电站1-4号机组采用DCS控制系统，DCS二层即电站计算机信息和控制系统，采用法国源讯公司的ADACS_N 控制系统作为KIC 的控制系统，为操纵员提供对电站各系统参数的全面监测与对设备的干预控制。

CFR 应用进行ADACS_N 的前端处理，作为与Level 1 的接口，实现Level 1 协议与ADACS_N 协议之间的转换（网关）。CFR 将从Level 1 获取的数据传输给CCT 应用，CFR 也能将操作员的命令（由CCT 进行管理）传送给Level 1。

其中一层I/A系统的API工作站，是DCS一、二层通讯的关键设备，向下从一层控制器CP获取数据，向上为DCS二层接口服务器CFR提供数据输入。由于一层API工作站停产导致备件采购困难以及操作系统XP服务商不再提供支持的问题，急需对一层API工作站的软、硬件进行升级，与此同时DCS二层的接口服务器CFR软件也需根据新的API及操作系统进行升级。

2 AW升级

AW即API Workstations，是一、二层通讯接口工作站，主要负责向上与DCS二层，向下与一层控制器CP的通讯及接口。AW升级包含AW硬件升级与相关系统软件升级两部分。

2.1 AW软件升级

AW软件包含运行在硬件设备上的各系统软件。软件升级为匹配版本，I/A 8.4.3 软件升级为control core service 9.4.91版本，Foxview8.4.3 软件升级为Foxview10.5.1版本，FoxApi3.2升级为AIM API 5.5.0 版本，操作系统Window XP 升级为Windows10版本，杀毒软件版本升级为McAfee Endpoint Security 10.5版本。软件下装完成后，设置AW的一层和二层网络适配器。

表1 性能测试结果

图1 P92现场正常工况下响应时间

一层A PI服务器名称（X A P1HC、X A P 2HC、XAP3HC等等，X为机组号）和二层AW名字之间的映射关系由二层的IP地址决定，如：XAP3HC level2 IP=192.168.2.1,在KIC的SRV显示中映射到AW2-1;如果XAP3HC level2 IP=192.168.1.2,则在KIC的SRV显示中映射到AW1-2。

2.2 AW硬件

I/A Series为开放系统的，在硬件、软件和通讯网络的设计上均全面采用国际公认的标准，可以与现场一层其他硬件型号、操作系统的工作站兼容运行。进行API工作站P92机型和H92机型硬件及操作系统配置对比优势明显。

升级后的AW工作站与一层mesh网络上的各版本软、硬件工作站及一层各型号控制器完全集成，满足现场一层设备分步骤、分系统逐步更新换代的要求。

3 二层接口服务器CFR升级

二层接口服务器CFR通过AW工作站与一层I/A系统进行通讯，一层API工作站从P92到H92的升级，伴随着一层接口API程序从Fox API到AIM API的变化。

针对AW 从P92到H92的升级，一、二层接口服务器CFR软件进行了下列开发，包括：

针对FOX API到AIM API的升级，修改an_get_server()和an_get_client()程序；

AIM API库函数仅支持Windows64位系统的二进制格式，修改库函数源码以支持LINUX系统；

更新Linux库函数，将AIM API client向Linux移植。

在CFR软件变更中，对下列主要功能模块针对AIM API的接口进行了重新开发：

an_access() 、an_open_server()、 an_add_object()

图2 H92现场正常工况下响应时间

同时，在代码移植过程中，把相关的变量定义在头文件中，如Aimapi.h需去除对现有功能无关的程序，例如下面的程序：

4 系统性能

经过在厂家实验室平台模拟现场工况测试得出，一层API工作站升级为H92后，信号响应速度明显提高。表1从上至下依次为: 正常工况、雪崩状态（极限雪崩）、雪崩状态（合同要求）下H92和P92两种API工作站到操纵员站的信号响应时间。

注：在A D A C S_N 平台中，用一个专用名词 TOX(Treatment Of eXploitation)来表达 CCT 每秒对各类数据处理的频次（并非 CPU 的每秒计算次数）。任何外部信号的输入或 Level2 内部计算请求引发的处理称为一次 TOX 激发（TOX activation）。1000Tox为现场正常工况下，KIC系统负荷。

以正常工况为例，一、二层接口服务器CFR和操纵员站OWP到一层API 工作站（AW）的信号响应时间在升级后明显缩短，如图1,2。

5 效益分析

通过一层API接口工作站软、硬件，二层CFR服务器软件在现场的顺利升级成功，经过长时间的稳定运行，充分证明了升级后的DCS平台的稳定性，此升级机制效果显著。