TMSR-SF0控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)通訊方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

朱晨晨 韓立欣 后 接

（中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所上海201800）

釷基熔鹽核能系統(tǒng)因其突出的經(jīng)濟(jì)性、安全性、可持續(xù)性和防止核擴(kuò)散的能力，在第四代裂變反應(yīng)堆的6個(gè)候選堆型中具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)力［1-2］。作為釷基熔鹽堆（Thorium Molten Salt Reactor，TMSR）的2 MW液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆的非核模擬實(shí)驗(yàn)堆，釷基熔鹽仿真堆（Thorium Molten Salt Reactor-Solid Fuel，TMSR-SF0）的運(yùn)行控制和安全保護(hù)功能分別由基于實(shí)驗(yàn)物理與工業(yè)控制系統(tǒng)（Experimental Physics and Industrial Control System，EPICS）的分布式控制系統(tǒng)和基于現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列（Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA）的保護(hù)系統(tǒng)獨(dú)立實(shí)現(xiàn)。

為了實(shí)現(xiàn)TMSR-SF0的控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)的信息集成，并能夠滿足核電人因工程關(guān)于控制系統(tǒng)一體化和標(biāo)準(zhǔn)化以及最終能夠高度可靠、及時(shí)、清晰地綜合顯示安全參數(shù)的要求，TMSR-SF0控制系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)與基于FPGA的保護(hù)系統(tǒng)以自定義的通訊協(xié)議通信的方式進(jìn)行通訊，使其能夠讀取并處理保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，最終在其人機(jī)界面上統(tǒng)一顯示。

核電上使用的控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)之間的通信方式有采用隔離的硬接線信號(hào)直接通信，有通過隔離網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)通信。本文給出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)之間通訊的實(shí)施方案；文中設(shè)計(jì)的實(shí)施方案能夠滿足TMSR-SF0控制系統(tǒng)所要求的所有技術(shù)指標(biāo)，且具有可靠性、實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性；文中的保護(hù)系統(tǒng)是以自定義的通訊協(xié)議與控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，且具有校驗(yàn)功能，能夠保證通訊內(nèi)容的完整性和準(zhǔn)確性；文中設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)之間的通訊方案是基于EPICS平臺(tái)上的S7plc驅(qū)動(dòng)程序，是其他的核電控制系統(tǒng)所沒有的，可以為將來(lái)控制系統(tǒng)與子系統(tǒng)的通訊設(shè)計(jì)及儀控行業(yè)中類似的通訊設(shè)計(jì)提供一種參考和借鑒。

本文重點(diǎn)研究了保護(hù)系統(tǒng)串口設(shè)備與控制系統(tǒng)之間通信的方案設(shè)計(jì)和技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

1 設(shè)計(jì)

EPICS是用于大型科學(xué)裝置控制系統(tǒng)軟件開發(fā)和運(yùn)行的軟件工具集?；谄渌_發(fā)的分布式控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可移植性、可互操作性、可裁減性及可重用性等特點(diǎn)，EPICS廣泛應(yīng)用在工業(yè)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中［3-5］。基于此，TMSR采用EPICS開發(fā)了TMSR試驗(yàn)回路控制系統(tǒng)以及剛剛成功運(yùn)行的TMSR-SF0控制系統(tǒng)，其穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)保障了TMSR項(xiàng)目的順利進(jìn)行［6-7］。

TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)通過MOXA NPort 5150串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器將RS-485串口設(shè)備與以太網(wǎng)連接，以傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）數(shù)據(jù)包的形式每1 s周期性地單向發(fā)送數(shù)據(jù)到TMSR-SF0控制系統(tǒng)，其通訊結(jié)構(gòu)見圖1（TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)是內(nèi)外網(wǎng)隔離——禁止外網(wǎng)直接訪問保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；將來(lái)實(shí)際應(yīng)用中保護(hù)系統(tǒng)串口設(shè)備將采用隔離網(wǎng)關(guān)的方式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的隔離）。TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)通信協(xié)議中定義的幀尾信息有數(shù)據(jù)校驗(yàn)功能——保護(hù)系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)在FPGA實(shí)現(xiàn)中計(jì)算出校驗(yàn)碼，發(fā)送給接收端；接收端計(jì)算校驗(yàn)碼后以校驗(yàn)碼是否匹配來(lái)判斷接收數(shù)據(jù)的真實(shí)性。由于業(yè)務(wù)需要，文中實(shí)現(xiàn)的是單向通信，在此沒有重發(fā)機(jī)制——如果接收端沒有接收到數(shù)據(jù)包或者接收端經(jīng)過計(jì)算得到的校驗(yàn)碼與發(fā)過來(lái)的不一致（即出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸誤碼），則直接丟棄，不會(huì)重發(fā)。因此需要EPICS相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)之間的通訊。

作為EPICS的TCP/IP通訊驅(qū)動(dòng)包，S7plc驅(qū)動(dòng)程序具有接收并解析串口設(shè)備發(fā)來(lái)的TCP/IP數(shù)據(jù)包的功能，并且已在TMSR試驗(yàn)回路長(zhǎng)期穩(wěn)定應(yīng)用。故S7plc驅(qū)動(dòng)程序可以作為TMSR-SF0控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)通訊的工具。

圖1 TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)串口設(shè)備通過FPGA與MOXA通訊的結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure diagram of TMSR-SF0 protection system serial device communicating with moxa through FPGA

S7plc作為EPICS驅(qū)動(dòng)支持層（Device support）接收并解析串口設(shè)備服務(wù)器發(fā)送的TCP/IP數(shù)據(jù)包，進(jìn)而建立輸入輸出控制器（Input/Output Controller，IOC），并開發(fā)用以處理保護(hù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)通訊數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)文件，最終使得保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)在控制系統(tǒng)的人機(jī)界面上統(tǒng)一顯示。其數(shù)據(jù)流程圖見圖2。

圖2 TMSR-SF0控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)串口設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流程圖Fig.2 Data flow chart between TMSR-SF0 control system and protection system serial device

2 實(shí)現(xiàn)

TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)中需被控制系統(tǒng)讀取并處理的信號(hào)量，由保護(hù)系統(tǒng)自定義的通訊數(shù)據(jù)幀所傳遞，數(shù)據(jù)幀格式中數(shù)據(jù)分類見表1。

表1 TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)自定義的通信協(xié)議數(shù)據(jù)幀格式Table 1 Data frame of communication protocol for TMSR-SF0 protection system

表1 中通信協(xié)議是針對(duì)釷基熔鹽仿真堆而設(shè)計(jì)，能夠滿足仿真堆的設(shè)計(jì)要求，且設(shè)計(jì)的通信協(xié)議幀尾信息具有校驗(yàn)字段，即使把該協(xié)議使用在復(fù)雜的核電現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境下，也能夠保證通訊內(nèi)容的完整性和準(zhǔn)確性。為了實(shí)現(xiàn)TMSR-SF0控制系統(tǒng)對(duì)保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的讀取與處理，需要完成接口軟件開發(fā)和系統(tǒng)測(cè)試。

2.1 接口軟件開發(fā)

接口軟件開發(fā)任務(wù)主要是實(shí)現(xiàn)Linux平臺(tái)下EPICS系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序與保護(hù)系統(tǒng)軟件之間的通訊配置，包括IOC搭建、S7plc驅(qū)動(dòng)配置、IOC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和人機(jī)界面開發(fā)。

2.1.1 IOC搭建

基于EPICS的TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)之間的通訊方案，是在Linux系統(tǒng)Centos 6.4 32位操作系統(tǒng)平臺(tái)下用EPICS base-3.14.12版本（安裝目錄為$base）進(jìn)行IOC搭建，并用S7plc-1.17版本進(jìn)行驅(qū)動(dòng)配置［8-9］。

創(chuàng)建IOC實(shí)例，首先通過makeBaseApp.pl生成一個(gè)IOC實(shí)例的應(yīng)用目錄和一個(gè)IOC啟動(dòng)目錄。一個(gè)IOC實(shí)例包含應(yīng)用目錄s7plcApp、配置目錄configure、啟動(dòng)目錄iocBoot和Makefile等。IOC實(shí)例中最重要的是s7plcApp，其包含了源文件目錄src和數(shù)據(jù)庫(kù)目錄db。S7plc驅(qū)動(dòng)包中的設(shè)備支持/設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序（drvS7plc.h、devS7plc.c和drvS7plc.c）和記錄 支 持程 序（s7plcBase.dbd、s7plcCalcout.dbd和s7plcReg.dbd）被使用在s7plcApp的src下以編譯支持庫(kù)和IOC應(yīng)用，src下的Makefile配置見圖3。configure下RELEASE文件中 的EPICS_BASE需 配置為$base。在IOC實(shí)例目錄下，編譯成功后，生成db、dbd、include、lib、bin，搭建IOC完成。

2.1.2 S7plc驅(qū)動(dòng)配置

為了實(shí)現(xiàn)TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)串口設(shè)備與控制系統(tǒng)EPICS IOC的通信，在IOC的啟動(dòng)腳本iocBoot/iocs7plc/st.cmd中，配置S7plc的串口通信參數(shù)。

圖3 IOC實(shí)例下s7plcApp的src中Makefile配置流程圖Fig.3 Configuration flow of Makefile in src directory under s7plcApp for the IOC

S7plc串口通信配置函數(shù)為s7plcConfigure PLCname，IPaddr，port，inSize，outSize，bigEndian，recvTimeout，sendInterval。函數(shù)中定義的PLCname將在輸入記錄INP鏈接中被引用；IPaddr引用的是服務(wù)器端地址；port引用的是服務(wù)器端設(shè)置的TCP端口；inSize定義從服務(wù)器端PLC讀取的以字節(jié)為單位的數(shù)據(jù)塊大??；outSize定義接收的以字節(jié)為單位的數(shù)據(jù)塊大??；bigEndian定義傳輸?shù)淖止?jié)順序，本文設(shè)計(jì)的方案是小端傳輸，值設(shè)置為0；recvTimeout定義接收的超時(shí)時(shí)間；sendInterval定義發(fā)送時(shí)間間隔。

2.1.3 IOC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

EPICS IOC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)能夠?qū)崟r(shí)接收和存儲(chǔ)TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)。TMSR-SF0控制系統(tǒng)需要監(jiān)測(cè)的保護(hù)系統(tǒng)中的模擬量包括源量程/中間量程/功率量程高壓值、脈沖計(jì)數(shù)值、功率值、校準(zhǔn)系數(shù)，出口溫度值，一回路/二回路流量原始電流值、流量值、流量校準(zhǔn)系數(shù)，三回路負(fù)載原始值、負(fù)載值、負(fù)載校準(zhǔn)系數(shù)，事故后監(jiān)測(cè)溫度值；開關(guān)量包括源量程/中間量程/功率量程工作狀態(tài)，出口溫度邏輯狀態(tài)，一回路/二回路流量邏輯狀態(tài)，三回路負(fù)載邏輯狀態(tài)，廠外失電邏輯狀態(tài)、斷路器驅(qū)動(dòng)狀態(tài)、安全專設(shè)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。

在設(shè)計(jì)的TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)文件中，對(duì)表1保護(hù)系統(tǒng)自定義的通信數(shù)據(jù)開發(fā)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)記錄，包括AI和BI。其數(shù)據(jù)庫(kù)記錄的實(shí)例如下：

使用S7plc驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)庫(kù)記錄中的設(shè)備類型DTYP則設(shè)置為“S7plc”；AI記錄的INP域設(shè)置為“@PLCname/N T=FLOAT”，其PLCname是在驅(qū)動(dòng)配置中自定義的plc name，N表示從第N（由保護(hù)系統(tǒng)通訊協(xié)議定義的字節(jié)偏移量定）個(gè)字節(jié)開始讀取，T=FLOAT定義數(shù)據(jù)類型；PREC域定義字段值的保留有效字段長(zhǎng)度；SCAN域設(shè)置為“I/O Intr”，表示驅(qū)動(dòng)程序一旦接收到數(shù)據(jù)，就將此過程變量從數(shù)據(jù)塊中復(fù)制到輸入記錄；BI記錄的INP域設(shè)置為“PLCname/M B=T”，表示從第M個(gè)字節(jié)開始讀取兩個(gè)字節(jié)中的第T位（由保護(hù)系統(tǒng)通訊協(xié)議定義的字節(jié)偏移量定M，由定義的位數(shù)定T）。

依據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄的定義，解析在某一時(shí)刻控制系統(tǒng)端接收到的數(shù)據(jù)包中的監(jiān)測(cè)量AI和BI，并對(duì)比AI和BI同一時(shí)刻在保護(hù)系統(tǒng)界面上的原始值、控制系統(tǒng)端接收到的數(shù)據(jù)包解析值以及在EPICS IOC端的AI和BI的PV值，如果三值一致則能夠確定IOC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)能實(shí)時(shí)接收和存儲(chǔ)TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)。

2.1.4 人機(jī)界面開發(fā)

控制系統(tǒng)人機(jī)界面開發(fā)能夠使得監(jiān)控人員更好地監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)?；赥MSR-SF0控制系統(tǒng)顯示畫面的開發(fā)工具Control System Studio（CSS版本為3.2.16）平臺(tái)［10］，建立保護(hù)系統(tǒng)的顯示畫面，進(jìn)行畫面組態(tài)。根據(jù)SF0控制系統(tǒng)監(jiān)控的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)的通訊方案實(shí)現(xiàn)了保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示，其B序列部分?jǐn)?shù)據(jù)顯示畫面見圖4。

2.2 系統(tǒng)測(cè)試

圖4 TMSR-SF0控制系統(tǒng)讀取保護(hù)系統(tǒng)B序列的部分?jǐn)?shù)據(jù)顯示畫面Fig.4 Display screen of protection system partial data read by TMSR-SF0 control system

在TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)的MOXA NPort 5150串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器操作模式配置成TCP Server模式并啟動(dòng)成功的條件下，運(yùn)行ioc文件iocBoot/iocs7plc/st.cmd。

2.2.1 功能測(cè)試

TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)中有出口溫度、一回路流量、二回路流量、三回路負(fù)載低/高以及它們的狀態(tài)（旁通/閉鎖/故障/預(yù)警/停堆）等。圖5是TMSR-SF0控制系統(tǒng)顯示畫面接收到的保護(hù)系統(tǒng)B序列的部分?jǐn)?shù)據(jù)。圖中第一行是出口溫度值及其旁通和故障狀態(tài)，是保護(hù)系統(tǒng)中最重要的參數(shù)指標(biāo)。在控制系統(tǒng)顯示終端可實(shí)時(shí)監(jiān)控出口溫度值的變化，以便于操作員整體掌握保護(hù)系統(tǒng)的狀況。

經(jīng)過功能測(cè)試，基于EPICS平臺(tái)的S7plc驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)的控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。

圖5 TMSR-SF0控制系統(tǒng)顯示畫面接收到的部分信息Fig.5 Display screen of partial information received by TMSR-SF0 control system

2.2.2 性能測(cè)試

通過長(zhǎng)期觀察TMSR-SF0控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)通訊軟件的運(yùn)行，測(cè)試軟件的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和可靠性。如果在正常工況下，TMSR-SF0控制系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)與保護(hù)系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)是一致的，每次通訊的平均響應(yīng)時(shí)間小于等于系統(tǒng)要求的響應(yīng)時(shí)間100 ms（在設(shè)計(jì)之初，對(duì)于TMSR-SF0仿真堆沒有提出具體的技術(shù)指標(biāo)，此處以實(shí)時(shí)性要求較高的平均響應(yīng)時(shí)間100 ms為參考基準(zhǔn)），并且長(zhǎng)時(shí)間表現(xiàn)出穩(wěn)定的趨勢(shì)（丟包率小于等于1%），就可以證明基于EPICS實(shí)現(xiàn)的TMSR-SF0控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)的通訊軟件是可靠、實(shí)時(shí)、穩(wěn)定的。

1）可靠性：TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)通訊協(xié)議中定義了27個(gè)模擬量和287個(gè)開關(guān)量，圖6和圖7分別給出了模擬量出口溫度和一回路流量在長(zhǎng)期觀察過程中隨機(jī)抽取的連續(xù)14 d關(guān)于TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)端原始值和控制系統(tǒng)顯示畫面終端監(jiān)測(cè)值的樣本數(shù)據(jù)對(duì)比圖（在系統(tǒng)測(cè)試時(shí)，連續(xù)監(jiān)測(cè)了一段時(shí)間，數(shù)據(jù)量很大，在圖中很難畫出所有數(shù)據(jù)，為了簡(jiǎn)化對(duì)比圖，針對(duì)每個(gè)變量隨機(jī)抽取每天的一個(gè)樣本數(shù)據(jù)在圖中顯示出來(lái)，此處隨機(jī)抽取連續(xù)14 d的數(shù)據(jù)）。

圖6 TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)出口溫度對(duì)比Fig.6 Comparison of outlet temperature between TMSR-SF0 protection system and control system

圖7 TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)一回路流量對(duì)比Fig.7 Comparison of primary flow rate between TMSR-SF0 protection system and control system

TMSR-SF0保護(hù)系統(tǒng)端原始值和控制系統(tǒng)顯示畫面終端監(jiān)測(cè)值是完全一致的，故基于EPICS實(shí)現(xiàn)的TMSR-SF0控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)的通訊軟件是可靠的。

2）實(shí)時(shí)性：在TMSR-SF0控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)通訊軟件終端，采用ping保護(hù)系統(tǒng)IP的方式測(cè)試一段時(shí)間，記下每天開始發(fā)數(shù)據(jù)包的時(shí)間和最后一個(gè)數(shù)據(jù)包得到響應(yīng)的時(shí)間。設(shè)發(fā)數(shù)據(jù)包的總時(shí)長(zhǎng)為time，發(fā)數(shù)據(jù)包總數(shù)為total，則平均響應(yīng)時(shí)間t=time/total。圖8給出了在長(zhǎng)期觀察過程中隨機(jī)抽取14 d的關(guān)于TMSR-SF0控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)通訊的平均響應(yīng)時(shí)間的變化趨勢(shì)。

從圖8中可見，TMSR-SF0控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)通訊的最小平均響應(yīng)時(shí)間是1.54 ms，最大平均響應(yīng)時(shí)間是4.2 ms，計(jì)算出的平均響應(yīng)時(shí)間是2.248 ms。由于平均響應(yīng)時(shí)間2.248 ms小于系統(tǒng)要求的響應(yīng)時(shí)間100 ms，故基于EPICS實(shí)現(xiàn)的TMSR-SF0控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)的通訊軟件是實(shí)時(shí)的。

圖8 TMSR-SF0控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)通信的平均響應(yīng)時(shí)間變化趨勢(shì)Fig.8 Trend of average response time of communication between TMSR-SF0 control system and protection system

3）穩(wěn)定性：在TMSR-SF0控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)通訊軟件終端，采用ping保護(hù)系統(tǒng)IP的方式連續(xù)測(cè)試一段時(shí)間，記下每天發(fā)送數(shù)據(jù)包總數(shù)和接收數(shù)據(jù)包總數(shù)，可得丟數(shù)據(jù)包總數(shù)。設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)包總數(shù)為N，接收數(shù)據(jù)包總數(shù)為M，則丟數(shù)據(jù)包總數(shù)為K=NM，丟包率=K/N。根據(jù)丟包率的計(jì)算方法，隨機(jī)抽取了14 d的數(shù)據(jù)，計(jì)算出的丟包率是0%，故基于EPICS實(shí)現(xiàn)的TMSR-SF0控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)的通訊軟件是穩(wěn)定的。

本文系統(tǒng)測(cè)試是在Intel（R）Core（TM）i7-6500U CPU@2.50 GHz、16.0 G RAM、Centos 6.4 32位、EPICS base-3.14.12、S7plc-1.17、50～100 M寬帶、保護(hù)系統(tǒng)串口設(shè)備以每1 s周期性發(fā)送數(shù)據(jù)包的環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試，經(jīng)過長(zhǎng)期觀察TMSR-SF0控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)通訊軟件的運(yùn)行，對(duì)比保護(hù)系統(tǒng)端的原始值和控制系統(tǒng)顯示畫面端監(jiān)測(cè)值，計(jì)算連續(xù)一段時(shí)間通信的平均響應(yīng)時(shí)間及丟包率，證明了基于EPICS實(shí)現(xiàn)的TMSR-SF0控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)的通訊軟件的可靠性、實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。

3 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的TMSR-SF0控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)的通訊軟件具有一定的可靠性、實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性，能夠滿足SF0控制系統(tǒng)所要求的所有技術(shù)指標(biāo)，能夠?yàn)楣こ虘?yīng)用和儀控行業(yè)類似的通訊軟件提供使用和借鑒價(jià)值，同時(shí)，為TMSR控制系統(tǒng)后續(xù)的功能開發(fā)，提供可靠的技術(shù)支持。但是由于TCP/IP本質(zhì)上是雙向通信，此處單向通信是通過軟件實(shí)現(xiàn)，為長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，并為TMSR后續(xù)項(xiàng)目（如實(shí)驗(yàn)堆、試驗(yàn)堆、示范堆等）大型軟件的安全可靠性等性能指標(biāo)以及其他使用串口通信的功能開發(fā)和正常運(yùn)行提供關(guān)鍵支撐技術(shù)研發(fā)能力和保障，下一步將繼續(xù)在其軟件安全可靠性方面努力，做進(jìn)一步研究和改進(jìn)，以保證單向通信的可靠實(shí)現(xiàn)。未來(lái)將從以下方面進(jìn)行改進(jìn)：1）控制系統(tǒng)軟件賬戶登錄和訪問權(quán)限控制；2）從目前單個(gè)IOC配置到多個(gè)IOC冗余配置的研究；3）IOC數(shù)據(jù)庫(kù)安全訪問；4）CA安全訪問。