基于VxWorks的核电DCS系统控制器软件的设计与实现

北京广利核系统工程有限公司 刘刚林，王晓伟，王万青

随着计算机技术的不断发展和日渐成熟，数字化控制系统（DCS）在核电领域得到了越来越广泛的应用。本文介绍了一种基于VxWorks的核电DCS系统控制器软件的设计与实现，能够实现数据的快速采集、运算和输出，满足了核电DCS系统对高可靠性和实时性的要求，已在多个核电站得到应用，同时对其它嵌入式实时软件的设计与实现也具有很好的借鉴意义。

核电；控制器；VxWorks；DCS系统；设计与实现

1 引言

DCS（Digital Control System）的应用越来越广泛，在整个DCS系统中处于核心地位的是现场控制站，而控制器是现场控制站的大脑，它的可靠性、高效性和实时性对整个DCS系统有着至关重要的影响。

图1是DCS系统架构图。

图1 DCS系统架构图

操作员站主要功能是通过人机界面监控和显示来自现场控制站的数据信息。主要负责画面显示、历史曲线和实时曲线的查询、实时数据的接收与存储、历史数据的存储与转存、数据动态更新、日志显示及报表打印等。

工程师站主要工作是对系统进行组态并将编译好的组态文件下载到控制器中执行。

现场控制站中的控制器是DCS系统的控制核心，负责整个工业生产过程的数据采集、运算、输出以及实时监控功能。控制器通过I/O网和I/O板卡进行数据通信，通过系统网和上位机（如操作员站）进行数据交互，控制器的稳定性直接影响到整个DCS系统的稳定性。

2 软件设计与实现

对于控制器，笔者选用VxWorks操作系统来进行设计和开发，控制器的系统层次结构如图2所示。……