六性协同设计方法在快堆蒸汽发生器事故保护系统中的应用探讨

本文以快堆CFR600蒸汽发生器事故保护系统为设计研究对象,将保护系统功能需求及设计实现与"六性"协同设计理念相结合,探讨了快堆蒸汽发生器事故保护系统联合设计思路,并提出了提高保护系统及配套设施可用性的关键措施等。在参考国内外快堆蒸汽发生器事故保护设施设计方案和国内快堆经验基础上,根据六性要求给出了CFR600蒸汽发生器事故保护系统及配套各功能模块系统功能需求和设计方案。研究表明:在复杂系统设计中采用六性与系统功能需求相融合的设计方法,可以规范系统设计程序和流程,明确系统功能模块之间的接口关系,降低系统设计风险,提高系统及相关配套设备部件的可追溯性,进而有助于提升系统与设备的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性及环境适应性。本文提出的方法论对于复杂系统工程各个单元功能模块设计具有借鉴指导意义。     

基于EPICS的加速器联锁保护系统

介绍一个在EPICS软件环境下实现的用于加速器的联锁保护系统。系统由PowerPC CPU和VxWorks实时操作系统组成的VME前端计算机(IOC)与高性能可编程逻辑控制器PLC—5共同组成。     

FELiChEM联锁系统的设计

联锁系统是加速器装置的重要组成部分,用于保护设备和人员的安全。本文基于EPICS设计FELiChEM联锁系统,该系统由硬件联锁系统和软件联锁系统两部分组成,硬件联锁系统又分为机器保护系统(MPS)和人身安全保护系统(PPS)。硬件联锁系统的架构分为IOC层、Profinet IO控制层和Profinet IO设备层。每层均可进行冗余配置,而各层之间相互独立。原型样机的测试显示,硬件联锁系统的响应时间为2.144ms,远好于100ms的设计需求。软件联锁系统的设计采用联锁程序与配置文件分离的方式。测试表明,软件联锁逻辑完全由配置文件确定,具有非常好的灵活性。     

FPGA技术在核电厂保护系统中的应用

核电厂反应堆保护系统广泛采用CPU技术进行开发,使得保护系统中包含操作系统和应用软件等中间环节,增加了其出现共模故障的概率,降低了其可靠性和安全陛.通过比较FPGA（现场可编程逻辑门阵列）技术与CPU技术的差异,阐明采用FPGA技术开发保护系统的优势.在此基础上,提出了基于FPGA的反应堆保护系统的开发流程,总结了测试和验证过程中的注意事项,对新一代保护系统的设计及应用具有重要的参考价值.     

基于应用可编程逻辑器件的真空联锁保护控制系统

本文给出了国家同步辐射实验室光束线真空保护的控制原理,以及该光束线真空联锁保护控制的逻辑及要点.与此同时也给出了应用可编程逻辑器件(CPLD)来实现此真空联锁保护控制系统的方法,使真空联锁保护系统的响应速度与可靠性得到提高.     

基于PLC的真空联锁保护与运动控制系统

合肥光源二期工程重大维修改造项目对光束线真空联锁保护与运动控制系统采用标准化、模块化设计。介绍了国家同步辐射实验室BL10光束线站真空联锁保护的控制逻辑要点以及用西门子的FM353模块实现对该线站步进电机的定位控制。研制出了基于西门子S7-300 PLC的光束线站联锁保护与运动控制系统。系统的可靠性、稳定性以及抗干扰能力等都得到相应提高,也便于对线站进行统一维护管理。     

SDUV-FEL真空联锁保护系统

上海深紫外自由电子激光装置(SDUV-FEL)真空联锁保护系统基于EPICS系统框架,通过可编程控制器实现了对不同运行模式下真空系统的有效保护.同时,通过嵌入式系统构成的IOC控制器及网络通讯模块,实现了对装置真空状态的远程实时监控.系统已在级联HGHG FEL实验中使用,运行结果证明了系统的高稳定性和可靠性.     

基于PLC的直线加速器联锁保护系统

介绍-个在EPICS软件环境下实现的用于加速器的联锁保护系统.系统选取以PLC为核心基于硬件的技术路线,联锁信号以硬件方式在各系统间直接连接,联锁逻辑由PLC处理完成.联锁事件的上报、存档、分析则通过EPICS控制软件系统实现,联锁事件由联锁系统PLC上报到中控系统,PLC通过以太网与EPICS通信.     

BNCT速调管功率源联锁保护系统设计

为了保证BNCT速调管功率源系统安全稳定运行,并满足系统实时监测、快速响应、故障定位、易维护等要求,开发设计一套基于西门子PLC的联锁保护系统.该系统实时监测水冷、高压电源、撬棒等所有设备工作状态,同时根据速调管要求执行加电、故障联锁逻辑程序,并实现故障定位、状态显示.本文主要介绍控制系统总体方案设计、软硬件设计以及后...     

中国实验快堆保护系统可靠性评价

核电安全性始终是世界公众关注的焦点。目前概率安全评价已成为核电厂安全评价的标准方法之一,用概率论的方法对核电厂各个系统进行可靠性评价也已成为必不可少的分析手段。中国实验快堆是我国第一座池式钠冷快中子反应堆,其概率安全评价和可靠性评价对其安全运行具有重要意义。本文建立了中国实验快堆保护系统的故障树,并进行了定性和定量分析,计算得出了系统的不可用度,并进行重要度、敏感度和不确定度分析,对典型位置的部件进行共因评价。分析结果表明:由于多个冗余通道的设计,系统最小割集的发生概率分布比较均匀,该系统的设计是平衡的,不存在明显的薄弱环节,能够满足反应堆发生异常事件时的停堆要求。     

基于FPGA和ARM的便携式γ谱仪研制

为适应γ能谱分析的发展需要,研发了新型便携式γ谱仪。该谱仪引入了FPGA技术,取代时序复杂的分立数字器件,增强了仪器的可维护性,更具适用性;开发了基于ARM的界面友好的多道采集软件,摆脱了依赖于计算机操作的限制,且仪器工作时间大于8h,因而可用于长时间野外测量。测试结果表明:该谱仪能量分辨率为6.9%,稳定性为0.3%,满足了γ谱仪的性能指标要求。     

基于ARM的上海光源数字化束流位置探测器数据获取系统中FPGA设备驱动的设计

针对上海第三代同步辐射光源中束流位置测量的数据传输问题,设计了基于ARM处理器AT91RM9200的数据获取系统的硬件电路结构,并对Linux下的驱动开发进行了分析。通过内存映射机制实现了FPGA的设备驱动,并通过用户应用程序完成对FPGA设备的操作。     

SSRF储存环B铁和S铁电源故障信息监控系统

根据上海光源储存环B铁和S铁电源系统的工作特点,系统故障连锁信息通过S7-200和S7-300 PLC的软件设计,完成了本地监控。基于EPICS的应用开发,实现了远程监控。介绍了EPICS系统架构,并对其硬件和软件设计中的关键技术进行了阐述。该系统具有人机交互性好、操作使用简便等优点。通过实际运行发现,系统工作稳定,达到了设计要求。     

基于ARM7内核和嵌入式系统的VME总线控制器的研制

简要介绍了一种VME式总线控制器的设计方法。三星公司的S3C4510B是一款采用了ARM7内核的支持网络连接的高性能16／32位RISC处理器,采用它和相关芯片研制出了类似3U的VME总线控制器,嵌入式操作系统为uClinux。该控制器主要给设备总线提供高速网络连接通道,把后台计算机数据库和前端总线设备紧密地连接起来,实现数据的快速获取与给定。     

基于ARM的通信接口测试系统的开发

分布式数据采集系统各子系统间的连接测试,需要专门的接口测试工具。随着私有协议的广泛使用,设备生产、维修中的调试测试问题也大大增加。这些问题往往无法使用传统的通用协议测试仪器进行测试,本文提出一种由测试模块加PC机方式构成专用接口测试系统的开发策略,并且重点介绍基于ARM的测试模块设计实现方法。文章分析了测试模块的接口特性、基本结构和软件流程,随后探讨了其与PC组成测试系统的应用方法。实验结果表明,该测试系统较好地满足了专用接口测试需求。这种测试模块加PC机构成简便系统的开发思路,为此类专用接口测试系统的快速开发提供了一种途径。     

基于ARM-Linux的工业CT采集传输系统软件设计

为了满足高性能工业CT对采集传输系统高速、稳定、可靠的需求,开发了ARM+FP-GA构架的采集传输系统,并在此平台上设计了基于ARM-Linux的嵌入式采集传输系统软件.实验结果表明,该系统能够实现对数据的实时采集与可靠传输,并在多套工业CT/DR系统中得到成功应用.     

基于ARM920T的HIRFL-CSR前端总线控制器FBC-01

本文论述用于兰州重离子加速器冷却存储环(HIRFL-CSR)控制系统的前端总线系统控制器FBC-01的硬件设计.该控制器是基于0.8 mmBGA封装的AT91RM9200(ARM9)处理器,运行嵌入式LINUX操作系统.控制器可以连接标准的VGA显示器、键盘、鼠标,具有通用的10M/100M以太网接口、USB接口、RS-232接口、485接口、CANBUS接口.可以带SD卡、CF卡存储器.该控制器采用现场可编程的FPGA器件设计背板接口,并采用具有64 mA高驱动能力的总线驱动器,不仅符合VME规范的电气要求,而且具有灵活的接口信号定义可编程能力,是HIRFL-CSR控制系统的关键部件.     

高能X射线成像装置数据采集与传输系统设计

为满足高能X射线成像装置对并行数据实时采集以及远距离传输的要求,开发了一套嵌入式并行数据采集与网络传输系统。该系统用FPGA实现多通道并行数据的实时采集,用ARM完成了数据的缓存以及基于TCP协议的以太网数据传输。此系统已成功应用于多台高能X射线成像装置中,运行稳定。