核电厂安全级数字化仪控系统通信隔离设计

核电厂仪表和控制系统被称为核电厂的“神经中枢”,对保障核电厂的安全稳定运行安全具有关键作用,是核电厂的重要组成部分。本文依据核电厂相关设计标准要求及参考核电厂的应用需求,提出一种核电厂安全级数字化仪控系统通信隔离设计方法,该方法针对安全级网络通信常见的两种通信方式——点对点通信和多节点通信,在安全级系统内部、安全级系统与非安全级系统之间分别设计独立于处理单元的通信模块,该通信模块本身属于安全级设备,采用异步通信、定制的双端口RAM及确定性的通信协议等方法;在多节点通信中采用双环路拓扑和节点旁路等机制来满足安全级通信隔离设计要求。通过搭建典型工程样机和专家独立工程评审,验证了本方案在工程应用中的正确性和可行性。     

安全级数字化仪控系统行为确定性设计分析

安全级数字化仪控系统行为逻辑通过软件承载,但软件可靠性评价相对困难,因此为确保安全级数字化仪控系统行为的复现性和及时性,保障系统的可靠性和安全性,需开展行为确定性设计。本文依据标准要求并结合工程经验,提出了安全级数字化仪控系统确定性设计需求,并从安全级数字化仪控系统确定性体现的两个方面出发,提出可通过基于模型的形式化建模来保证系统的复现性,通过对系统各个环节响应时间的分配来保证系统响应的及时性,为安全级数字化仪控系统行为确定性设计提供参考。     

核电厂数字化仪控系统设备鉴定解析

对核电厂数字化仪控系统(DCS)设备鉴定进行解析,说明设备鉴定范围,依据标准体系。比较不同供应商间鉴定方法异同,提出鉴定关注事项     

核电站安全级数字化仪控系统设计准则的分析与应用

基于我国核电站安全级数字化仪控系统设计中采用的法规、标准所要求的设计准则,分析各设计准则之间的相互关系及可实施性;设计准则通常概括性强且未给出具体的实施细则或方法,通过对比分析各设计准则的具体要求以及它们在实践中的应用,归纳出更加细化的满足设计准则的实现方法。并通过对主要设计准则在基于Triconex平台的安全级数字化仪控系统中的详细研究和应用分析,验证本文归纳出的实现方法的合理性。     

中国百万级核电站数字化仪控系统的设计目标分析

从国家整体的1E级计算机硬件与软件生产所具备的工业水平和现有核电站仪表控制系统设计水平出发,探讨分析了我国百万级核电站（CNP1000）数字化仪表控制系统应该达到与所能达到的设计目标,论述了对设计目标的影响因素及开展科研设计项目的必要性与科研项目完成后所能达到的自主设计水平。     

核电厂数字化仪控系统结构比较分析

采用比较方法,分别从核电厂的特殊性、系统分层原理、仪表性能等方面针对几个核电厂数字化仪控系统结构作了对比分析,并从中提出在核电厂设计和应用这类系统时需要注意的问题。     

核安全级数字化仪控系统软件可靠性评估

采用核电厂安全审查大纲技术的分支NUREG-0800 BTP7-14分别建立基于贝叶斯(Bayes)网络的阶段评估模型以及综合评估模型。在阶段评估模型中,确立8个阶段,通过13个一级指标、74个二级指标、326个三级指标来完成对软件阶段性的实时评估。选用Hugin贝叶斯网络分析工具,针对测试对象展开预测推理及敏感性分析。经过测试后得到该软件在生命周期不同阶段对标准的符合程度,经综合评估模型推理,可得该软件在标准层面的可靠性指标是98.84%。经敏感性分析,可以定性地发现软件在生存周期中存在的薄弱环节,为评估核安全级数字化仪控系统的可靠性和安全性奠定基础。     

核安全级数字化仪控系统软件验证和确认技术标准研究

文章对VV验证与确认方法进行了总结,并对IEC和IEEE相关标准以及IAEA和NRC的相关法规导则以及我国对应的标准和法规进行了调研分析和总结,重点对IEEE 1012-2012进行了剖析,并对IEEE 1012的历届版本进行了时比分析,对如何应用国际国外VV相关标准提出了建议。最后,在本文总结了VV的关键思想,并为建立我国完善的核电厂核安全级仪控系统及软件VV相关标准体系提出了建议。     

核电安全级数字化仪控系统T2试验方案研究

研究了基于Tricon平台的RPS系统T2试验方案,分析了Tricon平台"点对点"的自诊断能力对T2试验方案的作用,进而搭建基于VBA的第三方仿真平台验证该试验方案的正确性。通过与基于其他平台的RPS系统T2试验方案的对比分析,归纳出基于Tricon平台的RPS系统T2实验方案的优缺点并提出了相应的改进措施。论文中试验方案所采用的设计理念同样适用于基于其他DCS平台或FPGA平台的RPS系统T2试验。     

基于“白盒”模型的数字化仪控系统失效率方法研究

在核电厂概率安全分析中,数字化仪控系统和设备的建模以及失效率的评估在核电行业尚无统一的标准或业界普遍认可的方法,尤其是软件失效和共因失效参数的准确量化。文章介绍了一种基于数字化仪控系统可靠性模型的评估方法：基于安全级数字化仪控系统的设计特征,通过分析故障模式有关的失效机制,系统性识别防御措施并将其与系统可靠性模型中相应元素相关联来评估对故障模式和失效机制有效性,确定残余主要失效机制和故障模式,并结合现行实践方法,来估计失效率。最后,通过与现行方法进行比较,分析了该方法的实施难点,并提出了相应的注意事项和完善建议。     

反应堆控制保护系统信息安全性设计策略研究

对伊朗“震网”事件引发的工业控制系统安全性问题进行简要介绍,提出了反应堆控制保护系统信息安全性设计策略,以便在系统内及时对薄弱环节采取信息安全性设计,防止出现类似事故并造成重大事故后果.     

基于ARM9的智能γ能谱仪器硬件平台的设计

在分析当前流行的嵌入式硬件平台的基础上,结合三星S3C2410A处理器的高性能、低功耗,设计了智能γ能谱仪器的硬件平台,并着重分析了硬件平台的存储器、LCD、键盘控制器的电路设计,为智能γ能谱仪器硬件平台提供了新的解决方案.     

停堆装置落球阀试验台架控制系统设计

停堆装置落球阀是全新研制的核安全级设备,需通过充分的试验来对设计进行验证.落球阀试验台架控制系统用于试验台架中落球阀驱动机构样机的控制、监测和保护,并提供试验数据采集,是验证设计方案的主要手段.提出了用PLC、步进电机、位置指示器构成的控制系统方案;完成了设备选型、原理设计、系统集成调试和改进;对工程应用中拟采用的控制...     

Progress of Demonstration Fast Reactor Regarding DCS Design and Verification Platform and Main Process Coordination Control System Verification Platform

<正>Digital protection system design verification platform project,digital monitoring system design verification platform project and main process coordination control system verification platform are fluently developed by the CIAE and Supcon under an effective and intimate cooperatively environment.During the past 2017,the DCS platform had achieved lots of achievements,including managed     

压水堆棒控系统数字化设计

系统采用西门子S7-400 PLC进行系统的总体控制,采用PROFIBUS-DP网络进行系统的通讯,实现了棒控系统的数字化控制,并对棒控系统的硬件设计、软件设计以及系统的调试进行了研究。该系统设计新颖,技术先进,符合国际发展趋势,对国产核电站数字化仪控系统的出口具有现实意义。     

脉冲堆控制保护系统设计

脉冲堆有手动、自动、方波和脉冲4种运行方式。对应每种运行方式,提供相应的测量通道并对重要参数进行指示和记录,使操纵员获得必要的信息。保护系统和联锁为反应堆安全运行提供保证。保护系统监测少数几种参数并对测量值进行处理和逻辑选通,以确保反应堆在事故工况时的安全。功率调节系统能实现:以恒定周期升功率和恒速降棒降功率。这样,在启堆或变功率运行时,操纵员只需板动定值开关,堆功率即能自动跟踪定值功率。     

The Design of a Nonlinear Reactor Control System

The design procedure for a nonlinear reactor control system is described. The control system contains two nonlinearities, separated by a linear section: a dead-band, normally used to reduce the noise excitation of the control system, and a gear backlash, which in this case is particularly important, due to the fact that the control elements are cylinders with limited effective angular range. The type of electrical motors was also defined (Slo-Syn motors, which can operate as synchronous or stepping motors). The work has been developed using analog and analytical methods in parallel, and the final control scheme (a velocity servo with stepping motors) has been throughly tested on the analog computer with noisy inputs, and theoretically studied with a describing function method extended to the case of systems with multiple nonlinearities connected by linear sections.     

基于SOPC的反应堆报警单元设计

以Altera公司的Nios II软核处理器为核心,完成了反应堆嵌入式报警单元的设计.设计中运用了可编程片上系统(SOPC)技术,以Cyclone系列现场可编程逻辑阵列(FPGA)为数字平台,将微处理器、定时器、串口、同步动态存储器(SDRAM)等I/O接口控制器软核集中在一片FPGA上.串口通过智能协议转换器CAN232MB接入控制器局域网现场总线(CAN-bus).报警单元具备声光报警、语音报警以及通讯、虚拟光字牌显示等功能,满足使用需求.     

面向核反应堆计算软件的运行平台设计与实现

提出一种面向核反应堆计算软件的运行平台,采用虚拟化与跨服务器硬件平台的技术使平台能在主流的操作系统上运行;同时开发了适用于堆芯显示与操作的图形库,为用户提供友好的人-机交互界面,提升软件使用效率.该平台目前已成功应用于核电厂堆芯运行支持与燃料规划专用软件包(简称QSICOR).通过应用研究表明,该平台能提升核设计的效率,有效地解决传统核反应堆计算软件在使用方式上的不足.     

基于嵌入式Linux的仪器平台在智能定标器的应用

设计了基于嵌入式Linux系统及外围电路的仪器平台,通过设计Linux驱动程序及基于QTEmbedded的应用程序,实现了智能定标器的各项功能.系统架构合理,大幅提高了仪器的稳定性、可扩展性和集成度,缩短了开发周期.