核电厂数字化仪表控制系统仿真测试平台开发
数字化控制技术
数字化控制技术 概况 数控技术，简称“数控”。英文：Numerical Control（NC）。是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。1908年，穿孔的金属薄片互换式数据载体问世；19世纪末，以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明；1938年，香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输，奠定了现代计算机，包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年，第一台数控机床问世，成为世界机械工业史上一件划时代的事件，推动了自动化的发展。现在，数控技术也叫计算机数控技术，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成。 发展趋势 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面。 1．高速、高精加工技术及装备的新趋势 2．5轴联动加工和复合加工机床快速发展 3．智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势 4．重视新技术标准、规范的建立 1）关于数控系统设计开发规范 2）关于数控标准 程序编制方法 1．手工编程 2．自动编程 3．CAD/CAM 国内发展概况 长期以来，国产数控机床始终处于低档迅速膨胀，中档进展缓慢，高档依靠进口的局面，特别是国家重点工程需要的关键设备
微电网仿真试验检测平台
微电网仿真试验研究平台 微电网是由各类分布式发电系统、储能系统和负荷等组成的可控型微型电力网，为了满足负荷的不断增长和消除分布式能源接入的不利影响，而在传统配电网基础上发展而来的。目前微电网的研究工作也正处于迅速发展的时期，微电网仿真试验是微电网开展研究工作必备手段。 北京中电建投的微电网仿真试验研究平台，可以满足交直流混合微电网的关键设备检测、功能性验证试验、能量调度管理及控制策略研究，多个微电网之间的相互影响及调度控制技术研究。 北京中电建投的微电网研究试验移动平台，内置有试验设备、检测仪器、控制室，铁锂电池组，已经应用于中国电力科学研究院，移动式可以满足接入到各种现场实施研究试验，可以灵活接入已有分布式发电系统，有针对性开展微电网技术研究。 微电网仿真试验研究平台的主要作用与功能： 1.研究微电网相关技术与关键设备，满足微电网关键设备入网检测与功能性验证； 2.开展微电网规划研究、架构研究与配置研究，控制消除分布式发电系统对配电网的影响； 3.研究微电网相关控制技术与控制算法、交直流混合微电网多种控制策略研究； 4.研究交直流混合微网仿真运行，直流母线微电网与交流母线微电网并联/独立运行模式以及控制策略技术研究； 5.能量管理与调度控制的研究，微电网储能研究、风光储科学配比优化研究与高渗透率研究。 群菱生产并具备有以下产品的核心技术： 1.风力发电机模拟器：可以模拟双馈或直驱风力发电机组并网接入特性，满足控制策略研
究及功能验证 2.柴油发电机模拟器：工作时无需加柴油，无噪声，不排废气，是研究柴油发电机组接入 微电网的必备 3.电缆阻抗模拟装置：模拟各类电缆长度的阻抗特性，是研究新能源并网接入、继保控制 程序开发必配 4.短路故障模拟装置：可以模拟相相短路故障、相地短路故障，短路电流可选择 5.非线性负荷模拟装置：满足非线性负荷、谐波负荷、冲击负荷的模拟，加载时间与负荷 曲线可以预先设定 6.可编程交流负载：各种交流负荷模拟，共有21个标准产品RLC负载、RCD负载、RL 负载、RC负载可供选择, 负荷曲线及加载时间可以预先设置并自动运行 7.可编程直流负载：可以精确模拟直流负荷特性，负荷曲线及加载时间可以预先设置并自 动运行，直流负荷全工况模拟 8.谐波闪变测量阻抗模拟系统：提供符合IEC61000-3-3、IEC61000-3-11 、VDE4105 （30°、50°、70°、85°）标准要求的不同阻抗值 9.保护时间自动测量仪：应用于各种电气实验室，过欠压、过欠频、并离切换时间自动测 量，直接显示 10.微电网中央控制器：具备完善的微电网多目标优化控制、协议转换、数据采集、测量、 保护、控制与监视功能，是一款开放的控制器，可以通过软件手动配置实现任意添加于删除所要控制设备 11.微电网监控及能量调度管理系统：组态灵活，具有可维修性和可扩充性与稳定性，并网 /离网切换管理 12.其他具备技术优势产品服务：电池模拟器、光伏模拟器、电网模拟器、燃气机发电模拟
核电站数字化仪控系统简介
https://www.360docs.net/doc/c03459234.html,2010年05月28日13:25:04 查看数：162 摘要在总结不同时期核电站仪表控制系统应用特点和发展趋势的基础上，以两座典型的核电站全数字化仪控系统为例，结合核电站仪控系统的特点及设计准则，进行详细的系统结构和功能分析，并提出我国新世纪核电站数字化仪控系统的改造与设计思路。 关键词过程控制DCS 智能化以太网现场总线 核电站的仪表和控制系统是核电站的重要组成部分，机组的安全可靠、经济运行已经在很大程度上取决于仪表控制系统的性能水平。从我国已经建成的和在建的核电工程来看，核电站的仪控系统经历了三个阶段。第一阶段是以模拟量组合单元仪表为主的控制系统，如正在运行的我国300 MW秦山核电站主控制系统应用的FOXBORO公司的SPEC200组装仪表，大亚湾2×980 MW核电站主控制系统采用的Baily 9020系统也属于这一类。其模拟量仪表采用小规模集成电路运算放大器为基础的元件来控制，逻辑量仪表采用继电器等硬逻辑电路来控制。因而系统所需要的仪表控制器件数量多，运行操作管理和维护工作任务重，大部分采用手动操作，主控室布局也显得较大。第二阶段是以模拟量和数字量混合运用的主控制系统，这一类实际是核岛系统仍采用小规模集成电路运算放大器为基础的模拟量元件来控制。而部分常规岛和辅助系统采用PLC自动控制系统，结合软件自诊断技术、冗余技术和网络通信技术，减少很多硬接线和就地控制柜，提高了系统运行可靠性。刚刚建成的广东岭澳核电站（2×980 MW）仪表控制系统就属于这一类。第三阶段称为全数字化仪表控制系统，它将应用成熟的常规电站分布式控制系统（DCS）加以改进并移植过来，全面应用在常规岛、BOP、核岛部分，构成核电站全新数字化仪表控制系统。现阶段应用比较典型的全数字化仪控系统有：日本日立等公司开发的NUCAMM－90系统、法国法马通公司N4控制系统、ABB公司的NUPLEX80 系统、美国西屋公司的Eagle21 WDPFⅡ系统以及我国在建的田湾核电站所采用的德国西门子公司的TELEPERM XP XS系统等。 1 核电站仪控系统的特点及全数字化仪控系统的功能设计原则 核电站仪控系统的特点是由其工艺过程的特点决定的，一般来讲典型的核电站仪控系统特点可以归纳为以下几点： （1）控制对象的工艺流程复杂，监测和控制的参数多而且各种过程参数联系密切，1000 MW典型的核电站仪控系统的参数信息量和指令大约是7000~9000个。 （2）系统安全性、可靠性要求高，运行质量直接与仪控系统性能相关。 （3）反应堆工作或停堆后一段时间内，大部分设备人员无法接近。 （4）控制和监测核燃料裂变链式反应及堆芯状态监测的必要性。
一种基于仿真测试平台的实物自动化测试环境
一种基于仿真测试平台的实物自动化测试环境 摘要 针对FPGA软件测试过程中仿真测试和实物测试的不足，提出了一种基于仿真测试用例的实物自动化测试环境，将用于仿真测试的Testbench进行解析处理，形成能够用于FPGA 实物测试的传输信号，通过执行器将此信号转换为作用于被测FPGA芯片的实际信号，并采集被测FPGA芯片的响应，实现对FPGA的实物自动化测试。采用实物自动化测试环境验证平台对设计架构进行了验证，取得了良好的效果。 0 引言 随着FPGA设计规模的不断扩大，因FPGA软件设计而造成的质量问题也越来越突出，成为影响装备质量的重要因素。而测试是当前解决该问题的最有效手段，因此，越来越多的型号装备产品定型过程对FPGA软件测试提出了新的要求[3]。 然而FPGA测试与常规软件测试不同，因其测试环境限制，测试过程需大量依赖于仿真和分析的方法[4]，而在实际芯片中开展的测试往往是板级、系统级测试，测试结果可信度低且无法有效发现FPGA软件设计缺陷[5-6]。为此，本文提出了一种基于仿真测试平台Testbench数据的自动化测试环境框架，测试结果具有较高的可信度，能够有效提高FPGA 测试质量。 1 FPGA动态测试概述1.1 FPGA动态测试环境原理 当前型号装备FPGA定型测试过程主要方法包括设计检查、功能仿真、门级仿真、时序仿真、静态时序分析、逻辑等效性检查和实物测试。其中功能仿真、门级仿真、时序仿真和实物测试均为动态测试，开展测试时需依据测试要求，建立FPGA运行的外围环境，根据测试对象的不同，可将此类环境分为仿真测试环境和实物测试环境。 采用仿真测试环境时，需根据测试用例将测试数据映射为不同时刻下的不同信号值，形成仿真测试平台文件Testbench，通过仿真测试工具将被测FPGA产生的响应进行采集和自动判断，形成测试结论[7]。
核电数字化仪控远程智能运维系统的应用研究
核电数字化仪控远程智能运维系统的应用研究 摘要：在我国快速发展的过程中，数字化仪控系统在核电厂中的应用，为核电 厂工作人员提供了更加精准的电路信息，从而促进了核电厂的正常运行。在核电 厂数字化仪控系统中，通信网络系统占据核心地位，为控制系统的建立和各个控 制站间的数据交互提供可实现的基础前提。本文主要分析了当前我国常见的几种 核电厂数字化仪控系统中的通信网络，并对各类型通信网络进行了性能对比，探 讨在核电厂数字化仪控系统中适用性最强的通信网络。 关键词：核电厂；数字化仪控系统；通信网络 引言 概率安全分析（ProbabilisticSafetyAnalysis，PSA）是一种系统工程方法，其采用系统可靠性评估技术和概率安全分析方法，综合分析复杂系统各种可能事故的 发生和发展过程，从而全面研究系统设计和运行的风险。数字化仪控系统通过计 算机硬件和控制系统软件平台执行各种复杂的核电厂控制功能。与纯硬件系统相比，数字化设备具备时间动态特性，有不同的故障模式，并且计算机软件具有冗 余性。虽然传统的PSA对数字化系统风险的评估有一定的作用，但目前建模和分 析仍然采用传统的静态方法。使用传统的PSA方法对数字化仪控系统进行建模时，常常不能完整地解释核电厂的物理过程与触发或随机逻辑事件的动态交互作用， 因而可能造成忽略一些事故后果的状况。传统的ET/FT方法在处理数字化仪控系 统时的不足可总结为以下6点：①事件序列设定问题；②闭环控制的影响；③ 多重顶事件冲突；④设备失效数据的转换问题；⑤分析结果的不确定性问题； ⑥人因故障分析的不足。因此，可靠性模型如何更准确、更全面地反映系统的复杂动态交互特性，如何对核电厂数字化仪控系统的安全性和可靠性进行定性与定 量评估，成为相关领域的研究热点。目前，NRC和NASA已经批准并推荐了分析 包含软件的数字化仪控系统可靠性问题的方法，主要是动态可靠性分析方法。 1概述 核电数字化仪控系统（DigtalInstrument&ContralSystem,简称DCS）是整个核 电厂的“中枢神经”系统，对保证核电站的安全、可靠、稳定运行发挥着重要作用。运维作为核电站生命周期的关键阶段，是保证核电站安全、高效、可靠运行的重 要手段。随着新建核电站不断投运，已有的核电站不断升级，核电站目前已经普 遍使用数字化仪控系统实现核电站的运行、控制和保护。数字化仪控系统产品因 大规模集成电路等的应用、智能化程度不断提高，核电DCS运维的复杂性和多样 性日趋提高。传统的人员纠正性维修、预防性维修、备件预留库存等方式已经无 法满足核电DCS的维护要求，亟待进一步提高运维技术及运维管理水平。同时， 核电站数字化仪控系统产品设备维护需要维护人员介入，在现场维修窗口申请、 平台深层次问题分析方面需要投入大量工作，综合成本较高。DCS产品自身故障 严重依赖控制系统产品提供商的分析，采用的方式维护人员现场拷贝故障数据， 发送给DCS厂家进行分析，不能对DCS系统状态进行实时在线评估，问题处理时 效性差。而DCS产品本身的设备运行状态数据资产也没有得到有效开发利用。随 着大数据、互联网等技术发展，平行理论、数字双胞胎理论的应用，可通过信息化、网络化、智能化等先进技术实现与运维服务的结合，建立DCS远程智能运维 系统平台，获取核电站DCS自诊断、环境等数据后，通过安全网络传输至DCS远
1核电厂仪表与控制
核电厂仪表与控制 第一章： 1.压水堆核电厂主要由核反应堆、一回路系统、二回路系统和其他辅助系统组成。 2.核电厂仪表与控制系统的功能可以归纳为三种：监视功能、控制功能、保护功能。 3.控制功能包括： 1)反应堆控制系统：包括反应性控制、功率水平控制和功率分布控制。 2)蒸汽旁路排放控制系统：为了解决核岛和常规岛发生功率失配而设置的，它是功率控制系统的辅助系统，在常规岛发生短暂事故时，为了不使反应堆停堆，可将其功率由蒸汽旁路排放系统吸收。 3)稳压器压力和液位调节系统：为了调节维持一回路的工作压力不变，同时能保持一回路内水温和化学成分的均匀性。 4)蒸汽发生器水位调节系统：作用是保证使蒸汽发生器二次侧水位维持在整定值上，以便消除各种扰动，保证二回路系统的正常运行。 5)汽轮机调节系统：通过调节汽轮机进气阀对机组实施功率控制和频率控制等。 4.对安全级设备，必须制定清晰、完整、明确的技术规格书，在设计、制造、安装和运行的全过程都根据此规格书检查仪表及其供电设备。 第二章： 1.自动控制是一门理论性很强的工程技术学科，自动控制原理是该学科的基础理论。所谓自动控制就是在没有人直接参加的情况下，利用控制装置使被控制对象自动地按照预定的规律运行或变化。 2.如果系统的输出量与输入量之间不存在反馈，则叫做开环控制系统。凡是系统输出量对控制作用能有直接影响的系统，都叫做闭环控制系统。 3.一般闭环控制系统：P9 4.阶跃相应的几个动态性能指标: 调节时间Ts：也称为过度过程时间。指响应曲线从输入信号开始，到最后进入偏离给定值的误差为±5%（或±2%）范围为Δ，并且不再越出这个范围的时间，记作Ts.调节时间是衡量控制系统快速性指标。 衰减比n和衰减率φ：衰减比表示振荡过程衰减的程度，是衡量过度过程稳定程度的动态指标。 5.前馈控制的原理是：当系统受到扰动时，立即从扰动作用取得信息，并以此通过控制器产生控制作用，以消除扰动时被控制量的影响。 6.在DDC系统中，除了被控制过程、检测变送器和执行器以外，就是由硬件部分和软件部分构成的计算机系统。 7.集散控制系统又称分布式控制系统，该系统以网络为基础，采用分布式结构，将控制功能分散，而把操作管理和显示功能集中。它由现场控制站、操作站和高速通信总线等组成。 第三章： 1.核功率是与反应堆的平均中子注量率成正比，而在反应堆中，中子注量率是空间位置的函数。定义：在核电厂中，反应堆释放出来的能量传给了冷却剂，所以，反应堆的热功率，就是由反应堆核燃料提供给冷却剂的总功率。 2.气体探测器的工作原理：以气体探测器的工作原理为基础，气体探测器是一个圆柱形内部充气的密闭容器，容器内有两个相互绝缘的电极，金属圆筒是阴极，圆筒中心的金属丝是阳极，两极之间加有直流高压，当带电粒子，如α粒子在穿过容器内的气体时，可以使其电离产生自由电子和正离子（即离子对）。离子对在极间电场的作用下输出电信号，可以被测量。信号大小能反映粒子能量的强弱。
核电站全数字化仪控系统
上海交通大学核科学与系统工程系 核电培训内部教材 核电厂全数字仪控系统 上海交通大学核科学与系统工程系 2006年11月
目录 第1章概述 (3) 1.1．仪控系统的作用 (3) 1.2．核电站对仪控系统的基本要求 (4) 1.3．仪控系统在核电站安全中的角色 (4) 1.4．仪控系统的两大功能 (4) 1.4.1 信息功能： (5) 1.4.2 控制功能： (5) 1.4.3 控制功能的实施： (5) 1.5．核电厂安全设计的基本原则在仪控系统中的应用 (5) 第2章核电厂数字仪控系统的发展及构架 (6) 2.1．基础的逻辑要素 (6) 2.2．核电厂数字仪控系统的分类 (7) 2.3．核电厂数字仪控系统的发展 (7) 2.4．核电厂数字仪控系统的构架 (11) 第3章核电厂数字仪控系统中的DCS系统 (15) 3.1．系统设计 (15) 3.2．系统结构 (16) 3.3．信号流程 (18) 3.4．网关与网络服务器 (18) 3.5．DCS 的总线结构 (20) 3.6．系统事件响应时间 (21) 3.7．服务器任务 (22) 3.8．用户权限和登陆控制 (23) 3.9．I&C 系统的软件编制和V&V 认证 (24) 第4章DCS的硬件结构 (28) 4.1．标准的机柜 (29) 4.2．基本处理模块 (33) 4.3．基本通信模块 (34) 4.4．基本输入输出模块 (39) 4.4.1 数字信号输入模块。 (39) 4.4.2 数字信号输出模块。 (39) 4.4.3 模拟输入模块 (40) 4.4.4 模拟输出模块/计数模块 (41) 4.5．其他模块 (42) 第5章DCS的软件结构 (43) 5.1．系统纵览 (44) 5.2．计算机软件 (45) 5.3．软件结构 (46) 5.4．软件工程处理 (46) 5.5．工程软件下载 (50) 5.6．运行环境的操作模块 (54) 5.7．用户软件设计模块 (55)
嵌入式系统仿真测试平台的体系结构研究
!"##!年第$期 福建电脑注：本文得到广东省科技厅攻关项目资金资助%项目编号"##"&’(&)电子科技大学青年基金项目资助%项目编号*+#"#,#-。 &、 引言目前嵌入式系统开发已经成为了计算机工业最热门的领域之一，嵌入式系统应用渗透到信息家电、工业控制、通信与电子设备、人工智能设备等诸多领域。然而嵌入式系统的软件与目标硬件紧密相关，软件开发周期长，开发成本昂贵，软件质量无法保障.&/."/。特别是嵌入式软件的测试工作，在整个开发周期中通 常占用着大部分时间 （-#01,#0）。软件测试是一个非常重要而又艰苦的过程。软件测试工具用来全部或部分的代替人工进行软件的测试工作。它能极大的节省人力、物力和财力，缩短项目的开发周期。 国际上，许多软件公司致力于开发功能强大的软件测试工具。按获得测试信息的方式分为纯硬件、纯软件、软硬件相结合三种类型的测试工具。纯硬件测试工具如仿真器、逻辑分析仪、开发系统等。纯软件测试工具如234563786的2345938:，是一种软件逻辑分析仪。软硬件相结合的测试工具如以;<公司的=>?938:为代表的虚拟仪器和以@AB 公司的BC58DEFD 为代表的测试工具。这三类测试工具都有一个缺点：没有提供一个集成各种软硬件测试工具的框架，使各类测试工具能紧密协调工作。 为提高测试工作的效率，迫切需要功能强大的嵌入式系统测试工具。 仿真开发在嵌入式系统开发中正在发挥着越来越重要的作用。许多软件公司已经开发出成熟稳定的嵌入式仿真开发工具。但是在嵌入式仿真开发中，仍然缺乏一种嵌入式系统测试工具的集成框架。本文正是基于这个目标，从软件体系结构的角度，研究和设计了一种称为G EFDH G 的嵌入式系统仿真测试平台的集成框架。并基于其上实现了一个嵌入式仿真测试平台3I >EFDH 。 "、 嵌入式系统仿真测试平台的体系结构EFDH 对于大规模复杂软件系统，其总体结构设计远比算法和数据结构的选择更重要.J /.!/。基于这样的认识和背景，本文在对嵌入式测试和嵌入式仿真开发深入研究的基础上，研究和设计了EFDH 的体系结构。"K &EFDH 的结构模型 EFDH 的体系结构主要借鉴了当前流行的嵌入式交叉开发工具的目标服务器L 目标代理结构.’/，分为宿主机端和仿真目标机端两大部分。 EFDH 的结构模型见图&： 图&EFDH 结构模型 EFDH 结构模型的基本特征：&M EFDH 由宿主机端和目标机端两大部分构成，宿主机 端以测试服务器DF （D8NO F86786）为核心；目标机端以测试代理D@P D8NO @Q84O M 为核心。 "M 所有的测试工具不与目标机端交互， 而只与测试服务器DF 进行交互；测试服务器DF 同测试代理D@交互。这样只要更换相应的测试代理D@，即可与不同的仿真开发系统一起工作。 J M 测试服务器DF 与所有测试工具之间通过嵌入式仿真测试工具交换协议EFDDR （ES?85585F3STU>O3C4D8NO DCCU 8RI VW>4Q8X6COCVCU ） 规范接口进行交互。!M 测试服务器DF 和测试代理D@之间通过嵌入式仿真测试协议EFD P ES?85585F3STU>O3C4D8NO X6COCVCU M 规范接口进行交互。 ’M 测试工具以软插件的形式集成到EFDH 中%EFDDR 和EFD 规范定义的接口是公开的和可免费获得的，第三方测试工具非常容易的集成到EFDH 中来。 -M 测试工具多种多样，可以是软件代码测试工具，也可以是硬件诊断测试工具，都可以很容易的集成到EFDH 中来，从而达到各类测试工具的紧密协作。 $M EFDH 中各类测试工具紧密集成到一个图形用户接口中，大大提高了用户的工作效率。 ,M 测试代理D@以一个线程的形式存在于仿真运行环境中，与各类模拟器之间通过固定的接口交互，获取丰富的测试信息。 "K "测试服务器DF 模型 测试服务器DF 是EFDH 的核心结构部件，作为EFDH 的测试管理器，其结构模型如图"。 图"测试服务器DF 结构模型 DF 的主要功能：&M DF 提供相应的EFDDR 协议规范接口，接受来自测试工具的控制命令和状态查询，并提供相应的数据传输接口，向测试工具返回对应的测试结果。 "M DF 提供相应的EFD 协议规范接口，向采集代理发送控制命令信息和状态查询信息，并且根据EFD 协议规范提供的接口收取返回信息。 J M DF 提供测试高速缓冲管理、 测试存储器管理以及流测试协议，管理和控制整个宿主机端。"K J 测试代理D@模型 嵌入式系统仿真测试平台的体系结构研究 邵荣防，罗克露 P 电子科技大学计算机科学与工程学院，四川 成都-&##’!M 【摘要】仿真开发在嵌入式开发中正逐步成为热点，仿真测试工具在仿真开发过程中正发挥着日益重要的作用。本文首先简要分析了当前的嵌入式测试工具，然后给出一种嵌入式仿真测试平台的体系结构EFDH 。基于EFDH 体系结构，实现了一个面向信息家电的嵌入式仿真测试平台3>EFDH 。 【关键词】嵌入式系统仿真开发 仿真测试平台
系统仿真测试平台
仿真测试系统 系统概述 FireBlade系统仿真测试平台基于用户实用角度，能够辅助进行系统方案验证、调试环境构建、子系统联调联试、设计验证及测试，推进了半实物仿真的理论应用，并提出了虚拟设备这一具有优秀实践性的设计思想，在航电领域获得了广泛关注和好评 由于仿真技术本身具备一定的验证功能，因此与现有的测试技术有相当的可交融性。在航电设备的研制和测试过程中，都必须有仿真技术的支持：利用仿真技术，可根据系统设计方案快速构建系统原型，进行设计方案的验证；利用仿真验证成果，可在系统开发阶段进行产品调试；通过仿真功能，还可对与系统开发进度不一致的子系统进行模拟测试等。 针对航电设备产品结构和研制周期的特殊性，需要建立可以兼顾系统方案验证、调试环境构建、子系统联调联试、设计验证及测试的系统仿真平台。即以半实物仿真为基础，综合系统验证、系统测试、设备调试和快速原型等多种功能的硬件平台和软件环境。 目前，众多研发单位都在思索着如何应对航电设备研制工作日益复杂的情况。如何采取高效的工程技术手段，来保证系统验证的正确性和有效性，是航电设备系统工程的重要研究内容之一，FireBlade 系统仿真测试平台正是在这种大环境下应运而生的。 在航电设备研制工程中的定位设备可被认为是航电设备研制工程中的终端输出，其质量的高低直接关系到整个航电设备系统工程目标能否实现。在传统的系统验证过程中，地面综合测试是主要的验证手段，然而，它首先要求必须完成所有分系统的研制总装，才能进行综合测试。如果能够结合面向设备的仿真手段，则可以解决因部分设备未赶上研发进度导致综合测试时间延长的问题。在以往的开发周期中，面向设备的仿真技术并没有真正得到重视： （1）仿真技术的应用主要集中在单个测试对象上，并且缺乏对对象共性的重用； （2）仿真技术缺乏对复杂环境与测试对象的模拟； （3）仿真技术的应用缺乏系统性，比如各个阶段中仿真应用成果没有实现共享，
核电厂仪表与控制
1.核电厂控制分为两部分：反应堆功率控制 过 2.过程控制主要是指对热传输的压力液位、流 等控制以及二次冷却剂和汽轮机及旁排 等的控制。 3.调节核电厂功率的手段有功率补偿棒组 调节棒组硼溶液的稀释和加硼 4.大多数核电厂功率运行的控制方案采用的是 平均温度的折中方案 5.控制棒根据用途的不同，分为安全棒补偿棒 调节棒 6.稳压器压力调节的控制手段有 稳压器水空间内电加热器 的加热、稳压器顶部的喷雾器的冷却、安全阀组的 保护排放 7.蒸汽发生器水位受到很多因素影响，它取决于反应堆冷却剂温度、蒸汽流量、给水温度和给水流量 8.正常情况下，蒸汽发生器给水流量由给水泵_______ 和给水 调节阀控制，蒸汽流量则取决于向汽轮机输送的蒸汽 流量，但此流量还受到回路传递热量而产生的 蒸汽产量限制。 9.汽轮机调节系统通过调节汽轮机讲汽阀来调节
1.核电厂控制分为两部分：反应堆功率控制 过
10.通过调节汽轮机进汽阀对机组实施 功率控制、频率控 字 转换为模拟量 拟量 转换为数字量 。 13.计算机系统把连续变化的量变成离散的量就必须进行采 样，采样频率是否越高越好？为什么? 经验告诉我们，采样频率越高，取样结果的离散模拟信 号转换成的数字信号就越接近输入模拟信号，但是，如果采 样频率过高，在实时控制系统中将会把许多宝贵时间用在采 样上，而失去了实时控制机会。 频率不小于模拟频谱的最高频率的 现场总线技术控制系统 16.DCS 英文和中文各是什么？并详述 DCS 的结构体系及其功 能。 Distributed control system 集散控 压力控制 应力控制 11.D/A 转换器称为 数字模拟转换器 ,它是把数 12.A/D 转换器称为 模拟数字转换器 ,它是把仝 14.采样定理也叫 香农采样定理 证明如果采样后的 信号可以精确的复原为原来的输入信号，则必须满足 采样 15.数字化计算机监控系统的类型， 随着技术的发展，基本可 以分为直接数字控制系统 集散控制系统 DCS 的结构
核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状与发展趋势 申伽奇
核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状与发展趋势申伽奇 发表时间：2019-07-02T14:38:54.683Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：申伽奇 [导读] 核能作为体积小能量大同时开发成本较低的能源，得到越来越多的国家和地区的青睐。 中核高温堆控股有限公司北京 100081 摘要：核能作为体积小能量大同时开发成本较低的能源，得到越来越多的国家和地区的青睐。为确保核电厂安全有效运行，利用数字化仪表及控制系统对核电厂进行合理监控十分必要。数字化仪表可以使核电厂运作状况完美呈现于工程师眼前，控制系统可以确保核电厂及时规避安全事故发生，保障周边地区安全环境。文本将以未来核电厂数字化以及控制系统进行分析，为核电厂未来发展提供更多可参考建议。 关键词：核电厂；数字化仪表；控制系统 引言 过去核电厂数字化仪表控制系统是单机测控系统，但是随着计算机技术的飞速发展，其已经发展成为集散控制系统，并且在通信技术飞速发展的背景下出现了全数字化仪表控制系统。全数字化仪表控制系统的优点是在现场总线控制系统以及可编程控制器中融入了常规电厂集散控制系统，其应用领域更加广泛，比如应用在常规岛、BOP以及核岛的全过程控制，确保核电厂安全稳定运行。 1.核电厂数字化仪表与控制系统概述 基于数字计算机技术完成自动控制与保护、信息显示以及网络通信来实现核电厂的监测与控制功能，履行该功能的所有硬件设备和软件就被称为核电厂数字化仪表与控制系统。该系统的主要功能分为信息处理与显示功能和控制功能。其特点是实现全厂信息管理和过程控制以及复杂的控制规律的综合控制。核电厂数字化仪表与控制系统提供了一个集成的计算机系统，其信息、控制和监测功能覆盖了核电厂的所有过程系统。核电厂数字化仪表与控制系统的类型主要分为集中型和集散型。集中型计算机控制系统具有能集中显示操作、利用率高等特点。但是集中型控制系统网络控制、分散控制的优点体现不出来，还需使用大量的控制电缆，灵活性、扩展性较差。另外，系统可靠性也是一个主要的问题，即所谓的危险集中，通常是采用多重冗余计算机的方式提高系统的可靠性。 2.核电厂运用数字化操作系统的原由 众所周知，核电厂利用核能进行发电[1]。核能在地球上储量十分丰富，可以为人类提供的能量要远远超过传统化石能源数十万倍，同时核能在性价比上也要远远高于传统能源，其体积小而能量释放却要高于化学能源数百万倍，同时由于其开采成本低，利用核聚变反应技术更是可以利用海水作为核电厂能源燃料，这就使得核电厂发电成本极低。据相关部门实验与统计，传统火电站在工作运营状态下排放出的二氧化硫，以及氧化氮等物质会严重污染周边地区环境质量。而核电厂由于在工作状态下严密保护，为防止核能泄漏会设置层层壁垒使得其对外基本零排放污染物质，即使是有其污染程度也要远小于传统火电站。权威部门认证核电站在工作运营状态下，向空气排放的污染物一整年对周边居民影响程度，还远不及居民做一次X光受到的辐射剂量。因此目前世界超过16%的电能皆由世界各国的核电厂提供，有9个国家接近半数的电量直接来源于核能。数字化仪控操作系统基于电子信息技术的控制以及安全防护，能够通过核电厂能量平衡性，以及核能的爆发状态数字化显示，帮助工程师对核电厂全局进行有效控制，从而履行其监控职能。同时数字化仪表控制可以高效处理核电厂工作大数据，通过集成数字化内容，帮助工程师及时测量和检测整个电厂的工作运营装填，保障其可以实现核能利用率高，信息监控系统集中化显示，降低核电厂工作操作难度，减缩工作流程。所以为有效确保核电能源的安全性质，对核电厂运行情况实时掌握，必须利用数字化仪表对核电厂做到24小时工作状态有效监控。 3.核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状 3.1 提供更加智能化的人机界面 随着科学技术不断发展，我国核电厂建设程度逐渐加深，但在过去几十年中核电厂运行过程中发生各种事故，其主要原因是由于人为失误造成的。著名的三哩岛事故以及切尔诺贝利事故经调查显示是由于人为失误导致事故发生的主要原因。这就意味着，核电厂必须开展人机界面的重要改革。随着核电厂应用数值化仪表与控制系统，真正提供更加智能化的人机界面，真正改变信号的显示内容与显示方式，同时有效避免控制室显示信号过多，且过于分散以及工作面过大的状况。通过数字化仪表与控制系统，有效缓解操作员的观察、分析以及判断负担，在事故工况下，减轻操作员正确决策的依赖，为操作员提供有利的决策支持，以及操作引导功能。 3.2 高度的自动化 现代的核电厂需要实现高度的自动化运行。一方面为了进行负荷跟踪发电和全厂综合协调控制运行，使核电厂运行在最佳状态，以达到更好的经济性；另一方面，使各种操作尽可能自动执行，所有保护动作都自动触发自动完成，在预计运行事件或设计基准事故开始后30min时间内，不需要操纵员的干预，使核电厂的运行性能和安全不直接依赖于操纵员的立即响应，也使操纵员有比较充裕的时间进行冷静、全面的分析和判断，从而可以大大减少误判和盲目处置的概率。 3.3 高度的可靠性 仪表和控制系统的问题，如控制特性不好、信号传输过程中的干扰、重要设备故障是引起堆处、不安全状态或计划外停堆的重要原因，因此需要仪表和控制系统达到高度的可靠性。 3.4 高度可维护性 核电厂数字化仪表与控制系统本身就是一个十分复杂且庞大的系统，确保其开展长期、连续、可靠的工作状态，从而确保核电厂的安全、正常运行。核电厂数字化仪表与控制系统是一项工作量巨大，同时技术性很强的工作，对于核电厂的正常营运来说具有一定的负担，因此，核电厂数字化仪表与控制系统具备高度可维护性，从而为核电厂数字化仪表与控制系统的正常、安全运行打下坚实基础，真正促进核电厂健康持续发展。 4.核电厂数字化仪表与控制系统的发展趋势 随着科学技术不断发展，我国电子、仪表以及控制设备领域中发生了翻天覆地的变化，数字化技术在各个领域中应用的程度逐渐加
核电厂仪表与控制思考题
一、核电厂仪表与控制系统概述 1、压水堆核电厂主要有哪些测量系统和控制系统？ 测量系统:核仪表系统、堆芯中子注量率测量系统、反应堆堆芯温度测量系统、反应堆堆芯水位测量系统、控制棒棒位测量系统、汽轮机监测系统、电厂辐射监测系统以及压力测量系统、硼浓度测量系统、机械位移、转速和振动测量系统等 控制系统：反应堆功率调节系统、冷却剂平均温度调节系统、化学和容积控制系统、汽轮机调节系统、蒸汽旁路排放控制系统、稳压器压力调节系统、稳压器水位调节系统、蒸汽发生器水位调节系统、给水流量调节系统、发电机励磁调节系统和除氧器调节系统等 2、压水堆核电厂仪表与控制系统的主要功能是什么？ 系统的功能：监视功能、控制功能、保护功能 3、压水堆核电厂仪表和控制系统的工作特点有哪些？ （1）传感器工作环境恶劣：工作环境中子注量率高、温度压力高、安装空间狭小、要求抗震；（2）设置有安全系统：为保护反应堆安全设置有一系列专设安全系统（例：反应堆保护系统、安全注射系统、安全壳隔离系统、安全壳喷淋系统）必要时启动专设安全设施，保护堆芯安全；（3）核测量仪表的特殊性：a.核探测器输出信号幅值低，现场干扰大，常需采用一些特殊措施以提高信噪比；b.多数探测器都有很高的内阻，可以把他看成一个电流源。要求电路具有高的输入阻抗；c.要测量的中子注量率范围宽，用一种探测器和测量电路难于满足要求，需采用多种探测器；d.信号电缆长，工作环境恶劣，要求具有耐高温、抗辐照、抗干扰、低噪声和高绝缘特性； 4、压水堆核电厂仪控系统的设备在安全重要性上分哪些级？哪些属于安全级设备？ 安全级设备；是完成反应堆安全停堆、安全壳隔离、堆芯冷却以及从安全壳核反应堆排出热量所必须的，或是防止放射性物质向环境过量排放所必须的 安全有关的设备；在实现或保持核电厂安全方面起补充、支持或间接地作用 非安全重要设备。在实现或保持核电厂安全方面无明显作用 二、自动控制与调节基本知识 1、什么是开环控制系统？其优缺点是什么？ 开环控制系统:系统的输出量与输入量之间不存在反馈。优点是装置简单、成本低、调节快；缺点是调节精度低，抗干扰能力差。 2、什么是闭环控制系统？其优缺点是什么？ 闭环控制系统：凡是系统输出量对控制系统作用能有直接影响的系统，都叫做闭环控制系统。优点是控制精度高，抗干扰能力强；缺点是系统较为复杂，成本高，可能存在振荡现象。 3、请画出闭环控制系统的方框图，并说明其工作原理。
对核电厂数字仪表及控制系统的发展研究
对核电厂数字仪表及控制系统的发展研究 发表时间：2018-01-06T15:39:52.750Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第21期作者：杨榛梁攀 [导读] 本文将对核电厂数字仪表及控制系统的发展进行分析，为我国核电事业发展奠定重要基础。 中国核电工程有限公司北京 100840 摘要：随着我国经济水平的发展，核电厂的发展速度也是日新月异，其数字化技术得到了广泛运用。本文将对核电厂数字仪表及控制系统的发展进行分析，为我国核电事业发展奠定重要基础。 关键词：核电厂；数字仪表；控制系统；发展研究 核电厂仪表与控制系统在核电厂运行中起到至关重要的影响，对核电厂的发展给予了一定促进作用。经笔者研究，核电厂仪表与控制系统是基于计算机技术、电子技术以及网络通信技术的发展而形成的。笔者将分别从：数字仪表及控制系统优点、核电厂数字仪表及控制系统的应用与发展，两个方面来阐述。 一．数字仪表及控制系统优点 数字仪表及控制系统使核电厂保护方案得到了有效调整，精确算法极易实现。通过数字仪表及控制系统能促进核电厂输出功率的有效提升，为核电厂带来一定的经济效益。举个例子：将数字堆芯保护计算系统应用到反应堆保护系统中，能有效提升保护定值，使反应堆输出功率逐渐增加。 此外，数字技术的运用还能有效克服外界的干扰，使控制精度得到较大程度的提高，光纤通讯具有传输速度快、光缆容量大、抗干扰力强等特点，使接地问题得到有效改善，其精度也有所提升，在实际应用中，将两根冗余光缆分散在各地传感器中，不仅能起到有效的敷设作用，还能有效降低故障发生率。 数字仪表及控制系统的运用能实现故障安全设计，将光纤通信技术运用到安全通道与非安全通道间，能实现设备配置的隔离。另外，数字仪表及控制系统还具备诊断功能，可定期对系统硬件及信号进行检测，能降低停堆诱发的误差率的发生，与此同时实现对故障的自动定位。数字化技术的运用不仅能缩短校准时间，还能缩短故障查找时间。 数字仪表及控制系统的运用使人机接口功能得以改善，使信息数据存贮能力得以提升，在实际运用中可对报警信息清晰显示，避免大量报警信息一涌而发，使操纵人员负担逐渐减轻，而数据则能及时归档，实现对核电厂的监视与预测。 二．核电厂数字仪表及控制系统的应用与发展 就目前来看，我国核电厂数字仪表及控制系统以得到了逐渐应用，但依然处于起步阶段，与国外相比依然处于落后水平。为促进核电厂数字仪表及控制系统的应用及发展，应采取多种对策。详情如下。 （一）更新观念，加快步伐 随着我国信息技术的发展，核电厂工作运行效率得到极大提升，就目前来看，核电厂相关人员思想观念落后于技术发展，看重传统技术，没有足够的创新意识，为促进核电厂运行效率提升，相关技术人员应更新技术观念，将数字化技术运用其中，使其成为主流的发展方向，对落后的传统技术应及时丢弃，促进新技术的有效发展，这也是我国核电厂数字仪表及控制发展应解决的问题。 （二）积极试点，项目驱动 为了促进核电厂数字仪表及控制系统的有效运用，相关部门应积极试点，推动项目发展。值得注意的是，简单的数字化难以发挥其优势，为落实数字仪表及控制系统的应用，还应对经费问题加以解决，以具体项目来推动核电厂数字仪表及控制系统的实施。举个例子：在科研项目研究中，应积极进行数字化及控制系统试点工作，再取得相关经验后，再予以推行。 （三）慎重对待改造项目 基于核电厂数字仪表及控制系统，国外早已着手研究，对于老一代核电厂数字仪表及控制系统应秉着谨慎态度，与我国国情相结合，选择与实际情况相符合的技术。举个例子：部分核电厂保护系统未发生过误动，控制系统可靠性相对较高，因此不能过于追求全数字化及控制系统，根据实际情况和经济实力，只改造需要改造的系统。 （四）提升工作人员的技能 核电厂运行设备的维护工作十分重要，为了能够有效提升核电厂运行设备的运行效率，相关技术的工作技能需要在不断提升，从而在日常维护以及管理工作中都可以针对各种故障进行处理，同时还可以采取良好的预防措施。因此，这就需要水利单位安排好相关技能的培训工作，例如根据设备安装以及运行情况而分批安排工作人员学习，不断提升他们掌握先进技术的能力。除此之外，核电厂运行设备维护工作中还可以进一步提升综合能力，例如在对于实践操作人员而言，需要不断总结自己的实践操作情况，进而不断提升自己的综合能力，并能够自主处理核电厂运行设备中所发生的其他故障。再者，核电厂运行设备的维护工作还需要工作人员用极强的责任心，从而提升核电厂运行设备的运行效率。 结束语 在核电厂的运行管理工作中，核电厂数字仪表的自动化控制技术对其核电厂的相关的管理工作有着重要的意义，加强核电厂数字仪表的参数数据的管理，有效的避免参数故障的发生，从而影响运作工作的发展。因此，在核电厂的运行开展的工作中，加强核电厂数字仪表的自动化控制技术的发展，提高全面性的技术发展，才能够有效的促进工作的监督管理。 参考文献 [1]商海龙，李海煌. 核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状及发展趋势[J]. 科技传播，2017，9（10）：27-28. [2]刘中明，陆荆，李红英. 核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状与发展趋势[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊），2016，（03）：244. [3]. IEC 62645 ed1.0核电厂仪表和控制系统基于计算机系统的安全程序要求[J]. 核标准计量与质量，2015，（02）：16.
新建核电厂数字化仪控系统变更控制研究
Vol. 39 No. 5 Oct. 2019第39卷第5期2019年］0月核科学与工程Nuclear Science and Engineering 新建核电厂数字化仪控系统变更控制研究 朱高试，穆海洋，段M (中国核电江苏核电有限公司，江苏连云港222042) 摘要：新建核电站数字化仪控系统(也称DCS 系统)招投标程序完成后，工程造价基本确定，但是项目执 行期间的变更数量及变更费用往往难以控制。本文结合田湾核电站一期、二期DCS 项目的执行情况， 首先对变更的原因进行分析，然后通过一些标志性节点将DCS 项目执行分为不同的阶段，根据每个阶 段的工作侧重点不同，提出了变更预防及控制的策略，以期推动核电站DCS 项目管理水平的提升。关键词：核电站;数字化仪控;变更控制 中图分类号：TL48 文章标志码：A 文章编号：0258-0918(2019)05-0821-05 Research on Change Control of Digital I&C System in Newly-built Nuclear Power Plants ZHU Gaobin, MU Haiyang , DUAN Peng (Jiangsu Nuclear Power Corporation, Lianyungang of Jiangsu Prov. 222042,China) Abstract : With the constant development of computer and information automation technology > newly built NPPs all choose digitalized I&C system (also known asDCS system) in the form of tendering and bidding. At present , technology of main stream DCS system is quite mature , but it is difficult to control thequantity and cost of changes during the project implementation. The paper is to analyze reasons of changes based on the experiences of project implementation in Phases [&II of Tianwan Nuclear Power Station? and to discuss enhancement to change con -trol of Digitalized I&C system in theperspective of project management. Key words ：Nuclear Power Plants ;Digital I&C System ；Change Control 数字化仪控系统是指以微处理芯片构成 的，以数字处理技术为特点的智能化电子设备 和计算机系统，它除了具有常规测量仪表的测 量和控制功能外，还具有极强的数据处理和通 讯能力，并且数字化仪控系统采用统一的人机 界面,为电厂的运行和维护提供了便利。1998年，田湾核电厂一期工程(1、2号机组) 在国内首次引进数字化仪控系统(SIEMENS/ Framatome Teleperm-XP + Teleperm-XS)^1^ o 此后,各新建核电厂均以招投标的形式选择数字收稿日期=2019-03-20 作者简介:朱高斌(1975-),男，江苏连云港人，高级操纵员，学士，现主要从事核电厂仪控系统的项目管理工作821