核电厂优选模块设计研究

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1、核电厂优选模块设计研究刘滨刘明星梁建许标中国核动力研宄设计院摘要：优选模块是先进的核电厂安全级DCS平台的一个重要组成部分，该模块是优选驱动系统的核心模块。主要功能是对来自不冋系统的设备驱动信号进行优先级逻辑运算处理，驱动专设安全设施及相关支持系统的泵、阀等设备，并将现场设备的状态信号通过该模块的网络接口发送至专设安全设施驱动系统。确保核电站安全运行，实现事故后保护的关键环节。为了提高该模块的可靠性及安全性，本设计中应用CPLD技术，采用三重冗余容错架构对该模块进行硬件设计，通过可靠性建模分析及功能验证，证明了该模块

2、方案的可行性。关键词：CPLD;优先级逻辑处理;核电站;作者简介：刘滨（1988-）,男，四川徳阳人，硕士，硬件工程师，主耍从事核电厂安全级DCS平台技术研究与应用。收稿日期：2017-08-30StudyonPriorityLogicManageModuleofNuclearPowerPlantsLiuBinLiuMingxingLiangJianXuBiaoNuclearPowerInstituteofChina;Abstract：Prioritylogicmanagemoduleisanimportantcom

3、ponentofNuclearAdvancedSafetyPlatformofInstrumentandControl(DCS),whichisthekeyofthePriorityActuatesystem.Themainfunctionistheprioritylogicalprocessingofequipmentactuatingsignalsfromdifferentsystems,andtodriveequipmentsuchasvalvesandpumpsofEngineeredSafetyFeatur

4、esActuationCabinetsandEngineeredSafetyFeaturesSupportingsystem,aswellastosendthestateoffielddevicebythenetworkinterfaceofthemoduletotheRSFAS.Theprioritylogicmanagemoduleisthekeypointtoensurethesafeoperationofnuclearpowerplants,andtorealizethepost-accidentprotec

5、tion.Inordertoimprovethesecurityandreliabilityofthemodule,theCPLDtechnologywasappliedinthedesign,andthetripleredundantfault-tolerantarchitecturewasadoptedinhardwaredesign，Bytheanalysisofthereliabilitymodelingandfunctionverification，thefeasibilityofthemodulesche

6、mehasbeenproved.Keyword：CPLD;prioritylogicmanage;nuclearpowerplants;Received：2017-08—300引言先进的核电厂安全级DCS平台的专设安全系统具有对付设计棊准事故的能力，事故发生后，专设安全系统能将核电厂引导到稳定的安全状态，以控制和限制能量释放后果，并保持对放射性危害的有效防御U1。目前，大多数厂商一般应用硬逻辑电路实现控制指令的优先级处理，而CPLD具有集成度高、纯硬件结构、功耗低、体积小、包含可编程单元与逻辑互联的数字器件，特别适合

7、寄存器需求较少的组合逻辑功能设计m。故本设计屮利用CPLD技术实现优选逻辑功能，并采用三重冗余容错架构对硬件电路进行设计，特别在驱动输出部分，采用三重表决冗余的继电器输出结构，有效地保证了模块的可靠性与安全性。1总体方案本文设计的优选模块位于安全级DCS平台的末端，主要接收来自专设安全设施驱动系统、多样化驱动系统以及电厂标准自动化系统等不同的安全级控制指令，通过内部的优先级逻辑处理，对专设安全设施及相关支持系统的泵、阀等设备进行驱动［3］。优选驱动系统对优选模块的系统性能指标要求如表1所示。表1优选模块系统性能指标要

8、求Table1Prioritylogicmoduleperformanceindicatorrequirements下载原表名称技术指板输入通道18路干触点电气隔离1500VPeak@1min<5niA输出通道2路干触点输出通道容量24VDC/3A故障监测功能优选逻辑监测、电源监迅测、输出通道监测网络上报支持定期实验支持针对以上系统性能指标和优