核电厂优先级控制模块的研究与设计

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1、核电厂优先级控制模块的研究与设计冯威，罗炜，俞赟，叶奇（中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，四川成都610041）【摘　要】优先级控制模块是核电厂安全级仪控平台的一个重要组成部分，其主要功能是在对来自不同安全等级的自动或手动命令进行优先级处理后，驱动专设安全设施及相关支持系统的泵、阀等驱动设备,从而完成系统规定的安全功能。针对目前国际核电领域主要应用的安全级仪控平台：Tricon、TXS的优先级控制模块的设计与实现方案进行了研究，详细分析了各平台优选模块的设计特性，并对模块的定期试验方案、接口方案、供电方案等内容进行了深入研究，最终提出了优先级控制模块的国产化研发

2、思路。.jyqkand）阻塞信号，即此输出为高时，OFF、ON无效；为低时，OFF、ON有效。AV42模块还设置了控制室切换控制端口。根据输入信号的状态，优选模块可对来自控制室的命令进行使能控制，达到控制室切换的目的。AV42模块提供了以下硬件自检能力：与PLD连接的看门狗电路，可以检测微处理器的循环操作和PLD的基本功能。看门狗发现故障将使微处理器复位。低电压监测电路。当供给模块的电压低于定值时，低压监视电路将会把驱动电路输出置为0。开路和短路监测，出现开路、短路、超载时，PLD可将状态信号反馈给微处理器。2　国产化研发思路优先级控制模块作为安全级仪控平台的重要组成部分，其性能

3、直接影响核电厂的安全性。优先级控制模块主要实现驱动信号优先级判断、输出驱动信号、采集驱动设备状态信息等功能，同时需满足高可靠性及响应时间要求。通过上述国外供货商采用的设计方案可以看出，两大平台都是基于FPGA或者CPLD技术，不采用软件直接用“与、或”门搭建功能。FPGA技术既提供了高效的逻辑处理能力，同时保持了“硬逻辑”的特质，使其不受软件共模故障的影响。优选模块为安全级设备，但其接收的信号也包括非安全级部分，应进行不同安全级信号的隔离，以保证故障不会从低安全级系统向高安全级系统蔓延。隔离功能可考虑在优选模块内实现，也可设置单独的隔离机柜。安全级优选模块输入信号与整个系统所需功

4、能密切相关，一般包括就地控制命令、专设安全设施驱动系统的安全级自动控制命令、紧急控制盘（ECP）的手动控制命令、后备盘（BUP）的手动控制命令、DAS系统的非安全级自动控制命令、控制系统的非安全级自动控制信号等。Tricon平台的优选模块逻辑简单，便于实现；而TXS平台则引入了更多的输入信号，PLD根据条件判定同类信号的优先级。TXS平台的优选模块可回读驱动设备的状态信号，并结合信号优先级控制设备输出，Tricon的优选模块只是将优选模块执行的驱动信号反馈回上级设备，其驱动设备的状态由其他系统进行采集。上述两种平台优选模块输入输出的处理方式虽然略有不同，但都能完成优先级管理和驱动

5、现场设备的功能。优选模块的国产化研发可以借鉴其成熟经验，在保证基本功能的前提下进行优化设计，增加设备的可用性与扩展性。除此之外，优选模块还应具备故障监测能力，既要对模块内部进行自诊断，还需对输入输出回路进行监测。模块自诊断不应妨碍系统安全功能的执行。故障信息可反馈至上游系统，也能在模块指示灯上显示。为了配合安全级系统定期试验，优先级控制模块需设置闭锁功能。当电厂运行时，部分现场驱动器受工况的限制不能真实驱动。优选模块通过闭锁输出且反馈驱动信号的方式，配合系统完成定期试验。3　总结优先级控制模块是安全级仪控平台的重要组成部分，其性能直接影响电厂运行的安全。优选模块设计应确保系统简单

6、可靠，同时在不影响可靠性的情况下优化设计，为运行维护提供便利。.jyqks[S].2006.［２］IEEE603.IEEEStandardCriteriaforSafetySystemsforNuclearPosofNuclearPowerGeneratingStations[S].2003.［责任编辑：汤静］