核电控制调试仿真平台的系统设计与通信

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1、核电控制调试仿真平台的系统设计与通信吴锵冷杉胡敬阔宋涛孙安邦方思聪张才科东南大学能源与环境学院中核武汉核电运行技术有限公司摘要：随着三代核电技术在中国持续推进，针对三代核电机组的数字化仪控系统的调试己成为工程关注重点。为配合核电调试工程顺利展开，建立核电控制调试仿真平台十分必要。以三代核电反应堆冷却剂系统（RCS系统）的控制为对象，建立了包括热工水力模型、虚拟控制组态逻辑、人机界面等构成的仿真平台，开发了调试仿真平台中模型服务器与Ovation控制系统的通信。介绍了系统组成、控制组态任务及实现、通信流程、通信程序开发等工作。关键词：通信；Ovation;调试;仿真平台;收稿日期:2017

2、.6.7SimulationCommissioningPlatformforNuclearPowerPlantI&CSystemAbstract：Thetargetofthispaperisthecontrolofreactorcoolantsystem(RCS)ofthirdgenerationnuclearpowerplant.Thepaperestablishedasimulationplatformincludingthermalhydraulicmodel,Virtualcontrolconfigurationlogic,man-machineinterfaceanddevel

3、opedthecommunicationbetweenOvationandthermalhydraulicmodel.Inaddition,thesystcmcomposition,theimplcmcntationandtaskofconfigurationandprocessofcommunication,developmentofcommunicationprogramisintroduced.Keyword：Received：2017.6.7Ovation系统是一套比较先进成熟完善的大型工业控制系统，该系统具备商业级的硬件平台、操作系统和开放的网络环境in。在三代核电领域就采用了

4、Ovation数字化仪控系统。由于现阶段这种三代核电Ovation数字化仪控系统是由国外引进，在建设安装调试阶段迫切需要进行深入的试验研究和调整也。本文结合三代核电调试工程提出的实际需求，基于OPC技术实现了Ovation虚拟控制器和热工水力模型服务器的数据通信，为调试仿真平台系统的实现提供了解决方案。1系统总体介绍本文调试仿真平台由三个部分组成：Ovation开发运行系统、OPC通信机、模型服务器。三者的结构关系如图1所示。交换机OPC通信机Drop202Drop201Drop200图1系统结构图下载原图木文采用0vation系统，主要由数据库服务器、工程师站和操作员站组成，其中Dro

5、p200作为数据库服务器/工程师站，主要完成虚拟控制组态逻辑并作为系统主数据库，操作系统为WindowsServer2008;I)rop201作为工程师站/操作员站,下装有20个虚拟控制器；同样是工程师站/操作员站，Drop202下装有16个虚拟控制器并用于Ovation系统和外界通信，三台工作站之间通过交换机相连接。OPC通信机是一台双网卡工作站，向下通过交换机与0-vation系统通信，向上通过网线与模型服务器通信。启动自主开发的OPCClient客户端程序，OPC服务器不仅能直接读写0-vation系统屮的数据，而且可以实时读取模型服务器屮设备的状态参数、测点记录等信息并传至人机界

6、面，同时将操作员站下达的操作指令、参数设定值传到模型服务器，实现双向通信。模型服务器配备Linux系统，搭载了三代核电站反应堆冷却剂系统的热工水力模型。模型服务器具备完整的仿真数据库，仿真点的类型仅有数字量和模拟量两类，这与0vation控制系统数据库的格式存在一定差异，需要在同控制调试仿真平台通信时完成对点工作。2组态工作2.1系统功能本次控制调试仿真平台主要实现以下功能：1）数据采集。将调试过程中的各种实吋模拟量参数（压力、温度、流量等）以及开关量（设备的工作状态参数、阀门开或关位置、设备运行或停状态等）进行周期性扫描采样，并且传到人机界面上供操纵员参考。2）指令传达。通过虚拟控制逻

7、辑模块的内部应用程序以及控制窗口与算法模块的连接，实现人机界面中的操作按钮能正确控制虚拟控制逻辑组态中阀门、泵、加热器等设备的开关、启停等操作。3）模拟量调节。应用常规控制技术（如PID等）完成对各个调节回路设备的自动控制，实现对运行参数的闭环自动调节。特别是针对当前的对象RCS系统，需设定调整有关参数，完成稳压器、蒸汽发生器等重要设备压力、温度、液位的调节。2.2虚拟控制组态Ovation平台的开发工作主要在DeveloperSt