核电站模拟机数控系统的虚拟实物仿真

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1、2011全国仿真技术学术会议论文集核电站模拟机数控系统的虚拟实物仿真侯雪燕，李姝，李青(中核武汉核动力运行技术股份有限公司仿真中心，湖北武汉430223)摘要：虚拟实物模拟是指采用软件来模拟实物系统，使在实物系统运行的软件能够移植到虚拟软件环境下工作。对某核电站(NPP)数字控制计算机(DCC)系统进行了分析，设计了基于虚拟实物仿真技术的DCC控制系统软件，并开发了配套的维护工具。核电站DCC的控制程序能够在虚拟系统上稳定运行，完成相同的控制功能。系统已在全范围模拟机(rss)教学中投入使用，替代原有的实物系统，能够更好地满足培训要求，提高了全范围模拟机的仿真精度，

2、同时使模拟机维护更加容易、经济。关键词：核电站；虚拟实物；数字控制计算机中圈分类号：G434文献标识码：BEmulationofNPPFSSDigitalControlComputerSystemHOUXue—yan，LIShu，LIQing(ChinaNuclearPowerOperationTechnologyCorporation，WuhanHubei430223，China)ABSTRACT：Emulationreferstothesimulationofphysicalsystemby曲wal'e，80that80f-1wareusedinphysical

3、systemcanalsoworkinvirtualsoftwareenvironment．BasedonanalyzingthedisjtaJcontrolcomputer(DCC)systeminanuclearpowerplant(NPP)，wedesignagoftwaretoemulateDCCsystem，anddevelopthesupportingmninte·nancetoolsaswell．TheDCCcontrolprogramCallworkwellinvirtualsystemandaccomplishthegamefunction．Thi

4、ssystemhasbeenusedinfullscopesimulator(FSS)tosubstituteprimaryphysicalsystem．ItCanmcctthetrainingre-．quirements．improvetIIesimulationaccuracyofFSS。andmal【ethemaintenanceeasierandmoreeffective．KEYWORDS：Nuclearpowerplant；Emulation；Distalcontrolcomputer1引言核电站全范围模拟机是核电厂操纵员操作培训的有效手段和获取执照考试的

5、工具。核电站伞范围模拟机通常会用到虚拟实物模拟(Emulation)、模拟(Simulation)、实物模拟(Stimulation)三种仿真方式。虚拟实物模拟指采用软件来模拟实物系统，使运行在实物系统的的软件能够移植到虚拟软件环境下工作；模拟指使用模拟机开发环境下的建模技术来复现参考机组的系统或子系统；实物模拟指在模拟机中使用参考机组的系统或子系统的真实硬件和软件来复现参考机组的相应系统或子系统。某核电站数字控制计算机(DCC)系统由国外公司在上世纪九十年代设计制造，是功能独立、互为热备用的双计算机(SSCI890计算机)系统。全范围模拟机采用实物模拟的方式，使用

6、和机组同样型号的硬件设备及备品备件。由于实物DCC系统造价昂贵，全范围模拟机只采用了一套Dec系收稿日期：201l一05—13修回日期：2011—05—31—318一统，无法模拟DCCX和DCCY系统的切换，对于某些工况无法实现，影响了操作员培训效果。Dec系统的硬件供货依赖于单一的供应商，随着使用时间增加，设备逐渐老化，陆续产生故障，而11'技术却在不断地发展，某些产品已不再生产，备晶备件采购经常遇到困难。Dec系统的维护方式基于MS—DOS操作系统设计，工作流程复杂，使用很不方便。该核电站全范围模拟机在软件调试阶段，曾采用模拟(Simulation)的方式来实现

7、DCC控制功能。由于机组DCC的控制程序逻辑复杂，模拟程序不能和机组DCC的控制程序完全一致，导致某砦工况下控制效果差异较大，不能满足模拟机培训的精度要求。虚拟实物模拟方式是采用软件来模拟实物DCC系统的硬件设备，把参考机组的DCC系统控制程序移植到虚拟机环境下，来复现参考机组的DCC控制系统，把模拟机实物DCC的操作系统移植到虚拟机环境下，确保虚拟机能够响应模拟机控制。当机组DCC的控制程序发生变更时，相同的控制程序可以直接在虚拟DCC上加载。通过这种仿真方式，在各种工况下，虚拟DCC系统能够产生和机组DCC一致的控制效果，从而保证模拟机精度。本文对SSCI一