基于虚拟DCS技术的EPR核电站控制功能仿真及测试研究

发布时间：2020-04-13 02:34

【摘要】：在确保安全的基础上高效发展核电,形成核电系统自主建设能力是我国当前核电建设面临的新形势。目前我国批量建设百万千瓦核电站的二代改进型和三代先进数字化控制系统设计研发、项目建设仍然面临许多的关键技术需不断优化、改进和再创新.本文工作是基于核电工程数字化仪控实验室为平台,依托在建第三代核电技术EPR核电工程,建设核电站数字化控制功能测试试验平台,掌握控制系统设计和测试的关键技术,研发适用于现场DCS的测试系统。在国内首次基于虚拟DCS技术和仿真建模开展EPR核电站控制功能测试研究,主要内容可以分为三个部分。第一部分为虚拟DCS技术研究。以台山EPR项目为依托,建立一套包括工程师站、操纵员站、运行服务器以及逻辑处理单元在内的最小配置DCS。通过对该套虚拟DCS系统的应用,可对DCS组态图和设计之间的差异进行比较和分析,有利于深入理解和掌握DCS的技术特点,并为仪控系统的设计以及DCS组态结果的测试提供良好的参考。第二部分为EPR核电站控制功能动态仿真。建立EPR核电站控制功能的动态仿真模型,并实现与虚拟DCS数据通信。开展标准功能块设计及组态设计、组态设计仿真与验证及Level3层网络通讯技术研究。与工程项目建设紧密结合,为三代EPR技术的引、消、吸打下良好的基础。第三部分为EPR核电站控制功能测试研究。基于此平台可以开展EPR相关的画面及控制系统自主设计验证(包括初步设计、详细设计),涉及到Level0到Level3四层结构,可提供相应控制系统的组态及测试环境,为EPR核电站的控制系统组态自主设计提供可靠的技术保证,服务于设计和工程的各个阶段,可有效提高仪控设计质量,从而避免工程后期的修改工作量,具有很高的工程应用价值。
【图文】：

仿真方式

能分析、工程调试试验及运行维护等领域。虚拟 DCS 系统通信与运行虚拟 DCS 系统通信实际 DCS 是利用现场传感器采集信号，而虚拟 DCS 也需要提供这些信号。实现过真模型与虚拟 DCS 数据相互及信息传递，在虚拟 DCS 编译组态文件配置里生成数送点表，仿真模型中也需要建立相应的变量及设定值的列表，开发通信协议，建适的工况，来实现仿真模型与虚拟 DCS 的通讯。虚拟 DCS 运行模式核电站数字化仪控系统，根据工程不同阶段可以采用不同特点的仿真运行模式， 2-2 所示。

界面图,仿真软件,界面,数字化控制系统

3.1 EPR 核电站控制功能仿真软件EPR 核电站控制仿真软件具有以下主要特点：1) 采用成熟的、开放性良好的建模组态软件，，实现数字化控制系统人机界面开发；2) 数字化控制系统的人机界面功能与过程仿真模型进行集成，满足数字化人界面设计验证、确认的要求；3) 平台具有灵活性、先进性，如图形化、模块化建模，采用了面向对象代码计，如图 3-1 所示；4) 具有良好的开放性、可扩展性和可移植性。修改使用和维护比较方便；5) 定制开发了自动测试验证工具，大大节省了平台验证的工作量，并且提高验证的自动化程度。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP273;TM623

【参考文献】