KR101201463B1 - Redundancy control apparatus for nuclear power plant - Google Patents

Abstract

본 발명은 제어카드의 가용성을 높이고 발전소 제어의 안정성 및 신뢰성을 높이기 위한 원자력 발전소 용 제어장치를 제공한다. 본 발명의 원자력 발전소의 계통 제어를 위한 제어장치는, 일 계통의 센서로부터 출력된 신호를 입력받는 입력부; 상기 입력부를 통해 입력된 신호를 처리하여 상기 계통을 제어하기 위한 제 1 제어카드; 상기 입력부를 통해 입력된 신호를 처리하여 상기 계통을 제어하기 위한 제 2 제어카드; 및 상기 제1 제어카드 또는 상기 제2 제어카드에 의해 처리된 신호를 출력하는 출력부를 포함한다.The present invention provides a control device for a nuclear power plant to increase the availability of the control card and to increase the stability and reliability of the power plant control. The control device for grid control of the nuclear power plant of the present invention, the input unit for receiving a signal output from the sensor of one system; A first control card for controlling the system by processing a signal input through the input unit; A second control card for processing the signal input through the input unit to control the system; And an output unit for outputting a signal processed by the first control card or the second control card.

Description

원자력 발전소용 이중화 제어장치{REDUNDANCY CONTROL APPARATUS FOR NUCLEAR POWER PLANT}REDUNDANCY CONTROL APPARATUS FOR NUCLEAR POWER PLANT}

본 발명은 원자력 발전소 용 이중화 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원자력 발전소의 온도, 압력, 레벨 및 유량 등을 제어하는 계통의 아날로그 및 디지털 신호를 처리하는 이중화 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a redundancy control device for a nuclear power plant, and more particularly to a redundancy control device for processing analog and digital signals of the system for controlling the temperature, pressure, level and flow rate of the nuclear power plant.

현재 원자력 발전소의 계통을 제어하기 위해, 아날로그 타입의 제어 카드나 디지털 방식의 프로그래머블 콘트롤러들이 사용되고 있다. 아날로그 타입의 제어카드나 디지털 방식의 프로그래머블 콘트롤러들은 한 계통을 제어하기 위해 여러 장의 카드로 구성되고, 캐비넷이나 전용 렉에 설치되어 신호를 처리한다. 각각의 기능을 갖는 카드들은 적절하게 연결 또는 결선되어 PID 제어, 알람 설정, 다양한 연산 처리, 시퀀스 제어, 루프 제어 등을 수행하도록 구성된다.To control the grid of nuclear power plants, analog control cards or digital programmable controllers are used. Analog control cards or digital programmable controllers consist of multiple cards to control a system, and are installed in cabinets or dedicated racks to process signals. The cards with their respective functions are configured to be properly connected or wired to perform PID control, alarm setting, various operation processing, sequence control, loop control and so on.

도 1은 기존의 원자력 발전소에 설치되어 운영되어 왔던 아날로그 장비의 일예를 도시하는 블럭도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 원자력 발전소에서 하나의 계통 제어를 위한 제어장치의 일 예는 컨버터 모듈, 메뉴얼 모듈, P/I 모듈, 버퍼 모듈, 알람 모듈 등 여러 장의 제어카드들로 구성된다. 이 예에서, 트랜스미터로부터 PV(produced value)를 수신하고 M/A 스테이션으로부터 SV(set value)를 수신하여 밸브(valve)로 MV(manufactured value)를 출력하고, 알람이 발생하는 경우 알람신호를 출력하는 PID 제어 및 알람설정이 된 계통이 5장의 제어 카드로 구성된다.1 is a block diagram illustrating an example of analog equipment that has been installed and operated in a conventional nuclear power plant. As shown in FIG. 1, an example of a control device for controlling a single grid in a nuclear power plant includes a plurality of control cards such as a converter module, a manual module, a P / I module, a buffer module, and an alarm module. In this example, it receives the PV (produced value) from the transmitter, receives SV (set value) from the M / A station, outputs the valved value (MV) to the valve, and outputs an alarm signal when an alarm occurs. The system with PID control and alarm setting consists of 5 control cards.

그러나, 이러한 종래의 여러 제어 카드를 이용한 계통 제어 장치에 있어서, 다수의 단위모듈 구성으로 인해 각각의 모듈을 교정하고 각 모듈간의 연결을 확인해야 하는 등 유지보수가 어렵고, 아날로그 장치로 인해 공정 데이터 취득이 어려우며, 구성된 모듈 카드의 고장 발생시에 제어 계통의 건정성을 확보하는데 실패할 수 있는 문제점이 있다.However, in the conventional system control apparatus using a plurality of control cards, it is difficult to maintain, such as calibrating each module and checking the connection between each module due to the configuration of a plurality of unit modules, process data acquisition due to analog devices This is difficult and there is a problem that may fail to ensure the health of the control system in the event of a failure of the configured module card.

본 발명은, 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제어카드의 가용성을 높이고 발전소 제어의 안정성 및 신뢰성을 높이기 위한 원자력 발전소 용 제어장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems, to provide a control device for a nuclear power plant to increase the availability of the control card and to increase the stability and reliability of the power plant control.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 원자력 발전소의 계통 제어를 위한 이중화 제어장치는, 일 계통의 센서로부터 출력된 신호를 입력받는 입력부; 상기 입력부를 통해 입력된 신호를 처리하여 상기 계통을 제어하기 위한 제 1 제어카드; 상기 입력부를 통해 입력된 신호를 처리하여 상기 계통을 제어하기 위한 제 2 제어카드; 상기 제1 제어카드 또는 상기 제2 제어카드에 의해 처리된 신호를 출력하는 출력부를 포함하고, 상기 제 1 제어카드와 상기 제 2 제어카드는, 주기적으로 통신하여 제어권을 갖게되는 제어카드가 상기 계통을 제어한다.According to an embodiment of the present invention, a redundancy control device for grid control of a nuclear power plant, the input unit for receiving a signal output from a sensor of a grid; A first control card for controlling the system by processing a signal input through the input unit; A second control card for processing the signal input through the input unit to control the system; And an output unit for outputting a signal processed by the first control card or the second control card, wherein the first control card and the second control card periodically communicate with each other to obtain a control right. To control.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 원자력 발전소의 계통 제어를 위한 제어장치는 상기 제 1 제어카드 및 상기 제 2 제어카드의 상기 계통을 제어하기 위한 파라미터 설정값을 입력받고 상기 파라미터 설정값을 출력하는 인터페이스부를 더 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a control device for grid control of a nuclear power plant receives a parameter setting value for controlling the grid of the first control card and the second control card and outputs the parameter setting value. It further includes an interface unit.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 제어카드 및 제 2 제어카드는, 상기 센서로부터 입력받은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환부; 상기 디지털 신호를 처리하는 프로세서; 및 처리된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환부를 포함한다.According to one embodiment of the invention, the first control card and the second control card, the analog-digital conversion unit for converting the analog signal received from the sensor into a digital signal; A processor for processing the digital signal; And a digital-analog converter for converting the processed digital signal into an analog signal.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 출력부는, 상기 제 1 제어카드 및 상기 제 2 제어카드로부터 출력되는 신호를 선택적으로 내보내는 멀티플렉서를 더 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the output unit further includes a multiplexer for selectively outputting signals output from the first control card and the second control card.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 제어카드 및 상기 제 2 제어카드는, PID 제어, 알람 연산 및 파라미터 설정값에 따른 입력값 변환 중 적어도 하나를 수행하도록 구성된다.According to an embodiment of the present invention, the first control card and the second control card are configured to perform at least one of PID control, alarm operation, and input value conversion according to parameter setting values.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 여러 제어 카드를 이중화된 제어카드로 통합함으로써, 유지보수가 용이하고, 공정 데이터 취득이 용이하며, 제어카드의 가용성 및 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, by integrating several control cards into a redundant control card, it is easy to maintain, obtain process data, and ensure the availability and reliability of the control card.

도 1은 종래의 원자력 발전소에 설치되어 운영되어 왔던 아날로그 장비의 일예를 도시하는 블럭도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 제어카드의 블럭도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, MMI의 측면도 및 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 디지털 입/출력을 위한 이중화 제어장치를 나타내는 블럭도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 아날로그 입/출력을 위한 이중화 제어장치를 나타내는 블럭도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 메시지 구성을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 시스템의 데이터 흐름도.1 is a block diagram showing an example of analog equipment that has been installed and operated in a conventional nuclear power plant.
2 is a block diagram of a control card, in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a side and front view of an MMI, in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a block diagram showing a redundancy control device for digital input / output, according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a block diagram showing a redundancy control device for analog input / output, according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 illustrate a communication message configuration according to an embodiment of the present invention.
8 is a data flow diagram of a control system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명과 관련된 제어장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
Hereinafter, a control apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른, 제어카드의 블럭도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제어카드는 아날로그-디지털 변환기, 프로세서, 디지털-아날로그 변환기, 릴레이, 단자대 등으로 구성될 수 있다. 2 is a block diagram of a control card, according to an embodiment of the invention. As shown in Figure 2, the control card may be composed of an analog-to-digital converter, a processor, a digital-to-analog converter, a relay, a terminal block, and the like.

아날로그-디지털 변환기는 원자력 발전소의 각종 센서로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 프로세서(CPU)로 출력한다. 디지털-아날로그 변환기는 프로세서로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 단자대를 통해 출력한다. 아날로그 입력은 전압, 전류, 열전대, RTD를 소프트웨어 설정에 따라 선택적으로 사용 가능하다. 아날로그 출력은 전압(1-5V), 전류(4-20mA)를 소프트웨어 설정에 따라 선택적으로 사용 가능하다.The analog-to-digital converter converts analog signals input from various sensors of a nuclear power plant into digital signals and outputs them to a processor (CPU). The digital-to-analog converter converts the digital signal output from the processor into an analog signal and outputs it through the terminal block. Analog inputs are available with optional voltage, current, thermocouple and RTD depending on the software configuration. Analog outputs are available with optional voltage (1-5V) and current (4-20mA) depending on software configuration.

디지털 신호가 입력되는 경우, 프로세서가 처리할 수 있도록 처리하거나 직접 프로세서로 출력하고, 프로세서에 의해 출력되는 디지털 신호는 릴레이를 통해 단자대로 출력될 수 있다. 디지털 출력은 로직출력, 펄스출력과 다수의 Relay 출력으로 내보낼 수 있다. 단자대를 통해 출력되는 신호는 원자력 발전소 내 제어룸의 지시계, M/A 스테이션, 리코더 및/또는 알람 램프로 입력될 수 있다.When a digital signal is input, the processor may process or output the signal directly to the processor, and the digital signal output by the processor may be output to a terminal block through a relay. Digital outputs can be exported to logic outputs, pulse outputs and multiple relay outputs. Signals output through the terminal blocks can be input to indicators, M / A stations, recorders and / or alarm lamps in control rooms in nuclear power plants.

프로세서는 원자력 발전소의 일 계통을 제어하기 위해 입력되는 신호를 처리하여 출력한다. 예를 들어, 프로세서는 입력되는 신호에 대해 PID 제어, 제곱근 연산, 알람 신호 출력 등을 수행할 수 있다. 이를 위해 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 코드가 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다.The processor processes and outputs an input signal to control a system of a nuclear power plant. For example, the processor may perform PID control, square root operation, and alarm signal output on the input signal. For this purpose, software code written in a suitable program language may be stored in memory and executed by a processor.

상기 프로세서는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 하나의 제어카드 내에 구현될 수 있다.
The processor may include application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, It may be implemented in one control card using at least one of micro-controllers, microprocessors, and other electrical units for performing other functions.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, MMI의 측면도 및 정면도이다. MMI(Man-Machine Interface)는 제어카드의 설정을 변경하고 제어카드의 상태를 모니터링하기 위한 것이다. 사용자는 MMI의 전면부에 배치된 다수의 키를 통해 계통 제어를 위해 설정된 파라미터 값을 변경할 수 있다. 또한 MMI의 전면부에 배치된 디스플레이부를 통해 변경된 파라미터 값을 출력할 수 있다. 또한, MMI는 각 제어카드의 에러 유무를 출력할 수 있다. 이를 위해 제어카드들과 MMI는 백플레인(Back-Plane)을 통해 직렬 통신, 예를 들어 RS-485 통신을 수행할 수 있다. MMI는 복수의 제어카드, 예를 들어 8 쌍의 제어카드와 통신할 수 있다. 제어카드는 MMI 및 제어카드 전면에 시리얼 통신 포트를 통해 외부기기와 통신이 가능하도록 구성될 수 있다.
3 is a side view and a front view of an MMI, in accordance with an embodiment of the present invention. The Man-Machine Interface (MMI) is for changing the configuration of the control card and monitoring the status of the control card. The user can change the parameter values set for grid control via a number of keys placed on the front of the MMI. In addition, the changed parameter value may be output through the display unit disposed at the front of the MMI. In addition, the MMI can output the presence or absence of an error in each control card. To this end, the control cards and the MMI can perform serial communication, for example RS-485 communication, via the back-plane. The MMI can communicate with a plurality of control cards, for example eight pairs of control cards. The control card may be configured to communicate with an external device through the serial communication port on the front of the MMI and the control card.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 디지털 입/출력을 위한 이중화 제어장치를 나타내는 블럭도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 계통 제어의 신뢰성을 위해, 원자력 발전소의 계통 제어를 위한 제어장치는 입력부(10), 주 제어카드(20) 및 보조 제어카드(30), 출력부(40)로 구성될 수 있다. 주 제어카드(20) 및 보조 제어카드(30)는 하나의 루프를 제어하기 위해 이중화로 구성된다. 제어 카드(20, 30)는 각각 프로세서(21, 31)를 포함하며, 각 프로세서에는 동일한 소프트웨어가 탑재되어 동작할 수 있다. 4 is a block diagram illustrating a redundancy control device for digital input / output according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, for the reliability of grid control, a control device for grid control of a nuclear power plant includes an input unit 10, a main control card 20 and an auxiliary control card 30, and an output unit 40. Can be configured. The primary control card 20 and the secondary control card 30 are configured in redundancy to control one loop. The control cards 20 and 30 each include processors 21 and 31, and the same software may be mounted and operated in each processor.

입력부(10)를 통해 입력된 디지털 신호는 주 제어카드(20) 및 보조 제어카드(30)의 디지털 신호 입력부(DI)로 입력되어 적절히 처리되어 각각의 프로세서로 입력되어 병렬 처리될 수 있다. 각각의 프로세서에 의해 처리된 디지털 신호는 로직출력, 펄스출력 또는 다수의 Relay 출력을 내보낼 수 있다.The digital signal input through the input unit 10 may be input to the digital signal input unit DI of the main control card 20 and the sub control card 30, processed appropriately, and input to each processor to be processed in parallel. The digital signals processed by each processor can export logic outputs, pulse outputs, or multiple relay outputs.

디지털 신호 출력 시 주 제어카드 및 보조 제어카드는 설정된 제어권(Active, Non-Active)에 따라 멀티플렉서(Multiplexer)를 통해 선택적으로 출력될 수 있다. 주 제어카드 및 보조 제어카드는 다른 카드의 상태를 지속적으로 모니터링하고, 하나의 제어카드에서 에러가 발생한 경우 다른 제어카드로 제어권을 넘겨줄 수 있다. 또는 사용자 입력에 따라 제어권을 이전할 수도 있다. 멀티플렉서를 통해 출력된 신호는 디지털 출력 릴레이를 통해 단자대로 전달될 수 있다.
When the digital signal is output, the main control card and the sub control card may be selectively output through a multiplexer according to the set control right (Active, Non-Active). The primary control card and the secondary control card can continuously monitor the status of the other card and, if an error occurs in one control card, transfer control to another control card. Alternatively, control may be transferred according to user input. The signal output through the multiplexer can be delivered to the terminal block through the digital output relay.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 아날로그 입/출력을 위한 이중화 제어장치를 나타내는 블럭도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 계통 제어의 신뢰성을 위해, 원자력 발전소의 계통 제어를 위한 제어장치는 입력부(50), 주 제어카드(60) 및 보조 제어카드(70), 출력부(80)로 구성될 수 있다. 주 제어카드(60) 및 보조 제어카드(70)는 하나의 루프를 제어하기 위해 이중화로 구성된다. 제어 카드는 각각 프로세서(61, 71)를 포함하며, 각 프로세서에는 동일한 소프트웨어가 탑재되어 동작할 수 있다. 5 is a block diagram illustrating a redundancy control device for analog input / output according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, for the reliability of grid control, a control device for grid control of a nuclear power plant includes an input unit 50, a main control card 60 and an auxiliary control card 70, and an output unit 80. Can be configured. The primary control card 60 and the secondary control card 70 are configured in redundancy to control one loop. The control card includes processors 61 and 71, respectively, and the same software can be installed and operated in each processor.

아날로그 입력은 전압, 전류, 열전대, RTD를 소프트웨어 설정에 따라 선택적으로 사용 가능하다. 입력부를 통해 입력된 아날로그 신호는 주 제어카드 및 보조 제어카드의 아날로그-디지털 변환부로 입력되어 디지털 신호로 변환되고, 변환된 디지털 신호는 각각의 프로세서로 입력되어 병렬 처리될 수 있다. 각각의 프로세서에 의해 처리된 디지털 신호는 디지털-아날로그 변환부를 통해 아날로그 신호로 변환된다. 아날로그 출력은 전압(1-5V), 전류(4-20mA)를 소프트웨어 설정에 따라 선택적으로 사용 가능하다.Analog inputs are available with optional voltage, current, thermocouple and RTD depending on the software configuration. The analog signal input through the input unit may be input to the analog-to-digital converters of the primary control card and the secondary control card to be converted into digital signals, and the converted digital signals may be input to respective processors and processed in parallel. The digital signal processed by each processor is converted into an analog signal through a digital-to-analog converter. Analog outputs are available with optional voltage (1-5V) and current (4-20mA) depending on software configuration.

아날로그 신호 출력 시 주 제어카드 및 보조 제어카드는 설정된 제어권(Active, Non-Active)에 따라 멀티플렉서(Multiplexer)를 통해 선택적으로 출력될 수 있다. 주 제어카드 및 보조 제어카드는 다른 카드의 상태를 지속적으로 모니터링하고, 하나의 제어카드에서 에러가 발생한 경우 다른 제어카드로 제어권을 넘겨줄 수 있다. 또는 MMI 등을 통한 사용자 입력에 따라 제어권을 이전할 수도 있다. 멀티플렉서를 통해 출력된 신호는 단자대를 통해 출력된다.
When the analog signal is output, the main control card and the sub control card can be selectively output through a multiplexer according to the set control right (Active, Non-Active). The primary control card and the secondary control card can continuously monitor the status of the other card and, if an error occurs in one control card, transfer control to another control card. Alternatively, the control right may be transferred according to a user input through an MMI. The signal output through the multiplexer is output through the terminal block.

이하에서, 도 4 및 도 5을 참조하여, 이중화된 제어장치의 동작을 설명한다.4 and 5, the operation of the redundant control device will be described.

제어카드에 전원이 인가되면 각각의 제어카드는 초기화한다. 초기화 시, 제어카드의 건전성을 판단하기 위해 입출력 확인, 메모리, 통신 등을 검사하여 각 제어카드에 이상이 있는지를 판단하고, 이상이 있을 시 에러 메시지를 발생시킬 수 있다.When power is applied to the control card, each control card is initialized. At the time of initialization, it is possible to determine whether there is an error in each control card by checking input / output check, memory, communication, etc. to determine the health of the control card, and when there is an error, an error message can be generated.

초기화 완료 후 MMI와 통신을 통해 상태 표시 및 소프트웨어 파라메터 변경을 수행할 수 있다. 예를 들어, MMI를 통해 아날로그 입력을 전압으로 선택하고 제어카드 뒷면의 단자대를 통해 1-5V를 인가한다. 입력은 각각의 제어카드에서 병렬로 처리한다. 주 및 보조 제어카드(Primary, Secondary)에는 제어권을 설정하여 평상시에는 주 제어카드에서 주도권을 가지도록 하며, 출력은 제어권을 가진 제어카드에서 출력되도록 구성될 수 있다.After completion of initialization, status display and software parameter change can be performed through communication with MMI. For example, the MMI selects the analog input as the voltage and applies 1-5V through the terminal block on the back of the control card. Inputs are processed in parallel on each control card. Primary and secondary control cards (Primary, Secondary) by setting the control right to normally have the initiative in the primary control card, the output can be configured to be output from the control card with the control right.

아날로그 입력 및 출력은 소프트웨어 파라메터 설정을 통해 타입 변경이 가능하다. 입력은 열전대(E, J, K, T 타입), 전압, 전류, RTD, 포텐시오미터(Potentiometer)에서 선택이 가능하며, 입력 범위는 설정 가능 범위 이내에서 자유로이 설정이 가능하도록 구성될 수 있다. 출력은 1-5V, 4-20mA, 10-50mA의 세가지로 고정될 수 있다. Analog inputs and outputs can be changed in type via software parameter settings. Inputs can be selected from thermocouples (types E, J, K, T), voltage, current, RTD, and potentiometer, and the input range can be configured to be freely set within the settable range. The output can be fixed in three ways: 1-5V, 4-20mA, and 10-50mA.

또한, 입력 및 출력은 내부에는 입력 범위에 대한 백분율로 처리될 수 있다. 입력 및 출력은 소프트웨어 설정으로 반전 설정이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어 입력이 열전대 E 타입으로 범위가 0~100℃인 경우 30℃의 입력이 인가되고 있을 시 입력에 대해 반전 설정이 되어 있는 경우 30%의 입력이 70%로 처리된다. 또한 비선형 타입의 입력에 대해 제곱근 연산을 설정할 수 있다.In addition, inputs and outputs can be handled internally as a percentage of the input range. The inputs and outputs can be configured to enable reverse settings with software settings. For example, if the input is thermocouple E type and the range is 0 ~ 100 ℃, if 30 ℃ input is applied, 30% of input is treated as 70% when the input is inverted. You can also set up square root operations for nonlinear inputs.

제어카드에는 회로 각 부분에 에러 감지 회로를 구비할 수 있고, 에러가 감지되는 경우 제어카드 전면의 에러 LED를 점등할 수 있다. 주 제어카드에 에러가 감지되는 경우 제어권을 보조 제어카드로 자동적으로 전환한다. 제어권 전환 시 처리되는 입력 및 출력은 제어권이 전환되는 동안 이전 값을 유지시켜 제어권 전환 이후 입력 및 출력의 끊김이 없이 계속되도록 구성될 수 있다. The control card may include an error detection circuit in each part of the circuit, and when an error is detected, the error LED on the front of the control card may be turned on. If an error is detected on the primary control card, control is automatically transferred to the secondary control card. The inputs and outputs processed during the control right switching may be configured to maintain the previous value while the control right is switched so that the inputs and outputs continue without disconnection after the control right switching.

주 및 보조 제어카드는 주기적인 통신을 통해 서로의 상태 정보를 송수신 하여 제어카드의 상태에 이상이 있는지 계속적으로 점검할 수 있다. 점검 대상은 입력 비교, 출력 비교, 통신 상태, 메모리 SUM값 등이 있으며, 출력 비교의 경우는 두 제어카드의 출력값 비교가 아니라 Active 제어카드의 출력값과 그 출력값의 피드백값을 비교한다. 제어도중 Active 카드에서 에러가 발생 시는 Non-Active 카드로 제어권이 전환되며, Non-Active 카드에 에러가 발생하거나, 두 제어카드 공통 에러가 발생하는 경우에는 제어권의 전환이 발생하지 않는다.
The primary and secondary control cards can continuously check the status of the control card by sending and receiving each other's status information through periodic communication. Check targets include input comparison, output comparison, communication status, memory SUM value. In the case of output comparison, the output value of the active control card is compared with the feedback value of the output value, not the output value of the two control cards. If an error occurs in the active card during the control, the control right is switched to the non-active card. If an error occurs in the non-active card or a common error between the two control cards, the control right does not change.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 메시지 구성을 나타내는 도면이다. 6 and 7 illustrate a communication message configuration according to an embodiment of the present invention.

사용자가 MMI의 키 입력부를 통해 제어카드의 소프트웨어 파라미터 변경하면, Back-Plane을 통해 제어권을 가진 제어카드의 프로세서에 쓰기요구 메시지 전달한다. 이를 수신한 제어카드는 MMI로 응답(Ack 또는 Nak) 메시지를 전달할 수 있다. 또한, 이와 동시에 Back-Plane을 통해 제어권이 없는 제어카드의 프로세서에 쓰기요구 메시지 전달하고, 이를 수신한 제어카드는 응답(Ack 또는 Nak) 메시지를 전달할 수 있다. 통신 메시지는 도 6 및 8에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다.When the user changes the software parameters of the control card through the MMI key input unit, it sends a write request message to the processor of the control card through the back plane. The control card receiving this can transmit a response (Ack or Nak) message to the MMI. In addition, at the same time, the write request message is transmitted to the processor of the control card without the control right through the back-plane, and the received control card may transmit a response (Ack or Nak) message. The communication message may be configured as shown in FIGS. 6 and 8.

통신 메시지의 식별자는 다음의 종류를 포함할 수 있다:The identifier of the communication message may include the following kinds:

AI 종류, 필터, Zero-Span, 반전, 제곱근, Gain, Bias 등;AI type, filter, zero-span, inversion, square root, gain, bias, etc .;

DI 기능;DI function;

AO 종류, AO 선택, AO 출력 상한, AO 출력 하한, 반전 등;AO type, AO selection, AO output high limit, AO output low limit, invert, etc .;

DO 기능, DO 선택, 비례 출력, 펄스 출력, 알람 종류, 알람PV 선택, 알람설정값, 알람해제값, DO Delay time 등;DO function, DO selection, proportional output, pulse output, alarm type, alarm PV selection, alarm set value, alarm release value, DO Delay time, etc .;

M/A Station 종류, AI3필터, AI3 반전, AI3 제곱근, AI3 Gain, AI3 Bias, AO3 반전, AO4 반전 등;M / A Station Type, AI3 Filter, AI3 Invert, AI3 Square Root, AI3 Gain, AI3 Bias, AO3 Invert, AO4 Invert, etc .;

제어종류, 제어선택, 제어SV, 제어방향, PID 타입, AT계수, AT감도, AT실행, P, I, D, MV감도, MV OFF점 위치, 매뉴얼 Reset 등;Control type, control selection, control SV, control direction, PID type, AT coefficient, AT sensitivity, AT execution, P, I, D, MV sensitivity, MV OFF point position, manual reset, etc .;

AT, AI, DI, AO, DO, 기타 이상설정 등;AT, AI, DI, AO, DO, and other fault settings;

DI, DO, AI, AO, 에러 모니터 등.
DI, DO, AI, AO, error monitor, etc.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어장치를 이용한 제어 시스템의 데이터 흐름도이다.8 is a data flowchart of a control system using a control device according to an embodiment of the present invention.

센서로부터 측정된 값은 트랜서미터를 통해 전달된다. 센서 측정값은 제어카드가 처리할 수 있도록 적절히 처리되어 프로세서로 입력값을 입력한다. 사용자는 MMI를 통해 파라미터 설정값을 확인 또는 변경한다. 프로세서는 설정값에 따라 입력값을 변환한다. 변환된 입력값은 M/A 스테이션으로 전달되고, M/A 스테이션은 전달된 입력값을 지시하고 설정된 목표값을 프로세서로 전달한다. 프로세서는 파라미터 설정값, 변환된 입력값 및 목표값에 따라 PID 연산을 수행하여 조작값을 밸브로 출력한다. 설정값에 따라 변환된 입력값은 리코더로 전달되어 저장되거나 인디케이터에 전달되어 표시될 수 있다. 또한, 프로세서는 파라미터 설정값 및 변환된 입력값에 따라 알람 연산을 수행하고 알람 정보를 알람 램프로 출력할 수 있다.
The value measured from the sensor is transmitted through the transmitter. The sensor readings are properly processed so that the control card can process them and input the inputs into the processor. The user can confirm or change the parameter settings through the MMI. The processor converts the input value according to the set value. The converted input value is transmitted to the M / A station, and the M / A station indicates the transferred input value and delivers the set target value to the processor. The processor performs a PID operation according to the parameter set value, the converted input value, and the target value, and outputs the operation value to the valve. The input value converted according to the set value may be transmitted to the recorder, stored, or transmitted to the indicator and displayed. In addition, the processor may perform an alarm operation according to the parameter set value and the converted input value and output the alarm information to the alarm lamp.

상기와 같이 설명된 원자력 발전소의 계통 제어 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
The system control apparatus of the nuclear power plant described above may not be limitedly applied to the configuration and method of the embodiments described above, the embodiments may be selectively all or part of each embodiment so that various modifications can be made It may be configured in combination.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings.

여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Here, the terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings, but should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.

10 : 입력부
20 : 주 제어카드
30 : 보조 제어카드
40 : 출력부10: Input unit
20: main control card
30: auxiliary control card
40: output unit

Claims (5)

원자력 발전소의 계통 제어를 위한 이중화 제어장치로서,
일 계통의 센서로부터 출력된 신호를 입력받는 입력부;
상기 입력부를 통해 입력된 신호를 처리하여 상기 계통을 제어하기 위한 제 1 제어카드;
상기 입력부를 통해 입력된 신호를 처리하여 상기 계통을 제어하기 위한 제 2 제어카드;
상기 제1 제어카드 또는 상기 제2 제어카드에 의해 처리된 신호를 출력하는 출력부를 포함하고,
상기 제 1 제어카드와 상기 제 2 제어카드는, 주기적으로 통신하여 제어권을 갖게되는 제어카드가 상기 계통을 제어하는, 이중화 제어장치.Redundancy control device for grid control of nuclear power plant,
An input unit for receiving a signal output from a sensor of one system;
A first control card for controlling the system by processing a signal input through the input unit;
A second control card for processing the signal input through the input unit to control the system;
An output unit for outputting a signal processed by the first control card or the second control card,
The first control card and the second control card, the redundancy control device for controlling the system by a control card that has a control right to communicate periodically. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 제어카드 및 상기 제 2 제어카드의 상기 계통을 제어하기 위한 파라미터 설정값을 입력받고 상기 파라미터 설정값을 출력하는 인터페이스부를 더 포함하는, 이중화 제어장치.The method of claim 1,
And an interface unit which receives parameter setting values for controlling the system of the first control card and the second control card and outputs the parameter setting values. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 제어카드 및 제 2 제어카드는,
상기 센서로부터 입력받은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환부;
상기 디지털 신호를 처리하는 프로세서; 및
처리된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환부를 포함하는, 이중화 제어장치.The method of claim 1,
The first control card and the second control card,
An analog-digital converter converting the analog signal received from the sensor into a digital signal;
A processor for processing the digital signal; And
Redundancy control device comprising a digital-to-analog converter for converting the processed digital signal into an analog signal. 제 1 항에 있어서,
상기 출력부는,
상기 제 1 제어카드 및 상기 제 2 제어카드로부터 출력되는 신호를 다중화하는 멀티플렉서를 더 포함하는, 이중화 제어장치The method of claim 1,
The output unit includes:
Redundancy control device further comprising a multiplexer for multiplexing the signals output from the first control card and the second control card 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 제어카드 및 상기 제 2 제어카드는,
PID 제어, 알람 연산 및 파라미터 설정값에 따른 입력값 변환 중 적어도 하나를 수행하도록 구성된, 이중화 제어장치.The method of claim 1,
The first control card and the second control card,
A redundancy control device configured to perform at least one of PID control, alarm operation, and input value conversion according to parameter set values.

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