FPGA技术在核电站数字化仪控系统升级中的应用

作     者：徐国雄 杨永祥 XU Guoxiong;YANG Yongxiang

作者机构：HFC公司 

出 版 物：《自动化仪表》 (Process Automation Instrumentation)

年 卷 期：2019年第40卷第6期

页      面：1-5,10页

学科分类：080805[工学-电工理论与新技术] 0808[工学-电气工程] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

主　　题：现场可编程门阵列 反应堆 数字化仪控系统 核电站 验证与确认 通信安全 

摘      要：由于零部件停产的问题,核电厂仪控系统需要进行数字化升级。介绍了韩国灵光核电站(YGN)3&4号机组成功实现的仪控系统升级。升级采用了基于FPGA组件的控制器,代替了基于已停产的英特尔8085微处理器的控制器。给出了此次升级中使用的生命周期设计过程和严格的验证与确认(V&V)活动。这些活动均符合美国核管会的监管要求和行业标准。FPGA解析并模拟了微处理器的工作和执行的过程,且完全采用了现有的各通信网络软件和控制算法。首先,对升级的软件和硬件需求,以及接口需求进行了说明。然后,描述了用于模拟英特尔8085微处理器的HFC FPGA的设计原理和架构,包括专有安全信息链路。最后,总结了使用FPGA模拟微处理器进行核安全级数字化仪控升级的经验、优势和建议。在过去的10年里,升级系统在安全级仪控系统上保持成功运行。