DE3520649A1 - Nuklearsystem-testsimulator - Google Patents

Description

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General Electric Company

Nuklearsystem - Testsimulator

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Kernreaktoren und insbesondere auf eine Simulations-Analyse- und Testeinrichtung und auf Verfahren zum automatisierten Prüfen des Antriebssystems für die Steuerstäbe.

Die Reaktivität und die daraus resultierende Leistung eines Siedewasser-Kernreaktors ist dadurch einstellbar, daß Steuerstäbe in den Reaktorkern bewegt werden. Ein großer Reaktor verwendet etwa 185 derartige Stäbe. Jeder Stab wird in diskreten Schritten ein- oder ausgefahren durch einen hydraulischen Antriebsmechanismus, der üblicherweise durch vier Magnetventile in einer hydraulischen Steuereinheit gesteuert wird.

Ein Stabantriebs-Steuersystem gestattet einem Operateur, diese Magnetventile und dadurch die Positionierung aller Stäbe in dem Reaktorkern zu steuern. Die Grundfunktion des Stabantriebs-Steuersystems beinhaltet die Wahl des Operateurs, den Stab in einer zeitlich gesteuerten Weise durch die Magnetventile ein- oder auszufahren. Das System leitet eine entsprechende Statusinformation von jeder hydraulischen Steuereinheit zurück.

Aufgrund der Natur und des komplexen Aufbaus von Kernreaktorsystemen und deren zugehörigerer Elektronik sind umfangreiche Testgeräte entwickelt worden. Üblicherweise ist ein derartiges Testgerät in das System eingebaut und erfordert wesentlichen Raum und einen komplexen Aufbau.

Durch dieses Gerät werden zahlreiche Test ausgeführt, wozu der Status der SteuerStabantriebs- und Instrumentensysteme gehört.

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Diese Tests werden durch mehrere Faktoren beeinträchtigt: Erstens kann es vorkommen, daß die Steuerstäbe während der Abschaltzustände der Anlage nicht normal bewegt werden können. Zweitens muß der Operateur die Tests an seiner Steuertafel überwachen, die 60 bis 160 m von den Ventilen und den Stäben selbst entfernt ist. Drittens stellt die Antwort der Stäbe auf die Steuerbefehle komplexe Signale dar, die ein hohes Expertenwissen erfordern, um sie zu entschlüsseln.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein transportables Testinstrument auf Mikroprozessorbasis zu schaffen zum Kalibrieren, Testen und zur Funktionsprüfung von Leistungskernreaktorsystemen unter simulierten Betriebsbedingungen.

Weiterhin soll ein Verfahren geschaffen werden, um unter Verwendung des Instruments die Steuereinrichtung des Reaktors zu prüfen durch Simulieren von Eingangssignalen, Ausgangssignalen und Regelsignalen in Realzeit und um absichtlich Fehlersignale in das System einzugeben.

Das Instrument gemäß der Erfindung ist erweiterbar, um eine Vielfalt von Applikationen zu erfüllen durch Verwendung eines Hauptmikroprozessorbus mit direkter Kommunikation mit austauschbaren, steckbaren Schaltkartenmodulen. Derartige Applikationen umfassen Stabsteuerungssimulation und - analyse, Neutronenüberwachungssystemanalyse und Stabblockierungs-Überwachungssystemsimulation und -analyse.

Das tragbare Testinstrument gemäß der Erfindung ist so aufgebaut, daß es elektrisch an einem von mehreren Punkten innerhalb der Steuer- und Überwachungssysteme des Reaktors elektrisch anschließbar ist. Die elektrische Schaltung von dem Verbindungspunkt mit den Steuerstäben wird daraufhin unterbrochen, und das Testinstrument, das nahe an dem Verbindungspunkt angeordnet ist, empfängtserielle Steuerbefehlssignale, wie es der abgetrennte Abschnitt der Schaltung tun würde,und erzeugt entsprechende Bestätigungen und Antwortsignale, wie es der abgetrennte Ab-

schnitt tun würde, als wenn es den Befehl richtig ausführen würde. Alternativ kann das Instrument als Antwort Fehlersignale erzeugen, die falsche Antworten auf den Befehl simulieren.

Das Instrument ist mit einer Kathodenstrahlröhrenanzeige versehen, wodurch der Operateur die simulierten Steuerstabbewegungen in einfacher und verständlicher Weise überwachen kann.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht von dem äußeren Erscheinungsbild des Testsimulators gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Ansicht der Decktafel des Testsimulators, wie sie auf seiner Videoanzeige zu sehen ist.

Fig. 3 ist ein Fließdiagramm für das Stabsteuerungs- und Informationssystemsignal.

Fig. 4 ist eine Ansicht einer Kerntafel und stellt ein Koordinatenschema für 177 Steuerstäbe dar.

Fig. 5 ist ein funktionales Blockdiagramm der fünf Untergruppen, die den Testsimulator für das Kernreaktorsystem gemäß der Erfindung bilden.

Fig. 6 ist ein funktionales Blockdiagramm der Doppelwortgenerator/Empfänger-Untergruppe gemäß der Erfindung.

Fig. 7 ist ein Zeitsteuerdiagramm, das ein typisches Befehlswort, das durch die erfindungsgemäße Einrichtung empfangen wird und typische Bestätigungs- und Antwortwörter darstellt, die durch die Einrichtung gemäß der Erfindung generiert werden.

Fig. 8 ist ein funktionales Blockdiagramm eines üblichen Wortgenerators und Businterface der Doppelwortgenerator/Empfänger-Untergruppe gemäß der Erfindung.

Fig. 9 ist ein Schaltbild einer üblichen Synchronisier- und Zählerschaltung, die in der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendet wird.

Es wird nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Instrumentengehäuse

Das Instrument ist in Fig. 1 gezeigt. Das Instrument 10 des Nuklearsystem-Testsimulators (NSTS) kommt in ein wasserdichtes Gehäuse 12. Wenn ein Deckel abgenommen wird, ist eine Fronttafel 14 mit einer Kathodenstrahlröhrenanzeige 16 und Druckknöpfe für den Operateur zugänglich. Ohne Deckel mißt das Instrument 25 cm in der Höhe, 52 cm in der Breite und 51 cm in der Tiefe. Sein Gewicht beträgt etwa 25 kg. Eine abnehmbare Klappe auf der Oberseite überdeckt Eingangs/Ausgangsanschlüsse 18 und den Spannungsanschluß 20.

Fronttafel

Zusätzlich zu der Kathodenstrahlröhrenanzeige 16 enthält die Fronttafel 14 elf von hinten beleuchtete Druckknöpfe, die die einzigen Tasten sind, die zur Betätigung des Instruments (der Ein/Aus-Schalter ist wo anders angebracht) benötigt werden. Links von dem Bildschirm 16 befinden sich sechs "Softtasten" 22, die zur Wahl der Funktionen des Instruments und zur Eingabe von Daten verwendet werden. Rechts befinden sich vier Tasten 24, um die Bewegung eines Cursors zu steuern, wenn er auf dem Bildschirm erscheint und eine Unterbrechungs- oder Brake-Taste 26.

Während des Betriebs ändern sich die spezifischen Funktionen, die jeweils den sechs Softtasten 22 zugeordnet sind, in Abhängigkeit von der jeweiligen Instrumentenfunktion und Videoanzeige. Ferner brauchen alle sechs Tasten auch nicht "aktiv",

d.h. erforderlich, zu jeder Zeit zu sein. Jedoch wird die gegenwärtige Funktion jeder Taste immer auf dem Bildschirm 16 angezeigt und alle aktiven Tasten sind von hinten beleuchtet. Die Zuordnung von Funktionen zu den Softtasten 22 folgt einer "baumorientierten" Struktur, so daß ein Techniker nur diejenigen Funktionen ausüben kann, die mit seinen aus dem Menu gewählten Funktionen übereinstimmen. Diese Maßnahme verkürzt sowohl die Einstellzeit und vermindert auch die Möglichkeiten eines Fehlers durch den Operateur.

Wie die Softtasten so sind auch die vier Cursor-Steuertasten immer dann von hinten beleuchtet, wenn sie aktiv werden. Die Break -Taste 26, die zum Anhalten kontinuierlich laufender Simulationen verwendet wird, ist in ähnlicher Weise von hinten beleuchtet.

Decktafel

Gemäß Fig. 2 ist die Decktafel des Instruments 10 mit einer wasserdichten Klappe überdeckt, wenn das Instrument nicht in Benutzungjist. Die Decktafel enthält einen Satz von zwölf Anschlüssen 28, durch die der Nuklearsystem-Testsimulator (NSTS) über Kabel mit dem gewählten Punkt innerhalb der Nuklearsteuerungs- und überwachungsschaltung elektrisch verbunden werden kann. Es sind Adapter vorgesehen, um die erforderlichen Verbindungen ohne eine unnötige Unterbrechung von bestehenden Kabeln zu erleichtern.

Ferner sind auf der Decktafel eine Helligkeitssteuerung 30 für die Kathodenstrahlröhre, ein Anschluß 32, ein Ein/Aus-Schalter 34 und ein Sicherungshalter 36 für die ankommende Wechselspannung angebracht. Ein Bild der Decktafel, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist mit geeigneten Hilfen in dem NSTS gespeichert und kann auf der Kathodenstrahlröhre durch eingebaute Software betrachtet werden, was insbesondere für das im folgenden zu beschreibende HILFE- bzw. HELP-System gilt.

Mit einem Aufbau als Steuerstabsimulator ist der NSTS so aufge-

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baut, daß er in Verbindung mit Siedewasserreaktoren der Type BWR/4, 5 und 6 der General Electric zusammenarbeitet. Zu Darstellungszwecken wird seine Verwendung in Verbindung mit einem BWR/6 - Stabsteuerungs- und Informationssystem (RC&IS) beschrieben.

Stabsteuerungs- und Informationssystem

Bezugnehmend auf Fig. 3 ist das Stabsteuerungs- und Informationssystem (RC&IS) das System in einem BWR/6, das einem Operateuer der Anlage die Möglichkeit bietet, Steuerstäbe zu wählen und zu manövrieren, und das Stabpositionen zu allen Zeiten anzeigt. Es besteht aus einem Satz von Komponenten, die sowohl in dem Steuerraum, gezeigt links von der gestrichelten Linie "A" in Fig. 3, als auch innerhalb des Behälters, gezeigt rechts von der gestrichelten Linie "B" in Fig. 3. Das Stabsteuerungs- und Informationssystem erzeugt, prüft und verteilt digitale elektronische Nachrichten ("Wörter"), die von einer Konsole 36 des Operateurs an hydraulische Steuereinheiten 44 und von Stabpositionsfühlern 50 zurück zur Konsole 36 geschickt werden. Ein Signalfließdiagramm, das einem Installations-Handbuch entnommen ist, ist in Fig. 3 gezeigt. Eine vereinfachte Version dieses Diagramms mit entsprechenden Hilfen ist auch durch das HELP-System für eine Anzeige auf der Kathodenstrahlröhre des Instrumentes verfügbar.

Anhand von Fig. 3 wird eine allgemeine Übersicht der Arbeitsweise des Stabsteuerungs- und Informationssystems (RC&IS) gegeben:

(1) Der Operateur der Anlage wählt den zu bewegenen Stab oder die zu bewegenden Stäbe an der Konsole 36 des Stabinterfacesystems (RIS). Befehlswörter werden an zwei redundante Gehäuse 38 und 40 eines Stabfunktions-Steuersystems (RACS) gesendet.

(2) Jedes RACS-Gehäuse wertet den Befehl des Operateurs unabhängig aus, um sicherzustellen, daß die gewünschte Stabbewegung ein zulässiges Steuerstabmuster zur Folge hat. Ge-

prüfte Befehle werden an ein Gehäuse 42 eines Stabgruppenantriebs systems (RGDS) weitergegeben.

(3) Das RGDS-Gehäuse 42 vergleicht die geprüften Stabbewegungsbefehle von den zwei RACS-Gehäusen 38 und 40, und, wenn sie zustimmen, sendet es Befehlswörter an hydraulische Steuerstab-Antriebseinheiten 44 über einen Satz von Zweigverstärkern und Transpondern 48.

(4) Ein Satz von Positionsfühlern 50 unterhalb des Druckbehälters messen die Stabpositionen und senden Fühlerwort-Nachrichten an zwei redundante Stabpositions-Multiplexer (MUX)-Gehäuse 52 und 54.

(5) Die zwei RACS-Gehäuse 38 und 40 vergleichen unabhängig die gemessenen Stabpositionen mit zulässigen Stabmusterkonfigurationen. Positionsinformationen werden von den MUX-Gehäusen 52 und 54 über IDENT-Wörter abgefragt und über Fühlerwörter empfangen.

(6) Die RACS-Gehäuse 38 und 40 senden Positionsinformationen an das RGDS-Gehäuse 42 für eine weitere Übertragung an die Anzeige 56 des Operateurs auf der RIS-Konsole 36.

(7) Das RGDS-Gehäuse 42 sendet Positionsdaten an einen Anlagenprozess-Computer (nicht gezeigt) durch Prozesswörter, die durch ein Computer-Interface-Modul 28 gesendet werden.

Zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Signalverarbeitung hat das Stabsteuerungs- und Informationssystem RC&IS ein eingebautes Diagnosesystem für die Feststellung und Auswertung von Hardware-Fehlern, falschen Befehlen des Operateurs usw. Die hauptsächlichen On-line-Diagnosewerkzeuge sind Stabmuster-Controllers in den RACS-Gehäusen 38, 40 und ein Analysierer in dem RGDS-Gehäuse 42.

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Simulator

Der Testsimulator 10 gemäß der Erfindung (Fig. 1) ist ein Simulator, der die Funktionsprüfung von Komponenten des Stabsteuerungs- und Informationssystems übernimmt, wenn der Reaktor abgeschaltet und nicht für einen tatsächlichen Betrieb vorgesehen ist. Das Instrument kann in irgendeine der Kommunikationsbahnen, wie sie in Fig. 3 gezeigt sind, geschaltet werden, um Signale zu überwachen, einzugeben oder zu simulieren. Beispielsweise:

(1) Der Testsimulator NSTS 10 kann mit dem Stabsteuerungs- und Informationssystem RC&IS (Fig. 3) verbunden werden, um die Steuer- und Anzeigekonsole des Operateurs zu überprüfen. Wenn ein Techniker von dieser Konsole 36 Befehle gibt, erscheinen Stäbe, die sich in Realzeit auf der Matrix der Positionsanzeige 56 bewegen.

(2) Der Testsimulator 10 kann die Positionsmultiplexer-(MUX)-Gehäuse 52 und 54 simulieren, so daß die Elektronik des Stabfunktions-Steuersystems (RACS) 38 und 40 und des Stabantriebssystem (RGDS) 42 von der Konsole 36 des Operateurs überprüft werden kann, als wenn sich die Stäbe tatsächlich bewegen würden. Ohne diese Simulation würden die MUX-Gehäuse 52 und 54 immer die gleichen Stabpositionen angeben, wodurch die RACS-Gehäuse 38 und 40 Stabbewegungsblockierungen abgeben würden, d.h. das System würde immer als fehlerhaft erscheinen.

(3) Der Testsimulator 10 kann die Positionsfühler 50 simulieren, um die MUX-Gehäuse 52 und 54 zu überprüfen.

(4) Neben dem Arbeiten mit gültigen (richtigen) Signalen können vorbestimmte Fehler in das System eingegeben werden, um das richtige Ansprechverhalten des Systems zu überprüfen.

Es sei darauf hingewiesen, daß gemäß den Sicherheitsanforderungen der Nuclear Regulatory Commission die Fähigkeit, die Steuerstäbe tatsächlich zu bewegen, nicht in den Nuklearsystem-Test-

simulator 10 eingebaut ist. Tatsächlich erfordert ein Anschluß des Testsimulators 10 eine Trennung des Teils des Stabsteuerungs- und Informationssystems RC&IS von dem Verbindungspunkt mit den Steuerstabantrieben 44 und von den Positionsfühlern 50 zurück zum Verbindungspunkt des Testsimulators 10, wodurch dieser Teil des Stabsteuerungs- und Informationssystems abgetrennt wird.

Arbeitsweise Einschalten

Wenn der von hinten beleuchtete Ein/Aus-Knopf 34 auf dem Oberteil des Instruments niedergedrückt wird, wird das Instrument gespeist, die Kathodenstrahlröhre 16 erwärmt sich und alle Tasten 22, 24 und 26 der Fronttafel werden von hinten beleuchtet. Nach wenigen Sekunden erscheint eine Begrüßungsnachricht auf dem Bildschirm 16 der Kathodenstrahlröhre, die durch das Hauptmenu zu ersetzen ist, nachdem eine Initialisierungsperiode von sieben Sekunden vergangen ist. Nur diejenigen Softtasten 22, die zur Wahl aus diesem Menu erforderlich sind, bleiben von hinten erleuchtet.

Hauptmenu

Das Hauptmenu bietet dem Benutzer die folgenden fünf Wahlmöglichkeiten, indem eine der Softtasten 22 gedrückt wird: (1) SIMULIEREN - Im gedrückten Zustand erscheint ein Menu von allen verfügbaren Simulationen auf dem Bildschirm (d.h. der Testsimulator 10 simuliert die Arbeitsweise von einer oder mehreren Komponenten des Stabsteuerungs- und Informationssystems) . Nach einer getroffenen Wahl erscheint eine entsprechende Graphik auf dem Bild 16 mit Softtasten 22 und Meldungen, die so ausgelegt sind, um den Benutzer durch die Arbeitsweise des Instruments zu führen. Für jedes Bild, das dem Benutzer gegeben wird, steht eine HELP-Softtaste zur Verfügung (siehe unten).

.(INJECT)

(2) EINGABE'- Im gedrückten Zustand erscheint ein Menu von

allen Wörtern, die in das Stabsteuerungs- und Informationssystem eingegeben werden können (d.h. der Testsimulator 10 gibt bekannte Wörter in das Stabsteuerungs- und Informationssystem ein, so daß das daraus folgende Verhalten beobachtet werden kann). Sobald eine Wahl getroffen ist, ist die Arbeitsweise des Testsimulators die gleiche wie für SIMULIEREN.

(3) MONITOR - Es gilt das gleiche wie für EINGABE, außer, daß das bezeichnete Wort überwacht anstatt eingegeben wird. Genaue Wortformate können für einen Vergleich mit tatsächlich empfangenen eingegeben werden.

(4) ÜBERSICHT - Im gedrückten Zustand werden dem Benutzer eine Reihe von Ansichten, die sowohl RC&IS als auch den NSTS erläutern, ein Inhaltsverzeichnis der Begriffe und verschiedene Diagramme dargestellt.

(5) HELP - Im gedrückten Zustand erscheint ein Informationsschirm.

Typische Arbeitsweise

Wenn der Benutzer das Instrument 10 betätigt, wird eine Auswahl aus dem Menu getroffen, der Cursor wird, wenn er erscheint, über Tasten 24 positioniert und es werden Daten über Softtasten 22 eingegeben. Dabei erscheinen verschiedene Bilder auf dem Schirm 16, um den Benutzer bei der Eingabe der gewünschten Wörter und Nachrichten, der Stabmuster, der einzugebenden Fehler, usw. zu führen. Ein Beispiel für ein derartiges Bild, für eine Steuerstabkerntafel, ist in Fig. 4 gezeigt.

Um die Verwendung der verschiedenen Tasten darzustellen, folgt eine Beschreibung eines vom Benutzer generierten Wortes: Das Serienformat für ein 33-Bit-Prozesswort, das Information von dem Stabantriebssystem RGDS zu dem Computer-Interface-Modul trägt, kann durch den Benutzer simuliert werden, indem jedes

Bit einzeln unter Verwendung der Aufwärts/Abwärts-Cursortasten 24 gewählt und das Bit entweder auf 1 oder 0 gesetzt wird unter Verwendung einer Datenwähl-Softtaste 22. Eine Beschreibung begleitet jedes Bit. Während einer Simulation können Fehler auftreten, durch die das Prozesswort verändert wird. Eine Lösche-Fehler-Softtaste bringt das Wort in seinen "Kein-Fehler"-Zustand zurück. Die Softtaste für "Rückkehr-zur-vorherigen-Anzeige" ist selbsterläuternd. Die Verwendung der HELP-Softtaste wird im folgenden erläutert.

Die in Fig. 4 dargestellte Kerntafel ist eine, die dem Prozesswort zugeordnet ist, und gibt dem Benutzer ein alternatives Mittel für seine Simulation. Der Benutzer kann irgendeinen gewählten Stab durch die Verwendung der vier Cursor-Steuertasten 24 wählen und gibt seine simulierte Position über die zwei Stabpositions-Softtasten 22 ein. Alle Stäbe in der gewählten Stabgruppe oder alle Steuerstäbe können ebenfalls auf diese gleiche Position eingestellt werden, indem eine einzige Softtaste gedrückt wird. Ein weiterer Satz möglicher Benutzerfunktionen werden dargestellt, wenn die ETC-Softtaste gedrückt wird.

Für jede Funktionsanzeige sind eine Reihe von HELP-Nachrichten für den Benutzer immer dann verfügbar, wenn die HELP-Softtaste gedrückt wird. Diese Nachrichten, die immer in dem gleichen Format sind, enthalten die folgende Information für die gerade vorhandene Anzeige:

1. Eine kurze Beschreibung der Anzeige.

2. Den Status des Nuklearsystem-Testsimulators.

3. Die erforderliche Aktion des Benutzers.

4. Eine Beschreibung der Funktion jeder Softtaste.

Zusätzlich kann der Benutzer mehrere andere HELP-Anzeigen auf der Kathodenstrahlröhre 16 abrufen. Diese enthalten:

1. Ein Bild des Stabsteuerungs- und Informationssystem-Diagramms, ähnlich Fig. 3, mit den hervorgehobenen Verbindungspunkten des Testsimulators.

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2. Ein Bild des Oberteils des Testsimulator-Instruments, das zeigt, wo die Signalkabel, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind, zu verbinden sind.

3. Ein Verzeichnis der häufig verwendeten Begriffe und Phrasen.

Beschreibung des Stabsteuerung- und Informationssystems

Der Nuklearsystem-Testsimulator gemäß der Erfindung ist so aufgebaut, daß er in der in Fig. 3 gezeigten elektrischen Umgebung arbeitet. Eingaben durch den Operateur an der Konsole 36 sind:

(1) Der Stab, der aus einer Anordnung bzw. Array von Tasten ausgewählt ist, wobei eine Taste für jeden Stab vorgesehen ist.

(2) Die gewünschte Bewegung, entweder einwärts oder auswärts.

(3) Statusinformation, die zu der Feststellung benutzt wird,

ob eine Stabbewegung zulässig ist. Die Steuerstäbe sind einander in Gruppen zugeordnet, die auf Verteilungscharakteristiken des Reaktorkernflusses basieren. Die Stabfunktions-Steuersysterne 38 und 40 ordnen diese Gruppenteile des gewählten Stabes zu. Der Befehl für eine Stabbewegung wird zunächst mit der Statusinformation verglichen, wie es bereits beschrieben wurde, und dann, wenn er zulässig ist, bewirkt er eine zeitgesteuerte Folge von Ausgangssignalen, die auf entsprechenden Gruppenteilen erzeugt werden.

Das System führt jedem Stab, für die Steuerfunktion, Signale zu auf Leitungen, die von der Steuerkonsole 36 zu den entfernten Magnetventilen 44 verlaufen, eine Strecke von mehreren 100 m. Zusätzlich wird eine Statusangabe für jeden Stab in paralleler Form von der hydraulischen Steuereinheit 44 zu der Steuerkonsolenanzeige 56 zurückgeleitet. Durch das Stabgruppenantriebssystem wird ein Zeit-Multiplex-Verfahren der Signalübertragung verwendet. Die Eingangssignale des Operateurs, sowohl für die Stabwahl als auch die Bewegungssteuerung, werden gebündelt (multiplexiert) an den Handschaltern in dem Stabinterfacesystem 36.

Beschreibung des Nuklearsystena-Testsimulators

Chassis

Der Testsimulator 10 enthält einen 16-Bit-Mikroprozessor, der mit spezial-ausgelegten gedruckten Schaltkarten verstärkt ist, die ihn befähigen, spezifizierte Instrumentenfunktionen auszuführen. Die hintere Hälfte des Chassis nimmt ein Kartenfach ein, das die folgenden fünf Untereinheiten hält, die jeweils auf einer getrennten Schaltkarte (n) angeordnet sind:

(1) lö-Bit-Vielzweck-Computerkarte - Diese Untereinheit, die auf dem Intel 8088-Mikroprozessor basiert, führt eine zentrale Steuerung aller Untereinheiten über die Computerbusstruktur aus, bestimmt die spezielle Testinstrumentfunktion, die zu irgendeiner gegebenen Zeit auszuführen ist, dirigiert den Testsignaleingang und -ausgang über die spezifizierten Schaltkarten und führt Simulationsalgorithmen mit hoher Geschwindigkeit aus.

(2) ROM-Speicherkarte - Die verschiedenen Computerprogramme, Datentabellen und Betriebshilfen sind in einem 256-Kilobyte Festwertspeicher (ROM) gespeichert.

(3) Graphik-Anzeigekarte - Diese Untereinheit generiert Zeichen und Liniengraphiken mit hoher Auflösung für die Anzeige auf der Kathodenstrahlröhre.

(4) Standard-E/A-Karte - Diese Untereinheit bildet das Interface zwischen den Fronttafeltasten und dem Computer und führt den Eingang/Ausgang der digitalen Testsignale aus.

(5) Spezialzweckkarten - Damit der Testsimulator Signale sendet und empfängt, die nach Format, Pegel und zeitlicher Steuerung mit dem untersuchten Schaltungsabschnitt kompatibel sind, sind Schaltkarten für spezielle Zwecke erforderlich (für den SteuerStabsimulator werden zwei verwendet). Zusätzlich überwachen diese Karten Eingangssignale, sie generieren Ausgangssignale und sie führen Realzeitsimulationen unter Computersteuerung durch.

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Dieser Aufbau gestattet, daß ein einziger Nuklearsystem-Testsimulator verwendet werden kann für die Simulation von mehreren Anlagensystem durch den Austausch von einem Satz von Speicherund Spezialzweckkarten gegen einen anderen.

Die Seite des Chassis enthält auch eine Leistungseinspeisung für alle Elektronikschaltungen und Lampen. Die Front des Instruments enthält einen grünen, 9 Zoll, CRT-Monitor hoher Auflösung zusammen mit dessen Controller.

Beschreibung der Untereinheiten

Wie bereits ausgeführt wurde, enthält der Testsimulator 10 fünf Untereinheiten. Fig. 5 zeigt ein funktionales Blockdiagramm für den Testsimulator, wie er für eine Steuerstabsimulations aufgebaut ist. Ein 16-Bit-Mikroprozessor 110 liefert die Steuerfunktionen an die anderen Untereinheiten über einen Bus 112, der den Mikroprozessor 110 mit allen anderen Untereinheiten verbindet. Der Bus 112 stimmt mit dem IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) "Multibus Standard 796" überein. Der Mikroprozessor 110 ist über parallele Signalleitungen 114 mit den sechs Softtasten 116 der Fronttafel verbunden (in Fig. 1 als Tasten 22 gezeigt). Der Mikroprozessor 110 kann über Seriensignalleitungen 118 mit einem externen Monitor oder einer Aufzeichnungseinrichtung verbunden werden, wie beispielsweise einem Computer-Terminal, einem Drucker oder einem Meßstreifen (stripchart) .

Ein 256-Kilobyte Festwertspeicher (ROM) 120 ist mit dem Mikroprozessor 110 über den Bus 112 verbunden und programmiert, um verschiedene Utility-Treiber und Analyse-Routinen, die in einer mit dem Mikroprozessor 110 kompatiblen Assembler-Sprache kodiert sindjund Graphikbüchereien, Rechner- und System-Software in einer hohen Sprache zu enthalten. Die Funktion des Mikroprozessors 110 besteht darin, verschiedene dieser Routinen nach Erfordernis zu identifizieren, Zugriff zu nehmen und auszuführen,

in Abhängigkeit von den durch den Operateur gewählten Softtasten 116 und den Signalen, die an den Serieneingängen empfangen werden, die im folgenden erläutert werden.

Die Anzeige (Display) des Testsimulators wird durch ein Zeichen- und Liniengraphik-Display-Interface 130 mit hoher Auflösung erzeugt, das über den Bus 112 mit dem Mikroprozessor 110 verbunden ist. Das Interface 130 erzeugt auf Signalleitungen 132 ein Videosignal, das durch den CRT-Controller und die Anzeige 134 empfangen wird. Das CRT-Display (in Fig. 1 als 16 gezeigt) innerhalb des Kästchens 134 ist eine 40-Zeilen/84-Spalten-Matrix-Display, vorzugsweise Model CIQ9, das von ITOH Electronics, Inc. Los Angeles, gefertigt wird. Der Mikroprozessor 110 führt übliche Graphikbüchereien aus, die im ROM 120 gespeichert sind, und generiert Standard-Graphiksignale auf dem Bus 112, die von dem Interface 130 dazu verwendet werden, den CRT-Controller mit Standard-Videosignalen zu versorgen, um die Information auf dem CRT-Display 116 in Abhängigkeit von den Befehlen aus dem Mikroprozessor 110 darzustellen. Das Interface 130 ist vorzugsweise ein Mikro Angelo Model MA 520, das von der SCION Corp., Reston, Virginia, gefertigt wird.

Eine Eingang/Ausgang-Untereinheit 140 bildet ein übliches paralleles Interface zwischen der Rückbeleuchtung der Softtasten 116 der Fronttafel, die dadurch mit Leitungen 142 verbunden sind, und dem Bus 112 und zwischen einem Satz von externen Steuerstab-Positionsfühlersimulatoren und dem Bus 112. Die E/A-Untereinheit 140 ist vorzugsweise ein programmierbares E/A-Expansion Board Model SBC 519 der Firma INTEL, California. Ein Signalkabel 144 verbindet elf Steuerstab-Positionsfühlersimulatoren, die mit der E/A-üntereinheit 140 verbunden sind (über zwei Stabpositions-Multiplexer), wenn der Testsimulator 10 dazu verwendet wird, um Positionsfühler zu simulieren, wenn die Stabpositions-Multiplexer-Gehäuse 52 und 54 getestet werden.

Der vorstehend erläuterte Mikroprozessor 110, der ROM 120, das Graphik-Interface 130 und die parallele E/A-Untereinheit 140

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sind an sich bekannt.und ihre Struktur, Funktion und Verbindung wird aus der vorstehenden Beschreibung der Funktion des gesamten Testsimulators 10 deutlich. Insbesondere gilt dies aber nach der folgenden Erläuterung des Erfindungsgedankens, der sich auf eine fünfte Untereinheit bezieht, die einen Satz von zwei Wortgenerator/Empfängern und einen Satz von vier Transpondern enthält. Jeder Wortgenerator empfängt über Anschlüsse 28, die den Nuklearsystem-Testsimulator 10 mit der Steuerstabschaltung verbinden. Die zwölf Kabelanschlüsse 28 erscheinen auf der rechten Seite von Fig. 2.

In Fig. 5 sind die Wortgenerator/Empfänger 150 dargestellt, die mit dem Bus 112 verbunden sind und serielle Befehlswörter auf Eingangsleitungen 152 empfangen und serielle Antwortwörter auf Ausgangsleitungen 154 erzeugen. Diese Befehls- und Antwortwörter werden über die verbindenen Wortgenerator/Empfänger-Kabel an die SteuerStabschaltung geschickt. Die seriellen Worteingangsleitungen 152 sind ferner mit einem Satz von vier Transpondern 160, 162, 164 und 166 verbunden. Die Transponder 160 bis 166 erzeugen serielle Bestätigungswörter auf Ausgangsleitungen 170, 172, 174 bzw. 176. Diese Wörter werden in ähnlicher Weise an die Steuerschaltung über die Kabel übertragen, die den Testsimulator 10 mit der Schaltung verbinden.

Fig. 6 stellt die interne Architektur von einem der zwei Wortgenerator/Empfänger 150 dar, der für den anderen typisch ist, wobei der Nuklearsystem-Testsimulator in Fig. 5 mit insgesamt zwölf Eingangskanälen und einem der vier Transponder 160, der für die übrigen drei Transponder 162, 164 und 166 typisch ist, gezeigt ist.

Die Wortgenerator/Empfänger 150 enthalten ein Koppelnetz 200, das die seriellen Eingangssignale 152 (Fig. 5) empfängt, die ein IDENT-Wort "A", das auf einer Signaleingangsleitung 202 empfangen wirdyund einen redundanten IDENT-Wortabschnitt "B" aufweisen, der auf der Signaleingangsleitung 204 empfangen wird. Ferner wird in das Koppelnetz 200 die übrigen Abschnitte von den

seriellen Eingangssignalen auf den Signaleingangsleitungen 206 eingegeben. Das Koppelnetz 200 ist mit dem Bus 112 (Fig. 5) über ein Bus-Interface 208 verbunden. Eine genaue Beschreibung des Bus-Interface wird später in Verbindung mit dem Transponder 160 gegeben. Das Bus-Interface 208 ist mit den verschiedenen Wortgenerator/Empfängers einschließlich des Koppelnetzes 200 über Signalleitungen 210 verbunden.

Das Koppelnetz 200 verarbeitet das serielle Wort, das auf Signalleitungen 206 empfangen wird, auf der Basis der vorderen Identifizierabschnitte des Wortes, die auf Signalleitungen 202 und 204 empfangen werden. Das empfangene serielle Befehlswort hat das sogenannte "General Electric (GE) serielle Format", das in Fig. 7 dargestellt und mit 400 bezeichnet ist. Unter der Steuerung des Mikroprozessors 11O^ während die entsprechende, im ROM 120 gespeicherte Routine ausgeführt wird, auf die durch die Identifizierabschnitte des Wortes, die auf den Leitungen 202 und 204 empfangen werden, Zugriff genommen wird, wird eine Momentaufnahme oder ein "Snapshot" erzeugt, wodurch eine (32-Bit) Byte-zu-(32-Bit)-Byte-Analyse in Realzeit durch den Mikroprozessor 110 durchgeführt wird, während die entsprechende Analyseroutine ausgeführt wird, die im ROM 120 gespeichert ist. Diese Analyse wird in einem nicht gezeigten Arbeitsspeicher (RAM) für eine anschließende Anzeige auf dem CRT-Display 16 gespeichert.

Das Koppelnetz 200 ist mit einem Wortempfänger 212 verbunden, der dem Koppelnetz Information zugeführt über Signalleitungen 210, um eine weitere Verarbeitung des seriellen Befehlswortes zu erleichtern, das auf Signalleitungen 206 empfangen wird. Das Koppelnetz 200 ist auch mit einem Wortgenerator "A" 214 über Signalleitungen 216 verbunden. Der Wortgenerator 214 ist auch mit dem Mikroprozessor 110 über das Bus-Interface 208 und Signalleitungen 210 verbunden. Wie im folgenden noch näher erläutert wird, erzeugt,unter Steuerung des Mikroprozessors 110, der die entsprechende Driver-Utility-Routine ausführt, die im ROM 120 gespeichert ist, der Wortgenerator 214 ein serielles

Antwortwort 410 (Fig. 7) auf der Signalleitung 218, das das Antwortwort simuliert, das die richtige Positionierung des Steuerstabes an diesem Punkt in dem System übertragen lassen würde, als Antwort auf das IDENT-Wort, wie es an den seriellen Eingängen 152 zu dem doppelten Generator/Empfänger 150 empfangen wird.

Die Wortgenerator/Empfänger 150 enthalten einen Wortgenerator "B" 220, der mit dem Koppelnetz 200 über Signalleitungen 222 und mit dem Mikroprozessor 110 über das Bus-Interface 208 und Signalleitungen 210 verbunden ist. Der Wortgenerator "B" 220 funktioniert in allen Belangen wie der Wortgenerator "A" 214, außer daß er auf einen Identifizierabschnitt auf Eingangssignalleitungen 204 anspricht. Der Wortgenerator "B" generiert sein serielles Antwortwort auf der Signalleitung 224.

Fig. 6 stellt auch die interne Architektur des Transponders 160 dar, der stellvertretend für die Transponder 162, 164 und 166 beschrieben wird. Der Transponder 160 weist eine Synchronisier- und Zählerschaltung 230 auf, die auf Eingangssignalleitungen 232 eines der seriellen Eingangssignale auf den Signalleitungen 206 empfängt. Die Synchronisier- und Zählschaltung 230 erkennt den Beginn eines Befehlswortes 400 (Fig. 7) in seriellem GE-Format, das auf seriellen Eingangsleitungen 152 empfangen wird, und paßt dieses Wort für eine weitere Verarbeitung durch den Transponder 160 an, wie es im folgenden näher erläutert wird. Eine genaue Beschreibung und das Schaltbild der Synchronisier- und Zählerschaltung 230, die stellvertretend für andere Synchronisier- und Zählerschaltung 302 und 308 ist, die in Fig. 8 dargestellt sind, werden später gegeben.

Die den Operator-Status verfolgende Logikschaltung 234 überwacht kontinuierlich jedes Befehlswort, das von dem Transponder 160 auf Signaleingangsleitungen 232 empfangen wird ₍ und wenn der Operator eine Änderung befiehlt, wie beispielsweise die Bewegung eines Steuerstabes, bewirkt der so empfangene Befehl, daß die Folge-Logik-Schaltung 234 eine Unterbrechung auf

-ViT-

der Leitung 238 generiert, die zum Mikroprozessor 110 übertragen wird (auf einer Signalleitung/ die in Fig. 5 nicht gezeigt ist). Dieser Prozess wird dadurch ausgeführt, daß mehrere vergangene Befehlswörter, die auf Leitungen 232 empfangen wurden, mit dem gegenwärtigen Wort verglichen wird, das in einer noch zu beschreibenden Weise empfangen wird.

Eine Spitzeneinsetz-Schaltung 240 injiziert ein Signal in die serielle Schaltung 236, wie es durch das serielle GE-Format erfordert wird. Fig. 7 zeigt auch ein "Bestätigungs"-Wort, das in einem Arbeitsspeicher (RAM) 242 gespeichert ist. RAM 242 ist mit der seriellen Schaltung 236 verbunden, und Bestätigungswörter können seriell zu der Schaltungsanordnung übertragen werden, nach der Injektion des Signals durch die Schaltungsanordnung 240. Die serielle Schaltung 236 generiert das Bestätigungswort auf einer Signalleitung 244 (170 in Fig. 5).

Für eine weitere Beschreibung der Struktur und der Arbeitsweise der Wortgenerator/Empfänger 150 wird nun auf Fig. 8 Bezug genommen, die die interne Struktur des Wortgenerators "A" 214 (Fig. 6) darstellt, der stellvertretend für den anderen Wortgenerator ist, der innerhalb des Testsimulator-Instruments gemäß der Erfindung verwendet wird. Fig. 8 stellt auch die interne Struktur des Bus-Interface 208 (Fig. 6) dar, die entsprechend für jedes derartige Interface gilt, das in allen Wortgenerator/ Empfängern des Nuklearsystem-Testsimulators 10 verwendet sind.

Ein IDENT-Wortabschnitt 420 des seriellen Wortes (Fig. 7), das auf einer Signaleingangsleitung 202 (Fig. 6) empfangen wird, wird erkannt und durch das Koppelnetz 200 (Fig. 6) an den Wortgenerator "A" 214 über eine Signalleitung 300 (216 in Fig. 6) weitergeleitet. Die Signalleitung 300 ist mit einer Synchronisier- und Zählerschaltung 302 und mit einem seriellen Register 304 verbunden. Ein Empfang des Identifizierabschnitts des seriellen Befehlswortes durch die Synchronisier- und Zählerschaltung 302 bewirkt, daß die Schaltungsanordnung Zeitsteuersignale auf Zeitsteuersignalleitungen 306 über einen

internen Lesespeicher (ROM) generiert, die auf Leitungen 306 durch einen 16-Bit-Synchronzähler 308 empfangen und von diesem als ein Ausgangs- oder Anfangswert verwendet wird, der etwas besonderes ist für den bestimmten Identifizierer, der durch den Wortgenerator 214 empfangen wird.

Gleichzeitig mit dem oben beschriebenen Vorgang ist das richtige serielle Antwortwort 410 (Fig. 7) aus dem ROM 120 (Fig. 5) ausgelesen worden unter Steuerung des Mikroprozessors 110 (Fig. 5) und steht zur Verfügung für eine Übertragung über den Bus 310 (112 in Fig. 5). Das Bus-Interface 208 (Fig. 6) enthält eine Pufferschaltung 312, eine Eingangs-/Ausgangs-(E/A)-Karte 314 und eine Speicherkarte 316, die jeweils mit dem Bus 310 verbunden sind und darauf einen Teil der Information empfangen.

Die E/A-Karte 314 enthält eine kombinatorische Logikschaltung 318, die aus einem digitalen Komparator und einem ROM besteht. Generator-Moden und Empfänger-Auslesungen werden durch diese E/A- Karte gesteuert.

Die Speicherkarte 316 ist ebenfalls mit der kombinatorischen Logikschaltung 318 verbunden und generiert ein Signal für die Logikschaltung 318, die anzeigt, daß der jeweilige Wortgenerator, hier "A" oder 214, gewählt worden ist. Die Logikschaltung 318 liefert diese Information an ein serielles Register 304 über eine Moden-Wähl-Signalleitung 320. Als Antwort auf den Empfang von der Speicherkarte 316 generiert die Logikschaltung 318 ein Ansteuersignal, das von einem Arbeitsspeicher (RAM) 322 auf einer Steuersignalleitung 324 empfangen wird.

Das entsprechende serielle Antwortwort, das aus dem ROM 120 (Fig. 5) ausgelesen ist, steht an der Pufferschaltung 312 zur Verfügung und wird von dieser über einen internen Bus 326 zum RAM 322 bei dem Ansteuer- oder Freigabesignal übertragen. Wenn sie in dem RAM 322 gespeichert sind, können die verschiedenen Abschnitte der seriellen Antwort, wie sie in Fig. 7 gezeigt ist,

über den internen Bus 326 adressiert werden nach Angabe durch das Zeitsteuermuster, das in dem 16-Bit-Synchronzähler 308 zirkuliert, der mit dem RAM 322 und und eine Umsetz-Logikschaltung 328 über den internen Bus 326 verbunden ist.

Die Umsetz-Logikschaltung 328 ist über den internen Bus 326 mit dem seriellen Register 304 verbunden, so daß nach der Speicherung der Moden-Wähl-Information in dem Register das in dem Zähler 308 zirkulierende Zeitsteuermuster aus dem Register 304 über die Umsetz-Logikschaltung 328 in den Zähler 308 geladen werden kann.

Ein Datenbus 332 verbindet den RAM 322 mit einem Ausgangs-Register 330, und ein im RAM 322 gespeichertes serielles Antwortwortmuster kann zum Ausgangsregister 330 übertragen werden unter Steuerung des Synchronzählers 308, der die übertragung der Adressen zum RAM synchronisiert, so daß die verschiedenen Abschnitte der seriellen Antwort 410 (Fig. 7) zum Ausgangs-Register 330 auf Signalleitungen 332 gemäß dem Zeitsteuermuster in GE-Format geleitet werden.

Die resultierende Antwort, die in dem Ausgangs-Register 330 gespeichert ist, kann seriell übertragen werden auf einer Signalleitung 334 (154 in Fig. 5). Sowohl das empfangene, serielle Befehlswort 400 als auch das serielle Antwortwort 410, das durch den Nuklearsystem-Testsimulator 10 generiert ist, können auf der Kathodenstrahlröhre angezeigt werden, indem der Mikroprozessor 110 entsprechende Graphik-Routinen ausführt, die in dem ROM 120 gespeichert sind.

Wenn er mit dem Stabsteuerungs- und Informationssystem RC&IS (Fig. 3) verbunden ist, simuliert der Testsimulator 10 gemäß der Erfindung den Empfang von Befehlswörtern an den seriellen Eingängen 152 (Fig. 5), von wo sie dem Generator/Empfänger 150 (Fig. 5) zugeführt werden. Gemäß Fig. 6 führt das Koppelnetz 200 den vorstehend beschriebenen Vergleich aus, und wenn von diesem eine Zustimmung angegeben wird, werden die Befehlswörter

ic

- -as -

über das Koppelnetz 200 zum Wortgenerator "A" 214 über Signalleitungen 216 und zum Wortgenerator "B" 220 über Signalleitungen 222 übertragen.

Im normalen Betrieb empfängt auch jeder Transponder bzw. Umsetzer 44 (Fig. 3) das Befehlswort und löst die Multiplex-Bildung auf und vergleicht dessen eigene Identität mit der in dem Wort enthaltenen. Derjenige, dessen Identität paßt (dieser wird der "gewählte" Transponder genannt) decodiert das Ventilsteuersignal und arbeitet dementsprechend. Er generiert auch ein "Bestätigungswort" 430 (Fig. 7), das seine Identität und seinen Treibereinheits-Status (einschließlich des Status der Ventiltreiberschaltung) enthält,und er sendet das Wort zurück zur Konsole 36.

Der Testsimulator 10 sorgt in ähnlicher Weise für die Simulation der Transponder durch die Transponderschaltungen 0, 1,2 und 3, die in Fig. 5 als 160, 162, 164 bzw. 166 gezeigt sind. Das Befehlswort wird auf Signalleitungen 152 (Fig. 5) empfangen und an die vier Transponder in der gezeigten Weise übertragen. Gemäß Fig. 6 wird das Befehlswort über die Signalleitung 232 zur Synchronisier- und Zählerschaltung 230 übertragen, die den jeweiligen Identitätsabschnitt des auf den Eingangsleitungen 232 empfangenen Befehlswort erkennt und den verbleibenden Wortabschnitt "anpaßt", wenn er durch diesen bestimmten Transponder bzw. Umsetzer zu verarbeiten ist.

In diesem Fall ordnet die Spitzeneinsetz-Schaltung 240 den richtigen Identifiziererabschnitt in die serielle Schaltungsanordnung 236 ein, und der Rest des jeweiligen "Bestätigungswortes", das in dem RAM 242 gespeichert ist, wird in die serielle Schaltungsanordnung 236 geladen, um das richtige "Bestätigungswort" zu bilden, das über die Signalleitung 244 zurückzuleiten ist.

An der Steuerkonsole 36 kann der Operator zu jeder Zeit eine Änderung, beispielsweise die Bewegung eines Steuerstabes, an-

-Anfordern, indem die richtigen Befehlssignale gesendet werden. Unter normalen Bedingungen würde eine derartige Änderung durch den Transponder erkannt werden. Der Testsimulator simuliert dies, indem er bewirkt, daß die Operator-Folge-Logikschaltung 234 eine Unterbrechung auf der Leitung 238 generiert, die an den Mikroprozessor 110 (Fig. 5) übertragen wird.

Die Koordinaten der Steuerstäbe der Kernkraftanlage, wie sie auf der Systemkernkarte, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, angezeigt werden, haben keine Bedeutung für die Hardware, die in dem Stabsteuerungs- und Informationssystem RC&IS verwendet wird. Stattdessen antwortet die Hardware auf binäre X- und Y-Adressen in dem Bereich von (X, Y) = (2, 2) bis (19, 19). Eine Umwandlung der Anlage-Koordinaten in ein serielles Wort-Bit-Adressier-Schema kann auf einfache Weise erreicht werden, indem auf die entsprechende Anlageanordnung der Steuerstäbe Bezug genommen wird. Der Testsimulator 10 gemäß der Erfindung reproduziert diese Umwandlung, indem der Mikroprozessor 110 die entsprechenden Umwandlungsroutinen, die in dem ROM 120 gespeichert sind, ausführt, so daß die entsprechende Kernkartenanzeige durch den Kathodenstrahlröhren-Controller 134 in Abhängigkeit von Graphikroutinen generiert wird, die ebenfalls in dem ROM 120 gespeichert sind.

Wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, verwendet der Nuklearsystem-Testsimulator 10 verschiedene Synchronisier- und Zählschaltungen, wie beispielsweise 230 (Fig. 6) und 302 und 308 (Fig. 8), die Eingangssignale in seriellem Wortformat annehmen. Ein Schaltbild von einer dieser Schaltungsanordnungen, das stellvertretend für die anderen ist, ist in Fig. 9 gezeigt. Das Schaltbild enthält vier 4-Bit-Binärzähler 500, 502, 504 und als integrierte Schaltungen, die vorzugsweise Typen 74LS393 der Firma Signetics Corporation, Sunnyvale, California sind.

Der Zähler 500 empfängt an einem asynchronen Eingangsanschluß MRO das serielle Eingangswort auf einer Signalleitung 508. Ein synchronisierender Taktimpuls von einem Systemtakt (nicht ge-

zeigt) wird an einem Eingangsanschluß CP2 des Zählers 502 empfangen, der auch an einem Anschluß MR2 das Ausgangssignal der vierten Stufe des Zählers 500 über eine Signalleitung 510 empfängt. Die Zähler 504 und 506 empfangen auch das Ausgangssignal der vierten Stufe des Zählers 508 über eine Signalleitung 510 an Eingangsanschlüssen MR4 bzw. MR6.

Das Ausgangssignal der dritten Stufe des Zählers 502 wird einem Eingang CP4 zum Zähler 504 zugeführt, und das Ausgangssignal der dritten Stufe des Zählers 504 wird einem Eingang CP6 zum Zähler 506 zugeführt. Die Ausgangssignale der ersten drei Stufen der Zähler 502, 504 und 506 werden dem Adressenwählabschnitt eines nicht-gezeigten Lesespeichers (ROM) zugeführt, der der Synchronisier- und Rundungsschaltung in Fig. 9 zugeordnet ist, um eine 9-Bit-Adresse A_n, K₄., ...A₀ zu bilden.

υ ι ο

Eine Signalleitung 512 bringt das niederwertige Bit der Information der ROM-Adresse, das durch die Adresse Α.,Α.., ... A„ spezifiziert ist, an einen CPO-Eingang zum Zähler 500. Dieses Bit wird als das Schiebe/Lade-Signal für die Synchronisierund Zählschaltung verwendet.

Gemäß Fig. 7 enthält der Systemtakt einen Mikrotaktabschnitt, der drei Komponenten enthält, die mit \i^, μ_β, |i_c bezeichnet sind, wie es in Fig. 7 bei 440, 442 bzw. 444 gezeigt ist. Die Frequenz von μ ist doppelt so groß wie diejenige von μ.,, und diejenige von μ_Ά ist doppelt so groß wie die von μ_. Die drei Mikrotaktsignalkomponenten werden dem CP2-Eingang des Zählers 502 zugeführt und erscheinen an den Ausgängen, synchronisiert durch das Eingangssignal auf der Leitung 510, so daß μ_Α am Ausgang der Stufe 1 des Zählers 502, μ_η am Ausgang der Stufe 2 und μ^ am Ausgang der Stufe 3 gleichzeitig anstehen und die hochwertigen Adressen-Bits A_Q, A. und A für den ROM bilden.

Der Systemtakt enthält auch einen Programmtaktabschnitt, der als ein Statuszähler verwendet wird, der fünf Komponenten enthält, die mit TT₇,, TT_n, TT_n, TT_n ^und "⁷⁷N? bezeichnet sind, die in

Fig. 7 als 446, 448, 450, 452 bzw. 454 gezeigt sind. Diese fünf Programmtaktkomponenten werden ebenfalls dem Eingang CP2 des Zählers 502 zugeführt und haben Frequenzen, wobei ir _A doppelt so groß wie Tr_n ist, TT_n doppelt so groß wie tr_ ist, TT-,

OO L. v-

doppelt so groß wie TT₀, TT₀ doppelt so groß wie TT „ und Tr die Hälfte von μ ist. Wenn also μ am Ausgang von Stufe 1 des Zählers 502 ansteht, und μ^. und μ_, am Ausgang der Stufen

ο L·

2 und 3 anliegen, wie es vorstehend erläutert wurde, liegt TT, am Ausgang der Stufe 1 des Zählers 504 usw. an, so daß bei jedem gegebenen synchronisierenden Taktimpuls die 9-Bit-ROM-Adresse aus dem seriellen Wort besteht, das aus μ. μ_β μ^ Tr TTgTr₀TT₀TTg gebildet ist.

Das Schiebe/Lade-Signal ist in dem Zeitsteuerbild gemäß Fig. bei 458 gezeigt und wird dem Eingang CPO des Zählers 500 zugeführt. Da das Ausgangssignal der vierten Stufe mit Eingängen aller anderen Zähler verbunden ist, dient der Zähler 500 als der Master-Reset für die übrigen Zähler 502, 504 und 506. Der Zähler wird an jedem zweiunddreißigsten Impuls neu geladen, der am Eingang CPO zum Zähler 500 empfangen wird. Fig. 7 stellt deshalb die Signale dar, die innerhalb der Synchronisier- und Zählerschaltung für eine derartige 32-Puls-Periode vorhanden sind.

3c?

- Leerseite

Claims (8)

1. Patentansprüche

   Transportabler Testsimulator für eine Kernkraftanlage, die eine Steuertafel, einen Reaktor mit mehreren betätigbaren Stäben zum Bewegen in und aus dem Reaktor für den Betrieb der Anlage und eine Steuerstabschaltung aufweist, die sich zwischen der Steuertafel und den Reaktorstäben erstreckt und seriell Befehlswörter zwischen der Tafel und den Stäben überträgt und verbindende Interfaces an vorgewählten Punkten zwischen der Steuertafel und den Stäben aufweist, gekennzeich.net durch einen Testsimulatoreingang für einen Transport zu und eine Verbindung mit der Steuerstabschaltung an wenigstens einem Interface zum Empfangen von seriellen Befehlswörtern von der Steuerstabschaltung, wobei jeder serielle Befehl einen Identifizierungsabschnitt und einen Befehlsabschnitt aufweist,

   Mittel zum Verarbeiten der seriellen Befehlswörter innerhalb des Simulators zum Identifizieren desjenigen Abschnitts der Kernkraftanlage, der durch diesen Identifizierabschnitt bezeichnet ISt₇ und zum Verarbeiten des dem Befehlsabschnitt entsprechenden Wortes nach der Identifikation, Mittel zum Generieren eines Antwortwortes, das dem Befehls-

   ORIQIMAL

   abschnitt entspricht, und

   Ausgangsmittel zum Senden und übertragen des Antwortwortes zur Kernkraftanlage an dem Interface derart, daß die Steuertafel auf das Antwortwort reagiert..
2. 2. Testsimulator nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel ferner Mittel aufweisen zum Generieren eines Bestätigungswortes, das auf den Identifizierabschnitt anspricht,und daß die Ausgangsmittel ferner Mittel aufweisen zum Senden und übertragen des Bestätigungswortes zur Kernkraftanlage an dem Interface derart, daß die Steuertafel auf die Bestätigung des Identifizierabschnitts anspricht.
3. 3. Testsimulator nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß das Antwortwort des Befehlswortes ein Anlagenfehler-Ausgangssignal enthält und daß die Mittel zum Verarbeiten innerhalb des Simulators Mittel aufweisen zum Generieren eines Antwortwortes, das ein Fehler-Ausgangssignal ist.
4. 4. Testsimulator nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil einer Anzeige auf dem Testsimulator vorgesehen ist, um einem Operator an dem Testsimulator wenigstens einen Teil von entweder dem Befehlswort oder dem Antwortwort visuell anzuzeigen, wobei die Mittel zum Verarbeiten innerhalb des Simulators Mittel aufweisen zum Generieren der visuellen Anzeige in Abhängigkeit von dem Befehlswort oder dem Antwortwort.
5. 5. Verfahren zum Testen einer Kernkraftanlage mit einem Testsimulator, wobei die Kernkraftanlage eine Steuertafel, einen Reaktor mit mehreren betätigbaren Stäben zum Bewegen in und aus dem Reaktor für den Betrieb der Anlage und eine Steuerstabschaltung aufweist, die zwischen der Steuertafel und den

   .3^20649

   Reaktorstäben angeordnet ist, die seriell Befehlswörter zwischen der Steuertafel und den Stäben überträgt, wobei jeder serielle Befehl einen Identifizierabschnitt und einen Befehlsabschnitt aufweist, und die mehrere Verbindungs-Interfaces an vorgewählten Punkten innerhalb der Schaltungsanordnung aufweist,

   gekennzeichnet durch folgende Schritte: es wird ein transportabler Testsimulator verwendet, der Eingänge und Ausgänge aufweist zum Verbinden mit der Schaltungsanordnung an den Interfaces,

   der Testsimulator wird nach einem der Interfaces transportiert und das Interface wird geöffnet bzw. unterbrochen, um die Befehlsbahn zwischen der Steuertafel und dem Reaktor zu deaktivieren,

   der Simulator wird stattdessen mit dem Interface verbunden,

   innerhalb des Simulators werden die Befehlswörter zwischen den Stäben und der Steuertafel verarbeitet, wobei derjenige Abschnitt der Kernkraftanlage identifiziert wird, der in dem Identifizierabschnitt bezeichnet ist, und es wird eine Anwort gegeben auf den Befehlsabschnitt des Wortes nach der Identifikation,

   ein Antwortwort wird innerhalb des Simulators generiert, das auf den Befehlsabschnitt anspricht_yund das Befehlswort wird an dem Interface ausgegeben, wodurch die Steuertafel auf das Antwortwort reagiert.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5,

   dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verarbeitung der Befehlswörter innerhalb des Simulators ein Bestätigungswort generiert wird, das auf den Identifizierabschnitt anspricht, und das Bestätigungswort an dem Interface abgegeben wird, wodurch die Steuertafel auf die Bestätigung des Identifizierabschnitts anspricht.

   _ ^520649
7. 7. Verfahren nach Anspruch 5,

   dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verarbeitung der Befehlswörter innerhalb des Simulators ein Antwortwort generiert wird/ das ein Fehlerausgangssignal ist.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 5,

   dadurch gekennzeichnet, daß ein transportabler Testsimulator verwendet wird, der eine Anzeige bzw. ein Display aufweist, der einem.Operator an dem Testsimulator wenigstens einen Abschnitt von entweder dem Befehlswort oder dem Antwortwort visuell anzeigt, und daß beim Verarbeiten der Befehlswörter innerhalb des Simulators die visuelle Anzeige generiert wird, die auf das Befehlsoder Antwortwort anspricht, und daß an dem Simulator wenigstens ein Teil von entweder dem Befehlswort oder dem Antwortwort visuell überwacht wird.