KR101335657B1 - System and method using realtime simulator and programmed system switching for the validation of large-scaled dcs - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 구현장치 및 구현방법에 관한 것으로서, DCS 적용대상인 발전소의 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)를 구동하되, 검증대상인 Simulated DCS(11)의 System Switching 작업 및 Auto-Comparator 기능을 수행하는 Sim 노드부(1); DCS 계통 혹은 시뮬레이터 제어계통 중 어떤 제어계통을 연결할지 System Switching 선택작업을 수행하는 Instructor Station부(6); 검증될 대상인 원전 및 화력발전용 Stimulated DCS(11); Master 노드측 I/O Process노드(9); DCS 시스템측의 입출력을 위한 DCS측 I/O Process 노드(10); 및 Master 노드측 I/O Process노드(9)와 DCS측 I/O Process 노드(10)를 관리하기 위한 마스터노드 (Master Node)부(7);를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 대규모 원전 혹은 화력용 DCS 검증을 위해, 제어계통 개별 검증을 위해 프로세스 모델들을 제어계통별로 준비하고, 그들 제어계통의 조합 혹은 전체 제어계통의 시험을 위해 또다른 프로세스 모델을 구비해야하는 기존방식의 비효율적 접근방식에서 탈피하여, 개별 혹은 전체 제어계통 검증을 위해 통합된 하나의 프로세스 모델에서 System Switching을 함으로써, 소프트웨어 제어계통에서 DCS 제어계통으로의 System Switching을 계통별로 선택할 수 있어 대규모 DCS의 검증을 용이하게 하는 효과가 있다.The present invention relates to a large-scale DCS implementation apparatus and implementation method using a simulator and system switching, while driving the simulator process modeling unit 201 of the power plant to be applied DCS, the system switching operation and auto- A Sim node unit 1 performing a comparator function; An Instructor Station 6 for performing a System Switching selection operation of which control system is connected to a DCS system or a simulator control system; Stimulated DCS (11) for nuclear power and thermal power generation to be verified; A master node side I / O Process node 9; A DCS side I / O Process node 10 for input / output of the DCS system side; And a master node unit 7 for managing the master node side I / O process node 9 and the DCS side I / O process node 10.
According to the present invention as described above, for the large-scale nuclear power plant or thermal power DCS verification, the process models are prepared for each control system for verification of the control system, another process model for the combination of those control systems or the test of the entire control system The system switching can be selected from the software control system to the DCS control system by system switching in one integrated process model for verifying individual or the whole control system. This has the effect of facilitating verification of large scale DCS.

Description

실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 ＤＣＳ 검증 장치 및 그 검증방법{SYSTEM AND METHOD USING REALTIME SIMULATOR AND PROGRAMMED SYSTEM SWITCHING FOR THE VALIDATION OF LARGE-SCALED DCS}Large-scale DCS verification system using real-time simulator and system switching and its verification method {SYSTEM AND METHOD USING REALTIME SIMULATOR AND PROGRAMMED SYSTEM SWITCHING FOR THE VALIDATION OF LARGE-SCALED DCS}

본 발명은 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 검증 장치 및 그 검증방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 실시간 시뮬레이터에서 기 검증된 소프트웨어적 제어모델들을 이용하여 프로그램적 Switching 기법 및 제어결과치 자동 비교기능(Auto-Comparator)을 원전 또는 화력발전에 적용하여 대규모 DCS(Distributed Control Systems)의 건전성 검증을 수행하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a large-scale DCS verification apparatus using a real-time simulator and system switching and a verification method thereof. More specifically, a program switching technique and an automatic comparison of control result values using a software control model previously verified in a real-time simulator ( The present invention relates to a technology for performing health verification of large scale distributed control systems by applying auto-comparators to nuclear power plants or thermal power plants.

종래의 DCS(Distributed Control Systems) 검증시스템에서는 검증될 DCS 제어계통과, 그 DCS과 연계되는 발전소 프로세스 계통 모델링을 생성하여 연계함으로 DCS의 성능건전성을 검증하는 것이 통상적 DCS 검증방법론이다.In the conventional DCS (Distributed Control Systems) verification system, it is common to verify the DCS control system and the performance integrity of the DCS by generating and linking the power plant process system modeling associated with the DCS.

이때, 해당 DCS를 구성하는 제어계통의 수가 많을수록, 구성 계통들 자체 검증뿐 아니라, 전체 계통 검증을 위해 구비해야 되는 연계 프로세스 계통 모델링의 개수가 많아짐을 의미한다.In this case, as the number of control systems constituting the DCS increases, it means that not only the system lines themselves are verified but also the number of linked process system models that must be provided for the whole system verification.

예컨대, A,B 제어계통을 갖춘 DCS는 A 계통 검증 및 B 계통 검증을 독립적으로 수행하고, 그뒤 A+B 계통 통합 검증을 수행하는 것이 통상적인 관례이다. A계통 검증, B 계통 검증, A+B계통 통합등 3가지 검증에 대응되는 프로세스 계통도 3가지가 존재하게 되는 것이다.For example, it is common practice for DCS with A and B control systems to independently perform A system verification and B system verification, followed by A + B system integration verification. There are three process diagrams that correspond to three verifications: A-system verification, B-system verification, and A + B-system integration.

즉, 검증대상 DCS에서 검증해야 될 제어계통의 수가 많아질수록, 구비해야될 프로세스 모델링 개수도 늘어나고, 이는 검증에 필요한 시간소요가 기하학적으로 늘어나는 문제점이 존재함을 의미한다.That is, as the number of control systems to be verified in the DCS to be verified increases, the number of process modeling to be provided also increases, which means that there is a problem that the time required for verification increases geometrically.

또한, 개별 제어계통 및 전체 제어계통 검증을 위해 제어동작의 결과분석시, 종래에는 미리 준비한 사고 시나리오를 시험하여 나온 결과치를 미리 Off-line으로 취득한 제어결과치와 수동 비교함으로 해당 제어계통의 건전성 검증을 수행하는 방법을 취해왔다. 이는 비교검증마다 수동으로 비교분석을 해야함을 의미하므로, 많은 불편을 초래한다.In addition, when analyzing the result of control operation for verifying individual control system and the whole control system, the soundness verification of the control system is verified by manually comparing the result obtained by testing the accident scenario prepared in advance with the control result obtained in advance off-line. I have taken a way to do it. This means that the comparative analysis must be performed manually for each comparison verification, which causes a lot of inconvenience.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 훈련용 전범위 실시간 시뮬레이터를 이용하여, 각 제어계통들에 대해 프로그램적 Switching 기법 및 제어결과치 자동 비교기능(Auto-Comparator)을 적용함으로, 대규모 DCS 검증을 위해 각 제어계통 검증 및 다수의 제어계통을 포함하는 전체 제어계통에 대한 검증을 신뢰성있고도 용이하게 수행할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, using a full range real-time simulator for training, by applying a programmatic switching technique and control results auto-Comparator for each control system, It is an object of the present invention to provide an apparatus and method that can reliably and easily perform verification of each control system and verification of an entire control system including a plurality of control systems for DCS verification.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 검증 장치는, DCS 적용대상인 발전소의 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)를 구동하되, 검증대상인 Simulated DCS(11)의 System Switching 작업 및 Auto-Comparator 기능을 수행하는 시뮬레이션 컴퓨터 노드부(Sim 노드부)(1); DCS 계통 혹은 시뮬레이터 제어계통 중 어떤 제어계통을 연결할지 System Switching 선택작업을 수행하는 Instructor Station부(6); 검증될 대상인 원전 및 화력발전용 Stimulated DCS(11); Master 노드측 I/O Process노드(9); DCS 시스템측의 입출력을 위한 DCS측 I/O Process 노드(10); 및 Master 노드측 I/O Process노드(9)와 DCS측 I/O Process 노드(10)를 관리하기 위한 마스터노드 (Master Node)부(7);를 포함한다.
The large-scale DCS verification apparatus using the real-time simulator and system switching of the present invention for achieving this technical problem, while driving the simulator process modeling unit 201 of the power plant to be applied DCS, the system switching operation of the simulated DCS (11) to be verified And a simulation computer node unit (Sim node unit) 1 which performs an Auto-Comparator function; An Instructor Station 6 for performing a System Switching selection operation of which control system is connected to a DCS system or a simulator control system; Stimulated DCS (11) for nuclear power and thermal power generation to be verified; A master node side I / O Process node 9; A DCS side I / O Process node 10 for input / output of the DCS system side; And a master node unit 7 for managing the master node side I / O process node 9 and the DCS side I / O process node 10.

그리고, 전술한 바와 같은 장치를 기반으로 하는 본 발명의 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 검증방법은, System Switcher(3)가 Switching System Categorizer 기능(310)을 수행하는 (a) 단계; System Switcher(3)가 System Switching Mapping Table(323)을 분석하는 Mapping Table Parser 기능(311)을 수행하는 (b) 단계; System Switcher(3)가 상기 System Switching Mapping Table(323)을 바탕으로 각 제어변수들의 정보를 추출하여 VarLink 구조체(327)에 정보를 입력하는 System Switching Database Builder 기능(312)을 수행하는 (c) 단계; System Switcher(3)가 Instructor Station부(6)에서 계통별 System Switching 옵션 변경이 일어났는지를 주기적으로 체크하는 System Switching Periodic Checker 기능(313)을 수행하여 SysSW.nForced == 1인지 여부를 판단하는 (d) 단계; 및 (d) 단계의 판단결과, SysSW.nForced == 1인 경우, System Switcher(3)가 Instructor Station부(6)에서 옵션 변경이 일어난 Switching 방향(dir)과 부합하도록 System Switching을 수행하는 (e) 단계;를 포함한다.In addition, the large-scale DCS verification method using the real-time simulator and the system switching of the present invention based on the device as described above, the system switcher (3) performing a switching system categorizer function (310); (B) the system switcher 3 performing a mapping table parser function 311 analyzing the system switching mapping table 323; (C) performing a System Switching Database Builder function 312 in which the System Switcher 3 extracts information of each control variable based on the System Switching Mapping Table 323 and inputs information into the VarLink structure 327. ; The System Switcher (3) performs a System Switching Periodic Checker function (313) which periodically checks whether the system switching option change per system has occurred in the Instructor Station (6) to determine whether SysSW.nForced == 1 d) step; And (d), when SysSW.nForced == 1, the System Switcher 3 performs System Switching to match the switching direction (dir) in which the option change is made in the Instructor Station (6) (e). ) Step;

상기와 같은 본 발명에 따르면, 대규모 원전 혹은 화력용 DCS 검증을 위해, 제어계통 개별 검증을 위해 프로세스 모델들을 제어계통별로 준비하고, 그들 제어계통의 조합 혹은 전체 제어계통의 시험을 위해 또다른 프로세스 모델을 구비해야하는 기존방식의 비효율적 접근방식에서 탈피하여, 해당 발전소를 모의하는 훈련용 전범위 시뮬레이터의 프로세스 모델과 제어모델들을 이용하여, 개별 혹은 전체 제어계통 검증을 위해 통합된 하나의 프로세스 모델에서 System Switching을 함으로써, 소프트웨어 제어계통에서 DCS 제어계통으로의 System Switching을 계통별로 선택할 수 있어 대규모 DCS의 검증을 용이하게 하는 효과가 있다.According to the present invention as described above, for the large-scale nuclear power plant or thermal power DCS verification, the process models are prepared for each control system for verification of the control system, another process model for the combination of those control systems or the test of the entire control system System Switching in one integrated process model for individual or full control system validation, using process and control models from a full-range simulator for training that simulates the plant, avoiding traditional inefficient approaches to By doing so, system switching from the software control system to the DCS control system can be selected for each system, thereby facilitating verification of large-scale DCS.

그리고, 본 발명에 따르면, 하나의 통합된 시뮬레이터 시스템에서 DCS 제어계통들의 제어결과치와, 기존 시뮬레이터의 소프트웨어적으로 구현된 제어계통 결과를 자동 비교할 수 있게 함으로써, DCS 제어계통의 신뢰도있는 자동 검증을 수행할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to automatically compare the control result of the DCS control system and the control system result implemented by software of the existing simulator in one integrated simulator system, thereby performing reliable automatic verification of the DCS control system. can do.

도 1은 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 검증 장치를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 검증 장치의 제어계통 A를 System Switching하지 않을 경우의 제어계통 신호흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 검증 장치의 제어계통 A를 DCS로 System Switching한 경우의 제어계통 신호흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 검증 장치의 System Switcher 기동 순서도.
도 5는 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 검증 장치의 Switching System 입력 파일의 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 검증 장치의 Switching System Categorizer 관련 구조체를 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 검증 장치의 System Switching Mapping Table 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 검증 장치의 System Switching Database Builder 관련 구조체를 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 검증 장치의 System Switching/Emulated Switching시 신호흐름도.
도 10은 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 검증 장치의 DoSystemSwitching 및 DoEmulatedSwitching 함수구현 소스 예시도.
도 11은 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 검증방법을 도시한 순서도.1 is a block diagram showing a large-scale DCS verification apparatus using a real-time simulator and system switching according to the present invention.
Figure 2 is a control system signal flow diagram when not switching the control system A of the large-scale DCS verification apparatus using a real-time simulator and system switching in accordance with the present invention.
3 is a control system signal flow diagram when the control system A of the large-scale DCS verification apparatus using a real-time simulator and system switching according to the present invention when the system switching to DCS.
4 is a system switcher startup flowchart of a large-scale DCS verification apparatus using a real-time simulator and system switching according to the present invention.
5 is an exemplary diagram of a switching system input file of a large-scale DCS verification apparatus using a real-time simulator and system switching according to the present invention.
6 is a view showing a structure related to Switching System Categorizer of a large-scale DCS verification apparatus using a real-time simulator and system switching according to the present invention.
7 is a diagram illustrating a System Switching Mapping Table of a large-scale DCS verification apparatus using a real-time simulator and system switching according to the present invention.
8 is a diagram illustrating a structure related to a System Switching Database Builder of a large-scale DCS verification apparatus using a real-time simulator and system switching according to the present invention.
Figure 9 is a signal flow diagram when the System Switching / Emulated Switching of a large-scale DCS verification apparatus using a real-time simulator and system switching in accordance with the present invention.
10 is an exemplary source diagram of DoSystemSwitching and DoEmulatedSwitching function implementation of a large-scale DCS verification apparatus using a real-time simulator and system switching according to the present invention.
11 is a flowchart illustrating a large-scale DCS verification method using a real-time simulator and system switching according to the present invention.

본 발명의 구체적인 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims are to be interpreted in accordance with the technical idea of the present invention based on the principle that the inventor can properly define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It should be interpreted in terms of meaning and concept. It is to be noted that the detailed description of known functions and constructions related to the present invention is omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily blurred.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 검증 장치(A)는, DCS 적용대상인 발전소의 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)를 구동하되, 검증대상인 Stimulated DCS(11)의 System Switching 작업 및 Auto-Comparator 기능을 수행하는 시뮬레이션 컴퓨터 노드부(Sim 노드부)(1)와, DCS 계통 혹은 시뮬레이터 제어계통 중 어떤 제어계통을 연결할지 System Switching 선택작업을 수행하는 Instructor Station부(6)와, 검증될 대상인 원전 및 화력발전용 Stimulated DCS(11)과, Master 노드측 I/O Process노드(9)와, DCS 시스템측의 입출력을 위한 DCS측 I/O Process 노드(10), 및 Master 노드측 I/O Process노드(9)와 DCS측 I/O Process 노드(10)를 관리하기 위한 마스터노드 (Master Node)부(7)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the large-scale DCS verification apparatus A using the real-time simulator and the system switching according to the present invention drives the simulator process modeling unit 201 of a power plant to which DCS is applied, but is a verification target Stimulated DCS. Instructor that performs system switching selection to connect the simulation computer node part (Sim node part) (1) which performs system switching and auto-comparator function of (11) and control system of DCS system or simulator control system. Station unit 6, Stimulated DCS 11 for nuclear power and thermal power generation to be verified, Master node side I / O Process node 9, and DCS side I / O Process node for input / output of DCS system side ( 10) and a master node side 7 for managing the master node side I / O process node 9 and the DCS side I / O process node 10.

구체적으로, Sim 노드부(1)는 발전소를 모사하는 소프트웨어 모델(시뮬레이션 모델) 및 각 제어 알고리즘이 존재하는 노드로서, 시뮬레이터 제어계통 또는 DCS 제어계통중 입력을 선택하는 System Switcher(3) 및 제어계통 결과치를 자동으로 비교해주는 Auto-Comparator(4)를 포함하여 구성되되, 필드버스 실시간 통신망에 연결되어 I/O 패널과 입출력하고, 또 다른 한쪽은 시뮬레이션 데이터 네트워크에 연결되어 Instructor Staion부(6)와 연결된다.Specifically, the Sim node unit 1 is a software model (simulation model) simulating a power plant and a node in which each control algorithm exists, and a system switcher 3 and a control system for selecting an input among a simulator control system or a DCS control system. It consists of an Auto-Comparator (4) that compares the results automatically. It is connected to the fieldbus real-time communication network to input / output to the I / O panel, and the other is connected to the simulation data network to the Instructor Staion (6) Connected.

또한, Instructor Station부(6)는 Sim 노드부(1)내에 소프트웨어적으로 구현되어 있는 시뮬레이터 제어계통 신호(301) 또는 검증할 외부의 DCS 제어계통 신호(302)(계통별로)중 어느 쪽에서 오는 신호를 연결할지 System Switching에 대한 사용자 결정을 수행한다.Further, the Instructor Station section 6 is a signal coming from either the simulator control system signal 301 implemented in software in the Sim node unit 1 or the external DCS control system signal 302 (per system) to be verified. Make user decisions about System Switching.

또한, Master 노드부(7)는 입출력 처리 노드(9, 10)와, Sim 노드(1) 간의 통신을 관장하는 노드로 필드버스 전송매체의 사용권을 제어하는 일종의 버스 중재자 역할을 한다. 이와 더불어 통신망의 운영관리를 위한 각종 파라메타 조정, 각 노드에 대한 파일 송수신, 입출력 처리노드에 대한 원격 재부팅 기능을 수행할 수 있다.In addition, the master node 7 is a node that manages the communication between the input / output processing nodes 9 and 10 and the Sim node 1 and serves as a kind of bus arbiter for controlling the right of use of the fieldbus transmission medium. In addition, various parameters can be adjusted for the operation management of the communication network, file transmission / reception for each node, and remote rebooting for the input / output processing node can be performed.

또한, Master 노드측 I/O Process노드(9) 및 DCS측 I/O Process 노드(10)는 DCS I/O 포인트 데이터를 담당(수집, 가공, 입출력 처리)하는 노드로, DCS의 제어변수 및 상태 정보를 통신망으로 인가하고, 시뮬레이션 컴퓨터에서의 모델링 결과들을 통신망으로부터 인가받아, DCS의 제어입력 또는 지시치를 입력으로 처리하며, CPU 카드, Expansion Chassis, I/O 카드 또는 네트워크 카드 중에 어느 하나로 구성된다.In addition, the master node side I / O process node 9 and the DCS side I / O process node 10 are nodes in charge (collection, processing, input / output processing) of DCS I / O point data. It applies status information to communication network, receives modeling results from simulation computer from communication network, processes control input or indication value of DCS as input, and is composed of any one of CPU card, Expansion Chassis, I / O card or network card. .

또한, Stimulated DCS(11)은 검증대상이 되는 실제 DCS 시스템을 말하는 것으로, 실제 발전소에 적용될 DCS와 전적으로 동일한 Stimulated DCS(11)로 구성된다.In addition, the Stimulated DCS 11 refers to an actual DCS system to be verified, and is composed of a Stimulated DCS 11 that is entirely identical to a DCS to be applied to an actual power plant.

아울러, Sim 노드부(1)는 다시 전범위 실시간 발전소 모델링 서버(이하, '시뮬레이터 서버')(2), System Switching 기능을 구현하기 위한 System Switcher(3), 소프트웨어 제어계통 결과치 및 DCS 제어계통 결과치를 자동으로 비교분석하는 Auto-Comparator(4) 및 통신부(5)로 구성되어 있다.In addition, Sim node unit (1) is again a full range real-time power plant modeling server (hereinafter referred to as 'simulator server') (2), System Switcher (3) for implementing the system switching function, software control system results and DCS control system results It consists of an Auto-Comparator (4) and a communication unit (5) which automatically compares and analyzes.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 시뮬레이터 서버(2)는, 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)와 시뮬레이터 제어계통 모델링부(202)를 포함하여 구성되며, 시뮬레이터 제어계통 모델링부(202)는 시뮬레이터에서 이미 건전성을 입증받은 훈련용 전범위 시뮬레이터 제어모델과 동일한 기능을 수행하고, 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)는 외부 DCS 제어계통 전체 입력신호를 계통별 Switching 입력이 가능하도록 구성된다.In addition, as shown in FIG. 2, the simulator server 2 includes a simulator process modeling unit 201 and a simulator control system modeling unit 202, and the simulator control system modeling unit 202 is configured in a simulator. Performing the same function as the full-scale simulator control model for training already proved soundness, the simulator process modeling unit 201 is configured to enable the switching input for each system of the entire input signal of the external DCS control system.

즉, 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)과 연계되는 제어계통이, 시뮬레이터 제어계통 모델링부(202)에서 외부 검증대상 DCS 제어모델링부(801)로 계통별로 Switching(또는 그 반대로 Emulated Switching)(304)을 할 수 있도록, 검증 대상인 Stimulated DCS(11)의 모든 제어계통과 연계되는 시뮬레이터의 원본 동적 프로세스 프로그램을 변경함으로써, 제어계통별(또는 계통 조합별)로 시뮬레이터 제어계통에서 DCS 제어계통으로(또는 그 반대) Switching 될 수 있도록 작동한다.That is, the control system associated with the simulator process modeling unit 201 switches switching (or emulated switching) 304 for each system from the simulator control system modeling unit 202 to the external verification target DCS control modeling unit 801. By changing the original dynamic process program of the simulator associated with all control systems of the Stimulated DCS 11 to be verified, the control system (or system combination) from the simulator control system to the DCS control system (or vice versa). It works so that it can be switched.

이하에서는 그 구체적인 언급을 생략하겠으나, 시뮬레이터 제어계통 입력신호(306)에서 DCS 제어계통 입력신호(303)로의 스위칭을 System Switching 이라 명하고, DCS 제어계통 입력신호(303)에서 시뮬레이터 제어계통 입력신호(306)로의 스위칭을 Emulated Switching 이라고 명한다.Hereinafter, the detailed description will be omitted, but the switching from the simulator control system input signal 306 to the DCS control system input signal 303 is referred to as System Switching , and the simulator control system input signal (303) from the DCS control system input signal 303. Switching to 306 is called Emulated Switching .

또한, System Switcher(3)는, 운전원의 선택에 의해 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)가 시뮬레이터 제어계통 모델링부(202)의 시뮬레이터 제어계통 입력신호(306)를 입력받을지, 검증할 Stimulated DCS(11)의 DCS 제어계통 입력신호(303)를 받을지를 계통별로 선정하여, 프로그램적으로 이를 구현한 부분(도 9 및 도 10 참조)에 해당된다.In addition, the system switcher 3 is a Stimulated DCS 11 to verify whether or not the simulator process modeling unit 201 receives the simulator control system input signal 306 of the simulator control system modeling unit 202 by the operator's selection. Select whether to receive the DCS control system input signal 303 for each system, and corresponds to a part (see FIGS. 9 and 10) to implement this programmatically.

즉, 도 10에서는 시뮬레이터 프로세스 프로그램의 소스에서, 제어계통에서 연계되는 프로세스 모델변수(Ref_Model_Varname, 324)를 C언어의 참조형 변수로 변경하여, 해당 제어계통의 Switching 선택에 따라(즉, 해당 계통 변수의 dir 필드값에 따라, 330, 331), 시뮬레이터 제어계통 변수(Emulated_Varname, 325)와 연계를 할지(도 10의 DoEmulatedSwitching 함수(341) 참조), 아니면 Stimulated DCS(11)의 제어계통 변수(DCS_Varname, 326)와 연계를 할지를(도 10의 DoSystemSwitching 함수(340) 참조) 프로그램적으로 지정하는 방법을 사용한다.
That is, in FIG. 10, in the source of the simulator process program, the process model variable (Ref_Model_Varname, 324) associated with the control system is changed to a reference type variable of the C language, and according to the switching selection of the control system (that is, the corresponding system variable). 330, 331), the simulator control system variable (Emulated_Varname, 325) to be associated with (see DoEmulatedSwitching function 341 in FIG. 10), or the control system variable (DCS_Varname, 326) (see DoSystemSwitching function 340 of FIG. 10) is used to programmatically specify.

구체적으로, System Switching 및 Emulated Switching의 개념을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 아래와 같다.Specifically, the concept of system switching and emulated switching will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

먼저, 검증할 DCS가 담당하고 있는 제어계통이 3개 (A, B, C) 계통이라 가정하면, 3개중 A 계통은 시뮬레이터에 탑재되어 기동되고 있는 시뮬레이터 제어계통 입력신호(306)를 그대로 사용하기 원하고, B 및 C 계통은 DCS에서 출력되는 DCS 제어계통 입력신호(303)의 도출을 원한다고 상정한다.First, assuming that there are three (A, B, C) systems in charge of the DCS to be verified, one of the three A systems uses the simulator control system input signal 306 that is mounted on the simulator and is running. It is assumed that the B and C systems want to derive the DCS control system input signal 303 output from the DCS.

도 2는 Instructor Station 부(강사조작반)(6)에서 A 계통에 대해 시뮬레이터 제어계통 출력값(305) 연결을 원할 경우의 신호 흐름을 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a signal flow when the Instructor Station unit (Instructor Control Panel) 6 wants to connect the simulator control system output value 305 to the A system.

도 2에 도시된 바와 같이, 시뮬레이터 서버(2)의 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)의 주요 결과는 다시 시뮬레이터 제어계통 모델링부(202)로 입력(203)되고, 시뮬레이터 제어계통 모델링부(202)의 시뮬레이터 제어계통 입력신호(306)가 다시 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)로 시뮬레이터 제어계통 신호(301)가 입력된다.As shown in FIG. 2, the main result of the simulator process modeling unit 201 of the simulator server 2 is input 203 back to the simulator control system modeling unit 202, and the simulator control system modeling unit 202 of the simulator control system modeling unit 202. The simulator control system input signal 306 is again input to the simulator process modeling unit 201.

이때, 시뮬레이터 서버(2)의 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)의 주요 결과는 시뮬레이터 제어계통 출력값(305)이 입력으로도 사용되는데, 이는 Stimulated DCS(11)가 System Switching 되는 시점에서 시뮬레이터 제어계통 모델링부(202)의 제어 기능을 그대로 넘겨받기 위해서 제어 기능을 Follow-up하기 위함이다.At this time, the main result of the simulator process modeling unit 201 of the simulator server 2 is also used as the input of the simulator control system output value 305, which is the simulator control system modeling unit at the time when the Stimulated DCS (11) System Switching This is to follow-up the control function in order to transfer the control function of 202 as it is.

그리고, 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)의 주요 변수에 대한 결과치(204)는 Auto-Comparator의 '소프트웨어 제어결과치 저장공간(401)'으로 시간대별로 저장된다.(이는 추후 소프트웨어 제어계통 결과치 및 DCS 제어계통 결과치를 자동으로 비교분석하는 Auto-Comparator(567)의 비교분석시 활용된다.)
In addition, the result value 204 of the main variables of the simulator process modeling unit 201 is stored for each time zone as the 'software control result storage space 401' of the Auto-Comparator. (This will be the result of the software control system and the DCS control system. It is used for comparative analysis of Auto-Comparator (567) which automatically compares and analyzes the result.)

한편, 도 3은 Instructor Station 부(강사조작반)(6)에서 A 계통에 대해 외부 검증대상인 Stimulated DCS(11) 제어로직 연결을 원할 경우의 신호 흐름을 도시한 도면이다.On the other hand, Figure 3 is a diagram showing the signal flow when the Instructor Station unit (Instructor operation panel) 6 wants to connect the Stimulated DCS (11) control logic as the external verification target for the A system.

도 3에 도시된 바와 같이, 외부 검증대상인 Stimulated DCS(11)에서 출력하고 있는 DCS 제어계통 입력신호(303)를 시뮬레이터 서버(2)의 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)로 입력됨을 보여준다. 이때, 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)의 주요 결과는 시뮬레이터 제어계통 출력값(305)이 입력으로 다시 들어가고, DCS 제어계통이 제어 기능을 수행한 결과로 생성된 DCS 제어계통 입력신호(303)가 다시 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)로 입력되는 순환구조를 갖는다.As shown in FIG. 3, the DCS control system input signal 303 output from the Stimulated DCS 11, which is an external verification target, is input to the simulator process modeling unit 201 of the simulator server 2. At this time, the main result of the simulator process modeling unit 201 is that the simulator control system output value 305 is input again, and the DCS control system input signal 303 generated as a result of the DCS control system performing the control function is again simulated. It has a circular structure input to the process modeling unit 201.

아울러, 시뮬레이터 서버(2)의 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)의 주요 결과는 시뮬레이터 제어로직 (Emulated Control System)의 입력(203)으로도 사용되는데, 이는 시뮬레이터 제어계통 모델링부(202)가 Emulated Switching 되는 시점에서 Stimulated DCS(11) 제어모델의 제어 기능을 그대로 넘겨받기 위해서 제어 기능을 Follow-up하기 위함이다.In addition, the main result of the simulator process modeling unit 201 of the simulator server 2 is also used as an input 203 of the simulator control logic (Emulated Control System), which is the simulator control system modeling unit 202 is the Emulated Switching This is to follow-up the control function in order to take over the control function of the Stimulated DCS (11) control model at this point.

그리고, 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)의 주요 변수에 대한 결과치(205)는 Auto-Comparator(4)의 'DCS 제어결과치 저장공간(402)'으로 시간대별로 저장된다.In addition, the result value 205 of the main variable of the simulator process modeling unit 201 is stored for each time zone as the 'DCS control result storage space 402' of the Auto-Comparator 4.

그리고, '소프트웨어 제어결과치 저장공간(401)'의 값과, 'DCS 제어결과치 저장공간(402)'의 대응되는 시간별대의 값이 존재하는 경우, Auto-Comparator(4)가 소프트웨어 제어결과치와 DCS 제어결과치 비교(403) 및 분석을 수행하여, 그래프 혹은 값차이 등의 여러 자료를 사용자에게 제공함으로, Stimulated DCS(11)의 제어능력을 시뮬레이터 제어계통 모델링부(202)와 비교할 수 있게 해준다.When the value of the 'software control result storage space 401' and the corresponding time zone value of the 'DCS control result storage space 402' exist, the Auto-Comparator 4 controls the software control result value and the DCS control. The result comparison 403 and analysis are performed to provide a user with various data such as a graph or a value difference, so that the control capability of the Stimulated DCS 11 can be compared with the simulator control system modeling unit 202.

즉, 도 2 및 도 3에서 A계통, B계통, C계통 중 한계통만을 Switching 할 경우에는 개별 제어계통 검증을 수행하게 되는 것이고, A+B+C 계통을 DCS 장비입력으로 Switching하게 되면, 전체 DCS를 검증하게 되는 것이다. 이러한 방식으로, 한 개의 시뮬레이터 프로세스 모델링만으로, DCS 개별 제어계통을 각기 검증할 수도 있고, 혹은 전체 제어계통을 검증할 수도 있는 논리를 제공하는 것이다.
That is, in the case of switching only the limit system among the A system, B system, and C system in FIGS. 2 and 3, the verification of the individual control system is performed, and when the A + B + C system is switched to the DCS equipment input, DCS will be verified. In this way, only one simulator process modeling can provide logic to verify the individual DCS control systems, or to verify the entire control system.

이하, 도 4 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 검증장치의 System Switcher(3)에 대한 기동절차를 살피면 아래와 같다.Hereinafter, referring to FIG. 4 to FIG. 10, the starting procedure for the System Switcher 3 of the large-scale DCS verification apparatus using the real-time simulator and the system switching according to the present invention will be described below.

step 1) System Switcher(3)가 기동되면, 먼저 Switching System Categorizer 기능(310)이 수행된다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같은 Switching System.inp 파일(320)에서 Switching을 원하는 계통의 종류 및 정보들을 분석하여, SysSW 구조체(321)에 채운다. step 1) When the System Switcher 3 is activated, the Switching System Categorizer function 310 is first performed. That is, in the Switching System.inp file 320 as shown in FIG. 5, the type and information of the system to be switched are analyzed and filled in the SysSW structure 321.

도 6을 참조하여 SysSW 구조체(321)의 각 필드에 대해 살피면 아래와 같다.Referring to FIG. 6, each field of the SysSW structure 321 is described below.

- int nForced : System Switching 옵션에 변경이 있음을 나타내는 플래그(플래그 값이 "1"이면 사용자가 현재의 Switching 상태에서 Switching 변경하기를 원하는 계통이 있음을 의미하고, "0"이면 어느 계통도 Switching 변경하기를 원하지 않음을 의미함.) -int nForced: Flag indicating that there is a change in the System Switching option (If the flag value is "1", it means that there is a grid that the user wants to change the switching in the current switching state. Means you don't want it.)

- SysInfo 구조체(322) : Switching System.inp 파일(320)의 각 라인의 계통과 1:1 대응되는 구조체 SysInfo structure 322: Structure that corresponds 1: 1 with the line of each line of Switching System.inp file 320

* SysInfo[n].dir : 해당 n-th 계통에 대한 System Switching 방향 지정 플래그("0"값이면 시뮬레이터 제어계통 입력신호(306)를 선택하여 시뮬레이터 제어계통 신호(301)의 입력을 의미하고, "1" 값이면 검증할 외부 Stimulated DCS(11)의 신호를 선택하여 DCS 제어계통 신호(302)의 입력을 의미함)   * SysInfo [n] .dir: System Switching direction designation flag for the corresponding n-th system (“0” value means the input of the simulator control system signal 301 by selecting the simulator control system input signal 306, A value of "1" means the input of the DCS control system signal 302 by selecting a signal of the external stimulated DCS 11 to be verified.)

* SysInfo[n].SysName : 해당 n-th 계통에 대한 계통명
* SysInfo [n] .SysName: Line name for the corresponding n-th line

step 2) 다음으로, System Switching Mapping Table(323)을 분석하는 Mapping Table Parser 기능(311)이 수행된다. 즉, System Switching Mapping Table(323)은 시뮬레이터 프로세스 모델(201)에서 수신되어야 하는 모델 제어변수(Ref_Model_Varname, 324), 이것과 연계될(시뮬레이터 또는 외부 검정대상 DCS) 제어변수(325, 326)의 매핑표를 나타내고 있으며, 각 칼럼의 의미는 도 7에 도시된 바와 같다. step 2) Next, a mapping table parser function 311 analyzing the system switching mapping table 323 is performed. That is, the System Switching Mapping Table 323 is a mapping of the model control variable (Ref_Model_Varname, 324) that should be received in the simulator process model 201 and the control variables 325, 326 to be associated with it (simulator or external test subject DCS). Table is shown and the meaning of each column is as shown in FIG.

- NO : 일련번호NO: serial number

- Description : 해당 라인에 나타난 System Switching 변수의 물리적 의미를 설명하는 문자열Description: A string that describes the physical meaning of the System Switching variable on the line.

- Type : System Switching의 종류 (AI = Analob Input, AO = Analog Output, DI = Digital Input, DO = Digital Output)-Type: Type of System Switching (AI = Analob Input, AO = Analog Output, DI = Digital Input, DO = Digital Output)

여기서, AO/DO는 System Switching 대상이 되지 못한다.Here, AO / DO is not a system switching target.

즉, 시뮬레이터 출력값(203, 305)에 대해서는 System Switching을 하지 않는다.왜냐하면, 시뮬레이터의 출력값(203, 305)들은 대개 제어를 하기위한 유체 혹은 물성치의 계산결과값들이며, 이들 값은 제어판단을 하기 위한 기초자료가 되는 것으로, 외부 검증대상 Stimulated DCS(11) 혹은 내부 시뮬레이터 제어로직(202) 모두 이들 출력값을 입력받아야만 올바른 제어를 할 수 있기 때문이다.That is, no system switching is performed on the simulator outputs 203 and 305. The outputs 203 and 305 of the simulators are usually calculated results of fluid or physical properties for control, and these values are used for controlling the control panel. As the basic data, both the external verification target Stimulated DCS (11) or the internal simulator control logic (202) can receive correct output only when these output values are input.

- Ref_Model_Varname(324) : 시뮬레이터 프로세스 모델(201)에서 수신되어야 하는 모델 변수로, C 언어에서 참조형 변수로 정의되어야만, 시뮬레이터 제어신호 변수(Emulation_Varname, 325) 혹은 DCS 제어신호 변수(DCS_Varname, 326)와의 System Switching이 가능하다.Ref_Model_Varname 324: Model variable to be received from the simulator process model 201, which must be defined as a reference variable in C language, but with a simulator control signal variable (Emulation_Varname, 325) or a DCS control signal variable (DCS_Varname, 326). System Switching is possible.

- Emulation_Varname(325) : 시뮬레이터 서버에 탑재되어 있는 소프트웨어적으로 구현된 제어모델(202)의 해당 변수-Emulation_Varname (325): the corresponding variable of the control model 202 implemented in software mounted on the simulator server

- DCS_Varname(326) : 외부 검증대상 Stimulated DCS(11)의 해당 제어변수-DCS_Varname (326): the corresponding control variable of externally verified Stimulated DCS (11)

- SysID : 해당 제어변수가 속한 계통명
-SysID: Name of the grid to which the control variable belongs

step 3) 다음으로, 상기 System Switching Mapping Table(323)을 바탕으로 각 제어변수들의 정보를 추출하여 VarLink 구조체(327)에 정보를 입력하는 System Switching Database Builder 기능(312)이 수행된다. Step 3) Next, a System Switching Database Builder function 312 is performed to extract information of each control variable based on the System Switching Mapping Table 323 and input the information into the VarLink structure 327.

VarLink 구조체(327)의 각 필드 설명은 도 8에 도시된 바와 같다.Each field description of the VarLink structure 327 is as shown in FIG.

- SSW_ELEMENT 구조체(328) : Mapping Table(323)의 한 라인에 속한 변수가 System Switching하기 위해 필요한 인자정보들을 구성원으로 하는 구조체로, 각 필드의 설명은 아래 의 도 9 와 같다.-SSW_ELEMENT structure 328: A structure in which variables belonging to one line of the mapping table 323 are parameter information necessary for system switching, and the description of each field is as shown in FIG .

* SysName : Mapping Table(323)의 한 라인에 속한 변수들이 속한 계통명* SysName: System name to which variables belonging to one line of Mapping Table (323) belong

* RefVar : 상기 System Switching Mapping Table(323)의 정보, Ref_Model_Varname 변수(324)의 정보를 담고 있는 구조체 (RefVar.VarName == 변수명, RefVar.addr : 해당변수가 시뮬레이터 서버 프로그램내 위치하고 있는 번지값)* RefVar: Structure containing the information of the System Switching Mapping Table 323, Ref_Model_Varname variable 324 (RefVar.VarName == variable name, RefVar.addr: address value where the variable is located in the simulator server program)

* LObjVar : 상기 System Switching Mapping Table(323)의 Emulation_Varname 변수(325)의 정보를 담고 있는 구조체 (LObjVar.VarName == 변수명, LObjVar.addr : 해당변수가 시뮬레이터 서버 프로그램내 위치하고 있는 번지값)* LObjVar: Structure containing information of the Emulation_Varname variable 325 of the System Switching Mapping Table 323 (LObjVar.VarName == variable name, LObjVar.addr: address value where the variable is located in the simulator server program)

* SSWVar : 상기 System Switching Mapping Table(323)의 DCS_Varname 변수(326)의 정보를 담고 있는 구조체 (SSWVar.VarName == 변수명, SSWVar.addr : 해당변수가 시뮬레이터 서버 프로그램내 위치하고 있는 번지값)* SSWVar: Structure containing the information of the DCS_Varname variable 326 of the System Switching Mapping Table 323 (SSWVar.VarName == variable name, SSWVar.addr: address value where the variable is located in the simulator server program)

[note] VarInfo 구조체(329) : 시뮬레이터에 등록된 변수명 및 등록번지를 나타내는 구조체[note] VarInfo structure (329): Structure indicating the variable name and address registered in the simulator.

- next : 다음 SSW_ELEMENT 구조체(328)의 번지를 지정
next: Specifies the address of the next SSW_ELEMENT structure (328).

step 4) Instructor Station 부(강사조작반)(6)에서 계통별 System Switching 옵션 변경이 일어났는지를 주기적으로 체크하는 System Switching Periodic Checker 기능(313)을 수행한다. step 4) Instructor Station (Instructor Control Panel) (6) performs a System Switching Periodic Checker function (313) to periodically check whether the system switching option changes by system.

즉, SysSW.nForced 값이 1이면 System Switching 옵션 변경이 일어났음을 의미하므로, 각 switched System (SysInfo[n]) 계통에 대한 Switching 행위를 담당하는 아래 Step 5로 넘어간다.In other words, if SysSW.nForced value is 1, it means that the System Switching option has changed, so go to Step 5 below, which is responsible for switching behavior for each switched System (SysInfo [n]) system.

step 5) 만일 상기 step 4에서 SysSW.nForced == 1이면, 실제 강사가 원하는 Switching 방향(dir)과 부합하도록 System Switching을 일어나게 만드는 단계로서, Switching을 원하는 계통(dir == 1)의 모든 변수들은 DoSystemSwitching 함수(340)를 호출하고, System Switching을 원하지 않는 계통의 변수들은 DoEmulatedSwitching 함수(341)를 호출하게 된다. DoSystemSwitching 함수(340) 및 DoEmulatedSwitching 함수(341)의 구현 예는 도 10과 같다.
 step 5) If in step 4 SysSW.nForced == 1, the actual instructor causes the system switching to match the desired switching direction (dir), where all variables of the system (dir == 1) for which switching is desired The DoSystemSwitching function 340 is called, and the system variables that do not want System Switching will call the DoEmulatedSwitching function 341. An implementation example of the DoSystemSwitching function 340 and the DoEmulatedSwitching function 341 is shown in FIG. 10.

한편, Auto-Comparator(4)는 도 2 및 도 3에서와 같이, 먼저 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)와 시뮬레이터 제어계통 모델링부(202)를 연결하도록, Instructor Station부(강사조작반)(6)에서 Emulated Switching을 선택하고, 미리 선정된 사고 시나리오를 수행함으로 시간별로 중요 프로세스 변수들에 대한 값(204)을 먼저 '소프트웨어 제어결과치 저장공간(401)'에 저장시켜 놓고, 검증을 원하는 Stimulated DCS(11)의 제어계통을 Instructor Station부(강사조작반)(6)에서 System Switching하여, 상기의 시나리오를 다시 재연함으로 취득된 시간별 중요 프로세스 변수값(205)들을 'DCS 제어결과치 저장공간(402)'에 저장하고, 동시에 '소프트웨어 제어결과치 저장공간(401)'에 저장된 시간대별 값들을 자동으로 비교하여, 최대 에러 및 최소 에러 등 여러 가지 결과치 분석자료를 출력함으로써, 해당 DCS 제어계통의 신뢰도 검증을 지동으로 할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIGS. 2 and 3, the auto-comparator 4 firstly connects the simulator process modeling unit 201 and the simulator control system modeling unit 202 to the instructor station (instructor operation panel) 6. By selecting Emulated Switching and executing pre-selected accident scenarios, the values 204 for important process variables are first stored in the 'software control result storage space 401' by time, and the Stimulated DCS (11) System control is performed in the Instructor Station (Instructor Control Panel) 6, and the important process variable values 205 obtained by reproducing the above scenario are stored in the 'DCS control result storage space 402'. At the same time, by automatically comparing the time zone values stored in the 'software control result storage space 401' and outputting various result analysis data such as maximum error and minimum error, Verification of reliability of DCS control system can be done automatically.

상기와 같은 방식으로 검증하고자 하는 외부의 Stimulated DCS(11)을, 제어계통 개별적으로도 검증할 수 있고, 조합 혹은 전체 제어계통을 검증할 수 있는 System Switching 기법으로 해당 DCS 검증을 수행할 뿐 아니라, Auto-Comparator(4)의 기능을 통해 Stimulated DCS(11)의 신뢰도 분석에도 많은 용이성을 제공해주고 있다.
In addition to verifying the external Stimulated DCS 11 to be verified in the above manner, the control system can be individually verified, and the DCS verification can be performed not only by the system switching technique that can verify the combination or the whole control system. Auto-Comparator (4) provides a lot of ease in the reliability analysis of the Stimulated DCS (11).

이하, 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 검증방법에 대해 살피면 아래와 같다.Hereinafter, a large scale DCS verification method using a real-time simulator and system switching according to the present invention will be described with reference to FIG. 11.

먼저, System Switcher(3)가 Switching System Categorizer 기능(310)을 수행한다(S10).First, the System Switcher 3 performs a switching system categorizer function 310 (S10).

이어서, System Switcher(3)가 System Switching Mapping Table(323)을 분석하는 Mapping Table Parser 기능(311)을 수행한다(S20).Subsequently, the system switcher 3 performs a mapping table parser function 311 analyzing the system switching mapping table 323 (S20).

뒤이어, System Switcher(3)가 System Switching Mapping Table(323)을 바탕으로 각 제어변수들의 정보를 추출하여 VarLink 구조체(327)에 정보를 입력하는 System Switching Database Builder 기능(312)을 수행한다(S30).Subsequently, the System Switcher 3 extracts the information of each control variable based on the System Switching Mapping Table 323 and performs a System Switching Database Builder function 312 that inputs information to the VarLink structure 327 (S30). .

이어서, System Switcher(3)가 Instructor Station부(6)에서 계통별 System Switching 옵션 변경이 일어났는지를 주기적으로 체크하는 System Switching Periodic Checker 기능(313)을 수행하여 SysSW.nForced == 1인지 여부를 판단한다(S40).Subsequently, the System Switcher 3 performs the System Switching Periodic Checker function 313 which periodically checks whether the system switching option change per system has occurred in the Instructor Station unit 6 to determine whether SysSW.nForced == 1 (S40).

상기 제S40단계의 판단결과, SysSW.nForced == 1인 경우, System Switcher(3)가 실제 Instructor Station부(6)에서 옵션 변경이 일어난 Switching 방향(dir)과 부합하도록 System Switching을 수행한다(S50).As a result of the determination in step S40, when SysSW.nForced == 1, the system switcher 3 performs system switching so as to correspond to the switching direction dir where the option change is actually made in the instructor station unit 6 (S50). ).

이때, Switching을 원하는 계통(dir == 1)의 모든 변수들은 DoSystemSwitching 함수(340)로 호출하고, System Switching을 원하지 않는 계통의 변수들은 DoEmulatedSwitching 함수(341)를 호출한다.
At this time, all variables of the system (dir == 1) that wants to switch is called by the DoSystemSwitching function 340, and variables of the system that do not want to be switched by the system are called the DoEmulatedSwitching function (341).

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등 물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be appreciated by those skilled in the art that numerous changes and modifications may be made without departing from the invention. And all such modifications and changes as fall within the scope of the present invention are therefore to be regarded as being within the scope of the present invention.

1: 시뮬레이션 컴퓨터 노드부(Sim 노드부)
2: 전범위 실시간 발전소 모델링 서버(시뮬레이터 서버)
3: System Switcher
4: Auto-Comparator
5: 통신부
6: Instructor Station 부(강사조작반)
7: 마스터노드 (Master Node)부
8: IO Manager
9: Master 노드측 I/O Process노드
10: DCS측 I/O Process 노드
11: Stimulated DCS
201: 시뮬레이터 프로세스 모델링부
202: 시뮬레이터 제어계통 모델링부
203: 시뮬레이터 제어계통 입력
204, 205: 시뮬레이터 프로세스 모델링부의 주요 변수에 대한 결과치 신호
301: 시뮬레이터 제어계통 신호
302: Stimulated DCS 제어계통 신호
303: Stimulated DCS 제어계통 입력신호
304: 계통별 스위칭
305: 시뮬레이터 제어계통 출력값
306: 시뮬레이터 제어계통 입력신호
310: Switching System Categorizer 기능
311: Mapping Table Parser 기능
312: System Switching Database Builder 기능
313: System Switching Periodic Checker 기능
314: SysSW.nForced == 1인 경우 수행하는 기능
315: SysSW.nForced == 1인 경우 수행하는 기능의 결과값
316: SysSW.nForced == 1이 아닌 경우 수행하는 기능
320: Switching System.inp 파일
321: SysSW 구조체
322: SysInfo 구조체
323: System Switching Mapping Table
324: 모델 제어변수
325, 326: 시뮬레이터 혹은 외부 검정대상 Stimulated DCS 제어변수
327: VarLink 구조체
328: SSW_ELEMENT 구조체
329: VarInfo 구조체
330, 331: 계통 변수의 dir 필드값
340: DoSystemSwitching 함수
341: DoEmulatedSwitching 함수
401: 소프트웨어 제어결과치 저장공간
402: DCS 제어결과치 저장공간
403: 소프트웨어 제어결과치와 DCS 제어결과치 비교1: Simulation computer node section (Sim node section)
2: Full range real time power plant modeling server (simulator server)
3: system switcher
4: Auto-Comparator
5:
6: Instructor Station (Instructor Control Panel)
7: Master Node
8: IO Manager
9: Master node side I / O Process node
10: DCS side I / O Process node
11: Stimulated DCS
201: simulator process modeling unit
202: simulator control system modeling unit
203: Simulator control system input
204, 205: Result signal for the main variables of the simulator process modeling unit
301: simulator control system signal
302: Stimulated DCS control system signal
303: Stimulated DCS control system input signal
304: grid-specific switching
305: simulator control system output value
306: input signal of the simulator control system
310: Switching System Categorizer feature
311: Mapping Table Parser Function
312: System Switching Database Builder Features
313: System Switching Periodic Checker feature
314: Function to perform when SysSW.nForced == 1
315: Result of function performed when SysSW.nForced == 1
316: Function to perform if SysSW.nForced == 1
320: Switching System.inp file
321: SysSW structure
322: SysInfo Structure
323: System Switching Mapping Table
324: model control variable
325, 326: Stimulated DCS control variable for simulator or external calibration target
327: VarLink Structure
328: SSW_ELEMENT structure
329: VarInfo structure
330, 331: value of dir field of a grid variable
340: DoSystemSwitching function
341: DoEmulatedSwitching function
401: software control result storage space
402: DCS control result storage space
403: software control result and DCS control result

Claims (8)

DCS 적용대상인 발전소의 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)를 구동하되,
검증대상인 Simulated DCS(11)의 System Switching 작업 및 Auto-Comparator 기능을 수행하는 시뮬레이션 컴퓨터 노드부(Sim 노드부)(1);
DCS 계통 혹은 시뮬레이터 제어계통 중 어떤 제어계통을 연결할지 System Switching 선택작업을 수행하는 Instructor Station부(6);
검증될 대상인 원전 및 화력발전용 Stimulated DCS(11);
Master 노드측 I/O Process노드(9);
DCS 시스템측의 입출력을 위한 DCS측 I/O Process 노드(10); 및
상기 Master 노드측 I/O Process노드(9)와 DCS측 I/O Process 노드(10)를 관리하기 위한 마스터노드 (Master Node)부(7);를 포함하되,
상기 Sim 노드부(1)는,
발전소를 모사하는 소프트웨어 모델(시뮬레이션 모델) 및 각 제어 알고리즘이 존재하는 노드로서, 시뮬레이터 제어계통 또는 DCS 제어계통중 입력을 선택하는 System Switcher(3); 및
소프트웨어 제어계통 결과치 및 DCS 제어계통 결과치를 자동으로 비교분석하는 Auto-Comparator(4);를 포함하여 구성되되, 필드버스 실시간 통신망에 연결되어 I/O 패널과 입출력하고, 또 다른 한쪽은 시뮬레이션 데이터 네트워크에 연결되어 상기 Instructor Staion부(6);와 연결되고,
상기 Auto-Comparator(4)는,
시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)와 시뮬레이터 제어계통 모델링부(202)를 연결하도록, Instructor Station부(6)를 통해 Emulated Switching을 선정하고, 기 선정된 사고 시나리오를 수행하여 시간별로 도출된 프로세스 변수들에 대한 값(204)을 소프트웨어 제어결과치 저장공간(401)에 저장하되,
검증을 원하는 Stimulated DCS(11)의 제어계통을 Instructor Station부(6)를 통해 System Switching하여, 상기의 시나리오를 다시 수행하여 도출된 시간별 프로세스 변수값(205)들을 DCS 제어결과치 저장공간(402)에 저장하고, 동시에 상기 소프트웨어 제어결과치 저장공간(401)에 저장된 시간대별 값들을 자동으로 비교하여, 최대 에러 및 최소 에러를 포함하는 결과치 분석자료를 출력하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 구현장치.Drive the simulator process modeling unit 201 of the power plant that is the DCS application,
A simulation computer node unit (Sim node unit) 1 which performs a system switching operation and an auto-comparator function of the simulated DCS 11 to be verified;
An Instructor Station 6 for performing a System Switching selection operation of which control system is connected to a DCS system or a simulator control system;
Stimulated DCS (11) for nuclear power and thermal power generation to be verified;
A master node side I / O Process node 9;
A DCS side I / O Process node 10 for input / output of the DCS system side; And
And a master node unit 7 for managing the master node side I / O process node 9 and the DCS side I / O process node 10.
The Sim node unit 1,
A software model (simulation model) simulating a power plant and a node in which each control algorithm exists, a system switcher (3) for selecting an input among a simulator control system or a DCS control system; And
Auto-Comparator (4) which automatically compares and analyzes software control system results and DCS control system results, which is connected to the fieldbus real-time network and inputs and outputs to the I / O panel, and the other side is a simulation data network. Connected to the Instructor Staion part 6;
The Auto-Comparator 4,
In order to connect the simulator process modeling unit 201 and the simulator control system modeling unit 202, Emulated Switching is selected through the Instructor Station unit 6, and a predetermined accident scenario is performed to the process variables derived by time. For the software control result storage space 401,
System switching of the control system of the Stimulated DCS 11 to be verified through the Instructor Station 6 to perform the above scenario again, and the resulting process variable values 205 are stored in the DCS control result storage space 402. Large-scale DCS using a simulator and system switching, characterized in that for storing and automatically comparing the time-phase values stored in the software control result storage space 401, and outputting the result analysis data including the maximum error and the minimum error. Implementation device. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 Instructor Station부(6)는,
상기 Sim 노드부(1)내에 소프트웨어적으로 구현되어 있는 시뮬레이터 제어계통 신호(301) 또는 검증할 외부의 DCS 제어계통 신호(302)중 어느 쪽으로부터 인가되는 신호를 연결할지 여부에 대한 System Switching을 수행하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 구현장치.The method of claim 1,
The Instructor Station section 6,
System Switching is performed to connect a signal applied from a simulator control system signal 301 implemented in the Sim node unit 1 or an external DCS control system signal 302 to be verified. Large-scale DCS implementation using real-time simulator and system switching, characterized in that. 제 1 항에 있어서,
상기 Master 노드측 I/O Process노드(9) 및 DCS측 I/O Process 노드(10)는,
DCS I/O 포인트 데이터를 수집, 가공, 및 입출력 처리하는 노드로, DCS의 제어변수 및 상태 정보를 통신망으로 인가하고, 시뮬레이션 컴퓨터에서의 모델링 결과들을 통신망으로부터 인가받아, DCS의 제어입력 또는 지시치를 입력으로 처리하며, CPU 카드, Expansion Chassis, I/O 카드 또는 네트워크 카드 중에 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 구현장치.The method of claim 1,
The master node side I / O Process node 9 and the DCS side I / O Process node 10,
A node that collects, processes, and inputs / outputs DCS I / O point data, and applies control variables and state information of DCS to a communication network, and receives modeling results from a simulation computer from a communication network. Large-scale DCS implementation using real-time simulator and system switching, characterized in that it is processed as an input, consisting of any one of a CPU card, Expansion Chassis, I / O card or network card. 제 1 항에 있어서,
상기 Sim 노드부(1)는,
시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)와 시뮬레이터 제어계통 모델링부(202)를 포함하여 구성되되,
상기 시뮬레이터 제어계통 모델링부(202)는 시뮬레이터에서 이미 건전성을 입증받은 훈련용 전범위 시뮬레이터 제어모델과 동일한 기능을 수행하고, 상기 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)는 외부 DCS 제어계통 전체 입력신호를 계통별 Switching 입력을 제공하는 시뮬레이터 서버(2);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 구현장치.The method of claim 1,
The Sim node unit 1,
It comprises a simulator process modeling unit 201 and a simulator control system modeling unit 202,
The simulator control system modeling unit 202 performs the same function as the full-scale simulator control model for training that has already been proved soundness in the simulator, and the simulator process modeling unit 201 classifies the entire input signal of the external DCS control system for each system. Simulator server for providing a switching input (2); large-scale DCS implementation using real-time simulator and system switching further comprising. 제 1 항에 있어서,
상기 System Switcher(3)는,
운전원의 선택에 의해 시뮬레이터 프로세스 모델링부(201)가 시뮬레이터 제어계통 모델링부(202)의 시뮬레이터 제어계통 입력신호(306)를 입력받을지, 또는 검증할 Stimulated DCS(11)의 DCS 제어계통 입력신호(303)를 받을지 여부를 계통별로 선정하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 구현장치.The method of claim 1,
The system switcher (3),
The DCS control system input signal 303 of the Stimulated DCS 11 to be verified or verified by the simulator process modeling unit 201 by the operator's selection of the simulator control system input unit 306 of the simulator control system modeling unit 202. Large scale DCS implementation using a real-time simulator and system switching, characterized in that to perform a function to select whether or not to receive). 삭제delete 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 구현방법에 있어서,
(a) System Switcher(3)가 Switching System Categorizer 기능(310)을 수행하는 단계;
(b) System Switcher(3)가 System Switching Mapping Table(323)을 분석하는 Mapping Table Parser 기능(311)을 수행하는 단계;
(c) System Switcher(3)가 상기 System Switching Mapping Table(323)을 바탕으로 각 제어변수들의 정보를 추출하여 VarLink 구조체(327)에 정보를 입력하는 System Switching Database Builder 기능(312)을 수행하는 단계;
(d) System Switcher(3)가 Instructor Station부(6)에서 계통별 System Switching 옵션 변경이 일어났는지를 주기적으로 체크하는 System Switching Periodic Checker 기능(313)을 수행하여 SysSW.nForced == 1인지 여부를 판단하는 단계; 및
(e) 상기 (d) 단계의 판단결과, SysSW.nForced == 1인 경우, System Switcher(3)가 Instructor Station부(6)에서 옵션 변경이 일어난 Switching 방향(dir)과 부합하도록 System Switching을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이터와 시스템 스위칭을 이용한 대규모 DCS 구현방법.In the large scale DCS implementation using the simulator and system switching,
(a) the System Switcher 3 performing the Switching System Categorizer function 310;
(b) the System Switcher 3 performing a Mapping Table Parser function 311 analyzing the System Switching Mapping Table 323;
(c) the System Switcher 3 performing a System Switching Database Builder function 312 that extracts information of each control variable based on the System Switching Mapping Table 323 and inputs the information into the VarLink structure 327. ;
(d) The System Switcher (3) performs the System Switching Periodic Checker function (313), which periodically checks whether the system-switching option change by system in the Instructor Station (6) has occurred, and checks whether SysSW.nForced == 1 Determining; And
(e) As a result of the determination of step (d), when SysSW.nForced == 1, the System Switcher 3 performs System Switching to match the switching direction (dir) in which the option change is made in the Instructor Station 6 Large-scale DCS implementation method using a simulator and system switching comprising a.
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