KR101396501B1 - 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치 - Google Patents

원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101396501B1
KR101396501B1 KR1020130161076A KR20130161076A KR101396501B1 KR 101396501 B1 KR101396501 B1 KR 101396501B1 KR 1020130161076 A KR1020130161076 A KR 1020130161076A KR 20130161076 A KR20130161076 A KR 20130161076A KR 101396501 B1 KR101396501 B1 KR 101396501B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
loop
unit
signal
control
power plant
Prior art date
Application number
KR1020130161076A
Other languages
English (en)
Inventor
김종호
권영목
배지용
이명진
권대식
홍형표
Original Assignee
주식회사 우진엔텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 우진엔텍 filed Critical 주식회사 우진엔텍
Priority to KR1020130161076A priority Critical patent/KR101396501B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101396501B1 publication Critical patent/KR101396501B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21D—NUCLEAR POWER PLANT
    • G21D3/00—Control of nuclear power plant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

본 발명은 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치dp 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원자력발전소 내의 각종 제어기기의 동작신호를 생성하는 연계논리계통의 제어로직 루프신호(Typical Control Logic Loop) 6개를 점검하고 그 결과에 대한 정보를 정량화 전산화함으로써, 각종 제어기기를 제어하는 연계논리계통의 전자카드에 대한 예측 진단이 가능함은 물론 자동화로 인하여 작업자가 연계논리계통의 루프신호 점검을 쉽게 수행할 수 있고, 출력신호감지 및 A/D 변환부에서 6개의 루프신호를 디지털정보로 변환하여 정확하게 정량화하고 이 정보를 통신부를 통해 주제어장치인 산업용 컴퓨터로 전송하여 줌으로써, 산업용 컴퓨터에서 디지털정보를 쉽게 확인하고 분석할 수 있어 원자력발전소의 연계논리계통 전자카드에 대한 정밀점검에 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 연계논리계통의 전자카드들이 루프를 형성할 때 각 전자카드들 간의 인터페이스와 통신하는 과정에서 발생하는 문제도 해결할 수 있으며, 연계논리계통의 전자카드로 구성된 6개의 루프신호를 자동으로 점검함으로써 정비하는 시간을 단축할 수 있음과 더불어 정비하는 인원도 줄일 수 있고, 연계논리계통의 각 루프를 구성하는 전자카드에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부 이외에 추가적으로 가변전압공급부를 설치하여 줌으로써, 불안정한 전원공급에 의한 루프신호의 이상 현상이나 변화를 확인할 수 있으며, 가변전압공급부와 삽입루프구성부의 사이에 과전류보호부를 설치하여 줌으로써, 시험하는 도중에 루프를 형성하는 각 전자카드에 인가되는 전원에 의해 급격한 과전류가 발생하는 경우 충격을 예방할 수 있는 효과가 있다.

Description

원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치{An auto loop signal tester for interposing logic system of the nuclear power plants}
본 발명은 원자력발전소 내의 각종 제어기기의 동작신호를 생성하는 연계논리계통의 제어로직 루프신호(Typical Control Logic Loop) 6개를 점검하고 그 결과에 대한 정보를 정량화 전산화함으로써, 각종 제어기기를 제어하는 연계논리계통의 전자카드에 대한 예측 진단이 가능함은 물론 자동화로 인하여 작업자가 연계논리계통의 루프신호 점검을 쉽게 수행할 수 있고, 출력신호감지 및 A/D 변환부에서 6개의 루프신호를 디지털정보로 변환하여 정확하게 정량화하고 이 정보를 통신부를 통해 주제어장치인 산업용 컴퓨터로 전송하여 줌으로써, 산업용 컴퓨터에서 디지털정보를 쉽게 확인하고 분석할 수 있어 원자력발전소의 연계논리계통 전자카드에 대한 정밀점검에 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 연계논리계통의 전자카드들이 루프를 형성할 때 각 전자카드들 간의 인터페이스와 통신하는 과정에서 발생하는 문제도 해결할 수 있으며, 연계논리계통의 전자카드로 구성된 6개의 루프신호를 자동으로 점검함으로써 정비하는 시간을 단축할 수 있음과 더불어 정비하는 인원도 줄일 수 있고, 연계논리계통의 각 루프를 구성하는 전자카드에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부 이외에 추가적으로 가변전압공급부를 설치하여 줌으로써, 불안정한 전원공급에 의한 루프신호의 이상 현상이나 변화를 확인할 수 있으며, 가변전압공급부와 루프구성부의 사이에 과전류보호부를 설치하여 줌으로써, 시험하는 도중에 루프를 형성하는 각 전자카드에 인가되는 전원에 의해 급격한 과전류가 발생하는 경우 충격을 예방할 수 있는 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치에 관한 기술이다.
연계논리계통(Interposing Logic System, ILS)은 원자력발전소의 팬, 차단기, 공기 압축기, 펌프, 밸브와 같은 각종 제어기기를 직접적으로 동작하고 제어하는 주요 시스템이다.
이 시스템은 전체 52장의 전자카드 패키지로 구성되어 있으며, 이 전자카드들은 역할에 따라 마이크로프로세서를 장착한 중앙처리장치(Central Processing Unit, CPU) 카드 및 입출력(Input & Output, I/O) 카드, 그리고 통신용 카드들로 분류할 수 있으며 이 전자카드들은 커다란 캐비닛 속에 분류에 따라 위치한다.
여기서 연계논리계통 시스템을 구성하는 3 부류의 전자카드들, 즉 중앙처리장치(CPU) 및 입출력(I/O) 카드 그리고 통신용 카드들은 각각 필요한 몇 장의 전자카드 조합으로 루프(Loop)를 형성하게 되며, 이 루프에서 형성된 논리신호들은 원자력발전소 내 각종 제어기기를 직접 제어하고 동작시키게 된다.
연계논리계통을 구성하는 각 전자카드들은 원자력발전소의 계획예방정비 기간 동안 정해진 순서에 따라 정밀점검을 수행하여 성능저하에 대한 수리 및 유지 정비를 한다. 이때, 각 전자카드에 장착된 전자부품과 회로기능에 대한 성능검사는 전자카드 정밀점검(In-Circuit Test, ICT) 방법으로 수행되며, 이 점검으로부터 전자카드의 성능이상 및 저하를 정량적으로 분석하여 사전 대비함으로써 원자력발전소의 운영 중에 불시고장에 대한 예방정비를 체계적으로 수행하게 된다.
그러나, 여러 장의 전자카드 조합으로 만들어지는 연계논리계통의 제어로직 루프신호(Typical Control Logic Loop) 6개는 발전소 주요기기를 직접 제어하기 때문에 발전소 운전과 안전에 미치는 영향이 지대하다 할 수 있다. 특히, 루프를 형성할 때 각 전자카드들 간의 인터페이스와 통신 문제들로 인해 또 다른 문제를 발생할 수 있기 때문에 각 루프신호에 대한 기능점검은 연계논리계통의 정비를 위해 필수적이다.
그래서 발전소에서는 계획예방정비 기간 중에 연계논리계통의 전자카드를 정밀점검(ICT)한 후, 현장에서 숙련된 기술자에 의해 간단한 지그 등을 제작하여 수동으로 루프에 입력할 신호를 이동형 전원공급기로 생성하고 루프를 통과한 출력신호 여부만을 LED를 통해 간단하게 확인하기 때문에 정확한 출력신호 수치를 정량화할 수 없고 이로 인해 현장의 주요기기에 미치는 영향을 파악하기 힘든 어려움이 있었다.
또한 이런 과정은 최소 2명 이상의 숙련 기술자가 필요하며, 수동으로 루프를 구성하는 전자카드를 하나하나 연결하고 각 루프의 입력과 출력신호를 일일이 확인해야 하기 때문에 6개의 루프신호를 확인하고 기능을 점검하는데 상당한 시간이 소요되는 불편함이 있었다.
그러므로 원자력발전소 내의 각종 제어기기의 동작신호를 생성하는 연계논리계통의 제어로직 루프신호(Typical Control Logic Loop) 6개를 점검하고 그 결과에 대한 정보를 정량화 전산화함으로써, 각종 제어기기를 제어하는 연계논리계통의 전자카드와 루프에 대한 예측 진단이 가능함은 물론 자동화로 인하여 작업자가 연계논리계통의 루프신호 점검을 쉽게 수행할 수 있고, 연계논리계통의 전자카드들로 구성된 6개의 루프신호를 자동으로 점검하므로 원자력발전소의 연계논리계통 전자카드에 대한 정비하는 시간을 단축할 수 있음과 더불어 정비하는 인원도 줄일 수 있는 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
KR 10-2007-0033238(2007. 4. 4)
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 착상된 것으로서, 원자력발전소 내의 각종 제어기기의 동작신호를 생성하는 연계논리계통의 제어로직 루프신호(Typical Control Logic Loop) 6개를 점검하고 그 결과에 대한 정보를 정량화 전산화함으로써, 각종 제어기기를 제어하는 연계논리계통의 전자카드와 루프에 대한 예측 진단이 가능함은 물론 자동화로 인하여 작업자가 연계논리계통의 루프신호 점검을 쉽게 수행할 수 있는 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 출력신호감지 및 A/D 변환부에서 6개의 루프를 거쳐 출력되는 감지한 신호에 대해 디지털정보로 변환하여 정량화하고, 이 정보를 통신부를 통해 주제어장치인 산업용 컴퓨터로 전송하여 줌으로써, 산업용 컴퓨터에서 디지털정보를 쉽게 확인하고 분석할 수 있어 원자력발전소의 전자카드에 대한 정밀점검에 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 연계논리계통의 전자카드들이 루프를 형성할 때 각 전자카드들 간의 인터페이스와 통신하는 과정에서 발생하는 통신 문제도 해결할 수 있는 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 연계논리계통의 전자카드로 구성된 6개의 루프신호를 자동으로 점검함으로써, 원자력발전소의 연계논리계통 전자카드에 대한 정비하는 시간을 단축할 수 있음과 더불어 정비하는 인원도 줄일 수 있는 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 연계논리계통의 각 루프를 구성하는 전자카드에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부 이외에 추가적으로 가변전압공급부를 설치하여 줌으로써, 불안정한 전원공급에 의한 루프신호의 이상 현상이나 변화를 확인할 수 있는 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 가변전압공급부와 루프구성부의 사이에 과전류보호부를 설치하여 줌으로써, 자동 시험장치를 운영하는 도중에 루프를 형성하는 각 전자카드에 인가되는 전원에 의해 급격한 과전류가 발생하는 경우 충격을 예방할 수 있는 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치는 시험장치의 전원 및 모든 입력, 출력 신호를 제어하기 위한 시뮬레이터 프로그램이 탑재되어 있으며, 통신부를 통해 시험장치에서 구현한 각 루프 기능을 점검하기 위한 입력신호, 출력신호를 제어하는 주제어장치(산업용 컴퓨터)와; 상기 주제어장치와 연결되며, 전원공급부와, 출력신호감지 및 A/D 변환부와, 입력신호 제어부와 RS-485로 통신하는 통신부와; 상기 통신부와 연결되고 전원을 제어하는 제어카드(Power Control Board)가 탑재되어 있으며, 루프구성부의 전자카드들이 각 루프를 구성하도록 카드 삽입형 랙을 설치하고 이 랙을 통해 전자카드에 필요한 전원을 공급하고, 전압 및 전류 모니터링부로부터 전압 및 전류 신호를 수신하는 전원공급부와; 상기 전원공급부와 연결되며, 불안정한 전원공급에 의한 루프신호의 이상 현상이나 변화를 확인할 수 있는 가변전압공급부와; 상기 통신부와 연결되고 입력신호 제어카드(Input Control Board)가 탑재되어 있으며, 주제어장치로부터 명령을 받아 루프구성부의 각 루프신호를 점검하기 위해 필요한 0 ~ 24 Vdc 또는 0 ~ 48 Vdc 신호를 생성하여 공급하는 입력신호 제어부와; 상기 통신부와 연결되고 출력신호 감지 및 A/D 변환카드(Output Control Board)가 탑재되어 있으며, 루프구성부의 각 루프를 거쳐 형성된 0 ~ 24 Vdc, 0 ~ 120 Vac 또는 0 ~ 125 Vdc 출력신호를 입력받아 디지털 정보로 변환한 후, 변환되어 생성된 정량화 정보가 주제어장치로 전송되어 발전소 현장의 주요기기에 적합한 루프 신호인지 여부를 확인할 수 있게 하는 출력신호감지 및 A/D 변환부와; 발전소 현장의 각종 신호들을 송수신하는 스페셜 루프와, 발전소 현장의 솔레노이드 밸브를 제어하는 솔레노이드 밸브 제어루프와, 발전소 현장의 양방향(Reversing) 운전 모터를 제어하는 리버싱 제어루프와, 발전소 현장의 단방향(Non Reversing) 운전 모터를 제어하는 논 리버싱 제어루프와, 발전소 현장의 교류전원을 제어하는 교류회로 차단기(Alternate Circuit Brake) 제어루프와, 원자력발전소의 연계논리계통과 연결된 16개의 입력 상태를 광통신을 통해 원거리 송수신하는 에치에스아이엠 루프로 구성되며, 상기 입력신호제어부로부터 생성된 입력 신호를 수신하고 출력신호감지 및 A/D 변환부로 발전소 현장의 주요기기로 출력되는 신호를 송신하며, 전자카드별 삽입형 랙 형태로 제작된 6개의 루프를 구성하여 원자력발전소 내의 각종 제어기기에 대한 제어를 수행하는 루프 구성부와; 상기 가변전압공급부와 루프 구성부의 사이에 설치되며, 시험하는 도중에 루프를 형성하는 각 전자카드에 인가되는 전원에 의해 급격한 과전류가 발생하는 경우 충격을 예방하는 과전류보호부와; 상기 과전류보호부로부터의 전압 및 전류의 신호를 실시간 수신하여 전원공급부로 송신하는 전압 및 전류 모니터링부; 을 포함함을 특징으로 한다.
삭제
삭제
삭제
상기 본 발명에 있어서, 상기 전원공급부에서 4개의 전원(24, 48, 125 Vdc, 120 Vac)은 0 ~ 5 Vdc 전압을 이용하여 제어되며, 이를 위해 ATmega32A 8 bit 16 MHz의 클럭 마이크로컨트롤러를 사용하는 것을 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 입력신호제어부에 탑재된 입력신호 제어카드는 24개 채널의 절연된 릴레이 출력을 갖고, 서지전압의 방지를 위해 Phototransistor, Photocoupler를 이용하여 각 릴레이를 제어하도록 되어 있으며, 이 모든 제어를 위해 마이크로프로세서(PIC18LF4680)를 사용하였고, 주제어장치와의 통신은 RS485를 이용하고 제어카드의 상태표시를 LED로 나타내는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 출력신호 감지 및 A/D 변환부에 탑재된 출력신호 감지 및 A/D 변환카드는 16개의 24 Vdc, 10개의 120 Vac와 2개의 125 Vdc 입력채널을 갖으며, 각 채널의 입력 상태는 LED로 표시되고, 각 채널에 대한 입력과 A/D 변환은 마이크로프로세서(PIC18LF4680)를 사용하였으며, 디지털 값으로 정량화된 저장정보는 주제어장치(산업용 컴퓨터)의 요청 시 RS485 통신을 사용하여 전송되는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명인 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 본 발명은 원자력발전소 내의 각종 제어기기의 동작신호를 생성하는 연계논리계통의 제어로직 루프신호(Typical Control Logic Loop) 6개를 점검하고 그 결과에 대한 정보를 정량화 전산화함으로써, 각종 제어기기를 제어하는 연계논리계통의 전자카드와 루프에 대한 예측 진단이 가능함은 물론 자동화로 인하여 작업자가 각종 제어기기의 조작을 쉽게 할 수 있다.
둘째, 본 발명은 출력신호감지 및 A/D 변환부에서 6개의 루프를 거쳐 출력되는 감지한 신호에 대해 디지털정보로 변환하여 정량화하고, 이 정보를 통신부를 통해 주제어장치인 산업용 컴퓨터로 전송하여 줌으로써, 산업용 컴퓨터에서 디지털정보를 쉽게 확인하고 분석할 수 있어 원자력발전소의 전자카드에 대한 정밀점검에 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 연계논리계통의 전자카드들이 루프를 형성할 때 각 전자카드들 간의 인터페이스와 통신하는 과정에서 발생하는 통신 문제도 해결할 수 있다.
셋째, 본 발명은 연계논리계통의 전자카드로 구성된 6개의 루프신호를 자동으로 점검함으로써, 원자력발전소의 연계논리계통 전자카드에 대한 정비하는 시간을 단축할 수 있음과 더불어 정비하는 인원도 줄일 수 있다.
넷째, 본 발명은 연계논리계통의 각 루프를 구성하는 전자카드에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부 이외에 추가적으로 가변전압공급부를 설치하여 줌으로써, 불안정한 전원공급에 의한 루프신호의 이상 현상이나 변화를 확인할 수 있다.
다섯째, 본 발명은 가변전압공급부와 루프구성부의 사이에 과전류보호부를 설치하여 줌으로써, 자동 시험장치를 운영하는 도중에 루프를 형성하는 각 전자카드에 인가되는 전원에 의해 급격한 과전류가 발생하는 경우 충격을 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치의 구성을 설명하기 위해 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치의 소프트웨어 흐름도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치의 예시 화면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치를 이용하여 시험한 결과를 나타낸 루프 점검 기록용지.
이하 첨부된 도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시예를 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명인 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치의 구성을 설명하기 위해 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명인 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치는 시험장치의 전원 및 모든 입력, 출력 신호를 제어하기 위한 시뮬레이터 프로그램이 탑재되어 있으며, 통신부를 통해 시험장치에서 구현한 각 루프 기능을 점검하기 위한 입력신호, 출력신호를 제어하는 주제어장치(산업용 컴퓨터)(10)와; 상기 주제어장치와 연결되며, 전원공급부와, 출력신호감지 및 A/D 변환부와, 입력신호 제어부와 RS-485로 통신하는 통신부(20)와; 상기 통신부와 연결되고 전원을 제어하는 제어카드(Power Control Board)가 탑재되어 있으며, 루프구성부의 전자카드들이 각 루프를 구성하도록 카드 삽입형 랙을 설치하고 이 랙을 통해 전자카드에 필요한 전원을 공급하고, 전압 및 전류 모니터링부로부터 전압 및 전류 신호를 수신하는 전원공급부(30)와; 상기 전원공급부와 연결되며, 불안정한 전원공급에 의한 루프신호의 이상 현상이나 변화를 확인할 수 있는 가변전압공급부(40)와; 상기 통신부와 연결되고 입력신호 제어카드(Input Control Board)가 탑재되어 있으며, 주제어장치로부터 명령을 받아 루프구성부의 각 루프신호를 점검하기 위해 필요한 0 ~ 24 Vdc 또는 0 ~ 48 Vdc 신호를 생성하여 공급하는 입력신호 제어부(50)와; 상기 통신부와 연결되고 출력신호 감지 및 A/D 변환카드(Output Control Board)가 탑재되어 있으며, 루프구성부의 각 루프를 통해 형성된 0 ~ 24 Vdc, 0 ~ 120 Vac 또는 0 ~ 125 Vdc 신호를 입력받아 디지털 정보로 변환한 후, 변환되어 생성된 정보가 주제어장치로 전송되어 발전소 현장의 주요기기에 적합한 루프 신호인지 여부를 확인할 수 있게 하는 출력신호감지 및 A/D 변환부(60)와; 상기 입력신호제어부로부터 생성된 입력 신호를 수신하고 출력신호감지 및 A/D 변환부로 발전소 현장으로 출력되는 신호를 송신하며, 전자카드별 삽입형 랙 형태로 제작된 6개의 루프를 구성하여 원자력발전소 내의 각종 제어기기에 대한 제어를 수행하는 루프 구성부(70); 를 구비하고, 상기 가변전압공급부와 루프 구성부의 사이에 설치되며, 시험하는 도중에 루프를 형성하는 각 전자카드에 인가되는 전원에 의해 급격한 과전류가 발생하는 경우 충격을 예방하는 과전류보호부(80)와; 상기 과전류보호부로부터의 전압 및 전류의 신호를 실시간 수신하여 전원공급부로 송신하는 전압 및 전류 모니터링부(90); 를 더 구비한다.
상기 본 발명인 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치를 구성하는 각 기술적 수단들의 기능을 설명하면 다음과 같다.
상기 주제어장치(산업용 컴퓨터)(10)는 시험장치의 전원 및 모든 입력, 출력 신호를 제어하기 위한 시뮬레이터 프로그램이 탑재되어 있으며, 통신부(20)를 통해 시험장치에서 구현한 각 루프 기능을 점검하기 위한 입력신호, 출력신호를 통신하는 것이다. 여기서, 상기 주제어장치(산업용 컴퓨터)(10)에는 출력장치(프린터)와 입력 및 표시장치(마우스, 키보드 및 모니터)가 연결되어 있는 것이다.
상기 통신부(20)는 상기 주제어장치(10)와 연결되며, 전원공급부(30)와, 출력신호감지 및 A/D 변환부(60)와, 입력신호 제어부(50)와 RS-485로 통신하는 것이다.
상기 전원공급부(30)는 상기 통신부(20)와 연결되고 전원을 제어하는 제어카드(Power Control Board)가 탑재되어 있으며, 삽입형 랙 형태의 루프구성부(70)의 각 루프를 구성하는 전자카드에 필요한 전원을 공급하고, 전압 및 전류 모니터링부(90)로부터 전압 및 전류 신호를 수신하는 것이다. 여기서, 상기 전원공급부(30)에서 4개의 전원(24, 48, 125 Vdc, 120 Vac)은 0 ~ 5 Vdc 전압을 이용하여 제어되며, 이를 위해 ATmega32A 8 bit 16 MHz의 클럭 마이크로컨트롤러를 사용하는 것이며, 또한, 제어카드(Power Control Board)와 주제어장치(산업용 컴퓨터)(10) 간의 통신은 RS-485로 수행되고 산업용 컴퓨터에 탑재된 시뮬레이터 프로그램으로 제어되는 것이다.
상기 가변전압공급부(40)는 상기 전원공급부(30)와 연결되며, 불안정한 전원공급에 의한 루프신호의 이상 현상이나 변화를 확인할 수 있는 것이다.
상기 입력신호제어부(50)는 상기 통신부(20)와 연결되고 입력신호 제어카드(Input Control Board)가 탑재되어 있으며, 주제어장치(10)로부터 명령을 받아 루프구성부(70)의 각 루프신호를 점검하기 위해 필요한 0 ~ 24 Vdc 또는 0 ~ 48 Vdc 신호를 생성하여 공급하는 것이다. 여기서, 상기 입력신호제어부(50)에 탑재된 입력신호 제어카드는 24개 채널의 절연된 릴레이 출력을 갖고, 서지전압의 방지를 위해 Phototransistor, Photocoupler를 이용하여 각 릴레이를 제어하도록 되어 있으며, 이 모든 제어를 위해 마이크로프로세서(PIC18LF4680)를 사용하였고, 주제어장치와의 통신은 RS485를 이용하고 제어카드의 상태표시를 LED로 나타내는 것을 포함하는 것이다.
상기 출력신호감지 및 A/D 변환부(60)는 상기 통신부(20)와 연결되고 출력신호 감지 및 A/D 변환카드(Output Control Board)가 탑재되어 있으며, 삽입형 랙으로 이루어진 루프구성부(70)의 각 루프를 통해 형성된 0 ~ 24 Vdc, 0 ~ 120 Vac 또는 0 ~ 125 Vdc 신호를 입력받아 디지털 정보로 변환한 후, 변환되어 생성된 정보가 주제어장치(10)로 전송되어 발전소 현장의 주요기기에 적합한 루프 신호인지 여부를 확인할 수 있게 하는 것이다. 여기서, 상기 출력신호 감지 및 A/D 변환부(6)에 탑재된 출력신호 감지 및 A/D 변환카드는 16개의 24 Vdc, 10개의 120 Vac와 2개의 125 Vdc 입력채널을 갖으며, 각 채널의 입력 상태는 LED로 표시되고, 각 채널에 대한 입력과 A/D 변환은 마이크로프로세서(PIC18LF4680)를 사용하였으며, 디지털 값으로 정량화된 저장정보는 주제어장치(산업용 컴퓨터)(10)의 요청 시 RS485 통신을 사용하여 전송되는 것이다.
상기 루프 구성부(70)는 전자카드 삽입형 랙으로 제작되었으며, 구성된 각 루프에 상기 입력신호제어부로부터 생성된 입력 신호를 수신하고 루프를 구성하는 전자카드들을 거쳐 출력신호감지 및 A/D 변환부로 발전소 현장으로 출력되는 신호를 송신하며, 전체 6개의 루프별 결과신호에 따라 원자력발전소 내의 각종 제어기기에 대한 제어를 수행하는 것이다.
여기서, 상기 루프 구성부(70)는 스페셜 루프(Special Loop)(71)와, 솔레노이드 밸브 제어루프(SOV Loop)(72)와, 교류회로 차단기 제어루프(ACB Loop)(73)와, 논 리버싱 제어루프(NRS Loop)(74)와, 리버싱 제어루프(RS Loop)(75)와, 에치에스아이엠 루프(HSIM Loop)(76)로 구성되어 있으며, 구체적인 기능을 다음과 같다.
상기 스페셜 루프(71)는 발전소 현장의 각종 신호들을 송수신하는 것이며, 이 역할을 수행하기 위해 3장의 전자카드가 조합을 이루어 루프를 형성하는 것이다.
상기 솔레노이드 밸브 제어루프(72)는 발전소 현장의 솔레노이드 밸브를 제어하는 것이며, 이 역할을 수행하기 위해 3장의 전자카드가 조합을 이루어 루프를 형성하는 것이다.
상기 교류회로 차단기 제어루프(73)는 발전소 현장의 교류전원을 제어하는 것이며, 이 역할을 수행하기 위해 4장의 전자카드가 조합을 이루어 루프를 형성하는 것이다.
상기 논 리버싱 제어루프(74)는 발전소 현장의 단방향(Non Reversing) 운전 모터를 제어하는 것이며, 이 역할을 수행하기 위해 3장의 전자카드가 조합을 이루어 루프를 형성하는 것이다.
상기 리버싱 제어루프(75)는 발전소 현장의 양방향(Reversing) 운전 모터를 제어하는 것이며, 이 역할을 수행하기 위해 3장의 전자카드가 조합을 이루어 루프를 형성하는 것이다.
상기 에치에스아이엠 루프(76)는 원자력발전소의 연계논리계통과 연결된 16개의 입력 상태를 광통신을 통해 원거리 송수신하는 것이며, 이 역할을 수행하기 위해 3장의 전자카드가 조합을 이루어 루프를 형성하는 것이다.
상기 과전류보호부(80)는 상기 가변전압공급부와 루프 구성부의 사이에 설치되며, 시험하는 도중에 루프를 형성하는 각 전자카드에 인가되는 전원에 의해 급격한 과전류가 발생하는 경우 충격을 예방하는 것이다.
상기 전압 및 전류 모니터링부(90)는 상기 과전류보호부로부터의 전압 및 전류의 신호를 실시간 수신하여 전원공급부로 송신하는 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치의 소프트웨어 흐름도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 이 시뮬레이터 프로그램(소프트웨어)은 듀얼코어 이상의 산업용 컴퓨터 사양과 윈도즈 7의 OS(Operating System)에서 비주얼 스튜디오를 이용하여 개발하였고, 또한 측정 데이터의 전산화를 위해 데이터베이스 구축이 필요하였으며, 이를 위해서 MS SQL 2005를 이용하였다.
예를 들어, 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치의 소프트웨어 흐름을 살펴보면, 주제어장치(산업용 컴퓨터)와 통신 연결된 후, 스페셜 루프(Special Loop)와, 솔레노이드 밸브 제어루프(SOV Loop)와, 교류회로 차단기 제어루프(ACB Loop)와, 논 리버싱 제어루프(NRS Loop)와, 리버싱 제어루프(RS Loop)와, 에치에스아이엠 루프(HSIM Loop) 중에서 스페셜 루프(Special Loop)를 선택한다. 이 경우에 자동으로 시험하면, 각 루프별 입력신호를 해당 채널에 입력받고 루프를 거쳐 출력되는 결과 값을 읽은 후 디지털 값으로 변환한다. 이어서 이 정보를 DB에 저장하거나 아니면 엑셀로 저장한 후 출력할 수 있으며, 저장하지 않을 경우에는 완료된다. 또한 이 과정을 자동으로 수행하지 않을 경우, 수동으로 작업자가 상태를 입력하고 루프별 테스트를 수행할 수 있는 것이다.
도 1에 도시한 바와 같은, 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치 구성도에서도 확인할 수 있듯이, 소프트웨어를 탑재한 주제어장치(산업용 컴퓨터)(10)에서는 통신을 통하여 시험장치의 전원장치와 입출력 제어카드를 제어하는 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치의 예시 화면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 각 채널의 종류와, Power On, Auto 등의 항목에 대한 아이콘이 있고, 결과가 PASS로 나온 경우의 화면의 하단에 report 저장, report 출력, 취소 등의 항목에 대한 아이콘 있으며, 또한 하단부에는 출력되는 내용을 알 수 있는 것을 보인 화면인 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치를 이용하여 시험한 결과를 나타낸 루프신호 점검 기록용지이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 이 시험장치의 하드웨어(전원공급부, 입력신호 제어부, 출력신호 감지 및 A/D 변환부)와 주제어장치(산업용 컴퓨터)는 RS485 통신을 이용하는데, 보다 정확하고 신속한 통신 결과를 위하여 이 시험장치의 시뮬레이터 프로그램에서는 통신할 때마다 송신된 데이터와 수신된 데이터 블록을 비교하는 순환잉여 검사(Cyclic Redundancy Check 16) 방법을 사용하였는데, 상기 방법으로 하여 얻은 결과에 대한 내용을 LOOP 점검 기록지에 나타낸 것이고, 점검결과도 알 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 본 발명인 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치는 원자력발전소 내 연계논리계통의 고장 원인을 점검하고 분석하는 분야에 적용될 수 있음은 물론 이 외에도 각종 발전소와 관련된 산업분야에 적용할 수 있으므로 그 적용 분야의 폭이 넓은 것이다.
10 : 주제어장치(산업용 컴퓨터) 20 : 통신부
30 : 전원공급부 40 : 가변전압공급부
50 : 입력신호제어부 60 : 출력신호감지 및 A/D 변환부
70 : 루프 구성부 80 : 과전류보호부
90 : 전압 및 전류 모니터링부 71 : 스페셜 루프
72 : 솔레노이드 밸브 제어루프 73 : 교류회로 차단기 제어루프
74 : 논 리버싱 제어루프 75 : 리버싱 제어루프
76 : 에치에스아이엠 루프

Claims (7)

  1. 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치에 있어서,
    시험장치의 전원 및 모든 입력, 출력 신호를 제어하기 위한 시뮬레이터 프로그램이 탑재되어 있으며, 통신부를 통해 시험장치에서 구현한 각 루프 기능을 점검하기 위한 입력신호, 출력신호를 제어하는 주제어장치(산업용 컴퓨터)와;
    상기 주제어장치와 연결되며, 전원공급부와, 출력신호감지 및 A/D 변환부와, 입력신호 제어부와 RS-485로 통신하는 통신부와;
    상기 통신부와 연결되고 전원을 제어하는 제어카드(Power Control Board)가 탑재되어 있으며, 루프구성부의 전자카드들이 각 루프를 구성하도록 카드 삽입형 랙을 설치하고 이 랙을 통해 전자카드에 필요한 전원을 공급하고, 전압 및 전류 모니터링부로부터 전압 및 전류 신호를 수신하는 전원공급부와;
    상기 전원공급부와 연결되며, 불안정한 전원공급에 의한 루프신호의 이상 현상이나 변화를 확인할 수 있는 가변전압공급부와;
    상기 통신부와 연결되고 입력신호 제어카드(Input Control Board)가 탑재되어 있으며, 주제어장치로부터 명령을 받아 루프구성부의 각 루프신호를 점검하기 위해 필요한 0 ~ 24 Vdc 또는 0 ~ 48 Vdc 신호를 생성하여 공급하는 입력신호 제어부와;
    상기 통신부와 연결되고 출력신호 감지 및 A/D 변환카드(Output Control Board)가 탑재되어 있으며, 루프구성부의 각 루프를 거쳐 형성된 0 ~ 24 Vdc, 0 ~ 120 Vac 또는 0 ~ 125 Vdc 출력신호를 입력받아 디지털 정보로 변환한 후, 변환되어 생성된 정량화 정보가 주제어장치로 전송되어 발전소 현장의 주요기기에 적합한 루프 신호인지 여부를 확인할 수 있게 하는 출력신호감지 및 A/D 변환부와;
    발전소 현장의 각종 신호들을 송수신하는 스페셜 루프와, 발전소 현장의 솔레노이드 밸브를 제어하는 솔레노이드 밸브 제어루프와, 발전소 현장의 양방향(Reversing) 운전 모터를 제어하는 리버싱 제어루프와, 발전소 현장의 단방향(Non Reversing) 운전 모터를 제어하는 논 리버싱 제어루프와, 발전소 현장의 교류전원을 제어하는 교류회로 차단기(Alternate Circuit Brake) 제어루프와, 원자력발전소의 연계논리계통과 연결된 16개의 입력 상태를 광통신을 통해 원거리 송수신하는 에치에스아이엠 루프로 구성되며, 상기 입력신호제어부로부터 생성된 입력 신호를 수신하고 출력신호감지 및 A/D 변환부로 발전소 현장의 주요기기로 출력되는 신호를 송신하며, 전자카드별 삽입형 랙 형태로 제작된 6개의 루프를 구성하여 원자력발전소 내의 각종 제어기기에 대한 제어를 수행하는 루프 구성부와;
    상기 가변전압공급부와 루프 구성부의 사이에 설치되며, 시험하는 도중에 루프를 형성하는 각 전자카드에 인가되는 전원에 의해 급격한 과전류가 발생하는 경우 충격을 예방하는 과전류보호부와;
    상기 과전류보호부로부터의 전압 및 전류의 신호를 실시간 수신하여 전원공급부로 송신하는 전압 및 전류 모니터링부; 을 포함함을 특징으로 하는 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 전원공급부에서 4개의 전원(24, 48, 125 Vdc, 120 Vac)은 0 ~ 5 Vdc 전압을 이용하여 제어되며, 이를 위해 ATmega32A 8 bit 16 MHz의 클럭 마이크로컨트롤러를 사용하는 것을 포함함을 특징으로 하는 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 입력신호제어부에 탑재된 입력신호 제어카드는 24개 채널의 절연된 릴레이 출력을 갖고, 서지전압의 방지를 위해 Phototransistor, Photocoupler를 이용하여 각 릴레이를 제어하도록 되어 있으며, 이 모든 제어를 위해 마이크로프로세서를 사용하였고, 주제어장치와의 통신은 RS485를 이용하고 제어카드의 상태표시를 LED로 나타내는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 출력신호 감지 및 A/D 변환부에 탑재된 출력신호 감지 및 A/D 변환카드는 16개의 24 Vdc, 10개의 120 Vac와 2개의 125 Vdc 입력채널을 갖으며, 각 채널의 입력 상태는 LED로 표시되고, 각 채널에 대한 입력과 A/D 변환은 마이크로프로세서를 사용하였으며, 저장된 디지털 정량화 정보는 주제어장치(산업용 컴퓨터)의 요청 시 RS485 통신을 사용하여 전송되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치.
KR1020130161076A 2013-12-23 2013-12-23 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치 KR101396501B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130161076A KR101396501B1 (ko) 2013-12-23 2013-12-23 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130161076A KR101396501B1 (ko) 2013-12-23 2013-12-23 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101396501B1 true KR101396501B1 (ko) 2014-05-19

Family

ID=50894525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130161076A KR101396501B1 (ko) 2013-12-23 2013-12-23 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101396501B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101469175B1 (ko) * 2014-07-28 2014-12-04 주식회사 포뉴텍 원자력 발전 보호계통 시뮬레이션 시스템
CN104849657A (zh) * 2015-05-05 2015-08-19 国家电网公司 一种开关特性远程智能测试装置
KR102439656B1 (ko) * 2022-06-24 2022-09-02 주식회사 우진엔텍 입출력신호 간의 전기적 절연장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020091870A (ko) * 2001-06-01 2002-12-11 엘지이노텍 주식회사 다중 채널 회로
US20050283338A1 (en) * 2004-06-18 2005-12-22 Frederick Stanley A Methods and apparatus for safety controls in industrial processes
KR101176497B1 (ko) * 2011-12-26 2012-08-28 주식회사 우진산전 철도 전력시스템에서의 전력 품질 모니터링 장치
KR20130127116A (ko) * 2012-05-14 2013-11-22 한국수력원자력 주식회사 원자로 제어봉 제어계통 기능시험 장치 및 그 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020091870A (ko) * 2001-06-01 2002-12-11 엘지이노텍 주식회사 다중 채널 회로
US20050283338A1 (en) * 2004-06-18 2005-12-22 Frederick Stanley A Methods and apparatus for safety controls in industrial processes
KR101176497B1 (ko) * 2011-12-26 2012-08-28 주식회사 우진산전 철도 전력시스템에서의 전력 품질 모니터링 장치
KR20130127116A (ko) * 2012-05-14 2013-11-22 한국수력원자력 주식회사 원자로 제어봉 제어계통 기능시험 장치 및 그 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101469175B1 (ko) * 2014-07-28 2014-12-04 주식회사 포뉴텍 원자력 발전 보호계통 시뮬레이션 시스템
CN104849657A (zh) * 2015-05-05 2015-08-19 国家电网公司 一种开关特性远程智能测试装置
CN104849657B (zh) * 2015-05-05 2018-04-10 国家电网公司 一种开关特性远程智能测试装置
KR102439656B1 (ko) * 2022-06-24 2022-09-02 주식회사 우진엔텍 입출력신호 간의 전기적 절연장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8019570B2 (en) System and method for continuous online safety and reliability monitoring
US8099672B2 (en) System and method for continuous online safety and reliability monitoring
KR101865666B1 (ko) 원자로노심보호계통 소프트웨어 검증용 시뮬레이션 장치 및 시스템
KR101797078B1 (ko) 원자로노심보호계통 유지보수 시뮬레이션 장치 및 시스템
Bao et al. Hazard analysis for identifying common cause failures of digital safety systems using a redundancy-guided systems-theoretic approach
EP3703075A1 (en) Method for verifying measurement control system of nuclear power plant, and verification device therefor
KR101396501B1 (ko) 원자력발전소의 연계논리계통 루프신호 자동 시험장치
US20110264396A1 (en) Electrical circuit with physical layer diagnostics system
KR101748282B1 (ko) 설비 진단 시스템 및 상기 시스템을 이용한 설비 진단 방법
KR101140698B1 (ko) 잠재적 발전정지유발기기의 관리시스템 및 그 방법
US11567823B2 (en) Method for identifying and evaluating common cause failures of system components
CN114860518A (zh) 功能安全系统的检测方法、系统、电子设备、存储介质
KR20130112968A (ko) 패턴인식 기술을 이용한 제어설비 고장진단 시스템 및 고장진단 방법
EP3312844B1 (en) Abnormality indication monitoring system
WO2014018819A1 (en) Automated test system
KR20060011136A (ko) 선박의 뉴메틱 자가진단시스템 및 그 방법 및 상기 방법을실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수있는 기록매체
KR20120034975A (ko) 핵연료 취급 기중기 시뮬레이터
KR102269641B1 (ko) 입출력모듈 점검 시스템
KR101430680B1 (ko) 선행보전용 모니터링 시스템 및 방법
JP6737311B2 (ja) 検証プログラム、記録媒体、検証装置、検証方法
Korytar et al. Integrated security levels and analysis of their implications to the maintenance
Vilkomir et al. From MC/DC to RC/DC: Formalization and analysis of control-flow testing criteria
WO2005013098A2 (en) Continuous online safety and reliability monitoring
KR101396491B1 (ko) 원자력발전소 방사선 감시시스템용 셀프기능을 갖는 현장 제어장치
Catelani et al. Functional safety assessment: An issue for technical diagnostics

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170511

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180510

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190510

Year of fee payment: 6