KR101469177B1 - A method for managing digital output module of simulator for nuclear power generation protection system - Google Patents

A method for managing digital output module of simulator for nuclear power generation protection system Download PDF

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Abstract

Provided is a method for managing a digital output module of a nuclear power plant protection system simulator, by a processor module, comprises the following steps: detecting an abnormality of the digital output module; displaying an error state through a lamp and recording error information in a first register if the abnormality of the digital output module is detected; storing operation result data in an internal memory if the operation result of a user application program is a digital output value; and outputting the operation result data stored in the internal memory through the digital output module if replacement of the digital output module is detected. According to the present invention, it is possible to easily detect the abnormality of the digital output module, and rapidly replace the digital output module when the abnormality occurs. Thus, there is no risk that operation of the simulator will stop, and a power plant protection system can be precisely copied.

Description

원자력 발전 보호계통 시뮬레이터의 디지털 출력모듈 관리방법{A METHOD FOR MANAGING DIGITAL OUTPUT MODULE OF SIMULATOR FOR NUCLEAR POWER GENERATION PROTECTION SYSTEM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method of managing a digital output module of a nuclear power generation protection system simulator,

본 발명은 원자력 발전 보호계통 시뮬레이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제어기에서 연산된 디지털 값을 출력하는 디지털 출력모듈의 상태를 모니터링하고 관리하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a nuclear power generation protection system simulator, and more particularly, to a method for monitoring and managing a state of a digital output module that outputs a digital value calculated by a controller.

원자력 발전은 핵분열을 이용하여 막대한 열을 발생시키고, 그 열을 이용하여 터빈을 구동하여 발전하는 방식으로, 이는 다른 발전방식에 비해 초기 건설비용이 높은 편이나, 연료비가 월등히 싸기 때문에 발전소의 긴 수명기간을 통해 볼 때 발전비용이 가장 적게 든다는 장점이 있다.Nuclear power generation generates huge heat by using nuclear fission and drives the turbine by using the heat, which is higher in initial construction cost than other power generation methods. However, since the fuel cost is much lower, the long life It is advantageous that the cost of power generation is the lowest through the period.

그러나, 상기한 원자력 발전은 핵분열을 하면서 방사능물질이 나오게 되고, 이러한 방사능에 노출되는 경우 돌연변이나 암이 발생하는 등의 위험성이 있다.However, in the above-mentioned nuclear power generation, radioactive materials are emitted while being fission, and when exposed to such radioactivity, there is a risk of mutation or cancer.

발전소보호계통은 원자로 보호 기능을 수행함으로써, 원자력 발전소에 사고가 발생하더라도 원자력 발전소를 안전한 상태로 유지하고, 방사선 및 방사능 물질이 외부로 누출되지 않도록 하는 기능을 한다. 따라서, 발전소보호계통은 원자력 발전소의 안전성 및 신뢰성에 가장 중요한 역할을 담당하는 계통이라 할 수 있다.The plant protection system functions to protect the nuclear power plant in a safe state and to prevent the radiation and radioactive material from leaking to the outside, even if an accident occurs in the nuclear power plant. Therefore, the plant protection system plays a most important role in the safety and reliability of the nuclear power plant.

이에, 발전소 보호계통은 운영지침서에서 정하는 주기적 건전성 시험주기(통상 31일)에 따라 주기적으로 안전관련기능에 대한 건전성 점검 시험을 수행한다. 통상적으로 주기적 건전성 시험 시에는 다중 채널(4 채널) 중 한 채널을 우회시키고, 우회된 채널에 대한 시험을 수행하며, 한 채널 시험이 종료되면, 우회상태를 해제 하고, 타 채널에 대한 시험도 동일 하게 수행할 수 있다.Therefore, the plant protection system performs periodic soundness test for safety related functions periodically in accordance with the periodic soundness test period (usually 31 days) specified in the Operational Manual. Typically, during a periodic soundness test, one of the multiple channels (four channels) is bypassed and the test for the bypassed channel is performed. When one channel test is completed, the bypass mode is canceled and the test for the other channel is also performed .

이러한 발전소 보호계통의 건전성 시험과 아울러 발전소 관리자들이 발전소 보호계통을 잘못 조작하는 경우 대형사고를 유발할 수 있기 때문에 이러한 보호계통의 조작 방법을 훈련하는 것도 중요한 요소이다.In addition to the health testing of these plant protection systems, it is also important to train the operation of these protection systems as power plant managers can cause large accidents if they misunderstand the plant protection system.

이를 위해 보다 안전한 발전소 운영을 위해 원자력 발전 보호계통을 모사하는 보호계통 시뮬레이터를 통해 작업자들이 보호계통의 완전한 조작방법을 훈련하고 있다.To do this, workers are trained in the complete operation of the protection system through the protection system simulator, which simulates the nuclear power generation protection system, for safer operation of the power plant.

이러한 보호계통 시뮬레이터는 PLC 등의 제어기를 통해 구현되는 경우가 많으며, 제어기에 복수 개의 입출력 채널카드가 랙에 탈착 가능하게 설치되어 있다.Such a protection system simulator is often implemented through a controller such as a PLC, and a plurality of input / output channel cards are detachably installed in the controller.

디지털 출력모듈은 입출력 채널카드의 하나로서 제어기에서 연산된 디지털 결과값을 출력하는 것으로서, 제어기의 연산 결과가 디지털 값이 많으므로 디지털 출력모듈은 사용 빈도가 높아 이의 건전성을 유지하는 것이 중요하다.The digital output module is one of the input and output channel cards and outputs the digital result value calculated by the controller. Since the calculation result of the controller has many digital values, it is important to maintain the integrity of the digital output module due to its high frequency of use.

그러나, 종래에는 이러한 디지털 출력모듈에 대한 건전성 평가가 제대로 이루어지고 있지 않은 실정이다.However, in the past, the integrity evaluation of such a digital output module has not been properly performed.

또한, 디지털 출력모듈에 이상이 발생한 경우 제어기의 전원을 오프한 후 신규 디지털 출력모듈로 교체해주어야 하므로 동작이 일시정지되는 문제점이 발생한다. In addition, when an error occurs in the digital output module, the controller must be powered off and replaced with a new digital output module, which causes the operation to be temporarily stopped.

종래에 디지털 출력모듈 이상 발생시 제어기 동작을 정지시키지 않고 디지털 출력모듈을 교체할 수 있도록 하는 기술이 제안된 바 있으나, 이들은 별도의 모듈 교체 관련 신호선을 추가로 설치하거나(한국등록특허 제0651761호), 입출력모듈의 탈부착 구조를 변경하여야 하는 것(한국등록실용신안 제0183069호) 등의 문제점이 있었다.
A technique has been proposed in which a digital output module can be replaced without stopping the controller operation in the event of a digital output module malfunction. However, they have a separate module replacement signal line (Korean Patent No. 0651761) There is a problem that the detachable structure of the input / output module must be changed (Korean Utility Model No. 0183069).

한국등록특허 제1073342호Korea Patent No. 1073342 한국등록특허 제0651761호Korea Patent No. 0651761 한국등록실용신안 제0183069호Korean Registered Utility Model No. 0183069

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 디지털 출력모듈 이상 발생시 제어기 동작을 정지시키지 않고 디지털 출력모듈을 용이하게 교체할 수 있고, 디지털 출력모듈의 건전성을 다각적으로 평가 및 관리할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a digital output module which can easily replace the digital output module without stopping the controller operation in the event of a digital output module malfunction, .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 프로세서 모듈에 의해 원자력 발전 시뮬레이터의 디지털 출력모듈을 관리하는 방법에 있어서, 디지털 출력모듈의 이상여부를 검출하는 단계; 상기 디지털 출력모듈이 정상적으로 장착된 상태로 판단되는 경우 상기 디지털 출력모듈의 건전성을 평가하는 단계; 상기 디지털 출력모듈의 이상이 감지되면 에러상태를 램프를 통해 표시하고 제 1 레지스터에 에러정보를 기록하는 단계; 사용자 응용 프로그램의 연산 결과가 디지털 출력값인 경우 연산 결과 데이터를 내부 메모리에 저장하는 단계; 상기 디지털 출력모듈의 교체가 감지되면, 상기 내부 메모리에 저장된 연산 결과 데이터를 상기 디지털 출력모듈을 통해 출력하는 단계를 포함하여 구성되고, 상기 디지털 출력모듈의 건전성을 평가하는 단계는 상기 프로세서 모듈과 디지털 출력모듈간의 접속이 해제된 상태에서 상기 프로세서 모듈의 출력단자의 건전성을 평가하는 평가 1단계와; 상기 프로세서 모듈과 디지털 출력모듈간의 접속이 연결된 상태에서 상기 디지털 출력모듈의 출력단자의 건전성을 평가하는 평가 2 단계와; 상기 디지털 출력모듈에 입력되는 프로세스 전압의 건전성을 평가하는 평가 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전 보호계통 시뮬레이터의 디지털 출력모듈 관리 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for managing a digital output module of a nuclear power generation simulator by a processor module, the method comprising: detecting an abnormality of a digital output module; Evaluating the soundness of the digital output module when it is determined that the digital output module is normally mounted; Displaying an error state through a ramp and recording error information in a first register when an error in the digital output module is detected; Storing operation result data in an internal memory when the operation result of the user application program is a digital output value; And outputting operation result data stored in the internal memory through the digital output module when the replacement of the digital output module is detected, wherein the step of evaluating the integrity of the digital output module comprises: An evaluating step of evaluating the integrity of an output terminal of the processor module in a state in which the connection between the output modules is released; Evaluating the integrity of the output terminal of the digital output module while the connection between the processor module and the digital output module is connected; And evaluating the integrity of the process voltage input to the digital output module. The method for managing a digital output module of a nuclear power plant protection system simulator is provided.

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여기서, 상기 평가 1 ~ 3 단계의 평가 결과를 수치화한 후, 평가 결과값을 평균하거나 미리 설정된 가중치에 따라 가중평균값을 구하여 건전성 지수를 산출하는 단계가 더 포함되는 것이 가능하다.Here, it is possible to further include a step of digitizing the evaluation results of the evaluation steps 1 to 3, and then calculating a soundness index by averaging the evaluation result values or by calculating a weighted average value according to a predetermined weight.

그리고, 상기 평가 2 단계는 상기 디지털 출력모듈의 출력값을 피드백시켜 상기 디지털 출력모듈에 입력하고, 상기 출력값과 상기 출력값의 피드백 값을 비교하여 그 비교결과를 제 2 레지스터에 저장하는 것이 바람직하다.In the evaluation step 2, it is preferable that the output value of the digital output module is fed back to the digital output module, and the output value is compared with the feedback value of the output value, and the comparison result is stored in the second register.

또한, 상기 평가 3 단계는 사용자에 의해 프로세스 전압 감지 설정시간 및 정상 판단 범위 정보가 설정되면, 설정된 정보에 기초하여 설정된 전압 감지 설정시간 동안 상기 프로세스 전압이 상기 정상 판단 범위를 벗어나는 경우에만 프로세스 전압 이상으로 판단하는 것이 바람직하다.
If the process voltage detection setting time and the normal judgment range information are set by the user, the evaluation step 3 may be performed only when the process voltage deviates from the normal judgment range during the voltage detection set time set based on the set information, .

본 발명에 따르면, 디지털 모듈의 이상 상태를 용이하게 검출할 수 있고, 이상 상태 발생시 신속하게 이를 교체할 수 있어 시뮬레이터의 동작이 정지될 염려가 없을 뿐 아니라 발전소 보호계통을 정밀하게 모사할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, it is possible to easily detect an abnormal state of a digital module and to quickly replace the abnormal state when an abnormal state is generated, so that there is no fear that the operation of the simulator will be stopped and a power plant protection system can be precisely simulated .

도 1은 본 발명에 따른 원자력 발전 보호계통 시뮬레이터의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 프로세서 모듈의 세부 구성과 디지털 출력모듈의 제어관계를 도시한 블럭도이다.
도 3은 디지털 출력모듈의 이상 검출에 따른 디지털 출력모듈의 교체 방법이 수행되는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4는 디지털 출력모듈의 건전성 평가방법이 수행되는 과정을 도시한 흐름도이다.FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a nuclear power generation protection system simulator according to the present invention.
2 is a block diagram showing the detailed configuration of the processor module and the control relationship of the digital output module.
3 is a flowchart illustrating a process of replacing a digital output module according to anomaly detection of a digital output module.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a process of evaluating the integrity of a digital output module.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
The description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas. Also, the purpose or effect of the present invention should not be construed as limiting the scope of the present invention, since it does not mean that a specific embodiment should include all or only such effect.

도 1은 본 발명에 따른 원자력 발전 보호계통 시뮬레이터의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a nuclear power generation protection system simulator according to the present invention.

도1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 원자력 발전 보호계통 시뮬레이터는 원자력 발전 보호계통 시험을 위한 제1 및 제2 시험캐비넷(100,200)과 각 제1 및 제2 시험캐비넷(100,200)의 동작에 따른 시험상태를 감시함과 더불어 시험 관련 입력정보를 제공하기 위한 안전 콘솔(safety Console, 300)을 포함하여 구성된다. 이때, 상기 제1 및 제2 시험캐비넷(200)과 안전 콘솔(300)은 AF100 통신을 수행한다. 여기서, AF100 통신은 시스템 내부 네트워크로서, 1.5Mbps 직렬 전송 네트워크로 구성된다. As shown in FIG. 1, the nuclear power generation protection system simulator according to the present invention includes a first and a second test cabinets 100 and 200 for testing a nuclear power generation protection system, and a first and a second test cabinets 100 and 200, And a safety console 300 for monitoring the test state and providing test-related input information. At this time, the first and second test cabinets 200 and the safety console 300 perform AF 100 communication. Here, the AF100 communication is a system internal network, which is composed of a 1.5 Mbps serial transmission network.

상기 제1 시험캐비넷(100)에는 보호계통 관련 시험을 수행하기 위한 다수의 시험 프로그램을 포함하고 이중화 형태로 구성된 두 개의 PPS 즉, 제1 및 제2 PPS(Plant Protection System, 110,120)와 해당 제1 시험캐비넷(100)에서 발생되는 시험 상태정보를 출력함과 더불어 각종 정보의 입력처리를 수행하는 MTP(Maintenance & Test Panel) 단말(130)이 구비되어 구성된다. 이때, 상기 제1 및 제2 PPS(110,120)는 동일한 형태로 구성되고, 시험을 위한 각종 입력신호가 수신되면 해당 입력신호에 대응되는 시험 프로그램을 구동하여 그 시험 상태정보를 출력하도록 구성된다. 또한, 상기 MTP 단말(130)은 시험 입력정보와 시험 프로그램 구동 내용 및, 시험 결과 정보를 포함하는 시험 상태정보를 표시출력한다. The first test cabinet 100 includes a plurality of test programs for performing a test related to a protection system and includes two PPSs, that is, first and second PPSs (Plant Protection Systems 110 and 120) And a maintenance & test panel (MTP) terminal 130 for outputting test state information generated in the test cabinet 100 and performing various information input processing. At this time, the first and second PPSs 110 and 120 are configured in the same form, and when various input signals for testing are received, the test program corresponding to the input signal is driven to output the test state information. In addition, the MTP terminal 130 displays test status information including test input information, test program driven contents, and test result information.

또한, 상기 MTP 단말(130)은 시뮬레이션 시스템을 통한 보호계통 기능을 훈련하기 위한 각종 시험 입력값을 디지털 형태로 각 PPS(110,120)로 제공한다. 즉, 상기 MTP 단말(130)은 공정계측기기와 노외중성자속감시계통, 원격정지반 및 노심보호연산기계통으로 제공되는 각종 입력신호에 대응되는 시험 입력값을 제공한다. 이때, 상기 MTP 단말(130)은 아날로그 시험 입력값에 대해서는 디지털 신호로 변환하여 각 PPS로 제공한다. 또한, 실제 발전소 시스템에 있어서는 발전소 센서 입력값이 대략 160개 정도이나, 본 시뮬레이션 시스템에서는 모든 입력값을 시험 입력값으로 제공하지 않고, 관리자에 의해 선별된 적어도 20개 이하의 시험 입력값을 제공하도록 실시할 수 있다. 이때, 입력 가능한 시험 입력값의 종류는 트립신호 발생을 유도하는 가장 빈도가 높은 우선 순위를 근거로 설정될 수 있으며, 시험 입력값 종류의 설정은 훈련자가 임의로 변경 설정하는 것이 가능하도록 구성될 수 있다. In addition, the MTP terminal 130 provides various test input values for training the protection system function through the simulation system to the PPSs 110 and 120 in a digital form. That is, the MTP terminal 130 provides test input values corresponding to various input signals provided to the process measuring instrument, the extraneous neutron flux monitoring system, the remote stopper, and the core protection operator system. At this time, the MTP terminal 130 converts the analog test input value into a digital signal and provides it to each PPS. Also, in the actual power plant system, the power plant sensor input value is about 160, but in this simulation system, not all the input values are provided as the test input values, and the test input values are selected by the administrator so as to provide at least 20 test input values . At this time, the type of the test input value that can be input can be set based on the priority with the highest frequency that induces the generation of the trip signal, and the setting of the test input value type can be configured so that the trainee can arbitrarily change and set .

또한, 상기 MTP 단말(130)은 각 시험 입력값을 고정 설정함은 물론, 훈련자의 요청에 따라 기 설정된 시험 입력값을 자동으로 일정 주기 단위 또는 랜덤하게 변경하여 출력하도록 제공할 수 있다. 또한, 상기 MTP 단말(130)은 훈련자의 입력 신호를 근거로 시험 항목을 선택하는 것도 가능하다.In addition, the MTP terminal 130 may set the test input values to be fixed, and may automatically change predetermined test input values at predetermined cycle intervals or at random according to the request of the trainee. Also, the MTP terminal 130 can select the test items based on the input signal of the trainee.

또한, 상기 제2 시험캐비넷(200)에는 보호계통 관련 시험을 수행하기 위한 다수의 시험 프로그램으로 구성되는 이중화 구성된 두 개의 PPS 즉, 제3 및 제4 PPS(Plant Protection System, 210,220)와, 시험 상태를 표시 출력하는 캐비넷 표시수단(230)이 구비되어 구성된다. 이때, 상기 제3 및 제4 PPS(210,220)는 상기 제1 시험캐비넷(100)에 구비된 제1 및 제2 PPS(110,120)와 동일한 형태로 구성된다. In addition, the second test cabinet 200 includes two redundant PPSs, that is, a third and a fourth PPS (Plant Protection System) 210 and 220, which are composed of a plurality of test programs for performing a test related to the protection system, And a cabinet display means (230) for displaying and outputting the cabinet display means (230). At this time, the third and fourth PPSs 210 and 220 are configured in the same manner as the first and second PPSs 110 and 120 provided in the first test cabinet 100.

또한, 상기 제1 및 제2 시험캐비넷(100,200)에 구비된 제1 내지 제4 PPS(110,120,210,220)는 링(Ring) 형태로 결합되어 고속링크(HSL, High Speed Link)통신을 수행하도록 구성된다. 상기 HSL 통신은 데이터 전송을 빨리 하고자 하는 것으로, 예컨대 광(Optical fiber)통신 방식이 될 수 있다. The first to fourth PPSs 110, 120, 210 and 220 provided in the first and second test cabinets 100 and 200 are coupled in a ring form to perform High Speed Link (HSL) communication. The HSL communication is intended to speed up data transmission, and may be, for example, an optical fiber communication scheme.

또한, 상기 안전 콘솔(300)에는 시험 상태를 표시출력하기 위한 표시수단(310)과, 시험 관련 시스템 상태 설정을 위한 설정입력수단(320)과, 현재 시스템 상태를 표시출력하기 위한 상태표시수단(330)을 포함하여 구성된다.The safety console 300 may further include a display unit 310 for displaying and outputting a test status, a setting input unit 320 for setting a test related system status, and a status display unit 330).

상기 표시수단(310)은 제1 내지 제4 표시부(310, 311,312,313,314)로 구성되고, 상기 제1 및 제2 시험캐비넷(100,200)에 구비된 제1 내지 제4 PPS(110,120,210,220)에 대응되는 서로 다른 PPS의 시험상태정보를 각각 표시 출력한다. The display unit 310 includes first to fourth display units 310, 311, 312, 313 and 314 and is connected to the first to fourth PPSs 110, 120, 210, and 220 provided in the first and second test cabinets 100 and 200, And displays the test status information of the PPS.

이때, 상기 표시부(310)는 임의 하나의 대표 표시부, 예컨대 제1 표시부(311)가 상기 제1 및 제2 시험캐비넷(100,200)과 AF100 통신을 수행하여 제1 내지 제4 PPS(100,120,210,220)에 대한 시험 상태정보를 모두 제공받은 후, 제1 및 제2 시험캐비넷(100,200)으로부터 제공된 시험 상태정보를 내부 통신망을 통해 제2 내지 제4 표시부(312,313,314)로 각각 제공한다. 즉, 제2 내지 제4 표시부(312,313,314)는 상기 제1 표시부(311)를 통해 제공되는 시험 상태정보 중 자신이 관할하는 PPS에 대응되는 시험 상태정보를 표시출력한다. 이는 제1 및 제2 시험캐비넷(100,200)에서의 신호처리를 최소화하여 그 하드웨어적인 크기를 최적화하도록 하기 위함이다.At this time, the display unit 310 performs AF100 communication with any one representative display unit, e.g., the first display unit 311, with the first and second test cabinets 100 and 200 to perform communication with the first to fourth PPSs 100, 120, And provides test state information provided from the first and second test cabinets 100 and 200 to the second to fourth display units 312, 313 and 314 through the internal communication network, respectively. That is, the second to fourth display units 312, 313, and 314 display test status information corresponding to the PPS of the test status information provided through the first display unit 311. This is to minimize signal processing in the first and second test cabinets 100 and 200 to optimize its hardware size.

또한, 상기 설정입력수단(320)은 제1 내지 제4 PPS(110,120,210,220)와 결합됨과 더불어, 다수의 스위치로 구성되어, 스위치의 상태에 따라 제1 내지 제4 PPS(110,120,210,220)로 해당 상태정보를 제공한다. 예컨대, 수동으로 트립신호를 발생시키기 위한 수동 트립 스위치와, 특정 시험항목에 대한 트립신호 발생을 지연시키기 위한 리셋 스위치 등을 포함하여 구성된다. In addition, the setting input unit 320 is coupled to the first to fourth PPSs 110, 120, 210, and 220, and is configured with a plurality of switches. The first to fourth PPSs 110, 120, 210, to provide. For example, a manual trip switch for manually generating a trip signal, and a reset switch for delaying generation of a trip signal for a specific test item.

또한, 상기 상태표시수단(330)은 제1 내지 제4 PPS(110,120,210,220)와 결합됨과 더불어 램프 형태로 구성되어 제1 내지 제4 PPS(110,120,210,220)로부터 제공되는 상태정보를 근거로 현재 상태를 표시출력한다. 예컨대, 워치독(Watchdog) 상태 표시램프와, Rx Trip 상태 표시램프를 포함하여 구성된다. The status display unit 330 is coupled to the first to fourth PPSs 110, 120, 210, and 220 and is configured as a lamp. The status display unit 330 displays the current status based on status information provided from the first to fourth PPSs 110, 120, do. For example, a watchdog status display lamp and an Rx Trip status display lamp.

또한, 상기 제1 및 제2 시험캐비넷(100,200)에 구비되는 제1 내지 제4 PPS(110,120,210,220)는 도 1에 도시된 바와 같이 다수의 채널카드 형태로 구성되고, 각 채널카드는 도시되지는 않았지만 HSL(High Speed Link)을 통해 채널간 통신을 수행하도록 구성된다.The first to fourth PPSs 110, 120, 210, and 220 provided in the first and second test cabinets 100 and 200 are configured in the form of a plurality of channel cards as shown in FIG. 1, And is configured to perform interchannel communication through HSL (High Speed Link).

또한, 상기 제1 내지 제4 PPS(110,120,210,220)는 입력되는 신호에 대응되는 원자력 발전 보호계통 시험을 위한 시험 프로그램을 구동하고, 그 프로그램 구동 결과를 근거로 원자로 정지를 위한 트립(Trip)신호를 발생시킴과 더불어 트립신호의 종류에 따라 발전소 차단신호를 발생시키도록 구성된다.
The first to fourth PPSs 110, 120, 210, and 220 operate a test program for testing a nuclear power generation protection system corresponding to an input signal, and generate a trip signal for stopping the reactor based on the program operation result And generates a power plant shutdown signal according to the type of the trip signal.

도 2는 프로세서 모듈의 세부 구성과 디지털 출력모듈의 제어관계를 도시한 블럭도이다.2 is a block diagram showing the detailed configuration of the processor module and the control relationship of the digital output module.

상술한 바와 같이, PPS는 다수의 채널카드 형태로 구성되고, 각 채널카드는 프로세서 모듈과 다수개의 입출력모듈을 포함하여 구성된다. 도 2에는 PPS의 구성 중에서 본 발명과 관련이 있는 프로세서 모듈(10)과 디지털 출력모듈(20)만이 도시되어 있다.As described above, the PPS is configured in the form of a plurality of channel cards, and each channel card includes a processor module and a plurality of input / output modules. FIG. 2 shows only the processor module 10 and the digital output module 20 which are related to the present invention among the configurations of the PPS.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프로세서 모듈(10)은 데이터의 입출력을 처리하는 입력단자(11)와 출력단자(14), 전원입력을 위한 전원 입력부(12), 정보 저장을 위한 내부 메모리(13)와 제 1 및 제 2 레지스터(15,16) 및 제어부(17)를 포함하여 구성된다.2, the processor module 10 according to the present invention includes an input terminal 11 and an output terminal 14 for processing input and output of data, a power input unit 12 for inputting power, An internal memory 13, first and second registers 15 and 16, and a control unit 17.

내부 메모리(13)는 디지털 출력모듈(20)에 이상이 발생한 경우 디지털 출력모듈(20)이 교체될 때까지 사용자 응용 프로그램의 연산 결과를 저장하기 위한 것이다.The internal memory 13 is for storing the operation result of the user application program until the digital output module 20 is replaced when an error occurs in the digital output module 20. [

제 1 레지스터(15)는 디지털 출력모듈(20)의 이상 감지 시 에러정보를 저장하기 위한 것이고, 제 2 레지스터(16)는 디지털 출력모듈(20)의 출력값을 피드백시켜 상기 디지털 출력모듈에 입력하고, 상기 출력값과 상기 출력값의 피드백 값을 비교하여 그 비교결과를 저장하기 위한 것이다.The first register 15 stores error information when the digital output module 20 detects an abnormality and the second register 16 feeds back the output value of the digital output module 20 to the digital output module 20 And compares the output value with the feedback value of the output value and stores the comparison result.

제어부(27)는 원자로 보호계통 시험에 대응되는 각종 시험을 위한 사용자 응용 프로그램의 연산 처리를 수행하고, 시험결과를 포함하는 시험 상태정보를 출력한다. 또한, 제어부(27)는 디지털 출력모듈(20)의 이상상태 검출, 교체 관리, 건전성 평가 등의 진단을 수행하는데 이에 대해서는 도 3과 도 4를 통해 상세하게 설명하기로 한다.
The control unit 27 performs arithmetic processing of a user application program for various tests corresponding to the reactor protection system test, and outputs test state information including a test result. In addition, the control unit 27 performs diagnosis such as abnormal state detection, replacement management, and integrity evaluation of the digital output module 20, which will be described in detail with reference to FIG. 3 and FIG.

도 3은 디지털 출력모듈의 이상 검출에 따른 디지털 출력모듈의 교체 방법이 수행되는 과정을 도시한 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a process of replacing a digital output module according to anomaly detection of a digital output module.

도 3을 참조하면, 우선 프로세서 모듈(10)은 디지털 출력모듈(20)의 이상여부를 검출한다(S300). 상술한 바와 같이, PPS의 서브랙에는 복수 개의 입출력모듈이 장착되어 있고, 시뮬레이터에서 프로세서 모듈(10)은 사용자 응용 프로그램을 통해 가상의 플랜트를 제어한다. 사용자 응용 프로그램의 연산 결과가 디지털 출력값인 경우 프로세서 모듈(10)은 이 출력값을 디지털 출력모듈(20)을 통해 출력한다. 각 디지털 출력모듈(20)은 서브랙에 장착되어 있고 프로세서 모듈(10)은 주기적으로 디지털 출력모듈(20)의 장착여부를 자가 진단에 의해 확인한다.Referring to FIG. 3, the processor module 10 first detects whether the digital output module 20 is abnormal (S300). As described above, a plurality of input / output modules are mounted in the sub rack of the PPS, and the processor module 10 in the simulator controls the virtual plant through the user application program. When the operation result of the user application program is a digital output value, the processor module 10 outputs the output value through the digital output module 20. Each digital output module 20 is mounted in a sub rack, and the processor module 10 periodically confirms whether the digital output module 20 is mounted by self diagnosis.

프로세서 모듈(10)은 디지털 출력모듈(20)의 이상이 감지되면 에러상태를 램프를 통해 표시하고 제 1 레지스터(15)에 에러정보를 기록한다(S310).When an abnormality of the digital output module 20 is detected, the processor module 10 displays an error state through a ramp and records error information in the first register 15 (S310).

프로세서 모듈(10)은 디지털 출력모듈(20)에 이상이 발생한 경우에도 사용자 응용 프로그램 연산을 수행하고, 사용자 응용 프로그램의 연산 결과가 디지털 출력값인 경우 연산 결과 데이터를 내부 메모리(13)에 저장하고 내부 메모리(13)에 저장한 출력 데이터는 계속해서 업데이트된다(S320).The processor module 10 performs a user application program operation even when an error occurs in the digital output module 20. When the operation result of the user application program is a digital output value, the processor module 10 stores the operation result data in the internal memory 13, The output data stored in the memory 13 is continuously updated (S320).

이상이 발생한 디지털 출력모듈(20)이 제거되고 정상적인 모듈로 교환되는데, 이때 제어기기의 전원이 그대로 유지된 상태에서 동작중 모듈이 교체된다.The digital output module 20 in which the abnormality has occurred is removed and replaced with a normal module. At this time, the module is replaced while the power of the control device is maintained.

디지털 출력모듈(20)의 교체가 감지되면, 내부 메모리(13)에 저장된 연산 결과 데이터를 교체된 디지털 출력모듈(20)을 통해 출력한다(S330). When the replacement of the digital output module 20 is detected, the calculation result data stored in the internal memory 13 is output through the replaced digital output module 20 at step S330.

즉, 교체된 디지털 출력모듈(20)에 프로세서 모듈(10)의 내부메모리(13)의 출력 데이터가 업데이트되어 디지털 출력모듈(20)이 정상동작을 수행하므로 프로세서 모듈(10)의 연산 동작중에 디지털 출력모듈(20)이 다시 장탈착되더라도 현재의 연산 결과를 출력하게 된다. 즉, 본 발명에서는 제어기기 동작중 모듈교환을 위해 전원을 내리지 않고, 또는 사용자 응용프로그램을 정지시키지 않고서도 계속 제어를 수행하도록 한다.
That is, the output data of the internal memory 13 of the processor module 10 is updated to the replaced digital output module 20 so that the digital output module 20 performs normal operation. Therefore, during the operation of the processor module 10, The output result of the current operation is outputted even if the output module 20 is re-inserted. That is, in the present invention, control is continuously performed without turning off the power supply for module exchange during operation of the control device or stopping the user application program.

도 4는 디지털 출력모듈의 건전성 평가방법이 수행되는 과정을 도시한 흐름도이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a process of evaluating the integrity of a digital output module.

도 4의 실시예는 보다 정확한 디지털 출력모듈의 건전성 평가를 위해 평가절차가 3단계로 진행되는 것이 특징으로서, 도 1에서 디지털 출력모듈(20)이 정상적으로 장착된 것으로 판단되는 경우 디지털 출력모듈(20)의 건전성을 평가하는 단계가 순차적으로 수행되도록 할 수 있다.In the embodiment of FIG. 4, in order to evaluate the integrity of the digital output module more accurately, the evaluation procedure proceeds in three steps. When it is determined in FIG. 1 that the digital output module 20 is properly installed, ) May be performed in sequence.

도 4에 도시된 바와 같이, 디지털 출력모듈(20)의 건전성 평가는 프로세서 모듈(10)의 출력단자의 건전성을 평가하는 평가 1단계와(S410), 디지털 출력모듈의 출력단자의 건전성을 평가하는 평가 2 단계(S420)와, 프로세스 전압의 건전성을 평가하는 평가 3 단계(S430)를 포함하여 구성된다.4, the integrity evaluation of the digital output module 20 is performed by evaluating the integrity of the output terminal of the processor module 10 (S410) and evaluating the integrity of the output terminal of the digital output module 20 Evaluation step 2 (S420), and evaluation step 3 (S430) for evaluating the integrity of the process voltage.

본 발명의 일 실시예에서는, 이들 3 평가 단계의 평가 결과를 수치화한 후, 평가 결과값을 평균하거나 미리 설정된 가중치에 따라 가중평균값을 구하여 건전성 지수를 산출할 수 있다. 이러한 건전성 지수를 통해 현재는 디지털 출력모듈(20)의 이상이 없더라도 향후 이상이 발생할 수 있는 확률이나 대략적인 교체 시기 예측이 가능하여 제어기기의 효율적인 유지보수가 가능한 장점이 있다.In one embodiment of the present invention, after the evaluation results of these three evaluation steps are numerically expressed, the soundness index can be calculated by averaging the evaluation result values or by obtaining a weighted average value according to a predetermined weight. With such a soundness index, it is possible to estimate the probability of occurrence of an abnormality or approximate replacement timing even if there is no abnormality of the digital output module 20 at present, and it is possible to efficiently maintain and maintain the control device.

평가 1단계(S410)는 프로세서 모듈(10)과 디지털 출력모듈(20)간의 접속이 해제된 상태에서 프로세서 모듈(10)의 출력단자(24)의 건전성을 평가하는 단계이다. 본 단계는 입출력 모드에 따라 미리 설정된 전압 또는 디지털 신호를 출력단자(24)의 해당 채널로 인가하고 해당 채널에서 측정된 전압 또는 신호를 프로세서 모듈(10)로 피드백시켜 두 값을 비교하여 프로세서 모듈(10)의 출력단자(24)의 건전성을 평가하도록 할 수 있다. The evaluation 1 step S410 is a step of evaluating the integrity of the output terminal 24 of the processor module 10 in a state in which the connection between the processor module 10 and the digital output module 20 is released. In this step, a preset voltage or digital signal is applied to the corresponding channel of the output terminal 24 according to the input / output mode, and the voltage or signal measured in the corresponding channel is fed back to the processor module 10, It is possible to evaluate the soundness of the output terminal 24 of the output terminal 10.

평가 2단계(S420)는 프로세서 모듈(10)과 디지털 출력모듈(20)간의 접속이 연결된 상태에서 디지털 출력모듈(20)의 출력단자의 건전성을 평가하는 단계이다. 본 단계에서는 디지털 출력모듈(20)의 출력값을 프로세서 모듈(10)로 피드백시켜 디지털 출력모듈(20)에 입력하고, 출력값과 출력값의 피드백 값을 비교하여 그 비교결과를 제 2 레지스터(16)에 저장하고, 프로세서 모듈(10)은 그 비교결과를 통해 디지털 출력모듈(20)의 출력단자의 건전성을 평가할 수 있다.Evaluation step 2 (S420) is a step of evaluating the integrity of the output terminal of the digital output module 20 in a state where the connection between the processor module 10 and the digital output module 20 is connected. In this step, the output value of the digital output module 20 is fed back to the processor module 10 and input to the digital output module 20. The feedback value of the output value is compared with the feedback value of the output value, And the processor module 10 can evaluate the integrity of the output terminal of the digital output module 20 through the comparison result.

평가 2단계에서는 평가 1단계에서와 유사한 형태로 미리 설정된 디지털 신호를 디지털 출력모듈(20)의 해당 채널(입력채널, 출력채널)로 인가하고 해당 채널에서 측정된 신호를 프로세서 모듈(10)로 피드백시켜 두 값을 비교하는 방식의 건전성 평가가 1차적으로 선행된 후, 출력값의 피드백에 의한 건전성 평가가 2차적으로 수행되도록 할 수도 있다.In the evaluation step 2, a preset digital signal is applied to a corresponding channel (input channel, output channel) of the digital output module 20 in a form similar to that of the evaluation step 1, and the signal measured in the corresponding channel is fed back to the processor module 10 So that the soundness evaluation by the feedback of the output value is performed secondarily after the soundness evaluation of the method of comparing the two values is performed first.

평가 3 단계(S430)는 사용자에 의해 프로세스 전압 감지 설정시간 및 정상 판단 범위 정보가 설정되면, 설정된 정보에 기초하여 설정된 전압 감지 설정시간 동안에만 프로세스 전압을 모니터링하여, 프로세스 전압이 정상 판단 범위를 벗어나는 경우 프로세스 전압 이상으로 판단하도록 한다.If the process voltage detection set time and the normal judgment range information are set by the user in the evaluation step 3 (S430), the process voltage is monitored only during the set voltage detection set time based on the set information, The process voltage is judged to be abnormal.

디지털 출력모듈(20)은 외부 전원에 의해 동작하는데, 외부전원인 프로세스 전압에 변동(불안정)이 발생하면 디지털 출력모듈(20)의 동작 장애 요인이 될 수 있다. 종래에는 정상 프로세스 전압 범위가 고정적으로 결정되어 시간대나 환경에 따라 프로세스 전압의 불안정한 상태가 허용될 수 있는 경우가 있으나, 이러한 경우에도 이상 상태로 판단되는 경우가 있다. 이에 따라 본 발명에서는 사용자가 프로세스 전압 감지 시간대와 정상 전압 범위를 설정할 수 있도록 하여 탄력적인 프로세스 전압 모니터링이 가능한 장점이 있다.
The digital output module 20 operates by an external power source. If the process voltage, which is an external power source, fluctuates (unstable), the digital output module 20 may become a cause of operation failure of the digital output module 20. Conventionally, the normal process voltage range is fixed and the unstable state of the process voltage may be allowed depending on the time zone or the environment. However, in such a case, the abnormal process voltage may be determined. Accordingly, in the present invention, a user can set a process voltage detection time zone and a normal voltage range, thereby enabling flexible process voltage monitoring.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

10 : 프로세서 모듈 11 : 입력단자
12 : 전원 입력부 13 : 내부 메모리
14 : 출력단자 15 : 제 1 레지스터
16 : 제 2 레지스터 17 : 제어부
20 : 디지털 출력모듈 10: Processor module 11: Input terminal
12: power input unit 13: internal memory
14: output terminal 15: first register
16: second register 17:
20: Digital output module

Claims (5)

프로세서 모듈에 의해 원자력 발전 시뮬레이터의 디지털 출력모듈을 관리하는 방법에 있어서,
디지털 출력모듈의 이상여부를 검출하는 단계;
상기 디지털 출력모듈이 정상적으로 장착된 상태로 판단되는 경우 상기 디지털 출력모듈의 건전성을 평가하는 단계;
상기 디지털 출력모듈의 이상이 감지되면 에러상태를 램프를 통해 표시하고 제 1 레지스터에 에러정보를 기록하는 단계;
사용자 응용 프로그램의 연산 결과가 디지털 출력값인 경우 연산 결과 데이터를 내부 메모리에 저장하는 단계;
상기 디지털 출력모듈의 교체가 감지되면, 상기 내부 메모리에 저장된 연산 결과 데이터를 상기 디지털 출력모듈을 통해 출력하는 단계를 포함하여 구성되고,
상기 디지털 출력모듈의 건전성을 평가하는 단계는
상기 프로세서 모듈과 디지털 출력모듈간의 접속이 해제된 상태에서 상기 프로세서 모듈의 출력단자의 건전성을 평가하는 평가 1단계와;
상기 프로세서 모듈과 디지털 출력모듈간의 접속이 연결된 상태에서 상기 디지털 출력모듈의 출력단자의 건전성을 평가하는 평가 2 단계와;
상기 디지털 출력모듈에 입력되는 프로세스 전압의 건전성을 평가하는 평가 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전 보호계통 시뮬레이터의 디지털 출력모듈 관리 방법.
A method for managing a digital output module of a nuclear power simulator by a processor module,
Detecting an abnormality of the digital output module;
Evaluating the soundness of the digital output module when it is determined that the digital output module is normally mounted;
Displaying an error state through a ramp and recording error information in a first register when an error in the digital output module is detected;
Storing operation result data in an internal memory when the operation result of the user application program is a digital output value;
And outputting operation result data stored in the internal memory through the digital output module when the replacement of the digital output module is detected,
The step of evaluating the integrity of the digital output module
An evaluating step of evaluating the integrity of an output terminal of the processor module in a state in which connection between the processor module and the digital output module is released;
Evaluating the integrity of the output terminal of the digital output module while the connection between the processor module and the digital output module is connected;
And evaluating the integrity of the process voltage input to the digital output module.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 평가 1 ~ 3 단계의 평가 결과를 수치화한 후, 평가 결과값을 평균하거나 미리 설정된 가중치에 따라 가중평균값을 구하여 건전성 지수를 산출하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 원자력 발전 보호계통 시뮬레이터의 디지털 출력모듈 관리 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising a step of digitizing the evaluation results of the evaluation steps 1 to 3 and then calculating a soundness index by averaging the evaluation result values or by calculating a weighted average value according to a preset weight value, How to manage output modules.
제 1 항에 있어서,
상기 평가 2 단계는 상기 디지털 출력모듈의 출력값을 피드백시켜 상기 디지털 출력모듈에 입력하고, 상기 출력값과 상기 출력값의 피드백 값을 비교하여 그 비교결과를 제 2 레지스터에 저장하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전 보호계통 시뮬레이터의 디지털 출력모듈 관리 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the evaluation step (2) comprises feeding back the output value of the digital output module to the digital output module, comparing the output value with the feedback value of the output value, and storing the comparison result in the second register Method of managing digital output module of system simulator.
제 1 항에 있어서,
상기 평가 3 단계는 사용자에 의해 프로세스 전압 감지 설정시간 및 정상 판단 범위 정보가 설정되면, 설정된 정보에 기초하여 설정된 전압 감지 설정시간 동안 상기 프로세스 전압이 상기 정상 판단 범위를 벗어나는 경우에만 프로세스 전압 이상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전 보호계통 시뮬레이터의 디지털 출력모듈 관리 방법.The method according to claim 1,
If the process voltage detection set time and the normal judgment range information are set by the user, the evaluation step 3 is determined as the process voltage abnormality only when the process voltage deviates from the normal judgment range during the set voltage detection set time based on the set information Wherein the digital output module management method of the nuclear power generation protection system simulator is performed.
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