KR102228054B1

KR102228054B1 - Dynamic software verification test device and method for cea processor of core protection system

Info

Publication number: KR102228054B1
Application number: KR1020190039004A
Authority: KR
Inventors: 유극종; 고도영; 이재곤; 이상훈; 남권우; 남채호
Original assignee: 한국수력원자력 주식회사; 두산중공업 주식회사
Priority date: 2019-04-03
Filing date: 2019-04-03
Publication date: 2021-03-12
Also published as: KR20200117212A

Abstract

본 기재의 일 실시예에 따른 노심보호계통 제어봉집합체프로세서의 동적 소프트웨어 검증시험 장치는, 적어도 2 이상의 채널을 포함하는 노심보호계통에 있어서, 정상 상태 또는 이상 상태를 포함하는 모사 상태 신호를 생성하여 상기 노심보호계통의 채널에 송신하는 입출력 시뮬레이터(I/O Simulator), 및 제어봉집합체프로세서(CEAP)를 포함하며, 입력된 상기 모사 상태 신호에 대하여 상기 채널이 출력한 결과 신호를 수신하고, 상기 노심보호계통의 정상 동작 여부 판단을 위하여 상기 결과 신호를 분석하는 제어기를 포함하고, 상기 입출력 시뮬레이터는 테스트케이스의 시나리오에 따라 입력 신호를 모사하여 상기 제어봉집합체프로세서(CEAP)로 전송하고 상기 제어봉집합체프로세서(CEAP)의 연산 결과를 전달 받도록 구성될 수 있다.The dynamic software verification test apparatus of the core protection system control rod assembly processor according to an embodiment of the present disclosure generates a simulated state signal including a normal state or an abnormal state in the core protection system including at least two or more channels, and the It includes an input/output simulator (I/O Simulator) that transmits to the channel of the core protection system, and a control rod assembly processor (CEAP), receives a result signal output from the channel with respect to the input simulation state signal, and protects the core. And a controller that analyzes the result signal to determine whether the system operates normally, and the input/output simulator simulates an input signal according to a scenario of a test case and transmits it to the control rod assembly processor (CEAP), and the control rod assembly processor (CEAP) ) Can be configured to receive the result of the operation.

Description

DYNAMIC SOFTWARE VERIFICATION TEST DEVICE AND METHOD FOR CEA PROCESSOR OF CORE PROTECTION SYSTEM {DYNAMIC SOFTWARE VERIFICATION TEST DEVICE AND METHOD FOR CEA PROCESSOR OF CORE PROTECTION SYSTEM}

본 발명은 원자로의 노심보호계통에 관한 것으로, 노심보호계통의 동적 소프트웨어 검증 시험을 수행하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a core protection system of a nuclear reactor, and to an apparatus and method for performing a dynamic software verification test of the core protection system.

원자력 발전은 핵분열 연쇄반응을 통하여 발생한 에너지로 물을 끓여 발생시킨 수증기로 터빈발전기를 돌려 전기를 생산하는 발전을 말한다. 양성자와 중성자로 구성된 원자핵에서, 핵자들을 완전하게 분리하여 자유로운 입자로 만들 때 필요한 에너지가 방출하면서 거대한 에너지가 생성되므로, 이러한 원자력 발전은 아주 적은 양의 연료로도 많은 에너지를 얻을 수 있는 동력원에 해당하며, 전세계 다수의 국가에서 원자력 발전을 이용하고 전기를 생산하고 있다.Nuclear power generation refers to power generation that generates electricity by turning a turbine generator with steam generated by boiling water with energy generated through a nuclear fission chain reaction. In an atomic nucleus composed of protons and neutrons, the energy required to completely separate nucleons into free particles is released and huge energy is generated, so this nuclear power generation is a power source that can obtain a lot of energy with a very small amount of fuel. In addition, many countries around the world use nuclear power and produce electricity.

그런데 원자력 발전의 경우 원자력의 이용이 매우 큰 위험을 수반하고 있기 때문에 많은 안전 장치와 고도로 훈련된 전문가의 통제가 반드시 필요하게 된다. 특히 원자력 발전의 경우 원자로의 노심을 보호하는 계통을 가장 세심하게 상태를 체크하게 되며 원자력 발전의 사고가 일어나지 않는 평상시에도 이러한 원자력 발전장치 및 원자력 발전장치에 설치된 감지 장치, 감지 장치를 분석하는 컴퓨팅 장치가 제대로 작동하고 있는지 여부를 확인하여야 한다.However, in the case of nuclear power generation, since the use of nuclear power carries a great deal of risk, many safety devices and the control of highly trained experts are indispensable. In particular, in the case of nuclear power generation, the state of the system that protects the core of the nuclear reactor is checked most carefully, and even when an accident of nuclear power generation does not occur, the detection device installed in such a nuclear power generation device and the nuclear power generation device, and a computing device that analyzes the detection device You should check whether or not is working properly.

이 때 노심보호계통은 원자로 중심부의 핵반응도를 감시하고, 과도 상태 발생 시 원자로 노심을 보호하기 위해 원자로 정지신호를 발생시키는 계통이다. 노심보호계통이 발생시킨 원자로 정지신호는 발전소보호계통(PPS, Plant Protection System)을 경유하여 원자로정지스위치기어시스템(RTSS, Reactor Trip Switchgear System)으로 전달된다.At this time, the core protection system is a system that monitors the nuclear reactivity at the center of the reactor and generates a reactor stop signal to protect the reactor core in the event of a transient condition. The reactor stop signal generated by the core protection system is transmitted to the reactor trip switchgear system (RTSS) via the plant protection system (PPS).

본 발명의 일 측면은 시간에 따라 변화하는 입력 신호를 모사하여 수신하고 동시에 연산 결과 값을 기록할 수 있는 노심보호계통 제어봉집합체프로세서의 동적 소프트웨어 검증시험 장치 및 방법을 제공하고자 한다.An aspect of the present invention is to provide an apparatus and method for a dynamic software verification test of a core protection system control rod assembly processor capable of simulating and receiving an input signal that changes over time and recording an operation result value at the same time.

그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.However, the problems to be solved by the embodiments of the present invention are not limited to the above-described problems and may be variously expanded within the scope of the technical idea included in the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 노심보호계통 제어봉집합체프로세서의 동적 소프트웨어 검증시험 장치는, 적어도 2 이상의 채널을 포함하는 노심보호계통에 있어서, 정상 상태 또는 이상 상태를 포함하는 모사 상태 신호를 생성하여 상기 노심보호계통의 채널에 송신하는 입출력 시뮬레이터(I/O Simulator), 및 제어봉집합체프로세서(CEAP)를 포함하며, 입력된 상기 모사 상태 신호에 대하여 상기 채널이 출력한 결과 신호를 수신하고 상기 노심보호계통의 정상 동작 여부 판단을 위하여 상기 결과 신호를 분석하는 제어기를 포함하고, 상기 입출력 시뮬레이터는 테스트케이스의 시나리오에 따라 입력 신호를 모사하여 상기 제어봉집합체프로세서(CEAP)로 전송하고 상기 제어봉집합체프로세서(CEAP)의 연산 결과를 전달 받을 수 있다.The dynamic software verification test apparatus of a core protection system control rod assembly processor according to an embodiment of the present invention, in a core protection system including at least two channels, generates a simulated state signal including a normal state or an abnormal state, and the It includes an input/output simulator (I/O Simulator) that transmits to the channel of the core protection system, and a control rod assembly processor (CEAP), and receives a result signal output from the channel with respect to the input simulation state signal, and the core protection system And a controller that analyzes the result signal in order to determine whether the controller operates normally, and the input/output simulator simulates an input signal according to a scenario of a test case and transmits it to the control rod assembly processor (CEAP), and the control rod assembly processor (CEAP) You can receive the result of the operation.

상기 입출력 시뮬레이터는 통신으로 상기 입력 신호를 모사하여 전송하고 상기 연산 결과를 통신으로 전달 받을 수 있다.The input/output simulator may simulate and transmit the input signal through communication and receive the calculation result through communication.

상기 입력 신호는 시간에 따라 동적으로 변화하는 신호인 것을 특징으로 한다.The input signal is characterized in that it is a signal that dynamically changes over time.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 노심보호계통 제어봉집합체프로세서의 동적 소프트웨어 검증시험 방법은, 입출력 시뮬레이터에서 테스트케이스의 시나리오에 따라 동적으로 변화하는 입력 신호를 모사하는 모사 입력 신호 생성 단계, 상기 모사 입력 신호를 상기 제어봉집합체프로세서(CEAP)로 전송하는 모사 입력 신호 전송 단계, 및 상기 제어봉집합체프로세서(CEAP)에서 연산한 결과 값을 상기 입출력 시뮬레이터로 전송하여 실시간 기록하는 연산 결과 기록 단계를 포함할 수 있다.A dynamic software verification test method of a core protection system control rod assembly processor according to another embodiment of the present invention includes the step of generating a simulated input signal that simulates an input signal that dynamically changes according to a scenario of a test case in an input/output simulator, and the simulated input. A simulation input signal transmission step of transmitting a signal to the control rod assembly processor CEAP, and an operation result recording step of transmitting a result value calculated by the control rod assembly processor CEAP to the input/output simulator and recording it in real time. .

상기 모사 입력 신호 전송 단계는, 상기 모사 입력 신호를 통신을 통해 전송할 수 있다.In the step of transmitting the simulated input signal, the simulated input signal may be transmitted through communication.

상기 연산 결과 기록 단계는, 상기 연산한 결과 값을 통신을 통해 기록할 수 있다.In the operation result recording step, the calculated result value may be recorded through communication.

본 실시예에 따른 동적 소프트웨어 검증시험 방법은, 상기 입출력 시뮬레이터가 통신을 통해 초기화 신호를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.The dynamic software verification test method according to the present embodiment may further include transmitting, by the input/output simulator, an initialization signal through communication.

상기 모사 입력 신호 생성 단계는, 상기 테스트케이스에 정의된 각 변수의 주요 지점의 값들을 기준으로 사이 값들을 선형 보간(interpolation)하여 상기 입력 신호를 모사할 수 있다.In the step of generating the simulated input signal, the input signal may be simulated by linearly interpolating interpolated values based on values of main points of each variable defined in the test case.

상기 모사 입력 신호 전송 단계와 상기 연산 결과 기록 단계는, 상기 제어봉집합체프로세서(CEAP)가 매 통신 주기마다 상기 모사 입력 신호를 수신하고, 동시에 상기 연산 결과를 상기 입출력 시뮬레이터로 전송하는 것을 포함할 수 있다.The step of transmitting the simulated input signal and the step of recording the operation result may include, by the CEAP, receiving the simulated input signal every communication period, and simultaneously transmitting the calculation result to the input/output simulator. .

상기 연산 결과 기록 단계는, 상기 입출력 시뮬레이터는 상기 제어봉집합체프로세서로(CEAP)부터 전송된 전체 상기 연산 결과 값을 저장하거나 또는 주요 결과 값이 변경된 시점만을 저장할 수 있다.In the operation result recording step, the input/output simulator may store all of the operation result values transmitted from the CEAP or only the time point at which the main result value is changed.

본 실시예에 따른 동적 소프트웨어 검증시험 방법은, 제어봉 위치 신호 처리 알고리즘이 정상 동작하는지 여부를 판단하기 위하여 상기 테스트케이스와 상기 연산 결과 값을 비교하는 테스트 결과 비교 단계를 더 포함할 수 있다.The dynamic software verification test method according to the present embodiment may further include a test result comparison step of comparing the test case with the calculation result value in order to determine whether the control rod position signal processing algorithm operates normally.

본 발명의 실시예에 따른 노심보호계통 제어봉집합체프로세서의 동적 소프트웨어 검증시험 장치 및 방법에 의하면, 소프트웨어 개발 과정에서 동적 시험 기능을 포함한 다양한 설계기준사고 상황을 시험할 수 있으며, 입출력 값들을 모두 기록하여 알고리즘 기능에 대한 정밀한 분석이 가능하다.According to the dynamic software verification test apparatus and method of the core protection system control rod assembly processor according to an embodiment of the present invention, it is possible to test various design reference accident situations including a dynamic test function in the software development process, and record all input and output values. Precise analysis of the algorithm function is possible.

기존에는 본품 4개 채널이 제작된 후 수행할 수 있었던 FCST의 시험들을 소프트웨어 개발 단계에서 수행할 수 있으므로 문제점을 사전에 파악하고 대처할 수 있는 효과가 있다.FCST tests, which were previously performed after the four channels of this product were produced, can be performed at the software development stage, so there is an effect of identifying and coping with problems in advance.

도 1은 노심보호계통의 4채널 연결 형상을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노심보호계통의 제어봉집합체프로세서 동적 소프트웨어 검증시험(CEAP DSVT) 수행 시 형상을 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 노심보호계통의 제어봉집합체프로세서 동적 소프트웨어 검증시험(CEAP DSVT) 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 노심보호계통의 제어봉집합체프로세서 동적 소프트웨어 검증시험(CEAP DSVT) 신호 인가 방법을 설명하기 위하여 도시한 그래프이다.1 is a diagram showing a configuration of a four-channel connection of a core protection system.
2 is a block diagram showing the configuration of a core protection system when performing a dynamic software verification test (CEAP DSVT) of a control rod assembly processor according to an embodiment of the present invention.
3 is a flow chart showing a method for a dynamic software verification test (CEAP DSVT) of a control rod assembly processor of a core protection system according to another embodiment of the present invention.
4 is a graph illustrating a method of applying a CEAP DSVT signal to a control rod assembly processor in a core protection system according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이며, 따라서 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다.Each component expressed below is only an example for implementing the present invention, and therefore, other components may be used within the spirit and scope of the present invention in other implementations of the present invention.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a certain part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

일반적인 노심보호계통은 노심보호연산기계통(CPCS, Core Protection Calculator System)으로 불려 진다. 국내에서 개발한 노심보호계통은 Westinghouse의 알고리즘을 적용한 원자로노심보호계통(RCOPS, Reactor Core Protection System)과 알고리즘 및 각종 공지기술을 고유화한 고유노심보호계통(ICOPS, In-Core Protection System)으로 나눌 수 있다.The general core protection system is called the Core Protection Calculator System (CPCS). The core protection system developed in Korea is divided into a reactor core protection system (RCOPS, Reactor Core Protection System) that applies Westinghouse's algorithm and a unique core protection system (ICOPS, In-Core Protection System) that has unique algorithms and various known technologies I can.

국산화 노심보호계통인 원자로노심보호계통과 고유노심보호계통은 동일한 계통구조를 가지고 있다. 국산화 노심보호계통 내부의 제어기는 노심보호프로세서(COPP, Core Protection Processor), 제어봉집합체프로세서(CEAP, CEA Processor), 채널통신프로세서(CCP, Channel Communication Processor) 그리고 연계시험프로세서(ITP, Interface and Test Processor)로 구성된다.The nuclear reactor core protection system and the intrinsic core protection system, which are localized core protection systems, have the same system structure. The controller inside the localized core protection system is a core protection processor (COPP), a control rod assembly processor (CEAP, CEA Processor), a channel communication processor (CCP), and an interface and test processor (ITP). ).

한편, 노심보호계통 소프트웨어 검증 시험은 크게 모듈시험, 단위시험, OCST(One Channel System Test), FCST(Four Channel Software Test)로 나눌 수 있으며, 단위 시험은 다시 IST(Input Sweep Test), DSVT(Dynamic Software Verification Test), LISPT(Live Input Single Parameter Test)로 나눌 수 있다.On the other hand, the core protection system software verification test can be largely divided into module test, unit test, OCST (One Channel System Test), and FCST (Four Channel Software Test), and unit tests are again IST (Input Sweep Test), DSVT (Dynamic Test). Software Verification Test) and LISPT (Live Input Single Parameter Test).

모듈시험은 노심보호계통을 구성하고 있는 100 여개 이상의 모듈에 대한 Code Coverage Test이며, Online Code (PLC 환경)의 결과값이 Offline Code (PC 환경) 결과값 대비 0.1% 오차를 벗어나지 않아야 합격처리 된다. 시험 대상 모듈만 별도 분리하여 시험용 응용프로그램을 만들고 I/O Simulator가 입력값을 모사하고 출력값을 수신한 뒤 합부 판정까지 포함하여 결과 파일에 기록하게 된다.The module test is a code coverage test for more than 100 modules constituting the core protection system, and it is passed only when the result value of the online code (PLC environment) does not exceed 0.1% error compared to the result value of the offline code (PC environment). The test application program is created by separating only the test target module, and the I/O Simulator simulates the input value, receives the output value, and records it in the result file including the pass/fail determination.

IST는 허용된 운전영역 내 입력에 대해 정상적으로 초기화를 했는지 확인하는 시험이다. COPP에 대한 IST와 CEAP에 대한 IST로 나눌 수 있으며, 각각 1000개 이상의 테스트케이스를 가지고 있다. I/O Simulator에서 즉각적인 합부 판정을 수행하지는 않으며, 결과 파일은 별도의 응용프로그램을 통해 분석을 수행해야 한다.IST is a test to check whether the input in the permitted operation range has been properly initialized. It can be divided into IST for COPP and IST for CEAP, and each has more than 1000 test cases. The I/O Simulator does not perform an immediate pass/fail determination, and the result file must be analyzed through a separate application program.

DSVT는, 변화가 없는 정적인 신호를 모사하는 IST와 달리, 시간에 따라 신호가 변화하는 동적인 신호를 모사하며, COPP를 대상으로 한다. 설계기준 사고를 시간에 따라 동적으로 모사하고 COPP의 연산 결과가 예측범위에 있는지 확인하는 시험이다.Unlike IST, which simulates a static signal with no change, DSVT simulates a dynamic signal that changes with time and targets COPP. It is a test that dynamically simulates design-based accidents over time and checks whether the calculation result of COPP is within the predicted range.

LISPT는 발전소 정상운전 상태에서 노이즈를 모사한 신호가 인가되었을 때 결과값이 예측범위에 있는지 확인하는 시험이다. 실배선 신호의 변화를 통해 정상 상태에서 원자로 정지 신호 발생까지의 시간을 측정하는 응답시간 시험으로 볼 수 있다.LISPT is a test that checks whether the result value is within the predicted range when a signal that simulates noise is applied in the normal operation of a power plant. It can be viewed as a response time test that measures the time from the steady state to the occurrence of the reactor stop signal through the change of the real wiring signal.

OCST는 모듈시험과 단위시험에서는 노심보호계통 핵심 알고리즘에 대한 시험이며, 그 외에 1개 채널의 소프트웨어 개발용 시제품(DF, Development Facility)를 통해 시험할 수 있는 모든 시험 항목을 OCST에서 수행한다. 입출력 확인, Alarm 신호 확인, 자가진단 확인, 정주기 시험 기능 확인 등이 여기에 속한다.OCST is a test for core algorithms in the core protection system in module tests and unit tests. In addition, OCST performs all test items that can be tested through one channel's software development prototype (DF, Development Facility). These include input/output check, alarm signal check, self-diagnosis check, and cyclic test function check.

상기 시험에서 수행하지 못한, 4개 채널이 연동된 상태에서만 시험할 수 있는 시험 항목을 FCST로 수행한다. DF는 1개 채널만 제작을 하므로 본품 4개 채널 제작이 완료된 후 본품을 대상으로 수행하는 시험이다. 채널간 통신이 필요한 제어봉 위치 신호 관련 응답 시간 측정 시험이나 RPC(Reactor Power Cutback) 작동 시험이 여기에 속한다.FCST performs a test item that cannot be performed in the above test, which can only be tested in a state in which four channels are interlocked. Since DF manufactures only one channel, it is a test performed on the main product after the production of four channels of the main product is completed. This includes a response time measurement test related to the position signal of a control rod requiring communication between channels and a Reactor Power Cutback (RPC) operation test.

노심보호계통 소프트웨어 개발 단계에서 제어봉 위치 신호 처리 알고리즘이 동작하는 CEAP에 대한 검증은 IST로 수행하고 있으며, IST에서는 정적인 신호 입력을 통해 CEAP의 초기화 기능에 대해 시험을 할 수 있다. 하지만 CEAP는 오신호 필터링, 출력급감발(RPC, Reactor Power Cutback) 상황 감지 등 동적으로 변화하는 상황에 대한 주요 판단 알고리즘을 수행하는 만큼 동적인 신호 처리 알고리즘에 대한 검증도 중요한데 이에 대한 검증 시험이 없는 상태이다. In the core protection system software development stage, the verification of the CEAP in which the control rod position signal processing algorithm operates is performed by IST, and the IST can test the CEAP initialization function through static signal input. However, as CEAP performs major judgment algorithms for dynamically changing situations such as false signal filtering and RPC (reactor power cutback) situation detection, verification of dynamic signal processing algorithms is also important, but there is no verification test for this. to be.

노심보호계통에 입력되는 필드 신호는 모두 4중화 되어 있으나 제어봉 위치 신호만 2중화로 구성되어 있고 이 때문에 하나의 오신호에 의해서도 의도치 않은 원자로 정지 신호가 발생할 수 있는 구조이다. 이를 방지할 수 있는 다양한 필터링 알고리즘이 CEAP에 적용되어 있으며 개발단계에서 철저히 검증될 필요가 있다.The field signals input to the core protection system are all quadrupled, but only the control rod position signal is composed of duplication. For this reason, it is a structure that an unintended reactor stop signal can be generated by a single false signal. Various filtering algorithms that can prevent this have been applied to CEAP and need to be thoroughly verified at the development stage.

본품 4개 채널이 제작 된 후 FCST로 제어봉 위치 신호에 대한 동적 사고 상황을 시험하고 있지만 시험 종류가 제한적이고 데이터 수집이 쉽지 않아 분석이 어려우며 납품 직전에 수행해야 하므로 소프트웨어에 문제점 발견 시 납기 지연 등을 초래할 수 있는 위험이 있다.After 4 channels of this product are manufactured, dynamic accident conditions are tested with FCST for control rod position signals, but analysis is difficult due to limited types of tests and data collection is difficult, and should be performed immediately before delivery, so there is no delay in delivery when a problem is found in the software. There are risks that can result.

도 1은 노심보호계통의 4채널 연결 형상을 나타낸 구성도이다.1 is a diagram showing the configuration of a four-channel connection of a core protection system.

도 1에 도시된 노심보호계통 내부의 제어기는 노심보호프로세서(Core Protection Processor, 이하 'COPP' 라 함), 제어봉집합체프로세서(CEA Processor, 이하 'CEAP'로 병기함), 채널통신프로세서(Channel Communication Processor, 이하 'CCP'로 병기함)를 각 채널별로 포함한다.The controller inside the core protection system shown in Fig. 1 is a core protection processor (hereinafter referred to as'COPP'), a control rod assembly processor (hereinafter referred to as'CEAP'), and a channel communication processor (Channel Communication). Processor, hereinafter referred to as'CCP') is included for each channel.

노심보호프로세서(COPP)는 제어봉위치신호를 제외한 나머지 필드 신호(고온관 온도, 저온관 온도, 가압기 압력, 냉각재 유량, 노외중성자속 신호)를 받으며, 핵비등이탈률(Departure from Nucleate Boiling Ratio, 이하 'DNBR'이라 함)과 국부출력밀도(Local Power Density, 이하 'LPD'라 함) 계산 등 노심보호계통의 핵심 알고리즘을 수행한다. 제어봉집합체프로세서(CEAP)는 제어봉 집합체 위치신호를 수집하여 각 그룹 또는 부그룹 내의 위치신호 편차에 따라 벌점계수를 계산하고 그 결과값을 모든 채널의 노심보호프로세서(COPP)에 전달한다.The core protection processor (COPP) receives field signals (high temperature pipe temperature, low temperature pipe temperature, pressurizer pressure, coolant flow rate, external neutron flux signal) excluding the control rod position signal, and receives the Departure from Nucleate Boiling Ratio (hereinafter referred to as' DNBR') and Local Power Density (hereinafter referred to as'LPD') calculations and other core algorithms of the core protection system are performed. The control rod assembly processor (CEAP) collects the position signal of the control rod assembly, calculates the penalty coefficient according to the deviation of the position signal within each group or subgroup, and delivers the result value to the core protection processor (COPP) of all channels.

채널통신프로세서(CCP)는 채널 당 CCP-1, CCP-2를 포함하는 2개의 랙(Rack)으로 이중화 되어 있으며, 리드스위치위치전송기(Reed Switch Position Transmitter, 이하 'RSPT'로 병기함)로부터 받은 제어봉 위치 신호를 수집하여 다른 채널의 채널통신프로세서(CCP)에 전달하고 타겟(Target) 제어봉 신호는 같은 채널 내 노심보호프로세서(COPP)로 전송한다. 다른 안전계통 센서가 4중화 되어 있는 반면 리드스위치위치전송기(RSPT)는 이중화로 구성되며, RSPT I 신호는 채널 A, B에, RSPT II 신호는 채널 C, D에 전달될 수 있다. 일례로, 채널 A, D는 전체 제어봉 수의 약 1/4, 채널 B, C는 전체 제어봉 수의 약 3/4을 수신할 수 있다. Channel communication processor (CCP) is dualized into two racks including CCP-1 and CCP-2 per channel, and received from Reed Switch Position Transmitter (hereinafter referred to as'RSPT'). The control rod position signal is collected and transmitted to the channel communication processor (CCP) of another channel, and the target control rod signal is transmitted to the core protection processor (COPP) in the same channel. While other safety system sensors are quadrupled, the reed switch position transmitter (RSPT) is configured as redundant, and the RSPT I signal can be transmitted to channels A and B, and the RSPT II signal can be transmitted to channels C and D. For example, channels A and D may receive about 1/4 of the total number of control rods, and channels B and C may receive about 3/4 of the total number of control rods.

채널 A와 B의 채널통신프로세서(CCP)가 통신을 통해 RSPT I 신호를 상호 교환하고, 채널 C와 D의 CCP가 통신을 통해 RSPT II 신호를 상호 교환하여 각 채널의 채널통신프로세서(CCP)는 RSPT I 전체 신호 혹은 RSPT II 전체 신호를 확보할 수 있다. 채널통신프로세서(CCP)는 이 신호를 같은 채널 내 제어봉집합체프로세서(CEAP)에 전달한다.The channel communication processor (CCP) of channels A and B exchanges RSPT I signals through communication, and the CCP of channels C and D exchanges RSPT II signals through communication. All RSPT I signals or all RSPT II signals can be secured. The channel communication processor (CCP) delivers this signal to the control element assembly processor (CEAP) in the same channel.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노심보호계통의 제어봉집합체프로세서 동적 소프트웨어 검증시험(CEAP DSVT) 수행 시 형상을 나타낸 구성도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a core protection system when performing a dynamic software verification test (CEAP DSVT) of a control rod assembly processor according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 노심보호계통 제어봉집합체프로세서(CEAP)의 동적 소프트웨어 검증시험 장치는 입출력 시뮬레이터(I/O Simulator, 30) 및 제어기(50)를 포함한다. 입출력 시뮬레이터(30)는 정상 상태 또는 이상 상태를 포함하는 모사 상태 신호를 생성하여 이를 노심보호계통의 채널에 송신하는 구성이며, 제어기(50)는 입력된 상기 모사 상태 신호에 대하여 상기 채널이 출력한 결과 신호를 수신하고, 노심보호계통의 정상 동작 여부 판단을 위하여 상기 결과 신호를 분석하는 구성이다.The dynamic software verification test apparatus of the core protection system control rod assembly processor (CEAP) according to the present embodiment includes an input/output simulator (I/O Simulator) 30 and a controller 50. The input/output simulator 30 generates a simulated state signal including a normal state or an abnormal state and transmits it to a channel of the core protection system. This is a configuration that receives the result signal and analyzes the result signal to determine whether the core protection system operates normally.

제어기(50)는 제어봉집합체프로세서(CEAP)(54)를 포함할 수 있으며, 입출력 시뮬레이터(30)는 테스트케이스의 시나리오에 따라 입력 신호를 모사하여 제어봉집합체프로세서(CEAP)(54)로 전송하고 제어봉집합체프로세서(CEAP)(54)의 연산 결과를 전달 받도록 구성될 수 있다. 이 때, 입출력 시뮬레이터(30)는 통신으로 상기 입력 신호를 모사하여 전송하고 상기 연산 결과를 통신으로 전달 받도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 모사되는 입력 신호는 시간에 따라 동적으로 변화하는 신호가 될 수 있다.The controller 50 may include a control rod assembly processor (CEAP) 54, and the input/output simulator 30 simulates the input signal according to the scenario of the test case and transmits it to the control rod assembly processor (CEAP) 54, and It may be configured to receive an operation result of the collective processor (CEAP) 54. In this case, the input/output simulator 30 may be configured to simulate and transmit the input signal through communication and to receive the calculation result through communication. In addition, the simulated input signal may be a signal that dynamically changes over time.

도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 노심보호계통의 제어봉집합체프로세서 동적 소프트웨어 검증시험(CEAP DSVT) 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 노심보호계통의 제어봉집합체프로세서 동적 소프트웨어 검증시험(CEAP DSVT) 신호 인가 방법을 설명하기 위하여 도시한 그래프이다.3 is a flow chart showing a method of a control rod assembly processor dynamic software verification test (CEAP DSVT) of a core protection system according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a control rod of a core protection system according to another embodiment of the present invention. This is a graph illustrating a method of applying a CEAP DSVT signal to an aggregate processor dynamic software verification test.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 동적 소프트웨어 검증시험 방법은 노심보호계통 제어봉집합체프로세서(CEAP)를 시험하는 방법으로서, 초기화 단계(S10), 모사 입력 신호 생성 단계(S20), 모사 입력 신호 전송 단계(S30), 연산 결과 기록 단계(S40) 및 테스트 결과 비교 단계(S50)를 포함할 수 있다.3, the dynamic software verification test method according to the present embodiment is a method of testing the core protection system control rod assembly processor (CEAP), an initialization step (S10), a simulated input signal generating step (S20), a simulated input signal A transmission step (S30), an operation result recording step (S40), and a test result comparison step (S50) may be included.

초기화 단계(S10)에서는, 입출력 시뮬레이터가 통신을 통해 제어봉집합체프로세서(CEAP)로 초기화 신호를 전송하고, 모사 입력 신호 생성 단계(S20)에서는, 상기 입출력 시뮬레이터에서 테스트케이스의 시나리오에 따라 동적으로 변화하는 입력 신호를 모사할 수 있다. 즉, 초기화 신호를 보낸 뒤 제어봉집합체프로세서(CEAP)가 초기화를 완료하면 시간에 따라 동적으로 변화하는 신호를 모사할 수 있다. 이 때, 상기 초기화 신호는 변화하지 않는 정적인 신호이며, 이의 모사 후 연산 결과가 안정되는 경우, 즉 흔들리지 않고 수렴되는 경우에 동적 신호를 모사할 수 있다.In the initialization step (S10), the input/output simulator transmits an initialization signal to the control unit processor (CEAP) through communication, and in the simulated input signal generation step (S20), the input/output simulator dynamically changes according to the scenario of the test case. The input signal can be simulated. That is, when the CEAP completes the initialization after sending the initialization signal, a signal that dynamically changes over time can be simulated. In this case, the initialization signal is a static signal that does not change, and a dynamic signal can be simulated when the calculation result is stable after the simulation, that is, converges without shaking.

모사 입력 신호 전송 단계(S30)에서는, 상기 모사 입력 신호를 상기 제어봉집합체프로세서(CEAP)로 전송할 수 있으며, 이 때 상기 모사 입력 신호는 통신을 통해 전송될 수 있다. 도 4를 참조하면, 테스트케이스에서는 제어봉집합체프로세서(CEAP)에 입력되는 각 변수의 주요 지점에 대해 정의하고 있으며(도 4의 (a) 참조), 입출력 시뮬레이터는 이 값들을 기준으로 사이 값들을 선형 보간(interpolation)하여 제어봉집합체프로세서(CEAP)에 통신을 통해 실시간으로 인가할 수 있다(도 4의 (b) 참조).In the simulated input signal transmission step (S30), the simulated input signal may be transmitted to the control rod assembly processor CEAP, and in this case, the simulated input signal may be transmitted through communication. Referring to FIG. 4, in the test case, the main points of each variable input to the control rod assembly processor (CEAP) are defined (refer to (a) of FIG. 4), and the input/output simulator linearizes the intervening values based on these values. It can be interpolated and applied in real time to the CEAP through communication (see Fig. 4(b)).

연산 결과 기록 단계(S40)에서는, 상기 제어봉집합체프로세서(CEAP)에서 연산한 결과 값을 상기 입출력 시뮬레이터로 전송하여 실시간 기록할 수 있으며, 이 때 상기 결과 값은 통신을 통해 전송되어 기록될 수 있다. 즉, 제어봉집합체프로세서(CEAP)는 입출력 시뮬레이터로부터 테스트 값을 매 통신 주기마다 수신하면서 동시에 연산 결과를 입출력 시뮬레이터로 전송할 수 있다. 입출력 시뮬레이터는 제어봉집합체프로세서(CEAP)에서 받은 전체 연산 결과를 모두 저장할 수도 있고, 주요 결과값이 변경된 시점만 저장할 수도 있다.In the operation result recording step (S40), the result value calculated by the control rod assembly processor (CEAP) may be transmitted to the input/output simulator and recorded in real time. At this time, the result value may be transmitted and recorded through communication. That is, the control rod assembly processor (CEAP) may receive a test value from the input/output simulator at every communication period and simultaneously transmit the operation result to the input/output simulator. The input/output simulator may store all calculation results received from the control rod assembly processor (CEAP), or may store only the point in time when the main result values are changed.

테스트 결과 비교 단계(S50)에서는, 테스트케이스와 상기 연산 결과 값을 비교할 수 있다. 즉, 사용자는 상기 테스트케이스와 테스트 결과 파일의 비교를 통해 제어봉 위치 신호 처리 알고리즘이 정상적으로 동작했는지 상세히 분석할 수 있다.In the test result comparison step S50, the test case and the calculation result value may be compared. That is, the user can analyze in detail whether or not the control rod position signal processing algorithm operates normally by comparing the test case and the test result file.

기존 CEAP IST로 제어봉집합체프로세서(CEAP)가 계산한 DNBR, LPD 벌점계수 결과가 예측범위 이내인지는 확인할 수 있으나 제어봉 위치에 대한 오신호 필터링, RPC 상황 감지 등 동적 신호에 대한 기능이 정상인지는 확인이 불가능하다. FCST에서 일부 기능은 시험하지만 시험 종류가 제한적이고 정밀한 분석이 어려우며, 본품 제작 후 납품 직전에 시험을 수행해야 하는 부담감이 있었다.With the existing CEAP IST, it is possible to check whether the DNBR and LPD penalty coefficient results calculated by the CEAP are within the predicted range, but it is not possible to check whether the functions for dynamic signals such as erroneous signal filtering for the control rod position and RPC status detection are normal. Do. FCST tests some functions, but the types of tests are limited and precise analysis is difficult, and there is a burden of performing tests immediately before delivery after the product is manufactured.

그러나 본 발명의 실시예에 따른 제어봉집합체프로세서의 동적 소프트웨어 검증시험, 즉 CEAP DSVT에 의하면, 소프트웨어 개발 과정에서 동적 시험 기능을 포함한 다양한 설계기준사고 상황을 시험할 수 있으며, 입출력 값들을 모두 기록하여 알고리즘 기능에 대한 정밀한 분석이 가능하다. 또한 기존에 본품 4개 채널이 제작된 후 수행할 수 있었던 FCST의 시험들을 소프트웨어 개발 단계에서 수행할 수 있으므로 문제점을 사전에 파악하고 대처할 수 있다.However, according to the dynamic software verification test of the control rod assembly processor according to the embodiment of the present invention, i.e., CEAP DSVT, it is possible to test various design-based accident situations including dynamic test functions in the software development process, and record all input and output values. A precise analysis of the function is possible. In addition, FCST tests that were previously performed after the four channels of this product were produced can be performed at the software development stage, so problems can be identified and coped with in advance.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also present. It belongs to the scope of rights of

30: 입출력 시뮬레이터 (I/O Simulator)
50: 제어기 54: 제어봉집합체프로세서 (CEAP)30: I/O Simulator
50: controller 54: control rod assembly processor (CEAP)

Claims

In the core protection system comprising at least two or more channels,
An input/output simulator (I/O Simulator) for generating a simulated state signal including a normal state or an abnormal state and transmitting it to a channel of the core protection system; And
A controller that includes a control unit assembly processor (CEAP), receives a result signal output from the channel with respect to the input simulated state signal, and analyzes the result signal to determine whether the core protection system is operating normally
Including,
The input/output simulator simulates the input signal according to the scenario of the test case and transmits it to the control rod assembly processor (CEAP) through communication,
The input/output simulator is a dynamic software verification test apparatus for a core protection system control rod assembly processor capable of receiving the operation result of the control rod assembly processor (CEAP) through communication.

delete

As a method to verify and test the core protection system control rod assembly processor (CEAP),
A simulated input signal generating step of simulating an input signal dynamically changing according to a scenario of a test case in an input/output simulator;
A simulated input signal transmitting step of transmitting the simulated input signal to the control unit assembly processor (CEAP); And
Calculation result recording step of transmitting the result value calculated by the control rod assembly processor (CEAP) to the input/output simulator and recording it in real time
Including,
The operation result recording step is a dynamic software verification test method of a core protection system control rod assembly processor, characterized in that recording a result value calculated by the control rod assembly processor (CEAP) through communication.

The method of claim 3,
The step of transmitting the simulated input signal,
A dynamic software verification test method for a core protection system control rod assembly processor, characterized in that transmitting the simulated input signal through communication.

delete

The method of claim 3,
The dynamic software verification test method of the core protection system control rod assembly processor further comprising the step of transmitting an initialization signal through communication by the input/output simulator.

The method of claim 3,
The step of generating the simulated input signal,
A dynamic software verification test method for a core protection system control rod assembly processor, characterized in that the input signal is simulated by linearly interpolating values between main points of each variable defined in the test case.

The method of claim 3,
The step of transmitting the simulated input signal and the step of recording the operation result,
The control rod assembly processor (CEAP) receives the simulated input signal every communication period, and at the same time transmits the operation result to the input/output simulator, the dynamic software verification test method of the core protection system control rod assembly processor.

The method of claim 3,
The operation result recording step,
The dynamic software verification test method of a core protection system control rod assembly processor, characterized in that the input/output simulator stores all the calculation result values transmitted from the control rod assembly processor (CEAP) or only stores the point at which the main result value is changed.

The method of claim 3,
A dynamic software verification test method of a core protection system control rod assembly processor, further comprising a test result comparison step of comparing the test case and the operation result value to determine whether the control rod position signal processing algorithm operates normally.