KR102278287B1

KR102278287B1 - 원자력 발전소용 안전제어시스템

Info

Publication number: KR102278287B1
Application number: KR1020177037690A
Authority: KR
Inventors: 블라디미르 엘보비치 키시킨; 알렉산드르 드미트리비치 나리트스; 미카일 이바노비치 모이시브; 알렉세이 이바노비치 노비코프; 페트르 세르게비치 카르포브; 드미트리 세르게비치 티모킨; 스타니슬라브 유레비치 그리트센코; 아르템 엘보비치 메이라크스; 알렉산드르 알렉산드로비치 노비코프
Original assignee: 페더럴 스테이트 유니타리 엔터프라이즈 ˝올-러시안 리서치 인스티튜트 오브 오토매틱스˝
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2016-06-10
Publication date: 2021-07-20
Also published as: EP3316260A1; RU2582875C1; KR20180032532A; CN107924723A; CN107924723B; WO2016209113A9; WO2016209113A1; EP3316260A4

Abstract

발명은 자동화기술 및 컴퓨터공학과 관련되고 자동 제어 계통 및 원자력 발전소 (NPP)에서 NPP 안전 제어 계통 (USB)을 건설하기 위해 사용할 수 있다.
발명의 기술적인 결과는 안전의 다중 채널 통제 계통 신뢰도의 일반적인 이유 그리고 증가로 인해 실패의 제거이다.
기술 결과는 많은 동일한 안전 채널을 포함하는 원자력 발전소의 안전의 제어 계통에서 각 채널 기술 과정 IOS1-m (Input/ Output Station) 라는 신호 입출력 단말을 포함한다는 사실에 의해 달성된다. 이그제큐티브 메커니즘의 PCS1-m우선순위 제어 계통, 이는 블록 통제소BCP(block control point) 블록 통제소와 ECR (emergency control room) 비상통제실, SAC (security automation controller) 안전 계통 자동화 컨트롤러, 출력 입력 버스 SIOB 컨트롤러 데이터 교환 연결 IOS 및 PCS 단말과 함께 앉아 크로스 듀플렉스 파이버 옵틱 교차 연결을 통해 다른 안전 채널에 연결되어 있다.
많은 동일한 안전 채널을 있는 안전 제어 계통에서는 각 채널이 IOS_1-n(IOS-Input/Output Station)입출력 기술적인 과정 신호 단말, ECR비상 통제실 (ECR - Emergency Control Room) 및 BCP블록 통제소 (BCP - Block Control Point)와 연결된 작동기를 우선 순위 제어 PCS_{1 - m} (PCS - Priority Control Station)단말, 안전 수단 자동화 컨트롤러(SFAC:safety features automation controller), IOS 및 PCS단말과 데이터 교환하는 SFAC의 안전 수단 입출력 SIOB 버스 (SIOB - Security Input/Output Bus) 그리고 교차 이중 파이버 옵틱 통신을 사용하는 다른 안전 채널과 연결된 입출력 IOS단말을 포함하기 때문에 기술적인 결과를 달성할 수 있다. 각 안전 채널의 우선 순위 제어 PCS단말, 안전 수단 자동화 컨트롤러는 동일하지 않은 하드웨어 및 소프트웨어 플랫폼에 구축된 서브 채널 A 및 서브 채널 B를 형성하는 소프트웨어 및 하드웨어의 두개의 서로 관계가 없는 세트를 포함한다. 각 서브 채널은 안전 채널의 가능을 수행한다. 각 SCS 채널은 서브 채널 A의 안전 수단 자동화 컨트롤러A 및 서브 채널 B의 안전 수단 자동화 컨트롤러B를 포함한다. 각 컨트롤러는 다른 안전 채널의 SFAC A, SFAC B의 컨트롤러와 Ethernet 인터페이스 및 특수한 데이터 계층 통신 프로토콜을 기반으로 만든≪점 - 대 - 점≫ 형의 IPI A, IPI B 인터 프로세서 인터페이스 (Interprocessor Interface) 를 통해 각각 연결된다. 또는 각 채널은 정상 작동 계통과 네트워크 스위치의 연결 고리 구조와 데이터 계층의 특수한 통신 프로토콜의 Ethernet 인터페이스를 기반으로 만든 계통 이중화 스위치하는 정상EN 작동채널을 통하고, 블록 BCP 및 대기 ECR와 ≪점 - 대 - 점≫ 형의 Ethernet 인터페이스 및 데이터 계층의 특수한 통신 프로토콜을 기반으로 만든 IPI₁ A, IPI₁ B 그리고 IPI₁ A, IPI₁ B 채널의 통신 선로로 제어점을 통하고 안전 채널의 IOS_{1 - n}및 PCS_{1 - m} 단말 그리고 다른 안전 채널의 PCS_{1 - m}단말과 서브 채널 A 및 서브 채널B의 특수한 SIOB A 및 SIOB B 입출력 버스를 통해 연결된다. SIOB A 및 SIOB B 입출력 버스는 ≪나무≫ 형의 구조가 있다. 상위 루트 노드는 안전 수단 자동화 컨트롤러A의 SFAMP A 자동화 장치 및 안전 수단 자동화 컨트롤러B의 SFAMP B자동화 장치이고 하위 노드는 IOS1 - n 단말의 PCM 프로세스 및 PCS_{1 - m}단말의 MPU 우선 순위 제어 장치이고 그리고 중간 노드는 통신 장치이다. SIOB A 노드와 SIOB B 노드 사이의 연결은≪점 - 대 - 점≫ 형의 듀플렉스 직렬 인터페이스 선로의 형태이다.

Description

원자력 발전소용 안전제어시스템

발명은 자동화기술 및 컴퓨터공학과 관련되고 자동 제어 계통 및 원자력 발전소 (NPP, Nuclear Power Plant)에서 NPP 안전 제어 계통 (SCS - Security Control System)을 건설하기 위해 사용할 수 있다.

알려진 원자력 발전소의 디지털 보호 계통이 ( 미국 특허 제 6049578 호 IPC G21C 7/36, 2000년 4월 11일 발행, 아날로그) 처리 및 제어 4 개의 동일한 채널로 구성 된, 비교하여 개체에 대한 긴급 상황의 인식을 제공 지정된 설정을 사용하여 측정된 매개 변수의 숫자와 사용자 정의 보호 작업의 실행 (매개 변수가 한계를 종료할 경우)을 가진다. 물리적으로 서로 분리된 안전 채널은 파이버 옵틱 통신 회선에 교차 연결되어 있다. 각 채널은 연결된 아날로그 및 이산 센서, 출력에서 측정된 아날로그 신호의 디지털 표현을 제공하는 아날로그 디지털 컨버터, 쌍안정 프로세서 그리고 상응 논리 프로세서 매칭 및 티브 메커니즘을 시작하는 논리 프로세서 및 원자의 자동 보호의 수단으로 구성된다. 쌍안정 프로세서는 자체 채널의 측정 신호의 숫자를 수용하고 기술 매개 변수로 변환하고 설정된 경계를 넘어 편차에 대한 측정된 매개 변수를 확인한다. 그리고 각 매개 변수에 따라 생성하는 이진 편차 표시해서 처리 및 제어의 다른 채널까지 파이버 옵틱으로 전송한다. 상응 논리 프로세서는 수락 가공 업자는 주어진 채널의 신호 매개 변수의 탈선의 그것의 수로 이원 표시의 가공 업자의 쌍안정 프로세서부터 받고 다른 채널에서 파이버 옵틱으로 일치 매개 변수에 따라 이진 편차의 이원 표시를 취한다. 각 매개 변수대로 상응 논리 프로세서는 채널 4개 중에서 2개의 허용 경계를 벗어나는 출력 신호 수신을 확인한다. 상응 프로세서가 채널 4개 중에서 2개의 매개 변수의 허용 값 편차를 감지하면 티브 메커니즘을 시작하는 논리 프로세서가 원자로를 멈추고 디지털 안전 하드웨어를 작동시키는데 필요한 신호를 생성한다.

보호 계통에는 안전 채널이 동일한 처리 및 관리의 디지털 하드웨어, 기본 및 시스템 소프트웨어를 기반으로 하는 중요한 단점이 있다. 이는 기본 및 시스템 소프트웨어의 프로그램 가능한 하드웨어 및 숨겨진 오류에 숨겨진 오류로 인해 발생한 일반적인 이유로 보호 시스템의 모든 채널에 오류가 발생할 수 있다.

원자력 발전소 안전 제어 디지털 계통 및 안전 매개 변수를 제공하는 방법 (러시아 연방 특허 제 2356111 호, IPC G21C7/36, 2009출판 , 프로토타입), 3개의 동일한 안전 채널로 구성된 알려져 있다. 프로세스 센서에서 가져온 매개 변수 값을 분석하고 응급 상황에서 보호 작동의 제어를 형성하여 개체의 상태를 평가한다. 물리적으로 분리된 안전 채널은 파이버 옵틱 통신 회선을 통해 교차 연결된다. 각 채널에는 입력 신호 들어감 장치, 비교 장치, 제어 장치, 잠금 선택 장치 및 작동기 제어 장치를 포함된다. 입력 장치는 프로세스의 아날로그 신호를 입력하고 디지털 형태로 변환된다. 비교 장치는 읽기 매개 변수의 값을 미리 정의된 숫자 값과 비교하여 제어 신호 장치를 시작하며, 이 경우 잠금 선택기가 작동기를 관리하는 신호 생성을 시작한다.

이런 안전 제어 계통에는 안전 채널이 동일한 구조를 가지며 동일한 하드웨어 및 소프트웨어에서 실행되므로 일반적인 이유로 인해 오류가 발생할 수 있는 중요한 단점이 있다. 디지털 하드웨어에 숨겨진 오류 및 기본 및 시스템 소프트웨어의 숨겨진 오류가 있기는 때문이다.

본 발명은 이러한 단점이 없다.

발명의 기술적 결과는 각 안전 채널에 하드웨어와 소프트웨어의 두 개의 독립적인 세트를 포함하여 모든 안전 채널의 일반적인 원인으로 인해 실패의 제거, 다른 내장 하드웨어 및 소프트웨어 플랫폼과 안전 채널의 모든 기능을 수행하고 각 채널의 하드웨어를 두 배로 하여 멀티채널 제어계통 (SCS)의 신뢰성을 높이는 것이다.

많은 동일한 안전 채널을 있는 안전 제어 계통에서는 각 채널가 IOS_1-n(IOS-Input/Output Station)입출력 기술적인 과정 신호 단말_,ECR비상 통제실 (ECR - Emergency Control Room) 및 BCP블록 통제소 (BCP - Block Control Point)와 연결된 작동기를 우선 순위 제어 PCS_{1 - m} (PCS - Priority Control Station)단말, 안전 수단 자동화 컨트롤러(SFAC), IOS및 PCS단말과 데이터 교환하는 안전 수단 자동화 컨트롤러의 안전 수단 입출력 SIOB버스 (SIOB - Security Input/Output Bus) 그리고 교차 이중 파이버 옵틱 통신을 사용하는 다른 안전 채널과 연결된 입출력 IOS단말을 포함하기 때문에 기술적인 결과를 달성될 수 있다. 각 안전 채널의 우선 순위 제어 PCS단말, 안전 수단 자동화 컨트롤러(SFAC)는 동일하지 않은 하드웨어 및 소프트웨어 플랫폼에 구축된 서브 채널 A 및 서브 채널 B를 형성하는 소프트웨어 및 하드웨어의 두개의 서로 관계가 없는 세트를 포함한다. 각 서브 채널은 안전 채널의 가능을 수행한다. 각 SCS 채널은 서브 채널 A의 안전 수단 자동화 컨트롤러A(SFAC A)(SFAC: safety features automation controller) 및 서브 채널 B의 안전 수단 자동화 컨트롤러B(SFAC B)를 포함한다. 각 컨트롤러는 다른 안전 채널의 SFAC A, SFAC B의 컨트롤러와 이더넷(Ethernet) 인터페이스 및 특수한 데이터 계층 통신 프로토콜을 기반으로 만든≪점 - 대 - 점≫ 형의 IPI A, IPI B 인터프로세서 인터페이스 (Interprocessor Interface)를 통해 각각 연결된다. 또는 각 채널은 정상 작동 계통과 네트워크 스위치의 연결 고리 구조와 데이터 계층의 특수한 통신 프로토콜의 이더넷 인터페이스를 기반으로 만든 계통 이중화 스위치하는 정상 EN 작동채널을 통하고, 블록 BCP 및 대기 ECR와 ≪점 - 대 - 점≫형의 Ethernet인터페이스 및 데이터 계층의 특수한 통신 프로토콜을 기반으로 만든 IPI₁ A, IPI₁ B 그리고 IPI₁ A, IPI₁ B채널의 통신 선로로 제어점을 통하고 안전 채널의 IOS_{1 - n}및 PCS_{1 - m} 단말 그리고 다른 안전 채널의 PCS_{1 - m}단말과 서브 채널 A 및 서브 채널 B의 특수한 SIOB A 및 SIOB B 입출력 버스를 통해 연결된다. SIOB A 및 SIOB B 입출력 버스는 ≪나무≫ 형의 구조가 있다. 상위 루트 노드는 안전 수단 자동화 컨트롤러A의 SFAMP A 자동화 장치 및 안전 수단 자동화 컨트롤러B의 SFAMP B 자동화 장치이고 하위 노드는 IOS1 - n 단말의 PCM 프로세스 및 PCS_{1 - m}단말의 MPU 우선 순위 제어 장치이고 그리고 중간 노드는 통신 장치이다. SIOB A 노드와 SIOB B 노드 사이의 연결은≪점 - 대 - 점≫ 형의 듀플렉스 직렬 인터페이스 선로의 형태이다.

IOS 입출력 단말에는 PCM_1-k (Process Connection Module) 과정의 통신 장치와 SIOB A 버스의 CIC А (Communication Interface Convertor)와 SIOB B 버스의 CIC B라는 통신 장치 (인터페이스 컨버터) 2개 포함되어 있다. CIC А 장치와 CIC B 장치는 자체의 SFAC A, SFAC B 자동화 컨트롤러를 통해 통신 장치의 한 선로에 연결된다. 그리고 각 PCM_1-k장치와 통신의 별도의 라인에 연결된다. IOS 단말의 PCM_1-k라는 과정 통신장치 단위 서브 채널 A 및 서브 채널 B의 중앙 처리 장치를 포함한다. 이는 CIC А 와 CIC B 채널와 SIOB A 버스 및 SIOB B 버스의 단말 내선으로 연결되어 있다. 본 장치는 SFAC A의 서브 채널 A와 SFAC B 서브 채널의 컨트롤러와 연결되어 있다. PCS (우선순위 제어 계통) 의 각 단말은 MPU_1-e우선순위 제어 장치를 포함하고, SIOB A 와 서브채널 B의 SIOB B의 채널의 통신 장치 (VCU A, B의 투표 스위치 장치 그리고 "N중에서 2" 규칙에 따라 N 채널의 입력 명령 VU А,VU B 투표 장치)를 포함한다. (VCU - Voting Communication Unit) 안전 채널의 각 서브 채널에서 PCS의 단말은 N 개의 단말 그룹으로 그룹화되며, PCS의 단말의 수량은 안전 채널의 수량에 따라 정의된다. 각 안전 채널의 서브 채널 A, PCS₁ 그룹의 첫 번째 단말은 SIOB A 통신 라인으로 안전 채널의 안전 수단 자동화 컨트롤러A와 연결되어 있다. 본 그룹의 다른 PCS₂ 단말은 안전 수단 자동화 컨트롤러A 및 기타 안전 채널 n - 1을 연결된다. 각 SFAC의 단말의 VCU А 통신 장치 및 본 그룹 PCS 단말의 MG 통신 투표 장치와 연결한다. PCS 각 단말의 VU А (Voting Unit) 통신 장치는 다른 단말의 VU А의 통신 장치는 통신 라인 SIOB A에 의해 MPU₁우선순위 제어 계통의 장치와 연결되어 있으며, 각 안전 채널의 서브 채널 B에서 PCS의 MPU 통신 장치의 단말은 각 SFAC B 자동화 컨보트롤러가 있는 그룹은 하위 채널 А의 연결과 유사 하게 수행된다. PCS 단말의 MPU₁ 우선순위 제어 장치에는 PLIC(Programmable Logic Integrated Circuit) 안전 수단이 있다. 서브 채널 A의 PLIC А 및 서브 채널 B 의 PLICB를 포함되어 있다. 본 수단은 서브 채널 A의 VU А 및 서브 채널 B의 VU B와 SIOB A 와 SIOB B의 채널의 단말내선을 통해 연결되어 있다. 또는 SIOB A 와 SIOB B의 채널을 통해 각각 서브 채널 A의 안전 수단 자동화 컨트롤러A 및 서브 채널 B의 안전 수단 자동화 컨트롤러B와 연결되어 있다. 각 안전 채널의 서브 채널 A의 SFAC A 자동화 컨트롤러는 PAM A (Processor Automation Module) 과정 자동화 장치 및 통신 장치 p개를 포함한다. 또는 SFAMP А 과정 장치 및 CIC А 통신 장치와 SIOB А 통신 라인에 의해 연결된 SIOB A의 채널의 МР - 4를 포함한다. IOS _1-n입출력단말 및 PCS_1-m 우선순위 제어 계통의 VCU А 통신 장치 그리고 다른 안전 채널의 VCU А 통신 장치 기타 안전 채널을 포함한다. 각 안전 채널 서브 채널 B의 SFAC B 자동화 컨트롤러는 내용 및 연결을 기반으로 서브 채널 A과 유사하다.

안전 채널의 모든 기능을 수행하는 서브 채널 A 및 서브 채널 B의 하드웨어 및 소프트웨어 수단은 PLIC 및 처리정치를 기반으로 구축된다. PLIC 및 처리정치는 구성, 기본 및 시스템 소프트웨어, 프로그램과 하드웨어 논리를 개발하는 기기를 기반으로 달라진다. 그리고 다양성의 요구 사항 때문에 PLIC 및 처리정치는 소프트웨어 및 하드웨어의 숨겨진 오류로 인해 일반적인 이유로 SCS 모든 채널 실패를 제외한다.

각 안전 채널에서 두 가지 하드웨어 및 소프트웨어 세트 있어서 각 채널의 장비를 두배로 하여 체계의 신뢰도를 증가시킨다.

도 1 - 8에서 발명의 본질을 설명 한다.
도1, 도 2 에 있는 CSC라는 4채널 안전 제어 계통이 개략적으로 제시된 구조는 다음과 같다. 1 - IOS_1-n입출력단말, n - SCS 채널에 있는 단말의 수량; 2_a - 서브 채널 A SFAC A 안전 수단 자동화 컨트롤러 ; 2_b - 서브 채널 B SFAC B 안전 수단 자동화 컨트롤러 ; 3 - 우선순위 제어 계통 (PCS _{1 - m}), m - SCS 채널에 있는 PCS 수량; 4_a - 인터 프로세서 인터페이스 IPI 컨트롤러 SFAC A와 SFAC A및 기타 안전 채널과 각 안전 채널의 연결; 4_b - SFAC B각 안전 채널 SFAC B의 다른 안전 채널의 인터 프로세서 인터페이스 IPI B 통신 컨트롤러; 5 - EN 정상 작동이중화 채널, 6 - EN 버스 네트워크 스위치; 7_a - 서브 채널 A의 SIOB A, 안전입출력 버스; 7_b - 서브 채널 B의 SIOB B, 안전입출력 버스 ; 8 - EA (Electric Actuator) 작동기 제어 신호; 9- CSS (Control and Safety Station) 제어 신호; 10₁ - 각 채널 SCS의 SFAC 단말과 BCP 연결된 와이어 통신 라인; 10₂ - - 각 채널 SCS의 SFAC 단말과 ECR 연결된 와이어 통신 라인; ; 11_a1- BCP와 각 안전 채널의 SFAC A컨트롤러 연결의 IPI₁ A 채널; 11a₂ - ECR와 각 안전 채널의 SFAC B컨트롤러 연결의 IPI₂ A 채널; 11_b1 - BCP와 각 안전 채널의 SFAC B컨트롤러 연결의 IPI₁ B 채널; 11_b2 - ECR와 각 안전의 SFAC B컨트롤러 연결의 IPI₂ B 채널이다.
도 3에서 IOS 입출력 단말(채널 1의 IOS₁ 예를 따르다)의 구조 체계를 제공한다. 7_a - 서브 채널A 의 SIOB A 입출력 버스의 조각; 7_b - 서브 채널 B의 SIOB B입출력 버스의 조각; 12_{1 -}12_k- PCM 과정 통신장치, k - IOS 단말의 PCM 장치 수량;13 - 서브 채널 A의 CIC А 통신 장치; 14 - PCM 12₁ - 12_k 장치와 SIOB A 버스로 연결된 서브 채널A 7_а의 CIC А 13 통신 장치의 통신 선로 ; 15₁- SFAC 자동화 컨트롤러와 SIOB A 7_а 채널으로 연결된 IOS₁ 단말의 CIC А13 통신 장치의 통신 선로 ; 16 - 서브 채널 B의CIC B 통신 장치; 17 - PCM 12₁ - 12_k 장치와 SIOB B 버스로 연결된 서브 채널B 7_b의 CIC А 16 통신 장치의 통신 선로; 18₁- SFAC 자동화 컨트롤러와SIOB B 7_b채널으로 연결된 IOS₁단말의 CIC B 16통신 장치의 통신 선로이다.
도 4에서는 PCM 아날로그 신호입력의 장치의 구조적 구조를 나타낸다. 14 - CIC А 장치와 SIOB A 버스로 연결된 서브 채널A의 CPU SB А 21 안전 수단 과정의 통신 선로; 17 - CIC B 장치와 SIOB B 버스로 연결된 서브 채널 B의 CPU SB B 22 안전 수단 과정의 통신 선로; 19 - PCM 장치의 입력 회로; 20 - ADC　변환기 ( Analog - Digital Coverter,아날로그디지털 변환기); 21 - 서브 채얼 A의 CPU SB A 안전 수단 과정; 22 - 서브 채얼 B의 CPU SB B 안전 수단 과정이다.
도 5에서는 PCS의 우선순위 제어 단말 구조 체계의 변형 (예를 들면, 4채널의 각 SFAC와 한 SIOB 선로로 연결된 4단말 그롭의 PCS)을 제공한다. 7_a - 서브 채널A의 SIOB A 안전 입출력 버스의 조각; 7_b - 서브 채널 B의 SIOB B 안전입출력 버스의 조각 ; 23₁ - 23e - MPU 우선순위 제어장치, e - PCS 단말의 MPU 장치 수량 ; 24 - ≪4 중에서 2≫ 규칙에 따란 서브 채널 A의VU А 투표 통신 장치 ; 25 - 서브 채널 A의 VCU А 통신 장치; 26 - 안전 수단 자동화 컨트롤러A 장치와 SIOB A 7_а채널으로 연결된 자체 또는 다른 안전 채널의 VCU А25 장치의 통신 선로; 27- 그룹의 다른 단말 3개의VU А (VCU А) 장치와 SIOB A 버스로 연결된 PCS 단말의VCU А (VU А) 장치의 단말외 통신 선로; 28 - 서브 채널 B의 VU B 통신 장치; 29 - 서브 채널 B의 VCU B 통신 장치; 30 - 안전 수단 자동화 컨트롤러B장치와 SIOB B 7_b 채널으로 연결된 자체 또는 다른 안전 채널 의VCU B 29 장치의 통신 선로; 31 - 그롭의 다른 단말 3개의 VU B (VCU B) 장치와 SIOB B 버스로 연결된 PCS 단말의 VCU B (VU B) 장치의 단말외 통신 선로; 32 - MPU 23₁ - 23_e 장치와 SIOB A 버스로 연결된 VU А 24 장치의 통신 선로; 33 - MPU 23₁ - 23_e장치와 SIOB B 버스로 연결된 VU B 28 장치의 통신 선로; 34 - 자체 PCS 단말의 VU А 24 장치와 VCU А 25장치를 연결된 통신 선로; 35 - 자체 PCS 단말의 VU B 장치와 VCU B 28장치를 연결된 통신 선로이다.
도 6에서 SIOB A 버스로 자체 SFAC 컨트롤러 및 다른 안전 채널 3개의 SFAC 컨트롤러와 안전 채널 1 PSC_{1 - 4} 단말 4개 그룹의 연결 구조를 볼 수 있다. 24 - 서브 채널 A 의 VU А 투표 통신 장치; 25 - 서브 채널 A의 VU А 통신 장치;26 (26₁₁, 26₂₂, 26₃₃, 26₄₄) - SIOB A 버스로 안전 채널 1 및 다른 안전 3개의 안전 수단 자동화 컨트롤러A와 연결된 채널 1의 VCU А장치의 채널간 통신선로 1개 및 채널 외통신선로 3개; 27 (27₁₂, 27₁₃, 27₁₄, 27₂₁ , 27₂₃ , 27₂₄ ,27₃₁ ,27₃₂ , 27₃₄ , 27₄₁ , 27₄₂ , 27₄₃) - SIOB A 버스로 다른 단말 3개의 VU А 장치와 연결된 PSC_{1 - 4}각 단말의 VCU А 장치의 단말 간 통신선로 ; 32 - MPU 23₁ - 23_e 장치와 SIOB A 7_а 채널로 연결된 VU А 24 장치의 통신 선로; 34 - 자체 단말의 VU А 24 장치와 연결된 VCU А 25 장치의 통신선로이다.
도 7는 MPU 우선순위 제어 장치의 구조 체계를 제공한다. 10₁ - BCP에서 EA 작동기를 제어하는 원격 제어 와이어 통신 선로; 10₂ - ECR 에서 EA 작동기를 제어하는 원격 제어 와이어 통신 선로; 32 - 서브 채널 A의 SIOB A의 통신 선로; 33 - 서브 채널 B의 SIOB B의 통신 선로; 36 - 서브 채널 A의 PLICА 프로그램 가능 논리 회로; 37 - 서브 채널 B의 PLICB 프로그램 가능 논리 회로; 38 - 우선 순위 제어 논리의 PLIC(PCL PLIC); 39 - EA 상태 신호 입력 선로; 40 - EA에 출력 한는 제어 신호의 상태 투표 피드백이다.
도 8에서 서브 채널 A의 SFAC A 자동화 제어 컨트롤러의 구조 체계를 볼 수 있다. (채널 1의 SFAC A는 예가 된다). 7_а - 서브 채널 A의 SIOB A 버스의 조각; 4₁₂, 4₁₃, 4₁₄, - 2,3,4 번 채널의 SFAC A와 연결된 채널 1의 SFAC A의 서브 채널A 의IPI 인터프로세서 인터페이스; 5₁, 5₂ - 정상작동의 EN 이중화 채널_; 11₁₁, 11₂₁ - ECR 및 BCP와 서브 채널 A의 각각 IPI₁ A, IPI₂ 채널으로 연결된 채널 1의 SFAMP А 42 자동화 과정의 통신 인터페이스; 15₁, 15₂, 15₃, 15₄ - 채널 1의 IOS₁, IOS₂, IOS₃, IOS₄ 단말와 SIOB A 버스로 연결된 МР - 4 А 41_{р - 1}장치의 각각 통신 선로; 26₁₁, 26₁₂, 26₁₃, 26₁₄ - 1,2,3,4번 채널의 각각 PCS А _{1 - 4} 단말과 SIOB A 버스로 МР - 4 А 41₂ 장치의 통신 선로; 41₁ - 41_p - 서브 채널A의 МР - 4 А 통신 장치; 42 - 서브 채널A의 SFAMP А 자동화 과정 장치; 43₁ _{- p} - МР - 4 А 41_{1 - p}장치와 연결된 SFAMP 장치의 통신 선로이다.

SCS 라는 소프트웨어 및 하드웨어 수단의 복잡함은 (예로서 도 1과 도 2에 있는 개략적인 SCS 4채널 제어 계통), 다음과 같은 방법으로 작동한다.

각 안전 채널의 IOS_{1 - n}입출력 단말은 기술 과정의 아날로그 및 이진 신호를 받아, 디지털 형태로 변환하고 서브 채널 A의 SFAC A 2_а, 서브 채널 B의 SFAC B 2_b 라는 안전 채널의 자동화 컨트롤러에 서브 채널 A SIOB A 7_а 채널으로 각각 전송한다. SFAC A 2_а, SFAC B 2_b의 명령을 기반으로 IOS 단말은 CSS의 제어 신호를 구성하고 출력한다.

SFAC A 2_а, SFAC B 2_B는 받은 아날로그 이진신호의 값을 기술적인 과정 설정에 변하고 다른 안전 채널의 SFAC A 2_а, SFAC B 자동화 컨트롤어에 IPI А 4_а, IPI B 4_b 인터프러세서 인터패이스로 각각 전송하며 본 안전 채널부터 과정 설정을 받아, 채널 간 교환 및 다수 예악의 첫 계층에서 다음 처리를 위한 설정의 프로그램 선택을 ≪4 중에서 2≫ 다수결을 기반으로 한다. SFAC A 2_а, SFAC B 2_b 자동화 컨트롤러는≪4 중에서 2≫ 다수결을 기반으로 선택한 과정 매개 변수를 원자력 발전소의 안전한 작동의 명시한 경계와 비교한다. 받은 과정 매개 변수를 다음 처리는 처리보호 알고리즘이 기능한 여러계층에서 결과를 중간 변화하고 IPI A 4_а, IPI B 4_b인터프러세서 인터페이스로 채널 간 교환 및 각 계층에 다수 처리를 기반으로 생산된다.

SFAC A 2_а, SFAC B 2_b 컨트롤러는 입력 매개 변수의 분석의 결과에 비상상황을 발견하면 보호 명령을 만들고 채널 간 교환 2번 계층에서 자체 안전 채널의 PCS_{1 - m}3 우선순위 제어 단말 및 다른 안전 채널의 PCS 3 에 SIOB A 7_а, SIOAC B 7_b 채널으로 출력한다.

비상상황은 원자로 정지를 필요하면 SFAC A 2_а, SFAC B 2_b는 관련 IOS 단말에CSS 제어 명령을 만들고 SIOB A 7_а, SIOB B 7_b 채널으로 각각 출력한다.

기능 중에 SFAC A 2_а, SFAC B 2_b 자동화 컨트롤러는 보호 기능을 제공하는 것 및 IOS과 PSC 단말의 SFAC A 2_а, SFAC B 2_b에 대한 진단 정보를 만들고 정상작동 계통 의 상위에 정상작동의 EN 5 예약 스위치 채널으로 출력한다. SFAC A 2_а, SFAC B 2_b에 정상작동 계통부터 EN 버스로 온 정보 수신은 두절한다.

PCS _{1 - m} 3우선순위 제어 단말은 자체 안전 채널 및 다른 안전 채널의 SFAC A 2_а, SFAC B2_b 컨트롤러부터 SIOB A 7_а, SIOB B 7_b 입출력 버스로 작동기 제어를 명령을 받고 채널 간 교환 2번 계층에 ≪4 중에서 2≫ 규칙을 기반으로 하드웨어를 사용하여 처리한다.

PCS_{1 - m}3 단말은 SFAC A 2а, SFAC B 2_b 제어 센터의 우선 순위대로 EA 13 작동기 제어 신호를 ≪4 중에서 2≫ 다수결에 따라 선택한 제어 명령을 기반으로 만든다. 작동기는 EA₁₃ 제어 명령을 SFAC A 2_а, SFAC B 2_b의 자동화 컨트롤러의 명령에 따라 _{PCS1 - m} 주요 계획으로 받는다. 자동화 컨트롤러는 EA 8 작동기에 출력하기 위해 만든 명령 및 EA 8 작동기의 출력 제어 신호를 PCS_{1 - m}우선 순위 제어 단말 의 논리 피드백으로 읽는다. 또는 PCS의 고장이 있는 김에 EA 8 작동기에 허위 제어 신호의 출력 가능성을 제외하는명령와 EA 8에 출력하기 위해 준비하는 명령 및 EA 8에 출력하는 명령의 적합성 시험을 한다.

안전 채널 3의 PCS_{1 - m} 단말은 다른 제어 센터부터 제어 명령을 받고 제어 센토 우선 순위에 따라EA 8의 제어 신호를 만든다. 본 제어 센터는 BCP블록 통제소 및 ECR비상통제실 이다.

도 2에 따라 BCP와 ECR은 각 안전 채널의 PCS_{1 - m} 3 단말에 직접 연결되서 ≪점 - 대 - 점≫ Ethernet 인터페이스 및 특벌한 데이터 계층 통신 프로토콜을 기반으로 건설한 SFAC A 2_а 및 SFAC B 2_b 컨트롤러에 IPI A 11_а1, IPI B 11_b1, IPI A 11_а2, IPI B 11_b2 채널의 통신 선로로 연결되어 있다.

BCP와 ECR는 PCS_{1 - m}3에 이진 제어 신호를 10₁, 10₂ 와이어 통신 선로로 전송합니다. PCS_{1 - m}3는 안전 패널 임증자에 입력하기 위해 BCP와 ECR에 EA8 및 우선 순위 제어 단말의 상태를 전시하는 아날로그 및 이진 신호를 본 선로로 전송한다.

안전 채널의 SFAC A 2_а, SFAC B 2_b 컨트롤러는 BCP 및 ECR에 보호 알고리즘의 실행에 관한 진단 정보 및 작동기와 우선 순위 제어 장치의 상태에 관한 확장 된 진단 정보를 IPI A 11_а1, IPI b 11_b1, IPI A 11_а2, IPI B 11_b2 통신 선로로 전송한다.

IOS_{1 - n} ₁, PCS_{1 - m} 3단말은 서브 채널 A 및 서브 채널 B의 두 개의 독립적인 소프트웨어 및 하드웨어 세트를 포함한다. 본 세트는 다양성 원칙에 따르고 서브 채널 B의 SFAC A 2_a 및 SFAC B 2_b 자동화 컨트롤러와 함께 따로 안전 시스템 채널의 다기능을 수행한다.

IOS 단말에 (도 3에 채널 1의IOS 단말 실례로 단말의 구조를 볼수 있다 ) 서브 채널 A 및 B는 2는 두개의 통신 장치 (서브채널 A SIOB A 7_а보스 의CIC А 13 및 서브채널 B SIOB B 7_b채널의 CIC B 13) 형태로 그리고 PCM 12₁ - 12_k 장치 내장의 서브 채널 A, 서브채널 B의 하드웨어 및 소프트웨어 수단의 형태로 구현된다. CIC А 및 CIC B 장치는 각 PCM12₁ - 12_k장치를 직렬 이중 인터페이스의 ≪점 - 대 - 점≫ SIOB A 13, SIOB B 17 채널의 통신 선로로 연결되며 서브 채널 A의 SFAC A 및 서브 채널 B의 SFAC B 자동화 컨트롤러와 SIOB A 15₁, SIOB B 18₁ 채널의 통신 선로로 연결된다.

CIC А 13, CIC B 16통신 장치는 SFAC A, SFAC B컨트롤러부터 15₁, 18₁선로로 각각 도달하는 명령 및 데이터를 분배하기도 하고 SFAC A, SFAC B와 연결된 IOS 단말의 15₁, 18₁선로의 PCM장치부터 오는 데이터를 집중한다. 이런 식으로 SIOB A, SIOB B의 15₁, 18₁ 통신선로로 SFAC부터 데이터를 받아 전송하기 위해 입출력 단말의 각 PCM 장치 에 대한 액세스가 수행된다.

PCM 12₁ - 12_k 과정 통신 장치는 과정의 아날로그 및 이진 신호를 수신 및 재생을 하기도 하고 과정의 입력 신호를 디지털형태로 변환하고 출력 신호의 디지털 량을 아날로그 형태로 변환하고 입력 신호의 사전 처리하고 SIOB A 7_a, SIOB B 7_b 채널의 통신 선로로 SFAC A, 안전 수단 자동화 컨트롤러B와 연결된 기능을 수행한다.

도 4에서 PCM장치에 서브채널 A, B 수단의 구성을 알려진 PCM장치의 아날로그 신호를 입력 블록 다이어그램을 찾을 수 있다. 서브 채널의 내장수단은 장치에서 CIC А 13, CIC B 16 (도 3) 통신 장치 와 SIOB A 14 및 SIOB B 17채널로 각각 연결된 서브 채널 A의 CPU SB A 21 및 서브 채널 B의 CPU SB B 22 2 개의 과정의 형태로 실현한다. CIC А 13, CIC B 16통신 장치는 데이터 교환을 위해 본 21,22 과정에 SFAC A, SFAC B 부터 15,18 통신 선로로 액세스를 제공된다.

과정 신호는 아날로그 신호를 입력 회로 19를 통해 신호를 디지털 형태로 변환하는 ADC 20 아날로그 - 디지털 변환기의 입력으로 입력하기 위해 PCM 장치로 공급된다. 서브 채널 A의 CPU SB А 21 및 서브 채널 B의 CPU SB B 22는 ADC 20의 출력으로부터 디지털 신호를 수신하고, 전 처리를 수행하며, CIC А 13, CIC B 16 (도 3,4)에 SIOB A 14, SIOB B 17채널의 통신 선로로 전송한다.

같은 계획에서 (도 4) 이진 신호의 입력 장치 및 아날로그 이진 신호의 출력 장치는 구성하고 작동한다.

PCS 단말 서브 채널 A 및 서브 채널B의 안전 수단의 구성은 4개의 PCS_{1 - 4} 그룹의 PCS단말 구조 변형의 예 (도 5)에 표현된다. 각 채널의 SFAC 자동화 컨트롤러는 4개의 PCS_{1 - 4}그룹과 한 SIOB 채널로 데이터를 교환합니다. PCS 단말 서브 채널 A 및 서브 채널 B의 안전 수단은 다음과 같은 형태로 구현된다. 본 수단은 ≪4 중에서 2≫ 규칙을 기반으로 기능하는 서브 채널 A의 VU А 24 및 서브 채널 B28의 2개의 다수결 투표 통신 장치, 서브 채널 A의 VU А 25 및 서브 채널 B 29의 2개의 통신 장치, PCM 23₁ - 23_е 장치 내장의 서브 채널 A 및 서브 채널 B의 하드웨어 및 소프트웨어 형태로 구현된다. VU А 장치 및 VU B장치는 각 PCM 23₁ - 23_е장치와 직렬 이중 인터페이스의 ≪점 - 대 - 점≫ 형의 32 SIOB A 7_а 및 33 SIOB B 7_b ≪e≫ 통신선로 연결되고 다른 3개의 PCS단말의 VCU А, VCU B장치와 서브채널 A의 27 SIOB A 7_а 및 서브채널 B의 31 SIOB B 7_b 채널의 통신 선로로 연결된다.

VU А 24, VU B 28 통신장치는 SFAC A, SFAC B부터 MPU 23_{1 -}23_е 장치에 오는 하향 명령 및 데이터 흐름을 분리 그리고 상향 데이터 흐름을 집중 기능을 수행한다. 또는 본 장치는 PCM 23₁ - 23_е 장치에 전송하기 위해 ≪4 중에서 2≫ 다수결 처리 규칙을 기반으로 34, 27 SIOB A 7_а 및 35, 31 SIOB B 7_b 의 통신선로로 수신하는 4개의 안전 채널의 하향 명령 및 데이터 흐름을 하드웨어 다수 선택 기능을 수행한다.

서브채널 A의 VCU А 25 및 서브채널 B의 VCU B 29 통신 장치는 자체 PCS단밀의 VU А 24, VU B 28 통신장치와 SIOB A 의 34 및 SIOB B의 35선로로 연결되고 1번 안전 채널의 다른 단말의 VU А, VU B 통신 장치와 SIOB A의 27 및 SIOB B의 31통신 선로로 연결된다. 또는 자체 1번 안전 채널의 SFAC A, SFAC B 와 PCS1의 SIOB A 7_a의 26 및 SIOB B 7_b의 30 통신 선로로 연결되고 다른 3개의 안전 채널의 SFAC A, SFAC B와 다른 3개의 PCS 단말의 SIOB A 7_a의 26 및 SIOB B 7_b의 30 통신 선로로 연결된다.

도 6는 1번 안전 채널의 4개의 PSC_{1 - 4}단말과 서브채널 A의 SIOB A 버스로 연결된 본 안전 채널의 안전 수단 자동화 컨트롤러A 및 다른 3개의 안전 채널의 SFAC A의 구조를 도시한다. PCS1 단말의 VCU A 장치는 자체 채널 1의 안전 수단 자동화 컨트롤러A와 26₁₁통신선로로 연결되기도 하고 PCS₂단말의 VCU A 장치는 채널 2의 안전 수단 자동화 컨트롤러A와 26₂₂통신 선로로 연결되기도 하고 PCS₃단말의 VCU A 장치는 채널 2의 안전 수단 자동화 컨트롤러A와 26₃₃통신 선로로 연결된다. 또는 PCS₄ 단말의 VCU A 장치는 채널 2의 안전 수단 자동화 컨트롤러A와 26₄₄통신 선로로 연결된다. 각 PCS_{1 - 4} 단말의VCU А장치는 다른 PSC 그룹 3개의 단말의 VU А 장치와 다음 같이 연결된다. PCS₁에서 27₁₂, 27₁₃, 27₁₄ 통신 선로, PSC₂에서 27₂₁, 27₂₃, 27₂₄ 통신 선로, PCS3에서 27₃₁, 27₃₂, 27₃₄ 통신 선로, PCS₄에서 27₄₁, 27₄₂, 27₄₃ 통신 선로 - 그 선로로 이렇게 연결된다.

그룹의 각 단말의 VU А장치는 ≪4 중에서 2≫ 규칙에 따른 다수결 처리를 위하고 PCM장치에 선택한 명령와 데이터를 VU А 24 장치의 ≪e≫ 통신 선로로 전송하기 위해 4개의 채널중에서 각 채널의 SFAC A부터 전송한 명령 및 데이터를 본SIOB A 버스의 통신 선로로 수신한다.

도 7에서 서브 채널 A 및 B 내장수단의 조작 및 PCM장치의 작동기를 제어 센터와 연결이 있는 PCM장치의 구조적 설계를 볼 수 있다.

MPU 장치는 몇몇 제어 센터들로부터의 개시 명령들에 대한 작동기를 관리한다. 서브 채널 A의 안전 수단 자동화 컨트롤러A로부터 SIOB B채널의 32 통신 선로를 통한 VU А장치를 통하고 도 5 및 7에 있는 서브 채널 B의 SFAC B로부터 SIOB B채널의 33 통신 선로를 통하고 BCP부터 10₁ 와이어 통신 선로 및 ECR부터 10₂ 와이어 통신 선로를 통해 수신된다. 본 통신 선로를 통해 SFAC A, SFAC B, KA, BCP, ECR에 각각 MPU 및 작동기의 상태를 전송된다.

작동기를 제어 명령은 SFAC B, BCP, ECR로부터 서브 채널A의 PLICА 36프로그램가능한 논리 기구에서 작동하는 개시 명령 그리고 서브 채널B의 PLICB 37프로그램가능한 논리 기구에서 작동하는 개시 명령을 기반으로 구성된다. PCL PLIC38라는 우선 순위 제어 논리의 PLIC는 PLICА 36, PLICB 37로부터 전송하는 작동기를 제어 명령을 수신한다. PCL PLIC38(PCL PLIC- Priority Control Logic's Programmable Logic Integrated Circuit)에서 제어 센터의 우선 순위에 따른 명령을 선택하고 40 통신선로를 통해 작동기에 출력한다. PCL PLIC 출력으로부터의 피드백 40선로 및 SIOB A, SIOB B 버스를 통해 SFAC A, 안전 수단 자동화 컨트롤러B(도 5 및 도 7)는 작동기에 입력하는 명령의 상태 조사를 하고 컨트롤러부터 작동기에 전송한 명령을 경로를 모니터링 하기 위해 설정된 명령과 비교한다. 39 입력 선로 및 SIOB A, SIOB B채널을 통해 SFAC A, SFAC B컨트롤러는 작동기의 상태 신호를 읽는다.

각 안전 채널에 2개의 독립적인 자동화 컨트롤러를 포함되어 있다. 서브채널A의 SFAC A와 서브채널B의 SFAC B 이다. 1번 안전 채널의 SFAC A의 구조적 설계는 도 8에서 나와있다. 같은 설계를 기반으로 안전 수단 자동화 컨트롤러B를 건설한다.

안전 수단 자동화 컨트롤러A의 SFAMP A 42 자동화 과정 장치 (Safety Means Automation Processor Module)는 SIOB A 7_a채널을 통해 자체 안전 채널의 IOS_{1 - n}단말의 PCM 장치부터 과정의 매개 변수의 디지털량을 처리하여 비상 상황이 감지되면 안전 알고리즘에 따라 자체 또는 다른 안전 채널 PCS_{1 - m}단말의 MPU장치 (Moduly Prioritetnogo Controlya, 우선 순위 제어 장치)에 SIOB A 7_a 채널을 통해 안전 활동을 생성하고 전송한다. 안전 알고리즘의 구현하는 중에서 SFAMP А 42는 2,3,4 번 안전 채널과 IPI 4_а12, 4_а13, 4_а14 인터 프로세서 인터페이스를 통해 데이터를 교환하고, ≪4 중에서 2≫ 규칙을 기반으로 다수결 처리한다. 1번 안전 채널의 SFAMP А 와 BCP - IPI_1аА 11_а1, ECR - IPI_2а А 11_а2통신 인터페이스를 통해 처리 모듈은 BCP 및 ECR로부터 원격 제어 명령을 수신하고 보호 알고리즘 실행에 대한 진단 정보를 BCP 및 ECR로 전송한다. SFAMP A 42 장치는 EN 5_a1, 5_a2 중족복 채널을 통해 안전 계통의 진단 정보를 일반적인 작업 계통으로 전송한다.

IOS 및 PCS 단말에서 데이터를 수신하고 PCS 단말에서 명령 및 데이터를 전송하는 SFAMP A 42 처리 모듈은 다음과 같이 생성한다. SIOB A 43₁ - 43_р채널 통신 선로를 통해 MP - 4 A 41₁ - 41_p 통신 장치와 수신하고, 다음에 IOS 단말(도3)의 CIC А 13 통신 장치 및 PCS 단말 (도 5)의 VCU А 25 통신 장치와 MP - 4A 장치의 통신 선로를 통해 도시한다. 도 8의 4 개의 분기 라인을 따르는 각 MP - 4A 통신 장치는 4개의 IOS 단말과 연결된다. 예를 들어, 자체 IOS1 - 4 안전 채널, 또는 4 개의 PCS 단말의 4 개의 그룹에 접속될 수 있으며, 3개의 다른 안전 채널의 PCS_{1 - 4}단말과 연결될 수 있다. 예로서, 도 8은 1번 안전 채널의 SFAMP A 42 장치의 MP - 4 41_{p - 1}과 본 채널의 4 개의 IOS_{1 - 4}단말의 연결 및 1번 안전 채널의 MP - 4 41₂ 와 PCS_{1 - 4}단말 그룹 및 다른 3 개의 다른 안전 채널과 연결을 도시한다.

MP - 4 41_{p - 1} 통신 장치는 1번 안전 채널의 IOS₁, IOS₂, IOS₃, IOS₄에 각각 15₁ 통신 선로, 15₂통신 선로, 15₃ 통신 선로, 15₄ 통신 선로를 통해 연결된다.

МР - 4 А 41₂ 통신 장치는 26₁₁ 통신 선로로 1번 안전 채널의 IOS_{1 - 4}의 4 개의 PCS_{1 - 4}단말에 연결된다. 또는 26₁₂ 통신 선로를 통해 2번 안전 채널의 4개의 IOS_{1 - 4}의 단말, 26₁₃ 통신 선로를 통해 3번 안전 채널의 4개의 IOS_{1 - 4}의 단말 및 26₁₄ 통신 선로를 통해 4번 안전 채널의 4 개의 IOS_{1 - 4}의 단말에 연결된다.

Claims

다수의 동일한 안전 채널을 포함하는 원자력 발전소용 안전 제어 시스템으로, 상기 각 채널은 프로세스 신호 입출력 단말 IOS_1-n(IOS-Input/Output Station), 주 통제실 (MCR-Main Control Room), 및 비상 통제실 (ECR - Emergency Control Room)과 연결된 작동기 (Actuation Mechanism) 우선순위제어 단말 PCS_{1 - m} (PCS - Priority Control Station), 안전 수단 자동화 컨트롤러 (SFAC - Safety Features Automation Controller), IOS및 PCS 단말과 데이터 교환하는 안전 수단 자동화 컨트롤러의 안전 수단 입출력 버스 (SF IOB - Security Features Input/Output Bus)를 포함하고 있으며, 안전 제어 시스템은 이중 광통신 경로를 사용하여 다른 안전 채널과 교차 연결되는 원자력 발전소용 안전 제어 시스템에 있어서,
각 안전 채널은 프로세스 신호 입출력 단말 IOS_1-n, 우선순위제어 단말 PCS_1-m을 포함하고, 안전 수단 자동화 컨트롤러(SFAC)는, 다양성 원리에 따라 상이한 하드웨어 및 소프트웨어 플랫폼을 기반으로 구축된 서브 채널 A 및 서브 채널 B를 포함한 두개의 서로 독립된 서브 시스템을 포함하며, 각 서브 채널은 안전 채널의 모든 기능을 수행하며;
안전 제어 시스템의 각 안전 수단 자동화 컨트롤러는 서브 채널 A의 안전 수단 자동화 컨트롤러A(SFAC A) 및 서브 채널 B의 안전 수단 자동화 컨트롤러B(SFAC B)를 포함하며, 각 컨트롤러는 이더넷(Ethernet) 인터페이스 및 데이터 계층 통신 프로토콜을 기반으로 만든 ≪점 - 대 - 점≫ 형의 인터프로세서 인터페이스 (Interprocessor Interface) IPI A 및 IPI B를 통해 다른 안전 채널의 안전 수단 자동화 컨트롤러A 및 안전 수단 자동화 컨트롤러B와 각각 연결되거나, 또는 네트워크 스위치 연결의 고리 구조와 데이터 계층의 통신 프로토콜의 이더넷(Ethernet) 인터페이스를 기반으로 만든 시스템 이중화 스위치식 정상 작동 버스 EN를 통해 정상 작동 시스템과 연결되거나, ≪점 - 대 - 점≫ 형의 이더넷(Ethernet) 인터페이스 및 데이터 계층의 통신 프로토콜을 기반으로 만든 버스 통신 선로 IPI₁ A, IPI₁ B 및 IPI₁ A, IPI₁ B를 통해 주 통제실 (MCR) 및 비상 통제실 (ECR)과 연결되거나, 서브 채널 A의 SF IOB A 및 서브 채널 B의 SF IOB B 입출력 (I/O) 버스를 통해 안전 채널의 IOS_1-n및 PCS_1-m 단말 그리고 다른 안전 채널의 PCS_1-m단말과 연결되며, SF IOB A 및 SF IOB B 입출력 버스는 ≪나무≫ 형의 구조를 가지며, 그의 상위 루트 노드는 안전 수단 자동화 컨트롤러A(2a)의 프로세서 장치 SFAPM A(42) 및 안전 수단 자동화 컨트롤러B(2b)의 프로세서 장치 SFAPM B이고, 하위 노드는 IOS_1-n 단말의 프로세스 MCP_1-k및 PCS_1-m단말의 우선순위 제어 장치 PCM과 통신하는 장치이고, 그리고 중간 노드는 통신 장치이며, SF IOB A 노드에 위치된 장치들 사이의 연결 및 SF IOB B 노드에 위치된 장치들 사이의 연결은 ≪점 - 대 - 점≫ 형의 이중 직렬 인터페이스의 선로로서 구현되고, 이들 연결은 하나의 선로를 통해 하류 명령 및 데이터, 그리고 다른 선로를 통해 상류 명령 및 데이터를 전송하는 기능을 수행하고, 모든 장치는 통합 교체형 모듈로서 설계되고, IOS_1-n, PCS_1-m 단말, 통합 상자 형태의 안전 수단 자동화 컨트롤러A 및 안전 수단 자동화 컨트롤러В, IOS_1-n, PCS_1-m 단말은 확실성을 위해 N = 4와 동일하게 간주되는 안전 채널의 수 N에 따라 동일한 유형의 4개 단말 그룹으로 결합되고, 별도의 IOS, PCS 캐비닛에 배열되며; 각 안전 채널의 안전 수단 자동화 컨트롤러A 및 안전 수단 자동화 컨트롤러В는 하나의 별도 안전 수단 자동화 컨트롤러 캐비닛에 배열되는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소용 안전제어시스템.
제 1 항에 있어서, IOS 입출력 단말은 프로세스 MCP_1-k와 통신하는 장치 및 SF IOB A 버스의 CIC A (Communication Interface Convertor, 통신 인터페이스 컨버터) 및 SF IOB B 버스의 CIC B를 포함한 2개의 통신 장치 (인터페이스 컨버터)를 포함하고 있으며, CIC A 장치와 CIC B 장치는 자체의 안전 수단 자동화 컨트롤러A(SFAC A) 및 안전 수단 자동화 컨트롤러B(SFAC B)를 통해 장치의 한 통신 선로를 경유하여 연결되며, 각 MCP_1-k장치(12)와 별도의 통신 선로를 경유하여 연결되며;
IOS 단말의 프로세스 MCP_1-k(12)와 통신하는 장치는 서브 채널 A의 안전 수단 마이크로컨트롤러A(SF MC A) 및 서브 채널 B의 안전 수단 마이크로컨트롤러B(SF MC B)를 포함하고 있으며,
프로세스 입력 신호의 디지털 값의 입력 및 그들의 예비 처리의 기능을 수행하는 MCP_1-k 장치의 안전 수단 마이크로컨트롤러A(SF MC A) 및 안전 수단 마이크로컨트롤러B(SF MC B)는 각각 SF IOB A 및 SF IOB В 버스를 통해 통신 장치 CIC A 및 CIC B와 연결되고, SF IOB A 및 SF IOB В 버스를 통해 각각, 서브 채널 A의 안전 수단 자동화 컨트롤러A 및 서브 채널 B의 안전 수단 자동화 컨트롤러B와 연결되고, 이들 컨트롤러는 버스를 통해 수신한 프로세스 파라미터의 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소용 안전제어시스템.
제 1 항에 있어서, 각 우선순위 제어 단말 (PCS)은 우선순위 제어 장치 PCM_1-e, 투표 스위치 장치 (Voting Switch Module) VSM A 및 투표 장치 (Voting Module) VM A를 포함한 서브 채널 A의 SF IOB A 버스의 통신 장치, 투표 스위치 장치 VSM B 및 투표 장치 VM B를 포함한 서브 채널 B의 SF IOB B 버스의 통신 장치를 포함하고;
VSM A 장치는 서브 채널 A의 입력 명령을 분기 라인을 통해 그들의 채널 및 다른 안전 채널의 VM A 장치로 분배하고, VSM B 장치는 장치 VM B와 통신하는 동일한 기능을 수행하고; VM A와 AM B 장치는 “4개 중에서 2개 (2 out of 4)”의 규칙에 따라 4개의 채널로부터 신뢰할 수 있는 명령을 샘플링하고, 그들의 분기 라인을 통해 각 PCM_1-e 장치(23_1-e)에 전송하고;
PCS 단말은 그룹들로 결합되고, PCS 단말의 수는 N = 4와 동일하게 간주되는 안전 채널의 수 N에 의해 결정되고, 그룹의 PCS_1-4 단말은 그룹별 별도의 SF IOB A 버스 및 SF IOB B 버스의 세그먼트를 통해 서브 채널 A의 안전 수단 자동화 컨트롤러A 및 서브 채널 B의 안전 수단 자동화 컨트롤러B와 연결되고; 안전 채널 1의 서브 채널 A에서, 안전 채널의 제 1 단말의 그룹 1에서 제 1 PCS₁ 단말은 SF IOB A의 추가(extra)-그룹 통신 선로를 통해 그의 안전 채널 1의 안전 수단 자동화 컨트롤러A와 연결되고, 그룹 1에서 안전 채널 2-4의 제 1 PCS_2-4 단말은 추가-그룹 통신 선로(26 _12-14)를 통해 다른 안전 채널 2-4의 안전 수단 자동화 컨트롤러A와 연결되고, 상기 그룹의 각 PCS_1-4 단말의 통신 장치 VSM A는 인트라스테이션(intrastation) 통신 선로를 통해 그의 PCS 단말의 투표 통신 장치 VM A와, 그리고 인트라스테이션 통신 선로를 통해 상기 그룹의 PCS 단말의 통신 장치 VM A와 연결되고, 상기 그룹의 각 PCS_1-4 단말의 통신 장치 VSM A는 SF IOB A의 분기 라인을 통해 이 단말의 우선순위 제어 장치 PCM_1-е, (23_1-е)와 연결되고;
각 안전 채널의 서브 채널 B에서, SF IOB B 버스의 세그먼트를 통한 안전 채널의 제 1 단말의 그룹 1 내 PCS 단말의 PCM_1-е 장치 (23_1-е)와 각 안전 채널의 안전 수단 자동화 컨트롤러B 간의 연결 역시, 서브 채널 A의 SF IOB A를 통한 안전 채널의 제 1 단말의 그룹과 각 안전 채널의 안전 수단 자동화 컨트롤러A 간의 연결로서 구현되고;
채널 1-4의 제 2 PCS_1-4 단말의 그룹 2와, 채널 1-4의 제 3 PCS_1-4 단말의 그룹 3은, 제 1 PCS_1-4 단말의 그룹 1이 SF IOB A 버스의 세그먼트를 통해 채널 1-4의 안전 수단 자동화 컨트롤러A와, 그리고 SF IOB B 버스의 세그먼트를 통해 채널 1-4의 안전 수단 자동화 컨트롤러B와 연결되는 것과 동일한 방식으로, 그룹별 별도의 SF IOB A 버스의 세그먼트를 통해 채널 1-4의 안전 수단 자동화 컨트롤러A와, 그리고 그룹별 별도의 SF IOB B 버스의 세그먼트를 통해 채널 1-4의 안전 수단 자동화 컨트롤러B와 연결되고;
PCS의 우선순위 제어 장치 PCM_1-e(23_1-e)는 서브 채널 A의 SF PLC A 및 서브 채널 B의 SF PLC B의 안전 수단 프로그램 가능한 논리 회로들(PLC-Programmable Logic Circuits)을 포함하고, 이들은 각각, 유선 통신 선로를 통해 주 통제실 (MCR) 및 비상 통제실 (ECR)과, 그리고 SF IOB A 및 SF IOB B 버스의 인트라스테이션 선로를 통해 서브 채널 A의 통신 장치 VM A 및 서브 채널 B의 통신 장치 VM B와 연결되며, SF IOB A 및 SF IOB B 버스의 세그먼트를 통해 그들이 수신한, 안전 수단 자동화 컨트롤러A 및 안전 수단 자동화 컨트롤러B로부터의 명령에 의해서, 각각 작동기(AM)의 제어 및 조절 알고리즘을 실행하며;
AM 제어 신호의 생성, 전송 및 제어는 PCL PLC에서 우선순위 제어 논리에 의해 설정되는 서브 채널 A, B의 우선순위에 따라서 SF PLC A 및 SF PLC B로부터의 명령에 의해 PCM 장치에 의해서 실행되는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소용 안전제어시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 4-채널 안전 시스템의 각 안전 채널 1-4의 서브 채널 A의 안전 수단 자동화 컨트롤러A는 자동화 프로세서 장치 SFAPM A 및 SF IOB A 버스(7а)의 p = 11 통신 분기 장치를 포함하고, 이들은 SF IOB A 통신 선로를 통해 자동화 프로세서 장치 SFAPM A와 연결되고;
채널 1-4의 SFAPM A 장치는 그들의 제 1 통신 장치 BM-4 A를 통해 분기 라인을 경유하여 그들의 안전 채널 1-4의 그룹 1-4 내 4개의 IOS_1-4 단말의 통신 장치 CIC A와 연결되고;
채널 1-4의 SFAPM A 모듈은 그들의 제 2 및 제 3 통신 장치 BM-4 A를 통해 그룹내 4개 IOS 단말의 제 5-8, 9-12 그룹의 통신 장치 CIC A와 연결됨으로써, 4개의 서브 채널 A의 SFAPM A 장치에 대한 IOS 단말의 최대 12 그룹, 즉 48개 IOS 단말의 연결을 보장하고;
채널 1-4의 SFAMP A 장치는 제 4 통신 장치 BM-4 A (41₄)를 통해 SF IOB A 버스의 제 1 분기 라인을 경유하여 PCS_1-4 단말의 제 1 그룹내 4개의 VSM A 장치와, SF IOB A 버스의 제 2 분기 라인을 경유하여 PCS_1-4 단말의 제 2 그룹내 4개의 VSM A 장치와, ... , 그리고 PCS_1-4 단말의 제 4 그룹내 4개의 VSM A 장치와 연결되고;
채널 1-4의 SFAMP A 장치는 제 5-8 통신 장치 BM-4 A를 통해 이들 장치의 분기 라인을 경유하여 PCS_1-4 단말의 제 5-32 그룹의 VSM A 장치와 연결됨으로써, 4개의 장치 BM-4 A와 함께, 4개의 서브 채널 A의 SFAMP A 장치에 대한 PCS 단말의 최대 32 그룹, 즉 128개 PCS 단말의 연결을 보장하며;
4-채널 안전 시스템의 각 채널 1-4의 서브 채널 B의 안전 수단 자동화 컨트롤러B는 자동화 프로세서 장치 SFAMP B 및 SF IOB B 버스의 p = 11 통신 장치 BM-4 B를 포함하고, 이들은 SF IOB B 통신 선로를 통해 자동화 프로세서 장치 SFAMP B와 연결되고;
채널 1-4의 서브 채널 B의 SFAMP B 장치는, 3개 통신 장치 BM-4 B를 통해 각 모듈의 4개 분기 라인을 경유하여, 4개의 서브 채널 B의 SFAMP B 장치에 대한 동일한 IOS 단말의 최대 12 그룹, 즉 동일한 48개 IOS 단말의 연결을 보장하고;
채널 1-4의 서브 채널 B의 SFAMP B 장치는, 8개 통신 장치 BM-4 B를 통해 각 모듈의 4개 분기 라인을 경유하여, 4개의 서브 채널 B의 SFAMP B 장치에 대한 동일한 PCS 단말의 최대 32 그룹, 즉 동일한 128개 PCS 단말의 연결을 보장하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소용 안전제어시스템.