KR20130044700A - Simulator system for power plant - Google Patents

Simulator system for power plant Download PDF

Info

Publication number
KR20130044700A
KR20130044700A KR1020110108894A KR20110108894A KR20130044700A KR 20130044700 A KR20130044700 A KR 20130044700A KR 1020110108894 A KR1020110108894 A KR 1020110108894A KR 20110108894 A KR20110108894 A KR 20110108894A KR 20130044700 A KR20130044700 A KR 20130044700A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
control
simulator
interface
control system
power plant
Prior art date
Application number
KR1020110108894A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
변승현
이주현
임익헌
김호열
김병철
Original Assignee
한국전력공사
한국서부발전 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사, 한국서부발전 주식회사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020110108894A priority Critical patent/KR20130044700A/en
Publication of KR20130044700A publication Critical patent/KR20130044700A/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G05B17/02—Systems involving the use of models or simulators of said systems electric
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B7/00—Arrangements for obtaining smooth engagement or disengagement of automatic control
    • G05B7/02—Arrangements for obtaining smooth engagement or disengagement of automatic control electric
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE: A simulator system for a power plant is provided to improve control training by including a control model and a process model. CONSTITUTION: A control system includes a plurality of control cabinets(40). The control cabinet is connected to an EWS(Engineering Work Station) by a control network. An interface system(80) is connected to the control system. A simulator is connected to the control system. An HMI(Human Machine Interface) functions as the interface of the simulator. [Reference numerals] (40) Control cabinet; (61) Simulation program; (62) Shared memory; (63) Interface program; (70) Simulator control model; (80) Interface system; (81,41) I/O card; (AA) Simulator process module

Description

발전소 시뮬레이터 시스템{Simulator System for Power Plant}Simulator System for Power Plant

본 발명은 발전소 시뮬레이터 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a power plant simulator system.

발전소 시뮬레이터는 발전소 설계 또는 운전 데이터를 이용하여 개발되어, 개발된 시뮬레이터 데이터의 기준 데이터에 대한 충실도 판별 등 인수 시험을 통과하면 운전 훈련용으로 활용되어지고 있다. 원자력 발전소의 경우는 모든 발전소에 시뮬레이터를 적용하여 운전 훈련용으로 활용하고 있다. 화력의 경우도 500MW급 이상의 대부분의 발전소에 적용되어 운전 훈련용으로 활용되어지고 있다. 신보령 등 신규 발전소의 경우도 운전훈련용 시뮬레이터가 개발되고 있으며, 기존에 개발되어 적용된 시뮬레이터의 경우도 개조 등을 통해 업그레이드가 계속 진행되고 있어서 발전소에서 시뮬레이터 시장은 넓고 유망하다고 볼 수 있다.Power plant simulators are developed using plant design or operating data, and are used for driving training once they pass acceptance tests, such as fidelity determination of reference data of the developed simulator data. In the case of nuclear power plants, simulators are applied to all power plants for driving training. Thermal power is also applied to most power plants of 500MW or higher and is used for driving training. Simulators for driving training are also being developed for new power plants such as Shin-Boryeong, and the simulator market developed and applied to the existing plants is being upgraded through renovation.

최근의 시뮬레이터는 운전 훈련용 이외에도 제어 훈련용으로의 활용도 요구되고 있다. 전력 수요의 증가로 인해 전력산업에서 신경망 역할을 하는 제어 기술의 중요성이 날로 증가하고 있는 상황이다. 따라서 안정적인 발전 운영을 위해서는 운전 기술원 뿐만 아니라 제어 기술원의 훈련이 요구되어진다. 제어 훈련이란 제어 기술원이 제어 시스템을 이용하여 제어 로직 수정, 데이터베이스 등록, I/O 할당, 제어로직 및 데이터베이스 다운로드, I/O카드 레벨에서의 시험 등 엔지니어링 작업을 위한 훈련을 의미하는 것으로 제어 훈련용 시뮬레이터는 기본적으로 제어시스템의 하드웨어와 소프트웨어가 포함되는 시뮬레이터로 운전훈련 뿐만 아니라 제어훈련도 가능한 시뮬레이터를 의미한다.Recent simulators are required to be used for control training in addition to driving training. Increasing demand for electric power is increasing the importance of control technology that acts as a neural network in the power industry. Therefore, the training of control technicians as well as operating technicians is required for stable power generation operation. Control training means the training of control technicians for engineering tasks such as modifying control logic, database registration, I / O allocation, control logic and database download, and testing at the I / O card level using the control system. The simulator is basically a simulator that includes the hardware and software of the control system, which means not only driving training but also control training.

발명의 배경기술로는 발전소에서 중앙 제어실의 제어기 시뮬레이션 시스템에 관한 특허문헌이 있으며, 발전소의 중앙 제어실에 설치되는 제어기를 시뮬레이터용으로 적용하도록 한 발전소에서 중앙 제어실의 제어기 시뮬레이션 시스템에 대하여 개시하고 있다.
Background Art of the Invention There is a patent document regarding a controller simulation system of a central control room in a power plant, and discloses a controller simulation system of a central control room in a power plant in which a controller installed in a central control room of a power plant is applied for a simulator.

KR 2004-0100597 A 2004. 12. 02KR 2004-0100597 A 2004. 12. 02

본 발명은 운전 훈련뿐만 아니라 제어 훈련이 가능하며, 제어 모델 및 공정 모델을 포함하는 전범위의 발전소 시뮬레이터 시스템을 제안하는 것이다.
The present invention proposes a full range of power plant simulator systems that can be controlled training as well as operation training, including a control model and a process model.

본 발명의 일 측면에 따르면, 발전소의 제어 시스템과 시뮬레이터를 연계하는 발전소 시뮬레이터 시스템이 개시된다.According to one aspect of the present invention, a power plant simulator system for linking a control system and a simulator of a power plant is disclosed.

본 발명의 실시예에 따른 발전소 시뮬레이터 시스템은 상기 제어 시스템의 휴먼 머쉰 인터페이스(HMI: Human Machine Interface)인 오퍼레이터 인터페이스 스테이션(OIS: Operator Interface Station), 데이터베이스 서버, 엔지니어링 워크 스테이션(EWS: Engineering Work Station), 및 상기 데이터베이스 서버와 상기 엔지니어링 워크 스테이션과 제어 네트워크로 연결되는 다수의 제어 캐비넷(control cabinet)을 포함하는 제어 시스템, 상기 제어 캐비넷의 I/O 카드와 구비된 I/O 카드가 결선되어 상기 제어 시스템과 연결되는 인터페이스 시스템, 상기 인터페이스 시스템을 통해 상기 제어 시스템과 연결되고, 상기 제어 네트워크와의 연결을 통해 상기 제어 시스템과 연결되는 시뮬레이터 및 상기 시뮬레이터의 인터페이스 기능을 수행하는 시뮬레이터 휴먼 머쉰 인터페이스를 포함한다.The power plant simulator system according to the embodiment of the present invention is an operator interface station (OIS), a database server, an engineering work station (EWS), which is a human machine interface (HMI) of the control system. And a control system including a plurality of control cabinets connected to the database server, the engineering workstation, and a control network, the I / O card and the I / O card provided in the control cabinet are connected to the control network. An interface system connected to a system, a simulator connected to the control system through the interface system, a simulator connected to the control system through a connection with the control network, and a simulator human machine interface performing an interface function of the simulator. .

여기서, 상기 시뮬레이터는 공정모델 시뮬레이터 및 제어모델 시뮬레이터를 포함한다.Here, the simulator includes a process model simulator and a control model simulator.

여기서, 상기 제어 시스템과 상기 시뮬레이터는 공정 모델 또는 제어 모델을 이용하여 연계된다.Here, the control system and the simulator are linked using a process model or a control model.

여기서, 상기 공정모델 시뮬레이터는 시뮬레이터 프로그램, 인터페이스 프로그램 및 상기 시뮬레이터 프로그램과 상기 인터페이스 프로그램을 연계시키는 공유 메모리를 포함하되, 상기 인터페이스 프로그램은 상기 제어 네트워크와의 연계 프로그램 및 상기 제어 시스템의 I/O 카드 레벨에서의 연계를 위한 상기 인터페이스 시스템과의 연계 프로그램을 포함한다.Here, the process model simulator includes a simulator program, an interface program, and a shared memory for associating the simulator program with the interface program, wherein the interface program is an association program with the control network and an I / O card level of the control system. And a linkage program with the interface system for linkage in.

여기서, 상기 공정모델 시뮬레이터는 상기 공정 모델의 제어권을 상기 시뮬레이터 또는 상기 제어 시스템으로 절환하는 검증 스위치를 포함하되, 상기 제어권이 상기 제어 시스템으로 절환되면, 상기 제어 시스템에서 담당하는 제어 로직의 출력이 상기 인터페이스 시스템을 통해 상기 시뮬레이터로 전달되어 상기 제어 시스템에 의하여 상기 공정 모델이 제어된다.Here, the process model simulator includes a verification switch for switching the control right of the process model to the simulator or the control system. When the control right is switched to the control system, the output of the control logic in charge of the control system is The process model is controlled by the control system via the interface system to the simulator.

여기서, 상기 제어 네트워크를 통한 연계는 어플리케이션 프로그램 인터페이스(API: Application Program Interface)를 이용하여 이루어진다.In this case, the connection through the control network is performed using an application program interface (API).

여기서, 상기 어플리케이션 프로그램 인터페이스를 통해, 상기 데이터베이스 서버로 상기 시뮬레이터에서 제공되어지는 공정 모델과 제어 모델의 값들이 전송되어 데이터가 관리되고, 상기 제어 시스템의 휴먼 머쉰 인터페이스로부터의 조작 신호들이 상기 데이터베이스 서버로 입력되어 제어 모델에 반영되어 제어가 이루어지고, 상기 제어 캐비넷에 의하여 제어가 이루어지고 있는 데이터가 상기 데이터베이스 서버로 입력되어 데이터가 저장 및 관리된다.Here, through the application program interface, values of the process model and the control model provided by the simulator are transmitted to the database server to manage data, and operation signals from the human machine interface of the control system are transmitted to the database server. The control is input by being reflected in the control model, and the data controlled by the control cabinet is input to the database server to store and manage the data.

본 발명의 일 측면에 따르면, 발전소의 제어 시스템과 시뮬레이터를 연계하는 발전소 시뮬레이터 시스템이 개시된다.According to one aspect of the present invention, a power plant simulator system for linking a control system and a simulator of a power plant is disclosed.

본 발명의 실시예에 따른 발전소 시뮬레이터 시스템은 상기 제어 시스템의 휴먼 머쉰 인터페이스(HMI: Human Machine Interface)인 오퍼레이터 인터페이스 스테이션(OIS: Operator Interface Station), 데이터베이스 서버, 엔지니어링 워크 스테이션(EWS: Engineering Work Station), 및 상기 데이터베이스 서버와 상기 엔지니어링 워크 스테이션과 제어 네트워크로 연결되는 다수의 제어 캐비넷(control cabinet)을 포함하는 제어 시스템, 상기 제어 캐비넷의 I/O 카드와 구비된 I/O 카드가 결선되어 상기 제어 시스템과 연결되는 인터페이스 시스템 및 상기 인터페이스 시스템을 통해 상기 제어 시스템과 연결되고, 상기 제어 네트워크와의 연결을 통해 상기 제어 시스템과 연결되는 시뮬레이터를 포함한다.The power plant simulator system according to the embodiment of the present invention is an operator interface station (OIS), a database server, an engineering work station (EWS), which is a human machine interface (HMI) of the control system. And a control system including a plurality of control cabinets connected to the database server, the engineering workstation, and a control network, the I / O card and the I / O card provided in the control cabinet are connected to the control network. An interface system connected to the system and a simulator connected to the control system through the interface system and connected to the control system through a connection with the control network.

본 발명의 일 측면에 따르면, 발전소의 제어 시스템과 시뮬레이터를 연계하는 발전소 시뮬레이터 시스템이 개시된다.According to one aspect of the present invention, a power plant simulator system for linking a control system and a simulator of a power plant is disclosed.

본 발명의 실시예에 따른 발전소 시뮬레이터 시스템은 상기 제어 시스템의 휴먼 머쉰 인터페이스(HMI: Human Machine Interface)인 오퍼레이터 인터페이스 스테이션(OIS: Operator Interface Station), 데이터베이스 서버, 엔지니어링 워크 스테이션(EWS: Engineering Work Station), 및 상기 데이터베이스 서버와 상기 엔지니어링 워크 스테이션과 제어 네트워크로 연결되는 다수의 제어 캐비넷(control cabinet)을 포함하는 제어 시스템, 상기 제어 캐비넷의 I/O 카드와 구비된 I/O 카드가 결선되어 상기 제어 시스템과 연결되는 인터페이스 시스템, 상기 인터페이스 시스템을 통해 상기 제어 시스템과 연결되는 시뮬레이터 및 상기 시뮬레이터의 인터페이스 기능을 수행하는 시뮬레이터 휴먼 머쉰 인터페이스를 포함한다.
The power plant simulator system according to the embodiment of the present invention is an operator interface station (OIS), a database server, an engineering work station (EWS), which is a human machine interface (HMI) of the control system. And a control system including a plurality of control cabinets connected to the database server, the engineering workstation, and a control network, the I / O card and the I / O card provided in the control cabinet are connected to the control network. An interface system connected to the system, a simulator connected to the control system through the interface system and a simulator human machine interface for performing the interface function of the simulator.

본 발명은 제어 모델 및 공정 모델을 포함하는 전범위의 발전소 시뮬레이터 시스템을 통해 운전 훈련뿐만 아니라 제어 훈련이 가능하다.
The present invention enables the control training as well as the operation training through a full range of power plant simulator system including a control model and a process model.

도 1은 제어 시스템의 일반적인 구조를 나타낸 도면.
도 2는 발전소 시뮬레이터 시스템의 구성을 예시한 구성도.
도 3은 인터페이스 시스템의 구성도.
도 4는 시뮬레이터 공정 모델의 제어를 예시한 도면.
도 5 및 도 6은 발전소 시뮬레이터 시스템의 구성을 예시한 구성도.1 shows a general structure of a control system.
2 is a configuration diagram illustrating a configuration of a power plant simulator system.
3 is a configuration diagram of an interface system.
4 illustrates the control of a simulator process model.
5 and 6 are diagrams illustrating the configuration of a power plant simulator system.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention may be variously modified and have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, numerals used in the description of the present invention are merely an identifier for distinguishing one component from another.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when an element is referred to as being "connected" or "connected" with another element, the element may be directly connected or directly connected to the other element, It should be understood that, unless an opposite description is present, it may be connected or connected via another element in the middle.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the same reference numerals will be used for the same means regardless of the reference numerals in order to facilitate the overall understanding.

도 1은 제어 시스템의 일반적인 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a general structure of a control system.

도 1을 참조하면, 제어 시스템은 오퍼레이터 인터페이스 스테이션(OIS: Operator Interface Station)(10), 데이터베이스 서버(DB Server)(20), 엔지니어링 워크 스테이션(EWS: Engineering Work Station)(30) 및 다수의 제어 캐비넷(control cabinet)(40)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a control system includes an operator interface station (OIS) 10, a database server 20, an engineering work station 30, and a plurality of controls. A cabinet 40 is included.

발전소의 제어 시스템(100)의 구조는 제작사마다 약간의 차이는 있으나, 도 1에 도시된 바와 같은 구조를 가진다. 데이터베이스 서버(120)는 이중화로 구성되어지며, 엔지니어링 워크 스테이션(130)이 오퍼레이터 인터페이스 스테이션(110)과 같이 정보 네트워크(Information Network)에 연결될 수 있다.
The structure of the control system 100 of the power plant is slightly different for each manufacturer, but has a structure as shown in FIG. The database server 120 is configured with redundancy, and the engineering workstation 130 may be connected to an information network such as the operator interface station 110.

도 2는 발전소 시뮬레이터 시스템의 구성을 예시한 구성도이다.2 is a configuration diagram illustrating a configuration of a power plant simulator system.

도 2를 참조하면, 발전소 시뮬레이터 시스템은 오퍼레이터 인터페이스 스테이션(10), 데이터베이스 서버(20), 엔지니어링 워크 스테이션(30) 및 다수의 제어 캐비넷(40)을 포함하는 제어 시스템, 휴먼 머쉰 인터페이스(HMI: Human Machine Interface)(50), 공정모델 시뮬레이터(60), 제어모델 시뮬레이터(70) 및 인터페이스 시스템(80)을 포함한다.Referring to FIG. 2, a power plant simulator system includes a control system including an operator interface station 10, a database server 20, an engineering workstation 30, and a plurality of control cabinets 40, a human machine interface (HMI). Machine Interface 50, Process Model Simulator 60, Control Model Simulator 70, and Interface System 80.

이와 같은 발전소 시뮬레이터 시스템의 구성을 통해, 제어 요원이 제어 시스템을 이용하여 제어로직을 구현하고, 그 로직을 이용하여 시뮬레이터와 연계하여 공정모델을 제어할 수 있어 운전 훈련뿐만 아니라 제어기술원이 제어 시스템을 운용할 수 있는 훈련이 가능하다.Through the configuration of the power plant simulator system, the control personnel can implement the control logic using the control system, and use the logic to control the process model in conjunction with the simulator. Operational training is possible.

발전소 시뮬레이터 시스템은 전범위 시뮬레이터의 휴먼 머쉰 인터페이스(50)를 이용하여 운전될 수도 있고, 제어 시스템의 휴먼 머쉰 인터페이스(즉, 오퍼레이터 인터페이스 스테이션(10))를 이용하여 운전될 수 있는 구조를 가진다. 시뮬레이터의 휴먼 머쉰 인터페이스(50)를 가지는 전 범위 시뮬레이터가 시스템 구성에 포함됨으로써, 시스템 구성에서 제어 시스템 관련 하드웨어와 소프트웨어를 생략하더라도 운전 훈련용으로 활용가능하다. 또한, 도 2의 구성에서 시뮬레이터의 휴먼 머쉰 인터페이스(50)를 구현하지 않더라도 운전 훈련 및 제어 훈련용 시뮬레이터로 활용가능하다.The power plant simulator system may be operated using the human machine interface 50 of the full range simulator and has a structure that may be operated using the human machine interface of the control system (ie, operator interface station 10). Since the full range simulator having the human machine interface 50 of the simulator is included in the system configuration, even if the control system related hardware and software are omitted from the system configuration, it can be utilized for driving training. In addition, even without implementing the human machine interface 50 of the simulator in the configuration of Figure 2 can be utilized as a simulator for driving training and control training.

도 2의 구성에서는 전 범위 시뮬레이터의 공정 모델을 이용하여 제어 시스템과 시뮬레이터의 연계(제어 네트워크(control network)을 통한 연계와 인터페이스 시스템(60)을 통한 연계)를 구현하는 구조를 가진다. 또한, 시뮬레이터의 제어 모델을 이용하여 제어 시스템과 시뮬레이터의 연계를 구현하도록 시스템이 구성될 수도 있다.In the configuration of Figure 2 has a structure to implement the linkage of the control system and the simulator (linkage through the control network and the interface system 60) using the process model of the full range simulator. The system may also be configured to implement linkage of the control system with the simulator using the control model of the simulator.

도 2의 구성에서 시뮬레이터는 제어 시스템과의 연계를 위하여 2개의 인터페이스 프로그램(63)을 가진다. 하나는 제어 시스템의 데이터베이스 서버(20)와 제어 캐비넷(40)간의 통신 네트워크인 제어 네트워크와의 연계 프로그램이고, 다른 하나는 제어 시스템의 I/O 카드 레벨에서의 연계를 위한 인터페이스 시스템(80)과의 연계 프로그램이다.In the configuration of FIG. 2 the simulator has two interface programs 63 for linkage with the control system. One is a linkage program with a control network, which is a communication network between the database server 20 and the control cabinet 40 of the control system, and the other is an interface system 80 for linkage at the I / O card level of the control system. The program of association.

도 2의 구성에서 구현되어지는 제어 시스템의 데이터베이스 서버(20)와 제어 캐비넷(40)간의 통신 네트워크인 제어 네트워크와의 연계는 어플리케이션 프로그램 인터페이스(API: Application Program Interface)를 이용하여 이루어진다. 이를 통해, 시뮬레이터에서 제공되어지는 공정 모델과 제어 모델의 값들이 데이터베이스 서버(20)에 전송되어 제어 시스템에서 데이터가 관리될 수 있고, 제어 시스템의 휴먼 머쉰 인터페이스(50)로부터의 조작 신호들이 데이터베이스 서버(20)로 입력되어 제어 모델에 반영되어 제어가 이루어질 수 있다. 또한, 제어 캐비넷(40)에 의하여 제어가 이루어지고 있는 데이터가 데이터베이스 서버(20)로 입력되어 시뮬레이터가 해당 데이터들을 저장 및 관리할 수 있다. 시뮬레이터에서 제어 네트워크와 연계하기 위한 인터페이스 프로그램(63)과 시뮬레이터 프로그램(61)은 공유 메모리(62)를 통해 연계되어진다.The connection of the control network, which is a communication network between the database server 20 and the control cabinet 40 of the control system implemented in the configuration of FIG. 2, is performed using an application program interface (API). Through this, the values of the process model and the control model provided in the simulator are transmitted to the database server 20 so that data can be managed in the control system, and operation signals from the human machine interface 50 of the control system are transferred to the database server. The control may be performed by being input to 20 and reflected in the control model. In addition, the data being controlled by the control cabinet 40 is input to the database server 20 so that the simulator can store and manage the data. The interface program 63 and the simulator program 61 for linking with the control network in the simulator are linked through the shared memory 62.

도 2의 구성에서 인터페이스 시스템(80)은 제어 시스템과 직접 결선을 통해 시뮬레이터와 제어 시스템을 연계하기 위한 시스템이다.In the configuration of FIG. 2, the interface system 80 is a system for linking the simulator and the control system through direct connection with the control system.

도 3은 인터페이스 시스템의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 인터페이스 시스템(80)은 CPU 카드와 네트워크 카드(LAN 카드), I/O 카드(AI(Analog Input) 카드, AO(Analog Output) 카드, DI(Digital Input) 카드, DO(Digital Output) 카드 등) 등을 포함한다. 인터페이스 시스템(80)의 I/O 카드(81)와 제어시스템의 I/O 카드(41)는 각각의 터미널 단자대(미도시)를 통해 연결되며, AI 카드는 AO 카드와, AO 카드는 AI 카드와, DI 카드는 DO 카드와, DO 카드는 DI 카드와 연결되어진다. 인터페이스 시스템(80)은 어플리케이션 프로그램 인터페이스를 이용하여 시뮬레이터와 TCP/IP를 통해 연계되어지며, 시뮬레이터에서 인터페이스 시스템(80)과 연계를 위한 인터페이스 프로그램(63)은 시뮬레이터 프로그램(61)과 공유메모리(62)를 통해 연계 되어진다. 연결해야 하는 I/O 포인트 수가 많아질 경우에는 버스 확장 카드를 통해 I/O 카드 수가 증가될 수 있으며, CPU 카드와 네트워크 카드가 증가됨으로써 노드 수가 증가될 수도 있다.
3 is a configuration diagram of an interface system. Referring to FIG. 3, the interface system 80 includes a CPU card, a network card (LAN card), an I / O card (AI (Analog Input) card, AO (Analog Output) card, DI (Digital Input) card, DO (DO) Digital Output) card, etc.). The I / O card 81 of the interface system 80 and the I / O card 41 of the control system are connected through respective terminal terminal blocks (not shown). The AI card is an AO card, and the AO card is an AI card. The DI card is connected to the DO card, and the DO card is connected to the DI card. The interface system 80 is connected to the simulator via TCP / IP using an application program interface, and the interface program 63 for linking with the interface system 80 in the simulator is the simulator program 61 and the shared memory 62. It is linked through If the number of I / O points that need to be connected increases, the number of I / O cards can be increased through bus expansion cards, and the number of nodes can be increased by increasing CPU cards and network cards.

도 4는 시뮬레이터 공정 모델의 제어를 예시한 도면이다.4 is a diagram illustrating control of a simulator process model.

도 2의 구성에서, 제어 훈련을 위한 제어 시스템의 엔지니어링 워크 스테이션(30)에서 제어 로직이 구현되고, 구현된 제어 로직이 제어 캐비넷(40)의 CPU 보드에 다운로드되고, 제어 캐비넷(40)의 I/O 카드(41)와 인터페이스 시스템(80)의 I/O 카드(81)가 연결됨으로써, 시뮬레이터 제어 모델의 일부가 제어 캐비넷(40)에서 담당하게 될 수 있다. 제어 시스템은 담당할 제어 로직의 입출력 태그를 추출하고, 추출한 태그에 기반하여 시뮬레이터로부터 공정 모델의 공정값을 넘겨받아, 제어 시스템의 제어기 출력을 계산하고, 제어기의 출력을 인터페이스 시스템(80)을 통해 시뮬레이터에 전달하여 제어 로직에 해당하는 공정 모델의 구동기를 구동하게 함으로써, 구현된 제어 로직이 시험되고 검증될 수 있다.In the configuration of FIG. 2, control logic is implemented at the engineering workstation 30 of the control system for control training, the implemented control logic is downloaded to the CPU board of the control cabinet 40, and I of the control cabinet 40 is controlled. By connecting the / O card 41 and the I / O card 81 of the interface system 80, a part of the simulator control model may be in charge of the control cabinet 40. The control system extracts an input / output tag of the control logic to be in charge, receives the process value of the process model from the simulator based on the extracted tag, calculates the controller output of the control system, and outputs the controller through the interface system 80. The implemented control logic can be tested and verified by passing it to the simulator to drive the driver of the process model corresponding to the control logic.

도 4는 제어 시스템의 제어 로직이 시뮬레이터의 공정모델을 제어하는 예를 보여주고 있다. 이 방식은 제어 시스템에서 담당하는 제어 로직의 출력이 인터페이스 시스템(80)을 통해 시뮬레이터에 전달되어 해당 공정모델의 제어권이 검증 스위치(71)를 통해 절환되는 것이다. 즉, 제어 모델 시뮬레이터(70)의 MV값(Manipulated Value, 제어기 출력값)에서 인터페이스 시스템(80)을 통해 입력되는 제어 시스템의 제어기로부터의 MV값으로 절환된다. 도 4에서는, 여러 개의 제어 루프가 있을 경우, 제어 시스템에서 담당하는 해당 제어 루프N 에 대한 입출력 변수를 연계하는 예를 보여주고 있다. 이렇게 함으로써, 제어 시스템을 이용하여 제어 로직이 구현되고, 그 제어 로직을 이용하여 제어 모델과 연계하여 공정 모델이 제어됨으로써, 시뮬레이터가 제어로직 구현, 다운로드 등의 엔지니어링으로의 훈련뿐만 아니라, 구현한 제어로직이 공정에서 어떤 영향을 미치는지 시험하고 검증할 수 있는 구조를 가진다.
4 shows an example in which the control logic of the control system controls the process model of the simulator. In this method, the output of the control logic in charge of the control system is transferred to the simulator through the interface system 80 so that the control right of the process model is switched through the verification switch 71. That is, the MV value (manipulated value) of the control model simulator 70 is switched from the controller of the control system input through the interface system 80. In FIG. 4, when there are a plurality of control loops, an example of associating input / output variables with respect to the control loop N in charge of the control system is shown. In this way, the control logic is implemented using the control system, and the process model is controlled in conjunction with the control model by using the control logic, so that the simulator not only trains in engineering such as implementing control logic and downloads, but also implements control. It has a structure to test and verify how the logic affects the process.

도 5 및 도 6은 발전소 시뮬레이터 시스템의 구성을 예시한 구성도이다. 도 5 및 도 6은 도 2의 발전소 시뮬레이터 시스템의 다른 실시예이다.5 and 6 are diagrams illustrating the configuration of a power plant simulator system. 5 and 6 are another embodiment of the power plant simulator system of FIG.

도 5를 참조하면, 시뮬레이터 운용을 위한 휴먼 머쉰 인터페이스(50)는 제어 시스템의 휴먼 머쉰 인터페이스만 담당하도록 구현된다. 이 시스템의 구성은 하이브리드(Hybrid) 타입의 시뮬레이터 시스템과 유사한 구성을 갖지만, 제어 시스템의 제어 캐비넷(40) 등 제어시스템 하드웨어를 채용함으로써 하이브리드 타입의 시뮬레이터 시스템과 구분되어지며, 제어 캐비넷(40) 등을 생략하더라도 운전 훈련용 시뮬레이터로도 활용가능하다. 제어 모델을 이용하여 제어 시스템과 시뮬레이터의 연계를 구현하도록 시스템을 구성할 수도 있다.Referring to FIG. 5, the human machine interface 50 for simulator operation is implemented to cover only the human machine interface of the control system. The configuration of this system is similar to that of a hybrid simulator system, but is distinguished from a hybrid simulator system by employing control system hardware such as a control cabinet 40 of a control system, and a control cabinet 40 and the like. If omitted, it can also be used as a driving training simulator. The system can also be configured to implement the linkage between the control system and the simulator using the control model.

도 6을 참조하면, 시뮬레이터와 인터페이스 시스템(80)간의 연계만으로도 운전훈련 및 제어훈련용 발전소 시뮬레이터 시스템 구성이 가능하며, 이 경우에는 시뮬레이터에서 모든 데이터를 관리하며, 제어 시스템의 데이터베이스 서버(20)와 휴먼 머쉰 인터페이스(10)에서 제어 시스템에 구현된 로직과 관련된 태그만을 관리하게 시스템이 구성될 수 있다. 이 시스템 구성에서 제어 시스템 관련 하드웨어와 소프트웨어를 생략되더라도 운전 훈련용으로 활용가능하다. 제어 모델을 이용하여 제어 시스템과 시뮬레이터의 연계를 구현하도록 시스템이 구성될 수도 있다.
Referring to FIG. 6, only the linkage between the simulator and the interface system 80 enables the construction of a power plant simulator system for driving training and control training. In this case, the simulator manages all data, and the database server 20 of the control system. The system may be configured to manage only tags related to logic implemented in the control system in the human machine interface 10. This system configuration can be used for driving training even if the control system related hardware and software are omitted. The system may be configured to implement association of the control system with the simulator using the control model.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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 invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

Claims (9)

발전소의 제어 시스템과 시뮬레이터를 연계하는 발전소 시뮬레이터 시스템에 있어서,
상기 제어 시스템의 휴먼 머쉰 인터페이스(HMI: Human Machine Interface)인 오퍼레이터 인터페이스 스테이션(OIS: Operator Interface Station), 데이터베이스 서버, 엔지니어링 워크 스테이션(EWS: Engineering Work Station), 및 상기 데이터베이스 서버와 상기 엔지니어링 워크 스테이션과 제어 네트워크로 연결되는 다수의 제어 캐비넷(control cabinet)을 포함하는 제어 시스템;
상기 제어 캐비넷의 I/O 카드와 구비된 I/O 카드가 결선되어 상기 제어 시스템과 연결되는 인터페이스 시스템;
상기 인터페이스 시스템을 통해 상기 제어 시스템과 연결되고, 상기 제어 네트워크와의 연결을 통해 상기 제어 시스템과 연결되는 시뮬레이터; 및
상기 시뮬레이터의 인터페이스 기능을 수행하는 시뮬레이터 휴먼 머쉰 인터페이스를 포함하는 발전소 시뮬레이터 시스템.
In the power plant simulator system linking the control system and the simulator of the power plant,
An operator interface station (OIS) which is a human machine interface (HMI) of the control system, a database server, an engineering work station (EWS), and the database server and the engineering workstation A control system comprising a plurality of control cabinets connected to a control network;
An interface system connected to the control system by connecting an I / O card and an I / O card provided in the control cabinet;
A simulator connected to the control system through the interface system and to the control system through a connection with the control network; And
A power plant simulator system comprising a simulator human machine interface to perform the interface function of the simulator.
제1항에 있어서,
상기 시뮬레이터는 공정모델 시뮬레이터 및 제어모델 시뮬레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소 시뮬레이터 시스템.The method of claim 1,
The simulator is a power plant simulator system comprising a process model simulator and a control model simulator. 제2항에 있어서,
상기 제어 시스템과 상기 시뮬레이터는 공정 모델 또는 제어 모델을 이용하여 연계되는 것을 특징으로 하는 발전소 시뮬레이터 시스템.
The method of claim 2,
And the control system and the simulator are linked using a process model or a control model.
제3항에 있어서,
상기 공정모델 시뮬레이터는 시뮬레이터 프로그램, 인터페이스 프로그램 및 상기 시뮬레이터 프로그램과 상기 인터페이스 프로그램을 연계시키는 공유 메모리를 포함하되,
상기 인터페이스 프로그램은 상기 제어 네트워크와의 연계 프로그램 및 상기 제어 시스템의 I/O 카드 레벨에서의 연계를 위한 상기 인터페이스 시스템과의 연계 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소 시뮬레이터 시스템.
The method of claim 3,
The process model simulator includes a simulator program, an interface program, and a shared memory that associates the simulator program with the interface program.
And the interface program includes a linkage program with the control network and a linkage program with the interface system for linkage at the I / O card level of the control system.
제4항에 있어서,
상기 공정모델 시뮬레이터는 상기 공정 모델의 제어권을 상기 시뮬레이터 또는 상기 제어 시스템으로 절환하는 검증 스위치를 포함하되,
상기 제어권이 상기 제어 시스템으로 절환되면, 상기 제어 시스템에서 담당하는 제어 로직의 출력이 상기 인터페이스 시스템을 통해 상기 시뮬레이터로 전달되어 상기 제어 시스템에 의하여 상기 공정 모델이 제어되는 것을 특징으로 하는 발전소 시뮬레이터 시스템.
5. The method of claim 4,
The process model simulator includes a verification switch for switching the control right of the process model to the simulator or the control system,
And when the control right is switched to the control system, an output of control logic in charge of the control system is transmitted to the simulator through the interface system so that the process model is controlled by the control system.
제1항에 있어서,
상기 제어 네트워크를 통한 연계는 어플리케이션 프로그램 인터페이스(API: Application Program Interface)를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발전소 시뮬레이터 시스템.
The method of claim 1,
The power plant simulator system, characterized in that the connection through the control network is made using an Application Program Interface (API).
제6항에 있어서,
상기 어플리케이션 프로그램 인터페이스를 통해, 상기 데이터베이스 서버로 상기 시뮬레이터에서 제공되어지는 공정 모델과 제어 모델의 값들이 전송되어 데이터가 관리되고, 상기 제어 시스템의 휴먼 머쉰 인터페이스로부터의 조작 신호들이 상기 데이터베이스 서버로 입력되어 제어 모델에 반영되어 제어가 이루어지고, 상기 제어 캐비넷에 의하여 제어가 이루어지고 있는 데이터가 상기 데이터베이스 서버로 입력되어 데이터가 저장 및 관리되는 것을 특징으로 하는 발전소 시뮬레이터 시스템.
The method according to claim 6,
Through the application program interface, values of a process model and a control model provided by the simulator are transmitted to the database server to manage data, and operation signals from the human machine interface of the control system are input to the database server. Power plant simulator system, characterized in that the control is reflected by the control model, the data being controlled by the control cabinet is input to the database server, the data is stored and managed.
발전소의 제어 시스템과 시뮬레이터를 연계하는 발전소 시뮬레이터 시스템에 있어서,
상기 제어 시스템의 휴먼 머쉰 인터페이스(HMI: Human Machine Interface)인 오퍼레이터 인터페이스 스테이션(OIS: Operator Interface Station), 데이터베이스 서버, 엔지니어링 워크 스테이션(EWS: Engineering Work Station), 및 상기 데이터베이스 서버와 상기 엔지니어링 워크 스테이션과 제어 네트워크로 연결되는 다수의 제어 캐비넷(control cabinet)을 포함하는 제어 시스템;
상기 제어 캐비넷의 I/O 카드와 구비된 I/O 카드가 결선되어 상기 제어 시스템과 연결되는 인터페이스 시스템; 및
상기 인터페이스 시스템을 통해 상기 제어 시스템과 연결되고, 상기 제어 네트워크와의 연결을 통해 상기 제어 시스템과 연결되는 시뮬레이터를 포함하는 발전소 시뮬레이터 시스템.
In the power plant simulator system linking the control system and the simulator of the power plant,
An operator interface station (OIS) which is a human machine interface (HMI) of the control system, a database server, an engineering work station (EWS), and the database server and the engineering workstation A control system comprising a plurality of control cabinets connected to a control network;
An interface system connected to the control system by connecting an I / O card and an I / O card provided in the control cabinet; And
And a simulator connected to the control system via the interface system and to the control system through a connection with the control network.
발전소의 제어 시스템과 시뮬레이터를 연계하는 발전소 시뮬레이터 시스템에 있어서,
상기 제어 시스템의 휴먼 머쉰 인터페이스(HMI: Human Machine Interface)인 오퍼레이터 인터페이스 스테이션(OIS: Operator Interface Station), 데이터베이스 서버, 엔지니어링 워크 스테이션(EWS: Engineering Work Station), 및 상기 데이터베이스 서버와 상기 엔지니어링 워크 스테이션과 제어 네트워크로 연결되는 다수의 제어 캐비넷(control cabinet)을 포함하는 제어 시스템;
상기 제어 캐비넷의 I/O 카드와 구비된 I/O 카드가 결선되어 상기 제어 시스템과 연결되는 인터페이스 시스템;
상기 인터페이스 시스템을 통해 상기 제어 시스템과 연결되는 시뮬레이터; 및
상기 시뮬레이터의 인터페이스 기능을 수행하는 시뮬레이터 휴먼 머쉰 인터페이스를 포함하는 발전소 시뮬레이터 시스템.In the power plant simulator system linking the control system and the simulator of the power plant,
An operator interface station (OIS) which is a human machine interface (HMI) of the control system, a database server, an engineering work station (EWS), and the database server and the engineering workstation A control system comprising a plurality of control cabinets connected to a control network;
An interface system connected to the control system by connecting an I / O card and an I / O card provided in the control cabinet;
A simulator connected with the control system via the interface system; And
A power plant simulator system comprising a simulator human machine interface to perform the interface function of the simulator.
KR1020110108894A 2011-10-24 2011-10-24 Simulator system for power plant KR20130044700A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110108894A KR20130044700A (en) 2011-10-24 2011-10-24 Simulator system for power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110108894A KR20130044700A (en) 2011-10-24 2011-10-24 Simulator system for power plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130044700A true KR20130044700A (en) 2013-05-03

Family

ID=48657036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110108894A KR20130044700A (en) 2011-10-24 2011-10-24 Simulator system for power plant

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130044700A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105022287A (en) * 2015-07-17 2015-11-04 三峡大学 Modeling method of full-digital in-place control panel cabinet
CN108572633A (en) * 2018-05-11 2018-09-25 南京思达捷信息科技有限公司 A kind of power station auxiliary power big data application system and its method
KR101972269B1 (en) * 2018-08-21 2019-04-24 한전케이피에스 주식회사 Simulator for nurturing maintenace personnel at nuclear power plants

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105022287A (en) * 2015-07-17 2015-11-04 三峡大学 Modeling method of full-digital in-place control panel cabinet
CN108572633A (en) * 2018-05-11 2018-09-25 南京思达捷信息科技有限公司 A kind of power station auxiliary power big data application system and its method
KR101972269B1 (en) * 2018-08-21 2019-04-24 한전케이피에스 주식회사 Simulator for nurturing maintenace personnel at nuclear power plants

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109802852B (en) Method and system for constructing network simulation topology applied to network target range
CN106940428B (en) Chip verification method, device and system
CN111200535B (en) Simulation system and method for equipment
CN107678946B (en) Model-based airborne embedded software test environment construction method
CN101739334A (en) Automatic testing method of embedded software
CN108345265B (en) Programming method of hardware device, visual programming platform, memory and processor
CN110442043B (en) Real-time-semi-physical flexible simulation test system for satellite GNC system
KR101056682B1 (en) A weapon simulation system and the same method based on the component
US8954920B2 (en) Apparatus for developing embedded software and a process for making the same
CN104730937A (en) Semi-physical simulation system and semi-physical simulation method
US20160300001A1 (en) Planning and Engineering Method, Software Tool and Simulation Tool for an Automation Solution
Steinbrink et al. Future perspectives of co-simulation in the smart grid domain
CN110780590A (en) Techniques for providing safety control parameters for multi-channel control of a machine
CN102750401A (en) System and method for generation of CIM-based power system circuit models
CN104572108A (en) Train network control system software development method
KR20130044700A (en) Simulator system for power plant
US20030033133A1 (en) Simulation system
KR20090055056A (en) Tester of microgrid management system
CN116360294A (en) Simulation method and device based on active power distribution network
US10295996B2 (en) Test device for monitoring control device
KR101335657B1 (en) System and method using realtime simulator and programmed system switching for the validation of large-scaled dcs
CN110471767A (en) A kind of dispatching method of equipment
CN115391168A (en) Sandbox testing method, sandbox testing device, sandbox testing equipment and storage medium
CN109656232B (en) Road sweeper, control method of road sweeper and upper controller test system
Grijalva et al. Automated handling of arbitrary switching device topologies in planning contingency analysis: Towards temporal interoperability in network security assessment

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination