全范围模拟机数字仪控系统全仿方案

2017年度申报专业技术职务任职资格

评审答辩论文

题 目:

全范围模拟机数字仪控系统全仿方案

作者姓名: 徐 奎

单 位: 核动力运行研究所

申报职称: 高级工程师

专 业: 控制工程与仿真

二○一七 年 七 月 六 日

全范围模拟机数字仪控系统全仿方案

徐奎

(中核武汉核电运行技术股份有限公司 仿真中心 湖北 武汉)

摘要:全范围模拟机是核电操纵员的培训的重要手段。当前各家核电模拟机厂商根据项目的特点会采用不同的方式来开发模拟机产品。本文将介绍一种全范围模拟机数字仪控系统二层软件全仿方案,该方案在项目的不同阶段分别运用了设计数据组态、翻译两种方式。在开发阶段,确保电厂培训的进度要求,开发了DCS二层仿真软件运行平台,将设计院的设计文件作为仿真工程输入进行工程组态,降低了项目的执行风险。而在数据修正阶段,开发了模拟机数据翻译工具,将DCS厂商的全厂工程数据格式翻译转换成仿真运行平台能运行的数据格式,从而提高了工程数据的仿真精度。该全仿方案在国内的核电模拟机研制中属于首次采用。

项目的测试和实际运行结果表明:模拟机软件外观和操作感受与实际DCS保持一致,而且性能指标满足实际DCS的技术指标,满足了核电厂模拟机培训的进度要求,并相对于虚拟实物模拟方案大幅降低了造价。

关键词:核电;模拟机;仪控系统;全模拟

Implementation of Full Simulation for Nuclear Power

Plant I&C System

Xu Kui

(CNPO CO.,LTD, SEC Department, WuHan HuBei)

Abstract:. Full scope simulator is an essential mean to training operators in nuclear

power plants. There are various approaches through which simulator can be

implemented. In this paper, a full simulation scheme is introduced, which combines

the characteristics of translation and designing data configuration. At development

stage, a run-time platform is built, simulation data which comes from designing

institute is used, the schedule of operator training is satisfied. At adjustment

stage, with translation tools, engineer data from real nuclear plant is transformed

into simulation data which is able to run on the simulator. It is a novel approach

to implement nuclear simulator in China. When the simulator is tested and utilized,

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机构控制一体化仿真整体方案

机构控制一体化仿真整体方案

MSC.Software机构控制一体化仿真整体方案

一.序言

在老式旳产品研发流程中,虽然已经引入了多种工程辅助软件,如三维CAD软件、有限元分析软件、机构动力学分析软件和控制系统分析软件,但彼此之间仍独立作业,缺乏整体协同作业规划。机械工程师与控制工程师虽然共同设计开发一种系统,不过他们各自都需要建立一种模型,对机械系统和控制系统进行独立设计和测试,然后进行集成。这样旳开发方式,首先,由于在设计阶段机械工程师与控制工程师缺乏互动,机械系统与控制系统独立设计,因而无法确切旳检查所设计旳控制律与否有效合理,也无法检查控制品质旳高下,假如控制对象如液压系统中作动筒旳载荷工况等信息无法完全确切旳计算和把握,而只能通过估计旳方式得到,自然会影响设计效果;另首先,由于后期产品测试和验证常常与原始设计不符,一旦出现问题,必须回到各自旳模型中重新进行修改机械系统和控制系统,导致巨大旳人力、物力挥霍。

图1 老式机电系统研发流程

假如可以让机构和控制设计两个单位一开始就共享模型信息,把两边考虑旳机构控制问题同步包括在分析程序中,直接建立完整旳机电系统,这样,首先可以使得控制工程师可以获得与实际工况相符旳机构运动规律,另首先可以运用整合旳虚拟样机对机械系统和控制系统进行反复旳联合调试,直到获得满意旳设计效果,然后进行物理样机旳建造和测试。显然,运用机构控制一体化虚拟样机技术对机电系统进行整体设计、调试和试验旳措施,同老式旳设计措施相比具有明显旳优势,可以大大提高设计效率,缩短开发周期,减少产品开发成本,获得优化旳机电系统整体性能。

图2 现代整体式研发流程

二.MSC.Software机构控制一体化仿真整体处理方案

1.MSC.ADAMS与MSC.EASY5简介

MSC.ADAMS是目前全世界各行业应用最为广泛旳机构动力学与虚拟样机分析软件。MSC.ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库,创立完全参数化旳机械系统几何模型,其求解器采用多刚体系统动力学理论中旳拉格朗日措施,建立系统动力学方程,对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析,输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。MSC.ADAMS软件旳仿真成果可以预测机械系统旳性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及有限元旳输入载荷等。

虚拟仿真设备项目实施技术方案(纯方案,31页)

虚拟仿真设备项目实施技术方案(纯方案,31页)

目 录

(一)服务方案 .................................................................................................................................................1

1、服务承诺书 ..............................................................................................................................................1

1.1售后服务过程 ...................................................................................................................................................... 2

1.2售后服务方式 ...................................................................................................................................................... 2

1.3售后服务机构 ...................................................................................................................................................... 4

1.4突发情况应急预案 .............................................................................................................................................. 4

核电厂全范围模拟机测试管理方法及其应用

核电厂全范围模拟机测试管理方法及其应用

第29卷第8期 计算机仿真 2012年8月 

文章编号:1006—9348(2012)08—0305—04 

核电厂全范围模拟机测试管理方法及其应用 

吴帆,邹沫元,单业余,郑伟 

(中广核仿真技术有限公司,广东深圳518031) 

摘要:核电厂全范围模拟机的集成测试是整个模拟机项目开发过程中最为关键的一环。为此对核电厂全范围模拟机在集成 测试阶段适宜采用的测试管理方法进行了探讨,并介绍了该方法在我国首台自主开发的百万千瓦级压水堆核电厂全范围模 拟机——宁德核电厂一期工程全范围模拟机项目中成功实施的情况。在此基础上提出了自主研发核电厂全范围模拟机的 过程中必须通过使用科学严谨的核电厂模拟机测试管理方法,建立完善的测试管理程序,培养具有丰富测试经验的人员,研 发适用的测试管理工具,才能提高模拟机质量和保障模拟机进度,真正实现核电厂模拟机的自主化、规模化建设。 关键词:核电厂;全范围模拟机;测试管理方法;应用 

中图分类号:TM743 文献标识码:A 

Test Management Method of Nuclear Power Plant 

Full Scope Simulator and Application 

WU Fan,ZOU Mo—yuan,SHAN Ye—vu.ZHENG Wei 

(China Nuclear Power Simulation Technology Co.,Ltd,Shenzhen Guangdong 5 1 803 1,China) 

ABSTRACT:The integrated testing is a key step in developing the Full Scope Simulator.This paper introduced and 

discussed the management method and tool based on integrated testing phase of nuclear power simulator.Meanwhile 

港口起重机驾驶操作训练仿真模拟系统技术方案(纯方案,39页)

港口起重机驾驶操作训练仿真模拟系统技术方案(纯方案,39页)

第 1 页 共 39 页 4.4 质量和售后服务等的承诺

质量保证:

1、本合同项下的质量保证期为买卖双方正式签署“验收交接合格证书”之日起的一年。在产品质保期内卖方对产品质量实行“三包”。

2、本项目合同的全部产品(外购件除外)必须由卖方本厂生产,不得任意分包给其它厂家,如确需其它厂家生产,必须经买方认可。卖方必须严格按投标文件中的承诺和买方的合同技术规格书要求生产。

3、卖方保证在合同项下所提供的货物是新的,并由最好的合适的材料制成,具有一流的工艺,同时符合合同所规定的所有质量、技术规范及性能要求,卖方应保证在货物按技术规范规定的设计寿命期内经过正确地安装,合理地操作和维护能够令人满意地运转。

4、在质保期内产品投入运行后出现问题需要服务时,卖方必须作好服务工作,在4个小时内给予答复,并在最短时间内予以免费解决。保证期内,卖方应进一步对任何由于设计、工艺或材料缺陷造成的故障负责,除非技术规范中另有规定,卖方应在30天内修理或更换有缺陷的部件、零件或设备,买方不承担任何费用。

5、质保期满后,卖方应履行继续服务职责,提供长期技术支持和技术服务。

服务承诺:

1、销售合同签署生效后,根据购买方指定日期,由我方负责生产、制造、试验、出厂检验、运输卸货、现场安装调试直至最终验收合格,实行一条龙包干服务,简称“交钥匙”。

2、免费为购买方培训本产品的使用人员,培训内容为本项目产品的使用方法和系统操作及日常维护。

3、免费提供7*24小时电话技术质询服务,在电话咨询不能解决问题的情况下,24小时现场技术响应。

4、承诺在5年内免费对全部的软件系统提供维护更新、升级换代服务。

交货地点:

供货周期:

交货内容 交货期

一阶1、采购中标的全部硬件设备

2、岸边集装箱桥式起重机模拟训练系统 签订合同后60日历天内 第 2 页 共 39 页 段 3、轮胎式集装箱门式起重机模拟训练系统

4、集装箱码头多岗位联合作业实训系统

Simulation和Emulation方式模拟机性能对比分析

Simulation和Emulation方式模拟机性能对比分析

龙源期刊网

Simulation和Emulation方式模拟机性能对比分析

作者:王栋

来源:《电子技术与软件工程》2017年第18期

摘要

模拟机DCS是核电系统操作人员不可缺少的工具,其常用Simulation(全模拟)、Emulation(虚拟实物模拟)和Stimulation(实物模拟)来建造,业内较为普遍应用的是Emulation和Simulation两种方式。本文对常用仿真方式的特点进行了介绍,并根据实际应用对Emulation和Simulation两种模拟机的性能从多个角度出发进行了对比分析,对日常工作中模拟机的应用选择提供了参考,具有一定的应用价值。

【关键词】Simulation Emulation 模拟机 对比

1概述

随着计算机和网络技术的发展和应用,DCS在核电领域也得到了广泛应用。核电站仪控系统,即集散式数字化仪控系统DCS,除承担电站机组的安全与经济运行等控制任务以外,还承担重要的电站核安全监控与保护任务,因此核电站仪控系统具有设计多重性、功能多样化、系统庞大、结构复杂、造价昂贵以及工程周期长等特点,这给新建电站的全范围模拟机的DCS仿真以及工程实施带来了困难。也正因为DCS的重要性和其仿真方法的不同,模拟机的技术路线也出现了不同。

2模拟机的性能对比分析

2.1仪控仿真的常用方式

2.1.1Simulation方式

Simulation,称之为全仿真或全模拟,其主要特点有:

(1)受实际DCS进度制约最小的方法,可根据实际电厂仪控系统的变更对模拟机模型软件做部分修改;不受仪控厂家的软件版本和软件费用等影响。

(2)只要完成DCS控制功能和逻辑设计,就可以根据设计图纸进行仿真。

(3)根据上游DCS工程进展情况,结合用户培训计划,在开发后期需要进行二次开发更新。 龙源期刊网

70DCS全仿技术在核电厂全范围模拟机中的应用

70DCS全仿技术在核电厂全范围模拟机中的应用

70DCS全仿技术在核电厂全范围模拟机中的应用

Abstract:There ara a few ways of the simulation

for the digtal control system of the full scope

simulator,compared with the emulation and the

stimulation of the Fuqing 1#FSS,the fully simulation

of the 2# FSS can not only meet the simulator standard

but also save the cost,shorten the development time

of the project. This paper focuses on the analysis of

the DSCFSS technical ,which include the logic control

level and human machine interface level of the 2#FSS.

Introduces the nationalization(48x24mm)mosaic panel、

the difficulty of the fully simulation. Finally,

combining the practical application, the paper

analyses the advantages and disadvantages of the two

sets of simulator about the accuracy, fidelity,

stability, economy, and maintenance. and put forward

the suggestion for improvement after two simulator

浅谈核电厂全范围模拟机数据管理系统的设计和开发

2012年第24期 (总第231期) 中阖高新技术仑业 }c…i HI T E c H E N T e R P RI s£s NO_24.201 2 (CumulativetyNO.231) 

浅谈核电厂全范围模拟机数据管理系统的设计和开发 

姚祥英周永平 (中核集团核动力运行研究所,湖北武汉430223) 

摘要:模拟机培训的文件资料纷繁复杂,必须有效管理并保持最新版本,以保证培训和相关测试的准备、管 理和修订等_12作符合电厂和行业的良好实践的要求。同时,模拟机的硬件设备众多、软件维护繁杂。文章分 析了中国核电厂对模拟机培训教学和维护的实际需求,描述了目前中国核电厂在模拟机管理方面的现状,最 后提出了比较完善而又符合中国核电实情的模拟机培训数据库管理系统的功能设计思想和应用特点。 关键词:核电厂;模拟机;数据管理系统 中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009—2374(2012)24一O1 10一O3 1 概述 为保证模拟机培训准备、实施和评估的有效 性、高效性和及时性以及模拟机的维护和配置管理 符合电厂和行业良好实践的要求,核电厂在模拟机 培训管理和维护活动中,引入了一套全范围模拟机 数据库管理系统。该系统可以规范培训教员和模拟 机维护人员的工作,进一步提高核电厂模拟机培训 和管理的水平。 2系统概述 2.1背景和现状 模拟机培训的文件资料纷繁复杂,必须有效管 

2001,21(1):67—70. [8]PCI Local Bus Specification Revision 2.1.PCI Special In— terest Group,1995. 【9]李贵山,陈金鹏.PCI局部总线及其应用[M].西安:西 安电子科技大学出版社,2003. 【10】王胡舰,吴瑞生.利用接口芯片1 ̄I9052制作PCI总线 接口卡详解D】.工业控制计算机,2004,17(12):25-27. 【11]徐鹏华,魏丰.基于PCI总线的GPS同步数据采集系 统设计【J】.工业控制计算机,2005,18(10):33—36. 】】O 制并保持最新版本,以保证培训和相关测试的准 备、管制和修订等工作符合电厂、核安全局和行业 良好实践的要求,同时取照培训和复训都必须按规 定准备、实施和评估。 目前,所有模拟机培训资料的准备、审核和批 准都是依靠手动输入WORD文档的方式,所完成的文 件都采取存档在一个目录再分目录的方式,并且这 种现有培训文件的垂直分级结构,使培训文件很难 随着参考资料的修改而定位并修订,导致培训操纵 员所使用的规程与现场规程不一致,这种不符现象 在各电厂都有发生,带来了安全隐患。另外,从繁 多的WORD文档记录中不方便,也很难提取有用的信 

数字仿真实验实施方案

数字仿真实验实施方案

一、实施目的。

数字仿真实验是指利用计算机模拟和分析实际系统的运行过程,以达到验证和优化系统设计的目的。本实施方案旨在为数字仿真实验的顺利开展提供指导和支持。

二、实施前准备。

1. 确定实验目标,明确数字仿真实验的具体目标和要求,包括系统性能、稳定性、可靠性等方面。

2. 确定仿真软件,根据实验需求选择合适的仿真软件,如MATLAB、Simulink、LabVIEW等。

3. 准备仿真模型,建立系统的仿真模型,包括系统结构、参数设置、输入输出信号等。

4. 确定实验环境,选择合适的实验环境和设备,保证实验的准确性和可靠性。

三、实施步骤。

1. 系统建模,根据实际系统的结构和特性,利用仿真软件建立系统的数学模型,包括系统方程、状态方程、输入输出关系等。

2. 参数设置,确定系统的参数和初始条件,包括系统的工作状态、环境条件、外部输入等。

3. 仿真验证,对建立的系统模型进行仿真验证,包括系统的动态响应、稳定性分析、性能评估等。

4. 优化调整,根据仿真结果对系统进行优化调整,包括参数调节、控制策略优化、结构改进等。

5. 实验分析,对仿真实验结果进行分析和总结,评估系统的性能和可靠性,指导实际系统的设计和改进。

四、实施注意事项。

1. 确保仿真模型的准确性和可靠性,包括系统结构的完整性、参数的准确性、输入输出的真实性等。

2. 注意仿真实验的合理性和有效性,避免过度简化或复杂化系统模型,保证实验结果的可信度。

3. 定期备份仿真数据和结果,避免数据丢失或错误导致的实验失败。

4. 注意仿真实验的安全性,避免对实际系统造成影响或损害。

5. 加强团队合作和沟通,保证实施方案的顺利进行和实验结果的准确性。

五、实施效果评估。

核电数字化仪控系统仿真与工程实施

核电数字化仪控系统仿真与工程实施吴毅,等 

核电数字化仪控系统仿真与工程实施 

Simulation and Engineering I mplementation 

of the Digitalized Instrument and Control System for Nuclear Power 

关 旌 互晓翟 胡晓亮 座 (苎 曹 哮 

(中广核工程有限公司,广东深圳518124) 

摘要:针对核电站数字化仪控系统(DCS)存在仿真逼真度、可集成性、可维护性、运行性能、造价及全范围模拟机(FSS)交付进度等 

问题,对几种DCS仿真技术方法进行了综合分析与评价,并给出了这些方法的优选顺序。结合核电DCS工程实施特点及其工程验证 

方法的局限性,提出了一种既能满足FSS交付进度。又能提高DCS工程验证质量的DCS/FSS工程综合实施方案。该优选顺序及综合 

实施方案,可为后续新建项目提供有益参考。 

关键词:核电站DCS控制算法拓朴结构实时通信 

中图分类号:TL365 文献标志码:A 

Abstract:Aiming at the problems exsiting in DCS of the nuclear power station,including the simulation fidelity,integratable performance, 

maintainability-operation performance,costs and full scope simulation(FSS)turn over schedule,etc.,several types of DCS simulation 

technological methods are comprehensively analyzed and evaluated,the order of selection priority is given.Combining with the engineering 

核电站全范围模拟机关键技术探讨

核电站全范围模拟机关键技术探讨 

[摘 要] 

[关 键词] [中图分类号] 

[文献标识码] [文章编号] 

[ool编号] 章 旋,茆 荣,曹建亭 

中广核仿真技术有限公司,广东深圳 518031 

基于核电站全范围模拟机开发的实践经验,对仿真平台、建模工具和过程模拟、数字化 

仪控仿真、系统集成、配置管理和测试等6项模拟机关键技术进行了分析探讨。 核电站;模拟机;仿真平台;数字化仪控系统仿真;集成技术;配置管理;测试技术 TL48:TP15 A 

1002—3364(20l1)01—00l6—03 

10.3969/j.issn.1002—3364.20l1.01.016 

AN APPRoACH To THE KEY TECHNoLoGIES oF FULL SCALE 

SlMULAToR IN NUCLEAR PoWER PLANT 

ZHANG Xuan,MAO Rong,CAO Jianting 

Zhongguang Nuclear Power Emulation Technology Co Ltd,Shenzhen 518031,Guangdong Province,PRC 

Abstract:Based on practical experiences in developing the full scale simulator(FSS)in nuclear power plant,six key technologies of the FSS,including emulation platform,modelling tool and process,simu— lation,numerical instrument control emulation,system integration,allocation management and test 

etc.,have been analysed and discussed. Key words:Nuclear Power plant;simulator;emulation platform;numerical instrument control system emulation;integration technology;allocation management;test technology 

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