FPGA技术在核电站数字化仪控系统升级中的应用

摘要

由于零部件停产的问题,核电厂仪控系统需要进行数字化升级.介绍了韩国灵光核电站(YGN)3&4号机组成功实现的仪控系统升级.升级采用了基于FPGA组件的控制器,代替了基于已停产的英特尔8085微处理器的控制器.给出了此次升级中使用的生命周期设计过程和严格的验证与确认(V&V)活动.这些活动均符合美国核管会的监管要求和行业标准.FPGA解析并模拟了微处理器的工作和执行的过程,且完全采用了现有的各通信网络软件和控制算法.首先,对升级的软件和硬件需求,以及接口需求进行了说明.然后,描述了用于模拟英特尔8085微处理器的HFC FPGA的设计原理和架构,包括专有安全信息链路.最后,总结了使用FPGA模拟微处理器进行核安全级数字化仪控升级的经验、优势和建议.在过去的10年里,升级系统在安全级仪控系统上保持成功运行.