核电数字化仪控系统设计验证平台的HMI仿真.pdf

程敏敏，靖兆丰，何栓，方思聪

中核武汉核电运行技术股份有限公司，湖北武汉430223

开发了针对福建福清核电站数字化仪控系统(DigitalControlSystem)设计验证平台(FullEngineering

Simulator，FES)的人机界面系统（HumanMachineInterface，HMI）。利用分布式通信、数据计算引擎、中间件、图

形图像显示等技术对数字化仪控系统的HMI进行了仿真。通过实际应用，完成了对福清核电二层流程图、报警、趋势、

系统规程等功能应用于FES的设计验证。

数字化仪控系统；设计验证；人机界面系统；仿真

TP3A1674-6708（2018）210-0131-04

DOI:10.16607/j.cnki.1674-6708.2018.09.061

核电站数字化仪控系统是以计算机、通信、自对设计验证平台（FES）的HMI仿真进行研究。

动化技术为基础的信息采集、处理和控制系统，主

要具有核电站反应堆安全停堆和事故缓解等功能，

FES二层HMI软件系统（以下简称FES二层软

是保证核电站安全、稳定运行的关键系统。根据核

[1]件），包括OWP（二层应用工作站）、通信服务器以

安全法规标准的要求，有必要对数字化仪控系统

及数据处理服务器，其中，通信服务器负责获取

整体功能设计及实现进行反复的验证和确认，以确

FESLevel1的数据，数据处理服务器提供数据处理

保设计的质量和核电站的安全运行。

和内部计算，应用工作站则提供对FESLevel2系

作为数字化仪控系统的验证工具，设计验证平

统的操作和数据显示。FES二层软件需要满足以下

台(FullEngineeringSimulator，FES)，是通过仿

条件：

真的方式实施设计方案，模拟电厂运行过程，给设

1）与仿真主机中的Level1进行数据通讯，并

计验证人员提供检验仪控系统设计是否满足操作员

完成各种应用功能；

需求的软硬件仿真平台[2]。设计验证平台由模拟机[6]

2）与Level0的Simbase同步运行；

系统和仿真数字化仪控系统组成：模拟机系统承担[6]

3）接受SimStation发出的教控命令。

电厂过程模型的计算初始条件加载和验证运行状态

其总体结构如图1所示。

控制；仿真数字化仪控系统实现电厂过程模型数据

采集以及控制策略计算和显示[3]，从层次结构上分

为底层的Level1仪控层和人机界面（HMI）Level2

层，包括流程图画面、报警、规程等[4]。

目前，数字化仪控系统的HMI仿真技术主要分

为3类，Simulation-仿真模拟，Stimulation-

实物模拟和Emulation-虚拟模拟[5]。

实物模拟需要采用