基于FPGA的核電站儀控系統(tǒng)的設計和驗證.pdf

1、FPGA（FieldProgrammableGateArray，現(xiàn)場可編程門陣列）是新一代核電站安全級儀控系統(tǒng)的最佳備選項。FPGA具有超越微處理器和軟件系統(tǒng)的優(yōu)勢，然而，作為核能發(fā)電領域的一項新技術，F(xiàn)PGA的適用性、可靠性以及許可中可能存在的問題都具有不確定性。
　　本文分析了FPGA在核電站儀控系統(tǒng)的應用中需要遵守的標準?；诮?jīng)過NRC（美國核管理委員會）許可的HFC-6000系統(tǒng)平臺，按照FPGA的開發(fā)生命周期，將已有的H

2、FC-6000TMRDemo應用系統(tǒng)程序移植到FPGA上，并實現(xiàn)柴油發(fā)電機啟動序列和核電站外圍設施專設安全設施驅(qū)動系統(tǒng)(BOPESFAS)應用兩個功能。本文先采用圖形化語言LabVIEW作為工具，開發(fā)基于虛擬儀器的TMRDemo系統(tǒng)，以深入理解系統(tǒng)需求和控制邏輯;再以原理圖設計輸入方式，在FPGA集成開發(fā)環(huán)境QuartusⅡ上開發(fā)基于FPGA的TMRDemo程序，并設計FPGATMRDemo應用系統(tǒng)，同時對程序和系統(tǒng)進行功能和時序仿真驗

3、證;最后，利用NIPXI虛擬儀器平臺構(gòu)建測試系統(tǒng)平臺，并與FPGATMRDemo應用系統(tǒng)聯(lián)機，進行FPGATMRDemo系統(tǒng)測試。
　　核電站FPGA儀控系統(tǒng)設計的相關標準尚未成熟，通過開展FPGA核電站儀控系統(tǒng)實踐，研究FPGA核電儀控系統(tǒng)的開發(fā)設計方法以及V&V（驗證與確認）方法，能夠更好地理解FPGA儀控系統(tǒng)設計和V&V的相關標準，獲得利用FPGA替代現(xiàn)有核電站保護系統(tǒng)的設計方法，為FPGA技術在核電站儀控系統(tǒng)的應用和V&V