一种核电站控制系统高负荷工况模拟方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种核电站控制系统高负荷工况模拟方法及系统，属于核电站控制系统测试技术领域，解决了现有高负荷工况模拟中接线工作量大，人力、开发维护、价格成本高以及无法模拟输出信号和网络点变化的问题。所述方法包括以下步骤：从控制系统中选取需要改变的信号，并根据所述信号的名称及信号时序变化需求，形成信号配置表；根据信号配置表向控制系统中各控制站CPU发送远程控制指令，以更改所述控制站相应信号的值；回读更改后控制站的信号值，以确认更改成功；读取并判断所述控制站的CPU负荷、内存裕量以及响应时间是否符合预期要求。更加真实地实现了高负荷工况的模拟，节省高负荷工况模拟接线工作量、人力成本、开发维护成本和价格成本。

【技术实现步骤摘要】
一种核电站控制系统高负荷工况模拟方法及系统
本专利技术涉及核电站控制系统测试
，尤其涉及一种核电站控制系统高负荷工况模拟方法。
技术介绍
核电站数字化仪控系统(简称“DCS”)是核电站的“神经中枢”，控制着核电站两百多个系统、近千个设备的运行和各类工况处理过程，对于保证核电站安全、可靠、稳定运行发挥着重要作用。核电站控制系统的高负荷工况是指核电站在发生重大事故时控制系统中信号大量迅速的变化，造成CPU运算负荷增加，控制系统网络因短时间传送大量数据而导致网络负荷增加；核电站控制系统在这种情况下能否正常工作，快速响应操作员指令，直接影响到反应堆的安全。因此，在控制系统的工厂测试阶段，需要模拟高负荷工况，测试系统的CPU负荷、内存裕量、响应时间等是否符合要求，确保控制系统的功能和性能满足要求，保障核安全。高负荷工况的模拟就是要人为制造控制系统大量信号的变化；控制系统中信号类型分为模拟量和开关量；信号可以通过硬接线传输，如来自现场设备的信号，也可以通过网络传输，如控制系统各控制站间通过系统总线相互传送的信号。现有的高负荷工况模拟方法是，使用一台配有信号输出卡件的装置，卡件通道与控制系统控制站机柜的端子使用硬接线连接，在装置中配有专门的脚本，可以控制卡件通道的输出值，进而改变控制系统接收信号的值的状态，使用硬接线方法模拟高负荷工况的系统架构示意图，如图1所示。高负荷需要模拟大量的信号变化，使用装置硬接线方法，则一个信号需要两根硬接线，这将导致接线工作量很大，此外，每个项目都需要重新接线，之前的硬接线不能复用，这将耗费大量人力和物料，并且这种方法不能充分模拟，只能模拟控制系统的输入信号，无法模拟输出信号和网络点的变化，最后，这种方法所需的测试装置的开发维护成本高，装置中需要配置IO卡件，工控计算机，导致其价格成本高。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种核电站控制系统高负荷工况模拟方法，用以解决现有高负荷工况模拟中接线工作量大，人力、开发维护、价格成本高以及无法模拟输出信号和网络点变化的问题。一方面，本专利技术提供了一种核电站控制系统高负荷工况模拟方法，包括以下步骤：从控制系统中选取需要改变的信号，并根据所述信号的名称及信号时序变化需求，形成信号配置表；读取信号配置表，并根据信号配置表向控制系统中各控制站CPU发送远程控制指令，以更改所述控制站相应信号的值；回读更改后控制站的信号值，以确认更改成功；更改成功后，读取并判断所述控制站的CPU负荷、内存裕量以及响应时间是否符合预期要求，以实现高负荷工况的模拟。上述技术方案的有益效果为：相比硬接线方案，更加真实地实现了高负荷工况的模拟，节省高负荷工况模拟接线工作量、人力成本、开发维护成本和价格成本。进一步地，从控制系统中选取需要改变的信号，具体包括：根据高负荷工况模拟要求，从控制系统中选取一定数量的模拟量信号和开关量信号。上述进一步技术方案有益效果为：充分考虑了高负荷工况模拟要求以及各种信号类型，使得高负荷的模拟更加真实。进一步地，根据所述信号的名称及信号时序变化需求，形成信号配置表，具体包括：将信号名称置于信号配置表的第一列或行，将信号时序变化的每一步对应的值依次置于其对应的列或行，从而形成信号配置表。上述进一步技术方案的有益效果为：通过上述方案形成的信号配置表，便于各控制站的信号值按照时序要求进行更改。进一步地，根据信号配置表向控制系统中各控制站CPU发送远程控制指令，具体包括：根据信号配置表中的信号名称从控制系统数据库中获取与所述信号名称对应的网络地址、信号地址和信号类型信息，并结合信号配置表中信号值生成数据包，通过网络向控制系统中与网络地址信息对应的控制站CPU发送数据包形式的控制指令。上述进一步技术方案的有益效果为：通过上述方案可以准确的实现对控制站对应信号的值的更改。进一步地，更改所述控制站相应信号的值，具体包括：将所述控制站中与数据包中信号地址、信号类型信息对应的信号，每一步依次更改一次，使其更改后的值与数据包中相应的信号值一致，直至到达预设步数。上述进一步技术方案的有益效果为：通过上述方案可以实现对控制站相应信号的值的持续更改，直至满足高负荷工况的要求。另一方面，本专利技术还提供了一种核电站控制系统高负荷工况模拟系统，包括信号获取单元、信号配置单元、远程控制单元以及回读判定单元，所述信号选取单元用于从控制系统中选取需要改变的信号，信号配置单元用于根据信号名称以及信号时序变化需求，形成信号配置表，远程控制单元用于读取信号配置表，并根据信号配置表向控制系统中各控制站CPU发送远程控制指令，以更改所述控制站相应信号的值，回读判定单元用于回读更改后控制站的信号值，读取并判断所述控制站的CPU负荷、内存裕量以及响应时间是否符合预期要求。上述技术方案的有益效果为：相比硬接线方案，更加真实地实现了高负荷工况的模拟，节省高负荷工况模拟工作量、人力成本、开发维护成本和价格成本。进一步地，所述信号选取单元根据高负荷工况模拟要求，从控制系统中选取一定数量的模拟量信号和开关量信号。上述进一步技术方案的有益效果为：充分考虑了高负荷工况模拟要求以及各种信号类型，使得高负荷的模拟更加真实。进一步地，信号配置单元根据信号名称以及信号时序变化需求，形成信号配置表，具体包括：信号配置单元将信号名称置于信号配置表的第一列或行，将信号时序变化的每一步对应的值依次置于其对应的列或行，从而形成信号配置表。上述进一步技术方案的有益效果为：通过上述方案形成的信号配置表，便于各控制站的信号值按照时序要求进行更改。进一步地，远程控制单元依照信号配置表向控制系统中各控制站CPU发送远程控制指令，具体包括：远程控制单元根据信号配置表信号中的名称从控制系统数据库中获取与所述信号名称对应的网络地址、信号地址和信号类型信息，并结合信号配置表中信号值生成数据包，通过网络向控制系统中与网络地址信息对应控制站CPU发送数据包形式的控制指令。上述进一步技术方案的有益效果为：通过上述方案可以准确的实现对控制站对应信号的值的更改。进一步地，远程控制单元更改所述控制站相应信号的值，具体包括：将所述控制站中与数据包中信号地址、信号类型信息对应的信号，每一步依次更改一次，使其更改后的值与数据包中相应的信号值一致，直至到达预设步数。上述进一步技术方案的有益效果为：通过上述方案可以实现对控制站相应信号的值的持续更改，直至满足高负荷工况的要求。本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术现有技术中所述使用硬接线方法模拟高负荷工况的系统架构示意图；图2为本专利技术实施例1所述方法流程示意图；图3为本专利技术实施例1所述信号时序变化示意图；图4为本专利技术实施例1所述方法具体实施时的架构示意图；图5为本专利技术实施例2所述系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电站控制系统高负荷工况模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：从控制系统中选取需要改变的信号，并根据所述信号的名称及信号时序变化需求，形成信号配置表；读取信号配置表，并根据信号配置表向控制系统中各控制站CPU发送远程控制指令，以更改所述控制站相应信号的值；回读更改后控制站的信号值，以确认更改成功；更改成功后，读取并判断所述控制站的CPU负荷、内存裕量以及响应时间是否符合预期要求，以实现高负荷工况的模拟。

【技术特征摘要】
1.一种核电站控制系统高负荷工况模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：从控制系统中选取需要改变的信号，并根据所述信号的名称及信号时序变化需求，形成信号配置表；读取信号配置表，并根据信号配置表向控制系统中各控制站CPU发送远程控制指令，以更改所述控制站相应信号的值；回读更改后控制站的信号值，以确认更改成功；更改成功后，读取并判断所述控制站的CPU负荷、内存裕量以及响应时间是否符合预期要求，以实现高负荷工况的模拟。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从控制系统中选取需要改变的信号，具体包括：根据高负荷工况模拟要求，从控制系统中选取一定数量的模拟量信号和开关量信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述信号的名称及信号时序变化需求，形成信号配置表，具体包括：将信号名称置于信号配置表的第一列或行，将信号时序变化的每一步对应的值依次置于其对应的列或行，从而形成信号配置表。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据信号配置表向控制系统中各控制站CPU发送远程控制指令，具体包括：根据信号配置表中的信号名称从控制系统数据库中获取与所述信号名称对应的网络地址、信号地址和信号类型信息，并结合信号配置表中信号值生成数据包，通过网络向控制系统中与网络地址信息对应的控制站CPU发送数据包形式的控制指令。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，更改所述控制站相应信号的值，具体包括：将所述控制站中与数据包中信号地址、信号类型信息对应的信号，每一步依次更改一次，使其更改后的值与数据包中相应的信号值一致，直至到达预设步数。6.一种核电站控制系统高负荷工况模拟系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞萍，张旭，朱郁，冀建伟，郄永学，齐敏，
申请(专利权)人：北京广利核系统工程有限公司，中国广核集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11