核电站数字化仪控系统纵深防御和多样性研究

采用数字化仪控系统的核电站在安全性、可靠性、可维护性等方面较老式采用模拟式仪控系统的核电站均有提高,但采用数字化仪控会带来软件失效等共因故障问题,国内目前尚无针对仪控系统纵深防御和多样性的标准,参考国际权威机构美国核管会(NRC)的核电站安全分析报告标准评审计划(NUREG-0800)的分支技术要求(BTP 7-19),论述了核电站数字化仪控系统就纵深防御和多样性问题需要遵循的要求及应对措施。     

核级控制系统主控制器高速通讯总线技术的研究

通讯总线技术很大程度上决定了,核级数字化控制系统主控制器的冗余机制,从而决定了核级控制系统的可靠性。常规工业控制系统,通常采用基于输出仲裁的主从热冗余机制,而基于寄存器备份的主从热冗余机制,已经成为核级数字化控制系统主控制器技术的发展趋势。在概要介绍第三代通讯总线Hypertransport和PCI Express技术、及其独特技术优势的基础上,该文探讨了Hypertransport和PCI Express技术在核级控制系统主控制器中的应用,给出了高可靠性X86嵌入式CPU和FPGA南北桥的核级控制系统主控制器的通讯总线方案,介绍了CPU与北桥之间Hypertransport接口、北桥与南桥之间PCI Express接口的FPGA实现,为下一步研发新一代核电控制系统主控制器打下了基础。     

FPGA与上位机通信的数据加密方法

数字化仪控系统中,远程接收数据和远程操控的应用场合越来越广泛。在信息安全的大时代背景下,特别是一些特殊应用场合,通信数据加密成为首要需求。DES、AES等加密算法在软件层通信比较广泛,此处介绍的应用是硬件和软件通信,双方协商先互通密钥再互通数据,并动态修改密钥的方法来加密数据。     

FPGA亚稳态处理方法研究

FPGA的亚稳态处理的效果直接影响FPGA内部逻辑的运行,是影响FPGA设计可靠性的重要因素。给出了三种处理FPGA设计亚稳态的方法:包括单bit信号的亚稳态处理、多bit并行信号的亚稳态信号处理、单bit脉冲信号的亚稳态处理。通过以上三种方法,基本就可以处理FPGA设计过程中碰到的亚稳态问题。     

基于FPGA技术的核安全级通讯技术研究

FPGA技术具有更高的可靠性和安全性,且易于验证,基于FPGA技术的核安全级通讯技术越来越广泛地应用到了核电厂中.由于FPGA具有强大的并行处理逻辑能力,FPGA技术不仅改变了核安全系统的通讯方式,也很大程度上影响了核安全系统的控制方式.介绍了基于FPGA技术的核安全级通讯技术的开发流程、设计方案以及验证方式.