HPD 개발수명주기를 적용한 원전 FPGA 기반 제어기의 설계와 검증

• 영문명: Design and Qualification of FPGA-based Controller applying HPD Development Life-Cycle for Nuclear Instrumentation and Control System
• 발행기관: 한국전자통신학회
• 저자명: 이준구(Joon-Ku Lee) 정광일(Kwang-Il Jeong) 박근옥(Geun-Ok Park) 손광영(Kwang-Young Sohn)
• 간행물 정보: 『한국전자통신학회 논문지』제9권 제6호, 681~687쪽, 전체 7쪽
• 주제분류: 공학 > 전자/정보통신공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2014.06.30

국문 초록

원자력 산업계는 최근 원전 계측제어계통 설비의 단종과 같은 예상치 못한 환경에 직면해오고 있으며, 이러한 문제를 근본적으로 해결하고자 노력하고 있다. IAEA, IEC, 등의 연구결과에 따르면, FPGA는 단종이 예상되는 제어계통에의 대체수단으로 주목받고 있다. FPGA가 원자력 플랜트의 PLC(Programmable Logic Controller)를 대체하기 위해서는 높은 건정성과 신뢰성을 가져야 한다. 따라서, FPGA 기반 제어기의 건전성과 신뢰성을 향상시키기 위하여 HDL 개발수명주기를 적용하여 개발하였다. 또한, 원전 계측제어계통에 적용하기 위하여 번인시험과 환경시험의 기기검증이 수행되었다. 시험수행결과, 352시간의 번인시험과 92시간의 환경시험 중에 정상적인 기능 및 성능을 수행함을 확인할 수 있었다.

영문 초록

Nuclear industries have faced unfavorable circumstances such as an obsolescence of the instrumentation and control system, and therefore nuclear society is striving to resolve this issue fundamentally. IEC and IAEA judge that FPGA technology is a good replacement for Programmable Logic Controller (PLC) of Nuclear Instrumentation and Control System. FPGAs are currently highlighted as an alternative means for obsolete control systems. Because the main function inside an FPGA is initially developed as software, good software quality can impact the reliability of an FPGA-based controller. Therefore, it is necessary to establish a software development aspect strategy that enhances the reliability of an FPGA-based controller. In terms of software development, HDL-Programmed Device (HPD) Development Life Cycle is applied into FPGA-based Controller. The burn-in test and environmental(temperature) test should be performed in order to apply into nuclear instrumentation and control system. Therefore it is ensured that the developed FPGA-based controller are normally operated for 352 hours and 92 hours in test chamber of Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM).

목차

Ⅰ. 서 론

II. 결함 유형

III. 개발수명주기

IV. FPGA 기반 제어기 개발

V. 원전 기기검증

VI. 결 론

키워드

Field Programmable Gate Arrary Programmable Logic Controller Nuclear Power Plant Instrumentation and Control System Burn-In Test Environmental Test Hardware Description Language 필드 프로그래머블 게이트 어레이 프로그래머블 논리처리기 원자력 플랜트 계측제어계통 번인시험 환경시험 하드웨어 기술언어