Transcript Szimulátor Laboratórium

Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
Szimulátor Laboratórium
SzL
Jánosy János Sebestyén
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
Szimulátor Laboratórium
Év végéig: 10 fő
ebből 7 tudományos kutató
Év végén megszűnik, ketten távoznak
8 fő marad:
Alkalmazott Reaktorfizikai Laboratórium
Fűtőelem és Reaktoranyagok Laboratórium
2
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
Szimulátor Laboratórium
Mi a szimuláció?
Modellezett folyamatok időbeli
viselkedésének vizsgálata
Ma már kizárólag:
- Matematikai modellek
- Számítógépes reprezentáció és vizsgálat
3
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
Szimuláció
Off-line szimuláció:
Adatok előkészítése – számítógépes futtatás –
eredmények futtatás utáni tanulmányozása
On-line szimuláció:
Már a futtatás során vizsgáljuk az eredményeket,
szükség esetén módosíthatjuk a bemeneteket,
de akár a modell paramétereit is …
4
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
Részletesség, valósághűség
Csak a legfontosabb folyamatok egymásra hatásának
tanulmányozása: alapelvi szimulátor
Az összes lényeges folyamat részletes ábrázolása, nem valósághű
kezelői felület, nem valós idő: mérnöki szimulátor
Az összes lényeges folyamat részletes ábrázolása, nem valósághű
kezelői felület, valós idő: kompakt szimulátor (oktatás), fejlesztő
szimulátor (valós részelemek tesztelése)
Egyes részfolyamatok részletes ábrázolása, grafikus (néha teljesen
valósághű) kezelői felület: feladatspecifikus (part task)
szimulátor (pl. gőzfejlesztő vízszint szabályozás)
Az összes folyamat ábrázolása (nem lényegesek is), teljesen
valósághű kezelői felület, valós idő: teljesléptékű (full scope
replica) szimulátor
5
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
Szimulátor Laboratórium konstrukciós tevékenysége I.
1976: első VVER-440 szimulációs program, LOCA is, reaktor
pontmodel, egy átlagos csatorna model, csak primer kör, két hurok
(1 és 5 súllyal)
1978: hat hurok, kiegészítve teljes szekunder körrel
1980: Valamennyi lényeges szabályozási kör és védelem, reteszelés
és vezérlés ábrázolása
1979-1980: Budapesti kutatóreaktor teljes digitális szabályozása, duál
R10 rendszer, hierarchikus szoftver rendszer (alapfolyamatok,
koordináció, állapot analízis), második a világon (Zobor Ervin)
1981: Líbiai Kutatóreaktor folyamatirányító számítógépe, szimulátora
1982: alapelvi szimulátor Paksra, ELVIS futtató környezet
1985 … 1988: Paksi Teljesléptékű Szimulátor fejlesztése (részben
Finnországban)
6
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
Szimulátor Laboratórium konstrukciós tevékenysége II.
Közben, 1988: Kompakt szimulátor Paksra
1988-1990: Súlyos baleseti szimulátor fejlesztése IAEA projektben, majd saját
futtató rendszerrel (ELVIS) paksi SUBA fejlesztése (MELCOR kód, Sandia NL)
1990: Kompakt Szimulátor, Rovnói Atomerőmű (Ukrajna)
1991: Kompakt szimulátor, Kolai Atomerőmű (Oroszország)
1992 … 1994: 8 db kompakt szimulátor szocialista országokba, TACIS projekt,
projektvezető: CORYS, Franciaország
1995-1996 Kompakt szimulátor és kutatóreaktor szimulátor, Kairó Egyiptom
1999-2005: Külső dozimetriai ellenőrző rendszer, Paksi Atomerőmű
(Sugárvédelmi Laboratóriummal együtt)
2007-2010: Paksi Teljesléptékű Szimulátor teljes reaktormodelljének
lecserélése 3D neutronkinetikai és termohidraulikai modellekre (KIKO3D és
RETINA)
7
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
Szimulátor Laboratórium kutató/fejlesztő tevékenysége
Hierarchikus szabályozáselméleti kutatások (nagydoktori, Zobor
Ervin)
Real time executive – modell futtató környezet, ELVIS
Primer és szekunder köri modellek, reaktor- és turbinaszabályozók,
védelmek, reteszelések modelljei
Graphic Simulation System GRASS – OMFB projekt
Termohidraulikai makro- és mikroszintű kutatások (nagydoktori, Házi
Gábor, PhD-k)
RETINA 3D termohidraulikai kód (alkalmazva a Paksi Teljesléptékű
szimulátorban)
Puff model valós idejű, on-line alkalmazása a Külső Sugárvédelmi
Monitorozó Rendszerben
8
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
Valós idejű modellezés alapfogalmai I.
The Real-Time Data base
State variables:
State variables:
results of the
describing the
previous step
actual state
Binary copy
to hard disk:
snapshot
Programs of
mathematical
models
I/O Data
base
Simulator programs
MM Interface
programs e.g.
Control Room
interface
MMI
devices
(meters,
actuators)
9
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
Operators
Control Room Interface
The Fullscope
Replica
Simulator I.
States and
Data Flow
RUN
Plots,
Logs
Log of
Actions
REPLAY
Archive
Snapshots
FREEZE
EXIT
Load Initial
Conditions,
Backtracks
10
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
The Fullscope
Replica
Simulator
II.
Operators
Control Room Interface
Plots,
Logs
Log of
Actions
RUN
REPLAY
Archive
Snapshots
FREEZE
Start and
Freeze
EXIT
Load Initial
Conditions,
Backtracks
11
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
The Fullscope
Replica
Simulator
III.
Operators
Control Room Interface
Plots,
Logs
Log of
Actions
RUN
REPLAY
Archive
Snapshots
FREEZE
Run and
Operate
EXIT
Load Initial
Conditions,
Backtracks
12
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
The Fullscope
Replica
Simulator
IV.
Operators
Control Room Interface
Plots,
Logs
Log of
Actions
RUN
REPLAY
Archive
Snapshots
FREEZE
Replay
actions
EXIT
Load Initial
Conditions,
Backtracks
13
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
Teljesléptékű szimulátor vezénylője
14
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
Teljesléptékű szimulátor instruktori rendszere
15
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
16
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
Neutron kinetics nodalization: 349 x 10 nodes
There are 349 fuel
assemblies of
different age
and isotope
content - no
compromising
on that ...
Ten layers ...
17
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
Thermo-hydraulic nodalization: 13 x 5 nodes
6 (x40) outer
nodes:
responsible for
the cooling loops
6 (x16)inner nodes:
responsible
for Group 6
1 (x13) central node
18
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
19
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
New
I&C
HW
Tempor.
I&C
I/O HW
Control Room driven by the Simulator
Analogue
output
(HW)
(SW)
New
CTRL
var.s
Log
Old
CTRL
var.s
Simulated
measurements
Analogue and digital.
input and output
State variables of the
technological
models
(Real-time database)
Old
I&C model
SW
Log
(Full)
New
I&C model
SW
Models of
technological
processes
(Guided)
Control parameters
(Simulator limits)
20
Magyar Tudományos Akadémia
KFKI Atomenergia Kutatóintézet
Köszönöm a figyelmet!
21