Improved Control Algorithm Development for Control Element Drive Mechanism Control System

제어봉구동장치제어계통의 개선된 제어 알고리즘 개발

The old Timing Controller for Control Element Drive Mechanism (CEDM) is designed as an open loop control system because it is difficult to mount sensors within the Control Element Drive Mechanism(CEDM) which is operating under the pressure boundary of the reactor vessel. In this work new method which can be used to detect the CEDM operational conditions without mounting sensors within the CEDM housing is developed in order to resolve problems of the old Timing Controller. By using the developed new method, the new Timing Controller for the CEDM is designed as a closed loop controller which has features of the control rod drop prevention, fine position control and the coil life time extension. The algorithm developed under closed loop control concept resolves most problems occurred in the old Timing Controller and improves the performance and reliability of the system. During designing and testing of the Timing Controller algorithm, the real time CEDM simulator developed here was used. And all functions of the developed algorithm were verified using CEDM simulator with the real data collected from the site. The results show that the Timing Controller performs its intended functions properly.

원자력발전소의 제어봉구동장치는 원자로의 압력경계 안에 설치되고 밀봉되므로 센서의 설치가 곤란하여 기존의 제어기는 개루프 형태의 제어기를 사용하고 있다. 본 논문에서는 기존 타이밍모듈의 문제점을 해결하기 위하여 제어봉구동장치 내부에 센서를 설치하지 않고도 제어봉구동장치의 작동 상황을 감시할 수 있는 방법을 개발하였다. 이 방법을 이용하여 제어봉 낙하방지, 정밀한 위치제어, 코일 수명연장의 특성이 있는 제어봉구동장치 타이밍 제어기를 폐루프 제어계통으로 설계하였다. 폐루프 제어개념에 의하여 개발된 알고리즘은 기존의 문제를 대부분 해결하였으며 계통의 성능 및 신뢰도가 향상되었다. 알고리즘 개발 및 시험 시, 여기서 설계한 실시간 제어봉구동장치 시뮬레이터를 사용하였고 현장에서 취득한 실제의 데이터와 함께 이 시뮬레이터를 이용하여 개발한 모든 알고리즘의 검증시험을 하였다. 검증결과 이 타이밍 제어기는 본래의 기능을 잘 수행하는 것으로 나타났다.