search query: @keyword verification / total: 33
results-list
reference: 7 / 33
« previous | next »
Author:Lötjönen, Lauri
Title:Field-Programmable Gate Arrays in Nuclear Power Plant Safety Automation
Kenttäohjelmoitavat porttimatriisit ydinvoimalaitosten turva-automaatiossa
Publication type:Master's thesis
Publication year:2013
Pages:vi + 93      Language:   eng
Department/School:Sähkötekniikan korkeakoulu
Main subject:Teollisuusautomaation signaalinkäsittely ja säätötekniikka   (ETA3007)
Supervisor:Zenger, Kai
Instructor:Valkonen, Janne
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201308247641
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions
close

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  7538   | Archive
Keywords:FPGA
nuclear
automation
safety
design
verification
validation
FPGA
ydinvoima
automaatio
turvallisuus
suunnittelu
verifiointi
validointi
Abstract (eng):The field-programmable gate array (FPGA) technology is becoming increasingly common in the instrumentation and control (I&C) systems of nuclear power plants (NPPs).
The technology is now being adopted even in the most safety-critical systems.
An FPGA is a digital semiconductor device that can be used as a replacement for the current microprocessor-based software systems with which there are problems e.g. in safety justification.
An FPGA application has practically the same capabilities as a software application but is less complex and thus arguably easier to qualify.
However, the FPGA is still rather new in the nuclear power industry and thus there are no consistent and harmonised international guidance and standards regarding how to design and license FPGAs for NPP safety automation applications.
In this thesis, a general overview of the FPGA technology is first given.
The activities in the different phases of the FPGA design and verification and validation (V&V) processes are defined based on processes found in various different sources with the intent to identify best practices for said processes.
After the general overview, the current applications, advantages and disadvantages, and other aspects related to FPGAs in NPP safety automation are looked into.
A comparison with microprocessor-based systems is also done in order to recognise the perceived benefits of using FPGAs instead of microprocessors.
Finally, a case study is presented.
In the case study, a fictional but realistic safety automation application is implemented using two FPGA devices.
The objectives of the case study are to try out the different design and V&V methods found in the literature, and to get hands-on experience on the FPGA application development and V&V.
Abstract (fin):Kenttäohjelmoitava porttimatriisi (FPGA) -tekniikasta on tulossa yhä yleisempi ydinvoimaloiden instrumentointi- ja säätöjärjestelmissä.
Nykyään FPGA-tekniikkaa on alettu käyttää jo kaikkein kriittisimmissäkin turvajärjestelmissä.
FPGA on digitaalinen puolijohdetekniikkaan perustuva mikropiiri, jota voi käyttää esimerkiksi korvaamaan mikroprosessoripohjaisia ohjelmistoteknisiä järjestelmiä, joiden kanssa on tällä hetkellä ongelmia muun muassa turvallisuuden ja toimivuuden osoittamisessa.
FPGA-sovelluksella pystytään lähes kaikkeen samaan kuin ohjelmistosovelluksella, mutta se on yksinkertaisempi ja täten väitetysti helpompi kelpoistaa eli osoittaa sen toimivuus.
FPGA-tekniikalle ei kuitenkaan ole vielä ydinvoima-alalla kansainvälisesti hyväksyttyjä ja yhdenmukaisia ohjeistuksia ja standardeja, jotka ottaisivat kantaa siihen, mitä kaikkea FPGA-pohjaisten sovellusten kelpoistaminen ja lisensiointi vaatii.
Tässä diplomityössä esitellään ensin FPGA-tekniikka yleisesti.
Esittelyssä käydään muun muassa läpi eri lähteistä yhdistetyt FPGA-sovellusten suunnittelu- ja V&V prosessit.
Eräs työn tavoitteista on löytää näihin prosesseihin liittyvät parhaat toimintatavat.
Yleisesittelyn jälkeen käydään läpi nykyiset sovellukset, hyödyt ja haitat, sekä muut FPGA-tekniikan käyttöön ydinvoimaloiden turva-automaatiossa liittyvät asiat.
Samassa yhteydessä tehdään vertailu FPGA- ja mikroprosessori-tekniikan välillä, jotta voitaisiin tunnustaa FPGA:n edut mikroprosessoriin verrattuna.
Lopuksi diplomityössä esitellään case-tutkimus, jossa toteutetaan yksi kuvitteellinen mutta realistinen turva-automaatiojärjestelmä käyttäen kahta FPGA-laitetta.
Case-tutkimuksen tarkoituksena on kokeilla eri suunnittelu- ja V&V-menetelmiä, jotka löydettiin kirjallisuudesta, ja saada käytännön kokemusta FPGA-sovellusten suunnittelusta ja V&V:stä.
ED:2013-12-02
INSSI record number: 48044
+ add basket
« previous | next »
INSSI