컴파일러 기술을 이용한 원전용 제어 프로그램의 시뮬레이터 설계

Design of A PLC Program Simulator for Nuclear Plant Using Compiler Technology

본 논문에서는 원전 계측제어시스템 구축을 위해 개발된 원전용 PLC 시뮬레이터의 설계 사항에 관해 소개한다. 원전용 계측제어시스템은 원전이라는 특수한 환경과 제약으로 말미암아, 일반적인 시뮬레이터 개발보다 엄격한 요건을 만족해야 한다. 이러한 요건으로는 다양한 테스팅을 통하여 제어 프로그램의 안정성을 보장할 수 있어야 하며, 다수의 계측제어 프로그램들을 고속으로 동시에 실행할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 극복하고자 PLC 제어 프로그램의 컴파일러를 제작하여 C 코드 변환을 하게 된다. 제안한 방법에서는 검증용 상용 도구를 변환된 코드에 적용해 제어 프로그램의 안정성 평가를 할 수 있으며, Compiled-Code 시뮬레이션 기법을 이용하여 고속으로 실행 가능한 시뮬레이터를 자동으로 생성할 수 있다는 장점이 있다.

This paper shows a case study of designing a PLC logic simulator that was developed to simulate and verify PLC control programs for nuclear plant systems. The nuclear control system requires strict restrictions rather than normal process control system does, as it works with a high-risky and dangerous nuclear plant. One is that it should assure the safeness of the control programs by exploiting severe testing. The other restriction is that the control programs should be executed fast enough such that they could control multi devices concurrently in real-time. To cope with these restrictions, we devised a logic compiler which generates C-code programs from given PLC logic programs. Once the logic program was translated into C-code, the program could be analyzed by conventional software analysis tools and could be used to construct a fast logic simulator after cross-compiling, in fact, that is a kind of compiled-code simulator.