ICS27.120.20 F 65 备案号：46485-2014 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 20300—2014 核电厂安全重要仪表和控制系统执行A类 功能的HDL可编程集成电路开发 Nuclear power plants - Instrumentation and control important to safety - Development of HDL - Programmed integrated circuits for systems performing categoryAfunctions 2014-06-29发布 2014-11-01实施 国家能源局 发布 NB/T20300—2014 目 次 前言 II 引言 III 范围 1 2 规范性引用文件 3 术语和定义 5 HPD项目总体要求. HPD需求规格书. 预开发项的验收过程 8HPD的设计和实现， 12 9HPD的验证. 19 系统集成中的HPD部分 22 10 11 系统确认中的HPD部分. 23 12HPD的修改. 24 13HPD的生产 25 安装、调试和运行中的HPD部分 25 15HPD软件开发工具. 25 16 设计分割或分区 26 17HPD中CCF的预防 27 附录A（资料性附录） 本标准与IEC62566:2012相比的结构变化情况 28 附录B（资料性附录） 技术文档. 30 附录C（资料性附录） HPD开发 32 参考文献 35 NB/T20300—2014 前言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法修改采用IEC62566:2012《核电厂安全重要仪表和控制系统执行A类功能的 HDL可编程集成电路开发》。 本标准与IEC62566:2012相比，在结构上有较多调整，附录A列出了本标准与IEC62566:2012章条 编号变化对照一览表。 本标准与IEC62566:2012的技术性差异及其原因如下： -修改了引言，以满足GB/T1.1—-2009的要求； -修改了第1章范围的内容，以满足GB/T1.1一2009的要求； 一关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的 情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下： 用等同采用国际标准的NB/T20026—2010代替IEC61513:2001； · 用修改采用国际标准的NB/T20054—2011代替IEC60880:2006； 用修改采用国际标准的NB/T20055—2011代替IEC62138:2004； 用修改采用国际标准的NB/T20068代替IEC62340； @用修改采用国际标准的NB/T20069代替IEC60671： ●用修改采用国际标准的NB/T20298—2014代替IEC60987:2007。 修改了第5章中的图1，以避免误解； 增加了新的附录A（资料性附录）本标准与IEC62566:2012相比的结构变化情况。 本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出。 本标准由核I业标准化研究所归口。 本标准起草单位：北京广利核系统工程有限公司、上海自动化仪表股份有限公司、中国核动力研 究设计院、中广核工程有限公司。 本标准主要起草人：陈乃奎、白涛、左新、石桂连、张春雷、金成日、杨凯生、吕秀红、包伟华、 周继翔、张继伟、李爽、张黎明。 II NB/T20300—2014 引言 0.1本标准的技术背景、主要问题 在紧急情况下可用的核电厂（NPP)1级电子系统（见NB/T20026一2010），在正式投入使用之前需 要经过全面的验证和鉴定。 传统的基于计算机的系统，可以简单分为硬件和软件两方面。硬件部分主要以预定义了电子功能 不同的硬件去执行应用功能。 如今，仪表和控制（I&C）设计者可直接在一个诸如使用FPGA或类似技术的集成电路上编制应用 程序功能。这种集成电路的功能不是由集成电路厂商或微电子工艺器件事先定义的，而是由I&C设计 者定义的。 本标准明确提出的集成电路如下： a）基于预开发的微型电子资源； b）在I&C项目内开发； c）用硬件描述语言（HDL）和基于预开发的微型电子资源下的相关工具来开发。 因而这种电路称为“HDL可编程器件”（HPD）。描述一个HPD的HDL语段可能包含预开发块 （PDB）的实例，通常这个实例以库、宏单元或知识产权（IP）核的形式提供。 HPD能为满足I&C工程需求提供有效的解决方案。然而，如果HPD没有使用内部可证明的开发方 法，则HPD的验证和确认可能受限于大量的内部路径和有限的可观测性。 为了实现安全级I&C系统的可靠性要求，HPD的开发必须遵守本标准提出的严格的过程和技术要 求，包括需求规格书、空白集成电路和PDB的选择、设计、实现、验证、操作和维护。 本标准的目的是给硬件设计人员、核电厂操作人员、监管人员使用。监督机构可据本标准找到 HPD的设计、实现、验证和确认等重要方面的评估方法。 0.2本标准与其他核电厂I&C系统标准之间的关系 NB/T20026是核电厂I&C系统行业标准的顶层标准，提供了适用于I&C系统级的指导。硬件级 （NB/T20298）标准和软件级（NB/T20054和NB/T20055）标准是它的补充指导。NB/T20068给出了 减小和克服A类功能共因故障（CCF）可能性的指导方法。 本标准定位于HPD开发活动，它是对NB/T20298的补充（NB/T20298是处理基于计算机系统的通用 硬件设计问题的标准）。在提出与软件开发相同的问题时，本标准引用了NB/T20054。 0.3关于使用本标准的建议和约束 特别需要注意的是本标准的制订对安全系统没有额外的功能要求。 本标准提出的特殊要求和建议如下： a）一种对HPD进行需求、设计、实现、验证、并处理系统集成和确认相应方面的方法； b）一种分析和选择空白集成电路、微电子I艺器件和使用PDB进行HPD开发的方法： c）一种对HPD修改和配置控制的规程； d) 对选择和使用HPD开发的软件工具的要求。 III NB/T20300-2014 众所周知，数字技术在持续飞速发展，这一标准不可能鎏括所有的现代设计工艺技术。 为确保本标准继续在未来几年里起到相关作用，所以该标准强调原理问题，而不是具体的技术。随 着新技术的发展，应该尽可能评估本标准包含的安全原则对新技术的适用性。 IV NB/T20300—2014 核电厂安全重要仪表和控制系统执行A类功能的 HDL可编程集成电路开发 1范围 本标准规定了核电厂安全重要仪表和控制（I&C）系统执行A类功能的硬件描述语言可编程器件 （HPD）的开发要求，包括： a）一个涵盖HPD开发各个阶段的专用生命周期，包括需求、设计、实现、验证、集成及确认； b) 诸如维修、生产这类具有计划性和互补性的活动； 预开发部件的选择，包括微电子资源（如，空白的FPGA或CPLD）和基于硬件描述语言（HDL） c) 的预开发块（PDB）的选择： d) e）对用于设计、实现和验证HPD的工具的要求。 本标准适用于核电厂安全重要I&C系统执行A类功能的高可靠性HPD的开发活动。 本标准不适用于微电子工艺器件或空白集成电路的开发。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注旧期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T15474-2010核电厂安全重要仪表和控制功能分类（IEC61226:2005，MOD） NB/T20026--2010 核电厂安全重要仪表和控制系统总体要求（IEC61513:2001，IDT） NB/T200542011 核电安全重要仪表和控制系统执行A类功能的计算机软件（IEC 60880:2006，MOD) 核电安全重要仪表和控制系统执行B类和C类功能的计算机软件（IEC NB/T20055—2011 62138:2004，MOD) NB/T20068核电厂安全重要仪表和控制系统应对共因故障的要求（NB/T200682012，IEC 62340:2007，MOD) NB/T20069核电厂安全重要仪表通道性能监督试验（NB/T20069—2012，IEC60671:2007， MOD) NB/T202982014核电厂安全重要数字仪表和控制系统硬件设计要求（IEC60987:2007，MOD） LAEA NS-G-1.3:2002核电）安全重要仪表和控制系统（Instrumentation and Control Systems ImportanttoSafetyinNuclearPowerPlants) 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 A类功能categoryAfunctions