Contrôle-commande des réacteurs et des usines : architecture générale

C omme toute installation industrielle, les centrales nucléaires de production d’électricité ainsi que les installations de retraitement des combustibles nucléaires irradiés nécessitent des moyens pour surveiller et commander le procédé physique et les équipements associés. Ces moyens sont regroupés sous l’appellation « contrôle-commande ».

Le contrôle-commande est essentiellement constitué de capteurs permettant de transformer les grandeurs physiques en signaux électriques, d’automates permettant de traiter ces signaux, de moyens de surveillance et commande mis à la disposition d’opérateurs et enfin d’actionneurs permettant de transformer les signaux électriques de commandes en actions mécaniques sur le process.

La conception générale du contrôle-commande ainsi que les équipements associés doivent répondre à des spécifications qui sont imposées par des contraintes spécifiques résultantes du type de processus physique, des règles imposées par la sûreté nucléaire et enfin des conditions d’exploitation.

Pour ce qui concerne le process physique, les contraintes sont tout à fait différentes suivant la nature de l’installation. Elles ont cependant pour point commun le fait que les combustibles nucléaires irradiés émettent une énergie en permanence et donc que la continuité de service du contrôle-commande doit être totale.

Pour ce qui concerne les règles liées à la sûreté nucléaire, il faut noter les exigences très fortes sur tous les équipements constituant une barrière vis-à-vis de produits radioactifs et ceux mis en place pour protéger ces barrières en cas d’accidents.

Enfin, pour ce qui concerne les conditions d’exploitation, il faut noter les contraintes liées à l’existence de zones à accès contrôlés aussi bien en raison des problèmes d’irradiation que des problèmes de sécurité.

L’architecture de contrôle-commande est une architecture à trois niveaux : le niveau 0 constitué des capteurs et des actionneurs, le niveau 1 constitué des automates et le niveau 2 constitué de la salle de commande. Les niveaux 1 et 2 sont constitués aujourd’hui d’équipements à base de systèmes informatiques. L’ensemble des équipements est classé en trois niveaux d’exigences, le niveau 1 étant le plus contraignant et conduisant généralement à des équipements développés spécifiquement pour répondre à ces exigences.