(57)【要約】【課題】プラント監視制御用マンマシン装置であって、装荷されているＳ／Ｗに異常発生時、その原因解析を容易とし、かつプラント運転を継続して行える装置を提供する。【解決手段】計算機１４の第１のシステムＳ／Ｗ群３の後段に接続される第２のシステムＳ／Ｗ群３ａが画面操作部１に直列接続され、加えて第２のシステムＳ／Ｗ群３ａが第１のシステムＳ／Ｗ群３と並列に接続され、監視制御処理部１２は画面操作部１の出力で、第１のシステムＳ／Ｗ群３が動作するタイミングで第１のシステムＳ／Ｗ群３の動作の正常／異常を判断し、異常の場合第２のシステムＳ／Ｗ３ａに動作を切り替えるとともに、第１のシステムＳ／Ｗ群３の処理データを記憶媒体１３に記憶させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントデータバスに接続される計算機と、この計算機の外部に設けられた画面操作部と記憶媒体とを備えたプラント監視制御用マンマシン装置において、
前記計算機には第１のシステムＳ／Ｗ群と、この第１のシステムＳ／Ｗ群の後段に接続される第２のシステムＳ／Ｗ群とが、前記画面操作部に直列接続されているとともに、加えて前記第２のシステムＳ／Ｗ群が前記第１のシステムＳ／Ｗ群と並列回路を形成するように前記画面操作部に接続されて設けられており、かつ前記第１のシステムＳ／Ｗ群と第２のシステムＳ／Ｗ群とは同一の構成要素を備え、前記計算機に設けられた監視制御処理部は、前記画面操作部が出力する画面操作データによって前記第１のシステムＳ／Ｗ群が動作するタイミングにおいて、前記第１のシステムＳ／Ｗ群による所定のデータ処理動作が正常であると判断した場合には、以後前記第１のシステムＳ／Ｗ群による処理データを前記第２のシステムＳ／Ｗ群に送付して、この第２のシステムＳ／Ｗ群によって前記処理データを保存するよう指令するとともに、前記第１のシステムＳ／Ｗ群が動作するタイミングにおいて、前記第１のシステムＳ／Ｗ群の動作が異常であると判断した場合には、前記第１のシステムＳ／Ｗ群の処理データを前記記憶媒体に記憶させるとともに、前記第１のシステムＳ／Ｗ群の動作を停止させ、前記画面操作部からの出力が前記並列回路を介して前記第２のシステムＳ／Ｗ群に入力するよう切り替えることにより、以後前記第２のシステムＳ／Ｗ群が所定のデータ処理を行うことを特徴とするプラント監視制御用マンマシン装置。
【請求項２】
プラントデータバスに接続される計算機と、この計算機の外部に設けられた画面操作部と前記計算機と前記画面操作部との間に接続されたＬＡＮと、記憶媒体とを備えたプラント監視制御用マンマシン装置において、
前記計算機には第１のシステムＳ／Ｗ群と、この第１のシステムＳ／Ｗ群の後段に接続される第２のシステムＳ／Ｗ群とが、前記画面操作部に直列接続されているとともに、加えて前記第２のシステムＳ／Ｗ群が前記第１のシステムＳ／Ｗ群と並列回路を形成するように前記画面操作部に接続されて設けられており、かつ前記第１のシステムＳ／Ｗ群と第２のシステムＳ／Ｗ群とは同一の構成要素を備え、前記計算機に設けられた監視制御処理部は、前記画面操作部が出力する画面操作データまたは前記ＬＡＮから入力する画面通信データによって前記第１のシステムＳ／Ｗ群が動作するタイミングにおいて、前記第１のシステムＳ／Ｗ群による所定のデータ処理動作が正常であると判断した場合には、以後前記第１のシステムＳ／Ｗ群による処理データを前記第２のシステムＳ／Ｗ群に送付して、この第２のシステムＳ／Ｗ群によって前記処理データを保存するよう指令するとともに、前記第１のシステムＳ／Ｗ群が動作するタイミングにおいて、前記第１のシステムＳ／Ｗ群の動作が異常であると判断した場合には、前記第１のシステムＳ／Ｗ群の処理データを前記記憶媒体に記憶させるとともに、前記第１のシステムＳ／Ｗ群の動作を停止させ、前記画面操作部からの出力する画面操作データ、または前記ＬＡＮからの画面通信データが前記並列回路を介して前記第２のシステムＳ／Ｗ群に入力するよう切り替えることにより、以後前記第２のシステムＳ／Ｗ群が所定のデータ処理を行うことを特徴とするプラント監視制御用マンマシン装置。
【請求項３】
前記監視制御処理部の行う前記第１のシステムＳ／Ｗ群の動作が正常であるかあるいは異常であるかの判断は、前記プラントデータバスからのプラント入出力データを入力する場合にも判断することを特徴とする請求項１に記載のプラント監視制御用マンマシン装置。
【請求項４】
前記監視制御処理部が前記第１のシステムＳ／Ｗ群の動作が異常であると判断した場合には、前記第１のシステムＳ／Ｗ群に設けられた第１の画面表示部に異常発生のメッセージを表示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラント監視制御用マンマシン装置。
【請求項５】
前記計算機には画面処理部が設けられており、この画面処理部は前記画面操作データを動画として、前記第１のシステムＳ／Ｗ群に設けられた第１の画面表示部に表示することを特徴とする請求項１に記載のプラント監視制御用マンマシン装置。
【請求項６】
前記計算機には画面処理部が設けられており、この画面処理部は前記画面操作データまたは前記画面通信データを動画として、前記第１のシステムＳ／Ｗ群に設けられた第１の画面表示部に表示することを特徴とする請求項２に記載のプラント監視制御用マンマシン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原子力発電プラントや火力発電プラント等に用いられているプラント監視制御用マンマシン装置に関するものであり、特にマンマシン装置を操作時に予期しないソフトウェア（以下、Ｓ／Ｗと略す）上の障害が発生した際、プラント監視制御の縮退運動を行うことなく、かつ前記障害の原因解析、対策を迅速に行うことが可能なプラント監視制御用マンマシン装置を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のプラント監視用マンマシン装置において、計算機の画面操作のタイミングで操作時の画面操作ログと画像データを採取し、それらを一対一に対応させて保存することで、画面操作の断続的なログが得られ、障害発生時の画面操作および障害の発生手順を再現できること、また画面操作ログのログサイズが所定値を超えないものであるので、長時間連続運転のプラントであっても、記憶容量を圧迫しないという問題が発生せず、これらのことから障害発生時の原因解析作業および改修確認試験の効率化を図ることができ、障害発生に迅速な対応が可能なプラント監視用マンマシン装置の技術が示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１０８１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
メーカで製造される製品は、工場内試験によって所定の性能確認の上出荷されている。本願発明の対象とするプラント監視制御用マンマシン装置も同様に工場内試験実施後、発電プラントサイトに出荷据え付けられるものである。昨今のプラントの大型化、複雑化に伴い、装置に具備されるＳ／Ｗも大型化しているが、このＳ／Ｗ動作の確認は工場内試験のみでは充分検証できるものではなく、サイトでのプラント諸機器との組み合わせ試験においてなされるのが一般的である。このサイトでの組み合わせ試験を実施することによって、特にＳ／Ｗの初期障害に対する原因解析や改修が行われるが、上記特許文献１に示されているものは、障害発生時の解析、改修には有効な技術であるが、障害の内容によってはプラント監視用マンマシン装置本体の機能の停止が必要となり、プラント試運転が一時的に停止しなければならないという事態が発生するという問題点がある。
また、特にプラント運転の初期段階においては、操作員の運転技術が必ずしも熟達してなく、操作誤りに起因するＳ／Ｗ上の障害発生が起こり得る。このようなＳ／Ｗ上の障害は建設中や初期運転中のみならず、通常運転中においても発生することがあり、このような場合発電プラントのような一般社会への影響が大きなプラントの停止は可能なかぎり避けねばならない。
以上のような場合において、特許文献１に示された技術では、装置の一時的運転停止が必要となる可能性があり、プラント建設日程の混乱化、長期化、それに伴うコスト上昇等の問題点がある。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであって、Ｓ／Ｗの異常発生時にその原因解析を容易とするとともに、プラント運転に支障を来すことのないプラント監視制御用マンマシン装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、プラントデータバスに接続される計算機と、この計算機の外部に設けられた画面操作部と記憶媒体とを備えたプラント監視制御用マンマシン装置において、
計算機には第１のシステムＳ／Ｗ群と、この第１のシステムＳ／Ｗ群の後段に接続される第２のシステムＳ／Ｗ群とが、画面操作部に直列接続されているとともに、加えて第２のシステムＳ／Ｗ群が第１のシステムＳ／Ｗ群と並列回路を形成するように画面操作部に接続されて設けられており、かつ第１のシステムＳ／Ｗ群と第２のシステムＳ／Ｗ群とは同一の構成要素を備え、計算機に設けられた監視制御処理部は、画面操作部が出力する画面操作データによって第１のシステムＳ／Ｗ群が動作するタイミングにおいて、第１のシステムＳ／Ｗ群による所定のデータ処理動作が正常であると判断した場合には、以後第１のシステムＳ／Ｗ群による処理データを第２のシステムＳ／Ｗ群に送付して、この第２のシステムＳ／Ｗ群によって処理データを保存するよう指令するとともに、第１のシステムＳ／Ｗ群が動作するタイミングにおいて、第１のシステムＳ／Ｗ群の動作が異常であると判断した場合には、第１のシステムＳ／Ｗ群の処理データを記憶媒体に記憶させるとともに、第１のシステムＳ／Ｗ群の動作を停止させ、画面操作部からの出力が並列回路を介して第２のシステムＳ／Ｗ群に入力するよう切り替えることにより、以後第２のシステムＳ／Ｗ群が所定のデータ処理を行うものである。
【０００７】
第２の発明は、プラントデータバスに接続される計算機と、この計算機の外部に設けられた画面操作部と計算機と記画面操作部との間に接続されたＬＡＮと、記憶媒体とを備えたプラント監視制御用マンマシン装置において、
計算機には第１のシステムＳ／Ｗ群と、この第１のシステムＳ／Ｗ群の後段に接続される第２のシステムＳ／Ｗ群とが、画面操作部に直列接続されているとともに、加えて第２のシステムＳ／Ｗ群が第１のシステムＳ／Ｗ群と並列回路を形成するように画面操作部に接続されて設けられており、かつ第１のシステムＳ／Ｗ群と第２のシステムＳ／Ｗ群とは同一の構成要素を備え、計算機に設けられた監視制御処理部は、画面操作部が出力する画面操作データまたはＬＡＮから入力する画面通信データによって第１のシステムＳ／Ｗ群が動作するタイミングにおいて、第１のシステムＳ／Ｗ群による所定のデータ処理動作が正常であると判断した場合には、以後第１のシステムＳ／Ｗ群による処理データを第２のシステムＳ／Ｗ群に送付して、この第２のシステムＳ／Ｗ群によって処理データを保存するよう指令するとともに、第１のシステムＳ／Ｗ群が動作するタイミングにおいて、第１のシステムＳ／Ｗ群の動作が異常であると判断した場合には、第１のシステムＳ／Ｗ群の処理データを記憶媒体に記憶させるとともに、第１のシステムＳ／Ｗ群の動作を停止させ、画面操作部からの出力する画面操作データ、またはＬＡＮからの画面通信データが並列回路を介して第２のシステムＳ／Ｗ群に入力するよう切り替えることにより、以後第２のシステムＳ／Ｗ群が所定のデータ処理を行うものである。
【発明の効果】
【０００８】
この第１、第２の発明に係るプラント監視制御用マンマシン装置は、上記のような構成を採用しているので、複数の要因が重なって想定できない第１のシステムＳ／Ｗ群にＳ／Ｗ上の障害が発生しても、その時点における第１のシステムＳ／Ｗ群が処理中のデータを外部設置の記憶媒体に記憶させるので、この記憶を基に障害発生要因の解析や改修が容易に行えることができる。
さらには、プラントデータの監視操作を第１のシステムＳ／Ｗ群から第２のシステムＳ／Ｗ群に切り替えるので、第１のシステムＳ／Ｗ群に異常発生時でもプラント監視制御操作を継続して行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１によるプラント監視制御用マンマシン装置のブロック図である。
【図２】実施の形態１によるフローチャート図である。
【図３】実施の形態２によるプラント監視制御用マンマシン装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図面を参照して説明する。
図１は、実施の形態１による発電所等に装備されているプラント監視制御用マンマシン装置１００を示すブロック図である。
図１において図示省略した各種プラント機器につながるプラントデータバス１１に接続された計算機１４が設けられている。この計算機１４の外部にプラント操作員によって上記計算機１４を操作するための画面操作部１や、プラントデータバス１１から入力するプラントデータを処理する第１のシステムＳ／Ｗ群３と、これにつながる第１の画面表示部２および後述する前記第１のシステムＳ／Ｗ群３と同じ構成要素を有する第２のシステムＳ／Ｗ群３ａと、これにつながる第２の画面表示部２ａが設けられている。さらにまた、前記第１のシステムＳ／Ｗ群３および第２のシステムＳ／Ｗ群３ａにつながり、計算機１４に設けられたＩ／Ｆ（インタフェース）４に接続される記憶媒体１３が設けられている。計算機１４に設けられた第１のシステムＳ／Ｗ群３および第２のシステムＳ／Ｗ群３ａは、内部構成要素が同一であり、かつその機能が同一である。以下、第１のシステムＳ／Ｗ群３で代表して、その内部に設けられた各構成要素について説明する。
この第１のシステムＳ／Ｗ群３には、プラントデータを基に演算処理を行うデータ処理部５、この処理されたデータを第１の画面表示部２に表示するための処理を行う画面処理部６、画面表示に必要なデータや表示している画面を保存する画面データファイル７、データ処理部５で処理したデータを保存するプラントデータファイル８、画面操作部１の操作情報を保存する画面操作データファイル９、プラントデータの送受信を行う入出力プラントデータ送受信部１０が設けられている。
またさらに、第１のシステムＳ／Ｗ群３、第２のシステムＳ／Ｗ群３ａの動作を監視制御する監視制御処理部１２が設けられている。
【００１１】
尚、上記説明では第１のシステムＳ／Ｗ群３の構成要素につけた符号を、例えば第１の画面表示部２と示したが、前述のとおり第２のシステムＳ／Ｗ群３ａの構成要素は第１のシステムＳ／Ｗ群３と同一であるので、第１のシステムＳ／Ｗ群３の第１の画面表示部２に対応する第２のシステムＳ／Ｗ群３ａでは、第２の画面表示部２ａとしており、他の構成要素についても同様である。
【００１２】
また、この実施の形態１において、前記画面操作部１には、ルートＤ１を介して第１のシステムＳ／Ｗ群３と第２のシステムＳ／Ｗ群３ａとが直列接続されている。すなわち図１に示すように第１のシステムＳ／Ｗ群３の後段にルートＤ２を介して第２のシステムＳ／Ｗ群３ａが接続されている。そして加えて第２のシステムＳ／Ｗ群３ａは、前記直列接続回路であるルートＤ１に対して並列となるよう、画面操作部１からルートｐを介して接続されている。つまり第２のシステムＳ／Ｗ群３ａは画面操作部１に対して、直列、並列の２回路でもって接続されている。
【００１３】
次に実施の形態１の動作について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。
ＳＴ１で、操作員のプラント監視制御用マンマシン装置１００の画面操作部１の画面操作でルートＤ１を介して、第１のシステムＳ／Ｗ群３を動作させる。
ＳＴ２において、第１のシステムＳ／Ｗ群３は前記画面操作のタイミング時における第１の画面表示部２に表示されている画面データを画面データファイル７に保存する。
ＳＴ３において、前記タイミング時に表示されている画面に必要とされるプラントデータを入出力プラントデータ送受信部１０から取得し、プラントデータファイル８に保存する。
ＳＴ４において、操作員が画面操作した内容が画面操作データファイル９に保存される。
ＳＴ５において、前記画面操作内容に対してデータ処理部５がデータ処理を行う。
ＳＴ６で、ＳＴ５の結果に基づき、画面処理部６が画面作成し画面表示部２に表示を行う。
尚、ここでシステムＳ／Ｗ群３による上記ＳＴ２〜ＳＴ６の処理動作を所定のデータ処理と称することにする。
【００１４】
ＳＴ７で監視制御処理部１２は、ＳＴ２〜ＳＴ６までの所定のデータ処理が正常に処理されたか否かを判断する。
処理が正常でない場合、つまり第１のシステムＳ／Ｗ群３のＳ／Ｗに何らかの理由によって、例えばバグが発生し、正常な処理が行われない場合にはＳＴ８に進む。
ＳＴ８において、監視制御処理部１２はＳＴ２〜ＳＴ６でそれぞれに処理されたデータを、Ｉ／Ｆ４を介して外部に設けられた記憶媒体１３に記憶させるとともに、異常発生のメッセージを作成し、第１の画面表示部２に表示する。
ＳＴ９において、監視制御処理部１２は第１のシステムＳ／Ｗ群３の動作を停止させるとともに、ルートｐを介して第２のシステムＳ／Ｗ群３ａを動作させるよう切り替える。
以下、第２のシステムＳ／Ｗ群３ａによってプラント監視制御の操作が断絶することなくなされる。すなわちフローチャートに示すＳＴ１から逐次動作が継続される。
尚、この場合前記フローチャートにおいて前記第１のシステムＳ／Ｗ群は、第２のシステムＳ／Ｗ群と読み替える。
【００１５】
ＳＴ７で監視制御処理部１２がＳＴ２〜ＳＴ６の処理が正常と判断した場合は、監視制御処理部１２は引き続き第１のシステムＳ／Ｗ群３によってＳＴ１〜ＳＴ６のプラント監視制御を行うとともにＳＴ１０に進む。
次にＳＴ１０において、監視制御処理部１２は前記したＳＴ２の画面データをルートＤ２を介して第２のシステムＳ／Ｗ群３ａに入力し、以下順次ＳＴ２ａ〜ＳＴ４ａ、ＳＴ６ａに移行し、第１のシステムＳ／Ｗ群３の処理データを保存する。前述したＳＴ７で第１のシステムＳ／Ｗ群３に障害が発生した場合に、ＳＴ８〜ＳＴ９で第１のシステムＳ／Ｗ群３から第２のシステムＳ／Ｗ群３ａに動作を切り替えることによってなされる。この場合の動作はフローチャートのＳＴ１のルートＤ１をルートｐと、また第１のシステムＳ／Ｗ群を第２のシステムＳ／Ｗ群と読み替える。このように障害が発生したとしても第２のシステムＳ／Ｗ群３ａに第１のシステムＳ／Ｗ群３の過去の処理データが保存されているので第２のシステムＳ／Ｗ群３ａによるプラント監視制御がスムーズに移行して行えるという効果がある。
【００１６】
このように、この実施の形態１では、第１のシステムＳ／Ｗ群３と第２のシステムＳ／Ｗ群３ａが画面操作部１に直列回路を形成するよう設けられているとともに、第２のシステムＳ／Ｗ群３ａが画面操作部１にルートｐを介し第１のシステムＳ／Ｗ群３と並列回路を形成するよう設けられているので、画面操作部１の操作タイミングにおいて第１のシステムＳ／Ｗ群３に障害が発生したとしても、未動作の第２のシステムＳ／Ｗ群３ａは何らその障害の影響を受けない。
さらには前述した第１のシステムＳ／Ｗ群３の障害発生を監視制御処理部１２が判断すると、その時点におけるデータを外部の記憶媒体１３に記憶させるので、この記憶媒体１３の記憶データから容易に障害発生の原因究明と改修がなされるとともに、直ちに第２のシステムＳ／Ｗ群３ａに切り替えるので、継続したプラント監視制御が可能となるという効果がある。またこの場合、前述のように第２のシステムＳ／Ｗ群３ａには第１のシステムＳ／Ｗ群３の所定の処理データが保存されているので、切り替え後の操作員による第２のシステムＳ／Ｗ群３ａによる操作が容易となり、また第２のシステムＳ／Ｗ群３ａに障害が発生した場合において、その原因解析も容易になる。
さらには、運転操作の未熟な操作員の操作に起因する障害発生時にも迅速な対応が可能であり、かつ運転の訓練用としての装置としても使用できる。
【００１７】
実施の形態２．
次に、実施の形態２を図に基づいて説明する。
図３に示すようにこの実施の形態２では、第１のシステムＳ／Ｗ群３にプラント入出力データファイル１５を、第２のシステムＳ／Ｗ群３ａにプラント入出力データファイル１５ａを設けたものである。以下、第１、第２のシステムＳ／Ｗ群３、３ａにおける上記プラント入出力データファイル１５、１５ａの動作のそれぞれは同一であるので説明を簡略化のため併記して述べる。
前述したこのプラント入出力データファイル１５、１５ａには画面データファイル７、７ａの画面データに関連する一連のプラントデータを保存する。このことによりプラントデータバス１１を介してプラント入出力データファイルの内、例えばプラント機器に設定されているしきい値を越えるような異常な値が入力することにより、第１、第２のシステムＳ／Ｗ群３、３ａに障害が発生したとしても、プラント入出力データファイル１５、１５ａに保存されているデータから、プラントデータの値に関する障害も解析できるため、障害発生時の解析性が向上するとともに、プラント監視制御用マンマシン装置１００の信頼性が向上する。
【００１８】
尚、上記実施の形態１では画面操作部１の画面操作のみをトリガとしたが、この実施の形態２では図３に示すようにＬＡＮ１６を画面操作部１と計算機１４との間のＡ点にて接続してＬＡＮ１６の通信処理によるものも加えて動作可能としてもよい。
すなわちＬＡＮ１６からの画面通信データを入力すると、この画面通信データを前記ルートＤ１を介して前記第１のシステムＳ／Ｗ群３を動作させる。この場合の動作フローは図２において、画面操作部からの操作画面に代替してＬＡＮ１６からの入力と置き換えてよい。尚この場合、入出力プラントデータ送受信部１０には図示省略したＬＡＮデータ送受信部を併設しているが必ずしもこれに限らず別置きとしてもよい。さらにまた画面処理部６は、画面データをその発生前後から動画として記憶する機能を兼ね備え、画面操作部１からの指令により、動画を画面表示部２、２ａに表示するようにしてもよい。
【００１９】
尚、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００２０】
１  画面操作部、２，２ａ  画面表示部、３  第１のシステムＳ／Ｗ群、
３ａ  第２のシステムＳ／Ｗ群、５，５ａ  データ処理部、６，６ａ  画面処理部、
７，７ａ  画面データファイル、８，８ａ  プラントデータファイル、
１１  プラントデータバス、１２  監視制御処理部、１３  記憶媒体、１４  計算機、
１６  ＬＡＮ、１００  プラント監視制御用マンマシン装置。
【図１】
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【図２】
2014081817.tif 000004
【図３】
2014081817.tif 000005