(57)【要約】【課題】プラント機器を監視制御する複数台の機器ＩＯ部に異常が発生した場合、１台の待機系ＩＯ部で各機器ＩＯ部をバックアップするプラント機器の監視制御装置を提供する。【解決手段】主ＩＯ部２のポーリング信号を入力する機器ＩＯ部４は、第一機器６の運転データを演算した応答データを主ＩＯ部２に出力し、主ＩＯ部２は応答データが正常と判定の場合、次の順番の機器ＩＯ部４Ａに応答データを要求し、応答データを異常と判定した場合、または機器ＩＯ部４が自己診断によって異常と検出した場合、該当する機器ＩＯ部４を待機系ＩＯ部３に切り替えることで異常発生対応の機器ＩＯ部４を待機系ＩＯ部３が監視制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント機器の監視制御装置であって、
中央監視制御部につながる主ＩＯ部には、待機系ＩＯ部と複数の機器ＩＯ部と、
前記複数の機器ＩＯ部に共通して接続された共通切替スイッチ部を介して複数のプラント機器が設けられ、前記複数の機器ＩＯ部はそれぞれに対応した前記プラント機器を監視制御し、
前記主ＩＯ部が出力するポーリングを、順番に実施するためのポーリング信号を入力する前記機器ＩＯ部は、前記プラント機器の運転データを演算した応答データを前記主ＩＯ部に出力し、
前記主ＩＯ部は、前記応答データが正常であると判定した場合、次の順番の機器ＩＯ部に応答データの提出を要求するとともに、前記応答データが異常であると判定した場合、または前記機器ＩＯ部の自己診断による異常発生信号を入力した場合に、切替信号を前記待機系ＩＯ部に出力して前記異常発生に該当する機器ＩＯ部を前記待機系ＩＯ部に切り替え、
前記待機系ＩＯ部によって、前記異常発生の前記機器ＩＯ部に対応する前記プラント機器を監視制御するプラント機器の監視制御装置。
【請求項２】
前記主ＩＯ部は、前記応答データが異常であると判定した場合、または前記機器ＩＯ部の自己診断による異常発生信号を入力した場合に、切替信号を前記共通切替スイッチ部に出力して、前記異常発生に該当する機器ＩＯ部を前記待機系ＩＯ部に切り替える請求項１に記載のプラント機器の監視制御装置。
【請求項３】
前記ポーリング信号は非同期であるとともに、前記ポーリング実施の順番は、前記主ＩＯ部の記憶部に格納されている請求項１または請求項２に記載のプラント機器の監視制御装置。
【請求項４】
前記待機系ＩＯ部に切り替えられた後の、前記待機系ＩＯ部の監視制御する対応の前記プラント機器名は、前記主ＩＯ部の記憶部に格納される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプラント機器の監視制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原子力発電等におけるプラント機器の監視制御装置に関するもので、特に監視制御装置の相互バックアップを行う冗長システムに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば原子力発電プラントにおいて、検出器および操作器などの情報からプラントの制御を行うディジタル式制御システムであって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）カードおよびＩＯ（Ｉｎｐｕｔ  Ｏｕｔｐｕｔ）マスタカードを含む演算部と、ＩＯマスタカードに接続された入出力部とを備えた制御装置を複数個配置したものにおいて、複数個の制御装置の入出力部の数だけＩＯマスタカードを演算部の各々に配置し、該演算部が各制御装置の入出力部の全てをアクセスする冗長機能を備えた技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−５８４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、原子力発電プラントのより安定した運転制御方式の採用により、制御対象機器の増加傾向に伴い、上記特許文献１に開示された技術を適用しようとすると、入出力部の数に応じてＩＯマスタカードが配置された構成、つまり全ての制御装置を二重化する必要があるので、制御装置の大型化、複雑化およびコスト高となるという問題点がある。
【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、各機器ＩＯ部を相互にバックアップ可能とする待機系ＩＯ部を備えた構成を採用することで冗長機器数を削減した小型化、低コスト化したプラント機器の監視制御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】
この発明のプラント機器の監視制御装置は、プラント機器の監視制御装置であって、
中央監視制御部につながる主ＩＯ部には、待機系ＩＯ部と複数の機器ＩＯ部と、
前記複数の機器ＩＯ部に共通して接続された共通切替スイッチ部を介して複数のプラント機器が設けられ、前記複数の機器ＩＯ部はそれぞれに対応した前記プラント機器を監視制御し、
前記主ＩＯ部が出力するポーリングを、順番に実施するためのポーリング信号を入力する前記機器ＩＯ部は、前記プラント機器の運転データを演算した応答データを前記主ＩＯ部に出力し、
前記主ＩＯ部は、前記応答データが正常であると判定した場合、次の順番の機器ＩＯ部に応答データの提出を要求するとともに、前記応答データが異常であると判定した場合、または前記機器ＩＯ部の自己診断による異常発生信号を入力した場合に、切替信号を前記待機系ＩＯ部に出力して前記異常発生に該当する機器ＩＯ部を前記待機系ＩＯ部に切り替え、
前記待機系ＩＯ部によって、前記異常発生の前記機器ＩＯ部に対応する前記プラント機器を監視制御するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係るプラント機器の監視制御装置は、上記のような構成を採用しているので、冗長機器数が削減された小型化かつ低コスト化した装置となり、かつメンテナンスも簡素化されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１のプラント機器の監視制御装置を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１の動作を示すフローチャート図である。
【図３】実施の形態１の動作を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１は例えば原子力発電プラントにおけるプラント機器の監視制御装置１００を示すブロック図である。
図１において、中央監視制御部１には主ＩＯ部２が接続されているとともに、この主ＩＯ部２からバス配線５０を介して、１台の待機系ＩＯ部３と、複数台の機器ＩＯ部である第一機器ＩＯ部４、第二機器ＩＯ部４Ａ、第三機器ＩＯ部４Ｂ〜第Ｎ機器ＩＯ部４Ｎが接続されている。
また、上記待機系ＩＯ部３および第一機器ＩＯ部４〜第Ｎ機器ＩＯ部４Ｎが、共通して接続される共通切替スイッチ部５が設けられているとともに、この共通切替スイッチ部５を介してプラント機器に相当する第一機器６、第二機器７、第三機器８〜第Ｎ機器９が接続されている。
【００１０】
主ＩＯ部２には、ロジック・演算部２１、指令部２２、異常判定部２３、記憶部２４、切替部２５が設けられている。待機系ＩＯ部３には、演算部３１、異常検出部３２、第一機器６〜第Ｎ機器９との入出力部３３が設けられている。図１に示すように第一機器ＩＯ部４〜第Ｎ機器ＩＯ部４Ｎは同一の構成要素を備えており、その構成を複数の機器ＩＯ部を代表して第一機器ＩＯ部４で説明する。
第一機器ＩＯ部４は、演算部４１、異常検出部４２、入出力部４３が設けられているとともに、共通切替スイッチ部５を介して第一機器６の称呼名である例えば”センサ”に接続されている。尚、第二機器ＩＯ部４Ａは第二機器７の称呼名である例えば”スイッチ”に、第三機器ＩＯ部４Ｂは第三機器８の称呼名である例えばバルブに、第Ｎ機器ＩＯ部４Ｎは第Ｎ機器の称呼名である”Ｎ”に接続されている。
【００１１】
次に、監視制御装置１００の上記各構成部材が正常に動作時の状態を説明する。尚、以下の複数の機器ＩＯ部の動作は第一機器ＩＯ部４で代表して説明する。
主ＩＯ部２は、中央監視制御部１からの制御指令信号を入力する。ロジック・演算部２１は所定のロジックに基づき第一機器ＩＯ部４に上記指令を共通切替スイッチ部５を介して第一機器６に出力する。上記指令に基づく第一機器６の運転データは、第一機器ＩＯ部４で読み込まれ、演算部４１は演算（例えば、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ）変換）した結果を主ＩＯ部２に出力する。主ＩＯ部２のロジック・演算部２１で必要な演算処理後のデータは、中央監視制御部１に送信後、表示される。
【００１２】
次に、主ＩＯ部２とそれにつながる複数の機器ＩＯ部との通信において、主ＩＯ部２から複数の機器ＩＯ部に対して、規則的にデータの送信要求を確認するいわゆるポーリング時の動作に関し、図２、図３に示すフローチャートに基づき説明する。ここでも複数の機器ＩＯ部４〜４Ｎを第一機器ＩＯ部４が代表してその動作説明を行うものであり、また、ＳＴとはステップの略である。尚、以下に説明する第一機器ＩＯ部４のＳＴ１２〜ＳＴ１９の処理は、引き続き順に第二機器ＩＯ部４Ａ〜第Ｎ機器ＩＯ部４Ｎにおいても同様に実行され、第Ｎ機器ＩＯ部４Ｎによる処理後は第一機器ＩＯ部４に戻り、繰り返し処理されるものである。
ＳＴ１１．主ＩＯ部２の記憶部２４に記憶されているポーリング順に従い、指令部２２は第一機器ＩＯ部４〜第Ｎ機器ＩＯ部４Ｎに、非同期のポーリング信号を出力する。
ＳＴ１２．ポーリング順番の１番目に該当する第一機器ＩＯ部４は、入出力部４３を介しポーリング信号を入力すると、以下のＳＴ１３、またはＳＴ１５の動作を行う。
ＳＴ１３．第一機器ＩＯ部４は接続された第一機器６の出力する運転データを入力し、演算部４１で演算、所定の応答データを作成して主ＩＯ部２に出力する。
ＳＴ１４．主ＩＯ部２の異常判定部２３はＳＴ１３で出力された応答データの健全性をチェックし、正常と判定した場合、上記ＳＴ１２に戻り、次のポーリング順序の２番目に該当する第二機器ＩＯ部４ＡがＳＴ１３の動作を行い、主ＩＯ部２は応答データの健全性のチェックを行い、正常と判定した場合は上記動作を記憶部２４に記憶されたポーリング順序に従って、第Ｎ機器ＩＯ部４Ｎに到るまで継続する。また、異常と判定した場合は、ＳＴ１６に進む。
ＳＴ１５．第一機器ＩＯ部４の異常検出部４２は、自己診断によって自装置系（第一機器ＩＯ部４〜共通切替スイッチ部５〜第一機器６）に異常発生を検出した場合、異常検出信号を主ＩＯ部２に出力する。
ＳＴ１６．上記ＳＴ１４での異常と判定された場合、または上記ＳＴ１５の異常検出信号を入力する主ＩＯ部２の異常判定部２３は、異常発生と判定する。
ＳＴ１７．ＳＴ１６の結果から主ＩＯ部２の切替部２５は、第一機器ＩＯ部４から待機系ＩＯ部３に切り替える切替信号を指令部２２を介し出力するとともに、前記主ＩＯ部２の記憶部２４に前記待機系ＩＯ部３に切り替わったことおよびプラント機器の故障等の履歴を含むプラント機器名を格納する。
ＳＴ１８．上記ＳＴ１７の切替信号を入力する待機系ＩＯ部３は、第一機器６の監視制御を行う。
ＳＴ１９．主ＩＯ部２はＳＴ１７による切替結果、および異常検出信号を、中央監視制御部１に出力するとともに、中央監視制御部１は、異常発生の表示を行うとともに、記憶部２４に切替結果が格納される。
【００１３】
尚、上記ＳＴ１７において主ＩＯ部２の指令部２２は、切替信号を第一機器ＩＯ部４から待機系ＩＯ部３に切り替えるよう出力することを示したが、これに代替して、切替信号を共通切替スイッチ部５に出力して、異常発生した第一機器ＩＯ部４から待機系ＩＯ部３に切り替えてもよい。
【００１４】
以上のように、この実施の形態１によるプラント機器の監視制御装置１００は、複数の機器ＩＯ部４〜４Ｎに共通切替スイッチ部５を介して接続される第一機器６〜第Ｎ機器９に対して、１台の待機系ＩＯ部３が設けられた、すなわち冗長機器数を１台とした構成を採用しているので、小型化され、低コスト化したプラント機器の監視制御装置１００となる。また、主ＩＯ部２の記憶部２４は待機系ＩＯ部３に切り替えられたことおよびプラント機器名を記憶するので、メンテナンス時等に中央監視制御部１にて確認することなく現場サイトに近い主ＩＯ部２にて切替の現象と機器名とを確認できるという効果もある。尚、この実施の形態１では共通切替スイッチ部５を図１に示すように一体的構成のものとしているか、この構造に限らず、数個に分割した共通切替スイッチ部５としてもよい。
【００１５】
尚、本発明は、その発明の範囲内において、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】
【００１６】
２  主ＩＯ部、３  待機系ＩＯ部、４  第一機器ＩＯ部、４Ａ  第二機器ＩＯ部、
４Ｂ  第三機器ＩＯ部、４Ｎ  第Ｎ機器ＩＯ部、５  共通切替スイッチ部、
６  第一機器、７  第二機器、８  第三機器、９  第Ｎ機器、２１  ロジック・演算部、２３  異常判定部、２４  記憶部、２５  切替部、４１  演算部、４２  異常検出部、
１００  プラント機器の監視制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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