(57)【要約】【課題】原子炉内の制御棒の挿入・引抜操作およびその監視を行う制御棒操作監視システムについて、全体の機能確認や制御棒現場伝送装置単体の機能確認試験を行う際に、試験を効率的に運用する。【解決手段】制御棒操作監視システム５０における制御棒現場伝送装置２０は、制御棒駆動制御部２１と複数の制御棒個別制御部２２により構成され、制御棒駆動制御部２１を介して制御棒個別制御部２２へ入力される制御棒駆動指令に応じた制御棒３の位置変化を演算するソフトシミュレータ２３ｂが各々の制御棒個別制御部２２全てに予め内蔵されている。試験時にはソフトシミュレータ有効信号２７によりソフトシミュレータ２３ｂを有効にして、模擬制御棒位置信号２６を演算によって求め、制御棒位置信号２４として出力し、制御棒現場伝送装置２０の健全性や制御棒操作監視システム５０の健全性の判定に用いる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉の中央制御室にある上位制御装置より伝送される制御棒駆動指令に応じて原子炉内の複数の制御棒の挿入／引抜を制御する制御棒操作監視システムであって、
この制御棒操作監視システムは、制御棒統括制御部と、制御棒駆動制御部および前記複数の制御棒と同数の制御棒個別制御部を有する制御棒現場伝送装置と、モータ駆動制御部と、ブレーキ制御部とを備え、
前記制御棒現場伝送装置の前記制御棒個別制御部は、
伝送された前記制御棒駆動指令に応じて、前記モータ駆動制御部に対してモータ駆動指令を、前記ブレーキ制御部に対してブレーキ解除指令を送信するとともに、制御棒位置検出部から入力された制御棒位置信号を前記上位制御装置に向けて出力する第１制御部と、
伝送された前記制御棒駆動指令に応じた前記制御棒の位置を演算によって求め、この求めた制御棒位置を制御棒位置信号として前記上位制御装置に向けて出力する第２制御部とを有する
ことを特徴とする制御棒操作監視システム。
【請求項２】
請求項１に記載の制御棒操作監視システムにおいて、
前記制御棒個別制御部の前記第１制御部と前記第２制御部との切り換えを指示するための指令部を更に備えた
ことを特徴とする制御棒操作監視システム。
【請求項３】
原子炉の中央制御室にある上位制御装置より伝送される制御棒駆動指令に応じて原子炉内の複数の制御棒の挿入／引抜を制御する制御棒操作監視システムに設けられた制御棒個別制御部であって、
伝送された前記制御棒駆動指令に応じて、前記制御棒操作監視システム内のモータ駆動制御部に対してモータ駆動指令を、前記制御棒操作監視システム内のブレーキ制御部に対してブレーキ解除指令を送信するとともに、制御棒位置検出部から入力された制御棒位置信号を前記上位制御装置に向けて出力する第１制御部と、
伝送された前記制御棒駆動指令に応じた前記制御棒の位置を演算によって求め、この求めた制御棒位置を制御棒位置信号として前記上位制御装置に向けて出力する第２制御部とを有する
ことを特徴とする制御棒個別制御部。
【請求項４】
制御棒統括制御部と、制御棒駆動制御部および前記複数の制御棒と同数の制御棒個別制御部を有する制御棒現場伝送装置と、モータ駆動制御部と、ブレーキ制御部とを備え、原子炉の中央制御室にある上位制御装置より伝送される制御棒駆動指令に応じて原子炉内の複数の制御棒の挿入／引抜を制御する制御棒操作監視システムの試験方法であって、
前記制御棒個別制御部において、伝送された前記制御棒駆動指令に応じた前記制御棒の位置を演算によって求める第１工程と、
この第１工程で求めた制御棒位置から制御棒位置信号を求める第２工程と、
この第２工程で求めた制御棒位置信号と期待値とを比較することで前記制御棒操作監視システムが健全に機能しているか否かを判定する第３工程とを有する
ことを特徴とする制御棒操作監視システムの試験方法。
【請求項５】
請求項４に記載の制御棒操作監視システムの試験方法において、
前記第１工程では、前記複数の制御棒すべてに対して同一の制御棒駆動指令信号を入力し、
前記第３工程では、前記制御棒個別制御部において求められた前記複数の制御棒ごとの制御棒位置信号のバラつきが、前記複数の制御棒すべてで規定範囲の値に収まっているか否かを判定することで、前記制御棒操作監視システムが健全に機能しているか否かを判定する
ことを特徴とする制御棒操作監視システムの試験方法。
【請求項６】
請求項４に記載の制御棒操作監視システムの試験方法において、
前記第３工程では、前記制御棒個別制御部において求めた制御棒位置信号を前記上位制御装置に対して出力させ、この制御棒位置信号と期待値との比較結果を中央制御室の上位制御装置に設けられた表示部に前記制御棒ごとに表示させる
ことを特徴とする制御棒操作監視システムの試験方法。
【請求項７】
請求項４に記載の制御棒操作監視システムの試験方法において、
前記第１工程では、前記中央制御室から前記制御棒駆動指令を出力し、
前記第３工程では、前記制御棒個別制御部から出力された制御棒位置信号と前記期待値と一致するか否かを判定することで、前記制御棒操作監視システムが健全に機能しているか否かを判定する
ことを特徴とする制御棒操作監視システムの試験方法。
【請求項８】
請求項４に記載の制御棒操作監視システムの試験方法において、
前記第３工程では、記制御棒操作監視システム内に供えられた機器のうちの何れか一つの機器に異常を意図的に発生させ、その異常に対する前記制御棒操作監視システムの応答が異常内容に対して適切かどうかを判定することで、前記制御棒操作監視システムが健全に機能しているか否かを判定する
ことを特徴とする制御棒操作監視システムの試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所における原子炉内の制御棒の挿入・引抜操作およびその監視を行う制御棒操作監視システムおよび制御棒個別制御部ならびに制御棒操作監視システムの試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＦＭＣＲＤ機器シミュレータと呼ばれる装置を制御棒現場伝送装置の各アクチュエータや各センサとの入出力部分に接続し、モータ駆動制御部以下の入出力信号を模擬することで、制御棒個別制御部が一度に行える試験を増やし、実際の制御棒モータ駆動制御部および制御棒位置検出器との接続を不要とする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２３７４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
改良型沸騰水型原子炉（ＡＢＷＲ：Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｂｏｉｌｉｎｇ  Ｗａｔｅｒ  Ｒｅａｃｔｏｒ）等の沸騰水型原子炉や加圧水型原子炉等を備えた原子力発電所における原子炉の出力制御は、原子炉内の燃料集合体に対して複数の制御棒の挿入・引抜によって実現される。制御棒の駆動は、モータの回転運動を直線運動へ変換することにより、上下駆動を行わせることによって行っている。このモータを用いた制御棒駆動の移動速度などの制御には、制御棒駆動部と、この制御棒駆動部を監視制御する制御棒操作監視システムが用いられている。
【０００５】
このような制御棒操作監視システムは、一般的に、制御棒統括制御部、制御棒駆動制御部、制御棒個別制御部、モータ駆動制御部、ブレーキ制御部等によって構成されている。モータ駆動制御部は、インバータおよびインバータ制御部によって構成されており、電動機を制御するために用いられている。ブレーキ制御部は、保持ブレーキの動作を制御するために用いられている。
【０００６】
このような制御棒操作監視システムの全体の機能確認試験、または制御棒現場伝送装置単体の機能確認試験を行う場合、制御棒操作監視システムを構成する全ての制御装置間での入出力信号が正常に伝送されているかということの確認が必要となる。この確認試験での入出力信号には、制御対象である制御棒位置に係わる制御棒駆動指令および制御棒駆動指令に対応した制御棒位置信号が含まれるため、制御棒操作監視システム単体としての健全性確認は行うことができない。
【０００７】
このため、制御棒操作監視システム健全性確認のためには、モータと接続されたモータ駆動制御部、制御棒位置検出部およびブレーキ制御部と制御棒個別制御部との間へ実際に配線を行い、制御棒を駆動させた上で試験を行う必要がある。
【０００８】
ここで、制御棒個別制御部は、各々の制御棒に対して１対１で制御・監視信号の授受を行う。このため、例えばひとつの原子炉内部に２０５本の制御棒を有するような原子力発電所の場合、制御棒個別制御部は２０５個存在することになる。この場合、制御棒操作監視システムおよび制御棒現場伝送装置における伝送の機能確認を行うためには、制御棒個別制御部へ連なるモータおよびモータ駆動制御部、制御棒位置検出部、ブレーキ制御部の２０５組の配線を行う必要がある。このため、機能確認のためにすべての結線を行うことは検査員にとって時間や労力の面で大きな負担となっており、試験が実施できる環境が限られてしまうという欠点があった。
【０００９】
上述した特許文献１に開示された技術では、制御棒モータ駆動制御部および制御棒位置検出部の模擬信号の入出力を行う試験用の設備を必要とするうえ、試験用設備を使用する際には当該試験装置と制御棒個別制御部との配線が必要となる。したがって、試験装置を用いることにより試験時の省スペース化および配線作業頻度の削減による作業効率化を図ることはできる。しかし、依然として配線作業に対する検査員の労力、また試験装置製作のためのコストは無視できない水準のままとなる、との問題がある。
【００１０】
本発明は、原子炉内の制御棒の挿入・引抜操作およびその監視を行う制御棒操作監視システムについて、全体の機能確認や制御棒現場伝送装置単体の機能確認試験を行う際に、試験を効率的に運用することができる制御棒操作監視システムおよび制御棒個別制御部ならびに制御棒操作監視システムの試験方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、原子炉の中央制御室にある上位制御装置より伝送される制御棒駆動指令に応じて原子炉内の複数の制御棒の挿入／引抜を制御する制御棒操作監視システムであって、この制御棒操作監視システムは、制御棒統括制御部と、制御棒駆動制御部および前記複数の制御棒と同数の制御棒個別制御部を有する制御棒現場伝送装置と、モータ駆動制御部と、ブレーキ制御部とを備え、前記制御棒現場伝送装置の前記制御棒個別制御部は、伝送された前記制御棒駆動指令に応じて、前記モータ駆動制御部に対してモータ駆動指令を、前記ブレーキ制御部に対してブレーキ解除指令を送信するとともに、制御棒位置検出部から入力された制御棒位置信号を前記上位制御装置に向けて出力する第１制御部と、伝送された前記制御棒駆動指令に応じた前記制御棒の位置を演算によって求め、この求めた制御棒位置を制御棒位置信号として前記上位制御装置に向けて出力する第２制御部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば制御棒操作監視システム全体の機能確認や制御棒現場伝送装置単体の機能確認試験を行う際に、試験を効率的に運用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係わる制御棒操作監視システムと関連機器の概略構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係わる制御棒現場伝送装置におけるブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係わる制御棒現場伝送装置におけるブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係わる制御棒操作監視システムの試験方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係わる制御棒操作監視システムの試験方法の他の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の制御棒操作監視システムおよび制御棒個別制御部ならびに制御棒操作監視システムの試験方法の実施形態を、図１乃至図５を用いて説明する。なお、図１乃至図５においては、原子炉として沸騰水型原子力発電所に適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１５】
＜制御棒操作監視システムの構成例＞
図１は制御棒操作監視システム５０の内部構成および制御棒操作監視システム５０の制御対象を示すブロック図である。
【００１６】
図１において、原子炉１内には燃料集合体２および制御棒３が設置されている。
【００１７】
制御棒３は制御棒駆動部によって位置調整が行われ、燃料集合体２における核分裂反応の制御を行い、原子炉１が最適な出力を得るように構成されている。
【００１８】
制御棒駆動部は、モータ４と、制御棒３の位置を検出するための制御棒位置検出部６と、制御棒非駆動時において制御棒３を所定の位置で保持する機能を有しているブレーキ５とにより構成されている。制御棒駆動部では、モータ４の回転運動を直線運動に変換することにより制御棒３の挿入・引抜駆動を行い、ブレーキ５によって制御棒３の位置を保持する。
【００１９】
制御棒駆動部のモータ４は、たとえばステップモータまたは誘導電動機が採用された電動駆動源である。モータ４にステップモータを採用した場合、ステップモータの他に、ステップモータに連結されたボールスクリューネジ、ボールスクリューネジと噛み合うボールナット、およびボールナットに取り付けられて軸方向に伸びる連結棒が設けられている。そして、ステップモータが正転又は逆転することにより、制御棒３が炉心に向かう挿入駆動と、制御棒３が炉心から引き抜かれる引抜駆動とが可能となる。
【００２０】
ブレーキ５は、制御棒駆動部におけるモータ４の回転軸上に設置されている。
【００２１】
制御棒位置検出部６は、モータ４の回転軸に取り付けられており、回転軸の角度変化を検出し、制御棒３の上下位置の変化に対応した位置信号を制御棒操作監視システム５０内の制御棒個別制御部２２に対して出力する。
【００２２】
このような制御棒３の原子炉内の複数の制御棒の挿入／引抜を制御・監視するシステムとして、制御棒操作監視システム５０が設けられている。この制御棒操作監視システム５０は、制御棒統括制御部１０、制御棒駆動制御部２１および制御棒個別制御部２２を有する制御棒現場伝送装置２０、モータ駆動制御部３０、ブレーキ制御部４０等により構成されている。
【００２３】
制御棒統括制御部１０は、Ａ系およびＢ系と二重化されており、上位制御装置６０より伝送される制御棒駆動指令を、複数ある制御棒現場伝送装置２０のなかから適切な制御棒現場伝送装置２０へと伝える役割を担っている。
【００２４】
ここで、制御棒駆動指令は、上位制御装置６０より出力される指令であり、制御棒駆動に関わる複数の情報が含まれている。例えば、原子炉内で多数存在する制御棒のうちどの制御棒を選択しているのかという制御棒座標に関する情報、どのような動作モードで駆動するのかというモード選択に関する情報、挿入駆動か引抜駆動に関わる駆動方向選択についての情報などが含まれている。
【００２５】
次いで、制御棒現場伝送装置２０について図２を参照して以下説明する。図２は本実施形態における制御棒現場伝送装置２０の構成を示している。
【００２６】
制御棒現場伝送装置２０は、二重化された制御棒駆動制御部２１と、制御棒３毎に搭載され二重化された複数の制御棒個別制御部２２とを有しており、制御棒統括制御部１０から入力された制御棒駆動に関わる制御棒駆動指令を内部の制御棒駆動制御部２１へ伝送する。
【００２７】
制御棒駆動制御部２１は、制御棒統括制御部１０から入力された制御棒駆動指令を複数ある制御棒個別制御部２２のなかから適切な制御棒個別制御部２２へと伝える役割を担っている。
【００２８】
制御棒個別制御部２２は、第１制御部２３ａおよびソフトシミュレータ（第２制御部）２３ｂとを有している。制御棒個別制御部２２の第１制御部２３ａでは、制御棒駆動制御部２１より入力された制御棒駆動指令に応じて、モータ駆動制御部３０へとモータ駆動指令を送信するとともに、ブレーキ制御部４０に対してブレーキ解除指令を送信し、モータ４が駆動可能な状態とする。駆動指令が無い場合は、ブレーキ制御部４０へのブレーキ解除指令は送信されないため、モータ４の回転軸はブレーキ５によって固定され、制御棒３の位置が保持される。
【００２９】
また、制御棒個別制御部２２は、第１制御部２３ａにおいて、制御棒駆動に関わる指令送信だけではなく、制御棒３の位置に関する信号の授受も行う。制御棒３の位置は、モータ４の回転軸上に取り付けられた制御棒位置検出部６の出力により制御棒個別制御部２２によって計測される。制御棒個別制御部２２は、この制御棒位置検出部６からの制御棒位置に関する情報を、制御棒駆動制御部２１、制御棒統括制御部１０へと送信し、最終的に上位制御装置６０の表示部（不図示）を通して中央制御室内の操作員によって観測可能としている。
【００３０】
更に、制御棒個別制御部２２は、制御棒３の駆動状態の異常の検出を実施している。例えば、制御棒動作不整合の状態として、「ドリフト」と「スティック」が挙げられる。ドリフトとは制御棒駆動指令が出されていないのに制御棒位置が変化してしまう状態、スティックとは制御棒駆動指令が出ているのに制御棒位置が変化しない状態のことである。これらの不整合状態が生じた場合には、制御棒個別制御部２２は、これらの異常信号を制御棒駆動制御部２１を介して制御棒統括制御部１０へと伝送し、制御棒３の駆動を停止させる。
【００３１】
ソフトシミュレータ２３ｂについては後述する。
【００３２】
モータ駆動制御部３０は、インバータおよびインバータ制御部によって構成されており、制御棒現場伝送装置２０の制御棒個別制御装置２２より出力される制御棒駆動指令に基づいてモータ４を駆動する。
【００３３】
ブレーキ制御部４０は、制御棒現場伝送装置２０の制御棒個別制御部２２より出力されるブレーキ制御信号に基づいてブレーキ５の動作・解除のための電圧をブレーキ５へと供給する。
【００３４】
次に、モータ４にステップモータを採用した場合における制御棒３の操作手順について、図２を参照して以下簡単に説明する。
【００３５】
制御棒３の操作は、制御棒統括制御部１０を経由して出力される制御棒駆動指令によって行われる。この制御棒駆動指令は、制御棒駆動制御部２１を経て制御棒個別制御部２２に入力される。そして、制御棒駆動指令に基づいて、モータ駆動部３０への制御棒駆動指令、ブレーキ制御部４０へのブレーキ制御指令が制御棒個別制御部２２より出力される。ブレーキ制御部４０は、制御棒個別制御部２２からブレーキ制御指令を受け取るとブレーキ５を解除し、制御棒３の駆動を可能とする。また、モータ駆動制御部３０は、制御棒個別制御部２２から受け取った駆動指令から読み出したパルス信号に基づいてステップモータ４を回転させる。同時に、制御棒個別制御部２２は、制御棒位置検出器６から入力される電圧（位置信号）により制御棒３の現在位置を検出し、制御棒３が目標位置の手前に至るとモータ駆動制御部３０に対して周波数の低いパルス信号を出力させ、ステップモータ４の回転数を下げて制御棒の駆動速度を低下させるとともに、ステップモータ４が停止した後にブレーキ５を動作させる。
【００３６】
次いで、本実施形態特有の構成について図３を参照して以下説明する。図３は本実施形態における制御棒現場伝送装置２０の構成を示している。
【００３７】
図３において、制御棒現場伝送装置２０へ搭載される制御棒個別制御部２２には、上述のように、モータ４が駆動可能な状態とするとともに制御棒３の位置に関する信号の授受を行う第１制御部２３ａに加えて、ソフトシミュレータ２３ｂが内蔵されている。
【００３８】
このソフトシミュレータ２３ｂは、制御棒現場伝送装置２０へと入力されるソフトシミュレータ有効信号２７により起動される。ソフトシミュレータ２３ｂが起動されると、制御棒駆動指令が入力されても、モータ駆動制御部３０に対するモータ駆動指令およびブレーキ制御部４０に対するブレーキ解除指令は送信されない状態となる。また、制御棒位置検出部６より入力される制御棒位置信号２４に対しての診断・エラーステータスがすべて正常状態へと上書きされる。つまり、制御棒駆動指令が入力されているのに対して、制御棒位置が変化しない状態をスティックとして検出しないということである。
【００３９】
また、ソフトシミュレータ２３ｂは、制御棒個別制御部２２へ入力される制御棒駆動指令に対して、予測される制御棒位置変化を演算する。そして、この制御棒位置変化の演算結果を実際の制御棒位置検出部６より入力される制御棒位置情報（固定値）に対して加算し、演算結果を模擬制御棒位置信号２６として制御棒駆動制御部２１に対して出力する。この模擬制御棒位置信号２６は制御棒駆動制御部２１において制御棒位置信号２４に変換されて制御棒統括制御部１０へと送信され、上位制御装置６０の表示部を通して中央制御室内の操作員により確認される。
【００４０】
すなわち、制御棒個別制御部２２がソフトシミュレータ２３ｂを内蔵していることによって、制御棒個別制御部２２とモータ駆動制御部３０（モータ４）やブレーキ制御部４０（ブレーキ５）とを接続することなく、制御棒駆動指令２５に応じた制御棒位置信号２４を取得することが可能となる。
【００４１】
更に、制御棒操作監視システム５０として、第１制御部２３ａを無効とし、ソフトシミュレータ２３ｂを有効にするためのソフトシミュレータ有効信号２７を制御棒個別制御部２２に対して出力するための指令部６１が上位制御装置６０に設けられている。すなわち、指令部６１からのソフトシミュレータ有効信号２７の有無によって第１制御部２３ａとソフトシミュレータ２３ｂとが切り換えられるようになっている。
【００４２】
次に、本実施形態の制御棒操作監視システム５０の試験方法について、図４および図５を参照して以下説明する。試験内容は、大別すると、駆動指令信号入力に対する応答の健全性確認と、システム稼働時の異常発生に対する応答の健全性確認との２種類が挙げられる。
【００４３】
まず、駆動指令信号入力に対する応答の健全性確認の試験方法について図４を参照して説明する。図４は制御棒操作監視システム５０の駆動指令に対する健全性の確認試験を行うためのフローチャートを示している。
【００４４】
まず、上位制御装置６０の指令部６１を操作してソフトシミュレータ有効信号２７を出力し、制御棒統括制御部１０、制御棒現場伝送装置２０内の制御棒駆動制御部２１を介して制御棒個別制御部２２に対してソフトシミュレータ有効信号２７を入力する（ステップＳ１１）。これにより、以下接続される全ての制御棒現場伝送装置２０へ搭載される制御棒個別制御部２２におけるソフトシミュレータ２３ｂを有効の状態とする。
【００４５】
次いで、中央制御室の操作員が上位制御装置６０を用いて制御棒駆動指令を入力する（ステップＳ１２）。それに応じて、制御棒駆動指令が対応する制御棒個別制御部２２へと入力される。そして制御棒個別制御部２２では、ソフトシミュレータ２３ｂによって予測される制御棒位置変化が演算されて、制御棒位置検出部６より入力される制御棒位置情報（固定値）に対して加算され、模擬の制御棒位置信号２６が制御棒位置信号２４に変換されて上位制御装置６０へと入力される。
【００４６】
次いで、中央制御室の操作員は、上位制御装置６０の表示部に表示される入力された制御棒位置信号が、制御棒位置の期待値と一致するか否かを判定する（ステップＳ１３）。一致しないときは異常個所を特定した上で修理を行い（ステップＳ１４）、ステップＳ１２に処理を戻す。これに対して一致するときは制御棒駆動に関してシステムは正常に稼働していると判定（ステップＳ１５）し、処理を終了する。これにより、制御棒操作監視システム５０の健全性を確認することができる。
【００４７】
この健全性の確認試験の内容としては様々なバリエーションが考えられる。
【００４８】
例えば、ソフトシミュレータ２３ｂを有効状態としたうえで、上位制御装置６０から全ての制御棒個別制御部２２に対して同じ駆動指令を入力し、上位制御装置６０で確認される全ての制御棒位置信号が期待される制御棒位置信号と一致するか、またはバラつきが生じているとして、そのバラつきが規定範囲の値に収まっているか否か（例えば、規定偏差未満に収まっているか否か）ということを確認することがある。これにより、各制御棒個別制御部２２の個体差あるいは制御棒駆動制御部２１の個体差に関する確認を行うことができる。
【００４９】
この方法では、例えばある制御棒個別制御部２２で異常が生じている場合、上位制御装置６０では、１本の制御棒に関する位置信号が他と比べて異なる結果となるはずであり、制御棒個別制御部２２の異常個所の特定を行うことができる。また、制御棒駆動制御部２１で何らかの異常が生じている場合、当該制御棒駆動制御部以下に接続されている全ての制御棒個別制御部２２からの制御棒位置信号２４について、期待される制御棒位置信号とは異なる結果が得られるはずであり、制御棒駆動制御部２１の異常個所を特定することができる。
【００５０】
また、本実施形態においては、更に何らかの異常発生状態時における制御棒操作監視システム５０の応答の健全性についても確認することができる。これは、制御棒個別制御部２２におけるソフトシミュレータ２３ｂによって、制御棒位置信号２４が模擬されるのと同時にモータ４やブレーキ５での実駆動が無いことに伴い生じるエラーを全て正常状態に書き換えた状態となるため、制御棒操作監視システム５０は正常なシステムであるとみなせるためである。
【００５１】
以下、システム稼働時の異常発生に対する応答の健全性確認の試験方法について図５を参照して説明する。図５は、制御棒操作監視システム５０の何らかの異常発生状態における健全性確認試験を行うためのフローチャートを示している。
【００５２】
まず、上位制御装置６０の指令部６１を操作してソフトシミュレータ有効信号２７を出力し、制御棒統括制御部１０、制御棒現場伝送装置２０内の制御棒駆動制御部２１を介して制御棒個別制御部２２へとソフトシミュレータ有効信号２７を入力する（ステップＳ２１）。これにより、以下接続される全ての制御棒現場伝送装置２０へ搭載される制御棒個別制御部２２におけるソフトシミュレータ２３ｂを有効の状態とする。
【００５３】
次いで、ある制御棒現場伝送装置２０の電源を切断する（ステップＳ２２）。そして中央制御室の操作員は、上位制御装置６０において通知される異常信号、すなわち異常状態に対するシステムの応答が異常内容に対して適切であるか否か（例えば、電源断に伴う異常信号が制御棒統括制御部１０を介して上位制御装置６０へときちんと入力されているか否か）を判定する（ステップＳ２３）。適切でないときは異常個所を特定した上で修理を行い（ステップＳ２４）、ステップＳ２２に処理を戻す。これに対して適切であると判定されるときはシステム稼働時の異常発生に対する応答は健全であると判定（ステップＳ１５）し、処理を終了する。これにより、異常が生じた場合における制御棒操作監視システム５０の健全性を確認することができる。
【００５４】
上述した本実施形態では、制御棒操作監視システム５０における制御棒現場伝送装置２０は、制御棒駆動制御部２１と複数の制御棒個別制御部２２により構成され、制御棒駆動制御部２１を介して制御棒個別制御部２２へ入力される制御棒駆動指令に応じた制御棒３の位置変化を演算するソフトシミュレータ２３ｂが各々の制御棒個別制御部２２全てに予め内蔵されている。そして、試験時にはソフトシミュレータ有効信号２７によりソフトシミュレータ２３ｂを有効にして、模擬制御棒位置信号２６を演算によって求め、制御棒位置信号２４として出力し、制御棒現場伝送装置２０の健全性や制御棒操作監視システム５０の健全性を判定する。
【００５５】
これにより、制御棒現場伝送装置２０内部で制御棒駆動指令に応じた制御棒位置信号２４の出力が可能となるため、制御棒操作監視システム５０では、モータ４や、ブレーキ５との接続を行わずに、システム全体としての機能確認を制御棒操作監視システム５０単体で実施することができるようになる。このため、制御棒現場伝送装置２０の機能確認が制御棒現場伝送装置２０単体で実施可能となることに加え、制御棒操作監視システム５０全体としての健全性確認でも数百組にもおよぶモータ４やブレーキ５との配線を行うことなく実施可能となり、試験作業の大幅な合理化を図ることができる。
【００５６】
また、ソフトシミュレータ２３ｂが制御棒個別制御部２２に搭載されていることで、最も制御棒３に近い制御部において模擬制御棒位置信号２６を演算することができ、上位制御装置６０と制御棒個別制御部２２との間に存在する装置は通常の制御によって健全性の確認を行うことができるとともに、あいだに配置された装置全ての健全性を評価できるため、効率よく健全性の試験を行うことができる。
【００５７】
なお、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限り、その他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論言うまでもない。上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために装置およびシステムの構成を詳細且つ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【００５８】
例えば、ソフトシミュレータ有効信号２７を出力する指令部６１が中央制御室の上位制御装置６０に設けられている場合について説明したが、指令部の設置位置はこれに限られず、制御棒現場伝送装置２０に持ち運び可能なスイッチボックスを直接つなぎ、このスイッチボックスから制御棒個別制御部２２に対してソフトシミュレータ有効信号２７を出力することができる。
【００５９】
また、ソフトシミュレータ２３ｂが制御棒個別制御部２２に搭載されている態様について説明したが、このソフトシミュレータ２３ｂは、（１）モータ駆動制御部３０に対するモータ駆動指令およびブレーキ制御部４０に対するブレーキ解除指令を送信しないようにする、（２）制御棒位置検出部６より入力される制御棒位置信号２４に対しての診断・エラーステータスがすべて正常状態へと上書きする、（３）制御棒個別制御部２２へ入力される制御棒駆動指令に応じて、予測される制御棒位置変化を演算し、実際の制御棒位置検出部６より入力される制御棒位置情報（固定値）に対して加算し、演算結果を模擬の制御棒位置信号２６として出力する、の３つの手順を実施するプログラムとして、既存の制御棒個別制御部２２にロードし、試験時に実行することによっても、上述した実施態様と同様の効果が得られる。
【００６０】
更に、ソフトシミュレータ２３ｂが、予測される制御棒位置変化の演算値を実際の制御棒位置検出部６より入力される制御棒位置情報（固定値）に加算して模擬制御棒位置信号２６を求める態様について説明したが、制御棒駆動信号の内容に応じた模擬制御棒位置信号のテーブルを予め記憶しておき、入力された制御棒駆動信号に応じた模擬制御棒位置信号をテーブルから呼び出して出力することも可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１…原子炉、
２…燃料集合体、
３…制御棒、
４…モータ、
５…ブレーキ、
６…制御棒位置検出部、
１０…制御棒統括制御部、
２０…制御棒現場伝送装置、
２１…制御棒駆動制御部、
２２…制御棒個別制御部、
２３ａ…第１制御部、
２３ｂ…ソフトシミュレータ（第２制御部）、
２４…制御棒位置信号、
２５…制御棒駆動指令、
２６…模擬制御棒位置信号、
２７…ソフトシミュレータ有効信号、
３０…モータ駆動制御部、
４０…ブレーキ制御部、
５０…制御棒操作監視システム、
６０…上位制御装置、
６１…指令部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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