(57)【要約】【課題】プラントの緊急運転機能と運転訓練機能との切り替えを行うことが可能な運転切替装置を提供する。【解決手段】一の実施形態によれば、運転切替装置は、プラントを運転するための処理を行う処理部を備える。さらに、前記運転切替装置は、前記プラントの運転訓練用の運転訓練装置が動作状態か否かを示す第１信号と、前記プラントの運転訓練の許可操作が入力されたか否かを示す第２信号と、前記プラントが事故状態か否かを示す第３信号とを受信する第１および第２の信号転送部を備える。さらに、前記第１の信号転送部は、前記第１から第３信号の少なくともいずれかに応じて、前記処理部からの信号を前記運転訓練装置または前記プラント内の機器に転送する。さらに、前記第２の信号転送部は、前記第１から第３信号の少なくともいずれかに応じて、前記運転訓練装置または前記プラント内の機器からの信号を前記処理部に転送する。【選択図】図１
2015203649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントを運転するための処理を行う処理部と、
前記プラントの運転訓練用の運転訓練装置が動作状態か否かを示す第１信号と、前記プラントの運転訓練の許可操作が入力されたか否かを示す第２信号と、前記プラントが事故状態か否かを示す第３信号とを受信する第１および第２の信号転送部とを備え、
前記第１の信号転送部は、前記第１から第３信号の少なくともいずれかに応じて、前記処理部からの信号を前記運転訓練装置または前記プラント内の機器に転送し、
前記第２の信号転送部は、前記第１から第３信号の少なくともいずれかに応じて、前記運転訓練装置または前記プラント内の機器からの信号を前記処理部に転送する、
運転切替装置。
【請求項２】
前記第１の信号転送部は、
前記運転訓練装置が動作状態であること、前記許可操作が入力されたこと、および前記プラントが事故状態でないことを前記第１、第２、および第３信号が示す場合に、前記処理部からの信号を前記運転訓練装置に転送し、
前記運転訓練装置が動作状態でないこと、前記許可操作が入力されていないこと、または前記プラントが事故状態であることを前記第１、第２、または第３信号が示す場合に、前記処理部からの信号を前記プラント内の機器に転送する、
請求項１に記載の運転切替装置。
【請求項３】
前記第２の信号転送部は、
前記運転訓練装置が動作状態であること、前記許可操作が入力されたこと、および前記プラントが事故状態でないことを前記第１、第２、および第３信号が示す場合に、前記運転訓練装置からの信号を前記処理部に転送し、
前記運転訓練装置が動作状態でないこと、前記許可操作が入力されていないこと、または前記プラントが事故状態であることを前記第１、第２、または第３信号が示す場合に、前記プラント内の機器からの信号を前記処理部に転送する、
請求項１または２に記載の運転切替装置。
【請求項４】
前記運転切替装置は、前記プラントを制御する制御装置である、請求項１から３のいずれか１項に記載の運転切替装置。
【請求項５】
前記運転切替装置は、前記プラントを制御する制御装置用の端末として機能する操作表示装置である、請求項１から３のいずれか１項に記載の運転切替装置。
【請求項６】
前記処理部から前記プラント内の機器に転送される信号を格納する第１バッファと、
前記プラント内の機器から前記処理部に転送される信号を格納する第２バッファと、
前記処理部から前記運転訓練装置に転送される信号を格納する第３バッファと、
前記運転訓練装置から前記処理部に転送される信号を格納する第４バッファと、
を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の運転切替装置。
【請求項７】
前記運転切替装置は、前記プラントの緊急時には第１のネットワークを信号の送受信に使用し、前記プラントの運転訓練時には第２のネットワークを信号の送受信に使用する、請求項１から６のいずれか１項に記載の運転切替装置。
【請求項８】
前記第１および第２のネットワークには、第１の電源装置から前記第１のネットワークへの電力の供給と、第２の電源装置から前記第２のネットワークへの電力の供給の一方をオンに他方をオフに切り替えるネットワーク切替装置が設けられている、請求項７に記載の運転切替装置。
【請求項９】
プラントの運転訓練用の運転訓練装置が動作状態か否かを示す第１信号と、前記プラントの運転訓練の許可操作が入力されたか否かを示す第２信号と、前記プラントが事故状態か否かを示す第３信号とを受信し、
前記第１から第３信号の少なくともいずれかに応じて、前記プラントを運転するための処理を行う処理部からの信号を前記運転訓練装置または前記プラント内の機器に転送し、
前記第１から第３信号の少なくともいずれかに応じて、前記運転訓練装置または前記プラント内の機器からの信号を前記処理部に転送する、
ことを含む運転切替方法。
【請求項１０】
プラントを制御する制御装置と、
前記制御装置用の端末として機能する操作表示装置と、
前記プラントの運転訓練用の運転訓練装置とを備え、
前記制御装置または前記操作表示装置は、
前記プラントを運転するための処理を行う処理部と、
前記運転訓練装置が動作状態か否かを示す第１信号と、前記プラントの運転訓練の許可操作が入力されたか否かを示す第２信号と、前記プラントが事故状態か否かを示す第３信号とを受信する第１および第２の信号転送部とを備え、
前記第１の信号転送部は、前記第１から第３信号の少なくともいずれかに応じて、前記処理部からの信号を前記運転訓練装置または前記プラント内の機器に転送し、
前記第２の信号転送部は、前記第１から第３信号の少なくともいずれかに応じて、前記運転訓練装置または前記プラント内の機器からの信号を前記処理部に転送する、
緊急時プラント制御システム。
【請求項１１】
前記プラントの緊急時に信号の送受信用に使用するための第１のネットワークと、
前記プラントの運転訓練時に信号の送受信用に使用するための第２のネットワークと、
を備える請求項１０に記載の緊急時プラント制御システム。
【請求項１２】
第１の電源装置から前記第１のネットワークへの電力の供給と、第２の電源装置から前記第２のネットワークへの電力の供給の一方をオンに他方をオフに切り替えるネットワーク切替装置を備える、請求項１１に記載の緊急時プラント制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、運転切替装置、運転切替方法、および緊急時プラント制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力プラントの運転訓練は、プラント運転を阻害しないように実施することが求められる。そのため、原子力プラントでは、通常のプラント運転を行う中央制御室を設置する建屋とは別に訓練専用の建屋を設け、この建屋に中央制御室に設置した設備と同じ機能を有する設備を設置している。そして、この設備を用いることにより原子力プラントの運転訓練を実施している。
【０００３】
また、プラント運転用の実機プラント制御盤とそのシミュレータとをオンラインで接続し、実機プラント制御盤の操作情報に従う状態変化をシミュレータ内で模擬するプラント運転訓練システムも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２３１１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
原子力プラントの新規制基準（重大事故対策）では、シビアアクシデント対策やテロ対策のための特定重大事故等対処施設として、緊急時に運転可能な制御室の整備が要求されている。この新規制基準を考慮した一般的な原子力プラントの制御機構を、図７に示す。
【０００６】
図７は、一般的な原子力プラントの制御機構の例を示す概略図である。
【０００７】
図７の制御機構は、原子力プラント内の原子炉格納容器１００等を制御するための機構として、中央制御室１１０内に設置されたプラント制御システム１１１と、緊急制御室１２０内に設置された緊急時プラント制御システム１２１とを備えている。プラント制御システム１１１は、プラントの通常運転用の現場機器１１２および検出機器１１３に接続されている。一方、緊急時プラント制御システム１２１は、プラントの緊急時用の現場機器１２２および検出機器１２３に接続されている。
【０００８】
通常運転時には、中央制御室１１０内のプラント制御システム１１１が、通常運転用の検出機器１１３により検出されるプラント状態を監視し、通常運転用の現場機器１１２を操作してプラントの運転を実施する。
【０００９】
これに対し、プラント制御システム１１１、通常運転用の現場機器１１２、および通常運転用の検出機器１１３の機能が緊急事態により喪失された場合を想定し、通常運転用の設備とは独立して、緊急時に運転可能な緊急時プラント制御システム１２１、緊急時用の現場機器１２２、および緊急時用の検出機器１２３が設置されている。
【００１０】
緊急時には、緊急制御室１２０内の緊急時プラント制御システム１２１が、緊急時用の検出機器１２３により検出されるプラント状態を監視し、緊急時用の現場機器１２２を操作してプラントの運転を継続実施する。
【００１１】
緊急時プラント制御システム１２１は、緊急時のみ運用されるものであり運用機会が少ないことから、通常時の訓練により対応者の習熟を図ることが必要である。加えて、対応者は、緊迫した状況下での的確な意思決定や対応操作が求められることから、緊急制御室１２０の設備を実際に用いて緊急時に近い状態で訓練を行うことが必要となる。
【００１２】
また、通常運転時には緊急時プラント制御システム１２１は使用されない設備であることから、これを訓練に用いることが合理的である。しかしながら、緊急時プラント制御システム１２１を訓練のために操作する場合、緊急時用の現場機器１２２を動作させると実プラント運転に影響が及ぶ可能性があり、これを避けることが必要となる。
【００１３】
そこで、本発明は、プラントの緊急運転機能と運転訓練機能との切り替えを行うことが可能な運転切替装置、運転切替方法、および緊急時プラント制御システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
一の実施形態によれば、運転切替装置は、プラントを運転するための処理を行う処理部を備える。さらに、前記運転切替装置は、前記プラントの運転訓練用の運転訓練装置が動作状態か否かを示す第１信号と、前記プラントの運転訓練の許可操作が入力されたか否かを示す第２信号と、前記プラントが事故状態か否かを示す第３信号とを受信する第１および第２の信号転送部を備える。さらに、前記第１の信号転送部は、前記第１から第３信号の少なくともいずれかに応じて、前記処理部からの信号を前記運転訓練装置または前記プラント内の機器に転送する。さらに、前記第２の信号転送部は、前記第１から第３信号の少なくともいずれかに応じて、前記運転訓練装置または前記プラント内の機器からの信号を前記処理部に転送する。
【００１５】
また、別の実施形態によれば、運転切替方法は、プラントの運転訓練用の運転訓練装置が動作状態か否かを示す第１信号と、前記プラントの運転訓練の許可操作が入力されたか否かを示す第２信号と、前記プラントが事故状態か否かを示す第３信号とを受信することを含む。さらに、前記方法は、前記第１から第３信号の少なくともいずれかに応じて、前記プラントを運転するための処理を行う処理部からの信号を前記運転訓練装置または前記プラント内の機器に転送することを含む。さらに、前記方法は、前記第１から第３信号の少なくともいずれかに応じて、前記運転訓練装置または前記プラント内の機器からの信号を前記処理部に転送することを含む。
【００１６】
また、別の実施形態によれば、緊急時プラント制御システムは、プラントを制御する制御装置と、前記制御装置用の端末として機能する操作表示装置と、前記プラントの運転訓練用の運転訓練装置とを備える。さらに、前記制御装置または前記操作表示装置は、前記プラントを運転するための処理を行う処理部と、前記運転訓練装置が動作状態か否かを示す第１信号と、前記プラントの運転訓練の許可操作が入力されたか否かを示す第２信号と、前記プラントが事故状態か否かを示す第３信号とを受信する第１および第２の信号転送部とを備える。さらに、前記第１の信号転送部は、前記第１から第３信号の少なくともいずれかに応じて、前記処理部からの信号を前記運転訓練装置または前記プラント内の機器に転送する。さらに、前記第２の信号転送部は、前記第１から第３信号の少なくともいずれかに応じて、前記運転訓練装置または前記プラント内の機器からの信号を前記処理部に転送する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プラントの緊急運転機能と運転訓練機能との切り替えを行うことが可能な運転切替装置、運転切替方法、および緊急時プラント制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態の緊急時プラント制御システムの構成を示す図である。
【図２】第２実施形態の緊急時プラント制御システムの構成を示す図である。
【図３】第３実施形態の緊急時プラント制御システムの構成を示す図である。
【図４】第４実施形態の緊急時プラント制御システムの構成を示す図である。
【図５】第５実施形態の緊急時プラント制御システムの構成を示す図である。
【図６】第６実施形態の緊急時プラント制御システムの構成を示す図である。
【図７】一般的な原子力プラントの制御機構の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１から図６において、図７と同一または類似の構成には同一の符号を付し、図７の説明と重複する説明は省略する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の緊急時プラント制御システム１２１の構成を示す図である。本実施形態の緊急時プラント制御システム１２１は、操作表示装置１と、制御装置２と、運転訓練装置３と、制御ネットワーク５とを備えている。
【００２１】
操作表示装置１は、制御装置２用の端末として機能する。操作表示装置１は、プラント情報を運転員に提示するための表示装置と、運転員がキーボード、マウス、スイッチ等の操作を行うための操作装置とを備えている。本実施形態において、運転員は、プラントの運転訓練時には操作表示装置１を使用して運転訓練を行うことができ、プラントの緊急時には操作表示装置１を使用して緊急運転を行うことができる。
【００２２】
制御装置２は、プラントを制御する装置であり、緊急時用の現場機器１２２および検出機器１２３に接続されている。制御装置２は、操作表示装置１からの操作指令と検出機器１２３からのプラント状態情報とに基づいて、ポンプやバルブなどを含む現場機器１２２を制御するための指令信号を出力する。本実施形態の制御装置２は、後述する３種類の信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の少なくともいずれかに応じて、プラントの運転訓練と緊急運転との切り替えを行う。本実施形態の制御装置２は、運転切替装置の例である。また、現場機器１２２と検出機器１２３は、プラント内の機器の例である。
【００２３】
運転訓練装置３は、プラントの運転訓練用の装置であり、プラントの動作を模擬する機能を有している。
【００２４】
制御ネットワーク５は、緊急時プラント制御システム１２１内の通信ネットワークであり、操作表示装置１、制御装置２、および運転訓練装置３に接続されている。制御ネットワーク５は例えば、操作表示装置１から制御装置２への操作指令信号の伝送や、制御装置２から操作表示装置１へのプラント状態信号の伝送に使用される。
【００２５】
次に、操作表示装置１、制御装置２、および運転訓練装置３の構成について詳細に説明する。
【００２６】
［操作表示装置１］
操作表示装置１は、操作表示部１１と、操作表示ロジック部１２と、第１バッファ１３と、第２バッファ１４とを備えている。
【００２７】
操作表示部１１は、上述の表示装置と操作装置とを含むブロックである。操作表示ロジック部１２は、種々の情報処理を行うブロックであり、例えば、操作表示部１１での操作に基づき指令信号を作成し、プラント状態情報に基づき操作表示部１１の表示信号を作成する。本実施形態の操作表示ロジック部１２は、プラントの運転訓練時および緊急時において、運転訓練および緊急運転のための種々の表示処理や操作処理を行う。
【００２８】
第１バッファ１３は、操作表示ロジック部１２から制御装置２に送信される指令信号等を格納するために使用される。第２バッファ１４は、制御装置２から受信したプラント状態信号等を格納して操作表示ロジック部１２に提供するために使用される。
【００２９】
［制御装置２］
制御装置２は、制御ロジック部２１と、第１バッファ２２と、第２バッファ２３と、第３バッファ２４と、第４バッファ２５と、第１の信号転送部２６と、第２の信号転送部２７とを備えている。
【００３０】
制御ロジック部２１は、種々の情報処理を行うブロックであり、制御ネットワーク５を介した信号送受信機能と、プラントの制御のための演算機能とを有している。本実施形態の制御ロジック部２１は、プラントを運転するための処理を行う処理部の例である。本実施形態の制御ロジック部２１は、プラントの運転訓練時および緊急時において、操作表示装置１からの操作指令に応じて、現場機器１２２または運転訓練装置３に出力するための指令信号を出力し、検出機器１２３からのプラント状態信号または運転訓練装置３からのプラント模擬状態信号に応じて、操作表示装置１にプラント状態信号またはプラント模擬状態信号を出力する。
【００３１】
第１バッファ２２は、制御ロジック部２１から現場機器１２２に送信される指令信号等を格納するために使用される。第２バッファ２３は、検出機器１２３から受信したプラント状態信号等を格納して制御ロジック部２１に提供するために使用される。第３バッファ２４は、制御ロジック部２１から運転訓練装置３に送信される指令信号等を格納するために使用される。第４バッファ２５は、運転訓練装置３から受信したプラント模擬状態信号等を制御ロジック部２１に提供するために使用される。
【００３２】
第１および第２の信号転送部２６、２７は、第１信号の例である機能活殺信号Ｓ１と、第２信号の例である運転員許可信号Ｓ２と、第３信号の例であるプラント事故信号Ｓ３とを受信する。また、第１の信号転送部２６は、制御ロジック部２１から第１および第３のバッファ２２、２４に種々の信号を転送し、第２の信号転送部２７は、第２および第４のバッファ２３、２５から制御ロジック部２１に種々の信号を転送する。なお、第１および第２の信号転送部２６、２７の動作の詳細については、後述する。
【００３３】
［運転訓練装置３］
運転訓練装置３は、インタフェイス部３１と、プラントモデル部３２と、機能活殺検出部３３とを備えている。
【００３４】
インタフェイス部３１は、制御ネットワーク５との信号送受信を行う。プラントモデル部３２は、プラントの動作の模擬を行う。具体的には、プラントモデル部３２は、現場機器１２２や検出機器１２３の動作を模擬する。機能活殺検出部３３は、運転訓練装置３の機能活殺を検出し、運転訓練装置３が機能正常状態のときに成立する機能活殺信号Ｓ１を外部に出力する。
【００３５】
次に、機能活殺信号Ｓ１、運転員許可信号Ｓ２、およびプラント事故信号Ｓ３について詳細に説明する。
【００３６】
［機能活殺信号Ｓ１］
機能活殺信号Ｓ１は、運転訓練装置３が動作状態か否かを示す信号である。本実施形態の機能活殺信号Ｓ１は、機能活殺検出部３３から出力され、制御ネットワーク５を介して第１および第２の信号転送部２６、２７に入力される。機能活殺信号Ｓ１は例えば、運転訓練装置３が動作状態（起動中）のときにはハイに設定され、運転訓練装置３が非動作状態（停止中）のときにはローに維持される。
【００３７】
なお、機能活殺信号Ｓ１は、運転訓練装置３以外の機構から出力されてもよいし、制御ネットワーク５以外の通信機構を介して授受されてもよい。
【００３８】
［運転員許可信号Ｓ２］
運転員許可信号Ｓ２は、プラントの運転訓練の許可操作が入力されたか否かを示す信号である。本実施形態の運転員許可信号Ｓ２は、操作表示装置１から出力され、制御ネットワーク５を介して第１および第２の信号転送部２６、２７に入力される。本実施形態の操作表示装置１には、運転員が運転訓練を開始および終了する際に使用するためのハードウェア型の開始および終了スイッチが設けられている。運転員許可信号Ｓ２は例えば、開始スイッチが使用されたときにハイに切り替えられ、終了スイッチが使用されたときにローに切り替えられる。なお、開始および終了スイッチは、操作表示装置１の画面表示によりソフトウェア的に実現してもよい。
【００３９】
なお、運転員許可信号Ｓ２は、操作表示装置１以外の機構から出力されてもよいし、制御ネットワーク５以外の通信機構を介して授受されてもよい。運転員許可信号Ｓ２は例えば、中央制御室１１０内のプラント制御システム１１１から出力されてもよい。
【００４０】
［プラント事故信号Ｓ３］
プラント事故信号Ｓ３は、プラントが事故状態か否かを示す信号である。本実施形態のプラント事故信号Ｓ３は、中央制御室１１０内のプラント制御システム１１１から出力され、制御ネットワーク５を介して第１および第２の信号転送部２６、２７に入力される。本実施形態においては、中央制御室１１０から送出される原子炉緊急停止信号、工学的安全設備起動信号、および所内電源喪失信号の少なくともいずれかが成立しているときに、プラントが事故状態であると認識される。プラント事故信号Ｓ３は例えば、プラントが事故状態のときにはハイに設定され、プラントが非事故状態のときにはローに維持される。
【００４１】
なお、プラント事故信号Ｓ３は、中央制御室１１０内のプラント制御システム１１１以外の機構から出力されてもよいし、制御ネットワーク５以外の通信機構を介して授受されてもよい。
【００４２】
以下、運転訓練装置３が動作状態であることを機能活殺信号Ｓ１が示す場合、機能活殺信号Ｓ１が成立していると表現し、運転訓練装置３が動作状態でないことを機能活殺信号Ｓ１が示す場合、機能活殺信号Ｓ１が成立していないと表現する。
【００４３】
同様に、許可操作が入力されたことを運転員許可信号Ｓ２が示す場合、運転員許可信号Ｓ２が成立していると表現し、許可操作が入力されていないことを運転員許可信号Ｓ２が示す場合、運転員許可信号Ｓ２が成立していないと表現する。本実施形態の運転員許可信号Ｓ２は、開始スイッチが使用されると成立となり、終了スイッチが使用されると不成立となる。
【００４４】
同様に、プラントが事故状態であることをプラント事故信号Ｓ３が示す場合、プラント事故信号Ｓ３が成立していると表現し、プラントが事故状態でないことをプラント事故信号Ｓ３が示す場合、プラント事故信号Ｓ３が成立していないと表現する。
【００４５】
（１）第１信号転送部２６の動作
次に、第１の信号転送部２６の動作について詳細に説明する。
【００４６】
第１の信号転送部２６は、機能活殺信号Ｓ１、運転員許可信号Ｓ２、およびプラント事故信号Ｓ３の少なくともいずれかに応じて、制御ロジック部２１からの指令信号を運転訓練装置３または現場機器１２２に転送する。
【００４７】
具体的には、第１の信号転送部２６は、機能活殺信号Ｓ１が成立し、運転員許可信号Ｓ２が成立し、かつプラント事故信号Ｓ３が成立していない場合には、制御ロジック部２１からの指令信号を第３バッファ２４を介して運転訓練装置３に転送する。その結果、制御ロジック部２１からの指令信号がインタフェイス部３１を介してプラントモデル部３２に転送され、運転訓練が実施可能となる。この場合、第１の信号転送部２６はさらに、第１バッファ２２の更新を停止し、第１バッファ２２から現場機器１２２に指令信号が出力されない状態にする。また、プラントモデル部３２は、指令信号に応じたプラントの動作を模擬し、プラント状態信号と同様のプラント模擬状態信号をインタフェイス部３１を介して制御装置２に転送する。プラント模擬状態信号は、第４バッファ２５に格納される。
【００４８】
一方、第１の信号転送部２６は、機能活殺信号Ｓ１が不成立、運転員許可信号Ｓ２が不成立、またはプラント事故信号Ｓ３が成立の場合には、制御ロジック部２１からの指令信号を第１バッファ２２を介して現場機器１２２に転送する。その結果、操作表示装置１からの操作指令が、実際にプラント運転に反映されることとなる。これは、緊急時プラント制御システム１２１の状態が、運転訓練状態から緊急運転状態等の非運転訓練状態に変化したことに相当する。
【００４９】
（２）第２信号転送部２７の動作
次に、第２の信号転送部２７の動作について詳細に説明する。
【００５０】
第２の信号転送部２７は、機能活殺信号Ｓ１、運転員許可信号Ｓ２、およびプラント事故信号Ｓ３の少なくともいずれかに応じて、運転訓練装置３からのプラント模擬状態信号または検出機器１２３からのプラント状態信号を制御ロジック部２１に転送する。
【００５１】
具体的には、第２の信号転送部２７は、機能活殺信号Ｓ１が成立し、運転員許可信号Ｓ２が成立し、かつプラント事故信号Ｓ３が成立していない場合には、運転訓練装置３からのプラント模擬状態信号を第４バッファ２５から制御ロジック部２１に転送する。その結果、プラントモデル部３２による模擬結果が制御装置２から操作表示装置１に提供され、運転訓練が実施可能となる。この場合、第２の信号転送部２７はさらに、第２バッファ２３の更新を停止し、検出機器１２３からのプラント状態信号が制御ロジック部２１に転送されない状態にする。また、操作表示ロジック部１２は、プラント模擬状態信号に基づいて、プラントモデル部３２による模擬結果を操作表示部１１に表示し、運転訓練用の情報を運転員に提供する。
【００５２】
一方、第２の信号転送部２７は、機能活殺信号Ｓ１が不成立、運転員許可信号Ｓ２が不成立、またはプラント事故信号Ｓ３が成立の場合には、検出機器１２３からのプラント状態信号を第２バッファ２３から制御ロジック部２１に転送する。その結果、操作表示装置１に実際のプラント状態情報が提供されることとなる。これは、緊急時プラント制御システム１２１の状態が、運転訓練状態から緊急運転状態等の非運転訓練状態に変化したことに相当する。
【００５３】
以上のように、本実施形態の制御装置２は、制御ロジック部２１からの信号を運転訓練装置３または現場機器１２２に転送する第１の信号転送部２６と、運転訓練装置３または検出機器１２３からの信号を制御ロジック部２１に転送する第２の信号転送部２７とを備えている。よって、本実施形態によれば、緊急時プラント制御システム１２１によるプラントの緊急運転機能と運転訓練機能との切り替えを行うことが可能となる。
【００５４】
また、本実施形態の運転訓練は、現場機器１２２と検出機器１２３の代わりに運転訓練装置３を用いて行われるため、実プラント運転への影響を回避しつつ運転訓練を行うことが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態の第１および第２の信号転送部２６、２７は、機能活殺信号Ｓ１の成立、運転員許可信号Ｓ２の成立、およびプラント事故信号Ｓ３の不成立というＡＮＤ条件が成立した場合に、運転訓練用に動作する。また、本実施形態の第１および第２の信号転送部２６、２７は、機能活殺信号Ｓ１の不成立、運転員許可信号Ｓ２の不成立、またはプラント事故信号Ｓ３の成立というＯＲ条件が成立した場合に、緊急時用に動作する。よって、本実施形態の緊急時プラント制御システム１２１は、３つの信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のうちの１つのみの切り替えで運転訓練状態から緊急運転状態に移行するため、緊急時には手動または自動で迅速に運転訓練状態から緊急運転状態に移行させることができる。
【００５６】
なお、本実施形態の緊急時プラント制御システム１２１は、複数台の操作表示装置１と複数台の制御装置２とを備えていてもよい。この場合、この緊急時プラント制御システム１２１の運転訓練装置３の台数は、複数台とする必要はなく、１台でもよい。
【００５７】
（第２実施形態）
図２は、第２実施形態の緊急時プラント制御システム１２１の構成を示す図である。本実施形態において、第１実施状態と同一または類似の構成には同一の符号を付し、第１実施形態の説明と重複する説明は省略する。これは、後述する第３から第６実施形態においても同様である。
【００５８】
第１実施形態では、プラントの緊急運転機能と運転訓練機能との切り替えを制御装置２が行う。一方、本実施形態では、プラントの緊急運転機能と運転訓練機能との切り替えを操作表示装置１が行う。
【００５９】
よって、本実施形態の操作表示装置１は、操作表示部１１、操作表示ロジック部１２、第１バッファ１３、および第２バッファ１４に加え、第３バッファ１５と、第４バッファ１６と、第１の信号転送部１７と、第２の信号転送部１８とを備えている。本実施形態の操作表示装置１は、運転切替装置の例であり、本実施形態の操作表示ロジック部１２は、プラントを運転するための処理を行う処理部の例である。
【００６０】
さらに、本実施形態の運転訓練装置３は、インタフェイス部３１、プラントモデル部３２、および機能活殺検出部３３に加え、制御モデル部３４を備えている。制御モデル部３４は、制御装置２内の制御ロジック部２１の動作を模擬する。
【００６１】
本実施形態の第３バッファ１５、第４バッファ１６、第１の信号転送部１７、第２の信号転送部１８はそれぞれ、第１実施形態の第３バッファ２４、第４バッファ２５、第１の信号転送部２６、第２の信号転送部２７と同様に動作する。以下、本実施形態のこれらのブロックの動作の詳細について説明する。
【００６２】
第３バッファ１５は、操作表示ロジック部１２から運転訓練装置３に送信される指令信号等を格納するために使用される。第４バッファ１６は、運転訓練装置３から受信したプラント模擬状態信号等を操作表示ロジック部１２に提供するために使用される。
【００６３】
第１および第２の信号転送部１７、１８は、機能活殺信号Ｓ１と、運転員許可信号Ｓ２と、プラント事故信号Ｓ３とを受信する。本実施形態の機能活殺信号Ｓ１は、機能活殺検出部３３から入力される。本実施形態の運転員許可信号Ｓ２は、操作表示装置１の内部で授受される。本実施形態のプラント事故信号Ｓ３は、中央制御室１１０内のプラント制御システム１１１から入力される。また、第１の信号転送部１７は、操作表示ロジック部１２から第１および第３のバッファ１３、１５に種々の信号を転送し、第２の信号転送部１８は、第２および第４のバッファ１４、１６から操作表示ロジック部１２に種々の信号を転送する。
【００６４】
（１）第１信号転送部１７の動作
次に、第１の信号転送部１７の動作について詳細に説明する。
【００６５】
第１の信号転送部１７は、機能活殺信号Ｓ１、運転員許可信号Ｓ２、およびプラント事故信号Ｓ３の少なくともいずれかに応じて、操作表示ロジック部１２からの指令信号を運転訓練装置３または制御装置２に転送する。後者の場合、操作表示ロジック部１２からの指令信号は、制御装置２を介して現場機器１２２に転送される。
【００６６】
具体的には、第１の信号転送部１７は、機能活殺信号Ｓ１が成立し、運転員許可信号Ｓ２が成立し、かつプラント事故信号Ｓ３が成立していない場合には、操作表示ロジック部１２からの指令信号を第３バッファ１５を介して運転訓練装置３に転送する。その結果、操作表示ロジック部１２からの指令信号がインタフェイス部３１を介してプラントモデル部３２および制御モデル部３４に転送され、運転訓練が実施可能となる。この場合、第１の信号転送部１７はさらに、第１バッファ１３の更新を停止し、第１バッファ１３から制御装置２に指令信号が出力されない状態にする。また、制御モデル部３４は、指令信号に応じた制御ロジック部２１の動作を模擬し、指令信号をプラントモデル部３２に出力する。次いで、プラントモデル部３２は、指令信号に応じたプラントの動作を模擬し、プラント状態信号と同様のプラント模擬状態信号を制御モデル部３４に出力する。次いで、制御モデル部３４は、プラント模擬状態信号をインタフェイス部３１を介して操作表示装置１に転送する。プラント模擬状態信号は、第４バッファ１６に格納される。
【００６７】
一方、第１の信号転送部１７は、機能活殺信号Ｓ１が不成立、運転員許可信号Ｓ２が不成立、またはプラント事故信号Ｓ３が成立の場合には、操作表示ロジック部１２からの指令信号を第１バッファ１３を介して制御装置２に転送する。その結果、操作表示装置１からの操作指令が、実際にプラント運転に反映されることとなる。これは、緊急時プラント制御システム１２１の状態が、運転訓練状態から緊急運転状態等の非運転訓練状態に変化したことに相当する。
【００６８】
（２）第２信号転送部１８の動作
次に、第２の信号転送部１８の動作について詳細に説明する。
【００６９】
第２の信号転送部１８は、機能活殺信号Ｓ１、運転員許可信号Ｓ２、およびプラント事故信号Ｓ３の少なくともいずれかに応じて、運転訓練装置３からのプラント模擬状態信号または制御装置２からのプラント状態信号を操作表示ロジック部１２に転送する。後者の場合、制御装置２からのプラント状態信号は、検出機器１２３から制御装置２を介して転送されたものである。
【００７０】
具体的には、第２の信号転送部１８は、機能活殺信号Ｓ１が成立し、運転員許可信号Ｓ２が成立し、かつプラント事故信号Ｓ３が成立していない場合には、運転訓練装置３からのプラント模擬状態信号を第４バッファ１６から操作表示ロジック部１２に転送する。その結果、プラントモデル部３２および制御モデル部３４による模擬結果が操作表示ロジック部１２に提供され、運転訓練が実施可能となる。この場合、第２の信号転送部１８はさらに、第２バッファ１４の更新を停止し、制御装置２からのプラント状態信号が操作表示ロジック部１２に転送されない状態にする。また、操作表示ロジック部１２は、プラント模擬状態信号に基づいて、プラントモデル部３２および制御モデル部３４による模擬結果を操作表示部１１に表示し、運転訓練用の情報を運転員に提供する。
【００７１】
一方、第２の信号転送部１８は、機能活殺信号Ｓ１が不成立、運転員許可信号Ｓ２が不成立、またはプラント事故信号Ｓ３が成立の場合には、制御装置２からのプラント状態信号を第２バッファ１４から操作表示ロジック部１２に転送する。その結果、操作表示ロジック部１２に実際のプラント状態情報が提供されることとなる。これは、緊急時プラント制御システム１２１の状態が、運転訓練状態から緊急運転状態等の非運転訓練状態に変化したことに相当する。
【００７２】
以上のように、本実施形態の操作表示装置１は、操作表示ロジック部１２からの信号を運転訓練装置３または制御装置２（現場機器１２２）に転送する第１の信号転送部１７と、運転訓練装置３または制御装置２（検出機器１２３）からの信号を操作表示ロジック部１２に転送する第２の信号転送部１８とを備えている。よって、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、緊急時プラント制御システム１２１によるプラントの緊急運転機能と運転訓練機能との切り替えを行うことが可能となる。
【００７３】
また、本実施形態においては、制御装置２を使用せずに運転訓練を行うことができるため、運転訓練中に制御装置２の点検保守作業を行うことが可能となる。
【００７４】
（第３実施形態）
図３は、第３実施形態の緊急時プラント制御システム１２１の構成を示す図である。
【００７５】
本実施形態の緊急時プラント制御システム１２１は、第１実施形態と同様の構成の操作表示装置１、制御装置２、運転訓練装置３、および制御ネットワーク５に加え、訓練ネットワーク６を備えている。本実施形態の制御ネットワーク５と訓練ネットワーク６はそれぞれ、第１および第２のネットワークの例である。
【００７６】
第１実施形態の制御ネットワーク５は、プラントの緊急時および運転訓練時に信号の送受信用に使用される。一方、本実施形態の制御ネットワーク５は、プラントの緊急時のみに信号の送受信用に使用され、本実施形態の訓練ネットワーク６は、プラントの運転訓練時のみに信号の送受信用に使用される。
【００７７】
制御ネットワーク５は、操作表示装置１および制御装置２に接続されているが、運転訓練装置３には接続されていない。制御ネットワーク５は、緊急時において、操作表示装置１から制御装置２への指令信号の転送、制御装置２から操作表示装置１へのプラント状態信号の転送などに使用される。
【００７８】
訓練ネットワーク６は、操作表示装置１、制御装置２、および運転訓練装置３に接続されている。訓練ネットワーク６は、運転訓練時において、操作表示装置１から制御装置２への指令信号の転送、制御装置２から運転訓練装置３への指令信号の転送、運転訓練装置３から制御装置２へのプラント模擬状態信号の転送、制御装置２から操作表示装置１へのプラント模擬状態信号の転送などに使用される。また、訓練ネットワーク６は、機能活殺信号Ｓ１、運転員許可信号Ｓ２、およびプラント事故信号Ｓ３の授受にも使用される。
【００７９】
以上のように、本実施形態の緊急時プラント制御システム１２１は、制御ネットワーク５に加えて訓練ネットワーク６を備えている。よって、本実施形態によれば、緊急用の制御ネットワーク５と運転訓練用の訓練ネットワーク６との独立性を確保することが可能となる。また、本実施形態によれば、運転訓練中に制御ネットワーク５やその接続装置の点検保守作業を行うことが可能となる。
【００８０】
（第４実施形態）
図４は、第４実施形態の緊急時プラント制御システム１２１の構成を示す図である。
【００８１】
本実施形態の緊急時プラント制御システム１２１は、第２実施形態と同様の構成の操作表示装置１、制御装置２、運転訓練装置３、および制御ネットワーク５に加え、訓練ネットワーク６を備えている。本実施形態の制御ネットワーク５と訓練ネットワーク６はそれぞれ、第１および第２のネットワークの例である。
【００８２】
第２実施形態の制御ネットワーク５は、プラントの緊急時および運転訓練時に信号の送受信用に使用される。一方、本実施形態の制御ネットワーク５は、プラントの緊急時のみに信号の送受信用に使用され、本実施形態の訓練ネットワーク６は、プラントの運転訓練時のみに信号の送受信用に使用される。
【００８３】
制御ネットワーク５は、操作表示装置１および制御装置２に接続されているが、運転訓練装置３には接続されていない。制御ネットワーク５は、緊急時において、操作表示装置１から制御装置２への指令信号の転送、制御装置２から操作表示装置１へのプラント状態信号の転送などに使用される。
【００８４】
訓練ネットワーク６は、操作表示装置１および運転訓練装置３に接続されているが、制御装置２には接続されていない。訓練ネットワーク６は、運転訓練時において、操作表示装置１から運転訓練装置３への指令信号の転送、運転訓練装置３から操作表示装置１へのプラント模擬状態信号の転送などに使用される。また、訓練ネットワーク６は、機能活殺信号Ｓ１およびプラント事故信号Ｓ３の授受にも使用される。
【００８５】
以上のように、本実施形態の緊急時プラント制御システム１２１は、制御ネットワーク５に加えて訓練ネットワーク６を備えている。よって、本実施形態によれば、緊急用の制御ネットワーク５と運転訓練用の訓練ネットワーク６との独立性を確保することが可能となる。また、本実施形態によれば、運転訓練中に制御ネットワーク５やその接続装置の点検保守作業を行うことが可能となる。
【００８６】
（第５実施形態）
図５は、第５実施形態の緊急時プラント制御システム１２１の構成を示す図である。
【００８７】
本実施形態の緊急時プラント制御システム１２１は、第３実施形態と同様の構成の操作表示装置１、制御装置２、運転訓練装置３、制御ネットワーク５、および訓練ネットワーク６に加え、ネットワーク切替装置４を備えている。
【００８８】
ネットワーク切替装置４は、制御ネットワーク５と訓練ネットワーク６とに接続されており、制御ネットワーク５および訓練ネットワーク６用の電源の活殺を制御する。ネットワーク切替装置４は、切替スイッチ４１と、第１の切替接点４２と、第２の切替接点４３と、第１の電源装置４４と、第２の電源装置４５とを備えている。
【００８９】
第１の電源装置４４は、制御ネットワーク５に電力を供給するための装置である。第１の切替接点４２は、第１の電源装置４４と制御ネットワーク５との間の電源ライン上に設けられている。本実施形態では、第１の切替接点４２の開閉により、第１の電源装置４４から制御ネットワーク５への電力の投入と遮断とを切り替えることができる。
【００９０】
第２の電源装置４５は、訓練ネットワーク６に電力を供給するための装置である。第２の切替接点４３は、第２の電源装置４５と訓練ネットワーク６との間の電源ライン上に設けられている。本実施形態では、第２の切替接点４３の開閉により、第２の電源装置４５から訓練ネットワーク６への電力の投入と遮断とを切り替えることができる。
【００９１】
第１および第２の切替接点４２、４３は、切替スイッチ４１の操作により開閉させることが可能である。本実施形態のネットワーク切替装置４は、第１および第２の切替接点４２、４３が同時に閉状態にならないように構成されている。本実施形態の切替スイッチ４１は、第１および第２の切替接点４２、４３の一方を閉状態に他方を開状態に設定することで、制御ネットワーク５および訓練ネットワーク６の一方への電力供給をオンに他方への電力供給をオフに切り替えることができる。
【００９２】
本実施形態において運転訓練を行う場合、ネットワーク切替装置４により、制御ネットワーク５への電力供給がオフに設定され、訓練ネットワーク６への電力供給がオンに設定される。その結果、制御ネットワーク５の伝送機能が停止する。そのため、運転訓練中に操作表示装置１や制御装置２から制御ネットワーク５に信号が誤出力された場合にも、制御ネットワーク５による信号伝送は実施されない。よって、本実施形態によれば、運転訓練中に制御ネットワーク５に信号が誤出力された場合にも、誤出力された信号による実プラントへの影響を防止することができる。
【００９３】
なお、本実施形態の切替スイッチ４１は例えば、ネットワーク切替装置４に設けられた操作部を用いて操作してもよいし、操作表示装置１などからの遠隔操作により操作してもよい。
【００９４】
（第６実施形態）
図６は、第６実施形態の緊急時プラント制御システム１２１の構成を示す図である。
【００９５】
本実施形態の緊急時プラント制御システム１２１は、第４実施形態と同様の構成の操作表示装置１、制御装置２、運転訓練装置３、制御ネットワーク５、および訓練ネットワーク６に加え、ネットワーク切替装置４を備えている。
【００９６】
本実施形態のネットワーク切替装置４は、第５実施形態のネットワーク切替装置４と同様の構成を有している。よって、本実施形態の切替スイッチ４１は、第１および第２の切替接点４２、４３の一方を閉状態に他方を開状態に設定することで、制御ネットワーク５および訓練ネットワーク６の一方への電力供給をオンに他方への電力供給をオフに切り替えることができる。
【００９７】
本実施形態によれば、第５実施形態と同様に、運転訓練中に制御ネットワーク５に信号が誤出力された場合にも、誤出力された信号による実プラントへの影響を防止することができる。
【００９８】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置、方法、及びシステムは、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置、方法、及びシステムの形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲及びこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。
【符号の説明】
【００９９】
１：操作表示装置、２：制御装置、３：運転訓練装置、
４：ネットワーク切替装置、５：制御ネットワーク、６：訓練ネットワーク、
１１：操作表示部、１２：操作表示ロジック部、１３：第１バッファ、
１４：第２バッファ、１５：第３バッファ、１６：第４バッファ、
１７：第１の信号転送部、１８：第２の信号転送部、
２１：制御ロジック部、２２：第１バッファ、
２３：第２バッファ、２４：第３バッファ、２５：第４バッファ、
２６：第１の信号転送部、２７：第２の信号転送部、
３１：インタフェイス部、３２：プラントモデル部、
３３：機能活殺検出部、３４：制御モデル部、
４１：切替スイッチ、４２：第１の切替接点、４３：第２の切替接点、
４４：第１の電源装置、４５：第２の電源装置、１００：原子炉格納容器、
１１０：中央制御室、１１１：プラント制御システム、
１１２：通常運転用の現場機器、１１３：通常運転用の検出機器、
１２０：緊急制御室、１２１：緊急時プラント制御システム、
１２２：緊急時用の現場機器、１２３：緊急時用の検出機器
【図１】
2015203649.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015203649.tif 000007
【図６】
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【図７】
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