(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料集合体を移動させる燃料取替機と、
前記燃料取替機を、所定の停止開始位置において第１の速度から減速させ、所定の停止目標位置において停止させる停止動作指令を出力する動作制御手段と、
前記燃料取替機の位置を求める位置取得手段と、
前記燃料取替機の速度を求める速度取得手段と、
前記求められた速度が０から所定範囲内の幅に収まる停止開始後静定時刻を求めて、前記停止開始後静定時刻における前記燃料取替機の位置である停止開始後静定位置から前記停止開始位置までの停止距離を求める停止制御調整値算出手段と、
前記動作制御手段が前記停止動作指令を出力してから、前記燃料取替機が実際に前記第１の速度から減速を開始した時刻までの応答時間を求める応答時間算出手段と、
運転毎の前記応答時間を格納する応答時間履歴格納手段と、
前記応答時間履歴格納手段に格納された今回運転時の応答時間と前回運転時の応答時間との偏差を算出し、前記偏差が所定の閾値以上であった場合、前記偏差と前記第１の速度とに基づいて前記偏差分の偏差距離を求め、前記偏差距離に基づいて前記停止距離を補正する補正手段と、を備え、
前記動作制御手段は、前記停止目標位置から補正された前記停止距離手前の位置を新たな停止開始位置として設定して次回の制御動作時に前記停止動作指令を出力することを特徴とする燃料取替機制御システム。
【請求項２】
前記動作制御手段は、前記燃料取替機を所定の減速開始位置において前記第１の速度より大きい第２の速度から減速させ、所定の減速目標位置において前記第１の速度で移動させる減速動作指令をさらに出力し、
前記停止制御調整値算出手段は、前記算出された速度が前記第１の速度から所定範囲内の幅に収まる減速開始後静定時刻を求めて、前記減速開始後静定時刻における前記燃料取替機の位置である減速開始後静定位置から前記減速目標位置までの停止準備距離をさらに求め、
前記動作制御手段は、前記停止開始位置から前記停止準備距離手前の位置を新たな減速目標位置として設定して次回の制御動作時に前記減速動作指令を出力する請求項１記載の燃料取替機制御システム。
【請求項３】
前記減速動作指令に基づいて前記燃料取替機が動作した実際の実停止準備距離を求める実停止準備距離算出手段と、
前記実停止準備距離と前記停止準備距離との差が、所定の閾値以上であるか否かを判定する判定手段と、
前記差が前記閾値以上であると判定した場合、報知する報知手段とを更に備えた請求項２記載の燃料取替機制御システム。
【請求項４】
前記応答時間算出手段は、前記動作制御手段が前記減速動作指令を出力してから、前記燃料取替機が実際に前記第２の速度から減速を開始した時刻までの応答時間を求め、
前記応答時間履歴格納手段は、前記第２の速度から減速を開始した時刻までの前記応答時間を運転毎に格納し、
前記補正手段は、前記応答時間履歴格納手段に格納された今回運転時の応答時間と前回運転時の応答時間との偏差を算出し、前記偏差が所定の閾値以上であった場合、前記偏差と前記第２の速度とに基づいて前記偏差分の偏差距離を求め、前記偏差距離に基づいて前記停止準備距離を補正することを特徴とする請求項２記載の燃料取替機制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料取替機を自動制御する燃料取替機制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントは、燃料集合体を燃料プールから炉心へまたは炉心から燃料プールへ移動させる燃料取替機制御システムを備える（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
燃料取替機制御システムは、現在位置と所定の移動経路とに基づいて燃料取替機を制御する。燃料取替機制御システムは、移動中の燃料取替機（燃料集合体）の現在位置を取込み、現在位置を監視し、現在位置と停止目標位置とを比較する。また、燃料取替機制御システムは、燃料取替機を停止目標位置に停止させるため減速・停止制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
燃料取替機制御システムは、実際に燃料交換を行う実運転の前に試験運転を実施し、燃料取替機の状態を加味した最適な停止制御を行う。この停止制御のための設定値は、燃料取替機の経年劣化などに依存するため、理論的に算出する事が困難である。
【０００６】
例えば、停止制御のための設定値は、試験運転後の実運転前に位置速度を制御するコントローラに対し手動で反映される。運転員は、停止制御のための設定値の妥当性を確認するため、燃料取替制御システムを再度試験運転し、停止制御の健全性を確認する。
【０００７】
近年においては、原子力発電プラントの定検期間が短縮されてきた。今後は、試験運転を含めた燃料交換に必要となる工程の短縮、および実運転時の安定した動作が課題となっている。
【０００８】
しかし、燃料取替機の停止制御は燃料取替機の経年劣化に依存するため、燃料交換時に必ず調整作業が発生する。このため、停止制御の設定は、燃料交換に必要となる工程の短縮を図れない一因となっている。
【０００９】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、燃料取替機の劣化や磨耗による状態変化を考慮した動作指令を自動的に生成することができる燃料取替機制御システム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】
【００１０】
本発明に係る燃料取替機制御システムは、上述した課題を解決するために、燃料集合体を移動させる燃料取替機と、前記燃料取替機を、所定の停止開始位置において第１の速度から減速させ、所定の停止目標位置において停止させる停止動作指令を出力する動作制御手段と、前記燃料取替機の位置を求める位置取得手段と、前記燃料取替機の速度を求める速度取得手段と、前記求められた速度が０から所定範囲内の幅に収まる停止開始後静定時刻を求めて、前記停止開始後静定時刻における前記燃料取替機の位置である停止開始後静定位置から前記停止開始位置までの停止距離を求める停止制御調整値算出手段と、前記動作制御手段が前記停止動作指令を出力してから、前記燃料取替機が実際に前記第１の速度から減速を開始した時刻までの応答時間を求める応答時間算出手段と、運転毎の前記応答時間を格納する応答時間履歴格納手段と、前記応答時間履歴格納手段に格納された今回運転時の応答時間と前回運転時の応答時間との偏差を算出し、前記偏差が所定の閾値以上であった場合、前記偏差と前記第１の速度とに基づいて前記偏差分の偏差距離を求め、前記偏差距離に基づいて前記停止距離を補正する補正手段とを備える。前記動作制御手段は、前記停止目標位置から補正された前記停止距離手前の位置を新たな停止開始位置として設定して次回の制御動作時に前記停止動作指令を出力する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る燃料取替機制御システムにおいては、燃料取替機の劣化や磨耗による状態変化を考慮した動作指令を自動的に生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の燃料取替機制御システムの機能構成図。
【図２】燃料取替機の移動中から停止までの距離Ｌと速度Ｖとの関係を示す概念的なグラフ。
【図３】停止開始位置Ｘ１から停止目標位置Ｘ０まで燃料取替機を移動した際の時間Ｔと速度Ｖとの関係を示すグラフ。
【図４】減速目標位置Ｘ２から停止開始位置Ｘ１まで燃料取替機を移動した際の時間Ｔと速度Ｖとの関係を示すグラフ。
【図５】第２実施形態の燃料取替機制御システムの機能構成図。
【図６】燃料取替機の移動中から停止までの距離Ｌと速度Ｖとの関係を示すグラフ。
【図７】第３実施形態の燃料取替機制御システムの機能構成図。
【図８】燃料取替機の移動中から停止までの時間Ｔと速度Ｖとの関係を示すグラフ。
【図９】燃料取替機の移動中から停止までの時間Ｔと速度Ｖとの関係を示すグラフ。
【図１０】偏差補正後の燃料取替機の移動中から停止までの距離Ｌと速度Ｖとの関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１実施形態］
本発明に係る燃料取替機制御システムの第１実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、第１実施形態の燃料取替機制御システム１の機能構成図である。
【００１５】
燃料取替機１０は、原子炉に用いられる燃料集合体が装荷されている原子炉ウェル２と使用済み燃料プール３との間の移動や、原子炉内における燃料集合体のシャフリングなどを行うときに使用される。
【００１６】
燃料取替機１０は、ブリッジ１１、トロリ１２、および主ホイスト１３を有する。ブリッジ１１は、炉心（原子炉圧力容器）４の上方を跨ぐ門型ブリッジ状を有する。ブリッジ１１は、燃料交換オペレーションフロアに設けられたレール上を図１のブリッジ方向に移動する。トロリ１２は、ブリッジ１１上のレール上を図１のトロリ方向に走行する。主ホイスト１３は、燃料集合体の移動の際に使用される燃料つかみ装置を昇降させる。ブリッジ１１およびトロリ１２の位置（以下、単に「燃料取替機１０の位置」という。）は、シンクロ発信器１４により検出され、インターロック制御用コントローラ２０に送信される。
【００１７】
インターロック制御用コントローラ２０、燃料取替機計算機３０および位置速度制御用コントローラ５０は、別に設けられた遠隔操作室に据え付けられ、燃料取替機１０を遠隔操作する。
【００１８】
インターロック制御用コントローラ２０（位置取得手段）は、シンクロ発信器１４より燃料取替機１０の位置を受信し、燃料取替機１０の現在位置を監視する。インターロック制御用コントローラ２０は、燃料取替機１０の位置データを燃料取替機計算機３０に送信する。
【００１９】
燃料取替機計算機３０は、燃料取替機１０の目標位置への経路を算出するため、位置データテーブル３１、速度データテーブル３２、経路算出機能３３、目標位置テーブル３４および移動経路テーブル３５を有する。
【００２０】
位置データテーブル３１および速度データテーブル３２は、燃料取替機１０が取り得る位置および速度に関するデータを格納する。
【００２１】
経路算出機能３３は、インターロック制御用コントローラ２０から受信する燃料取替機１０の現在位置データと、位置データテーブル３１および速度データテーブル３２に格納されたデータとに基づいて、所定の手順に従って燃料取替機１０の目標位置と移動経路（通過点）とを算出する。
【００２２】
目標位置テーブル３４および移動経路テーブル３５は、経路算出機能３３により算出された目標位置と移動経路とをそれぞれ格納する。
【００２３】
燃料取替機計算機３０は、燃料取替機１０の停止制御を行うため、さらに速度算出機能３８、運転結果データテーブル３９、停止制御調整値算出機能４０、および停止制御調整値テーブル４１を有する。
【００２４】
速度算出機能３８（速度取得手段）は、インターロック制御用コントローラ２０から送信される移動中の燃料取替機１０の現在位置データを連続的に取得する。速度算出機能３８は、燃料取替機１０の現在位置データから燃料取替機１０の単位時間（位置速度制御用コントローラ５０の処理周期時間）あたりの速度を算出する。
【００２５】
運転結果データテーブル３９は、速度算出機能３８により算出された燃料取替機１０の単位時間あたりの速度データを格納する。
【００２６】
停止制御調整値算出機能４０は、運転結果データテーブル３９に格納された燃料取替機１０の単位時間あたりの速度を用いて、燃料取替機１０の停止制御調整値を算出する。停止制御調整値の詳細については、後述する。停止制御調整値テーブル４１は、停止制御調整値算出機能４０により算出された停止制御調整値を格納する。
【００２７】
位置速度制御用コントローラ５０（動作制御手段）は、経路算出機能５１を有する。経路算出機能５１は、燃料取替機計算機３０の目標位置テーブル３４、移動経路テーブル３５、および停止制御調整値テーブル４１から取得する各データを用いて燃料取替機１０を制御するための移動経路や速度制御位置などの経路情報を算出する。経路算出機能５１は、算出した経路情報に基づいて燃料取替機１０に対する動作指令を生成し、燃料取替機１０に出力する。
【００２８】
ここで、停止制御調整値算出機能４０により算出される停止制御調整値の詳細について説明する。
【００２９】
図２は、燃料取替機１０の移動中から停止までの距離Ｌと速度Ｖとの関係を示す概念的なグラフである。
【００３０】
燃料取替機制御システム１は、燃料取替機１０の移動に伴う燃料集合体の振動や、周囲構造物に対する影響を考慮し、移動開始後最高速度Ｖｓに達した後、停止するまで二段階の減速を行う。
【００３１】
すなわち、燃料取替機制御システム１は、燃料取替機１０の移動開始後、最高速度Ｖｓ（第２の速度）まで加速する。燃料取替機制御システム１は、減速開始位置Ｘ３より減速目標位置Ｘ２に向かって停止準備速度Ｖｂ（第１の速度）となるまで燃料取替機１０を減速する。燃料取替機制御システム１は、停止準備速度Ｖｂで停止開始位置Ｘ１まで燃料取替機１０を移動する（減速動作指令）。燃料取替機制御システム１は、停止開始位置Ｘ１より燃料取替機１０が停止するまで減速し、燃料取替機１０を停止目標位置Ｘ０で停止する（停止動作指令）。
【００３２】
第１実施形態における停止制御調整値は、燃料取替機１０が移動開始から停止までの一連の流れ（最高速度での移動、停止準備速度での移動、停止）において停止制御に必要となる設定値、停止準備距離Ｌ１および停止距離Ｌ０である。
【００３３】
停止準備距離Ｌ１は、燃料取替機１０が最高速度Ｖｓから停止準備速度Ｖｂに減速する際の減速目標位置Ｘ２から、停止準備速度Ｖｂから停止する際に減速を開始する停止開始位置Ｘ１との距離である。停止距離Ｌ０は、停止開始位置Ｘ１から燃料取替機１０が燃料集合体の交換に求められる停止目標位置Ｘ０との距離である。
【００３４】
すなわち、停止準備距離Ｌ１および停止距離Ｌ０は、（式１）、（式２）より求められる。
【００３５】
停止距離Ｌ０    ＝停止目標位置Ｘ０−停止開始位置Ｘ１・・・（式１）
【００３６】
停止準備距離Ｌ１＝停止開始位置Ｘ１−減速目標位置Ｘ２・・・（式２）
【００３７】
ここで、図３は、停止開始位置Ｘ１から停止目標位置Ｘ０まで燃料取替機１０を移動した際の時間Ｔと速度Ｖとの関係を示すグラフである。
【００３８】
図４は、減速目標位置Ｘ２から停止開始位置Ｘ１まで燃料取替機１０を移動した際の時間Ｔと速度Ｖとの関係を示すグラフである。
【００３９】
燃料取替機１０は、停止目標位置Ｘ０において、理論上は速度Ｖ＝０となる。しかし、燃料取替機１０は、燃料集合体を吊った状態で移動するため、停止目標位置Ｘ０で停止するよう制御しても、燃料集合体の振動により速度Ｖが完全に０に静定しない。また、燃料取替機１０は、動作指令が最高速度Ｖｓから停止準備速度Ｖｂに移行した後も、実際には停止準備速度Ｖｂに静定するまでには一定の時間（距離）が必要である。
【００４０】
このため、第１実施形態における燃料取替機制御システム１は、運転結果データテーブル３９に格納された燃料取替機１０の速度を用いて静定判定を行い、停止目標位置Ｘ０に対応する停止開始後静定位置Ｓ０、および停止開始位置Ｘ１に対応する減速開始後静定位置Ｓ１を求める。
【００４１】
燃料取替機制御システム１は、停止開始後静定位置Ｓ０および減速開始後静定位置Ｓ１を求めるための試験運転を行う。燃料取替機制御システム１は、試験運転時においては仮データとしての停止開始位置Ｘ１、停止目標位置Ｘ０（図２）を用いて燃料取替機１０の移動から停止までの一連の流れの制御（最高速度、停止準備速度、停止）を行う。
【００４２】
図３に示すように、停止制御調整値算出機能４０は、試験運転の結果として運転結果データテーブル３９に格納された、静定判定時間Ｔｊ０の範囲内の燃料取替機１０の速度Ｖｒ０が静定した静定位置判定時刻ＴＳ０（停止開始後静定時刻）を求める。
【００４３】
停止制御調整値算出機能４０は、静定判定時間Ｔｊ０の範囲内における運転結果データテーブル３９に格納された速度Ｖｒ０が（式３）を満たすか否かを判定する。
【００４４】
−Ｖｊ０／２＜Ｖｒ０＜Ｖｊ０／２・・・（式３）
Ｖｊ０：静定速度幅
【００４５】
静定速度幅Ｖｊ０は、速度０を中心とする所定範囲内の値であり、燃料取替機１０が（式３）を満たす場合に、燃料取替機１０が停止した（速度が０になった）とみなすために用いられる値である。静定判定時間Ｔｊ０は、燃料取替機１０（燃料取替機制御システム１）が正常か否かを判定するために設けられる時間である。運転員は、静定時間判定時間Ｔｊ０の範囲内に速度Ｖｒ０が（式３）を満たさない場合（例えばＶｒ０が発散する場合）、燃料取替機制御システム１のいずれかに異常が生じていると認識することができる。
【００４６】
停止制御調整値算出機能４０は、（式３）が成立した時点での位置を停止開始後静定位置Ｓ０として決定する。停止制御調整値算出機能４０は、停止開始後静定位置Ｓ０から、試験運転において用いられた停止開始位置Ｘ１までの距離である停止距離Ｌ０を（式４）より求める。
【００４７】
停止距離Ｌ０＝停止開始後静定位置Ｓ０−停止開始位置Ｘ１・・・（式４）
【００４８】
停止制御調整値算出機能４０は、停止距離Ｌ０を停止制御調整値として停止制御調整値テーブル４１に格納する。
【００４９】
また、図４に示すように、停止制御調整値算出機能４０は、試験運転の結果として運転結果データテーブル３９に格納された、静定判定時間Ｔｊ１の範囲内の燃料取替機１０の速度Ｖｒ１が静定した静定位置判定時刻ＴＳ１を求める。
【００５０】
停止制御調整値算出機能４０は、静定判定時間Ｔｊ１の範囲内における運転結果データテーブル３９に格納された速度Ｖｒ１が（式５）を満たすか否かを判定する。
【００５１】
−Ｖｊ１／２＜Ｖｒ１＜Ｖｊ１／２・・・（式５）
Ｖｊ１：静定速度幅
【００５２】
静定速度幅Ｖｊ１は、停止準備速度Ｖｂを中心とした所定範囲内の値であり、燃料取替機１０が（式５）を満たす場合に、燃料取替機１０が停止準備速度Ｖｂになったとみなすために用いられる値である。静定判定時間Ｔｊ１は、燃料取替機１０（燃料取替機制御システム１）が正常か否かを判定するために設けられる時間である。運転員は、静定時間判定時間Ｔｊ１の範囲内に速度Ｖｒ１が（式５）を満たさない場合、燃料取替機制御システム１のいずれかに異常が生じていると認識することができる。
【００５３】
停止制御調整値算出機能４０は、（式５）が成立した時点での位置を減速開始後静定位置Ｓ１として決定する。停止制御調整値算出機能４０は、試験運転において用いられた減速目標位置Ｘ２から減速開始後静定位置Ｓ１までの距離である停止準備距離Ｌ１を（式６）より求める。
【００５４】
停止準備距離Ｌ１＝減速開始後静定位置Ｓ１−減速目標位置Ｘ２・・・（式６）
【００５５】
停止制御調整値算出機能４０は、停止準備距離Ｌ１を停止制御調整値として停止制御調整値テーブル４１に格納する。
【００５６】
停止制御調整値テーブル４１に格納された停止制御調整値は、位置速度制御用コントローラ５０に送信される。位置速度制御用コントローラ５０の経路算出機能５１は、目標位置テーブル３４から送信された燃料取替機１０の目標位置と、移動経路テーブル３５から送信された燃料取替機１０の移動経路（通過点）と、停止制御調整値テーブル４１から送信された停止制御調整値とに基づいて、燃料取替機１０の動作指令を生成する。
【００５７】
すなわち、燃料取替機１０は、この動作指令に基づいて、停止目標位置Ｘ０から停止制御調整値としての停止距離Ｌ０手前の停止開始位置Ｘ１を新たな停止位置として、停止のための減速を開始するよう制御される。また、燃料取替機１０は、停止開始位置Ｘ１から停止制御調整値としての停止準備距離Ｌ１手前の減速目標位置Ｘ２を新たな減速目標値として、最高速度Ｖｓから停止準備距離Ｖｂに減速制御される。
【００５８】
燃料取替機制御システム１は、以上のように試験運転において自動で求めた動作指令を用いて実運転を行う。
【００５９】
第１実施形態における燃料取替機制御システム１によれば、機器の経年劣化などに左右され理論的に算出することが困難な停止制御調整値を、人間系の作業を要することなく算出でき、停止制御調整値テーブル４１を自動更新することができる。
【００６０】
すなわち、燃料取替機制御システム１は、試験運転で求められた燃料取替機１０の劣化や磨耗による状態変化を考慮した動作指令を自動的に生成することができる。
【００６１】
また、燃料取替機制御システム１は、停止制御調整値の調整作業を自動で行うことができるため、燃料交換に必要となる工程をも短縮することができる。
【００６２】
［第２実施形態］
本発明に係る燃料取替機制御システムの第２実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００６３】
図５は、第２実施形態の燃料取替機制御システム１の機能構成図である。
【００６４】
第２実施形態における燃料取替機制御システム１は、試験運転時に反映された停止制御調整値（停止距離Ｌ０、停止準備距離Ｌ１）を用いた実運転の開始後において、燃料取替機１０の健全性を判定するための機能を有する。
【００６５】
第２実施形態における燃料取替機制御システム１は、第１実施形態の燃料取替機制御システム１が備える構成に加え、燃料取替機計算機３０において実停止準備距離算出機能６１、実停止準備距離データ６２、閾値逸脱判定機能６３、および閾値逸脱報知機能６４を有する。第１実施形態と対応する構成および部分については同一の符号を付し、または図示を省略し、重複する説明を省略する。
【００６６】
実停止準備距離算出機能６１は、運転結果データテーブル３９に格納された燃料取替機１０の速度データに基づいて、実停止準備距離を算出する。実停止準備距離の詳細は、後述する。実停止準備距離データ６２は、実停止準備距離算出機能６１により算出された実停止準備距離を格納する。
【００６７】
閾値逸脱判定機能６３は、実停止準備距離データ６２に格納された実停止準備距離と停止制御調整値テーブル４１に格納された停止制御調整値とに基づいて、実停止準備距離が予め設定された閾値を逸脱するか否かを判定する。
【００６８】
閾値逸脱報知機能６４は、閾値逸脱判定機能６３により実停止準備距離が予め設定された閾値を逸脱したと判定された場合、実停止準備距離が異常値を示す旨を報知音や表示で運転員に対して通知する。
【００６９】
次に、第２実施形態における燃料取替機制御システム１の作用について説明する。
【００７０】
図６は、燃料取替機１０の移動中から停止までの距離Ｌと速度Ｖとの関係を示すグラフである。
【００７１】
燃料取替機１０は、実運転を重ねる毎に機器自体の劣化やレールの傾きの影響を受け、設定通りに移動し得ない場合が起こり得る。第２実施形態における燃料取替機制御システム１は、実運転中において実停止準備距離Ｌ３を求め、理論上の停止準備距離Ｌ１との差異を求める。
【００７２】
実停止準備距離算出機能６１は、運転結果データテーブル３９に格納された速度を用いて、実停止準備距離Ｌ３を解析する。実停止準備距離算出機能６１により求める実停止準備距離Ｌ３は（式７）より求められる。
【００７３】
実停止準備距離Ｌ３＝停止開始位置Ｘ１−実減速目標位置Ｘ４・・・（式７）
【００７４】
すなわち、実停止準備距離Ｌ３は、動作指令に基づいて燃料取替機１０が動作した実際の停止準備距離である。実停止準備距離算出機能６１は、得られた実停止準備距離Ｌ３を実停止準備距離データ６２に保存する。
【００７５】
閾値逸脱判定機能６３は、試験運転時に取得された停止制御調整値テーブル４１の停止準備距離Ｌ１（第１実施形態参照）と、実停止準備距離データ６２の実停止準備距離Ｌ３との差異Ｇ１を解析する。差異Ｇ１は、（式８）より求められる。
【００７６】
差異Ｇ１＝｜実停止準備距離Ｌ３−停止準備距離Ｌ１｜・・・（式８）
【００７７】
閾値逸脱判定機能６３は、得られた差異Ｇ１が予め設定された閾値α以上であるか否かの判定を行う。閾値αは、燃料取替機１０（燃料取替機制御システム１）が正常であるか否かを判断するための値である。閾値逸脱判定機能６３は、差異Ｇ１が閾値α以上であった場合、閾値逸脱報知機能６４はその旨を運転員に報知する。
【００７８】
第２実施形態の燃料取替機制御システム１によれば、燃料取替機１０またはその周辺機器の経年劣化などによる燃料取替機１０の応答性の鈍り、レールの傾きなどを燃料取替機１０の動作に基づいて検知することができる。これにより、燃料取替機制御システム１は、燃料取替機１０などのメンテナンスを促す事前報知を行うことができ、燃料集合体の交換を短期間でかつ安全に実施することができる。
【００７９】
［第３実施形態］
本発明に係る燃料取替機制御システムの第３実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００８０】
図７は、第３実施形態の燃料取替機制御システム１の機能構成図である。
【００８１】
第３実施形態における燃料取替機制御システム１は、試験運転時に反映された停止制御調整値（停止距離Ｌ０、停止準備距離Ｌ１）を用いた実運転の開始後において、燃料取替機１０の応答性に偏差が生じた場合、その偏差を補正する機能を有する。
【００８２】
第３実施形態における燃料取替機制御システム１は、第１および第２実施形態の燃料取替機制御システム１が備える構成に加え、燃料取替機計算機３０において応答時間算出機能７１、応答時間履歴テーブル７２、および応答時間偏差補正機能７３を有する。第１および第２実施形態と対応する構成および部分については同一の符号を付し、または図示を省略し、重複する説明を省略する。
【００８３】
応答時間算出機能７１は、位置速度制御用コントローラ５０の経路算出機能５１が燃料取替機１０を減速させるために出力した動作指令と、運転結果データテーブル３９に格納された燃料取替機１０の速度を取り込む。応答時間算出機能７１は、動作指令が出力されてから、実際に燃料取替機１０の速度が動作指令により指示された速度に到達する時刻までの応答時間を算出する。応答時間履歴テーブル７２は、応答時間算出機能７１により算出された運転毎の応答時間を格納する。
【００８４】
応答時間偏差補正機能７３は、応答時間履歴テーブル７２に格納された前回運転時の応答時間と今回運転時の応答時間との応答時間偏差を算出する。応答時間偏差補正機能７３は、応答時間偏差が予め設定された閾値以上であった場合、停止制御調整値テーブル４１から停止準備距離Ｌ１および停止距離Ｌ０を取り込む。応答時間偏差補正機能７３は、停止準備距離Ｌ１および停止距離Ｌ０に対して応答時間偏差分の補正を加えた停止準備距離Ｌ１´および停止距離Ｌ０´を算出する。応答時間偏差補正機能７３は、算出した停止準備距離Ｌ１´および停止距離Ｌ０´を用いて停止制御調整値テーブル４１を更新する。
【００８５】
次に、第３実施形態における燃料取替機制御システム１の作用について説明する。
【００８６】
図８は、燃料取替機１０の移動中から停止までの時間Ｔと速度Ｖとの関係を示す概念的なグラフである。
【００８７】
燃料取替機１０は、実運転を重ねる毎に応答性の低下が起こり得る。第３実施形態における燃料取替機制御システム１は、実運転中において応答性の低下を補正するようになっている。
【００８８】
応答時間算出機能７１は、燃料取替機１０を減速開始位置Ｘ３（図２参照）まで減速させるために経路算出機能５１が動作指令を出力した減速開始指令時刻Ｔｓ０から、運転結果データテーブル３９に格納された燃料取替機１０の速度から算出される、動作指令を出力してから燃料取替機１０が実際に減速を開始した燃料取替機減速開始時刻Ｔｓ１までの時間である応答時間Ｔｒｓを算出する。
【００８９】
また、応答時間算出機能７１は、燃料取替機１０を停止開始位置Ｘ１（図２参照）から停止させるために経路算出機能５１が動作指令を出力した減速開始指令時刻Ｔｂ０から、運転結果データテーブル３９に格納された燃料取替機１０の速度から算出される、動作指令を出力してから燃料取替機１０が減速開始した燃料取替機減速開始時刻Ｔｂ１までの時間である応答時間Ｔｒｂを算出する。算出された応答時間Ｔｒｓ、Ｔｒｂは、応答時間履歴テーブル７２に格納される。応答時間算出機能７１は、運転ごとに応答時間Ｔｒｓ、Ｔｒｂを算出し、記録する。
【００９０】
図９は、燃料取替機の移動中から停止までの時間Ｔと速度Ｖとの関係を示すグラフである。
【００９１】
以下、経路算出機能５１から出力される動作指令に関連する各値（減速開始指令時刻Ｔｓ、停止開始指令時刻Ｔｂ）には、添え字として「０」を付す。前回運転時に算出された各値には添え字として「１」を、今回運転時に算出された各値には添え字として「２」を付す。
【００９２】
応答時間偏差補正機能７３は、応答時間履歴テーブル７２より前回運転時の応答時間Ｔｓ０、Ｔｂ０と今回運転時の応答時間Ｔｓ１、Ｔｂ１を取り込む。応答時間偏差補正機能７３は、応答時間Ｔｓ０と応答時間Ｔｓ１との差分より応答時間偏差β、および応答時間Ｔｂ０と応答時間Ｔｂ１との差分より応答時間偏差γを算出する。
【００９３】
応答時間偏差補正機能７３は、応答時間偏差βと最高速度Ｖｓとに基づいて、前回運転時と今回運転時との減速開始位置の偏差である減速開始偏差距離（Ｖｓ・β）を算出する。また応答時間偏差補正機能７３は、応答時間偏差γと停止準備速度Ｖｂとに基づいて、前回運転時と今回運転時との停止開始位置の偏差である停止開始偏差距離（Ｖｂ・γ）を算出する。
【００９４】
図１０は、偏差補正後の燃料取替機１０の移動中から停止までの距離Ｌと速度Ｖとの関係を示すグラフである。
【００９５】
応答時間偏差補正機能７３は、停止制御調整値テーブル４１より停止準備距離Ｌ１および停止距離Ｌ０を読み出す。応答時間偏差補正機能７３は、停止準備距離Ｌ１に減速開始偏差距離（Ｖｓ・β）を足し、新たな補正後停止準備距離Ｌ１´を算出する。また、応答時間偏差補正機能７３は、停止距離Ｌ０に減速開始偏差距離（Ｖｂ・γ）を足し、新たな補正後停止距離Ｌ０´を算出する。算出された補正後停止準備距離Ｌ１´および補正後停止距離Ｌ０´は、停止制御調整値テーブル４１に格納される。
【００９６】
位置速度制御用コントローラ５０は、補正後停止準備距離Ｌ１´および補正後停止距離Ｌ０´に基づいて燃料取替機１０の経路を算出し、動作指令を出力する。燃料取替機１０は、停止距離Ｌ０が補正されたことにより、停止開始位置Ｘ１が停止開始偏差距離（Ｖｂ・γ）分手前から減速を開始する。同様に、燃料取替機１０は、停止準備距離Ｌ１が補正されたことにより、減速目標位置Ｘ２および減速開始位置Ｘ３が減速開始偏差距離（Ｖｂ・γ）分手前にずれる。すなわち、燃料取替機制御システム１は、実運転中に生じた応答性の低下に基づく燃料取替機１０の停止目標位置のずれを、自動的に補正する。
【００９７】
第３実施形態における燃料取替機制御システム１は、試験運転により決定された停止準備距離Ｌ１および停止距離Ｌ０を、実運転中において自動的に補正することができるため、燃料取替機１０などの機器の状態に依存しない最適位置での停止制御を実施することができる。この結果、機器の経年劣化などにより停止制御調整値の変化が起こる条件下においても、燃料取替機１０を停止目標位置に停止させることができ、安定した運転を行うことができる。
【符号の説明】
【００９８】
１  燃料取替機制御システム
１０  燃料取替機
２０  インターロック制御用コントローラ
３０  燃料取替機計算機
３１  位置データテーブル
３２  速度データテーブル
３３  経路算出機能
３４  目標位置テーブル
３５  移動経路テーブル
３８  速度算出機能
３９  運転結果データテーブル
４０  停止制御調整値算出機能
４１  停止制御調整値テーブル
５０  位置速度制御用コントローラ
５１  経路算出機能
６１  実停止準備距離算出機能
６２  実停止準備距離データ
６３  閾値逸脱判定機能
６４  閾値逸脱報知機能
７１  応答時間算出機能
７２  応答時間履歴テーブル
７３  応答時間偏差補正機能
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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