(57)【要約】【課題】経済性を追求しつつ信頼性を向上させた制御棒駆動監視装置を提供することである。【解決手段】制御棒位置信号ａおよび緊急挿入指令ｄを制御棒位置表示装置２００の入力部２１８に入力し、制御棒２の駆動時間データを収集する機能を制御棒位置表示装置２００で行い、収集した駆動時間データを編集・表示する機能を制御棒駆動時間測定装置１００で行うように機能分担構成としたものである。これにより、プラント定検中に行う方向制御電磁弁の開度調節作業時間や緊急挿入駆動機能の確認作業時間を短縮することができる。【選択図】  図１
2004271401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉内の制御棒位置を検出する制御棒位置検出器からの制御棒位置信号を入力し制御棒位置を表示する制御棒位置表示装置と、安全系装置からの緊急挿入指令が入力されたとき前記制御棒位置表示装置から駆動時間測定用信号を入力し制御棒駆動時間データを測定する制御棒駆動時間測定装置とを備えた制御棒駆動監視装置において、前記制御棒位置表示装置は、前記制御棒位置検出器からの制御棒位置信号と前記安全系装置からの緊急挿入指令とを入力し前記緊急挿入指令を入力してから前記制御棒位置信号がＯＮ／ＯＦＦするまでの経過時間を制御棒駆動時間データとして算出し記憶する入力部と、前記制御棒位置信号に基づいて制御棒位置を表示すると共に前記入力部に記憶された前記制御棒駆動時間データを取り込み所定の時間経過後に自動的に前記制御棒駆動時間測定装置に出力する多重化された位置表示用演算処理装置とを備え、前記制御棒駆動時間測定装置は、前記制御棒位置表示装置の前記位置表示用演算処理装置から出力された制御棒駆動時間データを編集する駆動時間データ編集・表示演算処理装置と、前記駆動時間データ編集・表示演算処理装置で編集された制御棒駆動時間データを出力する出力装置とを備えたことを特徴とする制御棒駆動監視装置。
【請求項２】
前記位置表示用演算処理装置は、前記制御棒駆動時間データを前記制御棒駆動時間測定装置に出力した後においても前記入力部に前記制御棒駆動時間データを記憶しておき、前記駆動時間データ編集・表示演算処理装置からマンマシンインターフェースを介した作業員からのデータ要求信号があったときは、前記入力部に記憶された制御棒駆動時間データを前記駆動時間データ編集・表示演算処理装置に出力し、次回の新たな制御棒駆動時間データを記憶する前に前記入力部の記憶エリアのクリア処理を行うことを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動監視装置。
【請求項３】
前記位置表示用演算処理装置は、現状選択駆動している制御棒の駆動終了コードが出力される以前に次の制御棒の駆動開始コードが重複した場合に、制御棒駆動終了コードを先に出力し制御棒駆動開始コードを後から出力することを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動監視装置。
【請求項４】
前記緊急挿入指令を接点増幅して前記入力部に出力する接点増幅リレーを設け、前記駆動時間データ編集・表示演算処理装置は前記制御棒駆動時間データの編集時に前記接点増幅リレーの動作時間分の補正を行うことを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動監視装置。
【請求項５】
前記制御棒の駆動操作を行う現場の制御棒駆動補助盤内に無線中継局を設け、前記制御棒駆動時間測定装置内に無線送受信装置を設け、前記制御棒駆動時間測定装置内の前記駆動時間データ編集・表示演算処理装置で編集された制御棒駆動時間データを前記無線送受信装置および前記無線中継局を介して現場モニタ用子機に送信することを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電プラントにおける制御棒駆動機構の健全性確認作業を行う制御棒駆動監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子炉の反応度を制御する制御棒は、原子炉内に約２００本配置され、水圧駆動機構により鉛直方向に挿入（上方駆動）又は引抜き（下方駆動）駆動されて位置調節される。各制御棒の位置調整は、１本の制御棒に対して４弁づつ設けられた方向制御電磁弁を開閉し駆動水の水量を調節することにより行われる。方向制御電磁弁は各制御棒に対して４弁設置されており、１プラント当たり約８００個の方向制御電磁弁がある。
【０００３】
制御棒駆動時間測定装置は、プラント定検時において、この多数の方向制御電磁弁を通過する水量を調節するための水量調節手動弁１２の開度調整作業をサポートする機能を有する。制御棒の駆動ストローク範囲は鉛直方向に最挿入位置から最引抜位置まで約４ｍであり、制御棒連続駆動時の駆動時間は、最挿入位置から最引抜位置まで約５０秒となる様に方向制御電磁弁を通過する水量を水量調節手動弁１２で調整する。制御棒駆動時間測定装置は、水量調節作業時の制御棒駆動時間を現場でモニタ表示することにより作業の効率良く行えるようにサポートする。
【０００４】
すなわち、制御棒のフルストローク間に１５ｃｍ間隔で設置された制御棒の位置検出ＳＷのＯＮ／ＯＦＦ時間間隔（約２秒）を計測して、制御棒のフルストローク換算の駆動時間を算出して表示する。作業員は、この表示を確認することにより、フルストローク駆動した時の駆動時間を測定しなくても、１０秒程度駆動すれば方向制御電磁弁の水量調節手動弁１２の開度が適切か判定できるので、方向制御電磁弁への水量調節手動弁１２の調整時間が大幅に短縮される。同時に、調整結果データを整理し所定のフォーマットに出力する。水量調節手動弁１２は各制御棒に２弁あるので、１弁当たり３０秒の短縮ができると、４００弁では、２００分（約３．３時間）の時間短縮が可能となる。
【０００５】
また、制御棒駆動時間測定装置にはもう一つ機能として、緊急挿入時の制御棒駆動時間測定機能がある。プラントに万一緊急停止する事態が生じた場合、全制御棒を即座に全挿入位置（上方上限位置）まで駆動する操作がある。水圧駆動機構での位置制御では、全引抜き位置から全挿入位置までのフルストローク駆動に約５０秒間要するが、緊急挿入時には、別のスクラム用高圧水配管により、制御棒を全引抜き位置から全挿入位置まで約２秒で駆動する。この高圧水配管からの制御棒の緊急挿入駆動が所定時間以内（約２秒）に行われることを、プラント起動前に実際に緊急挿入駆動を行い、時間を測定する作業がある。制御棒駆動時間測定装置は、この緊急挿入時の制御棒駆動時間の測定結果を表示及び帳票出力する。
【０００６】
従来は、制御棒の位置検出ＳＷのＯＮ／ＯＦＦ波形を電磁オシロスコープで記録し、電磁オシロスコープの記録紙上の長さを人間系で測定して時間換算してストローク時間の健全性を確認していたため、各制御棒の緊急挿入時間が妥当か否かを判定するまで数分以上要していたが、制御棒駆動時間測定装置により緊急挿入後１５秒程度で結果表示されるため、約２分の時間短縮となるので、２００本の制御棒に対して４００分（約６．６時間）の作業時間短縮が可能である。
【０００７】
図１４は、従来の制御棒駆動時間測定装置を制御棒駆動機構に適用した場合の構成図である。１は原子炉、２は制御棒、３は水圧駆動配管、４は方向制御電磁弁を示す。方向制御電磁弁４は１本の制御棒に対して４弁あるが簡略化して２弁のみ記載しており、詳細は図１５に示している。５は緊急挿入用配管、６は制御棒駆動機構、７は制御棒位置検出器、８はマトリクス配線、９は安全系装置、１０Ａ、１０Ｂはスクラム弁、１２は水量調節手動弁、１００は制御棒駆動時間測定装置、１０１は制御棒駆動時間測定演算処理装置、１０２は制御棒時間測定用ＤＩ基板、２１９は出力装置、１０３はモニタ表示装置、１０４はプリンタを示す。２００は制御棒位置表示装置、２０１Ａ、２０１Ｂは位置表示演算処理装置、２１８は入力部、２０２はＰＩＰ信号入力基板、２０３Ａ、２０３ＢはＰＩ／Ｏバッファ基板、１０５は伝送ケーブル、１０６は中継器、１０７はＲＧＢケーブル、１０８は現場モニタ用子機、ａはＰＩＰ信号（制御棒位置信号）、ｂは制御棒位置表示用信号、ｃは駆動信号測定用信号、ｄは緊急挿入指令である。
【０００８】
制御棒駆動時間測定装置１００は、安全系装置９からの緊急挿入指令ｄが駆動時間測定用ＤＩ基板１０２に入力されたとき、制御棒位置表示装置２００からの駆動時間測定用信号ｃに基づき、制御棒駆動時間測定演算処理装置１０１で制御棒駆動時間データを編集して、出力装置２１９であるモニタ表示装置１０３やプリンタ１０４に出力するものである。制御棒駆動時間測定装置１００は１個の制御棒駆動時間測定演算処理装置１０１のみの１重構成である。
【０００９】
制御棒位置表示装置２００は、プラント運転中の原子炉内の制御棒位置を常時監視するものであり、制御棒位置信号ａを入力部２１８のＰＩＰ信号入力基板２０２及びＰＩ／Ｏバッファ基板２０３を介して入力し、制御棒位置表示用信号ｂとして位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂに入力し、図示省略の表示装置にプラント運転中の原子炉内の制御棒位置を常時表示する。制御棒位置表示装置２００は、稼働率を向上させるために２個の位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂの２重化コントローラ構成である。
【００１０】
制御棒駆動時間測定装置１００には、プラント定検時に作業員が現場で行う方向制御電磁弁４を通過する水量を調節するための水量調節手動弁１２の開度調整作業をサポートするために、中央操作室の制御棒駆動時間測定演算処理装置１０１から現場の水圧駆動配管３のある場所まで布設された伝送ケーブル１０５と、現場に設置された中継器１０６、さらにはＲＧＢケーブル１０７を有し、中央操作室の制御棒駆動時間測定演算処理装置１０１の演算結果を現場モニタ用子機１０８で確認できる構成としている。水圧駆動配管３がある現場は、通常の制御盤が設置される室内より放射線量が高いため、伝送ケーブル１０５や中継器１０６などは、通常の電子機器よりも耐放射性の優れた機器を使用している。
【００１１】
図１５は、制御棒１本当たりの制御棒駆動機構６の周辺の詳細を示す説明図である。制御棒２は、制御棒駆動機構６とカップリングされて鉛直方向に位置制御されるが、制御棒駆動機構６はシリンダとピストンとを備えており、例えば、制御棒２を挿入方向（上方）へ駆動する場合には、方向制御電磁弁４Ａを開してシリンダの下部から駆動水を供給すると同時に、方向制御電磁弁４Ｂを開してシリンダの上部から駆動水を排水することによりピストンを上方へ押し上げる。逆に、制御棒を引抜き方向（下方）に駆動する場合には、方向制御電磁弁４Ｃを開してシリンダの上部から駆動水を供給すると同時に、方向制御電磁弁４Ｄを開してシリンダの下部から駆動水を排水することによりピストンを下方に駆動する。シリンダへ駆動水を供給する際に同時に排出側の弁を開するのは、水は圧縮できないためである。
【００１２】
制御棒駆動機構６には永久磁石１１が取り付けられており、ピストンの上下駆動により位置が変化する。制御棒２の位置は、制御棒駆動機構６と並行に設置された制御棒位置検出器７により検出される。制御棒位置検出器７内には、一定間隔に垂直方向上部からＳ００、Ｓ０１、Ｓ０２、…、Ｓ４９、Ｓ５０までの約５０個の可動鉄片型の位置検出ＳＷが内蔵されており、永久磁石１１が最も接近した位置検出ＳＷのみが閉するので、どの位置検出ＳＷが閉したかを検出し制御棒２の位置を検出する。
【００１３】
位置検出ＳＷの開／閉信号であるＰＩＰ信号ａは、制御棒位置表示装置２００の入力部２１８のＰＩＰ信号入力基板２０２に入力される。通常、１つの位置検出ＳＷの開／閉状態を検出するためには、２芯のケーブルが必要であるので、約５０個の位置検出ＳＷの開／閉状態を入力する場合は１００芯のケーブルが必要となる。片側をコモンとしても最低５１芯のケーブルが必要となるが、ケーブル物量をさらに削減するため、制御棒位置検出器（ＰＩＰ検出器）７内で、図１２に示すようなマトリクス配線８を行って、１１芯のケーブルで約５０個の位置検出ＳＷの開／閉状態を入力する構成としている。
図１６はマトリクス配線８の説明図である。図１６ではＯＤＤが閉となった例を太線で示しており、ＯＤＤは、Ｓ０１、Ｓ０３、…Ｓ４７までの２４個の奇数位置の位置検出ＳＷをＯＲ論理配線した別称である。１１芯のマトリクス配線８は、縦軸Ｖ１〜Ｖ６、水平軸Ｈ１〜Ｈ５という記号を割り当てており、ＯＤＤが閉となった状態では、Ｖ３とＨ５間が電気的に閉路となる。
【００１４】
図１７はＰＩＰ信号入力基板２０２の説明図である。Ｖ軸、Ｈ軸１１芯のケーブル入力に対応した１１ビットのＰＩＰ信号ａを制御棒位置表示用データＤｐｏｓ（ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４、ｖ５、ｖ６、ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４、ｈ５）として認識する。Ｖ軸とＨ軸間で電気的に閉路となった箇所の入力がＯＮとなるような回路構成により、位置検出ＳＷの閉は１ビット、位置検出ＳＷの開は０ビットとして認識されて、ＯＤＤがＯＮすなわち（ｖ３、ｈ５）がＯＮの時は、制御棒位置表示用データＤｐｏｓ（０、０、１、０、０、０、０、０、０、０、１）が制御棒位置表示用信号ｂとして、制御棒位置表示用ＰＩ／Ｏバッファ基板２０３を介して制御棒位置表示演算処理装置２０１へ送信される。またＯＤＤは、ＰＩＰ信号入力基板２０２から制御棒駆動時間測定用ＤＩ基板１０２へ駆動時間測定用信号ｃとして出力される。
【００１５】
このような従来の制御棒駆動時間測定装置１００について、プラント定検中に行う制御棒毎に緊急挿入した場合の駆動時間測定時の動作を説明する。まず、方向制御電磁弁駆動装置からの指令により、方向制御電磁弁４Ｃ、４Ｄを開して、制御棒２を垂直方向下方へ引抜き操作し全引抜き位置（Ｓ４８：ＯＮ）とした後、安全系装置９からの緊急挿入指令ｄにより、当該制御棒２を緊急挿入する。緊急挿入指令ｄにより、スクラム弁１０Ａ、１０Ｂが開し、スクラム用配管５からの高圧駆動水の供給により、制御棒２が垂直方向下端の全引抜き位置（Ｓ４８）から垂直方向上端の全挿入位置（Ｓ００）まで緊急挿入駆動が開始される。
【００１６】
図１８は緊急挿入駆動時のＰＩＰ信号入力基板２０２の動作説明図である。緊急挿入指令ｄにより緊急挿入駆動されると、制御棒駆動機構６に設置された永久磁石１１の移動により、制御棒位置検出器７内に等間隔に配置された位置検出ＳＷが、Ｓ４７、Ｓ４６、…Ｓ００の順番に順次ＯＮ／ＯＦＦする。Ｓ４７のＯＮ／ＯＦＦ信号は、１回目のＯＮ信号ｇ１ＯＮ、１回目のＯＦＦ信号ｇ１ｏｆｆとして記載しており、Ｓ０１のＯＦＦをｇ２４ｏｆｆと記載している。制御棒位置表示装置２００は、位置検出ＳＷの内、ＯＤＤ信号のＯＮ／ＯＦＦ信号を制御棒駆動時間測定用信号ｃとして、ＰＩＰ信号入力基板２０２から分岐して、制御棒駆動時間測定装置１００の制御棒駆動時間測定用ＤＩ基板１０２へ出力する。
【００１７】
また、制御棒位置表示用データＤｐｏｓは、位置表示演算処理装置２０１からの読み出し指令ｈがＰＩ／Ｏバッファ基板２０３を介して読み出し回路２１３に読み込まれたときに、ＰＩ／Ｏバッファ基板２０３を介して出力される。
【００１８】
ここで、緊急挿入時の各位置検出ＳＷのＯＮ時間は１０ｍｓ程度であり、位置検出ＳＷのＯＮ／ＯＦＦを検出する制御装置の時間分解能はその１／１０の１ｍｓが要求されることから、制御棒駆動時間測定演算処理装置１０１には１ｍｓでスキャン可能な高速演算用シーケンスコントローラが使用され、データ入力、演算、データ編集及び表示処理を行っている。
【００１９】
図１９は、制御棒を緊急挿入駆動した際の制御棒駆動時間測定装置１００内のデータ処理の説明図である。各制御棒２の駆動時間測定用信号ｃは、制御棒駆動時間測定用ＤＩ基板１０２の１点の入力として割り当てられ、約２００本の制御棒に対して約２００点のＤＩが対応する。図１９では、１枚のＤＩ基板９９が１６点入力ＤＩ基板であり１３枚のＤＩ基板９９を使用した場合を示している。制御棒番号１がＤＩ１−１、制御棒番号２がＤＩ１−２、…という対応を示し、１３枚目のＤＩ基板であるＤＩ１３の５番目まで入力される。
【００２０】
制御棒２の緊急挿入時のフルストローク時間は前述の通り約２秒間であるため、緊急挿入指令ｄを入力した時、入力指令手段１１３からは１スキャン１ｍｓ時、ｑ＝測定時間２秒／スキャン時間１ｍｓ＝２０００回の入力指令が発生する。同時に緊急挿入指令ｄは時計手段１１２に入力され、時計手段１１２からは１ｍｓ刻みの緊急挿入開始からの経過時間ｔｉが突変検出手段１１１へ出力される。なお、時計手段１１２には通常駆動指令ｆも入力される。突変検出手段１１１では、スキャンデータバッファ１１０を介してスキャン毎に約２００点の各ＤＩのＯＮ／ＯＦＦ信号（スキャン毎の駆動時間データＤｒ）を入力し、ＯＦＦからＯＮへの変化又はＯＮからＯＦＦへの変化があった時の緊急挿入開始からの経過時間ｔｉを各制御棒２に対応する記憶領域１１４ｎへ順番に格納する。すなわち、ＤＩ１−１のＯＮ／ＯＦＦ変化発生時間ｔｉが記憶領域１１４ｎ（ｎ＝１）に、ＤＩ１−２のＯＮ／ＯＦＦ変化発生時間ｔｉが記憶領域１１４ｎ（ｎ＝２）に格納される。
【００２１】
制御棒２が全引抜き位置Ｓ４８から挿入駆動される時、最初にＯＮする奇数位置であるＳ４７がＯＦＦからＯＮとなる時間ｔｉ＝ｇ１ＯＮ、ＯＮからＯＦＦとなる時間ｔｉ＝ｇ１ｏｆｆは、制御棒２毎に設けられた各記憶領域１１４ｎ（ｎ＝１〜２００）には、図１９に示すように、ｇ１ＯＮからｇ２４ｏｆｆまで最大４８個の駆動時間データが格納される。
【００２２】
緊急挿入駆動試験は制御棒１本づつ実施されるが、制御棒駆動時間測定装置１００では、どの制御棒２を全引抜き位置まで引抜き操作して緊急挿入駆動したかは認識できないので、記憶領域１１４に格納したデータ１〜ｎまでの全駆動時間データを、順次、データ編集手段１１５に入力してデータが格納されている制御棒のストローク時間のみを算出する。例えば、Ｓ４７のＯＮからＳ０１のＯＦＦまでのストローク時間は、（ｇ２４ｏｆｆ−ｇ１ＯＮ）ｍｓｅｃとして算出可能である。算出結果は、モニタ用データファイル１１６、モニタ用インターフェース１１８を介して、モニタ表示装置１０３に人間にわかり易い数字や色などで表示する。また、データ編集手段１１５のストローク時間算出結果は、プリンタ出力用データファイル１１７、プリンタインターフェース１１９を介して、プリンタ１０４に所定フォーマットの帳票に出力される。データ編集手段１１５において、全制御棒の駆動時間データを順次読み出し、駆動時間が格納されている制御棒番号１〜２００のどれかを制御棒番号を駆動時間データと共に表示する。また、マンマシンインターフェース１２０は作業員からの指令に基づき制御棒駆動時間測定装置１００に各種指令を与え作業員の指令に応答するものである。
【００２３】
ここで、通常運転中にされるノッチサーベイランス試験時に制御棒アドレスを有する自動制御棒選択信号が予め定めた順番で順次出力されて人手を介することなくノッチサーベイランス試験を行うようにした制御棒位置監視装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【００２４】
【特許文献１】
特開平１０−３１９１７１号公報
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の制御棒駆動時間測定装置１００では、専用の高速演算処理シーケンスコントローラを採用し１重で構成されているので、制御棒駆動時間測定装置１００を使用したい期間中に、万一構成機器の単一故障が発生しサポート機能が喪失した場合には、推量調整弁の開度調整作業のサポートや緊急挿入時の制御棒駆動時間測定ができなくなる。制御棒の駆動時間を電磁オシロスコープのデータをベースに人間系で確認する方法では作業時間が多くかかり、定検（定期検査）期間をより短縮したいという要求に応えられなくなることがある。
【００２６】
従って、定検時の作業時間の短縮に貢献する制御棒駆動時間測定装置１００の重要性が高まり、構成機器の単一故障にも機能継続可能とする信頼性の向上が求められてきている。設備の信頼性を向上させるには、冗長化構成とすることが一般的であるが、発電コストの低減から設備投資も抑制されてきており、また設置スペース上の制約から、信頼性向上のために単に同じ設備を冗長化するという手法ではなく、他の手段による高信頼性化が求められている。また、特許文献１のものは制御棒の駆動時間を記憶し出力するものであり、制御棒の駆動時間データの伝送や処理のためのものではない。
【００２７】
本発明の目的は、経済性を追求しつつ信頼性を向上させた制御棒駆動監視装置を提供することである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明の制御棒駆動監視装置は、原子炉内の制御棒位置を検出する制御棒位置検出器からの制御棒位置信号を入力し制御棒位置を表示する制御棒位置表示装置と、安全系装置からの緊急挿入指令が入力されたとき制御棒位置表示装置から駆動時間測定用信号を入力し制御棒駆動時間データを測定する制御棒駆動時間測定装置とを備え、制御棒位置表示装置は、制御棒位置検出器からの制御棒位置信号と安全系装置からの緊急挿入指令とを入力し、緊急挿入指令を入力してから制御棒位置信号がＯＮ／ＯＦＦするまでの経過時間を制御棒駆動時間データとして算出し記憶する入力部と、制御棒位置信号に基づいて制御棒位置を表示すると共に入力部に記憶された制御棒駆動時間データを取り込み所定の時間経過後に自動的に制御棒駆動時間測定装置に出力する多重化された位置表示演算処理装置とを備えている。また、制御棒駆動時間測定装置は、制御棒位置表示装置の位置表示演算処理装置から出力された制御棒駆動時間データを編集する駆動時間データ編集・表示演算処理装置と、駆動時間データ編集・表示演算処理装置で編集された制御棒駆動時間データを出力する出力装置とを備えている。
【００２９】
すなわち、制御棒位置信号および緊急挿入指令を制御棒位置表示装置の入力部に入力し、制御棒の駆動時間データを収集する機能を制御棒位置表示装置で行い、収集した駆動時間データを編集・表示する機能を制御棒駆動時間測定装置で行うように機能分担構成としたものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る制御棒駆動監視装置の構成図である。第１の実施の形態は、図１４に示した従来例に対し、制御棒位置表示装置２００内の入力部２１８に接点増幅リレー２０５を介して緊急挿入指令ｄを入力し、制御棒駆動時間測定装置１００の制御棒駆動時間測定演算処理装置に代えて駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６を設け、制御棒駆動時間測定用ＤＩ基板１０２に代えて伝送装置２０４を設けたものである。
【００３１】
すなわち、制御棒位置信号ａおよび緊急挿入指令ｄを制御棒位置表示装置２００の入力部２１８のＰＩＰ信号入力基板２０２内に入力し、制御棒位置表示装置２００の２重化された位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂで制御棒２の駆動時間データを収集し、その駆動時間データを伝送装置２０４を介して制御棒駆動時間測定装置１００に送信し、制御棒駆動時間測定装置１００の駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６で収集した駆動時間データを編集・表示するようにしたものである。従来例と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００３２】
制御棒位置表示装置２００は制御棒位置を監視するものであることから、入力部２１８のＰＩＰ信号入力基板２０２には制御棒位置表示用ＳＷと駆動時間測定用ＳＷとがマトリクス配線８されて入力されており、また、制御棒位置表示装置２００が位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂの２重化コントローラ構成であることに着目し、制御棒２の駆動時間データを収集する機能を制御棒位置表示装置２００で行い、収集したデータを編集・表示する機能を制御棒駆動時間測定装置１００で行うように機能分担構成としている。
【００３３】
ここで、制御棒位置表示装置２００はプラント運転中の原子炉内の制御棒位置を常時監視する必要があるため、稼働率を向上させる目的で２重化構成されている。位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂのスキャン時間は、等間隔で設置された位置検出ＳＷ間の移動時間が約２秒であるため、その１／１０の数百ｍｓで良いため、高速演算処理シーケンスコントローラではない。従って、制御棒位置表示装置２００での駆動時間の収集を行うために、次の手段を付加する。
【００３４】
従来例においては、制御棒駆動時間測定用に使用する奇数位置をＯＲ配線したＯＤＤ（奇数位置の位置検出ＳＷをＯＲ論理配線したもの）は、制御棒位置検出器７内でマトリクス配線８されているため、一度、制御棒位置表示装置２００のＰＩＰ信号入力基板２０１Ａへ入力され、そこから制御棒駆動時間測定に必要な駆動時間測定用信号ｃを、制御棒駆動時間測定装置１００の制御棒駆動時間測定用ＤＩ基板１０２へ分岐して出力する構成となっている。
【００３５】
そこで、ＰＩＰ信号入力基板２０２内に緊急挿入指令ｄを入力し、緊急挿入指令ｄの入力からの経過時間と、ＯＤＤ信号のＯＦＦからＯＮまたはＯＮからＯＦＦへの状変検出結果を入力し状変時の経過時間とを各制御棒２の駆動時間データとして格納する機能をＰＩＰ信号入力基板２０２に付加する。
【００３６】
さらに、制御棒位置表示装置２００側には、ＰＩＰ信号入力基板２０２の他に、ＰＩＰ信号入力基板２０２内に格納した制御棒駆動時間データを処理し、制御棒駆動時間測定装置１００側へ伝送する伝送装置２０４を設ける。そして、制御駆動時間データの伝送後は、次の入力に備えるため位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂ内のデータ保存エリアをクリアする処理も行う。制御棒駆動時間測定装置１００は、制御棒駆動時間測定用ＤＩ基板１０２にて制御棒駆動時間データを入力する機能を削除し、代わりに制御棒位置表示装置２００から制御棒駆動時間データを伝送入力する構成とする。
【００３７】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるＰＩＰ信号入力基板２０２の説明図である。制御棒位置表示装置２００内の入力部２１８のＰＩＰ信号入力基板２０２内に緊急挿入指令ｄが入力される。緊急挿入指令ｄはＰＩＰ信号入力基板２０２のカウンタ回路２１０へ入力され、カウンタ回路２１０の出力であるカウンタ出力ｔｉは、緊急挿入指令ｄが入力された時点から１ｍｓｅｃ毎に１ｃｎｔずつカウントアップする数値である。
【００３８】
ＰＩＰ信号入力基板２０２内のＯＤＤ接点からの駆動時間測定用信号ｃは状変検出回路２１１に入力され、緊急挿入指令ｄが入力されてからＯＤＤ接点信号が一回目にＯＦＦからＯＮの状態変化した時の状変時カウント値をｇ１ＯＮ、ＯＮのＯＤＤ接点がＯＦＦに状態変化した時の状変時カウント値をｇ１ｏｆｆとして、記憶回路２１２に格納する。記憶回路２１２へのデータは、緊急挿入指令ｄの入力から約２秒間行われ、状変回数ｍもｇｍとして記憶回路２１２に格納される。緊急挿入指令ｄの入力から２秒後に記憶回路２１２に格納された状変時のカウント値と状変回数ｍとは駆動時間データＳｉとして、読み出し指令ｈに基づき、読み出し回路２１３およびＰＩ／Ｏバッファ基板２０３を介して、冗長化された位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂへ送信される。一方、制御棒２の位置表示用データＤｉもＰＩ／Ｏバッファ基板２０３を介して冗長化された位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂへ送信される。
【００３９】
位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂでは、ＰＩＰ信号入力基板２０２から入力したデータ１〜データｎ（ｎ＝２００）からなる各制御棒２の駆動時間データＤｓｐｄを駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６へ送信する。すなわち、制御棒２毎の駆動時間データＤｓｐｄは、約２０本分の制御棒駆動時間データを１〜１０ページに分けて駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６へ送信され、制御棒駆動時間データの最後にページ番号を付加する。駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６では、受信した駆動時間データＤｓｐｄを保存し、モニタ表示装置１０３への画面表示を行うと共にプリンタ１０４へデータ出力する。
【００４０】
次に、プラント定検中に制御棒１本ずつ全引抜き位置まで引抜き駆動を行い緊急挿入指令を発生させて、制御棒２が全引抜き位置から全挿入位置まで挿入するときの駆動時間測定を行う場合について説明する。図１において、安全系装置９からの緊急挿入指令ｄによりスクラム弁１０Ａ、１０Ｂが開いて、緊急挿入用配管５からの高圧駆動水により制御棒２が垂直方向上方に駆動されると、制御棒駆動機構６のピストン部に設置された永久磁石１１が上方に移動開始する。
【００４１】
制御棒２が全引抜き位置時にはＳ４８がＯＮしているが、制御棒２が上方に移動するとＳ４８がＯＦＦし、次にＳ４７がＯＮ、次にＳ４７がＯＦＦ、Ｓ４６がＯＮという順に、制御棒位置検出器７内の接点がＯＮ／ＯＦＦする。この接点のＯＮ／ＯＦＦ信号は、マトリクス配線８を介してＰＩＰ信号ａとして制御棒位置表示装置２００内のＰＩＰ信号入力基板２０２内に入力される。
【００４２】
一方、緊急挿入指令ｄは、接点増幅リレー２０５を介して、ＰＩＰ信号入力基板２０２に入力され、ＰＩＰ信号入力基板２０２内のカウンタ回路２１０へ入力される。カウンタ回路２１０は、緊急挿入指令ｄが入力された時点をｔ０として、１ｍｓで１カウントづつカウントアップするカウンタ出力ｔｉを状変検出回路２１１へ出力する。状変検出回路２１１は、ＰＩＰ信号ａのうちのＯＤＤ信号（図２のＶ３，Ｈ５）を入力し、ＯＤＤ信号がＯＦＦからＯＮ、ＯＮからＯＦＦに変化した時に入力されたカウンタ出力ｔｉを状変カウントｇに対応した記憶回路２１２の記憶箇所へ順次保存する。
【００４３】
図３は、本発明の第１の実施の形態における緊急挿入駆動時のＰＩＰ信号入力基板２０２の動作説明図である。カウンタ出力ｔｉと状変カウントｇとの関係は以下のとおりである。１回目の状変であるＳ４７がＯＦＦからＯＮに変化した時のカウンタ出力ｔｉ＝ｔ２は、記憶回路２１２にｇ１ＯＮの箇所に保存される。同様に、２回目の状変であるＳ４７がＯＮからＯＦＦに変化した時のカウンタ出力ｔｉ＝ｔ４は、記憶回路２１２にｇ１ｏｆｆの箇所に保存される。制御棒２が全引抜き位置、すなわちＳ４８のＯＮの位置から緊急挿入された場合には、全挿入位置Ｓ００のＯＦＦまでに４８回の状変があり、記憶回路２１２のｇｍｏｆｆ（ｍ＝２４）の箇所にカウンタ出力ｔｉが保存され、また、状変回数ｇｘ＝ｍが記憶回路２１２の先頭に保存されて終了する。
【００４４】
カウンタ回路２１０は、緊急挿入指令ｄの入力から２秒間、１ｍｓｅｃに１カウントづつカウントアップしていき、ｔｉ＝ｔｐ（ｔｐ＝２０００）でカウント停止する。また、データ１は、前述のように制御棒２が全引抜き位置から全挿入位置まで緊急挿入した場合を示したが、データｎ部の制御棒２は、まだ試験を実施していないので全挿入位置にあり、制御棒位置が変化しないため、状変カウントｇが０であり、記憶回路２１２へのデータ保存が行われていない。
【００４５】
緊急挿入指令ｄの入力から２秒経過後、位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１ＢからＰＩ／Ｏバッファ基板２０３を介して、読出し信号ｈが読み出し回路２１３に送信されると、読み出し回路２１３では、記憶回路２１２に保存した制御棒１〜ｎ（ｎ＝２００）までの駆動時間データＤｓｐｄ１〜ＤｓｐｄｎをＰＩ／Ｏバッファ基板２０３を介して位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０３Ｂへ順次出力していく。
【００４６】
図４は、本発明の第１の実施の形態における制御棒位置表示装置２００の位置表示演算処理装置２０１と制御棒駆動時間測定装置１００の駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６とのデータ処理の説明図である。制御棒位置表示演算処理装置２０１内に吸い上げた駆動時間データＤｓｐｄｉ（ｉ＝１〜２００）は送信回路２１４および受信回路１２１を介して、駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６内の記憶領域１１４へ送信される。
【００４７】
データ量が多いので２００本の制御棒２の駆動時間データを２０本分づつ１０回に分けて送信する場合を示しており、１回のデータ伝送フォーマットは、伝送開始コードと、データ１〜データ２０及び送信回数であるページＮｏ．（１〜１０）の順に送信する。全データを送信終了すると、制御棒位置表示演算処理装置２０１からは送信終了コードを伝送する。駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６での駆動時間データＤｐｓｄの保存した後の処理は、図１９に示した従来の制御棒駆動時間測定演算処理装置１０１データ処理と同様であり、データ編集手段１１５により、モニタ用データファイル１１６及びモニタ用インターフェース１１８を介してモニタ表示装置１０３への画面表示を行うと共に、データ編集手段１１５から分岐して、プリンタ出力用データファイル１１７およびプリンタ用インターフェース１１９を介してプリンタ１０４へデータ出力する。
【００４８】
また、駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６では、記憶領域１１４に保存した制御棒駆動時間データＤｓｐｄを基に、データ編集手段１１５で各制御棒２のＳ４７のＯＮ（＝ｇ１ＯＮ）からＳ００のＯＦＦ（ｇ２４ｏｆｆ）までの時間を算出する。保存された時間は、１ｃｎｔ、１ｍｓｅｃであるため、駆動時間は（ｇ２４ｏｆｆ−ｇ１ＯＮ）＊１０００にて秒単位に容易に変換可能である。
【００４９】
次に、制御棒２を通常駆動するときの駆動時間測定動作について説明する。位置表示演算処理装置２０１には駆動終了判定回路２１５と駆動開始判定回路２１６とが設けられており、駆動開始判定回路２１６には、制御棒２を通常駆動するための制御棒操作中信号ｉが入力され、制御棒操作中信号ｉが駆動開始判定回路２１６に入力されると、駆動開始判定回路２１６はこの制御棒操作中信号ｉの状態変化を捉え、制御棒２の駆動開始を検出し駆動開始を送信回路２１４へ送信する。また、駆動終了判定回路２１５は駆動時間測定用信号ｃを監視し状態変化の検出をスタートし、駆動時間測定用信号ｃに状態変化がなくなった場合に送信回路２１４に駆動終了信号を出力する。
【００５０】
送信回路２１４は駆動開始信号を検出し、制御棒駆動時間測定装置１００に回線接続を行い、回線接続成立後は周期的にＰＩＰ信号入力基板２０２内のメモリデータを送信し続け、駆動終了信号を検出して制御棒駆動時間測定装置１００に測定終了要求を出力し制御棒駆動時間測定装置１００から測定終了応答を受信したタイミングでＰＩＰ信号入力基板２０２の保持データを全てクリアする。
【００５１】
このように、制御棒駆動時の位置表示用信号は、従来例と同様に、制御棒位置表示装置２００のＰＩＰ信号入力基板２０２に入力され、制御棒駆動時間測定用信号は、緊急挿入指令ｄの発生をトリガとして、一定時間内のＯＤＤ信号の状変時間を測定し、ＰＩＰ信号入力基板２０２に格納される。ＰＩＰ信号入力基板２０２に格納された制御棒駆動時間データは、緊急挿入指令発生から所定時間経過後に位置表示演算処理装置２０１へ吸い上げられてから、伝送装置２０４経由で制御棒駆動時間測定装置１００に自動的に送信され、制御棒駆動時間測定装置１００内でデータ編集されて、モニタ表示及びプリンタ出力される。
【００５２】
第１の実施の形態によれば、新たに冗長化コントローラを追加することなく、従来からある位置表示演算処理装置に、制御棒駆動時間データ収集機能を付加する構成とし、制御棒駆動時間測定用ＤＩ基板１０２が不要となるので、経済的な構成が可能である。また、各制御棒２の駆動時間を高速シーケンスコントローラで１元管理するのではなく、各ＰＩＰ信号入力基板２０２に分散記憶する構成とし、データ収集のコントローラを２重化の位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂとしたことにより、単一故障による制御棒駆動時間データの全喪失及び制御棒駆動時間データの収集機能の全喪失が防止でき、高信頼性が実現可能である。
【００５３】
また、制御棒駆動時間データを制御棒位置表示装置２００で収集することにより、プラント定検時に制御棒１本ずつの緊急挿入駆動試験を実施した際、緊急挿入する前に全挿入位置から全引抜き位置まで引抜き操作した制御棒２を制御棒位置表示装置２００では認識しているので、引抜き操作した制御棒２の認識可能であるため、全制御棒の駆動時間データの中から駆動時間が変化している制御棒２を緊急挿入した制御棒２と推定する必要がなくなる。従ってデータ編集時間の短縮が図れ、また緊急挿入試験した制御棒を推定ではなく確実に特定できる。
【００５４】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図５は本発明の第２の実施の形態における制御棒位置表示装置２００の位置表示演算処理装置２０１と制御棒駆動時間測定装置１００の駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６とのデータ処理の説明図である。この第２の実施の形態は、第１の実施の形態に対し、制御棒位置表示装置２００が制御棒駆動時間データを制御棒駆動時間測定装置１００に出力した後においても入力部２１８に制御棒駆動時間データを保持しておき、次回の新たな制御棒駆動時間データを記憶する前に入力部２１８の記憶エリアのクリア処理を行うようにしたものである。
【００５５】
第１の実施の形態では、制御棒位置表示装置２００が制御棒駆動時間データを出力した際に、入力部２１８の記憶エリアのクリア処理を行うようにしたが、第２の実施の形態では、制御棒位置表示装置２００が制御棒駆動時間データを出力後も入力部２１８に制御棒駆動時間データを保持しておき、次回の新たな制御棒駆動時間データを記憶する前に入力部２１８の記憶エリアのクリア処理を行う。この場合には、制御棒駆動時間測定装置１００からのデータ要求信号により制御棒位置表示装置２００の入力部２１８に記憶された制御棒駆動時間データを再度出力することが可能となる。
【００５６】
すなわち、緊急挿入指令発生をトリガとして制御棒位置表示装置２００のＰＩＰ信号入力基板２０２内で制御棒駆動時間データを記憶し、位置表示演算処理装置２０１でのデータ吸い上げや制御棒駆動時間測定装置１００へのデータ自動送信後のＰＩＰ信号入力基板２０２内のデータ保存エリアのクリア処理を行わずデータを保存しておき、制御棒駆動時間測定装置１００のマンマシンインターフェースにより作業員からのデータ送信要求を入力すると、保存している制御棒駆動時間データを制御棒位置表示装置２００に送信する。そして、次の緊急挿入指令ｄの発生タイミングでデータ保存エリアをクリア処理する。これにより、制御棒駆動時間データを編集・表示する制御棒駆動時間測定装置１００（駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６）が１重構成であることから、制御棒駆動時間測定装置１００側に単一故障が発生した場合の高信頼性化を図る。
【００５７】
図５において、駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６のモニタ表示装置１０３Ａは、モニタ表示装置１０３Ａを介してデータ送信要求を入力できるようになっており、入力されたデータ送信要求はマンマシンインターフェース１２０により処理される。モニタ表示装置１０３Ａから入力されたデータ送信要求はマンマシンインターフェース１２０により処理され、モニタ用インターフェース１１８Ａ、モニタ用データファイル１１６Ａ及びデータ編集手段１１５Ａを介して送受信回路１２１Ａに送信される。送受信回路１２１Ａはデータ送信要求を位置表示演算処理装置２０１の送受信回路２１４Ａに伝送出力する。位置表示演算処理装置２０１はデータ送信要求を受けて、各制御棒２の駆動時間データＤｓｐｄを送受信回路１２１Ａを介して駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６へ伝送出力する。
【００５８】
位置表示演算処理装置２０１は駆動時間データＤｓｐｄを出力後もそのまま駆動時間データＤｓｐｄを保存する。そして、次の緊急挿入指令ｄの発生によりＰＩＰ信号入力基板２０２に制御棒駆動時間データを新たに作成するタイミングで、位置表示演算処理装置２０１は駆動時間データＤｓｐｄをクリアする。
【００５９】
第２の実施の形態によれば、１重化構成である制御棒駆動時間測定装置１００の駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６に単一故障が発生し、制御棒駆動時間データを取得できない場合でも、位置表示演算処理装置２０１には駆動時間データＤｓｐｄが保存されているので、駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６の故障復旧後に作業員がデータ送信要求することで制御棒駆動時間データを喪失する事態を回避できる。つまり、制御棒駆動時間測定装置１００を冗長化することなく信頼性が確保できるので経済的である。
【００６０】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図６は、本発明の第３の実施の形態における制御棒位置表示装置２００の位置表示演算処理装置２０１と制御棒駆動時間測定装置１００の駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６とのデータ処理の説明図である。第３の実施の形態は第１の実施の形態に対し、位置表示演算処理装置２０１内の駆動終了判定回路２１５及び駆動開始判定回路２１６の出力信号を入力し、現状選択駆動している制御棒の駆動終了コードが出力される以前に次の制御棒の駆動開始コードが重複した場合に、制御棒駆動終了コードを先に出力し制御棒駆動開始コードを後から出力するための調停回路２１７を設けたものである。
【００６１】
プラント定検中に水量調節手動弁１２を調整する作業を支援するための制御棒挿入／引抜き時の駆動時間を測定する際に、制御棒位置表示装置２００内で、現状駆動されている制御棒駆動終了コードの出力タイミングと、次に駆動される制御棒駆動開始コードの出力タイミングとを調整している。駆動水が良く調整された水量では、現状駆動されている制御棒駆動終了コードの出力タイミングと、次に駆動される制御棒駆動開始コード出力タイミングとが重複することはないが、駆動水の水量が未調整段階では重複することがある。
【００６２】
図７は、現状駆動されている制御棒駆動終了コードの出力タイミングと、次に駆動される制御棒駆動開始コード出力タイミングとが正常である（重複しない）場合のタイミング図である。図７に示すように、位置検出ＳＷ間の移動時間は約２秒程度であるため、２秒程度の余裕を見て位置検出ＳＷのＯＮ／ＯＦＦ変化が前回変化から４秒間（図７のＢｓｅｃ部）ないことで、制御棒駆動終了を判定している。一方、次の制御棒の駆動開始の操作は、前の制御棒の駆動終了のために操作ＳＷから手を離してから、その制御棒が偶数位置に機械的に着座する時間を考慮して約６秒後（図７のＡｓｅｃ部）に操作ＳＷの入力を許可するインターロックとしている。従って、通常は駆動終了判定の方が２秒早く伝送出力され、伝送タイミングが重複することはない。
【００６３】
一方、駆動水の水量が未調整段階では、現状の制御棒の駆動終了タイミングと、次の制御棒の駆動開始タイミングが重複する場合があり、その場合には、正しく制御棒駆動時間を測定することができないことになる。図８は、現状駆動されている制御棒駆動終了コードの出力タイミングと、次に駆動される制御棒駆動開始コード出力タイミングとが異常である（重複する）場合のタイミング図である。駆動水の水量が未調整段階では、制御棒の駆動時間が遅い時には、位置検出ＳＷ間の移動時間が４秒近く要する場合があり、図８に示すように、前の制御棒の駆動終了のために操作ＳＷから手を離してから、最後の位置検出ＳＷがＯＮ／ＯＦＦするまで２秒近く多くかかっているため、そこから４秒後に駆動終了を判定すると、丁度、次の制御棒の駆動開始タイミングと一致する。
【００６４】
制御棒位置表示装置２００から制御棒駆動時間測定装置１００への伝送エリアのうち、駆動終了（測定終了）コードと駆動開始（回線接続）コードとを書き込むエリアは同一箇所であるため、制御棒の駆動終了（測定終了）コードと制御棒の駆動開始（回線接続）コードとを同時に送信できない。重複した場合には、どちらかの情報が制御棒駆動時間測定装置１００に伝わらない可能性があり、制御棒駆動時間測定装置１００では、制御棒の駆動終了コードが受信できない場合は、所定時間内に制御棒操作が終了しないと判定して、「タイムオーバーエラー」表示が行われる。一方、制御棒の駆動開始コードが受信できないと、次の制御棒の駆動時間の開始が判定できないので、駆動時間の編集・表示ができない。
【００６５】
このタイミングの問題を防止するためには、現状の制御棒の駆動終了後、次の制御棒の駆動開始操作まで余裕を持った一定時間をおくという運用で回避可能であるが、定検時の作業時間をできる限り短縮したい要求には応えられない。そこで、制御棒位置表示装置２００内で、制御棒の駆動終了タイミングと、制御棒駆動開始タイミングとが重複した場合には、制御棒駆動終了コードを先に伝送出力し、制御棒駆動開始タイミングを一時保持して、駆動終了コードを伝送出力した後、制御棒開始タイミングのホールドを解除する調停回路２１７を付加する。
【００６６】
図６に示すように、制御棒位置表示装置２００に調停回路２１７が付加されている。制御棒を通常駆動するための制御棒操作中信号ｉが入力された駆動開始判定回路２１６は、この信号の状態変化を捉え制御棒の駆動開始を検出し駆動開始を調停回路２１７へ送信する。また、駆動終了判定回路２１５は駆動時間測定用信号ｃを監視し状態変化が所定期間（Ｂｓｅｃ）変化しない場合に調停回路２１７に駆動終了信号を出力する。
【００６７】
調停回路２１７は駆動開始判定回路２１６から受信した駆動開始信号を内部で自己保持し駆動中フラグを作り、駆動終了判定回路２１５から受信した駆動終了信号でこのフラグを解除する機能を有し、また、駆動開始判定回路２１６から駆動開始信号を受信した場合に駆動中フラグを監視する監視機能を有する。調停回路２１７は駆動中フラグを送信回路２１４に常時出力する。送信回路２１４は駆動中フラグのＯＦＦ→ＯＮの状態変化を検出し制御棒駆動時間測定装置１００に回線接続を行い、回線接続成立後は周期的にＰＩＰ信号入力基板２０２内のメモリデータを送信し続け、ＯＮ→ＯＦＦの状態変化を検出し制御棒駆動時間測定装置１００に測定終了要求を出力し制御棒駆動時間測定装置１００から測定終了応答を受信したタイミングでＰＩＰ信号入力基板２０２の保持データを全てクリアする。この処理により制御棒の挿入・引抜が重ならない場合の動作が処理されることになる。
【００６８】
図９は、現状駆動されている制御棒駆動終了コードの出力タイミングと、次に駆動される制御棒駆動開始コード出力タイミングとが異常となり調停回路２１７で調整した場合のタイミング図である。調停回路２１７内の駆動中フラグ監視機能は、駆動開始判定回路２１６より駆動開始信号を受信したタイミングで、駆動中フラグがＯＮ状態であるか否かを監視し、駆動中フラグがＯＮの場合にはＰＩＰ信号入力基板内２０２のメモリデータを全て位置表示演算処理装置２０１内のメモリに保存する。そして、ＰＩＰ信号入力基板２０２の保持データを全てクリアし、強制送信終了信号を送信回路２１４へ出力する。強制送信終了信号を受信した送信回路２１４は位置表示演算処理装置２０１内のメモリに保存されているデータを制御棒駆動時間測定装置１００に送信し、送信が完了すると測定終了要求を出力する。
【００６９】
そして、制御棒駆動時間測定装置１００から測定終了応答を受信し、次の挿入（引抜）の回線接続を行う。ＰＩＰ信号入力基板２０２は保持データのクリア後、次の挿入（引抜）のＰＩＰデータを収集し続けているため、送信回路２１４はＰＩＰ信号入力基板２０２内のデータを送信し続けることができる。これにより挿入・引抜が重なるような場合でも異常なくデータを収集することが可能となる。
【００７０】
第３の実施の形態によれば、制御棒の駆動時間調整は、現状の制御棒の駆動終了コードがない状態で、次の制御棒の駆動開始コードがあった場合には、先の制御棒の駆動時間データを保存し送信してから強制的に駆動終了させるので、一定時間おかなくても、駆動時間データを確保した上で次の制御棒の駆動開始を行うことができる。従って、データ送信の信頼性向上と作業時間短縮の経済性とが実現できる。
【００７１】
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。図１０は、本発明の第４の実施の形態における駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６の接点増幅リレー２０５の動作時間補正処理の説明図である。第４の実施の形態は第１の実施の形態に対し、駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６は制御棒駆動時間データの編集時に接点増幅リレー２０５の動作時間分の補正を行うようにしたものである。
【００７２】
図１に示すように、ＰＩＰ信号入力基板２０２には、安全系装置９から出力され接点増幅リレー２０５を経由した緊急挿入指令ｄと、制御棒２の動作により状態変化が発生する制御棒位置検出器７の出力であるＰＩＰ信号とが入力される。ＰＩＰ信号入力基板２０２は全ての制御棒の位置情報を入力する基板であるため、全制御棒分の基板枚数が必要であることから、緊急挿入指令ｄを接点増幅リレー２０５により接点増幅し、ＰＩＰ信号入力基板２０２の枚数分としている。これにより、安全系装置９からの緊急挿入指令ｄは、ケーブルを追加せずに１点のみの入力とすることができる。
【００７３】
また、安全系装置９からの緊急挿入指令ｄは従来の１００Ｖ系の高電圧から４８Ｖ系の電圧にし、小型リレーの接点増幅リレー２０５にて接点増幅し、各接点を各ＰＩＰ信号入力基板２０２へ入力する。低電圧化により、接点増幅リレー２０５として安価な小型リレーを使用できるのでリレー間のバラツキが小さくできる。
【００７４】
図１１は接点増幅リレー２０５の回路図である。通常状態では、接点増幅リレー２０５のコイル３０は安全系装置９内の緊急挿入指令接点３１が「閉」になった状態で励磁されている。この状態からスクラムが発生すると緊急挿入指令接点３１が「開」になり、接点増幅リレー２０５のコイル３０は無励磁状態となる。この接点増幅リレー２０５のコイル３０の動作により接点３２が閉となり、ＰＩＰ信号入力基板２０２に入力されることになる。
【００７５】
ここで、緊急挿入指令接点３１が閉じている状態で緊急挿入指令ｄがない状態とし、また、緊急挿入指令ｄがない時に接点増幅リレー２０５のコイル３０が励磁され、緊急挿入指令ｄがあったときに緊急挿入指令接点３１が開いて接点増幅リレー２０５が無励磁となるようにしているのは、一般にリレーのコイルが励磁されて接点が動作する時間より、コイルが励磁から無励磁となる時の接点動作時間の方が短いからである。
【００７６】
図１２は、リレーのコイルが励磁されａ接点が「閉」する時間ｔａとコイルが無励磁となりｂ接点が「閉」になる時間ｔｂの一般的な時間分布図である。図１２に示すように、一般にコイルが無励磁となりｂ接点が「閉」になる時間ｔｂは、コイル励磁されａ接点が「閉」する時間ｔａより動作時間が短く、バラツキが少ない。そこで、接点増幅の動作の遅延を最小限にするために、コイルが励磁から無励磁となる時の接点動作により緊急挿入指令ｄを接点増幅するようにしている。また、制御棒駆動時間測定装置１００内で接点増幅リレーの動作時間を補正するようにしている。
【００７７】
図１０に示すように、ＰＩＰ信号入力基板２０２に入力される緊急挿入指令ｄは、接点増幅リレー２０５のコイルが無励磁となりｂ接点が「閉」になる時間ｔｂ分の遅れが発生することになる。緊急挿入指令ｄを起点としてＰＩＰ信号を入力し接点信号による複数の状態変化の終了までの時間をＰＩＰ信号入力基板２０２内のメモリーに保存していることから、コイルが無励磁となりｂ接点が「閉」になる時間ｔｂ分、状態変化の終了までの時間が短くなることになる。
【００７８】
そこで、この遅れ時間分（＝リレー動作時間（ｔｂ））を状変時カウント（ｇ）に加算する補正処理を制御棒駆動時間測定装置１００内の編集処理により行う。ここで補正に使用するリレー動作時間（ｔｂ）は前述したようにコイルが無励磁となりｂ接点が「閉」になる場合ばらつきが小さいため、予め決められた定数を加算することで問題ないことになる。この補正処理によりスクラムからの状変時間を真の値に近い値として保存することができる。
【００７９】
第４の実施の形態によれば、接点増幅リレー２０５により緊急挿入指令ｄを接点増幅するので、安全系装置９からの緊急挿入指令ｄの入力点数を増加させることがない。従って、ケーブル追加が不要であり経済的に実現可能である。
【００８０】
また、接点増幅リレー２０５の開となる動作時間を測定しておき、制御棒駆動時間測定装置１００内で、駆動時間データを編集する際に、接点増幅リレー２０５の動作時間を差し引いて演算するので、接点増幅リレー２０５の動作時間に依存しない正確な制御棒の駆動時間を演算し表示可能である。すなわち、リレーの動作時間を測定し動作時間を補正するので、リレーの動作時間に依存しない高信頼性の測定が可能である。
【００８１】
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。図１３は、本発明の第５の実施の形態に係る制御棒駆動監視装置の構成図である。第５の実施の形態は第１の実施の形態に対し、制御棒２の駆動操作を行う現場の制御棒駆動補助盤３００内に無線中継局３０１を設け、制御棒駆動時間測定装置１００内に無線送受信装置１０９を設け、制御棒駆動時間測定装置１００内の駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６で編集された制御棒駆動時間データを無線送受信装置１０９および無線中継局３０１を介して無線送受信装置付きの現場モニタ用子機１０８Ａに送信するようにしたものである。
【００８２】
図１３において、制御棒駆動時間測定装置１００で測定されたデータは、駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６で表示用に編集されモニタ表示装置１０３に表示される。この場合、駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６は同時に表示用に編集されたデータを無線送受信装置１０９に送る。データを受け取った無線送受信装置１０９は無線により、現場に設置される無線中継局３０１を経由して、無線送受信装置付の現場モニタ用子機１０８Ａに送る。データを受け取った無線送受信装置付の現場モニタ用子機１０８Ａは、制御棒駆動時間測定装置１００のモニタ表示装置１０３に表示されている同一の内容をリアルタイムで表示し、水量調節手動弁１２の開度調整作業を行う作業員に測定データを提供する。
【００８３】
このように、プラント定検中に、作業員が現場で行う方向制御電磁弁を通過する水量を調整するための水量調節手動弁１２の開度調整作業を行う場合に、作業員は現場モニタ用子機１０８Ａに伝送されてきた制御棒駆動時間測定装置１００からの駆動時間データを参照しながら作業を行う。
【００８４】
第５の実施の形態によれば、無線送受信装置付の現場モニタ用子機１０８Ａは無線を使用してデータの受信をしているため、作業員は、調整を行う水量調節手動弁１２の近傍で、リアルタイムに送られてくるデータにより、速やかに水量調節手動弁１２の開度調整作業が可能となる。また、中央操作室の制御棒駆動時間測定装置１００から現場の水圧駆動配管３のある場所まで伝送回線を付設する必要がなく、水圧駆動配管３がある現場の放射線量を考慮した耐放射性の優れた高価な伝送回線とする必要がないので、付設工事費を削減できる。
【００８５】
【発明の効果】
本発明によれば、プラント定検中に行う方向制御電磁弁の開度調節作業時間や緊急挿入駆動機能の確認作業時間を短縮することができるので、経済性が向上し構成機器の単一故障にも機能停止することなく信頼性も向上させた制御棒駆動監視装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る制御棒駆動監視装置の構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるＰＩＰ信号入力基板の説明図。
【図３】本発明の第１の実施の形態における緊急挿入駆動時のＰＩＰ信号入力基板の動作説明図。
【図４】本発明の第１の実施の形態における制御棒位置表示装置の位置表示演算処理装置と制御棒駆動時間測定装置の駆動時間データ編集・表示演算処理装置とのデータ処理の説明図。
【図５】本発明の第２の実施の形態における制御棒位置表示装置の位置表示演算処理装置と制御棒駆動時間測定装置の駆動時間データ編集・表示演算処理装置とのデータ処理の説明図。
【図６】本発明の第３の実施の形態における制御棒位置表示装置の位置表示演算処理装置と制御棒駆動時間測定装置の駆動時間データ編集・表示演算処理装置とのデータ処理の説明図。
【図７】本発明の第３の実施の形態における現状駆動されている制御棒駆動終了コードの出力タイミングと、次に駆動される制御棒駆動開始コード出力タイミングとが正常である（重複しない）場合のタイミング図。
【図８】本発明の第３の実施の形態における現状駆動されている制御棒駆動終了コードの出力タイミングと、次に駆動される制御棒駆動開始コード出力タイミングとが異常である（重複する）場合のタイミング図。
【図９】本発明の第３の実施の形態における現状駆動されている制御棒駆動終了コードの出力タイミングと、次に駆動される制御棒駆動開始コード出力タイミングとが異常となり調停回路で調整した場合のタイミング図。
【図１０】本発明の第４の実施の形態における駆動時間データ編集・表示演算処理装置の接点増幅リレーの動作時間補正処理の説明図。
【図１１】本発明の第４の実施の形態における接点増幅リレーの回路図。
【図１２】リレーのコイルが励磁されａ接点が「閉」する時間ｔａとコイルが無励磁となりｂ接点が「閉」になる時間ｔｂの一般的な時間分布図。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る制御棒駆動監視装置の構成図。
【図１４】従来の制御棒駆動時間測定装置を制御棒駆動機構に適用した場合の構成図。
【図１５】従来の制御棒１本当たりの制御棒駆動機構の周辺の詳細を示す説明図。
【図１６】従来の制御棒駆動機構部におけるマトリクス配線の説明図。
【図１７】従来の制御棒駆動機構部におけるＰＩＰ信号入力基板の説明図。
【図１８】従来の緊急挿入駆動時のＰＩＰ信号入力基板の動作説明図。
【図１９】従来の制御棒を緊急挿入駆動した際の制御棒駆動時間測定装置内のデータ処理の説明図。
【符号の説明】
１…原子炉、２…制御棒、３…水圧駆動配管、４…方向制御電磁弁、５…緊急挿入用配管、６…制御棒駆動機構、７…制御棒位置検出器、８…マトリクス配線、９…安全系装置、１０…スクラム弁、１１…永久磁石、１２…水量調節手動弁、３０…コイル、３１…緊急挿入指令接点、３２…接点、９９…ＤＩ基板、１００…制御棒駆動時間測定装置、１０１…制御棒駆動時間測定演算処理装置、１０２…制御棒時間測定用ＤＩ基板、１０３…モニタ表示装置、１０４…プリンタ、１０５…伝送ケーブル、１０６…中継器、１０７…ＲＧＢケーブル、１０８…現場モニタ用子機、１０９…無線送受信装置、１１０…スキャンデータバッファ、１１１…突変検出手段、１１２…時計手段、１１３…入力指令手段、１１４…記憶領域、１１５…データ編集手段、１１６…モニタ用データファイル、１１７…プリンタ出力用データファイル、１１８…モニタ用インターフェース、１１９…プリンタ用インターフェース、１２０…マンマシンインターフェース、１２１…受信回路、２００…制御棒位置表示装置、２０１…位置表示演算処理装置、２０２…ＰＩＰ信号入力基板、２０３…ＰＩ／Ｏバッファ基板、２０４…伝送装置、２０５…接点増幅リレー、２０６…駆動時間データ編集・表示演算処理装置、２１０…カウンタ回路、２１１…状変検出回路、２１２…記憶回路、２１３…読み出し回路、２１４…送信回路、２１５…駆動終了判定回路、２１６…駆動開始判定回路、２１７…調停回路、２１８…入力部、２１９…出力装置、３００…制御棒駆動補助盤、３０１…無線中継局
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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