(57)【要約】      （修正有）【課題】プラントの安全保護計測装置の全機能に対し総合的に検証および健全性確認試験を行うことにより、試験対象の論理集積回路の健全性を短時間で確実に検証する。【解決手段】プラントの安全保護計測装置に用いられる論理集積回路３、論理集積ユニット２、前記論理集積ユニット２に接続され各テストパターンを当該論理集積ユニットに出力する模擬信号発生部４、演算パラメータ設定部５、トリップ設定値設定部６、タイミング信号発生部７、演算出力確認部８、トリップ出力確認部９、トリップ応答確認部１０、論理集積回路３の健全性を判定する判定基準比較部１１と、前記論理集積回路３の確認試験を行うための全てのテストパターンが予め入力され模擬信号発生部４、演算パラメータ設定部５、トリップ設定値設定部６及びタイミング信号発生部７にテストパターンを順次出力する入出力制御確認装置１２とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの安全保護計測装置に用いられる論理集積回路が実装されるとともに当該論理集積回路の確認試験を行うための複数のテストパターンが入力される論理集積ユニットと、前記論理集積ユニットに接続され各テストパターンを当該論理集積ユニットに出力する模擬信号発生部、演算パラメータ設定部、トリップ設定値設定部及びタイミング信号発生部と、前記論理集積ユニットに接続され当該論理集積ユニットからの演算出力、トリップ出力及びトリップ出力応答時間がそれぞれ入力される演算出力確認部、トリップ出力確認部及びトリップ応答確認部と、前記演算出力確認部、トリップ出力確認部及びトリップ応答確認部で取得した値と基準値を比較することで前記論理集積回路の健全性を判定する判定基準比較部と、前記論理集積回路の確認試験を行うための全てのテストパターンが予め入力され模擬信号発生部、演算パラメータ設定部、トリップ設定値設定部及びタイミング信号発生部にテストパターンを順次出力する入出力制御確認装置とを有することを特徴とする安全保護計測装置の健全性確認システム。
【請求項２】
プラントの安全保護計測装置に用いられる論理集積回路が実装された論理集積ユニットに当該論理集積回路の確認試験を行うための安全保護計測装置の健全性確認方法において、
全てのテストパターンが予め入力された出力制御確認装置から、模擬信号発生部、演算パラメータ設定部、トリップ設定値設定部及びタイミング信号発生部にテストパターンを順次出力し、前記模擬信号発生部、演算パラメータ設定部、トリップ設定値設定部及びタイミング信号発生部から各テストパターンを前記論理集積ユニットに入力し、前記論理集積ユニットから出力された演算出力、トリップ出力及びトリップ出力応答時間の値をそれぞれ基準値を比較することにより前記論理集積回路の健全性を判定することを特徴とする安全保護計測装置の健全性確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力プラント等のプラントの安全保護機能に用いられる安全保護計測装置の健全性確認システム及び健全性確認方法に係り、特に、安全保護計測装置に用いられディジタル信号の処理を行う論理集積回路の健全性確認システム及び健全性確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントなどにおいては、プラントの安全性が損なわれる恐れのある異常が発生した場合、又はその発生が予想される場合、それを防止あるいは抑制するために安全保護系システムが設けられている。
【０００３】
安全保護系システムに用いられる安全保護計測装置は、プラントの状態量を示す温度、圧力、炉出力などの複数のプロセス信号を検出するためのセンサからのプロセス信号を入力し、その信号を目的に応じた情報に演算処理する機能を有している。
【０００４】
この安全保護計測装置の計装回路としては従来専用のハードウェア装置を用いる場合と、またはソフトウェアを実装したマイクロプロセッサで構成する場合とがある。専用のハードウェア装置を用いた場合は複数のプロセス信号毎にハードウェア装置を設ける必要がある。一方、マイクロプロセッサで構成した場合には複数のプロセス信号に対して一つのマイクロプロセッサで全ての信号処理を行うことができる。
【０００５】
このようなプラントの安全保護系システムはその重要性から、高い信頼性を有する設計が要求されている。このため、計装回路をマイクロプロセッサで構成した場合、ソフトウェアの共通要因故障を防止し、ソフトウェアの信頼性を確保するため、検証および健全性確認作業（Ｖ＆Ｖ：Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ＆Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ）を実施している。
【０００６】
Ｖ＆Ｖとは、ディジタル型の安全保護系システムに要求される機能がソフトウェアの設計、製作の各過程において、上位の過程から下位の過程へ正しく反映されていることを確認する検証作業と、検証作業を経て製作されたシステムについて、要求機能が正しく実現されていることを確認する健全性確認作業からなる品質保証のための活動である。具体的にはそのソフトウェアが設計図書の要求事項の通りに製作されていることの検証作業として設計情報を記載した図書と製作用の図書との相互間の確認作業を行う。またマイクロプロセッサにて構成された計装回路に実際の入力信号と同等の模擬信号を入力して、設計図書通りに作動出力がなされるかどうかの健全性の確認を行う。
【０００７】
このようなＶ＆Ｖの実施には設計、製作作業者とは異なる第三者が行うことが必要とされており、通常のソフトウェアの設計、製作に比べ多くの手間と時間を必要とする。
【０００８】
これに対して、従来の専用のハードウェア装置は、アナログ信号の処理によって安全保護計測装置の機能を実現していたが、近年では、ＰＬＤ等の論理集積回路の高集積化技術の進展により、論理集積回路を内蔵することで、ディジタル信号処理による安全保護計測装置を小規模で実現できるようになっている（特許文献１）。
【０００９】
このＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）とはディジタル信号の信号加工処理機能を論理回路の構成に変換して、ソフトウェアを使用せずにハードウェアの配線により実現する論理集積回路である。
【００１０】
この安全保護計測装置としてソフトウェアを使用しない専用のハードウェア装置を用いた場合においても、設計図書に記された制御論理の通りに製品が製造されていることを目視試験等の別の手段を用いて検証および健全性確認作業を実施する必要があるが、ハードウェア装置を構成する論理集積回路のような密集された制御論理及びその動作状態を目視試験により確認することは極めて困難である。
【００１１】
このためハードウェア装置の制御論理への各ディジタル入力のＯＮまたはＯＦＦの入力パターンのすべての組合せを装置に入力し、その論理的演算結果と設計図書との整合を確認することで論理集積回路を構成する全ての論理配線に、設計以外の誤った配線が無い事を証明する全テストパターン入力試験を実施することで、論理集積回路の健全性を確認することとしている（特許文献１）。
【００１２】
このような論理集積回路試験装置２０の具体例を図２に示す。試験対象のＰＬＤ等からなる論理集積回路２３は試験基板２２に実装される。テストパターン入出力制御装置２４に組み込まれたアプリケーションソフトには、全パターン入力試験の全てのテストパターン２５を予め入力することで、試験対象の論理集積回路２３に対してテストパターン２５を入力し、その出力をテストパターン入出力制御装置２２に読み出し、アウトプットパターン２６を作成する。
【００１３】
これらの一連の動作が、全てのテストパターンに対して順次実施され、全てのアウトプットパターン２６が蓄積される。これらの論理集積回路試験装置２０のアウトプットパターン２６ を設計検証ツール３０によって論理集積回路２３に組み込むべく設計した論理のシミュレーション結果によるアウトプットパターン２９とテストパターン毎にそれぞれ比較回路３１において比較し、健全性評価手段３２により一致するか否かを確認することにより検証および健全性確認作業を実施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００４−３１８２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら上述した従来の論理集積回路の検証および健全性確認作業では、原子力プラントの中性子計測系の演算機能、例えば、計数率演算、ピリオド演算、起動領域中性子モニタ（ＳＰＲＭ）演算、等の演算機能の確認試験を行っているが、原子力プラントの安全保護機能の一つであるトリップ判定機能又はトリップ応答機能に関する確認試験を行う機能は備えていなかった。このため、トリップ判定機能又はトリップ応答機能を含めた総合的な健全性確認システムを構築することが求められていた。
【００１６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、原子力プラントの安全保護計測装置の全機能に対し総合的な検証および健全性確認試験を行うことにより、試験対象の論理集積回路の健全性を短時間で確実に検証することができる安全保護計測装置の健全性確認システム及び健全性確認方法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】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明に係る安全保護計測装置の健全性確認システムは、プラントの安全保護計測装置に用いられる論理集積回路が実装されるとともに当該論理集積回路の確認試験を行うための複数のテストパターンが入力される論理集積ユニットと、前記論理集積ユニットに接続され各テストパターンを当該論理集積ユニットに出力する模擬信号発生部、演算パラメータ設定部、トリップ設定値設定部及びタイミング信号発生部と、前記論理集積ユニットに接続され当該論理集積ユニットからの演算出力、トリップ出力及びトリップ出力応答時間がそれぞれ入力される演算出力確認部、トリップ出力確認部及びトリップ応答確認部と、前記演算出力確認部、トリップ出力確認部及びトリップ応答確認部で取得した値と基準値を比較することで前記論理集積回路の健全性を判定する判定基準比較部と、前記論理集積回路の確認試験を行うための全てのテストパターンが予め入力され模擬信号発生部、演算パラメータ設定部、トリップ設定値設定部及びタイミング信号発生部にテストパターンを順次出力する入出力制御確認装置とを有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る安全保護計測装置の健全性確認方法は、プラントの安全保護計測装置に用いられる論理集積回路が実装された論理集積ユニットに当該論理集積回路の確認試験を行うための安全保護計測装置の健全性確認方法において、全てのテストパターンが予め入力された出力制御確認装置から、模擬信号発生部、演算パラメータ設定部、トリップ設定値設定部及びタイミング信号発生部にテストパターンを順次出力し、前記模擬信号発生部、演算パラメータ設定部、トリップ設定値設定部及びタイミング信号発生部から各テストパターンを前記論理集積ユニットに入力し、前記論理集積ユニットから出力された演算出力、トリップ出力及びトリップ出力応答時間の値をそれぞれ基準値を比較することにより前記論理集積回路の健全性を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、原子力プラントの安全保護計測装置の全機能に対し総合的な検証および健全性確認試験を行うことにより、試験対象の論理集積回路の健全性を短時間で確実に検証することができるプラントの安全保護計測装置の全機能に対し検証および健全性確認試験を行うことができる
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る安全保護計測装置の健全性確認システムの全体構成図。
【図２】従来の健全性確認システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る健全性確認システム及び健全性確認方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
（構成）
本実施形態に係る健全性確認システム１は、試験対象のＰＬＤ基板等からなる論理集積回路３を実装した論理集積ユニット２、模擬信号発生部４、演算パラメータ設定部５、トリップ設定値設定部６、タイミング信号発生部７、演算出力確認部８、トリップ出力確認部９、トリップ応答確認部１０、判定基準比較部１１、及び入出力制御確認装置１２から構成されている。
【００２２】
模擬信号発生部４は入出力制御確認装置１２からの制御に応じて、プラント模擬信号を論理集積ユニット２に入力し、演算パラメータ設定部５は入出力制御確認装置１２からの制御に応じて、論理集積ユニット２における演算処理に必要な演算パラメータを設定する。
【００２３】
トリップ設定値設定部６は入出力制御確認装置１２からの制御に応じて、トリップ判定処理に必要な論理集積ユニット２のトリップ判定パラメータを設定する。
タイミング信号発生部７は入出力制御確認装置１２からの制御に応じて、トリップ応答確認に必要なタイミング信号を生成し、論理集積ユニット２のトリップ応答の時間原点信号を発生する。
【００２４】
演算出力確認部８は論理集積ユニット２からの演算出力を取得し、判定基準比較部１１で判定基準値と演算出力値を比較して合否を判定する。  
トリップ出力確認部９は、論理集積ユニット２からのトリップ出力を取得し、判定基準比較部１１で判定基準値とトリップ出力値を比較して合否を判定する。
【００２５】
トリップ応答確認部１０は、論理集積ユニット２からのトリップ出力応答時間を取得し、判定基準比較部１１で判定基準値とトリップ出力応答時間を比較して合否判定する。
入出力制御確認装置１２は判定基準比較部１１の結果から論理集積ユニット２の演算処理に係わる健全性、トリップ出力及び応答に係わる健全性を評価するアプリケーションソフトを備えている。
【００２６】
（作用）
このように構成された本実施形態において、プラント模擬信号、演算パラメータ、トリップ判定パラメータ、時間原点信号のテストパターンを論理集積ユニット２に入力し、その演算出力、トリップ出力及びトリップ応答時間をそれぞれ演算出力確認部８、トリップ出力確認部９及びトリップ応答確認部１０で取得する。
【００２７】
判定基準比較部１１で演算出力確認部８、トリップ出力確認部９及びリップ応答確認部１０で取得された各値と判定基準値とを比較することで、論理集積回３の演算処理機能、トリップ判定機能及びトリップ応答機能の健全性が確認する。
【００２８】
入出力制御確認装置１２上のアプリケーションソフトには、プラント模擬信号、演算パラメータ、トリップ判定パラメータ、時間原点信号の全てのテストパターンを予め入力し、各部を統括制御することにより、一連の動作が全てのテストパターンに対して順次実施され、試験の自動化が可能となる。
そして全てのテストパターンについて入出力制御確認装置１２が健全性を確認すれば、論理集積回路３の論理配線、応答性に問題が無いことが検証されることになる。
【００２９】
（効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、入出力制御確認装置１２上のアプリケーションソフトにより、予め定めたテストパターンで、論理集積ユニットの入出力を制御しながら順次繰り返すことにより、原子力プラントの安全保護機能を構成する各機能全体にわたって論理集積回路の検証および健全性確認作業を短時間で高信頼性で実施することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１…健全性確認システム、２…論理集積ユニット、３…論理集積回路、４…模擬信号発生部、５…演算パラメータ設定部、６…トリップ設定値設定部、７…タイミング信号発生部、８…演算出力確認部、９…トリップ出力確認部、１０…トリップ応答確認部、１１…判定基準比較部、１２…入出力制御確認装置。
【図１】
2012122958.tif 000003
【図２】
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