(57)【要約】【課題】健全性確認を実施している場合であってもプラント監視が継続されるプラント監視技術を提供する。【解決手段】プラント監視システム２０は、プラント１０のプロセス信号Ａを通常入力してデジタル変換し、プロセスデータＤを出力するＡ／Ｄ回路２１（２１1，２１2，…２１n+1）と、プロセス信号Ａを代替入力してデジタル変換し、プロセスデータＤを出力する代替回路２３と、プロセスデータＤを一時保持する保持部４０と、プロセス信号Ａに代えてテスト信号ＴをＡ／Ｄ回路２１に通常入力してデジタル変換させたテストデータＳを検査する検査部５０と、を備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントのプロセス信号を通常入力してデジタル変換し、プロセスデータを出力するＡ／Ｄ回路と、
前記プロセス信号を代替入力してデジタル変換し、プロセスデータを出力する代替回路と、
前記プロセスデータを一時保持する保持部と、
前記プロセス信号に代えてテスト信号を前記Ａ／Ｄ回路に通常入力してデジタル変換させたテストデータを検査する検査部と、を備えることを特徴とするプラント監視システム。
【請求項２】
請求項１に記載のプラント監視システムにおいて、
前記Ａ／Ｄ回路が出力する前記プロセスデータを前記保持部に一時保持させる第１設定と、前記代替回路が出力する前記プロセスデータを前記保持部に一時保存させるとともに前記テストデータを前記検査部に検査させる第２設定とを有する切替部を備えることを特徴とするプラント監視システム。
【請求項３】
請求項２に記載のプラント監視システムにおいて、
前記保持部に一時保持されているプロセスデータがエラー信号であるか否かに基づいて前記第１設定又は前記第２設定の判断をする設定判断部を備えることを特徴とするプラント監視システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプラント監視システムにおいて、
複数の前記プロセス信号の各々をデジタル変換処理する前記Ａ／Ｄ回路が共通の基板に実装され交換自在に構成されることを特徴とするプラント監視システム。
【請求項５】
プラントのプロセス信号を通常入力してＡ／Ｄ回路でデジタル変換する第１変換ステップと、
前記プロセス信号を代替入力して代替回路でデジタル変換する第２変換ステップと、
前記第１変換ステップ又は第２変換ステップで変換されたプロセスデータを一時保持する保持ステップと、
前記第２変換ステップに同期してテスト信号を前記Ａ／Ｄ回路に通常入力してデジタル変換させたテストデータを検査する検査ステップと、を含むことを特徴とするプラント監視方法。
【請求項６】
コンピュータに、
プラントのプロセス信号を通常入力してＡ／Ｄ回路でデジタル変換する第１変換ステップ、
前記プロセス信号を代替入力して代替回路でデジタル変換する第２変換ステップ、
前記第１変換ステップ又は第２変換ステップで変換されたプロセスデータを一時保持する保持ステップ、
前記第２変換ステップに同期してテスト信号を前記Ａ／Ｄ回路に通常入力してデジタル変換させたテストデータを検査する検査ステップ、を実行させることを特徴とするプラント監視プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントのプロセス信号を監視するプラント監視技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所のプラント監視システムでは、プラント内に設置されたセンサから出力されるプロセス信号を、アナログからデジタルに変換させてから、各種機能を実現させている。このために、このデジタル変換処理の健全性確保が重要であり、プラント停止時の定期検査時において、模擬的なテスト信号をデジタル変換回路に入力してその健全性を確認している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９１８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、プラントが停止中であっても、プラントの監視を継続する必要性がある。しかし、デジタル変換回路にテスト信号が入力されている点検期間は、実質的にプラント監視が実施できない状況になる。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、健全性確認を実施している場合であってもプラント監視が継続されるプラント監視技術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】
【０００６】
プラント監視システムにおいて、プラントのプロセス信号を通常入力してデジタル変換し、プロセスデータを出力するＡ／Ｄ回路と、前記プロセス信号を代替入力してデジタル変換し、プロセスデータを出力する代替回路と、前記プロセスデータを一時保持する保持部と、前記プロセス信号に代えてテスト信号を前記Ａ／Ｄ回路に通常入力してデジタル変換させたテストデータを検査する検査部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、健全性確認を実施している場合であってもプラント監視が継続されるプラント監視技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係るプラント監視システムの第１実施形態を示すブロック図。
【図２】第１実施形態において検査中のプラント監視システムのブロック図。
【図３】（Ａ）は第１設定された切替部の実施形態を示す概念図、（Ｂ）は第２設定された切替部の実施形態を示す概念図。
【図４】本発明に係るプラント監視システムの第２実施形態を示すブロック図。
【図５】本発明に係るプラント監視システムの第３実施形態を示すブロック図。
【図６】第３実施形態において検査中のプラント監視システムのブロック図。
【図７】各実施形態におけるプラント監視システムの動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示すようにプラント監視システム２０は、プラント１０のプロセス信号Ａを通常入力してデジタル変換しプロセスデータＤを出力するＡ／Ｄ回路２１（２１1，２１2，…２１n+1）と、図２に示すように、プロセス信号Ａを代替入力してデジタル変換しプロセスデータＤを出力する代替回路２３と、プロセスデータＤを一時保持する保持部４０と、プロセス信号Ａに代えてテスト信号ＴをＡ／Ｄ回路２１に通常入力してデジタル変換させたテストデータＳを検査する検査部５０と、を備えている。
【００１０】
プラント１０は、内部の各種物性値を計測するためのセンサ１１（１１1，１１2，…１１n+1）が数千点にわたり配置されている。これらセンサ１１の他端に設けられる端子１２（１２1，１２2，…１２n+1）からは、アナログ電圧値等のプロセス信号Ａが出力される。
【００１１】
センサ端子１２（１２1，１２2，…１２n+1）の各々は、Ａ／Ｄ回路２１（２１1，２１2，…２１n+1）のソケット２２（２２1，２２2，…２２n+1）に着脱自在に接続される。
Ａ／Ｄ回路２１に入力したプロセス信号Ａは、アナログからデジタルに変換されて離散的なプロセスデータＤとなって、所定の時間間隔で出力される。
これらＡ／Ｄ回路２１は、プラント１０の通常動作時に、センサ端子１２が接続されてプロセス信号Ａを処理するものである。
なお、説明において「通常入力」とは、プロセス信号ＡがＡ／Ｄ回路２１に入力する場合を指す他に、テスト信号ＴがＡ／Ｄ回路２１に入力する場合も指す。
【００１２】
代替回路２３は、プラント１０の検査時に、そのソケット２４にセンサ端子１２が接続されてプロセス信号Ａをデジタル変換してプロセスデータＤにするものである。従って、代替回路２３の電気回路は、Ａ／Ｄ回路２１と同じ仕様となっている。
なお、説明において「代替入力」とは、プロセス信号Ａが代替回路２３に入力する場合を指す他に、テスト信号Ｔが代替回路２３に入力する場合も指す。
【００１３】
そして、検査時は、代替回路２３で処理されたプロセスデータＤが保持部４０に入力されるようにし、それ以外の時は、Ａ／Ｄ回路２１で処理されたプロセスデータＤが保持部４０に入力されるようにする。
【００１４】
保持部４０は、プラント１０のセンサ１１（１１1，１１2，…１１n+1）の各々に対応するレジスタ４１（４１1，４１2，…４１n+1）が設けられている。これらレジスタ４１は、離散的に入力されるプロセスデータＤを、順番に保持し、古いものを消去していく。
プラント監視機能部４２は、保持部４０にアクセスし、リアルタイムのプロセスデータＤのうち所望するものを取得して所定の機能を実行する。
【００１５】
テスト信号発生器１３は、所定の方法でキャリブレーションされたテスト信号Ｔを出力するものである。このテスト信号Ｔの伝送ラインの先端に設けられたテスト端子１４は、Ａ／Ｄ回路２１のソケット２２（２２1，２２2，…２２n+1）及び代替回路２３のソケット２４に着脱自在に接続される。
【００１６】
そして、テスト信号Ｔが、Ａ／Ｄ回路２１に入力すると、アナログからデジタルに変換された離散的なテストデータＳとなって、所定の時間間隔で検査部５０に出力される。
【００１７】
検査部５０は、図２に示すように、Ａ／Ｄ回路２１からテストデータＳを受信する受信部５１と、受信したテストデータＳの値を表示するテスト出力表示部５２と、受信したテストデータＳに基づいて検査対象のＡ／Ｄ回路２１が合格か不合格であるかを判定する検査結果判定部５３と、から構成されている。
【００１８】
検査部５０は、テスト出力表示部５２の表示値が、テスト信号発生器１３の出力値（真値）に対して所定の範囲に含まれるか否かによって、検査対象のＡ／Ｄ回路２１の合否を判定する。
なお、図１に示されるように、テスト信号Ｔを代替回路２３に入力させてスイッチ３２を接続すれば、代替回路２３についてもＡ／Ｄ回路２１と同様の合否判定を行うことができる。
【００１９】
このように、各実施形態において、センサ端子１２を代替回路２３のソケット２４に接続することにより、プラント監視機能を継続しながら、Ａ／Ｄ回路２１の健全性を確認することができる。
【００２０】
切替部３０（３０1，３０2，…３０n+1）は、図３に示すように、Ａ／Ｄ回路２１と保持部４０を電気的に接続／切断する第１スイッチ３３と、Ａ／Ｄ回路２１と検査部５０を電気的に接続／切断する第２スイッチ３４と、代替回路２３と保持部４０を電気的に接続／切断する第３スイッチ３５とから構成される。
【００２１】
そして、図３（Ａ）に示される第１設定においては、Ａ／Ｄ回路２１が出力するプロセスデータＤを保持部４０に一時保持する。
また図３（Ｂ）に示される第２設定においては、代替回路２３が出力するプロセスデータＤを保持部４０に一時保存するとともに、テストデータＳを検査部５０で検査させる。
【００２２】
検査対象指定部５５は、プラント１０が通常動作しているときは、図１に示されるように全ての切替部３０（３０1，３０2，…３０n+1）を第１設定（図３（Ａ））とする。
そして、検査時において検査対象指定部５５は、図２に示されるように、検査対象のＡ／Ｄ回路２１nに対応する切替部３０nを第２設定（図３（Ｂ））とする。
【００２３】
第１実施形態における検査対象指定部５５は、検査員が、センサ端子１２n及びテスト１４の接続を交換した後に（図２）、入力手段（図示略）から検査対象のＡ／Ｄ回路２１nを指定して第１設定（図３（Ａ））から第２設定（図３（Ｂ））に変更する。これにより、センサ端子１２nからのプロセス信号Ａは代替回路２３に代替入力され、テスト信号ＴはＡ／Ｄ回路２１nに通常入力される。
【００２４】
そして、交換したセンサ端子１２n及びテスト１４の接続を元に戻し、切替部３０nの設定を第２設定（図３（Ｂ））から第１設定（図３（Ａ））に戻せば、センサ端子１２nのプロセス信号Ａは、通常入力に戻る。このような手順を繰り返して、検査対象を次のＡ／Ｄ回路２１n+1に移す。
【００２５】
なお、図３に示される切替部３０の構成は、例示であって特に限定されるものでなく、代替回路２３からプロセスデータＤを出力するレジスタ４１nを指定することができ、検査部５０にテストデータＳを入力させるＡ／Ｄ回路２１nを指定することができる機能を有していればよい。
これにより、全てのＡ／Ｄ回路２１の健全性を連続的に確認している最中でも、プラント監視機能を継続することができる。
【００２６】
（第２実施形態）
図４に示すように第２実施形態のプラント監視システムは、保持部４０において一時保持されているプロセスデータＤがエラー信号であるか否かに基づいて切替部３０を第１設定（図３（Ａ））又は第２設定（図３（Ｂ））にする設定判断部５４を備えている。
なお、図４において図１と同一又は相当する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
【００２７】
Ａ／Ｄ回路２１は、センサ１１が断線等してプロセス信号Ａが検出可能な電圧範囲を逸脱して入力された場合に、エラー信号を出力するようになっている。
センサ端子１２nが、ソケット２２nから切断された場合も同じ状況となり、Ａ／Ｄ回路２１nからエラー信号が出力される。
【００２８】
このために、設定判断部５４は、センサ端子１２の引き抜きにより新たにエラー信号の出力されたＡ／Ｄ回路２１n+1を次の検査対象と判断することができる。そして、検査対象指定部５５は、検査員の操作に頼らずに、次の検査対象のＡ／Ｄ回路２１n+1に対応する切替部３０n+1の設定を、第１設定（図３（Ａ））から第２設定（図３（Ｂ））に自動的に変更させることができる。また、前回の検査対象であったＡ／Ｄ回路２１nからテスト端子１４が抜かれた場合も、このＡ／Ｄ回路２１nから出力されるエラー信号に基づいて、切替部３０nの設定を第２設定（図３（Ｂ））から第１設定（図３（Ａ））に自動的に戻すことができる。
これにより、検査員の入力手段（図示略）への操作手続が省略され、検査作業の効率化及び誤操作の防止が図られる。
【００２９】
（第３実施形態）
図５に示すように第３実施形態のプラント監視システム２０は、複数のプロセス信号Ａの各々をデジタル変換処理するＡ／Ｄ回路２１が共通の基板２５（２５1〜２５N）に実装され、この基板２５を単位として交換自在に構成されている。
これに伴って、ソケット２２も対応する基板２５に実装されることになり、これらソケット２２に接続するセンサ端子１２は、コネクタ１５（１５1〜１５N）によって一体化している。また同様に、テスト信号Ｔを入力させるテスト端子１４も、コネクタ１６によって一体化しており、対応するソケット２４も基板２６に実装されている。
【００３０】
このために、図６に示すように第３実施形態のプラント監視システム２０におけるＡ／Ｄ回路２１の健全性検査は、一つのコネクタ１５を構成している端子１２の数だけ、一度に実施することができる。そして、いずれか一つのＡ／Ｄ回路２１が不良である場合は、基板２５を単位として良品に交換される。
検査結果判定部５３は、基板２５の識別情報を所持し、不良のＡ／Ｄ回路２１が検出された場合は、実装されている基板２５の識別情報を表示して作業員に交換を促す。
【００３１】
これにより、検査員によるセンサ端子１２及びテスト１４の交換回数を削減することができ、検査作業の効率化が図られる。
なお、図６において、設定判断部５４（図４）の記載を省略しているが、これを設けて、自動的に検査対象を切り替えることもできる。
【００３２】
図７のフローチャートを参照して各実施形態におけるプラント監視システムの動作説明をする（適宜、図１、図２参照）。
プラント監視システム２０は、通常状態において、プラント１０のプロセス信号Ａを通常入力してデジタル変換したプロセスデータＤに基づいてその監視機能を担っている（Ｓ１１）。
【００３３】
定期検査に先立って、テスト信号Ｔが、代替回路２３において正確なテストデータＳにデジタル変換されているかについて確認する（Ｓ１２）。そして、検査対象となるＡ／Ｄ回路２１nからセンサ端子１２nを抜いてプロセス信号Ａの入力を切断する（Ｓ１３）。
【００３４】
そして、検査対象となるＡ／Ｄ回路２１nに対応する切替部３０nを第１設定から第２設定に切り替える（Ｓ１４）。引き抜いたセンサ端子１２nを代替回路２３に接続してプロセス信号Ｔを代替入力すると、デジタル変換されたプロセスデータＤに基づいて監視機能が担われる（Ｓ１５，Ｓ１６）。
このように、通常状態であるか定期検査であるかにかかわらず、センサ１１nから出力されたプロセス信号Ａは、プロセスデータＤに変換されてからレジスタ４１に一時保持されてプラント１０の監視機能を中断させない。
【００３５】
そして、テスト端子１４が検査対象のＡ／Ｄ回路２１nに接続されてテスト信号Ｔが通常入力すると（Ｓ１７）、デジタル変換されたテストデータＳに基づいてこのＡ／Ｄ回路２１nの検査の合否が判定される（Ｓ１８）。
もし不合格であれば（Ｓ１８；ＮＯ）、Ａ／Ｄ回路２１nを交換し（Ｓ１９）、再度同じ検査を実施する（Ｓ１７，Ｓ１８）。
【００３６】
そして、合格になれば（Ｓ１８；ＹＥＳ）、テスト端子１４を検査対象のＡ／Ｄ回路２１nから抜いてテスト信号Ｔを切断し（Ｓ２０）、対応する切替部３０nを第２設定から第１設定に戻す（Ｓ２１）。さらに、代替回路２３に接続されていたセンサ端子１２nを元のＡ／Ｄ回路２１nに接続すれば、プロセス信号Ａは通常入力に戻る（Ｓ２２，Ｓ２３）。
【００３７】
次のＡ／Ｄ回路２１n+1に対し（図３）、順番に、テスト端子１４を接続してテスト信号Ｔの入力を実行し（Ｓ２４；ＮＯ →Ｓ１３）、全てのＡ／Ｄ回路２１について検査を実施したところで終了する（Ｓ２４；ＹＥＳ）。
【００３８】
以上述べた少なくともひとつの実施形態のプラント監視システムによれば、プラント信号Ａの通常入力に用いるＡ／Ｄ回路２１とは別個に設けた代替回路２３が存在することにより、定期検査でＡ／Ｄ回路の健全性を評価している期間においても、プラント監視機能を持続させることが可能となる。
【００３９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４０】
１０…プラント、１１（１１1，１１2，…１１n+1）…センサ、１２（１２1，１２2，…１２n+1）…センサ端子、１３…テスト信号発生器、１４…テスト端子、１５，１６…コネクタ、２０…プラント監視システム、２１（２１1，２１2，…２１n+1）…Ａ／Ｄ回路、２２（２２1，２２2，…２２n+1）…ソケット、２３…代替回路、２４…ソケット、２５，２６…基板、３０（３０1，３０2，…３０n+1）…切替部、３２…スイッチ、３３…第１スイッチ、３４…第２スイッチ、３５…第３スイッチ、４０…保持部、４１（４１1，４１2，…４１n+1）…レジスタ、４２…プラント監視機能部、５０…検査部、５１…テストデータ受信部、５２…テスト出力表示部、５３…検査結果判定部、５４…設定判断部、５５…検査対象指定部、Ａ…プロセス信号、Ｄ…プロセスデータ、Ｔ…テスト信号、Ｓ…テストデータ。
【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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