(57)【要約】【課題】機器制御装置の更新作業を短期間で行うことができるプラント制御技術を提供する。【解決手段】機器制御装置１０の更新期間に、機器制御装置１０の近傍に代替制御装置５０を設置するステップと、第３端子台４０のコネクタ部４０ａを第２端子台３９のコネクタ部３９ａから取り外すステップと、第３端子台４０のコネクタ部４０ａを代替制御装置５０のコネクタ部５９ａに接続することで機器１２の制御を代替制御装置５０に代替させるステップと、機器制御装置１０を更新するステップと、第３端子台４０のコネクタ部４０ａを代替制御装置５０のコネクタ部５９ａから取り外すステップと、第３端子台４０のコネクタ部４０ａを更新した機器制御装置１０に設けられた端子台のコネクタ部３９ａに接続することで機器１２の制御を更新した前記機器制御装置１０に実行させるステップと、を含む。【選択図】  図１６
2017134701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
事前準備期間に、
制御線を介して機器を制御する機器制御装置に設けられた第１端子台の複数の第１接続端子から前記制御線をそれぞれ取り外すステップと、
第２端子台の複数の第２接続端子を前記第１接続端子にそれぞれ接続するステップと、
前記制御線を第３端子台の複数の第３接続端子にそれぞれ接続するステップと、
前記第２端子台のコネクタ部と前記第３端子台のコネクタ部とを接続することで前記第２接続端子と前記第３接続端子とをそれぞれ導通するステップと、
を含み、
前記機器制御装置の更新期間に、
前記機器制御装置の近傍に代替制御装置を設置するステップと、
前記第３端子台のコネクタ部を前記第２端子台のコネクタ部から取り外すステップと、
前記第３端子台のコネクタ部を前記代替制御装置のコネクタ部に接続することで前記機器の制御を前記代替制御装置に代替させるステップと、
前記機器制御装置を更新するステップと、
前記第３端子台のコネクタ部を前記代替制御装置のコネクタ部から取り外すステップと、
前記第３端子台のコネクタ部を更新した前記機器制御装置に設けられた端子台のコネクタ部に接続することで前記機器の制御を更新した前記機器制御装置に実行させるステップと、
を含むことを特徴とするプラント制御システムの更新方法。
【請求項２】
前記機器制御装置を制御する二重化された系統を有する中央制御装置の冗長化を予備制御装置に開始させるステップと、
前記中央制御装置を一系統ずつ更新するステップと、
前記中央制御装置の更新後に前記予備制御装置による前記中央制御装置の冗長化を終了させるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のプラント制御システムの更新方法。
【請求項３】
前記中央制御装置が光伝送基板を有し、前記中央制御装置をネットワークに接続するための光ケーブルを既存の前記光伝送基板から取り外すステップと、
既存の前記光伝送基板を新規の前記光伝送基板に更新するステップと、
既存の前記光伝送基板に対応する光信号と新規の前記光伝送基板に対応する光信号との変換を行うメディアコンバータを介して、新規の前記光伝送基板と前記光ケーブルとを接続するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラント制御システムの更新方法。
【請求項４】
請求項２に記載のプラント制御システムの更新方法で更新されるプラント制御システムであって、
中央制御エリアに前記中央制御装置が配置されるとともに、前記機器および前記機器制御装置が配置される機器エリアに前記予備制御装置が配置されることを特徴とするプラント制御システム。
【請求項５】
複数の前記中央制御装置のそれぞれと１の前記予備制御装置とがネットワークを介して接続され、前記予備制御装置は、１の前記中央制御装置を更新するときには、この１の前記中央制御装置の冗長化を行い、他の前記中央制御装置を更新するときには、この他の前記中央制御装置の冗長化に切り換える切換部を有することを特徴とする請求項４に記載のプラント制御システム。
【請求項６】
前記中央制御装置が有する光伝送基板と、
既存の前記光伝送基板から取り外され、前記中央制御装置をネットワークに接続するための光ケーブルと、
既存の前記光伝送基板から更新された新規の前記光伝送基板と、
新規の前記光伝送基板と前記光ケーブルとの間に設けられ、既存の前記光伝送基板に対応する光信号と新規の前記光伝送基板に対応する光信号との変換を行うメディアコンバータと、
を備えることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の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、発電所などのプラントに設置された機器を制御するプラント制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子力プラントなどのプラント制御装置では、筐体内に収められた複数の既存の制御ユニットを複数の新規の制御ユニットに更新する際に、各種機器の異常を知らせるための外部ケーブルを一時的に新規の制御ユニットの仮設ケーブルに接続し、プラントの運転を代替させるようにしている（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２０１１−２４７６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１にあっては、外部ケーブル（制御線）を仮設ケーブルに接続する際に、複数の仮設ケーブルのそれぞれに外部ケーブルを接続しなければならないため、仮設ケーブルと外部ケーブルの接続作業に時間がかかってしまい、制御ユニット（機器制御装置）の更新作業を短期間で行うことができないという課題がある。
【０００５】
本発明の実施形態はこのような事情を考慮してなされたもので、機器制御装置の更新作業を短期間で行うことができるプラント制御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】
本発明の実施形態に係るプラント制御システムの更新方法は、事前準備期間に、制御線を介して機器を制御する機器制御装置に設けられた第１端子台の複数の第１接続端子から前記制御線をそれぞれ取り外すステップと、第２端子台の複数の第２接続端子を前記第１接続端子にそれぞれ接続するステップと、前記制御線を第３端子台の複数の第３接続端子にそれぞれ接続するステップと、前記第２端子台のコネクタ部と前記第３端子台のコネクタ部とを接続することで前記第２接続端子と前記第３接続端子とをそれぞれ導通するステップと、を含み、前記機器制御装置の更新期間に、前記機器制御装置の近傍に代替制御装置を設置するステップと、前記第３端子台のコネクタ部を前記第２端子台のコネクタ部から取り外すステップと、前記第３端子台のコネクタ部を前記代替制御装置のコネクタ部に接続することで前記機器の制御を前記代替制御装置に代替させるステップと、前記機器制御装置を更新するステップと、前記第３端子台のコネクタ部を前記代替制御装置のコネクタ部から取り外すステップと、前記第３端子台のコネクタ部を更新した前記機器制御装置に設けられた端子台のコネクタ部に接続することで前記機器の制御を更新した前記機器制御装置に実行させるステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態により、機器制御装置の更新作業を短期間で行うことができるプラント制御技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態のプラント制御システムを示す構成図。
【図２】中央制御装置と予備制御装置を示す構成図。
【図３】機器制御装置に第３端子台が接続された状態を示す構成図。
【図４】代替制御装置に第３端子台が接続された状態を示す構成図。
【図５】機器制御装置の第１端子台に制御線が接続された状態を示す図。
【図６】機器制御装置の第１端子台から制御線が取り外された状態を示す図。
【図７】機器制御装置の第１端子台に第２端子台が取り付けられた状態を示す図。
【図８】機器制御装置の第２端子台に第３端子台が取り付けられた状態を示す図。
【図９】機器制御装置から第３端子台が取り外された状態を示す図。
【図１０】代替制御装置に第３端子台が取り付けられた状態を示す図。
【図１１】機器制御装置に第３端子台が再び取り付けられた状態を示す図。
【図１２】中央制御装置に光ケーブルが接続された状態を示す外観図。
【図１３】中央制御装置の更新手順を示すフローチャート。
【図１４】中央制御装置の光伝送基板の更新手順を示すフローチャート。
【図１５】機器制御装置の事前準備手順を示すフローチャート。
【図１６】機器制御装置の更新手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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の符号は、原子力発電所に設けられる各種機器を制御するプラント制御システムである。なお、本発明が適用されるプラントとして原子力発電所（原子力プラント）を例示するが、火力発電所や水力発電所などや工場などのその他のプラントに本発明を適用しても良い。
【００１０】
図１に示すように、プラント制御システム１は、プラントに設置された各種機器の操作や監視を行うための操作装置２を有している。この操作装置２は、原子力発電所の中央制御室に設けられている。なお、中央制御室では、操作装置２を操作する操作者が常駐している。そして、この中央制御室では、原子炉、タービン、発電機の運転、監視などの原子力発電所の全てをコントロールしている。また、原子力発電所は、通常、自動運転でコントロールされており、中央制御室の操作者は、操作装置２に表示される各種情報を監視することで、非常事態に備えている。
【００１１】
また、操作装置２は、操作回線３を介して中央制御装置４に接続されている。この操作回線３は、光ケーブルで構成されており、各種制御信号（デジタル信号）を伝送する光通信回線である。本実施形態では、操作装置２と各中央制御装置４とが操作回線３により直接的に接続されている。また、本実施形態では、複数の中央制御装置４が設けられている。それぞれの中央制御装置４は、内容や種類が異なる制御を行う。例えば、これらの中央制御装置４の各々は、原子炉保護系や給水再循環系やタービン制御系や発電機保護系などの各種系統の制御を行うものである。
【００１２】
さらに、各中央制御装置４は、光ケーブル５を介してネットワーク６に接続されている。また、このネットワーク６には、光ケーブル７を介して予備制御装置８が接続されている。この予備制御装置８は、中央制御装置４の冗長化が可能なバックアップ用の装置である。本実施形態では、複数の中央制御装置４のうちのいずれか１つの中央制御装置４を更新する期間中に、予備制御装置８が更新対象の中央制御装置４の冗長化を行うようにしている。
【００１３】
また、ネットワーク６には、光ケーブル９を介して機器制御装置１０が接続されている。本実施形態では、複数の機器制御装置１０が設けられている。それぞれの機器制御装置１０は、制御線１１を介して原子力発電所に設けられる各種機器１２に接続されている。この制御線１１は、メタルケーブルで構成されており、各種制御信号（アナログ信号）を伝送する電気回線である。なお、機器制御装置１０毎に異なる機器１２の制御を行うようにしている。例えば、機器１２は、バルブやポンプやモータやセンサで構成されている。それぞれの機器１２が、対応する機器制御装置１０に接続されるとともに、これら機器制御装置１０が、対応する中央制御装置４にネットワーク６を介して接続される。
【００１４】
なお、本実施形態のネットワーク６は、二重化（冗長化）された回線となっている。そして、中央制御装置４や予備制御装置８や機器制御装置１０は、二重化されたネットワーク６のそれぞれに接続されている。また、ネットワーク６に接続される各光ケーブル５，７，９を介して各種制御信号（デジタル信号）が伝送される。
【００１５】
また、本実施形態のプラント制御システム１は、操作装置２が配置されたプラントレベル（上部中央制御室）と、中央制御装置４が配置された系統レベル（下部中央制御室）と、機器１２および機器制御装置１０が配置された機器レベルと、の各種レベルにより構成される。このように、プラント制御システム１は、階層化・統合化された計装制御システム（Ｉ＆Ｃデジタル制御システム）となっている。
【００１６】
なお、各種装置の物理的な配置に応じて中央制御エリアＣと機器エリアＥとに分けることができる。例えば、操作装置２や中央制御装置４は、同一の建物の屋内に配置されており、これら操作装置２や中央制御装置４が配置されるエリアが中央制御エリアＣとなっている。また、機器１２や機器制御装置１０が配置されるエリアが機器エリアＥとなっている。さらに、予備制御装置８も機器エリアＥに配置されている。機器制御装置１０は、対応する機器１２の近傍に配置されている。なお、複数の機器制御装置１０は、同一の建物の屋内に配置されている必要はなく、機器１２の配置状況に応じて分散して配置されている。
【００１７】
また、中央制御エリアＣは、多数の装置が密集して配置されているので、他の装置を置くスペースに余裕がないエリアとなっている。つまり、中央制御エリアＣは機器エリアＥよりも狭いスペースになっている。なお、本実施形態では、機器エリアＥに予備制御装置８を配置することで、狭い中央制御エリアＣに予備制御装置８を配置しないで済み、予備制御装置８の配置スペースを確保することができる。
【００１８】
図２に示すように、中央制御装置４は、第１中央制御ユニット２１と第２中央制御ユニット２２との同一構成のユニットを２つ有している。通常時には、第１中央制御ユニット２１が機器制御装置１０を制御する処理を行い、第２中央制御ユニット２２が第１中央制御ユニット２１の冗長化を行うバックアップ用のユニットとなっている。そして、第１中央制御ユニット２１にトラブルが発生した時には、第２中央制御ユニット２２が処理を代替する。つまり、中央制御装置４は、二重化された系統を有する。
【００１９】
なお、中央制御ユニット２１，２２は、ＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭやＨＤＤなどのハードウェア資源を有し、各種プログラムを実行して各種制御を行うコンピュータ（ＣＰＵユニット）である。これらの中央制御ユニット２１，２２は、冗長化を制御する冗長化制御部２３を有している。この冗長化制御部２３が冗長化の制御を行うことで、一方の中央制御ユニット２１が機器制御装置１０を制御する処理を行っているときに、他方の中央制御ユニット２２の冗長化が行われる。そして、一方の中央制御ユニット２１にトラブルが発生したときなどに処理を代替できるように、各種制御に用いる値や制御情報や履歴などのバックアップを他方の中央制御ユニット２２を用いて行う。なお、他方の中央制御ユニット２２による処理の代替は、一方の中央制御ユニット２１が新規のユニットに更新されるときの作業中にも実行される。
【００２０】
また、中央制御ユニット２１，２２は、ソフトウェア実行部２４とソフトウェア記憶部２５とを有している。なお、ソフトウェア記憶部２５には、それぞれの中央制御装置４に対応して異なるソフトウェアが記憶されている。例えば、機器１２としてのバルブの制御を対象としている中央制御装置４の各中央制御ユニット２１，２２のソフトウェア記憶部２５には、バルブ制御ソフトウェアが記憶されている。また、機器１２としてのポンプの制御を対象としている中央制御装置４の各中央制御ユニット２１，２２のソフトウェア記憶部２５には、ポンプ制御ソフトウェアが記憶されている。さらに、ソフトウェア実行部２４は、ソフトウェア記憶部２５に記憶されているソフトウェアを実行する。これらソフトウェアが実行されることで、中央制御装置４は、各機器制御装置１０の制御、つまり各種機器１２の制御を実行する。そして、制御に関する各種の値、例えば、バルブの開度やポンプの出力やモータの回転数などの値は、二重化された中央制御ユニット２１，２２のソフトウェア記憶部２５に同一の値として記憶される。
【００２１】
例えば、既存の中央制御ユニット２１，２２を新規の中央制御ユニット２１，２２と入れ替える際に、一方の中央制御ユニット２１を停止させても、他方の中央制御ユニット２２が処理を代替できるので、プラントの監視を続行したまま更新作業が行えるようにも思える。しかし、原子力プラントなどの高度な安全性を確保する必要があるシステムでは、常にバックアップが存在する状態で運用されることが望ましい。そこで、本実施形態では、中央制御装置４の更新作業を行う際に、更新作業中の中央制御装置４のバックアップ（冗長化）を予備制御装置８に行わせる。
【００２２】
本実施形態では、ネットワーク６に光ケーブル７を介して１台の予備制御装置８が接続されている。また、中央制御装置４は、１台ずつ順次更新作業が行われる。そして、予備制御装置８は、更新対象である中央制御装置４のバックアップを順次行うようにしている。なお、予備制御装置８は、予備制御ユニット２６を有している。なお、予備制御ユニット２６は、ＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭやＨＤＤなどのハードウェア資源を有し、各種プログラムを実行して各種制御を行うコンピュータ（ＣＰＵユニット）である。
【００２３】
また、予備制御ユニット２６には、冗長化を制御する冗長化制御部２７を有している。この冗長化制御部２７は、ネットワーク６を介して接続された中央制御装置４の中央制御ユニット２１，２２の冗長化を行うことができる。例えば、予備制御ユニット２６は、一方の中央制御ユニット２１を停止させて更新作業を行っているときに、他方の中央制御ユニット２２の冗長化を行って、他方の中央制御ユニット２２にトラブルが発生したときなどに処理を代替できるように、各種制御に用いる値や制御情報や履歴などのバックアップを行う。なお、予備制御ユニット２６は、他方の中央制御ユニット２２が更新作業を行っているときには、一方の中央制御ユニット２１の冗長化を行う。
【００２４】
また、予備制御ユニット２６は、ソフトウェア実行部２８とソフトウェア切換部２９とソフトウェア記憶部３０とを有している。なお、ソフトウェア記憶部３０には、全ての中央制御装置４に対応するソフトウェアが記憶されている。例えば、バルブの制御を対象としている中央制御装置４に対応するバルブ制御ソフトウェアが記憶されている。また、ポンプの制御を対象としている中央制御装置４に対応するポンプ制御ソフトウェアが記憶されている。さらに、ソフトウェア実行部２８は、ソフトウェア記憶部３０に記憶されているソフトウェアを実行する。また、ソフトウェア切換部２９は、実行するソフトウェアの切り換えを行う。
【００２５】
例えば、バルブの制御を対象としている中央制御装置４の更新作業を行うときには、予備制御ユニット２６は、ソフトウェア切換部２９が実行対象となるソフトウェアの切り換えを行う。そして、切り換えられたバルブ制御ソフトウェアをソフトウェア実行部２８が実行することで、中央制御装置４（中央制御ユニット２１，２２）の冗長化を行う。そして、制御に関する各種の値、例えば、バルブの開度などの値は、二重化された中央制御ユニット２１，２２のソフトウェア記憶部２５，２５と予備制御ユニット２６のソフトウェア記憶部３０とで同一の値として記憶される。このように予備制御装置８が設けられることで、中央制御ユニット２１，２２と予備制御ユニット２６とで一時的に三重に冗長化された系統が維持される。つまり、中央制御ユニット２１，２２のいずれか一方の更新作業を行っているときに、二重化された系統が維持される。
【００２６】
また、バルブの制御を対象としている中央制御装置４の更新作業が終了すると、予備制御装置８による冗長化も終了する。そして、ポンプの制御を対象としている中央制御装置４の更新作業を開始するときに、ソフトウェア切換部２９は、バルブ制御ソフトウェアを実行対象となるソフトウェアとして切り換えを行い、モータの制御を対象としている中央制御装置４の更新作業を開始するときに、ソフトウェア切換部２９は、モータ制御ソフトウェアを実行対象となるソフトウェアとして切り換えを行う。このように、１台の予備制御装置８を用いて各中央制御装置４の更新作業に対応することができる。
【００２７】
次に、中央制御装置４の更新手順について図２および図１３を用いて説明する。なお、本実施形態では、フローチャートの各ステップの説明にて、例えば「ステップＳ１１」と記載する箇所を「Ｓ１１」と略記する。
【００２８】
まず、予備制御装置８による中央制御装置４の冗長化を開始する（Ｓ１１）。更新対象となる中央制御装置４の中央制御ユニット２１，２２が実行している処理の冗長化を予備制御装置８の予備制御ユニット２６に開始させる。なお、予備制御装置８は、中央制御エリアＣ（上部中央制御室）に居る操作者が操作装置２を操作することで制御される。なお、操作装置２は、更新対象ではない中央制御装置４およびネットワーク６を介して予備制御装置８に接続される。つまり、予備制御装置８は遠隔操作される。また、操作装置２と予備制御装置８とを操作回線３を介して直接接続しても良い。
【００２９】
そして、更新作業を行う作業者は、中央制御装置４にてメイン（Primary）として制御を実行しているユニットを、第１中央制御ユニット２１から第２中央制御ユニット２２に切り換えるとともに、第１中央制御ユニット２１をバックアップ（Stand-by）とする。そして、第１中央制御ユニット２１を停止する（Ｓ１２）。つまり、第２中央制御ユニット２２による制御が開始される。このとき、予備制御装置８の予備制御ユニット２６が第２中央制御ユニット２２のバックアップを行うことで、二重化された系統が維持される。また、作業者は、中央制御装置４の既存の第１中央制御ユニット２１を新規の第１中央制御ユニット２１に取り換える更新作業を行う（Ｓ１３）。
【００３０】
第１中央制御ユニット２１の更新作業の終了後、作業者は、中央制御装置４にて主（Primary）として制御を実行しているユニットを、第２中央制御ユニット２２から第１中央制御ユニット２１に切り換えるとともに、第２中央制御ユニット２２をバックアップ（Stand-by）とする。そして、第２中央制御ユニット２２を停止する（Ｓ１４）。つまり、第１中央制御ユニット２１による制御が開始される。このとき、予備制御装置８の予備制御ユニット２６が第１中央制御ユニット２１のバックアップを行うことで、二重化された系統が維持される。また、作業者は、中央制御装置４の既存の第２中央制御ユニット２２を新規の第２中央制御ユニット２２に取り換える更新作業を行う（Ｓ１５）。
【００３１】
そして、第２中央制御ユニット２２の更新作業の終了後、予備制御装置８による中央制御装置４の冗長化を終了する（Ｓ１６）。このように、本実施形態では、予備制御装置８が中央制御装置４のバックアップを行うことで、更新作業期間に中央制御装置４の冗長性を維持できる。また、１の予備制御装置８をネットワーク上に設けておくことで、全ての中央制御装置４をそれぞれ更新するときの冗長化に対応することができる。
【００３２】
なお、中央制御装置４の各中央制御ユニット２１，２２は、光ケーブル５を介してネットワーク６に接続される。ここで、新規の中央制御ユニット２１，２２をネットワーク６に接続するためには、既存の光ケーブル５を用いなければならず、既存の光ケーブル５が旧式（旧型）である場合に、新規の中央制御ユニット２１，２２との直接の接続ができなくなる課題がある。そこで、本実施形態では、メディアコンバータ６５（図１２参照）を介して、新規の中央制御ユニット２１，２２と既存の光ケーブル５との接続を行う。
【００３３】
図１２は、更新後の中央制御装置４を示す外観図である。図１２に示すように、中央制御装置４は、電源供給装置などが搭載された筐体６０に、ＣＰＵ基板６１や入出力基板６２や光伝送基板６３などの各種基板が着脱可能な状態で搭載されている。これら各種基板は、それぞれの中央制御ユニット２１，２２に対応して２つずつ設けられている。
【００３４】
また、光伝送基板６３から新式（新型）の光ケーブル６４が延びている。この光ケーブル６４は、光伝送基板６３が備える光素子に対応した光信号を伝送する。そして、この新規の光ケーブル６４は、メディアコンバータ６５を介して既存の光ケーブル５に接続されている。この既存の光ケーブル５は、更新前の（既存）の光伝送基板６３から取り外されたものである。なお、メディアコンバータ６５は、更新前の光伝送基板６３が有する光素子に対応する光信号と新規の光伝送基板６３が有する光素子に対応する光信号との変換を行う。このようにすることで、中央制御装置４を更新した後も既存の光ケーブル５を用いてネットワーク６に接続させることができる。
【００３５】
次に、中央制御装置４の光伝送基板６３の更新手順について図１２および図１４を用いて説明する。光ケーブル５の接続作業は、前述した第１中央制御ユニット２１の更新作業期間（Ｓ１３）や第２中央制御ユニット２２に更新作業期間（Ｓ１５）に行われる作業である。まず、ネットワーク６に接続するための光ケーブル５を既存の光伝送基板６３から取り外す（Ｓ２１）。そして、中央制御装置４の筐体６０から既存の光伝送基板６３を取り外し、この筐体６０に新規の光伝送基板６３を取り付ける（Ｓ２２）。さらに、新規の光伝送基板６３から延びる光ケーブル６４を、メディアコンバータ６５を介して既存の光ケーブル５に接続する（Ｓ２３）。なお、この作業は、第１中央制御ユニット２１と第２中央制御ユニット２２とのいずれの更新作業でも行われる。
【００３６】
次に、機器制御装置１０の事前準備手順および更新手順について図３から図１１、図１５、および図１６を用いて説明する。機器制御装置１０は、中央制御装置４から受けたデジタル信号の制御指令をアナログ信号の制御指令に変換して各機器１２を制御する遠隔操作装置（ＲＭＵ：remote maneuvering unit）である。
【００３７】
図３に示すように、機器制御装置１０は、機器制御ユニット３１と入出力ポート３２とを有している。機器制御ユニット３１は、光ケーブル９を介してネットワーク６に接続されている。また、入出力ポート３２には、各種機器１２のそれぞれから延びる複数の制御線１１が接続されている。
【００３８】
なお、機器制御ユニット３１は、ＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭなどのハードウェア資源を有し、各種プログラムを実行して各種制御を行うコンピュータである。また、機器制御ユニット３１は、中央制御装置４から送信されるデジタル信号を受信すると、この信号をアナログ信号に変換し、制御線１１を介して各種機器１２に送信する。このアナログ信号に基づいて各種機器１２が制御される。また、各種機器１２からアナログ信号として受信した検出値や測定値などは、機器制御ユニット３１がデジタル信号に変換して中央制御装置４に送信する。
【００３９】
本実施形態では、機器制御装置１０の更新作業を行うときに、機器制御装置１０の近傍に、各機器１２の制御を代替する代替制御装置５０が設置される。この代替制御装置５０は、機器制御装置１０と同様に、各機器１２を制御する装置（コンピュータ）である。なお、代替制御装置５０は、機器制御ユニット５１と入出力ポート５２とを有している。この代替制御装置５０は、ネットワーク６に接続されておらず、一時的に各機器１２の制御を代替する簡易的な制御を行う。例えば、バルブの開度を所定の値に固定し、この開度を維持する制御を行う。つまり、機器制御装置１０の更新作業を行うときに、短期間の制御を代替制御装置５０が行うものである。また、代替制御装置５０をネットワーク６に接続し、代替制御装置５０が中央制御装置４の制御信号に基づいて各種機器１２の制御を行うものであっても良い。
【００４０】
図５に示すように、既存（更新前）の機器制御装置１０の入出力ポート３２は、複数の機器１２に対応した制御信号の入出力を行うために、複数の基部制御線３３を有している。これらの基部制御線３３は、第１端子台３５に接続されている。なお、第１端子台３５は、直線状に並んだ複数の基部接続端子３４を有している。これら基部接続端子３４のそれぞれに基部制御線３３が接続されている。さらに、第１端子台３５は、基部接続端子３４のそれぞれに導通された第１接続端子３６を有する。既存の機器制御装置１０では、これら第１接続端子３６に機器１２から延びる制御線１１がそれぞれ接続されている。
【００４１】
本実施形態では、機器制御装置１０の更新作業を行う前に、第１端子台３５に第２端子台３９を接続するとともに、制御線１１を第３端子台４０に接続する事前準備作業を行う。この事前準備作業は、更新作業よりも長期間の作業時間が確保できるときに行う。例えば、原子力発電所の全設備を停止させて点検を行うときなどに、機器制御装置１０の更新を行わない場合であっても、予め事前準備作業を行っておく。
【００４２】
まず、事前準備作業について説明する。図６および図１５に示すように、第１端子台３５の複数の第１接続端子３６から制御線１１をそれぞれ取り外す（Ｓ３１）。図７および図１５に示すように、第１端子台３５の第１接続端子３６のそれぞれに短寸の接続線３７が接続される。そして、これら接続線３７が第２端子台３９に接続される。なお、第２端子台３９は、直線状に並んだ複数の第２接続端子３８を有している。これら第２接続端子３８のそれぞれに接続線３７が接続される（Ｓ３２）。
【００４３】
さらに、機器１２から延びる制御線１１は、第３端子台４０に接続される。なお、第３端子台４０は、直線状に並んだ複数の第３接続端子４１を有している。これら第３接続端子４１のそれぞれに制御線１１が接続される（Ｓ３３）。なお、第２端子台３９が有するコネクタ部３９ａと第３端子台４０が有するコネクタ部４０ａとは、互いに着脱可能となっている。
【００４４】
本実施形態では、第３端子台４０のコネクタ部４０ａが断面視で略Ｕ形状を成すとともに、第２端子台３９のコネクタ部３９ａが断面視で板状を成す。この第３端子台４０のコネクタ部４０ａが第２端子台３９のコネクタ部３９ａを挟み込むように係合される。
【００４５】
図８および図１５に示すように、第２端子台３９のコネクタ部３９ａに第３端子台４０のコネクタ部４０ａを取り付けると、各コネクタ部３９ａ，４０ａに設けられた複数の金属ピン同士が接触し合うようになり、第２接続端子３８と第３接続端子４１とが導通される（Ｓ３４）。そして、機器制御装置１０による機器１２の制御が可能になる。
【００４６】
図３に示すように、事前準備作業が終了すると、機器制御装置１０は、第１端子台３５と第２端子台３９と第３端子台４０とを介して制御線１１に接続され、各機器１２を制御する。なお、代替制御装置５０にも、第１端子台５５と第２端子台５９とが設けられている。
【００４７】
図９に示すように、代替制御装置５０の入出力ポート５２は、複数の機器１２に対応した制御信号の入出力を行うために、複数の基部制御線５３を有している。これらの基部制御線５３は、第１端子台５５に接続されている。なお、第１端子台５５は、直線状に並んだ複数の基部接続端子５４を有している。これら基部接続端子５４のそれぞれに基部制御線５３が接続されている。さらに、第１端子台５５は、基部接続端子５４のそれぞれに導通された第１接続端子５６を有する。なお、第１端子台５５の第１接続端子５６のそれぞれに短寸の接続線５７が接続される。そして、これら接続線５７が第２端子台５９に接続される。
【００４８】
なお、第２端子台５９は、直線状に並んだ複数の第２接続端子５８を有している。これら第２接続端子５８のそれぞれに接続線５７が接続される。さらに、第２端子台５９が有するコネクタ部５９ａと第３端子台４０が有するコネクタ部４０ａとは、互いに着脱可能となっている。
【００４９】
次に、機器制御装置１０の更新作業について説明する。図３および図１６に示すように、まず、機器制御装置１０の近傍に代替制御装置５０を設置する（Ｓ４１）。そして、代替制御装置５０を起動して所定の設定を行う。この設定は、機器制御装置１０に記憶された設定に基づいて行っても良いし、予め規定された設定を行っても良い。
【００５０】
図９および図１６に示すように、第３端子台４０を機器制御装置１０の第２端子台３９から取り外す（Ｓ４２）。このように、複数の制御線１１であっても、機器制御装置１０の入出力ポート３２から一度に取り外すことができる。
【００５１】
図４、図１０、および図１６に示すように、第３端子台４０を代替制御装置５０の第２端子台５９に接続する（Ｓ４３）。このように、複数の制御線１１であっても、代替制御装置５０の入出力ポート５２に一度に取り付けることができる。なお、第２端子台５９のコネクタ部５９ａに第３端子台４０のコネクタ部４０ａを取り付けると、各コネクタ部４０ａ，５９ａに設けられた複数の金属ピン同士が接触し合うようになり、第２接続端子５８と第３接続端子４１とが導通される。そして、代替制御装置５０により機器１２の制御を代替させる（Ｓ４４）。
【００５２】
代替制御装置５０により機器１２の制御が代替されている期間に、機器制御装置１０の既存の機器制御ユニット３１を新規の機器制御ユニット３１に入れ替える更新作業を行う（Ｓ４５）。なお、既存の入出力ポート３２も含めた更新を行っても良い。
【００５３】
図１１および図１６に示すように、第３端子台４０を代替制御装置５０の第２端子台５９から取り外す（Ｓ４６）。このように、複数の制御線１１であっても、代替制御装置５０の入出力ポート５２から一度に取り外すことができる。そして、第３端子台４０を機器制御装置１０の第２端子台３９に接続する（Ｓ４７）。なお、第２端子台３９のコネクタ部３９ａに第３端子台４０のコネクタ部４０ａを取り付けると、第２接続端子３８と第３接続端子４１とが導通される。そして、機器制御装置１０により機器１２の制御を再開させる（Ｓ４８）。その後、機器制御装置１０の近傍から代替制御装置５０を撤去する（Ｓ４９）。ここで、本実施形態においては、既存の入出力ポート３２と第２端子台３９を残したまま新規の機器制御ユニット３１への更新を行なう例を示しているが、前述のとおり、新規の機器制御ユニット３１に更新するにあたって既存の入出力ポート３２や第２端子台３９も更新することもできる。すなわち、機器制御ユニット３１の更新を行なった後には、代替制御装置５０の第２端子台５９から取り外した第３端子台４０は、更新後の機器制御ユニット３１に新設された端子台または残された第２端子台３９のコネクタ部３９ａに接続される。
【００５４】
本実施形態では、第２端子台３９と第３端子台４０とを備える端子台セットを用いることで、複数の制御線１１の着脱を一度に行えるようになり、既存の機器制御装置１０の更新作業を短期間で行うことができる。
【００５５】
なお、本実施形態では、操作装置２と各中央制御装置４とが操作回線３により直接的に接続されているが、操作回線３がネットワークを構成しても良く、操作装置２および中央制御装置４がネットワークを介して互いに接続される構成でも良い。
【００５６】
なお、本実施形態では、１台の予備制御装置８により全ての中央制御装置４の更新作業に対応させているが、予備制御装置８を複数台設けるようにし、それぞれの予備制御装置８により各中央制御装置４の更新作業に対応させても良い。
【００５７】
なお、本実施形態では、新規の中央制御ユニット２１，２２と既存の光ケーブル５とをメディアコンバータ６５を介して接続しているが、新規の機器制御ユニット３１と既存の光ケーブル９とをメディアコンバータ６５を介して接続しても良い。
【００５８】
以上説明した実施形態によれば、事前準備期間に、第２端子台３９を機器制御装置１０に取り付けるとともに、制御線１１を第３端子台４０に取り付けておくことで、機器制御装置１０の更新作業を短期間で行うことができる。
【００５９】
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、組み合わせ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】
【００６０】
１…プラント制御システム、２…操作装置、３…操作回線、４…中央制御装置、５…光ケーブル、６…ネットワーク、７…光ケーブル、８…予備制御装置、９…光ケーブル、１０…機器制御装置、１１…制御線、１２…機器、２１…第１中央制御ユニット、２２…第２中央制御ユニット、２３…冗長化制御部、２４…ソフトウェア実行部、２５…ソフトウェア記憶部、２６…機器制御ユニット、２７…冗長化制御部、２８…ソフトウェア実行部、２９…ソフトウェア切換部、３０…ソフトウェア記憶部、３１…機器制御ユニット、３２…入出力ポート、３３…基部制御線、３４…基部接続端子、３５…第１端子台、３６…第１接続端子、３７…接続線、３８…第２接続端子、３９…第２端子台、３９ａ…コネクタ部、４０…第３端子台、４０ａ…コネクタ部、４１…第３接続端子、５０…代替制御装置、５１…機器制御ユニット、５２…入出力ポート、５３…基部制御線、５４…基部接続端子、５５…第１端子台、５６…第１接続端子、５７…接続線、５８…第２接続端子、５９…第２端子台、５９ａ…コネクタ部、６０…筐体、６１…基板、６２…入出力基板、６３…光伝送基板、６４…光ケーブル、６５…メディアコンバータ。
【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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【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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