JP2000347701A

JP2000347701A - シーケンサ異常時の装置保護システム

Info

Publication number: JP2000347701A
Application number: JP11160451A
Authority: JP
Inventors: Seikichi Asano; 清吉浅野; Naoto Arai; 直人新井; Tomoko Akiyama; 知子秋山; Osamu Miyajima; 修宮島; Daisuke Ozaki; 大介尾崎
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 1999-06-08
Filing date: 1999-06-08
Publication date: 2000-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】システムの重大な故障につながる誤った制御
信号の発生を防止する。【解決手段】復水脱塩塔の入口弁を閉とすべきシーケ
ンサからの出力信号１０２、１０３は、２重化されてシ
ーケンサ異常信号１０４の否定と共にＡＮＤ回路１７に
入力される。ＡＮＤ回路１７の出力は、タイマ１８を経
由して、入口弁の開を条件としてフリップフロップ１３
に入力され、フリップフロップ１３を閉側にセットす
る。シーケンサの全出力が”１”になるようなシーケン
サ異常事態の発生の際にも、システムの重大故障につな
がる、誤った制御信号の発生が防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シーケンサ異常時
の装置保護システムに関し、特に、誤った制御信号の発
生により重大事故の発生につながる事態を防止する、シ
ーケンサ異常時の装置保護システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】シーケンサは、近年の半導体技術の発達
と共に、発電プラントや、石油精製プラント、工作機械
等の種々の機械設備の制御に広く用いられている。図２
は、発電所に設置された復水脱塩装置のための、簡略化
されたシーケンス図面の一部を示している。図示の回路
部分は、シーケンサの後段に接続されており、復水脱塩
塔の入口弁（電動弁）を制御する。

【０００３】入口弁開指令信号１０１は、シーケンサの
出力カードＡから、脱塩塔入口弁を開にすべく、バッフ
ァ１１Ａを経由して出力され、ＡＮＤ回路１２に送られ
る。ＡＮＤ回路１２は、その時点での入口弁の閉を前提
として、開指令信号をフリップフロップ１３の開側入力
に送る。フリップフロップ１３の開側出力である全開信
号１０５は、制御回路外部に出力され入口弁を開にす
る。その後、２重化された入口弁閉指令信号１０２、１
０３が、対応するシーケンサの出力カードＡおよびＢか
ら、夫々バッファ１１Ｂ、１１Ｃを経由して入力され、
ＡＮＤ回路１９に送られる。ＡＮＤ回路１９は、その時
点での入口弁の開を前提として、閉指令信号をフリップ
フロップ１３の閉側入力に送る。フリップフロップ１３
の閉側出力である全閉信号１０６は、制御回路外部に出
力され、入口弁を閉にする。

【０００４】復水脱塩塔の入口弁や出口弁が、システム
の運転中に制御装置等の故障によって閉になると、復水
器の循環路が閉鎖され、発電機の停止等、発電所の重大
な事故につながるおそれがある。従って、この入口弁や
出口弁は、フェイルセーフの考えから、制御回路等の故
障の際にも必ず閉させないように前記シーケンスが定め
られている。この観点から、入口弁閉指令信号は、前述
の通り２重化されており、双方の信号が”１”とならな
い限り出力されない。

【０００５】例えば、シーケンサの特定部分が故障のと
きには、一般にその出力カードの関連するソフトスイッ
チの出力がオフ（”０”）になるように設定されてい
る。ここで、図２において、入口弁が正規の制御信号に
従って開となっている場合であって、入口弁閉指令信号
１０２、１０３の何れかに関連するシーケンサの特定部
分が故障のときには、その故障に対応する入口弁閉指令
信号１０２又は１０３は”０”となり、入口弁は依然と
して開状態を保持し、前記フェイルセーフが守られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、種々の
制御回路における様々な故障を経験する間に、シーケン
サのソフトスイッチの出力が全て”１”になる異常事態
が生じることを発見した。ここで、万一、前記復水脱塩
塔の入口弁等の制御で、このようなシーケンサのソフト
スイッチの出力が全て”１”になる異常事態が発生した
場合には、前述の２重化によっては、復水脱塩塔の入口
弁や出力弁の閉を避けることは出来ず、発電所の重大事
故の発生につながるおそれがある。

【０００７】上記のようなシーケンサの異常事態は、シ
ーケンサのメーカーカタログや刊行されている技術資料
にも記載されておらず、従来は全く知られていなかっ
た。本発明は、上記シーケンサの異常事態の発生によっ
て起こり得る重大性に鑑み、そのようなシーケンサの異
常事態の発生の際にもフェイルセーフとなる制御を行う
ことが出来る、シーケンサ異常時の装置保護システムを
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のシーケンサ異常時の装置保護システムは、
シーケンサの出力を成すソフトスイッチのオン・オフに
基づいて制御信号を出力する制御システムで誤まった制
御信号の発生を防止する、シーケンサ異常時の装置保護
システムであって、シーケンサの出力信号とシーケンサ
異常の発生を検知するシーケンサ異常信号の否定との論
理積を出力するＡＮＤ回路と、前記ＡＮＤ回路の出力を
所定時間遅延させて出力する遅延素子とを備え、前記遅
延素子の出力を出力すべき制御信号として利用すること
を特徴とする。

【０００９】ここで、上記ＡＮＤ回路としては、様々な
構成のＡＮＤ回路が考えられ、通常のリレーの接点、コ
イルおよび接点の組合せ等、シーケンサ内部に配置され
るソフトスイッチ以外の論理回路（ハードスイッチ）が
好適な例として挙げられる。シーケンサ異常信号の否定
を出力する否定回路も同様にソフトスイッチ以外の論理
回路を使用することが好ましい。また、遅延素子として
は、ＣＰＵ内蔵のタイマ、或いは、通常の電動式、油圧
式、キャパシタ式等のタイマ、又は、プログラムによっ
て作成可能な遅延要素等、いかなる型式の遅延素子でも
よい。

【００１０】本発明のシーケンサ異常時の装置保護シス
テムによると、シーケンサのソフトスイッチの出力が全
て”１”になるようなシーケンサ異常事態の発生があっ
ても、シーケンサの異常事態の発生を検知するシーケン
サ異常信号と、閉信号を遅延させる遅延素子とによっ
て、誤った制御信号の発生が防止できるので、従来の多
重化によっては防止出来なかった、発電所やプラント等
における重大事故の発生が抑えられる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し本発明の実施
形態例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図１
は、本発明の一実施形態例に係るシーケンサ異常時の装
置保護システムを成す、復水脱塩塔入口弁（電動弁）の
制御回路のシーケンス図である。なお、図２と同様な要
素には同様な参照符号を付して示している。

【００１２】入口弁開指令信号１０１は、バッファ１１
Ａを経由してシーケンサ出力カードＡから供給されてＡ
ＮＤ回路１２に入力される。入口弁開指令信号１０１
は、ＡＮＤ回路１２で入口弁が閉であることを示す入口
弁閉信号１０７との間で論理積がとられ、フリップフロ
ップ１３を”開側”にセットするための開側入力に入力
される。フリップフロップ１３は、”開側”にセットさ
れることにより、入口弁を開とする全開信号１０５を出
力し、同時に、入口弁の表示ランプをＧランプからＲラ
ンプに切り替える。入口弁を閉とする指令を与える入口
弁閉指令信号１０２、１０３は、信号の多重化（２重
化）のため、シーケンサの出力カードＡおよび出力カー
ドＢから、相互に独立した２系統の信号として供給され
る。

【００１３】双方の入口弁閉指令信号１０２および１０
３は、前段のＡＮＤ回路１７において、シーケンサの異
常状態を示すシーケンサ異常出力信号１０４の否定出力
との間でＡＮＤがとられ、その出力がタイマ１８を経由
して、後段のＡＮＤ回路１９に入力される。この入口弁
閉指令信号は、入口弁が開であることを示す入口弁開信
号１０８との間で論理積がとられ、入口弁が開であるこ
とを条件として、フリップフロップ１３の閉側入力に与
えられる。タイマ１８の設定時間は、例えば１秒であ
る。シーケンサの異常状態を示すシーケンサ異常出力信
号１０４は、シーケンサ内部の常時オフリレー１１から
取り出される。この信号を用いることにより、シーケン
サのソフトスイッチの出力が全て”１”になるシーケン
サ異常事態の発生の際にも、有効な信号が得られる。つ
まり、シーケンサ内部のソフトウエア上のトラブルの有
無に拘わらず、信頼性が高いシーケンサ異常信号が得ら
れる。シーケンサ異常信号１０４は、ＮＯＴ回路（イン
バータ）１６によって反転されて、ＡＮＤ回路１７に入
力される。

【００１４】上記復水脱塩塔入口弁の制御回路では、入
口弁の開指令信号１０１は、入口弁の閉を条件として、
フリップフロップ１３の開側入力に与えられ、フリップ
フロップ１３は、入口弁を開とする全開信号１０５を出
力する。また、入口弁の閉を指令する入口弁閉指令信号
は、シーケンサ内部で２重化が行われ、シーケンサの出
力カードＡおよびＢの双方から出力される。双方の出力
カードの入口弁閉指令信号１０２、１０３が”１”であ
り、入口弁が現在開であって且つシーケンサが異常出力
信号１０４を出力していないことを条件として、その入
口弁閉指令信号１０２、１０３の出力”１”が１秒間続
くと、閉指令がフリップフロップ１３に与えられ、入口
弁を閉とすべき全閉信号１０６が出力される。これによ
って、ソフトウエア又はハードウエア上の異常によっ
て、出力弁を閉とすべき指令が誤って出力されてシステ
ム全体に重大な影響を与える事故の発生を回避する。

【００１５】上記動作において、例えば、入口弁の閉指
令が、出力カードＡ又はＢの一方のみから出力される際
には、入口弁閉指令の信号は前段のＡＮＤ回路１７で阻
止され、入口弁の閉指令は出力されず、無用のシステム
停止が避けられる。また、双方の入口弁閉指令信号１０
２、１０３が共に”１”の場合にも、シーケンサ異常信
号１０４が”１”であるときには、入口弁閉信号はＡＮ
Ｄ回路１７で阻止される。双方の入口弁閉指令信号１０
２、１０３が”１”であり、シーケンサ異常信号が”
０”である場合にも、双方の入口弁閉指令信号１０２、
１０３の出力”１”が１秒間以上継続しなければ、この
閉信号は、タイマ１８で阻止される。このような事例
は、シーケンサが異常事態を発生した場合に生じ得る。
つまり、シーケンサが暴走した場合には、入口弁閉指令
が出力されていない状態でも、シーケンサの全てのソフ
トスイッチの出力が”１”になることにより、双方の入
口弁閉指令信号が”１”となる事態が発生する。このよ
うなときには、通常はシーケンサ異常信号が”１”とな
り、入口弁閉指令信号１０２、１０３は前段のＡＮＤ回
路１７によって阻止される。

【００１６】しかし、シーケンサ異常信号１０４が、シ
ーケンサ内部の常時オフリレー１１から出力されている
ので、シーケンサ異常発生の瞬間には、シーケンサの異
常信号１０４の出力”１”は、その常時オフリレー１１
が実際にオンしない限り出力できない。つまり、シーケ
ンサ異常信号１０４の発生は、シーケンサの実際の異常
発生よりもいくらか遅れを有する。この場合、入口弁閉
指令信号１０２、１０３は、前段のＡＮＤ回路１７を通
過してタイマ１８に入力される。タイマ１８は、入力さ
れた入口弁閉指令信号１０２、１０３の出力を１秒間遅
らせ、異常事態の発生が１秒以内にオフリレー１１に検
知されないことを確認した後に、この入口弁閉指令信号
を実際の閉指令であるとしてその出力側に送り、入口弁
を実際に閉にする信号をフリップフロップ１３に与え
る。

【００１７】従来の制御装置では、誤まった制御信号の
発生によるシステムの誤作動を抑えるために、信号の２
重化、或いは、それ以上の多重化、又は、３つの信号の
内２つ以上が出力されたら正しい信号であると認識す
る”２ｏｕｔｏｆ３”等の多重化制御が行われてきた。
しかし、シーケンサの出力であるソフトスイッチを利用
すると、前記の通り、全ての信号が”１”となる異常事
態があり、この場合、多重化制御によっては、誤まった
制御信号の発生を抑えることが出来ず、システムの安全
上で問題となる重大事故の発生を効果的に防止すること
が出来なかった。しかし、本発明を採用することによ
り、このような異常事態においても、誤まった制御信号
の発生を抑えることが出来るので、重大事故の発生を効
果的に防止できる。

【００１８】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明のシーケンサ異常時の装置保
護システムは、上記実施形態例の構成にのみ限定される
ものではなく、上記実施形態例の構成から種々の修正及
び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。

【００１９】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のシーケ
ンサ異常時の装置保護システムによると、シーケンサの
ソフトスイッチの出力が全て”１”になるようなシーケ
ンサの異常事態の発生に際して、誤った制御信号の発生
が防止できるので、従来の多重化によっては防止できな
かった、システムの重大故障につながるような事故が防
止でき、安全性が高いシステムを提供できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例のシーケンサ異常時の装
置保護システムを示す、復水脱塩塔入口弁の制御回路の
シーケンス図。

【図２】従来の復水脱塩塔入口弁の制御回路のシーケン
ス図。

【符号の説明】

１１オフリレー１２、１７、１９ＡＮＤ回路１３フリップフロップ１４、１６、２０否定回路１５、２１ランプ１８タイマ１０１入口弁開指令信号１０２、１０３入口弁閉指令信号１０４シーケンサ異常信号１０５全開信号１０６全閉信号１０７入口弁閉信号１０８入口弁開信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者秋山知子東京都江東区新砂１丁目２番８号オルガノ株式会社内 (72)発明者宮島修東京都江東区新砂１丁目２番８号オルガノ株式会社内 (72)発明者尾崎大介東京都江東区新砂１丁目２番８号オルガノ株式会社内Ｆターム(参考） 5H209 AA02 CC03 DD04 EE11 GG04 HH01 JJ05 SS01 SS04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シーケンサの出力を成すソフトスイッチ
のオン・オフに基づいて制御信号を出力する制御システ
ムで誤まった制御信号の発生を防止する、シーケンサ異
常時の装置保護システムであって、シーケンサの出力信号とシーケンサ異常の発生を検知す
るシーケンサ異常信号の否定との論理積を出力するＡＮ
Ｄ回路と、前記ＡＮＤ回路の出力を所定時間遅延させて
出力する遅延素子とを備え、前記遅延素子の出力を出力
すべき制御信号として利用することを特徴とするシーケ
ンサ異常時の装置保護システム。
【請求項２】前記シーケンサ異常信号は、シーケンサ
異常時にオンするリレーの接点から出力される、請求項
１に記載のシーケンサ異常時の装置保護システム。
【請求項３】前記シーケンサ異常信号の否定を出力す
る否定回路及び前記ＡＮＤ回路が夫々ハードスイッチで
構成される、請求項１又は２に記載のシーケンサ異常時
の装置保護システム。