JP2004118265A - プラント保護装置 - Google Patents
プラント保護装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004118265A JP2004118265A JP2002276643A JP2002276643A JP2004118265A JP 2004118265 A JP2004118265 A JP 2004118265A JP 2002276643 A JP2002276643 A JP 2002276643A JP 2002276643 A JP2002276643 A JP 2002276643A JP 2004118265 A JP2004118265 A JP 2004118265A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plant equipment
- plant
- digital
- circuit
- abnormality
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
Abstract
【課題】多重化されたディジタルコントローラの多数決論理による異常判定が正常に出来ない場合に、積極的にプラントの停止指令を出力するインターロック回路を設けることにより、信頼性の高いプラント保護装置を提供する。
【解決手段】本発明は、プラント機器の異常を判断してプラント機器を保護するための停止指令を出力するプラント保護装置において、３重化された検出器４１，４２と、検出器からの信号を入力しプラント機器の異常を判断する３重化されたディジタルコントローラ５０と、これらの判断結果を２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算することによりプラント機器に停止指令を出力するハードワイヤード回路５１と、２台以上のディジタルコントローラに異常が発生した時にプラント機器に停止指令を出力するインターロック回路５２を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明は、プラント機器の異常を判断してプラント機器を保護するための停止指令を出力するプラント保護装置において、３重化された検出器４１，４２と、検出器からの信号を入力しプラント機器の異常を判断する３重化されたディジタルコントローラ５０と、これらの判断結果を２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算することによりプラント機器に停止指令を出力するハードワイヤード回路５１と、２台以上のディジタルコントローラに異常が発生した時にプラント機器に停止指令を出力するインターロック回路５２を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラントの機器を保護するプラント保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電プラント等のプラント機器を保護するために、プラント保護装置が設けられている。このプラント保護装置は、一般に、電磁リレー、アナログ式の関数演算器、乗数演算器、比較判定器等のハードワイヤードロジックにより構成されていた。しかし、プラント機器が高度化するのにつれて、そのプラント保護ロジックも複雑化してきており、コスト面、設置スペース面でも問題があった。
【０００３】
その問題を解決するものとして、例えば、特開２００１−１７５３０１に示されるように、プラント保護演算をディジタルコントローラで構成するプラント保護装置が提案されている。これは、従来に比べて複雑な保護演算を容易に実現し、コンパクトなプラント保護装置を実現するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディジタルコントローラを適用した保護装置では、保護回路が高密度化、高集積度化されているため、コントローラ自身や入出力回路に故障が発生した場合、保護装置へ与える影響が大きい。コントローラ自身や入出力回路部に異常が発生すると、プラントの異常判定が正常にできなくなってしまう。
【０００５】
一般に、プラント保護装置では、信頼性を高めるために各装置を多重化し、その出力結果を多数決論理演算する多重化システムを用いているが、上記のような異常が複数発生すると、多数決論理による演算結果が正常値を出力できなくなる場合がある。このような場合、保護装置としての保護機能、すなわちプラントを安全に停止させる機能を損なうおそれがあり、この状態を放置すると、プラントに異常が発生したときに、その異常を正確に判定できず、プラントを停止させることができない。
【０００６】
本発明の目的は、このような状態を早期に発見し、積極的にプラントの停止指令を出力するインターロック回路を設けることにより、信頼性の高いプラント保護装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明においては、プラント機器に設置された検出器の信号を入力し、プラント機器の異常を判断してプラント機器を保護するための停止指令を出力するプラント保護装置において、３重化された検出器と、これらの検出器からの信号を直接入力回路を介してそれぞれ入力しプラント機器の異常を判断する３重化されたディジタルコントローラと、これらのディジタルコントローラからの判断結果を入力し２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算することによりプラント機器に停止指令を出力するハードワイヤード回路と、ディジタルコントローラのうち２台以上のディジタルコントローラに異常が発生した時にプラント機器に停止指令を出力するインターロック回路を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また請求項２の発明においては、プラント機器に設置された検出器の信号を入力し、プラント機器の異常を判断してプラント機器を保護するための停止指令を出力するプラント保護装置において、３重化された検出器と、これらの検出器からの信号を直接入力回路を介してそれぞれ入力しプラント機器の異常を判断するとともに、その判断結果を相互入力回路を介して他の２台のディジタルコントローラへ相互に入力し自ディジタルコントローラの判断結果と入力された他のディジタルコントローラの判断結果をそれぞれ２ ｏｕｔ ｏｆ３演算した結果を出力する３重化されたディジタルコントローラと、これらのディジタルコントローラからの出力結果を入力し２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算することによりプラント機器に停止指令を出力するハードワイヤード回路と、ディジタルコントローラのコントローラまたは出力回路の異常、または直接入力回路と相互入出力回路のうち２箇所以上の異常が２台以上のディジタルコントローラで発生した時にプラント機器に停止指令を出力することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３の発明においては、プラント機器に設置された検出器の信号を入力し、プラント機器の異常を判断してプラント機器を保護するための停止指令を出力するプラント保護装置において、３重化された検出器と、これらの検出器からの信号を入力する複数の直接入力回路と、これらの直接入力回路毎にそれぞれプラント機器の異常を判断するとともに、これらの判断結果を相互入力回路を介して他の２台のディジタルコントローラへ相互に入力し自ディジタルコントローラの判断結果と入力された他のディジタルコントローラの判断結果をそれぞれ直接入力回路毎に２ ｏｕｔ ｏｆ３演算した結果を出力する３重化されたディジタルコントローラと、これらのディジタルコントローラからの出力結果を入力し２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算することによりプラント機器に停止指令を出力するハードワイヤード回路と、ディジタルコントローラのコントローラまたは出力回路の異常、または各直接入力回路毎に直接入力回路と相互入出力回路のうち２箇所以上の異常が２台以上のディジタルコントローラで発生した時にプラント機器に停止指令を出力することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４の発明においては、請求項２または３記載のプラント保護装置において、相互入出力回路の代わりに通信手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５の発明においては、プラント機器に設置された検出器からの信号を入力し、プラント機器の異常を判断してプラント機器を保護するための停止指令を出力するプラント保護装置において、３重化された検出器と、これらの検出器からの信号をすべて入力しプラント機器の異常を判断する３重化されたディジタルコントローラと、これらのディジタルコントローラからの判断結果を入力して２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算することによりプラント機器に停止指令を出力するハードワイヤード回路と、ディジタルコントローラのコントローラまたは出力回路の異常、または直接入力回路のうち２箇所以上の異常が２台以上のディジタルコントローラで発生した時に、プラント機器に停止指令を出力するインターロック回路を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６の発明においては、プラント機器に設置された検出器からの信号を入力し、プラント機器の異常を判断してプラント機器を保護するための停止指令を出力するプラント保護装置において、３重化された検出器と、これらの検出器からの信号をすべて入力する複数の直接入力回路と、これらの直接入力回路毎にプラント機器の異常を判断するとともに、これらの判断結果を相互入力回路を介して他の２台のディジタルコントローラへ相互に入力し自ディジタルコントローラの判断結果と入力された他のディジタルコントローラの判断結果をそれぞれ直接入力回路毎に２ ｏｕｔ ｏｆ３演算した結果を出力する３重化されたディジタルコントローラと、これらのディジタルコントローラからの出力結果を入力し２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算することによりプラント機器に停止指令を出力するハードワイヤード回路と、ディジタルコントローラのコントローラまたは出力回路の異常、または各直接入力回路毎に直接入力回路と相互入出力回路のうち２箇所以上の異常が２台以上のディジタルコントローラで発生した時にプラント機器に停止指令を出力することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１４に、複数のプラント機器から構成されるプラントの一例として、コンバインドサイクル発電プラントの構成図を示す。コンバインドサイクル発電プラントは、燃料を遮断する燃料遮断弁６と、この燃料遮断弁６を通過した燃料を燃焼させる燃焼器１と、燃焼器１からの燃焼ガスで駆動するガスタービン２と、ガスタービン２からの排ガスの排熱回収を行い蒸気を発生する排熱回収ボイラ３と、排熱回収ボイラ３で発生した蒸気により駆動される蒸気タービン４等のプラント機器から構成される。プラント保護装置５は、ガスタービン２，排熱回収ボイラ３，蒸気タービン４にそれぞれ設置された検出器２０，３０，４０からの信号を入力し、プラント機器の異常状態を判断し、燃料遮断弁６を閉めることによってプラント機器を保護するものである。
【００１４】
以下の実施の形態において、このプラント保護装置の例を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るプラント保護装置の構成を示した図である。
【００１６】
プラント保護装置５は、プラント機器に設置されたプロセス値等を検出するアナログ検出器４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ、及びオンオフ信号等を検出するディジタル検出器４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃから入力される信号を基にプラント機器の異常を判断し、プラントの停止指令を出力する３台のディジタルコントローラ５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃと、プラント保護装置の異常を検出する異常検出回路５２と、これらの出力結果を演算し、燃料遮断弁６にプラント停止指令を出力するハードワイヤードロジック５１とで構成されている。ここで、検出器、ディジタルコントローラは、それぞれ３重化構成となっている。
【００１７】
ディジタルコントローラ５０Ａは、アナログ直接入力回路６０ＡＡ及びディジタル直接入力回路６１ＡＡを通してアナログ検出器４１Ａ，ディジタル検出器４２Ａの信号を入力する。ここで、アナログ直接入力回路６０ＡＡはアナログ検出器４１Ａからのアナログ信号をプラント機器異常判定部７０Ａに入力し、ディジタル直接入力回路６１ＡＡはディジタル検出器４２Ａからのディジタル信号をプラント機器異常判定部７１Ａに入力する。
【００１８】
プラント機器異常判定部７０Ａ，７１Ａはそれぞれの入力信号に基づいてプラント機器の異常を判断しプラント停止指令を出力する。ＯＲ演算器７４Ａは、複数のプラント機器異常判定部７０Ａ，７１Ａの結果を入力してＯＲ演算してプラント停止指令を出力する。ディジタルコントローラ５０Ａは、出力回路８０Ａを通してハードワイヤードロジック５１にプラント停止指令を出力する。ディジタルコントローラ５０Ｂ，５０Ｃについても同様であり、説明を省略する。
【００１９】
異常検出回路５２は各ディジタルコントローラのコントローラ５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃの異常、アナログ直接入力回路６０ＡＡ，６０ＢＢ，６０ＣＣ，ディジタル直接入力回路６１ＡＡ，６１ＢＢ，６１ＣＣの異常、出力回路８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃの異常を検出し、ＯＲ演算器１０７Ａ，１０７Ｂ，１０７Ｃで各ディジタルコントローラ毎にＯＲ演算を実施する。その結果を２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器１０８で多数決論理演算することにより、ハードワイヤード回路へプラント停止指令を出力する。なお、異常検出回路５２はディジタルコントローラ内部及びハードワイヤード回路の一部として、または両回路に分散した形で構成され、必ずしも図１に示すように両回路と分離されているものではない。
【００２０】
ハードワイヤードロジック５１では、２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器９０でディジタルコントローラ５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃの出力結果を多数決論理演算して、その結果と異常検出回路５２の出力結果をＯＲ演算器９１にて演算することにより、燃料遮断弁６にプラント停止指令を出力する。
【００２１】
次に、本実施の形態のプラント保護装置の動作を説明する。
例えば、ディジタルコントローラ５０Ａのアナログ直接入力回路６０ＡＡ，ディジタル直接入力回路６１ＡＡ，出力回路８０Ａのいずれかと、ディジタルコントローラ５０Ｂのアナログ直接入力回路６０ＢＢ，ディジタル直接入力回路６１ＢＢ，出力回路８０Ｂのいずれかに異常が発生したとする。このとき、プラント機器異常判定部７０Ａ，７１Ａ，７０Ｂ，７１Ｂが正常に動作しなくなり、これらの結果を２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器９０で演算した結果も正確ではない。一方、異常検出回路５２では、ＯＲ演算器１０７Ａ，１０７Ｂを経て、２ ｏｕｔｏｆ ３演算器１０８の演算によりプラント停止指令が出力される。これより、ＯＲ演算器９１より燃料遮断弁６へプラント停止指令が出力され、プラントを停止することができる。
【００２２】
このように、本実施の形態に示すインターロック回路を設けることにより、２台以上のディジタルコントローラに異常が発生し、多数決論理演算による正常判定ができなくなった場合でも、プラントを安全に停止させることが可能となる。これにより、プラント保護装置の信頼性を向上させることができる。
【００２３】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るプラント保護装置を図２，図３を参照して説明する。
図２は、本実施の形態のプラント保護装置の構成図、図３は異常検出回路の構成を示す図である。なお、図１に示す構成と同一または相当部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
【００２４】
ここで、図２に示す構成が図１に示す構成と異なる点は、相互入力処理部６２ＡＢ，６２ＡＣ，６２ＢＡ，６２ＢＣ，６２ＣＡ，６２ＣＢ，相互出力処理部６３ＡＢ，６３ＡＣ，６３ＢＡ，６３ＢＣ，６３ＣＡ，６３ＣＢを設け、プラント機器異常判定部７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃの判断結果を３台のディジタルコントローラで相互に入力し、２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃで多数決論理演算を行う点である。これに伴い、異常検出回路５２は、図３に示す構成となる。
【００２５】
例えば、ディジタルコントローラ５０Ａでは、プラント異常判定部７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃのうち、２つ以上の判断結果が異常となった場合に、２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器７２Ａの演算結果が正常値ではなくなる。
【００２６】
プラント機器異常判定部７０Ａが異常となるのはアナログ検出器４１Ａ，ディジタル検出器４２Ａの信号を入力するアナログ直接入力回路６０ＡＡ，ディジタル直接入力回路６１ＡＡのいずれかに異常が発生した時である。また、プラント機器異常判定部７０Ｂが異常となるのはディジタルコントローラ５０Ａから見て、アナログ検出器４１Ｂ，ディジタル検出器４２Ｂのアナログ直接入力回路６０ＢＢ，ディジタル直接入力回路６１ＢＢ，ディジタルコントローラ５０Ｂ，Ｂ系ディジタルコントローラ相互出力処理部６３ＢＡ，Ａ系ディジタルコントローラ相互入力処理部６２ＡＢのいずれかに異常が発生した場合である。
【００２７】
また、プラント機器異常判定部７０Ｃが異常となるのはディジタルコントローラ５０Ａから見て、アナログ検出器４１Ｃ，ディジタル検出器４２Ｃのアナログ直接入力回路６０ＣＣ，ディジタル直接入力回路６１ＣＣ，ディジタルコントローラ５０Ｃ，Ｃ系ディジタルコントローラ相互出力処理部６３ＣＡ，Ａ系ディジタルコントローラ相互入力処理部６２ＡＣのいずれかに異常が発生した場合である。
【００２８】
このような場合に、図３に示す異常検出回路５２では、ＯＲ演算器１００Ａ，１０１Ａ，１０２Ａを経て、各プラント機器異常判定部７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃの異常を２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器１０５Ａで多数決論理演算することにより、ディジタルコントローラ５０Ａの入力回路の異常とする。その後の処理は、第１の実施の形態と同様であり、２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器１０５Ａの結果を受けて、ＯＲ演算器１０７Ａにて演算を行い、ディジタルコントローラＡの入力回路、コントローラ、出力回路のいずれかの異常によりプラント停止指令が出力される。ディジタルコントローラ５０Ｂ，５０Ｃについても同様にして、入力回路の異常を判断することができる。
【００２９】
このように保護回路が複雑化した場合でも、本実施の形態に示すインターロック回路により、プラントを安全に停止させることが可能となる。このようなインターロック回路は、ディジタルコントローラに直接入力回路が１つしかない場合や、複数あってもそれぞれの直接入力回路から入力される信号が同じプラント機器異常判定部で使用される場合に有効である。
【００３０】
また、他の実施例１として、図４，５に示すように、プラント機器異常判定部をそれぞれ独立に設けることもできる。図４に、図２に示すプラント保護装置の他の実施例１の構成図、図５は異常検出回路の構成図を示す。なお、図２に示す構成と同一または相当部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
【００３１】
この場合、各アナログ検出器４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，ディジタル検出器４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃごとにプラント機器異常判定部７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃを独立に設け、それぞれについて第２の実施の形態と同様にして入力回路の異常を判定し、異常検出回路５２の２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ，１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃより出力する。
【００３２】
このように、第２の実施の形態と同様のインターロック回路を用いることによって、同様の効果を得ることができる。
【００３３】
また、他の実施例２として、図６，７に示すように、他のディジタルコントローラからの信号を入力する手段として、ディジタルコントローラ間の通信手段を用いることもできる。図６に、図２に示すプラント保護装置の他の実施例２の構成図、図７は異常検出回路の構成図を示す。なお、図２に示す構成と同一または相当部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
【００３４】
この場合、図２のディジタルコントローラ相互入力処理部、ディジタルコントローラ相互出力処理部の代わりにディジタルコントローラ通信入出力処理部を用いている。このとき、図７に示す異常検出回路では、ディジタルコントローラ相互入力処理部、ディジタルコントローラ相互出力処理部の異常を、それぞれディジタルコントローラ通信入出力処理部の異常に置き換えるだけで第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
さらに、他の実施例３として、図４に示すプラント保護装置の他のディジタルコントローラからの信号を入力する手段として、ディジタルコントローラ間の通信手段を用いることもできる。図８に、図２に示すプラント保護装置の他の実施例３の構成図、図９に異常検出回路の構成図を示す。なお、図２，４に示す構成と同一または相当部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
【００３６】
この場合、図４のディジタルコントローラ相互入力処理部、ディジタルコントローラ相互出力処理部の代わりにディジタルコントローラ通信入出力処理部を用いている。このとき、図９に示す異常検出回路では、ディジタルコントローラ相互入力処理部、ディジタルコントローラ相互出力処理部の異常を、それぞれ通信入出力処理部の異常に置き換えるだけで第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
次に、本発明の第３の実施の形態に係るプラント保護装置を図１０，１１を参照して説明する。
図１０は、本実施の形態のプラント保護装置の構成図、図１１は異常検出回路の構成を示す図である。なお、図２に示す構成と同一または相当部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
【００３８】
ここで、図１０に示す構成が図２に示す構成と異なる点は、３重化された各アナログ検出器４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，ディジタル検出器４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃからのすべての信号を各ディジタルコントローラに入力している点、プラント機器異常判定部７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃの判断結果の相互入出力を行わない点である。これに伴い、異常検出回路５２は、図１１に示す構成となる。
【００３９】
例えば、ディジタルコントローラ５０Ａでは、アナログ検出器４１Ａ，ディジタル検出器４２Ａのアナログ直接入力回路６０ＡＡ，ディジタル直接入力回路６１ＡＡをＯＲ処理器１００Ａへ、アナログ検出器４１Ｂ，ディジタル検出器４２Ｂのアナログ直接入力回路６０ＡＢ，ディジタル直接入力回路６１ＡＢをＯＲ処理器１０１Ａへ、アナログ検出器４１Ａ，ディジタル検出器４２Ａのアナログ直接入力回路６０ＡＣ，ディジタル直接入力回路６１ＡＣをＯＲ処理器１０２Ａへ入力してＯＲ演算を実施する。その結果について２ｏｕｔ ｏｆ ３演算器１０５Ａで多数決論理演算することによりディジタルコントローラ５０Ａの入力回路の異常とする。
【００４０】
その後の処理は、第１の実施の形態と同様であり、２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器１０５Ａの結果を受けて、ＯＲ演算器１０７ＡにてＯＲ演算を実施し、ディジタルコントローラＡの入力回路、コントローラ、出力回路のいずれかの異常によりプラント停止指令が出力される。ディジタルコントローラ５０Ｂ，５０Ｃについても同様にして、入力回路の異常を判断することができる。
【００４１】
このように３重化された検出器からのすべての信号を３重化されたディジタルコントローラに入力する場合でも、本実施の形態に示すインターロック回路により、プラントを安全に停止させることが可能となる。
【００４２】
また、他の実施例として、図１２，１３に示すように、プラント異常判定部をそれぞれ独立に設けることもできる。図１２に、図１０に示すプラント保護装置の他の実施例の構成図、図１３は異常検出回路の構成図を示す。なお、図１０に示す構成と同一または相当部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
【００４３】
この場合、各アナログ検出器４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，ディジタル検出器４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃごとにプラント異常判定部７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃを独立に設け、それぞれについて第２の実施の形態と同様にして入力回路の異常を判定し、異常検出回路５２の２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ，１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃより出力する。
【００４４】
このように、第３の実施の形態と同様のインターロック回路を用いることによって、同様の効果を得ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプラント保護装置においては、多重化されたディジタルコントローラの複数箇所に異常が発生し多数決論理による判定が正常に出来ない場合に、このような状態を早期に発見し、積極的にプラントの停止指令を出力するインターロック回路を設けることにより、信頼性の高いプラント保護装置を実現することができる。
【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プラント保護装置の構成図
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るプラント保護装置の構成図
【図３】図２に示す異常検出回路の構成図
【図４】図２に示す実施形態の他の実施例１の構成図
【図５】図４に示す異常検出回路の構成図
【図６】図２に示す実施形態の他の実施例２の構成図
【図７】図６に示す異常検出回路の構成図
【図８】図２に示す実施形態の他の実施例３の構成図
【図９】図８に示す異常検出回路の構成図
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係るプラント保護装置の構成図
【図１１】図１０に示す異常検出回路の構成図
【図１２】図１０に示す実施形態の他の実施例の構成図
【図１３】図１２に示す異常検出回路の構成図
【図１４】コンバインドサイクル発電プラントの構成図
【符号の説明】
１…燃焼器、２…ガスタービン、３…排熱回収ボイラ、
４…蒸気タービン、５…プラント保護装置、６…燃料遮断弁、
２０，３０，４０…検出器、
４１Ａ，Ｂ，Ｃ…アナログ検出器、４２Ａ，Ｂ，Ｃ…ディジタル検出器、
５０Ａ，Ｂ，Ｃ…ディジタルコントローラ、
５１…ハードワイヤードロジック、
５２…異常検出回路、
６０ＡＡ，ＡＢ，ＡＣ…Ａ系アナログ直接入力回路、
６１ＡＡ，ＡＢ，ＡＣ…Ａ系ディジタル直接入力回路、
６０ＢＡ，ＢＢ，ＢＣ…Ｂ系アナログ直接入力回路、
６１ＢＡ，ＢＢ，ＢＣ…Ｂ系ディジタル直接入力回路、
６０ＣＡ，ＣＢ，ＣＣ…Ｃ系アナログ直接入力回路、
６１ＣＡ，ＣＢ，ＣＣ…Ｃ系ディジタル直接入力回路、
６２ＡＢ，ＡＣ…Ａ系ディジタルコントローラ相互入力処理部、
６２ＢＡ，ＢＣ…Ｂ系ディジタルコントローラ相互入力処理部、
６２ＣＡ，ＣＢ…Ｃ系ディジタルコントローラ相互入力処理部、
６３ＡＢ，ＡＣ…Ａ系ディジタルコントローラ相互出力処理部、
６３ＢＡ，ＢＣ…Ｂ系ディジタルコントローラ相互出力処理部、
６３ＣＡ，ＣＢ…Ｃ系ディジタルコントローラ相互出力処理部、
６４ＡＢ，ＡＣ…Ａ系ディジタルコントローラ通信入出力処理部、
６４ＢＡ，ＢＣ…Ｂ系ディジタルコントローラ通信入出力処理部、
６４ＣＡ，ＣＢ…Ｃ系ディジタルコントローラ通信入出力処理部、
７０Ａ，Ｂ，Ｃ，７１Ａ，Ｂ，Ｃ…プラント機器異常判定部、
７２Ａ，Ｂ，Ｃ…２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器（ディジタルコントローラ）、
７３Ａ，Ｂ，Ｃ…２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器（ディジタルコントローラ）、
７４Ａ，Ｂ，Ｃ…ＯＲ演算器（ディジタルコントローラ）、
８０Ａ，Ｂ，Ｃ…ディジタルコントローラ出力部、
９０…２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器（ハードワイヤード）、
９１…ＯＲ演算器（ハードワイヤード）、
１００Ａ，Ｂ，Ｃ…ＯＲ演算器（異常検出回路）、
１０１Ａ，Ｂ，Ｃ…ＯＲ演算器（異常検出回路）、
１０２Ａ，Ｂ，Ｃ…ＯＲ演算器（異常検出回路）、
１０３Ａ，Ｂ，Ｃ…ＯＲ演算器（異常検出回路）、
１０４Ａ，Ｂ，Ｃ…ＯＲ演算器（異常検出回路）、
１０５Ａ，Ｂ，Ｃ…２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器（異常検出回路）、
１０６Ａ，Ｂ，Ｃ…２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器（異常検出回路）、
１０７Ａ，Ｂ，Ｃ…ＯＲ演算器（異常検出回路）、
１０８…２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器（異常検出回路）
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラントの機器を保護するプラント保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電プラント等のプラント機器を保護するために、プラント保護装置が設けられている。このプラント保護装置は、一般に、電磁リレー、アナログ式の関数演算器、乗数演算器、比較判定器等のハードワイヤードロジックにより構成されていた。しかし、プラント機器が高度化するのにつれて、そのプラント保護ロジックも複雑化してきており、コスト面、設置スペース面でも問題があった。
【０００３】
その問題を解決するものとして、例えば、特開２００１−１７５３０１に示されるように、プラント保護演算をディジタルコントローラで構成するプラント保護装置が提案されている。これは、従来に比べて複雑な保護演算を容易に実現し、コンパクトなプラント保護装置を実現するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディジタルコントローラを適用した保護装置では、保護回路が高密度化、高集積度化されているため、コントローラ自身や入出力回路に故障が発生した場合、保護装置へ与える影響が大きい。コントローラ自身や入出力回路部に異常が発生すると、プラントの異常判定が正常にできなくなってしまう。
【０００５】
一般に、プラント保護装置では、信頼性を高めるために各装置を多重化し、その出力結果を多数決論理演算する多重化システムを用いているが、上記のような異常が複数発生すると、多数決論理による演算結果が正常値を出力できなくなる場合がある。このような場合、保護装置としての保護機能、すなわちプラントを安全に停止させる機能を損なうおそれがあり、この状態を放置すると、プラントに異常が発生したときに、その異常を正確に判定できず、プラントを停止させることができない。
【０００６】
本発明の目的は、このような状態を早期に発見し、積極的にプラントの停止指令を出力するインターロック回路を設けることにより、信頼性の高いプラント保護装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明においては、プラント機器に設置された検出器の信号を入力し、プラント機器の異常を判断してプラント機器を保護するための停止指令を出力するプラント保護装置において、３重化された検出器と、これらの検出器からの信号を直接入力回路を介してそれぞれ入力しプラント機器の異常を判断する３重化されたディジタルコントローラと、これらのディジタルコントローラからの判断結果を入力し２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算することによりプラント機器に停止指令を出力するハードワイヤード回路と、ディジタルコントローラのうち２台以上のディジタルコントローラに異常が発生した時にプラント機器に停止指令を出力するインターロック回路を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また請求項２の発明においては、プラント機器に設置された検出器の信号を入力し、プラント機器の異常を判断してプラント機器を保護するための停止指令を出力するプラント保護装置において、３重化された検出器と、これらの検出器からの信号を直接入力回路を介してそれぞれ入力しプラント機器の異常を判断するとともに、その判断結果を相互入力回路を介して他の２台のディジタルコントローラへ相互に入力し自ディジタルコントローラの判断結果と入力された他のディジタルコントローラの判断結果をそれぞれ２ ｏｕｔ ｏｆ３演算した結果を出力する３重化されたディジタルコントローラと、これらのディジタルコントローラからの出力結果を入力し２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算することによりプラント機器に停止指令を出力するハードワイヤード回路と、ディジタルコントローラのコントローラまたは出力回路の異常、または直接入力回路と相互入出力回路のうち２箇所以上の異常が２台以上のディジタルコントローラで発生した時にプラント機器に停止指令を出力することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３の発明においては、プラント機器に設置された検出器の信号を入力し、プラント機器の異常を判断してプラント機器を保護するための停止指令を出力するプラント保護装置において、３重化された検出器と、これらの検出器からの信号を入力する複数の直接入力回路と、これらの直接入力回路毎にそれぞれプラント機器の異常を判断するとともに、これらの判断結果を相互入力回路を介して他の２台のディジタルコントローラへ相互に入力し自ディジタルコントローラの判断結果と入力された他のディジタルコントローラの判断結果をそれぞれ直接入力回路毎に２ ｏｕｔ ｏｆ３演算した結果を出力する３重化されたディジタルコントローラと、これらのディジタルコントローラからの出力結果を入力し２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算することによりプラント機器に停止指令を出力するハードワイヤード回路と、ディジタルコントローラのコントローラまたは出力回路の異常、または各直接入力回路毎に直接入力回路と相互入出力回路のうち２箇所以上の異常が２台以上のディジタルコントローラで発生した時にプラント機器に停止指令を出力することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４の発明においては、請求項２または３記載のプラント保護装置において、相互入出力回路の代わりに通信手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５の発明においては、プラント機器に設置された検出器からの信号を入力し、プラント機器の異常を判断してプラント機器を保護するための停止指令を出力するプラント保護装置において、３重化された検出器と、これらの検出器からの信号をすべて入力しプラント機器の異常を判断する３重化されたディジタルコントローラと、これらのディジタルコントローラからの判断結果を入力して２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算することによりプラント機器に停止指令を出力するハードワイヤード回路と、ディジタルコントローラのコントローラまたは出力回路の異常、または直接入力回路のうち２箇所以上の異常が２台以上のディジタルコントローラで発生した時に、プラント機器に停止指令を出力するインターロック回路を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６の発明においては、プラント機器に設置された検出器からの信号を入力し、プラント機器の異常を判断してプラント機器を保護するための停止指令を出力するプラント保護装置において、３重化された検出器と、これらの検出器からの信号をすべて入力する複数の直接入力回路と、これらの直接入力回路毎にプラント機器の異常を判断するとともに、これらの判断結果を相互入力回路を介して他の２台のディジタルコントローラへ相互に入力し自ディジタルコントローラの判断結果と入力された他のディジタルコントローラの判断結果をそれぞれ直接入力回路毎に２ ｏｕｔ ｏｆ３演算した結果を出力する３重化されたディジタルコントローラと、これらのディジタルコントローラからの出力結果を入力し２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算することによりプラント機器に停止指令を出力するハードワイヤード回路と、ディジタルコントローラのコントローラまたは出力回路の異常、または各直接入力回路毎に直接入力回路と相互入出力回路のうち２箇所以上の異常が２台以上のディジタルコントローラで発生した時にプラント機器に停止指令を出力することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１４に、複数のプラント機器から構成されるプラントの一例として、コンバインドサイクル発電プラントの構成図を示す。コンバインドサイクル発電プラントは、燃料を遮断する燃料遮断弁６と、この燃料遮断弁６を通過した燃料を燃焼させる燃焼器１と、燃焼器１からの燃焼ガスで駆動するガスタービン２と、ガスタービン２からの排ガスの排熱回収を行い蒸気を発生する排熱回収ボイラ３と、排熱回収ボイラ３で発生した蒸気により駆動される蒸気タービン４等のプラント機器から構成される。プラント保護装置５は、ガスタービン２，排熱回収ボイラ３，蒸気タービン４にそれぞれ設置された検出器２０，３０，４０からの信号を入力し、プラント機器の異常状態を判断し、燃料遮断弁６を閉めることによってプラント機器を保護するものである。
【００１４】
以下の実施の形態において、このプラント保護装置の例を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るプラント保護装置の構成を示した図である。
【００１６】
プラント保護装置５は、プラント機器に設置されたプロセス値等を検出するアナログ検出器４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ、及びオンオフ信号等を検出するディジタル検出器４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃから入力される信号を基にプラント機器の異常を判断し、プラントの停止指令を出力する３台のディジタルコントローラ５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃと、プラント保護装置の異常を検出する異常検出回路５２と、これらの出力結果を演算し、燃料遮断弁６にプラント停止指令を出力するハードワイヤードロジック５１とで構成されている。ここで、検出器、ディジタルコントローラは、それぞれ３重化構成となっている。
【００１７】
ディジタルコントローラ５０Ａは、アナログ直接入力回路６０ＡＡ及びディジタル直接入力回路６１ＡＡを通してアナログ検出器４１Ａ，ディジタル検出器４２Ａの信号を入力する。ここで、アナログ直接入力回路６０ＡＡはアナログ検出器４１Ａからのアナログ信号をプラント機器異常判定部７０Ａに入力し、ディジタル直接入力回路６１ＡＡはディジタル検出器４２Ａからのディジタル信号をプラント機器異常判定部７１Ａに入力する。
【００１８】
プラント機器異常判定部７０Ａ，７１Ａはそれぞれの入力信号に基づいてプラント機器の異常を判断しプラント停止指令を出力する。ＯＲ演算器７４Ａは、複数のプラント機器異常判定部７０Ａ，７１Ａの結果を入力してＯＲ演算してプラント停止指令を出力する。ディジタルコントローラ５０Ａは、出力回路８０Ａを通してハードワイヤードロジック５１にプラント停止指令を出力する。ディジタルコントローラ５０Ｂ，５０Ｃについても同様であり、説明を省略する。
【００１９】
異常検出回路５２は各ディジタルコントローラのコントローラ５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃの異常、アナログ直接入力回路６０ＡＡ，６０ＢＢ，６０ＣＣ，ディジタル直接入力回路６１ＡＡ，６１ＢＢ，６１ＣＣの異常、出力回路８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃの異常を検出し、ＯＲ演算器１０７Ａ，１０７Ｂ，１０７Ｃで各ディジタルコントローラ毎にＯＲ演算を実施する。その結果を２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器１０８で多数決論理演算することにより、ハードワイヤード回路へプラント停止指令を出力する。なお、異常検出回路５２はディジタルコントローラ内部及びハードワイヤード回路の一部として、または両回路に分散した形で構成され、必ずしも図１に示すように両回路と分離されているものではない。
【００２０】
ハードワイヤードロジック５１では、２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器９０でディジタルコントローラ５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃの出力結果を多数決論理演算して、その結果と異常検出回路５２の出力結果をＯＲ演算器９１にて演算することにより、燃料遮断弁６にプラント停止指令を出力する。
【００２１】
次に、本実施の形態のプラント保護装置の動作を説明する。
例えば、ディジタルコントローラ５０Ａのアナログ直接入力回路６０ＡＡ，ディジタル直接入力回路６１ＡＡ，出力回路８０Ａのいずれかと、ディジタルコントローラ５０Ｂのアナログ直接入力回路６０ＢＢ，ディジタル直接入力回路６１ＢＢ，出力回路８０Ｂのいずれかに異常が発生したとする。このとき、プラント機器異常判定部７０Ａ，７１Ａ，７０Ｂ，７１Ｂが正常に動作しなくなり、これらの結果を２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器９０で演算した結果も正確ではない。一方、異常検出回路５２では、ＯＲ演算器１０７Ａ，１０７Ｂを経て、２ ｏｕｔｏｆ ３演算器１０８の演算によりプラント停止指令が出力される。これより、ＯＲ演算器９１より燃料遮断弁６へプラント停止指令が出力され、プラントを停止することができる。
【００２２】
このように、本実施の形態に示すインターロック回路を設けることにより、２台以上のディジタルコントローラに異常が発生し、多数決論理演算による正常判定ができなくなった場合でも、プラントを安全に停止させることが可能となる。これにより、プラント保護装置の信頼性を向上させることができる。
【００２３】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るプラント保護装置を図２，図３を参照して説明する。
図２は、本実施の形態のプラント保護装置の構成図、図３は異常検出回路の構成を示す図である。なお、図１に示す構成と同一または相当部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
【００２４】
ここで、図２に示す構成が図１に示す構成と異なる点は、相互入力処理部６２ＡＢ，６２ＡＣ，６２ＢＡ，６２ＢＣ，６２ＣＡ，６２ＣＢ，相互出力処理部６３ＡＢ，６３ＡＣ，６３ＢＡ，６３ＢＣ，６３ＣＡ，６３ＣＢを設け、プラント機器異常判定部７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃの判断結果を３台のディジタルコントローラで相互に入力し、２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃで多数決論理演算を行う点である。これに伴い、異常検出回路５２は、図３に示す構成となる。
【００２５】
例えば、ディジタルコントローラ５０Ａでは、プラント異常判定部７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃのうち、２つ以上の判断結果が異常となった場合に、２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器７２Ａの演算結果が正常値ではなくなる。
【００２６】
プラント機器異常判定部７０Ａが異常となるのはアナログ検出器４１Ａ，ディジタル検出器４２Ａの信号を入力するアナログ直接入力回路６０ＡＡ，ディジタル直接入力回路６１ＡＡのいずれかに異常が発生した時である。また、プラント機器異常判定部７０Ｂが異常となるのはディジタルコントローラ５０Ａから見て、アナログ検出器４１Ｂ，ディジタル検出器４２Ｂのアナログ直接入力回路６０ＢＢ，ディジタル直接入力回路６１ＢＢ，ディジタルコントローラ５０Ｂ，Ｂ系ディジタルコントローラ相互出力処理部６３ＢＡ，Ａ系ディジタルコントローラ相互入力処理部６２ＡＢのいずれかに異常が発生した場合である。
【００２７】
また、プラント機器異常判定部７０Ｃが異常となるのはディジタルコントローラ５０Ａから見て、アナログ検出器４１Ｃ，ディジタル検出器４２Ｃのアナログ直接入力回路６０ＣＣ，ディジタル直接入力回路６１ＣＣ，ディジタルコントローラ５０Ｃ，Ｃ系ディジタルコントローラ相互出力処理部６３ＣＡ，Ａ系ディジタルコントローラ相互入力処理部６２ＡＣのいずれかに異常が発生した場合である。
【００２８】
このような場合に、図３に示す異常検出回路５２では、ＯＲ演算器１００Ａ，１０１Ａ，１０２Ａを経て、各プラント機器異常判定部７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃの異常を２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器１０５Ａで多数決論理演算することにより、ディジタルコントローラ５０Ａの入力回路の異常とする。その後の処理は、第１の実施の形態と同様であり、２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器１０５Ａの結果を受けて、ＯＲ演算器１０７Ａにて演算を行い、ディジタルコントローラＡの入力回路、コントローラ、出力回路のいずれかの異常によりプラント停止指令が出力される。ディジタルコントローラ５０Ｂ，５０Ｃについても同様にして、入力回路の異常を判断することができる。
【００２９】
このように保護回路が複雑化した場合でも、本実施の形態に示すインターロック回路により、プラントを安全に停止させることが可能となる。このようなインターロック回路は、ディジタルコントローラに直接入力回路が１つしかない場合や、複数あってもそれぞれの直接入力回路から入力される信号が同じプラント機器異常判定部で使用される場合に有効である。
【００３０】
また、他の実施例１として、図４，５に示すように、プラント機器異常判定部をそれぞれ独立に設けることもできる。図４に、図２に示すプラント保護装置の他の実施例１の構成図、図５は異常検出回路の構成図を示す。なお、図２に示す構成と同一または相当部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
【００３１】
この場合、各アナログ検出器４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，ディジタル検出器４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃごとにプラント機器異常判定部７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃを独立に設け、それぞれについて第２の実施の形態と同様にして入力回路の異常を判定し、異常検出回路５２の２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ，１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃより出力する。
【００３２】
このように、第２の実施の形態と同様のインターロック回路を用いることによって、同様の効果を得ることができる。
【００３３】
また、他の実施例２として、図６，７に示すように、他のディジタルコントローラからの信号を入力する手段として、ディジタルコントローラ間の通信手段を用いることもできる。図６に、図２に示すプラント保護装置の他の実施例２の構成図、図７は異常検出回路の構成図を示す。なお、図２に示す構成と同一または相当部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
【００３４】
この場合、図２のディジタルコントローラ相互入力処理部、ディジタルコントローラ相互出力処理部の代わりにディジタルコントローラ通信入出力処理部を用いている。このとき、図７に示す異常検出回路では、ディジタルコントローラ相互入力処理部、ディジタルコントローラ相互出力処理部の異常を、それぞれディジタルコントローラ通信入出力処理部の異常に置き換えるだけで第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
さらに、他の実施例３として、図４に示すプラント保護装置の他のディジタルコントローラからの信号を入力する手段として、ディジタルコントローラ間の通信手段を用いることもできる。図８に、図２に示すプラント保護装置の他の実施例３の構成図、図９に異常検出回路の構成図を示す。なお、図２，４に示す構成と同一または相当部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
【００３６】
この場合、図４のディジタルコントローラ相互入力処理部、ディジタルコントローラ相互出力処理部の代わりにディジタルコントローラ通信入出力処理部を用いている。このとき、図９に示す異常検出回路では、ディジタルコントローラ相互入力処理部、ディジタルコントローラ相互出力処理部の異常を、それぞれ通信入出力処理部の異常に置き換えるだけで第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
次に、本発明の第３の実施の形態に係るプラント保護装置を図１０，１１を参照して説明する。
図１０は、本実施の形態のプラント保護装置の構成図、図１１は異常検出回路の構成を示す図である。なお、図２に示す構成と同一または相当部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
【００３８】
ここで、図１０に示す構成が図２に示す構成と異なる点は、３重化された各アナログ検出器４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，ディジタル検出器４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃからのすべての信号を各ディジタルコントローラに入力している点、プラント機器異常判定部７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃの判断結果の相互入出力を行わない点である。これに伴い、異常検出回路５２は、図１１に示す構成となる。
【００３９】
例えば、ディジタルコントローラ５０Ａでは、アナログ検出器４１Ａ，ディジタル検出器４２Ａのアナログ直接入力回路６０ＡＡ，ディジタル直接入力回路６１ＡＡをＯＲ処理器１００Ａへ、アナログ検出器４１Ｂ，ディジタル検出器４２Ｂのアナログ直接入力回路６０ＡＢ，ディジタル直接入力回路６１ＡＢをＯＲ処理器１０１Ａへ、アナログ検出器４１Ａ，ディジタル検出器４２Ａのアナログ直接入力回路６０ＡＣ，ディジタル直接入力回路６１ＡＣをＯＲ処理器１０２Ａへ入力してＯＲ演算を実施する。その結果について２ｏｕｔ ｏｆ ３演算器１０５Ａで多数決論理演算することによりディジタルコントローラ５０Ａの入力回路の異常とする。
【００４０】
その後の処理は、第１の実施の形態と同様であり、２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器１０５Ａの結果を受けて、ＯＲ演算器１０７ＡにてＯＲ演算を実施し、ディジタルコントローラＡの入力回路、コントローラ、出力回路のいずれかの異常によりプラント停止指令が出力される。ディジタルコントローラ５０Ｂ，５０Ｃについても同様にして、入力回路の異常を判断することができる。
【００４１】
このように３重化された検出器からのすべての信号を３重化されたディジタルコントローラに入力する場合でも、本実施の形態に示すインターロック回路により、プラントを安全に停止させることが可能となる。
【００４２】
また、他の実施例として、図１２，１３に示すように、プラント異常判定部をそれぞれ独立に設けることもできる。図１２に、図１０に示すプラント保護装置の他の実施例の構成図、図１３は異常検出回路の構成図を示す。なお、図１０に示す構成と同一または相当部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
【００４３】
この場合、各アナログ検出器４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，ディジタル検出器４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃごとにプラント異常判定部７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃを独立に設け、それぞれについて第２の実施の形態と同様にして入力回路の異常を判定し、異常検出回路５２の２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ，１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃより出力する。
【００４４】
このように、第３の実施の形態と同様のインターロック回路を用いることによって、同様の効果を得ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプラント保護装置においては、多重化されたディジタルコントローラの複数箇所に異常が発生し多数決論理による判定が正常に出来ない場合に、このような状態を早期に発見し、積極的にプラントの停止指令を出力するインターロック回路を設けることにより、信頼性の高いプラント保護装置を実現することができる。
【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プラント保護装置の構成図
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るプラント保護装置の構成図
【図３】図２に示す異常検出回路の構成図
【図４】図２に示す実施形態の他の実施例１の構成図
【図５】図４に示す異常検出回路の構成図
【図６】図２に示す実施形態の他の実施例２の構成図
【図７】図６に示す異常検出回路の構成図
【図８】図２に示す実施形態の他の実施例３の構成図
【図９】図８に示す異常検出回路の構成図
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係るプラント保護装置の構成図
【図１１】図１０に示す異常検出回路の構成図
【図１２】図１０に示す実施形態の他の実施例の構成図
【図１３】図１２に示す異常検出回路の構成図
【図１４】コンバインドサイクル発電プラントの構成図
【符号の説明】
１…燃焼器、２…ガスタービン、３…排熱回収ボイラ、
４…蒸気タービン、５…プラント保護装置、６…燃料遮断弁、
２０，３０，４０…検出器、
４１Ａ，Ｂ，Ｃ…アナログ検出器、４２Ａ，Ｂ，Ｃ…ディジタル検出器、
５０Ａ，Ｂ，Ｃ…ディジタルコントローラ、
５１…ハードワイヤードロジック、
５２…異常検出回路、
６０ＡＡ，ＡＢ，ＡＣ…Ａ系アナログ直接入力回路、
６１ＡＡ，ＡＢ，ＡＣ…Ａ系ディジタル直接入力回路、
６０ＢＡ，ＢＢ，ＢＣ…Ｂ系アナログ直接入力回路、
６１ＢＡ，ＢＢ，ＢＣ…Ｂ系ディジタル直接入力回路、
６０ＣＡ，ＣＢ，ＣＣ…Ｃ系アナログ直接入力回路、
６１ＣＡ，ＣＢ，ＣＣ…Ｃ系ディジタル直接入力回路、
６２ＡＢ，ＡＣ…Ａ系ディジタルコントローラ相互入力処理部、
６２ＢＡ，ＢＣ…Ｂ系ディジタルコントローラ相互入力処理部、
６２ＣＡ，ＣＢ…Ｃ系ディジタルコントローラ相互入力処理部、
６３ＡＢ，ＡＣ…Ａ系ディジタルコントローラ相互出力処理部、
６３ＢＡ，ＢＣ…Ｂ系ディジタルコントローラ相互出力処理部、
６３ＣＡ，ＣＢ…Ｃ系ディジタルコントローラ相互出力処理部、
６４ＡＢ，ＡＣ…Ａ系ディジタルコントローラ通信入出力処理部、
６４ＢＡ，ＢＣ…Ｂ系ディジタルコントローラ通信入出力処理部、
６４ＣＡ，ＣＢ…Ｃ系ディジタルコントローラ通信入出力処理部、
７０Ａ，Ｂ，Ｃ，７１Ａ，Ｂ，Ｃ…プラント機器異常判定部、
７２Ａ，Ｂ，Ｃ…２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器（ディジタルコントローラ）、
７３Ａ，Ｂ，Ｃ…２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器（ディジタルコントローラ）、
７４Ａ，Ｂ，Ｃ…ＯＲ演算器（ディジタルコントローラ）、
８０Ａ，Ｂ，Ｃ…ディジタルコントローラ出力部、
９０…２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器（ハードワイヤード）、
９１…ＯＲ演算器（ハードワイヤード）、
１００Ａ，Ｂ，Ｃ…ＯＲ演算器（異常検出回路）、
１０１Ａ，Ｂ，Ｃ…ＯＲ演算器（異常検出回路）、
１０２Ａ，Ｂ，Ｃ…ＯＲ演算器（異常検出回路）、
１０３Ａ，Ｂ，Ｃ…ＯＲ演算器（異常検出回路）、
１０４Ａ，Ｂ，Ｃ…ＯＲ演算器（異常検出回路）、
１０５Ａ，Ｂ，Ｃ…２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器（異常検出回路）、
１０６Ａ，Ｂ，Ｃ…２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器（異常検出回路）、
１０７Ａ，Ｂ，Ｃ…ＯＲ演算器（異常検出回路）、
１０８…２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算器（異常検出回路）
Claims (6)
- プラント機器に設置された検出器の信号を入力し、前記プラント機器の異常を判断して前記プラント機器を保護するための停止指令を出力するプラント保護装置において、３重化された前記検出器と、これらの検出器からの信号を直接入力回路を介してそれぞれ入力し前記プラント機器の異常を判断する３重化されたディジタルコントローラと、これらのディジタルコントローラからの判断結果を入力し２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算することにより前記プラント機器に停止指令を出力するハードワイヤード回路と、前記ディジタルコントローラのうち２台以上のディジタルコントローラに異常が発生した時にプラント機器に停止指令を出力するインターロック回路を備えたことを特徴とするプラント保護装置。
- プラント機器に設置された検出器の信号を入力し、前記プラント機器の異常を判断して前記プラント機器を保護するための停止指令を出力するプラント保護装置において、３重化された前記検出器と、これらの検出器からの信号を直接入力回路を介してそれぞれ入力し前記プラント機器の異常を判断するとともに、その判断結果を相互入力回路を介して他の２台のディジタルコントローラへ相互に入力し自ディジタルコントローラの判断結果と入力された他のディジタルコントローラの判断結果をそれぞれ２ ｏｕｔ ｏｆ３演算した結果を出力する３重化されたディジタルコントローラと、これらのディジタルコントローラからの出力結果を入力し２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算することにより前記プラント機器に停止指令を出力するハードワイヤード回路と、前記ディジタルコントローラのコントローラまたは出力回路の異常、または前記直接入力回路と前記相互入出力回路のうち２箇所以上の異常が２台以上のディジタルコントローラで発生した時にプラント機器に停止指令を出力することを特徴とするプラント保護装置。
- プラント機器に設置された検出器の信号を入力し、前記プラント機器の異常を判断して前記プラント機器を保護するための停止指令を出力するプラント保護装置において、３重化された前記検出器と、これらの検出器からの信号を入力する複数の直接入力回路と、これらの直接入力回路毎にそれぞれ前記プラント機器の異常を判断するとともに、これらの判断結果を相互入力回路を介して他の２台のディジタルコントローラへ相互に入力し自ディジタルコントローラの判断結果と入力された他のディジタルコントローラの判断結果をそれぞれ前記直接入力回路毎に２ ｏｕｔ ｏｆ３演算した結果を出力する３重化されたディジタルコントローラと、これらのディジタルコントローラからの出力結果を入力し２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算することにより前記プラント機器に停止指令を出力するハードワイヤード回路と、前記ディジタルコントローラのコントローラまたは出力回路の異常、または各直接入力回路毎に前記直接入力回路と前記相互入出力回路のうち２箇所以上の異常が２台以上のディジタルコントローラで発生した時にプラント機器に停止指令を出力することを特徴とするプラント保護装置。
- 請求項２または３記載のプラント保護装置において、前記相互入出力回路の代わりに通信手段を設けたことを特徴とするプラント保護装置。
- プラント機器に設置された検出器からの信号を入力し、前記プラント機器の異常を判断して前記プラント機器を保護するための停止指令を出力するプラント保護装置において、３重化された前記検出器と、これらの検出器からの信号をすべて入力し前記プラント機器の異常を判断する３重化されたディジタルコントローラと、これらのディジタルコントローラからの判断結果を入力して２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算することにより前記プラント機器に停止指令を出力するハードワイヤード回路と、前記ディジタルコントローラのコントローラまたは出力回路の異常、または前記直接入力回路のうち２箇所以上の異常が２台以上のディジタルコントローラで発生した時に、前記プラント機器に停止指令を出力するインターロック回路を備えたことを特徴とするプラント保護装置。
- プラント機器に設置された検出器からの信号を入力し、前記プラント機器の異常を判断して前記プラント機器を保護するための停止指令を出力するプラント保護装置において、３重化された前記検出器と、これらの検出器からの信号をすべて入力する複数の直接入力回路と、これらの直接入力回路毎に前記プラント機器の異常を判断するとともに、これらの判断結果を相互入力回路を介して他の２台のディジタルコントローラへ相互に入力し自ディジタルコントローラの判断結果と入力された他のディジタルコントローラの判断結果をそれぞれ前記直接入力回路毎に２ ｏｕｔ ｏｆ３演算した結果を出力する３重化されたディジタルコントローラと、これらのディジタルコントローラからの出力結果を入力し２ ｏｕｔ ｏｆ ３演算することにより前記プラント機器に停止指令を出力するハードワイヤード回路と、前記ディジタルコントローラのコントローラまたは出力回路の異常、または各直接入力回路毎に前記直接入力回路と前記相互入出力回路のうち２箇所以上の異常が２台以上のディジタルコントローラで発生した時にプラント機器に停止指令を出力することを特徴とするプラント保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002276643A JP2004118265A (ja) | 2002-09-24 | 2002-09-24 | プラント保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002276643A JP2004118265A (ja) | 2002-09-24 | 2002-09-24 | プラント保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004118265A true JP2004118265A (ja) | 2004-04-15 |
Family
ID=32272460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002276643A Pending JP2004118265A (ja) | 2002-09-24 | 2002-09-24 | プラント保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004118265A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010218055A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Toshiba Corp | 制御システム |
| JP2010257319A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Hitachi Ltd | プラント制御装置 |
| JP2011185875A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Toshiba Corp | 制御装置 |
| CN102893026A (zh) * | 2011-11-30 | 2013-01-23 | 三菱重工业株式会社 | 再生能量型发电装置及其控制方法 |
| JP2015176361A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | 株式会社東芝 | 多重化制御システム、方法及びプログラム |
| JP2017021712A (ja) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | 株式会社東芝 | 多重化制御装置 |
-
2002
- 2002-09-24 JP JP2002276643A patent/JP2004118265A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010218055A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Toshiba Corp | 制御システム |
| JP2010257319A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Hitachi Ltd | プラント制御装置 |
| JP2011185875A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Toshiba Corp | 制御装置 |
| US9256223B2 (en) | 2010-03-10 | 2016-02-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Safety interlock device for a plant |
| CN102893026A (zh) * | 2011-11-30 | 2013-01-23 | 三菱重工业株式会社 | 再生能量型发电装置及其控制方法 |
| WO2013080321A1 (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-06 | 三菱重工業株式会社 | 再生エネルギー型発電装置およびその制御方法 |
| US8502402B2 (en) | 2011-11-30 | 2013-08-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Power generating apparatus of renewable energy type and control method thereof |
| JP5364842B1 (ja) * | 2011-11-30 | 2013-12-11 | 三菱重工業株式会社 | 再生エネルギー型発電装置およびその制御方法 |
| JP2015176361A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | 株式会社東芝 | 多重化制御システム、方法及びプログラム |
| JP2017021712A (ja) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | 株式会社東芝 | 多重化制御装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1857936B1 (en) | Information processing apparatus and information processing method | |
| Guo et al. | Automatic creation of Markov models for reliability assessment of safety instrumented systems | |
| KR101533169B1 (ko) | 안전 장치, 안전 장치의 연산 방법 | |
| JP2004118265A (ja) | プラント保護装置 | |
| JPH08216850A (ja) | ブレーキ装置用回路装置 | |
| JP6238849B2 (ja) | プラント計装システム | |
| JP5319499B2 (ja) | 多重化制御装置 | |
| Arogeti et al. | Mode tracking of hybrid systems in FDI framework | |
| WO2023100275A1 (ja) | 安全保護装置 | |
| JP6099187B2 (ja) | バス同期２重系のコンピュータシステム | |
| JPH10161702A (ja) | ターボ機械の制御方法および装置 | |
| JP2011151972A (ja) | 保護継電器 | |
| JP2001175301A (ja) | 発電プラント保護装置 | |
| JP2002317791A (ja) | 逆回転検知システム | |
| KR20220020932A (ko) | 보호 계전 장치 | |
| JPS60157603A (ja) | 原子炉給水流量制御装置 | |
| JP2907930B2 (ja) | 原子力プラントの安全保護装置 | |
| JPH0267401A (ja) | タービンのパワーロードアンバランス検出装置 | |
| JPS5949304A (ja) | 蒸気タ−ビンの調速機装置 | |
| JP2021111212A (ja) | プラント監視システムおよびプラント監視方法 | |
| JPH01279301A (ja) | 計算機分散システム | |
| JP3880941B2 (ja) | ディジタル保護継電装置 | |
| JPS62160503A (ja) | プラント保護装置 | |
| JPH0469720A (ja) | クロック異常検出装置 | |
| JPH04120601A (ja) | 多重化コントローラ制御システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Effective date: 20050415 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050606 |