JP2004185266A - プラント保守システム - Google Patents

Abstract

【課題】従来の保守システムでは、現場計器の保守は遠隔で行うことが可能である。しかし、現場計器のアナログプロセス量を高精度にディジタル出力に変換するキャリブレ−ション機能を有したプロセス入力カ−ド自体の保守を遠隔で行うシステムは、まだ無い状況にある。
【解決手段】現場制御装置１ａ〜１ｎの計器のアナログプロセス量を入力しキャリブレ−ション機能により前記アナログプロセス量に応じたディジタルデ−タを出力するアナログ入力カ−ド１０１の状態デ−タＤＬＯ、ＤＨＩを前記現場制御装置のメモリ１Ｍに格納し、当該メモリ１Ｍに格納された前記アナログ入力カ−ドの状態デ−タＤＬＯ、ＤＨＩを遠隔のリモ−ト保守ステ−ション５で獲得し、当該リモ−ト保守ステ−ションで前記アナログ入力カ−ド１０１の状態の診断を行う。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、原子力プラント向けディジタル制御システム等のプラントの制御システム下の各種計測器の保守を行うプラント保守システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、原子力発電プラントの制御システムにおける従来の保守システムは、特開平５−５２９８７号公報に記載のように、現場に設置された原子炉水位計、原子炉圧力計、プロセス流量測定用流量計等の点検、調整、等の保守を、中央操作室のエンジニアリングコンソ−ルにより遠隔操作で行い、点検デ−タをエンジニアリングコンソ−ルのメモリに格納し、メモリに格納されたデ−タに基づいてエンジニアリングコンソ−ルで試験成績書等を自動出力するようになっている。
【０００３】
【特許文献】
特開平５−５２９８７号公報（図１〜図２、及び第２〜３ペ−ジの説明の欄）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の保守システムでは、前述のように、原子炉水位計、原子炉圧力計、プロセス流量測定用流量計等の現場計器の保守は遠隔で行うことが可能である。しかし、最近は、現場計器のアナログプロセス量を高精度にディジタル出力に変換するために、キャリブレ−ション機能を有したプロセス入力カ−ドを使用し、現場計器のアナログプロセス量をプロセス入力カ−ドに入力しそのディジタル出力を使ってプロセス量の監視や制御を行うようにするシステムとする傾向がある。しかし、当該プロセス入力カ−ド自体の保守を遠隔で行うシステムは、まだ無い状況にある。
【０００５】
この発明は、前述のような従来の実情に鑑みてなされたもので、キャリブレ−ション機能を有したプロセス入力カ−ド自体の保守を遠隔で行えるようにすることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明のプラント保守システムは、現場制御装置の計器のアナログプロセス量を入力しキャリブレ−ション機能により前記アナログプロセス量に応じたディジタルデ−タを出力するアナログ入力カ−ドの状態デ−タを前記現場制御装置のメモリに格納し、当該メモリに格納された前記アナログ入力カ−ドの状態デ−タを遠隔のリモ−ト保守ステ−ションで獲得し、当該リモ−ト保守ステ−ションで前記アナログ入力カ−ドの状態の診断を行うものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１〜図３に基づいて説明する。図１はシステム構成の一例を示す図、図２はアナログ入力カ−ドのキャリブレ−ション機能の説明図、図３はデ−タフロ−の一例を示す図である。
【０００８】
図１において、全体システムは、プラントの現場に設置された複数台の制御装置１ａ，１ｂ，・・・１ｎと、これら制御装置１ａ，１ｂ，・・・１ｎと専用回線の伝送路２で接続された遠隔のエンジニアリングステ−ション３と、このエンジニアリングステ−ション３とインタ−ネットやエクストラネット等のネットワ−ク４で接続された遠隔のリモ−ト保守ステ−ション５とで構成されている。アナログ入力カ−ド１０１は前記制御装置１ａ，１ｂ，・・・１ｎの各々に設置されている。
【０００９】
前記制御装置１ａ，１ｂ，・・・１ｎは、原子炉水位計、原子炉圧力計、プロセス流量測定用流量計、ポンプ、電動機、他のプラントの各種機器や計器の制御や、流量、電気量、温度、他の各種アナログプロセス量の収集を行うもので、その機能を実行するためのメモリ、ＣＰＵ、Ｉ／Ｏ、等を内蔵し小容量のサ−バ機能も有している。
【００１０】
前記エンジニアリングステ−ション３は、前記制御装置１ａ，１ｂ，・・・１ｎが収集したプロセス量をディジタル処理により、前記プロセス量の監視、前記各種機器や計器の動作状態の監視、前記各種機器や計器の動作設定や調整をマンマシンで行うもので、その機能を実行するためのメモリ、ＣＰＵ、リモ−トＩ／Ｏ、表示装置、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ−Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等を有し、前記制御装置１ａ，１ｂ，・・・１ｎよりも大容量のサ−バ機能を有している。
【００１１】
前記リモ−ト保守ステ−ション５は前記エンジニアリングステ−ション３にアクセスして前記各種機器や計器の動作状態の監視を行い、各種機器や計器の動作設定や調整等の指令をマンマシンで前記エンジニアリングステ−ション３へ送信するもので、その機能を実行するためのメモリ、ＣＰＵ、リモ−トＩ／Ｏ、表示装置、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ−Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等を有している。
【００１２】
前記アナログ入力カ−ド１０１は、最近の計器類に使用され始めた周知のもので、例えば図２に示すように、０％，１００％に相当する基準入力を有しており、入力されたアナログプロセス信号Ｓａのレベル（値）に対してキャリブレ−ション機能ＣＦを実行し、前記入力されたアナログプロセス信号Ｓａのレベル（値）に対応したカウント値Ｃｖに変換し、前記入力されたアナログプロセス信号Ｓａに対応したディジタル信号を、対応する前記制御装置１ａ，１ｂ，・・・１ｎの前記ＣＰＵに送信し対応する前記制御装置１ａ，１ｂ，・・・１ｎの前記メモリに保存される。
【００１３】
前記キャリブレ−ション機能は周知であるけれども、例えば、基準電源０％，１００％に相当する電源のカウント値を常時入力することによって、アナログ入力カ−ド１０１の特性に合わせたプロセス量としてディジタル信号を送出するものであり、信号精度を上げるものである。このキャリブレ−ションを行うための変換式はＡｘ＋Ｂ（Ａはゲイン等の一方の基準値、ｘはアナログプロセス入力、Ｂは他方の基準値）であり、アナログ入力カ−ド１０１の例えば劣化は、この変換式のＡ，Ｂの値が変化する。そこで、この変換式の変化の程度を確認することにより、アナログ入力カ−ド１０１の例えば劣化状態を監視（保守）することができる。
【００１４】
次に、前記アナログ入力カ−ド１０１の劣化状態の監視（保守）を行う場合の動作について、図１及び図２によって説明する。先ず、リモ−ト保守ステ−ション５のＨＭＩを操作してリモ−ト保守ステ−ション５から、エンジニアリングステ−ション３へ、アナログ入力カ−ド試験（診断）指令Ｃ５３を送信する。
【００１５】
エンジニアリングステ−ション３は、当該アナログ入力カ−ド試験（診断）指令Ｃ５３を受け取り、制御装置１ａに対してアナログ入力カ−ド１０１の基準信号をアナログ入力カ−ド１０１から入力するように基準信号入力指令Ｃ３１ａを送信する。
【００１６】
制御装置１ａは、当該基準信号入力指令Ｃ３１を受けて、内蔵のＣＰＵからアナログ入力カ−ド１０１に対して、基準信号送信指令Ｃ１１０１を送信する。
【００１７】
アナログ入力カ−ド１０１は、当該基準信号送信指令Ｃ１１０１を受けて、前記一方の基準信号デ−タであるＬＯデ−タＤＬＯ（図２の０％）及び前記他方の基準信号デ−タであるＨＩデ−タＤＨＩ（図２の１００％）を送信する。
【００１８】
制御装置１ａは、前記アナログ入力カ−ド１０１から送信されてきたＬＯデ−タＤＬＯ及びＨＩデ−タＤＨＩを、内蔵のメモリ１Ｍに格納する。
【００１９】
エンジニアリングステ−ション３は、前記制御装置１ａにおける前記内蔵メモリ１Ｍの前記ＬＯデ−タＤＬＯ及びＨＩデ−タＤＨＩの格納状態を確認し、前記制御装置１ａにおける前記内蔵メモリ１Ｍの前記ＬＯデ−タＤＬＯ及びＨＩデ−タＤＨＩを、エンジニアリングステ−ション３に内蔵のメモリ３Ｍへ伝送Ｔ１３し、当該メモリ３Ｍは前記ＬＯデ−タＤＬＯ及びＨＩデ−タＤＨＩを保存する。
【００２０】
その後、リモ−ト保守ステ−ション５が、エンジニアリングステ−ション３の内蔵メモリに保存していた前記ＬＯデ−タＤＬＯ及びＨＩデ−タＤＨＩを獲得Ｔ３５し、当該リモ−ト保守ステ−ション５において前記アナログ入力カ−ド１０１のキャリブレ−ションデ−タ（前述の変換式Ａｘ＋Ｂ）を算出し、前記ＬＯデ−タＤＬＯ及びＨＩデ−タＤＨＩをリモ−ト保守ステ−ション５の表示装置に表示５０１し、当該表示装置の表示内容を保守担当等が目視で確認し、アナログ入力カ−ド１０１の劣化状態を診断する。
【００２１】
前述のアナログ入力カ−ド１０１のキャリブレ−ションデ−タの収集、変換式の算出、表示等のアナログ入力カ−ド試験（診断）は、前記制御装置１ａ〜１ｎによるプラント機器の運転中に、オンラインで実施できる。アナログ入力カ−ド１０１は、前記制御装置１ａ〜１ｎの１台につき数百枚使用されることがあるので、定期検査時にアナログ入力カ−ド１０１を１枚１枚人手で試験装置を接続して試験（診断）し試験（診断）結果を記録するのは多くの時間と労力を要し、また、多くの時間と労力を要することから、要求される試験時間との関係で、多くの担当保守員を投入し、その結果、前記制御装置１ａ〜１ｎの１台毎に試験（診断）の担当保守員が異なる場合があり、その場合、アナログ入力カ−ド１０１の劣化状態の判断が担当保守員によって若干ことなることも生じ得るが、この発明の実施の形態１によれば、前述のように、オンラインで、前記制御装置１ａ〜１ｎの何れについても共通のリモ−ト保守ステ−ション５及びエンジニアリングステ−ション３を使用して前記変換式の算出や表示により試験（診断）するので、アナログ入力カ−ド１０１が数百枚あっても、短時間に均質に試験（診断）することが可能となり、担当保守員数も削減でき、更には、システム全体の定期検査時以外でも必要に応じ随時に試験（診断）を行うことができる。
【００２２】
実施の形態２．
前述のこの発明の実施の形態１においては、単に、試験（診断）時に、キャリブレ−ションデ−タの収集、変換式の算出、表示する場合を例示したが、図４（ａ）に示すように、前記リモ−ト保守ステ−ション５の内蔵メモリ５Ｍを、前記収集したキャリブレ−ションデ−タＤＬＯ及びＤＨＩを過去の試験（診断）時のデ−タも保管するデ−タ保管庫とすることにより、蓄積されたデ−タを、図４（ｂ）のように、一覧表形式で多数のアナログ入力カ−ド１０１のデ−タを同時に表示したり、各アナログ入力カ−ド１０１の状態の経年変化をグラフ表示することで、アナログ入力カ−ド１０１の経年劣化の兆候を容易に判断可能となり、アナログ入力カ−ド１０１の交換時期を予測し、保守作業の効率化を図れる。また、経年劣化の基準値を設定することにより経年劣化の度合いを自動診断して表示することも可能であり、同様に、経年劣化の度合いに対する基準値を設定し交換時期を自動診断して表示することも可能である。
【００２３】
また、前記デ−タ保管庫を、前記制御装置１ａ〜１ｎのメモリ１Ｍや前記エンジニアリングステ−ション３に持たせるより、リモ−ト保守ステ−ション５に持たせた方が、前記図４（ｂ）の一覧表やグラフの画面への表示速度が速くなり、画面目視による診断、画面への自動診断結果の表示が効率的に行うことが可能となる。
【００２４】
なお、前述の図４（ｂ）において、装置名ＡＡＡは、例えば前記制御装置１ａや１ｂの識別表示であり、一覧表中のＬ４６５・・と表示されたＩＮｏ欄は前記アナログ入力カ−ド１０１が対応する計器の計器番号を表示し、８０、７５、・・と表示されたＡ欄は、前記アナログ入力カ−ド１０１のキャリブレ−ション機能の前記変換式Ａｘ＋ＢのＡの値であり、４０、３８、・・表示されたＢ欄は、前記アナログ入力カ−ド１０１のキャリブレ−ション機能の前記変換式Ａｘ＋ＢのＢの値である。また、蓄積デ−タを解析（デ−タ解析）して前記アナログ入力カ−ド１０１の状態の経年変化を示すグラフにおける傾斜した線Ａは前記変換式Ａｘ＋ＢのＡの経年変化状態を、傾斜した線Ｂは前記変換式Ａｘ＋ＢのＢの経年変化状態を、夫々示し、傾斜度が大きいほど経年劣化の度合いが大きいと判断することができる。
【００２５】
実施の形態３．
前述のこの発明の実施の形態１及び２において、リモ−ト保守ステ−ション５からエンジニアリングステ−ション３を経由して制御装置１ａ・・１ｎのアナログ入力カ−ド１０１にリモ−トアクセスする保守システムを例示したが、図５に示すように、例えば定期検査等の検査（診断）に定期検査時にアナログ入力カ−ドの状態デ−タの前記現場制御装置のメモリへの格納を許すスイッチ１０２を各制御装置１ａ・・１ｎに設け、前記リモ−トアクセスの可否をコントロ−ルできるようにすることにより、不要なリモ−トアクセスを防止することにより、しんらいせいの向上を図ることができる。なお、このスイッチは、アナログ入力カ−ド１０１以外の他の機器や計器の設定に関する信号系と共用することもできる。
【００２６】
実施の形態４．
前述のこの発明の実施の形態１〜３においては、各制御装置１ａ・・１ｎの運転状態でのオライン時のキャリブレ−ション機能を例示したが、例えば、図３に示したリモ−トアクセスの許可スイッチと制御装置１ａ・・１ｎに模擬入力するための模擬入力装置６ａ，６ｂ，・・・６ｎを設けることによって、前述のアナログ入力カ−ド１０１の試験（診断）だけでなく、前記リモ−トアクセスの許可スイッチ及び前記制御装置１ａ・・１ｎのル−プ試験、例えば数回に亘る異なる値での模擬入力試験、を実施することが可能である。
【００２７】
実施の形態５．
前述のこの発明の実施の形態１においては、前記リモ−ト保守ステ−ション５からのリモ−トアクセスにより、制御装置１ａ・・１ｎから前記リモ−ト保守ステ−ション５にＬＯデ−タＤＬＯ及びＨＩデ−タＤＨＩを伝送する場合を例示したが、図７に示すように、伝送時に、アナログ入力カ−ド１０１の状態情報以外に、制御装置１ａ・・１ｎの処理機能上のエラ−ログや伝送系のエラ−ログなど、前記アナログ入力カ−ド１０１の試験（診断）に付随する前記ＬＯデ−タＤＬＯ及びＨＩデ−タＤＨＩの収集や伝送等のエラ−ログＤＥＬを同時に獲得し、エンジニアリングステ−ション３の内蔵メモリ３Ｍや前記リモ−ト保守ステ−ション５の内蔵メモリ５Ｍに保存し、前記アナログ入力カ−ド１０１の試験（診断）時に当該エラ−ログＤＥＬも含めてより詳細にデ−タ分析５０２することにより、前記アナログ入力カ−ド１０１の試験（診断）をより正確に実施することができる。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は現場制御装置の計器のアナログプロセス量を入力しキャリブレ−ション機能により前記アナログプロセス量に応じたディジタルデ−タを出力するアナログ入力カ−ドの状態デ−タを前記現場制御装置のメモリに格納し、当該メモリに格納された前記アナログ入力カ−ドの状態デ−タを遠隔のリモ−ト保守ステ−ションで獲得し、当該リモ−ト保守ステ−ションで前記アナログ入力カ−ドの状態の診断を行うようにしたので、キャリブレ−ション機能を有したプロセス入力カ−ド自体の保守を遠隔で行える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１のシステム構成の一例を示す図。
【図２】この発明の実施の形態１におけるアナログ入力カ−ドのキャリブレ−ション機能の説明図。
【図３】この発明の実施の形態１におけるデ−タフロ−の一例を示す図。
【図４】この発明の実施の形態２を示す図。
【図５】この発明の実施の形態３のシステム構成の一例を示す図。
【図６】この発明の実施の形態４のシステム構成の一例を示す図。
【図７】この発明の実施の形態５のデ−タフロ−の一例を示す図。
【符号の説明】
１ａ〜１ｎ 制御装置、 １Ｍ メモリ、
２ 伝送路、 ３ エンジニアリングステ−ション、
３Ｍ メモリ、 ４ ネットワ−ク、
５ リモ−ト保守ステ−ション、 ５Ｍ メモリ、
６ａ〜６ｎ 模擬入力装置、 １０１ アナログ入力カ−ド、
１０２ スイッチ、 ５０１ 表示例。

Claims (5)

1. 現場制御装置の計器のアナログプロセス量を入力しキャリブレ−ション機能により前記アナログプロセス量に応じたディジタルデ−タを出力するアナログ入力カ−ドの状態デ−タを前記現場制御装置のメモリに格納し、当該メモリに格納された前記アナログ入力カ−ドの状態デ−タを遠隔のリモ−ト保守ステ−ションで獲得し、当該リモ−ト保守ステ−ションで前記アナログ入力カ−ドの状態の診断を行うプラント保守システム。
2. 現場制御装置の計器のアナログプロセス量を入力しキャリブレ−ション機能により前記アナログプロセス量に応じたディジタルデ−タを出力するアナログ入力カ−ドの状態デ−タを前記現場制御装置のメモリに格納し、当該メモリに格納された前記アナログ入力カ−ドの状態デ−タを所定期間毎に遠隔のリモ−ト保守ステ−ションのメモリに保管し、当該リモ−ト保守ステ−ションのメモリに保管された前記アナログ入力カ−ドの状態デ−タを、経時的デ−タのグラフとして表示するプラント保守システム。
3. 請求項１及び請求項２に記載のプラント保守システムにおいて、定期検査時にアナログ入力カ−ドの状態デ−タの前記現場制御装置のメモリへの格納を許すスイッチを現場制御装置に設けたことを特徴とするプラント保守システム。
4. 請求項３に記載のプラント保守システムにおいて、定期検査時に模擬入力を許すことを特徴とするプラント保守システム。
5. 請求項１〜請求項４に記載のプラント保守システムにおいて、現場制御装置のエラ−ログを当該現場制御装置のメモリに格納し、前記リモ−ト保守ステ−ションにおいて前記アナログ入力カ−ドの状態と前記エラ−ログの双方に基づいて保守することを特徴とするプラント保守システム。

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