JP2010267061A

JP2010267061A - 発電監視制御方法

Info

Publication number: JP2010267061A
Application number: JP2009117566A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Sasaki; 俊哉佐々木; Masahiko Kamiyama; 雅彦神山; Mutsuro Ashihara; 睦郎足原; Koji Nagahisa; 宏司長久; Masaki Fukushima; 正喜福島; Kenichi Mogi; 健一茂木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-05-14
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2010-11-25

Abstract

【課題】発電監視制御システムの常設計算機の機能停止時または異常時においても、その常設計算機の機能が復帰するまでの間、運用上および規制上の制約により監視不能時間が短時間しか許容されないものについて、監視および制御する。
【解決手段】発電監視制御システム１は、常設計算機１０、ＰＬＣ装置２０ｎ、現場機器３０ｎ、表示操作部４０ｎおよびネットワーク５０を有する。常設計算機１０は、現場機器３０ｎからの機器情報を表示操作部４０ｎに表示させ、操作者が表示操作部４０ｎの画面に行うタッチ操作に基づく操作情報を入力する。常設計算機１０の機能停止時または異常時には、臨時計算機６０を発電監視制御システム１に接続することにより臨時計算機６０と現場機器３０ｎとの相互間で機器情報および限定操作情報を示す信号を伝送可能して、現場機器３０ｎの監視および制御の一部を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、発電所に設置された発電監視制御システムにおいて、常設計算機の機能停止時または異常時における発電監視制御方法に関する。

発電監視制御システムは、常設計算機、ＰＬＣ（ＰｒｏｇｒａｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）装置、表示操作部、および、現場機器を有し、常設計算機と現場機器とは、ＰＬＣ装置を介して接続されている。常設計算機が、現場機器からの機器情報を入力して、その機器情報を常設計算機に接続された表示操作部の画面に表示させる。また、常設計算機が、表示操作部の画面からの操作者のタッチ操作に基づく操作情報を入力し、現場機器に出力する（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００４−３６２３２７号公報

ここで、発電監視制御システムの常設計算機のメンテナンス時、リプレイス時、故障時、あるいは、修理時などの常設計算機の機能が停止している時、または、常設計算機の機能に異常が生じている時には、現場機器を監視および制御することができない。

しかし、発電プラントの監視制御において、運用上および規制上の制約により監視および制御不能時間が短時間しか許容されないものがある。例えば、原子力発電プラントの監視制御においては、冷却水の流量、ポンプや制御棒の制御などが該当する。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、発電監視制御システムの常設計算機の機能停止時または異常時においても、その常設計算機の機能が復帰するまでの間、運用上および規制上の制約により監視不能時間が短時間しか許容されないものについて、監視および制御できるようにすることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る発電監視制御方法は、現場機器からの機器情報を常設表示部に表示させる常設表示処理部と、操作者が常設操作部に入力した操作情報を入力する常設入力処理部と、前記機器情報および前記操作情報を記録する常設データベースとを有する常設計算機と、前記常設計算機と前記現場機器との相互間で前記機器情報および前記操作情報を示す信号を伝送可能なネットワークとを備えた発電監視制御システムの前記常設計算機の機能停止時または異常時における発電監視制御方法であって、限定機器情報を臨時表示部に表示させる臨時表示処理部と、限定操作情報を入力する臨時入力処理部と、前記機器情報および前記限定操作情報を記録する臨時データベースとを有する臨時計算機を前記発電監視制御システムに接続することにより前記臨時計算機と前記現場機器との相互間で前記機器情報および前記限定操作情報を示す信号を伝送可能して、前記現場機器の監視および制御の一部を行うことを特徴とする。

本発明によれば、発電監視制御システムの常設計算機の機能停止時または異常時においても、その常設計算機の機能が復帰するまでの間、運用上および規制上の制約により監視不能時間が短時間しか許容されないものについて、監視および制御することができる。

常設計算機の通常稼動時における本発明の第１の実施形態に係る発電監視制御方法を説明するための図であって、発電監視制御システムを示すブロック図である。常設計算機の停止時または異常時における本発明の第１の実施形態に係る発電監視制御方法を説明するための図であって、発電監視制御システムに臨時計算機を接続した状態を示すブロック図である。常設計算機の停止時または異常時における本発明の第２の実施形態に係る発電監視制御方法を説明するための図であって、発電監視制御システムに臨時計算機を接続した状態と個別端末とを示すブロック図である。常設計算機の停止時または異常時における本発明の第３の実施形態に係る発電監視制御方法を説明するための図であって、発電監視制御システムに臨時計算機を接続した状態を示すブロック図である。

［第１の実施形態］
本発明の発電監視制御方法の第１の実施形態について、図１および図２を用いて説明する。図１は、常設計算機の通常稼動時における本発明の第１の実施形態に係る発電監視制御方法を説明するための図であって、発電監視制御システムを示すブロック図である。図２は、常設計算機の停止時または異常時における本発明の第１の実施形態に係る発電監視制御方法を説明するための図であって、発電監視制御システムに臨時計算機を接続した状態を示すブロック図である。

まず、発電監視制御システム１について、図１を用いて説明する。発電監視制御システム１は、常設計算機１０、複数のＰＬＣ装置２０ａ〜２０ｎ、複数の現場機器３０ａ〜３０ｎ、複数の表示操作部４０ａ〜４０ｎ、および、ネットワーク５０を有する。

常設計算機１０は、ネットワーク５０を介して、複数のＰＬＣ装置２０ａ〜２０ｎに接続されている。また、各ＰＬＣ装置２０ａ〜２０ｎは、それぞれ外線ケーブル３１ａ〜３１ｎにより、各現場機器３０ａ〜３０ｎに接続されている。

常設計算機１０は、表示処理部１１、入力処理部１２、データベース１３、および、伝送取合部１４を有する。表示処理部１１は、複数の表示操作部４０ａ〜４０ｎ、伝送取合部１４などに接続されていて、現場機器３０ａ〜３０ｎからの機器情報を表示操作部４０ａ〜４０ｎの画面に表示させる。入力処理部１２は、表示操作部４０ａ〜４０ｎ、伝送取合部１４などに接続されていて、表示操作部４０ａ〜４０ｎの画面からの操作者のタッチ操作に基づく操作情報を入力する。

データベース１３は、表示処理部１１、入力処理部１２、および、伝送取合部１４に接続されていて、機器情報および操作情報を記憶する。伝送取合部１４は、例えばＩ／Ｏカードであり、表示処理部１１、入力処理部１２、データベース１３、および、ネットワーク５０に接続されている。伝送取合部１４は、ネットワーク５０から常設計算機１０に機器情報を示す信号（機器信号）を入力し、常設計算機１０からネットワーク５０に操作情報を示す（操作信号）を出力する。

現場機器３０ａ〜３０ｎは、原子力発電所を例にすると、ポンプや制御棒の制御装置、あるいは、計器類などである。例えば、現場機器３０ａは、ポンプや制御棒の制御に関する操作信号をＰＬＣ装置２０ａから入力し、あるいは、計測値などの機器信号をＰＬＣ装置２０ａに出力する。

ＰＬＣ装置２０ａ〜２０ｎは、それぞれ制御演算部２１ａ〜２１ｎ、ネットワーク５０側の伝送取合部２２ａ〜２２ｎ、および、現場機器３０ａ〜３０ｎ側の伝送取合部２３ａ〜２３ｎを有する。例えば、ネットワーク５０側の伝送取合部２２ａは、Ｉ／Ｏカードであり、ネットワーク５０および制御演算部２１ａに接続されている。また、現場機器３０ａ側の伝送取合部２３ａは、Ｉ／Ｏカードであり、現場機器３０ａから延びる外線ケーブル３１ａおよび制御演算部２１ａに接続されている。

制御演算部２１ａは、制御ソフトウェアに応じて、伝送取合部２３ａを介して現場機器３０ａを制御し、あるいは、伝送取合部２３ａを介して現場機器３０ａから機器情報を入力する。

次に、本実施形態に係る発電監視制御方法について、図２を用いて説明する。本実施形態に係る発電監視制御方法は、常設計算機１０のメンテナンス時、リプレイス時、故障時、あるいは、修理時などの常設計算機１０の機能が停止している時、または、機能に異常が生じている時における現場機器３０ａ〜３０ｎの監視制御方法である。

常設計算機１０の機能停止時または異常時には、常設計算機１０の機能の一部を果たす臨時計算機６０をネットワーク５０に接続する。

臨時計算機６０は、表示処理部６１、入力処理部６２、データベース６３、および、伝送取合部６４を有する。

表示処理部６１は、臨時表示部（例えば、モニタ）７１、伝送取合部６４などに接続されていて、現場機器３０ａ〜３０ｎからの機器情報のうち限定された情報を臨時表示部７１の画面に表示させる。「機器情報のうち限定された情報（以下、限定機器情報）」とは、常設計算機１０の機能が復帰するまでの間、運用上および規制上の制約により監視不能時間が短時間しか許容されない機器情報であり、例えば、冷却水の流量、制御棒の位置、および、弁の開閉状況などである。

入力処理部６２は、臨時操作部（例えば、マウスやキーボード）７２、伝送取合部６４などに接続されていて、操作者のマウス操作やキーボード操作などに基づいて操作情報のうち限定された情報を入力する。「操作情報のうち限定された情報（以下、限定操作情報）」とは、常設計算機１０の機能が復帰するまでの間、運用上および規制上の制約により制御不能時間が短時間しか許容されない操作情報であり、例えば、ポンプや制御棒の制御に関する操作情報などである。

データベース６３は、表示処理部６１、入力処理部６２、および、伝送取合部６４に接続されていて、機器情報および操作情報を記憶する。

伝送取合部６４は、例えばＩ／Ｏカードであり、表示処理部６１、入力処理部６２、データベース６３、および、ネットワーク５０に接続されている。伝送取合部６４は、ネットワーク５０から臨時計算機６０に機器信号を入力し、常設計算機１０からネットワーク５０に限定操作情報を示す信号を出力する。

本実施形態に係る発電監視制御方法によれば、常設計算機１０の機能停止時または異常時においても、臨時計算機６０および表示部７１により、常設計算機１０の機能が復帰するまでの間、運用上および規制上の制約により監視不能時間が短時間しか許容されない限定機器情報を得ることができ、限定機器情報についての監視不能時間を短縮できる。

また、本実施形態に係る発電監視制御方法によれば、常設計算機１０の機能停止時または異常時においても、臨時計算機６０および臨時操作部７２により、常設計算機１０の機能が復帰するまでの間、操作者が限定操作情報を入力することができ、現場機器３０ａ〜３０ｎの制御不能時間を短縮できる。

［第２の実施形態］
本発明の発電監視制御方法の第２の実施形態について、図３を用いて説明する。図３は、常設計算機の停止時または異常時における本発明の第２の実施形態に係る発電監視制御方法を説明するための図であって、発電監視制御システムに臨時計算機を接続した状態と個別端末とを示すブロック図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であるため、重複説明を省略する。

本実施形態に係る発電監視制御方法について、図３を用いて説明する。本実施形態に係る発電監視制御方法も、第１の実施形態に係る発電監視制御方法と同様に常設計算機１０の停止時または異常時における現場機器３０ａ〜３０ｎの監視制御方法である。

常設計算機１０の機能停止時または異常時には、常設計算機１０の機能の一部を果たす臨時計算機６０をネットワーク５０に接続し、個別端末２を用意する。

臨時計算機６０は、伝送取合部６４に接続された無線送受信部６５を有し、例えば、発電プラントの中央監視室に設置される。

個別端末２は、個別計算機８０、個別表示部９１、および、個別操作部９２を有する。個別端末２は、例えば、持ち運びが可能なノート型パソコンなどである。

個別計算機８０は、表示処理部８１、入力処理部８２、データベース８３、伝送取合部８４、および、無線送受信部８５を有する。

表示処理部８１は、個別表示部（例えば、ノート型パソコンのモニタ）９１、伝送取合部８４などに接続されていて、現場機器３０ａ〜３０ｎからの限定機器情報を個別表示部９１の画面に表示させる。また、入力処理部８２は、個別操作部（例えば、ノート型パソコンのキーボード）９２、伝送取合部８４などに接続されていて、操作者のキーボード操作などに基づいて限定操作情報を入力する。

個別計算機８０の無線送受信部８５と臨時計算機６０の無線送受信部６５とは、機器信号および限定操作情報を示す信号を無線にて送受信する。伝送取合部８４は、表示処理部８１、入力処理部８２、および、無線送受信部８５に接続されている。伝送取合部８４は、無線送受信部８５から個別計算機８０に機器信号を入力し、個別計算機８０から無線送受信部８５に限定操作情報を示す信号を出力する。

臨時計算機６０のデータベース６３が機器情報および限定操作情報を記録するため、個別計算機８０はデータベースを有する必要はない。

ここで、常設計算機１０の機能停止時または異常時において、例えば、現場機器３０ａ〜３０ｎを手動操作しながら機器情報を監視したい等のニーズがある。しかし、現場機器３０ａ〜３０ｎの近くに臨時計算機６０を設置することができない場合がある。本実施形態によれば、臨時計算機６０との無線送受信が可能な個別端末２を用いるため、現場機器３０ａ〜３０ｎの近くで現場機器３０ａ〜３０ｎを監視および制御できる。

［第３の実施形態］
本発明の発電監視制御方法の第３の実施形態について、図４を用いて説明する。図４は、常設計算機の停止時または異常時における本発明の第３の実施形態に係る発電監視制御方法を説明するための図であって、発電監視制御システムに臨時計算機を接続した状態を示すブロック図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であるため、重複説明を省略する。

本実施形態に係る発電監視制御方法について、図４を用いて説明する。本実施形態に係る発電監視制御方法も、第１の実施形態に係る発電監視制御方法と同様に常設計算機１０の停止時または異常時における現場機器３０ａ〜３０ｎの監視制御方法である。

例えば、現場機器３０ｎが、常設計算機１０の機能が復帰するまでの間、運用上および規制上の制約により監視喪失が短時間しか許容されない限定機器情報を出力するものである場合に、臨時計算機６０をＰＬＣ装置２０ｎに接続する。具体的には、臨時計算機６０の伝送取合部６４とＰＬＣ装置２０ｎの制御演算部２１ｎとを接続する。

ここで、ＰＬＣ装置２０ｎは、一般的に現場機器３０ｎの近くに設置されている。したがって、臨時計算機６０がＰＬＣ装置２０ｎに直接的に接続されているため、上記の第２の実施形態と同様、現場機器３０ｎの近くで現場機器３０ｎからの機器情報を監視および制御できる。

［他の実施形態］
第１ないし第３の実施形態は単なる例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。第１ないし第３の実施形態では、本発明に係る発電監視制御方法を集中型発電監視制御システムに適用した例を示したが、複数の常設計算機１０によって構成される分散型発電監視制御システムに適用しても良い。

また、第１ないし第３の実施形態では、表示入力部４０としてタッチパネル式ディスプレイを例に挙げたが、表示部（例えば、モニタ）と操作部（例えば、マウスやキーボード）とが別体であっても良い。

１…発電監視制御システム、２…個別端末、１０…常設計算機、１１…表示処理部、１２…入力処理部、１３…データベース、１４…伝送取合部、２０ａ〜２０ｎ…ＰＬＣ装置、２１ａ〜２１ｎ…制御演算部、２２ａ〜２２ｎ…伝送取合部、２３ａ〜２３ｎ…伝送取合部、３０ａ〜３０ｎ…現場機器、３１ａ〜３１ｎ…外線ケーブル、４０ａ〜４０ｎ…表示操作部、５０…ネットワーク、６０…臨時計算機、６１…表示処理部、６２…入力処理部、６３…データベース、６４…伝送取合部、６５…無線送受信部、７１…臨時表示部、７２…臨時操作部、８０…個別計算機、８１…表示処理部、８２…入力処理部、８４…伝送取合部、８５…無線送受信部、９１…個別表示部、９２…個別操作部

Claims

現場機器からの機器情報を常設表示部に表示させる常設表示処理部と、操作者が常設操作部に入力した操作情報を入力する常設入力処理部と、前記機器情報および前記操作情報を記録する常設データベースとを有する常設計算機と、
前記常設計算機と前記現場機器との相互間で前記機器情報および前記操作情報を示す信号を伝送可能なネットワークと、
を備えた発電監視制御システムの前記常設計算機の機能停止時または異常時における発電監視制御方法であって、
限定機器情報を臨時表示部に表示させる臨時表示処理部と、限定操作情報を入力する臨時入力処理部と、前記機器情報および前記限定操作情報を記録する臨時データベースとを有する臨時計算機を前記発電監視制御システムに接続することにより前記臨時計算機と前記現場機器との相互間で前記機器情報および前記限定操作情報を示す信号を伝送可能して、前記現場機器の監視および制御の一部を行うこと
を特徴とする発電監視制御方法。
前記臨時計算機を前記ネットワークに接続することを特徴とする請求項１に記載の発電監視制御方法。
前記発電監視制御システムは、前記ネットワークを介して前記常設計算機と接続され、かつ、外線ケーブルを介して前記現場機器と接続されたＰＬＣ装置を有し、
前記臨時計算機を前記ネットワークを介さないで前記ＰＬＣ装置に接続することを特徴とする請求項１に記載の発電監視制御方法。
前記臨時計算機は、無線送受信部を有し、
個別端末を用いて、前記無線送受信部を介して前記臨時計算機と前記個別端末との相互間で前記機器情報および前記限定操作情報を示す信号を送受信して、前記現場機器の監視および制御の一部を行うことを特徴とする請求項１に記載の発電監視制御方法。