JP2011191975A

JP2011191975A - 計算機の機能検証方法

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Publication number: JP2011191975A
Application number: JP2010056984A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Hayashi; 祐介林; Yukio Otsuka; 有希生大塚; Wahei Iizuka; 和平飯塚; Takashi Kasai; 孝志笠井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-03-15
Filing date: 2010-03-15
Publication date: 2011-09-29
Anticipated expiration: 2030-03-15
Also published as: JP5550392B2

Abstract

【課題】ネットワークの二重化や、既設設備及び既設計算機の挙動に影響を与えることなく、新計算機の検証を行う。
【解決手段】センサ群４に接続された既設計算機１とセンサ群に接続されていない新計算機２を伝送インターフェース装置５を介して接続する。既設計算機１に伝送インターフェース装置５を介して情報処理装置６を接続する。情報処理装置６に伝送インターフェース装置５を介して新計算機７を接続する。情報処理装置６には、(1)既設計算機１から伝送インターフェース装置５への入力に関する情報と、(2)伝送インターフェース装置５から新計算機７への出力に関する情報とを格納した情報格納部６ｂと、この情報格納部６ｂに格納された情報(1) (2) を紐付ける紐付け部６ｆを設ける。既設計算機１のセンサ群４からの情報を、情報処理装置６の情報格納部６ｂ及び紐付け部６ｆによって新計算機７で処理可能な情報に変換し、新計算機７の検証を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、計算機の機能検証方法に関するものであって、特に、既設の計算機に対して新設の計算機を置き換える場合の、新設の計算機の機能の検証方法に係る。

従来、発電プラントの既設計算機を更新（取替）する場合には、プラント停止期間中に、既設計算機撤去〜新計算機据付〜新計算機のシステム復元〜各種検証試験〜試運転の工程で計算機の更新を行う。その際の新計算機の機能検証試験は、プラント停止中（オフライン状態）のために、試験員が手作業にて試験信号を模擬し、シミュレーションにて行っていた。

この様な従来技術では、既設計算機を撤去した後に新計算機を据え付けるので、既設計算機と新計算機との同一性を確認できないという欠点があった。しかも、試験員が手作業にて試験信号を模擬して新計算機の機能検証試験を行っていたので、手間がかかっていた。

そこで、既設計算機を撤去する前に新計算機を据付し、既設計算機と新計算機をプラント運転中に並列稼動させ、センサから信号ケーブルを経由して既設計算機に入力される信号を分配して、新計算機にも取り込み、取り込んだ信号を使用して、新計算機の機能検証試験をプラント運転中（オンライン状態）に行い、新旧計算機の同一性確認を行う方法が考えられる。しかし、その場合には、新計算機の機能検証試験に必要な全ての信号に対して分配器を取付ける必要がある。また、取付けた分配器が既設計算機システムに対して影響を与えないようにする設計作業が生じ、設置後に既設計算機システムに対して影響を与えていないかを確認する作業が必要となるため現実的でない。

更に、特許文献１，２に示すような検証方法も、従来から提案されている。

特開２００４−１０２９０１号公報特開２００５−３３９４６９号公報

このうち、特許文献１の発明は、既設設備と、既設設備と通信手段を通じて接続された既設計算機とを備え、新計算機を既設設備と既設計算機の間に通信手段を通じて接続する。既設計算機からの受信データは新計算機を経由して既設設備に送信する。既設設備からの受信データは新計算機を介して既設計算機に送信する。すなわち、既設設備と既設計算機は、新計算機を介してリプレース前と同じような状態でデータの送受信を行うように設定され、リプレース終了後は新計算機だけにデータを送信するように設定される。

しかし、このような既設設備と既設計算機との間に新計算機を接続する方法は、新計算機の挙動が正常であることを前提としている。すなわち、特許文献１の発明では、検証前の新計算機を最初に既設設備と既設計算機の間に接続し、新計算機で両者の制御を行うため、仮に新計算機の挙動が正常でない場合には、既設設備から既設計算機への信号の授受にエラーが生じ、既設設備の制御不能などが発生する恐れがある。そのため、本発明のように、正常かどうかが不明である新計算機の検証を行うには不適当である。

一方、特許文献２の発明は、既設計算機と既設設備を接続するネットワークとは別に、新計算機用のネットワークを構築し、これにより、既設設備に対して、既設計算機と新計算機の双方からデータの授受を行うことを可能としたものである。

確かに、この方法によれば、既設計算機と既設設備とのネットワークを保存したまま新計算機の検証を行うことが可能になる。しかし、この方法は、ネットワークを二重化する必要があり、本来予備のネットワーク（予備芯）を備えた二重化ネットワークシステムには有効であっても、予備のネットワーク（通信設備）が存在しないシステムにはネットワーク新設の負担が大きいなどの理由から不適当である。

本発明は前記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであって、その目的は、ネットワークの二重化の必要がなく、しかも、既設設備や既設計算機の挙動に影響を与えることなく、新計算機の検証を実施できる計算機の機能検証方法を提供することにある。

前記の目的を達成するために、本発明は、センサ群に接続された第１の計算機システム（例えば既設計算機システム）とセンサ群に接続されていない第２の計算機システム（例えば新計算機システム）とを伝送インターフェース装置を介して接続し、センサ群からの信号を第２の計算機システムに供給して第２の計算機システムの計算機能を検証する計算機の機能検証方法において、前記第１の計算機システムに伝送インターフェース装置を介して情報処理装置を接続すると共に、この情報処理装置に対して伝送インターフェース装置を介して第２の計算機システムを接続する。

前記情報処理装置には、(1) 前記第１の計算機システムから前記伝送インターフェース装置への入力に関する情報と、(2) 前記伝送インターフェース装置から第２の計算機システムへの出力に関する情報とを格納した情報格納部と、この情報格納部に格納された情報(1) (2) を紐付ける紐付け部を設ける。これにより、第１の計算機システムのセンサ群からの情報を、前記情報処理装置の情報格納部及び紐付け部によって第２の計算機システムで処理可能な情報に変換し、前記センサ群からの情報に基づいて第２の計算機システムの検証を行う。

本発明によれば、既設計算機の更新時に分配器の取付けやネットワークの二重化の必要がなく、既設計算機と新計算機をプラント運転中に並列稼動させて、新計算機の機能検証試験をオンライン状態で行うことができる。特に、本発明では、情報処理装置に、情報の格納部と紐付け部とを設けているので、この紐付け部により両システムの情報の互換性を確保できる利点がある。

本発明の一実施例の構成を示すブロック図である。情報処理装置の構成を示すブロック図である。仕様書に記載されている入出力点情報の一例を示す図である。仕様書に記載されている伝送フォーマットの一例を示す図である。情報処理装置における表示結果の一例を示す図である。新計算機の演算処理部の構成を示すブロック図である。新計算機への信号の流れを示すブロック図である。新計算機における表示結果の一例を示す図である。新計算機における表示結果の他の一例を示す図である。新プロセス入出力装置の切替部の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の形態について図面を参照して説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して重複説明は省略する。また、請求項に記載した第１の計算機が本実施例の既設計算機に、第２の計算機が新計算機に、センサ群が既設設備に相当する。

（１）実施例１の構成
図１は、本発明の実施例１における既設計算機１と新計算機７の並列稼動時の構成を示す図である。本実施例では、既設計算機システムは、既設計算機１、既設プロセス入出力装置２、中継端子盤３及び既設設備であるセンサ群４から構成される。

この既設計算機システムには、これら既設の各機器に加えて、伝送インターフェース装置５と情報処理装置６が接続される。この伝送インターフェース装置５と情報処理装置６に、新計算機７システムを構成する新計算機７と新プロセス入出力装置８が接続されている。これにより、既設プロセス入出力装置２から既設計算機１へ入力された信号（図１中点線Ａ参照）を、伝送インターフェース装置５を介して新計算機７へ取り込める（図１中点線Ｂ参照）。

（２）実施例の作用…新計算機７へのデータ出力と紐付け処理
図２は、情報処理装置６の構成を示すブロック図である。情報処理装置６はデータベース６ａを備え、このデータベース６ａは仕様書に基づき作成された入出力情報を格納する。図３に仕様書に記載されている入出力点情報の一例を示す。この例は仕様書におけるアナログ入力の一部である。仕様書には、入出力点の名称、および入出力点ごとに独立して定められた番号（図３中PID）等が記載され、これらの情報がデータベース６ａに登録されている。

情報処理装置６における情報格納部６ｂは、仕様書に基づく伝送フォーマット６ｃと前記データベース６ａを格納する部分である。図４に仕様書に記載されている伝送フォーマット６ｃの例を示す。伝送フォーマット６ｃは入出力ごとに設定され、データ部６ｄには伝送を行うPIDの並びが規定されている。

伝送データ取得部６ｅは既設計算機１から伝送インターフェース装置５への入力（図１中点線Ａ）および伝送インターフェース装置５からの出力（図１中点線Ｂ）を取得する部分である。

紐付け部６ｆは、(1) 伝送データ取得部６ｅによって取得された既設計算機１から伝送インタ―フェース装置５への入力（図１中点線Ａ）と、(2) 伝送インターフェース装置５からの出力（図１中点線Ｂ）と、(3) データベース６ａに登録されている名称とを、データベース６ａのPIDを鍵にして紐付ける部分である。

表示部６ｇは、紐付け部６ｆによって紐付けられたデータ６dataを画面に表示する部分である。図５に表示部６ｇによって画面に表示される紐付けられたデータ６dataの一例を示す。画面には紐付け部６ｆによって紐付けられたデータ６dataとして、(1) PID、(2) 名称、(3) 既設計算機１から伝送インタ―フェース装置５への入力、(4) 伝送インターフェース装置５からの出力が表示される。この表示されたデータを比較することによって、伝送インターフェース装置５が、既設計算機１からの入力を正確に出力しているかを検証することが可能となる。

なお、以降は前述した伝送インターフェース装置が既設計算機１からの入力を正確に出力する（図５中Ａ＝Ｂ）として、説明する。

図６は、新計算機７の演算処理部７ａの構成図である。この新計算機７は前記情報処理装置６と同様に情報格納部６ｂ、伝送データ取得部６ｅ及び紐付け部６ｆを有する。新計算機７の伝送データ取得部６ｅは、図７の信号の流れ図に示すように、伝送インターフェース装置５を経由して得られた既設計算機１への入力Ｘと、この既設計算機１への入力Ｘに対する演算出力Ｙを取得する。

紐付け部６ｆは、(1) 伝送データ取得部６ｅによって取得された既設計算機１への入力Ｘに対する演算出力Ｙと、(2) 新計算機７への入力Ｘに対する演算出力Ｙ１と、(3) データベース６ａに登録されている名称とを、データベース６ａのPIDを鍵にして紐付ける。

表示部６ｇは、図８の新計算機７における表示結果の一例に示すように、紐付け部６ｆによって紐付けられたデータ６data、すなわち、(1) PID、(2) 名称、(3) 既設計算機１への入力Ｘに対する演算出力Ｙ、(4) 新計算機７への入力Ｘに対する演算出力Ｙ１を表示する。この表示されたデータを比較することによって、新計算機７が具備する演算処理プログラムが適正かどうかを検証することが可能となる。

新計算機７は、情報格納部６ｂ、伝送データ取得部６ｅ及び紐付け部６ｆに加えて、判定部７ｂとフィルタ部７ｃを有する。この判定部７ｂは既設計算機１への入力Ｘに対する演算出力Ｙと、新計算機７への入力Ｘに対する演算出力Ｙ１の差分の絶対値を算出し、データベース６ａの入出力点ごとに設定されている閾値Δと比較することによって、新計算機７の具備する演算処理プログラムが適正でない箇所を自動で判定する。

この場合、図９の新計算機７における表示結果の他の一例に示すように、紐付け部６ｆによって紐付ける項目に判定部７ｂで算出した差分の絶対値を追加し（図９（Ａ）参照）、前述した閾値Δよりも値が大きい項目のみを表示するフィルタ部７ｃを設けることにより、新計算機７の具備する演算処理プログラムが適正でない項目のみを表示することが可能となる（図９（Ｂ）参照）。

（３）実施例の作用…計算機の切替処理
図１０は、新プロセス入出力装置８の切替部８ａを示す図である。新プロセス入出力装置８の切替部８ａにはスイッチ８ｂを設けており、このスイッチ８ｂは条件Ｔ３が成立した時にはＴ１（スイッチ８ｂのａ側）、条件Ｔ３が不成立の時にはＴ２（スイッチ８ｂのｂ側）をＴ４に出力するように切替える。

図１０に示すようにスイッチ８ｂのａ側に既設設備４からの信号を接続し、スイッチ８ｂのｂ側に伝送インターフェース装置５を経由して得られる既設計算機からの信号を接続し、条件Ｔ３として既設プロセス入出力装置から既設プロセス入出力装置への信号ケーブルの切替完了を設定する。これにより、既設計算機１と新計算機７の並列運転中（条件Ｔ３が成立）には、伝送インターフェース装置５を経由して得られる既設計算機からの信号Ｔ２を用いて演算を行う。また、並列運転の終了後（条件Ｔ３が不成立）に、既設プロセス入出力装置２から新プロセス入出力装置８にケーブルを切替えた時には、既設設備４からの入力Ｔ１を用いて演算を行えるように一括して切り替えることができる。

（４）実施例の効果
前記のような構成を有する実施例１によれば、既設計算機１と新計算機７を伝送インターフェース装置５で接続することにより、既設計算機１への既設設備４からの入力を新計算機７に取り込めるようにしたので、例えば既設計算機１の更新時に、既設計算機１と新計算機７をプラント運転中に並列稼動させて、新計算機７の機能検証試験をオンライン状態で行うことが可能となる。つまり、プラント信号の発生群が同じなので、既設計算機の計算結果と新計算機７の計算結果が同じにならなければならず、既設計算機と新計算機７の同一性を確認できる。

また、新計算機７の機能検証試験に必要な信号をプラントの運転中にオンライン状態で取り込むことが可能となることから、プラント運転中に新計算機７の機能検証試験が実施できるため、計算機更新工事期間の短縮、コスト削減にも繋がる。

特に、本実施例では、新計算機システムに、既設計算機への入力Ｘに対する演算出力Ｙと、新計算機７への入力Ｘに対する演算出力Ｙ１の差分の絶対値を算出し、この算出値をあらかじめ設定した閾値Δと比較する判定部を設けたので、新計算機システムの情報処理プログラムの適否を自動的に判定することができる。

（５）他の実施例
本発明は、前記実施例に限定されるものではない。例えば、既設計算機の置換用新計算機の検証試験だけではなく、既設の計算機同士の検証試験、また、既設計算機に補完用の他の計算機を接続する際の補完用計算機の検証試験にも適用可能である。

１…既設計算機
２…既設プロセス入出力装置
３…中継端子盤
４…既設設備
５…伝送インターフェース装置
６…情報処理装置
６ａ…データベース
６ｂ…情報格納部
６ｃ…伝送フォーマット
６ｄ…データ部
６ｅ…伝送データ取得部
６ｆ…紐付け部
６ｇ…表示部
７…新計算機７
７ａ…演算処理部
７ｂ…判定部
７ｃ…フィルタ部
８…新プロセス入出力装置
８ａ…切替部
８ｂ…スイッチ

Claims

センサ群に接続された第１の計算機システムとセンサ群に接続されていない第２の計算機システムとを伝送インターフェース装置を介して接続し、センサ群からの信号を第２の計算機システムに供給して第２の計算機システムの計算機能を検証する計算機の機能検証方法において、
前記第１の計算機システムに伝送インターフェース装置を介して情報処理装置を接続すると共に、この情報処理装置に対して伝送インターフェース装置を介して第２の計算機システムを接続し、
前記情報処理装置には、(1) 前記第１の計算機システムから前記伝送インターフェース装置への入力に関する情報と、(2) 前記伝送インターフェース装置から第２の計算機システムへの出力に関する情報とを格納した情報格納部と、この情報格納部に格納された情報(1) (2) を紐付ける紐付け部を設け、
第１の計算機システムのセンサ群からの情報を、前記情報処理装置の情報格納部及び紐付け部によって第２の計算機システムで処理可能な情報に変換し、前記センサ群からの情報に基づいて第２の計算機システムの検証を行うことを特徴とする計算機の機能検証方法。
前記情報処理装置が前記(1) 及び(2) の情報を、前記紐付け部によって紐付けた状態で表示する表示部を備え、紐付けられた前記(1) (2) の情報を前記表示部によって確認することを特徴とする請求項１に記載の計算機の機能検証方法。
前記第２の計算機システムが、既設計算機への入力Ｘに対する演算出力Ｙと、新計算機７への入力Ｘに対する演算出力Ｙ１の差分の絶対値を算出し、この算出値をあらかじめ設定した閾値Δと比較することによって、新計算機システムの可否を判定する判定部を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の計算機の機能検証方法。
前記第２の計算機システムが、センサ群と第２の計算機システムを接続する新プロセス入出力装置を備え、
この新プロセス接続装置が、第１の計算機システムと第２の計算機システムの並列運転中には、前記伝送インターフェース装置を経由して得られる第１の計算機システムからの情報を用いて第２の計算機システムが演算を行い、並列運転の終了後には前記センサ群からの情報を用いて第２の計算機システムが演算を行えるように、伝送インターフェース装置と第２の計算機システム間及びセンサ群と第２の計算機システム間の接続を切り替えることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３のいずれかに記載の計算機の機能検証方法。