JP2013134508A - プログラマブル制御装置、方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プログラマブル制御装置に実装されるCPU20は、入力する外部信号16をメモリ15上のプログラムに基づいて逐次的に処理する信号処理部22と、メモリ15の領域を分割してなる複数のブロックのうち指定された第nブロックからデータを取得するデータ取得部26と、この取得したデータに基づいて第nブロックの健全性を診断し次の外部信号16の処理を促す診断部30Aと、次の外部信号16を処理した後に第n+1ブロックの健全性を診断させるブロック指定部25と、を備えている。
【選択図】 図3
Description
これら原子力発電プラントの安全保護系の多くは、CPUを使用したプログラマブル制御装置から構成される。このプログラマブル制御装置は、圧力や温度等のプロセス信号(外部信号)を入力してプログラム処理し、前記した緊急停止装置や炉心注水装置を自動起動するための制御信号を出力するか否かの判定を行う。
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1に示すように、第1実施形態に係るプログラマブル制御装置10は、プラントに設置されたセンサ(図示略)が計測したプロセス信号(外部信号16)を受信する入力ポート11と、原子炉を緊急停止させるためのトリップ信号や工学的安全施設の起動信号等の制御信号17を送信する出力ポート12と、受信した外部信号16を処理して制御信号17の送信の可否を判定するCPU20と、不揮発性メモリでありプログラマブル制御装置10を動作させるためのプログラム及びパラメータを保存するROM14と、このROM14に保存されているプログラム及びパラメータがプログラマブル制御装置10の起動時にコピーされるRAM(メモリ15)と、入力ポート11,出力ポート12,ROM14,RAM(メモリ15)及びCPU20が各々の間でデータを伝送するバス13と、から構成されている。
第1実施形態に係るプログラマブル制御装置10は、主にメモリ15(RAM)の固定データ記憶領域15aの健全性診断を実施する。
この制御信号17は、外部制御機器(図示略)を制御するための信号であって、例えば工学的安全施設全体の起動信号、工学的安全施設を構成するポンプの起動信号、あるいはいくつかの弁の開閉信号等である。
この場合、CPU20が起動するとブロックカウンタ部は、固定データ記憶領域15aのブロックの識別番号をn=0に設定する。
診断部30Aは、チェックサム実行部31と、その結果保存部32と、第1比較判定部33とから構成され、メモリ15の第nブロックから取得したデータに基づいて第nブロックの健全性を診断する。さらに、この健全性診断を終了してから外部信号入力部21に次の外部信号16の入力処理を促す。
そして、この起動時における全てのブロックのチェックサム結果の各々は、対応するブロックの識別番号に関連付けされて保存部32に保存される。
そして、チェックサムの比較結果が一致していれば、該当ブロックの健全性が確認され、外部信号入力部21に次の外部信号16の入力が促される。
一方、チェックサムの比較結果が不一致であれば、該当ブロックの健全性が否定され、その旨のエラー信号が出力部27から出力される。
プログラマブル制御装置10がシステム起動すると(S11)、ROM14上のプログラム及びパラメータのデータがRAM(メモリ15)上にコピーされる(S12)。そして以降は、RAM(メモリ15)上のプログラムに従って処理が進められる。
そして、ブロックの識別番号n=Nに更新されたところで(S21;Yes)、識別番号nが初期化(n=0)され、同様にして第0〜第Nブロックの診断及び外部信号16の入力、処理、出力が繰り返される(S16〜S20)。
さらに、一回のシングルループで実行されるチェックサムは、メモリ領域の1/(N+1)の領域が対象となるために、この分割数Nを適宜調整して、システム応答の要求を満たすようにループ周期を調整することができる。
図5に示すように、第2実施形態に係るプログラマブル制御装置に実装されるCPU20は、入力する外部信号16をメモリ15上のプログラムに基づいて逐次的に処理する信号処理部22と、メモリ15の領域を分割してなる複数のブロック(図2)のうち指定された第nブロックからデータを取得するデータ取得部26と、この取得したデータに基づいて第nブロックの健全性を診断し次の外部信号16の処理を促す診断部30B(30)と、前記次の外部信号16を処理した後に第n+1ブロックの健全性を診断させるブロック指定部25と、を備えている。
ブロック分割部24は、第2実施形態で検査対象とする可変データ記憶領域15b(図2)を分割し、各々のブロックに識別番号n(0≦n≦N)を付与する。
診断部30Bは、メモリ15の第nブロックに既知のパターンデータ37aを一度記憶させてから取得して、一致しているか否か基づいてこの第nブロックの健全性を診断する。さらに、この健全性診断を終了してから外部信号入力部21に次の外部信号16の入力処理を促す。
さらに、格納部35は、退避した常駐データを、第nブロックの診断が終了するまで保持し、この診断の終了後、再び第nブロックに復帰させる。
なお、ブロックに送出されるパターンデータ37aは、一種類に限らず多種類が送出されて、複数回の比較を実行することができる。
一方、二つのパターンデータ37a,37bの比較結果が不一致であれば、該当ブロックの健全性が否定され、その旨のエラー信号が出力部27から出力される。
プログラマブル制御装置10がシステム起動すると(S31)、ROM14上のプログラム及びパラメータのデータがRAM(メモリ15)上にコピーされる(S32)。そして以降は、RAM(メモリ15)上のプログラムに従って処理が進められる。
制御ルーチンが開始すると、ブロックの識別番号nが初期化(n=0)され(S34)、診断対象である第0ブロックに常駐するデータを格納部35に退避させる(S35)。
そして、ブロックの識別番号n=Nに更新したところで(S42;Yes)、識別番号nが初期化(n=0)され、同様にして第0〜第Nブロックの診断及び外部信号16の入力、処理、出力が繰り返される(S34〜S41)。
第3実施形態に係るプログラマブル制御装置における診断部(図示略)は、第1実施形態の診断部30A(図3)と第2実施形態の診断部30B(図5)とを併せ持つ構成となっている。
そして、パターンデータ37aが記録される前の第nブロックの常駐データのチェックサムの結果と、データ格納部35に一時的に退避した後に復帰した第nブロックの常駐データのチェックサムの結果と、を比較する。
プログラマブル制御装置10がシステム起動すると(S51)、ROM14上のプログラム及びパラメータのデータがRAM(メモリ15)上にコピーされる(S52)。そして以降は、RAM(メモリ15)上のプログラムに従って処理が進められる。
制御ルーチンが開始すると、ブロックの識別番号nが初期化(n=0)され(S54)、診断対象である第0ブロックに常駐するデータを取得してチェックサムを実行する(S55)。そして、このチェックサム結果は、対応するブロックに関連付けて読み出せるよう保存部32に保存される(S56)。
そして、ブロックの識別番号n=Nに更新したところで(S66;Yes)、識別番号nが初期化(n=0)され、同様にして第0〜第Nブロックの診断及び外部信号16の入力、処理、出力が繰り返される(S54〜S65)。
Claims (6)
- 入力する外部信号をメモリ上のプログラムに基づいて逐次的に処理する信号処理部と、
前記メモリの領域を分割してなる複数のブロックのうち指定された第nブロックからデータを取得するデータ取得部と、
前記取得したデータに基づいて前記第nブロックの健全性を診断し次の外部信号の処理を促す診断部と、
前記次の外部信号を処理した後に第n+1ブロックの健全性を診断させるブロック指定部と、を備えることを特徴とするプログラマブル制御装置。 - 請求項1に記載のプログラマブル制御装置において、前記診断部は、
前記ブロックを単位に前記データのチェックサムを実行する実行部と、
前記複数のブロックの各々のチェックサム結果を保存する保存部と、
前記実行したチェックサムの結果及び前記保存されているチェックサムの結果を比較する第1比較判定部と、を備えることを特徴とするプログラマブル制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載のプログラマブル制御装置において、前記診断部は、
前記指定された第nブロックにパターンデータを送出する送出部と、
前記指定された第nブロックから取得したパターンデータ及び前記送出されたパターンデータを比較する第2比較判定部と、
前記指定された第nブロックのデータを一時的に退避させ前記比較後に復帰させる格納部と、を備えることを特徴とするプログラマブル制御装置。 - 請求項3に記載のプログラマブル制御装置において、前記診断部は、
前記パターンデータが記録される前の第nブロックのデータのチェックサムの結果と、前記一時的に退避させた後に復帰させた第nブロックのデータとのチェックサムの結果と、を比較することを特徴とするプログラマブル制御装置。 - 入力する外部信号をメモリ上のプログラムに基づいて逐次的に処理するステップと、
前記メモリの領域を分割してなる複数のブロックのうち指定された第nブロックからデータを取得するステップと、
前記取得したデータに基づいて前記第nブロックの健全性を診断し次の外部信号の処理を促すステップと、
前記次の外部信号を処理した後に第n+1ブロックの健全性を診断するステップと、を含むことを特徴とするプログラマブル制御方法。 - コンピュータに、
入力する外部信号をメモリ上のプログラムに基づいて逐次的に処理するステップと、
前記メモリの領域を分割してなる複数のブロックのうち指定された第nブロックからデータを取得するステップと、
前記取得したデータに基づいて前記第nブロックの健全性を診断し次の外部信号の処理を促すステップと、
前記次の外部信号を処理した後に第n+1ブロックの健全性を診断するステップと、を実行させることを特徴とするプログラマブル制御プログラム。
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