JP2013258564A - データポーリング方法及びその方法を用いた原子力プラントのディジタル計装制御システム - Google Patents

データポーリング方法及びその方法を用いた原子力プラントのディジタル計装制御システム Download PDF

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Abstract

【課題】データポーリング方法及びその方法を用いた原子力プラントのディジタル計装制御システムを提供する。
【解決手段】ＣＰＵ１０は、データ送信命令出力処理部１１と、入力手段２０の故障を検知する入力手段故障検知処理部２２の故障検知信号を入力する入力手段故障検知信号入力処理部１３と、入力手段２０の入力データ更新処理部２１によりデータが更新される都度、その更新データを格納する入力データ格納メモリと１２、入力データ格納メモリ１２の入力データを取得すると共に、入力手段故障検知信号入力処理部１３の検知信号を取得し演算処理を実行するＣＰＵ演算処理部１４と、を備え、ＣＰＵ演算処理部１４は、入力手段故障検知処理部２２の故障検知処理時間をＴ２２、データ送信命令出力処理部１１のデータ送信命令出力周期をＴ１とした場合、｛（Ｔ２２÷Ｔ１）の整数切り上げ｝×Ｔ１で示す時間前の周期データを取得する。
【選択図】図２

Description

この発明は、データポーリング方法及びその方法を用いた原子力プラントのディジタル計装制御システムに関するものである。
原子力プラントのディジタル制御システムにおいては、高信頼性が求められるため、故障発生時の要因特定を的確に行えるシステムとする必要がある。そのため外部から入力される入力データ、例えば加圧器の圧力、加熱器の温度、あるいは補機開閉状態などの入力データに、それに関連する例えば正常か異常かの信頼性を判断する信頼性データを付加し、入力データの信頼性を確認する手法が用いられている。
この入力データの信頼性を確認するにあたり、原子力プラントのディジタル制御装置システムに実装されるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、入力データの入力手段となる入力モジュールとの間でデータポーリングが実施される。そして、入力データに信頼性データが付加され、ＣＰＵの出力として確認データが出力されるように構成されている。
しかし、従来の原子力プラントのディジタル制御装置システムにおいては、実装するＣＰＵのデータポーリング周期と入力モジュールにおけるデータ更新周期が非同期であり、且つ、入力モジュールにより検知される入力モジュール故障検知時間がＣＰＵのデータポーリング周期に対して大きいものであった。
そこで、ＣＰＵのデータポーリング周期を変更して入力モジュールのデータを呼び出すことが考えられる。技術分野を異にするが、例えば、特開２００３−２５９４６９号公報（特許文献１）には、定時データ収集やセルフチェック等のために、ポーリング時間をずらして呼び出す水道施設の広域管理システムが開示されている。
特開２００３−２５９４６９号公報（段落００３２）
しかし、上記特許文献１には、定時データ収集やセルフチェック等のために、ポーリング時間をずらすことが開示されているのみで、その具体的方法については開示されていない。
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、原子力プラントのディジタル計装制御システムに適したデータポーリング方法及びその方法を用いた原子力プラントのディジタル計装制御システムを提供することを目的とするものである。
この発明によるデータポーリング方法は、ＣＰＵと、該ＣＰＵに対する入力データの入力手段との間で実施されるデータポーリング方法において、上記ＣＰＵは、データ送信命令出力処理部と、上記入力手段の故障を検知する入力手段故障検知処理部の故障検知信号を入力する入力手段故障検知信号入力処理部と、上記入力手段の入力データ更新処理部によりデータが更新される都度、その更新データを格納する入力データ格納メモリと、上記
入力データ格納メモリの入力データを取得すると共に、上記入力手段故障検知信号入力処理部の検知信号を取得し演算処理を実行するＣＰＵ演算処理部と、を備え、上記ＣＰＵ演算処理部は、上記入力手段故障検知処理部の故障検知処理時間をＴ２２、データ送信命令出力処理部のデータ送信命令出力周期をＴ１とした場合、
｛（Ｔ２２÷Ｔ１）の整数切り上げ｝×Ｔ１
で示す時間前の周期データを取得するものである。
また、別の発明による原子力プラントのディジタル計装制御システムは、ＣＰＵと、該ＣＰＵに対する入力データの入力手段との間でデータポーリングを実施する原子力プラントのディジタル計装制御システムにおいて、上記ＣＰＵは、データ送信命令出力処理部と、上記入力手段の故障を検知する入力手段故障検知処理部の故障検知信号を入力する入力手段故障検知信号入力処理部と、上記入力手段の入力データ更新処理部によりデータが更新される都度、その更新データを格納する入力データ格納メモリと、上記入力データ格納メモリの入力データを取得すると共に、上記入力手段故障検知信号入力処理部の検知信号を取得し演算処理を実行するＣＰＵ演算処理部と、を備え、上記ＣＰＵ演算処理部は、上記入力手段故障検知処理部の故障検知処理時間をＴ２２、データ送信命令出力処理部のデータ送信命令出力周期をＴ１とした場合、
｛（Ｔ２２÷Ｔ１）の整数切り上げ｝×Ｔ１
で示す時間前の周期データを取得するものである。
この発明によるデータポーリング方法によれば、ＣＰＵのデータポーリング周期と入力モジュールにおけるデータ更新周期が非同期であり、且つ、入力モジュールにより検知される入力モジュール故障検知時間がＣＰＵのデータポーリング周期に対して大きいものであっても、ＣＰＵの出力として信頼性の高い確認データを出力することができる。
また、別の発明による原子力プラントのディジタル計装制御システムによれば、信頼性の高いディジタル計装制御システムを提供することができる。
この発明の実施の形態１による原子力プラントのディジタル計装制御システムを説明するブロック構成図である。 この発明の実施の形態１による原子力プラントのディジタル計装制御システムの動作を説明する図である。 原子力プラントの従来のディジタル計装制御システムの動作を説明する図である。 この発明の実施の形態２による原子力プラントのディジタル計装制御システムを説明するブロック構成図である。
以下、この発明によるデータポーリング方法及びその方法を用いた原子力プラントのディジタル計装制御システムの好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるデータポーリング方法を用いた原子力プラントのディジタル計装制御システムを説明するブロック構成図である。
図１において、原子力プラントのディジタル計装制御システムにおけるデータ入力処理部１００は、ＣＰＵ１０と、ＣＰＵ１０に対するデータ入力手段である、例えば入力モジュール２０を備えている。
ＣＰＵ１０は、入力モジュール２０に対して所定周期Ｔ１でデータ送信命令を出力するデータ送信命令出力処理部１１と、入力モジュール２０の入力データを格納する入力データ格納メモリ１２と、入力モジュール２０の故障検知信号を入力する入力モジュール故障検知信号入力処理部１３と、入力データ格納メモリ１２の入力データを取得すると共に、入力モジュール故障検知信号入力処理部１３の検知信号を取得し演算処理を実行するＣＰＵ演算処理部１４を備えている。
また、入力モジュール２０は、所定周期Ｔ２１で入力データの更新を実行する入力データ更新処理部２１と、所定時間Ｔ２２の処理時間で入力モジュール２０の故障を検知する入力モジュール故障検知処理部２２を備えている。なお、入力データ格納メモリ１２は、入力データ更新処理部２１によりデータが更新される都度、その更新データを格納するように構成されている。また、データ送信命令出力処理部１１の周期Ｔ１と入力モジュール故障検知処理部２２の所定時間Ｔ２２との間には、Ｔ１＜Ｔ２２の関係がある。
上記構成において、ＣＰＵ１０は、データ送信命令出力処理部１１から入力モジュール２０に対してデータ送信命令を出力し、入力モジュール２０の入力データ更新処理部２１からの入力データを入力データ格納メモリ１２に格納すると共に、入力モジュール故障検知処理部２２からの入力モジュール故障検知信号を入力モジュール故障検知信号入力処理部１３に入力する。そして、ＣＰＵ演算処理部１４は、入力データ格納メモリ１２、及び入力モジュール故障検知信号入力処理部１３からそれぞれのデータを取得し、演算処理を実行し、その結果を出力する。なお、ＣＰＵ演算処理部１４からの出力については、図１に図示されていない。
実施の形態１による原子力プラントのディジタル計装制御システムのデータ入力処理部１００は、上記のように構成されており、次にその動作について説明する。
図２は、ＣＰＵ１０のデータポーリングにおけるＣＰＵ１０と入力モジュール２０のタイミング概念図である。図２に示すように、ＣＰＵ１０は、入力モジュール２０に対し、所定周期Ｔ１でデータ送信命令を出力する。一方、入力モジュール２０は、所定周期Ｔ２１で入力データの更新を実行する。また、入力モジュール故障検知処理部２２は、所定周期Ｔ２２の処理時間で入力モジュール２０の故障を検知する。
図２において、時点Ａで入力モジュール２０に故障が発生したとすると、入力データ更新処理部２１は、時点Ｂにおけるデータ更新で故障データを混入させ、以降、故障データを含んだ状態でデータ更新を実行し、時点Ｃで入力モジュール故障検知処理部２２が入力モジュール２０の故障を検知することになる。そして、ＣＰＵ１０は、時点Ｄにおいて入力モジュール２０の故障を検知することになる。
上記において、実施の形態１では、ＣＰＵ１０は、ＣＰＵ演算処理部１４における入力データ格納メモリ１２からの入力データ取得において、入力モジュール故障検知処理部２２の故障検知処理時間をＴ２２、データ送信命令出力処理部１１のデータ送信命令出力周期をＴ１とした場合、次式で示す時間前の周期データを取得する。
｛（Ｔ２２÷Ｔ１）の整数切り上げ｝×Ｔ１ ・・・・式１
ＣＰＵ１０は、上記式１で示す時間前の周期データを取得することにより、入力モジュール２０の故障状態における入力データ更新処理部２１のデータを取得するのと同時、もしくはそれ以前に入力モジュール故障検知処理部２２のデータを取得することができる。図２において、矢印α、βがこのデータ取得状態を示している。なお、図３は、図２に対応する従来のＣＰＵでのデータポーリングのタイミング図である。
以上のように、実施の形態１によれば、ＣＰＵのデータポーリング周期と入力モジュー
ルにおけるデータ更新周期が非同期であり、且つ、入力モジュールにより検知される入力モジュール故障検知時間がＣＰＵのデータポーリング周期に対して大きいものであっても、ＣＰＵの出力として信頼性の高い確認データを出力することができる。
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２による原子力プラントのディジタル計装制御システムについて説明する。図４は、実施の形態２による原子力プラントのディジタル計装制御システムを説明するブロック構成図である。
実施の形態１では、外部から入力される、例えば原子力プラントの加圧器の圧力、加熱器の温度、あるいは補機開閉状態などのデータ入力を直接処理する入力モジュール２０について説明したが、図４に示すような他装置とネットワークに接続する原子力プラント向けディジタル制御装置において、他装置からの通信データをネットワーク通信モジュールから入力する場合の処理に適用しても同様の効果が得られる。
図４において、ディジタル計装制御システムのデータ入力処理部１００ａは、ＣＰＵ１０ａおよびネットワーク通信モジュール３０ａを備え、ネットワーク３１に接続されている。また、他装置１００ｂ、１００ｃも同様に、ＣＰＵ１０ｂ、１０ｃおよびネットワーク通信モジュール３０ｂ、３０ｃをそれぞれ備え、ネットワーク３１に接続されている。なお、ＣＰＵ１０ａ、１０ｂ、１０ｃの内部構成については、実施の形態１のＣＰＵ１０と同様であり、詳細説明は省略する。
上記のような構成において、ＣＰＵ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ相互間で、実施の形態１と同様のデータポーリングを実行することにより、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
以上、この発明の実施の形態１および実施の形態２について説明したが、この発明はこれらに限定されるものでなく、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ ＣＰＵ
１１ データ送信命令出力処理部
１２ 入力データ格納メモリ
１３ 入力モジュール故障検知信号入力処理部
１４ ＣＰＵ演算処理部
２０ 入力モジュール
２１ 入力データ更新処理部
２２ 入力モジュール故障検知処理部
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ ネットワーク通信モジュール
３１ ネットワーク
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ データ入力処理部

Claims (2)

  1. ＣＰＵと、該ＣＰＵに対する入力データの入力手段との間で実施されるデータポーリング方法において、
    上記ＣＰＵは、データ送信命令出力処理部と、上記入力手段の故障を検知する入力手段故障検知処理部の故障検知信号を入力する入力手段故障検知信号入力処理部と、上記入力手段の入力データ更新処理部によりデータが更新される都度、その更新データを格納する入力データ格納メモリと、上記入力データ格納メモリの入力データを取得すると共に、上記入力手段故障検知信号入力処理部の検知信号を取得し演算処理を実行するＣＰＵ演算処理部と、を備え、
    上記ＣＰＵ演算処理部は、上記入力手段故障検知処理部の故障検知処理時間をＴ２２、データ送信命令出力処理部のデータ送信命令出力周期をＴ１とした場合、
    ｛（Ｔ２２÷Ｔ１）の整数切り上げ｝×Ｔ１
    で示す時間前の周期データを取得することを特徴とするデータポーリング方法。
  2. ＣＰＵと、該ＣＰＵに対する入力データの入力手段との間でデータポーリングを実施する原子力プラントのディジタル計装制御システムにおいて、
    上記ＣＰＵは、データ送信命令出力処理部と、上記入力手段の故障を検知する入力手段故障検知処理部の故障検知信号を入力する入力手段故障検知信号入力処理部と、上記入力手段の入力データ更新処理部によりデータが更新される都度、その更新データを格納する入力データ格納メモリと、上記入力データ格納メモリの入力データを取得すると共に、上記入力手段故障検知信号入力処理部の検知信号を取得し演算処理を実行するＣＰＵ演算処理部と、を備え、
    上記ＣＰＵ演算処理部は、上記入力手段故障検知処理部の故障検知処理時間をＴ２２、データ送信命令出力処理部のデータ送信命令出力周期をＴ１とした場合、
    ｛（Ｔ２２÷Ｔ１）の整数切り上げ｝×Ｔ１
    で示す時間前の周期データを取得することを特徴とする原子力プラントのディジタル計装制御システム。
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