JP2015203649A - Operation switching device, operation switching method, and plant control system for emergency time - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、運転切替装置、運転切替方法、および緊急時プラント制御システムに関する。 Embodiments described herein relate generally to an operation switching device, an operation switching method, and an emergency plant control system.
原子力プラントの運転訓練は、プラント運転を阻害しないように実施することが求められる。そのため、原子力プラントでは、通常のプラント運転を行う中央制御室を設置する建屋とは別に訓練専用の建屋を設け、この建屋に中央制御室に設置した設備と同じ機能を有する設備を設置している。そして、この設備を用いることにより原子力プラントの運転訓練を実施している。 Nuclear power plant operation training is required to be performed so as not to impede plant operation. Therefore, in the nuclear power plant, a building dedicated to training is provided separately from the building in which the central control room for normal plant operation is installed, and equipment having the same functions as the equipment installed in the central control room is installed in this building. . And the operation training of the nuclear power plant is carried out by using this equipment.
また、プラント運転用の実機プラント制御盤とそのシミュレータとをオンラインで接続し、実機プラント制御盤の操作情報に従う状態変化をシミュレータ内で模擬するプラント運転訓練システムも提案されている。 There has also been proposed a plant operation training system in which an actual plant control panel for plant operation and its simulator are connected online, and a state change according to operation information of the actual plant control panel is simulated in the simulator.
原子力プラントの新規制基準(重大事故対策)では、シビアアクシデント対策やテロ対策のための特定重大事故等対処施設として、緊急時に運転可能な制御室の整備が要求されている。この新規制基準を考慮した一般的な原子力プラントの制御機構を、図7に示す。 The new regulatory standards for nuclear power plants (major accident countermeasures) require the establishment of a control room that can be operated in an emergency as a facility for dealing with specific serious accidents as a countermeasure against severe accidents and countermeasures against terrorism. FIG. 7 shows a general nuclear power plant control mechanism taking this new regulatory standard into consideration.
図7は、一般的な原子力プラントの制御機構の例を示す概略図である。 FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a general nuclear power plant control mechanism.
図7の制御機構は、原子力プラント内の原子炉格納容器100等を制御するための機構として、中央制御室110内に設置されたプラント制御システム111と、緊急制御室120内に設置された緊急時プラント制御システム121とを備えている。プラント制御システム111は、プラントの通常運転用の現場機器112および検出機器113に接続されている。一方、緊急時プラント制御システム121は、プラントの緊急時用の現場機器122および検出機器123に接続されている。
The control mechanism shown in FIG. 7 is a mechanism for controlling the
通常運転時には、中央制御室110内のプラント制御システム111が、通常運転用の検出機器113により検出されるプラント状態を監視し、通常運転用の現場機器112を操作してプラントの運転を実施する。
During normal operation, the
これに対し、プラント制御システム111、通常運転用の現場機器112、および通常運転用の検出機器113の機能が緊急事態により喪失された場合を想定し、通常運転用の設備とは独立して、緊急時に運転可能な緊急時プラント制御システム121、緊急時用の現場機器122、および緊急時用の検出機器123が設置されている。
On the other hand, assuming that the functions of the
緊急時には、緊急制御室120内の緊急時プラント制御システム121が、緊急時用の検出機器123により検出されるプラント状態を監視し、緊急時用の現場機器122を操作してプラントの運転を継続実施する。
In an emergency, the emergency
緊急時プラント制御システム121は、緊急時のみ運用されるものであり運用機会が少ないことから、通常時の訓練により対応者の習熟を図ることが必要である。加えて、対応者は、緊迫した状況下での的確な意思決定や対応操作が求められることから、緊急制御室120の設備を実際に用いて緊急時に近い状態で訓練を行うことが必要となる。
Since the emergency
また、通常運転時には緊急時プラント制御システム121は使用されない設備であることから、これを訓練に用いることが合理的である。しかしながら、緊急時プラント制御システム121を訓練のために操作する場合、緊急時用の現場機器122を動作させると実プラント運転に影響が及ぶ可能性があり、これを避けることが必要となる。
In addition, since the emergency
そこで、本発明は、プラントの緊急運転機能と運転訓練機能との切り替えを行うことが可能な運転切替装置、運転切替方法、および緊急時プラント制御システムを提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an operation switching device, an operation switching method, and an emergency plant control system capable of switching between an emergency operation function and an operation training function of a plant.
一の実施形態によれば、運転切替装置は、プラントを運転するための処理を行う処理部を備える。さらに、前記運転切替装置は、前記プラントの運転訓練用の運転訓練装置が動作状態か否かを示す第1信号と、前記プラントの運転訓練の許可操作が入力されたか否かを示す第2信号と、前記プラントが事故状態か否かを示す第3信号とを受信する第1および第2の信号転送部を備える。さらに、前記第1の信号転送部は、前記第1から第3信号の少なくともいずれかに応じて、前記処理部からの信号を前記運転訓練装置または前記プラント内の機器に転送する。さらに、前記第2の信号転送部は、前記第1から第3信号の少なくともいずれかに応じて、前記運転訓練装置または前記プラント内の機器からの信号を前記処理部に転送する。 According to one embodiment, the operation switching device includes a processing unit that performs processing for operating the plant. Further, the operation switching device includes a first signal indicating whether or not the operation training device for operation training of the plant is in an operating state, and a second signal indicating whether or not a permission operation for operation training of the plant is input. And a first signal transfer unit that receives a third signal indicating whether or not the plant is in an accident state. Furthermore, the first signal transfer unit transfers a signal from the processing unit to the operation training apparatus or the equipment in the plant according to at least one of the first to third signals. Furthermore, the second signal transfer unit transfers a signal from the operation training device or the equipment in the plant to the processing unit in accordance with at least one of the first to third signals.
また、別の実施形態によれば、運転切替方法は、プラントの運転訓練用の運転訓練装置が動作状態か否かを示す第1信号と、前記プラントの運転訓練の許可操作が入力されたか否かを示す第2信号と、前記プラントが事故状態か否かを示す第3信号とを受信することを含む。さらに、前記方法は、前記第1から第3信号の少なくともいずれかに応じて、前記プラントを運転するための処理を行う処理部からの信号を前記運転訓練装置または前記プラント内の機器に転送することを含む。さらに、前記方法は、前記第1から第3信号の少なくともいずれかに応じて、前記運転訓練装置または前記プラント内の機器からの信号を前記処理部に転送することを含む。 According to another embodiment, the operation switching method includes a first signal indicating whether or not an operation training apparatus for plant operation training is in an operating state, and whether or not an operation for permitting operation training of the plant is input. Receiving a second signal indicating whether or not the plant is in an accident state. Furthermore, the method transfers a signal from a processing unit that performs processing for operating the plant to the operation training apparatus or the equipment in the plant according to at least one of the first to third signals. Including that. Further, the method includes transferring a signal from the operation training apparatus or the equipment in the plant to the processing unit in response to at least one of the first to third signals.
また、別の実施形態によれば、緊急時プラント制御システムは、プラントを制御する制御装置と、前記制御装置用の端末として機能する操作表示装置と、前記プラントの運転訓練用の運転訓練装置とを備える。さらに、前記制御装置または前記操作表示装置は、前記プラントを運転するための処理を行う処理部と、前記運転訓練装置が動作状態か否かを示す第1信号と、前記プラントの運転訓練の許可操作が入力されたか否かを示す第2信号と、前記プラントが事故状態か否かを示す第3信号とを受信する第1および第2の信号転送部とを備える。さらに、前記第1の信号転送部は、前記第1から第3信号の少なくともいずれかに応じて、前記処理部からの信号を前記運転訓練装置または前記プラント内の機器に転送する。さらに、前記第2の信号転送部は、前記第1から第3信号の少なくともいずれかに応じて、前記運転訓練装置または前記プラント内の機器からの信号を前記処理部に転送する。 According to another embodiment, an emergency plant control system includes a control device that controls a plant, an operation display device that functions as a terminal for the control device, and an operation training device for operation training of the plant. Is provided. Furthermore, the control device or the operation display device includes a processing unit that performs processing for operating the plant, a first signal that indicates whether the operation training device is in an operating state, and permission for operation training of the plant. First and second signal transfer units that receive a second signal indicating whether or not an operation has been input and a third signal indicating whether or not the plant is in an accident state. Furthermore, the first signal transfer unit transfers a signal from the processing unit to the operation training apparatus or the equipment in the plant according to at least one of the first to third signals. Furthermore, the second signal transfer unit transfers a signal from the operation training device or the equipment in the plant to the processing unit in accordance with at least one of the first to third signals.
本発明によれば、プラントの緊急運転機能と運転訓練機能との切り替えを行うことが可能な運転切替装置、運転切替方法、および緊急時プラント制御システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an operation switching device, an operation switching method, and an emergency plant control system capable of switching between an emergency operation function and an operation training function of a plant.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図1から図6において、図7と同一または類似の構成には同一の符号を付し、図7の説明と重複する説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 6, the same reference numerals are given to the same or similar components as those in FIG. 7, and descriptions that overlap with those in FIG. 7 are omitted.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の緊急時プラント制御システム121の構成を示す図である。本実施形態の緊急時プラント制御システム121は、操作表示装置1と、制御装置2と、運転訓練装置3と、制御ネットワーク5とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an emergency
操作表示装置1は、制御装置2用の端末として機能する。操作表示装置1は、プラント情報を運転員に提示するための表示装置と、運転員がキーボード、マウス、スイッチ等の操作を行うための操作装置とを備えている。本実施形態において、運転員は、プラントの運転訓練時には操作表示装置1を使用して運転訓練を行うことができ、プラントの緊急時には操作表示装置1を使用して緊急運転を行うことができる。
The
制御装置2は、プラントを制御する装置であり、緊急時用の現場機器122および検出機器123に接続されている。制御装置2は、操作表示装置1からの操作指令と検出機器123からのプラント状態情報とに基づいて、ポンプやバルブなどを含む現場機器122を制御するための指令信号を出力する。本実施形態の制御装置2は、後述する3種類の信号S1、S2、S3の少なくともいずれかに応じて、プラントの運転訓練と緊急運転との切り替えを行う。本実施形態の制御装置2は、運転切替装置の例である。また、現場機器122と検出機器123は、プラント内の機器の例である。
The
運転訓練装置3は、プラントの運転訓練用の装置であり、プラントの動作を模擬する機能を有している。
The
制御ネットワーク5は、緊急時プラント制御システム121内の通信ネットワークであり、操作表示装置1、制御装置2、および運転訓練装置3に接続されている。制御ネットワーク5は例えば、操作表示装置1から制御装置2への操作指令信号の伝送や、制御装置2から操作表示装置1へのプラント状態信号の伝送に使用される。
The
次に、操作表示装置1、制御装置2、および運転訓練装置3の構成について詳細に説明する。
Next, the configuration of the
[操作表示装置1]
操作表示装置1は、操作表示部11と、操作表示ロジック部12と、第1バッファ13と、第2バッファ14とを備えている。
[Operation display device 1]
The
操作表示部11は、上述の表示装置と操作装置とを含むブロックである。操作表示ロジック部12は、種々の情報処理を行うブロックであり、例えば、操作表示部11での操作に基づき指令信号を作成し、プラント状態情報に基づき操作表示部11の表示信号を作成する。本実施形態の操作表示ロジック部12は、プラントの運転訓練時および緊急時において、運転訓練および緊急運転のための種々の表示処理や操作処理を行う。
The
第1バッファ13は、操作表示ロジック部12から制御装置2に送信される指令信号等を格納するために使用される。第2バッファ14は、制御装置2から受信したプラント状態信号等を格納して操作表示ロジック部12に提供するために使用される。
The
[制御装置2]
制御装置2は、制御ロジック部21と、第1バッファ22と、第2バッファ23と、第3バッファ24と、第4バッファ25と、第1の信号転送部26と、第2の信号転送部27とを備えている。
[Control device 2]
The
制御ロジック部21は、種々の情報処理を行うブロックであり、制御ネットワーク5を介した信号送受信機能と、プラントの制御のための演算機能とを有している。本実施形態の制御ロジック部21は、プラントを運転するための処理を行う処理部の例である。本実施形態の制御ロジック部21は、プラントの運転訓練時および緊急時において、操作表示装置1からの操作指令に応じて、現場機器122または運転訓練装置3に出力するための指令信号を出力し、検出機器123からのプラント状態信号または運転訓練装置3からのプラント模擬状態信号に応じて、操作表示装置1にプラント状態信号またはプラント模擬状態信号を出力する。
The
第1バッファ22は、制御ロジック部21から現場機器122に送信される指令信号等を格納するために使用される。第2バッファ23は、検出機器123から受信したプラント状態信号等を格納して制御ロジック部21に提供するために使用される。第3バッファ24は、制御ロジック部21から運転訓練装置3に送信される指令信号等を格納するために使用される。第4バッファ25は、運転訓練装置3から受信したプラント模擬状態信号等を制御ロジック部21に提供するために使用される。
The
第1および第2の信号転送部26、27は、第1信号の例である機能活殺信号S1と、第2信号の例である運転員許可信号S2と、第3信号の例であるプラント事故信号S3とを受信する。また、第1の信号転送部26は、制御ロジック部21から第1および第3のバッファ22、24に種々の信号を転送し、第2の信号転送部27は、第2および第4のバッファ23、25から制御ロジック部21に種々の信号を転送する。なお、第1および第2の信号転送部26、27の動作の詳細については、後述する。
The first and second
[運転訓練装置3]
運転訓練装置3は、インタフェイス部31と、プラントモデル部32と、機能活殺検出部33とを備えている。
[Driving training device 3]
The driving
インタフェイス部31は、制御ネットワーク5との信号送受信を行う。プラントモデル部32は、プラントの動作の模擬を行う。具体的には、プラントモデル部32は、現場機器122や検出機器123の動作を模擬する。機能活殺検出部33は、運転訓練装置3の機能活殺を検出し、運転訓練装置3が機能正常状態のときに成立する機能活殺信号S1を外部に出力する。
The
次に、機能活殺信号S1、運転員許可信号S2、およびプラント事故信号S3について詳細に説明する。 Next, the function activation signal S1, the operator permission signal S2, and the plant accident signal S3 will be described in detail.
[機能活殺信号S1]
機能活殺信号S1は、運転訓練装置3が動作状態か否かを示す信号である。本実施形態の機能活殺信号S1は、機能活殺検出部33から出力され、制御ネットワーク5を介して第1および第2の信号転送部26、27に入力される。機能活殺信号S1は例えば、運転訓練装置3が動作状態(起動中)のときにはハイに設定され、運転訓練装置3が非動作状態(停止中)のときにはローに維持される。
[Functional kill signal S1]
The function kill signal S1 is a signal indicating whether or not the driving
なお、機能活殺信号S1は、運転訓練装置3以外の機構から出力されてもよいし、制御ネットワーク5以外の通信機構を介して授受されてもよい。
Note that the function activation signal S <b> 1 may be output from a mechanism other than the driving
[運転員許可信号S2]
運転員許可信号S2は、プラントの運転訓練の許可操作が入力されたか否かを示す信号である。本実施形態の運転員許可信号S2は、操作表示装置1から出力され、制御ネットワーク5を介して第1および第2の信号転送部26、27に入力される。本実施形態の操作表示装置1には、運転員が運転訓練を開始および終了する際に使用するためのハードウェア型の開始および終了スイッチが設けられている。運転員許可信号S2は例えば、開始スイッチが使用されたときにハイに切り替えられ、終了スイッチが使用されたときにローに切り替えられる。なお、開始および終了スイッチは、操作表示装置1の画面表示によりソフトウェア的に実現してもよい。
[Operator permission signal S2]
The operator permission signal S2 is a signal indicating whether or not a permission operation for plant operation training has been input. The operator permission signal S <b> 2 of the present embodiment is output from the
なお、運転員許可信号S2は、操作表示装置1以外の機構から出力されてもよいし、制御ネットワーク5以外の通信機構を介して授受されてもよい。運転員許可信号S2は例えば、中央制御室110内のプラント制御システム111から出力されてもよい。
The operator permission signal S <b> 2 may be output from a mechanism other than the
[プラント事故信号S3]
プラント事故信号S3は、プラントが事故状態か否かを示す信号である。本実施形態のプラント事故信号S3は、中央制御室110内のプラント制御システム111から出力され、制御ネットワーク5を介して第1および第2の信号転送部26、27に入力される。本実施形態においては、中央制御室110から送出される原子炉緊急停止信号、工学的安全設備起動信号、および所内電源喪失信号の少なくともいずれかが成立しているときに、プラントが事故状態であると認識される。プラント事故信号S3は例えば、プラントが事故状態のときにはハイに設定され、プラントが非事故状態のときにはローに維持される。
[Plant accident signal S3]
The plant accident signal S3 is a signal indicating whether or not the plant is in an accident state. The plant accident signal S3 of the present embodiment is output from the
なお、プラント事故信号S3は、中央制御室110内のプラント制御システム111以外の機構から出力されてもよいし、制御ネットワーク5以外の通信機構を介して授受されてもよい。
The plant accident signal S3 may be output from a mechanism other than the
以下、運転訓練装置3が動作状態であることを機能活殺信号S1が示す場合、機能活殺信号S1が成立していると表現し、運転訓練装置3が動作状態でないことを機能活殺信号S1が示す場合、機能活殺信号S1が成立していないと表現する。
Hereinafter, when the function activation signal S1 indicates that the driving
同様に、許可操作が入力されたことを運転員許可信号S2が示す場合、運転員許可信号S2が成立していると表現し、許可操作が入力されていないことを運転員許可信号S2が示す場合、運転員許可信号S2が成立していないと表現する。本実施形態の運転員許可信号S2は、開始スイッチが使用されると成立となり、終了スイッチが使用されると不成立となる。 Similarly, when the operator permission signal S2 indicates that the permission operation has been input, it is expressed that the driver permission signal S2 is established, and the operator permission signal S2 indicates that the permission operation has not been input. In this case, it is expressed that the operator permission signal S2 is not established. The operator permission signal S2 of the present embodiment is established when the start switch is used, and is not established when the end switch is used.
同様に、プラントが事故状態であることをプラント事故信号S3が示す場合、プラント事故信号S3が成立していると表現し、プラントが事故状態でないことをプラント事故信号S3が示す場合、プラント事故信号S3が成立していないと表現する。 Similarly, when the plant accident signal S3 indicates that the plant is in an accident state, the plant accident signal S3 is expressed as being established, and when the plant accident signal S3 indicates that the plant is not in an accident state, the plant accident signal is displayed. It expresses that S3 is not materialized.
(1)第1信号転送部26の動作
次に、第1の信号転送部26の動作について詳細に説明する。
(1) Operation of First
第1の信号転送部26は、機能活殺信号S1、運転員許可信号S2、およびプラント事故信号S3の少なくともいずれかに応じて、制御ロジック部21からの指令信号を運転訓練装置3または現場機器122に転送する。
The first
具体的には、第1の信号転送部26は、機能活殺信号S1が成立し、運転員許可信号S2が成立し、かつプラント事故信号S3が成立していない場合には、制御ロジック部21からの指令信号を第3バッファ24を介して運転訓練装置3に転送する。その結果、制御ロジック部21からの指令信号がインタフェイス部31を介してプラントモデル部32に転送され、運転訓練が実施可能となる。この場合、第1の信号転送部26はさらに、第1バッファ22の更新を停止し、第1バッファ22から現場機器122に指令信号が出力されない状態にする。また、プラントモデル部32は、指令信号に応じたプラントの動作を模擬し、プラント状態信号と同様のプラント模擬状態信号をインタフェイス部31を介して制御装置2に転送する。プラント模擬状態信号は、第4バッファ25に格納される。
Specifically, the first
一方、第1の信号転送部26は、機能活殺信号S1が不成立、運転員許可信号S2が不成立、またはプラント事故信号S3が成立の場合には、制御ロジック部21からの指令信号を第1バッファ22を介して現場機器122に転送する。その結果、操作表示装置1からの操作指令が、実際にプラント運転に反映されることとなる。これは、緊急時プラント制御システム121の状態が、運転訓練状態から緊急運転状態等の非運転訓練状態に変化したことに相当する。
On the other hand, when the function activation signal S1 is not established, the operator permission signal S2 is not established, or the plant accident signal S3 is established, the first
(2)第2信号転送部27の動作
次に、第2の信号転送部27の動作について詳細に説明する。
(2) Operation of Second
第2の信号転送部27は、機能活殺信号S1、運転員許可信号S2、およびプラント事故信号S3の少なくともいずれかに応じて、運転訓練装置3からのプラント模擬状態信号または検出機器123からのプラント状態信号を制御ロジック部21に転送する。
The second
具体的には、第2の信号転送部27は、機能活殺信号S1が成立し、運転員許可信号S2が成立し、かつプラント事故信号S3が成立していない場合には、運転訓練装置3からのプラント模擬状態信号を第4バッファ25から制御ロジック部21に転送する。その結果、プラントモデル部32による模擬結果が制御装置2から操作表示装置1に提供され、運転訓練が実施可能となる。この場合、第2の信号転送部27はさらに、第2バッファ23の更新を停止し、検出機器123からのプラント状態信号が制御ロジック部21に転送されない状態にする。また、操作表示ロジック部12は、プラント模擬状態信号に基づいて、プラントモデル部32による模擬結果を操作表示部11に表示し、運転訓練用の情報を運転員に提供する。
Specifically, the second
一方、第2の信号転送部27は、機能活殺信号S1が不成立、運転員許可信号S2が不成立、またはプラント事故信号S3が成立の場合には、検出機器123からのプラント状態信号を第2バッファ23から制御ロジック部21に転送する。その結果、操作表示装置1に実際のプラント状態情報が提供されることとなる。これは、緊急時プラント制御システム121の状態が、運転訓練状態から緊急運転状態等の非運転訓練状態に変化したことに相当する。
On the other hand, when the function kill signal S1 is not established, the operator permission signal S2 is not established, or the plant accident signal S3 is established, the second
以上のように、本実施形態の制御装置2は、制御ロジック部21からの信号を運転訓練装置3または現場機器122に転送する第1の信号転送部26と、運転訓練装置3または検出機器123からの信号を制御ロジック部21に転送する第2の信号転送部27とを備えている。よって、本実施形態によれば、緊急時プラント制御システム121によるプラントの緊急運転機能と運転訓練機能との切り替えを行うことが可能となる。
As described above, the
また、本実施形態の運転訓練は、現場機器122と検出機器123の代わりに運転訓練装置3を用いて行われるため、実プラント運転への影響を回避しつつ運転訓練を行うことが可能となる。
Moreover, since the driving training of this embodiment is performed using the driving
また、本実施形態の第1および第2の信号転送部26、27は、機能活殺信号S1の成立、運転員許可信号S2の成立、およびプラント事故信号S3の不成立というAND条件が成立した場合に、運転訓練用に動作する。また、本実施形態の第1および第2の信号転送部26、27は、機能活殺信号S1の不成立、運転員許可信号S2の不成立、またはプラント事故信号S3の成立というOR条件が成立した場合に、緊急時用に動作する。よって、本実施形態の緊急時プラント制御システム121は、3つの信号S1、S2、S3のうちの1つのみの切り替えで運転訓練状態から緊急運転状態に移行するため、緊急時には手動または自動で迅速に運転訓練状態から緊急運転状態に移行させることができる。
In addition, the first and second
なお、本実施形態の緊急時プラント制御システム121は、複数台の操作表示装置1と複数台の制御装置2とを備えていてもよい。この場合、この緊急時プラント制御システム121の運転訓練装置3の台数は、複数台とする必要はなく、1台でもよい。
Note that the emergency
(第2実施形態)
図2は、第2実施形態の緊急時プラント制御システム121の構成を示す図である。本実施形態において、第1実施状態と同一または類似の構成には同一の符号を付し、第1実施形態の説明と重複する説明は省略する。これは、後述する第3から第6実施形態においても同様である。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the emergency
第1実施形態では、プラントの緊急運転機能と運転訓練機能との切り替えを制御装置2が行う。一方、本実施形態では、プラントの緊急運転機能と運転訓練機能との切り替えを操作表示装置1が行う。
In the first embodiment, the
よって、本実施形態の操作表示装置1は、操作表示部11、操作表示ロジック部12、第1バッファ13、および第2バッファ14に加え、第3バッファ15と、第4バッファ16と、第1の信号転送部17と、第2の信号転送部18とを備えている。本実施形態の操作表示装置1は、運転切替装置の例であり、本実施形態の操作表示ロジック部12は、プラントを運転するための処理を行う処理部の例である。
Therefore, the
さらに、本実施形態の運転訓練装置3は、インタフェイス部31、プラントモデル部32、および機能活殺検出部33に加え、制御モデル部34を備えている。制御モデル部34は、制御装置2内の制御ロジック部21の動作を模擬する。
Furthermore, the driving
本実施形態の第3バッファ15、第4バッファ16、第1の信号転送部17、第2の信号転送部18はそれぞれ、第1実施形態の第3バッファ24、第4バッファ25、第1の信号転送部26、第2の信号転送部27と同様に動作する。以下、本実施形態のこれらのブロックの動作の詳細について説明する。
The
第3バッファ15は、操作表示ロジック部12から運転訓練装置3に送信される指令信号等を格納するために使用される。第4バッファ16は、運転訓練装置3から受信したプラント模擬状態信号等を操作表示ロジック部12に提供するために使用される。
The
第1および第2の信号転送部17、18は、機能活殺信号S1と、運転員許可信号S2と、プラント事故信号S3とを受信する。本実施形態の機能活殺信号S1は、機能活殺検出部33から入力される。本実施形態の運転員許可信号S2は、操作表示装置1の内部で授受される。本実施形態のプラント事故信号S3は、中央制御室110内のプラント制御システム111から入力される。また、第1の信号転送部17は、操作表示ロジック部12から第1および第3のバッファ13、15に種々の信号を転送し、第2の信号転送部18は、第2および第4のバッファ14、16から操作表示ロジック部12に種々の信号を転送する。
The first and second
(1)第1信号転送部17の動作
次に、第1の信号転送部17の動作について詳細に説明する。
(1) Operation of First
第1の信号転送部17は、機能活殺信号S1、運転員許可信号S2、およびプラント事故信号S3の少なくともいずれかに応じて、操作表示ロジック部12からの指令信号を運転訓練装置3または制御装置2に転送する。後者の場合、操作表示ロジック部12からの指令信号は、制御装置2を介して現場機器122に転送される。
The first
具体的には、第1の信号転送部17は、機能活殺信号S1が成立し、運転員許可信号S2が成立し、かつプラント事故信号S3が成立していない場合には、操作表示ロジック部12からの指令信号を第3バッファ15を介して運転訓練装置3に転送する。その結果、操作表示ロジック部12からの指令信号がインタフェイス部31を介してプラントモデル部32および制御モデル部34に転送され、運転訓練が実施可能となる。この場合、第1の信号転送部17はさらに、第1バッファ13の更新を停止し、第1バッファ13から制御装置2に指令信号が出力されない状態にする。また、制御モデル部34は、指令信号に応じた制御ロジック部21の動作を模擬し、指令信号をプラントモデル部32に出力する。次いで、プラントモデル部32は、指令信号に応じたプラントの動作を模擬し、プラント状態信号と同様のプラント模擬状態信号を制御モデル部34に出力する。次いで、制御モデル部34は、プラント模擬状態信号をインタフェイス部31を介して操作表示装置1に転送する。プラント模擬状態信号は、第4バッファ16に格納される。
Specifically, the first
一方、第1の信号転送部17は、機能活殺信号S1が不成立、運転員許可信号S2が不成立、またはプラント事故信号S3が成立の場合には、操作表示ロジック部12からの指令信号を第1バッファ13を介して制御装置2に転送する。その結果、操作表示装置1からの操作指令が、実際にプラント運転に反映されることとなる。これは、緊急時プラント制御システム121の状態が、運転訓練状態から緊急運転状態等の非運転訓練状態に変化したことに相当する。
On the other hand, when the function activation signal S1 is not established, the operator permission signal S2 is not established, or the plant accident signal S3 is established, the first
(2)第2信号転送部18の動作
次に、第2の信号転送部18の動作について詳細に説明する。
(2) Operation of Second
第2の信号転送部18は、機能活殺信号S1、運転員許可信号S2、およびプラント事故信号S3の少なくともいずれかに応じて、運転訓練装置3からのプラント模擬状態信号または制御装置2からのプラント状態信号を操作表示ロジック部12に転送する。後者の場合、制御装置2からのプラント状態信号は、検出機器123から制御装置2を介して転送されたものである。
The second
具体的には、第2の信号転送部18は、機能活殺信号S1が成立し、運転員許可信号S2が成立し、かつプラント事故信号S3が成立していない場合には、運転訓練装置3からのプラント模擬状態信号を第4バッファ16から操作表示ロジック部12に転送する。その結果、プラントモデル部32および制御モデル部34による模擬結果が操作表示ロジック部12に提供され、運転訓練が実施可能となる。この場合、第2の信号転送部18はさらに、第2バッファ14の更新を停止し、制御装置2からのプラント状態信号が操作表示ロジック部12に転送されない状態にする。また、操作表示ロジック部12は、プラント模擬状態信号に基づいて、プラントモデル部32および制御モデル部34による模擬結果を操作表示部11に表示し、運転訓練用の情報を運転員に提供する。
Specifically, the second
一方、第2の信号転送部18は、機能活殺信号S1が不成立、運転員許可信号S2が不成立、またはプラント事故信号S3が成立の場合には、制御装置2からのプラント状態信号を第2バッファ14から操作表示ロジック部12に転送する。その結果、操作表示ロジック部12に実際のプラント状態情報が提供されることとなる。これは、緊急時プラント制御システム121の状態が、運転訓練状態から緊急運転状態等の非運転訓練状態に変化したことに相当する。
On the other hand, when the function activation signal S1 is not established, the operator permission signal S2 is not established, or the plant accident signal S3 is established, the second
以上のように、本実施形態の操作表示装置1は、操作表示ロジック部12からの信号を運転訓練装置3または制御装置2(現場機器122)に転送する第1の信号転送部17と、運転訓練装置3または制御装置2(検出機器123)からの信号を操作表示ロジック部12に転送する第2の信号転送部18とを備えている。よって、本実施形態によれば、第1実施形態と同様に、緊急時プラント制御システム121によるプラントの緊急運転機能と運転訓練機能との切り替えを行うことが可能となる。
As described above, the
また、本実施形態においては、制御装置2を使用せずに運転訓練を行うことができるため、運転訓練中に制御装置2の点検保守作業を行うことが可能となる。
Moreover, in this embodiment, since driving training can be performed without using the
(第3実施形態)
図3は、第3実施形態の緊急時プラント制御システム121の構成を示す図である。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the emergency
本実施形態の緊急時プラント制御システム121は、第1実施形態と同様の構成の操作表示装置1、制御装置2、運転訓練装置3、および制御ネットワーク5に加え、訓練ネットワーク6を備えている。本実施形態の制御ネットワーク5と訓練ネットワーク6はそれぞれ、第1および第2のネットワークの例である。
The emergency
第1実施形態の制御ネットワーク5は、プラントの緊急時および運転訓練時に信号の送受信用に使用される。一方、本実施形態の制御ネットワーク5は、プラントの緊急時のみに信号の送受信用に使用され、本実施形態の訓練ネットワーク6は、プラントの運転訓練時のみに信号の送受信用に使用される。
The
制御ネットワーク5は、操作表示装置1および制御装置2に接続されているが、運転訓練装置3には接続されていない。制御ネットワーク5は、緊急時において、操作表示装置1から制御装置2への指令信号の転送、制御装置2から操作表示装置1へのプラント状態信号の転送などに使用される。
The
訓練ネットワーク6は、操作表示装置1、制御装置2、および運転訓練装置3に接続されている。訓練ネットワーク6は、運転訓練時において、操作表示装置1から制御装置2への指令信号の転送、制御装置2から運転訓練装置3への指令信号の転送、運転訓練装置3から制御装置2へのプラント模擬状態信号の転送、制御装置2から操作表示装置1へのプラント模擬状態信号の転送などに使用される。また、訓練ネットワーク6は、機能活殺信号S1、運転員許可信号S2、およびプラント事故信号S3の授受にも使用される。
The
以上のように、本実施形態の緊急時プラント制御システム121は、制御ネットワーク5に加えて訓練ネットワーク6を備えている。よって、本実施形態によれば、緊急用の制御ネットワーク5と運転訓練用の訓練ネットワーク6との独立性を確保することが可能となる。また、本実施形態によれば、運転訓練中に制御ネットワーク5やその接続装置の点検保守作業を行うことが可能となる。
As described above, the emergency
(第4実施形態)
図4は、第4実施形態の緊急時プラント制御システム121の構成を示す図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the emergency
本実施形態の緊急時プラント制御システム121は、第2実施形態と同様の構成の操作表示装置1、制御装置2、運転訓練装置3、および制御ネットワーク5に加え、訓練ネットワーク6を備えている。本実施形態の制御ネットワーク5と訓練ネットワーク6はそれぞれ、第1および第2のネットワークの例である。
The emergency
第2実施形態の制御ネットワーク5は、プラントの緊急時および運転訓練時に信号の送受信用に使用される。一方、本実施形態の制御ネットワーク5は、プラントの緊急時のみに信号の送受信用に使用され、本実施形態の訓練ネットワーク6は、プラントの運転訓練時のみに信号の送受信用に使用される。
The
制御ネットワーク5は、操作表示装置1および制御装置2に接続されているが、運転訓練装置3には接続されていない。制御ネットワーク5は、緊急時において、操作表示装置1から制御装置2への指令信号の転送、制御装置2から操作表示装置1へのプラント状態信号の転送などに使用される。
The
訓練ネットワーク6は、操作表示装置1および運転訓練装置3に接続されているが、制御装置2には接続されていない。訓練ネットワーク6は、運転訓練時において、操作表示装置1から運転訓練装置3への指令信号の転送、運転訓練装置3から操作表示装置1へのプラント模擬状態信号の転送などに使用される。また、訓練ネットワーク6は、機能活殺信号S1およびプラント事故信号S3の授受にも使用される。
The
以上のように、本実施形態の緊急時プラント制御システム121は、制御ネットワーク5に加えて訓練ネットワーク6を備えている。よって、本実施形態によれば、緊急用の制御ネットワーク5と運転訓練用の訓練ネットワーク6との独立性を確保することが可能となる。また、本実施形態によれば、運転訓練中に制御ネットワーク5やその接続装置の点検保守作業を行うことが可能となる。
As described above, the emergency
(第5実施形態)
図5は、第5実施形態の緊急時プラント制御システム121の構成を示す図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the emergency
本実施形態の緊急時プラント制御システム121は、第3実施形態と同様の構成の操作表示装置1、制御装置2、運転訓練装置3、制御ネットワーク5、および訓練ネットワーク6に加え、ネットワーク切替装置4を備えている。
The emergency
ネットワーク切替装置4は、制御ネットワーク5と訓練ネットワーク6とに接続されており、制御ネットワーク5および訓練ネットワーク6用の電源の活殺を制御する。ネットワーク切替装置4は、切替スイッチ41と、第1の切替接点42と、第2の切替接点43と、第1の電源装置44と、第2の電源装置45とを備えている。
The
第1の電源装置44は、制御ネットワーク5に電力を供給するための装置である。第1の切替接点42は、第1の電源装置44と制御ネットワーク5との間の電源ライン上に設けられている。本実施形態では、第1の切替接点42の開閉により、第1の電源装置44から制御ネットワーク5への電力の投入と遮断とを切り替えることができる。
The first
第2の電源装置45は、訓練ネットワーク6に電力を供給するための装置である。第2の切替接点43は、第2の電源装置45と訓練ネットワーク6との間の電源ライン上に設けられている。本実施形態では、第2の切替接点43の開閉により、第2の電源装置45から訓練ネットワーク6への電力の投入と遮断とを切り替えることができる。
The second
第1および第2の切替接点42、43は、切替スイッチ41の操作により開閉させることが可能である。本実施形態のネットワーク切替装置4は、第1および第2の切替接点42、43が同時に閉状態にならないように構成されている。本実施形態の切替スイッチ41は、第1および第2の切替接点42、43の一方を閉状態に他方を開状態に設定することで、制御ネットワーク5および訓練ネットワーク6の一方への電力供給をオンに他方への電力供給をオフに切り替えることができる。
The first and
本実施形態において運転訓練を行う場合、ネットワーク切替装置4により、制御ネットワーク5への電力供給がオフに設定され、訓練ネットワーク6への電力供給がオンに設定される。その結果、制御ネットワーク5の伝送機能が停止する。そのため、運転訓練中に操作表示装置1や制御装置2から制御ネットワーク5に信号が誤出力された場合にも、制御ネットワーク5による信号伝送は実施されない。よって、本実施形態によれば、運転訓練中に制御ネットワーク5に信号が誤出力された場合にも、誤出力された信号による実プラントへの影響を防止することができる。
When driving training is performed in the present embodiment, the
なお、本実施形態の切替スイッチ41は例えば、ネットワーク切替装置4に設けられた操作部を用いて操作してもよいし、操作表示装置1などからの遠隔操作により操作してもよい。
Note that the
(第6実施形態)
図6は、第6実施形態の緊急時プラント制御システム121の構成を示す図である。
(Sixth embodiment)
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the emergency
本実施形態の緊急時プラント制御システム121は、第4実施形態と同様の構成の操作表示装置1、制御装置2、運転訓練装置3、制御ネットワーク5、および訓練ネットワーク6に加え、ネットワーク切替装置4を備えている。
The emergency
本実施形態のネットワーク切替装置4は、第5実施形態のネットワーク切替装置4と同様の構成を有している。よって、本実施形態の切替スイッチ41は、第1および第2の切替接点42、43の一方を閉状態に他方を開状態に設定することで、制御ネットワーク5および訓練ネットワーク6の一方への電力供給をオンに他方への電力供給をオフに切り替えることができる。
The
本実施形態によれば、第5実施形態と同様に、運転訓練中に制御ネットワーク5に信号が誤出力された場合にも、誤出力された信号による実プラントへの影響を防止することができる。
According to the present embodiment, similarly to the fifth embodiment, even when a signal is erroneously output to the
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置、方法、及びシステムは、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置、方法、及びシステムの形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲及びこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。 Although several embodiments have been described above, these embodiments are presented as examples only and are not intended to limit the scope of the invention. The novel apparatus, methods, and systems described herein can be implemented in a variety of other forms. Various omissions, substitutions, and changes can be made to the forms of the apparatus, method, and system described in the present specification without departing from the spirit of the invention. The appended claims and their equivalents are intended to include such forms and modifications as fall within the scope and spirit of the invention.
1:操作表示装置、2:制御装置、3:運転訓練装置、
4:ネットワーク切替装置、5:制御ネットワーク、6:訓練ネットワーク、
11:操作表示部、12:操作表示ロジック部、13:第1バッファ、
14:第2バッファ、15:第3バッファ、16:第4バッファ、
17:第1の信号転送部、18:第2の信号転送部、
21:制御ロジック部、22:第1バッファ、
23:第2バッファ、24:第3バッファ、25:第4バッファ、
26:第1の信号転送部、27:第2の信号転送部、
31:インタフェイス部、32:プラントモデル部、
33:機能活殺検出部、34:制御モデル部、
41:切替スイッチ、42:第1の切替接点、43:第2の切替接点、
44:第1の電源装置、45:第2の電源装置、100:原子炉格納容器、
110:中央制御室、111:プラント制御システム、
112:通常運転用の現場機器、113:通常運転用の検出機器、
120:緊急制御室、121:緊急時プラント制御システム、
122:緊急時用の現場機器、123:緊急時用の検出機器
1: operation display device, 2: control device, 3: driving training device,
4: network switching device, 5: control network, 6: training network,
11: Operation display unit, 12: Operation display logic unit, 13: First buffer,
14: second buffer, 15: third buffer, 16: fourth buffer,
17: 1st signal transfer part, 18: 2nd signal transfer part,
21: Control logic unit, 22: First buffer,
23: second buffer, 24: third buffer, 25: fourth buffer,
26: first signal transfer unit, 27: second signal transfer unit,
31: Interface part, 32: Plant model part,
33: Functional killing detection unit, 34: Control model unit,
41: changeover switch, 42: first changeover contact, 43: second changeover contact,
44: first power supply device, 45: second power supply device, 100: reactor containment vessel,
110: Central control room, 111: Plant control system,
112: Field equipment for normal operation, 113: Detection equipment for normal operation,
120: Emergency control room, 121: Emergency plant control system,
122: field device for emergency, 123: detection device for emergency
Claims (12)
前記プラントの運転訓練用の運転訓練装置が動作状態か否かを示す第1信号と、前記プラントの運転訓練の許可操作が入力されたか否かを示す第2信号と、前記プラントが事故状態か否かを示す第3信号とを受信する第1および第2の信号転送部とを備え、
前記第1の信号転送部は、前記第1から第3信号の少なくともいずれかに応じて、前記処理部からの信号を前記運転訓練装置または前記プラント内の機器に転送し、
前記第2の信号転送部は、前記第1から第3信号の少なくともいずれかに応じて、前記運転訓練装置または前記プラント内の機器からの信号を前記処理部に転送する、
運転切替装置。 A processing unit for performing processing for operating the plant;
A first signal indicating whether or not the operation training apparatus for operation training of the plant is in an operating state, a second signal indicating whether or not an operation for permitting operation training of the plant is input, and whether the plant is in an accident state First and second signal transfer units for receiving a third signal indicating whether or not,
The first signal transfer unit transfers a signal from the processing unit to the operation training apparatus or the equipment in the plant according to at least one of the first to third signals,
The second signal transfer unit transfers a signal from the operation training apparatus or the equipment in the plant to the processing unit according to at least one of the first to third signals.
Operation switching device.
前記運転訓練装置が動作状態であること、前記許可操作が入力されたこと、および前記プラントが事故状態でないことを前記第1、第2、および第3信号が示す場合に、前記処理部からの信号を前記運転訓練装置に転送し、
前記運転訓練装置が動作状態でないこと、前記許可操作が入力されていないこと、または前記プラントが事故状態であることを前記第1、第2、または第3信号が示す場合に、前記処理部からの信号を前記プラント内の機器に転送する、
請求項1に記載の運転切替装置。 The first signal transfer unit includes:
When the first, second, and third signals indicate that the driving training device is in an operating state, the permission operation is input, and the plant is not in an accident state, Transfer signals to the driving training device;
When the first, second, or third signal indicates that the operation training apparatus is not in an operating state, the permission operation is not input, or the plant is in an accident state, from the processing unit The signal to the equipment in the plant,
The operation switching device according to claim 1.
前記運転訓練装置が動作状態であること、前記許可操作が入力されたこと、および前記プラントが事故状態でないことを前記第1、第2、および第3信号が示す場合に、前記運転訓練装置からの信号を前記処理部に転送し、
前記運転訓練装置が動作状態でないこと、前記許可操作が入力されていないこと、または前記プラントが事故状態であることを前記第1、第2、または第3信号が示す場合に、前記プラント内の機器からの信号を前記処理部に転送する、
請求項1または2に記載の運転切替装置。 The second signal transfer unit includes:
When the first, second, and third signals indicate that the operation training apparatus is in an operating state, the permission operation is input, and the plant is not in an accident state, from the operation training apparatus Is transferred to the processing unit,
When the first, second, or third signal indicates that the operation training apparatus is not in an operating state, the permission operation is not input, or the plant is in an accident state, Transfer the signal from the device to the processing unit;
The operation switching device according to claim 1 or 2.
前記プラント内の機器から前記処理部に転送される信号を格納する第2バッファと、
前記処理部から前記運転訓練装置に転送される信号を格納する第3バッファと、
前記運転訓練装置から前記処理部に転送される信号を格納する第4バッファと、
を備える請求項1から5のいずれか1項に記載の運転切替装置。 A first buffer for storing a signal transferred from the processing unit to the equipment in the plant;
A second buffer for storing a signal transferred from the equipment in the plant to the processing unit;
A third buffer for storing a signal transferred from the processing unit to the driving training device;
A fourth buffer for storing a signal transferred from the driving training device to the processing unit;
The operation switching device according to claim 1, comprising:
前記第1から第3信号の少なくともいずれかに応じて、前記プラントを運転するための処理を行う処理部からの信号を前記運転訓練装置または前記プラント内の機器に転送し、
前記第1から第3信号の少なくともいずれかに応じて、前記運転訓練装置または前記プラント内の機器からの信号を前記処理部に転送する、
ことを含む運転切替方法。 A first signal indicating whether or not an operation training apparatus for plant operation training is in an operating state, a second signal indicating whether or not a permission operation for the plant operation training is input, and whether or not the plant is in an accident state And a third signal indicating
In response to at least one of the first to third signals, a signal from a processing unit that performs processing for operating the plant is transferred to the operation training apparatus or the equipment in the plant,
In response to at least one of the first to third signals, a signal from the operation training apparatus or the equipment in the plant is transferred to the processing unit.
Operation switching method.
前記制御装置用の端末として機能する操作表示装置と、
前記プラントの運転訓練用の運転訓練装置とを備え、
前記制御装置または前記操作表示装置は、
前記プラントを運転するための処理を行う処理部と、
前記運転訓練装置が動作状態か否かを示す第1信号と、前記プラントの運転訓練の許可操作が入力されたか否かを示す第2信号と、前記プラントが事故状態か否かを示す第3信号とを受信する第1および第2の信号転送部とを備え、
前記第1の信号転送部は、前記第1から第3信号の少なくともいずれかに応じて、前記処理部からの信号を前記運転訓練装置または前記プラント内の機器に転送し、
前記第2の信号転送部は、前記第1から第3信号の少なくともいずれかに応じて、前記運転訓練装置または前記プラント内の機器からの信号を前記処理部に転送する、
緊急時プラント制御システム。 A control device for controlling the plant;
An operation display device functioning as a terminal for the control device;
An operation training device for operation training of the plant,
The control device or the operation display device is
A processing unit for performing processing for operating the plant;
A first signal indicating whether or not the operation training apparatus is in an operating state, a second signal indicating whether or not a permission operation for operation training of the plant is input, and a third signal indicating whether or not the plant is in an accident state And first and second signal transfer units for receiving signals,
The first signal transfer unit transfers a signal from the processing unit to the operation training apparatus or the equipment in the plant according to at least one of the first to third signals,
The second signal transfer unit transfers a signal from the operation training apparatus or the equipment in the plant to the processing unit according to at least one of the first to third signals.
Emergency plant control system.
前記プラントの運転訓練時に信号の送受信用に使用するための第2のネットワークと、
を備える請求項10に記載の緊急時プラント制御システム。 A first network for use in transmitting and receiving signals in an emergency of the plant;
A second network for use in transmitting and receiving signals during operation training of the plant;
An emergency plant control system according to claim 10.
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