JP2018147222A - Monitoring controller for plant apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、原子力発電等におけるプラント機器の監視制御装置に関するもので、特に監視制御装置の相互バックアップを行う冗長システムに係るものである。 The present invention relates to a monitoring control device for plant equipment in nuclear power generation or the like, and particularly relates to a redundant system that performs mutual backup of the monitoring control device.
従来、例えば原子力発電プラントにおいて、検出器および操作器などの情報からプラントの制御を行うディジタル式制御システムであって、CPU(Central Processing Unit)カードおよびIO(Input Output)マスタカードを含む演算部と、IOマスタカードに接続された入出力部とを備えた制御装置を複数個配置したものにおいて、複数個の制御装置の入出力部の数だけIOマスタカードを演算部の各々に配置し、該演算部が各制御装置の入出力部の全てをアクセスする冗長機能を備えた技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a nuclear power plant, for example, a digital control system that controls a plant from information such as detectors and operating devices, including a CPU (Central Processing Unit) card and an IO (Input Output) master card; , In which a plurality of control devices including input / output units connected to the IO master card are arranged, IO master cards are arranged in each of the arithmetic units by the number of input / output units of the plurality of control devices, A technique is disclosed in which a calculation unit has a redundant function for accessing all of the input / output units of each control device (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、原子力発電プラントのより安定した運転制御方式の採用により、制御対象機器の増加傾向に伴い、上記特許文献1に開示された技術を適用しようとすると、入出力部の数に応じてIOマスタカードが配置された構成、つまり全ての制御装置を二重化する必要があるので、制御装置の大型化、複雑化およびコスト高となるという問題点がある。
However, with the adoption of a more stable operation control system for nuclear power plants, with the increasing trend of devices to be controlled, if the technique disclosed in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、各機器IO部を相互にバックアップ可能とする待機系IO部を備えた構成を採用することで冗長機器数を削減した小型化、低コスト化したプラント機器の監視制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and reduces the number of redundant devices by adopting a configuration including a standby IO unit that can back up each device IO unit mutually. It is an object of the present invention to provide a monitoring and control device for plant equipment that is reduced in size and cost.
この発明のプラント機器の監視制御装置は、プラント機器の監視制御装置であって、
中央監視制御部につながる主IO部には、待機系IO部と複数の機器IO部と、
前記複数の機器IO部に共通して接続された共通切替スイッチ部を介して複数のプラント機器が設けられ、前記複数の機器IO部はそれぞれに対応した前記プラント機器を監視制御し、
前記主IO部が出力するポーリングを、順番に実施するためのポーリング信号を入力する前記機器IO部は、前記プラント機器の運転データを演算した応答データを前記主IO部に出力し、
前記主IO部は、前記応答データが正常であると判定した場合、次の順番の機器IO部に応答データの提出を要求するとともに、前記応答データが異常であると判定した場合、または前記機器IO部の自己診断による異常発生信号を入力した場合に、切替信号を前記待機系IO部に出力して前記異常発生に該当する機器IO部を前記待機系IO部に切り替え、
前記待機系IO部によって、前記異常発生の前記機器IO部に対応する前記プラント機器を監視制御するものである。
The plant equipment monitoring control device of the present invention is a plant equipment monitoring control device,
The main IO unit connected to the central monitoring control unit includes a standby system IO unit and a plurality of device IO units,
A plurality of plant devices are provided via a common changeover switch unit commonly connected to the plurality of device IO units, and the plurality of device IO units monitor and control the corresponding plant devices,
The device IO unit that inputs a polling signal for sequentially performing polling output by the main IO unit outputs response data obtained by calculating operation data of the plant device to the main IO unit,
When the main IO unit determines that the response data is normal, the main IO unit requests the next order device IO unit to submit response data, and determines that the response data is abnormal, or the device When an abnormality occurrence signal due to self-diagnosis of the IO unit is input, a switching signal is output to the standby system IO unit to switch the device IO unit corresponding to the abnormality occurrence to the standby system IO unit,
The standby system IO section monitors and controls the plant equipment corresponding to the equipment IO section in which the abnormality has occurred.
この発明に係るプラント機器の監視制御装置は、上記のような構成を採用しているので、冗長機器数が削減された小型化かつ低コスト化した装置となり、かつメンテナンスも簡素化されるという効果がある。 Since the monitoring and control apparatus for plant equipment according to the present invention adopts the above-described configuration, the apparatus is reduced in size and cost with reduced number of redundant equipment, and the maintenance is simplified. There is.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図に基づいて説明する。図1は例えば原子力発電プラントにおけるプラント機器の監視制御装置100を示すブロック図である。
図1において、中央監視制御部1には主IO部2が接続されているとともに、この主IO部2からバス配線50を介して、1台の待機系IO部3と、複数台の機器IO部である第一機器IO部4、第二機器IO部4A、第三機器IO部4B〜第N機器IO部4Nが接続されている。
また、上記待機系IO部3および第一機器IO部4〜第N機器IO部4Nが、共通して接続される共通切替スイッチ部5が設けられているとともに、この共通切替スイッチ部5を介してプラント機器に相当する第一機器6、第二機器7、第三機器8〜第N機器9が接続されている。
In FIG. 1, a
The standby
主IO部2には、ロジック・演算部21、指令部22、異常判定部23、記憶部24、切替部25が設けられている。待機系IO部3には、演算部31、異常検出部32、第一機器6〜第N機器9との入出力部33が設けられている。図1に示すように第一機器IO部4〜第N機器IO部4Nは同一の構成要素を備えており、その構成を複数の機器IO部を代表して第一機器IO部4で説明する。
第一機器IO部4は、演算部41、異常検出部42、入出力部43が設けられているとともに、共通切替スイッチ部5を介して第一機器6の称呼名である例えば”センサ”に接続されている。尚、第二機器IO部4Aは第二機器7の称呼名である例えば”スイッチ”に、第三機器IO部4Bは第三機器8の称呼名である例えばバルブに、第N機器IO部4Nは第N機器の称呼名である”N”に接続されている。
The
The first device IO unit 4 is provided with a calculation unit 41, an abnormality detection unit 42, and an input / output unit 43. It is connected. The second device IO unit 4A is, for example, a “switch” that is the name of the
次に、監視制御装置100の上記各構成部材が正常に動作時の状態を説明する。尚、以下の複数の機器IO部の動作は第一機器IO部4で代表して説明する。
主IO部2は、中央監視制御部1からの制御指令信号を入力する。ロジック・演算部21は所定のロジックに基づき第一機器IO部4に上記指令を共通切替スイッチ部5を介して第一機器6に出力する。上記指令に基づく第一機器6の運転データは、第一機器IO部4で読み込まれ、演算部41は演算(例えば、A/D(Analog−to−digital)変換)した結果を主IO部2に出力する。主IO部2のロジック・演算部21で必要な演算処理後のデータは、中央監視制御部1に送信後、表示される。
Next, the state at the time of the normal operation of each component of the
The
次に、主IO部2とそれにつながる複数の機器IO部との通信において、主IO部2から複数の機器IO部に対して、規則的にデータの送信要求を確認するいわゆるポーリング時の動作に関し、図2、図3に示すフローチャートに基づき説明する。ここでも複数の機器IO部4〜4Nを第一機器IO部4が代表してその動作説明を行うものであり、また、STとはステップの略である。尚、以下に説明する第一機器IO部4のST12〜ST19の処理は、引き続き順に第二機器IO部4A〜第N機器IO部4Nにおいても同様に実行され、第N機器IO部4Nによる処理後は第一機器IO部4に戻り、繰り返し処理されるものである。
ST11.主IO部2の記憶部24に記憶されているポーリング順に従い、指令部22は第一機器IO部4〜第N機器IO部4Nに、非同期のポーリング信号を出力する。
ST12.ポーリング順番の1番目に該当する第一機器IO部4は、入出力部43を介しポーリング信号を入力すると、以下のST13、またはST15の動作を行う。
ST13.第一機器IO部4は接続された第一機器6の出力する運転データを入力し、演算部41で演算、所定の応答データを作成して主IO部2に出力する。
ST14.主IO部2の異常判定部23はST13で出力された応答データの健全性をチェックし、正常と判定した場合、上記ST12に戻り、次のポーリング順序の2番目に該当する第二機器IO部4AがST13の動作を行い、主IO部2は応答データの健全性のチェックを行い、正常と判定した場合は上記動作を記憶部24に記憶されたポーリング順序に従って、第N機器IO部4Nに到るまで継続する。また、異常と判定した場合は、ST16に進む。
ST15.第一機器IO部4の異常検出部42は、自己診断によって自装置系(第一機器IO部4〜共通切替スイッチ部5〜第一機器6)に異常発生を検出した場合、異常検出信号を主IO部2に出力する。
ST16.上記ST14での異常と判定された場合、または上記ST15の異常検出信号を入力する主IO部2の異常判定部23は、異常発生と判定する。
ST17.ST16の結果から主IO部2の切替部25は、第一機器IO部4から待機系IO部3に切り替える切替信号を指令部22を介し出力するとともに、前記主IO部2の記憶部24に前記待機系IO部3に切り替わったことおよびプラント機器の故障等の履歴を含むプラント機器名を格納する。
ST18.上記ST17の切替信号を入力する待機系IO部3は、第一機器6の監視制御を行う。
ST19.主IO部2はST17による切替結果、および異常検出信号を、中央監視制御部1に出力するとともに、中央監視制御部1は、異常発生の表示を行うとともに、記憶部24に切替結果が格納される。
Next, in communication between the
ST11. In accordance with the polling order stored in the
ST12. When the first device IO unit 4 corresponding to the first in the polling order receives a polling signal via the input / output unit 43, the first device IO unit 4 performs the following operation of ST13 or ST15.
ST13. The first device IO unit 4 receives operation data output from the connected
ST14. The
ST15. When the abnormality detection unit 42 of the first device IO unit 4 detects an abnormality in its own device system (first device IO unit 4 to common
ST16. When it is determined in ST14 that an abnormality has occurred, or the
ST17. From the result of ST16, the
ST18. The
ST19. The
尚、上記ST17において主IO部2の指令部22は、切替信号を第一機器IO部4から待機系IO部3に切り替えるよう出力することを示したが、これに代替して、切替信号を共通切替スイッチ部5に出力して、異常発生した第一機器IO部4から待機系IO部3に切り替えてもよい。
In ST17, the
以上のように、この実施の形態1によるプラント機器の監視制御装置100は、複数の機器IO部4〜4Nに共通切替スイッチ部5を介して接続される第一機器6〜第N機器9に対して、1台の待機系IO部3が設けられた、すなわち冗長機器数を1台とした構成を採用しているので、小型化され、低コスト化したプラント機器の監視制御装置100となる。また、主IO部2の記憶部24は待機系IO部3に切り替えられたことおよびプラント機器名を記憶するので、メンテナンス時等に中央監視制御部1にて確認することなく現場サイトに近い主IO部2にて切替の現象と機器名とを確認できるという効果もある。尚、この実施の形態1では共通切替スイッチ部5を図1に示すように一体的構成のものとしているか、この構造に限らず、数個に分割した共通切替スイッチ部5としてもよい。
As described above, the plant device
尚、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 In the present invention, the embodiments can be appropriately modified and omitted within the scope of the invention.
2 主IO部、3 待機系IO部、4 第一機器IO部、4A 第二機器IO部、
4B 第三機器IO部、4N 第N機器IO部、5 共通切替スイッチ部、
6 第一機器、7 第二機器、8 第三機器、9 第N機器、21 ロジック・演算部、23 異常判定部、24 記憶部、25 切替部、41 演算部、42 異常検出部、
100 プラント機器の監視制御装置。
2 main IO unit, 3 standby system IO unit, 4 first device IO unit, 4A second device IO unit,
4B 3rd apparatus IO part, 4N N apparatus IO part, 5 common changeover switch part,
6 First device, 7 Second device, 8 Third device, 9 N device, 21 Logic / calculation unit, 23 Abnormality determination unit, 24 Storage unit, 25 Switching unit, 41 Calculation unit, 42 Abnormality detection unit,
100 Monitoring and control device for plant equipment.
Claims (4)
中央監視制御部につながる主IO部には、待機系IO部と複数の機器IO部と、
前記複数の機器IO部に共通して接続された共通切替スイッチ部を介して複数のプラント機器が設けられ、前記複数の機器IO部はそれぞれに対応した前記プラント機器を監視制御し、
前記主IO部が出力するポーリングを、順番に実施するためのポーリング信号を入力する前記機器IO部は、前記プラント機器の運転データを演算した応答データを前記主IO部に出力し、
前記主IO部は、前記応答データが正常であると判定した場合、次の順番の機器IO部に応答データの提出を要求するとともに、前記応答データが異常であると判定した場合、または前記機器IO部の自己診断による異常発生信号を入力した場合に、切替信号を前記待機系IO部に出力して前記異常発生に該当する機器IO部を前記待機系IO部に切り替え、
前記待機系IO部によって、前記異常発生の前記機器IO部に対応する前記プラント機器を監視制御するプラント機器の監視制御装置。 A monitoring control device for plant equipment,
The main IO unit connected to the central monitoring control unit includes a standby system IO unit and a plurality of device IO units,
A plurality of plant devices are provided via a common changeover switch unit commonly connected to the plurality of device IO units, and the plurality of device IO units monitor and control the corresponding plant devices,
The device IO unit that inputs a polling signal for sequentially performing polling output by the main IO unit outputs response data obtained by calculating operation data of the plant device to the main IO unit,
When the main IO unit determines that the response data is normal, the main IO unit requests the next order device IO unit to submit response data, and determines that the response data is abnormal, or the device When an abnormality occurrence signal due to self-diagnosis of the IO unit is input, a switching signal is output to the standby system IO unit to switch the device IO unit corresponding to the abnormality occurrence to the standby system IO unit,
A monitoring control device for plant equipment, wherein the standby system IO section monitors and controls the plant equipment corresponding to the equipment IO section in which the abnormality has occurred.
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---|---|---|---|---|
JP2021180958A (en) * | 2019-03-27 | 2021-11-25 | 株式会社大一商会 | Game machine |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6011901A (en) * | 1983-06-30 | 1985-01-22 | Toshiba Corp | Back-up device of decentralized controller |
JP2013258564A (en) * | 2012-06-13 | 2013-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | Data polling method and digital instrumentation control system of nuclear power plant using that method |
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2017
- 2017-03-06 JP JP2017041678A patent/JP2018147222A/en active Pending
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