JP2019160160A - プラント制御装置用試験装置、プラント制御装置用試験装置運用システム、およびプラント制御装置試験手順書自動生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラント制御装置の試験に関して、人間系の作業を低減する。【解決手段】実施形態によれば、プラント制御装置用試験装置１００は、入力指令条件を生成する入力指令条件設定部３０と、入力指令条件を格納する入力指令条件収納部３０と、機能検証の対象となる演算ロジックを格納し入力指令条件収納部３０に収納された入力指令条件を入力として受け入れて演算ロジックによる演算を行う演算部４０と、演算部４０の演算結果である出力指令条件を格納する出力指令条件収納部５１と、入力指令条件収納部３０に収納された入力指令条件と出力指令条件収納部５１に収納された出力指令条件との組合せに基づいて試験手順書データを生成する試験手順書自動生成部６０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、プラント制御装置用試験装置、プラント制御装置用試験装置運用システム、およびプラント制御装置試験手順書自動生成方法に関する。

従来、原子力発電所のプラント制御装置の制御回路の機能検証を実施する場合には、試験の実施までに多くのステップを経ていた。すなわち、まず、回路機能を表わす機能ブロック図（インターロックブロック線図）に基づき、入力信号である操作指令信号、操作指令信号の成立を許可する操作許可信号、および、人間系の操作を介さずに自動的にポンプや弁等の駆動端に起動／停止指令や開閉指令を出力する自動駆動指令信号の各信号状態を演算する。次に、その演算結果により各駆動端への出力信号の成立状態を手順書作成者が考え、それを試験手順の入力信号条件や判定値に展開する。さらに制御盤のハードワイヤー接続を表わす展開接続図等により、操作機器／条件信号／駆動端の名称／端子台番号等を反映する。このようにして、試験員が実機にて試験可能な試験手順書を作成していた。また、この手順書に従って、試験を実施していた。

特開２０１７−１０２７８１号公報

前述した試験手順書の作成作業は、各入力信号と出力信号の組み合わせを人間系で摘出するため、手順書の作成作業に時間を要するとともに、見落とし等のヒューマンエラーによる誤った条件設定や誤った判定を生ずるリスクがあった。

一方、プラント制御装置の動作が正常であるか否かを自動判定するプラント制御装置用試験装置も提案されている。すなわち、まず、機能検証のための試験対象であるプラント制御装置に対し、監視操作模擬盤とプラントの挙動を模擬するシミュレータを組み合わせた体系を設定する。次に、あらかじめデータベース化された試験手順に従い、監視操作模擬盤またはシミュレータへ模擬入力を入力する。プラント制御装置の制御演算部を介し、再度、前記監視操作模擬盤またはシミュレータへ出力される信号を確認する。入力される模擬信号とこの出力される信号の組み合わせに基づいて、プラント制御装置の動作が正常であるか否かを自動判定する方法である。

しかしながら、試験手順のデータベース化の方法については、これまで、具体的に示されているものがなかった。

また、ディジタル化されている制御装置では、前述の例のように自動試験装置の導入が行われているが、たとえば、原子力発電所の重大事故発生時にもプラント制御を継続させる機能を有する制御盤においては、機器の信頼性の確保の観点から、その制御機能をハード機器であるリレー回路により構築している制御盤が主である。このような場合には、試験手順書作成だけでなく、試験の実施についても人間系で行うことになるため、試験作業にも時間を要していた。

そこで、本発明の実施形態は、プラント制御装置の試験に関して、人間系の作業を低減することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本実施形態に係るプラント制御装置用試験装置は、入力指令条件を生成する入力指令条件設定部と、前記入力指令条件を格納する入力指令条件収納部と、機能検証の対象となる演算ロジックを格納し、前記入力指令条件収納部に収納された前記入力指令条件を入力として受け入れて、前記演算ロジックによる演算を行う演算部と、前記演算部の演算結果である出力指令条件を格納する出力指令条件収納部と、前記入力指令条件収納部に収納された前記入力指令条件と前記出力指令条件収納部に収納された前記出力指令条件との組合せに基づいて試験手順書データを生成する試験手順書自動生成部と、を備えることを特徴とする。

また、本実施形態は、被制御側制御盤と前記被制御側制御盤を制御する制御側制御盤とが設けられた体系において、前記制御側制御盤に代わって前記被制御側制御盤を制御するプラント制御装置用試験装置運用システムであって、前記制御側制御盤と並列に配され、フィードバック信号としての入力を受け入れる信号入力部と、前記出力指令条件収納部に収納された出力指令条件を出力する信号出力部と、をさらに有する請求項１または請求項２に記載のプラント制御装置用試験装置と、前記制御側制御盤が前記被制御側制御盤を制御する状態と、前記プラント制御装置用試験装置が前記被制御側制御盤を制御する状態とを切り替える入出力信号切り替え装置と、を具備することを特徴とする。

また、本実施形態は、被制御側制御盤と前記被制御側制御盤を制御する制御側制御盤とが設けられた体系において、前記制御側制御盤に代わって前記被制御側制御盤を制御するプラント制御装置用試験装置運用システムであって、前記制御側制御盤と並列に配され、フィードバック信号としての入力を受け入れる信号入力部と、前記制御側制御盤からの指令信号を受け入れる信号受信部と、前記信号受信部で受け入れた指令信号と、前記出力指令条件に収納された出力指令条件とを比較照合し一致しているか否かを判定する試験結果判定部とをさらに有する請求項１または請求項２に記載のプラント制御装置用試験装置と、前記信号入力部が前記フィードバック信号を受け入れ、かつ前記信号受信部が前記指令信号を受け入れる状態と、いずれも受け入れない状態とを切り替える入出力信号分配装置と、を具備することを特徴とする。

また、本実施形態に係るプラント制御装置試験手順書自動生成方法は、入力指令条件収納部が、入力指令条件を収納する入力指令条件データ収納ステップと、演算結果記録部が、前記入力指令条件データ収納ステップで収納された前記入力指令条件を読み出し、記憶する入力指令条件記録ステップと、演算部が、前記入力指令条件データ収納ステップで収納された入力指令条件に基づき出力指令条件を演算する演算ステップと、出力指令条件収納部が、前記演算ステップにより演算された出力指令条件を収納する出力指令条件収納ステップと、前記出力指令条件収納ステップで収納された出力指令条件を読み出し、記憶する出力指令条件記録ステップと、試験手順書データ生成部が、前記入力指令条件記録ステップで記憶された前記入力指令条件と、前記出力指令条件記録ステップで記憶された前記出力指令条件とに基づいて、試験手順書データを作成する試験手順書生成ステップと、を有すること特徴とする。

本発明の実施形態によれば、プラント制御装置の試験に関して、人間系の作業を低減することができる。

第１の実施形態に係るプラント制御装置用試験装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るプラント制御装置用試験装置の入力部を説明する部分的なインターロックブロック線図である。 第１の実施形態に係るプラント制御装置用試験装置の入力指令条件収納部に収納されるデータの構成を示す入力指令条件表である。 第１の実施形態に係るプラント制御装置用試験装置の出力指令条件収納部に収納されるデータの構成を示す出力指令条件表である。 第１の実施形態に係るプラント制御装置用試験装置の信号・機器情報データベースに収納されるデータの構成を示す信号・機器情報データ表である。 第１の実施形態に係るプラント制御装置試験手順書自動生成方法の手順を示すフロー図である。 第２の実施形態に係るプラント制御装置用試験装置を制御盤の試験に用いた場合の構成を示すブロック図である。 第３の実施形態に係るプラント制御装置用試験装置運用システムの構成を示すブロック図である。 第４の実施形態に係るプラント制御装置用試験装置運用システムの構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るプラント制御装置用試験装置、プラント制御装置用試験装置運用システム、およびプラント制御装置試験手順書自動生成方法について説明する。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、重畳する説明は省略する。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係るプラント制御装置用試験装置の構成を示すブロック図である。

プラント制御装置用試験装置１００は、信号入力部１０、入力指令条件設定部２０、入力指令条件収納部３０、演算部４０、出力指令条件収納部５１、信号出力部５２、および試験手順書自動生成部６０を有する。

以下に説明するように、プラント制御装置用試験装置１００は、試験対象となるプラント制御装置の機能を模擬し、プラント制御装置の制御対象となる機器、制御器、あるいはプラントのシミュレータ等（以下、外部装置・システム）からのフィードバック信号や外部入力を受け入れ、かつ、これらの外部装置・システムへの指令を出力することが可能に構成されている。また、プラント制御装置用試験装置１００は、内部の演算結果に基づいて、試験手順書を自動的に生成することが可能に構成されている。

信号入力部１０は、操作指令収納部１１、自動指令信号収納部１２、成立条件収納部１３、および状態信号入力部１４を有する。

このうち、状態信号入力部１４は、プラント制御装置用試験装置１００からの出力を受けた外部装置・システムからのフィードバック信号である状態信号を受け入れる機能を有する。

一方、操作指令収納部１１、自動指令信号収納部１２、および成立条件収納部１３は、外部からの指令、あるいは状態信号を受け入れる部分である。

図２は、入力部を説明する部分的なインターロックブロック線図であり、入力指令信号の生成に係る典型的なロジックを示している。入力指令信号は、演算部４０への入力となる信号である。

通常、操作指令信号または自動指令信号が外部から入力され、かつ、プラントにおけるインターロックを含めてプラントの状態が成立条件を満たしているという成立条件信号が入力された場合に、それぞれの入力指令信号が生成される。なお、図２は、入力部を説明するために、信号入力部１０と演算部４０との関係のみを示している。すなわち、図２では図示を省略しているが、後述するように、信号入力部１０と演算部４０の間に介在する入力指令条件設定部２０が、どの入力指令信号を出力するかについて調整する。

操作指令信号とは、運転員、操作員が、たとえば盤面での操作スイッチを操作することにより生じた信号である。たとえば、対象とする機器がポンプの場合でポンプの操作スイッチが切り替えスイッチである場合、切り替えスイッチが、ポンプ起動側であるのか、ポンプ停止側であるのかといったポンプの運転操作指示に係る信号である。操作指令収納部１１は、この操作指令信号を受け入れて収納する。

自動指令信号とは、たとえば、プラント制御装置の上位のプラント全体を統括する制御用計算機から出力される指令信号である。あるいは、他のプラント制御装置から自動的に出力される要求信号である。自動指令信号収納部１２は、この自動指令信号を受け入れて収納する。

成立条件信号は、たとえば、機器の起動条件が成立していること、あるいは、成立条件に係る各信号に基づくロジックが成立していることを意味する信号である。機器の起動条件は、たとえば、対象とする機器がポンプの場合、そのポンプの軸受温度が正常であること、そのポンプの電源電圧が正常であること、あるいは締め切り起動が必要な場合に出口弁が閉状態であること、などのポンプ起動に必要な条件である。

成立条件収納部１３は、この成立条件信号を受け入れて収納する。なお、成立条件収納部１３がこの成立条件ロジックを収納し、成立条件に係る個別の信号を個々に受け入れることでもよい。

操作指令収納部１１、自動指令信号収納部１２、および成立条件収納部１３のそれぞれからの出力は、入力指令条件を構成し、これらは、入力指令条件収納部３０に入力される。

入力指令条件設定部２０は、入力指令条件収納部３０に入力される入力指令条件を編集する機能を有する。入力指令条件設定部２０は、入力指令条件グループ設定部２１、入力指令条件組合せ抽出部２２、および入力指令条件除外部２３を有する。

入力指令条件グループ設定部２１は、操作指令信号、自動指令信号、および成立条件信号のそれぞれに関するグループを設定しその結果を収納する。たとえば、動作条件が異なり、同時に動作指令がなされることがない２種類の非常用の冷却系統Ａと非常用の冷却系統Ｂとがある場合、これらは、別のグループに区分する。

入力指令条件組合せ抽出部２２は、操作指令信号、自動指令信号、および成立条件信号の全ての組合せを摘出する。この際、グループがある場合は、グループ内で、全組合せを摘出する。すなわち、非常用の冷却系統Ａの場合は、その系統に属するポンプ、弁、対応する電源系等について摘出する。

入力指令条件除外部２３は、操作指令信号、自動指令信号、および成立条件信号の組合せのうち、入力指令条件として無意味な組み合わせを除外する。無意味な組み合わせとしては、たとえば、非常用の冷却系統Ａと非常用の冷却系統Ｂのそれぞれに属する機器などに関する信号のように、互いに同時に発生しない組合せを除外する。あるいは、ポンプ起動側の信号とポンプ停止側の信号のように、互いに矛盾する信号の組合せを除外する。

入力指令条件収納部３０はメモリーであり、以上のように、入力指令条件設定部２０の入力指令条件グループ設定部２１、入力指令条件組合せ抽出部２２、および入力指令条件除外部２３により編集された入力指令条件を格納する。

図３は、入力指令条件収納部に収納されるデータの構成を示す入力指令条件表である。

入力指令条件表３０ａは、２次元的な配列である。各行は、入力指令条件の組合せ番号を示す。組合せは、入力指令条件グループ設定部２１によりグループ設定された後の全組合せである。それぞれの組合せ番号について、入力指令条件に関する列、および条件設定に関する列が配列されている。

入力指令条件に関する列は、操作指令Ｘａ、自動指令Ｘｂ、および成立条件Ｘｃの列からなる。操作指令Ｘａ、自動指令Ｘｂの欄の１はそれぞれの指令が有りの場合を意味し、０はそれぞれの指令が無しの場合を意味する。また、成立条件Ｘｃの欄の１は条件が成立している場合を意味し、０は条件が成立しない場合を意味する。

条件設定の列は、グループの列と除外の列からなる。グループの列は、たとえば第１のグループ区分に関するグループ１Ａとグループ１Ｂ、第２のグループ区分に関するグループ２Ａとグループ２Ｂのようにグループ区分を示す。また、除外の列は、入力指令条件除外部２３により除外されたか否か、すなわち、１の場合は当該組合せ番号が除外されたことを示す。

演算部４０は、図２に示したようなＡＮＤ／ＯＲ／ＮＯＴ等の論理を組合せた演算ロジックおよびその他の加減乗除、積分などの演算機能を格納している。演算ロジックおよびその他の演算機能は、機能検証の対象とする制御装置の演算部を模擬したものである。演算部４０は、入力指令条件収納部３０に収納されている入力指令条件データのそれぞれの組合せ番号の入力指令条件と、信号入力部１０の状態信号入力部１４が受け入れたプラントあるいはプラントシミュレータからのフィードバック信号とを入力として受け入れて、演算ロジックに基づいて演算を行い、その結果を出力指令条件として出力する。

出力指令条件収納部５１は、メモリーであり、演算部４０から出力された出力指令条件を入力として受け入れて、出力指令条件表５１ａとして格納する。

図４は、出力指令条件収納部に収納されるデータの構成を示す出力指令条件表である。

出力指令条件表５１ａは、２次元的な配列である。各行は、出力指令条件の組合せ番号を示すが、入力指令条件表３０ａで除外とされた組合せは除外されている。

それぞれの組合せ番号について、入力指令条件に関する列、および入力指令条件に関する列が配列されている。入力指令条件に関する列は、入力指令条件表と同様である。出力指令条件に関する列は、出力先の機器に応じた項目の列で構成される。出力指令条件の項目としては、たとえば、図４に例示するように、駆動端１への出力指令Ｙｅ、駆動端２への出力指令Ｙｆ、および駆動端３への出力指令Ｙｇなどの項目を有する。１は出力指令が有り、０は出力指令が無しの条件を示す。

信号出力部５２は、出力指令条件収納部５１に出力指令条件表５１ａの形態で収納されている出力指令条件を、順次、外部装置・システムに出力可能である。

試験手順書自動生成部６０は、プラント制御装置用試験装置１００における処理の流れによる結果に基づいて、試験手順書を自動的に生成する。試験手順書自動生成部６０は、演算結果記録部６１、信号・機器情報データベース６２、試験手順書様式収納部６３、試験手順書データ生成部６４、および試験手順書出力部６５を有する。

演算結果記録部６１は、入力指令条件収納部３０に収納されている入力指令条件表３０ａおよび出力指令条件収納部５１に収納されている出力指令条件表５１ａを読み出して、入力指令条件表３０ａに記載された入力指令条件に関する情報と、これに対応した出力指令条件表５１ａに記載された出力指令条件に関する情報を収納する。

信号・機器情報データベース６２は、入力指令条件表３０ａ、出力指令条件表５１ａに収納された各データの意味付け、ハード上の裏付けのための情報である信号・機器情報データ表６２ａを格納する。

図５は、信号・機器情報データベースに収納されるデータの構成を示す信号・機器情報データ表である。信号・機器情報データ表６２ａは、２次元の表形式のデータであり、信号ＩＤと、それに関する属性情報がまとめられている。各信号ＩＤに関する行には、それぞれ、機器・計器番号、タイプ、信号名称、“０”値状態、“１”値状態が収納されている。

たとえば、信号ＩＤが“Ｘａ”というスイッチの信号の場合、機器・計器番号が“ＭＯ−Ｆ００１”、タイプは“ＳＷ”すなわちスイッチ、信号名称は、“ＴＥＳＴ弁１ 操作ＳＷ（接点３−４）”、“０”値状態は“全閉”、“１”値状態は“全開”である。

たとえば、信号ＩＤが“Ｘｂ”という水位信号の場合、機器・計器番号が“ＬＴ００１”、タイプは“ＳＩＧＮＡＬ”、信号名称は、“ＴＥＳＴタンク水位 １００ｍｍ以上”、“０”値状態は“１００ｍｍ未満”、“１”値状態は“１００ｍｍ以上”である。

たとえば、信号ＩＤが“Ｙｅ”という弁の信号の場合、機器・計器番号が“ＭＯ−Ｆ００１”、タイプは“ＶＡＬＶＥ”、信号名称は、“ＴＥＳＴ弁１ 駆動指令”、“０”値状態は“閉”、“１”値状態は“開”である。

あるいは、信号ＩＤが“Ｙｆ”というポンプの信号の場合、機器・計器番号が“Ｃ００１”、タイプは“ＰＵＭＰ”、信号名称は、“ＴＥＳＴポンプ１ 駆動指令”、“０”値状態は“起動”“１”値状態は“停止”などである。

このようにして、入力指令条件表３０ａ、出力指令条件表５１ａに収納された各データの意味、ハード上の裏付けがなされ、信号情報と機器情報との対応関係が規定される。

試験手順書様式収納部６３は、試験手順書の様式に関する情報を収納する。すなわち、試験手順書毎には変わらない、例えば、手順書表の列／行タイトル等の不変情報があらかじめ記載された試験手順書様式に関する情報を収納する。

試験手順書データ生成部６４は、演算結果記録部６１に収納されている入力指令条件に関する情報とそれに対応する出力指令条件に関する情報と、信号・機器情報データベース６２に収納されている信号情報と機器情報との対応関係に関する情報と、試験手順書様式収納部６３に収納されている試験手順書の様式に関する情報とに基づいて、試験手順書データを自動作成する。

試験手順書出力部６５は、試験手順書データ生成部６４により作成された試験手順書データを手順書として出力する出力装置であり、たとえば、ハードコピーを出力し、あるいは、手順書の内容を表示する。

図６は、第１の実施形態に係るプラント制御装置試験手順書自動生成方法の手順を示すフロー図である。プラント制御装置用試験装置１００による試験進行ステップＳ１０に並行して試験手順書自動生成部６０による手順書作成ステップＳ２０が行われる。

プラント制御装置用試験装置１００による試験進行ステップＳ１０は、以下のような手順を有する。

まず、入力指令条件設定部２０の入力指令条件グループ設定部２１が、入力指令条件に関するグループを設定する（ステップＳ１１）。

次に、入力指令条件設定部２０の入力指令条件組合せ抽出部２２が、ステップＳ１１で設定されたそれぞれのグループ内について、入力指令条件の全組合せを導き出す。また、ステップＳ１１で設定されたグループに属さない入力指令条件があれば、それについても、全組合せを導き出す（ステップＳ１２）。

次に、入力指令条件設定部２０の入力指令条件除外部２３が、ステップＳ１２で導き出された入力指令条件の全組合せの中から、成立しない組合せを除外する（ステップＳ１３）。

入力指令条件収納部３０は、入力指令条件設定部２０によるステップＳ１１からステップＳ１３までの手順の結果、最終的に得られた入力指令条件、すなわち、成立するすべての入力指令条件を、入力指令条件表３０ａの形で収納する（ステップＳ１４）。

次に、演算部４０が、それぞれの入力指令条件について、試験対象であるプラント制御装置と同様の演算を行う（ステップＳ１５）。出力指令条件収納部５１は、演算部４０の演算の結果得られた出力指令条件を、出力指令条件表５１ａの形で収納する（ステップＳ１６）。

なお、ステップＳ１４ないしステップＳ１６は、入力指令条件ごとに行われてもよいし、全ての入力指令条件をステップＳ１４で整備した後に、ステップＳ１５およびステップＳ１６を行ってもよい。

一方、試験手順書自動生成部６０による手順書作成ステップＳ２０は、以下のような手順を有する。

まず、試験手順書データ生成部６４は、試験手順書様式収納部６３から、試験手順書の様式を読み出し、当該試験手順書の作成を開始する（ステップＳ２１）。

次に、演算結果記録部６１は、ステップＳ１４で作成された入力指令条件表３０ａを入力指令条件ごとに順次、あるいは、全ての入力指令条件について一括して読み込む（ステップＳ２２）。

また、演算結果記録部６１は、ステップＳ１６で作成された出力指令条件表５１ａを、出力指令条件ごとに順次、あるいは、全ての出力指令条件について一括して読み込む（ステップＳ２３）。

試験手順書データ生成部６４は、演算結果記録部６１に収納された入力指令条件表３０ａおよび出力指令条件表５１ａ、信号・機器情報データベース６２に収納されている信号・機器情報データ表６２ａの内容を順次読み取り、ステップＳ２１で設定した試験手順書に順次反映していく（ステップＳ２４）。この結果、試験実施のために必要な情報が自動設定され、試験手順書の必要箇所が順次、埋められていく。

試験手順書出力部６５は、ステップＳ２４で試験手順書データ生成部６４により作成された試験手順書を出力する（ステップＳ２５）。

このように出力された試験手順書には、入力指令条件に関する情報に基づいて機能検証の対象とする制御装置への試験入力が明記されている。したがって、試験員は、明記されている試験入力を制御装置に入力する。また、試験手順書には、出力指令条件に関する情報に基づいて機能検証の対象とする制御装置の正常な場合の出力が明記されている。したがって、試験員は、実際の試験時のそれぞれの入力指令条件に対する応答、すなわち、制御装置の出力が正常な出力と一致しているか否かを判定することができる。

以上のように、本実施形態によれば、プラント制御装置の試験計画に当たり、人間系の作業を要することなく、試験手順書が自動的に作成される。この結果、プラント制御装置の試験に関して、人間系の作業を大幅に低減することができる。

［第２の実施形態］
図７は、第２の実施形態に係るプラント制御装置用試験装置を制御盤の試験に用いた場合の構成を示すブロック図である。

本第２の実施形態は、第１の実施形態の変形である。本第２の実施形態におけるプラント制御装置用試験装置１０１は、信号送信部７１、信号受信部７２、および試験結果判定部７３をさらに有する。その他の点では、第１の実施形態におけるプラント制御装置用試験装置１００と同様である。なお、図７では、入力指令条件設定部２０、信号出力部５２、および試験手順書自動生成部６０等の図示を省略している。

プラント制御装置用試験装置１０１は、制御盤５１０を試験対象として、試験を遂行する。制御盤５１０は、制御装置５１１、信号入力部５１２、および信号出力部５１３を有する。信号入力部５１２で受け入れた信号は、リレー等のハード回路あるいは演算ソフトを有する制御装置５１１で演算処理され、その演算結果である指令信号を、信号出力部５１３が出力する。制御盤５１０が、プラント内で制御機能を遂行する際は、信号出力部５１３からプラント内の各機器に指令信号として出力される。プラントの各機器の状態信号等は、制御盤５１０にフィードバックされ信号入力部５１２で受け入れられる。

なお、プラント制御装置用試験装置１０１の演算部４０は、制御装置５１１が実施する演算内容を模擬する。

プラント制御装置用試験装置１０１においては、入力指令条件収納部３０に入力指令条件表３０ａの形で収納されている入力指令条件に関する情報を、信号送信部７１が読み出し、出力する。信号送信部７１の出力は、制御盤５１０の信号入力部５１２により受け入れられる。

また、信号受信部７２は、制御盤５１０の信号出力部５１３からの信号を受け入れ、試験結果判定部７３に出力する。

試験結果判定部７３は、出力指令条件収納部５１に出力指令条件表５１ａの形で収納されている出力指令条件に関する情報を読み出し、信号受信部７２が制御盤５１０の信号出力部５１３から受け入れた指令信号と比較照合し、両者の信号状態の一致／不一致を判定する。

信号状態が一致している場合は、プラント制御装置用試験装置１０１の演算部４０の演算機能と、制御盤５１０の制御装置５１１の演算機能が同機能を有しており、かつ、制御装置５１１は健全に機能している、 すなわち、試験結果は“良”と判断できる。

一方、信号状態が不一致の場合は、制御盤５１０の制御装置５１１の演算機能が、プラント制御装置用試験装置１０１の演算部４０のもととなる機能ブロック図通りに実現（製作）されていないことになり、 試験結果は“否”と判断される。

以上のように、制御盤５１０の制御機能の良否を自動的に判定することができる。

［第３の実施形態］
図８は、第３の実施形態に係るプラント制御装置用試験装置運用システムの構成を示すブロック図である。本第３の実施形態は、第１の実施形態の変形である。

プラント制御装置用試験装置運用システム３００は、第１の実施形態と同様のプラント制御装置用試験装置１００に加えて、入出力信号切り替え装置３１０を有する。図８では、プラント制御装置用試験装置１００の、入力指令条件設定部２０、および試験手順書自動生成部６０等の図示を省略している。

いま、制御盤として、制御側制御盤５２０と、制御側制御盤５２０からの指令によって動作する被制御側制御盤５３０の２種類の制御盤がある場合を考える。すなわち、制御側制御盤５２０が被制御側制御盤５３０の上位にあり、被制御側制御盤５３０を制御する場合である。制御側制御盤５２０は、制御装置５２１、信号入力部５２２、および制御装置５２１での演算、処理結果を出力する信号出力部５２３を有する。また、被制御側制御盤５３０は、制御装置５３１、信号入力部５３２、および制御装置５３１での演算、処理結果を出力する信号出力部５３３を有する。

プラント制御装置用試験装置運用システム３００は、被制御側制御盤５３０と被制御側制御盤５３０を制御する制御側制御盤５２０とが設けられた体系において、プラント制御装置用試験装置１００を制御側制御盤５２０と並列に構成し、プラント制御装置用試験装置１００が制御側制御盤５２０に代わって制御側制御盤５２０を制御可能とするものである。

プラント制御装置用試験装置運用システム３００の入出力信号切り替え装置３１０は、指令側切り替え部３１１およびフィードバック側切り替え部３１２を有し、それぞれは、たとえば電磁継電器やソリッドステートリレーである。

指令側切り替え部３１１は、試験装置側入り切り部３１１ａと制御盤側入り切り部３１１ｂを有する。試験装置側入り切り部３１１ａと制御盤側入り切り部３１１ｂは、たとえば「ａ接点」と「ｂ接点」の組み合わせのように、一方が「入り」すなわち導通の場合は、他方が「切り」すなわち不導通となる。試験装置側入り切り部３１１ａが「入り」の場合は、プラント制御装置用試験装置１００の信号出力部５２と被制御側制御盤５３０の信号入力部５３２が導通する。また、制御盤側入り切り部３１１ｂが「入り」の場合は、制御側制御盤５２０の信号出力部５２３と被制御側制御盤５３０の信号入力部５３２が導通する。

フィードバック側切り替え部３１２は、試験装置側入り切り部３１２ａと制御盤側入り切り部３１２ｂを有する。試験装置側入り切り部３１２ａと制御盤側入り切り部３１２ｂは、一方が「入り」の場合は、他方が「切り」となる。試験装置側入り切り部３１２ａが「入り」の場合は、プラント制御装置用試験装置１００の信号入力部１０と被制御側制御盤５３０の信号出力部５３３が導通する。また、制御盤側入り切り部３１２ｂが「入り」の場合は、制御側制御盤５２０の信号入力部５２２と被制御側制御盤５３０の信号出力部５３３が導通する。

また、指令側切り替え部３１１の試験装置側入り切り部３１１ａの「入り」と、フィードバック側切り替え部３１２の試験装置側入り切り部３１１ａの「入り」への切り替えは、同時に行われる。両者の「切り」の場合も同様である。

以上のような構成により、入出力信号切り替え装置３１０における切り替えにより、プラント制御装置用試験装置１００による被制御側制御盤５３０の制御状態と、制御側制御盤５２０による被制御側制御盤５３０の制御状態との切り替えが可能となる。

この結果、制御側制御盤５２０のリプレースの際の一時的な期間、プラント制御装置用試験装置１００が制御側制御盤５２０の代替として機能することにより、プラント制御機能を継続させることができる。

［第４の実施形態］
図９は、第４の実施形態に係るプラント制御装置用試験装置運用システムの構成を示すブロック図である。

本第４の実施形態は、第１の実施形態および第３の実施形態の変形である。

本第４の実施形態におけるプラント制御装置用試験装置運用システム３０１は、プラント制御装置用試験装置１０２、および入出力信号分配装置３２０を有する。制御側制御盤５２０の信号入力部５２２および被制御側制御盤５３０との関連システムであることは第３の実施形態のプラント制御装置用試験装置運用システム３００と同様であるが、入出力信号切り替え装置３１０に代えて入出力信号分配装置３２０を有する点が異なる。また、第１の実施形態におけるプラント制御装置用試験装置１００とは、プラント制御装置用試験装置１０２の構成が一部異なる。

プラント制御装置用試験装置１０２は、プラント制御装置用試験装置１００の構成に加えて、信号受信部７２および試験結果判定部７３をさらに有する。信号受信部７２は、制御側制御盤５２０の信号出力部５２３からの指令信号を受け入れ、試験結果判定部７３に出力する。試験結果判定部７３は、出力指令条件収納部５１に出力指令条件表５１ａの形で収納されている出力指令条件と、信号受信部７２が受け入れた制御側制御盤５２０の信号出力部５２３からの指令信号とを比較照合し、一致、不一致を判定する。

入出力信号分配装置３２０は、指令信号分配回路３２１、およびフィードバック信号分配回路３２２を有する。

指令信号分配回路３２１は、同時に、同じ方向に入り切りする試験装置側入り切り部３２１ａおよび制御盤側入り切り部３２１ｂを有する。試験装置側入り切り部３２１ａおよび制御盤側入り切り部３２１ｂが「入り」の場合は、制御側制御盤５２０の信号出力部５２３と、制御盤側入り切り部３２１ｂを介して被制御側制御盤５３０の信号入力部５３２とが接続される。また、制御盤側入り切り部３２１ｂおよび試験装置側入り切り部３２１ａを介して、制御側制御盤５２０の信号出力部５２３と、プラント制御装置用試験装置１０２の信号受信部７２とが接続される。

フィードバック信号分配回路３２２は、指令信号分配回路３２１と同時に同じ方向に入り切りする試験装置側入り切り部３２２ａおよび制御盤側入り切り部３２２ｂを有する。試験装置側入り切り部３２２ａおよび制御盤側入り切り部３２２ｂが「入り」の場合は、試験装置側入り切り部３２２ａを介して、被制御側制御盤５３０の信号出力部５３３と、プラント制御装置用試験装置１０２の信号入力部１０とが接続される。また、制御盤側入り切り部３２２ｂを介して、被制御側制御盤５３０の信号出力部５３３と、制御側制御盤５２０の信号入力部５２２とが接続される。

以上のような構成により、指令信号分配回路３２１の試験装置側入り切り部３２１ａおよび制御盤側入り切り部３２１ｂが「入り」の状態においては、制御側制御盤５２０が被制御側制御盤５３０を制御している。

この状態では、制御側制御盤５２０の信号出力部５２３からの指令信号と、被制御側制御盤５３０の信号出力部５３３からのフィードバック信号を、それぞれ、プラント制御装置用試験装置１０２の信号受信部７２と、信号入力部１０が受け入れている。プラント制御装置用試験装置１０２の試験結果判定部７３は、出力指令条件収納部５１に出力指令条件表５１ａの形で収納されている出力指令条件と、信号受信部７２が受け入れた制御側制御盤５２０の信号出力部５２３からの指令信号とを比較照合し、一致、不一致を判定し、プラント制御装置用試験装置１０２あるいは制御側制御盤５２０に異常状態が生じた場合は、早期に検知が可能となる。

［その他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。たとえば、実施形態では、演算装置の機能が、インターロック線図に対応する機能の場合を示したが、これに限定されない。すなわち、ロジック演算に限らず、たとえば、連続的あるいは離散的なデータに基づいての比例積分制御演算のようなものであってもよい。あるいは、これとロジック演算の組合せなどでもよい。

また、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…信号入力部、１１…操作指令収納部、１２…自動指令信号収納部、１３…成立条件収納部、１４…状態信号入力部、２０…入力指令条件設定部、２１…入力指令条件グループ設定部、２２…入力指令条件組合せ抽出部、２３…入力指令条件除外部、３０…入力指令条件収納部、３０ａ…入力指令条件表、４０…演算部、５１…出力指令条件収納部、５１ａ…出力指令条件表、５２…信号出力部、６０…試験手順書自動生成部、６１…演算結果記録部、６２…信号・機器情報データベース、６２ａ…信号・機器情報データ表、６３…試験手順書様式収納部、６４…試験手順書データ生成部、６５…試験手順書出力部、７１…信号送信部、７２…信号受信部、７３…試験結果判定部、１００、１０１、１０２…プラント制御装置用試験装置、３００、３０１…プラント制御装置用試験装置運用システム、３１０…入出力信号切り替え装置、３１１…指令側切り替え部、３１１ａ…試験装置側入り切り部、３１１ｂ…制御盤側入り切り部、３１２…フィードバック側切り替え部、３１２ａ…試験装置側入り切り部、３１２ｂ…制御盤側入り切り部、３２０…入出力信号分配装置、３２１…指令信号分配回路、３２１ａ…試験装置側入り切り部、３２１ｂ…制御盤側入り切り部、３２２…フィードバック信号分配回路、３２２ａ…試験装置側入り切り部、３２２ｂ…制御盤側入り切り部、５１０…制御盤、５１１…制御装置、５１２…信号入力部、５１３…信号出力部、５２０…制御側制御盤、５２１…制御装置、５２２…信号入力部、５２３…信号出力部、５３０…被制御側制御盤、５３１…制御装置、５３２…信号入力部、５３３…信号出力

Claims (6)

1. 入力指令条件を生成する入力指令条件設定部と、
   前記入力指令条件を格納する入力指令条件収納部と、
   機能検証の対象となる演算ロジックを格納し、前記入力指令条件収納部に収納された前記入力指令条件を入力として受け入れて、前記演算ロジックによる演算を行う演算部と、
   前記演算部の演算結果である出力指令条件を格納する出力指令条件収納部と、
   前記入力指令条件収納部に収納された前記入力指令条件と前記出力指令条件収納部に収納された前記出力指令条件との組合せに基づいて試験手順書データを生成する試験手順書自動生成部と、
   を備えることを特徴とするプラント制御装置用試験装置。
2. 前記試験手順書自動生成部は、
   前記入力指令条件収納部の信号状態と前記出力指令条件収納部の信号状態を記憶する演算結果記録部と、
   前記入力指令条件収納部に記憶された各信号の名称を含む信号・機器情報を格納する信号・機器情報データベースと、
   試験手順書様式を記憶する試験手順書様式収納部と、
   前記信号・機器情報データベース内の情報および前記試験手順書様式収納部に収納された様式を用いて、前記演算結果記録部に収納された情報の組合せに基づいて試験手順書データを生成する試験手順書データ生成部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のプラント制御装置用試験装置。
3. 前記入力指令条件収納部から前記入力指令条件を読み出し、機能検証の対象となる演算ロジックを有する制御盤に指令信号を出力する信号送信部と、
   前記制御盤の制御装置での演算結果である指令信号を前記制御盤の信号出力部から受け入れる信号受信部と、
   前記出力指令条件収納部に収納された前記出力指令条件と、前記信号受信部が受け入れた指令信号とを比較照合し、一致するか否かを判定する試験結果判定部と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラント制御装置用試験装置。
4. 被制御側制御盤と前記被制御側制御盤を制御する制御側制御盤とが設けられた体系において、前記制御側制御盤に代わって前記被制御側制御盤を制御するプラント制御装置用試験装置運用システムであって、
   前記制御側制御盤と並列に配され、フィードバック信号としての入力を受け入れる信号入力部と、前記出力指令条件収納部に収納された出力指令条件を出力する信号出力部と、をさらに有する請求項１または請求項２に記載のプラント制御装置用試験装置と、
   前記制御側制御盤が前記被制御側制御盤を制御する状態と、前記プラント制御装置用試験装置が前記被制御側制御盤を制御する状態とを切り替える入出力信号切り替え装置と、
   を具備することを特徴とするプラント制御装置用試験装置運用システム。
5. 被制御側制御盤と前記被制御側制御盤を制御する制御側制御盤とが設けられた体系において、前記制御側制御盤に代わって前記被制御側制御盤を制御するプラント制御装置用試験装置運用システムであって、
   前記制御側制御盤と並列に配され、フィードバック信号としての入力を受け入れる信号入力部と、前記制御側制御盤からの指令信号を受け入れる信号受信部と、前記信号受信部で受け入れた指令信号と、前記出力指令条件に収納された出力指令条件とを比較照合し一致しているか否かを判定する試験結果判定部とをさらに有する請求項１または請求項２に記載のプラント制御装置用試験装置と、
   前記信号入力部が前記フィードバック信号を受け入れ、かつ前記信号受信部が前記指令信号を受け入れる状態と、いずれも受け入れない状態とを切り替える入出力信号分配装置と、
   を具備することを特徴とするプラント制御装置用試験装置運用システム。
6. 入力指令条件収納部が、入力指令条件を収納する入力指令条件データ収納ステップと、
   演算結果記録部が、前記入力指令条件データ収納ステップで収納された前記入力指令条件を読み出し、記憶する入力指令条件記録ステップと、
   演算部が、前記入力指令条件データ収納ステップで収納された入力指令条件に基づき出力指令条件を演算する演算ステップと、
   出力指令条件収納部が、前記演算ステップにより演算された出力指令条件を収納する出力指令条件収納ステップと、
   前記出力指令条件収納ステップで収納された出力指令条件を読み出し、記憶する出力指令条件記録ステップと、
   試験手順書データ生成部が、前記入力指令条件記録ステップで記憶された前記入力指令条件と、前記出力指令条件記録ステップで記憶された前記出力指令条件とに基づいて、試験手順書データを作成する試験手順書生成ステップと、
   を有すること特徴とするプラント制御装置試験手順書自動生成方法。

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