JP3845523B2 - タービン制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タービンの制御を行うタービン制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タービン制御装置に用いられる弁開度制御は、コントローラ（マイコンまたはアナログ回路）にて実現されており、コントローラ内部に取り込まれた実弁開度とコントローラ内部で演算された弁開度指令とを比較し、実弁開度と開度指令間との偏差がなくなるようにサーボ電流指令を制御対象弁に与える閉ループ制御を行っている。
【０００３】
図１８は、上記する従来のバルブ位置制御部の構成を示している。
【０００４】
図において、弁位置制御手段１は、速度制御及び負荷制御を行うためにコントローラ１５内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２により検出され、コントローラ内に取り込まれた弁実開度信号５と弁開度指令信号４との偏差を演算し、その偏差信号にゲインを乗算し得られるサーボ電流指令信号６を出力する。制御対象弁３はサーボ電流指令信号６により開度を加減され、常にサーボ電流指令信号６が弁開度指令信号４の値と一致するように制御される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の図１８に示す構成において、コントローラ１５の故障等により、制御用サーボ電流指令信号８を正常に出力することができなくなると、制御対象弁３は異常なサーボ電流指令信号６に従い全開または全閉、もしくは制御対象弁３の特性に従い全開または全閉することとなる。タービン制御装置においてこの状態に至るとタービンの制御を正常に行うことができないため、コントローラ１５の異常がタービントリップに至るという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記のような場合にも、タービンを即にトリップさせることなく、現状状態維持を行い、故障個所の復旧を可能とする機能を有し、また、故障復帰が安全に行うことができる、稼働率の高いタービン制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、弁開度指令信号と弁実開度信号との偏差に基づくサーボ電流指令信号によって制御対象弁を開閉制御するタービン制御装置において、弁実開度信号が弁開度指令信号となるように制御用サーボ電流指令信号を演算出力する弁位置制御手段と、開度保持指令信号が入力すると、弁実開度信号を保持して、この保持された弁実開度信号と弁実開度信号との偏差信号を開度保持用サーボ電流指令信号として出力する開度保持用サーボ電流指令手段と、制御用サーボ電流指令信号をサーボ電流指令信号として制御対象弁へ出力する一方、サーボ電流切替指令信号を入力すると、開度保持用サーボ電流指令信号を制御対象弁へ出力するように切替えるサーボ電流指令切替手段と、コントローラ異常信号が入力した場合にサーボ電流切替指令信号をサーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、開度保持指令信号を開度保持用サーボ電流指令手段へ出力する切替信号生成手段とを設けるようにしたものである。この手段によれば、コントローラが異常となると、保持開度信号と実弁開度信号との偏差を開度保持用サーボ電流指令信号として、サーボ電流指令切替手段へ出力し、開度保持用サーボ電流指令信号がサーボ電流指令信号とされる。これにより、実弁開度と保持開度信号との偏差が無くなるように演算され、弁実開度はコントローラ故障時の開度に保持される。従って、タービンはコントローラ故障時に直ちにトリップすることがなく、この間にコントローラを復旧し稼働率向上を図ることができる。
【０００８】
請求項２の発明は、弁開度指令信号と弁実開度信号との偏差に基づくサーボ電流指令信号によって制御対象弁を開閉制御するタービン制御装置において、弁実開度信号が弁開度指令信号となるように各系のサーボ電流指令信号を演算出力する弁位置制御手段とを有する二重化構成のコントローラと、これらコントローラの弁位置制御手段から出力される各系のサーボ電流指令信号の内で、所定の選択条件によって選択された制御用サーボ電流指令信号を出力する信号選択手段と、開度保持指令信号が入力すると、弁実開度信号を保持して、この保持された弁実開度信号と弁実開度信号との偏差信号を開度保持用サーボ電流指令信号として出力する開度保持用サーボ電流指令手段と、制御用サーボ電流指令信号をサーボ電流指令信号として制御対象弁へ出力する一方、サーボ電流切替指令信号を入力すると、開度保持用サーボ電流指令信号を制御対象弁へ出力するように切替えるサーボ電流指令切替手段と、各コントローラが所定の異常条件の場合に、サーボ電流切替指令信号をサーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、開度保持指令信号を開度保持用サーボ電流指令手段へ出力する切替信号生成手段とを設けるようにしたものである。この手段によれば、二重化されているコントローラが正常な動作をしなくなり各コントローラが所定の異常条件の場合、サーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を出力するので、コントローラの故障時に直ちにトリップすることがなく、この間にコントローラを復旧し、稼働率の向上を図ることができる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２記載のタービン制御装置において、切替信号生成手段は、各コントローラの各系のサーボ電流指令信号の偏差が所定値以上の場合、あるいは、各コントローラの双方から異常信号が入力する場合に、サーボ電流切替指令信号をサーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、開度保持指令信号を開度保持用サーボ電流指令手段へ出力する切替信号生成手段とを設けるようにしたものである。この手段によれば、二重化されている各系のサーボ電流指令信号の偏差が所定値以上の場合、あるいは、双方のコントローラから故障指令信号が出力されている場合、サーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を出力するので、コントローラの故障時に直ちにトリップすることがなく、この間にコントローラを復旧し、稼働率の向上を図ることができる。
【００１０】
請求項４の発明は、弁開度指令信号と弁実開度信号との偏差に基づくサーボ電流指令信号によって制御対象弁を開閉制御するタービン制御装置において、弁実開度信号が弁開度指令信号となるように各サーボ電流指令信号を演算出力する弁位置制御手段を有する三重化構成のコントローラと、これらコントローラの弁位置制御手段から出力される各系のサーボ電流指令信号の内で、所定の選択条件によって選択された制御用サーボ電流指令信号を出力する信号選択手段と、開度保持指令信号が入力すると、弁実開度信号を保持して、この保持された弁実開度信号と弁実開度信号との偏差信号を開度保持用サーボ電流指令信号として出力する開度保持用サーボ電流指令手段と、制御用サーボ電流指令信号をサーボ電流指令信号として制御対象弁へ出力する一方、サーボ電流切替指令信号を入力すると、開度保持用サーボ電流指令信号を制御対象弁へ出力するように切替えるサーボ電流指令切替手段と、所定の異常条件の場合に、サーボ電流切替指令信号をサーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、開度保持指令信号を開度保持用サーボ電流指令手段へ出力する切替信号生成手段とを設けるようにしたものである。この手段によれば、三重化されているコントローラが所定の異常条件の場合、サーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を出力するので、コントローラ故障時に直ちにトリップすることはなく、この間にコントローラを復旧し、稼働率の向上を図ることができる。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４記載のタービン制御装置において、切替信号生成手段は、三重化された３つのコントローラの３つのサーボ電流指令信号の内で選択された中間値の系のサーボ電流指令信号と残りの他の２つのサーボ電流指令信号との双方の偏差が所定値以上の場合、あるいは、三重化された３つのコントローラの内で２つ以上のコントローラから異常信号が入力した場合に、サーボ電流切替指令信号をサーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、開度保持指令信号を開度保持用サーボ電流指令手段へ出力するようにしたものである。この手段によれば、中間値と他の２系のサーボ電流指令信号との双方の偏差が所定値以上の場合、あるいは、３つのコントローラの内で２つ以上のコントローラが異常のある場合にサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を出力するので、コントローラ故障時に即にトリップすることがなく、この間にコントローラを復旧し、稼働率の向上を図ることができる。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項３記載のタービン制御装置において、切替信号生成手段は、各コントローラのサーボ電流指令信号の偏差が所定値未満に復帰し、かつ、制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定値未満となった場合、各コントローラが正常復帰したとして、サーボ電流指令切替手段へのサーボ電流切替指令信号及び開度保持用サーボ電流指令手段への開度保持指令信号の各出力を解除するようにしたものである。この手段によれば、双方の系のコントローラが正常復帰し、各系のサーボ電流指令信号が所定値未満の偏差となり、かつ、制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定偏差未満になるとサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号の出力を解除し、制御対象弁の制御を開度保持用サーボ電流指令信号から制御用サーボ電流指令信号に切り替えるので、コントローラの正常な復帰時に安全に制御を復活させることができる。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項３記載のタービン制御装置において、切替信号生成手段は、各コントローラからの各異常信号の全てが正常に復帰し、かつ、制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定値未満となった場合、各コントローラが正常復帰したとして、サーボ電流指令切替手段へのサーボ電流切替指令信号及び開度保持用サーボ電流指令手段への開度保持指令信号の各出力を解除するようにしたものである。この手段によれば、両系のコントローラが正常復帰し、全コントローラが正常に復帰し、かつ、制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定偏差未満になると、サーボ電流切替指令及び開度保持指令の出力を解除し制御対象弁の制御を開度保持用サーボ電流指令信号から制御用サーボ電流指令信号に切り替えるので、コントローラの正常復帰時に安全に制御を復活させることができる。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項５記載のタービン制御装置において、切替信号生成手段は、三重化された各コントローラの３系の内で２系以上のサーボ電流指令信号と制御用サーボ電流指令信号との偏差が所定値未満に復帰し、かつ、制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定値未満となった場合、各コントローラが正常復帰したとして、サーボ電流指令切替手段へのサーボ電流切替指令信号及び開度保持用サーボ電流指令手段への開度保持指令信号への各出力を解除するようにしたものである。この手段によれば、３つの系の内で、二系以上のサーボ電流指令信号が、制御用サーボ電流指令信号に対して所定値未満の偏差となり、二系以上が正常であると判断され、かつ、制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定値偏差未満になるとサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号の出力を解除し、制御対象弁の制御を開度保持用サーボ電流指令信号から制御用サーボ電流指令信号に切り替えるので、コントローラ正常復帰時に安全に制御を復活させることができる。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項１乃至請求項８記載のいずれかのタービン制御装置において、切替信号生成手段は、操作員の切替指令によってサーボ電流切替指令信号をサーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、開度保持指令信号を開度保持用サーボ電流指令手段へ各出力し、あるいは、操作員の解除指令によって、各信号の各出力を解除する機能を付加するようにしたものである。この手段によれば、コントローラの出力である制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号を監視し、操作員による指令信号にてサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を解除し、制御対象弁の制御を開度保持用サーボ電流指令信号から制御用サーボ電流指令信号に切り替えるので、コントローラの正常復帰時に柔軟、かつ、高速に制御を復活させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１実施の形態を示すタービン制御装置のブロック構成図であり、従来技術を示す図１８と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００１８】
図１において、弁位置制御手段１は、速度制御及び負荷制御を行うために演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２によって検出された弁実開度信号５との偏差を演算し、その偏差信号にゲインを乗算し制御用サーボ電流指令信号８を出力する。サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力する一方、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令信号１０ａをサーボ電流指令信号６として出力する。
【００１９】
次に、開度保持用サーボ電流指令手段１０は、開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に保持開度信号１１が弁実開度信号５と一致した値となるように、開度保持用サーボ電流指令信号１０ａを出力する一方、開度保持指令信号１２がＯＮとなると、ＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算され、開度保持用サーボ電流指令信号１０ａを出力する。
【００２０】
切替信号生成手段１３ではコントローラ異常信号１４を監視し、コントローラ１５が制御対象弁３の開度制御を正常に行えると判断した場合は、サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとし、コントローラが開度制御を正常にできないと判断するとＯＮとする。
【００２１】
この図１の構成にて、コントローラが正常な制御を行っている場合は制御用サーボ電流指令信号８により制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラが正常に開度制御が行えないと判断されると、開度保持用サーボ電流指令信号１０ａによりコントローラ正常時の最終弁開度を保持するように制御する。この結果、コントローラ異常が発生した場合にタービンをトリップさせることなく現状維持を実現することができる。
【００２２】
このように第１実施の形態によれば、コントローラの異常により、弁位置制御手段が出力するサーボ電流指令信号が正常で無くなった場合に、切替信号生成手段がサーボ電流切替指令信号をサーボ電流指令切替手段へ出力し、開度保持指令信号を開度保持用サーボ電流演算手段へ出力する。
【００２３】
開度保持用サーボ電流演算手段は開度保持指令信号を受けていない場合は、内部で常に現在の実弁開度を記憶し続けており、開度保持指令信号を受けると、記憶しつづけていた保持開度信号の更新を停止し、最後に記憶した保持開度信号と実弁開度信号との偏差を演算し続け、開度保持用サーボ電流指令信号として出力する。
【００２４】
サーボ電流指令切替手段はサーボ電流切替指令信号を受けていない場合は、制御用サーボ電流指令信号を出力し続けるが、サーボ電流切替指令信号を受け取ると、出力を開度保持用サーボ電流指令信号に切り替える。これによりコントローラ異常が発生すると制御対象弁は開度保持用サーボ電流指令信号を受け取り、この開度保持用サーボ電流指令信号は実弁開度と最後に記憶した保持開度信号との偏差が無くなるような指令として演算され、実弁開度はコントローラ故障時の開度に保持される。従って、タービンはコントローラ故障時に直ちにトリップすることがなく、この間にコントローラを復旧させて、稼働率の向上を図ることができる。
【００２５】
図２は、本発明の第２実施の形態を示すタービン制御装置の構成図であって、第１実施の形態を示す図１と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００２６】
図示するタービン制御装置は二重化されたコントローラＡ１５ａとコントローラＢ１５ｂにて構成されている。
【００２７】
図において、弁位置制御手段１は、コントローラＡ１５ａ内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２により検出された弁実開度信号５との偏差を演算し、その偏差にゲインを乗算しＡ系サーボ電流指令信号８ａを出力する。コントローラＢ１５ｂもコントローラＡ１５ａ同様の演算を行い、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂを出力する。
【００２８】
これらのサーボ電流指令信号８ａ，８ｂは、信号選択手段２２により最適な信号側が選択され制御用サーボ電流指令信号８として出力される。信号選択手段２２は、一般に高値選択回路または低値選択回路で実現され、弁がシステムとして安全側に動作するように設計されている。
【００２９】
サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力し、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令信号１０ａをサーボ電流指令信号６として出力する。
【００３０】
開度保持用サーボ電流指令手段１０は、弁実開度信号５と保持開度信号１１とが一致するように演算し、開度保持用サーボ電流指令信号として出力する。この場合に、保持開度信号１１は、開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に弁実開度信号５に一致した値となるように出力し、開度保持指令信号１２がＯＮとなるとＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算される。
【００３１】
切替信号生成手段１３はＡ系サーボ電流指令信号８ａとＢ系サーボ電流指令信号８ｂとを監視し、コントローラが制御対象弁３の開度制御を正常にできないと判断すると、サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。
【００３２】
この図２の構成で、コントローラが正常な制御を行っている場合は制御用サーボ電流指令信号８により制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラが正常に開度制御が行えないと判断されると開度保持用サーボ電流指令信号１０ａによりコントローラの正常時の最終弁開度を保持するように制御する。この結果、コントローラ異常が発生した場合にタービンを直ちにトリップさせることなく現状維持を実現することができる。
【００３３】
図３は、図２の切替信号生成手段１３の詳細を示すものである。
【００３４】
図３において、Ａ系サーボ電流指令信号８ａとＢ系サーボ電流指令信号８ｂの偏差を絶対値変換手段１７により絶対値に変換し、その出力と切替設定値２０を比較手段１８で比較する。比較手段１８は絶対値変換手段１７の出力が切替設定値２０以上の値となった場合に次段のＳＲフリップフロップ回路１９をセットする。切替設定値２０はＡ系サーボ電流指令信号８ａとＢ系サーボ電流指令信号８ｂの偏差によりコントローラの異常が判断できる値を設定するため、ＳＲフリップフロップ回路１９はコントローラ異常により正常な制御が不可能であると判断された時点でセットされてサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。また、コントローラの正常復帰等によるリセット指令信号２１によりサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。
【００３５】
このように第２実施の形態によれば、コントローラが二重化されている場合に、片系または両系のコントローラが正常な動作をしなくなり各系の出力するＡ系サーボ電流指令信号、Ｂ系サーボ電流指令信号との偏差が設定値以上となると、サーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を出力するので、コントローラ故障時に、直ちに、トリップすることがなく、この間にコントローラを復旧することができ、稼働率の向上を図ることができる。
【００３６】
図４は、本発明の第３実施の形態を示すタービン制御装置の構成図であって、第２実施の形態を示す図２と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００３７】
図示するタービン制御装置は、二重化されたコントローラＡ１５ａとコントローラＢ１５ｂにて構成されている。
【００３８】
弁位置制御手段１は、コントローラＡ１５ａ内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２にて検出され、弁実開度信号５との偏差を演算し、その偏差にゲインを乗算しＡ系サーボ電流指令信号８ａを出力する。コントローラＢ１５ｂもコントローラＡ１５ａと同様の演算を行い、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂを出力する。
【００３９】
これらのサーボ電流指令信号８ａ，８ｂは、信号選択手段２２により最適な信号側が選択され制御用サーボ電流指令信号８として出力される。信号選択手段２２は一般に高値選択回路または低値選択回路で実現され、弁がシステムとして安全側に動作するように設計されている。
【００４０】
サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力し、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令信号１０ａをサーボ電流指令信号６として出力する。
【００４１】
開度保持用サーボ電流指令信号１０は、弁実開度信号５と保持開度信号１１とが一致するように演算され、保持開度信号１１は開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に弁実開度信号５に一致した値となるように出力し、開度保持指令信号１２がＯＮとなるとＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算される。
【００４２】
サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２は、切替信号生成手段１３により出力される。切替信号生成手段１３は、コントローラＡ１５ａが異常時に出力をＯＮとするコントローラＡ異常信号１４ａとコントローラＢ１５ｂが異常時に出力をＯＮとするコントローラＢ異常信号１４ｂを監視し、コントローラの両系が異常であることを検出すると、サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。
【００４３】
これにより、図４の構成によってコントローラが正常な制御を行っている場合は制御用サーボ電流指令信号８により制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラにより正常に開度制御が行えないと判断されると開度保持用サーボ電流指令１０ａによりコントローラ正常時の最終弁開度を保持するように制御する。この結果、コントローラ異常が発生した場合にタービンを、直ちに、トリップさせることなく現状維持を実現する。
【００４４】
図５は、図４の切替信号生成手段１３の詳細を示すものである。
【００４５】
図において、コントローラＡ異常信号１４ａとコントローラＢ異常信号１４ｂのＡＮＤを演算しその結果がＯＮとなった場合に次段のＳＲフリップフロップ回路１９をセットする。このため、ＳＲフリップフロップ回路１９はコントローラ両系異常によりセットされてサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。また、コントローラ正常復帰等によるリセット指令信号２１によりサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。
【００４６】
このように第３実施の形態によれば、コントローラが二重化されている場合に、各コントローラ自身から出力されるＡ系故障指令信号、Ｂ系故障指令信号のＡＮＤを演算し、両系の異常が検出されるとサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を出力する切替信号生成手段を有するので、コントローラの故障時に、直ちに、トリップに至ることがなく、この間にコントローラを復旧し、稼働率の向上を図ることができる。
【００４７】
図６は、本発明の第４実施の形態を示すタービン制御装置の構成図であって、第１実施の形態乃至第３実施の形態を示す、図１，図２，図４と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００４８】
図示するタービン制御装置は三重化されたコントローラＡ１５ａとコントローラＢ１５ｂとコントローラＣ１５ｃにて構成されている。
【００４９】
弁位置制御手段１は、コントローラＡ１５ａ内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２によって検出された弁実開度信号５との偏差信号を演算し、その偏差信号にゲインを乗算しＡ系サーボ電流指令信号８ａを出力する。コントローラＢ１５ｂもコントローラＣ１５ｃもコントローラＡ１５ａと同様の演算を行い、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂ及びＣ系サーボ電流指令信号８ｃを出力する。これらのサーボ電流指令信号８ａ，８ｂ，８ｃは、中間値選択手段２３により３つの信号の中から中間の信号が選択され制御用サーボ電流指令信号８として出力される。
【００５０】
サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力し、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令信号１０ａをサーボ電流指令信号６として出力する。
【００５１】
開度保持用サーボ電流指令信号１０ａは弁実開度信号５が保持開度信号１１の値と一致するように演算されて出力され、保持開度信号１１は開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に弁実開度信号５に一致した値となるように出力され、開度保持指令信号１２がＯＮとなるとＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算される。
【００５２】
次に、サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２は切替信号生成手段１３により出力される。切替信号生成手段１３は、Ａ系サーボ電流指令信号８ａとＢ系サーボ電流指令信号８ｂとＣ系サーボ電流指令信号８ｃと制御用サーボ電流指令信号８とを監視し、３つコントローラの内２つが異常であることを検出すると、サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。
【００５３】
これにより、図６の構成によってコントローラが正常な制御を行っている場合は、制御用サーボ電流指令信号８により制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラにより正常に開度制御が行えないと判断されると、開度保持用サーボ電流指令信号１０ａによりコントローラの正常時の最終弁開度を保持するように制御する。この結果、コントローラの異常が発生した場合にタービンを、直ちに、トリップさせることなく現状維持を実現する。
【００５４】
図７は、図６の切替信号生成手段１３の詳細を示すものである。
【００５５】
Ａ系サーボ電流指令信号８ａと制御用サーボ電流指令信号８の偏差を絶対値変換手段１７により絶対値に変換し、その出力と切替設定値２０を比較手段１８で比較する。比較手段１８は絶対値変換手段１７の出力が切替設定値２０以上の値となった場合に次段のＳＲフリップフロップ回路２４をセットする。
【００５６】
ここで、切替設定値２０は、Ａ系サーボ電流指令信号８ａと制御用サーボ電流指令信号８との偏差信号によりコントローラの異常が判断できる値として設定しており、ＳＲフリップフロップ回路２４はコントローラＡ１５ａにより正常な制御が不可能であると判断された時点でセットされてＡ系偏差大信号２５ａを出力する。
【００５７】
同様に、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂ及びＣ系サーボ電流指令信号８ｃからＢ系偏差大信号２５ｂとＣ系偏差大信号２５ｃを演算する。Ａ系偏差大信号２５ａとＢ系偏差大信号２５ｂとＣ系偏差大信号２５ｃは、２ｏｕｔ ｏｆ３回路２６で２ｏｕｔ ｏｆ３の演算がされ、その結果がＯＮとなった場合に次段のＳＲフリップフロップ回路１９をセットする。
【００５８】
この結果、ＳＲフリップフロップ回路１９は、コントローラ３つの内２つが異常になると、セットされてサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。また、コントローラの正常復帰等によるリセット指令信号２１によりサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。
【００５９】
このように第４実施の形態によれば、三重化構成の二台以上のコントローラが正常な動作をしなくなり、各系の出力するＡ系サーボ電流指令信号、Ｂ系サーボ電流指令信号、Ｃ系サーボ電流指令信号の内の二系以上のサーボ電流指令信号と、それらの中間値である制御用サーボ電流指令信号との偏差が設定値以上となると、サーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を出力する切替信号生成手段を有するので、コントローラの故障時に、直ちに、トリップすることがなく、この間にコントローラを復旧させ稼働率の向上を図ることができる。
【００６０】
図８は、本発明の第５実施の形態を示すタービン制御装置の構成図であって、第１実施の形態乃至第４実施の形態を示す図１，図２，図４，図７と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００６１】
図示するタービン制御装置は、三重化されたコントローラＡ１５ａとコントローラＢ１５ｂとコントローラＣ１５ｃによって構成されている。
【００６２】
ここで、弁位置制御手段１は、コントローラＡ１５ａ内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２により検出された弁実開度信号５との偏差を演算し、その偏差にゲインを乗算しＡ系サーボ電流指令信号８ａを出力する。コントローラＢ１５ｂもコントローラＣ１５ｃもコントローラＡ１５ａ同様の演算を行い、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂ及びＣ系サーボ電流指令信号８ｃを出力する。
【００６３】
これらのサーボ電流指令信号８ａ，８ｂは、中間値選択手段２３により３つの信号の内から中間の信号が選択され制御用サーボ電流指令信号８として出力される。サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力し、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令信号１０ａをサーボ電流指令信号６として出力する。
【００６４】
開度保持用サーボ電流指令信号１０ａは弁実開度信号５と保持開度信号１１との偏差であり、制御対象弁３が保持開度信号の値と一致するように演算される。保持開度信号１１は、開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に弁実開度信号５と一致した値となるように出力し、開度保持指令信号１２がＯＮとなると、ＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算される。
【００６５】
サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２は切替信号生成手段１３により出力される。切替信号生成手段１３は、コントローラＡ１５ａの出力であるコントローラＡ異常信号１４ａとコントローラＢ１５ｂの出力であるコントローラＢ異常信号１４ｂとコントローラＣ１５ｃの出力であるコントローラＣ異常信号１４ｃ監視し、３つコントローラの内で２つが異常であることを検出するとサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。
【００６６】
これにより、図８の構成によりコントローラが正常な制御を行っている場合は制御用サーボ電流指令信号８により制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラにより正常に開度制御が行えないと判断されると、開度保持用サーボ電流指令手段１０によりコントローラ正常時の最終弁開度を保持するように制御する。従って、コントローラ異常が発生した場合にタービンを、直ちに、トリップさせることなく現状維持を実現する。
【００６７】
図９は、図８の切替信号生成手段１３の詳細を示すものである。
【００６８】
図において、コントローラＡ異常信号１４ａとコントローラＢ異常信号１４ｂとコントローラＣ異常信号１４ｃとを入力する２ｏｕｔ ｏｆ３回路２６によって２ｏｕｔ ｏｆ３の演算がされ、その結果がＯＮとなった場合に次段のＳＲフリップフロップ回路１９をセットする。このため、ＳＲフリップフロップ回路１９は、コントローラ３つの内で、２つが異常になるとセットされてサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。また、コントローラ正常復帰等によるリセット指令信号２１によりサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。
【００６９】
このように第５実施の形態によれば、コントローラが三重化されている場合に、各コントローラ自身から出力されるＡ系故障指令信号、Ｂ系故障指令信号、Ｃ系故障指令信号の２ｏｕｔ ｏｆ３を演算し、両系異常が検出されるとサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を出力する切替信号生成手段を有するので、コントローラの故障時に、直ちに、トリップすることがなく、この間にコントローラを復旧させ、稼働率の向上を図ることができる。
【００７０】
図１０は、本発明の第６実施の形態を示すタービン制御装置の構成図であって、第１実施の形態乃至第５実施の形態を示す図１乃至図９と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００７１】
図示するタービン制御装置は、二重化されたコントローラＡ１５ａとコントローラＢ１５ｂにより構成されている。
【００７２】
ここで、弁位置制御手段１は、コントローラＡ１５ａ内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２により検出された弁実開度信号５との偏差を演算し、その偏差にゲインを乗算しＡ系サーボ電流指令信号８ａを出力する。コントローラＢ１５ｂもコントローラＡ１５ａ同様の演算を行い、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂを出力する。
【００７３】
これらのサーボ電流指令信号８ａ，８ｂは、信号選択手段２２により最適な信号側が選択され制御用サーボ電流指令信号８として出力される。信号選択手段２２は、一般に高値選択回路または低値選択回路で実現され、弁がシステムとして安全側に動作するように設計されている。
【００７４】
サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力し、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令信号１０ａをサーボ電流指令信号６として出力する。
【００７５】
開度保持用サーボ電流指令信号１０ａは弁実開度信号５と保持開度信号１１との偏差であり、制御対象弁３が保持開度信号の値と一致するように演算される。保持開度信号１１は開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に弁実開度信号５に一致した値となるように出力し、開度保持指令信号１２がＯＮとなるとＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算される。
【００７６】
サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２は切替信号生成手段１３により出力される。切替信号生成手段１３は、コントローラＡ１５ａの出力であるＡ系サーボ電流指令信号８ａとコントローラＢ１５ｂの出力であるＢ系サーボ電流指令信号８ｂと開度保持用サーボ電流指令手段１０と制御用サーボ電流指令信号８を監視し、Ａ系サーボ電流指令信号８ａとＢ系サーボ電流指令信号８ｂの偏差がある設定値未満であり、かつ、開度保持用サーボ電流指令手段１０と制御用サーボ電流指令信号８の偏差がある設定値未満であることを検出するとサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。
【００７７】
これにより、図１０の構成にてコントローラが異常な場合は開度保持用サーボ電流指令信号１０ａにより制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラが正常に開度制御が行えるようになり、かつ、バンプレスに信号が切り替えることができるようになると制御用サーボ電流指令信号８により制御する。この結果、コントローラが正常復帰した場合に安全に制御を復活させることができる。
【００７８】
図１１は、図１０の切替信号生成手段１３の詳細を示すものである。
【００７９】
Ａ系サーボ電流指令信号８ａとＢ系サーボ電流指令信号８ｂの偏差を絶対値変換手段１７により絶対値に変換し、その出力と切替設定値２０を比較手段１８で比較する。比較手段１８は絶対値変換手段１７の出力が切替設定値２０未満の値となった場合にＯＦＦとなり、そのＮＯＴ信号がＯＮとなり、かつ、制御用サーボ電流指令信号８と開度保持用サーボ電流指令手段１０の偏差を絶対値変換手段１７により絶対値に変換し、その出力と切替設定値２０を比較手段１８で比較する。
【００８０】
比較手段１８は絶対値変換手段１７の出力が切替設定値２０未満の値となった場合にＯＦＦとなり、そのＮＯＴ信号がＯＮとなると、次段のＳＲフリップフロップ回路１９をリセットする。このため、ＳＲフリップフロップ回路１９はコントローラの両系が正常になり、かつ、バンプレスに信号が切り替えることができるようになるとリセットされてサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。また、制御不可能等によるセット指令信号２７によりサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。
【００８１】
このように第６実施の形態によれば、両系のコントローラが正常復帰し、各系の出力するＡ系サーボ電流指令信号、Ｂ系サーボ電流指令信号が設定値未満の偏差となり、かつ、各コントローラのサーボ電流信号の高値選択値（システムによっては低値選択値）である制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定の偏差未満になるとサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号をＯＦＦする。これによって、制御対象弁の制御を開度保持用サーボ電流指令信号から制御用サーボ電流指令信号に切り替える。従って、コントローラの正常復帰時に安全に制御を復帰させることができる。
【００８２】
図１２は、本発明の第７実施の形態を示すタービン制御装置の構成図であって、第１実施の形態乃至第７実施の形態を示す図１乃至図１１と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００８３】
図示するタービン制御装置は、二重化されたコントローラＡ１５ａとコントローラＢ１５ｂによって構成されている。
【００８４】
ここで、弁位置制御手段１は、コントローラＡ１５ａ内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２にて検出された弁実開度信号５との偏差を演算し、その偏差にゲインを乗算しＡ系サーボ電流指令信号８ａを出力する。コントローラＢ１５ｂもコントローラＡ１５ａ同様の演算を行い、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂを出力する。
【００８５】
これらのサーボ電流指令信号８ａ，８ｂは、信号選択手段２２により最適な信号側が選択され制御用サーボ電流指令信号８として出力される。信号選択手段２２は一般に高値選択回路または低値選択回路で実現され、弁がシステムとして安全側に動作するように設計されている。
【００８６】
サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力し、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令手段１０をサーボ電流指令信号６として出力する。
【００８７】
開度保持用サーボ電流指令信号１０ａは弁実開度信号５と保持開度信号１１との偏差であり、制御対象弁３が保持開度信号の値と一致するように演算される。保持開度信号１１は開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に弁実開度信号５に一致した値となるように出力し、開度保持指令信号１２がＯＮとなるとＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算される。
【００８８】
サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２は切替信号生成手段１３により出力される。切替信号生成手段１３は、コントローラＡ１５ａが異常時に出力をＯＮとするコントローラＡ異常信号１４ａとコントローラＢ１５ｂが異常時に出力をＯＮとするコントローラＢ異常信号１４ｂと開度保持用サーボ電流指令信号１０ａと制御用サーボ電流指令信号８を監視し、コントローラの両系が正常復帰し、開度保持用サーボ電流指令信号１０ａと制御用サーボ電流指令信号８との偏差が所定の設定値未満であることを検出するとサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。
【００８９】
これによって、図１２の構成にてコントローラが異常な場合は開度保持用サーボ電流指令信号１０ａにより制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラが正常に開度制御が行えるようになり、かつ、バンプレスに信号が切り替えることができるようになると制御用サーボ電流指令信号８により制御する、この結果、コントローラが正常に復帰した場合に安全に制御を復活させることができる。
【００９０】
図１３は、図１２の切替信号生成手段１３の詳細を示すものである。
【００９１】
図において、コントローラＡ異常信号１４ａとコントローラＢ異常信号１４ｂのＡＮＤを演算しその結果がＯＦＦとなり、かつ、制御用サーボ電流指令信号８と開度保持用サーボ電流指令信号１０ａの偏差を絶対値変換手段１７により絶対値に変換し、その出力と切替設定値２０とを比較手段１８で比較する。
【００９２】
比較手段１８は絶対値変換手段１７の出力が切替設定値２０未満の値となった場合にＯＦＦとなりそのＮＯＴ信号がＯＮとなると、次段のＳＲフリップフロップ回路１９をリセットする。
【００９３】
この結果、ＳＲフリップフロップ回路１９は、コントローラの両系が正常になり、かつ、バンプレスに信号が切り替えることができるようになるとリセットされてサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。また、制御不可能等によるセット指令信号２７によりサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。
【００９４】
このように第７実施の形態によれば、コントローラが二重化されている場合に、両系のコントローラが正常復帰し、各コントローラ自身から出力されるＡ系故障指令信号、Ｂ系故障指令信号のＡＮＤがＯＦＦとなり、両系正常が検出され、かつ、各コントローラのサーボ電流信号の高値選択値（システムによっては低値選択値）である制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定の偏差未満になると、サーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号をＯＦＦとし、制御対象弁の制御を開度保持用サーボ電流指令信号から制御用サーボ電流指令信号に切り替える切替信号生成手段を有するので、コントローラの正常な復帰時に安全に制御を復活させることができる。
【００９５】
図１４は、本発明の第８実施の形態を示すタービン制御装置の構成図であって、第１実施の形態乃至第７実施の形態を示す図１乃至図１３と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００９６】
図示するタービン制御装置は、三重化されたコントローラＡ１５ａとコントローラＢ１５ｂとコントローラＣ１５ｃによって構成されている。
【００９７】
ここで、弁位置制御手段１は、コントローラＡ１５ａ内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２にて検出された弁実開度信号５との偏差を演算し、その偏差にゲインを乗算しＡ系サーボ電流指令信号８ａを出力する。コントローラＢ１５ｂもコントローラＣ１５ｃもコントローラＡ１５ａ同様の演算を行い、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂ及びＣ系サーボ電流指令信号８ｃを出力する。
【００９８】
これらのサーボ電流指令信号８ａ，８ｂ，８ｃは、中間値選択手段２３により３つの信号の中から中間の信号が選択され制御用サーボ電流指令信号８として出力される。
【００９９】
コントローラが異常な場合は、開度保持用サーボ電流指令信号１０ａにより制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラが正常に開度制御が行えるようになり、かつ、バンプレスに信号が切り替えることができるようになると制御用サーボ電流指令信号８により制御する。これにより、コントローラが正常に復帰した場合に安全に制御を復活させることができる。
【０１００】
図１５は、図１４の切替信号生成手段１３の詳細を示すものである。
【０１０１】
図において、Ａ系サーボ電流指令信号８ａと制御用サーボ電流指令信号８の偏差を絶対値変換手段１７により絶対値に変換し、その出力と切替設定値２０を比較手段１８で比較する。比較手段１８は絶対値変換手段１７の出力が切替設定値２０未満の値となった場合にＯＦＦとなり、その信号のＮＯＴ信号を次段の２ｏｕｔ ｏｆ３回路２８の入力とする。
【０１０２】
同様に、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂとＣ系サーボ電流指令信号８ｃに関しても同様の偏差比較を行い、それらの結果のＮＯＴを２ｏｕｔ ｏｆ３回路２８の入力とし２ｏｕｔ ｏｆ３の演算を行う。この結果、２ｏｕｔ ｏｆ３回路２８からの出力は各サーボ電流と制御用サーボ電流指令信号８間の偏差が２つ以上切替設定値２０未満になるとＯＮする。
【０１０３】
また、制御用サーボ電流指令信号８と開度保持用サーボ電流指令信号１０ａの偏差を絶対値変換手段１７により絶対値に変換し、その出力と切替設定値２０を比較手段１８で比較する。比較手段１８は絶対値変換手段１７の出力が切替設定値２０未満の値となった場合にＯＦＦとなり、そのＮＯＴ信号がＯＮとなる。この信号と、前述の２ｏｕｔ ｏｆ３回路２８の出力のＡＮＤ信号にてＳＲフリップフロップ回路１９をリセットする。
【０１０４】
このため、ＳＲフリップフロップ回路１９は、３つのコントローラの内で２つが正常になり、かつ、バンプレスに信号が切り替えることができるようになるとリセットされてサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。また、制御不可能等によるセット指令信号２７によりサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。
【０１０５】
サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力し、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令信号１０ａをサーボ電流指令信号６として出力する。開度保持用サーボ電流指令信号１０ａは弁実開度信号５と保持開度信号１１との偏差であり制御対象弁３が保持開度信号の値と一致するように演算される。
【０１０６】
保持開度信号１１は、開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に弁実開度信号５に一致した値となるように出力し、開度保持指令信号１２がＯＮとなると、ＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算される。
【０１０７】
サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２は切替信号生成手段１３により出力される。切替信号生成手段１３は、コントローラＡ１５ａの出力であるＡ系サーボ電流指令信号８ａとＢ系サーボ電流指令信号８ｂとＣ系サーボ電流指令信号８ｃと制御用サーボ電流指令信号８と開度保持用サーボ電流指令信号１０ａを監視し、３つコントローラのサーボ電流指令信号とそれらの中間値である制御用サーボ電流指令信号８との偏差がある設定値未満内に２つ以上となり、かつ、開度保持用サーボ電流指令信号１０ａと制御用サーボ電流指令信号８の偏差がある設定値未満であることを検出すると、サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。
【０１０８】
このように第８実施の形態によれば、コントローラが三重化されている場合に、各系の出力するＡ系サーボ電流指令信号、Ｂ系サーボ電流指令信号、Ｃ系サーボ電流指令信号の内で二系以上のサーボ電流と、それらの中間値である制御用サーボ電流指令信号との偏差が所定値未満となり、二系以上が正常であると判断され、かつ、それらの中間値である制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定偏差未満になるとサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号をＯＦＦとする。そして、制御対象弁の制御を開度保持用サーボ電流指令信号から制御用サーボ電流指令信号に切り替える切替信号生成手段を有し、コントローラの正常復帰時に安全に制御を復活させることができる。
【０１０９】
図１６は、本発明の第９実施の形態を示すタービン制御装置の構成図であって、第１実施の形態乃至第８実施の形態を示す図１乃至図１５と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【０１１０】
図示するタービン制御装置の弁位置制御手段１は、コントローラ１５内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２にて検出された弁実開度信号５との偏差を演算し、その偏差にゲインを乗算し制御用サーボ電流指令信号８を出力する。
【０１１１】
サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力し、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令手段１０をサーボ電流指令信号６として出力する。
【０１１２】
開度保持用サーボ電流指令信号１０ａは弁実開度信号５と保持開度信号１１との偏差であり、制御対象弁３が保持開度信号の値と一致するように演算される。保持開度信号１１は開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に弁実開度信号５に一致した値となるように出力し、開度保持指令信号１２がＯＮとなるとＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算される。
【０１１３】
サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２は切替信号生成手段１３により出力される。切替信号生成手段１３は、監視する操作員によって指令信号２９をＯＮとすると、サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。
【０１１４】
このため、図１６の構成にてコントローラが異常な場合は開度保持用サーボ電流指令信号１０ａにより制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラが正常に開度制御が行えるようになったことを操作員が判断すると、制御用サーボ電流指令信号８により制御する。これにより、コントローラが正常復帰した場合に安全に制御を復帰させることができる。
【０１１５】
図１７は、図１６の切替信号生成手段１３の詳細を示すものである。
【０１１６】
操作員による指令信号２９がＯＮとなると、ＳＲフリップフロップ回路１９はリセットされてサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。また、制御不可能等によるセット指令信号２７によりサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。
【０１１７】
このように第９実施の形態によれば、コントローラの出力である制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号を監視し、人間の操作による操作員による指令信号にてサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号をＯＦＦとし、制御対象弁の制御を開度保持用サーボ電流指令信号から制御用サーボ電流指令信号に切り替える切替信号生成手段を有し、コントローラの正常復帰時に柔軟、かつ、高速に制御を復活させることができる。
【０１１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、コントローラの故障等により、制御用サーボ電流指令信号を正常に出力することができなくなっても、タービンを直ちにトリップさせることなく、現状状態維持を行い、故障個所の復旧を可能とし、また、故障復帰が安全に行える稼働率の高いタービン制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図２】本発明の第２実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図３】本発明の第２実施の形態の切替信号生成手段を示す構成図である。
【図４】本発明の第３実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図５】本発明の第３実施の形態の切替信号生成手段を示す構成図である。
【図６】本発明の第４実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図７】本発明の第４実施の形態の切替信号生成手段を示す構成図である。
【図８】本発明の第５実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図９】本発明の第５実施の形態の切替信号生成手段を示す構成図である。
【図１０】本発明の第６実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図１１】本発明の第６実施の形態の切替信号生成手段を示す構成図である。
【図１２】本発明の第７実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図１３】本発明の第７実施の形態の切替信号生成手段を示す構成図である。
【図１４】本発明の第８実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図１５】本発明の第８実施の形態の切替信号生成手段を示す構成図である。
【図１６】本発明の第９実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図１７】本発明の第９実施の形態の切替信号生成手段を示す構成図である。
【図１８】従来のタービン制御装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 弁位置制御手段
２ 開度検出手段
３ 制御対象弁
４ 弁開度指令信号
５ 弁実開度信号
６ サーボ電流指令信号
７ サーボ電流指令切替手段
８ 制御用サーボ電流指令信号
８ａ Ａ系サーボ電流指令信号
８ｂ Ｂ系サーボ電流指令信号
８ｃ Ｃ系サーボ電流指令信号
９ サーボ電流切替指令信号
１０ 開度保持用サーボ電流指令手段
１０ａ 開度保持用サーボ電流指令信号
１１ 保持開度信号
１２ 開度保持指令信号
１３ 切替信号生成手段
１４ コントローラ異常信号
１４ａ コントローラＡ異常信号
１４ｂ コントローラＢ異常信号
１４ｃ コントローラＣ異常信号
１５ コントローラ
１５ａ コントローラＡ
１５ｂ コントローラＢ
１５ｃ コントローラＣ
１６ 開度保持手段
１７ 絶対値変換手段
１８ 比較手段
１９，２４ ＳＲフリップフロップ回路
２０ 切替設定値
２１ リセット指令信号
２２ 信号選択手段
２３ 中間値選択手段
２５ａ Ａ系偏差大信号
２５ｂ Ｂ系偏差大信号
２５ｃ Ｃ系偏差大信号
２６，２８ ２ｏｕｔ ｏｆ３回路
２７ セット指令信号
２９ 指令信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、タービンの制御を行うタービン制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タービン制御装置に用いられる弁開度制御は、コントローラ（マイコンまたはアナログ回路）にて実現されており、コントローラ内部に取り込まれた実弁開度とコントローラ内部で演算された弁開度指令とを比較し、実弁開度と開度指令間との偏差がなくなるようにサーボ電流指令を制御対象弁に与える閉ループ制御を行っている。
【０００３】
図１８は、上記する従来のバルブ位置制御部の構成を示している。
【０００４】
図において、弁位置制御手段１は、速度制御及び負荷制御を行うためにコントローラ１５内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２により検出され、コントローラ内に取り込まれた弁実開度信号５と弁開度指令信号４との偏差を演算し、その偏差信号にゲインを乗算し得られるサーボ電流指令信号６を出力する。制御対象弁３はサーボ電流指令信号６により開度を加減され、常にサーボ電流指令信号６が弁開度指令信号４の値と一致するように制御される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の図１８に示す構成において、コントローラ１５の故障等により、制御用サーボ電流指令信号８を正常に出力することができなくなると、制御対象弁３は異常なサーボ電流指令信号６に従い全開または全閉、もしくは制御対象弁３の特性に従い全開または全閉することとなる。タービン制御装置においてこの状態に至るとタービンの制御を正常に行うことができないため、コントローラ１５の異常がタービントリップに至るという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記のような場合にも、タービンを即にトリップさせることなく、現状状態維持を行い、故障個所の復旧を可能とする機能を有し、また、故障復帰が安全に行うことができる、稼働率の高いタービン制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、弁開度指令信号と弁実開度信号との偏差に基づくサーボ電流指令信号によって制御対象弁を開閉制御するタービン制御装置において、弁実開度信号が弁開度指令信号となるように制御用サーボ電流指令信号を演算出力する弁位置制御手段と、開度保持指令信号が入力すると、弁実開度信号を保持して、この保持された弁実開度信号と弁実開度信号との偏差信号を開度保持用サーボ電流指令信号として出力する開度保持用サーボ電流指令手段と、制御用サーボ電流指令信号をサーボ電流指令信号として制御対象弁へ出力する一方、サーボ電流切替指令信号を入力すると、開度保持用サーボ電流指令信号を制御対象弁へ出力するように切替えるサーボ電流指令切替手段と、コントローラ異常信号が入力した場合にサーボ電流切替指令信号をサーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、開度保持指令信号を開度保持用サーボ電流指令手段へ出力する切替信号生成手段とを設けるようにしたものである。この手段によれば、コントローラが異常となると、保持開度信号と実弁開度信号との偏差を開度保持用サーボ電流指令信号として、サーボ電流指令切替手段へ出力し、開度保持用サーボ電流指令信号がサーボ電流指令信号とされる。これにより、実弁開度と保持開度信号との偏差が無くなるように演算され、弁実開度はコントローラ故障時の開度に保持される。従って、タービンはコントローラ故障時に直ちにトリップすることがなく、この間にコントローラを復旧し稼働率向上を図ることができる。
【０００８】
請求項２の発明は、弁開度指令信号と弁実開度信号との偏差に基づくサーボ電流指令信号によって制御対象弁を開閉制御するタービン制御装置において、弁実開度信号が弁開度指令信号となるように各系のサーボ電流指令信号を演算出力する弁位置制御手段とを有する二重化構成のコントローラと、これらコントローラの弁位置制御手段から出力される各系のサーボ電流指令信号の内で、所定の選択条件によって選択された制御用サーボ電流指令信号を出力する信号選択手段と、開度保持指令信号が入力すると、弁実開度信号を保持して、この保持された弁実開度信号と弁実開度信号との偏差信号を開度保持用サーボ電流指令信号として出力する開度保持用サーボ電流指令手段と、制御用サーボ電流指令信号をサーボ電流指令信号として制御対象弁へ出力する一方、サーボ電流切替指令信号を入力すると、開度保持用サーボ電流指令信号を制御対象弁へ出力するように切替えるサーボ電流指令切替手段と、各コントローラが所定の異常条件の場合に、サーボ電流切替指令信号をサーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、開度保持指令信号を開度保持用サーボ電流指令手段へ出力する切替信号生成手段とを設けるようにしたものである。この手段によれば、二重化されているコントローラが正常な動作をしなくなり各コントローラが所定の異常条件の場合、サーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を出力するので、コントローラの故障時に直ちにトリップすることがなく、この間にコントローラを復旧し、稼働率の向上を図ることができる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２記載のタービン制御装置において、切替信号生成手段は、各コントローラの各系のサーボ電流指令信号の偏差が所定値以上の場合、あるいは、各コントローラの双方から異常信号が入力する場合に、サーボ電流切替指令信号をサーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、開度保持指令信号を開度保持用サーボ電流指令手段へ出力する切替信号生成手段とを設けるようにしたものである。この手段によれば、二重化されている各系のサーボ電流指令信号の偏差が所定値以上の場合、あるいは、双方のコントローラから故障指令信号が出力されている場合、サーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を出力するので、コントローラの故障時に直ちにトリップすることがなく、この間にコントローラを復旧し、稼働率の向上を図ることができる。
【００１０】
請求項４の発明は、弁開度指令信号と弁実開度信号との偏差に基づくサーボ電流指令信号によって制御対象弁を開閉制御するタービン制御装置において、弁実開度信号が弁開度指令信号となるように各サーボ電流指令信号を演算出力する弁位置制御手段を有する三重化構成のコントローラと、これらコントローラの弁位置制御手段から出力される各系のサーボ電流指令信号の内で、所定の選択条件によって選択された制御用サーボ電流指令信号を出力する信号選択手段と、開度保持指令信号が入力すると、弁実開度信号を保持して、この保持された弁実開度信号と弁実開度信号との偏差信号を開度保持用サーボ電流指令信号として出力する開度保持用サーボ電流指令手段と、制御用サーボ電流指令信号をサーボ電流指令信号として制御対象弁へ出力する一方、サーボ電流切替指令信号を入力すると、開度保持用サーボ電流指令信号を制御対象弁へ出力するように切替えるサーボ電流指令切替手段と、所定の異常条件の場合に、サーボ電流切替指令信号をサーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、開度保持指令信号を開度保持用サーボ電流指令手段へ出力する切替信号生成手段とを設けるようにしたものである。この手段によれば、三重化されているコントローラが所定の異常条件の場合、サーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を出力するので、コントローラ故障時に直ちにトリップすることはなく、この間にコントローラを復旧し、稼働率の向上を図ることができる。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４記載のタービン制御装置において、切替信号生成手段は、三重化された３つのコントローラの３つのサーボ電流指令信号の内で選択された中間値の系のサーボ電流指令信号と残りの他の２つのサーボ電流指令信号との双方の偏差が所定値以上の場合、あるいは、三重化された３つのコントローラの内で２つ以上のコントローラから異常信号が入力した場合に、サーボ電流切替指令信号をサーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、開度保持指令信号を開度保持用サーボ電流指令手段へ出力するようにしたものである。この手段によれば、中間値と他の２系のサーボ電流指令信号との双方の偏差が所定値以上の場合、あるいは、３つのコントローラの内で２つ以上のコントローラが異常のある場合にサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を出力するので、コントローラ故障時に即にトリップすることがなく、この間にコントローラを復旧し、稼働率の向上を図ることができる。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項３記載のタービン制御装置において、切替信号生成手段は、各コントローラのサーボ電流指令信号の偏差が所定値未満に復帰し、かつ、制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定値未満となった場合、各コントローラが正常復帰したとして、サーボ電流指令切替手段へのサーボ電流切替指令信号及び開度保持用サーボ電流指令手段への開度保持指令信号の各出力を解除するようにしたものである。この手段によれば、双方の系のコントローラが正常復帰し、各系のサーボ電流指令信号が所定値未満の偏差となり、かつ、制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定偏差未満になるとサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号の出力を解除し、制御対象弁の制御を開度保持用サーボ電流指令信号から制御用サーボ電流指令信号に切り替えるので、コントローラの正常な復帰時に安全に制御を復活させることができる。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項３記載のタービン制御装置において、切替信号生成手段は、各コントローラからの各異常信号の全てが正常に復帰し、かつ、制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定値未満となった場合、各コントローラが正常復帰したとして、サーボ電流指令切替手段へのサーボ電流切替指令信号及び開度保持用サーボ電流指令手段への開度保持指令信号の各出力を解除するようにしたものである。この手段によれば、両系のコントローラが正常復帰し、全コントローラが正常に復帰し、かつ、制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定偏差未満になると、サーボ電流切替指令及び開度保持指令の出力を解除し制御対象弁の制御を開度保持用サーボ電流指令信号から制御用サーボ電流指令信号に切り替えるので、コントローラの正常復帰時に安全に制御を復活させることができる。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項５記載のタービン制御装置において、切替信号生成手段は、三重化された各コントローラの３系の内で２系以上のサーボ電流指令信号と制御用サーボ電流指令信号との偏差が所定値未満に復帰し、かつ、制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定値未満となった場合、各コントローラが正常復帰したとして、サーボ電流指令切替手段へのサーボ電流切替指令信号及び開度保持用サーボ電流指令手段への開度保持指令信号への各出力を解除するようにしたものである。この手段によれば、３つの系の内で、二系以上のサーボ電流指令信号が、制御用サーボ電流指令信号に対して所定値未満の偏差となり、二系以上が正常であると判断され、かつ、制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定値偏差未満になるとサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号の出力を解除し、制御対象弁の制御を開度保持用サーボ電流指令信号から制御用サーボ電流指令信号に切り替えるので、コントローラ正常復帰時に安全に制御を復活させることができる。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項１乃至請求項８記載のいずれかのタービン制御装置において、切替信号生成手段は、操作員の切替指令によってサーボ電流切替指令信号をサーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、開度保持指令信号を開度保持用サーボ電流指令手段へ各出力し、あるいは、操作員の解除指令によって、各信号の各出力を解除する機能を付加するようにしたものである。この手段によれば、コントローラの出力である制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号を監視し、操作員による指令信号にてサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を解除し、制御対象弁の制御を開度保持用サーボ電流指令信号から制御用サーボ電流指令信号に切り替えるので、コントローラの正常復帰時に柔軟、かつ、高速に制御を復活させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１実施の形態を示すタービン制御装置のブロック構成図であり、従来技術を示す図１８と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００１８】
図１において、弁位置制御手段１は、速度制御及び負荷制御を行うために演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２によって検出された弁実開度信号５との偏差を演算し、その偏差信号にゲインを乗算し制御用サーボ電流指令信号８を出力する。サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力する一方、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令信号１０ａをサーボ電流指令信号６として出力する。
【００１９】
次に、開度保持用サーボ電流指令手段１０は、開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に保持開度信号１１が弁実開度信号５と一致した値となるように、開度保持用サーボ電流指令信号１０ａを出力する一方、開度保持指令信号１２がＯＮとなると、ＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算され、開度保持用サーボ電流指令信号１０ａを出力する。
【００２０】
切替信号生成手段１３ではコントローラ異常信号１４を監視し、コントローラ１５が制御対象弁３の開度制御を正常に行えると判断した場合は、サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとし、コントローラが開度制御を正常にできないと判断するとＯＮとする。
【００２１】
この図１の構成にて、コントローラが正常な制御を行っている場合は制御用サーボ電流指令信号８により制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラが正常に開度制御が行えないと判断されると、開度保持用サーボ電流指令信号１０ａによりコントローラ正常時の最終弁開度を保持するように制御する。この結果、コントローラ異常が発生した場合にタービンをトリップさせることなく現状維持を実現することができる。
【００２２】
このように第１実施の形態によれば、コントローラの異常により、弁位置制御手段が出力するサーボ電流指令信号が正常で無くなった場合に、切替信号生成手段がサーボ電流切替指令信号をサーボ電流指令切替手段へ出力し、開度保持指令信号を開度保持用サーボ電流演算手段へ出力する。
【００２３】
開度保持用サーボ電流演算手段は開度保持指令信号を受けていない場合は、内部で常に現在の実弁開度を記憶し続けており、開度保持指令信号を受けると、記憶しつづけていた保持開度信号の更新を停止し、最後に記憶した保持開度信号と実弁開度信号との偏差を演算し続け、開度保持用サーボ電流指令信号として出力する。
【００２４】
サーボ電流指令切替手段はサーボ電流切替指令信号を受けていない場合は、制御用サーボ電流指令信号を出力し続けるが、サーボ電流切替指令信号を受け取ると、出力を開度保持用サーボ電流指令信号に切り替える。これによりコントローラ異常が発生すると制御対象弁は開度保持用サーボ電流指令信号を受け取り、この開度保持用サーボ電流指令信号は実弁開度と最後に記憶した保持開度信号との偏差が無くなるような指令として演算され、実弁開度はコントローラ故障時の開度に保持される。従って、タービンはコントローラ故障時に直ちにトリップすることがなく、この間にコントローラを復旧させて、稼働率の向上を図ることができる。
【００２５】
図２は、本発明の第２実施の形態を示すタービン制御装置の構成図であって、第１実施の形態を示す図１と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００２６】
図示するタービン制御装置は二重化されたコントローラＡ１５ａとコントローラＢ１５ｂにて構成されている。
【００２７】
図において、弁位置制御手段１は、コントローラＡ１５ａ内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２により検出された弁実開度信号５との偏差を演算し、その偏差にゲインを乗算しＡ系サーボ電流指令信号８ａを出力する。コントローラＢ１５ｂもコントローラＡ１５ａ同様の演算を行い、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂを出力する。
【００２８】
これらのサーボ電流指令信号８ａ，８ｂは、信号選択手段２２により最適な信号側が選択され制御用サーボ電流指令信号８として出力される。信号選択手段２２は、一般に高値選択回路または低値選択回路で実現され、弁がシステムとして安全側に動作するように設計されている。
【００２９】
サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力し、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令信号１０ａをサーボ電流指令信号６として出力する。
【００３０】
開度保持用サーボ電流指令手段１０は、弁実開度信号５と保持開度信号１１とが一致するように演算し、開度保持用サーボ電流指令信号として出力する。この場合に、保持開度信号１１は、開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に弁実開度信号５に一致した値となるように出力し、開度保持指令信号１２がＯＮとなるとＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算される。
【００３１】
切替信号生成手段１３はＡ系サーボ電流指令信号８ａとＢ系サーボ電流指令信号８ｂとを監視し、コントローラが制御対象弁３の開度制御を正常にできないと判断すると、サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。
【００３２】
この図２の構成で、コントローラが正常な制御を行っている場合は制御用サーボ電流指令信号８により制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラが正常に開度制御が行えないと判断されると開度保持用サーボ電流指令信号１０ａによりコントローラの正常時の最終弁開度を保持するように制御する。この結果、コントローラ異常が発生した場合にタービンを直ちにトリップさせることなく現状維持を実現することができる。
【００３３】
図３は、図２の切替信号生成手段１３の詳細を示すものである。
【００３４】
図３において、Ａ系サーボ電流指令信号８ａとＢ系サーボ電流指令信号８ｂの偏差を絶対値変換手段１７により絶対値に変換し、その出力と切替設定値２０を比較手段１８で比較する。比較手段１８は絶対値変換手段１７の出力が切替設定値２０以上の値となった場合に次段のＳＲフリップフロップ回路１９をセットする。切替設定値２０はＡ系サーボ電流指令信号８ａとＢ系サーボ電流指令信号８ｂの偏差によりコントローラの異常が判断できる値を設定するため、ＳＲフリップフロップ回路１９はコントローラ異常により正常な制御が不可能であると判断された時点でセットされてサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。また、コントローラの正常復帰等によるリセット指令信号２１によりサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。
【００３５】
このように第２実施の形態によれば、コントローラが二重化されている場合に、片系または両系のコントローラが正常な動作をしなくなり各系の出力するＡ系サーボ電流指令信号、Ｂ系サーボ電流指令信号との偏差が設定値以上となると、サーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を出力するので、コントローラ故障時に、直ちに、トリップすることがなく、この間にコントローラを復旧することができ、稼働率の向上を図ることができる。
【００３６】
図４は、本発明の第３実施の形態を示すタービン制御装置の構成図であって、第２実施の形態を示す図２と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００３７】
図示するタービン制御装置は、二重化されたコントローラＡ１５ａとコントローラＢ１５ｂにて構成されている。
【００３８】
弁位置制御手段１は、コントローラＡ１５ａ内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２にて検出され、弁実開度信号５との偏差を演算し、その偏差にゲインを乗算しＡ系サーボ電流指令信号８ａを出力する。コントローラＢ１５ｂもコントローラＡ１５ａと同様の演算を行い、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂを出力する。
【００３９】
これらのサーボ電流指令信号８ａ，８ｂは、信号選択手段２２により最適な信号側が選択され制御用サーボ電流指令信号８として出力される。信号選択手段２２は一般に高値選択回路または低値選択回路で実現され、弁がシステムとして安全側に動作するように設計されている。
【００４０】
サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力し、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令信号１０ａをサーボ電流指令信号６として出力する。
【００４１】
開度保持用サーボ電流指令信号１０は、弁実開度信号５と保持開度信号１１とが一致するように演算され、保持開度信号１１は開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に弁実開度信号５に一致した値となるように出力し、開度保持指令信号１２がＯＮとなるとＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算される。
【００４２】
サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２は、切替信号生成手段１３により出力される。切替信号生成手段１３は、コントローラＡ１５ａが異常時に出力をＯＮとするコントローラＡ異常信号１４ａとコントローラＢ１５ｂが異常時に出力をＯＮとするコントローラＢ異常信号１４ｂを監視し、コントローラの両系が異常であることを検出すると、サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。
【００４３】
これにより、図４の構成によってコントローラが正常な制御を行っている場合は制御用サーボ電流指令信号８により制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラにより正常に開度制御が行えないと判断されると開度保持用サーボ電流指令１０ａによりコントローラ正常時の最終弁開度を保持するように制御する。この結果、コントローラ異常が発生した場合にタービンを、直ちに、トリップさせることなく現状維持を実現する。
【００４４】
図５は、図４の切替信号生成手段１３の詳細を示すものである。
【００４５】
図において、コントローラＡ異常信号１４ａとコントローラＢ異常信号１４ｂのＡＮＤを演算しその結果がＯＮとなった場合に次段のＳＲフリップフロップ回路１９をセットする。このため、ＳＲフリップフロップ回路１９はコントローラ両系異常によりセットされてサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。また、コントローラ正常復帰等によるリセット指令信号２１によりサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。
【００４６】
このように第３実施の形態によれば、コントローラが二重化されている場合に、各コントローラ自身から出力されるＡ系故障指令信号、Ｂ系故障指令信号のＡＮＤを演算し、両系の異常が検出されるとサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を出力する切替信号生成手段を有するので、コントローラの故障時に、直ちに、トリップに至ることがなく、この間にコントローラを復旧し、稼働率の向上を図ることができる。
【００４７】
図６は、本発明の第４実施の形態を示すタービン制御装置の構成図であって、第１実施の形態乃至第３実施の形態を示す、図１，図２，図４と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００４８】
図示するタービン制御装置は三重化されたコントローラＡ１５ａとコントローラＢ１５ｂとコントローラＣ１５ｃにて構成されている。
【００４９】
弁位置制御手段１は、コントローラＡ１５ａ内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２によって検出された弁実開度信号５との偏差信号を演算し、その偏差信号にゲインを乗算しＡ系サーボ電流指令信号８ａを出力する。コントローラＢ１５ｂもコントローラＣ１５ｃもコントローラＡ１５ａと同様の演算を行い、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂ及びＣ系サーボ電流指令信号８ｃを出力する。これらのサーボ電流指令信号８ａ，８ｂ，８ｃは、中間値選択手段２３により３つの信号の中から中間の信号が選択され制御用サーボ電流指令信号８として出力される。
【００５０】
サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力し、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令信号１０ａをサーボ電流指令信号６として出力する。
【００５１】
開度保持用サーボ電流指令信号１０ａは弁実開度信号５が保持開度信号１１の値と一致するように演算されて出力され、保持開度信号１１は開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に弁実開度信号５に一致した値となるように出力され、開度保持指令信号１２がＯＮとなるとＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算される。
【００５２】
次に、サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２は切替信号生成手段１３により出力される。切替信号生成手段１３は、Ａ系サーボ電流指令信号８ａとＢ系サーボ電流指令信号８ｂとＣ系サーボ電流指令信号８ｃと制御用サーボ電流指令信号８とを監視し、３つコントローラの内２つが異常であることを検出すると、サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。
【００５３】
これにより、図６の構成によってコントローラが正常な制御を行っている場合は、制御用サーボ電流指令信号８により制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラにより正常に開度制御が行えないと判断されると、開度保持用サーボ電流指令信号１０ａによりコントローラの正常時の最終弁開度を保持するように制御する。この結果、コントローラの異常が発生した場合にタービンを、直ちに、トリップさせることなく現状維持を実現する。
【００５４】
図７は、図６の切替信号生成手段１３の詳細を示すものである。
【００５５】
Ａ系サーボ電流指令信号８ａと制御用サーボ電流指令信号８の偏差を絶対値変換手段１７により絶対値に変換し、その出力と切替設定値２０を比較手段１８で比較する。比較手段１８は絶対値変換手段１７の出力が切替設定値２０以上の値となった場合に次段のＳＲフリップフロップ回路２４をセットする。
【００５６】
ここで、切替設定値２０は、Ａ系サーボ電流指令信号８ａと制御用サーボ電流指令信号８との偏差信号によりコントローラの異常が判断できる値として設定しており、ＳＲフリップフロップ回路２４はコントローラＡ１５ａにより正常な制御が不可能であると判断された時点でセットされてＡ系偏差大信号２５ａを出力する。
【００５７】
同様に、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂ及びＣ系サーボ電流指令信号８ｃからＢ系偏差大信号２５ｂとＣ系偏差大信号２５ｃを演算する。Ａ系偏差大信号２５ａとＢ系偏差大信号２５ｂとＣ系偏差大信号２５ｃは、２ｏｕｔ ｏｆ３回路２６で２ｏｕｔ ｏｆ３の演算がされ、その結果がＯＮとなった場合に次段のＳＲフリップフロップ回路１９をセットする。
【００５８】
この結果、ＳＲフリップフロップ回路１９は、コントローラ３つの内２つが異常になると、セットされてサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。また、コントローラの正常復帰等によるリセット指令信号２１によりサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。
【００５９】
このように第４実施の形態によれば、三重化構成の二台以上のコントローラが正常な動作をしなくなり、各系の出力するＡ系サーボ電流指令信号、Ｂ系サーボ電流指令信号、Ｃ系サーボ電流指令信号の内の二系以上のサーボ電流指令信号と、それらの中間値である制御用サーボ電流指令信号との偏差が設定値以上となると、サーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を出力する切替信号生成手段を有するので、コントローラの故障時に、直ちに、トリップすることがなく、この間にコントローラを復旧させ稼働率の向上を図ることができる。
【００６０】
図８は、本発明の第５実施の形態を示すタービン制御装置の構成図であって、第１実施の形態乃至第４実施の形態を示す図１，図２，図４，図７と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００６１】
図示するタービン制御装置は、三重化されたコントローラＡ１５ａとコントローラＢ１５ｂとコントローラＣ１５ｃによって構成されている。
【００６２】
ここで、弁位置制御手段１は、コントローラＡ１５ａ内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２により検出された弁実開度信号５との偏差を演算し、その偏差にゲインを乗算しＡ系サーボ電流指令信号８ａを出力する。コントローラＢ１５ｂもコントローラＣ１５ｃもコントローラＡ１５ａ同様の演算を行い、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂ及びＣ系サーボ電流指令信号８ｃを出力する。
【００６３】
これらのサーボ電流指令信号８ａ，８ｂは、中間値選択手段２３により３つの信号の内から中間の信号が選択され制御用サーボ電流指令信号８として出力される。サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力し、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令信号１０ａをサーボ電流指令信号６として出力する。
【００６４】
開度保持用サーボ電流指令信号１０ａは弁実開度信号５と保持開度信号１１との偏差であり、制御対象弁３が保持開度信号の値と一致するように演算される。保持開度信号１１は、開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に弁実開度信号５と一致した値となるように出力し、開度保持指令信号１２がＯＮとなると、ＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算される。
【００６５】
サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２は切替信号生成手段１３により出力される。切替信号生成手段１３は、コントローラＡ１５ａの出力であるコントローラＡ異常信号１４ａとコントローラＢ１５ｂの出力であるコントローラＢ異常信号１４ｂとコントローラＣ１５ｃの出力であるコントローラＣ異常信号１４ｃ監視し、３つコントローラの内で２つが異常であることを検出するとサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。
【００６６】
これにより、図８の構成によりコントローラが正常な制御を行っている場合は制御用サーボ電流指令信号８により制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラにより正常に開度制御が行えないと判断されると、開度保持用サーボ電流指令手段１０によりコントローラ正常時の最終弁開度を保持するように制御する。従って、コントローラ異常が発生した場合にタービンを、直ちに、トリップさせることなく現状維持を実現する。
【００６７】
図９は、図８の切替信号生成手段１３の詳細を示すものである。
【００６８】
図において、コントローラＡ異常信号１４ａとコントローラＢ異常信号１４ｂとコントローラＣ異常信号１４ｃとを入力する２ｏｕｔ ｏｆ３回路２６によって２ｏｕｔ ｏｆ３の演算がされ、その結果がＯＮとなった場合に次段のＳＲフリップフロップ回路１９をセットする。このため、ＳＲフリップフロップ回路１９は、コントローラ３つの内で、２つが異常になるとセットされてサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。また、コントローラ正常復帰等によるリセット指令信号２１によりサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。
【００６９】
このように第５実施の形態によれば、コントローラが三重化されている場合に、各コントローラ自身から出力されるＡ系故障指令信号、Ｂ系故障指令信号、Ｃ系故障指令信号の２ｏｕｔ ｏｆ３を演算し、両系異常が検出されるとサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号を出力する切替信号生成手段を有するので、コントローラの故障時に、直ちに、トリップすることがなく、この間にコントローラを復旧させ、稼働率の向上を図ることができる。
【００７０】
図１０は、本発明の第６実施の形態を示すタービン制御装置の構成図であって、第１実施の形態乃至第５実施の形態を示す図１乃至図９と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００７１】
図示するタービン制御装置は、二重化されたコントローラＡ１５ａとコントローラＢ１５ｂにより構成されている。
【００７２】
ここで、弁位置制御手段１は、コントローラＡ１５ａ内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２により検出された弁実開度信号５との偏差を演算し、その偏差にゲインを乗算しＡ系サーボ電流指令信号８ａを出力する。コントローラＢ１５ｂもコントローラＡ１５ａ同様の演算を行い、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂを出力する。
【００７３】
これらのサーボ電流指令信号８ａ，８ｂは、信号選択手段２２により最適な信号側が選択され制御用サーボ電流指令信号８として出力される。信号選択手段２２は、一般に高値選択回路または低値選択回路で実現され、弁がシステムとして安全側に動作するように設計されている。
【００７４】
サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力し、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令信号１０ａをサーボ電流指令信号６として出力する。
【００７５】
開度保持用サーボ電流指令信号１０ａは弁実開度信号５と保持開度信号１１との偏差であり、制御対象弁３が保持開度信号の値と一致するように演算される。保持開度信号１１は開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に弁実開度信号５に一致した値となるように出力し、開度保持指令信号１２がＯＮとなるとＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算される。
【００７６】
サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２は切替信号生成手段１３により出力される。切替信号生成手段１３は、コントローラＡ１５ａの出力であるＡ系サーボ電流指令信号８ａとコントローラＢ１５ｂの出力であるＢ系サーボ電流指令信号８ｂと開度保持用サーボ電流指令手段１０と制御用サーボ電流指令信号８を監視し、Ａ系サーボ電流指令信号８ａとＢ系サーボ電流指令信号８ｂの偏差がある設定値未満であり、かつ、開度保持用サーボ電流指令手段１０と制御用サーボ電流指令信号８の偏差がある設定値未満であることを検出するとサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。
【００７７】
これにより、図１０の構成にてコントローラが異常な場合は開度保持用サーボ電流指令信号１０ａにより制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラが正常に開度制御が行えるようになり、かつ、バンプレスに信号が切り替えることができるようになると制御用サーボ電流指令信号８により制御する。この結果、コントローラが正常復帰した場合に安全に制御を復活させることができる。
【００７８】
図１１は、図１０の切替信号生成手段１３の詳細を示すものである。
【００７９】
Ａ系サーボ電流指令信号８ａとＢ系サーボ電流指令信号８ｂの偏差を絶対値変換手段１７により絶対値に変換し、その出力と切替設定値２０を比較手段１８で比較する。比較手段１８は絶対値変換手段１７の出力が切替設定値２０未満の値となった場合にＯＦＦとなり、そのＮＯＴ信号がＯＮとなり、かつ、制御用サーボ電流指令信号８と開度保持用サーボ電流指令手段１０の偏差を絶対値変換手段１７により絶対値に変換し、その出力と切替設定値２０を比較手段１８で比較する。
【００８０】
比較手段１８は絶対値変換手段１７の出力が切替設定値２０未満の値となった場合にＯＦＦとなり、そのＮＯＴ信号がＯＮとなると、次段のＳＲフリップフロップ回路１９をリセットする。このため、ＳＲフリップフロップ回路１９はコントローラの両系が正常になり、かつ、バンプレスに信号が切り替えることができるようになるとリセットされてサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。また、制御不可能等によるセット指令信号２７によりサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。
【００８１】
このように第６実施の形態によれば、両系のコントローラが正常復帰し、各系の出力するＡ系サーボ電流指令信号、Ｂ系サーボ電流指令信号が設定値未満の偏差となり、かつ、各コントローラのサーボ電流信号の高値選択値（システムによっては低値選択値）である制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定の偏差未満になるとサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号をＯＦＦする。これによって、制御対象弁の制御を開度保持用サーボ電流指令信号から制御用サーボ電流指令信号に切り替える。従って、コントローラの正常復帰時に安全に制御を復帰させることができる。
【００８２】
図１２は、本発明の第７実施の形態を示すタービン制御装置の構成図であって、第１実施の形態乃至第７実施の形態を示す図１乃至図１１と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００８３】
図示するタービン制御装置は、二重化されたコントローラＡ１５ａとコントローラＢ１５ｂによって構成されている。
【００８４】
ここで、弁位置制御手段１は、コントローラＡ１５ａ内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２にて検出された弁実開度信号５との偏差を演算し、その偏差にゲインを乗算しＡ系サーボ電流指令信号８ａを出力する。コントローラＢ１５ｂもコントローラＡ１５ａ同様の演算を行い、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂを出力する。
【００８５】
これらのサーボ電流指令信号８ａ，８ｂは、信号選択手段２２により最適な信号側が選択され制御用サーボ電流指令信号８として出力される。信号選択手段２２は一般に高値選択回路または低値選択回路で実現され、弁がシステムとして安全側に動作するように設計されている。
【００８６】
サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力し、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令手段１０をサーボ電流指令信号６として出力する。
【００８７】
開度保持用サーボ電流指令信号１０ａは弁実開度信号５と保持開度信号１１との偏差であり、制御対象弁３が保持開度信号の値と一致するように演算される。保持開度信号１１は開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に弁実開度信号５に一致した値となるように出力し、開度保持指令信号１２がＯＮとなるとＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算される。
【００８８】
サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２は切替信号生成手段１３により出力される。切替信号生成手段１３は、コントローラＡ１５ａが異常時に出力をＯＮとするコントローラＡ異常信号１４ａとコントローラＢ１５ｂが異常時に出力をＯＮとするコントローラＢ異常信号１４ｂと開度保持用サーボ電流指令信号１０ａと制御用サーボ電流指令信号８を監視し、コントローラの両系が正常復帰し、開度保持用サーボ電流指令信号１０ａと制御用サーボ電流指令信号８との偏差が所定の設定値未満であることを検出するとサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。
【００８９】
これによって、図１２の構成にてコントローラが異常な場合は開度保持用サーボ電流指令信号１０ａにより制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラが正常に開度制御が行えるようになり、かつ、バンプレスに信号が切り替えることができるようになると制御用サーボ電流指令信号８により制御する、この結果、コントローラが正常に復帰した場合に安全に制御を復活させることができる。
【００９０】
図１３は、図１２の切替信号生成手段１３の詳細を示すものである。
【００９１】
図において、コントローラＡ異常信号１４ａとコントローラＢ異常信号１４ｂのＡＮＤを演算しその結果がＯＦＦとなり、かつ、制御用サーボ電流指令信号８と開度保持用サーボ電流指令信号１０ａの偏差を絶対値変換手段１７により絶対値に変換し、その出力と切替設定値２０とを比較手段１８で比較する。
【００９２】
比較手段１８は絶対値変換手段１７の出力が切替設定値２０未満の値となった場合にＯＦＦとなりそのＮＯＴ信号がＯＮとなると、次段のＳＲフリップフロップ回路１９をリセットする。
【００９３】
この結果、ＳＲフリップフロップ回路１９は、コントローラの両系が正常になり、かつ、バンプレスに信号が切り替えることができるようになるとリセットされてサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。また、制御不可能等によるセット指令信号２７によりサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。
【００９４】
このように第７実施の形態によれば、コントローラが二重化されている場合に、両系のコントローラが正常復帰し、各コントローラ自身から出力されるＡ系故障指令信号、Ｂ系故障指令信号のＡＮＤがＯＦＦとなり、両系正常が検出され、かつ、各コントローラのサーボ電流信号の高値選択値（システムによっては低値選択値）である制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定の偏差未満になると、サーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号をＯＦＦとし、制御対象弁の制御を開度保持用サーボ電流指令信号から制御用サーボ電流指令信号に切り替える切替信号生成手段を有するので、コントローラの正常な復帰時に安全に制御を復活させることができる。
【００９５】
図１４は、本発明の第８実施の形態を示すタービン制御装置の構成図であって、第１実施の形態乃至第７実施の形態を示す図１乃至図１３と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【００９６】
図示するタービン制御装置は、三重化されたコントローラＡ１５ａとコントローラＢ１５ｂとコントローラＣ１５ｃによって構成されている。
【００９７】
ここで、弁位置制御手段１は、コントローラＡ１５ａ内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２にて検出された弁実開度信号５との偏差を演算し、その偏差にゲインを乗算しＡ系サーボ電流指令信号８ａを出力する。コントローラＢ１５ｂもコントローラＣ１５ｃもコントローラＡ１５ａ同様の演算を行い、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂ及びＣ系サーボ電流指令信号８ｃを出力する。
【００９８】
これらのサーボ電流指令信号８ａ，８ｂ，８ｃは、中間値選択手段２３により３つの信号の中から中間の信号が選択され制御用サーボ電流指令信号８として出力される。
【００９９】
コントローラが異常な場合は、開度保持用サーボ電流指令信号１０ａにより制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラが正常に開度制御が行えるようになり、かつ、バンプレスに信号が切り替えることができるようになると制御用サーボ電流指令信号８により制御する。これにより、コントローラが正常に復帰した場合に安全に制御を復活させることができる。
【０１００】
図１５は、図１４の切替信号生成手段１３の詳細を示すものである。
【０１０１】
図において、Ａ系サーボ電流指令信号８ａと制御用サーボ電流指令信号８の偏差を絶対値変換手段１７により絶対値に変換し、その出力と切替設定値２０を比較手段１８で比較する。比較手段１８は絶対値変換手段１７の出力が切替設定値２０未満の値となった場合にＯＦＦとなり、その信号のＮＯＴ信号を次段の２ｏｕｔ ｏｆ３回路２８の入力とする。
【０１０２】
同様に、Ｂ系サーボ電流指令信号８ｂとＣ系サーボ電流指令信号８ｃに関しても同様の偏差比較を行い、それらの結果のＮＯＴを２ｏｕｔ ｏｆ３回路２８の入力とし２ｏｕｔ ｏｆ３の演算を行う。この結果、２ｏｕｔ ｏｆ３回路２８からの出力は各サーボ電流と制御用サーボ電流指令信号８間の偏差が２つ以上切替設定値２０未満になるとＯＮする。
【０１０３】
また、制御用サーボ電流指令信号８と開度保持用サーボ電流指令信号１０ａの偏差を絶対値変換手段１７により絶対値に変換し、その出力と切替設定値２０を比較手段１８で比較する。比較手段１８は絶対値変換手段１７の出力が切替設定値２０未満の値となった場合にＯＦＦとなり、そのＮＯＴ信号がＯＮとなる。この信号と、前述の２ｏｕｔ ｏｆ３回路２８の出力のＡＮＤ信号にてＳＲフリップフロップ回路１９をリセットする。
【０１０４】
このため、ＳＲフリップフロップ回路１９は、３つのコントローラの内で２つが正常になり、かつ、バンプレスに信号が切り替えることができるようになるとリセットされてサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。また、制御不可能等によるセット指令信号２７によりサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。
【０１０５】
サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力し、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令信号１０ａをサーボ電流指令信号６として出力する。開度保持用サーボ電流指令信号１０ａは弁実開度信号５と保持開度信号１１との偏差であり制御対象弁３が保持開度信号の値と一致するように演算される。
【０１０６】
保持開度信号１１は、開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に弁実開度信号５に一致した値となるように出力し、開度保持指令信号１２がＯＮとなると、ＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算される。
【０１０７】
サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２は切替信号生成手段１３により出力される。切替信号生成手段１３は、コントローラＡ１５ａの出力であるＡ系サーボ電流指令信号８ａとＢ系サーボ電流指令信号８ｂとＣ系サーボ電流指令信号８ｃと制御用サーボ電流指令信号８と開度保持用サーボ電流指令信号１０ａを監視し、３つコントローラのサーボ電流指令信号とそれらの中間値である制御用サーボ電流指令信号８との偏差がある設定値未満内に２つ以上となり、かつ、開度保持用サーボ電流指令信号１０ａと制御用サーボ電流指令信号８の偏差がある設定値未満であることを検出すると、サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。
【０１０８】
このように第８実施の形態によれば、コントローラが三重化されている場合に、各系の出力するＡ系サーボ電流指令信号、Ｂ系サーボ電流指令信号、Ｃ系サーボ電流指令信号の内で二系以上のサーボ電流と、それらの中間値である制御用サーボ電流指令信号との偏差が所定値未満となり、二系以上が正常であると判断され、かつ、それらの中間値である制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定偏差未満になるとサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号をＯＦＦとする。そして、制御対象弁の制御を開度保持用サーボ電流指令信号から制御用サーボ電流指令信号に切り替える切替信号生成手段を有し、コントローラの正常復帰時に安全に制御を復活させることができる。
【０１０９】
図１６は、本発明の第９実施の形態を示すタービン制御装置の構成図であって、第１実施の形態乃至第８実施の形態を示す図１乃至図１５と同一符号は、同一部分または相当部分を示している。
【０１１０】
図示するタービン制御装置の弁位置制御手段１は、コントローラ１５内で演算された弁開度指令信号４と開度検出手段２にて検出された弁実開度信号５との偏差を演算し、その偏差にゲインを乗算し制御用サーボ電流指令信号８を出力する。
【０１１１】
サーボ電流指令切替手段７は、サーボ電流切替指令信号９がＯＦＦの場合に制御用サーボ電流指令信号８をサーボ電流指令信号６として出力し、サーボ電流切替指令信号９がＯＮの場合には開度保持用サーボ電流指令手段１０をサーボ電流指令信号６として出力する。
【０１１２】
開度保持用サーボ電流指令信号１０ａは弁実開度信号５と保持開度信号１１との偏差であり、制御対象弁３が保持開度信号の値と一致するように演算される。保持開度信号１１は開度保持指令信号１２がＯＦＦの場合に弁実開度信号５に一致した値となるように出力し、開度保持指令信号１２がＯＮとなるとＯＮとなった時点での最終の弁実開度信号５の値をＯＮである間保持し続けるように開度保持手段１６で演算される。
【０１１３】
サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２は切替信号生成手段１３により出力される。切替信号生成手段１３は、監視する操作員によって指令信号２９をＯＮとすると、サーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。
【０１１４】
このため、図１６の構成にてコントローラが異常な場合は開度保持用サーボ電流指令信号１０ａにより制御対象弁３の開度制御を行い、コントローラが正常に開度制御が行えるようになったことを操作員が判断すると、制御用サーボ電流指令信号８により制御する。これにより、コントローラが正常復帰した場合に安全に制御を復帰させることができる。
【０１１５】
図１７は、図１６の切替信号生成手段１３の詳細を示すものである。
【０１１６】
操作員による指令信号２９がＯＮとなると、ＳＲフリップフロップ回路１９はリセットされてサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＦＦとする。また、制御不可能等によるセット指令信号２７によりサーボ電流切替指令信号９及び開度保持指令信号１２をＯＮとする。
【０１１７】
このように第９実施の形態によれば、コントローラの出力である制御用サーボ電流指令信号と開度保持用サーボ電流指令信号を監視し、人間の操作による操作員による指令信号にてサーボ電流切替指令信号および開度保持指令信号をＯＦＦとし、制御対象弁の制御を開度保持用サーボ電流指令信号から制御用サーボ電流指令信号に切り替える切替信号生成手段を有し、コントローラの正常復帰時に柔軟、かつ、高速に制御を復活させることができる。
【０１１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、コントローラの故障等により、制御用サーボ電流指令信号を正常に出力することができなくなっても、タービンを直ちにトリップさせることなく、現状状態維持を行い、故障個所の復旧を可能とし、また、故障復帰が安全に行える稼働率の高いタービン制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図２】本発明の第２実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図３】本発明の第２実施の形態の切替信号生成手段を示す構成図である。
【図４】本発明の第３実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図５】本発明の第３実施の形態の切替信号生成手段を示す構成図である。
【図６】本発明の第４実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図７】本発明の第４実施の形態の切替信号生成手段を示す構成図である。
【図８】本発明の第５実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図９】本発明の第５実施の形態の切替信号生成手段を示す構成図である。
【図１０】本発明の第６実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図１１】本発明の第６実施の形態の切替信号生成手段を示す構成図である。
【図１２】本発明の第７実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図１３】本発明の第７実施の形態の切替信号生成手段を示す構成図である。
【図１４】本発明の第８実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図１５】本発明の第８実施の形態の切替信号生成手段を示す構成図である。
【図１６】本発明の第９実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図１７】本発明の第９実施の形態の切替信号生成手段を示す構成図である。
【図１８】従来のタービン制御装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 弁位置制御手段
２ 開度検出手段
３ 制御対象弁
４ 弁開度指令信号
５ 弁実開度信号
６ サーボ電流指令信号
７ サーボ電流指令切替手段
８ 制御用サーボ電流指令信号
８ａ Ａ系サーボ電流指令信号
８ｂ Ｂ系サーボ電流指令信号
８ｃ Ｃ系サーボ電流指令信号
９ サーボ電流切替指令信号
１０ 開度保持用サーボ電流指令手段
１０ａ 開度保持用サーボ電流指令信号
１１ 保持開度信号
１２ 開度保持指令信号
１３ 切替信号生成手段
１４ コントローラ異常信号
１４ａ コントローラＡ異常信号
１４ｂ コントローラＢ異常信号
１４ｃ コントローラＣ異常信号
１５ コントローラ
１５ａ コントローラＡ
１５ｂ コントローラＢ
１５ｃ コントローラＣ
１６ 開度保持手段
１７ 絶対値変換手段
１８ 比較手段
１９，２４ ＳＲフリップフロップ回路
２０ 切替設定値
２１ リセット指令信号
２２ 信号選択手段
２３ 中間値選択手段
２５ａ Ａ系偏差大信号
２５ｂ Ｂ系偏差大信号
２５ｃ Ｃ系偏差大信号
２６，２８ ２ｏｕｔ ｏｆ３回路
２７ セット指令信号
２９ 指令信号
Claims (9)
- 弁開度指令信号と弁実開度信号との偏差に基づくサーボ電流指令信号によって制御対象弁を開閉制御するタービン制御装置において、
前記弁実開度信号が前記弁開度指令信号となるように制御用サーボ電流指令信号を演算出力する弁位置制御手段と、
開度保持指令信号が入力すると、弁実開度信号を保持して、この保持された弁実開度信号と弁実開度信号との偏差信号を開度保持用サーボ電流指令信号として出力する開度保持用サーボ電流指令手段と、
前記制御用サーボ電流指令信号を前記サーボ電流指令信号として制御対象弁へ出力する一方、サーボ電流切替指令信号を入力すると、前記開度保持用サーボ電流指令信号を制御対象弁へ出力するように切替えるサーボ電流指令切替手段と、
コントローラ異常信号が入力した場合に前記サーボ電流切替指令信号を前記サーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、前記開度保持指令信号を前記開度保持用サーボ電流指令手段へ出力する切替信号生成手段とを備えることを特徴とするタービン制御装置。 - 弁開度指令信号と弁実開度信号との偏差に基づくサーボ電流指令信号によって制御対象弁を開閉制御するタービン制御装置において、
前記弁実開度信号が前記弁開度指令信号となるように各系のサーボ電流指令信号を演算出力する弁位置制御手段とを有する二重化構成のコントローラと、
これらコントローラの弁位置制御手段から出力される各系のサーボ電流指令信号の内で、所定の選択条件によって選択された制御用サーボ電流指令信号を出力する信号選択手段と、
開度保持指令信号が入力すると、弁実開度信号を保持して、この保持された弁実開度信号と弁実開度信号との偏差信号を開度保持用サーボ電流指令信号として出力する開度保持用サーボ電流指令手段と、
前記制御用サーボ電流指令信号を前記サーボ電流指令信号として制御対象弁へ出力する一方、サーボ電流切替指令信号を入力すると、前記開度保持用サーボ電流指令信号を制御対象弁へ出力するように切替えるサーボ電流指令切替手段と、
前記各コントローラが所定の異常条件の場合に、前記サーボ電流切替指令信号を前記サーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、前記開度保持指令信号を前記開度保持用サーボ電流指令手段へ出力する切替信号生成手段とを備えることを特徴とするタービン制御装置。 - 前記切替信号生成手段は、前記各コントローラの各系のサーボ電流指令信号の偏差が所定値以上の場合、あるいは、前記各コントローラの双方から異常信号が入力する場合に、前記サーボ電流切替指令信号を前記サーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、前記開度保持指令信号を前記開度保持用サーボ電流指令手段へ出力する切替信号生成手段とを備えることを特徴とする請求項２記載のタービン制御装置。
- 弁開度指令信号と弁実開度信号との偏差に基づくサーボ電流指令信号によって制御対象弁を開閉制御するタービン制御装置において、
前記弁実開度信号が前記弁開度指令信号となるように各サーボ電流指令信号を演算出力する弁位置制御手段を有する三重化構成のコントローラと、
これらコントローラの弁位置制御手段から出力される各系のサーボ電流指令信号の内で、所定の選択条件によって選択された制御用サーボ電流指令信号を出力する信号選択手段と、
開度保持指令信号が入力すると、弁実開度信号を保持して、この保持された弁実開度信号と弁実開度信号との偏差信号を開度保持用サーボ電流指令信号として出力する開度保持用サーボ電流指令手段と、
前記制御用サーボ電流指令信号を前記サーボ電流指令信号として制御対象弁へ出力する一方、サーボ電流切替指令信号を入力すると、前記開度保持用サーボ電流指令信号を制御対象弁へ出力するように切替えるサーボ電流指令切替手段と、
所定の異常条件の場合に、前記サーボ電流切替指令信号を前記サーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、前記開度保持指令信号を前記開度保持用サーボ電流指令手段へ出力する切替信号生成手段とを備えることを特徴とするタービン制御装置。 - 前記切替信号生成手段は、前記三重化された３つのコントローラの３つのサーボ電流指令信号の内で選択された中間値の系のサーボ電流指令信号と残りの他の２つのサーボ電流指令信号との双方の偏差が所定値以上の場合、あるいは、前記三重化された３つのコントローラの内で２つ以上のコントローラから異常信号が入力した場合に、前記サーボ電流切替指令信号を前記サーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、前記開度保持指令信号を前記開度保持用サーボ電流指令手段へ出力することを特徴とする請求項４記載のタービン制御装置。
- 前記切替信号生成手段は、前記各コントローラのサーボ電流指令信号の偏差が所定値未満に復帰し、かつ、前記制御用サーボ電流指令信号と前記開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定値未満となった場合、前記各コントローラが正常復帰したとして、前記サーボ電流指令切替手段への前記サーボ電流切替指令信号及び前記開度保持用サーボ電流指令手段への前記開度保持指令信号の各出力を解除することを特徴とする請求項３記載のタービン制御装置。
- 前記切替信号生成手段は、前記各コントローラからの各異常信号の全てが正常に復帰し、かつ、前記制御用サーボ電流指令信号と前記開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定値未満となった場合、前記各コントローラが正常復帰したとして、前記サーボ電流指令切替手段への前記サーボ電流切替指令信号及び前記開度保持用サーボ電流指令手段への前記開度保持指令信号の各出力を解除することを特徴とする請求項３記載のタービン制御装置。
- 前記切替信号生成手段は、前記三重化された各コントローラの３系の内で２系以上のサーボ電流指令信号と前記制御用サーボ電流指令信号との偏差が所定値未満に復帰し、かつ、前記制御用サーボ電流指令信号と前記開度保持用サーボ電流指令信号との偏差が所定値未満となった場合、前記各コントローラが正常復帰したとして、前記サーボ電流指令切替手段への前記サーボ電流切替指令信号及び前記開度保持用サーボ電流指令手段への前記開度保持指令信号への各出力を解除することを特徴とする請求項５記載のタービン制御装置。
- 前記切替信号生成手段は、操作員の切替指令によって前記サーボ電流切替指令信号をサーボ電流指令切替手段へ出力すると共に、前記開度保持指令信号を前記開度保持用サーボ電流指令手段へ各出力し、あるいは、操作員の解除指令によって、前記各信号の各出力を解除する機能を付加することを特徴とする請求項１乃至請求項８記載のいずれかのタービン制御装置。
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