JPH04278698A - プラント事象記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の目的］

【産業上の利用分野】本発明は、発電所等のプラントの
事象を記録するプラント事象記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】発電所等において、タービントリップや
発電機トリップ等の重大な事象に至る過程およびその要
因を高精度に記録することは、極めて重要である。この
ため主要な要因についてはそのデータがプロセス計算機
のプロセス入力部に入力され、その発生順序および発生
時刻がミリ秒の単位で記録されている。

【０００３】例えば、ここで２個の弁の全閉がタービン
トリップの要因である場合について図５を参照して説明
する。この例では、まず、弁全閉リミットスイッチ１お
よび弁全閉リミットスイッチ２が作動すると、リレー３
が励磁される。この結果、リレー３の一方の接点３ａは
、タービントリップの信号接点としてタービントリップ
回路４を駆動させてタービントリップに至るようにする
。これと同時に、他方の閉接点３ｂがプロセス計算機５
のプロセス入出力部６に入力される。そして、演算制御
装置７にて演算処理がされ、事象名や時刻等がメモリ８
に記憶される。さらに、プロセス計算機５は、演算制御
装置７の演算処理に従ってプロセス入力部６を介してプ
ラント１０に対してタービントリップに対応した処置を
する。なお、９は共通バスを示す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
プラントがデジタル化、マイコン化された複数の制御装
置により制御、監視されるようになり、プラントの事象
の発生順序を的確に捉えることが困難となった。

【０００５】例えば、上記した従来例の場合で考えると
、各々の弁全閉リミットスイッチ１、２そのものをリレ
−ロジック回路を用いないで直接マイコンなどのプロセ
ス入出力部に入力し、制御装置内で処理するようになっ
た。この場合に各入力の論理積（ＡＮＤ）を制御装置内
で演算し、その結果に基づく接点出力によりタービント
リップさせることがある。特に、このような場合に論理
積の結果が１となった事象は各々の発生順序を捉える必
要が生じる。これを従来の手段、即ち、プロセス計算機
でプラントの事象を記録しようとすると次の手段が考え
られる。

【０００６】第一に、マイコンなどの制御装置からター
ビントリップに至る接点出力を一度リレーを介して接点
増幅し、その１つの接点をタービントリップ回路へ、も
う１つの接点をプロセス計算機へ入力する処理手段が考
えられる。

【０００７】第二に、マイコンなどの制御装置内にター
ビントリップに至る接点出力と同じタイミングで動作す
る別の接点出力を備えて、これをプロセス計算機へ入力
する処理手段が考えられる。

【０００８】ところが、第一の処理手段では、リレー１
個分の動作時間だけタービントリップに至るまでの間に
余分の無駄な時間が掛かるためタービン保護上得策でな
く採用されない。また、第二の処理手段では、１つの要
因についてプラント側とプロセス計算機側の２つの接点
出力を用意する必要がある。これは、プラント全体とし
て考えた場合には数百点におよぶ要因の数だけ接点出力
点数の増加となり、これもまた得策でない。

【０００９】一方、マイコン化などされた複数の制御装
置で構成されるシステムのため全ての制御装置をミリ単
位の共通の時刻とすることは容易でない。従って、この
ようにデジタル化、マイコン化された制御装置における
プラント全体の事象の発生順序を高精度に記録すること
は極めて困難であった。

【００１０】そこで、本発明は、複数の制御装置におい
て監視、制御されるプラントの事象の発生順序を高精度
に記録することができるプラント事象記録装置を提供す
ることを目的とする。

【００１１】［発明の構成］

【課題を解決するための手段】プラントを監視制御し、
プラントの事象の発生を判定する演算制御装置を備えた
複数の制御部と、前記プラントの事象の発生状態を事象
データとして記録する記録部から構成されるプラント事
象記録装置において、記録部には一定周期のカウントを
し、かつ所定カウントでカウントアップするカウンタ動
作を繰返すカウンタを有し、前記制御部へ共通のカウン
ト信号を出力する時計部と、制御部から送信された事象
データを受信するためのインターフェースと、時計部か
らのカウント信号を読み込みカウントする計時用信号入
力部と、計時用信号入力部の読み込んだカウント値をメ
モリする手段と、インターフェースで受信された事象デ
ータを一時保存するバッファメモリと、このバッファメ
モリに保存された事象データを時経列にメモリする手段
と、このメモリする手段にメモリされた事象データを出
力する手段とを備える一方、制御部には前記記録部の前
記時計部が出力するカウント信号を読み込む計時用信号
入力部と、この計時用信号入力部が読み込んだカウント
値をメモリする手段と、プラントの事象の発生が判定さ
れたときその事象発生時に前記メモリする手段にメモリ
されているカウント値と発生事象名を事象データとして
メモリする手段と、このメモリする手段にメモリされた
事象データを記録部へ送信するためのインターフェース
とを設けるようにしたものである。

【００１２】

【作用】各制御部に備えた計時部が記録部からの精度の
高い一定周期の共通信号を読み込む。このため、複数の
制御部が常に共通した正確な時刻を示す時計を備えてい
る。従って、異なる制御部で判定した複数の事象につい
てもそのデータを記録部でまとめて時経列とした事象デ
ータを出力できるから事象の発生順序の特定が正確にで
きる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例を示すプラント事
象記録装置のブロック構成図である。プラント事象記録
装置は、プラント１０を制御、監視するｎ個からなる制
御部１１（ｎ）とその記録部１２で構成される。制御部
１１（ｎ）は、演算制御装置１３、プロセス入出力部１
４、計時用信号入力部１５、インターフェース１６、メ
モリ１７の各々が共通バス１８により接続されている。 記録部１２は、演算制御装置１９、計時用信号入力部２
０、インターフェース２１、プラント入力用接点入力部
２２、メモリ２３およびプリンタ２４の各々が共通バス
２５により接続され、さらに、時計部２６を備えている
。

【００１５】本実施例では、記録部１２の時計部２６か
ら１６個の並列信号が計時用信号入力部２０と制御部１
１（ｎ）の計時用信号入力部１５へ送られるようにして
いる。また、プラント１０の状態は制御部１１（ｎ）の
プロセス入出力部１４および記録部１２のプラント入力
用接点入力部２２に入力するようにしている。そして、
制御部１１（ｎ）のインターフェース１６と記録部１２
のインターフェース２１により制御部１１（ｎ）と記録
部１２との情報の伝送ができるようにしている。

【００１６】ここで、本実施例の主要部となる時計部２
６、計時用信号入力部１５および計時用信号入力部２０
の構成について説明する。

【００１７】時計部２６は１６個の並列信号を出力し、
これは１ミリ秒毎にカウントアップされる１６ビットの
カウンタとして動作するようにしている。即ち、（００
００００００００００００００）２　から開始して１づ
つカウントが増加する。時計部２６は図２の概念図の如
く、電圧信号を出力し、計時用信号入力部１５および計
時用信号入力部２０ではフォトダイオードにてこれを受
けるようにしている。

【００１８】図２において、２７は時計部２６の１６個
の内の１つの出力回路のフォトカプラーを示し、２８は
計時用信号入力部１５の入力段の対応するフォトカプラ
ーを示し、２９は計時用信号入力部２０の入力段の対応
するフォトカプラーを示す。本実施例の場合には上記し
た組を１６組備えている。このようにして制御部１１（
ｎ）内の計時用信号入力部１５には、常に共通の同じ１
６ビットの信号が送られる。この信号は計時用信号入力
部１５を動作させ各制御装置内の時計としてメモリ１７
に１６ビットで読込まれる。なお、接点信号を通常の機
械的な接点としなかったのは、通常の接点の動作時間だ
けでも数ミリ秒を必要とし、１ミリ秒でカウントアップ
はできないからである。

【００１９】上記構成で、制御部１１（ｎ）内でソフト
ウェアにより事象が判断された場合を考える。即ち、プ
ロセス入出力部１４からプラント１０の状態を入力し、
処理する中で重要な事象、例えば、タービントリップに
必要な状態が判明したとする。このとき演算制御装置１
３は、まず、タービントリップ用の接点出力をプロセス
入出力部１４を介してプラント１０へ出力する。

【００２０】次に、計時用信号入力部１５の状態を１６
ビットで読込み、メモリ１７に図３の概念図の如く、発
生事象名と共に記憶する。この例ではアドレス××××
に内容が記憶されており、２００は事象名の領域でコー
ド化され１０進数で表して１１３を示し、また、２０１
は発生時刻の領域で１０進数で表して３１３５であるこ
とを示す。

【００２１】制御部１１（ｎ）の処理では、他に必要な
プラント１０の状態に対応する処理を行った後に、アド
レスの内容を順番にチェックする。仮にその中に情報が
あれば、その内容、この場合ではアドレス××××の内
容（１１３）１０（３１３５）１０をインターフェース
１６を介して記録部１２に伝送する。記録部１２はイン
ターフェース２１を介して伝送された各制御部１１（ｎ
）からの事象データを一時メモリ２３に記憶する。この
メモリ２３には、図４に示すように１秒毎に区切ってバ
ッファが３個分備えられている。図中、３００は事象名
の領域、３０１は対応する時刻の領域を各々示し、１０
進数で表示している。この３個のバッファは、アドレス
Ａのバッファから記憶を開始して、各制御部からの事象
データを順次記憶して、１秒経過すると事象データをア
ドレスＢのバッファに切替え記憶を続ける。さらに、１
秒経過するとアドレスＣに記憶する。このように３個の
バッファは、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ→Ｂ…の順序でサイクリッ
クに使用される。なお、このバッファのサイズは１秒間
に発生する事象デ−タの数よりも十分大きな値をとるよ
うに設定している。

【００２２】続いて、１秒周期でその瞬間に使用してい
るバッファ以外の２個のバッファの内容を見て最も古い
バッファの内容の順序と時間を判定する。現在、Ａのバ
ッファに書込んでいる場合を考えると、１秒前のＣとも
う１秒前のＢの内容をチェックする。即ち、まず、Ｂの
内容をチェックし最も遅い事象の時刻とＣの内容の最も
早い事象の時刻を比べる。これによりＢの最も遅い事象
の方がＣの最も早い事象よりも先に事象が発生していれ
ば、Ｂの内容を時刻順に並び替え事象番号に基づいて事
象番号と印字コードの対応を記憶した事象テーブルから
印字コードを取り出して時刻と共にプリンタ２４へ出力
する。

【００２３】また、例えば、図４のように、Ｂの最も遅
い事象１０５の発生カウンタ時刻２０１２がＣの最も早
い事象０２０の発生カウンタ時刻２００９よりも遅い場
合にはＢの中のＣの最も早い事象よりも遅いもの、つま
り、Ｂの事象１０５とその発生カウンタ時刻２０１２を
Ｃに移し、その後にＢの内容を上記と同様にプリンタ２
４へ出力する。

【００２４】このように、複数のバッファを備えている
のは、各制御部がそれぞれの制御周期を持ち、かつ、伝
送により時間遅れが発生した場合にもプリンタ２４の出
力順序が事象発生順となるようにするためである。なお
、プリンタ２４に出力する時刻は出力する時に計時用信
号入力部２０を介して読み込んだカウンタ時刻と演算制
御装置３０内にある通常の２４時間での時刻とから、そ
れぞれの事象のカウンタ時刻に換算したものを用いる。

【００２５】また、制御部１１（ｎ）のプロセス入出力
部１４に入力されないプラント１０から接点は、プラン
ト入力用接点入力部２２に入力される。この接点が入力
されたとき計時用信号入力部２０の信号を読み、伝送さ
れた事象データと同様のフォーマットによりメモリ２３
に記憶する。このようにして上記した事象を発生順に並
べ替えるときに同時に上記接点のデータも並べ替えるこ
とにより各各制御部１１（ｎ）での事象と上記接点の事
象を同じレベルで扱えるようにしている。

【００２６】以上のようにこの実施例では、複数の制御
部１１（ｎ）が高精度で、かつ、共通の時計を備えてい
ることになる。従って、複数の制御部１１（ｎ）におけ
る論理演算の結果による事象デ−タや論理演算の過程で
の事象デ−タの発生順序についてもミリ秒単位で特定で
きる。

【００２７】ところで、本実施例において何故各演算制
御装置内の時計を使わないのか、また、共通の時計を１
個設けて、全ての演算制御装置がこの共通の時計を読出
すようにしなかったかについて説明する。通常、演算制
御装置の時計を合わせるためには、１個の時計を設け全
演算制御装置からこれを読み出すようにするのが一般的
である。ところが、本実施例のようにミリ秒単位を扱う
場合には次の理由により適当でない。このことは、１個
の時計に同時に２個の演算制御装置から読み込み要求の
ある場合を考えれば容易に判断できる。この場合には時
計は、まず、初めにどちらか一方の演算制御装置に時刻
を渡し、次にもう一方の演算制御装置に時刻を渡す動作
となる。このようにすると２個の演算制御装置が同時に
時刻を要求したにもかかわらず２個の演算制御装置に渡
される時刻は、ずれたものとなってしまう。これでは、
各演算制御装置で共通の時刻としミリ秒オーダーの順序
で事象を判定することは困難となる。また、各演算制御
装置内の時計については、時計そのものの精度は水晶発
振等を用い非常に高精度ではあるものの厳密に一致して
いることを補償することはできない。また、全ての時計
を同一時刻に合わせることの困難さを考えれば実現でき
ないことが判る。

【００２８】なお、本実施例では制御装置の計時部とし
て信号入力装置を用いたが他の装置でも同様に実施でき
る。例えば、光伝送を用いて時刻そのものを１ミリ秒周
期で送信し、それをスターカプラで分枝し、各制御部内
の受信装置で受ける構成としてもよい。また、光伝送の
代わりに電波を用いても本実施例と同様に実施できる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の制御装置内で判定したプラントの事象の発生順序を
高精度に記録できる。つまり、本プラント事象記録装置
は、従来のリレーロジック回路によるプラント事象記録
装置以上に高精度に記録できることからプラントの異常
事象の究明が容易になるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すプラント事象記録装置
のブロック構成図である。

【図２】同装置の時計部を示す説明図である。

【図３】同装置における制御部のメモリにデータが記憶
された状態を示す説明図である。

【図４】同装置における記録部のメモリの事象データを
示す説明図である。

【図５】従来例を示すプラント事象記録装置のブロック
構成図である。

【符号の説明】

１０　　　　　　　　プラント １１（ｎ）　　制御部 １２　　　　　　　　記録部 １３　　　　　　　　演算制御装置 １４　　　　　　　　プロセス入出力部１５　　　　　
　　　計時用信号入力部１６　　　　　　　　インター
フェース１７　　　　　　　　メモリ １９　　　　　　　　演算制御装 ２０　　　　　　　　計時用信号入力部２１　　　　　
　　　インターフェイス２３　　　　　　　　メモリ ２６　　　　　　　　時計部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　プラントを監視制御し、プラントの事
   象の発生を判定する演算制御装置を備えた複数の制御部
   と、前記プラントの事象の発生状態を事象データとして
   記録する記録部から構成されるプラント事象記録装置に
   おいて、前記記録部には一定周期のカウントをし、かつ
   所定カウントでカウントアップするカウント動作を繰返
   すカウンタを有し、前記制御部へ共通のカウント信号を
   出力する時計部と、前記制御部から送信された事象デー
   タを受信するためのインターフェースと、このインター
   フェースで受信された事象データを一時保存するバッフ
   ァメモリと、このバッファメモリに保存された事象デー
   タを時経列にメモリする手段と、このメモリする手段に
   メモリされた事象データを出力する手段とを備える一方
   、制御部には前記記録部の前記時計部が出力するカウン
   ト信号を読み込む計時用信号入力部と、プラントの事象
   の発生が判定されたときその事象発生時に前記計時用信
   号入力部の読み込んだカウント値と発生事象名を事象デ
   ータとしてメモリする手段と、前記メモリされた事象デ
   ータを記録部へ送信するためのインターフェースとを備
   えたことを特徴とするプラント事象記録装置。