JPH04294401A - Device for protecting plant - Google Patents

Device for protecting plant

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Publication number
JPH04294401A
JPH04294401A JP5867291A JP5867291A JPH04294401A JP H04294401 A JPH04294401 A JP H04294401A JP 5867291 A JP5867291 A JP 5867291A JP 5867291 A JP5867291 A JP 5867291A JP H04294401 A JPH04294401 A JP H04294401A
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JP
Japan
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plant
stop
protection
abnormality
abnormality detection
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Application number
JP5867291A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Takita
滝田 敦
Mamoru Yonekawa
米川 守
Akira Sugano
彰 菅野
Katsuto Shimizu
勝人 清水
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04294401A publication Critical patent/JPH04294401A/en
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Abstract

PURPOSE:To offer a compact plant protecting device by taking countermeasures flexibly and carefuly to changes in protecting conditions. CONSTITUTION:The abnormality of each protection factor is judged (10-1 to 10-k) by respective multiple digital controllers 1A to 1C and the validity of plant stop is judged (20-1 to 20-k) by software majority logic (2 out of 3) processing based upon respective judged results to secure the reliability of the device and taking countermeasures flexibly and carefully to a change in a protecting condition or the like by means of a data change in a program, a memory or the like. On the other hand, the judged results of respective controllers 1A to 1C are concentrated into one point so as to simplify and compact the hardware constitution of a stop determination logic circuit 4.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、火力、原子力発電等の
各種プラントの構成機器を損傷から護るプラント保護装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plant protection device for protecting components of various plants such as thermal power plants and nuclear power plants from damage.

【0002】0002

【従来の技術】発電プラント等のプラント制御装置は、
プラントに要求される機能の高度化に合わせ、制御内容
が高度かつ複雑化したため、従来の電磁リレーによるワ
イヤードロジックや、オペアンプ等によるアナログ演算
器を用いて制御装置を構成すると、ハードウエアの量が
膨大となることから、最近はデジタルコントローラを用
いたデジタル制御装置が導入されてきた。このようなデ
ジタル制御装置は、マイクロプロセッサが複数の処理を
タイムシェアリングにより順番に実行することから、1
台のデジタルコントローラの故障が複数の制御処理に影
響を及ぼす。そこで、デジタルコントローラを多重化し
て、制御処理の信頼性を高めている。
[Prior Art] Plant control devices for power generation plants, etc.
As the functions required of plants have become more sophisticated, the control content has become more sophisticated and complex, so configuring control devices using conventional wired logic using electromagnetic relays or analog computing units such as operational amplifiers reduces the amount of hardware required. Due to the enormous number of devices, digital control devices using digital controllers have recently been introduced. In such a digital control device, a microprocessor executes multiple processes sequentially by time sharing, so one
Failure of one digital controller affects multiple control processes. Therefore, digital controllers are multiplexed to increase the reliability of control processing.

【0003】一方、プラント保護の信頼性確保の観点か
ら、そのような多重化したデジタル制御装置とは別にプ
ラント保護装置を設けることが一般に行なわれている。 すなわち、プラント保護装置は、制御装置、制御用の検
出器、操作端等の制御機器に故障が発生しても、プラン
トを停止させることが必要な状況にあるか否かを判断し
、これに基づいてプラントを確実に停止させる機能が要
求されるからである。しかも、プラント保護装置は、非
常時に適確な動作をすることが要求されることから、従
来、電磁リレーによるワイヤードロジックやオペアンプ
等によるアナログ演算器を用いて、極力シンプルな構成
とし、これにより保護動作を確実に履行できるように配
慮されている(特開昭62−109101号公報、特開
昭56−150920号公報、特開平1−217297
号公報)。
On the other hand, from the viewpoint of ensuring the reliability of plant protection, it is common practice to provide a plant protection device separate from such multiplexed digital control devices. In other words, even if a failure occurs in a control device such as a control device, a control detector, or an operating end, the plant protection device determines whether or not it is necessary to stop the plant, and takes appropriate action to stop the plant. This is because a function is required to reliably stop the plant based on the Moreover, since plant protection devices are required to operate accurately in emergencies, they have traditionally been constructed as simple as possible using wired logic using electromagnetic relays and analog computing units using operational amplifiers. Consideration has been given to ensure that the operations can be carried out reliably (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 1983-109101, 150920-1980, 217297-1997).
Publication No.).

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】しかし、プラントの運
転の高度化などにより、保護基準値の余裕の見直しや、
より木目の細かい保護実現のために、プラントの運転状
況に応じた保護基準値の変更が要求される。このような
要求は、上記従来のワイヤードロジック等のハードウエ
アからなる保護装置によると、変更が容易ではなく、ま
た大規模で複雑なハードウエアになってしまうことから
、対応が困難であるという問題がある。
[Problem to be solved by the invention] However, due to the increasing sophistication of plant operation, the margin of protection standard values has to be reviewed,
In order to achieve more fine-grained protection, it is necessary to change the protection standard values according to the operating conditions of the plant. Such demands are difficult to meet with the conventional protection devices made of hardware such as wired logic, which are difficult to change and require large-scale and complicated hardware. There is.

【0005】例えば、火力発電プラントの異常を検知し
てボイラをトリップさせる要因としては、空燃比低、給
水流量低、火炉圧力異常低、火炉圧力異常高、主蒸気圧
力異常高、等々がある。そして、それらの検出要因ごと
に検出回路をアナログ演算器などのハードウエアで構成
するとともに、信頼性を確保するために検出器を含めて
検出回路を多重化し、各検出回路の検出結果から2 o
utof 3等の選択論理回路により、プラントを停止
させるか否かを最終決定するようにしている。したがっ
て、検出要因ごとにかつ多重化に応じてハードウエアか
らなる検出回路が必要であるから、構成が膨大になる。 しかも、要因ごとの検出結果を因子として、2 out
 of 3回路等の選択論理回路を電磁リレー等からな
るワイヤードロジックにより実現することから、回路が
膨大になる。
[0005] For example, factors that cause a boiler to trip when an abnormality is detected in a thermal power plant include a low air-fuel ratio, a low feed water flow rate, an abnormally low furnace pressure, an abnormally high furnace pressure, an abnormally high main steam pressure, and the like. Then, a detection circuit is configured with hardware such as an analog arithmetic unit for each of these detection factors, and in order to ensure reliability, the detection circuits are multiplexed including a detector, and 2 o
A selection logic circuit such as utof3 makes the final decision as to whether or not to shut down the plant. Therefore, a hardware detection circuit is required for each detection factor and in accordance with multiplexing, resulting in an enormous configuration. Moreover, using the detection results for each factor as a factor, 2 out
Since the selection logic circuit such as the OF 3 circuit is realized by wired logic consisting of electromagnetic relays and the like, the circuit becomes enormous.

【0006】また、プラント保護装置をデジタルコント
ローラにより実現することが考えられるが、前述したよ
うに信頼性確保の点から、全てをソフトウエアに委ねる
ことには問題がある。例えば、要因ごとの検出回路をコ
ンピュータにより形成し、2out of 3回路等の
選択論理回路はハードウエアによるのが望ましい。しか
し、この場合でも、従来技術によれば、2 out o
f 3回路等の選択論理回路の構成が膨大になるという
問題が残る。
[0006]Also, it is conceivable to implement the plant protection device using a digital controller, but as mentioned above, there is a problem in entrusting everything to software from the point of view of ensuring reliability. For example, it is preferable that a detection circuit for each factor be formed by a computer, and a selection logic circuit such as a 2 out of 3 circuit be formed by hardware. However, even in this case, according to the prior art, 2 out of
The problem remains that the configuration of the selection logic circuit such as the f3 circuit becomes enormous.

【0007】本発明の目的は、保護判断値などの保護条
件の変更に対する柔軟性に富み、かつ木目細かい保護を
実現でき、ハードウエアを低減してコンパクトなプラン
ト保護装置を提供することにある。
[0007] An object of the present invention is to provide a compact plant protection device that is highly flexible to changes in protection conditions such as protection judgment values, can realize fine-grained protection, and has reduced hardware.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明のプラント保護装置は、プラントの状態を検出
する複数の状態検出器から各種のプラント状態を入力し
、入力されるプラント状態に基づいてプラントの異常の
有無を判断し、この判断結果に基づいてプラント停止指
令を出力するデジタルコントローラを多重化し、該多重
化された各デジタルコントローラからそれぞれ出力され
るプラント停止指令を入力し、多数決論理によりプラン
ト停止の是非を最終決定する停止決定論理回路を設けて
なり、前記多重化された各デジタルコントローラは、予
め設定されたプログラムに従って保護要因ごとにプラン
トの異常をそれぞれ判断する複数の異常検出手段と、該
各異常検出手段の判断結果と他のデジタルコントローラ
の対応する異常検出手段の判断結果とから、予め設定さ
れた多数決論理に従って前記保護要因ごとにプラント停
止の是非を判断してプラント停止指令を出力する停止判
断手段とを含んでなるものとしたのである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the plant protection device of the present invention inputs various plant states from a plurality of state detectors that detect plant states, and uses the input plant states as input. Based on this, the presence or absence of an abnormality in the plant is judged, and based on this judgment result, the digital controllers that output a plant stop command are multiplexed, the plant stop commands output from each of the multiplexed digital controllers are input, and the majority decision is made. A shutdown decision logic circuit is provided which makes a final decision on whether or not to shut down the plant based on logic, and each of the multiplexed digital controllers has a plurality of abnormality detection circuits that determine whether the plant is abnormal for each protection factor according to a preset program. Based on the judgment results of each abnormality detection means and the judgment results of the corresponding abnormality detection means of other digital controllers, it is determined whether or not to stop the plant for each of the protection factors according to preset majority logic, and the plant is stopped. The stop determination means outputs a command.

【0009】上記構成において、前記停止決定論理回路
は電磁リレーを用いて構成するのが望ましい。
In the above configuration, it is preferable that the stop decision logic circuit is configured using an electromagnetic relay.

【0010】0010

【作用】このように構成されることから、本発明によれ
ば、次の作用により上記目的が達成される。プラント状
態に基づいて複数のデジタルコントローラにより保護要
因ごとに異常を判断する。また、それらの各保護要因に
係る各デジタルコントローラの判断結果から、ソフトウ
エアの多数決論理(2 out of 3等)により処
理してプラントの停止の是非を判断する。したがって、
保護判断値などの保護条件の変更に対しては、プログラ
ム又はメモリ等のデータを変更することで、柔軟にかつ
木目細かく対応できるとともに、信頼性を確保できる。
[Operations] With the above structure, according to the present invention, the above object is achieved by the following operations. Based on the plant status, multiple digital controllers determine abnormalities for each protection factor. Further, based on the judgment results of each digital controller regarding each of these protection factors, processing is performed using software majority logic (2 out of 3, etc.) to judge whether or not to stop the plant. therefore,
Changes in protection conditions such as protection judgment values can be handled flexibly and precisely by changing programs or data such as memory, and reliability can be ensured.

【0011】また、各デジタルコントローラの判断結果
は集約されてそれぞれ1つになることから、プラント停
止を最終的に決定する多数決論理回路のハードウエア構
成が、極めて単純になり、ハードウエアを低減してコン
パクトなものになる。しかも、各デジタルコントローラ
の判断結果を用いて、多数決論理回路により最終判断し
ているので、1部のデジタルコントローラが故障しても
保護機能を履行できる。
[0011] Furthermore, since the judgment results of each digital controller are aggregated into one result, the hardware configuration of the majority logic circuit that ultimately decides whether to stop the plant becomes extremely simple, and the hardware can be reduced. It becomes compact. Moreover, since the final decision is made by the majority logic circuit using the decision results of each digital controller, the protection function can be performed even if some of the digital controllers fail.

【0012】また、デジタルコントローラが多重化され
ているので、1台が故障しても他の2台により支障なく
異常判断を適確に行える。すなわち、各デジタルコント
ローラは相互に他のデジタルコントローラからの周期的
な信号を監視し、その信号が途絶えたことにより故障を
検知して、当該故障のデジタルコントローラのデータを
使用しないように動作する。各デジタルコントローラ間
のデータの授受は、多重化したシリアル伝送路を介して
行うか、入出力装置(PI/O)を介しデータバスで接
続してもよい。これによれば、データ伝送系の1系統に
故障が発生しても、他の伝送路によりデータの授受を行
える。したがって、本発明によれば、ハードウエアで構
成した従来と同様に十分な保護機能を達成できる。
Furthermore, since the digital controllers are multiplexed, even if one controller fails, the other two controllers can accurately determine an abnormality without any trouble. That is, each digital controller mutually monitors periodic signals from other digital controllers, detects a failure when the signal is interrupted, and operates so as not to use the data of the failed digital controller. Data may be exchanged between each digital controller via a multiplexed serial transmission path, or may be connected via a data bus via an input/output device (PI/O). According to this, even if a failure occurs in one of the data transmission systems, data can be sent and received through other transmission paths. Therefore, according to the present invention, a sufficient protection function can be achieved in the same manner as in the conventional case configured with hardware.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明する
。図1〜図3に本発明の一実施例のプラント保護装置の
構成図を示す。本実施例は発電プラントのボイラ保護に
適用したものであり、図1に示すように、保護装置全体
を3重化した例である。すなわち、3重化したデジタル
コントローラ1A〜1Cと、これらを結ぶ多重化された
シリアル伝送路2と、デジタルコントローラ1A〜1C
にそれぞれ同一のプラント状態の検出データを入力する
3重化された状態検出器群3A〜3Cと、各デジタルコ
ントローラ1A〜1Cから出力されるプラント停止の判
断結果を入力し、最終的にプラント停止を決定する停止
決定論理回路4から構成されている。各デジタルコント
ローラ1A〜1Cは、中央処理装置CPU、プロセス入
出力装置PI/O、電源装置PS1,PS2から構成さ
れている。CPUはデジタルマイクロプロセッサとメモ
リを有してなり、PI/Oから入力されるプラント状態
に基づいて、予めプログラムされた手順に従い、プラン
トの保護要因ごとについて異常検出を行う複数の異常検
出手段と、その各異常検出手段の判断結果と他のデジタ
ルコントローラの対応する異常検出手段の判断結果とか
ら、予め設定された多数決論理に従って前記保護要因ご
とにプラント停止の是非を判断してプラント停止指令を
出力する停止判断手段とを構成する。PI/Oはデジタ
ルコントローラが所定の演算を行うのに必要な入力デー
タや出力データの入出力処理を行う。電源装置PS1,
2はCPUやPI/Oの動作電源を供給するもので、2
重化されており、それぞれ2重化されたMFT(Mas
ter  Fuel  Trip)電源5A,5Bに接
続されている。シリアル伝送路2はデジタルコントロー
ラ1A〜1C相互間で異常判断等の演算結果を伝送する
[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained with reference to the drawings. FIGS. 1 to 3 show configuration diagrams of a plant protection device according to an embodiment of the present invention. This embodiment is applied to boiler protection in a power generation plant, and is an example in which the entire protection device is triplexed, as shown in FIG. That is, triplexed digital controllers 1A to 1C, multiplexed serial transmission line 2 connecting these, and digital controllers 1A to 1C.
The triplicated status detector groups 3A to 3C, each of which inputs the same detection data of the plant status, and the plant stop judgment results output from each digital controller 1A to 1C are input, and finally the plant is stopped. It is comprised of a stop decision logic circuit 4 that determines. Each of the digital controllers 1A to 1C includes a central processing unit CPU, a process input/output device PI/O, and power supplies PS1 and PS2. The CPU includes a digital microprocessor and a memory, and a plurality of abnormality detection means for detecting an abnormality for each protection factor of the plant according to a preprogrammed procedure based on the plant status input from the PI/O; Based on the judgment results of each abnormality detection means and the judgment results of the corresponding abnormality detection means of other digital controllers, it is determined whether or not to stop the plant for each of the protection factors according to preset majority logic, and a plant stoppage command is output. and a stop judgment means. The PI/O performs input/output processing of input data and output data necessary for the digital controller to perform predetermined calculations. Power supply device PS1,
2 supplies operating power for the CPU and PI/O;
Each MFT (Mas
(ter Fuel Trip) connected to power supplies 5A and 5B. The serial transmission path 2 transmits calculation results such as abnormality determination between the digital controllers 1A to 1C.

【0014】図2に、デジタルコントローラ1Aの機能
ブロック図を示す。なお、デジタルコントローラ1A,
1B,1Cは同一構成であることから、ここでは1Aを
中心に説明する。状態検出器群3Aからプラントの異常
判断に必要なプラント状態の検出値が、デジタルコント
ローラ1AにPI/Oを介して入力される。図示例では
、空気流量検出器3A−1、燃料流量検出器3A−2、
・・・、給水流量検出器3A−n、給水温度検出器3A
−mからそれぞれプラント状態が入力される。なお、n
個の状態検出器3A−1〜nは各デジタルコントローラ
に対応させて多重化されている。給水温度検出器3A−
mは共通に設けられている。
FIG. 2 shows a functional block diagram of the digital controller 1A. In addition, digital controller 1A,
Since 1B and 1C have the same configuration, 1A will be mainly explained here. Detected values of the plant state necessary for determining abnormalities in the plant are input from the state detector group 3A to the digital controller 1A via the PI/O. In the illustrated example, an air flow rate detector 3A-1, a fuel flow rate detector 3A-2,
..., feed water flow rate detector 3A-n, feed water temperature detector 3A
The plant status is input from -m respectively. In addition, n
The state detectors 3A-1 to 3A-n are multiplexed to correspond to each digital controller. Feed water temperature detector 3A-
m is provided in common.

【0015】デジタルコントローラ1Aの機能は、大き
く分けてk個の異常検出手段10−1〜kと、k個の停
止判断手段20−1〜kとを含んでなり、これらはCP
Uにより実現される。異常検出手段10−1は保護要因
のうちの空燃比低を検出する手段である。ガス専焼ボイ
ラなどでは空燃比が低くなって適正値からはずれるとバ
ーナが失火することがあり、その状態が続くと燃焼して
いないいわゆる生ガスがボイラに充満し、その後に空気
が供給されるとその生ガスが発火・爆発してボイラを損
傷する場合がある。そこで、異常検出手段10−1は、
ボイラに供給される空気流量と燃料流量とを取り込み、
割算手段11で空気流量を燃料流量で割算して空燃比を
求める。信号モニタ12は求められた空燃比と予め設定
されている保護判断値と比較し、空燃比が低下したとき
に”1”となる異常検出信号101Aを出力する。この
異常検出信号101Aはタイマ手段13を介して、一定
時間継続したことを条件に停止判断手段20−1に送ら
れる。停止判断手段20−1は2 out of 3の
多数決論理をプログラムで実現したものであり、自己の
異常検出信号101Aと他のデジタルコントローラ1B
,1Cから転送される異常検出信号101B,101C
との少なくとも2つが”1”のときに、プラント停止指
令201を”1”にする。また、異常検出手段10−k
は保護要因としての給水流量低を検出するもので、給水
流量検出器3A−nから取り込んだ給水流量を、乗算手
段14と関数発生手段15とにおいて、給水温度検出器
3A−mとから取り込んだ給水温度により重量基準に換
算し、これが保護判断値より低下したときに、信号モニ
タ16から異常検出信号10kAをタイマ手段17を介
して出力する。このタイマ手段17は前記タイマ手段1
3と同じ機能である。異常検出信号10kAは、停止判
断手段20−kにおいて、前記と同様に他のデジタルコ
ントローラ1B,1Cから転送される同一保護要因にか
かる異常検出信号と多数決判断され、異常が多数であれ
ばプラント停止指令20kを”1”にする。次に、停止
判断手段20−1〜kの出力の論理和がOR手段30に
より求められ、すなわちいずれか1つのプラント停止指
令が ”1”のとき、デジタルコントローラ1Aからプ
ラント停止指令31Aが出力される。この指令31Aは
停止決定論理回路4の電磁リレーRAの駆動回路に入力
される。
The functions of the digital controller 1A are broadly divided into k abnormality detection means 10-1 to k and k stop judgment means 20-1 to k, which are connected to the CP
Realized by U. The abnormality detection means 10-1 is means for detecting a low air-fuel ratio among protective factors. In gas-fired boilers, if the air-fuel ratio becomes low and deviates from the appropriate value, the burner may misfire. If this condition continues, unburned raw gas will fill the boiler, and if air is subsequently supplied, the burner may misfire. The raw gas may ignite or explode, damaging the boiler. Therefore, the abnormality detection means 10-1
Taking in the air flow rate and fuel flow rate supplied to the boiler,
A dividing means 11 divides the air flow rate by the fuel flow rate to obtain the air-fuel ratio. The signal monitor 12 compares the obtained air-fuel ratio with a preset protection judgment value, and outputs an abnormality detection signal 101A that becomes "1" when the air-fuel ratio decreases. This abnormality detection signal 101A is sent to the stop judgment means 20-1 via the timer means 13 on the condition that it continues for a certain period of time. The stop judgment means 20-1 realizes 2 out of 3 majority logic by a program, and uses its own abnormality detection signal 101A and other digital controller 1B.
, 1C, abnormality detection signals 101B, 101C transferred from
When at least two of the above are "1", the plant stop command 201 is set to "1". Further, the abnormality detection means 10-k
is for detecting a low feed water flow rate as a protection factor, and the feed water flow rate taken in from the feed water flow rate detector 3A-n is taken in from the feed water temperature detector 3A-m in the multiplication means 14 and the function generation means 15. The water supply temperature is converted into a weight standard, and when this value falls below the protection judgment value, the signal monitor 16 outputs an abnormality detection signal of 10 kA via the timer means 17. This timer means 17 is the timer means 1
It has the same function as 3. The abnormality detection signal 10kA is judged by a majority decision in the stop judgment means 20-k as an abnormality detection signal related to the same protection factor transferred from the other digital controllers 1B and 1C in the same manner as described above, and if there are many abnormalities, the plant is stopped. Set command 20k to "1". Next, the logical sum of the outputs of the stop judgment means 20-1 to 20-k is determined by the OR means 30, that is, when any one of the plant stop commands is "1", the plant stop command 31A is output from the digital controller 1A. Ru. This command 31A is input to the drive circuit of the electromagnetic relay RA of the stop decision logic circuit 4.

【0016】停止決定論理回路4は図3に示す構成にな
っている。図において、電磁リレーMFT(Maste
r  Fuel  Trip)は、ボイラーに最終的な
プラント停止指令である燃料停止指令(トリップ指令)
を出力するものであり、重要電源系であるMFT電源(
100v)P,Nにより駆動される。その駆動回路に、
前記デジタルコントローラ1A〜Cから出力されるプラ
ント停止指令31A,31B,31Cによって駆動され
る電磁リレーRA,RB,RCの接点信号を、多数決論
理に従って組み立てた2 out of  3論理回路
41が挿入されている。これにより、2つ以上のデジタ
ルコントローラ1A〜Cからプラント停止指令31A〜
Cが出力されると、電磁リレーMFTが駆動され、図示
していないトリップ指令がボイラの燃料遮断弁等に出力
され、これによりプラントが停止される。
The stop decision logic circuit 4 has a configuration shown in FIG. In the figure, an electromagnetic relay MFT (Maste
r Fuel Trip) is a fuel stop command (trip command) that is the final plant stop command to the boiler.
The MFT power supply (
100v) Driven by P,N. In that drive circuit,
A 2 out of 3 logic circuit 41 is inserted in which the contact signals of the electromagnetic relays RA, RB, RC driven by the plant stop commands 31A, 31B, 31C outputted from the digital controllers 1A to 1C are assembled according to majority logic. There is. As a result, plant stop commands 31A-
When C is output, the electromagnetic relay MFT is driven, and a trip command (not shown) is output to the fuel cutoff valve of the boiler, etc., thereby stopping the plant.

【0017】上述したように、本実施例によれば、どの
保護要因(トリップ要因)についても、状態検出器3と
異常検出手段10を含むデジタルコントローラ1がそれ
ぞれ3重化されていることから、1系統が故障しても誤
判断することがなく、安全にプラントを停止させること
ができ、保護装置の信頼性を十分に確保できる。
As described above, according to this embodiment, for any protection factor (trip factor), the digital controller 1 including the status detector 3 and the abnormality detection means 10 is triplexed. Even if one system fails, there will be no misjudgment, the plant can be safely stopped, and the reliability of the protection device can be sufficiently ensured.

【0018】また、異常判断手段10と停止判断手段2
0をデジタルコントローラにより形成したので、ハード
ウエアで構成する従来に比べ、保護判断値などの保護条
件の変更に対しては、プログラム又はメモリ等のデータ
を変更することで、柔軟にかつ木目細かく対応できると
ともに、高度な演算処理を適用できる。
Furthermore, the abnormality determining means 10 and the stop determining means 2
0 is formed by a digital controller, so compared to conventional hardware configurations, changes in protection conditions such as protection judgment values can be handled flexibly and precisely by changing data in programs or memory. It is possible to apply advanced calculation processing.

【0019】また、各デジタルコントローラ1A〜Cの
プラント停止の判断結果31A〜Cは集約されてそれぞ
れ1点になることから、プラント停止を最終的に決定す
る停止決定論理回路4のハードウエア構成が極めて単純
になり、ハードウエアを低減してコンパクトになる。因
に、従来は上記異常判断手段に相当する機能をアナログ
演算器とワイヤードロジック等により構成し、それらの
異常判断回路の出力信号を電磁リレーとワイヤードロジ
ックから構成した論理回路によりトリップ指令を生成す
るようにしていたのである。したがって、異常判断回路
だけをデジタルコントローラにより構成しても、各異常
判断回路の出力を1つに集約する等のために電磁リレー
等のワイヤードロジック回路が複雑で膨大なものになる
のである。  なお、上記実施例では、異常検出手段1
0におけるプラント状態検出値の処理については簡単に
説明したが、周知のように、各検出器の種類に合わせて
電流信号を電圧信号に変換したり、温度信号の熱起電力
を所定レベルの電圧信号に変換したり、流量検出オリフ
ィスの差圧信号を流量に変換したり、温度・圧力などに
よる種々の補正処理をしたりするなどの処理が含まれる
Furthermore, since the plant stop judgment results 31A to 31C of the digital controllers 1A to 1C are aggregated into one point each, the hardware configuration of the stop decision logic circuit 4 that ultimately determines the plant stop is It is extremely simple, requires less hardware, and is more compact. Incidentally, in the past, the function corresponding to the abnormality judgment means described above was configured using an analog computing unit, wired logic, etc., and the output signal of these abnormality judgment circuits was used to generate a trip command using a logic circuit formed from an electromagnetic relay and wired logic. That's what I did. Therefore, even if only the abnormality judgment circuit is configured by a digital controller, wired logic circuits such as electromagnetic relays will become complicated and enormous in order to consolidate the outputs of each abnormality judgment circuit into one. In addition, in the above embodiment, the abnormality detection means 1
Although we have briefly explained the processing of detected plant status values at This includes processing such as converting into a signal, converting a differential pressure signal of a flow rate detection orifice into a flow rate, and performing various correction processes based on temperature, pressure, etc.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
どの保護要因(トリップ要因)についても、状態検出器
およびデジタルコントローラがそれぞれ多重化されてい
ることから、過半数未満の系統が故障しても誤判断する
ことがなく、安全にプラントを停止させることができ、
保護装置の信頼性を十分に確保できる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention,
For each protection factor (trip factor), the status detector and digital controller are multiplexed, so even if less than half of the systems fail, there is no misjudgment and the plant can be safely stopped. I can do it,
Sufficient reliability of the protection device can be ensured.

【0021】また、保護要因にかかる異常判断手段と停
止判断手段をデジタルコントローラにより形成したので
、ハードウエアで構成する従来に比べ、保護判断値など
の保護条件の変更に対しては、プログラム又はメモリ等
のデータを変更することで、柔軟にかつ木目細かく対応
できるとともに、高度な演算処理を適用できる。
In addition, since the abnormality judgment means and the stop judgment means concerning the protection factors are formed by a digital controller, compared to the conventional structure which is configured by hardware, it is possible to change the protection conditions such as the protection judgment value by using the program or memory. By changing data such as, it is possible to respond flexibly and precisely, and also to apply advanced calculation processing.

【0022】また、各デジタルコントローラのプラント
停止の判断結果を集約してそれぞれ1点にしていること
から、プラント停止を最終的に決定する多数決論理の停
止決定論理回路のハードウエア構成を極めて単純にする
ことができ、ハードウエアを低減したコンパクトなプラ
ント保護装置を実現できる。
Furthermore, since the plant shutdown judgment results of each digital controller are aggregated into one point each, the hardware configuration of the majority logic shutdown decision logic circuit that ultimately determines the plant shutdown can be extremely simplified. It is possible to realize a compact plant protection device with reduced hardware.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の一実施例のプラント保護装置の全体構
成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a plant protection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1実施例のデジタルコントローラの機能ブロ
ック図である。
FIG. 2 is a functional block diagram of the digital controller of the embodiment in FIG. 1;

【図3】図1実施例の停止決定論理回路の結線図である
FIG. 3 is a wiring diagram of the stop decision logic circuit of the embodiment in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1(A〜C)  デジタルコントローラ2  シリアル
伝送路 3(A〜C)  状態検出器 4  停止決定論理回路 5(A〜B)  MFT電源 10  異常検出手段 20  停止判断手段 41  2 out of  3論理回路RA,RB,
RC  電磁リレー,接点信号MFT  電磁リレー
1 (A to C) Digital controller 2 Serial transmission line 3 (A to C) Status detector 4 Stop decision logic circuit 5 (A to B) MFT power supply 10 Abnormality detection means 20 Stop judgment means 41 2 out of 3 logic circuit RA ,RB,
RC electromagnetic relay, contact signal MFT electromagnetic relay

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  プラントの状態を検出する複数の状態
検出器から各種のプラント状態を入力し、入力されるプ
ラント状態に基づいてプラントの異常の有無を判断し、
この判断結果に基づいてプラント停止指令を出力するデ
ジタルコントローラを多重化し、該多重化された各デジ
タルコントローラからそれぞれ出力されるプラント停止
指令を入力し、多数決論理によりプラント停止の是非を
最終決定する停止決定論理回路を設けてなり、前記多重
化された各デジタルコントローラは、予め設定されたプ
ログラムに従って保護要因ごとにプラントの異常をそれ
ぞれ判断する複数の異常検出手段と、該各異常検出手段
の判断結果と他のデジタルコントローラの対応する異常
検出手段の判断結果とから、予め設定された多数決論理
に従って前記保護要因ごとにプラント停止の是非を判断
してプラント停止指令を出力する停止判断手段とを含ん
でなるプラント保護装置。
Claim 1: Inputting various plant states from a plurality of state detectors that detect plant states, and determining whether or not there is an abnormality in the plant based on the input plant states,
Based on this judgment result, digital controllers that output plant stop commands are multiplexed, and the plant stop commands output from each of the multiplexed digital controllers are input, and the final decision on whether or not to stop the plant is made based on majority logic. Each of the multiplexed digital controllers is provided with a decision logic circuit, and each of the multiplexed digital controllers includes a plurality of abnormality detection means that respectively determine abnormalities in the plant for each protection factor according to a preset program, and a judgment result of each of the abnormality detection means. and a stop judgment means for determining whether to stop the plant for each of the protection factors according to a preset majority logic based on the judgment result of the corresponding abnormality detection means of the other digital controller, and outputting a plant stop command. A plant protection device.
【請求項2】  請求項1において、前記停止決定論理
回路が電磁リレーを用いて構成されてなるプラント保護
装置。
2. The plant protection device according to claim 1, wherein the stop decision logic circuit is constructed using an electromagnetic relay.
【請求項3】  火力プラントのボイラに供給される空
気流量と燃料流量を含む各種のボイラ状態を入力し、入
力されるボイラ状態に基づいてボイラの異常の有無を判
断し、この判断結果に基づいて燃料停止指令を出力する
デジタルコントローラを多重化し、該多重化された各デ
ジタルコントローラからそれぞれ出力される燃料停止指
令を入力し、多数決論理により燃料停止の是非を最終決
定する停止決定論理回路を設けてなり、前記多重化され
た各デジタルコントローラは、予め設定されたプログラ
ムに従って、前記空気流量と燃料流量から空燃比を求め
、該求めた空燃比が予め設定されている保護判断値より
低いときにボイラ異常の判断をするとともに、他のボイ
ラ状態に基づいて予め定められた保護要因ごとにプラン
トの異常をそれぞれ判断する複数の異常検出手段と、該
各異常検出手段の判断結果と他のデジタルコントローラ
の対応する異常検出手段の判断結果とから、予め設定さ
れた多数決論理に従って前記保護要因ごとにボイラ停止
の是非を判断して、集約した1つの燃料停止指令を出力
する停止判断手段とを含んでなるプラント保護装置。
[Claim 3] Various boiler conditions including the air flow rate and fuel flow rate supplied to the boiler of the thermal power plant are input, and based on the input boiler conditions, it is determined whether or not there is an abnormality in the boiler, and based on this determination result. A stop decision logic circuit is provided which inputs the fuel stop commands output from each of the multiplexed digital controllers and makes a final decision on whether or not to stop the fuel based on majority logic. Each of the multiplexed digital controllers calculates an air-fuel ratio from the air flow rate and fuel flow rate according to a preset program, and when the calculated air-fuel ratio is lower than a preset protection judgment value. A plurality of abnormality detection means that determine whether there is an abnormality in the boiler or the abnormality of the plant for each predetermined protection factor based on the status of other boilers, and the judgment results of the respective abnormality detection means and other digital controllers. and a stop determination means for determining whether or not to stop the boiler for each of the protection factors according to a preset majority logic based on the determination result of the corresponding abnormality detection means, and outputting one aggregated fuel stop command. A plant protection device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001501761A (en) * 1996-10-04 2001-02-06 フィッシャー コントロールズ インターナショナル,インコーポレイテッド Process control network with redundant field devices and bus
WO2007060959A1 (en) * 2005-11-25 2007-05-31 Yokogawa Electric Corporation Plant control system

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