JPH1182908A - 多重化検出信号に基づくプロセスの自動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 計測点３重化ロジックを採用した場合に於い
ては、１台の検出器に異常が発生しても、残る２台の検
出器で従来の２重化ロジックとして運用可能であり、信
頼性／稼動性が向上するプロセスの自動制御方法。 【解決手段】 蒸気圧や、給水流量やタービン回転数等
のプロセスの検出器が少なくとも３台以上に多重化され
るとともに、夫々の検出器の異常信号と検出器信号間の
偏差若しくは検出器中間値との偏差を論理ロジックの組
合せからなる異常検出回路にて監視し、検出器の全てＮ
台（Ｎ≧３）が正常時、（Ｎ−２）以下の台数の検出器
が異常時、（Ｎ−１）台の検出器が異常時の夫々で制御
動作を異ならせたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、計測点が多重化さ
れているプロセスの自動制御方法に係り、特に火力発電
等のボイラやタービンの制御に用いられる蒸気圧力、給
水流量やタービン回転数等のプロセスの検出器が多重
化、より具体的には３重化以上の場合の火力発電等のボ
イラやタービンの自動制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、火力発電等のボイラやタービンプ
ロセスの制御系に於いてはプロセスの計測点は２重化計
測が主流であった。かかる２重化計測におけるプロセス
制御系を、ボイラの主蒸気圧力制御系を例にとって図６
及び図７に基づいて説明する。図６において、主蒸気配
管１に取り付けられた圧力検出器２Ａ、２Ｂの測定信号
Ａ、Ｂは、夫々個別に計測回路３に取り込まれる。取り
込まれた夫々の信号は、運転操作用のＣＲＴ４０’に表
示され常時監視されることとなる。また４４’、４５’
は圧力検出器２Ａ、２Ｂよりの信号Ａ、Ｂを取込んでオ
ーバーレンジ及びアンダーレンジを検知する異常検知モ
ニタ、又４６’は前記信号Ａ、Ｂを取込んで両信号相互
間に規定以上の信号偏差が無いかを検知する偏差モニタ
で、夫々のモニタに基づいて各々信号Ａ、Ｂ個別に信号
異常（オーバーレンジ、アンダーレンジ）が無いか、或
いは信号相互間に信号偏差が無いかを検知し、その測定
信号は測定信号監視ロジック４に送信し、該ロジック４
でこれらの信号に基づいて異常／正常が監視されてい
る。尚、４３’は信号Ａ、Ｂその他のグラフ表示部、４
１’は信号Ａ／Ｂ選択ＰＢ、４２’はＩＮＴ使用／除外
ＰＢである。

【０００３】ここで、測定信号監視ロジック４の監視に
より測定信号Ａ／Ｂ、及び偏差異常が発生すると、その
“異常”の信号が制御回路５に伝送されて、これにより
ボイラマスタと呼ばれる燃料制御系が手動へ移行し、ボ
イラへの燃料投入量が固定される。一方、タービンマス
タと呼ばれるガバナ開度指令系はタービンフォローモー
ドへ移行し、主蒸気圧力制御を行なうこととなり、発電
負荷制御から外れることとなる。更に、ＨＰ（高圧）タ
ービンバイパス弁を有する火力発電設備の場合、当該操
作端についても手動に移行することとなる。制御回路５
において使用するプロセス値は計測回路３中の選択ロジ
ック９にて選択される。選択ロジック９は圧力検出器２
Ａ、２ＢのＡ／Ｂ測定値、Ａ／Ｂ選択ＰＢ４１’並びに
ＩＮＴ使用／除外ＰＢ４２’よりの入力信号にて構成さ
れる。

【０００４】図７に計測回路３中の選択ロジック（二重
化検出器基本回路）９と測定信号監視ロジック４の夫々
のロジック構成図を示す。（Ａ）に示す基本回路９にお
いて、制御用プロセス値は、図６のＡ／Ｂ選択ＰＢ４
１’によって選択された方の測定値となる。前記したと
おり、それぞれの測定値は個別にモニタ４４’、４
５’、４６’にて信号異常（オーバーレンジ、アンダー
レンジ）、と、相互間の信号偏差を監視してお
り、Ａ信号選択中にＡの個別信号異常が発生した時、
Ｂ選択中にＢの個別信号異常が発生した時、或いはＩ
ＮＴ使用モード選択中に相互間の信号偏差が発生した
時に測定信号異常と見做し、この“異常”の信号を図６
の制御回路５へ伝送する。ここで、「ＩＮＴ使用／除外
モード」とは、２重化計測回路の冗長化処理の手法であ
り、現場から送られてくるプロセスの信号が２台とも正
常な場合は使用しないが、２台の内の１台の信号が異常
となった場合、ＩＮＴ使用モードにしていれば、選択中
の信号の良否に関係なく相互間の信号偏差により、測
定信号異常とし制御手動に移行する。

【０００５】この異常が発生した時点で、図６の計測回
路３中のＣＲＴ画面４０’のグラフ表示部４３’等でＡ
／Ｂどちらが異常か確認し、正常な一方を選択し、ＩＮ
Ｔ除外にすれば、測定信号異常条件が無くなるため、再
度通常の運転状態に戻すことが可能となる。（自動運転
再投入／自動運転継続可能） 尚、図中、１０Ａは信号切換器、１１はセット／リセッ
トリレー（ラッチリレー）、１２は反転ゲートで、これ
らの論理回路の組合せによりプロセス値（制御用）ａ
（Ａ選択信号）、ｂ（Ｂ選択信号）が夫々制御回路側５
に送信されるように構成されている。制御回路５側で
は、圧力設定器５１よりの圧力信号と、負荷指標生成回
路５２よりの信号に基づいて関数発生器５３で得た演算
圧力信号のいずれかの信号を選択する信号切換器５４よ
りの信号と、前記計測回路３からの現場プロセス値（制
御用）ａ或いはｂのどちらか一方を選択し、例えばＤＥ
Ｈ（タービンカバナ制御装置）については、安全性の面
から２つの速度信号の高い値を常に選択することでター
ビンの過速度を防止する回路としている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って前記従来技術に
よれば、ＩＮＴ使用モードにしていれば、選択中の検出
器の検出信号の良否に関係なく相互間の信号偏差によ
り、測定信号異常となるために、１台に異常が発生する
と、選択中の信号Ａ、Ｂの良否に関係なく、信号Ａ、Ｂ
相互間の信号偏差により測定信号異常となり、制御は手
動へと移行してしまう。この異常が発生した時、オペレ
ータはＣＲＴ画面４０’で、どちらかが正常かを確認
し、正常な方を選択し、再度通常運転に戻す必要があ
る。このため、制御の信頼性、稼動性の低下になってい
た。

【０００７】本発明は計測点を３重化以上の多重化して
制御することにより、制御の信頼性、稼動性を向上させ
る多重化検出信号に基づくプロセスの自動制御方法を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は請求項１記載の
ように、火力発電等のボイラやタービンの制御に用いら
れる蒸気圧力、給水流量やタービン回転数等のプロセス
の検出器が少なくとも３台以上に多重化されるととも
に、夫々の検出器の異常信号と検出器信号間の偏差若し
くは複数の検出器信号との中間値と検出器信号との偏差
を論理ロジックの組合せからなる異常検出回路にて監視
し、検出器の全てのＮ台（Ｎ≧３）が正常時、（Ｎ−
２）以下の異常時、（Ｎ−１）台の異常時によって制御
動作を異ならせたことを要旨とする。

【０００９】そしてかかる発明の具体的な構成を、例え
ば、多重化用検出器が３台の場合の３重化計測回路につ
いて説明するに、例えば請求項２記載の発明では、検出
器が３台共正常時は、３台の検出器の中間値をプロセス
値として制御回路に使用し、１台の検出器信号の異常発
生の場合は、そのまま中間値選択として運用し、３台の
異常発生の場合にのみ、手動移行等の異常制御動作に移
行するように構成しても良く、又請求項３に記載のよう
に、検出器が３台共正常時は、３台の検出器の中間値を
プロセス値として制御回路に使用し、３台の内の１台の
検出器信号の異常発生の場合は、異常となった１台の検
出信号を異常検出回路から切り離し２重化計測回路の運
用に切り替える構成にしても良く、更に請求項４記載の
ように、検出器が３台共正常時は、Ｎ台の検出器の中間
値をプロセス値として制御回路に使用し、１台の検出器
信号の異常発生の場合は、そのまま中間値選択するか、
若しくは異常となった１台の検出信号を異常検出回路か
ら切り離し２重化計測回路の運用に切り替え、２台の異
常発生の場合にのみ手動移行とし、正常な１台を選択す
ることにより再度、自動運転に移行する構成にしても良
い。

【００１０】尚、ＤＥＨ（タービンカバナ制御装置）の
ように、安全性の面から２つの速度信号の高い値を常に
選択する装置においては、請求項５に記載のように、検
出器が３台共正常時は、３台の検出器の中間値をプロセ
ス値として制御回路に使用し、１台の検出器信号の異常
発生の場合は、正常な検出器の信号の高値を選択して運
用するのが良い。又、検出器の個別選択モードにおい
て、選択中の検出器の検出信号の良否に関係なく他の検
出器と選択中の検出器との検出信号相互間の信号偏差に
より異常判断する冗長化処理モードを選択する選択手段
を具えているのが良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施
例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例にすぎない。

【００１２】本発明の実施形態たる３重化計測における
プロセス制御系を、ボイラの主蒸気圧力制御系を例にと
って図１及び図２に基づいて説明する。図１において、
図６との差異を中心に説明するに主蒸気配管１に取り付
けられた圧力検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃは３台であり、そ
れに伴い計測回路３中のＣＲＴ（操作）画面を３重化用
のものとしている。測定信号監視ロジック４、選択ロジ
ック９については以下の実施例の中で説明する。圧力検
出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃよりの測定信号Ａ，Ｂ，Ｃは、夫
々個別に計測回路３に取り込まれる。取り込まれた夫々
の信号は、運転操作用のＣＲＴ４０に表示され常時監視
されることとなる。またＣＲＴ４０内の表示部及び演算
部等について説明するに、４６は圧力検出器２Ａ、２
Ｂ、２Ｃよりの測定（検知）信号Ａ、Ｂ、Ｃを取込んで
オーバーレンジ及びアンダーレンジを検知するととも
に、前記信号Ａ／Ｂ、Ｂ／Ｃ、Ａ／Ｃ信号相互間に規定
以上の信号偏差が無いかを検知する異常検知モニタで、
信号Ａ、Ｂ、Ｃ個別に信号異常（オーバーレンジ、アン
ダーレンジ）が無いか、或いは信号Ａ／Ｂ、Ｂ／Ｃ、Ａ
／Ｃ相互間に信号偏差が無いかを検知し、その測定信号
は測定信号監視ロジック４に送信し、該ロジック４でこ
れらの信号に基づいて異常／正常が監視されている。
尚、４３は信号Ａ、Ｂ、Ｃその他のグラフ表示部、４１
Ａ、４１Ｂ、４１Ｃは測定信号Ａ／Ｂ／Ｃの選択ＰＢ、
４１Ｍは中間値選択ＰＢ、４２はＩＮＴ使用／除外選択
ＰＢである。他の構成は図６と同様である。

【００１３】図２に前記計測回路３中の三重化検出器基
本回路（選択ロジック）９と測定信号監視ロジック４の
夫々のロジック構成図を示す。（Ａ）に示す基本回路９
において、図中４６Ａは検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃからの
測定信号Ａ、Ｂ、Ｃの異常検知モニタ、４６Ｂは測定信
号Ａ／Ｂ、Ｂ／Ｃ、Ａ／Ｃの偏差モニタ、４６Ｃは中間
値選択器１０Ｍよりの中間値と測定信号（Ｍ／／Ｂ、Ｍ
／Ｃ、Ｍ／Ａ）との偏差モニタである。又尚、図中１０
ａ、１０ｂ、１０ｃは夫々Ａ選択ＰＢ４１Ａ、Ｂ選択Ｐ
Ｂ４１Ｂ、Ｃ選択ＰＢ４１Ｃを夫々選択した場合の信号
切換器である。

【００１４】かかる構成において、現場の検出器２Ａ、
２Ｂ、２Ｃからの測定信号Ａ、Ｂ、Ｃの入力全てが正常
な場合、即ち信号異常を検知し異常検知信号〜を出
力する異常検知モニタ４６Ａと偏差モニタ４６Ｂ、４６
Ｃが異常判定動作していない時（正常という事）は、中
間値選択器１０Ｍにより３つの測定信号の中間値がプロ
セス値として制御に使用される。

【００１５】次に図２（Ｂ）の測定信号監視ロジック４
の構成について説明する。図中１４は２信号オアゲー
ト、１６は３信号オアゲート、１５は２／３モニタで、
３入力の内２つ以上の条件が成立すると、”１”を出力
し、測定信号異常（手動移行）動作に移行する。かかる
構成で、中間値選択器１０Ｍが選択されている場合にお
いて、圧力検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃの内１台（例えば検
出器２Ａ）が異常になった場合、監視ロジック４中の検
出器２Ａの測定信号Ａを例に取ると、測定信号Ａの個別
異常或いは測定信号Ａの値を中間値との偏差大が発
生すると、／のオアゲート１４よりの出力信号に基
づいて３信号オアゲート１６を介して警報（ＡＮＮ）を
発するが、２／３モニタ１５への測定信号は１つである
ために制御は自動を継続する。この時の制御系へ渡され
るプロセス値は、中間値選択器１０Ｍにより測定信号
Ａ、Ｂ、Ｃの中間値である。検出器２Ｂ、２Ｃの異常に
基づく測定信号Ｂ、Ｃについても同様で、警報（ＡＮ
Ｎ）を発するが、１台の異常では制御は手動へ移行しな
い。

【００１６】最後に検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃの内２台以
上が異常になった場合は、警報（ＡＮＮ）を発するとと
もに、オアゲート１４よりの２／３モニタ１５への入力
信号は２つとなるために、測定信号異常が制御側へ送ら
れて、関連する制御回路５は手動へ移行する。即ち、現
場からの測定信号（プロセス値）は、制御には使用され
ずに、圧力設定器５１よりの圧力信号と、負荷指標生成
回路５２よりの信号に基づいて関数発生器５３で得た演
算信号のいずれかの信号を選択する信号切換器５４より
の信号を使用して運用する。

【００１７】本実施例に於いて、図１計測回路３中の夫
々Ａ選択ＰＢ４１Ａ、Ｂ選択ＰＢ４１Ｂ、Ｃ選択ＰＢ４
１Ｃを夫々選択した場合の信号切換器１０ａ、１０ｂ、
１０ｃでの動作は、後記図３に対応するもので本実施例
とは関係しない。従って、本実施例に於いては、２台以
上の入力異常が発生した場合、制御の自動継続は不可と
し、運転員の手動運転にて運転継続を可能とする。

【００１８】図３に本発明の他の実施形態に係る監視ロ
ジック４（Ａ）並びに選択回路（Ｂ）を示す。尚、検出
器基本回路については図２（Ａ）と同じものを使用して
いる為にその説明は省略する。（Ｂ）に示す選択回路は
３信号オアゲート１６、セット／リセットリレー（ラッ
チリレー）１１、及び反転ゲート１２の論理回路の組合
せにより構成され、図１のＣＲＴ画面より“中間値選択
４１Ｍ”、“Ａ選択４１Ａ”、“Ｂ選択４１Ｂ”、“Ｃ
選択４１Ｃ”のそれぞれのＰＢを選択することによりａ
（Ａ選択信号）、ｂ（Ｂ選択信号）、ｃ（Ｃ選択信号）
と中間値ｍが夫々選択的に測定信号監視ロジック４９に
送信されるように構成されている。

【００１９】図３（Ａ）に示す測定信号監視ロジック４
９は図２（Ｂ）に示す監視ロジック４と異なり、自動的
に測定信号Ａ、Ｂ、Ｃの中間値Ｍを選択するものではな
く、“中間値選択ＰＢ”４１Ｍが押された場合のみ、図
２の実施例に示す制御動作に移行するものである。従っ
て（Ａ）に示す監視ロジック４９は、２／３モニタ１５
の出力信号と中間値選択信号ｍとのアンドをアンドゲー
ト１３で取って４信号オアゲート１９を介して測定信号
異常（手動移行）動作に移行し、ａ（Ａ選択信号）、ｂ
（Ｂ選択信号）、ｃ（Ｃ選択信号）を選択した場合は、
対応する検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃが異常が生じた場合の
み４信号オアゲート１９を介して測定信号異常（手動移
行）動作に移行する。

【００２０】即ち、３台共測定信号が正常な時は、運用
の仕方として図１の計測回路３中の“中間値選択ＰＢ”
４１Ｍにて中間値Ｍを選択しておくやり方とＡ選択ＰＢ
４１Ａ、Ｂ選択ＰＢ４１Ｂ、Ｃ選択ＰＢ４１Ｃにより検
出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃの測定信号Ａ、Ｂ、Ｃの何れか１
台を選択して運用するやり方がある。前者の状況にて１
台異常或いは２台以上異常が発生した時の冗長化の考え
方は実施例１と同じである。然し、制御回路５の自動運
用をなるべく維持可能とする為、検出器２Ａ、２Ｂ、２
Ｃの２台以上の測定信号に異常が発生した場合、一旦は
制御を手動へ移行させるが、その後運転員の判断によ
り、正常とみなされる１台を“検出器選択ＰＢ”４１Ａ
〜Ｃによって個別に選択することにより、再度自動へ移
行することを可能とする。

【００２１】また、後者の場合には、選択された測定信
号の個別異常（レンジオーバ）が発生しない限り他の２
台の信号の良否に関りなく制御は対応する検出器２Ａ、
２Ｂ、２Ｃの自動運用を保ったままであるが、逆に選択
された検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ１台にレンジオーバが発
生すると、他の２台が正常であっても制御系は手動へ移
行する。つまり、当該実施形態においての考え方とし
て、個別選択時の中間値Ｍと検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ自
身の偏差については、警報（ＡＮＮ）のみで、制御の自
動／手動切替には関与させない。

【００２２】図４に本発明の他の実施形態に係る監視ロ
ジック４９を示す。尚、検出器基本回路については図２
（Ａ）と同じであり、またａ（Ａ選択信号）、ｂ（Ｂ選
択信号）、ｃ（Ｃ選択信号）と中間値Ｍ選択信号ｍが夫
々選択的に監視ロジック４９に送信される選択回路につ
いては図３（Ｂ）と同じであるために、その説明を省略
する。そして本図における監視ロジック４９は、上段側
にｍ（中間値Ｍ選択信号）を選択した場合の監視ロジッ
ク４、下段側にａ（Ａ選択信号）、ｂ（Ｂ選択信号）、
ｃ（Ｃ選択信号）を選択した場合の個別選択ロジックの
２通りの監視ロジック４が開示されている。

【００２３】ここでは重複説明を省略する為に、説明の
為、検出器Ａを主体として解説する。先ず中間値Ｍを選
択した場合の監視ロジック４において、中間値Ｍ選択時
は３つの２信号オアゲート１４と１つのアンドゲート１
３とにより、２台同時故障時に３信号オアゲート１６を
介して中間値Ｍ選択信号ｍとのアンドをアンドゲート１
３で取って２信号オアゲート１４を介して測定信号異常
（手動移行）動作に移行する。

【００２４】即ち、｛（検出器Ａ自身の異常信号）ｏ
ｒ（自身と中間値との偏差大）｝ａｎｄ｛（他の２つ
の検出器Ｂ、Ｃの異常信号、）ｏｒ（他の２つの間
の偏差大）｝にてアンドゲート１３より出力される測
定信号が異常信号となり、２信号オアゲート１４を介し
て測定信号異常（手動移行）動作に移行する。即ち本実
施形態においても検出器３台中１台に異常が発生した時
点では信号異常の警報は発せられるものの、まだ中間値
選択のまま制御の自動運用の継続が可能であり、この時
点でも後に述べるこのまま中間値選択にて制御を継続す
るか或いは正常な２台の内の１台の個別選択にて制御を
継続するかの二通りの運用が考えられる。

【００２５】次にａ（Ａ選択信号）を選択した場合の個
別選択ロジックについて説明するに、ＩＮＴ使用／除外
ＰＢ４２で（ＩＮＴ使用）を選択した場合において、セ
ット／リセットリレー（ラッチリレー）１１、３信号ア
ンドゲート１７、２信号オアゲート１４、２信号アンド
ゲート１３との組合せにより、（検出器２Ａ自身の異常
信号）ｏｒ（ＩＮＴ使用）ａｎｄ（他の２つの間の偏
差大，）にて２信号アンドゲート１３より異常信号
が出力し、３信号オアゲート１６、２信号オアゲート１
４を介して測定信号異常（手動移行）動作に移行する。
ここで３信号アンドゲート１７の“（ＩＮＴ使用）ａｎ
ｄ（他の２つの間の偏差大，）”とは個別に選択さ
れているＡの信号が、レンジオーバはしていないが、
Ｂ、Ｃの信号と比較して偏差が大きい時にＡの信号を異
常と判断するロジックである。このＩＮＴ使用／除外Ｐ
Ｂ４２は後述する３台中２台が異常となった時に必要不
可欠な働きをする。検出器２Ｂ、検出器２Ｃを主体に捉
えた時についても考え方は同じであるのでその説明は省
略する。

【００２６】前記検出器２台の正常時については、既に
検出器２Ａ、検出器２Ｂ、検出器２Ｃの何れか１台は異
常であるが、３台正常時と同様に中間値Ｍ選択或いは検
出器２Ａ〜Ｃの個別選択の２通りの運用が考えられる。
この場合も中間値Ｍ選択時、個別選択時共に制御ループ
が自動から手動へ移行する条件は上記３台共正常時の場
合の制御動作と同じである。最後に１台のみ正常時にお
いて（検出器２Ａが正常な場合）は図４中のｏｒａ
ｎｄｏｒ、或いはｏｒａｎｄｏｒが成立す
る為、３信号オアゲート１６よりの異常信号が２信号ア
ンドゲート１３に出力され、当然中間値Ｍの選択での自
動運用は不可能となり、検出器２Ａの個別選択のみでの
自動運用となる。

【００２７】更に、正常な１台と異常となった他の２台
との信号偏差による自動投入の禁止を解除する為に、個
別選択ロジック側において、ＩＮＴ使用／除外ＰＢ４２
による“ＩＮＴ除外”モード（３信号アンドゲート１
７）を設けた。これにより、３台中２台の測定信号に異
常が発生した場合でも、正常と判断される１台を選択
し、ＩＮＴ除外にしておけば、制御の自動継続が可能と
なる。従って、個別選択時は検出器自身のレンジオーバ
（異常）で制御ループは自動から手動へ移行する。尚当
該実施形態で言う「異常」とは、実施例１及び２の自身
のレンジオーバのみならず、検出器２自身と中間値Ｍと
の偏差大に加えて検出器２自身以外の他の検出器の２台
のレンジオーバ信号と偏差大の事を言う。

【００２８】図５にＤＥＨ速度センサー用の実施形態に
係る３重化計測回路３を示す。図中（Ａ）は３重化検出
器基本回路（選択ロジック）９、（Ｂ）は測定信号監視
ロジック４４の夫々のロジック構成図を示す。（Ａ）に
示す基本回路９において、図２（Ａ）と異なり、高値選
択器１８を信号切換器１０ａ、１０ｂ、１０ｃ夫々に付
設し、制御信号ａ、ｂ、ｃにより信号切換器１０ａ〜１
０ｃを選択し高値選択器１８により測定信号ＡｏｒＢｏ
ｒＣを選択するようにしている。又図中４６Ａは検出器
２Ａ、２Ｂ、２Ｃからの測定信号Ａ、Ｂ、Ｃを異常検知
モニタ、４６Ｂは測定信号Ａ／Ｂ、Ｂ／Ｃ、Ａ／Ｃの偏
差モニタである。次に（Ｂ）の監視ロジック４４の構成
について説明する。図中１３は２信号アンドゲート、１
６は３信号オアゲート、１５は２／３モニタ、１２は測
定信号Ａ、Ｂ、Ｃが夫々ＯＦＦ（異常）になった場合の
反転回路である。

【００２９】まず検出器が３台共正常な時は、必ず中間
値Ｍが制御用のプロセス値として選択される回路として
いる。次に１台異常時（例：検出器２Ａ異常時）は、監
視ロジック４４が動作することにより、（ａｎｄｏ
ｒｏｒ(イ)の条件が成立する為）３信号オアゲート１
６よりの異常信号が２信号アンドゲート１３に出力さ
れ、当然中間値Ｍの選択での自動運用は不可能となり、
警報（ＡＮＮ）の発生とともに、制御信号ａを出力して
信号切換器１０ａを選択し高値選択器１８により測定信
号ＢｏｒＣを選択するようにし、Ｂ／Ｃの高値選択器１
８の出力がプロセス値として制御信号に使用されること
となる。これは、２台正常時はそれら正常な測定信号の
高値を制御信号として使用した方が、回転体制御におい
て安全であるという考え方に基づくものである。Ｂ、Ｃ
が個別に異常な場合も考え方は同じで、Ａ／Ｃ、Ａ／Ｂ
の高値選択器（＞Ｈ）の出力がプロセス値として制御信
号に使用される。

【００３０】最後に、３台中２台以上の測定信号に異常
が発生した場合は、監視ロジック４４の２／３モニタ１
５の出力が“１”となる為、タービンが併入している場
合（発電機と繋がっている場合）は、ＤＥＨ手動に移行
して３台の測定信号の高値をプロセス値として制御回路
５に取り込むことになる。従って、この時のユニットの
運転モードは、タービン手動（ＴＨ） 及びボイラフォ
ロー（ＢＦ）モードとなり、発電機出力は成り行き（減
少方向）となる。一方、タービンが併入する前であれ
ば、タービン調速弁（ＧＶ）を強制的に全閉してタービ
ントリップとすることとする。尚、当該実施例は、火力
発電設備等のタービン等の回転体制御回路５の３重化計
測回路３に好適に適用される。

【００３１】

【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、上記
計測点を３重化以上の多重化して制御するとともに、夫
々の検出器の異常信号と検出器信号間の偏差若しくは検
出器中間値との偏差を論理ロジックの組合せからなる異
常検出回路にて監視することにより、制御ループに不慮
の異常事態（検出器の突然の異常／経年劣化による異常
等）が発生した時でも制御系の自動運用を継続しつつ、
保守作業を実施することが出来る。即ち、例えば計測点
３重化ロジックを採用した場合に於いては、１台の検出
器に異常が発生しても、残る２台の検出器で従来の２重
化ロジックとして運用可能であり、信頼性／稼動性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る３重化計装の全体制御
系を示す全体ブロック図を示す。

【図２】本発明の実施形態に係る図１の要部構成図で、
（Ａ）はその検出器基本回路（選択ロジック）及び
（Ｂ）は請求項１記載の発明に対応する信号監視ロジッ
クを示す。

【図３】本発明の他の実施形態に係る請求項２記載の発
明に対応する信号監視ロジックを示す。

【図４】本発明の他の実施形態に係る請求項３記載の発
明に対応する信号監視ロジックを示す。

【図５】本発明の実施形態に係る図１要部構成図で、
（Ａ）はＤＥＨ速度センサ３重化計装の検出器基本回路
（選択ロジック）及び（Ｂ）はその信号監視ロジックを
示す。

【図６】従来技術に係る２重化計装の全体制御系を示す
全体ブロック図を示す。

【図７】図６の要部構成図で、（Ａ）はその検出器基本
回路（選択ロジック）及び（Ｂ）はその信号監視ロジッ
クを示す。

【符号の説明】

１ 主蒸気配管 ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ 圧力検出器 ３ 計測回路 ４ 測定信号監視ロジック ９ 選択ロジック １０ａ、１０ｂ、１０ｃ 信号切換器 １１ セット／リセットリレー（ラッチリレー） １２ 反転ゲート １３ ２信号アンドゲート １４ ２信号オアゲート １５ ２／３モニタ １６ ３信号オアゲート １７ ３信号アンドゲート １８ 高値選択器 ２０ 反転回路 ４１Ａ〜Ｃ 測定信号Ａ／Ｂ／Ｃの選択ＰＢ ４１Ｍ 中間値選択ＰＢ ４２ ＩＮＴ使用／除外選択ＰＢ ４６ 異常検知モニタ ４６Ａ 測定信号Ａ、Ｂ、Ｃの異常検知モニタ ４６Ｂ 測定信号Ａ／Ｂ、Ｂ／Ｃ、Ａ／Ｃの偏差モ
ニタ ４６Ｃ 中間値と測定信号（Ｍ／Ｂ、Ｍ／Ｃ、Ｍ／
Ａ）との偏差モニタ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 火力発電等のボイラやタービンの制御に
   用いられる蒸気圧力、給水流量やタービン回転数等のプ
   ロセスの検出器が少なくとも３台以上に多重化されると
   ともに、夫々の検出器の異常信号と検出器信号間の偏差
   若しくは検出器中間値との偏差を論理ロジックの組合せ
   からなる異常検出回路にて監視し、検出器の全てＮ台
   （Ｎ≧３）が正常時、（Ｎ−２）以下の台数の検出器が
   異常時、（Ｎ−１）台の検出器が異常時の夫々で制御動
   作を異ならせたことを特徴とする多重化検出信号に基づ
   くプロセスの自動制御方法。
2. 【請求項２】 多重化用検出器がＮ台（Ｎ≧３）の場合
   のＮ重化計測回路において、 検出器がＮ台共正常時は、Ｎ台の検出器の中間値をプロ
   セス値として制御回路に使用し、Ｎ台の内の（Ｎ−２）
   台以下の検出器信号の異常発生の場合は、そのまま正常
   検出器の中間値選択として制御動作を行ない、（Ｎ−
   １）台の異常発生の場合にのみ、手動移行等の異常制御
   動作に移行することを特徴とする請求項１記載の多重化
   検出信号に基づくプロセスの自動制御方法。
3. 【請求項３】 多重化用検出器がＮ台（Ｎ≧３）の場合
   のＮ重化計測回路において、 検出器がＮ台共正常時は、Ｎ台の検出器の中間値をプロ
   セス値として制御回路に使用し、Ｎ台の内の（Ｎ−２）
   台以下の検出器信号の異常発生の場合は、異常となった
   （Ｎ−２）台以下の検出信号を異常検出回路から切り離
   し残余の検出器にて多重化計測回路の運用に切り替える
   ことを特徴とする請求項１記載の多重化検出信号に基づ
   くプロセスの自動制御方法。
4. 【請求項４】 多重化用検出器がＮ台（Ｎ≧３）の場合
   のＮ重化計測回路において、 検出器がＮ台共正常時は、Ｎ台の検出器の中間値をプロ
   セス値として制御回路に使用し、（Ｎ−２）台以下の検
   出器信号の異常発生の場合は、そのまま中間値選択する
   か、若しくは異常となった（Ｎ−２）台以下の検出信号
   を異常検出回路から切り離し残余の検出器にて多重化計
   測回路の運用に切り替え、（Ｎ−１）台の異常発生の場
   合にのみ手動移行とし、正常な１台を選択することによ
   り再度、自動運転に移行することを特徴とする請求項１
   記載の多重化検出信号に基づくプロセスの自動制御方
   法。
5. 【請求項５】 多重化用検出器がＮ台（Ｎ≧３）の場合
   のＮ重化計測回路において、 検出器がＮ台共正常時は、Ｎ台の検出器の中間値をプロ
   セス値として制御回路に使用し、Ｎ台の内の（Ｎ−２）
   台以下の検出器信号の異常発生の場合は、正常な検出器
   の信号の高値を選択して運用することを特徴とする請求
   項１記載の多重化検出信号に基づくプロセスの自動制御
   方法。
6. 【請求項６】 検出器の個別選択モードにおいて、 選択中の検出器の検出信号の良否に関係なく他の検出器
   と選択中の検出器との検出信号相互間の信号偏差により
   異常判断する冗長化処理モードを選択する選択手段を具
   えていることを特徴とする請求項１〜５記載の多重化検
   出信号に基づくプロセスの自動制御方法。