JPS5916290B2 - 事故記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は火力発電所や原子力発電所等のプラン ３、・
卜における事故を計算機を用いて記録するようにした事
故記録装置に関する。

一般に、発電所等のプラント運転では事故が発生した場
合、その事故原因を究明することが必要となる。

そしてその対策を構することがプラントを安全に運転す
る上で重要である。今日、プラントの大容量化に伴つて
、プラントインターロック（保護シーケンス）も複雑と
なつているので、事故原因の究明も容易でなくなつてき
ている。

一方大容量発電プラントの事故停止は電力系統に与える
影響も大きいので、事故が発生０ した場合には短時間
のうちに事故原因を究明し、その処置をして運転に復帰
する必要がある。また、複雑なプラントインターロック
の動作が誤動作することなく正常に動作していることの
確認も、以後プラントを安全に運転するために必要なこ
とで５ ある。これら事故原因の究明及びプラントイン
ターロックの動作確認のためには、これら事故原因点、
機器の動作点、動作状態の途中過程等をディジタル量（
接点入力）として取込んで、時刻とこれらつ 接点の動
作相互関係を明確にすることにより解決される。

そとで従来は次に述べる様にペンレコーダによる自動オ
ツシロ、運転記録計等のアナログ式の記録計を用いて上
述の時刻と接点の動作相互関係をワ 得ていた。

この従来の記録装置の概略構成を第１図に示す。

記録装置は記録用ペンＰ、記録のための回転ドラムＤ１
及び記録紙を回転ドラムＤ１に接触するための回転ドラ
ムＤ２、又インクをインク溜Ｆからフ 記録用回転ドラ
ムにつけるための回転ドラムＤ３、Ｄ４記録紙Ｒを巻取
つておく未記録紙ＲＤからなつている。当然記録ペンの
振動子Ｖも含まれている。記録ペンＰの動作原理は普通
のペンレコーダと・ 同じである。

つまり記録現象（電圧）を振動子Ｖで受け、ペンＰで回
転ドラムＤ１上に現象を記録する。事故が発生しなけれ
ばＤ、土に記録された現象は、Ｂ点でＤ３によりＤ１上
に新たに塗布するインクのため消される。一方、事故発
生（トリカー点動作）によりＤ，がＤ１と接触し、Ｃ点
でＤ１上の記録現象を記録紙Ｒに写し取る。又同時に事
故発生により回転ドラムＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は早送
りとなり記録速度が早くなる様になつている。ところが
、この記録装置の構成のほとんどは機械的であるので、
次の様な欠点を持つている。１）常時記録していなけれ
ばならないため、油切れ、回転部の故障ペン書きのため
振動子の断線等故障が多い。

したがつて、いざと云う時には使用出来ないことがある
。２）トリカー用（早送り記録開始）の接点と記録のた
めの接点と接点が２点必要である。

このため接点増巾をすると、リレーの遅れ時間により他
との前後関係がはつさりしなくなることがある。通常、
リレーの動作時間は数Ｍｓであるからである。３）ペン
書きのものすなわちオペレコは、通常は遅送りをしてい
るためペンとインクのため記録紙に穴があきペンが記録
紙にひつかかつたり、又インク切れのため記録出来なか
つたりして常時保守していなければならない。

４）プラントが大型化している最近では原因点、その他
関連する記録項目が多いので、記録計１台の点数には限
界（約８０点程度）があることから、記録計を増すこと
が必要となる。

しかし、そうすると多数の記録計間の関係がはつきりし
なくなる。５）事故発生前の現象記録がせいぜい０．５
〜１秒程度であり事故解析には不足である。

これを解決するためには入力点のほとんどをトリカー点
としなくてはならない。そうすると不安な情報が多くな
り又記録紙も多く必要となる。６）前後関係の分解能が
ペンの動作、回転体の回転数によつて抑えられる。

例えば１１５關／秒で紙送りするものは、ペンの太さ、
動作のばらつき等を考えて、目盛の分解能が１７１Ｌ７
１Ｌが限界である。よつて分解能はが限界である。

しかし、これは早送りしたケースであり、早送り時の回
転イナーシヤによつて時間が一様でなく事故解析に決め
手を欠くことになる。

又、事故発生（トリカー点変化）以前の記録は低速で行
つているので非常に分解能が悪い。７）アナログの現象
についてもペンの振巾と入力点数との関係で互の現象比
較が難しい。

このように、従来のペンレコーダ等の記録装置では精度
のよいデータが得られにくいものであつた。

一方、発電所等のプラントにおいて計算機は必要不可欠
のものとなつてきており、この計算機を用いた事故記録
装置も考えられている。しかし、これは接点の変化した
時刻と、変化した接点のポイントおよびその状態を出力
するようにしたものであり、プログラムの動きの関係、
接点入力読込み装置と割込み装置との動作の関係等から
実際変化した時刻と出力された時刻とは差が出ることが
あつた。

また、出力データには事故解析に不要な情報が含まれて
おり、計算機の負担の面からも好ましいことではなかつ
た。更には接点入力読込み装置にはノイズ除去のための
フイルタ及び接点のチヤタリングを防止するための遅れ
があり応答が悪いものであつた。

したがつて、本発明の目的はプロセスを構成する被監視
機器の事故原因及び動作状態をデイジタル量として読込
み、このデイジタル量の変化を入力読込み装置及び割込
み装置で捕えると、共にその変化時刻を計時装置によつ
て読込み、事故原因点の変化と通常の動作状態の変化と
を区分し、事故原因点の変化が発生すると事故解析に必
要な情報を選択して出力するようにした事故記録装置を
得ることにある。以下、図面に基づく一実施例を参照し
て本発明を説明する。

第２図は本発明の一実施例を示すプロツク図である。プ
ラントからの接点入力（デイジタル量）は接点入力読込
み装置ＤＴＣに読み込まれる。一方、プラントの接点が
変化すると、その変化は割込み装置１ＮＴで捕えられ判
断装置ＣＰＵへその信号が送られる。判断装置ＣＰＵは
、割込装置１ＮＴが接点変化を捕えると、接点入力読込
み装置ＤＩＣを介しその時の接点状態を読込む。一方そ
の時の時刻も計時装置ＴＩＭＥから読込み、これら変化
情報を記憶装置Ｍに記憶する。また、アナログ入力につ
いてはアナログ入力読込み装置ＡＩＣを介しアナログ／
デイジタル変換器Ａ／Ｄを通して、判断装置ＣＰＵから
の指令により読込むようになつており、読込んだ情報は
記憶装置Ｍに記憶される。そして、事故記録は出力制御
装置０ＴＣを介して出力機器０ＴＤに出力されるように
なつている。第３図は割込み装置１ＮＴが接点変化を捕
えた場合に、判断装置ＣＰＵが行う演算を示すフローチ
ヤートである。

すなわち、外部の接点変化に対してその変化を割込み装
置１ＮＴが捕えると、その変化有りの信号（割込み）が
判断装置０ＰＵに送られる。この信号により、第３図に
示したプログラムＴＳＤが駆動される。プログラムＴＳ
Ｄが駆動されると、その時の時刻を計時装置ＴＩＭＥか
ら読み込み、一方入力の接点状態を接点入力読込み装置
ＤｌＣから読込む。そして、その情報と前回の状態の比
較を行つて意味ある変化か否かを判断する。そして意味
ある変化である場合は、その意味ある変化がトリカー項
目であるかどうかを調べる。ここで意味のある変化の判
定およびトリガ頂目であるか否かの判定は、以下のよう
にして行われる。

一般に事故原因を究明するためにはプラントインターロ
ツクの動作過程をつかみ、更に通常のプラント機器の事
故発生前の動作状態を知ることが必要である。これら動
作状態は接点の状態として、例えば接点が０Ｎで異常、
接点が０ＦＦで正常というふうに表わすことができる。
そして、この接点の中には直接事故原因に結びつくもの
と、事故発生時のみ有効になる情報とに分けられる。又
これらの情報のうち、正常状態から異常状態になつたこ
と（例えば正常０→異常１）をとらえることが重要であ
り、異常→正常への復帰の情報は事故解析にはさほど重
要情報ではない。そこで、意味ある変化とは、事故解析
のために必要な情報すなわち、正常状態から異常状態へ
と変化した情報のみを選択するものである。

意味ある変化であるか否かの判定は、意味ある変化の指
定をポイント毎持たせて、それと前回の状態、及び今回
の状態とで論理判断することにより行う。ここで、・論
理積、１排他的論理和、Ａ：Ａの否定である。次に、ト
リカー項目とは、意味ある変化のうち直接事故に結びつ
くものをいう。

たとえば、火力発電プラントで大型補機であるボイラ給
水ポンプが停止したような場合は、ボイラトリツプに至
り結局はプラントトリツプに至るので、これをトリカー
項目とする。これに対し、ボイラ給水ポンプの軸受油圧
が低くなつたとか、吸込み流量が低くなつたとかは、正
常状態から異常状態への変化であるから意味ある変化で
はあるが、正常復帰しプラントトリツプに至らないこと
があるので、本発明ではこれらはトリカー項目とはしな
い。もちろん、これらの異常が継続すればプラントトリ
ツプに至るので、これらをトリカー項目としてもよい。
その場合は計算機の負担が大きくなる。トリカー項目で
あるか否かの判定は、予めトリカー項目の指定およびト
リカーの方向の指定を行つておき、以下の論理判定によ
り行う。

ここでトリカーの方向の指定とは、接点の状態がＯ→１
の変化でトリカーをかけるか、または１→０の変化でト
リカーをかけるかの指定をいう。ここで、十論理和であ
る。

トリカー項目であるか否かの判定の結果、トリカー項目
でなければ、その変化したポイント名と状態及びその時
刻すなわち、変化情報をテーブルＡに貯える。

ここでのテーブルに貯える方法としては循環方式をとる
。つまり、上から貯え始めて一杯になると一番最初に貯
えた情報の上に新しい情報をオーバレイする訳である。
テーブルの大きさは計算機のメモリ容量にも左右される
が事故解析が支障なく行える程度に任意に選択する。こ
れにより、トリカー項目が変化する以前の必要な情報の
確保が行われる。次にトリカー項目が変化すると、最初
の変化かどうかを判定し最初であればテーブルＡの内容
を退避テーブルａに移す。

そして、トリカー項目の変化はテーブルＢ１の頭から貯
えられて行く。このテーブルが一杯になると退避テーブ
ルｂ１に移しそれ以後はテーブルＢ２貯える。一方、ト
リカー項目が変化した場合には、第４図に示した出力プ
ログラムＴＳＰが１駆動されてテーブルａの情報が出力
機器０ＴＤへ出力される。

テーブルｂ１の内容は移替えが終了してから出力される
。変化が発生する度に出力プログラムＴＳＤが駆動され
その情報をテーブルに貯える。そのうち、ある一定の時
間すなわちＸ分たつても変化が発生しないと、そこで一
区切りをつけ初期化を行い以後の変化に備える。ここで
テーブル移し替えを行なうのは接点の変化に対し出力機
器の速度が遅いためデータ収集に影響が出てくるためで
ある。

つまりバフアリングをやつて処理をしている。ところで
、一般に接点は０Ｎ→０ＦＦ１０ＦＦ→０Ｎに変化する
とき、チヤタリングを起すものである。

応答速度の遅い一般の接点入力読込み装置ＤＩＣでは、
その遅れのため適当にフイルタがかかりチヤタリングに
よる変化は捕えないが、事故記録装置のための接点入力
読込み装置ＤＩＣは応答が早いので、チヤタリングをも
捕えてしまう。そこで、本発明では接点入力読込み装置
ＤＩＣにはマスク型チヤタリング防止回路を使用してい
る。このチヤタリング防止回路の原理は、最初の変化状
態をある一定時間保持し、外部の変化を受けなくしてお
り、一定時間後、ゲート回路を開き、外部の状態を受け
その状態を保持する様になつている。タイムチヤートで
示すと第５図の如くなつている。ここで外部接点変化の
順序の分解能が問題になつてくるが、第３図に示した読
込み判断プログラムＴＳＤの処理時間が順序の分解能と
なる。

最近の計算機の演算時間は進歩と共に早いものが出来て
来ており、処理時間も３００点位の入力で約５ミリ秒も
要しない。よつて順序の分解能としては２−５ミリ秒は
確保される。一方時間の分解能については計時装置に左
右されるが絶対時間は問題ではなく２０ミリ秒程度あれ
ば十分である。計算機の計時は周波数を利用して割込み
により行なわれており、１６７ミリ秒（６０Ｈｚ）の単
位迄は十分確保される。発振器を持つていれば１０ミリ
秒も可能である。以上述べたように本発明によれば、以
下の効果が得られた。

（１） レコーダ式のものに比べて順序の分解能は約２
倍以上である（２〜５ミリ秒）。

（２） トリカー項目の変化以前の変化情報をかなり前
からテーブルサイズによつて記憶しているので、必要な
時すなわち事故発生時にのみ記録出力が出来る。

これによりトリカー項目を厳密に選択出来て無駄な情報
を出力することがなくなる。（３）接点変化について意
味ある変化のみを選択して記憶するので、不要な情報を
出さなくて良い。

（４）接点のチヤタリングによる誤動作を防止出来る。
（５）機械的な要素がなく信頼性が高い。（６） トリ
カー用接点と記録用接点の二種類は必要とせず一点で兼
用出来る。

（７）入力点数も３００点位迄なら分解能を落すことな
く処理可能である。

又３００点もあれば十分である。（８）インク切れ、振
動子の断線等のことがなく保守が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の記録装置の概略構成を示す説明図、第２
図は本発明の一実施例を示すプロツク図、第３図及び第
４図は第２図の作動を説明するための概略フロー図、第
５図はチヤタリング防止回路のタイムチヤートを示す特
性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プロセスを構成する被監視機器の動作状態およびそ
   の動作状態が変化したときはその変化の最初の状態を所
   定時間保持してその動作状態の変化 をディジタル量と
   して読込む入力読込み装置と、前記動作状態の変化を捕
   え割込みをかける割込み装置と、前記割込みにより起動
   され前記動作状態の変化が意味ある変化であるか否かを
   判定し意味ある変化であるときはさらに事故原因に直接
   結びつくトリガー項目であるか否かを判定する判断装置
   と、前記動作状態の変化が前記トリガー項目ではないと
   判定されたときはその変化情報を記憶する記憶装置と、
   前記動作状態の変化が前記トリガー項目であると判定さ
   れたときはそのトリガー項 目に関連する前記変化情報
   およびそのトリガー項目の変化情報を出力する出力機器
   とからなる事故記録装置。