WO2012043318A1 - 原子力発電プラント制御システムおよび原子力発電プラント検査方法 - Google Patents

原子力発電プラント制御システムおよび原子力発電プラント検査方法 Download PDF

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control signal
signal
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弘志 藤本
篠原　広信
安武 秋月
俊樹 福井
田中　佑一
信二 木内
寛司 白澤
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三菱重工業株式会社
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    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • the present invention relates to a nuclear power plant control system and a nuclear power plant inspection method, and more particularly to a nuclear power plant control system and a nuclear power plant inspection method capable of performing a test during operation of the nuclear power plant.
  • Nuclear power plant control systems that control nuclear power plants are required to test each function periodically in order to maintain high reliability.
  • the test of each function of the nuclear power plant control system that controls the nuclear power plant is performed, for example, using a test apparatus during a periodic inspection period in which the nuclear reactor is stopped (see, for example, Patent Document 1).
  • the length of the periodic inspection period is limited, it is desirable to test each function of the nuclear power plant control system during plant operation as much as possible.
  • the periodic inspection period has been shortened, and there is a strong demand for enabling testing during plant operation.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a nuclear power plant control system and a nuclear power plant inspection method capable of performing a test during operation of the nuclear power plant.
  • the present invention is a nuclear power plant control system, an operation unit that receives an operation for controlling a specific part of the nuclear power plant, and a control signal corresponding to the operation received by the operation unit.
  • Notification means for notifying that the signal has been transmitted to a predetermined position on a route connected to the part, and the control signal reaches the part at any position from the predetermined position to the part on the route
  • blocking means for blocking the operation.
  • the operation unit is provided in a central control room of the nuclear power plant, and the notification means notifies an operator located in the central control room.
  • the blocking means blocks the control signal from reaching the part when receiving a signal indicating that a test is being performed.
  • the test can be performed while the operation of the nuclear power plant is continued.
  • the blocking means is a majority circuit that allows a control signal to reach the part only when a plurality of control signals are received through different paths.
  • the test can be performed while the operation of the nuclear power plant is continued.
  • the blocking means receives a reactor trip signal as a control signal from at least two detection means among a plurality of detection means.
  • the operation unit is provided corresponding to each of the plurality of systems of detecting means, and a control signal indicating that the operation unit has been operated is detected at the predetermined position. Before the operation, a logical sum operation is performed with the signal output from the detection means of the system corresponding to the operation unit.
  • the present invention is a nuclear power plant inspection method, wherein the operation unit accepts an operation through an operation unit that accepts an operation for controlling a specific part of the nuclear power plant. Detecting a control signal corresponding to an operation at a predetermined position on a route leading to the part; notifying that the control signal is transmitted to the predetermined position; and the predetermined signal on the route And preventing the control signal from reaching the part at any position from the position to the part.
  • the control signal can be prevented from reaching the control target, and even when the control signal is blocked, the fact that the control signal is detected at a predetermined position is notified. It is possible to test whether or not the control signal reaches a predetermined position while continuing the operation of the nuclear power plant.
  • the nuclear power plant control system and the nuclear power plant inspection method according to the present invention have an effect that a test can be performed during operation of the nuclear power plant.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a nuclear power plant control system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of the control device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the nuclear power plant control system according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of the nuclear power plant control system according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a nuclear power plant control system 1 according to the first embodiment.
  • the nuclear power plant control system 1 includes an operation terminal 10, an operation panel 20, a control device 30, and a control target device 40.
  • the operation terminal 10 and the operation panel 20 are installed in the central control room 6.
  • the operation terminal 10 accepts various operations for the operation of the nuclear power plant and presents various information related to the operation status of the nuclear power plant.
  • the operation panel 20 includes a control button 21 and transmits a control signal for controlling the control target device 40 to the control device 30 in accordance with an operation received by the control button 21.
  • the operation panel 20 may be provided integrally with the operation terminal 10. Further, the control button 21 may be a physical button or a virtual button displayed on the screen.
  • the control target device 40 exhibits a predetermined function based on the control signal transmitted from the operation panel 20.
  • the control target device 40 corresponds to, for example, a valve, a pump, a heater, or the like provided in the nuclear power plant.
  • the control device 30 performs a predetermined calculation process based on the input signal and outputs a signal corresponding to the calculation result. Further, the control device 30 has a function of performing a test related to the operation of the control button 21 without stopping the operation of the nuclear power plant. As a configuration related to this function, the control device 30 includes a digital input unit (DI) 31, a digital output unit (DO) 32, and a control signal blocking unit 33.
  • DI digital input unit
  • DO digital output unit
  • the DI 31 receives the control signal transmitted from operation panel 20.
  • the DO 32 transmits a control signal to the control target device 40.
  • the control signal blocking unit 33 includes a NOT circuit 33a and an AND circuit 33b. Based on an operation performed on the operation terminal 10, a control signal received by the DI 31 is transmitted from the DO 32 to the control target device 40. To stop.
  • the operation terminal 10 is provided with a test permission button 11, and the operation terminal 10 is 1 (High) or 0 (Low) depending on the operation performed on the test permission button 11. Is transmitted to the control signal blocking unit 33 as a test permission signal.
  • the test permission signal is 1, it means that the test relating to the operation of the control button 21 is being performed, and when the test permission signal is 0, it means that the normal operation is being performed.
  • the test permission button 11 may be a physical button or a virtual button displayed on the screen.
  • the control signal blocking unit 33 inverts the test permission signal by the NOT circuit 33a and inputs it to the AND circuit 33b. Further, the control signal blocking unit 33 inputs the control signal received by the DI 31 to the AND circuit 33b.
  • the AND circuit 33b performs a logical product operation of the inverted test permission signal and the control signal, and outputs the operation result to the DO 32.
  • the control signal blocking unit 33 transmits the control signal received by the DI 31 from the DO 32 to the control target device 40. To stop. Further, when the test permission signal is 0, that is, during normal operation, the control signal blocking unit 33 causes the control signal received by the DI 31 to be transmitted from the DO 32 to the control target device 40.
  • control device 30 is configured so that the control signal received by the DI 31 is branched before being input to the control signal blocking unit 33, and the branched control signal is transmitted to the operation terminal 10.
  • the operation terminal 10 includes a notification lamp 12 and turns on the notification lamp 12 when a control signal is transmitted from the control device 30. That is, in the nuclear power plant control system 1, the control signal transmitted in response to the operation of the control button 21 is transmitted from the DI 31 to the control signal blocking unit 33 regardless of whether or not the control signal blocking unit 33 blocks the control signal.
  • the notification lamp 12 notifies that effect when the information is output toward.
  • test target portion 7 portions before and after DI 31
  • the operator in the central control room 6 performs the following operation.
  • the operator operates the test permission button 11 so that a signal indicating that a test relating to the operation of the control button 21 is being performed is transmitted from the operation terminal 10 to the control device 30. Subsequently, the operator operates the control button 21 and confirms that notification by the notification lamp 12 is performed according to the operation. At this time, the control signal is blocked by the control signal blocking unit 33 and does not reach the control target device 40. Then, after confirming the notification by the notification lamp 12, the control button 21 is returned to the original state, and the test permission button 11 is returned to the original state.
  • Such an operation makes it possible to test whether or not the test target portion 7 functions normally without changing the control state of the control target device 40 even when the nuclear power plant is in operation.
  • the nuclear power plant control system 1 has an advantage that equipment and personnel required for the test can be reduced.
  • a test of a nuclear power plant control system has been performed using a test device associated with a control device included in the nuclear power plant control system.
  • it is necessary to arrange an operator for operating the test device in the vicinity of the control device in addition to the operator in the central control room was there.
  • the nuclear power plant control system 1 since an operator can perform a test while being in the central control room 6, it is not necessary to place an operator near the control device 30, and a test device is not necessary.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the control device 30.
  • the control device 30 turns on the notification lamp 12 of the operation terminal 10 as step S11.
  • step S12, Yes When the test permission signal transmitted from the operation terminal 10 is 1, that is, when the test relating to the operation of the control button 21 is being performed (step S12, Yes), the control signal blocking unit 33 performs step S13. The control signal is prevented from being transmitted to the device 40 to be controlled. On the other hand, when the test permission signal transmitted from the operation terminal 10 is 0, that is, during normal operation (step S12, No), the control signal blocking unit 33 sets the control signal as step S14. It transmits to the control object apparatus 40.
  • the control signal blocking unit 33 that blocks the control signal based on the operation of the test permission button 11 is provided, and the status of the control signal is notified regardless of the operation of the control signal blocking unit 33. Since the notification lamp 12 is provided, the operator located in the central control room 6 can perform the test of the nuclear power plant control system 1 while continuing the operation of the nuclear power plant.
  • the control signal reaches the control target device 40 during the test by operating the operation terminal 10 and transmitting a signal indicating that the test is being performed from the operation terminal 10 to the control signal blocking unit 33.
  • blocking it is also possible to block the control signal from reaching the controlled device during the test by another mechanism. Therefore, in the second embodiment, an example will be described in which a majority circuit is used to prevent a control signal from reaching a device to be controlled during a test.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the nuclear power plant control system 2 according to the second embodiment.
  • the nuclear power plant control system 2 includes operation terminals 50a to 50d, detection units 60a to 60d, control devices 70a to 70d, a trip control device 80, and a control rod drive device 90.
  • the operation terminals 50a to 50d are installed in the central control room 6.
  • Each of the detection units 60a to 60d includes a sensor for detecting the occurrence of an event that requires a reactor trip, and a threshold calculation unit for calculating a threshold value of the detection value of the sensor.
  • the detection units 60a to 60d transmit a reactor trip signal, which is a control signal for executing a reactor trip, to the control device 70 when the detection value of the sensor exceeds the threshold value.
  • the nuclear power plant control system 2 is configured such that the four systems independently detect the occurrence of an event that requires a reactor trip.
  • the trip control device 80 opens the power supply circuit to the control rod drive device 90 according to the detection status of the detection units 60a to 60d.
  • the trip control device 80 includes a majority circuit 81, and the majority circuit 81 is a control rod driving device when a reactor trip signal is transmitted from at least two of the four systems.
  • the power supply circuit to 90 is opened.
  • the majority circuit 81 By providing the majority circuit 81 in this way, the nuclear power plant control system 2 can be properly operated even if an abnormality occurs in a part of the system. Further, as will be described later, the majority circuit 81 also functions as a control signal blocking unit that blocks the power supply circuit to the control rod driving device 90 from being opened during the test.
  • the control rod driving device 90 trips the reactor by driving the control rod when the power supply circuit is opened in the trip control device 80 and power is supplied.
  • the control devices 70a to 70d perform predetermined calculation processing based on the input signal and output a signal corresponding to the calculation result.
  • the control device 70a includes a DI 71a, an OR circuit 72a, and a DO 73a as a configuration related to the reactor trip signal.
  • the control apparatus 70b has DI71b, OR circuit 72b, and DO73b as a structure relevant to a reactor trip signal.
  • the control apparatus 70c has DI71c, OR circuit 72c, and DO73c as a structure relevant to a reactor trip signal.
  • the control device 70d includes a DI 71d, an OR circuit 72d, and a DO 73d as a configuration related to the reactor trip signal.
  • the DIs 71a to 71d receive the reactor trip signals transmitted from the detection units 60a to 60d, respectively.
  • Each of the OR circuits 72a to 72d outputs, to the DOs 73a to 73d, signals obtained by ORing the reactor trip signals received by the DIs 71a to 71d and the pseudo reactor trip signals transmitted from the operation terminals 50a to 50d.
  • the DOs 73a to 73d transmit the signals output from the OR circuits 72a to 72d to the trip control device 80 as reactor trip signals, respectively. That is, from the control devices 70a to 70d, both the reactor trip signal transmitted from the detectors 60a to 60d and the pseudo reactor trip signal transmitted from the operation terminals 50a to 50d are both converted into the reactor trip signal. Is transmitted to the trip control device 80.
  • the operation terminals 50a to 50d accept various operations for the operation of the nuclear power plant and present various information regarding the operation status of the nuclear power plant.
  • the operation terminal 50a includes a pseudo trip button 51a and a notification lamp 52a as a configuration relating to the test of the nuclear power plant control system 2.
  • the operation terminal 50b includes a pseudo trip button 51b and a notification lamp 52b as a configuration relating to the test of the nuclear power plant control system 2.
  • the operation terminal 50c includes a pseudo trip button 51c and a notification lamp 52c as a configuration relating to the test of the nuclear power plant control system 2.
  • the operation terminal 50d includes a pseudo trip button 51d and a notification lamp 52d as a configuration relating to the test of the nuclear power plant control system 2.
  • the operation terminal 50a is the same system as the control device 70a.
  • the operation terminal 50b is the same system as the control device 70b.
  • the operation terminal 50c is the same system as the control device 70c.
  • the operation terminal 50d is the same system as the control device 70d.
  • the pseudo trip buttons 51a to 51d may be physical buttons or virtual buttons displayed on the screen.
  • the operation terminals 50a to 50d transmit a pseudo reactor trip signal to the corresponding system according to the performed operation.
  • the pseudo reactor trip signal transmitted from the operation terminal 50 reaches the trip control device 80 via the control device 70 of the same system.
  • at least two or more trip control devices 80 are provided.
  • the power supply circuit to the control rod driving device 90 is opened. Therefore, even if one of the pseudo trip buttons 51a to 51d is operated and a pseudo reactor trip signal is transmitted, the trip control device 80 does not open the power supply circuit to the control rod drive device 90. Absent.
  • the nuclear power plant control system 2 is configured such that the signal transmitted from the DOs 73a to 73d is branched before reaching the trip control device 80, and the branched signal is transmitted to the operation terminal 50 of the same system. ing.
  • the operation terminals 50a to 50d turn on the notification lamp 52 of the own device. That is, in the nuclear power plant control system 2, the signal transmitted in response to the operation of the pseudo trip buttons 51a to 51d is transmitted from the DO 73a to 73d even when the trip control device 80 blocks the reactor trip signal.
  • the notification lamps 52a to 52d notify that effect.
  • the test of the test target portion 8 (portion where signals are output from the DOs 73a to 73d) shown in FIG. 3 becomes necessary during operation of the nuclear power plant.
  • the operator in the central control room 6 performs the following operation.
  • the operator operates one of the pseudo trip buttons 51a to 51d to cause a pseudo reactor trip signal to be transmitted from the operation terminal 50, and the one corresponding to the operated button among the notification lamps 52a to 52d. Check that it lights up. The operator performs the same operation on the other buttons of the pseudo trip buttons 51a to 51d to confirm lighting.
  • test target portion 8 functions normally without opening the power supply circuit to the control rod drive device 90. can do.
  • the test can be performed while the operator is in the central control room 6, so that, similarly to the nuclear power plant control system 1, the test apparatus and the operation for operating the test apparatus It becomes unnecessary.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the nuclear power plant control system 2.
  • the control device 70 when receiving a signal (reactor trip signal or pseudo reactor trip signal) as step S20, the control device 70 directs the received signal to the trip control device 80 as step S21. Send.
  • a signal reactor trip signal or pseudo reactor trip signal
  • the nuclear power plant control system 2 turns on the system corresponding to the received signal among the notification lamps 52a to 52d as step S22.
  • the trip control device 80 prevents the reactor trip signal from being transmitted to the control rod drive device 90 as step S24 if signals are not received from two or more systems (step S23, No). On the other hand, if the trip control device 80 has received signals from two or more systems (step S23, Yes), it transmits a reactor trip signal to the control rod drive device 90 as step S25.
  • the second embodiment it is possible to transmit a pseudo reactor trip signal for each system to the trip control device 80 having the majority circuit 81, and trip regardless of the operation of the majority circuit 81. Since the notification lamps 52a to 52d for notifying the transmission status of signals to the control device 80 are provided, the operator located in the central control room 6 can test the nuclear power plant control system 2 while continuing the operation of the nuclear power plant. Can be implemented.
  • the configuration of the nuclear power plant control system shown in each of the above embodiments can be arbitrarily changed without departing from the gist of the present invention.
  • the configuration of the nuclear power plant control system shown in each of the above embodiments can be arbitrarily combined.
  • the notification lamp is turned on to notify the result of the test.
  • a method of notifying the result of the test a method using a notification sound, a character or a symbol on the screen is used.
  • Various methods such as a method for displaying the results can be used.

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Abstract

　原子力発電プラント制御システム１は、制御対象装置４０を制御するための操作を受け付ける制御ボタン２１と、制御ボタン２１が受け付けた操作に対応する制御信号が操作盤２０から制御対象装置４０へとつながる経路上の所定の位置へ伝達されたことを通知する通知ランプ１２と、試験許可ボタン１１が受け付けた操作に応じて、経路上の前記所定の位置から制御対象装置４０までの途中において、制御信号が制御対象装置４０へ到達することを阻止する制御信号阻止部３３とを備える。

Description

原子力発電プラント制御システムおよび原子力発電プラント検査方法
　本発明は、原子力発電プラント制御システムおよび原子力発電プラント検査方法に関し、特に、原子力発電プラントの運転中に試験を実施することができる原子力発電プラント制御システムおよび原子力発電プラント検査方法に関する。
　原子力発電プラントを制御する原子力発電プラント制御システムは、高い信頼性を維持するために、各機能を定期的に試験することを求められている。原子力発電プラントを制御する原子力発電プラント制御システムの各機能の試験は、例えば、原子炉が停止される定期点検期間に試験装置を用いて行われる（例えば、特許文献１参照）。
　近年では、ディジタル制御装置の適用により、原子力発電プラント制御システムに含まれる制御装置内のソフトウェアは、自己診断により、従来のような定期試験なしに信頼性を維持可能となっている。このため、手動による試験が必要な部位は、入出力部や外部のハードワイヤード機器（スイッチ、ケーブル等）となっている。
特開２００２－１０８４４３号公報
　しかしながら、定期点検期間の長さには限りがあるため、原子力発電プラント制御システムの各機能の試験は、できるだけプラントの運転中に行うことが望ましい。特に、米国では、定期点検期間が短縮されており、プラントの運転中に試験を可能にすることへの要望が強くなっている。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、原子力発電プラントの運転中に試験を実施することができる原子力発電プラント制御システムおよび原子力発電プラント検査方法を提供することを目的とする。
　本発明は、１つの態様において、原子力発電プラント制御システムであって、原子力発電プラントの特定の部位を制御するための操作を受け付ける操作部と、前記操作部が受け付けた操作に対応する制御信号が前記部位へとつながる経路上の所定の位置へ伝達されたことを通知する通知手段と、前記経路上の前記所定の位置から前記部位までのいずれかの位置において、前記制御信号が前記部位へ到達することを阻止する阻止手段とを備える。
　この原子力発電プラント制御システムでは、制御信号が制御対象へ到達することを阻止可能にするとともに、制御信号を阻止した場合でも、制御信号が所定の位置で検出されたことを通知することとしたので、原子力発電プラントの運転を継続したままで、所定の位置まで制御信号が到達するか否かを試験することができる。
　また、本発明の他の態様において、前記操作部は、前記原子力発電プラントの中央制御室に設けられ、前記通知手段は、前記中央制御室に所在する運転員に対して通知を行う。
　この態様では、中央制御室に所在する運転員が試験を実施することができるので、試験に必要な要員を減らすことができる。
　また、本発明の他の態様において、前記阻止手段は、試験中である旨を示す信号を受信している場合に前記制御信号が前記部位へ到達することを阻止する。
　この態様では、試験中である旨を示す信号を送信することによって、原子力発電プラントの運転を継続したままで試験を実施することができる。
　また、本発明の他の態様において、前記阻止手段は、異なる経路を通じて複数の制御信号を受信した場合にのみ前記部位へ制御信号を到達させる多数決回路である。
　この態様では、複数の系統から信号を送信しないようにすることによって、原子力発電プラントの運転を継続したままで試験を実施することができる。
　また、本発明の他の態様において、前記阻止手段は、複数の系統の検出手段のうち、少なくとも２系統の検出手段から制御信号として原子炉トリップ信号を受信した場合に前記部位へ原子炉トリップ信号を到達させる多数決回路であり、前記操作部は、前記複数の系統の検出手段のそれぞれに対応して設けられ、前記操作部が操作されたことを示す制御信号は、前記所定の位置で検出される前に、前記操作部に対応する系統の検出手段が出力する信号と論理和演算される。
　この態様では、１つの系統から信号を送信することによって、原子力発電プラントの運転を継続したままで、原子炉トリップに関する試験を実施することができる。
　また、本発明は、他の態様において、原子力発電プラント検査方法であって、原子力発電プラントの特定の部位を制御するための操作を受け付ける操作部を通じて操作を受け付けるステップと、前記操作部が受け付けた操作に対応する制御信号を、前記部位へとつながる経路上の所定の位置で検出するステップと、前記制御信号が前記所定の位置へ伝達されたことを通知するステップと、前記経路上の前記所定の位置から前記部位までのいずれかの位置において、前記制御信号が前記部位へ到達することを阻止するステップとを含む。
　この原子力発電プラント検査方法では、制御信号が制御対象へ到達することを阻止可能にするとともに、制御信号を阻止した場合でも、制御信号が所定の位置で検出されたことを通知することとしたので、原子力発電プラントの運転を継続したままで、所定の位置まで制御信号が到達するか否かを試験することができる。
　本発明に係る原子力発電プラント制御システムおよび原子力発電プラント検査方法は、原子力発電プラントの運転中に試験を実施することができるという効果を奏する。
図１は、実施例１に係る原子力発電プラント制御システムの概略構成を示す図である。 図２は、実施例１に係る制御装置の動作を示すフロー図である。 図３は、実施例２に係る原子力発電プラント制御システムの概略構成を示す図である。 図４は、実施例２に係る原子力発電プラント制御システムの動作を示すフロー図である。
　以下に、本発明に係る原子力発電プラント制御システムおよび原子力発電プラント検査方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
　まず、図１を参照しながら、実施例１に係る原子力発電プラント制御システムの構成について説明する。図１は、実施例１に係る原子力発電プラント制御システム１の概略構成を示す図である。図１に示すように、原子力発電プラント制御システム１は、操作端末１０と、操作盤２０と、制御装置３０と、制御対象装置４０とを有する。操作端末１０と操作盤２０は、中央制御室６内に設置される。
　操作端末１０は、原子力発電プラントの運転のための各種操作を受け付けるとともに、原子力発電プラントの運転状況に関する各種情報を提示する。操作盤２０は、制御ボタン２１を有し、制御ボタン２１が受け付けた操作に応じて、制御対象装置４０を制御するための制御信号を制御装置３０へ送信する。なお、操作盤２０は、操作端末１０と一体に設けられていてもよい。また、制御ボタン２１は、物理的なボタンであってもよいし、画面上に表示される仮想的なボタンであってもよい。
　制御対象装置４０は、操作盤２０が送信した制御信号に基づいて所定の機能を発揮する。制御対象装置４０は、例えば、原子力発電プラントに設けられた弁、ポンプ、ヒータ等に相当する。
　制御装置３０は、入力された信号に基づいて所定の演算処理を行い、演算結果に応じた信号を出力する。また、制御装置３０は、原子力発電プラントの運転を停止することなく制御ボタン２１の操作に関する試験を行う機能をもつ。この機能に関連する構成として、制御装置３０は、デジタル入力部（ＤＩ）３１と、デジタル出力部（ＤＯ）３２と、制御信号阻止部３３とを有する。
　ＤＩ３１は、操作盤２０から送信された制御信号を受信する。ＤＯ３２は、制御対象装置４０へ制御信号を送信する。制御信号阻止部３３は、ＮＯＴ回路３３ａと、ＡＮＤ回路３３ｂとを備え、操作端末１０に対して行われた操作に基づいて、ＤＩ３１で受信された制御信号がＤＯ３２から制御対象装置４０へ送信されるのを阻止する。
　具体的には、操作端末１０には、試験許可ボタン１１が設けられており、操作端末１０は、試験許可ボタン１１に対して行われた操作に応じて、１（Ｈｉｇｈ）または０（Ｌｏｗ）を試験許可信号として制御信号阻止部３３へ送信する。ここで、試験許可信号が１である場合、制御ボタン２１の操作に関する試験中であることを意味し、試験許可信号が０である場合、通常の運転中であることを意味するものとする。なお、試験許可ボタン１１は、物理的なボタンであってもよいし、画面上に表示される仮想的なボタンであってもよい。
　制御信号阻止部３３は、試験許可信号をＮＯＴ回路３３ａで反転させてＡＮＤ回路３３ｂに入力させる。また、制御信号阻止部３３は、ＤＩ３１で受信された制御信号をＡＮＤ回路３３ｂに入力させる。ＡＮＤ回路３３ｂは、反転された試験許可信号と制御信号の論理積演算を行い、演算結果をＤＯ３２へ出力する。
　したがって、制御信号阻止部３３は、試験許可信号が１の場合、すなわち、制御ボタン２１の操作に関する試験中である場合には、ＤＩ３１で受信された制御信号がＤＯ３２から制御対象装置４０へ送信されるのを阻止する。また、制御信号阻止部３３は、試験許可信号が０の場合、すなわち、通常の運転中である場合には、ＤＩ３１で受信された制御信号をＤＯ３２から制御対象装置４０へ送信させる。
　また、制御装置３０は、ＤＩ３１で受信された制御信号が制御信号阻止部３３に入力される前に分岐され、分岐された制御信号が操作端末１０へ送信されるように構成されている。操作端末１０は、通知ランプ１２を備え、制御装置３０から制御信号が送信されると通知ランプ１２を点灯させる。すなわち、原子力発電プラント制御システム１は、制御信号阻止部３３が制御信号を阻止しているか否かに関わらず、制御ボタン２１の操作に応じて送信された制御信号がＤＩ３１から制御信号阻止部３３へ向けて出力されると、その旨が通知ランプ１２によって通知されるように構成されている。
　以上のような構成を有する原子力発電プラント制御システム１において、原子力発電プラントの運転中に制御ボタン２１の操作に関して図１に示す試験対象部分７（ＤＩ３１の前後の部分）の試験が必要になった場合、中央制御室６内の運転員は以下のような操作を行う。
　まず、運転員は、試験許可ボタン１１を操作して、制御ボタン２１の操作に関する試験中であることを示す信号が操作端末１０から制御装置３０へ送信される状態とする。続いて、運転員は、制御ボタン２１を操作し、操作に応じて通知ランプ１２による通知が行われるのを確認する。このとき、制御信号は制御信号阻止部３３によって阻止され、制御対象装置４０へは到達しない。そして、通知ランプ１２による通知を確認した後、制御ボタン２１を元の状態へ戻し、さらに、試験許可ボタン１１を元の状態へ戻す。
　このような操作により、原子力発電プラントが運転中であっても、制御対象装置４０の制御状態を変更することなく、試験対象部分７が正常に機能するか否かを試験することができる。
　また、原子力発電プラント制御システム１には、試験に必要な設備と要員を減らすことができるという利点がある。従来、原子力発電プラント制御システムの試験は、原子力発電プラント制御システムに含まれる制御装置に付随する試験装置を用いて行われていた。このため、従来の原子力発電プラント制御システムでは、原子力発電プラントの運転中に試験を行うには、中央制御室内の運転員に加えて、制御装置近辺に試験装置を操作する操作員を配置する必要があった。原子力発電プラント制御システム１では、運転員が中央制御室６に所在したまま試験を実施できるため、制御装置３０近辺に操作員を配置する必要がなく、また、試験装置が不要となっている。
　次に、図１に示した制御装置３０の動作について図２を参照しながら説明する。図２は、制御装置３０の動作を示すフロー図である。図２に示すように、ステップＳ１０として、制御装置３０のＤＩ３１で制御信号が受信されると、制御装置３０は、ステップＳ１１として、操作端末１０の通知ランプ１２を点灯させる。
　そして、操作端末１０から送信される試験許可信号が１である場合、すなわち、制御ボタン２１の操作に関する試験中である場合には（ステップＳ１２，Ｙｅｓ）、制御信号阻止部３３が、ステップＳ１３として、制御信号が制御対象装置４０へ送信されるのを阻止する。一方、操作端末１０から送信される試験許可信号が０である場合、すなわち、通常の運転中である場合には（ステップＳ１２，Ｎｏ）、制御信号阻止部３３は、ステップＳ１４として、制御信号を制御対象装置４０へ送信させる。
　上述してきたように、実施例１では、試験許可ボタン１１の操作に基づいて制御信号を阻止する制御信号阻止部３３を設けるとともに、制御信号阻止部３３の動作にかかわらず制御信号の状況を通知する通知ランプ１２を設けたので、中央制御室６に所在する運転員が、原子力発電プラントの運転を継続したまま原子力発電プラント制御システム１の試験を実施することができる。
　実施例１では、操作端末１０を操作して操作端末１０から制御信号阻止部３３へ試験中である旨を示す信号を送信することによって試験中に制御信号が制御対象装置４０へ到達するのを阻止する例を示したが、他の仕組みによって試験中に制御信号が制御対象の装置へ到達するのを阻止することとしてもよい。そこで、実施例２では、多数決回路を利用して、試験中に制御信号が制御対象の装置へ到達するのを阻止する例について説明する。
　まず、図３を参照しながら、実施例２に係る原子力発電プラント制御システムの構成について説明する。図３は、実施例２に係る原子力発電プラント制御システム２の概略構成を示す図である。図３に示すように、原子力発電プラント制御システム２は、操作端末５０ａ～５０ｄと、検出部６０ａ～６０ｄと、制御装置７０ａ～７０ｄと、トリップ制御装置８０と、制御棒駆動装置９０とを有する。操作端末５０ａ～５０ｄは、中央制御室６内に設置される。
　検出部６０ａ～６０ｄは、それぞれ、原子炉のトリップが必要な事象の発生を検出するためのセンサと、センサの検出値を閾値演算するための閾値演算部とを有する。そして、検出部６０ａ～６０ｄは、センサの検出値が閾値を超過した場合に、原子炉のトリップを実行させるための制御信号である原子炉トリップ信号を制御装置７０へ送信する。このように、原子力発電プラント制御システム２は、４つの系統が、それぞれ独立して、原子炉のトリップが必要な事象の発生を検出するように構成されている。
　トリップ制御装置８０は、検出部６０ａ～６０ｄでの検出状況に応じて、制御棒駆動装置９０への電源供給回路を開放する。具体的には、トリップ制御装置８０は、多数決回路８１を備え、多数決回路８１は、４つの系統のうち、少なくとも２つ以上の系統から原子炉トリップ信号が送信された場合に、制御棒駆動装置９０への電源供給回路を開放する。
　このように多数決回路８１を設けることにより、一部の系統に異常が生じても、原子力発電プラント制御システム２を適正に動作させることができる。また、多数決回路８１は、後述するように、試験中に制御棒駆動装置９０への電源供給回路が開放されるのを阻止する制御信号阻止部としても機能する。
　制御棒駆動装置９０は、トリップ制御装置８０において電源供給回路が開放され、電源が供給されるようになると、制御棒を駆動して原子炉をトリップさせる。
　制御装置７０ａ～７０ｄは、入力された信号に基づいて所定の演算処理を行い、演算結果に応じた信号を出力する。制御装置７０ａは、原子炉トリップ信号に関連する構成として、ＤＩ７１ａと、ＯＲ回路７２ａと、ＤＯ７３ａとを有する。制御装置７０ｂは、原子炉トリップ信号に関連する構成として、ＤＩ７１ｂと、ＯＲ回路７２ｂと、ＤＯ７３ｂとを有する。制御装置７０ｃは、原子炉トリップ信号に関連する構成として、ＤＩ７１ｃと、ＯＲ回路７２ｃと、ＤＯ７３ｃとを有する。制御装置７０ｄは、原子炉トリップ信号に関連する構成として、ＤＩ７１ｄと、ＯＲ回路７２ｄと、ＤＯ７３ｄとを有する。
　ＤＩ７１ａ～７１ｄは、それぞれ、検出部６０ａ～６０ｄから送信された原子炉トリップ信号を受信する。ＯＲ回路７２ａ～７２ｄは、それぞれ、ＤＩ７１ａ～７１ｄで受信された原子炉トリップ信号と操作端末５０ａ～５０ｄから送信された擬似的な原子炉トリップ信号を論理和演算した信号をＤＯ７３ａ～７３ｄへ出力する。ＤＯ７３ａ～７３ｄは、それぞれ、ＯＲ回路７２ａ～７２ｄから出力された信号を、原子炉トリップ信号としてトリップ制御装置８０へ送信する。すなわち、制御装置７０ａ～７０ｄからは、検出部６０ａ～６０ｄから送信された原子炉トリップ信号と、操作端末５０ａ～５０ｄから送信された擬似的な原子炉トリップ信号のいずれもが、原子炉トリップ信号としてトリップ制御装置８０へ送信される。
　操作端末５０ａ～５０ｄは、原子力発電プラントの運転のための各種操作を受け付けるとともに、原子力発電プラントの運転状況に関する各種情報を提示する。操作端末５０ａは、原子力発電プラント制御システム２の試験に関する構成として、疑似トリップボタン５１ａと、通知ランプ５２ａとを有する。操作端末５０ｂは、原子力発電プラント制御システム２の試験に関する構成として、疑似トリップボタン５１ｂと、通知ランプ５２ｂとを有する。操作端末５０ｃは、原子力発電プラント制御システム２の試験に関する構成として、疑似トリップボタン５１ｃと、通知ランプ５２ｃとを有する。操作端末５０ｄは、原子力発電プラント制御システム２の試験に関する構成として、疑似トリップボタン５１ｄと、通知ランプ５２ｄとを有する。
　操作端末５０ａは、制御装置７０ａと同一の系統である。操作端末５０ｂは、制御装置７０ｂと同一の系統である。操作端末５０ｃは、制御装置７０ｃと同一の系統である。操作端末５０ｄは、制御装置７０ｄと同一の系統である。なお、疑似トリップボタン５１ａ～５１ｄは、物理的なボタンであってもよいし、画面上に表示される仮想的なボタンであってもよい。
　操作端末５０ａ～５０ｄは、疑似トリップボタン５１ａ～５１ｄが操作されると、行われた操作に応じて、対応する系統へ向けて擬似的な原子炉トリップ信号を送信する。操作端末５０から送信された擬似的な原子炉トリップ信号は、同一系統の制御装置７０を経て、トリップ制御装置８０へと到達するが、上述したように、トリップ制御装置８０は、少なくとも２つ以上の系統から信号が送信された場合に、制御棒駆動装置９０への電源供給回路を開放する。このため、疑似トリップボタン５１ａ～５１ｄの１つが操作されて擬似的な原子炉トリップ信号が送信されても、トリップ制御装置８０によって、制御棒駆動装置９０への電源供給回路が開放されることはない。
　また、原子力発電プラント制御システム２は、ＤＯ７３ａ～７３ｄから送信された信号がトリップ制御装置８０に到達する前に分岐され、分岐された信号が同一系統の操作端末５０へ送信されるように構成されている。操作端末５０ａ～５０ｄは、分岐された信号を受信すると、自装置の通知ランプ５２を点灯させる。すなわち、原子力発電プラント制御システム２は、トリップ制御装置８０が原子炉トリップ信号を阻止している場合であっても、疑似トリップボタン５１ａ～５１ｄの操作に応じて送信された信号がＤＯ７３ａ～７３ｄからトリップ制御装置８０へ向けて出力されると、その旨が通知ランプ５２ａ～５２ｄによって通知されるように構成されている。
　以上のような構成を有する原子力発電プラント制御システム２において、原子力発電プラントの運転中に図３に示す試験対象部分８（ＤＯ７３ａ～７３ｄから信号が出力される部分）の試験が必要になった場合、中央制御室６内の運転員は以下のような操作を行う。
　まず、運転員は、疑似トリップボタン５１ａ～５１ｄの１つを操作して、擬似的な原子炉トリップ信号を操作端末５０から送信させ、通知ランプ５２ａ～５２ｄのうち操作したボタンに対応するものが点灯するのを確認する。運転員は、疑似トリップボタン５１ａ～５１ｄの他のボタンについても同様の操作を行って点灯の確認を行う。
　このような操作により、原子力発電プラントが運転中であっても、制御棒駆動装置９０への電源供給回路を開放させることなく、試験対象部分８が正常に機能するか否かを系統ごとに試験することができる。
　また、原子力発電プラント制御システム２では、運転員が中央制御室６に居ながらにして試験を行うことができるため、原子力発電プラント制御システム１と同様に、試験装置と、試験装置を操作する操作員とが不要となっている。
　次に、図３に示した原子力発電プラント制御システム２の動作について図４を参照しながら説明する。図４は、原子力発電プラント制御システム２の動作を示すフロー図である。図４に示すように、制御装置７０は、ステップＳ２０として、信号（原子炉トリップ信号または擬似的な原子炉トリップ信号）を受信すると、ステップＳ２１として、受信した信号をトリップ制御装置８０へ向けて送信する。
　このとき、原子力発電プラント制御システム２は、ステップＳ２２として、通知ランプ５２ａ～５２ｄのうち受信した信号に対応する系統のものを点灯させる。
　そして、トリップ制御装置８０は、信号を２系統以上から受信していなければ（ステップＳ２３，Ｎｏ）、ステップＳ２４として、原子炉トリップ信号が制御棒駆動装置９０へ送信されるのを阻止する。一方、トリップ制御装置８０は、信号を２系統以上から受信していれば（ステップＳ２３，Ｙｅｓ）、ステップＳ２５として、原子炉トリップ信号を制御棒駆動装置９０へ送信する。
　上述してきたように、実施例２では、多数決回路８１を有するトリップ制御装置８０へ１系統ずつ擬似的な原子炉トリップ信号を送信することを可能にするとともに、多数決回路８１の動作にかかわらずトリップ制御装置８０への信号の送信状況を通知する通知ランプ５２ａ～５２ｄを設けたので、中央制御室６に所在する運転員が、原子力発電プラントの運転を継続したまま原子力発電プラント制御システム２の試験を実施することができる。
　なお、上記の各実施例で示した原子力発電プラント制御システムの構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更することができる。例えば、上記の各実施例で示した原子力発電プラント制御システムの構成は、任意に組み合わせることができる。
　また、上記の各実施例では試験の結果を通知するために通知ランプを点灯させることとしたが、試験の結果を通知する方式としては、通知音を用いる方式、画面上に文字やシンボルを用いて結果を表示する方式等の各種方式を用いることができる。
１、２　原子力発電プラント制御システム
６　中央制御室
７、８　試験対象部分
１０、５０ａ～５０ｄ　操作端末
１１　試験許可ボタン
１２、５２ａ～５２ｄ　通知ランプ
２０　操作盤
２１　制御ボタン
３０、７０ａ～７０ｄ　制御装置
３１、７１ａ～７１ｄ　ＤＩ
３２、７３ａ～７３ｄ　ＤＯ
３３　制御信号阻止部
３３ａ　ＮＯＴ回路
３３ｂ　ＡＮＤ回路
４０　制御対象装置
５１ａ～５１ｄ　疑似トリップボタン
６０ａ～６０ｄ　検出部
７２ａ～７２ｄ　ＯＲ回路
８０　トリップ制御装置
８１　多数決回路
９０　制御棒駆動装置

Claims (6)

  1. 　原子力発電プラントの特定の部位を制御するための操作を受け付ける操作部と、
    　前記操作部が受け付けた操作に対応する制御信号が前記部位へとつながる経路上の所定の位置へ伝達されたことを通知する通知手段と、
    　前記経路上の前記所定の位置から前記部位までのいずれかの位置において、前記制御信号が前記部位へ到達することを阻止する阻止手段と
    　を備えることを特徴とする原子力発電プラント制御システム。
  2. 　前記操作部は、前記原子力発電プラントの中央制御室に設けられ、
    　前記通知手段は、前記中央制御室に所在する運転員に対して通知を行うことを特徴とする請求項１に記載の原子力発電プラント制御システム。
  3. 　前記阻止手段は、試験中である旨を示す信号を受信している場合に前記制御信号が前記部位へ到達することを阻止することを特徴とする請求項１または２に記載の原子力発電プラント制御システム。
  4. 　前記阻止手段は、異なる経路を通じて複数の制御信号を受信した場合にのみ前記部位へ制御信号を到達させる多数決回路であることを特徴とする請求項１または２に記載の原子力発電プラント制御システム。
  5. 　前記阻止手段は、複数の系統の検出手段のうち、少なくともＮ（Ｎは２以上の整数）系統の検出手段から制御信号として原子炉トリップ信号を受信した場合に前記部位へ原子炉トリップ信号を到達させる多数決回路であり、
    　前記操作部は、前記複数の系統の検出手段のそれぞれに対応して設けられ、
    　前記操作部が操作されたことを示す制御信号は、前記所定の位置で検出される前に、前記操作部に対応する系統の検出手段が出力する信号と論理和演算されることを特徴とする請求項４に記載の原子力発電プラント制御システム。
  6. 　原子力発電プラントの特定の部位を制御するための操作を受け付ける操作部を通じて操作を受け付けるステップと、
    　前記操作部が受け付けた操作に対応する制御信号を、前記部位へとつながる経路上の所定の位置で検出するステップと、
    　前記制御信号が前記所定の位置へ伝達されたことを通知するステップと、
    　前記経路上の前記所定の位置から前記部位までのいずれかの位置において、前記制御信号が前記部位へ到達することを阻止するステップと
    　を含むことを特徴とする原子力発電プラント検査方法。
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