JPH04294401A - プラント保護装置 - Google Patents
プラント保護装置Info
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- 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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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
、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。
【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。
は電磁リレーを用いて構成するのが望ましい。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
。
。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
。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
。
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
。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
成図である。
【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。
ック図である。
【図３】図１実施例の停止決定論理回路の結線図である
。
。
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
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
Claims (3)
- 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5867291A JPH04294401A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | プラント保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5867291A JPH04294401A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | プラント保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04294401A true JPH04294401A (ja) | 1992-10-19 |
Family
ID=13091076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5867291A Pending JPH04294401A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | プラント保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04294401A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001501761A (ja) * | 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 | 冗長フィールドデバイスおよびバス付きプロセス制御ネットワーク |
| WO2007060959A1 (ja) * | 2005-11-25 | 2007-05-31 | Yokogawa Electric Corporation | プラント制御システム |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP5867291A patent/JPH04294401A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001501761A (ja) * | 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 | 冗長フィールドデバイスおよびバス付きプロセス制御ネットワーク |
| WO2007060959A1 (ja) * | 2005-11-25 | 2007-05-31 | Yokogawa Electric Corporation | プラント制御システム |
| US8290601B2 (en) | 2005-11-25 | 2012-10-16 | Yokogawa Electric Corporation | Plant control system |
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