JPS5910101B2

JPS5910101B2 - デ−タ伝送システム

Info

Publication number: JPS5910101B2
Application number: JP51121891A
Authority: JP
Inventors: 哲男伊藤; 隆雄佐藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1976-10-13
Filing date: 1976-10-13
Publication date: 1984-03-07
Also published as: JPS5347703A

Description

【発明の詳細な説明】５〔発明の利用分野〕本発明は、データ伝送システムに係り、特に原子炉格納
容器のように、プラント運転中、長期に亘つて運転員や
保修員の立入りが禁止される建屋内のデータ伝送に好適
なシステムに関する。

ｏ〔発明の背景〕原子炉格納容器は、原子炉炉心を内
部に有する原子炉圧力容器や一次冷却配管系等原子力プ
ラントの主要部を格納し、プラント運転中は密閉され、
万一の場合にも事故の波及を阻止し、プラントの５安全
性を保持するようになつている。

したがつて、プラント運転中の通常時には、約１年位の
長期に亘つて運転員や保修員の立入りが出来ないように
なつている。

従来、格納容器内には、圧力、温度、流量等に９関す
る計測情報の伝送路が配備されている。

これらは系統分離の規則にのつとり、多重化を避け、冗
長系の伝送路となつている。しかし、上記の既設の計測
情報網は、冗長化されてケーブル本数さ多くなるため伝
送線の繁雑化・を避けるためにプラント運転に不可欠
なものに限られている。

したがつて、格納容器内で生じる恐れのある配管系の微
少漏洩や異常音等に関する情報を収集し、より詳細に格
納容器内の状況を監視するには、新、たなデータ伝送網
の敷設が必要となる。

このデータ伝送路は、上述のようなプラント運転に不可
欠な最小限の情報の範ちゆうより逸脱する二次的な情報
を扱うので、系統分離の規則は適用されない。また、情
報が詳細化するので、伝送線のふくそうを避けるために
も、むしろ多重伝送路の採用が好ましい。第１図は、上
記の観点に立つて、格納容器内の詳細情報を伝送する多
重伝送路を概念的に描いたものである。

格納容器５内には微少漏洩や異常音を検知する検出器４
が各所に配置され、それぞれ近くのローカル・ステーシ
ヨンＬＳ（１），・・・・・・，ＬＳ（Ｋ），・・・・
・・，ＬＳ（Ｎ）に接続されている。

これらのローカル・ステーシヨンはセントラル・ステー
シヨンＣＳと共通のデータ信号伝送路１と電力供給路２
で結ばれている。３は、ローカル・ステーシヨンからの
アンサ・バツク信号の伝送路である。

いま、各ローカル・ステーシヨンに、あらかじめアドレ
スを割当てておく。セントラル・ステーシヨンＣＳより
データ信号伝送路１を通して送られるアドレス信号に応
答して、指定されたローカル・ステーシヨンは検出器４
からの取込データをアンサ・バツク信号として、データ
信号伝送路１、およびアンサ・バツク信号伝送路３を介
してセントラル・ステーシヨンＣＳに送り届けることが
できる。ここで、一般にこの種の多重伝送システムにお
いて、信頼性の面で問題となるのは、ローカル・ステー
シヨンに故障が生じた場合、この故障が共通の伝送路に
波及するのをどのようにして阻止するかである。

この問題の解決を狙つた有効な方法は、第２図に示す、
バイパス・リレー方式で、一般の計算機制御用データ伝
送システムに適用されている。

この方式は、ローカル・ステーシヨンＬＳ′を通過する
データ信号伝送路１にリレー接点Ｓｌ，Ｓ２を設け、通
常時はリレー・コイルＳを励磁することによつてリレー
接点Ｓ，，Ｓ２を第２図の破線側に切換えてセントラル
・ステーシヨンＣＳとローカル・ステーシヨンＬＳ′と
の間でデータ信号の送受を行ない、ローカル・ステーシ
ヨンＬＳ７が故障した時には電源１５を喪失させてリレ
ー・コイルＳをノーマル状態に戻してリレー接点、Ｓｌ
，Ｓ２を実線の如くバイパス路１０に接続するものであ
る。ここで、１１は受信回路、１２は処理回路である。

処理回路１２は、送られてきた命令の解読、検出器４か
らの計測データの取込み、アンサ・バツク信号の編集等
を行なう。各ローカル・ステーシヨンには、それぞれ特
定のアドレスが与えられている０セントラル・ステーシ
ヨンＣＳから送信」されるデータ信号にはアドレス信号
が付与されており、処理回路１２は、データ信号内の命
令の解読に先行してアドレス信号の解読を行う。

このアドレス信号がローカル・ステーシヨンＬＳ′のア
ドレスに一致している場合、処理回路１２は、データ信
号内の命令に従い、例えば検出器４からのデータ、ロー
カル・ステーシヨンＬＳ′の自己診断結果、さらにパリ
テイビツトを付加した情報をアンサ・バツク信号として
編集する。その後、このアンサ・バツク信号は、送信回
路１３、リレー接点Ｓ２、データ信号伝送路１及び伝送
路３を介してセントラル・ステーシヨンＣＳに戻される
。このように、データ伝送システムでは、原則として、
セントラル・ステーシヨンからのローカル・ステーシヨ
ンへの問かけに対し、該当するローカル・ステーシヨン
がその問かけに対する情報をアンサ・バツク信号として
セントラル・ステーシヨンＣＳに回答するようになつて
いる。また、１３は送信回路であり、１４は故障検出回
路である。故障検出回路１４は、処理回路１２の処理内
容等に誤りが無いかを調べる回路で、たとえば、誤りが
一定回数以上続けば電源回路１５を喪失させる機能を有
している。しかるに、故障検出回路１４は、受信後や送
信以前の誤り検出を目的とするもので、受信不能や送信
誤り、さらに故障検出回路自体の故障を検出することは
できない。

これらの故障は、最終的には、セントラル・ステーシヨ
ンＣＳが、そのローカル・ステーシヨンノからのアン
サ・バツク信号を分析することにより検出されるもので
ある。

この検出方法は、（１）パリテイ・チエツクによるもの
、（２）ローカル・ステーシヨンの自己診断結果に基づ
くもの、及び（３）アンサ・バツク信号の情報内容の妥
当性、合理性をチ５エツクするものである。（２）の方
法は、詳細に言えば、ローカル・ステーシヨンＬＳ′の
故障検出回路１４による自己診断結果をアンサ・バツク
信号より読取つて行うものである。（３）の方法は、セ
ントラル・ステーシヨンＣＳの問いかけに対して口９
−カル・ステーシヨンＬＳ′が妥当でない情報のアンサ
・バツク信号を送り返した場合に異常を判定するもので
ある。例えば圧力センサの値として今迄のサンプリング
時間内の変化率が０．４で、前回のアンサ・バツク信号
で２．０を示せば、今回のアンサ・バツク信号では２．
４程度になるはずである。ところが急に９．７を示せば
、これは、まずあり得ない値でありローカル・ステーシ
ヨンＬＳ′に何らかの異常があつたと判定される。セン
トラル・ステーシヨンＣＳがローカル・ステーシヨンの
アンサ・バツク信号に基づいて故障を検出した場合には
、運転員が現場へ出向いて、電力供給路２に接続されて
いる電力供給線２′の電源スイツチ１６を切るようにな
つている。

すなわち、従来の一般の計算機制御用伝送システムにお
いては、検出器や被制御機器を含めローカル・ステーシ
ヨンの電源は、現場にて、最寄りの分電盤より調達する
のを原則としている。このため、ローカル・ステーシヨ
ンの故障時には、そのステーシヨンの電源スイツチを現
場で手動にて切るのがふつうである。したがつて、この
方式は、電力伝送路を共通とし、かつ、簡単に立入りの
許されない格納容器内用データ伝送システムには不適当
な方式である。

〔発明の目的〕本発明の目的は、故障したローカル・ス
テーシヨンを遠隔にてデータ信号伝送路及び電力供給路
より切離すことができるデータ伝送システムを提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

本発明の要点は、新たに制御線を増設し、アンサ・バツ
ク信号より、セントラル・ステーシヨンがローカル・ス
テーシヨンの故障を検出すると、この制御線を介して故
障したローカル・ステーシヨンを選択し、かつ、その電
源回路のヒユーズを溶断させることにある。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例によるＫ番目のローカル・ステーシヨン
ＬＳ（Ｋ）を第３図に示す。

第２図と同一番号を付した部品は、同一の機能を有する
ことを示す。

なお、リレー接点の実線は非励磁のノーマル状態の接点
位置を示し、破線は励磁状態を示す。７はセントラル・
ステーシヨンＣＳに接続される制御線である。

４０はヒユーズであつて、電源回路１５の接地側端子α
にリレー接点ｑを介して接続される。

４１は電流調整用の抵抗である。

２００は計数回路で、セントラル・ステーシヨンＣＳよ
り制御線７を介して励磁コイルＰに印加される電圧パル
スを計数するフリツプ・フロツプ形のリレー回路である
。

なお、励磁コイルＰによつて作動する接点はＰ。，Ｐｌ
であり、励磁コイルＡについてはＡ。，ａ，，ａ２およ
びＡ３の接点が動作する。励磁コイルＢ，Ｃ，Ｄおよび
Ｑについても同様である。３００は、制御線７に印加さ
れるパルスの数に対応する。

このローカル・ステーシヨンＬＳ′の認識第号の設定回
路で、前述したように処理回路１２で照合するアドレス
番号とは別に定められたものである。この認識番号は、
配線３１，３２，３３の結線の仕方で任意の番号をとる
ことができるが、ローカル・ステーシヨンＬＳ′設置時
に固定される。なお、ローカル・ステーシヨンＬＳ（Ｋ
）の処理回路１２は、前述したローカル・ステーシヨン
ＬＳ′と同様にセントラル・ステーシヨンＣＳから送信
されたデータ信号に付与されているアドレス信号か自分
のアドレスと一致している場合にデータ信号の命令に従
つて、検出器４からの測定データ、ローカル・ステーシ
ヨンＬＳ（Ｋ）の自己診断結果及びパリテイビツトを加
えたアンサ・バツク信号を出力する。このアンサ・バツ
ク信号は、送信回路１３よりセントラル・ステーシヨン
ＣＳに送られる。ローカル・ステーシヨンＬＳ（Ｋ）の
自己診断は、第３図に図示されていないが第２図と同様
に、処理回路１２より信号を受けて故障検出回路１４が
行なう。故障検出回路１４が電源回路１５を喪失させる
機能は、第２図の場合と同じである。セントラル・ステ
ーシヨンＣＳは、ローカル・ステーシヨンＬＳ（Ｋ）か
らのアンサ・バツク信号を入力すると、前述したように
（１）〜（３）の項目に基づいてアンサ・バツク信号を
分析し、ローカル・ステーシヨンＬＳ（Ｋ）の故障の有
無を判定する。

いま、セントラル・ステーシヨンＣＳがローカル・ステ
ーシヨンＬＳ（Ｋ）に故障が発生したことを検知してか
ら、ローカル・ステーシヨンＬＳ（Ｋ）を切離すまでの
動作を、第４図に示したタイム・チヤートを用いて説明
する。まず、電力供給線２に印加する電圧ｓは、通常時
のままの電圧とする。

故障を検出した時にセントラル・ステーシヨンＣＳは、
制御線７に、電圧パルスＶｃをＫ個印加する。これによ
り、励磁回路Ｐ，Ａ，Ｃは、パルス電圧ｃの１，２，３
，・・・・・・に応じて、図示のタイム・チヤートのよ
うに動作する。セントラル・ステーシヨンＣＳが、パル
ス電圧Ｖｃの１番目のパルスを制御線７に印加すると、
このパルスが高値（すなわち論理１）をとつたときに励
磁コイルＰが励磁される。

このため、この励磁コイルＰによつて、このコイルに対
応する接点Ｐ１が励磁状態側に切変る。すなわち第３図
に示した接点Ｐ１の接続と逆になる。（しかし、接点Ｐ
。については、図示のままで変らない。）この接点Ｐ，
の切変りにより、電力供給路２から、励磁コイルＡ１接
点Ｂｌ，Ｐ，を経由してアースへ抜ける電流路が形成さ
れるので、励磁コイルＡが励磁状態となる。励磁コイル
Ａの励磁により、接点Ａ。，ａｌ，ａ２が励磁状態側に
切変る（図示の接点位置と逆）。接点Ａ，の切変りによ
り、電力供給路２→励磁コイルＡ→接点ｂ１→接点Ｐ１
→アースの電流路のほかに、電力供給路２→励磁コイル
Ａ→接点Ｂ，→接点ａ１→アースの電流路が形成される
が、励磁コイルＡの励磁状態は、そのまま変らない。ま
た、接点Ａ２が切変つても接点Ｐ１が励磁側に切変つて
いる（図示の接点位置と逆）ので、電流は励磁コイルＢ
に流れず、励磁コイルＢは励磁されない。すなわち一段
目のフリツプ・フロツブ形のリレー回路では、励磁コイ
ルＡが励磁状態で保持される。一方、２段目のフリツプ
・フロツプ形リレー回路では上述の接点Ａ，の励磁側へ
の切変りにより、電流供給路２→励磁コイルＣ→接点Ｄ
，→接点Ａ，→アースの形成により励磁コイルＣが励磁
される。

これにより、接点Ｃ。は励磁側（図示の接点位置と同じ
）、さらに接点Ｃ，，ｃ，も励磁側（図示と逆）に切換
わる。これによつても励磁コイルＤを通る電流路は形成
されないので、励磁コイルＣ，Ｄはそれぞれ励磁、非励
磁の状態で保持．される。上記の保持状態では、認識番
号の設定回路３００の接点ＰＯ，ｃＯは励磁状態側で図
示のままである。

しかし、接点Ａ。は励磁状態となり、図示とは逆になる
０このため電流供給路２から励磁コイルＱを通つてアー
スに至る電流路は形成されないので、励磁コイルＱは励
磁されない。以上のようにして、パルス電圧ｃの１番目
のパルスが立上ると、励磁コイルＡ，Ｃ，Ｑはそれぞれ
励磁、励磁、非励磁で安定保持される。

この様子は第４図のタイム・チヤートに示されている。
次に、上記パルス電圧Ｖｃの１番目のパルスが立下り、
論理値０をとる。これは制御線７に印加電圧が悪くなつ
たことに相当するので、励磁コイルＰは非励磁となる。
このため励磁コイルＰに対応する接点Ｐ１は非励磁側に
切変り（第３図の図示と同じ接点位置）、電力供給路２
→励磁コイルＢ→接点Ｂ２→接点Ａ，→接点Ｐ１→アー
スの電流路が形成され、励：磁コイルＢが励磁される。
励磁コイルＢの励磁により、接点Ｂｌ，ｂ２が励磁側に
切変り、電力供給路２→励磁コイルＡ→接点ｂ１→接点
Ａ２→接点Ｐ１→アース、並びに電力供給路２→励磁コ
イルＢ→接点Ｂ２→接点ａ１→アースの電流路が形成さ
れる。以上のようにして、パルス電圧ｃの１番目のパル
スが立下つたあとは、励磁コイルＡ，Ｂ共に励磁状態で
保持される。

なお励磁コイルＣの励磁、励磁コイルＤの非励磁につい
ては変らない。次に、パルス電圧Ｖｃの２番目のパルス
が立上り、論理１をとると、励磁コイルＰが再び励磁さ
れるので、接点Ｐ１が励磁側に再び切換る（図示と逆の
接点位置と逆）。このため、励磁コイルＡ→接点ｂ１→
接点Ａ２を経由する電流路は接点Ｐ１の部分で切れる。
従つて励磁コイルＡは非励磁となる。一方、電力供給路
２→励磁コイルＢ→接点Ｂ２→接点Ｐ１→アースの電流
路は、そのまま保たれるのでＢは励磁である。なお、接
点Ａ。，ａ，，ａ２，ａ３は非励磁側に戻る（図示と同
じ）。第２段目のフリツプ・フロツプ形リレー回路では
、電力供給路２→励磁コイルＣ→接点ｄ１→接点Ｃ１→
アースの電流路は保たれるので、励磁コイルＣは励磁の
ままである。また、電力供給路２→励磁コイルＤ→接点
Ｄ２→接点Ｃ２→接点Ａ，→アースの電流路が形成され
るので、励磁コイルＤは励磁となり、接点Ｄ，，ｄ２は
励磁側に切換る。これによつても、励磁コイルＣ，Ｄの
励磁状態は変らない。以上のように、パルス電圧Ｖｃの
２番目のパルスが立上ると、励磁コイルＡ，Ｃはそれぞ
れ非励磁、励磁となる。また、接点Ａ。が励磁側（図示
と逆）となるので、励磁コイルＱは非励磁である。これ
らの励磁コイルＡ，Ｃ，Ｑの波形値は第４図に２番目の
パルス電圧ｃに対応して示されている。このようにして
、パルス電圧Ｖｃのパルスに対応して、励磁コイルＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄの励磁の組合せが変り、第４図のタイム・チ
ヤートのようにパルスを計数するカウンタとして動作す
る。

すなわち、励磁コイルの「励磁」、「非励磁」を負論理
としてそれぞれ論理値″Ｏ゛，″１”とする。パルス電
圧ｃの第１番目のパルスでは、励磁コイルＣ，Ａはそれ
ぞれ励磁状態になるので、励磁コイルＣ，Ａから示され
る２ビツトの値は１００゛となる。以下２，３，４，・
・・・・・番目のパルスに対応して６０１゛，１１０゛
，６１１″となり、入力パルス数より“１゛少ない値を
示すカウンタとして動作する。上記のパルス電圧ｃのパ
ルスの入力個数に対して励磁コイルＣ，Ａはカウンタ動
作により励磁，非励磁の状態を順次変化させる。

パルス電圧Ｖｃ（７）Ｋ番目のパルスが印加されると、
励磁コイルＰ，Ｃは励磁され、励磁コイルは非励磁とな
るので、認識番号設定回路３００内の配線はスイツチＰ
。

，ａＯ，ｃＯを介して接続され、励磁コイルＱが励磁さ
れ接点ｑが図示のβ側に倒れる。ここで、制御線７に過
渡的に過電圧Ｈを印加すると図示の５０の径路に過電流
が流れ、ヒユーズ４０が溶断する。なお、第３図の例で
は、設定回路３００において、接点Ｃ。

，ａＯは、それぞれ励磁コイルＣ，Ａが励磁、非励磁の
ときに図示のようになる。また、接点Ｐ。は、パルス電
圧Ｖｃのパルス入力毎にコイルＰが励磁し、図示の接点
位置になる。接点ＣＯ，ａＯの図示の位置では、上記負
論理では″０１ｎとなる。従つて、Ｋ番目とは、図示の
接点位置に対応させるとＫ−２に相当する。ヒユーズを
溶断させる必要がない場合には、第４図に示したように
、任意のＴｓ時刻に、Ｖｓの電圧をわずかの間、しや断
させると、計数回路はりセツトされて初期状態に戻り、
接点ｑはα側、すなわちノーマル状態に戻ると共に、バ
イパス・スイツチＳ，，Ｓ２はβ側すなわち励磁状態に
戻り、ローカル・ステーシヨンＬＳ（Ｋ）を再び動作さ
せることができる。

しかるに、上述のように、ヒユーズを溶断させると、た
とえ電圧ｓを一たん、しや断して、接点ｑをノーマル状
態に戻しても電源回路１５は動作しないので、バイパス
・スイツチＳｌ，Ｓ２はα側すなわちバイパス側のまま
となる。

なお、制御線７に接続された励磁コイルＰは、過渡的に
過電圧Ｈが印加されることになる。

しかし、励磁コイルＰに比較的大きな定格電圧用のもの
を使用し、かつ、ヒユーズに高速溶断特性を有するもの
を使用して過電圧の印加時間を短くすれば、実用上問題
はない。以上のようにして、制御線を介して任意の故障
口ーカル・ステーシヨンの切離しと、データ信号伝送路
と電力供給路のバイパスが可能となる。

この結果、長期間、保修員が立入り不可能な原子炉格納
容器や悪雰囲気中の建屋内のデータ多重伝送に好適な、
残存率の高い、高信頼度の伝送システムが実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図はデータ伝送システムの系統図、第２図は第１図
に用いられるローカル・ステーシヨンの従来例の系統図
、第３図は本発明の好適な一実施例であるデータ伝送シ
ステムに用いられるローカル・ステーシヨンの系統図、
第４図は第３図の動作を示す特性図である。１・・・・・・データ信号伝送路、２・・・・・・電力
供給路、３・・・・・・伝送路、４・・・・・・検出器
、７・・・・・・制御線、１０・・・・・・バイパス路
、１１・・・・・・受信回路、１２・・・・・・処理回
路、１３・・・・・・送信回路、１４・・・・・・故障
検出回路、１５・・・・・・電源回路、４０・・・・・
・ヒユーズ、２００・・・・・・計数回路、３００・・
・・・・認識番号設定回路、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｐ，Ｑ・
・・・・・励磁コイル、ＣＳ・・・・・・セントラル・
ステーシヨン、ＬＳｌ〜ＬＳｎ，ＬＳ（Ｋ）・・・・・
・ローカル・ステーシヨン、Ｓｌ，Ｓ２・・・・・・バ
イパス・スイツチ。

Claims

【特許請求の範囲】

１セントラル・ステーションと、複数のローカル・ス
テーションと、前記セントラル・ステーション及び各々
の前記ローカル・ステーションを接続するデータ信号伝
送路と、前記セントラル・ステーションと各々の前記ロ
ーカル・ステーションとを接続する電力供給路と、前記
ローカル・ステーションの電源喪失時に電源が喪失した
前記ローカル・ステーションを前記データ信号伝送路よ
り切離す手段とを有する伝送システムにおいて、前記セ
ントラル・ステーション及び各々の前記ローカル・ステ
ーションを制御線にて接続し、それぞれの前記ローカル
・ステーション内に前記電力供給路からの電力取込み回
路にヒューズをそなえ、前記制御線に印加するパルスの
数によつて故障ローカル・ステーションを選択して前記
故障ローカル・ステーション内の前記ヒューズを前記制
御線に接続させる手段を設けてなり、該制御線に過渡的
に過電流を流して該ヒューズを溶断させることによつて
、電源回路を遮断するとともにデータ信号伝送路と電力
供給路とが前記故障ローカル・ステーションをバイパス
することを特徴とするデータ伝送システム。