JPS605918B2 - 監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、一般に構成がかなり類似した二つの論理列
の出力を表示するための監視装置、特に対応する論理列
の各々から出る出力の夫々を周一の表示器上に表示する
監視装置に関するものである。

原子力発電所の安全な運転状態は、その防護安全論理装
置によって確保される。

この防護安全論理装置は、大体２０の固の入力信号を受
け、かつこれらの入力信号の組合わせおよび順序が正し
い時に職員および機器の両方を保護するのに必要な緊急
操作を命令する。この緊急操作には、停止榛の挿入、格
納容器内の散水、格納容器の隔離、非常用ディーゼル機
関の起動などが含まれる。防護安全論理装置は、その重
大なプラント機能のために、アメリカ合衆国政府の規則
によって規定された単一故障基準を満足する信頼性水準
を呈しなければならない。

この水準を達成するために、たいていの防護安全論理装
置は同一構造の二つの論理列を備え、論理列の夫々は４
チャンネルの双安定器から同一の信号を受け、更に他方
の論理列とは無関係に必要な操作を行なわせることがで
きる。二つの論理列および４チャンネルの双安定器は各
々、他のものから電気的にかつ物理的に分離されており
「一方の論理列の壊滅的な故障も他方の論理列を破壊す
ることができない。更に、装置全体は、二つ以上のユニ
ット中での同時発生した故障が必要な操作を妨げ得る可
能性を最少にするために、周期的に検査される。原子力
発電所のオベレー外こ操作前後の事象を知らせ続けかつ
それを永久記録するために「各論理列の総ての入出力は
原子炉制御室に表示されると共に原子炉電算機へ供給さ
れる。

もし各論理列の２０の固の入力全部と大体５川固の出力
とが別々に表示されるとするならば「制御室の必要な表
示器は高価になると共に混乱を生じやすいものとなる。
同様に、電算機に要求される入力容量は、電算機のコス
トを上げ、かつ必要な配線の量は豚大になる。この混乱
やコスト高を避けるために、夫々の論理列からの対応す
る出力は制御室および電算機へ送られる前に、“ＯＲ結
線”される。どちらか一方の論理列での誤信号や誤作動
が両方の論理列での誤信号や誤作動として現われるので
、得られた出力はたいていの必要な情報を提供する。現
在用いられている装置の主な欠点は、オーバラップ態様
で完全に検査できないことである。

各双安全器が検査される時、制御室に居るオベレ−夕は
、表示器を見て誤信号が両方の論理列へ達することを確
認する。ところが、論理列間には、ＯＲ”機能が現在用
いられているので、オベレ−夕は誤信号が両方の論理列
へ達したのか或は一方の論理列だけへ達したのか確認で
きない。その結果、一方の論理列における任意の一機能
は「他方の論理列での対応する機能が、共に欠陥を起す
まで検出されずに欠陥をもつことになる。そしてその機
能によって得られる防護が完全に失われることとなる。
従って、完全なオーバラップ検査を確保するのに必要な
情報の総てを表示する性能を持ち、合わせて表示器のコ
スト、電算機への入力数、配線の数および原子力発電所
のオペレータの混乱を最少にする改良された表示装置が
必要である。

簡単に云うと、この発明は、一方では夫々の論理列内に
おける対応する信号間に、“ＯＲ”機能を維持しながら
、他方では一方または両方の論理列の動作をチェックす
るのに用いられ得る別な動作モードすなわち（Ａ＋Ｂ）
モードを提供するものである。

（Ａ＋Ｂ）モードが用いられる時、誤信号と謀作動は同
一の表示器上に周期的に、すなわち一度に一つの論理列
について表示される。従って、制御室の表示器は、まず
一方の論理列だけからの信号を、次には他方の論理列だ
けからの信号を、その次にはまた最初の論理列だけから
の信号を表示する（以下同様）。このようにして表示器
は三つの状態のうちの一つの状態をとる。第一状態すな
わちオン状態は、双安定器の誤信号が両方の論理列に達
したことをを示す。第二状態すなわちオフ状態は、双安
定器の誤信号がどちらの論理列にも達しなかったことを
示す。第三状態すなわち点滅信号状態は「双安定器の誤
信号が一方の論理列だけに達したことを示す。そのよう
な表示を提供するための今から説明する装置は基本的に
は二つのゲート手段を備え、各論理列の夫々に一つのゲ
ート手段が組合わさっている。

各ゲート手段は、その対応する論理列およびクロック論
理列から入力を受ける。第一のゲート手段は、クロック
パルスの夫々に応答して、その対応する論理列を表わす
出力を出す。第二のゲート手段は、クロックパルスに応
答して、各クロックパルスの中間でその対応した論理列
を表わす出力を出す。各ゲート手段からの出力の夫々は
、適切な表示器に対して“ＯＲ結線”される。“ＯＲ”
作用に対して二つの論理列からの対応する出力を連続的
に供給するように、ゲート手段の影響を事実上無くする
ための少なくとも一つの位置を持ったスイッチが設けら
れる。この発明を一層良く理解するには、添付図画に示
されたこの発明の望ましい実施例を参照されたい。

総ての原子力発電所内には、或る種の防護安全装置が在
る。

この装置を設ける目的は、発電所内の所定の個所を監視
し、予め定められた状態において職員および機器の両方
を保護するのに必要な操作を命令することである。防護
安全装置が故障状態下における原子力発電所の安全な運
転状態を保証するので「それはアメリカ合衆国政府規則
で定められた単一故障基準に合致するように設計されな
ければならない。従って、同一の論理列が二つ設けられ
、こられは同一の信号を受けて別々の作動器を制御する
。各論理列は、単一故障が論理列の双方を経由して必要
な操作を妨げ得ないようにするために、周期的に検査さ
れる。しかも、二つの論理列は電気的にかつ物理的に完
全に分離され、万一どちらかの論理列に単一故障が発生
した場合にも他方の論理列が確実に必要な操作を行なう
ようにする。一例として、第１図は、固体素子を用いた
防護安全装置の構成要素の全般的な配置を示すブロック
図である。

原子炉の防護安全装置は、絶縁かつ分離された二つの同
一論理列１０を持つ。夫々の論理列１０の、符号１２，
１４で示した完全な物理的分離および電気的絶縁は、交
流リレー・ユニット１６，１８と絶縁かつ分離ユニット
２０，２２によって行なわれるコイル‐接点分離および
配線の物理的分離によって達成される。プロセス・セン
サ２４で発する複数の信号は、同一のまたは関連したパ
ラメータを監視するのに別々のプロセス・センサが使用
されるので、それ自体冗長度信号である。

プロセス・センサ２４によって発生されるアナログ信号
は、４チャンネルの双安定器２６によってデジタル信号
に変換される。冗長度信号を分離し続けるために、各双
安定器２６からの出力信号２８は、２個の小さな交流リ
レーコイルを制御する。これら交流リレーコイルの夫々
は「対応する各交流リレー・ユニット１６，１８内に在
る。これらの交流リレーのコイル‐接点分離は、各双安
定器および各論理列を他のものから確実に絶縁かつ分離
する。交流リレーは、別々の交流リレー・ユニット１６
および１８内で夫々の双安定器との関係に応じてグルー
プ化される。このようにした、リレーコイル導線に対す
る双安定器の分離は維持されることができる。単一接点
または固体素子において発する信号は、あたかも双安定
器と組み合わされたかのように、小さな交流リレーまた
は直流リレー３０を通って各論理列に入り、要求される
絶縁かつ分離を維持しなければならない。二つの絶縁か
つ分離かれた出力端（例えば別々の接点）において既に
存在する信号は、既に分離されたと考えて良く。そして
絶縁かつ分離された接点入力ブロック３２によって示さ
れるように各論理列へ直接入れられて良い。各論理列は
全く同一の情報を受ける。

各論理列中のトリップ論理回路２１は、特許第９４０３
０１号明細書（持公昭５３−２２８２３号公報）中に詳
述されているように、１／１，１／２，１／３，１／４
，２／２，２／３，２／４，のようなｍ／ｎ基本論理作
用（たゞし「 ｎはプロセス・センサ２４からの全部の
入力の数であり、かつｍは所定の作動を行なわせる、ｎ
入力中の最少の故障状態の数である。）を行なって適当
な機器を操作できる。各論理列と組合わされたトリツプ
論理回路２１の夫々からの複数の出力は、ェンコーダ３
６により多重化され、後述する夫々の絶縁から分離ユニ
ット２０，２２へ送られる。絶縁かつ分離ユニット２０
および２２の出力は、それから、表示のために、デコー
ダ３８を通して制御室４０へＯＲ結線される。特許第９
６９７６１号明細書（特公昭５４−２０４９号公報）に
開示されたプログラム可能な手動始動半自動テスタ３４
は、トリップ論理回路２１内で用いられるどんな基本論
理作用の適正動作もチェックするために、各論理列の一
体部分として設けらる。

半自動テス外よ、総ての可能な論理入力の組み合わせを
凝似し、かつ論理作用の出力と所望の出力とを比較して
食い違いが見出された時謀作動を示す。別な検査特色は
、半自動テスタの適正動作を確保し、かつトリツプ論理
回路２１に関連した複数の論理作用の各々を順次検査す
る性能を提供する。この発明はＬどちらの論理列が誤作
動をしたかを決定するために、両方の論理列の出力を連
続して監視する別な性能を提供する。

この発明の監視装置は、同時に両方の論理列のオーバラ
ツプ検査を行なうために、半自動テスタ３４と一緒に用
いられることができる。この発明の監視装置は、対抗す
る論理列中の対応する信号間のＯＲ作用を表示し続け、
他方双安定器の検査中に使用するための別な動作モード
（Ａ＋Ｂ）を更に提供する。（Ａ＋Ｂ）動作モードの時
には、誤信号および誤作動は或る時刻において一方の論
理列から周期的な態様で表示される。従って、制御室の
表示器は論理列Ａだけの信号、次は論理列Ｂだけの信号
、その次は論理列Ａだけの信号（以下同様）を示す。こ
のようにして、表示器は三つの状態のうちの一つの状態
を表示する。制御室中でオン信号としての状態光で現わ
れる第一状態は、双安定器の誤信号が両方の論理列に達
したことを示す。第二状態では、制御室内の状態光はオ
フに蟹り、双安定器の誤信号がどちらの論理列にも達し
なかったことを示す。第三状態では、制御室内の状態光
は点滅し、双安定器の誤信号が一方の論理列だけに達し
たことを示す。この発明の監視装置の一実施例に用いら
れる絶縁かつ分離ユニット２０および２２は第２図に示
されている。

これらの分離かつ絶縁ユニット２０および２２は、その
各々が八つの絶縁分離回路を含む。各絶縁分離回路は、
出力側と入力側が完全に絶縁かつ分離されている以外、
高関値論理ナンドゲートと同様に動作する。従って、ゲ
ート２５はナンドゲートとして表わされる。各絶縁かつ
分離ユニット内の第八番目の絶縁分離回路は、他の七つ
の絶縁分離回路から完全に絶縁かつ分離される。夫々の
絶縁かつ分離ユニット内の別々にセットされる絶縁分離
回路の各々には、別々の論理列内の対応する多重モード
スイッチ４２から一入力が供給される。絶縁分離回路２
７のそれぞれの出力は、対抗する論理列内の他の七つの
絶縁分離回路各々の一人力端子へ印加される。これらの
七つの絶縁分離回路の各々への第二入力は対応する多重
データ入力ライン４１から印加される。絶縁分離回路の
対応する出力端子は電算機および制御室４０に対して○
Ｒ結縁される。多重モードスイッチ４２は基本的には三
位置スイッチであるが、第２図にはそのうちの二つを示
す。

多重モードスイッチ４２は、図示の位置では、連続ゲー
ト信号を、別にセットされる絶縁分離回路２７を通して
対抗する論理列内の七つの関連した絶縁分離回路へ供給
する。従って、図示の多重モードスイッチ位置では、七
つの関連した絶縁分離回路は簡単なィンバータとして働
き、電算機および制御室との通信のために各々デコーダ
３８への多重データを反転する。もしどちらかの論理列
中の多重モードスイッチ４２が２ビットのクロック論理
列４４へ接続する位置に切換えられるならば「絶縁かつ
分離ユニット２０および２２は多重データ入力ライン４
１によって提供される情報を周期的に表示するように働
く。

クロック論理列４４が多重モードスイッチを介して接続
される時、周期的な（Ａ＋Ｂ）モードが前述したように
作用する。（Ａ＋Ｂ）モード位置にセットされた多重モ
ードスイッチ４２を有する論理列に対応する絶縁分離回
路２７は、クロック論理列４４から入力を直接受け、か
つ対抗する論理列中の七つの関連絶縁分離回路へ反転し
たクロック論理列出力を出す。対抗する論理列に関連し
た多重データは、この時各クロツク論理列の中間で制御
室中に提供される。同様に、（Ａ＋Ｂ）モード位置にセ
ットされた多重モードスイッチ４２を有する論理列に関
連した七つの関連絶縁分離回路は、クロック論理列４４
からゲート信号を直接受け、かつ各正クロツクパルスの
発生時制御室および電算機へ対応する多重データを提供
する。このように「多重モードスイッチが共に第２図に
示した位置に在る時、監視装置は、通常、対応する論理
列出力信号の単なるＯＲ結線機能を行なうように動作す
る。

もしどちらかの多重モードスイッチが右側の位置にセッ
トされるならば「クロックビットグが、一方の論理列へ
伝送され、かつクロックビット亥の反転が他方の論理列
へ伝送される。その結果「誤信号は一度に一方の論理列
だけからゆっくり循環する態様で受信される。従って、
前述した三つの出力状態が確立される。すなわち、オン
状態は双安定器の誤信号が両方の論理列に達したことを
示し、オフ状態は双安定器の誤信号がどちらかの論理列
にも達しないことを示し、かつ点滅状態は双安定器の誤
信号がどちらか一方の論理列へ達したことを示す。この
ように、この発明は、装置全体の簡単で完全なオーバラ
ツプ検査を可能にする。

最大量の情報は、混乱が最も少し、簡単な態様で原子力
発電所のオペレータに与えられる。更に「この発明は、
表示器、電算機および配線のコストを最も低くおさえな
がらも、各論理列の同一性を維持できる。更に、多重モ
ードスイッチは「 オペレータにＯＲ結線出力状態と（
Ａ＋Ｂ）モード表示状態を選ばせる。

【図面の簡単な説明】

第１図は防護安全論理装置のブロックダイヤグラム、第
２図はこの発明の一実施例の略図である。 １０・・・・・・論理列、２０および２２・・・・・’
絶縁かつ分離ユニット、２７・・・絶縁分離回路。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原子炉およびその運転に関連した環境パラメータを
   監視するための複数個のセンサを有し、これらのセンサ
   が被監視パラメータを表わす出力をそれぞれ供給し、こ
   の出力が事実上同一冗長度を持つ二つの２進数論理列と
   一緒に共通の表示器に伝送されてそこに表示される改良
   した原子炉防護安全装置において、上記二つの論理列の
   うちの第１の論理列からのセンサ出力を通常、通過させ
   るための第一のゲート手段と、上記二つの論理列のうち
   の第二の論理列からのセンサ出力を通常、通過させるた
   めの第二ゲート手段と、クロツクパルスの連続列を発生
   するためのクロツクと、上記クロツクパルスを第一のゲ
   ート手段へ選択的に印加して各クロツクパルスの発生時
   第一のゲート手段がそのセンサ出力を上記表示器へ通過
   させるようにするためのスイツチ手段と、このスイツチ
   手段へ接続され上記クロツクパルスを反転しかつこの反
   転したパルスを第二のゲート手段へ印加して各クロツク
   パルスの中間で第二のゲート手段がそのセンサ出力を上
   記表示器へ通過させるようにするための手段とを備え、
   これにより上記センサ出力が一度に一つの論理列から循
   環式に上記表示器に表示され、従って各論理列の動作の
   完全さを検査させることを特徴とする原子炉防護安全装
   置。