JPS6130281B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はプロセス制御装置に係り、特に、原
子力発電所においてプロセス機器の状態を対話型
表示装置及び電子計算機によつて表示制御するプ
ロセス制御装置の保護方式に関する。

対話型表示装置（ライトペン、キイボード等と
CRT表示装置、プラズマ表示装置等）を電子計
算機の周辺機器として電子計算機を介してプロセ
スを駆動、制御する方法は近年の計算機制御技術
の発達により、非常に広範囲に用いられて来てい
る。例えば、第１図に示すような原子力発電所に
おけるプロセス制御装置が考えられる。同図にお
いて、原子力プラントプロセス１には、主要構成
機器の例として、原子炉の再循環ポンプ３、再循
環ポンプ入口弁５、再循環ポンプ出口弁４、給水
流量弁６、主蒸気隔離弁７、主塞止弁８、調整弁
９、タービンバイパス弁１０、タービン１９、復
水器１８、発電機２０、給水加熱器１１，１３、
給水ポンプ１２、復水ポンプ１４，１７、脱塩器
１５等がある。これらのプロセス機器の状態は、
電子計算機２１のプロセス入出力装置２２を介し
て演算制御装置２３に読み込まれ、演算処理され
る。

この演算制御装置２３の出力は表示制御装置２
５を介してデイスプレイ装置２６に表示されプラ
ントの操作員に知らされる。

ここで、プラントの操作員は、デイスプレイ装
置２６に表示された情報をもとにライトペン２７
等を用いて、電子計算機２１の出力をプラントプ
ロセス１側に出力して、プロセスの弁やポンプそ
の他のプロセス機器を駆動制御する。

以上からも分かるように、この様なプロセスの
計算機制御装置における駆動制御方法の主要点は
ライトペン２７による操作信号を演算制御装置２
３により、演算処理し、プロセス入力装置２２を
介してプラントプロセス１に出力することであ
る。このため、演算制御装置２３、記憶装置２
４、プロセス入出力装置２２等の故障によつて、
操作員の操作意図とは異つた、操作信号がプロセ
スに出力され、プロセスの機器が誤つて操作され
る可能性がある。

この発明は上記実情に鑑み成されたものであ
り、対話型表示装置を用いてプロセスの機器を駆
動制御するに際し、計算機の故障等により駆動制
御対象が誤動作することを防止したプロセス制御
装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するためこの発明では、プラン
トのプロセス情報を表示するCRTデイスプレイ
等の表示装置と、この表示装置の表示情報に対応
したプロセス機器の操作指令を入力するためのラ
イトペン等の入力装置と、表示装置の動作を制御
すると共に、操作指令にもとづいて操作信号およ
び操作確認信号を出力する表示制御装置と、操作
信号にもとづいて所定の演算を行い、プロセス機
器を駆動するための駆動信号、このプロセス機器
が操作可能か否かを示す操作許可信号および自己
が正常に演算処理動作しているか否かを示す正常
動作信号を出力する記憶装置、演算制御装置、プ
ロセス出入力装置等からなる手段と、操作確認信
号、駆動信号、操作許可信号および正常動作信号
を論理積演算する出力論理回路とを備え、この出
力論理回路の出力信号にもとづいてプロセス機器
を駆動するようにしたプロセス制御装置を提供す
るものである。

以下、添付図面に従つてこの発明の実施例を説
明する。尚、各図面において同一の符号は同一の
対象を示すものとする。

第２図はこの発明の実施例を示すものであり、
復水ポンプ１７を制御する場合について示してい
る。ここで、第１図で示した電子計算機２１は更
に詳しく示されており、特にこの発明によれば、
プロセス入出力制御装置２２はプロセス入力装置
２２ａ、プロセス出力装置２２ｂ、及び出力論理
回路（インターロツク回路）２２ｃから成る。プ
ロセス入出力装置２２ａはポンプ１７を駆動する
モータ１７ａから回転数等に対応した信号Ｍを入
力されており、プロセス出力装置２２ｂは、演算
制御装置２３の出力信号Ｆによつて駆動された出
力論理回路２２ｃのアンド回路２１１，２１２に
信号Ｅ、Ｇを送出する。すなわち、出力論理回路
２２ｃは３つのアンド回路２１１，２１２，２１
３から成り、アンド回路２１１はプロセス出力装
置２２ｂの出力信号Ｅ及び演算制御装置２３の出
力信号Ｄを入力とし、アンド回路２１２はプロセ
ス出力装置２２ｂの出力信号（駆動信号）Ｇ及び
アンド回路２１１の出力信号Ｈを入力とし、また
アンド回路２１３はアンド回路２１２の出力信号
Ｊと表示制御装置２５の出力信号（操作確認信
号）Ｘを入力する。しかして、アンド回路２１３
の論理条件が整つたとき演算制御装置２３からの
制御信号Ｋが駆動回路２２０に入力され、この回
路２２０は所定の出力Ｌによつてモータ１７ａ従
つてポンプ１７を制御する。これから解かるよう
に、操作確認信号は、デイスプレイ装置２６をラ
イトペン２７で操作した結果表示制御装置から出
力される、制御信号のインターロツク信号であ
る。以下、ライトペン２７を操作した場合につい
て説明する。

ライトペン２７を操作した信号φは、デイスプ
レ装置２６を介して表示制御装置２５に伝達され
る。この信号φは更にライトペン操作信号Ｂとし
て演算制御装置２３に伝送される。また、ライト
ペン２７の操作信号（操作指令）Ｎが、表示制御
装置２５を介して操作信号Ｐとして演算制御装置
２３に伝送される。演算制御装置２３に伝送され
た、操作信号Ｂ及びＰにより、記憶装置２４に予
め記憶させた演算処理方法に従つて演算処理され
る。ここで、信号φは操作機器の判別（機器の選
択）信号であり、また信号Ｎは制御指令信号（ト
リガ信号）である。

これら信号φ、Ｎの発生する様子について更に
詳しく説明する。例えば、デイスプレイ装置２６
の画面には第３図に示す様に機器が表示されてい
るとする。今、ポンプ１７の駆動モータ１７ａを
操作するのに、デイスプレイ装置２６のモータ１
７ａの位置をデイスプレイ装置２６の画面上でラ
イトペン２７で指し示す。ここで、第３図の矢印
αに示す様に画面に向つてライトペン２７を操作
する。ここで、ライトペン２７は、例えば第４図
に示すように、光を導びくグラスフアイバより成
る伝光部２７１とリードスイツチ２７２とを有
し、伝光部２７１の一部に設けバネ２７７で支持
した摺動部２７６の末端に設けたマグネツト２７
３によつて、前記リードスイツチ２７２を動作さ
せリード線２７４から信号Ｎを得るようにした構
成であるとする。

しかして、前述のようなライトペン２７の操作
によつて、リードスイツチ２７２は閉の状態にな
る。リードスイツチ２７２が閉となる信号線２７
４を介して制御指令信号Ｎとして表示制御装置２
５に伝達される。表示制御装置２５から、前記操
作信号Ｐが演算制御装置２３に伝達されると演算
制御装置２３より、デイスプレイ装置２６の画面
におけるライトペン２７の位置の読込み指示信号
が発せられる。これによりデイスプレイ装置２６
の画面を走査し、この走査線をライトペン２７の
グラスフアイバａと、伝光部２７１と、表示制御
装置２５を介して演算制御装置２３に画面上の位
置（ｘ、ｙ）として読込む。この位置（ｘ、ｙ）
により機器の選択を演算制御装置２３により決定
する。また操作信号Ｎは、表示制御装置２５によ
り信号Ｐと信号Ｘに増巾される。その回路例を第
５図に示す。ライトペン２７のリードスイツチ２
７２の接点に接続されたリードスイツチ信号線２
７４の一端に電源Ｐ１を継電器Ｒの電源として接
続し、他端は継電器Ｒを介して電源の共通母線
NOに接続する、この継電器Ｒの接点R₁，R₂を信
号Ｐとして用いる。一方接点Ｒ３，Ｒ４を信号Ｘ
として用いる。

表示制御装置２５で以上のように処理された信
号は更に、次の様に処理される。すなわち、表示
制御信号２５で処理された信号は、演算制御装置
２３により演算処理され、その結果は復水ポンプ
１７の駆動のための制御信号Ｆとしてプロセス出
力装置２２ｂを介して出力理論回路２２ｃのアン
ド回路２１２の入力Ｇとして印加される。一方、
演算制御装置２３が正常に動作しているか否かを
示す信号Ｄは電子計算機２１′の電源が正常であ
ること、記憶装置２４にパリテイエラが発生して
いないこと等の結果の論理積として出力論理回路
２２ｃのアンド回路２１１の入力として印加され
る。また、電子計算機２１′によるプロセス機器
の操作ための許可信号Ｅは、記憶装置２４に予め
記憶された演算内容により、演算処理されて操作
許可信号Ｅとして出力論理回路２２ｃのアンド回
路２１１の入力として印加される。前記信号φと
信号Ｅをアンド回路２１１で論理積演算処理し、
操作可能信号Ｈとして、出力論理回路２２ｃのア
ンド回路２１２の入力として印加する。出力回路
２２ｃのアンド回路２１２に入力された、前記駆
動信号Ｇと、操作可能信号Ｈの論理積が制御信号
Ｊとして出力論理回路２２ｃのアンド回路２１３
に入力される。

この発明では、このアンド回路２１３に前記ラ
イトペン２７の操作信号Ｎを表示制御装置２５を
介して、操作信号Ｘとして、入力するか、又は、
操作信号Ｎを直接、アンド回路２１３に入力し、
論理積演算し、その結果を、出力論理回路２２ｃ
の出力信号Ｋとすることを特徴とする。信号Ｋ
は、更にモータの駆動回路２２０に入力され、ポ
ンプ１７２を駆動するモータ１７ａの駆動出力Ｌ
とする。モータの動作は、動作信号Ｍとしてプロ
セス入力装置４を介して演算制御装置３に信号Ｃ
として読込まれる。演算制御装置２３では前記駆
動出力信号Ｆと、動作確認信号Ｃとを比較して、
ライトペン２７による操作の結果を確認をする。
この発明によれば、ライトペン２７の操作信号を
もつてポンプ１７を駆動する場合、電子計算機２
１′の構成要素である記憶装置２４、演算制御装
置２３、プロセス出力装置２２ｂ等の故障によ
り、誤つて発生した制御出力Ｇに対して、ポンプ
１７が誤つて駆動されるのを防ぐことが出来る。
すなわち、ポンプ１７の駆動信号に対して、ライ
トペン２７の操作信号を直接インターロツタ信号
として採用することにより、操作員がライトペン
２７を操作しないのに誤つてプロセスが駆動され
ることはなくなる。この場合、出力論理回路２２
ｃの出力信号Ｋを得るに、電子計算器２１′のす
べての構成要素、出力論理回路２２ｃのアンド回
路２１３を除く構成要素すべてについて、単一故
障で、該信号が発せられることはない。残るアン
ド回路２１３の故障についてはよく用いられる
1out of2の方法により、素子を２重化することに
より、容易にに単一故障による誤動作を避けるこ
とが出来る。

第６図はこの発明の他の実施例を示すものであ
り、オペレータコンソール６００に設けた押ボタ
ンスイツチ６００ａによつて操作確認信号Ｘをラ
イトペン２７の操作とは個別に送出するようにし
てもよい。

以上のようにこの発明によれば、操作確認信号
によつてプロセス機器を制御するための制御信号
をインターロツクするようにしたので、対話型表
示制御装置を用いて電子計算機によりプラントを
直接駆動する場合に、誤つた操作信号が電子計算
機に与えられた場合でもプロセス機器の誤動作に
至るのを防止できる。また、正常動作信号によつ
ても制御信号をインターロツクとするようにした
ので、電子計算機等が誤動作した場合でもプロセ
ス機器の誤動作に至るのを防止できる。これによ
つて電子計算機とその関連装置が増大した場合で
も、単一故障について信頼性を低下させることな
く制御することが可能になる。特に、原子力発電
所の様な、安定性、信頼性が要求されるプラント
において、本発明によるインターロツクを採用
し、操作を信頼度を確保することは不可欠であ
る。本発明は、前記の例にとどまらず、対話型表
示装置を用いて、プロセス制御する場合、すべて
に適用可能であることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のプロセス制御装置の系統図、第
２図はこの発明の実施例の系統図、第３図乃至第
５図はこの発明の実施例の要部説明図、第６図は
この発明の他の実施例の説明図である。 １……プラントプロセス、２……原子炉、３，
１２，１４，１７……ポンプ、４，５，６，７，
８，９，１０……弁、１１，１３……給水加熱
器、１５……脱塩器、１８……復水器、１９……
タービン、２０……発電器、２１，２１′……電
子計算器、２２……プロセス入出力制御装置、２
３……演算制御装置、２４……記憶装置、２５…
…表示制御装置、２６……デイスプレレイ装置、
２７……ライトペン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プラントのプロセス情報を表示する表示装置
   と、この表示装置の表示情報に対応したプロセス
   機器の操作指令を入力するための入力装置と、前
   記表示装置の動作を制御すると共に、前記操作指
   令にもとづいて操作信号および操作確認信号を出
   力する表示制御装置と、前記操作信号にもとづい
   て所定の演算を行い、前記プロセス機器を駆動す
   るための駆動信号、このプロセス機器が接作可能
   か否かを示す操作許可信号および自己が正常に演
   算処理動作しているか否かを示す正常動作信号を
   出力する手段と、前記操作確認信号、駆動信号、
   操作許可信号および正常動作信号を論理積演算す
   る出力論理手段とを備え、この出力論理手段の出
   力信号にもとづいてプロセス機器を駆動するよう
   にしたプロセス制御装置。