JPS6233638B2 - - Google Patents

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JPS6233638B2
JPS6233638B2 JP744665A JP466574A JPS6233638B2 JP S6233638 B2 JPS6233638 B2 JP S6233638B2 JP 744665 A JP744665 A JP 744665A JP 466574 A JP466574 A JP 466574A JP S6233638 B2 JPS6233638 B2 JP S6233638B2
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JP
Japan
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output
control
signal
input
rod
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JP744665A
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Japanese (ja)
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Arubaato Nyunaa Jeimusu
Torabaashi Marijio
Toreishii Tonpuson Furanshisu
Chaaruzu Baaserotsute Reonaado
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Westinghouse Electric Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Priority claimed from US00320792A external-priority patent/US3858191A/en
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Publication of JPS6233638B2 publication Critical patent/JPS6233638B2/ja
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    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/25Selecting one or more conductors or channels from a plurality of conductors or channels, e.g. by closing contacts
    • G01D5/252Selecting one or more conductors or channels from a plurality of conductors or channels, e.g. by closing contacts a combination of conductors or channels
    • GPHYSICS
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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/10Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
    • G21C17/12Sensitive element forming part of control element
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/34Analogue value compared with reference values
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    • H03M1/361Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type having a separate comparator and reference value for each quantisation level, i.e. full flash converter type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、一般に複数の独立した即ち互に関
連のないコード化信号を送受信するための新しい
デイジタル伝送装置、特に既知の固定座標に対す
る可動部材の相対位置を表示するための新しいデ
イジタル位置指示装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates generally to a new digital transmission device for transmitting and receiving a plurality of independent or unrelated coded signals, and more particularly for indicating the relative position of a movable member with respect to known fixed coordinates. The present invention relates to a new digital position pointing device.

遠く離れた所で可動部材を監視する必要がある
使用例は極めて沢山ある。それは、監視所と可動
部材の間の伝送状態がはなはだきびしい環境に置
かれる場合である。例えば原子力関係では、原子
炉の出力を制御するために、炉心内の制御棒の位
置を監視する必要がある。本明細書で使用する
“制御棒”という用語は、原子炉の反応度を変え
るどんな部材(原子炉内に置かれる)をも包含す
るものとしよう。従つて、これは、普通の制御用
のほかに他の目的にも役立つ棒をも包含する。用
語“棒”は、上述した“制御棒”と同意語で使用
する。
There are numerous applications where it is necessary to monitor moving parts at a distance. This is the case when the transmission conditions between the monitoring station and the movable parts are placed in a very difficult environment. For example, in the nuclear power field, it is necessary to monitor the position of control rods within the reactor core in order to control the output of the reactor. As used herein, the term "control rod" shall include any member (placed within a nuclear reactor) that alters the reactivity of the nuclear reactor. This therefore also includes rods that serve other purposes besides their normal control purpose. The term "rod" is used synonymously with "control rod" mentioned above.

制御棒は、核分裂性物質から成る核燃料要素の
付近に置かれる。一般に、原子炉の反応区域内の
中性子の数が増えれば増えるほど、燃料の原子が
分裂する数が増え従つて放出エネルギー量が多く
なる。熱の形態のエネルギーは、反応区域を通つ
て熱交換器へ流れる冷却材によつて反応区域から
取り出される。冷却材からの熱は、熱エネルギー
を電気エネルギーに変換するために、タービン駆
動用蒸気を発生するのに使われる。原子炉のエネ
ルギー出力を下げるために、中性子を吸収する物
質で作つた制御棒は、普通炉心として知られてい
る反応区域内に挿入される。制御棒の数が増える
ほどかつ制御棒が反応区域へより深く挿入される
ほど、吸収される中性子の数は増え従つて原子炉
のエネルギー出力は下がる。逆に、原子炉のエネ
ルギー出力を上げるために制御棒が反応区域から
引き出され、その結果吸収される中性子の数は減
り、分裂の数は増え、かつ原子炉のエネルギー出
力は上がる。加圧水形原子炉では、各制御棒の正
確な位置を知ることが極めて重要である。隣接す
る制御棒間の位置差が37.5cm(15インチ)を越え
ると安全でないと考えられる。その上、熱出力に
対する制御棒の位置が分れば、原子炉の状態従つ
て燃料バーンアウトの度合を指示できる。従つ
て、原子炉の安全かつ信頼できる運転状態を維持
するためには、非常に良く信頼できる制御棒駆動
かつ位置監視装置を用いなければならない。
Control rods are placed near nuclear fuel elements made of fissile material. Generally, the greater the number of neutrons in the reaction zone of a nuclear reactor, the greater the number of atoms of the fuel that will be split and therefore the greater the amount of energy released. Energy in the form of heat is removed from the reaction zone by a coolant flowing through the reaction zone to a heat exchanger. Heat from the coolant is used to generate steam to drive the turbine to convert thermal energy to electrical energy. To reduce the energy output of a nuclear reactor, control rods made of neutron-absorbing materials are commonly inserted into the reaction zone, known as the reactor core. As the number of control rods increases and the deeper the control rods are inserted into the reaction zone, the number of neutrons absorbed increases and the energy output of the reactor decreases. Conversely, control rods are withdrawn from the reaction zone to increase the energy output of the reactor, so that the number of absorbed neutrons decreases, the number of fission increases, and the energy output of the reactor increases. In pressurized water reactors, it is extremely important to know the exact location of each control rod. Differences in position between adjacent control rods of more than 37.5 cm (15 inches) are considered unsafe. Additionally, knowing the position of the control rods relative to their thermal output can indicate the condition of the reactor and the degree of fuel burnout. Therefore, in order to maintain safe and reliable operation of a nuclear reactor, highly reliable control rod drive and position monitoring equipment must be used.

制御棒を挿入しまた引き出すために現在用いら
れている一装置は、各制御棒を原子炉内に少しづ
つ挿入しまた引き出すために複数個の電気コイル
を使用するジヤツキ形電気―機械的装置を利用す
る。そのような装置は、アメリカ合衆国特許第
3158766号明細書にもつと詳しく述べられてい
る。
One device currently used for inserting and withdrawing control rods is a jack-type electro-mechanical device that uses multiple electrical coils to gradually insert and withdraw each control rod into the reactor. Make use of it. Such a device is described in U.S. Patent No.
It is described in detail in the specification of No. 3158766.

制御棒は、圧力容器内で動きかつ駆動棒へ取付
けられる。駆動棒は、前記特許明細書中に説明さ
れている磁気ジヤツキ機構のような駆動機構によ
つて順方向または逆方向に少しづつ動かされ得
る。駆動棒は、制御棒の移動軸沿いに圧力容器を
通つて縦方向に延び、棒進行ハウジングの密封
し、加圧された部分まで達する。圧力容器を完全
に密封することが非常に重要であるので、加圧部
分のロスの見込みを低減するために機械的突抜け
(penetration)は最少に維持される。従つて、原
子炉の炉心内の制御棒の相対位置を検出するため
には機械的突抜けは許されない。制御棒の実際の
位置を検出することは非常に難しい仕事であるの
で、制御棒へ固着された駆動棒の位置を検出し、
かつ炉心内の駆動棒位置を制御棒位置に変換する
ことがならわしである。
The control rod moves within the pressure vessel and is attached to the drive rod. The drive rod may be nudged in a forward or reverse direction by a drive mechanism, such as the magnetic jack mechanism described in the aforementioned patents. The drive rod extends longitudinally through the pressure vessel along the axis of movement of the control rod to a sealed, pressurized portion of the rod advancement housing. Since it is very important to completely seal the pressure vessel, mechanical penetration is kept to a minimum to reduce the likelihood of loss of pressurized parts. Therefore, mechanical punch-through is not allowed for detecting the relative position of control rods within the core of a nuclear reactor. Detecting the actual position of the control rod is a very difficult task, so detecting the position of the drive rod fixed to the control rod,
It is also customary to convert drive rod positions within the reactor core to control rod positions.

駆動棒の位置を検出するために従来から多数の
装置(その一例はイギリス国特許第1313474号明
細書に明示されている)が工夫されたが、そのよ
うな装置は温度、棒の磁化、棒の透磁率、電源の
電圧および周波数に或る程度依存する。更に、そ
のような装置は、隣接する制御棒および駆動機構
からの干渉を常に受けやすい。
A number of devices have been devised in the past to detect the position of the drive rod (one example of which is set out in GB 1313474), but such devices depend on temperature, rod magnetization, rod magnetization, The magnetic permeability of , depends to some extent on the voltage and frequency of the power supply. Furthermore, such devices are always susceptible to interference from adjacent control rods and drive mechanisms.

その上、原子力プラントのオペレータによつて
監視が行なわれる制御室まで原子炉格納環境を通
してセンサ信号を伝送することは、その間に出会
う都合の悪い状態のせいで大変難しい仕事であ
る。センサの信頼できる位置指示は、格納環境か
ら離れたビルデイング中に通常設けられる制御室
まで情報を正確に伝送する手段がなければ、全く
無価値である。
Moreover, transmitting sensor signals through the reactor containment environment to the control room where monitoring is performed by nuclear plant operators is a very difficult task due to the unfavorable conditions encountered during the process. Reliable position indication of sensors is of no value without a means of accurately transmitting the information from the containment environment to a control room typically located in a building remote from the containment environment.

従つて、この発明の目的は、外部状態には全然
影響されず、特定の精度で駆動棒の位置を検出す
るための改良した棒位置指示装置を提供すること
である。更に、一つの誤作動による位置指示装置
全体のロスを防ぐために、冗長度が所望される。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide an improved rod position indicating device for detecting the position of a drive rod with a certain accuracy, completely independent of external conditions. Additionally, redundancy is desired to prevent loss of the entire pointing device due to a single malfunction.

この発明はまた、共通母線信号列に対して複数
の事実上同一の出力を発生する冗長装置、特に複
数の出力によつて分割された装置の共通部分を通
して高度の信頼性を必要とするそのような装置を
明らかにする。
The invention also provides for redundant equipment that generates multiple virtually identical outputs to a common bus signal train, particularly such equipment that requires a high degree of reliability through the common parts of the equipment divided by the multiple outputs. reveal the equipment.

事実上同一の信号を通信する(大抵は冗長度の
ために)複数の信号列を利用する多くの装置で
は、得られた利点が信号列の終端における装置の
共通区分でしばしば無くされる。装置の共通区分
へ別な冗長度を加えることは、通常装置の保守性
能を下げかつ単一部品の故障の確率を上げる。こ
の発明は、装置の保守性能を下げることなく、信
頼性を高める改善した形態の冗長度を提供する。
In many devices that utilize multiple signal trains communicating virtually the same signal (usually for redundancy), the benefits gained are often negated by the common division of devices at the ends of the signal strings. Adding additional redundancy to a common section of equipment typically reduces the serviceability of the equipment and increases the probability of single component failure. The present invention provides an improved form of redundancy that increases reliability without reducing serviceability of the equipment.

この発明は、長手方向軸沿いに1つの自由度を
有する細長い可動部材の位置をデイジタル表示す
るために、二つの別々のグループに分れて上記長
手方向軸の近くでタンデムに配置され電気出力信
号を発生するための複数個の間挿センサと、上記
電気出力信号を比較しかつ選択的に利用してセン
サに対する可動部材の位置を指示するための手段
とを備え、この手段が、上記電気出力信号で作動
してセンサ位置を表わすデイジタル・コード化出
力を供給するためのエンコーダと、上記デイジタ
ル・コード化出力で作動し対応する命令アドレス
信号に基づいて上記デイジタル・コード化出力を
伝送するためのインターフエイスと、上記対応す
る命令アドレス信号を発生し、シーケンス化しか
つインターフエイスへ伝送して上記デイジタル・
コード化出力の伝送および適応受信を行なうと共
に、上記デイジタル・コード化出力で作動してセ
ンサ位置を表わす復号した表示信号出力を供給す
るための制御ユニツトと、上記表示信号出力に応
答してセンサ位置の視覚表示を提供するための表
示装置とを含む位置指示装置に在る。
The present invention provides electrical output signals arranged in tandem in the vicinity of the longitudinal axis in two separate groups for digitally indicating the position of an elongated movable member having one degree of freedom along the longitudinal axis. a plurality of interpolated sensors for generating the electrical output; and means for comparing and selectively utilizing the electrical output signals to indicate the position of the movable member relative to the sensor; an encoder actuated by the signal to provide a digitally coded output representative of sensor position; and an encoder actuated by the digitally coded output to transmit the digitally coded output based on a corresponding command address signal. The interface and the corresponding command address signals are generated, sequenced, and transmitted to the interface to output the digital data.
a control unit for transmitting and adaptively receiving the coded output and operating with said digitally coded output to provide a decoded display signal output representative of sensor position and responsive to said display signal output for detecting sensor position; and a display device for providing a visual display of the location.

この発明を良く理解するには、添附図面に一例
として示したこの発明の望ましい実施例を参照さ
れたい。
For a better understanding of the invention, reference is made to the preferred embodiments of the invention, which are illustrated by way of example in the accompanying drawings.

この発明で使用する基本的なセンサは、原子炉
の棒進行ハウジング中の駆動棒(これに制御棒が
固着されている)のような可動部材の移動軸の周
辺に配置されたコイルである。交流電流がコイル
に流される時、交番磁束が生じてハウジングの中
へ入り込む。もし周波数が充分低ければ、表皮の
深さはハウジングの厚さよりも大きく、かつ交番
磁束はさまざまに入り込む。60ヘルツの普通の電
力周波数はこの規準を容易に満足する。その時、
もし金属棒が棒進行ハウジング中でコイルによつ
て囲まれた場所の前を通過させられると、コイル
のインピーダンスは変化する。もし棒が強磁性体
で作られているならば、コイルのインピーダンス
は高くなる。このインピーダンスの変化は、コイ
ルに対する棒の位置に関する情報を提供するため
に、非常に多くの方法で検出されることができ
る。例えば、コイルに流れる電流は、定電圧源か
ら給電しながらコイルと直列の小さな抵抗の両端
に発生される電圧を測定することにより、監視で
きる。
The basic sensor used in this invention is a coil placed around the axis of movement of a movable member, such as a drive rod (to which a control rod is affixed), in a rod advance housing of a nuclear reactor. When an alternating current is passed through the coil, alternating magnetic flux is created and drawn into the housing. If the frequency is low enough, the skin depth is greater than the housing thickness and the alternating flux penetrates differently. A common power frequency of 60 hertz easily meets this criterion. At that time,
If a metal rod is passed in front of a location surrounded by a coil in the rod advancement housing, the impedance of the coil changes. If the rod is made of ferromagnetic material, the impedance of the coil will be high. This change in impedance can be detected in a number of ways to provide information about the position of the rod relative to the coil. For example, the current flowing through a coil can be monitored by measuring the voltage developed across a small resistor in series with the coil while being powered by a constant voltage source.

完全な棒位置指示装置を構成するために、一群
のコイル12は第1図に示すように棒進行ハウジ
ング14上に装架される。各コイル10は抵抗へ
接続され、かつ差動増幅器の入力側は隣接する抵
抗の各対間に接続される。一つの増幅器の差動出
力は残りの全増幅器の差動出力よりも常に大き
く、棒16の端がどの2個のコイル間に正確に位
置するかを示す。
To form a complete rod position indicator, a group of coils 12 are mounted on a rod advance housing 14 as shown in FIG. Each coil 10 is connected to a resistor and the input side of the differential amplifier is connected between each pair of adjacent resistors. The differential output of one amplifier is always greater than the differential output of all remaining amplifiers, indicating exactly between which two coils the end of rod 16 is located.

コイルは比較的狭い間隔をおいて配置される。
従つて、隣接するコイル間に感知できる温度勾
配、磁界、材料の定数などを確保することは事実
上不可能である。装置全体が隣接するセンサ間の
インピーダンスの平衡または不平衡に基づいて作
動するので、棒16だけが、隣接する一方のセン
サを通過するか他方のセンサを通過しないことに
より、この状態を引き起せるものと思われる。従
つて、位置指示装置は、温度、隣接する棒、電源
電圧および電源周波数の変動、磁化および棒の磁
気特性に影響されない。
The coils are relatively closely spaced.
Therefore, it is virtually impossible to ensure appreciable temperature gradients, magnetic fields, material constants, etc. between adjacent coils. Since the entire device operates on the basis of impedance balance or imbalance between adjacent sensors, only rod 16 can cause this condition by passing one adjacent sensor or not passing the other sensor. It seems to be. The position indicating device is therefore insensitive to temperature, adjacent rods, variations in power supply voltage and frequency, magnetization and magnetic properties of the rods.

もちろん、コイルおよび終端抵抗が事実上同一
の特性を有するように注意しなければならない。
しかしながら、これは電気部品製造業者にとつて
難しい仕事ではない。コイルは或る量の相互結合
を有するので、コイル群12の端に置かれた2個
のコイルは内側のコイルと少し違つた作用をす
る。しかしながら、端の2個のコイルへの終端抵
抗への小さな修正はこの作用を処理する。
Of course, care must be taken that the coil and terminating resistor have virtually identical characteristics.
However, this is not a difficult task for electrical component manufacturers. Because the coils have a certain amount of mutual coupling, the two coils placed at the ends of coil group 12 behave slightly differently than the inner coils. However, small modifications to the terminating resistors to the two end coils take care of this effect.

この発明によつて目論まれた構成は、コイル群
12を、第3図に示すように二つの間挿グループ
AおよびBに分ける。各グループのコイルから得
られた信号は原子炉格納環境内で別々に処理され
る。各グループの信号は、装置の全分解能の半分
以内で棒の位置決めを行なうのに要する情報を含
む。従つて、もし一つのグループが誤作動するな
らば、装置の分解能は低下するが、それでもまだ
棒の位置は分る。
The arrangement contemplated by the invention divides the coil group 12 into two interpolation groups A and B as shown in FIG. The signals obtained from each group of coils are processed separately within the reactor containment environment. Each group of signals contains the information necessary to position the rod within half the total resolution of the device. Therefore, if one group malfunctions, the resolution of the device will be reduced, but the position of the rod will still be known.

4ループ・プラント内の大体61本の制御棒の
各々は、一群のコイルと、それぞれのコイル出力
信号を多重装置へコード化するために第2図に示
したような原子炉格納構造内のグループAおよび
Bのエンコーダ18とを有する。例えば各棒毎に
42個のコイルを設ければ、一グループは21個のコ
イルから成り、そしてエンコーダ18は各グルー
プ毎に組合わされる。唯一の入出力インターフエ
イス22は格納グループAの内部に設けられ、か
つ他の入出力インターフエイス22は格納グルー
プBの内部に設けられる。各格納入出力インター
フエイスは、中央制御ユニツト20からの命令ア
ドレスで対応する各格納グループ内のエンコーダ
18に遂次番地を付け、かつ各棒毎の棒位置デー
タを含む対応エンコーダからの5ビツトのデイジ
タル・コードを受ける。このようにして、一グル
ープのデータは単一組の配線に多重化され、もつ
て格納突抜けおよび配線のコストを最低にする。
原子炉の制御室では、各棒の更新した位置情報を
含む各棒の情報をフリツプフロツプ・メモリイへ
分配するために、同様な入出力インターフエイス
24が中央制御ユニツト20と一緒に使用され
る。更に、グループAおよびBからの情報は再結
合されて全分解能の棒位置情報を提供する。この
情報は、新しい発光ダイオード形表示装置26を
制御して棒の位置を視覚指示するのに使われる。
情報はまた、新しい電算機入出力インターフエイ
ス28を通してデイジタル電算機へ供給できる。
この装置の別な利点は、棒の底部の位置(棒の機
械的進行最下端)をデイジタル指示し、もつて高
価な双安定棒位置検出器を不要にすることであ
る。装置内に組込まれる後述のモード・スイツチ
は、グループAまたはBからの半分解能出力或は
全分解能出力を選択することを許す。
Each of the approximately 61 control rods in the four-loop plant is connected to a group of coils and a group within the reactor containment structure as shown in Figure 2 to encode each coil output signal to a multiplexer. A and B encoders 18. For example, for each bar
If 42 coils are provided, one group consists of 21 coils, and the encoder 18 is combined for each group. Only one input/output interface 22 is provided within storage group A, and the other input/output interface 22 is provided within storage group B. Each storage I/O interface sequentially addresses the encoders 18 in each corresponding storage group with a command address from the central control unit 20, and the 5-bit data from the corresponding encoder containing rod position data for each rod. Receive digital code. In this way, a group of data is multiplexed onto a single set of wires, minimizing storage punch-through and wire costs.
In the reactor control room, a similar input/output interface 24 is used with the central control unit 20 to distribute information for each rod, including updated position information for each rod, to a flip-flop memory. Additionally, the information from groups A and B is recombined to provide full resolution rod position information. This information is used to control the new light emitting diode type display 26 to visually indicate the position of the bar.
Information can also be provided to a digital computer through a new computer input/output interface 28.
Another advantage of this device is that it digitally indicates the position of the bottom of the rod (the lowest point of mechanical advancement of the rod), thus eliminating the need for an expensive bistable rod position detector. A mode switch, described below, incorporated into the device allows selection of half-resolution or full-resolution output from Groups A or B.

第2図に実線で示したブロツクは特定の機器に
よつて行なわれる作用を示す。各機器と組合つた
この発明の特長は以下の動作説明から明らかにな
ろう。
The blocks shown in solid lines in FIG. 2 indicate the actions performed by a particular piece of equipment. The features of this invention in combination with each device will become clear from the following operational description.

この発明の位置指示装置を実施するには、全部
でわずか6種類の機器しか要らない。エンコーダ
18および表示装置26は棒毎に必要でありかつ
装置の大部分を占める。
In total, only six types of equipment are required to implement the position pointing device of the present invention. Encoder 18 and display 26 are required for each bar and occupy the bulk of the system.

エンコーダ18は格納エレクトロニクス内に、
監視されるべき各棒の各グループ毎に1個含まれ
る。その第1の機能は、所望の半分解能でもつて
対応する棒の位置を検出し、この位置を5ビツト
のグレイコードとしてコード化し、かつ位置デー
タをグレイコード形態で命令時多重装置へ入れる
ことである。エンコーダ18の第2の機能は、対
応するコイル群12および関連配線並びにエンコ
ーダ・エレクトロニクスの大部分内の電気的誤作
動をチエツクすることである。これらの区域中で
故障が起ると、位置データの代りに特定の誤コー
ドを出させることになる。
Encoder 18 is located within the storage electronics.
One for each group of each bar to be monitored. Its first function is to detect the position of the corresponding bar at the desired half-resolution, encode this position as a 5-bit Gray code, and enter the position data in Gray code form into the command-time multiplexer. be. The second function of encoder 18 is to check for electrical malfunctions within the corresponding coil group 12 and associated wiring and most of the encoder electronics. A failure in these areas will cause a specific erroneous code to be issued instead of location data.

第3図は、コイル群12の各エンコーダ18へ
の接続と、エンコーダおよび中央制御ユニツト2
0から発生される信号とを示す。グラフAはグル
ープAのコイル群の各コイル出力から得られたエ
ンコーダ入力を示す。グラフBはグループA中の
隣接するコイルのインピーダンスを比較すること
によつて得られた電位差を示す。グラフC,Dは
グループBのそれぞれグラフA,Bに対応するグ
ラフである。表A,B,C,D,E,FおよびG
は、コイル出力に応答してエンコーダおよび中央
制御ユニツトによつて発生されるコードを示す。
表AはグループAのエンコーダから発生されるグ
レイコードを示す。表BはグループBのエンコー
ダから発生されるグレイコードを示す。ε,σ,
γ,βおよびαは対応するグレイコードのビツト
をそれぞれ表わす。表C,Dは、2進数に変換さ
れた対応グループA,Bのグレイコードをそれぞ
れ示す。表Eは、グループAおよびBが適正動作
をしている時の対応中央制御ユニツトのデイジタ
ル出力を示す。表FおよびGは、誤作動がまずグ
ループAで検出され次いでグループBで検出され
る時、対応中央制御ユニツトのデイジタル出力を
示す。上述したグラフに示された信号は、左側に
示したコイル群に対応する棒位置の関数として描
いたものである。
FIG. 3 shows the connection of the coil group 12 to each encoder 18 and the connections between the encoders and the central control unit 2.
A signal generated from 0 is shown. Graph A shows the encoder input obtained from each coil output of the group A coils. Graph B shows the potential difference obtained by comparing the impedances of adjacent coils in group A. Graphs C and D correspond to graphs A and B of group B, respectively. Tables A, B, C, D, E, F and G
shows the code generated by the encoder and central control unit in response to the coil output.
Table A shows the Gray code generated from group A encoders. Table B shows the Gray code generated from group B encoders. ε、σ、
γ, β and α represent the corresponding Gray code bits, respectively. Tables C and D show the Gray codes of corresponding groups A and B, respectively, converted to binary numbers. Table E shows the digital outputs of the corresponding central control units when groups A and B are in proper operation. Tables F and G show the digital outputs of the corresponding central control units when a malfunction is first detected in group A and then in group B. The signals shown in the graphs described above are plotted as a function of bar position corresponding to the coil group shown on the left.

第4図はエンコーダ18を示し、第4A図およ
び第4B図の左側に示した入力aないしuは、第
3A図および第3B図に示したエンコーダ入力a
ないしuにそれぞれ対応する。この実施例では、
端コイル以外の各コイルはそれぞれ5オームの抵
抗200ないし238に終端される。端コイル
は、相互結合が小さいので、補償作用を行なうた
めに少し違つた仕方で終端される。第4図に示し
たエンコーダはグループAを例示し、端コイルの
終端抵抗は数字240で表わされる。第3B図の
グラフAおよびCに示した信号は、棒がそれぞれ
のコイルを通過する時、対応する終端抵抗の両端
間の実効値電圧の変化を表わす。各交流電圧は隣
接する2個のコイルによつて発生された電圧と比
較されて第3B図のグラフBおよびDに示す信号
を発生する。棒の位置は、棒が1個のコイルを通
過するが次のコイルをまだ通過しないことによつ
て生じられる最大電位差により、決定される。こ
の差出力は、第3C図の表AおよびBで示した対
応するグレイコードを生じるのに使われる。
FIG. 4 shows the encoder 18, and the inputs a through u shown on the left side of FIGS. 4A and 4B are the encoder inputs a shown in FIGS. 3A and 3B.
to u, respectively. In this example,
Each coil except the end coil is terminated with a 5 ohm resistor 200-238, respectively. The end coils are terminated slightly differently to provide compensation since the mutual coupling is small. The encoder shown in FIG. 4 exemplifies group A, and the terminating resistance of the end coil is represented by the number 240. The signals shown in graphs A and C of FIG. 3B represent the change in rms voltage across the corresponding termination resistor as the bar passes through the respective coil. Each AC voltage is compared with the voltages produced by two adjacent coils to produce the signals shown in graphs B and D of FIG. 3B. The position of the rod is determined by the maximum potential difference created by the rod passing one coil but not yet passing the next coil. This difference output is used to generate the corresponding Gray code shown in Tables A and B of Figure 3C.

エンコーダ18はその一部が複数個の事実上同
一構成の回路によつて形成され、その動作を第4
A図に数字30で示した代表的な回路について説
明する。第3図に示したコイル群からの対応する
入力データ信号cは、抵抗244,246,24
8および250と協同する増幅器242を使用す
ることによつて入力データ信号dと比較され、も
つてdからcを引きかつ5を掛ける。ダイオード
252,254および256は、入力端子におけ
るどんな過渡状態も許容限界内にクランプするの
に使われる。フイルタ32の入力端子に得られる
信号は、無い(もし棒が信号cおよびd用の両コ
イルを通過するか或は両方共通過しないならば)
か、或は交流信号(もし棒が信号cに対応するコ
イルを通過するが信号dに対応するコイルを通過
しないならば)である。
A portion of the encoder 18 is formed by a plurality of circuits having substantially the same configuration, and its operation is controlled by a fourth circuit.
A typical circuit indicated by the number 30 in Figure A will be explained. The corresponding input data signal c from the coil group shown in FIG.
8 and 250 is compared to the input data signal d by subtracting c from d and multiplying by 5. Diodes 252, 254 and 256 are used to clamp any transient conditions at the input terminals to within acceptable limits. There is no signal available at the input terminal of the filter 32 (if the bar passes through both coils for signals c and d, or if they do not pass both in common)
or an alternating current signal (if the rod passes through the coil corresponding to signal c but not through the coil corresponding to signal d).

交流信号はその後、部品258,260,26
2,264および266から成る高域フイルタ、
直流再生器および低域フイルタを使つて波され
る。この一見精巧なフイルタは、最悪の電磁干渉
状態から保護するために設けられる。残りの回路
およびそれに組合つたコイル信号の動作は、上述
したのと同じである。
The AC signal then passes through parts 258, 260, 26
a high-pass filter consisting of 2,264 and 266;
waved using a DC regenerator and low-pass filter. This seemingly sophisticated filter is provided to protect against the worst electromagnetic interference conditions. The operation of the remaining circuits and associated coil signals is the same as described above.

コンデンサ264および268ないし304に
得られた直流信号は、今説明したばかりのフイル
タの右側に示したトラツキング・レベル検出/コ
ード化回路によつて比較される。この回路では、
最高の正直流電圧は、回路を制御し、かつ棒の位
置を示す対応出力を供給する。例えば、もしコン
デンサ264の端子電圧が最高ならば、その時に
はトランジスタ306が導通し、部品306,3
08,310,312および314を通つて演算
増幅器316の反転入力端子へ達する帰還信号を
コンデンサ264の信号に等しくさせようとす
る。この時、他の同様な総ての反転入力端子にお
ける信号はコンデンサ264の端子電圧と大体等
しくなり従つて他の演算増幅器の非反転入力端子
における信号よりも大きくなり、他の総ての演算
増幅器を負に飽和させかつ演算増幅器316によ
つて制御されるトランジスタ306および310
以外の総てのNPNトランジスタをターンオフす
る。トランジスタ306はトランジスタ310を
ターンオンさせる。従つて、所要のグレイコード
の反転が、増幅器として働くトランジスタ318
ないし326のベースに現われる。大体100ミリ
ボルトのヒステリシスは、リツプルまたは棒の振
動によるどんな食違いをも避けるために、抵抗3
28によつて提供される。実効値6ボルトの交流
励磁では、機械的なヒステリシスは3.2mmより小
さくなる。
The DC signals available on capacitors 264 and 268-304 are compared by a tracking level detection/encoding circuit shown to the right of the filter just described. In this circuit,
The highest direct current voltage controls the circuit and provides a corresponding output indicating the position of the rod. For example, if the voltage across capacitor 264 is highest, then transistor 306 will conduct and components 306,3
08, 310, 312, and 314 to the inverting input terminal of operational amplifier 316 to be equal to the signal on capacitor 264. At this time, the signal at all other similar inverting input terminals will be approximately equal to the terminal voltage of capacitor 264 and will therefore be greater than the signal at the non-inverting input terminal of the other operational amplifiers, and all other operational amplifiers will transistors 306 and 310 negatively saturated and controlled by operational amplifier 316
Turn off all NPN transistors except Transistor 306 turns on transistor 310. Therefore, the required Gray code inversion is achieved by transistor 318, which acts as an amplifier.
Appears on a base of 326 to 326. A hysteresis of approximately 100 millivolts is applied to the resistor 3 to avoid any discrepancies due to ripple or rod vibration.
Provided by 28. For AC excitation with an effective value of 6 volts, the mechanical hysteresis is less than 3.2 mm.

アドレス入力a1ないしa7を論理値1に等し
くすることによつて各エンコーダが番地付けされ
る時、ナンドゲート330ないし338は開かれ
て適当なグレイコードα,β,γ,σおよびεが
出力されるようになる。ダイオード340ないし
348は、これらの出力を、同一の格納グループ
内の他の全部のコード化回路からの同様な信号と
容易にワイヤードオア結線させる。中央制御ユニ
ツトのアドレスとアドレス入力a1ないしa7と
を相互接続することにより、独特のアドレスが各
カード(card)に割当てられる。
When each encoder is addressed by making address inputs a1 through a7 equal to a logic value of 1, NAND gates 330 through 338 are opened and the appropriate Gray codes α, β, γ, σ, and ε are output. It becomes like this. Diodes 340-348 easily wire-OR these outputs with similar signals from all other encoding circuits in the same storage group. By interconnecting the address of the central control unit with the address inputs a1 to a7, a unique address is assigned to each card.

エンコーダの第2の機能は、発生されたグレイ
コードを無効にするかもしれないできるだけ多く
の故障をチエツクすることである。これは、主と
して、一点鎖線34内の回路で達成される。コイ
ルの開路または短絡、コイルから格納エレクトロ
ニクスまでの配線の開路または短絡、終端抵抗2
00ないし240の開路または短絡、入力抵抗2
44および350または248および352の短
絡、入力抵抗250および354または246お
よび356の開路、保護ダイオード254,25
6および対応するダイオードの短絡、並びに増幅
器242,316などの+15ボルトで飽和するよ
うな故障を含む多数の故障時、過電圧はトラツキ
ング・レベル検出器中の増幅器の反転入力端子へ
帰還される。この点では正常信号と同様なこの過
電圧がコイルの交流励磁に比例するので、浮動基
準電位は交流励磁から発生される。遠隔感知する
ことにより、第4B図の一点鎖線34内の増幅器
360およびその関連回路は、コイル群の共通点
の電圧から所要の浮動基準電位を発生し、従つて
コイル群への配線の共通点における可変電圧降下
を避ける。コンデンサ362の浮動基準電位は、
増幅器364によつてトラツキング・レベル検出
器の帰還信号と定期的に比較される。万一帰還信
号が浮動基準電位を越えるならば、誤差が検出さ
れて増幅器364の出力を負に飽和させかつトラ
ンジスタ366をターンオンさせる。これはたと
え各エンコーダが番地付けされてもナンドゲート
330ないし338が開かれないようにし、その
結果α,β,γ,σおよびεはそのアドレス周期
中全部論理値“1”ビツトになる。第4C図の表
中に示したようなコードのうちでこの11111コー
ドは、第2図中の中央制御ユニツト20によつて
誤コードと解釈される。エンコーダを除外したり
或はエンコーダへの電力の供給が断たれたりする
と、同じ結果になることは明白である。また、格
納入出力インターフエイスで発生されかつ第4B
図の入力Fで表わされた低周波の矩形波は、エン
コーダが故障を検出した時、エンコーダ上の赤色
発光ダイオード368を発光させる。
The encoder's second function is to check for as many faults as possible that might invalidate the generated Gray code. This is accomplished primarily in the circuitry within dash-dotted line 34. Open or short circuit in coil, open or short circuit in wiring from coil to storage electronics, terminating resistor 2
00 to 240 open or short, input resistance 2
44 and 350 or 248 and 352 short circuit, input resistor 250 and 354 or 246 and 356 open circuit, protection diodes 254, 25
In the event of a number of faults, including short circuits of 6 and corresponding diodes, and faults such as amplifiers 242, 316 that saturate at +15 volts, the overvoltage is fed back to the inverting input terminal of the amplifier in the tracking level detector. The floating reference potential is generated from the alternating current excitation since this overvoltage, similar in this respect to the normal signal, is proportional to the alternating current excitation of the coil. Through remote sensing, amplifier 360 and its associated circuitry within dash-dotted line 34 in FIG. Avoid variable voltage drops at The floating reference potential of capacitor 362 is
It is periodically compared with the tracking level detector feedback signal by amplifier 364. Should the feedback signal exceed the floating reference potential, an error is detected causing the output of amplifier 364 to negatively saturate and transistor 366 to turn on. This prevents NAND gates 330-338 from being opened even though each encoder is addressed, so that α, β, γ, σ, and ε are all logic "1" bits during that address period. Among the codes shown in the table of FIG. 4C, this 11111 code is interpreted as an erroneous code by central control unit 20 in FIG. It is clear that excluding the encoder or cutting off the power supply to the encoder would lead to the same result. Also, the 4th B
A low frequency square wave, represented by input F in the figure, causes a red light emitting diode 368 on the encoder to illuminate when the encoder detects a fault.

唯一の試験点36は、第4B図に示すように各
エンコーダに設けられる。交流励磁時、コイル群
の共通点の電圧は各試験点で入手できる。総ての
交流励磁が消磁される時、各棒毎の棒降下信号
(原子力プラントで行なわれる標準棒降下試験中
に通常用いられる)は、その棒と組合つた各エン
コーダの試験点で入手できる。この信号はまた、
所望時に附加され得るアナログ多重機器と一緒に
使用できるようにするために、エンコーダの後部
コネクタに供給される。大体0.2ボルトのヒステ
リシスは、抵抗370により誤比較のために附加
される。
A unique test point 36 is provided on each encoder as shown in Figure 4B. During AC excitation, the voltage at the common point of the coil group can be obtained at each test point. When all AC excitation is demagnetized, a rod drop signal for each rod (commonly used during standard rod drop tests performed in nuclear power plants) is available at the test point of each encoder associated with that rod. This signal also
A rear connector of the encoder is provided for use with analog multiplexing equipment that may be added as desired. Hysteresis of approximately 0.2 volts is added by resistor 370 for false comparisons.

従つて、エンコーダは、対応するコイル群から
それぞれの出力信号を受けて処理し、かつ受信々
号をグレイコード形態の位置情報にコード化す
る。この位置情報は後述の格納入出力インターフ
エイスへ伝送される。
Accordingly, the encoder receives and processes the respective output signals from the corresponding coil groups, and encodes the received signals into position information in the form of a Gray code. This position information is transmitted to a storage input/output interface, which will be described later.

二つの信号列AおよびBを利用する図示の例示
的なユニツトでは、全装置内で使用される格納入
出力インターフエイスはわずか2個(各グループ
毎に1個)であるが、これらは装置の適正な動作
および保守にとつて極めて重要な六つの機能を行
なう。格納入出力インターフエイスの一例は第5
図に示され、かつその相互接続部は同一符号で表
わされる。
In the exemplary unit shown, which utilizes two signal trains A and B, only two storage I/O interfaces (one for each group) are used within the entire device; It performs six functions that are critical to proper operation and maintenance. An example of a storage input/output interface is the fifth
1, and the interconnections thereof are designated by the same reference numerals.

格納入出力インターフエイスによつて行なわれ
る第1の機能は、制御室からアドレス信号を受
け、かつ光結合によつて電気的に完全に絶縁しな
がらそのグループの対応するエンコードへ分配す
るためにアドレス信号を緩衝することである。こ
の機能は差動受信機38によつて果される。この
段の2個の共通接続部は制御室エレクトロニクス
の信号基準点へ接続される。第5A図の受信機3
8の入力端子は、第6A図に示す制御入出力イン
ターフエイス内の駆動器48の出力端子へ接続さ
れる。受信機38の入力信号は、正に振れると論
理値1を指示し、逆に負に振れると論理値0を指
示する。受信機38における論理値1の入力信号
は、赤外線発光ダイオード40を順バイアスし、
かつ第5A図の抵抗372および第6A図中の駆
動器48中の抵抗374によつて制限された電流
に比例する光を発させる。赤外線は明るい絶縁体
を透光してホトトランジスタ42のコレクタ・ベ
ース接合に当り、このホトトランジスタ42およ
びトランジスタ376を導通させる。ダイオード
378および380は、レスポンス時間を改良す
るために非直線性の負帰還を提供する。トランジ
スタ376のコレクタに得られる信号は、受信機
38の出力端子から第4B図の同一符号のエンコ
ーダ端子へ適切に分配されるために、ナンドゲー
ト382によつて更に緩衝される。
The first function performed by the storage input/output interface is to receive address signals from the control room and to distribute the address signals to the corresponding encoders of the group while being fully electrically isolated by optical coupling. It is to buffer the signal. This function is performed by differential receiver 38. The two common connections of this stage are connected to the signal reference points of the control room electronics. Receiver 3 in Figure 5A
The input terminal of 8 is connected to the output terminal of driver 48 in the control input/output interface shown in FIG. 6A. When the input signal to the receiver 38 swings positively, it indicates a logic value of 1, and when it swings negatively, it indicates a logic value of 0. A logic one input signal at receiver 38 forward biases infrared light emitting diode 40;
and emit light proportional to the current limited by resistor 372 in FIG. 5A and resistor 374 in driver 48 in FIG. 6A. The infrared light passes through the bright insulator and strikes the collector-base junction of phototransistor 42, causing phototransistor 42 and transistor 376 to conduct. Diodes 378 and 380 provide nonlinear negative feedback to improve response time. The signal available at the collector of transistor 376 is further buffered by NAND gate 382 for proper distribution from the output terminal of receiver 38 to the encoder terminal of the same sign in FIG. 4B.

格納入出力インターフエイスによつて行なわれ
る第2の機能は、アドレス・コードによつてエン
コーダから受信されたデータを制御室へ送信する
ことである。この機能は第5A図の駆動器44に
よつて果される。駆動器44の入力端子は、同一
符号を有する各エンコーダの同様な全出力信号端
子へ接続される。駆動器44の出力端子は、第6
図に示した制御室制御入出力インターフエイス内
の差動受信機46の対応する入力端子へ接続され
る。また、第5A図に示した格納入出力インター
フエイスの共通1端子は、第6A図の制御入出力
インターフエイスの共通1端子へ接続される。第
5A図、第6A図に示したそれぞれ受信機38,
46中に設けた光結合により、格納入出力インタ
ーフエイスと制御入出力インターフエイスは完全
に分離される。第5A図に示した駆動器44の入
力端子αにおける論理値1は、増幅器382を正
に飽和させ、かつ出力端子αに7ボルト程度の出
力を生じさせることになる。同様に、論理値0の
入力信号αは−7ボルト程度の出力信号αを生じ
させる。トランジスタ384および386は増幅
器382から直接入手できる以上の大電流容量を
提供するが、抵抗388は電流を制限しかつ短絡
を保護する。同様に、抵抗390および392は
約0.5ボルトのヒステリシスを提供する。ダイオ
ード394および抵抗396は、第5B図に示す
状態検出器50によつて使われるための信号変換
を行なう。ナンドゲート398および抵抗400
は、保守試験を行なう試験回路62によつて正常
なエンコーダ信号αないしεを無視するために、
使われる。正常な動作状態では、試験回路62内
で発生されてナンドゲート398へその一入力と
して印加される信号Sdは、論理値0状態をとる
場合にナンドゲート398および抵抗400を使
用禁止にする。
The second function performed by the storage I/O interface is to transmit data received from the encoder by address code to the control room. This function is performed by driver 44 of FIG. 5A. The input terminals of driver 44 are connected to similar all output signal terminals of each encoder having the same sign. The output terminal of the driver 44 is the sixth
It is connected to corresponding input terminals of a differential receiver 46 in the control room control input/output interface shown. Further, one common terminal of the storage input/output interface shown in FIG. 5A is connected to one common terminal of the control input/output interface shown in FIG. 6A. The receivers 38 and 38 shown in FIGS. 5A and 6A, respectively,
Optical coupling in 46 completely separates the storage and control input/output interfaces. A logic 1 at input terminal α of driver 44 shown in FIG. 5A will positively saturate amplifier 382 and produce an output on the order of 7 volts at output terminal α. Similarly, an input signal α of logic 0 produces an output signal α of about -7 volts. Transistors 384 and 386 provide higher current capacity than is available directly from amplifier 382, while resistor 388 limits current and protects against short circuits. Similarly, resistors 390 and 392 provide approximately 0.5 volts of hysteresis. Diode 394 and resistor 396 provide signal conversion for use by status detector 50 shown in FIG. 5B. NAND gate 398 and resistor 400
In order to ignore the normal encoder signals α to ε by the test circuit 62 that performs the maintenance test,
used. Under normal operating conditions, a signal S d generated within test circuit 62 and applied as one input to NAND gate 398 disables NAND gate 398 and resistor 400 when assuming a logic zero state.

格納入出力インターフエイスによつて行なわれ
る第3の機能は、パリテイ・ビツトを発生するこ
とである。この機能は第5B図に示されたパリテ
イ・ビツト発生回路によつて実施される。或る種
の故障状態に対して偶数のパリテイ・ビツトが選
ばれた。これは、もし制御室から受けたアドレ
ス・コード、エンコーダから受けたデータおよび
パリテイ・ビツトを使つて13ビツトの2進数語が
構成されるならば、パリテイ・ビツトは適切な状
態に在つて得られた語が常に偶数のビツトを有す
るようにする。パリテイ・ビツトPは、第5A図
に示した駆動器6によつて5ビツトのグレイコー
ドと一緒に制御室へ送られる。このようにして、
同様なプロセスが制御入出力インターフエイスか
ら送られたアドレスおよびデータで行なわれるの
で、入出力インターフエイスおよびその間の配線
を含むデータ伝送ハードウエア内の唯一の故障を
検出することが可能である。第5B図のパリテ
イ・ビツト発生回路54内に示したスイツチ40
2は二つの機能を果すのに役立つ。スイツチ40
2は開くとパリテイ・ビツトを反転してパリテ
イ・エラーを一致させるので、これはパリテイ・
チエツクを行なうために使用できる。第2に、パ
リテイ・エラーはその対応列からのデータを放棄
させるので、このスイツチは制御室の協同動作無
しで全列を局部的に切り離すために修理人によつ
て使用されることができる。
The third function performed by the storage I/O interface is to generate parity bits. This function is performed by the parity bit generation circuit shown in Figure 5B. An even number of parity bits was chosen for certain fault conditions. This means that if a 13-bit binary word is constructed using the address code received from the control room, the data received from the encoder, and the parity bits, the parity bits are in the proper state and obtained. ensure that words always have an even number of bits. The parity bit P is sent to the control room together with the 5-bit Gray code by the driver 6 shown in FIG. 5A. In this way,
Since a similar process is performed with the addresses and data sent from the control I/O interfaces, it is possible to detect a single failure in the data transmission hardware, including the I/O interfaces and the wiring therebetween. Switch 40 shown in parity bit generation circuit 54 of FIG. 5B.
2 serves two functions. switch 40
2 inverts the parity bits to match the parity error when opened, so this
Can be used to perform checks. Second, since a parity error causes data from its corresponding column to be discarded, this switch can be used by a repair person to locally disconnect an entire column without control room cooperation.

格納入出力インターフエイスによつて行なわれ
る第4の機能は、誤りが検出される時、各エンコ
ーダに設けた警報灯を点灯させる低周波の矩形波
を発生することである。矩形波は、第5B図に示
す4ビツトのカウンタおよびバツフア56によつ
て発生される。この回路の出力信号Fの周波数
は、入力端子を1本のアドレス・ラインへ接続す
ることによつて決定される。もし第5A図の受信
機7の端子a7へ接続すれば、警報灯は大体3
回/秒点灯する。
The fourth function performed by the storage I/O interface is to generate a low frequency square wave that illuminates a warning light on each encoder when an error is detected. The square wave is generated by a 4-bit counter and buffer 56 shown in FIG. 5B. The frequency of the output signal F of this circuit is determined by connecting the input terminal to one address line. If connected to terminal a7 of receiver 7 in Figure 5A, the warning light will be approximately 3
Lights up times/second.

第5の機能は、故障した直流電源または交流電
源を検出することである。そのような故障は、5
ビツトのグレイ・エラー・コード11111を制御室
へ発生させることになる。この機能は第5B図に
示した検出回路58によつて行なわれる。入力端
子はトランスから交流母線へ接続される。交流附
勢電圧は半波整流されかつ部品404,406,
408および410によつて平均化される。コン
デンサ410の端子電圧(これは交流附勢電圧に
比例する)は、増幅器412によつて抵抗414
および416の両端に発生した基準電圧と比較さ
れる。交流附勢電圧が低すぎる時には、増幅器4
12は負に飽和して総ての駆動器44へ供給され
る基準電圧Vrを大地電位以下に引き下げる。こ
のようにして、駆動器44からのデータ出力α,
β,γ,σおよびεは論理値1状態にしいられ
る。同様に、もし直流電圧が停電すれば、抵抗4
18および420によつて発生される基準電圧は
大地電位以下になりかつ同じ効果を有する。もし
負の直流電圧の供給が停止されるならば、駆動器
44はデータ出力を大地電位以下に引き下げるこ
とができず、その結果このデータ出力は制御入出
力インターフエイス中の受信機46によつて論理
値1状態にされる。
The fifth function is to detect a failed DC or AC power supply. Such a failure is
This will generate a bit gray error code 11111 to the control room. This function is performed by the detection circuit 58 shown in FIG. 5B. The input terminal is connected from the transformer to the AC bus. The AC energizing voltage is half-wave rectified and connected to components 404, 406,
408 and 410. The voltage at the terminals of capacitor 410 (which is proportional to the AC energizing voltage) is applied to resistor 414 by amplifier 412.
and a reference voltage developed across 416. When the AC energizing voltage is too low, amplifier 4
12 saturates negatively to lower the reference voltage Vr supplied to all drivers 44 below the ground potential. In this way, the data output α from the driver 44,
β, γ, σ and ε are placed in a logical 1 state. Similarly, if the DC voltage is interrupted, the resistor 4
The reference voltage generated by 18 and 420 will be below ground potential and have the same effect. If the supply of negative DC voltage is stopped, the driver 44 will not be able to pull the data output below ground potential, so that this data output will be interrupted by the receiver 46 in the control input/output interface. It is placed in a logical 1 state.

格納入出力インターフエイスによつて行なわれ
る第6の機能は、設置および保守を簡単にするた
めに、装置の大部分の手動オーバラツプ試験を行
なうことである。この機能は第5B図の試験回路
62中の諸回路およびスイツチによつて果され
る。試験モード・スイツチ60が正常位置にあり
かつ装置が動作していると、格納エレクトロニク
スのオン・ライン試験が可能である。制御室へ伝
送中のかつスイツチ422ないし428によつて
選択されたアドレスに対応するグレイコードおよ
びパリテイ・ビツトの状態は、状態検出器50の
可視発光ダイオード64によつて表示される。対
応する棒チヤネルの格納エレクトロニクスの完全
なチエツクは、棒を底部から頂部まで機械的に或
は他の手段によつて動かすことにより、行なえ
る。試験モード・スイツチ60が図示の試験制御
位置にある時、スイツチ422ないし426に存
在する状態は総ての棒に対してエンコーダからの
5ビツトのグレイコードで置換され、かつこの位
置は状態検出器50で表示される。このようにし
て、制御室内のエレクトロニクスは、総ての棒の
移動をシミユレートしかつ同時にスイツチ422
ないし426でグレイコードをシミユレートする
ことにより、試験されることができる。
A sixth function performed by the storage I/O interface is to perform manual overlap testing of most of the equipment to simplify installation and maintenance. This function is performed by circuits and switches in test circuit 62 of FIG. 5B. With test mode switch 60 in the normal position and the device operating, on-line testing of the storage electronics is possible. The status of the Gray code and parity bits being transmitted to the control room and corresponding to the addresses selected by switches 422-428 are indicated by visible light emitting diodes 64 of status detector 50. A complete check of the storage electronics of the corresponding rod channel can be performed by moving the rod mechanically or by other means from the bottom to the top. When test mode switch 60 is in the test control position shown, the condition present on switches 422-426 is replaced by a 5-bit Gray code from the encoder for all bars, and this position is replaced by a 5-bit Gray code from the encoder. It is displayed as 50. In this way, the electronics in the control room simulates the movement of all rods and simultaneously activates switch 422.
to 426 can be tested by simulating the Gray code.

従つて、格納入出力インターフエイスは、全装
置の動作および保守を増強する上述した六つの機
能を行なう。
Accordingly, the storage I/O interface performs the six functions described above that enhance the operation and maintenance of the entire device.

格納入出力インターフエイスと同様に、各装置
毎にわずか2個の制御入出力インターフエイスし
か必要でないが、これらは装置の適正な動作およ
び保守にとつて極めて重要な四つの機能を果す。
制御入出力インターフエイスは第6図に示され、
かつ制御室エレクトロニクスとの相互接続は第1
7図および第18図に示されている。
As with the storage I/O interfaces, only two control I/O interfaces are required for each device, but they serve four functions that are critical to the proper operation and maintenance of the device.
The control input/output interface is shown in FIG.
and interconnection with control room electronics is the first
7 and 18.

制御入出力インターフエイスによつて行なわれ
る第1の機能は、棒位置データをグレイコードで
回収するために、最少数の配線、端子および突抜
けにより、第2図の中央制御ユニツト20から格
納エレクトロニクスへアドレスを供給することで
ある。この機能は第6A図に示した駆動器48に
よつて行なわれる。駆動器48の出力端子は第5
図に示した格納入出力インターフエイス中の受信
機38の入力端子へ接続され、そして制御入出力
インターフエイスの制御室基準共通2接続部は格
納入出力インターフエイスの共通2接続部へ接続
される。駆動器48は、格納入出力インターフエ
イス中の上述した駆動器44と同様な態様で作用
する。
The first function performed by the control input/output interface is to connect the storage electronics from the central control unit 20 of FIG. The purpose is to provide an address to the address. This function is performed by driver 48 shown in Figure 6A. The output terminal of the driver 48 is the fifth
It is connected to the input terminal of the receiver 38 in the storage input/output interface shown in the figure, and the control room reference common 2 connection of the control input/output interface is connected to the common 2 connection of the storage input/output interface. . Driver 48 operates in a manner similar to driver 44 described above in the storage input/output interface.

この実施例では、第2図の中央制御ユニツト2
0によつて発生されたアドレスは駆動器48の対
応する入力端子へ印加される。駆動器48の出力
端子(例えばA0)は、論理値1入力が対応する入
力端子へ印加される時、論理値1状態に振れる。
In this embodiment, the central control unit 2 of FIG.
The address generated by 0 is applied to the corresponding input terminal of driver 48. The output terminal (eg, A 0 ) of driver 48 swings to a logic one state when a logic one input is applied to the corresponding input terminal.

制御入出力インターフエイスによつて行なわれ
る第2の機能は、アドレス・コードによつて格納
グループから回収されたデータを受けることであ
る。これは第6A図の受信機46で達せられる。
入力端子における対応論理値1が関連発光ダイオ
ード434をターンオフしかつ出力端子に論理値
1を出させる以外、受信機46は格納入出力イン
ターフエイス中の上述した受信機38と同様な態
様で作用する。
The second function performed by the control I/O interface is to receive data retrieved from the storage group by address code. This is accomplished with receiver 46 of Figure 6A.
Receiver 46 operates in a manner similar to receiver 38 described above in the storage input/output interface, except that a corresponding logic 1 at the input terminal turns off the associated light emitting diode 434 and causes a logic 1 at the output terminal. .

制御入出力インターフエイスによつて行なわれ
る第3の機能は、第5B図に示したパリテイ・ビ
ツト発生回路54と良く似た第6B図中のパリテ
イ・ビツト発生回路54によつて行なわれるパリ
テイ・チエツクである。こゝでは、パリテイ・ビ
ツトP′は格納入出力インターフエイスで発生され
たパリテイ・ビツトと同様な態様で発生される
が、第2図の中央制御ユニツト20からのアドレ
スおよび格納グループから受けたデータが上記目
的のために使用される点が違う。このパリテイ・
ビツトP′はその後格納グループから受けたパリテ
イ・ビツトPと比較されて中央制御ユニツト20
へ伝送するための信号Ppを発生する。もしパリ
テイ・エラーが存在しないならば、その時には信
号Ppが論理値“0”をとる。しかし、もしパリ
テイ・エラーが存在すれば、その時には信号Pp
は論理値“1”になり、かつ対応する棒のための
適切なグループからのデータを放棄しそして他の
グループからのデータだけを使つて棒の位置を呈
示することを中央制御ユニツト20に命令する。
制御入出力インターフエイスの第4の機能は、中
央制御ユニツト20から警報および棒底部信号を
受け、2/3論理(多数決)または1/3論理(こゝで
説明しようとする)を行ない、かつ得られた信号
を使用して出力リレーを制御することである。こ
れは第6B図に示すプログラム可能なバツフア回
路68によつて行なわれる。回路436と438
は各々三つの信号(中央制御ユニツト20内部の
各制御サブユニツトから)482,484,48
6と488,490,492を受ける。これらの
信号は、もし対応する出力442および444が
消勢することを要請されるならば、論理値“0”
となる。第4の入力446,448が論理値
“0”にされると、回路は三つの入力信号のうち
の一つまたは二つ以上が要請される時、出力を消
勢するようにプログラムされる。もし第4の入力
が論理値“1”であると、回路は三つの入力信号
のうちの一つまたは二つ以上が要請される時、対
応する出力を消勢するようにプログラムされる。
第3の回路440は、出力の消勢を要請するため
に論理値“1”を提供する信号のための1/3回路
である。これらの回路は第18図に示すように接
続されるので、2/3論理は棒底部信号で行なわれ
かつ1/3論理は警報信号で行なわれる。トランジ
スタ450は、出力導線を駆動するために、150
ミリアンペアまで落ち込むのに足りる駆動性能を
呈する。
The third function performed by the control input/output interface is the parity bit generation circuit 54 in FIG. 6B, which is similar to the parity bit generation circuit 54 shown in FIG. 5B. Check. Here, the parity bit P' is generated in a manner similar to the parity bit generated at the storage I/O interface, but with the address from the central control unit 20 of FIG. 2 and the data received from the storage group. The difference is that is used for the above purpose. This parity
Bit P' is then compared with the parity bit P received from the storage group and sent to central control unit 20.
generates a signal P p to be transmitted to. If there is no parity error, then the signal P p takes the logic value "0". However, if a parity error exists, then the signal P p
becomes a logic "1" and instructs the central control unit 20 to discard data from the appropriate group for the corresponding rod and use only data from other groups to present the rod position. do.
The fourth function of the control input/output interface is to receive alarm and bottom signals from the central control unit 20, perform 2/3 logic (majority voting) or 1/3 logic (as will be described here), and The resulting signal is used to control the output relay. This is accomplished by a programmable buffer circuit 68 shown in FIG. 6B. circuits 436 and 438
are each three signals (from each control subunit within central control unit 20) 482, 484, 48
6 and 488, 490, 492. These signals have a logic value of "0" if the corresponding outputs 442 and 444 are requested to be deactivated.
becomes. When the fourth input 446, 448 is set to a logic "0" value, the circuit is programmed to deactivate the output when one or more of the three input signals are requested. If the fourth input is a logic "1", the circuit is programmed to deactivate the corresponding output when one or more of the three input signals is requested.
The third circuit 440 is a 1/3 circuit for a signal that provides a logic value "1" to request deactivation of the output. These circuits are connected as shown in Figure 18 so that the 2/3 logic is performed on the bottom of the bar signal and the 1/3 logic is performed on the alarm signal. Transistor 450 has a 150
It exhibits sufficient drive performance to drop down to milliampere.

従つて、この制御入出力インターフエイスは全
装置の適正な動作および保守を増強する四つの機
能を提供する。
This control input/output interface thus provides four functions that enhance the proper operation and maintenance of the entire device.

原子炉制御室内に含まれる第2図の中央制御ユ
ニツト20は、シーケンス、データ処理およびエ
ラー検出を含む、装置内の総ての重要な動作を制
御する。その結果、二つの独立した信号列を使用
して情報を伝送する実施例では、それは、冗長検
出および多重ユニツトおよび別の表示ユニツト
(後述する制御盤表示装置および電算機)の両方
を制御する共通区域を表わす。従つて、装置の信
頼性を増すために、中央制御ユニツト20は同一
の動作をする3個の同一制御サブユニツトから成
る。これらの3個の制御サブユニツトによる装置
の制御は、この発明の一部を形成する信頼できる
多数決論理機構によつて達成される。このように
して、もし1個の制御サブユニツトが故障するな
らば、装置は残りの2個の故障していない制御サ
ブユニツトを使用して適正に作動し続ける。同様
に、制御盤表示装置および電算機または別のグル
ープの格納エレクトロニクスを制御するために、
別の緩衝出力が供給される。中央制御ユニツト
は、それから、三つの機能すなわち第7図に示す
ような必要なエラー検出を含むデータ処理、第8
図に示すようなシーケンス信号の発生、および第
9図に示すような中央制御ユニツトの故障検出を
行なう。各制御サブユニツトの相互接続は第17
図、第18図および第19図に示すとおりであ
る。
A central control unit 20, FIG. 2, contained within the reactor control room controls all important operations within the system, including sequencing, data processing, and error detection. As a result, in embodiments where two independent signal trains are used to transmit information, it is possible to use a common Represents an area. Therefore, to increase the reliability of the system, the central control unit 20 consists of three identical control subunits that operate identically. Control of the device by these three control subunits is accomplished by reliable majority logic that forms part of this invention. In this way, if one control subunit fails, the system continues to operate properly using the two remaining non-failed control subunits. Similarly, to control the control panel display and computer or another group of storage electronics,
Another buffered output is provided. The central control unit then performs three functions: data processing, including the necessary error detection as shown in FIG.
Generation of sequence signals as shown in the figure and failure detection of the central control unit as shown in FIG. 9 are performed. The interconnection of each control subunit is the 17th
18 and 19.

第8図に示す回路は、第10図の時限図に示さ
れたシーケンス信号を発生するのに使用される。
回路70は、他の2個の制御サブユニツト内に存
在する同様な性質の他の2個の基本クロツク回路
と同期されることのできる基本クロツク回路を含
む。基本クロツク回路は、2個のナンドゲート4
52および454と抵抗456および458とコ
ンデンサ460から成り、この例示的な実施例で
は264マイクロ秒の代表的な周期を有する。クロ
ツク回路70は、同期入力1または同期入力2の
どちらかで正の遷移によつて同期化される。その
結果、制御サブユニツトのうちの一番速いクロツ
ク回路が他の2個のクロツク回路を同期化する。
各制御サブユニツトのクロツク回路はその後2ビ
ツトのカウンタ72を駆動する。このカウンタ7
2の出力は、回路74で四つのストローブ信号を
発生するために用いられる。第10図の時限図で
示されるように、ストローブ信号S1は各アドレ
ス周期の最初の3/8の間論理値1であり、ストロ
ーブ信号S2Bは各アドレス周期の後半の間論理
値1であり、ストローブ信号S3Bは各アドレス
周期の第3の1/4の間論理値1であり、かつスト
ローブ信号S4は各アドレス周期の第4の1/4の
間論理値1である。これらのストローブ信号は、
第7図に示すデータ処理回路により、表示装置に
より、そして電算機入出力インターフエイスで使
用される。万一干渉が問題になるならば、ストロ
ーブ信号S2BおよびS3Bは入力信号“ブラン
ク(BLANK)”およびその関連回路75で一時
不能にできる。これは、誤情報で表示、警報およ
び電算機入出力インターフエイスの更新を防ぐこ
とができる。ブランク信号は、アンド/オア選択
メモリイ76中でストローブ信号S1によつてサ
ンプリングされ、かつ棒制御装置中での故障がブ
ランク信号による棒位置指示装置を永久に不能に
しないように容量結合される。多数決回路が誤つ
て制御サブユニツトを切離すのを防ぐために、任
意の1個の制御サブユニツト中でブランク信号が
タイムアウトする時(設計周期後に切離す時)、
それは全部の制御サブユニツトでストローブ信号
を可能にする。第8A図の2ビツト・カウンタ7
2の最終ビツト2は、その時第8B図の7ビツ
ト・カウンタ78を駆動して7ビツトのアドレ
ス・コードa1ないしa7を生じる。アドレス・
コードは、多数決論理の第1レベルによつて制御
されるアナログ・スイツチ80をまず通過し、次
いで出力抵抗82を通つて各出力端子へ達する。
出力抵抗82は、出力端子間の分離を維持し、か
つ閾値論理による多数決論理の第2レベルの実施
を維持する。各出力端子が装置の残部へ分布され
る前に対応する端子または他の制御サブユニツト
へ接続されるので、その接続点でのかつ装置の残
部への電圧は多数決に従う。例えば、もし2個の
制御サブユニツトが出力端子a1に論理値1を出
しかつ第3の制御サブユニツトが論理値0を出す
ならば、得られた信号は出力抵抗82の分圧作用
のために論理値1状態にくみしよう。この接続点
によつて制御される装置の残部が電源の大体半分
の閾値を有する電圧制御形高インピーダンス入力
であるので、閾値論理は実施されかつ信号は論理
値1(3個の制御サブユニツトのうちの2個の
票)として普通受けられる。ナンドゲート77、
アナログ・スイツチ80および出力抵抗82を利
用する回路73は、反転アドレス信号を分配する
ために同様な態様で作用する。2個の7ビツト・
カウンタ78と86の間に図示された回路84
は、適切な数のアドレス循環後、2ビツト・カウ
ンタ72および7ビツト・カウンタ78をリセツ
トする。再循環プログラム端子88における論理
値0は80個のアドレス信号の後でカウンタ78を
リセツトさせるが、再循環プログラム端子88に
おける論理値1は112個のアドレス信号の後で
(装置の任意可能な所望未来延長を包含するため
に)カウンタをリセツトさせる。7ビツト・カウ
ンタ78の最終ビツトは第2の7ビツト・カウン
タ86を時限化して第10図の時限図に示される
ような点灯信号F′(大体3ヘルツ)並びにリセ
ツト信号1および2を発生させる。
The circuit shown in FIG. 8 is used to generate the sequence signals shown in the timing diagram of FIG.
Circuit 70 includes a basic clock circuit that can be synchronized with two other basic clock circuits of a similar nature existing in two other control subunits. The basic clock circuit consists of two NAND gates 4
52 and 454, resistors 456 and 458, and capacitor 460, and has a typical period of 264 microseconds in this illustrative embodiment. Clock circuit 70 is synchronized by positive transitions on either sync input 1 or sync input 2. As a result, the fastest clock circuit in the control subunit synchronizes the other two clock circuits.
The clock circuit of each control subunit then drives a 2-bit counter 72. This counter 7
The outputs of 2 are used in circuit 74 to generate four strobe signals. As shown in the timing diagram of FIG. 10, strobe signal S1 is a logic 1 during the first 3/8 of each address period, strobe signal S2B is a logic 1 during the second half of each address period, Strobe signal S3B is a logic one during the third quarter of each address period, and strobe signal S4 is a logic one during the fourth quarter of each address period. These strobe signals are
The data processing circuit shown in FIG. 7 is used by display devices and in computer input/output interfaces. Should interference become a problem, strobe signals S2B and S3B can be temporarily disabled with input signal "BLANK" and its associated circuitry 75. This can prevent false information from displaying, alarming and updating computer input/output interfaces. The blank signal is sampled by the strobe signal S1 in the AND/OR selection memory 76 and is capacitively coupled so that a failure in the rod controller will not permanently disable the blank signal rod position indicator. To prevent the majority circuit from accidentally disconnecting a control subunit, when the blank signal times out in any one control subunit (when disconnecting after a design cycle),
It allows strobe signals on all control subunits. 2-bit counter 7 in Figure 8A
The last bit 21 of 2 then drives the 7-bit counter 78 of FIG. 8B to produce the 7-bit address code a1-a7. address·
The code first passes through an analog switch 80 controlled by a first level of majority logic and then through an output resistor 82 to each output terminal.
Output resistor 82 maintains isolation between the output terminals and maintains the second level implementation of majority logic with threshold logic. Since each output terminal is connected to a corresponding terminal or other control subunit before being distributed to the rest of the device, the voltage at that connection point and to the rest of the device is subject to majority voting. For example, if two control subunits provide a logic 1 at output terminal a1 and a third control subunit provides a logic 0, the resulting signal will be a logic 0 due to the voltage dividing action of output resistor 82. Let's put it into one state. Since the rest of the device controlled by this connection is a voltage controlled high impedance input with a threshold of approximately half the power supply, threshold logic is implemented and the signal is a logic one (of the three control subunits). 2 votes). nand gate 77,
Circuit 73, which utilizes analog switch 80 and output resistor 82, operates in a similar manner to distribute the inverted address signal. Two 7-bit
Circuit 84 illustrated between counters 78 and 86
resets 2-bit counter 72 and 7-bit counter 78 after the appropriate number of address cycles. A logic 0 at recirculation program terminal 88 causes counter 78 to be reset after 80 address signals, whereas a logic 1 at recirculation program terminal 88 causes counter 78 to be reset after 112 address signals (as desired by the device). (to include future extensions). The last bit of 7-bit counter 78 times a second 7-bit counter 86 to generate the illumination signal F' (approximately 3 Hz) and reset signals 1 and 2 as shown in the timing diagram of FIG. .

回路90は、完全な一サイクル毎に一回カウン
タを同期させるために使用される。再びカウンタ
同期入力は正の還移に対して感知され、かつ全サ
イクルを完了するための第1のカウンタはその全
ビツトを論理値0状態にリセツトすることによつ
て他の2個の第1カウントと同期する。GO信号
端子92は、表示装置が存在しかつアドレス付け
されそしてストローブされている時にはいつで
も、論理値1をとる。この信号はデータが有効で
ある時すなわち処理中のアドレスに対する棒が、
存在する時のみ警報回路を作動するために、中央
制御ユニツトのデータ処理動作中使用される。
GO信号と組合う対応回路は、第7図に示す回路
と両立すべく信号を条件付けるためにのみ設けら
れる。この補助回路は、用いた内部回路を複雑に
することなく、装置が容易に拡張され得るように
する。
Circuit 90 is used to synchronize the counters once every complete cycle. Again, the counter synchronization input is sensed for a positive transition, and the first counter to complete the entire cycle synchronizes with the other two first counters by resetting all of its bits to a logic zero state. Synchronize with the count. GO signal terminal 92 assumes a logic 1 value whenever a display device is present and being addressed and strobed. This signal is used when the data is valid, i.e. the bar for the address being processed is
Used during data processing operations of the central control unit to activate the alarm circuit only when present.
Corresponding circuitry in conjunction with the GO signal is provided only to condition the signal to be compatible with the circuit shown in FIG. This auxiliary circuitry allows the device to be easily extended without complicating the internal circuitry used.

中央制御ユニツトのシーケンス部によつて各ア
ドレス・コードが発生されるために、特定の棒の
位置はエンコーダから上述した格納入出力インタ
ーフエイスおよび制御入出力インターフエイスを
通してグレイコード形態で回収される。各グレイ
コードに対し、制御入出力インターフエイスから
のPp信号は第7図および第18図に示す中央制
御ユニツトの入力端子へ供給される。これらの入
力端子へ直列に結合されたダイオードおよび抵抗
は、COS/MOS回路に別な保持を与える。局部
保持スイツチからの入力MAおよびMBと組合つた
抵抗は、浮動されている時、これらの入力を論理
値0にしている。グレイコード入力α,β,γ,
σおよびεは、第7A図の回路94によつて制御
されるアンド/オア選択ユニツト462および4
64によつてまず選択される。もしエラー・コー
ド11111(α,β,γ,σ,ε,)がグレイコード
中に見出され即ち対応するPp信号が論理値1で
あつてパリテイ・エラーを指示するか、或はもし
対応する保持スイツチ(MAまたはMBと組合つ
た)がM入力(MAは信号列Aと組合いかつMB
信号列Bと組合う)を論理値1にさせることによ
つて一群のデータを拒否するようにセツトされて
いるならば、その時にはデータは放棄されかつ他
の信号列からの他のグレイコードで置換される。
例えばもし信号列Bが影響を受けるならば、信号
Bは論理値1であり、そしてこの信号EBを使つ
て不急警報を発しかつ表示装置に半分解能で表示
される棒に一般的な警告を発する。このようにし
て提示されたグレイコードは、ストローブ信号S
1(各アドレス周期の3/8の間)の持続中炉波メ
モリー96によつて記憶される。各グループから
のグレイコードはその後方7A図の回路98によ
つて比較される。もし一ビツトよりも多い差が存
在すれば、その時には誤差がデータ片の一方また
は両方に存在し、かつE1は論理値1に等しくな
つて緊急警報を発しかつ棒の底部を指示すると共
に作動した棒に関する一般的な警報を指示するの
に用いられる。このようにして記憶されかつ比較
された二つのグレイコードは、排他的オア回路1
00によつて2進数コードに変換されかつ加算器
466および468を使つて代数和がとられる。
この点で可能な最大精度を有する棒の絶対位置は
2進コードで入手できる。アンド/オア選択ユニ
ツト470および472は、2進数の棒の絶対位
置を選択するか、或は表示装置へ分配するための
点灯信号F′を選択する。点灯信号F′が選択され
かつその論理値が1ならば積極的に一般的な警告
を行なう以外発光ダイオードはターンオンされ
ず、そして点灯信号F′が論理値0ならば棒の底
部灯は命令される。その結果、棒の底部状態を示
す点滅信号を発生させるか、或は端子474から
476までのジヤンパー接続によつて行なわれた
緊急警報を発生させるのである。表示されるべき
棒位置は、アナログ・スイツチ102を通過し
(もしこの制御ユニツトが故障していることが分
つていないならば)、出力抵抗104(ここでは
閾値論理による多数決の第2レベルすなわちバツ
クアツプレベルを実施する)を通過し、表示装置
への伝送のために出力端子へ達する。ダイオード
はCOS/MOS回路の別な保護を行なう。全制御
サブユニツトの対応する表示データ出力端子は、
第18図に示すように表示装置へ分配するために
並列に配線される。もし加算器466および46
8からの棒の真の位置(2進数)が2進数の39
(E39)よりも大きいことが分れば(グレイコード
では一ビツト(E1)よりも多いビツトが異な
る)、或はもし両方のグレイコード(EAおよびE
B)に同時にエラーがあることが分れば、回路1
06に緊急警報信号(EUA)を発生する。アン
ド/オア選択ユニツト478および480の各々
は、1または2によつてクリマーされる前
に、アドレス・コードによる二つの連続サイクル
の間、ストローブ信号S4(各アドレス周期の第
4の1/4の間論理値1)によつてゲートされるエ
ラー信号(EA,EBおよびEUAおよび棒底部信号
を走査する。しかしながら、アンド/オア選択ユ
ニツト478の二つの連続サイクルは、第10図
の時限図中の信号1および2によつて示され
るように、一つの完全なサイクルだけアンド/オ
ア選択ユニツト480の二つの連続サイクルとオ
ーバラツプする。アンド/オア選択ユニツト47
8および480の記憶出力は第7B図のノア論理
回路108によつて組合わされ、点灯局部警報発
光グイオードを制御すると共に制御室内のリレー
により警報および棒底部の双安定回路の最終制御
を行なうための出力を供給する。
For each address code to be generated by the sequence section of the central control unit, the position of a particular rod is retrieved in Gray code form from the encoder through the storage and control input/output interfaces described above. For each Gray code, the P p signal from the control input/output interface is applied to the input terminals of the central control unit shown in FIGS. 7 and 18. Diodes and resistors coupled in series to these input terminals provide additional retention to the COS/MOS circuit. The resistors associated with the inputs M A and M B from the local hold switches force these inputs to a logic zero value when floated. Gray code input α, β, γ,
σ and ε are determined by AND/OR selection units 462 and 4 controlled by circuit 94 of FIG. 7A.
64. If error code 11111 (α, β, γ, σ, ε,) is found in the Gray code, i.e. the corresponding P p signal is a logic 1 indicating a parity error, or if the corresponding A hold switch (in combination with M A or M B ) that holds a group of data by forcing the M input (M A in combination with signal train A and M B in combination with signal train B) to a logical 1. If set to reject, then the data is discarded and replaced with another Gray code from another signal stream.
For example, if signal train B is affected, signal E B has a logic value of 1, and this signal E B is used to issue an emergency alarm and to display a bar displayed at half resolution on the display. issue a warning. The Gray code thus presented is the strobe signal S
1 (during 3/8 of each address period) by the wave memory 96. The Gray codes from each group are then compared by circuit 98 in Figure 7A. If there is a difference of more than one bit, then an error exists in one or both pieces of data, and E 1 is equal to a logical value of 1 and activates with an emergency alert and indication of the bottom of the bar. Used to indicate general warnings regarding exposed rods. The two Gray codes stored and compared in this way are stored in the exclusive OR circuit 1
00 into a binary code and algebraically summed using adders 466 and 468.
The absolute position of the rod with the maximum possible precision in this respect is available in a binary code. AND/OR selection units 470 and 472 select the absolute position of the binary bar or select the illumination signal F' for distribution to the display. If the lighting signal F' is selected and its logic value is 1, no light emitting diodes are turned on except to provide a positive general warning, and if the lighting signal F' is a logic 0, the bottom light of the bar is commanded. Ru. The result is a flashing signal indicating the bottom condition of the rod, or an emergency alert provided by the jumper connection from terminals 474 to 476. The bar position to be displayed is passed through an analog switch 102 (if this control unit is not known to be faulty) and an output resistor 104 (here a second level of majority voting by threshold logic, i.e. (which performs a backup level) and reaches an output terminal for transmission to a display device. Diodes provide additional protection for COS/MOS circuits. The corresponding display data output terminals of all control subunits are
As shown in FIG. 18, they are wired in parallel for distribution to display devices. If adders 466 and 46
The true position (binary) of the bar from 8 is 39 in binary
(E 39 ) (the Gray codes differ by more than one bit (E 1 )), or if both Gray codes (E A and E
If it is found that there is an error in circuit B ) at the same time, then
An emergency alert signal (E UA ) is generated at 06. Each of AND/OR select units 478 and 480 receives strobe signal S4 (the fourth quarter of each address period) for two consecutive cycles through the address code before being creamered by 1 or 2. However, two consecutive cycles of AND/OR selection unit 478 are gated by logic 1) to scan the error signals (E A , E B and E UA and the bar bottom signal). As shown by signals 1 and 2 in the figure, only one complete cycle overlaps two consecutive cycles of AND/OR selection unit 480.AND/OR selection unit 47
The stored outputs of 8 and 480 are combined by the NOR logic circuit 108 of FIG. 7B to control the illuminated local alarm light guide and to provide final control of the alarm and bar bottom bistable circuits by relays in the control room. Provides output.

中央制御ユニツトの第3の重要な機能すなわち
装置の多数決制御機能は、第9図の回路で行なわ
れ、かつ中央制御ユニツトのこの部分の相互接続
は第20図に示すとおりである。第9図の回路1
10は、特定の制御サブユニツトによつて発生さ
れる総ての有意義な制御信号と他の2個の制御サ
ブユニツトからの等価な信号とを比較する。もし
どれかの信号が両等価信号と一致しないならば、
その時には偏差制御サブユニツトは故障したもの
と仮定されかつ信号DISを論理値1に等しくする
ことによつて装置から切離され、故障した制御サ
ブユニツトと組合つたアナログ・スイツチを全部
開く。これは、作動された制御サブユニツト上の
局部警報器および故障したサブユニツトの出力負
荷をして消勢させる。この信号は、直接或は緊急
警報または不急警報と組合わせて制御盤表示告知
器を制御するのに使用できる。その上、適切な手
動切離し入力端子112に論理値1を印加する制
御サブユニツト切離しスイツチを使つて任意の1
個の制御サブユニツトを装置から切離せる。しか
しながら、この機能は回路114で無視される。
多重故障状態下の場合のように、無時間で総ての
制御サブユニツトを装置から切離すことが最も重
要である。従つて、優先権は各制御サブユニツト
に与えられる。この実施例では、制御サブユニツ
トは、もし他の2個のサブユニツトが切離され
るか或は除外されるならばそれが装置を制御し続
けるように、最先の優先権を与えられる。もし制
御サブユニツトが除外されるならば、第2順位
の優先権を有する制御サブユニツトはもし制御
サブユニツトが既に切離されておれば切離され
るのを拒否する。最後に、もし制御サブユニツト
およびの両方が除外されるならば、制御サブ
ユニツトはどんな環境においても切離されるの
を拒否する。優先権は第19図の配線図によつて
示されるような制御サブユニツトの相互接続によ
つて実施される。総ての局部警報器および遠隔警
報器は、たとえ制御サブユニツトの切離しが妨げ
られても、作用し続ける。
The third important function of the central control unit, the majority control function of the system, is performed by the circuit of FIG. 9, and the interconnections of this portion of the central control unit are as shown in FIG. Circuit 1 in Figure 9
10 compares all meaningful control signals generated by a particular control subunit with equivalent signals from the other two control subunits. If any signal does not match both equivalent signals,
The deviation control subunit is then assumed to have failed and is disconnected from the system by making the signal DIS equal to a logical 1, opening all analog switches associated with the failed control subunit. This disables the local alarm on the activated control subunit and the output load of the failed subunit. This signal can be used to control a control panel display annunciator, either directly or in combination with an emergency or emergency alert. Additionally, any one of the
individual control subunits can be separated from the device. However, this function is ignored by circuit 114.
It is of paramount importance that all control subunits be disconnected from the device in no time, such as under multiple fault conditions. Therefore, priority is given to each control subunit. In this embodiment, the control subunit is given first priority so that it continues to control the device if the other two subunits are disconnected or excluded. If a control subunit is excluded, the control subunit with second priority will refuse to be detached if the control subunit has already been detached. Finally, if both the control subunit and are excluded, the control subunit will refuse to be disconnected under any circumstances. Priority is implemented by the interconnection of the control subunits as shown by the wiring diagram of FIG. All local and remote alarms continue to function even if disconnection of the control subunit is prevented.

従つて、中央制御ユニツトは装置内の総ての重
要な動作を制御し、冗長検出かつ多重ユニツトお
よび別々の表示装置の両方を制御する共通区域と
して残る。
Thus, a central control unit controls all important operations within the device and remains a common area for redundant detection and control of both the multiple units and the separate displays.

表示装置は、棒位置指示装置によつて監視され
るべき各棒毎に1個必要である。第11図および
第12図は表示装置および制御室での取付けを示
す。表示装置は二つの基本的な機能を果す。第1
に、表示装置は、棒毎の局部警報を含む監視中の
各棒の位置を表示する。第2に、表示装置は、
GO信号を中央制御ユニツトへ供給する。これ
は、最小の背面配線しか要らない簡略化された態
様で全装置が拡張されることを可能にする。
One display device is required for each bar to be monitored by the bar position indicator. Figures 11 and 12 show the display and its installation in the control room. Display devices serve two basic functions. 1st
The display device displays the location of each bar being monitored, including local alarms for each bar. Second, the display device is
Provides GO signal to central control unit. This allows the entire device to be expanded in a simplified manner requiring minimal back wiring.

表示装置によつて行なわれる第1の機能は、部
品500,502および504から成る回路11
6を除けば、第11図に示す全回路によつて実施
される。棒の位置を表わす6ビツトの2進コード
は、第11A図に示すような全表示装置の入力端
子D0ないしD5へ分配される。同様に、一般的
な警告信号GWは全表示装置の入力端子GWへ分
配される。各表示装置が第11A図に示すような
独特のアドレス信号A1′ないしA7′を割当てら
れるように、アドレス入力端子およびストローブ
入力端子は制御サブユニツトからのアドレス・ラ
インへ接続される。各独特のアドレスは、表示装
置とアドレス端子を相互接続することによつて作
られる。ダイオード506および抵抗508は
COS/MOS回路の別な保護を行なう。第11A
図の回路118は、炉波メモリイを有するラツチ
の機能を果す。ラツチは、全部のアドレス入力お
よびストローブ入力が論理値1である時、回路1
20によつてストローブされる。ストローブ入力
はS2Bである。従つて、各表示装置に独特のア
ドレスが割当てられるので、ラツチはこの表示装
置への背面配線および関連棒によつて割当てられ
たアドレス周期の後半中のみストローブされる。
このようにして記憶された一般的な警告は、ナン
ドゲート510、抵抗512およびトランジスタ
514を通して一般的な警告用発光ダイオードを
駆動するために使用される。しかしながら、6ビ
ツトの2進コードは、発光ダイオード124の行
列マトリクスを駆動するために、ナンドおよびノ
ア・ゲート122によつて復号されなければなら
ない。トランジスタ516ないし540は別な電
流駆動性能を提供する。所定の時刻に一行と一列
が選択されて、マトリクス中のわずか1個の発光
ダイオードだけが発光するようになる。各発光ダ
イオードは、制御棒駆動中棒ジヤツキ機構の六つ
のステツプを表わす。一つの発光(例えば6)か
ら次の発光(例えば12)への還移は、コイルの
中央位置(例えば9)で起る。第11B図には、
それぞれの棒位置のステツプと、これに対応する
デイジタル出力コードおよび発光ダイオードとが
示されている。
The first function performed by the display device is the circuit 11 consisting of components 500, 502 and 504.
6 is implemented by all the circuits shown in FIG. A 6-bit binary code representing the bar position is distributed to input terminals D0 through D5 of all display devices as shown in FIG. 11A. Similarly, the general warning signal GW is distributed to the input terminals GW of all display devices. The address and strobe input terminals are connected to address lines from the control subunit so that each display device is assigned a unique address signal A1'-A7' as shown in FIG. 11A. Each unique address is created by interconnecting the display and address terminals. Diode 506 and resistor 508 are
Provides additional protection for COS/MOS circuits. 11th A
The illustrated circuit 118 functions as a latch with a microwave memory. The latch closes circuit 1 when all address and strobe inputs are logic 1.
20. The strobe input is S2B. Therefore, since each display is assigned a unique address, the latch is strobed only during the second half of the address period assigned by the back wiring and associated rods to that display.
The general warning thus stored is used to drive a general warning light emitting diode through NAND gate 510, resistor 512 and transistor 514. However, the 6-bit binary code must be decoded by NAND and NOR gates 122 to drive the matrix of light emitting diodes 124. Transistors 516-540 provide additional current drive capability. At a given time, one row and one column are selected such that only one light emitting diode in the matrix emits light. Each light emitting diode represents six steps of the control rod drive middle rod jack mechanism. The transition from one emission (eg 6) to the next emission (eg 12) occurs at the central position of the coil (eg 9). In Figure 11B,
Each bar position step and corresponding digital output code and light emitting diode are shown.

表示装置によつて行なわれる第2の機能は、
GO信号を中央制御ユニツトへ供給することであ
る。これは、第11A図中の回路116内に示し
た部品500,502および504によつて行な
われる。表示装置はアドレス付けられかつストロ
ーブされる時共通GOラインを中央制御ユニツト
へ上げ、表示装置の存在を証明し、従つて進行中
の棒の底部およびこのアドレスによつて選択され
た棒上の警報チエツクの必要性を証明する。もし
GO信号が現れないならば、その時にはそのアド
レスによつて棒が監視されていないので表示装置
は存在しない。このようにして、最も期待される
未来装置を扱える簡単な標準背面配線パツケージ
が発生される。特定の装置への適用は、必要な数
の機器すなわち棒毎に2個のエンコーダと1個の
表示装置を挿入することにより、達成される。背
面配線は、普通でありかつ簡単であるので、手動
点間(point―to―point)配線よりももつと経済
的な手段により、実施できる。これは自動点間配
線、母線配線および印刷回路技術を包含する。
The second function performed by the display device is
The goal is to supply the GO signal to the central control unit. This is accomplished by components 500, 502 and 504 shown within circuit 116 in FIG. 11A. When a display is addressed and strobed it raises the common GO line to the central control unit, proving the presence of the display and thus alarming the bottom of the bar in progress and the bar selected by this address. Prove the necessity of checking. if
If the GO signal does not appear, then there is no display because no bar is being monitored by that address. In this way, a simple standard back wiring package is created that can handle the most anticipated future devices. Application to a specific device is achieved by inserting two encoders and one display device for each required number of devices or bars. Backside wiring is common and simple and can be accomplished by more economical means than manual point-to-point wiring. This includes automatic point-to-point wiring, busbar wiring and printed circuit technology.

受け入れ可能な表示装置を作るために、第12
図に示したのと同様な幾つかの技術を入手でき
る。ここで、表示サブユニツト126は普通の仕
方でカード・ケージ(card cage)128の中へ
装架される。このカード・ケージの前方上には炉
光器130が設けられて、カード・ケージ中に低
い周囲光レベルを提供し従つてライト・オフ
(light off)からライト・オン(light on)まで良
好なコントラスト比を提供する。炉光器のこのよ
うな融通性のために、頑丈な支持パネル132は
炉光器の前に或は出来れば後に置かれるべきであ
る。この支持パネルは図示のとおり溝が切られた
金属、または制御棒群のために全区域がつぶされ
た金属であり得る。変形例では、支持板用にきれ
いなプレキシガラスまたはピクチヤー
(picture)ガラスを使う。ここで反対光からのま
ぶしい光は、表面の化学処理により或は非常に鈍
い表面を使うことにより、最少にすることができ
る。文字の書き入れは、きれいな支持パネルの前
後または炉光器の前でしや光できる。
In order to make an acceptable display device, the 12th
Several techniques similar to those shown are available. Here, display subunit 126 is mounted within a card cage 128 in the conventional manner. A furnace light 130 is provided on the front of the card cage to provide a low ambient light level into the card cage so that it provides good lighting from light off to light on. Provide contrast ratio. Because of this flexibility of the furnace light, a sturdy support panel 132 should be placed in front of the furnace light or preferably after it. This support panel can be grooved metal as shown, or flattened metal in all areas for control rod groups. A variant uses clean plexiglass or picture glass for the support plate. Here, glare from opposing light can be minimized by chemical treatment of the surface or by using a very dull surface. Letters can be written on the front and back of a clean support panel or in front of a furnace light.

従つて、表示装置は、各棒毎の局部警報を含む
監視中の各棒の位置を表示し、かつ使用されるべ
き装置の簡略化した拡張案を可能にする別な信号
を中央制御ユニツトへ供給する。
The display device therefore indicates the position of each bar being monitored, including local alarms for each bar, and sends further signals to the central control unit, allowing a simplified expansion of the equipment to be used. supply

電算機入出力インターフエイスの機能は、棒位
置情報を大抵の電算機に適する形態にすることで
ある。電算機入出力インターフエイスは、明らか
に大抵のプロセス電算機で普通に入手できる現存
のハードウエアと両立しなければならない。接点
閉成入出力ハードウエアは大抵のプロセス電算機
で普通に入手でき、かつこの発明の一実施例はこ
れと両立し得るように設計される。得られたイン
ターフエイスは比較的遅いと考えられるかもしれ
ないが、それはこの装置によつて必要とされる目
的のためには全く適しておりかつ種々の機器と一
番良く両立できる。この発明の別な要件は、それ
が電算機に従属せずかつ或る種の故障状態下でも
作動し、しかも簡単で効果的な態様で電算機への
情報の伝送を同期化する必要があることである。
大形のメモリイは、この目的のために電算機入出
力インターフエイスに設けられ、かつ総ての入手
可能な棒位置情報をストローブするように設計さ
れる。メモリイは、二つの5ビツト・グレイコー
ドおよび二つのパリテイ・ビツトから提供された
情報で周期的に更新される。電算機は、発光ダイ
オード表示装置とは無関係に棒位置に関する別な
意見に達するために、中央制御ユニツトと同様な
態様でデータを処理できる。その上、アドレス・
サイクル中の任意のデータが状態変化する時毎
に、電算機入出力インターフエイスによつて割込
みが生じられる。このようにして、電算機は必要
な時に読出しだけを必要とする。
The function of the computer input/output interface is to put the rod position information into a form suitable for most computers. The computer input/output interface must obviously be compatible with existing hardware commonly available in most process computers. Contact closure input/output hardware is commonly available on most process computers, and one embodiment of the present invention is designed to be compatible with this. Although the resulting interface may be considered relatively slow, it is perfectly suitable for the purpose required by this device and is most compatible with a variety of equipment. Another requirement of the invention is that it is computer independent and operates under certain fault conditions, yet synchronizes the transmission of information to the computer in a simple and effective manner. That's true.
A large memory is provided at the computer input/output interface for this purpose and is designed to strobe all available rod position information. The memory is periodically updated with information provided by two 5-bit Gray codes and two parity bits. The computer can process the data in a manner similar to a central control unit in order to arrive at a different opinion regarding the bar position independently of the light emitting diode display. Moreover, the address
An interrupt is generated by the computer I/O interface whenever any data changes state during a cycle. In this way, the computer only needs to be read when needed.

電算機入出力インターフエイスのブロツク図は
第13図に、そしてその時限図は第14図に示さ
れている。各アドレス周期は、ストローブ信号
SA,S3BおよびS4によつて三つの部分に分
けられる。各アドレス周期の最初の3/4(SAおよ
びS3によつて制御される)の間、中央制御ユニ
ツトは、状態の変化を決定しかつメモリイ中の情
報を更新するために、電算機入出力インターフエ
イスを制御する。各アドレス周期の最後の1/4
(S4によつて制御される)の間、メモリイの制
御は電算機の接点閉成入力へ折返されて電算機が
メモリイから任意の棒の位置を読出すことを許
す。棒の選択は、第13図に示すアドレス選択器
546によつて決定される。
A block diagram of the computer input/output interface is shown in FIG. 13, and its timing diagram is shown in FIG. Each address period is a strobe signal.
It is divided into three parts by SA, S3B and S4. During the first three quarters of each address period (controlled by SA and S3), the central control unit uses the computer input/output interface to determine changes in state and update information in memory. Control the face. Last 1/4 of each address period
(controlled by S4), control of the memory is looped back to the computer's contact closure input to allow the computer to read the position of any bar from the memory. Bar selection is determined by address selector 546 shown in FIG.

各アドレス周期の前半(SAによつて制御され
る)の間、中央制御ユニツトからの選択した棒の
ための新しいデータは第13図のブロツク図で示
すように14ビツトのバツフア134へ記憶され、
その棒のための古いデータは14×128ランダム・
アクセス・メモリイ(RAM)542から読み出
されて14ビツトのバツフア140へ記憶され、電
算機接点閉成出力によつて装置へ提示されたアド
レスは14ビツトのバツフア544に記憶される。
各アドレス周期の第3の1/4(S3によつて制御
される)の間、選択した棒の位置のための新しい
データは、14×128RAM542へ書き込まれ、か
つ14ビツトのバツフア140中に先に記憶した古
い対応データとSAの持続時間中一致検出器13
6によつて比較される。もし状態変化があつたな
らば、割込み発生器138によつて次のアドレ
ス・サイクル中割込みが電算機へ出される。各ア
ドレス周期の第4の1/4の間、アドレス選択器5
46は14×128RAM542の制御を、SA中14ビ
ツトのバツフア544中に記憶した電算機からの
アドレスへ戻す。この時、上記アドレスに対応す
るデータは14×128RAM542から読出されて14
ビツトのバツフア142へ記憶される。このバツ
フア142の出力はインターフエイス548を通
して電算機へ伝送される。このプロセスは総ての
アドレス周期毎に繰返される。従つて、アドレス
接点閉成入力が提供される時刻と電算機への対応
データが定常である時刻との間には、最長2ミリ
秒の遅延が存在する。このインターフエイスと両
立し得る入出力カード形、ウエスチングハウス・
エレクトリツク・コーポレイシヨン製のP―250
電算機は一例として第13図に示されている。
During the first half of each address period (controlled by SA), new data for the selected rod from the central control unit is stored into a 14-bit buffer 134 as shown in the block diagram of FIG.
The old data for that bar is 14x128 random
Addresses read from access memory (RAM) 542 and stored in a 14-bit buffer 140 and presented to the device by the computer contact closure output are stored in a 14-bit buffer 544.
During the third quarter of each address period (controlled by S3), new data for the selected bar position is written to the 14x128 RAM 542 and pre-empted into a 14-bit buffer 140. The matching detector 13 matches the old correspondence data stored in the SA during the duration of the SA.
Compare by 6. If there is a change of state, an interrupt is issued to the computer during the next address cycle by interrupt generator 138. During the fourth quarter of each address period, the address selector 5
46 returns control of the 14×128 RAM 542 to the address from the computer stored in the 14-bit buffer 544 in the SA. At this time, the data corresponding to the above address is read from the 14×128 RAM 542 and 14
The data is stored in the bit buffer 142. The output of this buffer 142 is transmitted to the computer through an interface 548. This process is repeated every address period. Therefore, there is a maximum delay of 2 milliseconds between the time the address contact close input is provided and the time the corresponding data to the computer is steady. An input/output card type compatible with this interface, Westinghouse
P-250 manufactured by Electric Corporation
A computer is shown in FIG. 13 as an example.

電算機入出力インターフエイスの回路略図は第
15図および第16図に示されている。第13図
に示したブロツク図とこの回路略図を比較すれば
明らかなように、フイルタを有する14ビツトのバ
ツフア134(第13図)は第15A図ないし第
15C図のアンド/オア選択ユニツト550ない
し556およびその関連ハードウエアで実施され
る。第16図の回路略図は、第15図の回路略図
の延長にすぎないことを理解されたい。第13図
の一致検出器136は第15D図の回路136で
達成される。14×128RAM542は第15A図な
いし第15C図に示す64ビツトのRAM558な
いし612から成る。第13図に示したアドレス
選択器546は第16B図のアンド/オア選択ユ
ニツト614および616を備えるが、フイルタ
はこれらに組合つた抵抗およびコンデンサで表わ
される。第13図の割込み発生器138は第16
B図の回路138で示される。第13図の14ビツ
ト・バツフア140は第15D図の回路140内
の4重ラツチ618ないし624から成り、かつ
第13図の14ビツト・バツフア142は第16A
図の回路142内の4重ラツチ626ないし63
2から成る。第13図のブロツク図について行な
つた説明から、当業者は、電算機入出力インター
フエイスのための特定の機能を提供するために上
述した諸回路を容易に実施できる。信号の相互接
続は同一符号で示すとおりである。
Circuit diagrams of the computer input/output interface are shown in FIGS. 15 and 16. As is clear from a comparison of this circuit diagram with the block diagram shown in FIG. 13, the 14-bit buffer 134 with filter (FIG. 13) is similar to the AND/OR selection units 550 to 550 of FIGS. 15A to 15C. 556 and related hardware. It should be understood that the circuit diagram of FIG. 16 is merely an extension of the circuit diagram of FIG. Coincidence detector 136 of FIG. 13 is accomplished with circuit 136 of FIG. 15D. The 14.times.128 RAM 542 is comprised of 64 bit RAMs 558-612 shown in FIGS. 15A-15C. The address selector 546 shown in FIG. 13 includes AND/OR selection units 614 and 616 of FIG. 16B, but the filter is represented by a resistor and capacitor associated therewith. The interrupt generator 138 in FIG.
This is shown by circuit 138 in Figure B. The 14-bit buffer 140 of FIG. 13 consists of quadruple latches 618-624 in the circuit 140 of FIG. 15D, and the 14-bit buffer 142 of FIG.
Quadruple latches 626-63 in circuit 142 shown.
Consists of 2. From the description made of the block diagram of FIG. 13, those skilled in the art can readily implement the circuits described above to provide specific functionality for a computer input/output interface. Signal interconnections are indicated by the same reference numerals.

この発明の一例として提供された例示的な設計
(サブユニツトのレイアウトも含む)は、この発
明の装置を構成する上述したサブユニツトの簡略
化した相互接続を提供するように計画された。そ
の結果、この発明を包含する総ての棒位置指示装
置に用いられ得る簡単な標準背面配線パターンへ
拡張できる。背面配線は、自動点間配線、母線包
みを含む母線配線技術、または印刷回路板を使つ
て実施できる。特定の用途のためのカストミゼー
シヨン(customi zation)は、可動部材(この例
では制御棒であつてその位置が所望なれる)を監
視するのに必要な数のサブユニツトだけを供給す
ることにより、達成される。
The exemplary design (including subunit layout) provided as an example of this invention is designed to provide simplified interconnection of the above-described subunits that make up the apparatus of this invention. As a result, it can be expanded to a simple standard back wiring pattern that can be used in all rod position indicating devices including the present invention. Backside wiring can be performed using automatic point-to-point wiring, busbar wiring techniques including busbar wrapping, or printed circuit boards. Customization for a particular application is achieved by providing only the number of subunits necessary to monitor a moving member (in this example a control rod whose position is desired). achieved.

制御室エレクトロニクスの配線は第17図、第
18図、第19図および第20図に示される。こ
れらの図面は、入出力インターフエイスおよび制
御サブユニツトと表示サブユニツトとの相互接続
を示す。再び、このアプローチは、実際に存在す
る棒に対応する表示サブユニツトのみを提供する
ことによつてカストミゼーシヨンが達成される全
装置のために使用されるべき標準背面配線パター
ンを提供する。
The control room electronics wiring is shown in FIGS. 17, 18, 19 and 20. These figures show the input/output interfaces and interconnections between the control and display subunits. Again, this approach provides a standard back wiring pattern to be used for all devices where customization is accomplished by providing only the display subunits that correspond to the bars actually present.

部品の相互接続およびその個々の動作説明は原
子炉内の制御棒の位置を検出する用途に向けられ
ているが、この発明は広い分野の位置指示装置に
適用でき、特に1度の自由(one degree of
freedem)を有する細長い可動部材を監視するた
めに用いられる分野に特に適用できる。この分野
では、棒位置指示を制御するための類似性は直接
適用できる。
Although the interconnections of the components and their individual operational descriptions are directed to the application of detecting the position of control rods in a nuclear reactor, the invention has applicability to a wide range of position indicating devices, and in particular to one degree of freedom (one degree of freedom). degree of
It is particularly applicable in the field where it is used to monitor elongated movable members with free demodulation. In this field, the analogy for controlling rod position indication is directly applicable.

プラント電算機は直接的にはこの発明の一部で
はないが、電算機入出力インターフエイスは任意
のデイジタル電算機と共に殆んど万能的にこの発
明を使用させ得る。プラント電算機は、データ測
定、棒の変動およびその他の比較を行なうため
に、入出力インターフエイスを通して各棒の位置
情報を受ける。電算機とセンサの間の機器の量を
最少にしようとする努力により、電算機へ供給さ
れるデータは格納グループから受けたばかりのグ
レイコード列形態で供給され、従つて真の棒位置
を得るためには少い処理しか要らない。
Although the plant computer is not directly part of this invention, the computer input/output interface allows the invention to be used almost universally with any digital computer. The plant computer receives position information for each rod through an input/output interface for data measurements, rod variations, and other comparisons. In an effort to minimize the amount of equipment between the computer and the sensor, the data supplied to the computer is supplied in the form of a Gray code train just received from the storage group, thus providing the true bar position. requires little processing.

位置指示装置は、その多重シーケンスに基づい
て循環するので、最後のサイクル中に得られた先
の情報に対して各アドレス中の情報をチエツクす
る。もし情報が変化したならば、位置指示装置は
次のアドレス周期中に割込みを電算機へ入れる。
電算機はこの割込みを8秒毎に一回走査する。も
し割込みが起つたならば、電算機は存在する続て
の棒の状態を入れる。これは、接点閉成出力を使
つて所望の棒のアドレスを提示することにより、
かつ9ミリ秒のハードウエア遅延の後で位置指示
装置によつて提示された情報を読み取ることによ
り、なされる。各データ片が読取られるので、新
しいアドレスを設定できる。各データ片は、後で
使用するために記憶される前に、真の棒位置を決
定するように処理されなければならない。5ビツ
トのグレイコードおよびパリテイ・ビツトの各々
は、パリテイ・エラーおよびエラー・コードに対
してチエツクされなければならない。偶数パリテ
イが用いられ、エラー・コードは第4C図に示さ
れている。グレイコードは第3C図に示すように
2進コードに変換される。もしエラーが見出され
ないならば、真の棒位置(ステツプ)は二つの5
ビツト2進コードを加算しかつ5を乗算すること
により得られる。もしどれか一つのグレイコード
中にエラーが見出されるならば、真の棒位置は残
りの良い2進コードにそれ自身を加算し、6を乗
算し、かつ3を加減算(もしエラーがA列データ
中で見出されるならば3を加算し、かつもしエラ
ーがB列データ中で見出されるならば3を減算す
る)することにより得られよう。もしグレイコー
ドと2進コードの両方で大きさが1よりも多いエ
ラーが見出されるならば、真の棒位置は棒底部状
態(00000)にしいられるべきである。得られた
真の棒位置は、棒が4ステツプよりも小さい基準
を使用することにより、所望時に棒底部情報に対
して捜索され得る。棒底部接点閉成出力は、所望
ならば、位置指示装置から入手できる。真の位置
はそれから記憶されることができ、これに伴なわ
れたコードは見出されたエラーの形式を指示す
る。最終の偏差は下記の規準を使つて比較でき
る。すなわち、(1)もし比較中の総ての棒が全精度
(エラー無し)にあれば、9ステツプ以上の偏差
が見出される時のみ棒偏差警報は発せられるべき
であり、(2)もし比較中のどれかの棒が半精度(エ
ラーがA列またはB列のグレイコード中に見出さ
れた)にあれば、この棒が他の棒から13ステツプ
以上偏差している時だけ警報は発せられるべきで
あり、かつ(3)もし比較中のどれかの棒の位置が未
知ならば(1よりも多く異なるエラーがA列およ
びB列のグレイコード中または2進コード中に見
出された)、その時にはこの棒を包含するどんな
比較も警報を発するべきである。
As the location device cycles through its multiplex sequence, it checks the information in each address against the previous information obtained during the last cycle. If the information changes, the position pointing device issues an interrupt to the computer during the next address cycle.
The computer scans this interrupt once every 8 seconds. If an interrupt occurs, the computer enters the status of the next bar present. This is done by using the contact closure output to present the address of the desired rod.
and by reading the information presented by the pointing device after a 9 millisecond hardware delay. As each piece of data is read, a new address can be set. Each piece of data must be processed to determine the true bar position before being stored for later use. Each of the five Gray codes and parity bits must be checked for parity errors and error codes. Even parity is used and the error code is shown in Figure 4C. The Gray code is converted to a binary code as shown in Figure 3C. If no error is found, the true bar position (step) is
Obtained by adding the bit binary codes and multiplying by 5. If an error is found in any one Gray code, the true bar position is determined by adding itself to the remaining good binary code, multiplying by 6, and adding or subtracting 3 (if the error is found in column A data If the error is found in the B column data, add 3, and if the error is found in the B column data, subtract 3). If errors of magnitude greater than 1 are found in both the Gray code and the binary code, the true bar position should be stored in the bar bottom state (00000). The resulting true rod position can be searched against rod bottom information when desired by using the criterion that the rod is smaller than four steps. A rod bottom contact closure output is available from the position indicating device, if desired. The true location can then be stored and the accompanying code indicates the type of error found. The final deviations can be compared using the criteria below. That is, (1) if all bars being compared are at full accuracy (no errors), a bar deviation alarm should only be issued when a deviation of 9 steps or more is found; and (2) if all bars being compared If any bar is in half-precision (an error was found in the Gray code in column A or column B), an alarm will be raised only if this bar deviates by more than 13 steps from the other bars. and (3) if the position of any bar being compared is unknown (more than one different error was found in the Gray code or in the binary code of columns A and B). , then any comparison involving this bar should raise an alarm.

従つて、この手法を完成するためのプログラム
は、この発明の電算機入出力インターフエイスに
よつて供給される入力を利用する当業者によつて
収集され得る。
Accordingly, a program to complete this technique can be assembled by one skilled in the art utilizing the input provided by the computer input/output interface of the present invention.

従つて、この発明によつて目論まれかつこゝに
説明した新しい位置指示装置は、現存の装置を幾
つも改善する。現存の装置と違つて、それは、温
度変化、磁気特性の変動、電源変動、棒の磁化直
径などに影響されない固有の特性を有する同一の
コイルを利用する。更に、装置は、検出中の部材
に関してわずかのロスしかない分解能でもつて大
低の誤作動から回収する性能を有する。多重化を
適用することによつて高価な配線は減少され、以
前から用いられた総ての棒底部双安定器は除外さ
れ、電算機入出力ハードウエアは最少にされ、か
つ装置がデイジタル形であるので校正の必要が無
い初期精度は全体を通じて維持される。その上、
発光ダイオード.マトリクスはきれいで信頼でき
かつ安価な表示装置を提供する。
Accordingly, the new position pointing device contemplated by the present invention and herein described provides several improvements over existing devices. Unlike existing devices, it utilizes the same coil with unique properties that are not affected by temperature changes, variations in magnetic properties, power fluctuations, magnetized diameter of the bar, etc. Additionally, the device has the ability to recover from large and low malfunctions with only a small loss of resolution for the component being detected. By applying multiplexing, expensive wiring is reduced, all previously used bar-bottom bistables are eliminated, computer input/output hardware is minimized, and the equipment is digitalized. The initial accuracy, which does not require calibration, is maintained throughout. On top of that,
Light emitting diode. The matrix provides a clean, reliable and inexpensive display device.

冗長装置を今から第21図ないし第25図につ
いて説明する。
The redundancy system will now be described with reference to FIGS. 21-25.

この発明によつて提供されるような故障検出お
よび補正を行なう優秀な態様な、多数決論理(3
のうちの2すなわち閾値形論理)によつて実施さ
れる。この概念の簡単な実施は二つの方法で行な
われ得る。第1に、集中形多数決案は第21図に
示すように用いられ得る。第2に、分散形多数決
案は第22図に示すように用いられ得る。
An excellent mode of fault detection and correction as provided by this invention is majority logic (3
(Threshold logic). A simple implementation of this concept can be done in two ways. First, a centralized majority voting scheme can be used as shown in FIG. Second, distributed majority voting can be used as shown in FIG.

第21図の集中形多数決構成では、3個の制御
サブユニツト,およびが用いられる。制御
サブユニツト,およびから三つの対応する
出力信号は、閾値論理回路と呼ばれる共通の多数
決回路によつて処理される。この多数決回路から
得られた出力は種々の表示サブユニツト1ないし
75へ分配される。図示の回路構成は冗長度を提
供するが、明らかに装置の信頼性は共通の多数決
回路(これが前に共通の中央制御ユニツトによつ
て制限されたように)の信頼性によつて今や制限
される。このアプローチは、もし多数決回路の信
頼性が中央制御ユニツトの信頼性よりもはるかに
高ければ、上手く実施され得る。共通の電気部品
を利用する図示の回路構成から、かつ中央制御ユ
ニツトによつて行なわれる機能の複雑な性質に鑑
みて、この規準は容易に満足され得る。この構成
の望ましさは、特定の用途によつて必要とされる
標準の信頼性のみによつて制限される。
In the centralized majority voting configuration of FIG. 21, three control subunits, and. The control subunits and their three corresponding output signals are processed by a common majority circuit called the threshold logic circuit. The output obtained from this majority circuit is distributed to the various display subunits 1-75. Although the circuit configuration shown provides redundancy, clearly the reliability of the device is now limited by the reliability of the common majority circuit (as it was previously limited by the common central control unit). Ru. This approach can be successfully implemented if the reliability of the majority voting circuit is much higher than that of the central control unit. This criterion can be easily met from the illustrated circuit arrangement, which utilizes common electrical components, and in view of the complex nature of the functions performed by the central control unit. The desirability of this configuration is limited only by the standard reliability required by the particular application.

第22図に示す分散形多数決回路では、個々の
制御サブユニツト,およびからの出力は
個々の表示サブユニツト1ないし75の各々へ分
配され、個々に多数決が決せられる。このアプロ
ーチは、もつと複雑な配線および相当な量の附加
回路(個々のそして独立した故障の確率を増すこ
とによつて従つて装置の保守を全体的に減じるこ
とによつて停止形故障の確率を下げる)を犠牲に
してより大きい信頼性を与える。どちらの実施例
を用いるかの必要性は、特定の用途に必要とされ
る信頼性の程度に依存する。
In the distributed majority voting circuit shown in FIG. 22, the outputs from and to the individual control subunits are distributed to each of the individual display subunits 1-75 for individual majority voting. This approach reduces the probability of catastrophic failure by requiring complex wiring and a significant amount of additional circuitry, increasing the probability of individual and independent failures and thus reducing overall equipment maintenance. gives greater reliability at the cost of lower The need to use either embodiment depends on the degree of reliability required for the particular application.

この発明によつて目論まれる望ましい変形例は
第23図に示されている。この変形例は、そのコ
スト、サイズおよび保守の特性を劣化することな
く、一番簡単で可能な態様で必然的に共通の中央
制御ユニツトの信頼性を改善することにより、デ
イジタル棒位置指示装置の信頼性を改善する。
A preferred variant contemplated by the present invention is shown in FIG. This variant necessarily improves the reliability of the common central control unit in the simplest possible manner, without degrading its cost, size and maintenance characteristics, of the digital rod position indicating device. Improve reliability.

第23図に示した装置では、唯一の中央制御ユ
ニツトは、多数決に基づいて装置を制御する3個
の同一制御サブユニツト,およびで置換さ
れる。総ての制御サブユニツトは、装置の冗長区
分から同一の入力を受け、その後故障が何処にも
起らなかつたならば同一の態様で応答すべきであ
る。もつと信頼できる動作をするために、多数決
機能は二つの異なる方法すなわち第1にデイジタ
ルそして第2にアナログ(閾値論理)によつて二
つの引続くレベルで2回実施される。対になつた
一方の表示サブユニツトが故障しても他方の表示
サブユニツトの性能には影響できないように、同
一信号の各出力は冗長表示サブユニツト1ないし
75へ供給される。
In the apparatus shown in FIG. 23, the single central control unit is replaced by three identical control subunits, which control the apparatus on a majority vote basis. All control subunits should receive the same inputs from the redundant sections of the equipment and then respond in the same manner unless a failure occurs elsewhere. For more reliable operation, the majority voting function is implemented twice at two successive levels in two different ways, firstly digitally and secondly analogously (threshold logic). Each output of the same signal is provided to a redundant display subunit 1-75 so that failure of one display subunit in the pair does not affect the performance of the other display subunit.

デイジタル法は、各制御サブユニツトの装置へ
の接続を制御するために、各制御サブユニツト内
に同一の回路を使用する。第1レベル多数決回路
は、それぞれの制御サブユニツトからの各出力信
号と他の2個の制御サブユニツトからの他の出力
とを比較する。もし一つの信号が対応する両信号
と異なるならば、多数決回路は、故障がそれ自体
の制御サブユニツト内に存在すると断定し、かつ
各信号出力と直列のアナログ・スイツチ(図示せ
ず)を制御することによつて装置の残部からその
出力を自動的に切離す。故障が検出されると、局
部的にかつ原子炉制御室内の制御告知器によつて
警報が発せられる。
Digital methods use identical circuitry within each control subunit to control its connection to the device. The first level majority circuit compares each output signal from its respective control subunit with other outputs from the other two control subunits. If one signal differs from both corresponding signals, the majority circuit determines that the fault exists within its own control subunit and controls an analog switch (not shown) in series with each signal output. possibly automatically disconnecting its output from the rest of the device. If a fault is detected, an alarm is issued locally and by a control annunciator within the reactor control room.

第21図と第22図に示した二つのアプローケ
の非常に効果的な合成を表わすアナログ法は、制
御サブユニツトを成す前に各出力信号と直列に抵
抗RWを置くことにより、達成される。各信号
は、第23図に示したような装置の残部へ分配さ
れる前に、他の二つの対応信号の各々へ結ばれ
る。
An analog method representing a highly effective combination of the two approaches shown in FIGS. 21 and 22 is achieved by placing a resistor R W in series with each output signal before forming the control subunit. Each signal is tied to each of the other two corresponding signals before being distributed to the rest of the system as shown in FIG.

その結果、閾値論理多数決回路の三つの基本機
能(入力信号の重み付け、重み信号の加算および
加算信号の閾値レベルとの比較)は、第23図の
機能的複製である第24図に示すような種々の装
置ブロツクによつて分けられる。閾値特性および
相補形MOS論理群(これはこの発明に使用する
のに特に適する)の高入力インピーダンスの結果
として、それぞれ各信号出力と直列の抵抗RW
出力信号の共通母線接続、各表示サブユニツトの
入力側におけるゲートにより、上述した機能は最
も簡単で、効果的かつ信頼できる態様で達成され
る。母線電圧は、大多数の共結信号によつて提供
される状態に追従し、かつ簡単な抵抗分圧器によ
つて決定される。表示サブユニツト内に示したナ
ンドゲートが電源の半分の代表的な閾値を有する
ので、得られた閾値論理は所望の多数決機能を果
す。この特定の用途におけるこの発明の明らかな
利点は、演算増幅器やレベル検出器のような附加
的なアナログ部品に対して通常代表される機能を
行なうために、現存のデイジタル部品を利用する
ことである。その上、ナンドゲートが装置全体に
分布されるので、故障を起しかつ総ての表示サブ
ユニツトを同時に故障させ得る能動部品は全然無
い。装置へ実際に附加される部品は重み付け抵抗
Wであり、これは非常に信頼できしかも非常に
安価でありそして母線上に発生される過渡電圧に
対して電流制限保護を行なう。
As a result, the three basic functions of a threshold logic majority circuit (weighting of input signals, addition of weighted signals, and comparison of summed signals with threshold levels) are as shown in FIG. 24, which is a functional replica of FIG. 23. Separated by various equipment blocks. As a result of the threshold characteristics and the high input impedance of the complementary MOS logic group (which is particularly suitable for use in this invention), a resistor R W , respectively, in series with each signal output.
By means of a common bus connection of the output signals, a gate on the input side of each display subunit, the above-mentioned function is accomplished in the simplest, most effective and reliable manner. The bus voltage follows the conditions provided by the majority of the coupled signals and is determined by a simple resistive voltage divider. Since the NAND gate shown in the display subunit has a representative threshold of half the power supplies, the resulting threshold logic performs the desired majority voting function. A distinct advantage of the invention in this particular application is that it utilizes existing digital components to perform functions normally represented for additional analog components such as operational amplifiers and level detectors. . Moreover, because the NAND gates are distributed throughout the device, there are no active components that can fail and cause all display subunits to fail simultaneously. The actual component added to the device is a weighted resistor R W which is very reliable and very inexpensive and provides current limiting protection against transient voltages generated on the busbar.

もし選んだデイジタル部品の閾値が過度に変化
しかつ全く最悪の場合の設計に合致されなければ
ならないならば、表示サブユニツトへ給電するた
めに中央制御ユニツトによつて使用される供給電
圧間に低供給電圧浮動を使用することにより閾値
帯を圧縮することが可能である。例えば、表示サ
ブユニツトは、+15ボルトの電源から導出した+
13.5ボルトおよび+1.5ボルトにより、第25図
に示すような4個のダイオードと1個の抵抗を使
つて、給電されることができる。
If the thresholds of the selected digital components vary excessively and must be matched to a completely worst-case design, a low supply voltage between the supply voltages used by the central control unit to power the display subunits is required. It is possible to compress the threshold band by using voltage floating. For example, the display subunit may be powered by a +15 volt power source.
It can be powered by 13.5 volts and +1.5 volts using four diodes and one resistor as shown in FIG.

前述したように、もし一つの制御サブユニツト
からの信号出力が他の2個の制御サブユニツトか
らの対応する両信号に一致しないならば、この制
御サブユニツトは故障したと仮定され、かつ装置
か切離され、制御は残りの2個の制御サブユニツ
トに残される。棒位置指示を制御するための特定
の用途および他の多くの用途では、多重故障状態
下での場合のように総ての制御サブユニツトを装
置から切離すのに全然時間をとらないようにする
ことが重要である。従つて、優先権は、切離しの
順序を制御するために各制御サブユニツトへ与え
られる。そのような順序が付けられた優先権の背
面配線並びに多数決回路および制御サブユニツト
を構成する個々の部品は、既にこの明細書中に説
明した。図示の装置では、制御サブユニツトに
は最先の優先権が与えられるので、もし他の2個
の制御サブユニツトのうちのどちらも切離される
か除外されるならば制御サブユニツトは装置を
制御し続ける。もし制御サブユニツトが除外さ
れるならば、第2の優先権を有する制御サブユニ
ツトは制御サブユニツトが既に切離されてい
る場合には切離されるのを拒否する。最後に、も
し制御サブユニツトおよびの両方が除外され
るならば、制御サブユニツトはどんな状態下で
も切離されるのを拒否する。上述した回路では、
総ての局部警報器および遠隔警報器は、たとえ制
御サブユニツトが切離し従つて故障の認識および
その位置の指示を妨げられても、作用し続ける。
As previously mentioned, if the signal output from one control subunit does not match the corresponding signals from the other two control subunits, this control subunit is assumed to have failed and the device is disconnected. , control is left to the remaining two control subunits. In certain applications for controlling rod position indication, and in many other applications, it is desirable to take no time at all to disconnect all control subunits from the device, as would be the case under multiple fault conditions. is important. Therefore, priority is given to each control subunit to control the order of detachment. The back wiring of such ordered priorities as well as the individual components making up the majority circuit and control subunit have been described previously in this specification. In the illustrated system, the control subunit is given first priority so that it continues to control the system if either of the other two control subunits is disconnected or excluded. If a control subunit is excluded, the control subunit with second priority will refuse to be detached if the control subunit is already detached. Finally, if both the control subunit and are excluded, the control subunit will refuse to be disconnected under any conditions. In the circuit described above,
All local and remote alarms continue to operate even if the control subunit is disconnected and thus prevented from recognizing the fault and indicating its location.

従つて、こゝには、大抵の故障の自動検出を利
用する別々の区分によつて処理される冗長信号を
用いる全体的に冗長なデイジタル棒位置指示装置
を明らかにした。2グループの信号は、最も必要
な全分解能の冗長読取りを得るために、中央制御
ユニツトによつて処理される。この発明は3個の
別々の制御サブユニツトを使用することを説明し
た。各制御サブユニツトからの各デイジタル出力
信号は他の2個の制御サブユニツトからの対応す
る出力と比較され、そしてもし局部信号が他の両
対応信号との差を呈すればその制御サブユニツト
のための多数決状態が確立され、もつてその出力
が切離される(第1レベルの多数決)。第2レベ
ルの多数決は、論理に対する共通点へ印加された
対応出力(3個の制御サブユニツトからの)の重
み付けられた和電圧を各入力の閾値電圧と比較す
ることにより、読み取り受信ユニツトの各入力側
で起る。装置の三つの異なつた区分に多数決閾値
論理を分布させることにより、装置の保守の度合
を下げることなく、もつと信頼できる動作が得ら
れる。この発明よつて目論まれた多数決概念が、
同様な入力を利用する広範囲の冗長装置へ適用さ
れ得ることに意義がある。このような装置の冗長
度を拡張しかつ局部故障検出法を提供することで
得られた利点は、信頼性を高めかつ伝送情報の確
実さをもつと信頼のあるものにする。
Accordingly, herein is disclosed a totally redundant digital rod position indicating system using redundant signals processed by separate sections utilizing automatic detection of most failures. The two groups of signals are processed by a central control unit to obtain redundant readings of the full resolution most needed. The invention has been described as using three separate control subunits. Each digital output signal from each control subunit is compared with the corresponding outputs from the other two control subunits, and if the local signal exhibits a difference from both other corresponding signals, a majority vote for that control subunit is determined. A state is established and its output is disconnected (first level majority vote). A second level of majority voting determines whether each input of the read/receive unit is connected by comparing the weighted sum voltage of the corresponding outputs (from the three control subunits) applied to the common point to the threshold voltage of each input. It happens on the side. By distributing the majority threshold logic to three different sections of the device, more reliable operation is obtained without reducing the maintenance of the device. The majority decision concept aimed at with this invention is
It is significant that it can be applied to a wide range of redundant devices that utilize similar inputs. The benefits of extending the redundancy of such devices and providing local fault detection methods increase reliability and make the transmitted information reliable.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は原子炉の制御棒並びにこれと組合せた
駆動棒および棒進行ハウジングをこの発明で使用
する基本的なセンサと共に示す略図、第2図はこ
の発明の一実施例のブロツク図、第3A図は第1
図のセンサと第2図のエンコーダを示す略図、第
3B図と第3C図はそれぞれの機器間の電気的相
互作用を示すグラフと表、第4A図および第4B
図は第2図中のエンコーダの回路図、第4C図は
エンコーダで発生されたコードを示す表、第5A
図および第5B図は第2図中の格納入出力インタ
ーフエイスの回路図、第6A図および第6B図は
第2図中の制御入出力インターフエイスの回路
図、第7A図および第7B図は第2図の中央制御
ユニツトのデータ処理部の回路図、第8A図およ
び第8B図は中央制御ユニツトのシーケンス部の
回路図、第9図は中央制御ユニツトの故障検出部
の回路図、第10図は中央制御ユニツトの動作時
間を示す時限図、第11A図および第11B図は
第2図の表示装置の回路図、第12図は表示装置
の斜視図、第13図は第2図の電算機入出力イン
ターフエイスのブロツク図、第14図は第13図
の電算機入出力インターフエイスの動作時間を示
す時限図、第15A図ないし第15D図は第13
図の電算機入出力インターフエイスの一部分の回
路図、第16A図および第16B図は第13図の
電算機入出力インターフエイスの他の部分の回路
図、第17図ないし第20図は第2図の制御室内
の各機器間の相互接続を示す回路図、第21図は
第2図の実施例の一部のブロツク図、第22図は
第21図の実施例を変形したブロツク図、第23
図は第21図の実施例を更に変形したブロツク
図、第24図は第23図を変形したブロツク図、
第25図は第21図ないし第24図を更に変形し
た回路図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a nuclear reactor control rod and its associated drive rod and rod advancement housing together with basic sensors used in the present invention; FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention; FIG. The figure is the first
Figures 3B and 3C are graphs and tables showing the electrical interaction between the respective devices; Figures 4A and 4B
The figure is a circuit diagram of the encoder in Figure 2, Figure 4C is a table showing the codes generated by the encoder, and Figure 5A is a circuit diagram of the encoder in Figure 2.
Figures 6A and 5B are circuit diagrams of the storage input/output interface in Figure 2, Figures 6A and 6B are circuit diagrams of the control input/output interface in Figure 2, and Figures 7A and 7B are circuit diagrams of the control input/output interface in Figure 2. FIG. 2 is a circuit diagram of the data processing section of the central control unit, FIGS. 8A and 8B are circuit diagrams of the sequence section of the central control unit, FIG. 9 is a circuit diagram of the failure detection section of the central control unit, and FIG. 11A and 11B are circuit diagrams of the display device shown in FIG. 2, FIG. 12 is a perspective view of the display device, and FIG. 13 is a time diagram showing the operating time of the central control unit. A block diagram of the computer input/output interface, FIG. 14 is a time diagram showing the operation time of the computer input/output interface of FIG. 13, and FIGS.
16A and 16B are circuit diagrams of other parts of the computer input/output interface shown in FIG. 21 is a block diagram of a part of the embodiment of FIG. 2, and FIG. 22 is a block diagram of a modified version of the embodiment of FIG. 21. 23
The figure is a block diagram that is a further modification of the embodiment shown in FIG. 21, and FIG. 24 is a block diagram that is a modification of the embodiment shown in FIG. 23.
FIG. 25 is a circuit diagram that is a further modification of FIGS. 21 to 24.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 長手方向軸沿いに1つの自由度を有する細長
い可動部材の位置をデイジタル表示するために、
二つの別々のグループに分れて上記長手方向軸の
近くでタンデムに配置され電気出力信号を発生す
るための複数個の間挿センサと、上記電気出力信
号を比較しかつ選択的に利用してセンサに対する
可動部材の位置を指示するための手段とを備え、
この手段が、上記電気出力信号で作動してセンサ
位置を表わすデイジタル・コード化出力を供給す
るためのエンコーダと、上記デイジタル・コード
化出力で作動し対応する命令アドレス信号に基づ
いて上記デイジタル・コード化出力を伝送するた
めのインターフエイスと、上記対応する命令アド
レス信号を発生し、シーケンス化しかつインター
フエイスへ伝送して上記デイジタル・コード化出
力の伝送および適応受信を行なうと共に、上記デ
イジタル・コード化出力で作動してセンサ位置を
表わし復号した表示信号出力を供給するための制
御ユニツトと、上記表示信号出力に応答してセン
サ位置の視覚表示を提供するための表示装置とを
含む位置指示装置。
1 for digitally indicating the position of an elongated movable member having one degree of freedom along its longitudinal axis.
a plurality of interpolated sensors arranged in tandem near said longitudinal axis in two separate groups for generating electrical output signals, and for comparing and selectively utilizing said electrical output signals; means for indicating the position of the movable member relative to the sensor;
The means includes: an encoder operative with said electrical output signal to provide a digitally encoded output representative of sensor position; an interface for transmitting the digitally encoded output and generating, sequencing and transmitting said corresponding command address signals to the interface for transmitting and adaptively receiving said digitally encoded output; A position indicating device including a control unit operative at the output to provide a decoded display signal output representative of the sensor position, and a display device responsive to the display signal output to provide a visual indication of the sensor position.
JP744665A 1973-01-03 1973-12-28 Expired JPS6233638B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US320775A US3895223A (en) 1973-01-03 1973-01-03 Circuit arrangement for enhancing the reliability of common bus outputs of plural redundant systems
US00320792A US3858191A (en) 1973-01-03 1973-01-03 Digital multiplexed position indication and transmission system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS4997196A JPS4997196A (en) 1974-09-13
JPS6233638B2 true JPS6233638B2 (en) 1987-07-22

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ID=26982646

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JPS4997196A (en) 1974-09-13
FR2212532A1 (en) 1974-07-26
DE2364590A1 (en) 1974-07-04
GB1456029A (en) 1976-11-17
ES421799A1 (en) 1976-08-01
FR2212532B1 (en) 1978-06-23
CH573160A5 (en) 1976-02-27

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