JPS63204171A - インタ−ロツク回路診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はプロセスプラン１〜で使用されるインターロッ
ク回路動作を診断するインターロック回路診断装置に関
する。

（従来の技術） 多くのプロセスプラントではプラントの運転の自動化、
異常事態でのプラントの安全確保等を目的としてインタ
ーロック回路か設けられている。

かかるインターロック回路の例として沸騰水型原子力発
電所の炉水浄化系（以下ＣＵＷ系〉の隔離を対象とする
論理回路を第２図に示す。このインターロック回路では
、通常は右辺のＣＵＷ系１〜リップ論理が成立、即ち［
励磁］がＯＮ、［無励磁］がＯＦＦという状態になって
いるか、これは左辺のプロセス信号によって決定される
条件すなわち［チャンネル１　炉水位高］、［チャンネ
ル２炉水位高１．［ＣＵＷ流最止常Ｅ、［ＣＵＷ機器エ
リア温度正常］等の入力信号のＯＮ、ＯＦＦによって決
まる論理の結果であって、０［「であれば［励磁］、Ｏ
Ｎであれば［無励磁］となる。そして、この結果ＣＵＷ
系トリップ論理が無励磁になると、ＣＵ　Ｗ系（ユ隔離
される。このようにインターロック回路はＡＮＤ、ＯＲ
，ＮＯＴという論理演算を基本として、これに時間遅延
回路を加えたものを構成要素としている。

ところで、しチャンネル１　炉水位高］、［Ｃｕｗｉｔ
正常］等の入力信号はプラントからのプロセス値である
か、或いは第２図と同様のインターロックによって判定
される結果である。後者の場合、そのインターロックの
入力信号も同様に２種類考えられるが、最終的にはプラ
ントからのプロセス値となる。すなわち、インターロッ
ク回路はネッ１〜ワーク構成になっており、この様子を
第３図に示す。第３図において、１〜５はプラントから
の入力信号、６〜１３はインターロック回路のブロック
、１４．１５は出力信号を示す。矢印は信号の流れを示
す。ここで、インターロック回路の１０ツクとは一つ以
上のインターロック回路の構成要素からなり、入力信号
と出力信号が測定可能なインターロック回路部分とする
。また、インターロック回路のブロック、プロセス信号
の入力点、インターロック回路の最終的出力点等の信号
の取り出せる部分をノードと呼ぶことにする。勿論プラ
ントの正常な運転の為にはこのようなインターロック回
路は正しく作動する必要かある。

また、万一インターロック回路から送られてくる信号に
異常かある場合、速かに異常箇所を発見てきることが必
要でおる。異常原因としてはインターロック回路の回路
要素自体、すなわちインターロック回路のブロックの故
障またはインターロック回路に信号を送っているセンサ
ー、信号伝送系の故障が考えられる。

ところで、沸騰水型原子力発電所のような複雑なプロセ
スプラントの場合使用されているインターロック回路や
センサーの数は膨大でおり、運転員にとってそれらの詳
細を記憶することは困難であるばかりでなく、ドキュメ
ントの吊も多く、それらを検索するのは容易ではない。

このような問題に対して従来からコンピュータによるイ
ンターロック回路の自動診断システムが考えられてきた
。この診断システムはそれぞれのインターロック回路に
対してその診断方法を記憶し、インターロック回路の入
力と出力をオンラインて監視するものである。

このような診断装置の例を第４図に示す。同図に１Ｊ−
３いて、２１はプラン１へのプロセス値とインターロッ
ク回路の各ブロックの出力信号の値を入力する入力装置
、２２はインターロック回路の論理的構成を記憶する第
１の記憶装置、２３は入力装置２１からの信号と記憶装
置２２からのインターロック回路の論理的構成に基づき
、インターロック回路の働きをシミュレー１〜するシミ
ュレーション装置でおる。２４はシミュレーション装置
２３から送られる信号と、実際のインターロック回路か
らの出力信号を比較し、両者に不一致がおった場合、後
に説明するインターロック回路の診断方法を記憶してい
る第２の記憶装置２５からの診断方法に基づきインター
ロック回路の診断を行う判定装置である。

例えば第３図のインターロック回路についてこの診断シ
ステムを適用した場合を検討すると、１〜５のプロセス
信号を入力装置２１が入力し、シミュレーション装置２
３が６〜１３のインターロック回路のブロックの出力及
び１４．１５の最終的な出力信号をシミュレートし、判
定装置２４は入力装置２１が入力した実際の値とシミュ
レーション結果を比較し、不一致を捜す。不一致が発見
されたとき異常箇所を判定するための診断方法は「イン
ターロック回路のブロック７の出力信号に異常があり、
プロセス値２，３．４にはない場合インターロック回路
のブロック７に異常かある。」といった情報を使うもの
であり、本質的に論理演算である。すなわち、診断もイ
ンターロック回路と同じ形式である。以下これをここで
は診断ロジックと呼ぶ。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のような従来技術においては、診断されるインター
ロック回路のノードそれぞれに固有の診断ロジックを用
意する必要かある。従って、対象とするインターロック
回路が多い場合、その全てに診断用ロジックを作成する
には多くの作業量が必要となる。また、インターロック
回路の要素全ての信号かオンラインで測定可能とは限ら
ないか、オンラインで測定不可能でも人間の診断者が測
定できる部分かある場合がある。従来の診断装置では測
定された信号は信号に対して一方通行の処理しかできな
いため、診断者と対話を行いながら異常箇所を狭めてい
くという方法か取れないという問題があった。

更にインターロック回路自体の動きは正常でも、その作
用の原因を知りたいときかある。例えば、第２図におい
てｒｃｕｗ系トリップ論理」か正常に励磁された時、励
磁の原因となった信号を知りたい場合などである。この
ような要求に対しては、従来の診断装置は役に立たない
。

本発明は前記した従来技術の問題点を解消するためにな
されたもので、その目的はインターロック回路一般に対
して共通の診断方法、ずなわち［あるインターロック回
路のノードに対し、入力信号が正常で出力信号に異常か
あればそのノードは異常である。」という性質を用い、
個々のインターロック回路の論理構成と信号の性質を記
憶させるだけで診断の可能なインターロック回路診断装
置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は診断ずべきインタ
ーロック回路について入力点の状態を外部から入力する
オフライン入力装置と、インターロック回路の論理的構
成を記憶する第１の記憶装置と、前記インターロック回
路にお（プる観測可能な測定点を記憶する第２の記憶装
置と、インターロック回路からの信号を入力する入力装
置と、診断の途中経過と結果を出力する出力装置と、前
記入力装置から入力される信号の内前記インターロック
回路の入力信号に対して前記第１の記憶装置に記憶され
たインターロック回路の論理的構成に基づきインターロ
ック回路の働きを模擬するシミー　〇　− ニレ−ジョン装置と、前記入力装置から入力されるイン
ターロック回路の測定可能信号点における信号の値と前
記シミュレーション装置の出力信号とを比較しインター
ロック回路の異常を検出する判定装置と、後記の診断制
御装置の再帰的な手続きに際し情報を保持するための第
１の一時記憶装置と、この第１の一時記憶装置に記憶さ
れない診断制御装置の情報を記憶する第２の一時記憶装
置と前記判定装置から与えられたインターロック回路の
異常な信号点を初めの診断目標としてこの診断目標にお
（プる信号の値が前記入力装置から入力できるかあるい
は診断者か測定できるかどうかを前記第２の記・隠装置
に記憶された情報を基に判定し、前記入力装置から入力
できる場合は前記入力装置から信号を入力し、また外部
から測定できる場合は測定点を前記出力装置を用いて提
供し、その結果に従って測定した結果を前記オフライン
入力装置を通じて入力し、この入力された信号に異常か
ある場合は診断目標に対し上流にある測定点を前記第１
の記憶装置から探索し、もし上流に測定点がない場合は
、現在の診断目標を異常と判定し、そうでないときはそ
れらの上流の測定点それぞれを診断目標に同様の手続き
を繰返し行い、それら全てが正常でおれば現在の診断目
標か異常と判定する診断制御装置とから構成されたイン
ターロック回路診断装置を特徴とするものである。

（作　用） 本発明のインターロック回路診断装置は上記したように
構成されているので、インターロック回路の診断をその
インターロック回路の論理的構成と信号の性質を記憶さ
せるたりて行うことかでき、また、診断者と対話的に作
業を進めることができるので、診断の対象となる出力信
号の全てをオンラインで入力できない場合でも診断が可
能となり、さらに診断者は診断の過程で必要となるドキ
ュメント類を自分で検索する必要がなく、診断を効率的
に進めることができる。

（実施例） 本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例のブロック構成図で−１１＝ ある。同図において、２１〜２４は第４図と同一部分を
示す。すなわち、２１は入力装置、２２はインターロッ
ク回路の論理的構成を記憶する第１の記憶装置、２３は
インターロック回路の動きをシミュレー１〜するシミュ
レーション装置、２４は判定装置である。２７は診断制
御装置、２８はインターロック回路の各ノートについて
その性質、すなわちその信号点がオンラインで測定可能
かオフラインで測定可能かという情報と、その信号点に
おける一時的な信号の値および診断上の一時的な情報を
記憶する第２の記憶装置、２９は診断制御装置の状態を
記憶する第１の一時記憶装置、３０は出力装置、３１は
オフライン入力装置、３２は診断制御装置２７で使うパ
ラメータの内、一時記憶装置２９に記憶されるもの以外
を記憶する第２の一時記憶装置である。

なお、本発明ではインターロック回路の構成をノードを
単位として考える。ただし、ぞの信号はオンラインで取
り出せるとは限らないものとする。

また、診断装置の内部ではこのノードを情報の単位とし
て扱い、自然数の番号によって参照する。

次に、第３図のインターロック回路のノートを例として
本発明のインターロック回路診断装置の作用を説明する
。第３図のインタ−１］ツク回路において、ノートはこ
の図に示されたものと同じ番号によって参照されるもの
とする。また、ノート信号１４．１２．１０．７に異常
があり、３，４はオンラインでの測定が不可能とする。

このような場合に対し、本発明のインターロック回路診
断装置は次のように診断を行う。すなわち、初めにシミ
ュレーション装置２３が入力装置２１から送られるプロ
セス信号を用いてインターロック回路をシミュレートし
、判定装置２４がノート１４の出力信号に異常かあるこ
とを発見し、診断目標をノード１４として診断制御装置
２７が動くか、これは以下に説明する様なものである。

第５図および第６図は診断制御装置２７の処理の流れを
示したものである。診断制御装置２７の働きは二つの部
分に分けて行われる。号なわら、第５図のメインループ
から第６図の機能を関数として呼び出す。つまり、呼び
出し側に値が返される。

第６図の関数には便宜上〇ｉａｇｎｏｓｅという名前が
ついてあり、この関数が呼び出されるときは一つのパラ
メータが渡される。このパラメータは第６図の５１でＦ
と示されたものである。この「および５４〜６０に現れ
るＳは全て一時記憶装置２９内の特定の領域を示すシン
ボルで、これらのシンボルによって一時記憶装置２９内
の特定の領域を参照できるものとする１、ただし、この
特定の領域とは一時記憶装置２９内の固定した領域を示
すのではなく、後で詳しく述べるように関数口ａｇｎｏ
ｓｅに新しく入る度に新しい領域が取られ、この部分に
記憶される。

関数Ｄ：ａｇｎｏｓｅは再帰的な呼び出しか可能な関数
である。一方、Ｆ、Ｓ以外のパラメータ、すなわち４１
のＮ１６０のＮ１５４〜６０のＳｌは一時記憶装置３２
の固定的な領域に記憶される。

診断制御装置２７の作業は４１て診断目標とするノート
、この場合はノード１４をパラメータとして関数Ｄｉａ
ｇｎｏｓｅを呼び出ずことから始まる。この時５１でノ
ード１４か「として与えられる。第７図（ａ）は一時記
憶装置２９のＦとＳおよび実行の流れを記憶＝　１４− するＡに関する８４造を示したものである。一時記憶装
置２９では、後に説明づ−るＡ、ＦおよびＳを記憶する
領域がスタック構造になっており、関数ＤｉａｑｎＯ３
ｅが呼び出される時、このスタックに新しい領域が取ら
れ、反対にＤｉａｇｎｏｓｅから仇は出る時領域が一つ
消去される。７１のＡは関数ＤｉａｇｎＯ３ｅを呼び出
した手順、つまり返る先の位置を記゛匝する部分である
。ここでは第５図および第６図におけるフローチャート
のブロックの番号を入れる。また、７２は「の入る部分
である。したがって、この時の一時記憶装置２９の状態
は第７図（ｂ）のようになる。続いて６３てノートＦす
なわちノード１４について記憶装置２８内部に記憶され
た一時的な診断上の情報が参照され、［正常］というマ
ークが付いているかどうかか調べられる。［正常］とい
うマークは５３でイ」けられるものなので当然この段階
では付いていない。したがって、６４から５２に進みノ
ード「すなわちノード１４の出力信号に異常がないかを
調べる。これは記憶装置２８からノード１４に関する情
報を参照し、オンラインで測定可能なことか判るため、
入力装＠２１からその信号を得て、異常と判定し、５４
へ進む。５４において記憶装＠２８からノード１４の上
流のノート即ちノード１４へ信号を送っているノート、
この場合は１２を入力し、Ｓ　［ｉｆｌち一時記憶装置
の７３の部分は不定長の情報を記憶できるものとする。

この時の状態が第７図（Ｃ）で示したものである。次の
５６ではＳが空であるかを調べるが、空でないなら５８
に進み、ＳｌにＳの先頭即ちノード１２が入り、さらに
Ｓはノート１２を取った残りが入る。すなわちＳは空と
なる。６０で、ＳｌをパラメータとしてＤｉａｃ＋ｎ０
３ｅか新たに呼び出される。

６０から旧ａｇｎｏｓｅか呼び出されると、一時記憶装
置２９の内部は第７図（ｄ）のようになる。ここからは
「として参照されるのはノード１２である。また、Ａの
部分には今回旧ａｇｎｏｓｅを呼び出した６０が入る。

前と同様に６３．６４てノード「ずなわちノード１２に
［正常］というマークの有無を調べ、付いていないなら
５２で出力信号を調べ異常がおるので、Ｓのノード１２
の上流のノードであるノード６、１０．１１を入れる。

この時−特記″臣装置２９は第７図（ｅ）のようになる
。次に５６のテストで５８に進み、Ｓｌにノード６か、
Ｓにノード１０と１１が入る。６０でまた、Ｄｉａｇｎ
ｏｓｅが呼び出される。

Ｄｉａｇｎｏｓｅが呼び出された段階で一時記憶装置２
９の内部は第７図（ｆ）のようになる。したがって、今
度の「はノード６で必る。ノード６に［正常］というマ
ークはなく、出力信号にも異常がないから、６３→６４
→５２→５３と進む。５３で記憶装置２８のノート６に
関連した部分に［正常］というマークを付（ブておく。

これは診断の過程で再び）−ドロを調べた時数に異常が
ないことを６３の段階でチェックするためである。次に
５５で関数Ｄｉａｇｎｏｓｅから抜は出る。ここて、扱
は出る先は一時記憶装置２９のへて示された部分、すな
わち今回Ｄｉａｇｎｏｓｅを呼び出した旧ａｇｎｏｓｅ
の６０である。また、この時間数の値としてＯを返され
る。

６０で旧ａｇｎｏｓｅからＯか返されると、それをパラ
メータＮに入れる。この時の一時記憶装置２９は第７図
（ｇ）のようになる。続いて６１に進み、Ｎの値を調べ
る。初めに約束したようにノードの番号は自然数を使う
から、Ｏは異常のあるノートがこの段階でないことを示
すために使われる。要するに、Ｄｉａｑｎｏｓｅから抜
けた時異常があるノートか児つかったかどうかをパラメ
ータとして渡せるようにするわけである。ＮがＯなので
５６に進み、Ｓが空でないから、５８に進む。５８て８
１に１０が、Ｓに１１が入る。６０で旧ａｇｎｏｓｅを
呼び出す。

この段階で一時記憶装置２９の内部は第７図（ＩＡ）の
ようになる。以下説明を簡単にするか、ノート１０につ
いて調べると出力信号が異常なので、その上流のノード
７と５を順に調べる。ノード７を調べるためにＤｉａｇ
ｎｏｓｅを呼び出した時、ノード２゜３．４を調べる。

ノード２については異常がないので次にノード３を調べ
る。

ノード３にツイテ５１から旧ａ（ｌｒｌＯ３Ｑに入り、
６３゜６４て「正常］のマークかイ」いていないので５
２に進む。ここで記憶装置２８からノード３について調
べるが、ノード３の出力信号の値はオンラインで（、主
測定されていないことか判る。この様な場合はｊ４−１
８　＝ 力装置３０にメツレージを出力し診断者にノート３の出
力信号の値を測定するよう依頼する。診断者はノード３
の出力信号を測定したらオフライン入力装置３１からこ
の値を入力し、診断制御装置２７はこの値に基づいてノ
ード３の出力信号が正常かどうかを判定する。ここで、
もし正常なら次に診断はノード４へ続くが、正常でない
場合は次のようになる。

すなわち、５４でＳにノード３の上流のノードを入れる
か、第３図から判るようにノート３には上流のノードは
ないから、Ｓは空となる。したがって、次の５６から５
７に進みノード３には［異常］のマークか付けられ、続
いて５９に進む。５９に進んだ時一時記憶装置２９には
第７図（ｉ）のように記憶されている。したかって、５
９でＤｉａＯｎｏｓｅを抜けると一つ前の旧ａｇｎｏｓ
ｅの６０に戻り、関数の値としてＦすなわち３か返り、
Ｎに代行される。６１に進むとＮ＝Ｏは成立しないから
６２に進み、ざらに一つ前のＤｉａｇｎｏｓｅに３を返
す。この過程は第７図（ｉ）の下の行から△の値に従っ
て一つづつ上に戻るもので、最終的に第５図の４１に値
３と共に戻り、Ｎにこの値が代行され４２でＮ＝Ｏが成
立しないから、４３に進み出力装置３０に［ノード３に
異常がおる］と表示する。

ところで、この場合は上流のノードを持たないノード３
に異常がおった場合であるが、もしノード７に異常があ
る場合は次のようになる。すなわち、ノード３について
診断者から測定した出力信号の値を入力した後正常であ
るから、ノード４を同様に調べる。ここにも異常がない
ためノード７を診断中の、つまりＦの値が７となってい
る段階の６０に戻り、Ｎの値がＯであるから６１から５
６へ進む。この時Ｓが空となっているから５７でノード
Ｆずなわちノード７に［異常］のマークを付け、５９へ
進み、ノード３に異常があった場合と同様に最終的に第
６図の４１へ戻る。以下同様である。

尚、ここではインターロック回路に異常がある場合の診
断を考えていたか、回路そのものの異常ではなく、例え
ばある時点でインターロック回路の出力信号がＯＮとな
った原因を探索するような−２０＝ 作業にも使用することが可能である。例えばインターロ
ックの最終的出力信号がＯＮとなっている原因を探索す
る場合、５２の判定を出力信号がＯＮかＯＦＦと変えれ
ばよい。また、途中のノートでＮＯＴ条件が入る度に、
６０で次に呼び出ずＤｉａｃｌｎＯ３ｅの５２の判定を
ＯＮからＯＦＦ、ＯＦＦ′ｂｓらＯＮというように反転
させる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によればインターロック回
路の診断をそのインターロック回路の論理的構成と信号
の性質を記憶させるだけで行うことができ、個々のイン
ターロック回路の診断方法を予め人間が用意しなければ
ならない従来の診断装置に比べて大幅な］ス１〜ダウン
かできる。さらに、診断者と対話的に作業を進めること
かでき、診断の対象となる出力信号の全てをオンライン
で入力できない場合でも診断が可能となり、また診断者
は従来のように診断の過程で必要となるドキュメント類
を自分で検索する必要かなく、診断を効率的に進めるこ
とかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック構成図、第２図は
本発明が適用されるインターロック回路の一例を示す図
、第３図はインターロック回路における信号の伝播を示
す図、第４図は従来のインターロック回路診断装置のブ
ロック構成図、第５図および第６図は本発明における診
断制御装置の処理の流れを示す図、第７図は本発明にあ
ける一時記憶装置の内部にあけるデータ記憶の模式図で
ある。 ２１・・・入力装置 ２２、２５．２８・・・記憶装置 ２３・・・シミュレーション装置 ２４・・・判定装置 ２６、３０・・・出力装置 ２７・・・診断制御装置 ２９、３２・・・一時記憶装置 ３１・・・オフライン入力装置 （８７３３）代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほか　
１名） 第４図 第５図 第６図 （ｉ） 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 診断すべきインターロック回路について入力点の状態を
   外部から入力するオフライン入力装置と、インターロッ
   ク回路の論理的構成を記憶する第１の記憶装置と、前記
   インターロック回路における観測可能な測定点を記憶す
   る第２の記憶装置と、インターロック回路からの信号を
   入力する入力装置と、診断の途中経過と結果を出力する
   出力装置と、前記入力装置から入力される信号の内前記
   インターロック回路の入力信号に対して前記第１の記憶
   装置に記憶されたインターロック回路の論理的構成に基
   づきインターロック回路の働きを模擬するシミュレーシ
   ョン装置と、前記入力装置から入力されるインターロッ
   ク回路の測定可能信号点における信号の値と前記シミュ
   レーション装置の出力信号とを比較しインターロック回
   路の異常を検出する判定装置と、後記の診断制御装置の
   再帰的な手続きに際し情報を保持するための第１の一時
   記憶装置と、この第１の一時記憶装置に記憶されない診
   断制御装置の情報を記憶する第２の一時記憶装置と、前
   記判定装置から与えられたインターロック回路の異常な
   信号点を初めの診断目標として、この診断目標における
   信号の値が前記入力装置から入力できるかあるいは外部
   から測定できるかどうかを前記第２の記憶装置に記憶さ
   れた情報を基に判定し、前記入力装置から入力できる場
   合は前記入力装置から信号を入力し、そうでなく外部か
   ら測定できる場合は測定点を前記出力装置を用いて提供
   するとともにその結果に従って測定結果を前記オフライ
   ン入力装置を通して入力し、この入力された信号に異常
   がある場合は診断目標に対し上流にある測定点を前記第
   １の記憶装置から探索し、もし上流に測定点がない場合
   は現在の診断目標を異常と判定し、そうでないときはそ
   れらの上流の測定点それぞれを診断目標に同様の手続き
   を繰り返し行い、それら全てが正常であれば現在の診断
   目標が異常と判定する診断制御装置とから構成されたこ
   とを特徴とするインターロック回路診断装置。