JP2004271401A

JP2004271401A - Device for monitoring control rod drive

Info

Publication number: JP2004271401A
Application number: JP2003064071A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Ueji; 達哉上路; Takeji Haniyuda; 武二羽生田; Tamotsu Takeda; 保武田; Takuji Tawara; 卓兒田原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2004-09-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for monitoring control rod drive which seeks economy and is improved in reliability. <P>SOLUTION: A control rod position signal (a) and an emergency insertion command (d) are input in the input part 218 of a control rod position indicator 200 so that the function for collecting drive time data is carried out with the control rod position indicator 200, and the function of editing and indicating the collected drive time data of a control rod 2 is operated with a control rod drive time measuring device 100, by sharing the functions in the constitution. As a result of this, the opening control work time for a direction control electromagnetic valve and confirmation work time for an emergency insertion drive function conducted during regular plant inspection can be shortened. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電プラントにおける制御棒駆動機構の健全性確認作業を行う制御棒駆動監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子炉の反応度を制御する制御棒は、原子炉内に約２００本配置され、水圧駆動機構により鉛直方向に挿入（上方駆動）又は引抜き（下方駆動）駆動されて位置調節される。各制御棒の位置調整は、１本の制御棒に対して４弁づつ設けられた方向制御電磁弁を開閉し駆動水の水量を調節することにより行われる。方向制御電磁弁は各制御棒に対して４弁設置されており、１プラント当たり約８００個の方向制御電磁弁がある。
【０００３】
制御棒駆動時間測定装置は、プラント定検時において、この多数の方向制御電磁弁を通過する水量を調節するための水量調節手動弁１２の開度調整作業をサポートする機能を有する。制御棒の駆動ストローク範囲は鉛直方向に最挿入位置から最引抜位置まで約４ｍであり、制御棒連続駆動時の駆動時間は、最挿入位置から最引抜位置まで約５０秒となる様に方向制御電磁弁を通過する水量を水量調節手動弁１２で調整する。制御棒駆動時間測定装置は、水量調節作業時の制御棒駆動時間を現場でモニタ表示することにより作業の効率良く行えるようにサポートする。
【０００４】
すなわち、制御棒のフルストローク間に１５ｃｍ間隔で設置された制御棒の位置検出ＳＷのＯＮ／ＯＦＦ時間間隔（約２秒）を計測して、制御棒のフルストローク換算の駆動時間を算出して表示する。作業員は、この表示を確認することにより、フルストローク駆動した時の駆動時間を測定しなくても、１０秒程度駆動すれば方向制御電磁弁の水量調節手動弁１２の開度が適切か判定できるので、方向制御電磁弁への水量調節手動弁１２の調整時間が大幅に短縮される。同時に、調整結果データを整理し所定のフォーマットに出力する。水量調節手動弁１２は各制御棒に２弁あるので、１弁当たり３０秒の短縮ができると、４００弁では、２００分（約３．３時間）の時間短縮が可能となる。
【０００５】
また、制御棒駆動時間測定装置にはもう一つ機能として、緊急挿入時の制御棒駆動時間測定機能がある。プラントに万一緊急停止する事態が生じた場合、全制御棒を即座に全挿入位置（上方上限位置）まで駆動する操作がある。水圧駆動機構での位置制御では、全引抜き位置から全挿入位置までのフルストローク駆動に約５０秒間要するが、緊急挿入時には、別のスクラム用高圧水配管により、制御棒を全引抜き位置から全挿入位置まで約２秒で駆動する。この高圧水配管からの制御棒の緊急挿入駆動が所定時間以内（約２秒）に行われることを、プラント起動前に実際に緊急挿入駆動を行い、時間を測定する作業がある。制御棒駆動時間測定装置は、この緊急挿入時の制御棒駆動時間の測定結果を表示及び帳票出力する。
【０００６】
従来は、制御棒の位置検出ＳＷのＯＮ／ＯＦＦ波形を電磁オシロスコープで記録し、電磁オシロスコープの記録紙上の長さを人間系で測定して時間換算してストローク時間の健全性を確認していたため、各制御棒の緊急挿入時間が妥当か否かを判定するまで数分以上要していたが、制御棒駆動時間測定装置により緊急挿入後１５秒程度で結果表示されるため、約２分の時間短縮となるので、２００本の制御棒に対して４００分（約６．６時間）の作業時間短縮が可能である。
【０００７】
図１４は、従来の制御棒駆動時間測定装置を制御棒駆動機構に適用した場合の構成図である。１は原子炉、２は制御棒、３は水圧駆動配管、４は方向制御電磁弁を示す。方向制御電磁弁４は１本の制御棒に対して４弁あるが簡略化して２弁のみ記載しており、詳細は図１５に示している。５は緊急挿入用配管、６は制御棒駆動機構、７は制御棒位置検出器、８はマトリクス配線、９は安全系装置、１０Ａ、１０Ｂはスクラム弁、１２は水量調節手動弁、１００は制御棒駆動時間測定装置、１０１は制御棒駆動時間測定演算処理装置、１０２は制御棒時間測定用ＤＩ基板、２１９は出力装置、１０３はモニタ表示装置、１０４はプリンタを示す。２００は制御棒位置表示装置、２０１Ａ、２０１Ｂは位置表示演算処理装置、２１８は入力部、２０２はＰＩＰ信号入力基板、２０３Ａ、２０３ＢはＰＩ／Ｏバッファ基板、１０５は伝送ケーブル、１０６は中継器、１０７はＲＧＢケーブル、１０８は現場モニタ用子機、ａはＰＩＰ信号（制御棒位置信号）、ｂは制御棒位置表示用信号、ｃは駆動信号測定用信号、ｄは緊急挿入指令である。
【０００８】
制御棒駆動時間測定装置１００は、安全系装置９からの緊急挿入指令ｄが駆動時間測定用ＤＩ基板１０２に入力されたとき、制御棒位置表示装置２００からの駆動時間測定用信号ｃに基づき、制御棒駆動時間測定演算処理装置１０１で制御棒駆動時間データを編集して、出力装置２１９であるモニタ表示装置１０３やプリンタ１０４に出力するものである。制御棒駆動時間測定装置１００は１個の制御棒駆動時間測定演算処理装置１０１のみの１重構成である。
【０００９】
制御棒位置表示装置２００は、プラント運転中の原子炉内の制御棒位置を常時監視するものであり、制御棒位置信号ａを入力部２１８のＰＩＰ信号入力基板２０２及びＰＩ／Ｏバッファ基板２０３を介して入力し、制御棒位置表示用信号ｂとして位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂに入力し、図示省略の表示装置にプラント運転中の原子炉内の制御棒位置を常時表示する。制御棒位置表示装置２００は、稼働率を向上させるために２個の位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂの２重化コントローラ構成である。
【００１０】
制御棒駆動時間測定装置１００には、プラント定検時に作業員が現場で行う方向制御電磁弁４を通過する水量を調節するための水量調節手動弁１２の開度調整作業をサポートするために、中央操作室の制御棒駆動時間測定演算処理装置１０１から現場の水圧駆動配管３のある場所まで布設された伝送ケーブル１０５と、現場に設置された中継器１０６、さらにはＲＧＢケーブル１０７を有し、中央操作室の制御棒駆動時間測定演算処理装置１０１の演算結果を現場モニタ用子機１０８で確認できる構成としている。水圧駆動配管３がある現場は、通常の制御盤が設置される室内より放射線量が高いため、伝送ケーブル１０５や中継器１０６などは、通常の電子機器よりも耐放射性の優れた機器を使用している。
【００１１】
図１５は、制御棒１本当たりの制御棒駆動機構６の周辺の詳細を示す説明図である。制御棒２は、制御棒駆動機構６とカップリングされて鉛直方向に位置制御されるが、制御棒駆動機構６はシリンダとピストンとを備えており、例えば、制御棒２を挿入方向（上方）へ駆動する場合には、方向制御電磁弁４Ａを開してシリンダの下部から駆動水を供給すると同時に、方向制御電磁弁４Ｂを開してシリンダの上部から駆動水を排水することによりピストンを上方へ押し上げる。逆に、制御棒を引抜き方向（下方）に駆動する場合には、方向制御電磁弁４Ｃを開してシリンダの上部から駆動水を供給すると同時に、方向制御電磁弁４Ｄを開してシリンダの下部から駆動水を排水することによりピストンを下方に駆動する。シリンダへ駆動水を供給する際に同時に排出側の弁を開するのは、水は圧縮できないためである。
【００１２】
制御棒駆動機構６には永久磁石１１が取り付けられており、ピストンの上下駆動により位置が変化する。制御棒２の位置は、制御棒駆動機構６と並行に設置された制御棒位置検出器７により検出される。制御棒位置検出器７内には、一定間隔に垂直方向上部からＳ００、Ｓ０１、Ｓ０２、…、Ｓ４９、Ｓ５０までの約５０個の可動鉄片型の位置検出ＳＷが内蔵されており、永久磁石１１が最も接近した位置検出ＳＷのみが閉するので、どの位置検出ＳＷが閉したかを検出し制御棒２の位置を検出する。
【００１３】
位置検出ＳＷの開／閉信号であるＰＩＰ信号ａは、制御棒位置表示装置２００の入力部２１８のＰＩＰ信号入力基板２０２に入力される。通常、１つの位置検出ＳＷの開／閉状態を検出するためには、２芯のケーブルが必要であるので、約５０個の位置検出ＳＷの開／閉状態を入力する場合は１００芯のケーブルが必要となる。片側をコモンとしても最低５１芯のケーブルが必要となるが、ケーブル物量をさらに削減するため、制御棒位置検出器（ＰＩＰ検出器）７内で、図１２に示すようなマトリクス配線８を行って、１１芯のケーブルで約５０個の位置検出ＳＷの開／閉状態を入力する構成としている。
図１６はマトリクス配線８の説明図である。図１６ではＯＤＤが閉となった例を太線で示しており、ＯＤＤは、Ｓ０１、Ｓ０３、…Ｓ４７までの２４個の奇数位置の位置検出ＳＷをＯＲ論理配線した別称である。１１芯のマトリクス配線８は、縦軸Ｖ１〜Ｖ６、水平軸Ｈ１〜Ｈ５という記号を割り当てており、ＯＤＤが閉となった状態では、Ｖ３とＨ５間が電気的に閉路となる。
【００１４】
図１７はＰＩＰ信号入力基板２０２の説明図である。Ｖ軸、Ｈ軸１１芯のケーブル入力に対応した１１ビットのＰＩＰ信号ａを制御棒位置表示用データＤｐｏｓ（ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４、ｖ５、ｖ６、ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４、ｈ５）として認識する。Ｖ軸とＨ軸間で電気的に閉路となった箇所の入力がＯＮとなるような回路構成により、位置検出ＳＷの閉は１ビット、位置検出ＳＷの開は０ビットとして認識されて、ＯＤＤがＯＮすなわち（ｖ３、ｈ５）がＯＮの時は、制御棒位置表示用データＤｐｏｓ（０、０、１、０、０、０、０、０、０、０、１）が制御棒位置表示用信号ｂとして、制御棒位置表示用ＰＩ／Ｏバッファ基板２０３を介して制御棒位置表示演算処理装置２０１へ送信される。またＯＤＤは、ＰＩＰ信号入力基板２０２から制御棒駆動時間測定用ＤＩ基板１０２へ駆動時間測定用信号ｃとして出力される。
【００１５】
このような従来の制御棒駆動時間測定装置１００について、プラント定検中に行う制御棒毎に緊急挿入した場合の駆動時間測定時の動作を説明する。まず、方向制御電磁弁駆動装置からの指令により、方向制御電磁弁４Ｃ、４Ｄを開して、制御棒２を垂直方向下方へ引抜き操作し全引抜き位置（Ｓ４８：ＯＮ）とした後、安全系装置９からの緊急挿入指令ｄにより、当該制御棒２を緊急挿入する。緊急挿入指令ｄにより、スクラム弁１０Ａ、１０Ｂが開し、スクラム用配管５からの高圧駆動水の供給により、制御棒２が垂直方向下端の全引抜き位置（Ｓ４８）から垂直方向上端の全挿入位置（Ｓ００）まで緊急挿入駆動が開始される。
【００１６】
図１８は緊急挿入駆動時のＰＩＰ信号入力基板２０２の動作説明図である。緊急挿入指令ｄにより緊急挿入駆動されると、制御棒駆動機構６に設置された永久磁石１１の移動により、制御棒位置検出器７内に等間隔に配置された位置検出ＳＷが、Ｓ４７、Ｓ４６、…Ｓ００の順番に順次ＯＮ／ＯＦＦする。Ｓ４７のＯＮ／ＯＦＦ信号は、１回目のＯＮ信号ｇ１ＯＮ、１回目のＯＦＦ信号ｇ１ｏｆｆとして記載しており、Ｓ０１のＯＦＦをｇ２４ｏｆｆと記載している。制御棒位置表示装置２００は、位置検出ＳＷの内、ＯＤＤ信号のＯＮ／ＯＦＦ信号を制御棒駆動時間測定用信号ｃとして、ＰＩＰ信号入力基板２０２から分岐して、制御棒駆動時間測定装置１００の制御棒駆動時間測定用ＤＩ基板１０２へ出力する。
【００１７】
また、制御棒位置表示用データＤｐｏｓは、位置表示演算処理装置２０１からの読み出し指令ｈがＰＩ／Ｏバッファ基板２０３を介して読み出し回路２１３に読み込まれたときに、ＰＩ／Ｏバッファ基板２０３を介して出力される。
【００１８】
ここで、緊急挿入時の各位置検出ＳＷのＯＮ時間は１０ｍｓ程度であり、位置検出ＳＷのＯＮ／ＯＦＦを検出する制御装置の時間分解能はその１／１０の１ｍｓが要求されることから、制御棒駆動時間測定演算処理装置１０１には１ｍｓでスキャン可能な高速演算用シーケンスコントローラが使用され、データ入力、演算、データ編集及び表示処理を行っている。
【００１９】
図１９は、制御棒を緊急挿入駆動した際の制御棒駆動時間測定装置１００内のデータ処理の説明図である。各制御棒２の駆動時間測定用信号ｃは、制御棒駆動時間測定用ＤＩ基板１０２の１点の入力として割り当てられ、約２００本の制御棒に対して約２００点のＤＩが対応する。図１９では、１枚のＤＩ基板９９が１６点入力ＤＩ基板であり１３枚のＤＩ基板９９を使用した場合を示している。制御棒番号１がＤＩ１−１、制御棒番号２がＤＩ１−２、…という対応を示し、１３枚目のＤＩ基板であるＤＩ１３の５番目まで入力される。
【００２０】
制御棒２の緊急挿入時のフルストローク時間は前述の通り約２秒間であるため、緊急挿入指令ｄを入力した時、入力指令手段１１３からは１スキャン１ｍｓ時、ｑ＝測定時間２秒／スキャン時間１ｍｓ＝２０００回の入力指令が発生する。同時に緊急挿入指令ｄは時計手段１１２に入力され、時計手段１１２からは１ｍｓ刻みの緊急挿入開始からの経過時間ｔｉが突変検出手段１１１へ出力される。なお、時計手段１１２には通常駆動指令ｆも入力される。突変検出手段１１１では、スキャンデータバッファ１１０を介してスキャン毎に約２００点の各ＤＩのＯＮ／ＯＦＦ信号（スキャン毎の駆動時間データＤｒ）を入力し、ＯＦＦからＯＮへの変化又はＯＮからＯＦＦへの変化があった時の緊急挿入開始からの経過時間ｔｉを各制御棒２に対応する記憶領域１１４ｎへ順番に格納する。すなわち、ＤＩ１−１のＯＮ／ＯＦＦ変化発生時間ｔｉが記憶領域１１４ｎ（ｎ＝１）に、ＤＩ１−２のＯＮ／ＯＦＦ変化発生時間ｔｉが記憶領域１１４ｎ（ｎ＝２）に格納される。
【００２１】
制御棒２が全引抜き位置Ｓ４８から挿入駆動される時、最初にＯＮする奇数位置であるＳ４７がＯＦＦからＯＮとなる時間ｔｉ＝ｇ１ＯＮ、ＯＮからＯＦＦとなる時間ｔｉ＝ｇ１ｏｆｆは、制御棒２毎に設けられた各記憶領域１１４ｎ（ｎ＝１〜２００）には、図１９に示すように、ｇ１ＯＮからｇ２４ｏｆｆまで最大４８個の駆動時間データが格納される。
【００２２】
緊急挿入駆動試験は制御棒１本づつ実施されるが、制御棒駆動時間測定装置１００では、どの制御棒２を全引抜き位置まで引抜き操作して緊急挿入駆動したかは認識できないので、記憶領域１１４に格納したデータ１〜ｎまでの全駆動時間データを、順次、データ編集手段１１５に入力してデータが格納されている制御棒のストローク時間のみを算出する。例えば、Ｓ４７のＯＮからＳ０１のＯＦＦまでのストローク時間は、（ｇ２４ｏｆｆ−ｇ１ＯＮ）ｍｓｅｃとして算出可能である。算出結果は、モニタ用データファイル１１６、モニタ用インターフェース１１８を介して、モニタ表示装置１０３に人間にわかり易い数字や色などで表示する。また、データ編集手段１１５のストローク時間算出結果は、プリンタ出力用データファイル１１７、プリンタインターフェース１１９を介して、プリンタ１０４に所定フォーマットの帳票に出力される。データ編集手段１１５において、全制御棒の駆動時間データを順次読み出し、駆動時間が格納されている制御棒番号１〜２００のどれかを制御棒番号を駆動時間データと共に表示する。また、マンマシンインターフェース１２０は作業員からの指令に基づき制御棒駆動時間測定装置１００に各種指令を与え作業員の指令に応答するものである。
【００２３】
ここで、通常運転中にされるノッチサーベイランス試験時に制御棒アドレスを有する自動制御棒選択信号が予め定めた順番で順次出力されて人手を介することなくノッチサーベイランス試験を行うようにした制御棒位置監視装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【００２４】
【特許文献１】
特開平１０−３１９１７１号公報
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の制御棒駆動時間測定装置１００では、専用の高速演算処理シーケンスコントローラを採用し１重で構成されているので、制御棒駆動時間測定装置１００を使用したい期間中に、万一構成機器の単一故障が発生しサポート機能が喪失した場合には、推量調整弁の開度調整作業のサポートや緊急挿入時の制御棒駆動時間測定ができなくなる。制御棒の駆動時間を電磁オシロスコープのデータをベースに人間系で確認する方法では作業時間が多くかかり、定検（定期検査）期間をより短縮したいという要求に応えられなくなることがある。
【００２６】
従って、定検時の作業時間の短縮に貢献する制御棒駆動時間測定装置１００の重要性が高まり、構成機器の単一故障にも機能継続可能とする信頼性の向上が求められてきている。設備の信頼性を向上させるには、冗長化構成とすることが一般的であるが、発電コストの低減から設備投資も抑制されてきており、また設置スペース上の制約から、信頼性向上のために単に同じ設備を冗長化するという手法ではなく、他の手段による高信頼性化が求められている。また、特許文献１のものは制御棒の駆動時間を記憶し出力するものであり、制御棒の駆動時間データの伝送や処理のためのものではない。
【００２７】
本発明の目的は、経済性を追求しつつ信頼性を向上させた制御棒駆動監視装置を提供することである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明の制御棒駆動監視装置は、原子炉内の制御棒位置を検出する制御棒位置検出器からの制御棒位置信号を入力し制御棒位置を表示する制御棒位置表示装置と、安全系装置からの緊急挿入指令が入力されたとき制御棒位置表示装置から駆動時間測定用信号を入力し制御棒駆動時間データを測定する制御棒駆動時間測定装置とを備え、制御棒位置表示装置は、制御棒位置検出器からの制御棒位置信号と安全系装置からの緊急挿入指令とを入力し、緊急挿入指令を入力してから制御棒位置信号がＯＮ／ＯＦＦするまでの経過時間を制御棒駆動時間データとして算出し記憶する入力部と、制御棒位置信号に基づいて制御棒位置を表示すると共に入力部に記憶された制御棒駆動時間データを取り込み所定の時間経過後に自動的に制御棒駆動時間測定装置に出力する多重化された位置表示演算処理装置とを備えている。また、制御棒駆動時間測定装置は、制御棒位置表示装置の位置表示演算処理装置から出力された制御棒駆動時間データを編集する駆動時間データ編集・表示演算処理装置と、駆動時間データ編集・表示演算処理装置で編集された制御棒駆動時間データを出力する出力装置とを備えている。
【００２９】
すなわち、制御棒位置信号および緊急挿入指令を制御棒位置表示装置の入力部に入力し、制御棒の駆動時間データを収集する機能を制御棒位置表示装置で行い、収集した駆動時間データを編集・表示する機能を制御棒駆動時間測定装置で行うように機能分担構成としたものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る制御棒駆動監視装置の構成図である。第１の実施の形態は、図１４に示した従来例に対し、制御棒位置表示装置２００内の入力部２１８に接点増幅リレー２０５を介して緊急挿入指令ｄを入力し、制御棒駆動時間測定装置１００の制御棒駆動時間測定演算処理装置に代えて駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６を設け、制御棒駆動時間測定用ＤＩ基板１０２に代えて伝送装置２０４を設けたものである。
【００３１】
すなわち、制御棒位置信号ａおよび緊急挿入指令ｄを制御棒位置表示装置２００の入力部２１８のＰＩＰ信号入力基板２０２内に入力し、制御棒位置表示装置２００の２重化された位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂで制御棒２の駆動時間データを収集し、その駆動時間データを伝送装置２０４を介して制御棒駆動時間測定装置１００に送信し、制御棒駆動時間測定装置１００の駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６で収集した駆動時間データを編集・表示するようにしたものである。従来例と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００３２】
制御棒位置表示装置２００は制御棒位置を監視するものであることから、入力部２１８のＰＩＰ信号入力基板２０２には制御棒位置表示用ＳＷと駆動時間測定用ＳＷとがマトリクス配線８されて入力されており、また、制御棒位置表示装置２００が位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂの２重化コントローラ構成であることに着目し、制御棒２の駆動時間データを収集する機能を制御棒位置表示装置２００で行い、収集したデータを編集・表示する機能を制御棒駆動時間測定装置１００で行うように機能分担構成としている。
【００３３】
ここで、制御棒位置表示装置２００はプラント運転中の原子炉内の制御棒位置を常時監視する必要があるため、稼働率を向上させる目的で２重化構成されている。位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂのスキャン時間は、等間隔で設置された位置検出ＳＷ間の移動時間が約２秒であるため、その１／１０の数百ｍｓで良いため、高速演算処理シーケンスコントローラではない。従って、制御棒位置表示装置２００での駆動時間の収集を行うために、次の手段を付加する。
【００３４】
従来例においては、制御棒駆動時間測定用に使用する奇数位置をＯＲ配線したＯＤＤ（奇数位置の位置検出ＳＷをＯＲ論理配線したもの）は、制御棒位置検出器７内でマトリクス配線８されているため、一度、制御棒位置表示装置２００のＰＩＰ信号入力基板２０１Ａへ入力され、そこから制御棒駆動時間測定に必要な駆動時間測定用信号ｃを、制御棒駆動時間測定装置１００の制御棒駆動時間測定用ＤＩ基板１０２へ分岐して出力する構成となっている。
【００３５】
そこで、ＰＩＰ信号入力基板２０２内に緊急挿入指令ｄを入力し、緊急挿入指令ｄの入力からの経過時間と、ＯＤＤ信号のＯＦＦからＯＮまたはＯＮからＯＦＦへの状変検出結果を入力し状変時の経過時間とを各制御棒２の駆動時間データとして格納する機能をＰＩＰ信号入力基板２０２に付加する。
【００３６】
さらに、制御棒位置表示装置２００側には、ＰＩＰ信号入力基板２０２の他に、ＰＩＰ信号入力基板２０２内に格納した制御棒駆動時間データを処理し、制御棒駆動時間測定装置１００側へ伝送する伝送装置２０４を設ける。そして、制御駆動時間データの伝送後は、次の入力に備えるため位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂ内のデータ保存エリアをクリアする処理も行う。制御棒駆動時間測定装置１００は、制御棒駆動時間測定用ＤＩ基板１０２にて制御棒駆動時間データを入力する機能を削除し、代わりに制御棒位置表示装置２００から制御棒駆動時間データを伝送入力する構成とする。
【００３７】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるＰＩＰ信号入力基板２０２の説明図である。制御棒位置表示装置２００内の入力部２１８のＰＩＰ信号入力基板２０２内に緊急挿入指令ｄが入力される。緊急挿入指令ｄはＰＩＰ信号入力基板２０２のカウンタ回路２１０へ入力され、カウンタ回路２１０の出力であるカウンタ出力ｔｉは、緊急挿入指令ｄが入力された時点から１ｍｓｅｃ毎に１ｃｎｔずつカウントアップする数値である。
【００３８】
ＰＩＰ信号入力基板２０２内のＯＤＤ接点からの駆動時間測定用信号ｃは状変検出回路２１１に入力され、緊急挿入指令ｄが入力されてからＯＤＤ接点信号が一回目にＯＦＦからＯＮの状態変化した時の状変時カウント値をｇ１ＯＮ、ＯＮのＯＤＤ接点がＯＦＦに状態変化した時の状変時カウント値をｇ１ｏｆｆとして、記憶回路２１２に格納する。記憶回路２１２へのデータは、緊急挿入指令ｄの入力から約２秒間行われ、状変回数ｍもｇｍとして記憶回路２１２に格納される。緊急挿入指令ｄの入力から２秒後に記憶回路２１２に格納された状変時のカウント値と状変回数ｍとは駆動時間データＳｉとして、読み出し指令ｈに基づき、読み出し回路２１３およびＰＩ／Ｏバッファ基板２０３を介して、冗長化された位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂへ送信される。一方、制御棒２の位置表示用データＤｉもＰＩ／Ｏバッファ基板２０３を介して冗長化された位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂへ送信される。
【００３９】
位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂでは、ＰＩＰ信号入力基板２０２から入力したデータ１〜データｎ（ｎ＝２００）からなる各制御棒２の駆動時間データＤｓｐｄを駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６へ送信する。すなわち、制御棒２毎の駆動時間データＤｓｐｄは、約２０本分の制御棒駆動時間データを１〜１０ページに分けて駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６へ送信され、制御棒駆動時間データの最後にページ番号を付加する。駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６では、受信した駆動時間データＤｓｐｄを保存し、モニタ表示装置１０３への画面表示を行うと共にプリンタ１０４へデータ出力する。
【００４０】
次に、プラント定検中に制御棒１本ずつ全引抜き位置まで引抜き駆動を行い緊急挿入指令を発生させて、制御棒２が全引抜き位置から全挿入位置まで挿入するときの駆動時間測定を行う場合について説明する。図１において、安全系装置９からの緊急挿入指令ｄによりスクラム弁１０Ａ、１０Ｂが開いて、緊急挿入用配管５からの高圧駆動水により制御棒２が垂直方向上方に駆動されると、制御棒駆動機構６のピストン部に設置された永久磁石１１が上方に移動開始する。
【００４１】
制御棒２が全引抜き位置時にはＳ４８がＯＮしているが、制御棒２が上方に移動するとＳ４８がＯＦＦし、次にＳ４７がＯＮ、次にＳ４７がＯＦＦ、Ｓ４６がＯＮという順に、制御棒位置検出器７内の接点がＯＮ／ＯＦＦする。この接点のＯＮ／ＯＦＦ信号は、マトリクス配線８を介してＰＩＰ信号ａとして制御棒位置表示装置２００内のＰＩＰ信号入力基板２０２内に入力される。
【００４２】
一方、緊急挿入指令ｄは、接点増幅リレー２０５を介して、ＰＩＰ信号入力基板２０２に入力され、ＰＩＰ信号入力基板２０２内のカウンタ回路２１０へ入力される。カウンタ回路２１０は、緊急挿入指令ｄが入力された時点をｔ０として、１ｍｓで１カウントづつカウントアップするカウンタ出力ｔｉを状変検出回路２１１へ出力する。状変検出回路２１１は、ＰＩＰ信号ａのうちのＯＤＤ信号（図２のＶ３，Ｈ５）を入力し、ＯＤＤ信号がＯＦＦからＯＮ、ＯＮからＯＦＦに変化した時に入力されたカウンタ出力ｔｉを状変カウントｇに対応した記憶回路２１２の記憶箇所へ順次保存する。
【００４３】
図３は、本発明の第１の実施の形態における緊急挿入駆動時のＰＩＰ信号入力基板２０２の動作説明図である。カウンタ出力ｔｉと状変カウントｇとの関係は以下のとおりである。１回目の状変であるＳ４７がＯＦＦからＯＮに変化した時のカウンタ出力ｔｉ＝ｔ２は、記憶回路２１２にｇ１ＯＮの箇所に保存される。同様に、２回目の状変であるＳ４７がＯＮからＯＦＦに変化した時のカウンタ出力ｔｉ＝ｔ４は、記憶回路２１２にｇ１ｏｆｆの箇所に保存される。制御棒２が全引抜き位置、すなわちＳ４８のＯＮの位置から緊急挿入された場合には、全挿入位置Ｓ００のＯＦＦまでに４８回の状変があり、記憶回路２１２のｇｍｏｆｆ（ｍ＝２４）の箇所にカウンタ出力ｔｉが保存され、また、状変回数ｇｘ＝ｍが記憶回路２１２の先頭に保存されて終了する。
【００４４】
カウンタ回路２１０は、緊急挿入指令ｄの入力から２秒間、１ｍｓｅｃに１カウントづつカウントアップしていき、ｔｉ＝ｔｐ（ｔｐ＝２０００）でカウント停止する。また、データ１は、前述のように制御棒２が全引抜き位置から全挿入位置まで緊急挿入した場合を示したが、データｎ部の制御棒２は、まだ試験を実施していないので全挿入位置にあり、制御棒位置が変化しないため、状変カウントｇが０であり、記憶回路２１２へのデータ保存が行われていない。
【００４５】
緊急挿入指令ｄの入力から２秒経過後、位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１ＢからＰＩ／Ｏバッファ基板２０３を介して、読出し信号ｈが読み出し回路２１３に送信されると、読み出し回路２１３では、記憶回路２１２に保存した制御棒１〜ｎ（ｎ＝２００）までの駆動時間データＤｓｐｄ１〜ＤｓｐｄｎをＰＩ／Ｏバッファ基板２０３を介して位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０３Ｂへ順次出力していく。
【００４６】
図４は、本発明の第１の実施の形態における制御棒位置表示装置２００の位置表示演算処理装置２０１と制御棒駆動時間測定装置１００の駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６とのデータ処理の説明図である。制御棒位置表示演算処理装置２０１内に吸い上げた駆動時間データＤｓｐｄｉ（ｉ＝１〜２００）は送信回路２１４および受信回路１２１を介して、駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６内の記憶領域１１４へ送信される。
【００４７】
データ量が多いので２００本の制御棒２の駆動時間データを２０本分づつ１０回に分けて送信する場合を示しており、１回のデータ伝送フォーマットは、伝送開始コードと、データ１〜データ２０及び送信回数であるページＮｏ．（１〜１０）の順に送信する。全データを送信終了すると、制御棒位置表示演算処理装置２０１からは送信終了コードを伝送する。駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６での駆動時間データＤｐｓｄの保存した後の処理は、図１９に示した従来の制御棒駆動時間測定演算処理装置１０１データ処理と同様であり、データ編集手段１１５により、モニタ用データファイル１１６及びモニタ用インターフェース１１８を介してモニタ表示装置１０３への画面表示を行うと共に、データ編集手段１１５から分岐して、プリンタ出力用データファイル１１７およびプリンタ用インターフェース１１９を介してプリンタ１０４へデータ出力する。
【００４８】
また、駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６では、記憶領域１１４に保存した制御棒駆動時間データＤｓｐｄを基に、データ編集手段１１５で各制御棒２のＳ４７のＯＮ（＝ｇ１ＯＮ）からＳ００のＯＦＦ（ｇ２４ｏｆｆ）までの時間を算出する。保存された時間は、１ｃｎｔ、１ｍｓｅｃであるため、駆動時間は（ｇ２４ｏｆｆ−ｇ１ＯＮ）＊１０００にて秒単位に容易に変換可能である。
【００４９】
次に、制御棒２を通常駆動するときの駆動時間測定動作について説明する。位置表示演算処理装置２０１には駆動終了判定回路２１５と駆動開始判定回路２１６とが設けられており、駆動開始判定回路２１６には、制御棒２を通常駆動するための制御棒操作中信号ｉが入力され、制御棒操作中信号ｉが駆動開始判定回路２１６に入力されると、駆動開始判定回路２１６はこの制御棒操作中信号ｉの状態変化を捉え、制御棒２の駆動開始を検出し駆動開始を送信回路２１４へ送信する。また、駆動終了判定回路２１５は駆動時間測定用信号ｃを監視し状態変化の検出をスタートし、駆動時間測定用信号ｃに状態変化がなくなった場合に送信回路２１４に駆動終了信号を出力する。
【００５０】
送信回路２１４は駆動開始信号を検出し、制御棒駆動時間測定装置１００に回線接続を行い、回線接続成立後は周期的にＰＩＰ信号入力基板２０２内のメモリデータを送信し続け、駆動終了信号を検出して制御棒駆動時間測定装置１００に測定終了要求を出力し制御棒駆動時間測定装置１００から測定終了応答を受信したタイミングでＰＩＰ信号入力基板２０２の保持データを全てクリアする。
【００５１】
このように、制御棒駆動時の位置表示用信号は、従来例と同様に、制御棒位置表示装置２００のＰＩＰ信号入力基板２０２に入力され、制御棒駆動時間測定用信号は、緊急挿入指令ｄの発生をトリガとして、一定時間内のＯＤＤ信号の状変時間を測定し、ＰＩＰ信号入力基板２０２に格納される。ＰＩＰ信号入力基板２０２に格納された制御棒駆動時間データは、緊急挿入指令発生から所定時間経過後に位置表示演算処理装置２０１へ吸い上げられてから、伝送装置２０４経由で制御棒駆動時間測定装置１００に自動的に送信され、制御棒駆動時間測定装置１００内でデータ編集されて、モニタ表示及びプリンタ出力される。
【００５２】
第１の実施の形態によれば、新たに冗長化コントローラを追加することなく、従来からある位置表示演算処理装置に、制御棒駆動時間データ収集機能を付加する構成とし、制御棒駆動時間測定用ＤＩ基板１０２が不要となるので、経済的な構成が可能である。また、各制御棒２の駆動時間を高速シーケンスコントローラで１元管理するのではなく、各ＰＩＰ信号入力基板２０２に分散記憶する構成とし、データ収集のコントローラを２重化の位置表示演算処理装置２０１Ａ、２０１Ｂとしたことにより、単一故障による制御棒駆動時間データの全喪失及び制御棒駆動時間データの収集機能の全喪失が防止でき、高信頼性が実現可能である。
【００５３】
また、制御棒駆動時間データを制御棒位置表示装置２００で収集することにより、プラント定検時に制御棒１本ずつの緊急挿入駆動試験を実施した際、緊急挿入する前に全挿入位置から全引抜き位置まで引抜き操作した制御棒２を制御棒位置表示装置２００では認識しているので、引抜き操作した制御棒２の認識可能であるため、全制御棒の駆動時間データの中から駆動時間が変化している制御棒２を緊急挿入した制御棒２と推定する必要がなくなる。従ってデータ編集時間の短縮が図れ、また緊急挿入試験した制御棒を推定ではなく確実に特定できる。
【００５４】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図５は本発明の第２の実施の形態における制御棒位置表示装置２００の位置表示演算処理装置２０１と制御棒駆動時間測定装置１００の駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６とのデータ処理の説明図である。この第２の実施の形態は、第１の実施の形態に対し、制御棒位置表示装置２００が制御棒駆動時間データを制御棒駆動時間測定装置１００に出力した後においても入力部２１８に制御棒駆動時間データを保持しておき、次回の新たな制御棒駆動時間データを記憶する前に入力部２１８の記憶エリアのクリア処理を行うようにしたものである。
【００５５】
第１の実施の形態では、制御棒位置表示装置２００が制御棒駆動時間データを出力した際に、入力部２１８の記憶エリアのクリア処理を行うようにしたが、第２の実施の形態では、制御棒位置表示装置２００が制御棒駆動時間データを出力後も入力部２１８に制御棒駆動時間データを保持しておき、次回の新たな制御棒駆動時間データを記憶する前に入力部２１８の記憶エリアのクリア処理を行う。この場合には、制御棒駆動時間測定装置１００からのデータ要求信号により制御棒位置表示装置２００の入力部２１８に記憶された制御棒駆動時間データを再度出力することが可能となる。
【００５６】
すなわち、緊急挿入指令発生をトリガとして制御棒位置表示装置２００のＰＩＰ信号入力基板２０２内で制御棒駆動時間データを記憶し、位置表示演算処理装置２０１でのデータ吸い上げや制御棒駆動時間測定装置１００へのデータ自動送信後のＰＩＰ信号入力基板２０２内のデータ保存エリアのクリア処理を行わずデータを保存しておき、制御棒駆動時間測定装置１００のマンマシンインターフェースにより作業員からのデータ送信要求を入力すると、保存している制御棒駆動時間データを制御棒位置表示装置２００に送信する。そして、次の緊急挿入指令ｄの発生タイミングでデータ保存エリアをクリア処理する。これにより、制御棒駆動時間データを編集・表示する制御棒駆動時間測定装置１００（駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６）が１重構成であることから、制御棒駆動時間測定装置１００側に単一故障が発生した場合の高信頼性化を図る。
【００５７】
図５において、駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６のモニタ表示装置１０３Ａは、モニタ表示装置１０３Ａを介してデータ送信要求を入力できるようになっており、入力されたデータ送信要求はマンマシンインターフェース１２０により処理される。モニタ表示装置１０３Ａから入力されたデータ送信要求はマンマシンインターフェース１２０により処理され、モニタ用インターフェース１１８Ａ、モニタ用データファイル１１６Ａ及びデータ編集手段１１５Ａを介して送受信回路１２１Ａに送信される。送受信回路１２１Ａはデータ送信要求を位置表示演算処理装置２０１の送受信回路２１４Ａに伝送出力する。位置表示演算処理装置２０１はデータ送信要求を受けて、各制御棒２の駆動時間データＤｓｐｄを送受信回路１２１Ａを介して駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６へ伝送出力する。
【００５８】
位置表示演算処理装置２０１は駆動時間データＤｓｐｄを出力後もそのまま駆動時間データＤｓｐｄを保存する。そして、次の緊急挿入指令ｄの発生によりＰＩＰ信号入力基板２０２に制御棒駆動時間データを新たに作成するタイミングで、位置表示演算処理装置２０１は駆動時間データＤｓｐｄをクリアする。
【００５９】
第２の実施の形態によれば、１重化構成である制御棒駆動時間測定装置１００の駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６に単一故障が発生し、制御棒駆動時間データを取得できない場合でも、位置表示演算処理装置２０１には駆動時間データＤｓｐｄが保存されているので、駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６の故障復旧後に作業員がデータ送信要求することで制御棒駆動時間データを喪失する事態を回避できる。つまり、制御棒駆動時間測定装置１００を冗長化することなく信頼性が確保できるので経済的である。
【００６０】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図６は、本発明の第３の実施の形態における制御棒位置表示装置２００の位置表示演算処理装置２０１と制御棒駆動時間測定装置１００の駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６とのデータ処理の説明図である。第３の実施の形態は第１の実施の形態に対し、位置表示演算処理装置２０１内の駆動終了判定回路２１５及び駆動開始判定回路２１６の出力信号を入力し、現状選択駆動している制御棒の駆動終了コードが出力される以前に次の制御棒の駆動開始コードが重複した場合に、制御棒駆動終了コードを先に出力し制御棒駆動開始コードを後から出力するための調停回路２１７を設けたものである。
【００６１】
プラント定検中に水量調節手動弁１２を調整する作業を支援するための制御棒挿入／引抜き時の駆動時間を測定する際に、制御棒位置表示装置２００内で、現状駆動されている制御棒駆動終了コードの出力タイミングと、次に駆動される制御棒駆動開始コードの出力タイミングとを調整している。駆動水が良く調整された水量では、現状駆動されている制御棒駆動終了コードの出力タイミングと、次に駆動される制御棒駆動開始コード出力タイミングとが重複することはないが、駆動水の水量が未調整段階では重複することがある。
【００６２】
図７は、現状駆動されている制御棒駆動終了コードの出力タイミングと、次に駆動される制御棒駆動開始コード出力タイミングとが正常である（重複しない）場合のタイミング図である。図７に示すように、位置検出ＳＷ間の移動時間は約２秒程度であるため、２秒程度の余裕を見て位置検出ＳＷのＯＮ／ＯＦＦ変化が前回変化から４秒間（図７のＢｓｅｃ部）ないことで、制御棒駆動終了を判定している。一方、次の制御棒の駆動開始の操作は、前の制御棒の駆動終了のために操作ＳＷから手を離してから、その制御棒が偶数位置に機械的に着座する時間を考慮して約６秒後（図７のＡｓｅｃ部）に操作ＳＷの入力を許可するインターロックとしている。従って、通常は駆動終了判定の方が２秒早く伝送出力され、伝送タイミングが重複することはない。
【００６３】
一方、駆動水の水量が未調整段階では、現状の制御棒の駆動終了タイミングと、次の制御棒の駆動開始タイミングが重複する場合があり、その場合には、正しく制御棒駆動時間を測定することができないことになる。図８は、現状駆動されている制御棒駆動終了コードの出力タイミングと、次に駆動される制御棒駆動開始コード出力タイミングとが異常である（重複する）場合のタイミング図である。駆動水の水量が未調整段階では、制御棒の駆動時間が遅い時には、位置検出ＳＷ間の移動時間が４秒近く要する場合があり、図８に示すように、前の制御棒の駆動終了のために操作ＳＷから手を離してから、最後の位置検出ＳＷがＯＮ／ＯＦＦするまで２秒近く多くかかっているため、そこから４秒後に駆動終了を判定すると、丁度、次の制御棒の駆動開始タイミングと一致する。
【００６４】
制御棒位置表示装置２００から制御棒駆動時間測定装置１００への伝送エリアのうち、駆動終了（測定終了）コードと駆動開始（回線接続）コードとを書き込むエリアは同一箇所であるため、制御棒の駆動終了（測定終了）コードと制御棒の駆動開始（回線接続）コードとを同時に送信できない。重複した場合には、どちらかの情報が制御棒駆動時間測定装置１００に伝わらない可能性があり、制御棒駆動時間測定装置１００では、制御棒の駆動終了コードが受信できない場合は、所定時間内に制御棒操作が終了しないと判定して、「タイムオーバーエラー」表示が行われる。一方、制御棒の駆動開始コードが受信できないと、次の制御棒の駆動時間の開始が判定できないので、駆動時間の編集・表示ができない。
【００６５】
このタイミングの問題を防止するためには、現状の制御棒の駆動終了後、次の制御棒の駆動開始操作まで余裕を持った一定時間をおくという運用で回避可能であるが、定検時の作業時間をできる限り短縮したい要求には応えられない。そこで、制御棒位置表示装置２００内で、制御棒の駆動終了タイミングと、制御棒駆動開始タイミングとが重複した場合には、制御棒駆動終了コードを先に伝送出力し、制御棒駆動開始タイミングを一時保持して、駆動終了コードを伝送出力した後、制御棒開始タイミングのホールドを解除する調停回路２１７を付加する。
【００６６】
図６に示すように、制御棒位置表示装置２００に調停回路２１７が付加されている。制御棒を通常駆動するための制御棒操作中信号ｉが入力された駆動開始判定回路２１６は、この信号の状態変化を捉え制御棒の駆動開始を検出し駆動開始を調停回路２１７へ送信する。また、駆動終了判定回路２１５は駆動時間測定用信号ｃを監視し状態変化が所定期間（Ｂｓｅｃ）変化しない場合に調停回路２１７に駆動終了信号を出力する。
【００６７】
調停回路２１７は駆動開始判定回路２１６から受信した駆動開始信号を内部で自己保持し駆動中フラグを作り、駆動終了判定回路２１５から受信した駆動終了信号でこのフラグを解除する機能を有し、また、駆動開始判定回路２１６から駆動開始信号を受信した場合に駆動中フラグを監視する監視機能を有する。調停回路２１７は駆動中フラグを送信回路２１４に常時出力する。送信回路２１４は駆動中フラグのＯＦＦ→ＯＮの状態変化を検出し制御棒駆動時間測定装置１００に回線接続を行い、回線接続成立後は周期的にＰＩＰ信号入力基板２０２内のメモリデータを送信し続け、ＯＮ→ＯＦＦの状態変化を検出し制御棒駆動時間測定装置１００に測定終了要求を出力し制御棒駆動時間測定装置１００から測定終了応答を受信したタイミングでＰＩＰ信号入力基板２０２の保持データを全てクリアする。この処理により制御棒の挿入・引抜が重ならない場合の動作が処理されることになる。
【００６８】
図９は、現状駆動されている制御棒駆動終了コードの出力タイミングと、次に駆動される制御棒駆動開始コード出力タイミングとが異常となり調停回路２１７で調整した場合のタイミング図である。調停回路２１７内の駆動中フラグ監視機能は、駆動開始判定回路２１６より駆動開始信号を受信したタイミングで、駆動中フラグがＯＮ状態であるか否かを監視し、駆動中フラグがＯＮの場合にはＰＩＰ信号入力基板内２０２のメモリデータを全て位置表示演算処理装置２０１内のメモリに保存する。そして、ＰＩＰ信号入力基板２０２の保持データを全てクリアし、強制送信終了信号を送信回路２１４へ出力する。強制送信終了信号を受信した送信回路２１４は位置表示演算処理装置２０１内のメモリに保存されているデータを制御棒駆動時間測定装置１００に送信し、送信が完了すると測定終了要求を出力する。
【００６９】
そして、制御棒駆動時間測定装置１００から測定終了応答を受信し、次の挿入（引抜）の回線接続を行う。ＰＩＰ信号入力基板２０２は保持データのクリア後、次の挿入（引抜）のＰＩＰデータを収集し続けているため、送信回路２１４はＰＩＰ信号入力基板２０２内のデータを送信し続けることができる。これにより挿入・引抜が重なるような場合でも異常なくデータを収集することが可能となる。
【００７０】
第３の実施の形態によれば、制御棒の駆動時間調整は、現状の制御棒の駆動終了コードがない状態で、次の制御棒の駆動開始コードがあった場合には、先の制御棒の駆動時間データを保存し送信してから強制的に駆動終了させるので、一定時間おかなくても、駆動時間データを確保した上で次の制御棒の駆動開始を行うことができる。従って、データ送信の信頼性向上と作業時間短縮の経済性とが実現できる。
【００７１】
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。図１０は、本発明の第４の実施の形態における駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６の接点増幅リレー２０５の動作時間補正処理の説明図である。第４の実施の形態は第１の実施の形態に対し、駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６は制御棒駆動時間データの編集時に接点増幅リレー２０５の動作時間分の補正を行うようにしたものである。
【００７２】
図１に示すように、ＰＩＰ信号入力基板２０２には、安全系装置９から出力され接点増幅リレー２０５を経由した緊急挿入指令ｄと、制御棒２の動作により状態変化が発生する制御棒位置検出器７の出力であるＰＩＰ信号とが入力される。ＰＩＰ信号入力基板２０２は全ての制御棒の位置情報を入力する基板であるため、全制御棒分の基板枚数が必要であることから、緊急挿入指令ｄを接点増幅リレー２０５により接点増幅し、ＰＩＰ信号入力基板２０２の枚数分としている。これにより、安全系装置９からの緊急挿入指令ｄは、ケーブルを追加せずに１点のみの入力とすることができる。
【００７３】
また、安全系装置９からの緊急挿入指令ｄは従来の１００Ｖ系の高電圧から４８Ｖ系の電圧にし、小型リレーの接点増幅リレー２０５にて接点増幅し、各接点を各ＰＩＰ信号入力基板２０２へ入力する。低電圧化により、接点増幅リレー２０５として安価な小型リレーを使用できるのでリレー間のバラツキが小さくできる。
【００７４】
図１１は接点増幅リレー２０５の回路図である。通常状態では、接点増幅リレー２０５のコイル３０は安全系装置９内の緊急挿入指令接点３１が「閉」になった状態で励磁されている。この状態からスクラムが発生すると緊急挿入指令接点３１が「開」になり、接点増幅リレー２０５のコイル３０は無励磁状態となる。この接点増幅リレー２０５のコイル３０の動作により接点３２が閉となり、ＰＩＰ信号入力基板２０２に入力されることになる。
【００７５】
ここで、緊急挿入指令接点３１が閉じている状態で緊急挿入指令ｄがない状態とし、また、緊急挿入指令ｄがない時に接点増幅リレー２０５のコイル３０が励磁され、緊急挿入指令ｄがあったときに緊急挿入指令接点３１が開いて接点増幅リレー２０５が無励磁となるようにしているのは、一般にリレーのコイルが励磁されて接点が動作する時間より、コイルが励磁から無励磁となる時の接点動作時間の方が短いからである。
【００７６】
図１２は、リレーのコイルが励磁されａ接点が「閉」する時間ｔａとコイルが無励磁となりｂ接点が「閉」になる時間ｔｂの一般的な時間分布図である。図１２に示すように、一般にコイルが無励磁となりｂ接点が「閉」になる時間ｔｂは、コイル励磁されａ接点が「閉」する時間ｔａより動作時間が短く、バラツキが少ない。そこで、接点増幅の動作の遅延を最小限にするために、コイルが励磁から無励磁となる時の接点動作により緊急挿入指令ｄを接点増幅するようにしている。また、制御棒駆動時間測定装置１００内で接点増幅リレーの動作時間を補正するようにしている。
【００７７】
図１０に示すように、ＰＩＰ信号入力基板２０２に入力される緊急挿入指令ｄは、接点増幅リレー２０５のコイルが無励磁となりｂ接点が「閉」になる時間ｔｂ分の遅れが発生することになる。緊急挿入指令ｄを起点としてＰＩＰ信号を入力し接点信号による複数の状態変化の終了までの時間をＰＩＰ信号入力基板２０２内のメモリーに保存していることから、コイルが無励磁となりｂ接点が「閉」になる時間ｔｂ分、状態変化の終了までの時間が短くなることになる。
【００７８】
そこで、この遅れ時間分（＝リレー動作時間（ｔｂ））を状変時カウント（ｇ）に加算する補正処理を制御棒駆動時間測定装置１００内の編集処理により行う。ここで補正に使用するリレー動作時間（ｔｂ）は前述したようにコイルが無励磁となりｂ接点が「閉」になる場合ばらつきが小さいため、予め決められた定数を加算することで問題ないことになる。この補正処理によりスクラムからの状変時間を真の値に近い値として保存することができる。
【００７９】
第４の実施の形態によれば、接点増幅リレー２０５により緊急挿入指令ｄを接点増幅するので、安全系装置９からの緊急挿入指令ｄの入力点数を増加させることがない。従って、ケーブル追加が不要であり経済的に実現可能である。
【００８０】
また、接点増幅リレー２０５の開となる動作時間を測定しておき、制御棒駆動時間測定装置１００内で、駆動時間データを編集する際に、接点増幅リレー２０５の動作時間を差し引いて演算するので、接点増幅リレー２０５の動作時間に依存しない正確な制御棒の駆動時間を演算し表示可能である。すなわち、リレーの動作時間を測定し動作時間を補正するので、リレーの動作時間に依存しない高信頼性の測定が可能である。
【００８１】
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。図１３は、本発明の第５の実施の形態に係る制御棒駆動監視装置の構成図である。第５の実施の形態は第１の実施の形態に対し、制御棒２の駆動操作を行う現場の制御棒駆動補助盤３００内に無線中継局３０１を設け、制御棒駆動時間測定装置１００内に無線送受信装置１０９を設け、制御棒駆動時間測定装置１００内の駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６で編集された制御棒駆動時間データを無線送受信装置１０９および無線中継局３０１を介して無線送受信装置付きの現場モニタ用子機１０８Ａに送信するようにしたものである。
【００８２】
図１３において、制御棒駆動時間測定装置１００で測定されたデータは、駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６で表示用に編集されモニタ表示装置１０３に表示される。この場合、駆動時間データ編集・表示演算処理装置２０６は同時に表示用に編集されたデータを無線送受信装置１０９に送る。データを受け取った無線送受信装置１０９は無線により、現場に設置される無線中継局３０１を経由して、無線送受信装置付の現場モニタ用子機１０８Ａに送る。データを受け取った無線送受信装置付の現場モニタ用子機１０８Ａは、制御棒駆動時間測定装置１００のモニタ表示装置１０３に表示されている同一の内容をリアルタイムで表示し、水量調節手動弁１２の開度調整作業を行う作業員に測定データを提供する。
【００８３】
このように、プラント定検中に、作業員が現場で行う方向制御電磁弁を通過する水量を調整するための水量調節手動弁１２の開度調整作業を行う場合に、作業員は現場モニタ用子機１０８Ａに伝送されてきた制御棒駆動時間測定装置１００からの駆動時間データを参照しながら作業を行う。
【００８４】
第５の実施の形態によれば、無線送受信装置付の現場モニタ用子機１０８Ａは無線を使用してデータの受信をしているため、作業員は、調整を行う水量調節手動弁１２の近傍で、リアルタイムに送られてくるデータにより、速やかに水量調節手動弁１２の開度調整作業が可能となる。また、中央操作室の制御棒駆動時間測定装置１００から現場の水圧駆動配管３のある場所まで伝送回線を付設する必要がなく、水圧駆動配管３がある現場の放射線量を考慮した耐放射性の優れた高価な伝送回線とする必要がないので、付設工事費を削減できる。
【００８５】
【発明の効果】
本発明によれば、プラント定検中に行う方向制御電磁弁の開度調節作業時間や緊急挿入駆動機能の確認作業時間を短縮することができるので、経済性が向上し構成機器の単一故障にも機能停止することなく信頼性も向上させた制御棒駆動監視装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る制御棒駆動監視装置の構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるＰＩＰ信号入力基板の説明図。
【図３】本発明の第１の実施の形態における緊急挿入駆動時のＰＩＰ信号入力基板の動作説明図。
【図４】本発明の第１の実施の形態における制御棒位置表示装置の位置表示演算処理装置と制御棒駆動時間測定装置の駆動時間データ編集・表示演算処理装置とのデータ処理の説明図。
【図５】本発明の第２の実施の形態における制御棒位置表示装置の位置表示演算処理装置と制御棒駆動時間測定装置の駆動時間データ編集・表示演算処理装置とのデータ処理の説明図。
【図６】本発明の第３の実施の形態における制御棒位置表示装置の位置表示演算処理装置と制御棒駆動時間測定装置の駆動時間データ編集・表示演算処理装置とのデータ処理の説明図。
【図７】本発明の第３の実施の形態における現状駆動されている制御棒駆動終了コードの出力タイミングと、次に駆動される制御棒駆動開始コード出力タイミングとが正常である（重複しない）場合のタイミング図。
【図８】本発明の第３の実施の形態における現状駆動されている制御棒駆動終了コードの出力タイミングと、次に駆動される制御棒駆動開始コード出力タイミングとが異常である（重複する）場合のタイミング図。
【図９】本発明の第３の実施の形態における現状駆動されている制御棒駆動終了コードの出力タイミングと、次に駆動される制御棒駆動開始コード出力タイミングとが異常となり調停回路で調整した場合のタイミング図。
【図１０】本発明の第４の実施の形態における駆動時間データ編集・表示演算処理装置の接点増幅リレーの動作時間補正処理の説明図。
【図１１】本発明の第４の実施の形態における接点増幅リレーの回路図。
【図１２】リレーのコイルが励磁されａ接点が「閉」する時間ｔａとコイルが無励磁となりｂ接点が「閉」になる時間ｔｂの一般的な時間分布図。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る制御棒駆動監視装置の構成図。
【図１４】従来の制御棒駆動時間測定装置を制御棒駆動機構に適用した場合の構成図。
【図１５】従来の制御棒１本当たりの制御棒駆動機構の周辺の詳細を示す説明図。
【図１６】従来の制御棒駆動機構部におけるマトリクス配線の説明図。
【図１７】従来の制御棒駆動機構部におけるＰＩＰ信号入力基板の説明図。
【図１８】従来の緊急挿入駆動時のＰＩＰ信号入力基板の動作説明図。
【図１９】従来の制御棒を緊急挿入駆動した際の制御棒駆動時間測定装置内のデータ処理の説明図。
【符号の説明】
１…原子炉、２…制御棒、３…水圧駆動配管、４…方向制御電磁弁、５…緊急挿入用配管、６…制御棒駆動機構、７…制御棒位置検出器、８…マトリクス配線、９…安全系装置、１０…スクラム弁、１１…永久磁石、１２…水量調節手動弁、３０…コイル、３１…緊急挿入指令接点、３２…接点、９９…ＤＩ基板、１００…制御棒駆動時間測定装置、１０１…制御棒駆動時間測定演算処理装置、１０２…制御棒時間測定用ＤＩ基板、１０３…モニタ表示装置、１０４…プリンタ、１０５…伝送ケーブル、１０６…中継器、１０７…ＲＧＢケーブル、１０８…現場モニタ用子機、１０９…無線送受信装置、１１０…スキャンデータバッファ、１１１…突変検出手段、１１２…時計手段、１１３…入力指令手段、１１４…記憶領域、１１５…データ編集手段、１１６…モニタ用データファイル、１１７…プリンタ出力用データファイル、１１８…モニタ用インターフェース、１１９…プリンタ用インターフェース、１２０…マンマシンインターフェース、１２１…受信回路、２００…制御棒位置表示装置、２０１…位置表示演算処理装置、２０２…ＰＩＰ信号入力基板、２０３…ＰＩ／Ｏバッファ基板、２０４…伝送装置、２０５…接点増幅リレー、２０６…駆動時間データ編集・表示演算処理装置、２１０…カウンタ回路、２１１…状変検出回路、２１２…記憶回路、２１３…読み出し回路、２１４…送信回路、２１５…駆動終了判定回路、２１６…駆動開始判定回路、２１７…調停回路、２１８…入力部、２１９…出力装置、３００…制御棒駆動補助盤、３０１…無線中継局[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control rod drive monitoring device that performs a soundness check operation of a control rod drive mechanism in a nuclear power plant.
[0002]
[Prior art]
Approximately 200 control rods for controlling the reactivity of the nuclear reactor are arranged in the nuclear reactor, and their positions are adjusted by being vertically inserted (upwardly driven) or pulled out (downwardly driven) by a hydraulic drive mechanism. Position adjustment of each control rod is performed by opening and closing direction control solenoid valves provided for each control rod by four valves to adjust the amount of driving water. Four directional control solenoid valves are provided for each control rod, and there are about 800 directional control solenoid valves per plant.
[0003]
The control rod drive time measuring device has a function of supporting the opening adjustment operation of the water amount adjusting manual valve 12 for adjusting the amount of water passing through the multiple directional control electromagnetic valves at the time of plant regular inspection. The driving stroke range of the control rod is about 4m in the vertical direction from the maximum insertion position to the maximum withdrawal position, and the driving time during continuous driving of the control rod is about 50 seconds from the maximum insertion position to the maximum withdrawal position so that the direction is controlled. The amount of water passing through the solenoid valve is adjusted by the water amount adjustment manual valve 12. The control rod drive time measuring device supports the control rod drive time during the water volume adjustment work by monitoring and displaying the control rod drive time on site so that the work can be performed efficiently.
[0004]
That is, the ON / OFF time interval (about 2 seconds) of the position detection SW of the control rod installed at an interval of 15 cm between the full strokes of the control rod is measured, and the drive time in terms of the full stroke of the control rod is calculated. indicate. By checking this display, the operator can determine whether the opening of the water amount adjusting manual valve 12 of the direction control solenoid valve is appropriate if the driving is performed for about 10 seconds without measuring the driving time at the time of full stroke driving. As a result, the adjustment time of the water amount adjusting manual valve 12 to the direction control solenoid valve is greatly reduced. At the same time, the adjustment result data is arranged and output in a predetermined format. Since there are two water volume adjusting manual valves 12 for each control rod, if the time can be reduced by 30 seconds per valve, the time can be reduced by 200 minutes (about 3.3 hours) with 400 valves.
[0005]
Another function of the control rod driving time measuring device is a control rod driving time measuring function at the time of emergency insertion. If an emergency stop occurs in the plant, there is an operation to immediately drive all control rods to all the insertion positions (upper upper limit position). In the position control with the hydraulic drive mechanism, it takes about 50 seconds for the full stroke drive from the full withdrawal position to the full insertion position, but in the case of emergency insertion, the control rod is fully inserted from the full withdrawal position by another high pressure water pipe for scrum. Drive to position in about 2 seconds. Before the plant is started, the emergency insertion drive of the control rod from the high-pressure water pipe is performed within a predetermined time (about 2 seconds). The control rod driving time measuring device displays the measurement result of the control rod driving time at the time of emergency insertion and outputs the report.
[0006]
Conventionally, the ON / OFF waveform of the control rod position detection SW was recorded with an electromagnetic oscilloscope, and the length of the electromagnetic oscilloscope on the recording paper was measured with a human system and converted to time to confirm the soundness of the stroke time. Although it took several minutes or more to judge whether the emergency insertion time of each control rod was appropriate or not, the result was displayed about 15 seconds after the emergency insertion by the control rod drive time measuring device, so that it took about two minutes. Since the time is reduced, the work time can be reduced by 400 minutes (about 6.6 hours) for 200 control rods.
[0007]
FIG. 14 is a configuration diagram when a conventional control rod driving time measuring device is applied to a control rod driving mechanism. 1 is a nuclear reactor, 2 is a control rod, 3 is a hydraulic drive pipe, and 4 is a direction control solenoid valve. The direction control solenoid valve 4 has four valves for one control rod, but only two valves are shown for simplicity, and details are shown in FIG. 5 is an emergency insertion pipe, 6 is a control rod drive mechanism, 7 is a control rod position detector, 8 is a matrix wiring, 9 is a safety system device, 10A and 10B are scrum valves, 12 is a water volume adjustment manual valve, and 100 is control. A rod driving time measuring device, 101 is a control rod driving time measurement arithmetic processing device, 102 is a control rod time measuring DI board, 219 is an output device, 103 is a monitor display device, and 104 is a printer. 200 is a control rod position display device, 201A and 201B are position display processing units, 218 is an input unit, 202 is a PIP signal input board, 203A and 203B are PI / O buffer boards, 105 is a transmission cable, 106 is a repeater, Reference numeral 107 denotes an RGB cable, reference numeral 108 denotes a slave unit for on-site monitoring, a denotes a PIP signal (control rod position signal), b denotes a control rod position display signal, c denotes a drive signal measurement signal, and d denotes an emergency insertion command.
[0008]
When the emergency insertion command d from the safety system device 9 is input to the driving time measuring DI board 102, the control rod driving time measuring device 100, based on the driving time measuring signal c from the control rod position display device 200, The control rod driving time measurement arithmetic processing device 101 edits the control rod driving time data and outputs the edited data to the monitor display device 103 or the printer 104 as the output device 219. The control rod drive time measurement device 100 has a single configuration including only one control rod drive time measurement arithmetic processing device 101.
[0009]
The control rod position display device 200 constantly monitors the control rod position in the reactor during plant operation, and transmits the control rod position signal a to the PIP signal input board 202 and the PI / O buffer board 203 of the input unit 218. The control rod position is input to the position display arithmetic processing devices 201A and 201B as a control rod position display signal b, and the control rod position in the reactor during plant operation is constantly displayed on a display device (not shown). The control rod position display device 200 has a dual controller configuration of two position display arithmetic processing devices 201A and 201B in order to improve the operation rate.
[0010]
The control rod drive time measuring apparatus 100 includes an operation for adjusting the opening degree of the water amount adjustment manual valve 12 for adjusting the amount of water passing through the direction control electromagnetic valve 4 performed by an operator on site at the time of regular plant inspection of the plant. It has a transmission cable 105 laid from the control rod driving time measurement arithmetic processing unit 101 of the central operation room to a place where the hydraulic pressure driving pipe 3 is located at the site, a repeater 106 installed at the site, and further an RGB cable 107, The calculation result of the control rod driving time measurement calculation processing device 101 in the central operation room can be confirmed by the on-site monitoring slave unit 108. At the site where the hydraulic drive pipe 3 is located, the radiation dose is higher than in the room where the normal control panel is installed. Therefore, the transmission cable 105, the repeater 106, and the like use devices having better radiation resistance than ordinary electronic devices. ing.
[0011]
FIG. 15 is an explanatory diagram showing details of the periphery of the control rod drive mechanism 6 per control rod. The control rod 2 is coupled to the control rod drive mechanism 6 and is vertically controlled in position. The control rod drive mechanism 6 includes a cylinder and a piston. For example, the control rod 2 is inserted in the insertion direction (upward). When the piston is driven upward, the driving water is supplied from the lower part of the cylinder by opening the direction control electromagnetic valve 4A and the driving water is drained from the upper part of the cylinder by opening the direction control electromagnetic valve 4B. Push up. Conversely, when the control rod is driven in the pull-out direction (downward), the directional control electromagnetic valve 4C is opened to supply the driving water from the upper part of the cylinder, and at the same time, the directional control electromagnetic valve 4D is opened to lower the lower part of the cylinder. The piston is driven downward by draining the driving water from. The reason why the valve on the discharge side is simultaneously opened when the driving water is supplied to the cylinder is that the water cannot be compressed.
[0012]
A permanent magnet 11 is attached to the control rod drive mechanism 6, and its position is changed by vertically driving the piston. The position of the control rod 2 is detected by a control rod position detector 7 installed in parallel with the control rod drive mechanism 6. The control rod position detector 7 has about 50 movable iron-type position detection switches S00, S01, S02,..., S49, S50 from the upper part in the vertical direction at regular intervals. Is closed, only the position detection SW closest to the control rod 2 is closed, so that which position detection SW is closed is detected and the position of the control rod 2 is detected.
[0013]
The PIP signal a, which is an open / close signal of the position detection SW, is input to the PIP signal input board 202 of the input unit 218 of the control rod position display device 200. Usually, a two-core cable is required to detect the open / closed state of one position detection SW. Therefore, when inputting the open / closed state of about 50 position detection SWs, a 100-core cable is required. Is required. Although a cable of at least 51 cores is required even if one side is common, in order to further reduce the amount of cables, a matrix wiring 8 as shown in FIG. 12 is provided in a control rod position detector (PIP detector) 7. , 11-core cable to input the open / closed state of about 50 position detection switches.
FIG. 16 is an explanatory diagram of the matrix wiring 8. In FIG. 16, an example in which the ODD is closed is indicated by a bold line, and the ODD is another name in which the position detection SWs of the 24 odd positions from S01, S03,... The 11-core matrix wiring 8 is assigned symbols of vertical axes V1 to V6 and horizontal axes H1 to H5, and when ODD is closed, the path between V3 and H5 is electrically closed.
[0014]
FIG. 17 is an explanatory diagram of the PIP signal input board 202. V-axis, H-axis 11-bit PIP signal a corresponding to 11-core cable input is converted into control rod position display data Dpos (v1, v2, v3, v4, v5, v6, h1, h2, h3, h4, h5) Recognize as With a circuit configuration in which an input of a portion that is electrically closed between the V axis and the H axis is turned on, the position detection SW is recognized as 1 bit and the position detection SW is opened as 0 bit. Is ON, that is, when (v3, h5) is ON, the control rod position display data Dpos (0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1) is used for control rod position display. The signal b is transmitted to the control rod position display processing unit 201 via the control rod position display PI / O buffer substrate 203. The ODD is output from the PIP signal input board 202 to the control rod drive time measurement DI board 102 as a drive time measurement signal c.
[0015]
The operation of such a conventional control rod driving time measuring apparatus 100 at the time of driving time measurement when an emergency insertion is performed for each control rod during a plant periodic inspection will be described. First, in response to a command from the direction control electromagnetic valve driving device, the direction control electromagnetic valves 4C and 4D are opened, and the control rod 2 is pulled vertically downward to set all the withdrawal positions (S48: ON). The control rod 2 is urgently inserted according to the emergency insertion command d from the device 9. In response to the emergency insertion command d, the scram valves 10A and 10B are opened, and the supply of the high-pressure driving water from the scram pipe 5 causes the control rod 2 to move from the full withdrawal position at the lower end in the vertical direction (S48) to the full insertion position at the upper end in the vertical direction. The emergency insertion drive is started until (S00).
[0016]
FIG. 18 is an explanatory diagram of the operation of the PIP signal input board 202 during the emergency insertion drive. When the emergency insertion is driven by the emergency insertion command d, the position detection SWs arranged at equal intervals in the control rod position detector 7 are moved by the movement of the permanent magnet 11 installed in the control rod drive mechanism 6 in steps S47 and S46. .., S00 are sequentially turned ON / OFF. The ON / OFF signal in S47 is described as the first ON signal g1ON and the first OFF signal g1off, and the OFF in S01 is described as g24off. The control rod position display device 200 branches the ON / OFF signal of the ODD signal out of the position detection SW from the PIP signal input board 202 as a control rod drive time measurement signal c, and the control rod drive time measurement device 100 Output to the control rod drive time measurement DI board 102.
[0017]
The control rod position display data Dpos is transmitted through the PI / O buffer board 203 when the read command h from the position display processing unit 201 is read into the read circuit 213 through the PI / O buffer board 203. Output.
[0018]
Here, the ON time of each position detection SW at the time of emergency insertion is about 10 ms, and the time resolution of the control device for detecting ON / OFF of the position detection SW is required to be 1/10 of 1 ms. The rod driving time measurement arithmetic processing device 101 uses a high-speed arithmetic sequence controller capable of scanning in 1 ms, and performs data input, arithmetic, data editing and display processing.
[0019]
FIG. 19 is an explanatory diagram of data processing in the control rod drive time measuring device 100 when the control rod is driven for emergency insertion. The driving time measuring signal c of each control rod 2 is assigned as one input of the control rod driving time measuring DI board 102, and about 200 DIs correspond to about 200 control rods. FIG. 19 shows a case where one DI board 99 is a 16-point input DI board and 13 DI boards 99 are used. The control rod number 1 indicates DI1-1, the control rod number 2 indicates DI1-2,..., And the fifth DI board DI13 is input.
[0020]
Since the full stroke time at the time of emergency insertion of the control rod 2 is about 2 seconds as described above, when the emergency insertion command d is input, 1 ms per scan from the input command means 113, q = measurement time 2 seconds / scan Time 1 ms = 2000 input commands are generated. At the same time, the emergency insertion instruction d is input to the clock means 112, and the clock means 112 outputs the elapsed time ti from the start of the emergency insertion in 1 ms units to the sudden change detection means 111. Note that a normal drive command f is also input to the clock means 112. The sudden change detection unit 111 inputs ON / OFF signals (drive time data Dr for each scan) of about 200 points for each scan via the scan data buffer 110 for each scan, and changes from OFF to ON or from ON to OFF. The elapsed time ti from the start of emergency insertion when there is a change to OFF is sequentially stored in the storage area 114n corresponding to each control rod 2. That is, the ON / OFF change occurrence time ti of DI1-1 is stored in the storage area 114n (n = 1), and the ON / OFF change occurrence time ti of DI1-2 is stored in the storage area 114n (n = 2).
[0021]
When the control rod 2 is driven to be inserted from the full withdrawal position S48, the time ti = g1ON when the first odd-numbered position S47 turns from OFF to ON and the time ti = g1off when the control rod 2 turns from ON to OFF are determined for each control rod 2. As shown in FIG. 19, each of the storage areas 114n (n = 1 to 200) stores a maximum of 48 drive time data from g1ON to g24off.
[0022]
The emergency insertion drive test is performed one control rod at a time. However, the control rod drive time measuring device 100 cannot recognize which control rod 2 has been pulled out to the full withdrawal position and has performed emergency insertion drive. Is input to the data editing means 115 sequentially to calculate only the stroke time of the control rod in which the data is stored. For example, the stroke time from ON in S47 to OFF in S01 can be calculated as (g24off-g1ON) msec. The calculation results are displayed on the monitor display device 103 via the monitor data file 116 and the monitor interface 118 in numbers and colors that are easy for humans to understand. The stroke time calculation result of the data editing unit 115 is output to the printer 104 via a printer output data file 117 and a printer interface 119 as a form in a predetermined format. The data editing means 115 sequentially reads the drive time data of all the control rods, and displays any of the control rod numbers 1 to 200 in which the drive times are stored together with the control rod numbers together with the drive time data. Further, the man-machine interface 120 gives various commands to the control rod driving time measuring device 100 based on the commands from the worker and responds to the command from the worker.
[0023]
Here, at the time of a notch surveillance test performed during normal operation, an automatic control rod selection signal having a control rod address is sequentially output in a predetermined order so that the notch surveillance test is performed without manual intervention. There is a device (for example, see Patent Document 1).
[0024]
[Patent Document 1]
JP-A-10-319171
[0025]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional control rod drive time measuring apparatus 100 employs a dedicated high-speed operation processing sequence controller and is configured as a single unit. If a single failure occurs and the support function is lost, it becomes impossible to support the operation of adjusting the opening of the guess adjustment valve and measure the control rod drive time during emergency insertion. In the method of confirming the drive time of the control rod by a human system based on the data of the electromagnetic oscilloscope, a long working time is required, and it may not be possible to meet a demand for further shortening a regular inspection (periodic inspection) period.
[0026]
Therefore, the importance of the control rod driving time measuring device 100 contributing to shortening of the working time at the time of regular inspection is increasing, and improvement in reliability that enables the function to continue even if a single failure of a component device is required. In order to improve the reliability of equipment, it is common to use a redundant configuration, but equipment investment has also been reduced due to reduced power generation costs, and due to restrictions on installation space, to improve reliability, Instead of simply making the same equipment redundant, high reliability by other means is required. Further, the device disclosed in Patent Document 1 stores and outputs the drive time of the control rod, and does not transmit or process the drive time data of the control rod.
[0027]
It is an object of the present invention to provide a control rod drive monitoring device that has improved reliability while pursuing economy.
[0028]
[Means for Solving the Problems]
A control rod drive monitoring device according to the present invention includes a control rod position display device that inputs a control rod position signal from a control rod position detector that detects a control rod position in a nuclear reactor and displays a control rod position, and a safety system device. And a control rod drive time measuring device for inputting a drive time measurement signal from the control rod position display device and measuring control rod drive time data when an emergency insertion command is input from the control rod position display device. The control rod position signal from the rod position detector and the emergency insertion command from the safety device are input, and the elapsed time from the input of the emergency insertion command until the control rod position signal turns ON / OFF is the control rod drive time. An input unit that calculates and stores the data, and displays the control rod position based on the control rod position signal, and takes in the control rod drive time data stored in the input unit and automatically measures the control rod drive time after a predetermined time has elapsed. And a multiplexed position display processing unit outputs to the location. The control rod driving time measuring device includes a driving time data editing / display processing device for editing control rod driving time data output from the position display processing unit of the control rod position display device, and a driving time data editing / displaying device. An output device for outputting the control rod driving time data edited by the arithmetic processing device.
[0029]
That is, the control rod position signal and the emergency insertion command are input to the input portion of the control rod position display device, the function of collecting the drive time data of the control rod is performed by the control rod position display device, and the collected drive time data is edited and edited. A function sharing configuration is adopted in which the function to be displayed is performed by the control rod driving time measuring device.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of a control rod drive monitoring device according to a first embodiment of the present invention. The first embodiment is different from the conventional example shown in FIG. 14 in that an emergency insertion command d is input to an input unit 218 in a control rod position display device 200 via a contact amplification relay 205 to measure a control rod driving time. In this apparatus, a drive time data editing / display calculation processing unit 206 is provided in place of the control rod drive time measurement calculation processing device of the apparatus 100, and a transmission device 204 is provided in place of the control rod drive time measurement DI board 102.
[0031]
That is, the control rod position signal a and the emergency insertion command d are input into the PIP signal input board 202 of the input unit 218 of the control rod position display device 200, and the position display arithmetic processing of the control rod position display device 200 is performed in duplicate. The driving time data of the control rod 2 is collected by the devices 201A and 201B, the driving time data is transmitted to the control rod driving time measuring device 100 via the transmission device 204, and the driving time data of the control rod driving time measuring device 100 is edited. The driving time data collected by the display processing unit 206 is edited and displayed. The same elements as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.
[0032]
Since the control rod position display device 200 monitors the control rod position, the control rod position display SW and the drive time measurement SW are input to the PIP signal input board 202 of the input unit 218 through the matrix wiring 8. Focusing on the fact that the control rod position display device 200 has a dual controller configuration of the position display arithmetic processing devices 201A and 201B, the function of collecting the driving time data of the control rod 2 is controlled by the control rod position display. The function sharing configuration is such that the function of editing and displaying the collected data performed by the apparatus 200 is performed by the control rod driving time measuring apparatus 100.
[0033]
Here, since the control rod position display device 200 needs to constantly monitor the control rod position in the nuclear reactor during plant operation, the control rod position display device 200 is configured to be duplicated for the purpose of improving the operation rate. The scan time of the position display arithmetic processing devices 201A and 201B is 1/10 of several hundred ms because the movement time between the position detection SWs installed at equal intervals is about 2 seconds. Not a controller. Therefore, in order to collect the driving time in the control rod position display device 200, the following means is added.
[0034]
In the conventional example, an ODD (OR logic wiring of an odd position detection SW) in which an odd number position used for measuring the control rod drive time is ORed is matrix-wired 8 in the control rod position detector 7. Therefore, the PIP signal input board 201A of the control rod position display device 200 is once input to the control rod driving time measuring device 100 of the control rod driving time measuring device 100. The output is branched to the DI board 102 for time measurement.
[0035]
Therefore, the emergency insertion command d is input into the PIP signal input board 202, and the elapsed time from the input of the emergency insertion command d and the detection result of the ODD signal change from OFF to ON or from ON to OFF are input to change the state. A function of storing the elapsed time as drive time data of each control rod 2 is added to the PIP signal input board 202.
[0036]
Further, the control rod position display device 200 processes the control rod driving time data stored in the PIP signal input substrate 202, in addition to the PIP signal input substrate 202, and transmits the processed data to the control rod driving time measuring device 100. A transmission device 204 is provided. After the transmission of the control drive time data, processing for clearing the data storage area in the position display arithmetic processing devices 201A and 201B is also performed in preparation for the next input. The control rod drive time measuring device 100 eliminates the function of inputting control rod drive time data on the control rod drive time measurement DI board 102, and instead transmits and inputs control rod drive time data from the control rod position display device 200. Configuration.
[0037]
FIG. 2 is an explanatory diagram of the PIP signal input board 202 according to the first embodiment of the present invention. The emergency insertion command d is input into the PIP signal input board 202 of the input unit 218 in the control rod position display device 200. The emergency insertion command d is input to the counter circuit 210 of the PIP signal input board 202, and the counter output ti, which is the output of the counter circuit 210, is a numerical value that counts up by 1 cnt every 1 msec from the time when the emergency insertion command d is input. is there.
[0038]
The drive time measurement signal c from the ODD contact in the PIP signal input board 202 is input to the state change detection circuit 211, and the ODD contact signal changes from OFF to ON for the first time after the emergency insertion command d is input. The state change count value at the time is stored in the storage circuit 212 as g1ON, and the state change count value at the time when the ON ODD contact is changed to the OFF state is g1off. Data is input to the storage circuit 212 for about 2 seconds from the input of the emergency insertion command d, and the number m of state changes is also stored in the storage circuit 212 as gm. The count value at the time of state change and the number m of state changes stored in the storage circuit 212 two seconds after the input of the urgent insertion command d are used as drive time data Si, based on the read command h, based on the read circuit 213 and the PI / O buffer. The information is transmitted to the redundant position display arithmetic processing devices 201A and 201B via the board 203. On the other hand, the position display data Di of the control rod 2 is also transmitted to the redundant position display operation processing devices 201A and 201B via the PI / O buffer board 203.
[0039]
In the position display arithmetic processing devices 201A and 201B, the driving time data Dspd of each control rod 2 consisting of data 1 to data n (n = 200) input from the PIP signal input board 202 is edited by the driving time data editing / display arithmetic processing device 206. Send to That is, the drive time data Dspd for each control rod 2 is transmitted to the drive time data editing / display processing unit 206 by dividing the control rod drive time data for about 20 lines into 1 to 10 pages. Is appended with a page number. The driving time data editing / display arithmetic processing unit 206 stores the received driving time data Dspd, displays the screen on the monitor display device 103, and outputs the data to the printer 104.
[0040]
Next, during the plant periodic inspection, the control rod 2 is pulled out one by one to the full withdrawal position to generate an emergency insertion command, and the drive time when the control rod 2 is inserted from the full withdrawal position to the full withdrawal position is measured. The case will be described. In FIG. 1, when the scram valves 10A and 10B are opened by an emergency insertion command d from the safety system device 9 and the control rod 2 is driven vertically upward by high-pressure driving water from the emergency insertion pipe 5, the control rod The permanent magnet 11 installed on the piston of the drive mechanism 6 starts moving upward.
[0041]
S48 is ON when the control rod 2 is in the full withdrawal position, but when the control rod 2 moves upward, S48 turns OFF, then S47 turns ON, then S47 turns OFF, and S46 turns ON in that order. The contact in the detector 7 turns ON / OFF. The ON / OFF signal of the contact is input to the PIP signal input board 202 in the control rod position display device 200 as the PIP signal a via the matrix wiring 8.
[0042]
On the other hand, the emergency insertion command d is input to the PIP signal input board 202 via the contact amplification relay 205, and is input to the counter circuit 210 in the PIP signal input board 202. The counter circuit 210 outputs a counter output ti that counts up by one every 1 ms to the state change detection circuit 211, with the time point when the emergency insertion command d is input as t0. The state change detection circuit 211 receives the ODD signal (V3, H5 in FIG. 2) of the PIP signal a and changes the state of the counter output ti input when the ODD signal changes from OFF to ON and from ON to OFF. The data is sequentially stored in a storage location of the storage circuit 212 corresponding to the count g.
[0043]
FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the PIP signal input board 202 during the emergency insertion drive according to the first embodiment of the present invention. The relationship between the counter output ti and the state change count g is as follows. The counter output ti = t2 when the first state change S47 changes from OFF to ON is stored in the storage circuit 212 at the location of g1ON. Similarly, the counter output ti = t4 when S47, which is the second state change, changes from ON to OFF is stored in the storage circuit 212 at a location of g1off. When the control rod 2 is urgently inserted from the full withdrawal position, that is, from the ON position of S48, there are 48 state changes until the full insertion position S00 is OFF, and the gmoff (m = 24) of the storage circuit 212 The counter output ti is stored at the location, and the state change number gx = m is stored at the top of the storage circuit 212, and the process ends.
[0044]
The counter circuit 210 counts up by one every 1 msec for 2 seconds from the input of the emergency insertion command d, and stops counting when ti = tp (tp = 2000). Data 1 shows the case where the control rod 2 was urgently inserted from the full withdrawal position to the full insertion position as described above. However, since the control rod 2 in the data n part has not been tested yet, it has been fully inserted. Since the position of the control rod does not change, the state change count g is 0, and the data is not stored in the storage circuit 212.
[0045]
When two seconds have elapsed from the input of the emergency insertion command d, when the read signal h is transmitted from the position display arithmetic processing devices 201A and 201B to the read circuit 213 via the PI / O buffer board 203, the read circuit 213 stores the read signal h. The driving time data Dspd1 to Dspdn for the control rods 1 to n (n = 200) stored in the circuit 212 are sequentially output to the position display arithmetic processing devices 201A and 203B via the PI / O buffer substrate 203.
[0046]
FIG. 4 shows data processing between the position display arithmetic processing unit 201 of the control rod position display device 200 and the drive time data editing / display arithmetic processing unit 206 of the control rod drive time measuring device 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. The drive time data Dspdi (i = 1 to 200) drawn into the control rod position display processing unit 201 is transmitted via the transmission circuit 214 and the reception circuit 121 to the storage area 114 in the drive time data editing / display calculation processing unit 206. Sent to
[0047]
Since the amount of data is large, the case where the drive time data of 200 control rods 2 is transmitted in 10 divided steps of 20 lines is shown. One data transmission format includes a transmission start code, data 1 to data 20 and the page number of the transmission number. They are transmitted in the order of (1 to 10). When transmission of all data is completed, a transmission end code is transmitted from the control rod position display processing unit 201. The processing after saving the driving time data Dpsd in the driving time data editing / display processing unit 206 is the same as the data processing of the conventional control rod driving time measurement processing unit 101 shown in FIG. In step 115, a screen is displayed on the monitor display device 103 via the monitor data file 116 and the monitor interface 118. In addition, the screen is branched from the data editing unit 115 and is transmitted via the printer output data file 117 and the printer interface 119. To output data to the printer 104.
[0048]
Further, in the drive time data editing / display arithmetic processing unit 206, based on the control rod drive time data Dspd stored in the storage area 114, the data editing means 115 turns ON (= g1ON) of S47 of each control rod 2 to S00. The time until OFF (g24off) is calculated. Since the stored time is 1 cnt and 1 msec, the drive time can be easily converted in seconds by (g24off-g1ON) * 1000.
[0049]
Next, a driving time measuring operation when the control rod 2 is driven normally will be described. The position display arithmetic processing device 201 is provided with a drive end determination circuit 215 and a drive start determination circuit 216. The drive start determination circuit 216 receives a control rod operating signal i for normally driving the control rod 2. When the control rod operating signal i is input to the drive start determination circuit 216, the drive start determination circuit 216 detects a change in the state of the control rod operating signal i, detects the drive start of the control rod 2, and drives the drive. The start is transmitted to the transmission circuit 214. Further, the drive end determination circuit 215 monitors the drive time measurement signal c and starts detecting a state change, and outputs a drive end signal to the transmission circuit 214 when the drive time measurement signal c has no state change.
[0050]
The transmission circuit 214 detects the drive start signal and makes a line connection to the control rod drive time measuring device 100. After the line connection is established, the transmission circuit 214 continues to periodically transmit the memory data in the PIP signal input board 202 and outputs a drive end signal. Upon detection, a measurement end request is output to the control rod driving time measuring device 100, and all the data held in the PIP signal input board 202 is cleared at the timing when a measurement end response is received from the control rod driving time measuring device 100.
[0051]
As described above, the signal for position display at the time of driving the control rod is input to the PIP signal input board 202 of the control rod position display device 200 as in the conventional example, and the signal for measuring the control rod driving time is the emergency insertion command d. Is triggered, the state change time of the ODD signal within a certain time is measured and stored in the PIP signal input board 202. The control rod driving time data stored in the PIP signal input board 202 is taken up by the position display arithmetic processing unit 201 after a predetermined time has elapsed from the generation of the emergency insertion command, and then transmitted to the control rod driving time measuring apparatus 100 via the transmission device 204. The data is automatically transmitted, edited in the control rod driving time measuring device 100, and displayed on a monitor and output to a printer.
[0052]
According to the first embodiment, a control rod driving time data collection function is added to a conventional position display processing unit without adding a new redundant controller. Since the DI board 102 is not required, an economical configuration is possible. Also, the driving time of each control rod 2 is not centrally managed by the high-speed sequence controller, but is distributed and stored in each PIP signal input board 202, and the data collection controller is a dual position display arithmetic processing device 201A. , 201B, the total loss of the control rod driving time data and the total loss of the control rod driving time data collection function due to a single failure can be prevented, and high reliability can be realized.
[0053]
In addition, by collecting the control rod driving time data by the control rod position display device 200, when an emergency insertion drive test is performed for each control rod at the time of plant regular inspection, all the extractions are performed from all the insertion positions before the emergency insertion. Since the control rod position display device 200 recognizes the control rod 2 that has been pulled out to the position, the control rod 2 that has been pulled out can be recognized. Therefore, the driving time changes from the driving time data of all the control rods. It is no longer necessary to estimate the inserted control rod 2 as the emergency inserted control rod 2. Therefore, the data editing time can be shortened, and the control rod subjected to the emergency insertion test can be specified rather than estimated.
[0054]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 shows data processing between the position display arithmetic processing device 201 of the control rod position display device 200 and the drive time data editing / display arithmetic processing device 206 of the control rod drive time measuring device 100 according to the second embodiment of the present invention. FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in that the control rod position display device 200 outputs the control rod driving time data to the control rod driving time measuring device 100 even after the control rod position display device 200 outputs the control rod driving time data to the input unit 218. The drive time data is held, and the storage area of the input unit 218 is cleared before the next new control rod drive time data is stored.
[0055]
In the first embodiment, when the control rod position display device 200 outputs the control rod drive time data, the storage area of the input unit 218 is cleared. In the second embodiment, Even after the control rod position display device 200 outputs the control rod drive time data, the control rod drive time data is held in the input unit 218 and stored in the input unit 218 before storing the next new control rod drive time data. The area is cleared. In this case, the control rod driving time data stored in the input unit 218 of the control rod position display device 200 can be output again by the data request signal from the control rod driving time measuring device 100.
[0056]
That is, the control rod drive time data is stored in the PIP signal input board 202 of the control rod position display device 200 with the urgent insertion command generation as a trigger, and the control rod drive time measuring device 100 The data is stored without clearing the data storage area in the PIP signal input board 202 after the automatic transmission of the data to the control rod driving time measuring device 100. When input, the stored control rod driving time data is transmitted to the control rod position display device 200. Then, the data storage area is cleared at the timing when the next emergency insertion command d is generated. Thus, since the control rod driving time measuring device 100 (driving time data editing / display arithmetic processing unit 206) for editing and displaying the control rod driving time data has a single configuration, the control rod driving time measuring device 100 side is provided. High reliability when a single failure occurs.
[0057]
In FIG. 5, the monitor display device 103A of the driving time data editing / display arithmetic processing device 206 can input a data transmission request via the monitor display device 103A. 120. The data transmission request input from the monitor display device 103A is processed by the man-machine interface 120 and transmitted to the transmission / reception circuit 121A via the monitor interface 118A, the monitor data file 116A, and the data editing unit 115A. The transmission / reception circuit 121A transmits and outputs the data transmission request to the transmission / reception circuit 214A of the position display processing unit 201. In response to the data transmission request, the position display processing unit 201 transmits and outputs the driving time data Dspd of each control rod 2 to the driving time data editing / display processing unit 206 via the transmission / reception circuit 121A.
[0058]
The position display processing unit 201 stores the drive time data Dspd as it is even after outputting the drive time data Dspd. Then, at the timing when the control rod drive time data is newly created on the PIP signal input board 202 by the generation of the next emergency insertion command d, the position display arithmetic processing unit 201 clears the drive time data Dspd.
[0059]
According to the second embodiment, a single failure occurs in the drive time data editing / display arithmetic processing unit 206 of the control rod drive time measuring device 100 having a single configuration, and the control rod drive time data cannot be obtained. Even in such a case, since the driving time data Dspd is stored in the position display arithmetic processing unit 201, the worker requests the data transmission after the drive time data editing / display arithmetic processing unit 206 recovers from the failure. Can be avoided. That is, the reliability can be ensured without making the control rod drive time measuring device 100 redundant, which is economical.
[0060]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 shows data processing between the position display arithmetic processing device 201 of the control rod position display device 200 and the drive time data editing / display arithmetic processing device 206 of the control rod drive time measuring device 100 according to the third embodiment of the present invention. FIG. The third embodiment is different from the first embodiment in that the output signals of the drive end determination circuit 215 and the drive start determination circuit 216 in the position display arithmetic processing unit 201 are input, and the control rod currently selected and driven. If the drive start code of the next control rod overlaps before the drive end code is output, the arbitration circuit 217 for outputting the control rod drive end code first and outputting the control rod drive start code later is provided. It is provided.
[0061]
When measuring the drive time at the time of control rod insertion / removal to support the operation of adjusting the water amount adjustment manual valve 12 during the plant fixed inspection, the control rod currently driven in the control rod position display device 200 is measured. The output timing of the drive end code and the output timing of the control rod drive start code to be driven next are adjusted. In the well-adjusted amount of driving water, the output timing of the currently driven control rod driving end code and the output timing of the next driven control rod driving start code do not overlap. May be duplicated at the unadjusted stage.
[0062]
FIG. 7 is a timing chart when the output timing of the currently driven control rod drive end code and the output timing of the next driven control rod drive start code are normal (do not overlap). As shown in FIG. 7, the movement time between the position detection SWs is about 2 seconds, so that the ON / OFF change of the position detection SWs is 4 seconds from the previous change (Bsec in FIG. 7) with a margin of about 2 seconds. ), The control rod drive end is determined. On the other hand, the operation for starting the driving of the next control rod is performed after taking the hand off the operation SW to end the driving of the previous control rod, and taking into account the time for the control rod to be mechanically seated at an even position. After 6 seconds (Asec section in FIG. 7), the interlock is set to permit the input of the operation SW. Accordingly, the transmission is normally output two seconds earlier in the drive end determination, and the transmission timing does not overlap.
[0063]
On the other hand, at the stage where the amount of driving water is not adjusted, the current drive end timing of the control rod may overlap with the drive start timing of the next control rod. In such a case, the control rod drive time is measured correctly. You will not be able to do it. FIG. 8 is a timing chart when the output timing of the currently driven control rod drive end code and the output timing of the next driven control rod drive start code are abnormal (overlap). At the stage where the amount of the driving water is not adjusted, when the driving time of the control rod is slow, the moving time between the position detection SWs may take nearly 4 seconds, and as shown in FIG. For this reason, it takes almost two seconds until the last position detection SW is turned on / off after releasing the hand from the operation SW. Therefore, when it is determined that driving is completed four seconds after that, the driving of the next control rod is just performed. Match the start timing.
[0064]
In the transmission area from the control rod position display device 200 to the control rod drive time measuring device 100, the area where the drive end (measurement end) code and the drive start (line connection) code are written is the same, so that the control rod The drive end (measurement end) code and the control rod drive start (line connection) code cannot be transmitted simultaneously. In the case of overlap, either information may not be transmitted to the control rod drive time measuring device 100. If the control rod drive time measurement device 100 cannot receive the drive end code of the control rod, It is determined that the control rod operation has not ended, and a “time over error” is displayed. On the other hand, if the drive start code of the control rod cannot be received, the start of the drive time of the next control rod cannot be determined, so that the drive time cannot be edited and displayed.
[0065]
In order to prevent this timing problem, it is possible to avoid this problem by operating the control rod after the current drive end of the current control rod, and then leaving a certain period of time before the next control rod drive start operation. It cannot meet the demands of reducing work time as much as possible. Therefore, when the control rod drive end timing and the control rod drive start timing overlap in the control rod position display device 200, the control rod drive end code is transmitted and output first, and the control rod drive start timing is set. An arbitration circuit 217 for temporarily releasing the hold of the control rod start timing after transmitting and outputting the drive end code is added.
[0066]
As shown in FIG. 6, an arbitration circuit 217 is added to the control rod position display device 200. The drive start determination circuit 216, to which the control rod in-operation signal i for driving the control rod normally is input, detects a change in the state of this signal and detects the drive start of the control rod, and transmits the drive start to the arbitration circuit 217. The drive end determination circuit 215 monitors the drive time measurement signal c and outputs a drive end signal to the arbitration circuit 217 when the state change does not change for a predetermined period (Bsec).
[0067]
The arbitration circuit 217 has a function of internally holding the drive start signal received from the drive start determination circuit 216 to generate a driving flag, and releasing the flag with the drive end signal received from the drive end determination circuit 215. And has a monitoring function of monitoring a driving flag when a driving start signal is received from the driving start determination circuit 216. The arbitration circuit 217 always outputs a driving flag to the transmission circuit 214. The transmission circuit 214 detects a change in the state of the driving flag from OFF to ON, makes a line connection to the control rod driving time measuring device 100, and periodically transmits the memory data in the PIP signal input board 202 after the line connection is established. Subsequently, the state change from ON to OFF is detected, a measurement end request is output to the control rod driving time measuring device 100, and the data held in the PIP signal input board 202 is transmitted at the timing when the measurement end response is received from the control rod driving time measuring device 100. Clear all. By this processing, the operation when the insertion and withdrawal of the control rod do not overlap is processed.
[0068]
FIG. 9 is a timing chart when the output timing of the currently driven control rod drive end code and the output timing of the next driven control rod drive start code become abnormal and are adjusted by the arbitration circuit 217. The driving flag monitoring function in the arbitration circuit 217 monitors whether or not the driving flag is ON at the timing when the driving start signal is received from the driving start determination circuit 216. If the driving flag is ON, Saves all the memory data in the PIP signal input board 202 in the memory in the position display arithmetic processing unit 201. Then, all the data held in the PIP signal input board 202 is cleared, and a forced transmission end signal is output to the transmission circuit 214. The transmission circuit 214 that has received the forced transmission end signal transmits the data stored in the memory in the position display arithmetic processing unit 201 to the control rod driving time measuring device 100, and outputs a measurement end request when the transmission is completed.
[0069]
Then, a measurement end response is received from the control rod driving time measuring apparatus 100, and the next insertion (withdrawal) line connection is performed. After clearing the held data, the PIP signal input board 202 continues to collect the next inserted (withdrawn) PIP data, so that the transmission circuit 214 can continue to transmit the data in the PIP signal input board 202. This makes it possible to collect data without any abnormality even when insertion and extraction are overlapped.
[0070]
According to the third embodiment, the drive time of the control rod is adjusted in a state where there is no drive end code of the current control rod and when there is a drive start code of the next control rod. Since the driving time data is stored and transmitted and then the driving is forcibly terminated, the driving of the next control rod can be started after securing the driving time data without leaving for a fixed time. Therefore, it is possible to improve the reliability of data transmission and reduce the working time.
[0071]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is an explanatory diagram of the operation time correction processing of the contact amplification relay 205 of the driving time data editing / display arithmetic processing unit 206 according to the fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the drive time data editing / display arithmetic processing unit 206 corrects the operation time of the contact amplification relay 205 when editing the control rod drive time data. Things.
[0072]
As shown in FIG. 1, on the PIP signal input board 202, an emergency insertion command d output from the safety system device 9 via the contact amplification relay 205 and a control rod position detection at which a state change occurs due to the operation of the control rod 2 are detected. The PIP signal which is the output of the device 7 is input. Since the PIP signal input board 202 is a board for inputting position information of all control rods, the number of boards for all control rods is necessary. The number is equal to the number of signal input boards 202. Thus, the emergency insertion command d from the safety device 9 can be input at only one point without adding a cable.
[0073]
Also, the emergency insertion command d from the safety device 9 is changed from the conventional high voltage of 100V system to the voltage of 48V system, the contact is amplified by the contact amplification relay 205 of a small relay, and each contact is connected to each PIP signal input board 202. input. By reducing the voltage, an inexpensive small-sized relay can be used as the contact amplification relay 205, so that variation between relays can be reduced.
[0074]
FIG. 11 is a circuit diagram of the contact amplification relay 205. In the normal state, the coil 30 of the contact amplification relay 205 is excited in a state where the emergency insertion command contact 31 in the safety device 9 is closed. When a scrum is generated from this state, the emergency insertion command contact 31 is opened, and the coil 30 of the contact amplification relay 205 is in a non-excited state. The operation of the coil 30 of the contact amplification relay 205 closes the contact 32, and the contact 32 is input to the PIP signal input board 202.
[0075]
Here, it is assumed that there is no emergency insertion command d with the emergency insertion command contact 31 closed, and when there is no emergency insertion command d, the coil 30 of the contact amplification relay 205 is excited and the emergency insertion command d is received. When the emergency insertion command contact 31 is opened and the contact amplification relay 205 is de-energized, generally, when the coil is de-energized from energized, it takes longer than the time when the relay coil is energized and the contact operates. This is because the contact operation time is shorter.
[0076]
FIG. 12 is a general time distribution diagram of a time ta during which the coil of the relay is excited and the contact a is closed, and a time tb when the coil is not excited and the contact b is closed. As shown in FIG. 12, generally, the time tb when the coil is de-energized and the b-contact is closed is shorter than the time ta when the coil is energized and the a-contact is closed, and the variation is small. Therefore, in order to minimize the delay in the operation of the contact amplification, the emergency insertion command d is contact-amplified by the contact operation when the coil changes from excitation to non-excitation. Further, the operation time of the contact amplification relay is corrected in the control rod drive time measuring device 100.
[0077]
As shown in FIG. 10, the emergency insertion command d input to the PIP signal input board 202 is caused by a delay of time tb when the coil of the contact amplification relay 205 is de-energized and the contact b is closed. Become. Since the PIP signal is input starting from the emergency insertion command d and the time until the end of the plurality of state changes due to the contact signal is stored in the memory in the PIP signal input board 202, the coil is de-energized, and the b contact becomes “ The time until the end of the state change is shortened by the time tb to be “closed”.
[0078]
Therefore, a correction process of adding the delay time (= relay operation time (tb)) to the state change count (g) is performed by an editing process in the control rod drive time measuring device 100. Here, the relay operation time (tb) used for the correction is small when the coil is de-energized and the b-contact is closed, as described above. Become. By this correction processing, the state change time from the scrum can be stored as a value close to the true value.
[0079]
According to the fourth embodiment, the contact insertion of the emergency insertion command d by the contact amplification relay 205 does not increase the number of input points of the emergency insertion command d from the safety system device 9. Therefore, it is not necessary to add a cable and it is economically feasible.
[0080]
In addition, since the operation time when the contact amplification relay 205 is opened is measured and the drive time data is edited in the control rod drive time measurement device 100, the operation time of the contact amplification relay 205 is subtracted to calculate. In addition, it is possible to calculate and display an accurate control rod drive time independent of the operation time of the contact amplification relay 205. That is, since the operation time of the relay is measured and the operation time is corrected, highly reliable measurement independent of the operation time of the relay is possible.
[0081]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 is a configuration diagram of a control rod drive monitoring device according to a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment is different from the first embodiment in that a radio relay station 301 is provided in a control rod driving auxiliary panel 300 at the site where the control rod 2 is driven and a control rod driving time measuring device 100 is provided. The wireless transmission / reception device 109 is provided, and the control rod drive time data edited by the drive time data editing / display processing unit 206 in the control rod drive time measurement device 100 is wirelessly transmitted / received via the wireless transmission / reception device 109 and the wireless relay station 301. This is transmitted to the on-site monitoring slave unit 108A with the device.
[0082]
In FIG. 13, data measured by the control rod driving time measuring device 100 is edited for display by the driving time data editing / display arithmetic processing device 206 and displayed on the monitor display device 103. In this case, the driving time data editing / display arithmetic processing unit 206 simultaneously sends the data edited for display to the wireless transmitting / receiving unit 109. Upon receiving the data, the wireless transmitting / receiving device 109 wirelessly sends the data to the on-site monitoring slave unit 108A with the wireless transmitting / receiving device via the wireless relay station 301 installed at the site. Upon receiving the data, the on-site monitoring slave unit 108A with the wireless transmission / reception device displays the same content displayed on the monitor display device 103 of the control rod drive time measurement device 100 in real time, and opens the water amount adjustment manual valve 12. Provide measurement data to workers performing the degree adjustment work.
[0083]
As described above, when performing the opening adjustment operation of the water amount adjustment manual valve 12 for adjusting the water amount passing through the directional control electromagnetic valve performed by the worker at the site during the plant periodic inspection, the worker uses the on-site monitor. The operation is performed with reference to the driving time data from the control rod driving time measuring device 100 transmitted to the slave unit 108A.
[0084]
According to the fifth embodiment, since the on-site monitoring handset 108A with the wireless transmission / reception device receives data using wireless communication, the worker needs to adjust the vicinity of the water amount adjustment manual valve 12 for adjustment. Thus, the operation of adjusting the opening of the water amount adjustment manual valve 12 can be promptly performed by the data transmitted in real time. Further, there is no need to provide a transmission line from the control rod driving time measuring device 100 in the central operation room to the location of the hydraulic drive pipe 3 at the site, and the radiation resistance is excellent considering the radiation dose at the site where the hydraulic drive pipe 3 is located. Since there is no need to use expensive transmission lines, installation costs can be reduced.
[0085]
【The invention's effect】
According to the present invention, the work time for adjusting the opening of the directional control solenoid valve and the work time for confirming the emergency insertion drive function performed during the periodic inspection of the plant can be reduced, so that the economic efficiency is improved and the single failure of the component device is improved. In addition, it is possible to provide a control rod drive monitoring device having improved reliability without stopping the function.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a control rod drive monitoring device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a PIP signal input board according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an operation of the PIP signal input board at the time of emergency insertion driving according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of data processing of the position display arithmetic processing device of the control rod position display device and the drive time data editing / display arithmetic processing device of the control rod drive time measuring device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of data processing of a position display arithmetic processing device of a control rod position display device and a drive time data editing / display arithmetic processing device of a control rod drive time measuring device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of data processing of a position display arithmetic processing device of a control rod position display device and a drive time data editing / display arithmetic processing device of a control rod drive time measuring device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 shows that the output timing of the currently driven control rod drive end code and the output timing of the next driven control rod drive start code in the third embodiment of the present invention are normal (do not overlap). FIG.
FIG. 8 shows that the output timing of the currently driven control rod drive end code and the output timing of the next driven control rod drive start code in the third embodiment of the present invention are abnormal (overlapping). FIG.
FIG. 9 shows that the output timing of the control rod drive end code currently driven and the output timing of the control rod drive start code to be driven next become abnormal in the third embodiment of the present invention, and the adjustment timing is adjusted by the arbitration circuit. FIG.
FIG. 10 is an explanatory diagram of the operation time correction processing of the contact amplification relay of the driving time data editing / display calculation processing device according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a circuit diagram of a contact amplification relay according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a general time distribution diagram of a time ta when the coil of the relay is excited and the a contact is “closed” and a time tb when the coil is de-energized and the b contact is “closed”.
FIG. 13 is a configuration diagram of a control rod drive monitoring device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a configuration diagram when a conventional control rod driving time measuring device is applied to a control rod driving mechanism.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing details of the periphery of a conventional control rod drive mechanism per control rod.
FIG. 16 is an explanatory diagram of matrix wiring in a conventional control rod drive mechanism.
FIG. 17 is an explanatory diagram of a PIP signal input board in a conventional control rod drive mechanism.
FIG. 18 is a diagram illustrating the operation of a conventional PIP signal input board during emergency insertion driving.
FIG. 19 is an explanatory diagram of data processing in a control rod drive time measuring device when a conventional control rod is driven for emergency insertion.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor, 2 ... Control rod, 3 ... Hydraulic drive piping, 4 ... Direction control solenoid valve, 5 ... Emergency insertion piping, 6 ... Control rod drive mechanism, 7 ... Control rod position detector, 8 ... Matrix wiring, 9 Safety system device, 10 Scrum valve, 11 Permanent magnet, 12 Manual water amount adjusting valve, 30 Coil, 31 Emergency insertion command contact, 32 Contact, 99 DI board, 100 Measurement of control rod drive time Apparatus, 101: Control rod drive time measurement arithmetic processing unit, 102: DI board for control rod time measurement, 103: Monitor display device, 104: Printer, 105: Transmission cable, 106: Repeater, 107: RGB cable, 108: On-site monitoring slave unit, 109: wireless transmission / reception device, 110: scan data buffer, 111: sudden change detection unit, 112: clock unit, 113: input command unit, 114: storage area, 115: data Editing means, 116: Monitor data file, 117: Printer output data file, 118: Monitor interface, 119: Printer interface, 120: Man-machine interface, 121: Receiving circuit, 200: Control rod position display device, 201 ... Position display arithmetic processing device, 202 ... PIP signal input board, 203 ... PI / O buffer board, 204 ... Transmission device, 205 ... Contact amplification relay, 206 ... Driving time data editing / display calculation processing device, 210 ... Counter circuit, 211 ... state change detection circuit, 212 ... storage circuit, 213 ... readout circuit, 214 ... transmission circuit, 215 ... drive end determination circuit, 216 ... drive start determination circuit, 217 ... arbitration circuit, 218 ... input unit, 219 ... output device , 300: Control rod drive auxiliary panel, 301: Wireless relay station

Claims

原子炉内の制御棒位置を検出する制御棒位置検出器からの制御棒位置信号を入力し制御棒位置を表示する制御棒位置表示装置と、安全系装置からの緊急挿入指令が入力されたとき前記制御棒位置表示装置から駆動時間測定用信号を入力し制御棒駆動時間データを測定する制御棒駆動時間測定装置とを備えた制御棒駆動監視装置において、前記制御棒位置表示装置は、前記制御棒位置検出器からの制御棒位置信号と前記安全系装置からの緊急挿入指令とを入力し前記緊急挿入指令を入力してから前記制御棒位置信号がＯＮ／ＯＦＦするまでの経過時間を制御棒駆動時間データとして算出し記憶する入力部と、前記制御棒位置信号に基づいて制御棒位置を表示すると共に前記入力部に記憶された前記制御棒駆動時間データを取り込み所定の時間経過後に自動的に前記制御棒駆動時間測定装置に出力する多重化された位置表示用演算処理装置とを備え、前記制御棒駆動時間測定装置は、前記制御棒位置表示装置の前記位置表示用演算処理装置から出力された制御棒駆動時間データを編集する駆動時間データ編集・表示演算処理装置と、前記駆動時間データ編集・表示演算処理装置で編集された制御棒駆動時間データを出力する出力装置とを備えたことを特徴とする制御棒駆動監視装置。When a control rod position signal is input from a control rod position detector that detects the control rod position in the reactor and the control rod position is displayed, and an emergency insertion command is input from a safety system device A control rod drive time measuring device for inputting a drive time measurement signal from the control rod position display device and measuring control rod drive time data, wherein the control rod position display device comprises The control rod position signal from the rod position detector and the emergency insertion command from the safety device are input and the elapsed time from the input of the emergency insertion command to the ON / OFF of the control rod position signal is determined by the control rod. An input unit that calculates and stores the driving time data, and displays a control rod position based on the control rod position signal, and fetches the control rod driving time data stored in the input unit for a predetermined time period. A multiplexed position display processing unit that automatically outputs to the control rod drive time measurement device later, wherein the control rod drive time measurement device is configured to perform the position display calculation processing of the control rod position display device. A drive time data editing / display arithmetic processing device for editing control rod drive time data output from the device; and an output device for outputting control rod drive time data edited by the drive time data editing / display arithmetic processing device. A control rod drive monitoring device, comprising:

前記位置表示用演算処理装置は、前記制御棒駆動時間データを前記制御棒駆動時間測定装置に出力した後においても前記入力部に前記制御棒駆動時間データを記憶しておき、前記駆動時間データ編集・表示演算処理装置からマンマシンインターフェースを介した作業員からのデータ要求信号があったときは、前記入力部に記憶された制御棒駆動時間データを前記駆動時間データ編集・表示演算処理装置に出力し、次回の新たな制御棒駆動時間データを記憶する前に前記入力部の記憶エリアのクリア処理を行うことを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動監視装置。The position processing processor may store the control rod drive time data in the input unit even after outputting the control rod drive time data to the control rod drive time measurement device, and edit the drive time data. When there is a data request signal from a display processing unit via a man-machine interface, the control rod driving time data stored in the input unit is output to the driving time data editing / display processing unit. 2. The control rod drive monitoring device according to claim 1, wherein a clearing process of a storage area of the input unit is performed before storing next new control rod drive time data.

前記位置表示用演算処理装置は、現状選択駆動している制御棒の駆動終了コードが出力される以前に次の制御棒の駆動開始コードが重複した場合に、制御棒駆動終了コードを先に出力し制御棒駆動開始コードを後から出力することを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動監視装置。The position display arithmetic processing unit outputs the control rod drive end code first if the drive start code of the next control rod overlaps before the drive end code of the currently selected control rod is output. 2. The control rod drive monitoring device according to claim 1, wherein the control rod drive start code is output later.

前記緊急挿入指令を接点増幅して前記入力部に出力する接点増幅リレーを設け、前記駆動時間データ編集・表示演算処理装置は前記制御棒駆動時間データの編集時に前記接点増幅リレーの動作時間分の補正を行うことを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動監視装置。A contact amplification relay for contact-amplifying the emergency insertion command and outputting it to the input unit is provided, and the drive time data editing / display arithmetic processing device is configured to edit an operation time of the contact amplification relay when editing the control rod drive time data. The control rod drive monitoring device according to claim 1, wherein correction is performed.

前記制御棒の駆動操作を行う現場の制御棒駆動補助盤内に無線中継局を設け、前記制御棒駆動時間測定装置内に無線送受信装置を設け、前記制御棒駆動時間測定装置内の前記駆動時間データ編集・表示演算処理装置で編集された制御棒駆動時間データを前記無線送受信装置および前記無線中継局を介して現場モニタ用子機に送信することを特徴とする請求項１記載の制御棒駆動監視装置。A wireless relay station is provided in a control rod drive auxiliary panel at the site where the control rod drive operation is performed, a wireless transceiver is provided in the control rod drive time measurement device, and the drive time in the control rod drive time measurement device is provided. 2. The control rod drive according to claim 1, wherein the control rod drive time data edited by the data editing / display arithmetic processing unit is transmitted to the on-site monitoring slave unit via the wireless transmission / reception device and the wireless relay station. Monitoring device.