JP5868272B2 - リモート/マニュアル装置 - Google Patents
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Description
このリモート/マニュアル装置では、ノイズ等によりリモート/マニュアル装置内のマイコン周辺でエラーが発生する場合があり、この場合、マイコンが正常動作できなくなる。
特許文献1には、プラント監視装置に用いられるマイコンの異常検出時に回復させるために、所定回数までリトライ処理するものが記載されている。
しかしながら、特許文献1では、異常が検出されたとき、システムリセット状態にしてROMベース初期ルーチンを実行するリトライ処理によりマイコンの回復を図るものであるが、マイコンが動作できない場合には、マイコンをリセットすることができないという問題があった。
図1は、この発明の実施の形態1によるリモート/マニュアル装置を示すブロック図である。
図1において、リモート/マニュアル装置1は、原子力設備を制御する中央制御装置3と、この中央制御装置3によって制御される制御対象機器4との間に配置され、次のように構成されている。
リモート制御部11は、中央制御装置3からの信号を制御対象機器4にバイパスする。マニュアル操作部12は、ボタン操作などのマニュアルで制御対象機器4に対する制御信号を操作入力できるように形成されている。切替部13は、リモート制御部11とマニュアル操作部12の出力を切り替えるようになっている。マイコン14は、リモート/マニュアル装置1全体を制御し、リモート制御部11と、マニュアル操作部12と、切替部13とを制御する。
図2において、マイコン14は、後述するエラー要因格納レジスタ16からエラー要因を読出すエラー要因読出し手段141と、EEPROMなどの不揮発性メモリ15のエラー要因ログ151にエラー要因ログを書き込むエラー要因ログ書き込み手段142と、不揮発性メモリ15のエラーリセット合計回数152からエラーリセット合計回数を読み出すエラーリセット合計回数読出し手段143と、エラーリセット回数が上限回数以内かどうかをチェックする上限回数以内チェック手段144と、エラーリセット回数を加算し、エラーリセット合計回数152に書き込むエラーリセット回数加算書込み手段145と、エラーリセット信号(ソフトウェアリセット信号)を出力するエラーリセット実行手段146とを有している。
これらの各手段が、ソフトウェアリセット手段を構成する。
エラー要因格納レジスタ16は、種々のマイコン周辺のエラー条件(エラー情報)が入力され、このエラー情報に含まれるエラー要因を格納するとともにエラーリセット信号を送出する。エラーリセット禁止設定レジスタ17は、マイコンのソフトウェアによるエラーリセットが上限回数を超えたときに、ハードウェアによるエラーリセットを禁止するためのレジスタである。
エラーリセット遅延タイマー18は、エラーリセット信号を所定時間、遅延させるためのタイマである。リセット回数カウンタ19は、ハードウェアによるリセット回数をカウントする。上限回数比較回路20は、ハードウェアによるリセット回数が上限になったかどうかを比較し、上限回数に達したときは、エラーリセット遅延タイマー18の出力を禁止する。
リセットレジスタ23は、マイコンのエラーリセット実行手段146により出力されるエラーリセット信号を入力し、エラーリセット信号をパルス幅拡張回路22に出力する。このリセットレジスタ23からのエラーリセット信号とエラーリセット遅延タイマー18の出力のいずれかを入力として、パルス幅拡張回路22は、エラーリセット信号のパルス幅を拡張してマイコン14のリセット端子に入力する。
この構成により、これらのハードウェアはリセットレジスタ23からのエラーリセット信号の出力によりリセットされ、エラーリセット遅延タイマー18からのエラーリセット信号は出力されなくなる。
なお、エラー要因格納レジスタ16とエラーリセット禁止設定レジスタ17とエラーリセット遅延タイマー18とリセット回数カウンタ19と上限回数比較回路20とリセットレジスタ23とパルス幅拡張回路22とによりリセット回路を構成する。
このエラー検出回路24は、マイコン14へ供給するクロックが無くなるクロックロスエラー、規定時間内にマイコンの処理が終了しないときのWDT(Watch Dog Timer)エラー、パリティチェックによるエラーであるパリティエラー、一定時間内にFPGA(Field−Programmable Gate Array)などの周辺装置からマイコン14への応答がないときのタイムアウトエラーなどのエラーを検出するように構成されている。
リモート/マニュアル装置1は、マイコン14を内蔵し、原子力設備を制御する中央制御装置3と、この中央制御装置3によって制御される制御対象機器4との間に、制御対象機器4と1対1で配置され、マイコン14の制御により制御対象機器4をリモートまたはマニュアルに設定して、通常は中央制御装置3からのリモートにより制御対象機器4を制御し、必要時にマイコン14によりリモートをマニュアルに切替えて、マニュアル操作(ボタン操作など)により、対応する制御対象機器4を制御できるようになっている。
なお、リモート時には中央制御装置3からの制御信号はバイパスする。
リモート/マニュアル装置1は、マイコン及びマイコン周辺で、マイコン14の動作に関連するエラーが発生したことをH/Wのエラー検出回路24により検出したとき、エラー要因格納レジスタ16に通知し、エラーリセット遅延タイマー18により所定時間遅延した後に、H/W(リセット回路)により自動的にマイコン14のエラーリセット信号を発生させる。
また、リモート/マニュアル装置1で、エラー発生後もマイコン14が動作可能な場合は、エラーリセット遅延タイマー18がカウントアップするまでの期間に、EEPROMなどの不揮発性メモリ15にエラー発生情報を格納し、S/Wによるエラーリセット信号を発生させるようになっている。
リモート/マニュアル装置1で、H/WおよびS/Wのいずれのエラーリセットにも発生回数に制限を設け、発生回数以上では、リモート/マニュアル装置1自体の故障とする。
マイコン14の動作に関連する不正な状態を示すエラーとして、マイコン14へのクロックの供給が無くなるクロックロスエラー、規定時間内に処理が終了しないときのWDTエラー、パリティチェックによるエラーであるパリティエラー、一定時間内にFPGAなどの周辺装置からの応答がないときのタイムアウトエラーなどのエラーが発生する(ステップS1)と、H/Wのエラー検出回路24がこれを検出し、エラー割込み信号が、マイコン14と、H/Wのエラー要因格納レジスタ16とに出力される。
エラー要因読出し手段141が、エラー要因格納レジスタ16からエラー情報収集を行う(ステップS2)。次いで、エラー要因ログ書込み手段142が、不揮発性メモリのエラー要因ログ151へエラー情報を書き込む(ステップS3)。次いで、エラーリセット合計回数読出し手段143が、不揮発性メモリ15のエラーリセット合計回数152を読出す(ステップS4)。
ステップS5で、YESであれば、エラーリセット回数加算書込み手段145により、エラーリセット回数を加算し(ステップS6)、加算結果を不揮発性メモリ15のエラーリセット合計回数152へ書き込む(ステップS7)。そして、エラーリセット実行手段146が、エラーリセット信号(ソフトウェアリセット信号)を発行し(ステップS8)、後述するステップS16に進む。その後、マイコン14がリセットされ、エラー復旧される(ステップS9)。
エラー条件が入力されたエラー要因格納レジスタ16からの信号により、エラーリセット遅延タイマー18を起動し(ステップS10)、タイマー加算を行う(ステップS11)。タイムアップするまで加算を行い、タイムアップすれば(ステップS12)、ハードウェアの上限回数比較回路20により、リセット回数が上限回数に達したかどうかのチェックを行う(ステップS13)。
リセット回数が上限回数以内でなければ(ステップS14)、処理を中断する。リセット回数が上限回数以内であれば(ステップS14)、リセット回数カウンタ19により、リセット回数を加算し(ステップS15)、エラーリセット信号を発行し(ステップS16)、マイコン14のリセット端子に入力する。その後、マイコン14がリセットされ、エラー復旧される(ステップS17)。
また、リモート/マニュアル装置内蔵のH/Wにより、マイコン周辺のエラーによりマイコンが動作できないことを検出したとき、H/Wにより自動的にマイコンのエラーリセットを発生させることで復旧を試みるとともに、エラー発生後もマイコンが動作可能な場合は、エラーリセット遅延タイマーがカウントアップするまでの期間に不揮発性メモリにエラー発生情報を格納し、S/Wによるエラーリセットを発生させることで、復旧を試みるようにし、H/WおよびS/Wのいずれのリセットにも発生回数に制限を設けることで、リモート/マニュアル装置自身の故障を検出することが可能である。
3 中央制御装置
4 制御対象機器
11 リモート制御部
12 マニュアル操作部
13 切替部
14 マイコン
15 不揮発性メモリ
16 エラー要因格納レジスタ
17 エラーリセット禁止設定レジスタ
18 エラーリセット遅延タイマー
19 リセット回数カウンタ
20 上限回数比較回路
21 立上りエッジ検出回路
22 パルス幅拡張回路
23 リセットレジスタ
24 エラー検出回路
141 エラー要因読出し処理
142 エラー要因ログ書込み処理
143 エラーリセット合計回数読出し処理
144 上限回数以内チェック処理
145 エラーリセット回数加算書込み処理
146 エラーリセット実行処理
151 エラー要因ログ
152 エラーリセット合計回数
Claims (4)
- 制御対象機器とこれを制御する中央制御装置との間に配置されるリモート/マニュアル装置であって、
上記中央制御装置からの制御信号を上記制御対象機器にバイパスするリモート制御部、
マニュアル操作により上記制御対象機器に制御信号を送信するマニュアル操作部、
上記リモート制御部及び上記マニュアル操作部の出力を切り替える切替部、
上記リモート制御部及び上記マニュアル操作部及び上記切替部の動作を制御するマイコン、
このマイコンの動作に関連するエラーを検出するエラー検出回路、
及びこのエラー検出回路が上記エラーを検出した場合に上記マイコンをリセットするためのリセット信号を出力するリセット回路を備え、
上記マイコンは、上記エラーが検出された場合にソフトウェアリセット信号を上記リセット回路に出力するソフトウェアリセット手段を有し、
上記リセット回路は、上記ソフトウェアリセット手段からのソフトウェアリセット信号を受信したとき、または上記エラーが検出されてから所定時間経過後に上記リセット信号を出力することを特徴とするリモート/マニュアル装置。 - 上記マイコンのソフトウェアリセット手段は、所定回数以上のソフトウェアリセット信号を出力しないように構成されていることを特徴とする請求項1記載のリモート/マニュアル装置。
- 上記リセット回路は、上記所定時間経過したのちに出力するリセット信号を、所定回数以上出力しないように構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2記載のリモート/マニュアル装置。
- 上記マイコンは、上記所定時間の間に、エラーログ情報を不揮発性メモリに書き込んだ後、上記ソフトウェアリセット信号を出力することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項記載のリモート/マニュアル装置。
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