JPH01112410A - プラント運転支援装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プラント運転操作をする運転員のための支援
装置に係り、特に運転員の誤操作を防止するのに好適な
プラント運転支援装置に関する。

［従来の技術］ 従来、禁止操作を表示することにより、プラントの運転
員による運転操作を支援する装置としては、原子カプラ
ントにおいて、制御棒の挿入操作の可否を判定する装置
が、榎本他ｒ　ＢＷＲ出力分布予測計算システムの実機
試験」日本原子力学会誌Ｖｏ１．２２．　Ｎｏ、１１．
　ｐｐ、８２Ｌ　〜８２８　（１９８０）の第８２４頁
において論じられている。

［発明が解決しようと子る問題点］ 上記従来技術は、プラント全体の中の個々のサブシステ
ムの特性値に操作が及ぼす影響をシミュレーションによ
って解析し、操作の可否を判定するものである。このよ
うな操作の可否判定は、個々のサブシステムの中の操作
の可否を判定するには有効であるが、プラント運転状態
全般に係る禁止操作を選定し、表示する目的に適用する
にあたっては、禁止操作がテラント操作全般にかかわる
ことが配慮されていないため、多くの禁止操作の候補の
中から禁止操作を選択する方法や、複数の禁止操作を整
理して表示する方法が考慮されておらず、運転員に対す
る有効なガイドができないという問題があった。

本発明の目的は、プラントの禁止運転状態に到る操作を
操作の階層関係と共に表示して運転員に有効なガイドを
示すプラント運転支援装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明のプラント運転支援装置は、プラントの禁止運転
状態の集合をその包含関係に基づいて階層的に記述した
禁止運転状態データおよび各々の禁止運転状態に対する
禁止操作の集合をその包含関係に基づいて階層的に記述
した禁止関連操作データを予め記憶した記憶装置と、プ
ラントデータ取込装置から取り込んだプラントデータを
上記の記憶された禁止運転状態データと照合して上記の
記憶された禁止関連操作データに基づき禁止運転状態に
到る禁止操作を上位概念から順次選択する演算処理装置
と、上記の選択された禁止操作を階層的に表示する出力
装置とを備えたことを特徴とする。

［作　　　用］ 演算処理装置は、記憶された禁止運転状態データとプラ
ントデータ取込装置からのプラントデータとを照合して
、各禁止運転状態データごとに記憶されている禁止関連
操作データの上位概念から順次、操作の実施によって禁
止運転状態に到る操作を探索する。探索した結果は、出
力装置に階層関係とともに表示される。これによって運
転員は、現在Ｑ運転状態に対して実施できない作業の階
層的な表示を見ることができ、誤操作を防止することが
できる。

［実　施　例］ 以下、原子カプラントの運転支援装置として適用した場
合を例にとって、本発明の一実施例を説明する。第１図
において、１は記憶装置であり、その中に禁止運転状態
データ２と、禁止関連操作データ３が格納されている。

演算処理装置４においては、記憶装置１に格納しである
禁止運転状態データ２、禁止関連操作データ３、及びプ
ラント７からプラントデータ取込装置６により取り出さ
れたプラントプロセスデータを用いて、現在実行中の運
転モードで実施してはならない操作を演算処理によって
推論し、入出力装置５（表示装置を含む）に表示する。

第２図は、演算処理のプロセスを示した。まず、■にお
いてあらかじめ定めた禁止運転状態データのリストから
先頭のデータを取り出す。

第３図で禁止運転状態データの例を説明する。

第３図（ａ）には、禁止運転状態データとして、重要機
器のバックアップ機器の容量が要求容量よりも小さいこ
と（禁止条項Ａ）が、また第３図（ｂ）には、同じくハ
ーフスクラム、又はスクラムに到る状態（禁止条項Ｂ）
が例として示されている。

第３図（ａ）の禁止条項Ａの中には、さらに重要機器と
して、ＴＤＲＦＰ　（タービン駆動再循環ポンプ）、Ｔ
ＤＨＰＣＰ　（タービン駆動高圧復水ポンプ）、ＴＤＬ
ＰＣＰ（タービン駆動低圧復水ポンプ）、ＴＯＣＰ　（
タービン駆動復水ポンプ）が示されている。これらに対
するバックアップ機器として、ＴＤＲＦＰに対してはＭ
ＯＲＦＰ　（モーター駆動再循環ポンプ）２台（各２５
９６容量）が備わっており、他の各タービン駆動ポンプ
ＴＤＨＰＣＰ、　ＴＤＬＰＣＰ％ＴＯＣＰに対しても、
同様の各モータ駆動ポンプＭＤＲＦＰ％ＭＤＨＰＣＰ、
ＭＤＬＰＣＰ、ＭＯＣＰがバックアップとし・て備わっ
ている。前記の禁止条項Ａは、これらバックアップ機器
の容量が、作動中の前記重要機器のうちの１台が故障し
た場合にも、対応可能であることを要求しているもので
あり、これが禁止運転状態データのリストにデータベー
ス化されている。他方、禁止条件Ｂについては、八−フ
スクラム又はスクラムに到る要因とその組み合わせは多
様であり、第３図（ｂ）に示すスクラム論理がそのまま
の形でデータベース化されている。

これら、列挙された禁止運転状態データと、現・在のプ
ラント状態を示すプラントプロセスデータとを比較して
、禁止関連操作データ中に含まれている禁止関連操作の
うちの１つの操作を実施することにより、禁止運転状態
に到るか否かを判定し、判定結果を表示するのが第２図
の■〜■の手順である。

第２図において、■のプラントプロセスデータと禁止運
転状態データの比較は、例えば、禁止条項ＡにあるＴＤ
ＲＦＰに関する禁止条項については、バックアップ機器
の容量と、要求容量が計算され、比較される。その結果
に基づき、■以下の手順により禁止関連操作の中で、実
施することにより禁止運転状態に到る操作を決定する。

第４図に禁止関連操作の例を示す。例えば、ＴＯＲＦＰ
に関する禁止関連操作としては、プラントの出力変更や
、ＴＯＲＦＰ起動・停止、ＭＯＲＦＰ起動等がある。ま
た、禁止条件Ｂに関するものとしては、ＲＰＳ　　（原
子炉保護系）サーベイランステスト〔これにはＡＰＲＭ
　（平均中性子束モニタ）サーベイランステストやＲＰ
Ｍ　（原子炉保護モニタ）サーベイランステストが含ま
れる）や、原子炉保護系のリフト等の操作がふくまれる
。

第２図の■、■において、「禁止関連操作の最上位概念
を取り出す」とは、たとえば、ＴＤＲＦＰ関連操作、Ｍ
ＤＲＦＰ関連操作、プラント出力変更操作などを取り出
すことである。これらが単一操作で禁止運転状態になる
か否かの判定■には、例えば第５図に示すような、禁止
運転状態の関連テーブルをあらかじめ用意しておくか、
あるいは第６図に示すようなプランドの定性モデルを与
えておき、これを用いて判定する。第６図のプラントの
定性モデルは、ＲＰＳのインターロック情報や前記の各
バックアップ機器の容量の計算モデル及びプラントの動
特性などの定性的なモデルよりなっている。

もし、第２図において■で取り出された最上位概念の操
作が、■で禁止操作として判定されたならば、さらに下
位の個りの操作が禁止操作であるか否かを、■〜■の処
理により順次評価していく、すなわち、最上位の概念が
禁止操作であるとは、それより下位の概念に含まれる操
作のうちの少なくとも一つを実施した結果、プラント状
態が禁止領域に入ることを示している。

たとえば、ＴＤＲＦＰが２台運転中で、プラントの出力
が５０＊だったとする。ＴＤＲＦＰに対しては２台のＭ
ＯＲＦＰが存在しているが、この２台は、１台が定格時
の２５＊ずつの容量をもっている。このとぎ、１台ＴＤ
ＲＦＰが故障したとする。ＴＤＲＦＰは１台でも５０＊
の容量をもっているので、この状態のまま運転を続け、
故障したＴＤＲＦＰを修理することが可能である。この
際、プラントの出力変更という操作について考えると、
出力変更の下位概念にあたる操作として出力上昇と出力
下降がある。この場合、出力下降の操作は特に問題とな
らないが、出力上昇の操作は禁止操作となる。何故なら
出力上昇によってさらに１台のＭＯＲＦＰが起動される
と、バックアップ容量は、ＭＤＲＦＰ　１台のみ、すな
わち２５９ｇ容量のみになるのに対し、ＴＤＲＦＰ　１
台故障を仮定する要求容量は５０零であり、第３図（ａ
）の禁止条項Ａに抵触することになるからである。

このような場合、もっとも上位レベルの操作概念である
「出力変更」は禁止操作とされ、さらに下位概念の操作
である「出力上昇」は禁止操作とされ、「出力下降」は
禁止操作とされない。同様のことが、ｒ　ＲＰＳのスク
ラム発生」という禁止運転状態に対応する禁止操作に対
してもあてはまる。

例えば、Ａ系のＲＰＳがハーフスクラム状態にある場合
に、ＡＰＲＭのサーベイランステスト（最上位概念）は
禁止操作となるが、さらに下位の概念であるＡ系のＡＰ
πＭのサーベイランステストと、Ｂ系のＡＰＲＭのサー
ベイランステストでは、Ａ系のサーベイランステストは
実施してもスクラムとならないため禁止操作とはならな
いが、Ｂ系のＡＰＲＭサーベイランステストは、操作の
実施の結果、スクラムが発生し、禁止運転状態に含まれ
るため、禁止操作となる。

以上のような操作の上位概念と下位概念の関係、すなわ
ち階層関係と禁止操作との関係を第７図に図示する。こ
の図にみられるように、通常、個々の操作は、複数の上
位概念をもっている。たとえば、ＴＯＲＦＰ起動はプラ
ントの出力上昇操作にも含まれるし、原子炉起動試験と
いう一連のプラント動作試験にも含まれる。このような
場合に、各操作の下位のレベルに一つでも禁止操作が含
まれていれば、その上位概念の操作は、禁止操作と判定
されることになる。

第８図は、このような禁止操作を表示器に出力した出力
例である。画面の文字の中で四角の枠の中に斜線がある
ものは、禁止操作を示し、斜線のないものは禁止操作で
ないことを示している。このように、プラントの各操作
の可否が階層的に画面に表示される。この例は、前記の
プラント出力３０９６で運転中に、ＴＤＲＦＰが１台故
障した場合の禁止操作の表示例である。出力３０零時に
ＴＤＲＦＰが１台故障したとすると、出力５０＊までの
上昇は許される。すなわち、５０に−３０に−２０９６
までの出力上昇は許容範囲内であり、その旨が出力され
ている。また、非禁止操作の下位概念にあたる操作、す
なわち、非禁止操作の子節点（第７図参照）にあたる操
作は表示されておらず表示を縮約している。このような
、表示情報の縮約は第９図に示すアルゴリズムにより達
成される。

第１０図は、禁止操作と判定された各操作について、：
各禁止操作が禁止とされる理由を表示した画面の例であ
る。現在、ＴＤＲＦＰが１台故障中であるため、プラン
トの出力変更のみならず、ＲＰＳのサーベイランステス
ト等、原子炉状態が安定である事が必須条件となってい
るテストは実施することができず、その旨表示されてい
る。また、対象となる禁止操作は最上位の概念のみが示
されているが、必要なら画面の操作によりより下位の概
念の禁止操作を列挙するとともに、その禁止理由を表示
することができる。

第１１図、本発明の第二の実施例を示している。８は記
憶装置、９は記憶装置８に格納しである禁止運転状態デ
ータ・、１０は禁止関連操作データ、１１は演算処理装
置、１２はプラント、１３はプラントデータ取込装置、
１４はプラント操作盤である。演算処理装置１１におい
て、記憶装置８に記憶されている禁止運転状態データ及
び禁止関連操作データと、プラントデータ取込装置１３
によりプラント１２かう取込んだプロセスデータとを用
いて、単一の操作または一連の操作で当該時刻における
プラントにおいて実施してはならないプラント操作を先
述実施例と同様に推論し、その結果、「してはならない
操作」として判明したものについては、プラント操作盤
１４においてインターロックをかけるか又はスイッチ近
傍にその旨を表示する。

第１２図は、プラント操作盤１４の操作卓に、禁止操、
作の表示をする例を示したものである。通常、プラント
操作盤は制御盤操作に関するスイッチ、出力変更に関す
るスイッチというように、目的に応じて関連するスイッ
チが近傍に並んでいる。これは先述の実施例で挙げた操
作の上位概念に相当している。そこで、第１２図に示す
ように、関連するスイッチ群全体を包む点燈可能な禁止
操作表示枠をつくり、点燈している枠の中にあるスイッ
チの操作に対して警告を発するようにすることができる
。第１２図の例では、出力変更操作に対して、警告が発
せられている。

逆に、操作しようとするスイッチに対して、いわば、「
半分スイッチを押した状態」で、その操作が禁止操作で
あるか否かの判定機構が発動し、もしその操作が禁止操
作であれば、警報を発するとともにインターロックをか
けてスイッチを押すことができないようにし、禁止操作
でなければ、そのままスイッチを押すことができる機構
をとりつけることもできる。この場合、手動スクラムボ
タン等、特殊な操作ボタン以外の操作ボタン、スイッチ
類は、すべて先述の実施例にいう禁止関連操作データに
含まれている禁止関連操作と仮定されていることになる
。ただし特殊な場合、運転基準を破っても特定の操作を
しなければならない場合もあり、そのためインターロッ
ク解除キーを取りつけておき、プラント運転の最高責任
者だけが触ることができるようにする。

［発明の効果］ 本発明によれば、プラントの運転にとって有害となる操
作（禁止操作）・は何かということをプラントの状態に
対応して階層関係において表示するので、有効なガイド
を運転員に示すことができ、運転員の誤判断・誤操作に
よりプラントの不所望な状態がもたらされるのを防止す
ることができ、また運転員は運転中の保守作業の是非を
判断し得るので、プラントの稼働率の向上を期待できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体図、第２図は禁止操作
決定のアルゴリズムを示す図、第３図（ａ）　、　（ｂ
）は禁止運転状態データの例示図、第４図は禁止関連操
作の例示図、第５図は禁止操作の判定テーブルの例示図
、第６図はプラント定性モデルの例示図、第７図は禁止
操作の階層関係を示す概念図、第８図は表示出力の例示
図、第９図は出力作成のアルゴリズムを示す図、第１０
図は禁止理由を出力する例を示す図、第１１図は第二の
実施例を示す全体図、第１２図は第二の実施例の表示を
例示した図である。“ １・・・記憶装置　　　　　２・・・禁止運転状態デー
タ３・・・禁止関連操作データ　４・・・演算処理装置
５・・・入出力装置 ６・・・プラントデータ取込装置 第１図 １　　言己ノＩｉ東芝量 ２禁止運転状懇データ ３禁止間浬才余作データ ４演算処理装置 ５人出力瑞木 ６プラントデータ取込載置 ７プラント 第２図 第３図 禁止糸１ｊＡ：重要機岳のバンクアップ容！＜要水容量
禁廿季項Ｂ：ハーフスクラム・スクラムに到る状態原子
１イ吊言ｉ糸トリップス曾玉里図 第５図 Ｘ：禁辻（渥転基準をｈ７：ｌ：ごｔい）Ｏ：乎草止 第６図 第７図 ・２禁止橡４Ｔ−でめろことをホす ○：祭止徐イＩ′Ｐ″Ｃ″ないことをホす第８図 第９図 △１５了 第１０図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　プラントの禁止運転状態の集合をその包含関係に基
   づいて階層的に記述した禁止運転状態データおよび各々
   の禁止運転状態に対する禁止操作の集合をその包含関係
   に基づいて階層的に記述した禁止関連操作データを予め
   記憶した記憶装置と、プラントデータ取込装置から取り
   込んだプラントデータを上記の記憶された禁止運転状態
   データと照合して上記の記憶された禁止関連操作データ
   に基づき禁止運転状態に到る禁止操作を上位概念から順
   次選択する演算処理装置と、上記の選択された禁止操作
   を階層的に表示する出力装置とを備えたことを特徴とす
   るプラント運転支援装置。