デジタル安全保護装置
【課題】共通要因故障の発生を容易に確認できるデジタル安全保護装置を提供する。
【解決手段】デジタル安全保護装置２は、負論理の２アウトオブ４論理演算のプログラムを実行する論理演算装置４、ハードウェアによる２アウトオブ４論理回路を有するハードバックアップ論理演算装置９及び判定装置２０を備える。四重化された検出器１の各検出信号が、論理演算装置４及び論理演算装置９に入力される。論理演算装置４は、入力した４つの検出信号に基づいて負論理の２アウトオブ４論理演算を行ってデジタル信号を出力する。論理演算装置９は、４つの検出信号を入力する２アウトオブ４論理回路から電気信号を出力する。判定装置２０は、ＮＯＴ回路を通した、論理演算装置４の出力と、論理演算装置９の出力とが一致しているか否かを判定する。一致している場合は、負論理の２アウトオブ４論理演算のプログラムは正常である。
【解決手段】デジタル安全保護装置２は、負論理の２アウトオブ４論理演算のプログラムを実行する論理演算装置４、ハードウェアによる２アウトオブ４論理回路を有するハードバックアップ論理演算装置９及び判定装置２０を備える。四重化された検出器１の各検出信号が、論理演算装置４及び論理演算装置９に入力される。論理演算装置４は、入力した４つの検出信号に基づいて負論理の２アウトオブ４論理演算を行ってデジタル信号を出力する。論理演算装置９は、４つの検出信号を入力する２アウトオブ４論理回路から電気信号を出力する。判定装置２０は、ＮＯＴ回路を通した、論理演算装置４の出力と、論理演算装置９の出力とが一致しているか否かを判定する。一致している場合は、負論理の２アウトオブ４論理演算のプログラムは正常である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル安全保護装置に係り、特に、原子力プラントに適用するのに好適なデジタル安全保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力プラントでは、マイクロプロセッサを使用したソフトウェア論理回路を有するデジタル制御装置が用いられている。このデジタル制御装置は、圧力計及び流量計等の検出器で検出された、原子炉及び配管等のプロセス値が設定値に達したときに、原子力プラントに設けられたポンプ及び弁等の機器にデジタル制御信号を出力するデジタル制御を行っている。
【０００３】
原子力プラントにおいては、プラントの安全性を確保することを目的として、異常な過渡状態等が発生する可能性がある場合に、これを防止する安全保護装置を設けている。安全保護装置の例が、特開昭６３−１４０３０５号公報に記載されている。この安全保護装置は、原子炉のスクラム時に制御棒を炉心に緊急挿入するために、スクラム用電磁弁を操作する。安全保護装置にも、ソフトウェア論理回路を用いた安全保護装置がある（特開昭６３−１４０３０５号公報の第６図参照）。この安全保護装置は、４重化された検出器からの検出信号を入力する複数のデジタル・トリップ・モジュール（ＤＴＭ）から出力された信号に基づいて２アウトオブ４論理による信号処理を行う４つの信号処理装置を有している。各信号処理装置の出力がパワー回路内の複数の開閉器（リレーまたはコンタクタ）のうち該当する開閉器に入力される。
【０００４】
さらに、原子力プラントには、冷却材喪失事故時に原子炉に冷却水を供給する非常用炉心注水装置が設置されている。非常用炉心注水装置は、独立した３区分の安全系を有しており、各安全系に高圧炉心注水系及び低圧炉心注水系を有する。３区分のうちの一つの区分の安全系の高圧炉心注水系は隔離時冷却系（ＲＣＩＣ）である。これらの炉心注水系のそれぞれのポンプを駆動する制御装置に安全保護装置が用いられている。この安全保護装置として、特開昭６３−１４０３０５号公報の第９図に示された、２アウトオブ４論理による信号処理を行うマイクロプロセッサで構成した安全保護装置を用いている。
【０００５】
上記した各安全保護装置は、ソフトウェアを用いて２アウトオブ４論理による信号処理を行っているデジタル安全保護装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１４０３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
デジタル安全保護装置は、信頼性を高めるために多重化された２アウトオブ４論理による信号処理を行っているが、多重化された２アウトオブ４論理による信号処理を同じソフトウェア論理回路にて行っている。換言すれば、デジタル安全保護装置では、２アウトオブ４論理による信号処理が同じソフトウェア論理回路を用いて多重化されている。
【０００８】
このため、ソフトウェア論理回路自体に問題もしくは故障が発生した場合、同一のソフトウェア論理回路を有するすべての制御装置で同時に同様の故障が発生し、制御機能を喪失する可能性がある。この問題は、共通要因故障（ＣＣＦ）と呼ばれている。
【０００９】
特開昭６３−１４０３０５号公報に記載されたデジタル安全保護装置は、共通要因故障発生を検知する機能を有しないため、運転員の対応動作が遅れてしまう可能性がある。
【００１０】
本発明の目的は、共通要因故障の発生を容易に確認できるデジタル安全保護装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、四重化された検出器のそれぞれから出力された各検出信号を別々に入力して閾値を超えた検出信号に対してトリップ信号を出力する四重化された第１設定値比較装置と、四重化された第１設定値比較装置のそれぞれからの出力信号を入力し、２アウトオブ４論理演算プログラムを用いて２アウトオブ４論理演算を実行する２アウトオブ４論理演算装置と、四重化された検出器のそれぞれから出力された各検出信号を別々に入力して上記の閾値を超えた前記検出信号に対してトリップ信号を出力する四重化された第２設定値比較装置と、四重化された前記第２設定値比較装置からのそれぞれの出力信号を入力する、複数のハード要素を用いて構成された２アウトオブ４論理装置と、２アウトオブ４論理演算装置の出力信号、及び２アウトオブ４論理装置の出力信号に基づいた第１の異常判定を行う判定装置とを備えたことにある。
【００１２】
２アウトオブ４論理演算装置の出力信号、及び２アウトオブ４論理装置の出力信号に基づいた第１の異常判定を行っているので、２アウトオブ４論理演算装置で用いている２アウトオブ４論理演算プログラムの異常、すなわち、共通要因故障の発生を容易に知ることができる。
【００１３】
四重化された検出器のそれぞれから出力された各検出信号を別々に入力して閾値を超えた検出信号に対してトリップ信号を出力する四重化された第１設定値比較装置と、四重化された第１設定値比較装置のそれぞれからの出力信号を入力し、２アウトオブ４論理演算プログラムを用いて２アウトオブ４論理演算を実行する２アウトオブ４論理演算装置と、２アウトオブ４論理演算装置に光ファイバで接続され、２アウトオブ４論理演算装置から出力された出力信号を出力部から制御対象に出力する出力装置と、２アウトオブ４論理演算装置の出力信号及び出力部の出力信号に基づいて異常判定を行う判定装置とを備えことによっても、上記した目的を達成することができる。
【００１４】
判定装置が、２アウトオブ４論理演算装置の出力信号及び出力部の出力信号に基づいて異常判定を行っているので、その２アウトオブ４論理演算装置につながるライン上に配置された電気／光変換装置または光／電気変換装置の異常、すなわち、共通要因故障の発生を容易に知ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、デジタル安全保護装置における共通要因故障の発生を容易に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の好適な一実施例である実施例１のデジタル安全保護装置の構成図である。
【図２】沸騰水型原子力プラントに適用した図１に示すデジタル安全保護装置の具体的な構成図である。
【図３】図１に示す電源回路の詳細な構成図である。
【図４】図２に示す判定装置の構成図である。
【図５】本発明の他の実施例である実施例２のデジタル安全保護装置の構成図である。
【図６】沸騰水型原子力プラントに適用した図５に示すデジタル安全保護装置の具体的な構成図である。
【図７】図６に示す判定装置の構成図である。
【図８】本発明の他の実施例である実施例３のデジタル安全保護装置の構成図である。
【図９】沸騰水型原子力プラントに適用した図８に示すデジタル安全保護装置の具体的な構成図である。
【図１０】図９に示す判定装置の構成図である。
【図１１】本発明の他の実施例である実施例４のデジタル安全保護装置の構成図である。
【図１２】本発明の他の実施例である実施例５のデジタル安全保護装置の構成図である。
【図１３】本発明の他の実施例である実施例６のデジタル安全保護装置の構成図である。
【図１４】本発明の他の実施例である実施例７のデジタル安全保護装置の構成図である。
【図１５】沸騰水型原子力プラントに適用した図１４に示すデジタル安全保護装置の具体的な構成図である。
【図１６】本発明の他の実施例である実施例８のデジタル安全保護装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の好適な一実施例である実施例１のデジタル安全保護装置を、図１、図２、図３及び図４を用いて説明する。
【００１９】
本実施例のデジタル安全保護装置２は、入力装置３、論理演算装置４、ハードバックアップ論理演算装置９、出力装置８及び判定装置２０を備えており（図１参照）、例えば、沸騰水型原子力プラントに用いられる。沸騰水型原子力プラントの原子炉（図示せず）には、原子炉出力を制御するために複数の制御棒（図示せず）が設けられている。各制御棒は、原子炉の底部に設けられた制御棒駆動機構（図示せず）に連結され、制御棒駆動機構の操作によって炉心に出し入れされ、原子炉出力を制御する。原子炉をスクラムさせる場合には、スクラム用アキュームレータ（図示せず）から加圧水を制御棒駆動機構に供給して、制御棒を炉心に急速挿入しなければならない。開閉弁が、スクラム用アキュームレータから制御棒駆動機構に加圧水を供給する加圧水供給配管（図示せず）に設けられている。原子炉をスクラムさせるときには、この開閉弁を開いてスクラム用アキュームレータ内の加圧水を、加圧水供給配管を通して制御棒駆動機構内に供給する。開閉弁は空気作動弁であり、スクラム用電磁弁４０は開閉弁を操作する作動空気の配管に設けられる。本実施例のデジタル安全保護装置２は、このスクラム用電磁弁４０の開制御に用いられる。
【００２０】
１つのプロセス量を測定する多重化された検出器１が入力装置３に接続される。論理演算装置４及びハードバックアップ論理演算装置９が、入力装置３及び判定装置２０にそれぞれ接続される。論理演算装置４が出力装置８に接続される。表示装置２７が、論理演算装置４、ハードバックアップ論理演算装置９及び判定装置２０にそれぞれ接続される。
【００２１】
このようなデジタル安全保護装置２の具体的な構成を、図２を用いて説明する。１つのプロセス量を測定する四重化された検出器１として、検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄが原子力プラントの配管等に設置され、互いに近接して配置される。入力装置３は現場伝送盤ＲＭＵ−Ａ，ＲＭＵ−Ｂ，ＲＭＵ−Ｃ，ＲＭＵ−Ｄを有する。検出器１Ａが現場伝送盤ＲＭＵ−Ａに接続され、検出器１Ｂが現場伝送盤ＲＭＵ−Ｂに接続される。検出器１Ｃが現場伝送盤ＲＭＵ−Ｃに接続され、検出器１Ｄが現場伝送盤ＲＭＵ−Ｄに接続される。
【００２２】
論理演算装置４は設定値比較装置５及び論理演算部６を有する。設定値比較装置５が設定値比較部（デジタル・トリップ・モジュール）ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄを有し、論理演算部６が３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄを有する。３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄは、それぞれ、ソフトウェア演算装置であり、３アウトオブ４論理演算を実行する同じプログラムをそれぞれ有している。設定値比較部ＤＴＭ−Ａが現場伝送盤ＲＭＵ−Ａ及び３アウトオブ４論理演算部７Ａに接続され、設定値比較部ＤＴＭ−Ｂが現場伝送盤ＲＭＵ−Ｂ及び３アウトオブ４論理演算部７Ｂに接続される。設定値比較部ＤＴＭ−Ｃが、現場伝送盤ＲＭＵ−Ｃ及び３アウトオブ４論理演算部７Ｃに接続される。設定値比較部ＤＴＭ−Ｄが、現場伝送盤ＲＭＵ−Ｄ及び３アウトオブ４論理演算部７Ｄに接続される。各現場伝送盤ＲＭＵと各設定値比較部ＤＴＭは光ファイバによってそれぞれ接続される。各設定値比較部ＤＴＭと各アウトオブ４論理演算部も光ファイバによってそれぞれ接続される。各設定値比較部（第１設定値比較装置）ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄは、それぞれ、ソフトウェア演算装置（マイクロプロセッサ）であり、信号判定部（図示せず）及びＮＯＴ回路（図示せず）を有する。信号判定部及びこのＮＯＴ回路はプログラムを用いて所定の機能を発揮する。
【００２３】
出力装置８が、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａ，ＯＬＵ−Ｂ，ＯＬＵ−Ｃ，ＯＬＵ−Ｄ、及び負荷駆動回路（出力部）ＬＤＭ−Ａ，ＬＤＭ−Ｂ，ＬＤＭ−Ｃ，ＬＤＭ−Ｄを有する。出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａが光ファイバによって３アウトオブ４論理演算部７Ａ及び負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａに接続される。出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｂが光ファイバによって３アウトオブ４論理演算部７Ｂ及び負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｂに接続される。出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｃが光ファイバによって３アウトオブ４論理演算部７Ｃ及び負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｃに接続される。出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｄが光ファイバによって３アウトオブ４論理演算部７Ｄ及び負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｄに接続される。
【００２４】
ハードバックアップ論理演算装置９は、アナログデジタル変換器（第２設定値比較装置）Ａ／Ｄ−Ａ，Ａ／Ｄ−Ｂ，Ａ／Ｄ−Ｃ，Ａ／Ｄ−Ｄ、及びハードウェア論理装置１０を有する。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ａが現場伝送盤ＲＭＵ−Ａに接続され、アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｂが現場伝送盤ＲＭＵ−Ｂに接続される。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｃが現場伝送盤ＲＭＵ−Ｃに接続され、アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｄが現場伝送盤ＲＭＵ−Ｄに接続される。
【００２５】
ハードウェア論理装置１０が開閉装置である開閉器（例えば、リレー及びコンタクタのいずれか）１１〜１８を有する（図３参照）。並列に配置された開閉器１１及び開閉器１２の各入力端が互いに接続され、これらの接続点が電源４１に接続される。開閉器１１及び開閉器１２の各出力端も互いに接続されている。並列に配置された開閉器１５及び開閉器１６の各入力端が互いに接続され、これらの接続点が開閉器１１及び開閉器１２の各出力端の接続点に接続される。開閉器１５及び開閉器１６の各出力端も互いに接続されている。開閉器１３及び開閉器１７が直列に接続され、開閉器１３の入力端が電源４１に接続される。開閉器１４及び開閉器１８が直列に接続され、開閉器１４の入力端が電源４１に接続される。開閉器１５及び開閉器１６の各出力端の接続点、開閉器１７の出力端、及び開閉器１８の出力端が互いに接続されて接続点４３を構成する。この接続点４３が判定装置２０に接続される。ハード要素である開閉器１１〜１８を上記のように接続して構成されハードウェア論理装置１０は、ハードウェアによる２アウトオブ４論理回路を構成している。
【００２６】
３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれも、判定装置２０に接続される。３アウトオブ４論理演算部７Ａが、ＮＯＴ回路２９Ａを介して判定装置２０に接続される。３アウトオブ４論理演算部７Ｂが、ＮＯＴ回路２９Ｂを介して判定装置２０に接続される。３アウトオブ４論理演算部７Ｃが、ＮＯＴ回路２９Ｃを介して判定装置２０に接続される。３アウトオブ４論理演算部７Ｄが、ＮＯＴ回路２９Ｄを介して判定装置２０に接続される。
【００２７】
判定装置２０は、図２に示されていないが、４つの判定回路２１を有する。各判定回路２１は、図４に示すように、ＡＮＤ回路２２、ＯＲ回路２３，２５、ＮＯＴ回路２４，２７及びタイマー２６を備えている。
【００２８】
３アウトオブ４論理演算部７Ａが接続される判定回路２１について説明する。この判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に、ＮＯＴ回路２９Ａが接続される。ハードウェア論理装置１０の接続点４３が、ＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端にそれぞれ接続される。ＯＲ回路２３がＮＯＴ回路２４に接続される。ＡＮＤ回路２２及びＮＯＴ回路２４がＯＲ回路２５に接続される。ＯＲ回路２５がタイマー２６を介してＮＯＴ回路２７Ａに接続される。
【００２９】
接続点４３が、残りの３つの判定回路２１のそれぞれのＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に接続される。３アウトオブ４論理演算部７Ｂに接続されるＮＯＴ回路２９Ｂが、残りの３つの判定回路２１のうちの１つの判定装置２０のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に接続される。３アウトオブ４論理演算部７Ｃに接続されるＮＯＴ回路２９Ｃが、残りの３つの判定回路２１のうちの他の１つの判定装置２０のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に接続される。３アウトオブ４論理演算部７Ｄに接続されるＮＯＴ回路２９Ｄが、残りの３つの判定回路２１のうちの最後の判定装置２０のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に接続される。
【００３０】
電源回路３１が、図３に示すように、電源回路３１Ａ及び３１Ｂを備えている。電源回路３１Ａが開閉器３２〜３５を有し、電源回路３１Ｂが開閉器（開閉装置）３６〜３９を有する。これらの開閉器は例えばリレー（またはコンタクタ）である。開閉器３２が並列に配置された開閉器３３及び３４の各入力端に接続される。開閉器３３及び３４の各出力端が開閉器３５に接続される。開閉器３６が並列に配置された開閉器３７及び３８の各入力端に接続される。開閉器３７及び３８の各出力端が開閉器３９に接続される。開閉器３２，３６が電源４１に接続される。
【００３１】
スクラム用電磁弁４０は、弁体を開閉する電磁石（図示せず）を設けている。２つの励磁コイル４２Ａ，４２Ｂがその電磁石に設けられる。開閉器３５が励磁コイル４２Ａに接続され、開閉器３９が励磁コイル４２Ｂに接続される。励磁コイル４２Ａ，４２Ｂが無励磁状態になると、上記電磁石が動作して、スクラム用電磁弁４０が開く。
【００３２】
上記のように接続された開閉器３２〜３５を有する電源回路３１Ａ、上記のように接続された開閉器３６〜３９を有する電源回路３１Ｂ、及び励磁コイル４２Ａ，４２Ｂによって、２アウトオブ４論理回路が構成される。
【００３３】
本実施例に用いられた電気／光変換器４４Ａ，４４Ｂ等の電気／光変換器は、互いに同じプログラムを用いている。光／電気変換器４５Ａ，４５Ｂ等の光／電気変換器も、互いに同じプログラムを用いている。電気／光変換器で用いられるプログラムは、光／電気変換器で用いられるプログラムと機能的に異なっている。
【００３４】
デジタル安全保護装置２の作用について説明する。１つのプロセス量を測定する検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれから出力された検出信号が、入力装置３に入力される。具体的には、検出器１Ａからの検出信号が現場伝送盤ＲＭＵ−Ａに入力され、検出器１Ｂからの検出信号が現場伝送盤ＲＭＵ−Ｂに入力され、検出器１Ｃからの検出信号が現場伝送盤ＲＭＵ−Ｃに入力され、検出器１Ｄからの検出信号が現場伝送盤ＲＭＵ−Ｄに入力される。これらの現場伝送盤ＲＭＵは、内部に設けられた電気／光変換器４４Ａにより、上記した検出器から出力されたアナログ信号である検出信号を光信号に変換する。
【００３５】
現場伝送盤ＲＭＵの電気／光変換器４４Ａから出力された光信号が、論理演算装置４に入力される。具体的には、現場伝送盤ＲＭＵ−Ａから出力された光信号が光／電気変換器４５Ｂで電気信号に変換され、この電気信号が設定値比較部ＤＴＭ−Ａに入力される。現場伝送盤ＲＭＵ−Ｂの電気／光変換器４４Ａから出力された光信号が光／電気変換器４５Ｂで電気信号に変換され、この電気信号が設定値比較部ＤＴＭ−Ｂに入力される。現場伝送盤ＲＭＵ−Ｃの電気／光変換器４４Ａから出力された光信号が光／電気変換器４５Ｂで電気信号に変換され、この電気信号が設定値比較部ＤＴＭ−Ｃに入力される。現場伝送盤ＲＭＵ−Ｄの電気／光変換器４４Ａから出力された光信号が光／電気変換器４５Ｂで電気信号に変換され、この電気信号が設定値比較部ＤＴＭ−Ｄ及びアナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｄに入力される。電気／光変換器４４Ａから出力されたそれぞれの光信号はデジタル信号になっている。
【００３６】
現場伝送盤ＲＭＵに入力された検出器からの検出信号は、電気／光変換器４４Ａを介さないで、電気信号の状態で、ハードバックアップ論理演算装置９に入力される。具体的には、現場伝送盤ＲＭＵ−Ａに入力された検出器１Ａからの検出信号が、電気／光変換器４４Ａを介さないで、電気信号の状態で、アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ａに入力される。現場伝送盤ＲＭＵ−Ｂに入力された検出器１Ｂからの検出信号が、電気／光変換器４４Ａを介さないで、電気信号の状態で、アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｂに入力される。現場伝送盤ＲＭＵ−Ｃに入力された検出器１Ｃからの検出信号が、電気／光変換器４４Ａを介さないで、電気信号の状態で、アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｃに入力される。現場伝送盤ＲＭＵ−Ｄに入力された検出器１Ｄからの検出信号が、電気／光変換器４４Ａを介さないで、電気信号の状態で、アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｄに入力される。
【００３７】
まず、論理演算装置４における信号処理について説明する。設定値比較部ＤＴＭ−Ａの信号判定部は、入力した電気信号がスクラム用電磁弁４０の動作を要求する閾値を超えないときに、デジタル信号である論理「０」を出力する。この信号判定部は、その電気信号がスクラム用電磁弁４０の動作を要求する閾値を超えたときに、論理「１」のデジタル信号を出力する。設定値比較部ＤＴＭ−Ａでは、信号判定部で発生したデジタル信号を入力するＮＯＴ回路が、論理「０」のデジタル信号を入力したときに論理「１」のデジタル信号を出力し、論理「１」のデジタル信号を入力したときに論理「０」のデジタル信号を出力する。結果的に、設定値比較部ＤＴＭ−Ａは、入力した電気信号が閾値を超えないときに論理「１」のデジタル信号を出力し、その電気信号が閾値を超えたときに論理「０」のデジタル信号を出力する。設定値比較部ＤＴＭ−Ａは、ＮＯＴ回路で発生したデジタル信号を光信号に変換して３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄにそれぞれ出力する。
【００３８】
設定値比較部ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ及びＤＴＭ−Ｄも、設定値比較部ＤＴＭ−Ａと同様な信号処理を行って、電気信号が閾値を超えないときに論理「１」のデジタル信号を出力し、電気信号が閾値を超えたときに論理「０」のデジタル信号を出力する。本実施例では、各設定値比較部ＤＴＭが閾値を超えたときに出力する論理「０」のデジタル信号がトリップ信号である。設定値比較部ＤＴＭ−Ａ〜Ｄは、電気信号と閾値を比較する処理及びＮＯＴ回路の処理を、それぞれソフトウェアを用いて行っている。設定値比較部ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄは、それぞれのＮＯＴ回路で発生したデジタル信号を電気／光変換器（図示せず）により光信号に変換し、３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄにそれぞれ出力する。
【００３９】
３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄは、設定値比較部ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄから出力された光信号のデジタル信号を、それぞれに設けられた光／電気変換器（図示せず）により電気信号に変換する。３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄは、それぞれ、プログラムにより３アウトオブ４論理の演算を実行し、論理「１」のデジタル信号を３つ以上入力したときに論理「１」のデジタル信号を出力する。これらの３アウトオブ４論理演算部は、入力する４つのデジタル信号のうち論理「１」であるデジタル信号が２つ以下の場合には、３アウトオブ４論理が不成立となり、論理「０」のデジタル信号を出力する。
【００４０】
各３アウトオブ４論理演算部において電気／光変換器４４Ｂにより光信号に変換されたデジタル信号が、各出力ロジックユニットＯＬＵに入力される。３アウトオブ４論理演算部７Ａから出力されたデジタル信号が出力装置８の出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａに入力されて光／電気変換器４５Ｂで電気信号に変換される。３アウトオブ４論理演算部７Ｂから出力されたデジタル信号が出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｂに入力されて電気信号に変換される。３アウトオブ４論理演算部７Ｃから出力されたデジタル信号が出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｃに入力されて電気信号に変換される。３アウトオブ４論理演算部７Ｄから出力されたデジタル信号が出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｄに入力されて電気信号に変換される。光／電気変換器４５Ｂが出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｂ，ＯＬＵ−Ｃ，ＯＬＵ−Ｄのそれぞれの入力端に設けられている。出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａ，ＯＬＵ−Ｂ，ＯＬＵ−Ｃ，ＯＬＵ−Ｄは、それぞれ、該当する３アウトオブ４論理演算部から論理「０」のデジタル信号を入力したとき、トリップ信号である論理「０」のデジタル信号を出力する。３アウトオブ４論理演算部７Ｄから出力された論理「１」のデジタル信号を入力した出力ロジックユニットＯＬＵは、バイパス処理を行って論理「１」のデジタル信号を出力する。各出力ロジックユニットＯＬＵはデジタル信号を電気／光変換器（図示せず）により光信号に変換して出力する。
【００４１】
各負荷駆動回路ＬＤＭは各出力ロジックユニットＯＬＵから入力したデジタル信号を光／電気変換器により電気信号に変換する。負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａは、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａから論理「１」のデジタル信号を入力したとき開閉器３２及び３７を閉じ、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａから論理「０」のデジタル信号を入力したとき開閉器３２及び３７を開く。負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｂは、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｂから論理「１」のデジタル信号を入力したとき開閉器３３及び３６を閉じ、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａから論理「０」のデジタル信号を入力したとき開閉器３３及び３６を開く。負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｃは、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｃから論理「１」のデジタル信号を入力したとき開閉器３４及び３９を閉じ、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａから論理「０」のデジタル信号を入力したとき開閉器３４及び３９を開く。負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｄは、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｄから論理「１」のデジタル信号を入力したとき開閉器３５及び３８を閉じ、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａから論理「０」のデジタル信号を入力したとき開閉器３５及び３８を開く。
【００４２】
検出器１Ａ及び１Ｂのそれぞれが閾値を越えた検出信号を出力し、検出器１Ｃ及び１Ｄのそれぞれが閾値を越えない検出信号を出力した場合について説明する。検出器１Ａ及び１Ｂからのそれぞれの検出信号が閾値を越えているため、設定値比較部ＤＴＭ−Ａ及びＤＴＭ−Ｂが、それぞれ、論理「０」のデジタル信号を出力する。検出器１Ｃ及び１Ｄのそれぞれからの検出信号が閾値を越えていないため、設定値比較部ＤＴＭ−ＣおよびＤＴＭ−Ｄが、それぞれ、論理「１」のデジタル信号を出力する。このとき、各設定値比較部ＤＴＭの出力をそれぞれ入力する３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれは、入力した４つのデジタル信号のうち２つのデジタル信号が論理「０」であるので、３アウトオブ４論理が成立せず、論理「０」のデジタル信号を出力する。この結果、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａ，ＯＬＵ−Ｂ，ＯＬＵ−Ｃ，ＯＬＵ−Ｄは、それぞれ、トリップ信号である論理「０」のデジタル信号を出力し、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａ，ＬＤＭ−Ｂ，ＬＤＭ−Ｃ，ＬＤＭ−Ｄのそれぞれが論理「０」のデジタル信号を出力する。このため、開閉器３２〜３９の全てが開状態になり、励磁コイル４２Ａ，４２Ｂの励磁が停止される。スクラム用電磁弁４０が開いて開閉弁が開き、スクラム用アキュームレータ内の加圧水が制御棒駆動機構に供給される。制御棒が炉心に急速挿入され、原子炉がスクラムされる。
【００４３】
次に、検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃが閾値以下の検出信号を出力し、検出器１Ｄが閾値を超える検出した場合について説明する。検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの検出信号を入力した設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃは、それぞれ論理「１」のデジタル信号を出力する。検出器１Ｄからの検出信号を入力した設定値比較部ＤＴＭ−Ｄは論理「０」のデジタル信号を出力する。設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄから出力されたデジタル信号が、３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄにそれぞれ入力される。このとき、３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれは、入力した４つのデジタル信号のうち３つのデジタル信号が論理「１」であるため、３アウトオブ４論理が成立し、論理「１」のデジタル信号を出力する。負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａ，ＬＤＭ−Ｂ，ＬＤＭ−Ｃ，ＬＤＭ−Ｄのそれぞれは、論理「１」のデジタル信号を出力する。この結果、開閉器３２〜３９は全て閉状態になる。
【００４４】
この状態では、励磁コイル４２Ａが開閉器３２〜３５を介して電源４１から供給される電流によって励磁され、励磁コイル４２Ｂが開閉器３６〜３９を介して電源４１から供給される電流によって励磁される。励磁された励磁コイル４２Ａ，４２Ｂが電磁石を機能させるので、スクラム用電磁弁４０の弁体が閉じている。このため、加圧水供給配管に設けられた開閉弁も閉じており、スクラム用アキュームレータ内の加圧水が制御棒駆動機構に供給されない。
【００４５】
３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれは、入力した４つのデジタル信号のうち２つ以上のデジタル信号が論理「０」であるときに論理「０」を出力する負論理の２アウトオブ４論理演算部である。
【００４６】
本実施例のデジタル安全保護装置２に設けられたハードバックアップ論理演算装置９の機能について説明する。現場伝送盤ＲＭＵ−Ａは、検出器１Ａから入力した検出信号を電気信号の状態でアナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ａに出力する。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ａは、この電気信号（検出信号）が閾値を超えたとき、論理「１」のデジタル信号（ハードバックアップ論理演算装置９におけるトリップ信号）を出力する。この論理「１」のデジタル信号は、開閉器１５及び１７を閉じる。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ａは、その電気信号が閾値を超えないとき、論理「０」のデジタル信号を出力する。この論理「０」のデジタル信号は、開閉器１５及び１７を開く。
【００４７】
現場伝送盤ＲＭＵ−Ｂは、検出器１Ｂから入力した検出信号を電気信号の状態でアナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｂに出力する。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｂは、この電気信号（検出信号）が閾値を超えたとき、論理「１」のデジタル信号を出力する。この論理「１」のデジタル信号は、開閉器１３及び１６を閉じる。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｂは、その電気信号が閾値を超えないとき、論理「０」のデジタル信号を出力する。この論理「０」のデジタル信号は、開閉器１３及び１６を開く。
【００４８】
現場伝送盤ＲＭＵ−Ｃは、検出器１Ｃから入力した検出信号を電気信号の状態でアナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｃに出力する。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｃは、この電気信号（検出信号）が閾値を超えたとき、論理「１」のデジタル信号を出力する。この論理「１」のデジタル信号は、開閉器１２及び１８を閉じる。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｃは、その電気信号が閾値を超えないとき、論理「０」のデジタル信号を出力する。この論理「０」のデジタル信号は、開閉器１２及び１８を開く。
【００４９】
現場伝送盤ＲＭＵ−Ｄは、検出器１Ｄから入力した検出信号を電気信号の状態でアナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｄに出力する。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｄは、この電気信号（検出信号）が閾値を超えたとき、論理「１」のデジタル信号を出力する。この論理「１」のデジタル信号は、開閉器１１及び１４を閉じる。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｄは、その電気信号が閾値を超えないとき、論理「０」のデジタル信号を出力する。この論理「０」のデジタル信号は、開閉器１１及び１４を開く。
【００５０】
開閉器１１〜１９は、論理「１」のデジタル信号によって閉じられて通電し、論理「０」のデジタル信号によって開いて通電を停止する。このような開閉操作が行われる開閉器１１〜１９を有するハードウェア論理装置１０は、４つのアナログデジタル変換器Ａ／Ｄから出力された４つの電気信号のうち少なくとも２つが論理「１」のデジタル信号であるとき、開閉器１５及び開閉器１６の各出力端の接続点、開閉器１７の出力端、及び開閉器１８の出力端が接続される接続点４３から、電源４１の電圧、すなわち、論理「１」の電気信号を出力する。４つのアナログデジタル変換器Ａ／Ｄから出力された４つの電気信号のうち、１つの電気信号だけが論理「１」のデジタル信号であるとき、または全ての電気信号が論理「０」のデジタル信号であるとき、ハードウェア論理装置１０は、接続点４３から論理「０」の電気信号を出力する。接続点４３から出力された電気信号が、判定装置２０に設けられた４つの判定回路２１のそれぞれのＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に入力される。
【００５１】
３アウトオブ４論理演算部７Ａから出力されたデジタル信号が、ＮＯＴ回路２９Ａを経て判定装置２０に設けられた４つの判定回路２１のうちの１つの判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に入力される。３アウトオブ４論理演算部７Ｂから出力されたデジタル信号が、ＮＯＴ回路２９Ｂを経て判定装置２０に設けられた４つの判定回路２１のうちの他の１つの判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に入力される。３アウトオブ４論理演算部７Ｃから出力されたデジタル信号が、ＮＯＴ回路２９Ｃを経て判定装置２０に設けられた４つの判定回路２１のうちの他の１つの判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に入力される。３アウトオブ４論理演算部７Ｄから出力されたデジタル信号が、ＮＯＴ回路２９Ｄを経て判定装置２０に設けられた４つの判定回路２１のうちの他の１つの判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に入力される。
【００５２】
判定装置２０に設けられた４つの判定回路２１は同じく機能するので、接続点４３及び３アウトオブ４論理演算部７Ａに接続された判定回路２１を対象に、判定回路２１で行われる処理内容を、図４を用いて具体的に説明する。ＡＮＤ回路２２は、接続点４３から入力する電気信号、及びＮＯＴ回路２９Ａから入力するデジタル信号が共に論理「１」のときだけ論理「１」を出力し、これらの電気信号及びデジタル信号の少なくとも１つが論理「０」であるときに論理「０」を出力する。ＯＲ回路２３は入力した電気信号及びデジタル信号の少なくとも１つが論理「１」であるときに論理「１」を出力し、ＮＯＴ回路２４はＯＲ回路２３から出力された論理を反転させる（例えば、論理「１」を論理「０」に）。ＯＲ回路２５は、ＡＮＤ回路２２及びＮＯＴ回路２４のそれぞれから出力された信号の少なくとも１つが論理「１」であるときに論理「１」を出力する。ＯＲ回路２５の出力がタイマー２６に入力される。
【００５３】
論理演算装置４は、プログラムによる演算処理を伴うので、ハードバックアップ論理演算装置９よりも、入力信号の演算処理に得られた出力信号を出力するまでに要する時間が長くなる。すなわち、ハードバックアップ論理演算装置９の演算速度が論理演算装置４のそれよりも速くなる。タイマー２６は、これらの演算速度の差を補償するために設けられており、ＯＲ回路２５から共通要因故障の発生を示す信号（論理「０」）を入力したときには、共通要因故障の発生を示す信号を、設定時間（論理演算装置４おいて入力信号の演算処理によって得られた出力信号を出力するまでに要する時間とハードバックアップ論理演算装置９において入力信号の演算処理によって得られた出力信号を出力するまでに要する時間との差）だけ遅らせて出力する。タイマー２６は、共通要因故障の発生を示す信号（論理「０」）を入力してからその設定時間の間では論理「１」を出力し、共通要因故障の発生を示す信号を入力してからその設定時間が経過したとき論理「０」を出力する。タイマー２６を設置することによって、論理演算装置４とハードバックアップ論理演算装置９の演算速度の違いによって誤った共通要因故障（ＣＣＦ）発生の判定が生じなく、確実に、共通要因故障の発生を検知できるようになった。
【００５４】
表示装置２７（図１参照）は、タイマー２６の出力及びＮＯＴ回路２７Ａの出力を入力する。ＮＯＴ回路２７Ａは、タイマー２６からの出力を入力し、この出力の論理を反転（例えば、論理「１」を論理「０」に）させて出力する。タイマー２６の出力が論理「１」であるときには論理演算装置４は正常であり、タイマー２６の出力が論理「０」であるときには論理演算装置４に共通要因故障が発生している。タイマー２６が論理「１」を出力したときには、表示装置２７は、タイマー２６から出力された論理「１」を入力することにより、「３アウトオブ４論理演算部７Ａが正常」という表示情報を表示する。このとき、ＮＯＴ回路２７Ａが論理「０」を出力するので、表示装置２７には「共通要因故障発生」という表示情報が表示されない。表示装置２７は、タイマー２６から論理「０」が出力されたとき、「共通要因故障発生」という表示情報を表示する。これは、ＮＯＴ回路２７Ａが、タイマー２６から出力された論理「０」を論理「１」に変えて出力するからである。タイマー２６から出力された論理「０」が、そのまま、表示装置２７に入力されるが、表示装置２７は「３アウトオブ４論理演算部７Ａが正常」という表示情報を表示しない。
【００５５】
ＮＯＴ回路２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄに接続されたそれぞれの判定回路２１も、ＮＯＴ回路２９Ａに接続された判定回路２１と同様な処理を行い、得られた判定情報を表示装置２７に出力する。３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄの各出力、及び接続点４３からの出力も、表示装置２７に表示される。
【００５６】
検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれから出力された検出信号が閾値以下であるとき、設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄは、それぞれ、論理「１」のデジタル信号を出力する。このため、これらの設定値比較部ＤＴＭから出力されたそれぞれの論理「１」のデジタル信号を入力する３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄにおいて、３アウトオブ４論理の多重論理演算のプログラムが正常に機能すれば、全ての３アウトオブ４論理演算部は、それぞれ、論理「１」のデジタル信号を出力する。しかしながら、３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃが正常に機能して論理「１」のデジタル信号を出力するが、３アウトオブ４論理演算部７Ｄはそのプログラムが異常で論理「０」のデジタル信号を出力したとする。
【００５７】
この結果、論理「１」のデジタル信号を入力するＮＯＴ回路２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃのそれぞれが論理「０」のデジタル信号を出力する。論理「０」のデジタル信号を入力するＮＯＴ回路２９Ｄが論理「１」のデジタル信号を出力する。ＮＯＴ回路２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃが出力した論理「０」の各デジタル信号、及びＮＯＴ回路２９Ｄが出力した論理「１」のデジタル信号が、判定装置２０に設けられた４つの判定回路２１のうち該当する判定回路２１にそれぞれ入力される。
【００５８】
検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれから出力された検出信号を別々に入力したアナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ａ，Ａ／Ｄ−Ｂ，Ａ／Ｄ−Ｃ，Ａ／Ｄ−Ｄは、各検出信号が閾値を超えないので、それぞれ、論理「０」のデジタル信号を出力する。ハードウェア論理装置１０の開閉器１１〜１９の全てが、アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ａ，Ａ／Ｄ−Ｂ，Ａ／Ｄ−Ｃ，Ａ／Ｄ−Ｄから出力された論理「０」の各デジタル信号によって開く。このため、ハードウェア論理装置１０の接続点４３から論理「０」のデジタル信号が出力され、この論理「０」のデジタル信号が判定装置２０に設けられた４つの判定回路２１にそれぞれ入力される。
【００５９】
ＮＯＴ回路２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃに別々に接続された３つの判定回路２１の各ＡＮＤ回路２２は、該当するＮＯＴ回路の出力である論理「０」のデジタル信号、及び接続点４３からの出力信号である論理「０」のデジタル信号を入力するので、論理「０」のデジタル信号を出力する。これら３つの判定回路２１の各ＯＲ回路２３は、２つの入力信号が共に論理「０」であるので、論理「０」を出力する。ＮＯＴ回路２４は、ＯＲ回路２３の出力を入力して論理「１」を出力する。これら３つの判定回路２１の各ＯＲ回路２５は、ＡＮＤ回路２２から論理「０」を、ＮＯＴ回路２４から論理「１」を入力し、論理「１」を出力する。この論理「１」を入力したタイマー２６は、結果的に論理「１」を出力する。これら３つの判定回路２１のタイマー２６からそれぞれ出力された論理「１」が、表示装置２７に出力される。これら３つの判定回路２１のＮＯＴ回路２７Ａはそれぞれ論理「０」を出力される。このため、表示装置２７には、「３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃが正常」という表示情報を表示される。
【００６０】
ＮＯＴ回路２９Ｄに接続された判定回路２１のＡＮＤ回路２２は、該当するＮＯＴ回路２９Ｄの出力である論理「１」のデジタル信号、及び接続点４３からの出力信号である論理「０」のデジタル信号を入力するので、論理「０」のデジタル信号を出力する。ＮＯＴ回路２９Ｄに接続された判定回路２１のＯＲ回路２３は、ＮＯＴ回路２９Ｄの出力である論理「１」のデジタル信号、及び接続点４３からの出力信号である論理「０」のデジタル信号を入力するので、論理「１」を出力する。この論理「１」を入力するＮＯＴ回路２４が論理「０」を出力する。そのＡＮＤ回路２２及びＮＯＴ回路３４からそれぞれ論理「０」を入力した、ＮＯＴ回路２９Ｄに接続された判定回路２１のＯＲ回路２５は、タイマー２６に論理「０」を出力する。論理「０」を入力したタイマー２６は、前述したように、論理「０」を入力した時点から設定時間が経過したときに、論理「０」を出力する。このタイマー２６から論理「０」を入力した、ＮＯＴ回路２９Ｄに接続された判定回路２１のＮＯＴ回路２７Ａが論理「１」を出力する。このＮＯＴ回路２７Ａから論理「１」を入力した表示装置２７は、「３アウトオブ４論理演算部７Ｄに共通要因故障発生」という表示情報を表示される。表示装置２７は、タイマー２６の出力である論理「０」を入力するが、タイマー２６の出力が論理「１」ではないので、「３アウトオブ４論理演算部７Ｄが正常」という表示情報を表示しない。
【００６１】
オペレータは、表示装置２７に表示された情報を見ることによって、３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれが正常か否かを知ることができる。上記した例では、３アウトオブ４論理演算部７Ｄで共通要因故障が発生していることを知ることができる。オペレータに共通要因故障の発生を知らせるために、ＮＯＴ回路２９Ｄに接続された判定回路２１は、タイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力したとき、警報を発生する。ＮＯＴ回路２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃに接続された各判定回路２１では、それぞれのタイマー２６が論理「１」のデジタル信号を出力するので、３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃの３アウトオブ４論理演算のそれぞれのプログラムは正常である。
【００６２】
本実施例によれば、ソフトウェアで構成された２アウトオブ４論理演算部で発生したデジタル信号と、ハードウェアで構成された２アウトオブ４論理回路を有するハードウェア論理装置１０から出力された電気信号を比較するので、共通要因故障がソフトウェアによって構成された２アウトオブ４論理演算部で発生したことを容易に把握することができる。特に、本実施例では、判定装置２０が４つの判定回路２１を備え、４つの２アウトオブ４論理演算部から出力されたそれぞれのデジタル信号と、ハードウェア論理装置１０から出力された電気信号を比較するので、４つの２アウトオブ４論理演算部のうちで共通要因故障が発生している２アウトオブ４論理演算部を特定することができる。本実施例では、入力する４つのデジタル信号のうち論理「１」のデジタル信号が少なくとも３つ存在するときに論理「１」のデジタル信号を出力する３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれが、前述したように、負論理の２アウトオブ４論理演算部である。
【００６３】
ハードウェア論理装置１０におけるハードウェアによる２アウトオブ４論理回路は、図２に示す電源回路３１Ａ及び３１Ｂのように開閉器３２〜３９を接続し、開閉器３５の出力端と開閉器３９の出力端の接続点を接続点４３とする構成にしてもよい。
【実施例２】
【００６４】
本発明の他の実施例である実施例２のデジタル安全保護装置を、図５、図６及び図７を用いて説明する。
【００６５】
本実施例のデジタル安全保護装置２Ａは、実施例１のデジタル安全保護装置２において判定装置２０を判定装置２０Ａに替え、各負荷駆動回路ＬＤＭの出力を判定装置２０Ａに入力する構成を有する。デジタル安全保護装置２Ａの他の構成はデジタル安全保護装置２と同じである。デジタル安全保護装置２Ａは、デジタル安全保護装置２におけるソフトウェアで構成された２アウトオブ４論理演算部の出力とハードウェア論理装置１０の出力を比較する機能に加えて、２アウトオブ４論理演算部の出力と負荷駆動回路ＬＤＭの出力を比較する機能を有している。デジタル安全保護装置２Ａを、後者の機能を実行する構成に着目して説明する。
【００６６】
判定装置２０Ａは、４つの判定回路２１以外に、４つの判定回路２１Ａを有する（図７参照）。各判定回路２１Ａは判定回路２１と同じ構成を有する。説明の都合上、判定回路２１Ａでは、ＡＮＤ回路２２をＡＮＤ回路２２Ａと称し、ＯＲ回路２３をＯＲ回路２３Ａと称する。
【００６７】
負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａの出力端がＮＯＴ回路３０Ａに接続され、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｂの出力端がＮＯＴ回路３０Ｂに接続される。負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｃの出力端がＮＯＴ回路３０Ｃに接続され、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｄの出力端がＮＯＴ回路３０Ｄに接続される。
【００６８】
ＮＯＴ回路３０Ａが４つの判定回路２１Ａのうちの１つの判定回路２１ＡのＡＮＤ回路２２Ａ及びＯＲ回路２３Ａの各入力端に接続される。３アウトオブ４論理演算部７Ａに接続されたＮＯＴ回路２９Ａが、この判定回路２１ＡのＡＮＤ回路２２Ａ及びＯＲ回路２３Ａの各入力端にも接続される。４つの判定回路２１Ａのうちの他の１つの判定回路２１ＡのＡＮＤ回路２２Ａ及びＯＲ回路２３Ａの各入力端には、ＮＯＴ回路２９Ｂ，３０Ｂがそれぞれ接続される。４つの判定回路２１Ａのうちのさらに他の１つの判定回路２１ＡのＡＮＤ回路２２Ａ及びＯＲ回路２３Ａの各入力端には、ＮＯＴ回路２９Ｃ，３０Ｃがそれぞれ接続される。４つの判定回路２１Ａのうちの残りの判定回路２１ＡのＡＮＤ回路２２Ａ及びＯＲ回路２３Ａの各入力端には、ＮＯＴ回路２９Ｄ，３０Ｄがそれぞれ接続される。
【００６９】
本実施例では、判定回路２１が、実施例１と同様に、ソフトウェアで構成された２アウトオブ４論理演算部で発生したデジタル信号と、ハードウェアで構成された２アウトオブ４論理回路を有するハードウェア論理装置１０から出力された電気信号を比較する。このため、実施例１と同様に、共通要因故障が発生している３アウトオブ４論理演算部、すなわち、負論理の２アウトオブ４論理演算部を把握することができる。
【００７０】
判定回路２１Ａの機能を、ＮＯＴ回路２９Ａ及びＮＯＴ回路３０Ａに接続されている判定回路２１Ａを対象に説明する。判定回路２１Ａは判定回路２１と同じ機能を発揮する。ＡＮＤ回路２２Ａは、ＮＯＴ回路２９Ａ及びＮＯＴ回路３０Ａの両者から入力する各デジタル信号の論理が共に論理「１」であるときにだけ論理「１」を出力し、これらの電気信号及びデジタル信号の少なくとも１つが論理「０」であるときに論理「０」を出力する。ＯＲ回路２３Ａは入力した電気信号の論理及びデジタル信号の少なくとも１つが論理「１」であるときに論理「１」を出力する。ＮＯＴ回路２４、ＯＲ回路２３及びタイマー２６は、実施例１で述べた判定回路２１のそれらと同じ処理を行う。
【００７１】
本実施例では、表示装置２７は、判定回路２１Ａのタイマー２６及びＮＯＴ回路２７Ａのそれぞれの出力を入力する。
【００７２】
ＮＯＴ回路２９Ｂ及びＮＯＴ回路３０Ｂが接続される他の判定回路２１Ａ、ＮＯＴ回路２９Ｃ及びＮＯＴ回路３０Ｃが接続されるさらに他の判定回路２１Ａ、及びＮＯＴ回路２９Ｄ及びＮＯＴ回路３０Ｄが接続される残りの判定回路２１Ａも、同様な処理を実行し、これらの判定回路２１Ａの出力が、ＮＯＴ回路２９Ａ及びＮＯＴ回路３０Ａに接続されている判定回路２１Ａと同様に、表示装置２７に入力される。３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄからのそれぞれの出力、及び各負荷駆動回路ＬＤＭの出力も、表示装置２７に表示される。
【００７３】
検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれからの各検出信号が閾値を超えていない場合に、３アウトオブ４論理演算部７Ａが論理「１」のデジタル信号を出力したとき、ＮＯＴ回路２９Ａは論理「０」のデジタル信号を出力する。このとき、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａから論理「０」のデジタル信号が出力され、ＮＯＴ回路３０Ａが論理「１」のデジタル信号を出力した仮定する。ハードウェア論理装置１０の接続点４３からは論理「０」のデジタル信号が出力される。３アウトオブ４論理演算部７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれが論理「１」のデジタル信号を出力し、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｂ，ＬＤＭ−Ｃ及びＬＤＭ−Ｄのそれぞれから論理「１」のデジタル信号が出力される。
【００７４】
ＮＯＴ回路２９Ａからの論理「０」のデジタル信号、及び接続点４３からの論理「０」のデジタル信号を入力した判定回路２１では、ＯＲ回路２５は、論理「１」のデジタル信号を出力する。他の３つの判定回路２１でも、それぞれのＯＲ回路２５が論理「１」のデジタル信号を出力する。ＮＯＴ回路２９Ａ及びＮＯＴ回路３０Ａが接続された判定回路２１Ａでは、ＮＯＴ回路２９Ａからの論理「０」のデジタル信号、及びＮＯＴ回路３０Ａからの論理「１」のデジタル信号を入力するので、ＯＲ回路２５が、論理「０」のデジタル信号を出力する。他の３つの判定回路２１Ａでは、それぞれのＯＲ回路２５が、論理「１」のデジタル信号を出力する。全ての判定回路２１，２１Ａのそれぞれの出力が、実施例１と同様に、表示装置２７に入力される。
【００７５】
判定回路２１Ａのタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力した場合には、３アウトオブ４論理演算部の出力端に設けられた電気／光変換器４４Ｂ、及び出力装置８（複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器の少なくとも１つ）の少なくとも一方に異常が発生している。前述の例では、ＮＯＴ回路２９Ａ及びＮＯＴ回路３０Ａに接続された判定回路２１Ａのタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力しているので、３アウトオブ４論理演算部７Ａと負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａを結ぶラインで上記の異常が発生している。
【００７６】
表示装置２７に表示された情報を見たオペレータは、３アウトオブ４論理演算部７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ、及び３アウトオブ４論理演算部７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれに接続される各ラインにおける電気／光変換器４４Ｂ、及び出力装置８内の複数の電気／光変換器、複数の光／電気変換器が正常であることを把握する。出力ロジックユニットＯＬＵ及び負荷駆動回路ＬＤＭは、ハード構成であるため、共通要因故障が発生しない。さらに、オペレータは、ＮＯＴ回路２９Ａ及びＮＯＴ回路３０Ａに接続された判定回路２１Ａにおいてタイマー２６からの論理「０」のデジタル信号を入力するＮＯＴ回路２７Ａが論理「１」のデジタル信号を出力することによって表示装置２７に表示された情報を見ることによって、３アウトオブ４論理演算部７Ａと負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａを結ぶライン上に配置された、同じプログラムを用いている複数の電気／光変換器（電気／光変換器４４Ｂを含む）での共通要因故障、及びこのライン上に配置された、同じプログラムを用いている複数の光／電気変換器の共通要因故障の少なくとも一方の故障が生じていることを知ることができる。
【００７７】
本実施例は、実施例１で生じる各効果を得ることができる。さらに、判定回路２１Ａを有しているので、デジタル安全保護装置２Ａ内で３アウトオブ４論理演算部の下流に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器の少なくとも一方で共通要因故障が発生したことを確認できる。
【実施例３】
【００７８】
本発明の他の実施例である実施例３のデジタル安全保護装置を、図８、図９及び図１０を用いて説明する。
【００７９】
本実施例のデジタル安全保護装置２Ｂは、実施例２のデジタル安全保護装置２Ａにおいて判定装置２０Ａを判定装置２０Ｂに替え、さらに各３アウトオブ４論理演算部と判定装置との接続を取り除いた構成を有する。デジタル安全保護装置２Ｂの他の構成はデジタル安全保護装置２Ａと同じである。デジタル安全保護装置２Ｂは、デジタル安全保護装置２Ａにおける、２アウトオブ４論理演算部の出力とハードウェア論理装置１０の出力を比較する機能、及び２アウトオブ４論理演算部の出力と負荷駆動回路ＬＤＭの出力を比較する機能の替りに、ハードウェア論理装置１０の出力と負荷駆動回路ＬＤＭの出力を比較する機能を有する。デジタル安全保護装置２Ｂの機能を実行する構成に着目して説明する。
【００８０】
判定装置２０Ｂは４つの判定回路２１Ｂを有する。各判定回路２１Ｂは判定回路２１と同じ構成を有する。説明の都合上、判定回路２１Ｂでは、ＡＮＤ回路２２をＡＮＤ回路２２Ｂと称し、ＯＲ回路２３をＯＲ回路２３Ｂと称する。４つの判定回路２１Ｂは、ＮＯＴ回路３０Ａに接続された判定回路２１Ｂ、ＮＯＴ回路３０Ｂに接続された判定回路２１Ｂ、ＮＯＴ回路３０Ｃに接続された判定回路２１Ｂ及びＮＯＴ回路３０Ｄに接続された判定回路２１Ｂである。
【００８１】
ＮＯＴ回路３０Ａに接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２３Ｂの各入力端は、ＮＯＴ回路３０Ａ及びハードウェア論理装置１０の接続点４３に接続される。ＮＯＴ回路３０Ｂに接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２３Ｂ各入力端は、ＮＯＴ回路３０Ｂ及びハードウェア論理装置１０の接続点４３に接続される。ＮＯＴ回路３０Ｃに接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２３Ｂ各入力端は、ＮＯＴ回路３０Ｃ及びハードウェア論理装置１０の接続点４３に接続される。ＮＯＴ回路３０Ｄに接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２３Ｂ各入力端は、ＮＯＴ回路３０Ｄ及びハードウェア論理装置１０の接続点４３に接続される。
【００８２】
検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれからの各検出信号が閾値を超えていない場合、３アウトオブ４論理演算部７Ａが正常であって論理「１」のデジタル信号を出力し、３アウトオブ４論理演算部７Ａの電気／光変換器４４Ｂ、３アウトオブ４論理演算部７Ａの下流側（負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａ側）に配置された全ての電気／光変換器及び全ての光／電気変換器が正常な状態にあるとき、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａも論理「１」のデジタル信号を出力する。このとき、ＮＯＴ回路３０Ａは論理「０」のデジタル信号を出力する。
【００８３】
一方、ハードウェア論理装置１０の接続点４３から論理「０」のデジタル信号が出力される。接続点４３及びＮＯＴ回路３０Ａからそれぞれ論理「０」のデジタル信号を入力する判定回路２１ＢのＯＲ回路２５は、論理「１」のデジタル信号を出力し、この論理「１」のデジタル信号を入力するタイマー２６もこの論理「１」のデジタル信号を出力する。判定回路２１Ｂの出力も、判定回路２１の出力と同様に、表示装置２７に入力される。ＮＯＴ回路３０Ａに接続された判定回路２１Ｂのタイマー２６から論理「１」のデジタル信号が出力されるので、オペレータは、３アウトオブ４論理演算部７Ａでの３アウトオブ４論理演算のプログラム、３アウトオブ４論理演算部７Ａの電気／光変換器４４Ｂ、３アウトオブ４論理演算部７Ａの下流側（負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａ側）に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器が、全て正常状態にあることを把握できる。本実施例も、実施例２と同様に、各３アウトオブ４論理演算部の出力及び各負荷駆動回路ＬＤＭの出力が、表示装置２７に表示される。
【００８４】
検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれからの各検出信号が閾値を超えていないにもかかわらず、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｃが論理「０」のデジタル信号を出力し、ＮＯＴ回路３０Ｃが論理「１」のデジタル信号を出力したと仮定する。この場合には、ＮＯＴ回路３０Ｃが接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２２Ｂが、ハードウェア論理装置１０の接続点４３から論理「０」のデジタル信号、及びＮＯＴ回路３０Ｃから論理「１」のデジタル信号を入力するので、ＮＯＴ回路３０Ｃが接続された判定回路２１Ｂのタイマー２６が、論理「０」のデジタル信号を出力する。表示装置２７には、ＮＯＴ回路２７Ａから出力された論理「１」のデジタル信号に基づく表示情報（共通要因故障発生）が表示される。オペレータは、表示装置２７に表示された情報を見ることによって、共通要因故障発生の有無を確認することができる。
【００８５】
判定回路２１Ｂのタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力する場合は、実施例２で述べたように、デジタル安全保護装置２Ａ内で３アウトオブ４論理演算部の下流に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器の少なくとも一方で、または、３アウトオブ４論理演算部における３アウトオブ４論理演算のプログラムで異常が発生している。上記した例では、ＮＯＴ回路３０Ｃが接続された判定回路２１Ｂのタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力しているので、３アウトオブ４論理演算部７Ｃを含むライン上で異常が生じている。
【００８６】
オペレータは、表示装置２７に表示された３アウトオブ４論理演算部７Ｃの出力、及び負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｃの出力を確認する。３アウトオブ４論理演算部７Ｃの出力が論理「０」のデジタル信号であるときは、３アウトオブ４論理演算部７Ｃでの３アウトオブ４論理演算のプログラムが異常状態にあることを把握することができる。また、３アウトオブ４論理演算部７Ｃからのデジタル信号が論理「１」であって負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｃからのデジタル信号が論理「０」である場合には、デジタル安全保護装置２Ａ内で３アウトオブ４論理演算部の下流に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器の少なくとも一方で異常（共通要因故障）が発生している。
【００８７】
このように、本実施例は実施例２で生じる各効果を得ることができる。４つの判定回路２１Ｂを有する判定装置２０Ｂは、４つの判定回路２１Ｂを有しており、実施例２で用いる判定装置２０Ａよりも構成が単純化することができる。このため、本実施例のデジタル安全保護装置２Ｂは、デジタル安全保護装置２Ａに比べて構成を単純化することができる。
【実施例４】
【００８８】
本発明の他の実施例である実施例４のデジタル安全保護装置を、図１１を用いて説明する。
【００８９】
本実施例のデジタル安全保護装置２Ｃは、実施例１のデジタル安全保護装置２において論理演算装置４及び出力装置８を論理演算装置４Ａ及び出力装置８Ａに替えた構成を有しており、例えば、沸騰水型原子力プラントに用いられる。デジタル安全保護装置２Ｃの他の構成はデジタル安全保護装置２と同じである。沸騰水型原子力プラントは、冷却材喪失事故に備えて非常用炉心注水系が設けられている。この非常用炉心注水系は、３区分の安全系を有する。各区分の安全系は、高圧炉心注水系及び低圧炉心注水系を有する。１つの区分の安全系では、高圧炉心注水系として崩壊熱除去系を用いている。本実施例のデジタル安全保護装置２Ｃは、例えば、各区分の安全系に設置された低圧炉心注水系にそれぞれ設けられたポンプ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ（図１１参照）の駆動制御に用いられる。
【００９０】
論理演算装置４Ａは設定値比較装置５及び論理演算部６Ａを有する。設定値比較装置５は実施例１のデジタル安全保護装置２に用いられる設定値比較装置５と同じである。論理演算部６Ａが２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃを有する。２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃは、それぞれ、ソフトウェア演算装置であり、２アウトオブ４論理を実行する同じプログラムをそれぞれ有している。設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄが、２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃのそれぞれに接続される。２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃは、正論理の２アウトオブ４論理演算部である。
【００９１】
設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄは、それぞれ、ソフトウェア演算装置であり、プログラムを用いて所定の機能を発揮する信号判定部（図示せず）を有する。本実施例で用いられる設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄは、実施例１で用いられる設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄと異なり、ＮＯＴ回路を有していない。
【００９２】
出力装置８Ａは出力部である現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａ，ＲＭＵ２−Ｂ，ＲＭＵ２−Ｃを有する。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａは光ファイバによって２アウトオブ４論理演算部１９Ａに接続され、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂは光ファイバによって２アウトオブ４論理演算部１９Ｂに接続される。現場伝送盤ＲＭＵ３−Ｃは光ファイバによって２アウトオブ４論理演算部１９Ｃに接続される。
【００９３】
判定装置２０に設けられた３つの判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３のそれぞれの入力端は、ハードウェア論理装置１０の接続点４３に接続される。３つの判定回路２１のうちの１つの判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３のそれぞれの他の入力端は、２アウトオブ４論理演算部１９Ａに接続される。３つの判定回路２１のうちの他の１つの判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３のそれぞれの他の入力端は、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂに接続される。３つの判定回路２１のうちの残りの判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３のそれぞれの他の入力端は、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃに接続される。各判定回路２１の他の構成は、実施例１で用いられる判定回路２１と同じである。
【００９４】
デジタル安全保護装置２Ｃの作用について説明する。検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれから出力された検出信号が、実施例１と同様に、入力装置３の該当する現場伝送盤ＲＭＵを介して論理演算装置４Ａの設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄに入力される。各設定値比較部ＤＴＭの信号判定部は、現場伝送盤ＲＭＵから入力された光信号から実施例１と同様に変換された電気信号が上記のポンプの起動を要求する閾値を超えないときに、デジタル信号である論理「０」を出力する。各設定値比較部ＤＴＭの信号判定部は、その電気信号がその閾値を超えたときに、論理「１」のデジタル信号を出力する。入力信号が閾値を超えたときに出力される論理「１」のデジタル信号は、トリップ信号である。
【００９５】
設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄのそれぞれから出力された各デジタル信号は、各設定値比較部ＤＴＭの出力端に設けられた電気／光変換器（図示せず）から出力されて、２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃのそれぞれに入力される。２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃのそれぞれは、入力端に光／電気変換器（図示せず）を設け、出力端に電気／光変換器（図示せず）を設けている。２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃのそれぞれに入力された各デジタル信号は、光／電気変換器により電気信号に変換されている。２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃは、設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄから入力した４つのデジタル信号のうち２つ以上のデジタル信号が論理「１」であるとき、２アウトオブ４論理が成立し、論理「１」のデジタル信号を出力する。２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃは、入力した４つのデジタル信号のうち３つ以上のデジタル信号が論理「０」であるとき、２アウトオブ４論理が不成立となり、論理「０」のデジタル信号を出力する。２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃから出力された各デジタル信号は、電気／光変換器により光信号になっている。
【００９６】
現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａ，ＲＭＵ２−Ｂ，ＲＭＵ２−Ｃは入力端にそれぞれ光／電気変換器を設けている。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａは、２アウトオブ４論理演算部１９Ａから論理「１」のデジタル信号を入力したとき、論理「１」のデジタル信号を出力する。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａから出力された論理「１」のデジタル信号がポンプ３０Ａを起動させる。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂは、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂから論理「１」のデジタル信号を入力したとき、論理「１」のデジタル信号を出力する。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂから出力された論理「１」のデジタル信号がポンプ３０Ｂを起動させる。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃは、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃから論理「１」のデジタル信号を入力したとき、論理「１」のデジタル信号を出力する。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃから出力された論理「１」のデジタル信号がポンプ３０Ｃを起動させる。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａ，ＲＭＵ２−Ｂ，ＲＭＵ２−Ｃのそれぞれは、論理「０」のデジタル信号を入力したとき、論理「０」のデジタル信号を出力する。ポンプ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは論理「０」のデジタル信号では起動されない。
【００９７】
本実施例に設けられた判定装置２０では、ハードウェア論理装置１０の接続点４３及び２アウトオブ４論理演算部１９Ａからのそれぞれのデジタル信号が論理「１」（または論理「０」）であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ａに接続された判定回路２１のＯＲ回路２５が、論理「１」のデジタル信号を出力し、この信号を入力するタイマー２６も論理「１」のデジタル信号を出力する。本実施例の判定回路２１の出力も、実施例１の判定回路２１と同様に、表示装置２７に出力される。このタイマー２６から出力されたデジタル信号が論理「１」であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ａでの２アウトオブ４論理演算のプログラムは正常に機能している。接続点４３からのデジタル信号が論理「１」で２アウトオブ４論理演算部１９Ａからのデジタル信号が論理「０」（または接続点４３からのデジタル信号が論理「０」で２アウトオブ４論理演算部１９Ａからのデジタル信号が論理「１」）であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ａに接続された判定回路２１のＯＲ回路２５が、論理「０」のデジタル信号を出力し、この信号を入力するタイマー２６も論理「０」のデジタル信号を出力する。２アウトオブ４論理演算部１９Ａに接続された判定回路２１のタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力するとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ａでの２アウトオブ４論理演算のプログラムは異常状態になっており、２アウトオブ４論理演算部１９Ａで共通要因故障が発生している。
【００９８】
ハードウェア論理装置１０の接続点４３及び２アウトオブ４論理演算部１９Ｂからのそれぞれのデジタル信号が論理「１」（または論理「０」）であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂに接続された判定回路２１のＯＲ回路２５及びタイマー２６は、それぞれ論理「１」のデジタル信号を出力する。この判定回路２１の出力は表示装置２７に入力される。このタイマー２６から出力されたデジタル信号が論理「１」であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂでの２アウトオブ４論理演算のプログラムは正常に機能している。接続点４３からのデジタル信号が論理「１」で２アウトオブ４論理演算部１９Ｂからのデジタル信号が論理「０」（または接続点４３からのデジタル信号が論理「０」で２アウトオブ４論理演算部１９Ｂからのデジタル信号が論理「１」）であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂに接続された判定回路２１のＯＲ回路２５及びタイマー２６は、論理「０」のデジタル信号を出力する。２アウトオブ４論理演算部１９Ｂに接続された判定回路２１のタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力するとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂでの２アウトオブ４論理演算のプログラムは異常状態になっており、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂで共通要因故障が発生している。
【００９９】
ハードウェア論理装置１０の接続点４３及び２アウトオブ４論理演算部１９Ｃからのそれぞれのデジタル信号が論理「１」（または論理「０」）であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃに接続された判定回路２１のＯＲ回路２５及びタイマー２６は、それぞれ、論理「１」のデジタル信号を出力する。この判定回路２１の出力は表示装置２７に入力される。２アウトオブ４論理演算部１９Ｃに接続された判定回路２１のタイマー２６から出力されたデジタル信号が論理「１」であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃでの２アウトオブ４論理演算のプログラムは正常に機能している。接続点４３からのデジタル信号が論理「１」で２アウトオブ４論理演算部１９Ｃからのデジタル信号が論理「０」（または接続点４３からのデジタル信号が論理「０」で２アウトオブ４論理演算部１９Ｃからのデジタル信号が論理「１」）であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃに接続された判定回路２１のタイマー２６が、論理「０」のデジタル信号を出力する。２アウトオブ４論理演算部１９Ｃに接続された判定回路２１のタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力するとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃでの２アウトオブ４論理演算のプログラムが異常状態になっており、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃで共通要因故障が発生している。
【０１００】
本実施例では、実施例１で生じる各効果を得ることができる。
【実施例５】
【０１０１】
本発明の他の実施例である実施例５のデジタル安全保護装置を、図１２を用いて説明する。
【０１０２】
本実施例のデジタル安全保護装置２Ｄは、実施例４のデジタル安全保護装置２Ｃにおいて判定装置２０を実施例２で用いられる判定装置２０Ａに替え、各現場伝送盤ＲＭＵ２の出力を判定装置２０Ａに入力する構成を有する。デジタル安全保護装置２Ｄの他の構成はデジタル安全保護装置２Ｃと同じである。デジタル安全保護装置２Ｄは、デジタル安全保護装置２Ｃにおけるソフトウェアで構成された２アウトオブ４論理演算部の出力とハードウェア論理装置１０の出力を比較する機能に加えて、２アウトオブ４論理演算部の出力と現場伝送盤ＲＭＵ２の出力を比較する機能を有している。デジタル安全保護装置２Ｄを、後者の機能を実行する構成に着目して説明する。
【０１０３】
判定装置２０Ａは、実施例２の判定回路２０Ａと異なり、３つの判定回路２１及び３つの判定回路２１Ａを有する。各判定回路２１Ａは実施例２で用いられる判定回路２１Ａと同じ構成を有する。３つの判定回路２１のそれぞれのＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端は、実施例４と同様に、２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃのうちのいずれか１つ、及びハードウェア論理装置１０に接続されている。
【０１０４】
２アウトオブ４論理演算部１９Ａ及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａの各出力端が、３つの判定回路２１Ａのうちの１つの判定回路２１ＡのＡＮＤ回路２２Ａ及びＯＲ回路２３Ａの各入力端に接続される。２アウトオブ４論理演算部１９Ｂ及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂの各出力端が、３つの判定回路２１Ａのうちの他の１つの判定回路２１ＡのＡＮＤ回路２２Ａ及びＯＲ回路２３Ａの各入力端に接続される。２アウトオブ４論理演算部１９Ｃ及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃの各出力端が、３つの判定回路２１Ａのうちの残りの判定回路２１ＡのＡＮＤ回路２２Ａ及びＯＲ回路２３Ａの各入力端に接続される。
【０１０５】
本実施例では、判定回路２１が、実施例１と同様に、ソフトウェアで構成された２アウトオブ４論理演算部で発生したデジタル信号と、ハードウェアで構成された２アウトオブ４論理回路を有するハードウェア論理装置１０の接続点４３から出力された電気信号を比較する。このため、共通要因故障が発生している２アウトオブ４論理演算部、すなわち、正論理の２アウトオブ４論理演算部を把握することができる。
【０１０６】
検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれからの各検出信号が閾値を超えていない場合に、２アウトオブ４論理演算部１９Ａが論理「０」のデジタル信号を出力し、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａが論理「１」のデジタル信号を出力した仮定する。ハードウェア論理装置１０の接続点４３からは論理「０」のデジタル信号が出力される。このとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂ及び１９Ｃのそれぞれが論理「０」のデジタル信号を出力し、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂ及びＲＭＵ−Ｃのそれぞれから論理「０」のデジタル信号が出力される。
【０１０７】
２アウトオブ４論理演算部１９Ａからの論理「０」のデジタル信号、及び接続点４３からの論理「０」のデジタル信号を入力する判定回路２１のＯＲ回路２５及びタイマー２６は、それぞれ、論理「１」のデジタル信号を出力する。他の３つの判定回路２１のタイマー２６も、それぞれ論理「１」のデジタル信号を出力する。２アウトオブ４論理演算部１９Ａ及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａが接続される判定回路２１Ａでは、ＯＲ回路２５及びタイマー２６がそれぞれ論理「０」のデジタル信号を出力する。他の３つの判定回路２１Ａのタイマー２６は、それぞれ論理「１」のデジタル信号を出力する。全ての判定回路及び全ての判定回路２１Ａのそれぞれの出力が表示装置２７に入力される。表示装置２７は、２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ及び各現場伝送盤ＲＭＵ２のそれぞれからの出力も表示する。
【０１０８】
判定回路２１Ａのタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力した場合には、２アウトオブ４論理演算部の電気／光変換器４４Ｂ、この２アウトオブ４論理演算部につながるライン上の複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器のどこかで異常（共通要因故障）が発生している。上記した例では、２アウトオブ４論理演算部１９Ａ及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａに接続された判定回路２１Ａのタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力しているので、２アウトオブ４論理演算部１９Ａにつながるライン上の複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器のどこかで異常（共通要因故障）が発生していることになる。
【０１０９】
表示装置２７に表示された情報を見たオペレータは、２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃのそれぞれの２アウトオブ４論理演算のプログラム、及び２アウトオブ４論理演算部１９Ｂ，１９Ｃのそれぞれに接続されたライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器が正常であることを把握する。さらに、オペレータは、表示装置２７の表示情報を見ることによって、２アウトオブ４論理演算部１９Ａに接続されたライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器のどこかで異常（共通要因故障）が発生していることを認識する。
【０１１０】
本実施例は、実施例４で生じる各効果を得ることができる。さらに、判定回路２１Ａを有しているので、デジタル安全保護装置２Ｃ内で２アウトオブ４論理演算部の下流に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器のどこかで共通要因故障が発生したことを確認できる。
【実施例６】
【０１１１】
本発明の他の実施例である実施例６のデジタル安全保護装置を、図１３を用いて説明する。
【０１１２】
本実施例のデジタル安全保護装置２Ｅは、実施例５のデジタル安全保護装置２Ｄにおいて判定装置２０Ａを判定装置２０Ｂに替えた構成を有する。デジタル安全保護装置２Ｅの他の構成はデジタル安全保護装置２Ｄと同じである。デジタル安全保護装置２Ｅは、デジタル安全保護装置２Ｄにおける、ソフトウェアで構成された２アウトオブ４論理演算部の出力とハードウェア論理装置１０の出力を比較する機能、及び２アウトオブ４論理演算部の出力と現場伝送盤ＲＭＵ２の出力を比較する機能の替りに、ハードウェア論理装置１０の出力と現場伝送盤ＲＭＵ２の出力を比較する機能を有する。デジタル安全保護装置２Ｅの機能を実行する構成に着目して説明する。
【０１１３】
判定装置２０Ｂは、実施例３と異なり、３つの判定回路２１Ｂを有する。各判定回路２１Ｂは実施例３で用いる判定回路２１Ｂと同じ構成を有する。３つの判定回路２１Ｂは、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａに接続された判定回路２１Ｂ、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂに接続された判定回路２１Ｂ、及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃに接続された判定回路２１Ｂである。
【０１１４】
現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａに接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２３Ｂの各入力端は、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａ及びハードウェア論理装置１０の接続点４３に接続される。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂに接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２３Ｂの各入力端は、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂ及び上記した接続点４３に接続される。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃに接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２３Ｂの各入力端は、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃ及び上記した接続点４３に接続される。
【０１１５】
検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれからの各検出信号が閾値を超えていない場合、２アウトオブ４論理演算部７Ａが正常状態にあって論理「０」のデジタル信号を出力し、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａも論理「０」のデジタル信号を出力する。
【０１１６】
このとき、ハードウェア論理装置１０の接続点４３から論理「０」のデジタル信号が出力される。接続点４３及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａからそれぞれ論理「０」のデジタル信号を入力する判定回路２１ＢのＯＲ回路２５及びタイマー２６は、それぞれ、論理「１」のデジタル信号を出力する。判定回路２１Ｂの出力が、実施例１の判定回路２１と同様に、表示装置２７に入力される。判定回路２１Ｂのタイマー２６から論理「１」のデジタル信号が出力されるので、オペレータは、表示装置２７に表示された情報を見ることによって、２アウトオブ４論理演算部１９Ａでの２アウトオブ４論理演算のプログラム、２アウトオブ４論理演算部１９Ａと現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａを結ぶライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器が、どれも正常な状態であることを把握する。本実施例も、実施例５と同様に、各２アウトオブ４論理演算部及び各現場伝送盤ＲＭＵ２のそれぞれの出力が表示装置２７に表示される。
【０１１７】
検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれからの各検出信号が閾値を超えていないにもかかわらず、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃが論理「１」のデジタル信号を出力したと仮定する。この場合には、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃが接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２３Ｂが、ハードウェア論理装置１０の接続点４３から論理「０」のデジタル信号、及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃから論理「１」のデジタル信号を入力するので、ＯＲ回路２５及びタイマー２６が、それぞれ、論理「０」のデジタル信号を出力する。表示装置２７には、ＮＯＴ回路２７Ａから出力された論理「１」のデジタル信号に基づいて表示情報が表示される。ハードウェア論理装置１０の接続点４３からの出力も表示装置２７に表示される。
【０１１８】
オペレータは、表示装置２７に表示された接続点４３からの出力、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃの出力、及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃの出力を確認する。接続点４３からの出力が論理「０」のデジタル信号で２アウトオブ４論理演算部１９Ｃの出力が論理「１」のデジタル信号であるときは、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃでの２アウトオブ４論理演算のプログラムが異常状態にあることを把握することができる。接続点４３からの出力及び２アウトオブ４論理演算部１９Ｃからのデジタル信号が論理「０」であって現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃからのデジタル信号が論理「１」である場合には、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃのつながるライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器で異常（共通要因故障）が生じていることを把握できる。
【０１１９】
本実施例は実施例５で生じる各効果を得ることができる。３つの判定回路２１Ｂを有する判定装置２０Ｂは、３つの判定回路２１Ｂを有しているが、判定回路２１を有していない。このため、判定装置２０Ｂは、実施例５で用いる判定装置２０Ａよりも構成が単純化することができる。このため、本実施例のデジタル安全保護装置２Ｅは、デジタル安全保護装置２Ｄに比べて構成を単純化することができる。
【実施例７】
【０１２０】
本発明の他の実施例である実施例７のデジタル安全保護装置を、図１４及び図１５を用いて説明する。
【０１２１】
本実施例のデジタル安全保護装置２Ｆは、実施例２のデジタル安全保護装置２Ａにおいて、ハードバックアップ論理演算装置９を取り除き、判定装置２０Ａを判定装置２０Ｃに替えた構成を有する。デジタル安全保護装置２Ｆの他の構成はデジタル安全保護装置２Ｆと同じである。デジタル安全保護装置２Ｆは、３アウトオブ４論理演算部（負論理の２３アウトオブ４論理演算部）での共通要因故障の発生を検知する機能を有していなく、３アウトオブ４論理演算部（負論理の２３アウトオブ４論理演算部）につながるライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器での共通要因故障の発生を検知する機能を有する。
【０１２２】
判定装置２０Ｃは、判定装置２０Ａに設けられた判定回路のうち判定回路２１Ａを備えており、判定回路２１を備えていない。判定装置２０Ｃは、４つの判定回路２１Ａ、すなわち、ＮＯＴ回路２９Ａ及び３０Ａに接続された判定回路２１Ａ、ＮＯＴ回路２９Ｂ及び３０Ｂに接続された判定回路２１Ａ、ＮＯＴ回路２９Ｃ及び３０Ｃに接続された判定回路２１Ａ、及びＮＯＴ回路２９Ｄ及び３０Ｄに接続された判定回路２１Ａを有する。
【０１２３】
例えば、検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれからの各検出信号が閾値を超えていない場合であって、３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれが論理「１」のデジタル信号を出力し、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａから論理「０」のデジタル信号が出力され，負荷駆動回路（出力部）ＬＤＭ−Ｂ，ＬＤＭ−Ｃ及びＬＤＭ−Ｄのそれぞれから論理「１」のデジタル信号が出力されたと仮定する。この場合には、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｂ，ＬＤＭ−Ｃ及びＬＤＭ−Ｄのそれぞれが接続された各判定回路２１Ａのタイマー２６は、論理「１」のデジタル信号を出力する。これに対して、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａが接続された判定回路２１Ａのタイマー２６は、論理「０」のデジタル信号を出力する。各判定回路２１Ａの出力が表示装置２７に入力される。
【０１２４】
オペレータは、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａが接続された判定回路２１Ａのタイマー２６の出力である論理「０」を入力するＮＯＴ回路２７Ａが論理「１」のデジタル信号に基づいて表示装置２７に表示された表示情報を見ることによって、３アウトオブ４論理演算部７Ａにつながるライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器で異常（共通要因故障）が生じていることを把握できる。また、オペレータは、残りの判定回路２１Ａの各タイマー２６の出力である論理「１」に基づいて表示装置２７に表示された各表示情報を見ることによって、３アウトオブ４論理演算部７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれにつながる各ライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器で共通要因故障が発生していないことを把握する。
【０１２５】
本実施例は、各３アウトオブ４論理演算部ごとに判定回路２１Ａを備えているので、どの３アウトオブ４論理演算部につながるライン上の電気／光変換器及び光／電気変換器で共通要因故障が発生しているかを認識することができる。
【０１２６】
本実施例によれば、デジタル安全保護装置２Ｆ内で３アウトオブ４論理演算部の下流に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器の少なくとも一方で共通要因故障が発生したことを知ることができる。
【実施例８】
【０１２７】
本発明の他の実施例である実施例８のデジタル安全保護装置を、図１６を用いて説明する。
【０１２８】
本実施例のデジタル安全保護装置２Ｇは、実施例５のデジタル安全保護装置２Ｄにおいて、ハードバックアップ論理演算装置９を取り除き、判定装置２０Ａを判定装置２０Ｄに替えた構成を有する。デジタル安全保護装置２Ｇの他の構成はデジタル安全保護装置２Ｄと同じである。デジタル安全保護装置２Ｇは、実施例７と同様に、２アウトオブ４論理演算部での共通要因故障の発生を検知する機能を有していなく、２アウトオブ４論理演算部につながるライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器での共通要因故障の発生を検知する機能を有する。
【０１２９】
判定装置２０Ｄは、実施例５に用いられる判定装置２０Ａに設けられた判定回路のうち判定回路２１Ａを備えており、判定回路２１を備えていない。判定装置２０Ｄは、３つの判定回路２１Ａ、すなわち、２アウトオブ４論理演算部１９Ａ及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａに接続された判定回路２１Ａ、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂ及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂに接続された判定回路２１Ａ、及び２アウトオブ４論理演算部１９Ｃ及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃに接続された判定回路２１Ａを有する。
【０１３０】
例えば、検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれからの各検出信号が閾値を超えていない場合であって、２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃのそれぞれが論理「０」のデジタル信号を出力し、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａから論理「１」のデジタル信号が出力され，現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂ及びＲＭＵ２−Ｃのそれぞれから論理「０」のデジタル信号が出力されたと仮定する。この場合には、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂ及びＲＭＵ２−Ｃのそれぞれが接続された各判定回路２１Ａのタイマー２６は、それぞれ、論理「１」のデジタル信号を出力する。これに対して、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａが接続された各判定回路２１Ａのタイマー２６は、論理「０」のデジタル信号を出力する。各判定回路２１Ａの出力が表示装置２７に入力される。
【０１３１】
オペレータは、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａが接続された各判定回路２１Ａのタイマー２６の出力である論理「０」を入力したＮＯＴ回路２７Ａから出力された論理「１」のデジタル信号に基づいて表示装置２７に表示された表示情報を見ることによって、２アウトオブ３論理演算部１９Ａにつながるライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器で異常（共通要因故障）が生じていることを把握できる。また、オペレータは、残りの判定回路２１Ａの各タイマー２６の出力である論理「１」に基づいて表示装置２７に表示された各表示情報を見ることによって、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂ，１９Ｃのそれぞれにつながる各ライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器で共通要因故障が発生していないことを把握する。
【０１３２】
本実施例は、各３アウトオブ４論理演算部ごとに判定回路２１Ａを備えているので、どの３アウトオブ４論理演算部につながるライン上の電気／光変換器及び光／電気変換器で共通要因故障が発生しているかを認識することができる。
【０１３３】
本実施例によれば、実施例７で生じる各効果を得ることができる。
【０１３４】
実施例１のデジタル安全保護装置２、実施例２のデジタル安全保護装置２Ａ、実施例３のデジタル安全保護装置２Ｂ及び実施例７のデジタル安全保護装置２Ｆのそれぞれは、沸騰水型原子力プラントの他の機器、及び加圧水型原子力プラントの機器の制御に適用することが可能である。例えば、スクラム用電磁弁４０以外に、沸騰水型原子力プラント及び加圧水型原子力プラントのそれぞれの主蒸気配管に設けられた主蒸気隔離弁の制御に本実施例のデジタル安全保護装置２を適用することができる。
【０１３５】
実施例４のデジタル安全保護装置２Ｃ、実施例５のデジタル安全保護装置２Ｄ、実施例６のデジタル安全保護装置２Ｅ及び実施例８のデジタル安全保護装置２Ｇのそれぞれは、加圧水型原子力プラントに適用することができる。例えば、加圧水型原子力プラントに設けられた低圧炉心注水系のポンプの起動制御に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本発明は、沸騰水型原子力プラント及び加圧水型原子力プラント等の原子力プラントに適用することが出来る。
【符号の説明】
【０１３７】
１，１Ａ〜１Ｄ…検出器、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ…デジタル安全保護装置、３…入力装置、４，４Ａ…論理演算装置、５…設定値比較装置、６，６Ａ…論理演算部、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ…３アウトオブ４論理演算部、８，８Ａ…出力装置、９…ハードバックアップ論理演算装置、１０…ハードウェア論理装置、１１〜１８，３２〜３９…開閉器、１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ…２アウトオブ４論理演算部、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ…判定装置、２１，２１Ａ，２１Ｂ…判定回路、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…ポンプ、３１，３１Ａ，３１Ｂ…電源回路、４０…スクラム用電磁弁、４３…接続点、ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄ…設定値比較部、ＬＤＭ−Ａ，ＬＤＭ−Ｂ，ＬＤＭ−Ｃ，ＬＤＭ−Ｄ…負荷駆動回路、ＲＭＵ−Ａ，ＲＭＵ−Ｂ，ＲＭＵ−Ｃ，ＲＭＵ−Ｄ，ＲＭＵ２−Ａ，ＲＭＵ２−Ｂ，ＲＭＵ２−Ｃ，ＲＭＵ２−Ｄ…現場伝送盤。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル安全保護装置に係り、特に、原子力プラントに適用するのに好適なデジタル安全保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力プラントでは、マイクロプロセッサを使用したソフトウェア論理回路を有するデジタル制御装置が用いられている。このデジタル制御装置は、圧力計及び流量計等の検出器で検出された、原子炉及び配管等のプロセス値が設定値に達したときに、原子力プラントに設けられたポンプ及び弁等の機器にデジタル制御信号を出力するデジタル制御を行っている。
【０００３】
原子力プラントにおいては、プラントの安全性を確保することを目的として、異常な過渡状態等が発生する可能性がある場合に、これを防止する安全保護装置を設けている。安全保護装置の例が、特開昭６３−１４０３０５号公報に記載されている。この安全保護装置は、原子炉のスクラム時に制御棒を炉心に緊急挿入するために、スクラム用電磁弁を操作する。安全保護装置にも、ソフトウェア論理回路を用いた安全保護装置がある（特開昭６３−１４０３０５号公報の第６図参照）。この安全保護装置は、４重化された検出器からの検出信号を入力する複数のデジタル・トリップ・モジュール（ＤＴＭ）から出力された信号に基づいて２アウトオブ４論理による信号処理を行う４つの信号処理装置を有している。各信号処理装置の出力がパワー回路内の複数の開閉器（リレーまたはコンタクタ）のうち該当する開閉器に入力される。
【０００４】
さらに、原子力プラントには、冷却材喪失事故時に原子炉に冷却水を供給する非常用炉心注水装置が設置されている。非常用炉心注水装置は、独立した３区分の安全系を有しており、各安全系に高圧炉心注水系及び低圧炉心注水系を有する。３区分のうちの一つの区分の安全系の高圧炉心注水系は隔離時冷却系（ＲＣＩＣ）である。これらの炉心注水系のそれぞれのポンプを駆動する制御装置に安全保護装置が用いられている。この安全保護装置として、特開昭６３−１４０３０５号公報の第９図に示された、２アウトオブ４論理による信号処理を行うマイクロプロセッサで構成した安全保護装置を用いている。
【０００５】
上記した各安全保護装置は、ソフトウェアを用いて２アウトオブ４論理による信号処理を行っているデジタル安全保護装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１４０３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
デジタル安全保護装置は、信頼性を高めるために多重化された２アウトオブ４論理による信号処理を行っているが、多重化された２アウトオブ４論理による信号処理を同じソフトウェア論理回路にて行っている。換言すれば、デジタル安全保護装置では、２アウトオブ４論理による信号処理が同じソフトウェア論理回路を用いて多重化されている。
【０００８】
このため、ソフトウェア論理回路自体に問題もしくは故障が発生した場合、同一のソフトウェア論理回路を有するすべての制御装置で同時に同様の故障が発生し、制御機能を喪失する可能性がある。この問題は、共通要因故障（ＣＣＦ）と呼ばれている。
【０００９】
特開昭６３−１４０３０５号公報に記載されたデジタル安全保護装置は、共通要因故障発生を検知する機能を有しないため、運転員の対応動作が遅れてしまう可能性がある。
【００１０】
本発明の目的は、共通要因故障の発生を容易に確認できるデジタル安全保護装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、四重化された検出器のそれぞれから出力された各検出信号を別々に入力して閾値を超えた検出信号に対してトリップ信号を出力する四重化された第１設定値比較装置と、四重化された第１設定値比較装置のそれぞれからの出力信号を入力し、２アウトオブ４論理演算プログラムを用いて２アウトオブ４論理演算を実行する２アウトオブ４論理演算装置と、四重化された検出器のそれぞれから出力された各検出信号を別々に入力して上記の閾値を超えた前記検出信号に対してトリップ信号を出力する四重化された第２設定値比較装置と、四重化された前記第２設定値比較装置からのそれぞれの出力信号を入力する、複数のハード要素を用いて構成された２アウトオブ４論理装置と、２アウトオブ４論理演算装置の出力信号、及び２アウトオブ４論理装置の出力信号に基づいた第１の異常判定を行う判定装置とを備えたことにある。
【００１２】
２アウトオブ４論理演算装置の出力信号、及び２アウトオブ４論理装置の出力信号に基づいた第１の異常判定を行っているので、２アウトオブ４論理演算装置で用いている２アウトオブ４論理演算プログラムの異常、すなわち、共通要因故障の発生を容易に知ることができる。
【００１３】
四重化された検出器のそれぞれから出力された各検出信号を別々に入力して閾値を超えた検出信号に対してトリップ信号を出力する四重化された第１設定値比較装置と、四重化された第１設定値比較装置のそれぞれからの出力信号を入力し、２アウトオブ４論理演算プログラムを用いて２アウトオブ４論理演算を実行する２アウトオブ４論理演算装置と、２アウトオブ４論理演算装置に光ファイバで接続され、２アウトオブ４論理演算装置から出力された出力信号を出力部から制御対象に出力する出力装置と、２アウトオブ４論理演算装置の出力信号及び出力部の出力信号に基づいて異常判定を行う判定装置とを備えことによっても、上記した目的を達成することができる。
【００１４】
判定装置が、２アウトオブ４論理演算装置の出力信号及び出力部の出力信号に基づいて異常判定を行っているので、その２アウトオブ４論理演算装置につながるライン上に配置された電気／光変換装置または光／電気変換装置の異常、すなわち、共通要因故障の発生を容易に知ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、デジタル安全保護装置における共通要因故障の発生を容易に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の好適な一実施例である実施例１のデジタル安全保護装置の構成図である。
【図２】沸騰水型原子力プラントに適用した図１に示すデジタル安全保護装置の具体的な構成図である。
【図３】図１に示す電源回路の詳細な構成図である。
【図４】図２に示す判定装置の構成図である。
【図５】本発明の他の実施例である実施例２のデジタル安全保護装置の構成図である。
【図６】沸騰水型原子力プラントに適用した図５に示すデジタル安全保護装置の具体的な構成図である。
【図７】図６に示す判定装置の構成図である。
【図８】本発明の他の実施例である実施例３のデジタル安全保護装置の構成図である。
【図９】沸騰水型原子力プラントに適用した図８に示すデジタル安全保護装置の具体的な構成図である。
【図１０】図９に示す判定装置の構成図である。
【図１１】本発明の他の実施例である実施例４のデジタル安全保護装置の構成図である。
【図１２】本発明の他の実施例である実施例５のデジタル安全保護装置の構成図である。
【図１３】本発明の他の実施例である実施例６のデジタル安全保護装置の構成図である。
【図１４】本発明の他の実施例である実施例７のデジタル安全保護装置の構成図である。
【図１５】沸騰水型原子力プラントに適用した図１４に示すデジタル安全保護装置の具体的な構成図である。
【図１６】本発明の他の実施例である実施例８のデジタル安全保護装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の好適な一実施例である実施例１のデジタル安全保護装置を、図１、図２、図３及び図４を用いて説明する。
【００１９】
本実施例のデジタル安全保護装置２は、入力装置３、論理演算装置４、ハードバックアップ論理演算装置９、出力装置８及び判定装置２０を備えており（図１参照）、例えば、沸騰水型原子力プラントに用いられる。沸騰水型原子力プラントの原子炉（図示せず）には、原子炉出力を制御するために複数の制御棒（図示せず）が設けられている。各制御棒は、原子炉の底部に設けられた制御棒駆動機構（図示せず）に連結され、制御棒駆動機構の操作によって炉心に出し入れされ、原子炉出力を制御する。原子炉をスクラムさせる場合には、スクラム用アキュームレータ（図示せず）から加圧水を制御棒駆動機構に供給して、制御棒を炉心に急速挿入しなければならない。開閉弁が、スクラム用アキュームレータから制御棒駆動機構に加圧水を供給する加圧水供給配管（図示せず）に設けられている。原子炉をスクラムさせるときには、この開閉弁を開いてスクラム用アキュームレータ内の加圧水を、加圧水供給配管を通して制御棒駆動機構内に供給する。開閉弁は空気作動弁であり、スクラム用電磁弁４０は開閉弁を操作する作動空気の配管に設けられる。本実施例のデジタル安全保護装置２は、このスクラム用電磁弁４０の開制御に用いられる。
【００２０】
１つのプロセス量を測定する多重化された検出器１が入力装置３に接続される。論理演算装置４及びハードバックアップ論理演算装置９が、入力装置３及び判定装置２０にそれぞれ接続される。論理演算装置４が出力装置８に接続される。表示装置２７が、論理演算装置４、ハードバックアップ論理演算装置９及び判定装置２０にそれぞれ接続される。
【００２１】
このようなデジタル安全保護装置２の具体的な構成を、図２を用いて説明する。１つのプロセス量を測定する四重化された検出器１として、検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄが原子力プラントの配管等に設置され、互いに近接して配置される。入力装置３は現場伝送盤ＲＭＵ−Ａ，ＲＭＵ−Ｂ，ＲＭＵ−Ｃ，ＲＭＵ−Ｄを有する。検出器１Ａが現場伝送盤ＲＭＵ−Ａに接続され、検出器１Ｂが現場伝送盤ＲＭＵ−Ｂに接続される。検出器１Ｃが現場伝送盤ＲＭＵ−Ｃに接続され、検出器１Ｄが現場伝送盤ＲＭＵ−Ｄに接続される。
【００２２】
論理演算装置４は設定値比較装置５及び論理演算部６を有する。設定値比較装置５が設定値比較部（デジタル・トリップ・モジュール）ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄを有し、論理演算部６が３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄを有する。３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄは、それぞれ、ソフトウェア演算装置であり、３アウトオブ４論理演算を実行する同じプログラムをそれぞれ有している。設定値比較部ＤＴＭ−Ａが現場伝送盤ＲＭＵ−Ａ及び３アウトオブ４論理演算部７Ａに接続され、設定値比較部ＤＴＭ−Ｂが現場伝送盤ＲＭＵ−Ｂ及び３アウトオブ４論理演算部７Ｂに接続される。設定値比較部ＤＴＭ−Ｃが、現場伝送盤ＲＭＵ−Ｃ及び３アウトオブ４論理演算部７Ｃに接続される。設定値比較部ＤＴＭ−Ｄが、現場伝送盤ＲＭＵ−Ｄ及び３アウトオブ４論理演算部７Ｄに接続される。各現場伝送盤ＲＭＵと各設定値比較部ＤＴＭは光ファイバによってそれぞれ接続される。各設定値比較部ＤＴＭと各アウトオブ４論理演算部も光ファイバによってそれぞれ接続される。各設定値比較部（第１設定値比較装置）ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄは、それぞれ、ソフトウェア演算装置（マイクロプロセッサ）であり、信号判定部（図示せず）及びＮＯＴ回路（図示せず）を有する。信号判定部及びこのＮＯＴ回路はプログラムを用いて所定の機能を発揮する。
【００２３】
出力装置８が、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａ，ＯＬＵ−Ｂ，ＯＬＵ−Ｃ，ＯＬＵ−Ｄ、及び負荷駆動回路（出力部）ＬＤＭ−Ａ，ＬＤＭ−Ｂ，ＬＤＭ−Ｃ，ＬＤＭ−Ｄを有する。出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａが光ファイバによって３アウトオブ４論理演算部７Ａ及び負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａに接続される。出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｂが光ファイバによって３アウトオブ４論理演算部７Ｂ及び負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｂに接続される。出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｃが光ファイバによって３アウトオブ４論理演算部７Ｃ及び負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｃに接続される。出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｄが光ファイバによって３アウトオブ４論理演算部７Ｄ及び負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｄに接続される。
【００２４】
ハードバックアップ論理演算装置９は、アナログデジタル変換器（第２設定値比較装置）Ａ／Ｄ−Ａ，Ａ／Ｄ−Ｂ，Ａ／Ｄ−Ｃ，Ａ／Ｄ−Ｄ、及びハードウェア論理装置１０を有する。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ａが現場伝送盤ＲＭＵ−Ａに接続され、アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｂが現場伝送盤ＲＭＵ−Ｂに接続される。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｃが現場伝送盤ＲＭＵ−Ｃに接続され、アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｄが現場伝送盤ＲＭＵ−Ｄに接続される。
【００２５】
ハードウェア論理装置１０が開閉装置である開閉器（例えば、リレー及びコンタクタのいずれか）１１〜１８を有する（図３参照）。並列に配置された開閉器１１及び開閉器１２の各入力端が互いに接続され、これらの接続点が電源４１に接続される。開閉器１１及び開閉器１２の各出力端も互いに接続されている。並列に配置された開閉器１５及び開閉器１６の各入力端が互いに接続され、これらの接続点が開閉器１１及び開閉器１２の各出力端の接続点に接続される。開閉器１５及び開閉器１６の各出力端も互いに接続されている。開閉器１３及び開閉器１７が直列に接続され、開閉器１３の入力端が電源４１に接続される。開閉器１４及び開閉器１８が直列に接続され、開閉器１４の入力端が電源４１に接続される。開閉器１５及び開閉器１６の各出力端の接続点、開閉器１７の出力端、及び開閉器１８の出力端が互いに接続されて接続点４３を構成する。この接続点４３が判定装置２０に接続される。ハード要素である開閉器１１〜１８を上記のように接続して構成されハードウェア論理装置１０は、ハードウェアによる２アウトオブ４論理回路を構成している。
【００２６】
３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれも、判定装置２０に接続される。３アウトオブ４論理演算部７Ａが、ＮＯＴ回路２９Ａを介して判定装置２０に接続される。３アウトオブ４論理演算部７Ｂが、ＮＯＴ回路２９Ｂを介して判定装置２０に接続される。３アウトオブ４論理演算部７Ｃが、ＮＯＴ回路２９Ｃを介して判定装置２０に接続される。３アウトオブ４論理演算部７Ｄが、ＮＯＴ回路２９Ｄを介して判定装置２０に接続される。
【００２７】
判定装置２０は、図２に示されていないが、４つの判定回路２１を有する。各判定回路２１は、図４に示すように、ＡＮＤ回路２２、ＯＲ回路２３，２５、ＮＯＴ回路２４，２７及びタイマー２６を備えている。
【００２８】
３アウトオブ４論理演算部７Ａが接続される判定回路２１について説明する。この判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に、ＮＯＴ回路２９Ａが接続される。ハードウェア論理装置１０の接続点４３が、ＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端にそれぞれ接続される。ＯＲ回路２３がＮＯＴ回路２４に接続される。ＡＮＤ回路２２及びＮＯＴ回路２４がＯＲ回路２５に接続される。ＯＲ回路２５がタイマー２６を介してＮＯＴ回路２７Ａに接続される。
【００２９】
接続点４３が、残りの３つの判定回路２１のそれぞれのＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に接続される。３アウトオブ４論理演算部７Ｂに接続されるＮＯＴ回路２９Ｂが、残りの３つの判定回路２１のうちの１つの判定装置２０のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に接続される。３アウトオブ４論理演算部７Ｃに接続されるＮＯＴ回路２９Ｃが、残りの３つの判定回路２１のうちの他の１つの判定装置２０のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に接続される。３アウトオブ４論理演算部７Ｄに接続されるＮＯＴ回路２９Ｄが、残りの３つの判定回路２１のうちの最後の判定装置２０のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に接続される。
【００３０】
電源回路３１が、図３に示すように、電源回路３１Ａ及び３１Ｂを備えている。電源回路３１Ａが開閉器３２〜３５を有し、電源回路３１Ｂが開閉器（開閉装置）３６〜３９を有する。これらの開閉器は例えばリレー（またはコンタクタ）である。開閉器３２が並列に配置された開閉器３３及び３４の各入力端に接続される。開閉器３３及び３４の各出力端が開閉器３５に接続される。開閉器３６が並列に配置された開閉器３７及び３８の各入力端に接続される。開閉器３７及び３８の各出力端が開閉器３９に接続される。開閉器３２，３６が電源４１に接続される。
【００３１】
スクラム用電磁弁４０は、弁体を開閉する電磁石（図示せず）を設けている。２つの励磁コイル４２Ａ，４２Ｂがその電磁石に設けられる。開閉器３５が励磁コイル４２Ａに接続され、開閉器３９が励磁コイル４２Ｂに接続される。励磁コイル４２Ａ，４２Ｂが無励磁状態になると、上記電磁石が動作して、スクラム用電磁弁４０が開く。
【００３２】
上記のように接続された開閉器３２〜３５を有する電源回路３１Ａ、上記のように接続された開閉器３６〜３９を有する電源回路３１Ｂ、及び励磁コイル４２Ａ，４２Ｂによって、２アウトオブ４論理回路が構成される。
【００３３】
本実施例に用いられた電気／光変換器４４Ａ，４４Ｂ等の電気／光変換器は、互いに同じプログラムを用いている。光／電気変換器４５Ａ，４５Ｂ等の光／電気変換器も、互いに同じプログラムを用いている。電気／光変換器で用いられるプログラムは、光／電気変換器で用いられるプログラムと機能的に異なっている。
【００３４】
デジタル安全保護装置２の作用について説明する。１つのプロセス量を測定する検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれから出力された検出信号が、入力装置３に入力される。具体的には、検出器１Ａからの検出信号が現場伝送盤ＲＭＵ−Ａに入力され、検出器１Ｂからの検出信号が現場伝送盤ＲＭＵ−Ｂに入力され、検出器１Ｃからの検出信号が現場伝送盤ＲＭＵ−Ｃに入力され、検出器１Ｄからの検出信号が現場伝送盤ＲＭＵ−Ｄに入力される。これらの現場伝送盤ＲＭＵは、内部に設けられた電気／光変換器４４Ａにより、上記した検出器から出力されたアナログ信号である検出信号を光信号に変換する。
【００３５】
現場伝送盤ＲＭＵの電気／光変換器４４Ａから出力された光信号が、論理演算装置４に入力される。具体的には、現場伝送盤ＲＭＵ−Ａから出力された光信号が光／電気変換器４５Ｂで電気信号に変換され、この電気信号が設定値比較部ＤＴＭ−Ａに入力される。現場伝送盤ＲＭＵ−Ｂの電気／光変換器４４Ａから出力された光信号が光／電気変換器４５Ｂで電気信号に変換され、この電気信号が設定値比較部ＤＴＭ−Ｂに入力される。現場伝送盤ＲＭＵ−Ｃの電気／光変換器４４Ａから出力された光信号が光／電気変換器４５Ｂで電気信号に変換され、この電気信号が設定値比較部ＤＴＭ−Ｃに入力される。現場伝送盤ＲＭＵ−Ｄの電気／光変換器４４Ａから出力された光信号が光／電気変換器４５Ｂで電気信号に変換され、この電気信号が設定値比較部ＤＴＭ−Ｄ及びアナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｄに入力される。電気／光変換器４４Ａから出力されたそれぞれの光信号はデジタル信号になっている。
【００３６】
現場伝送盤ＲＭＵに入力された検出器からの検出信号は、電気／光変換器４４Ａを介さないで、電気信号の状態で、ハードバックアップ論理演算装置９に入力される。具体的には、現場伝送盤ＲＭＵ−Ａに入力された検出器１Ａからの検出信号が、電気／光変換器４４Ａを介さないで、電気信号の状態で、アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ａに入力される。現場伝送盤ＲＭＵ−Ｂに入力された検出器１Ｂからの検出信号が、電気／光変換器４４Ａを介さないで、電気信号の状態で、アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｂに入力される。現場伝送盤ＲＭＵ−Ｃに入力された検出器１Ｃからの検出信号が、電気／光変換器４４Ａを介さないで、電気信号の状態で、アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｃに入力される。現場伝送盤ＲＭＵ−Ｄに入力された検出器１Ｄからの検出信号が、電気／光変換器４４Ａを介さないで、電気信号の状態で、アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｄに入力される。
【００３７】
まず、論理演算装置４における信号処理について説明する。設定値比較部ＤＴＭ−Ａの信号判定部は、入力した電気信号がスクラム用電磁弁４０の動作を要求する閾値を超えないときに、デジタル信号である論理「０」を出力する。この信号判定部は、その電気信号がスクラム用電磁弁４０の動作を要求する閾値を超えたときに、論理「１」のデジタル信号を出力する。設定値比較部ＤＴＭ−Ａでは、信号判定部で発生したデジタル信号を入力するＮＯＴ回路が、論理「０」のデジタル信号を入力したときに論理「１」のデジタル信号を出力し、論理「１」のデジタル信号を入力したときに論理「０」のデジタル信号を出力する。結果的に、設定値比較部ＤＴＭ−Ａは、入力した電気信号が閾値を超えないときに論理「１」のデジタル信号を出力し、その電気信号が閾値を超えたときに論理「０」のデジタル信号を出力する。設定値比較部ＤＴＭ−Ａは、ＮＯＴ回路で発生したデジタル信号を光信号に変換して３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄにそれぞれ出力する。
【００３８】
設定値比較部ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ及びＤＴＭ−Ｄも、設定値比較部ＤＴＭ−Ａと同様な信号処理を行って、電気信号が閾値を超えないときに論理「１」のデジタル信号を出力し、電気信号が閾値を超えたときに論理「０」のデジタル信号を出力する。本実施例では、各設定値比較部ＤＴＭが閾値を超えたときに出力する論理「０」のデジタル信号がトリップ信号である。設定値比較部ＤＴＭ−Ａ〜Ｄは、電気信号と閾値を比較する処理及びＮＯＴ回路の処理を、それぞれソフトウェアを用いて行っている。設定値比較部ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄは、それぞれのＮＯＴ回路で発生したデジタル信号を電気／光変換器（図示せず）により光信号に変換し、３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄにそれぞれ出力する。
【００３９】
３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄは、設定値比較部ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄから出力された光信号のデジタル信号を、それぞれに設けられた光／電気変換器（図示せず）により電気信号に変換する。３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄは、それぞれ、プログラムにより３アウトオブ４論理の演算を実行し、論理「１」のデジタル信号を３つ以上入力したときに論理「１」のデジタル信号を出力する。これらの３アウトオブ４論理演算部は、入力する４つのデジタル信号のうち論理「１」であるデジタル信号が２つ以下の場合には、３アウトオブ４論理が不成立となり、論理「０」のデジタル信号を出力する。
【００４０】
各３アウトオブ４論理演算部において電気／光変換器４４Ｂにより光信号に変換されたデジタル信号が、各出力ロジックユニットＯＬＵに入力される。３アウトオブ４論理演算部７Ａから出力されたデジタル信号が出力装置８の出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａに入力されて光／電気変換器４５Ｂで電気信号に変換される。３アウトオブ４論理演算部７Ｂから出力されたデジタル信号が出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｂに入力されて電気信号に変換される。３アウトオブ４論理演算部７Ｃから出力されたデジタル信号が出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｃに入力されて電気信号に変換される。３アウトオブ４論理演算部７Ｄから出力されたデジタル信号が出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｄに入力されて電気信号に変換される。光／電気変換器４５Ｂが出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｂ，ＯＬＵ−Ｃ，ＯＬＵ−Ｄのそれぞれの入力端に設けられている。出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａ，ＯＬＵ−Ｂ，ＯＬＵ−Ｃ，ＯＬＵ−Ｄは、それぞれ、該当する３アウトオブ４論理演算部から論理「０」のデジタル信号を入力したとき、トリップ信号である論理「０」のデジタル信号を出力する。３アウトオブ４論理演算部７Ｄから出力された論理「１」のデジタル信号を入力した出力ロジックユニットＯＬＵは、バイパス処理を行って論理「１」のデジタル信号を出力する。各出力ロジックユニットＯＬＵはデジタル信号を電気／光変換器（図示せず）により光信号に変換して出力する。
【００４１】
各負荷駆動回路ＬＤＭは各出力ロジックユニットＯＬＵから入力したデジタル信号を光／電気変換器により電気信号に変換する。負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａは、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａから論理「１」のデジタル信号を入力したとき開閉器３２及び３７を閉じ、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａから論理「０」のデジタル信号を入力したとき開閉器３２及び３７を開く。負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｂは、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｂから論理「１」のデジタル信号を入力したとき開閉器３３及び３６を閉じ、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａから論理「０」のデジタル信号を入力したとき開閉器３３及び３６を開く。負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｃは、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｃから論理「１」のデジタル信号を入力したとき開閉器３４及び３９を閉じ、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａから論理「０」のデジタル信号を入力したとき開閉器３４及び３９を開く。負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｄは、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ｄから論理「１」のデジタル信号を入力したとき開閉器３５及び３８を閉じ、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａから論理「０」のデジタル信号を入力したとき開閉器３５及び３８を開く。
【００４２】
検出器１Ａ及び１Ｂのそれぞれが閾値を越えた検出信号を出力し、検出器１Ｃ及び１Ｄのそれぞれが閾値を越えない検出信号を出力した場合について説明する。検出器１Ａ及び１Ｂからのそれぞれの検出信号が閾値を越えているため、設定値比較部ＤＴＭ−Ａ及びＤＴＭ−Ｂが、それぞれ、論理「０」のデジタル信号を出力する。検出器１Ｃ及び１Ｄのそれぞれからの検出信号が閾値を越えていないため、設定値比較部ＤＴＭ−ＣおよびＤＴＭ−Ｄが、それぞれ、論理「１」のデジタル信号を出力する。このとき、各設定値比較部ＤＴＭの出力をそれぞれ入力する３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれは、入力した４つのデジタル信号のうち２つのデジタル信号が論理「０」であるので、３アウトオブ４論理が成立せず、論理「０」のデジタル信号を出力する。この結果、出力ロジックユニットＯＬＵ−Ａ，ＯＬＵ−Ｂ，ＯＬＵ−Ｃ，ＯＬＵ−Ｄは、それぞれ、トリップ信号である論理「０」のデジタル信号を出力し、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａ，ＬＤＭ−Ｂ，ＬＤＭ−Ｃ，ＬＤＭ−Ｄのそれぞれが論理「０」のデジタル信号を出力する。このため、開閉器３２〜３９の全てが開状態になり、励磁コイル４２Ａ，４２Ｂの励磁が停止される。スクラム用電磁弁４０が開いて開閉弁が開き、スクラム用アキュームレータ内の加圧水が制御棒駆動機構に供給される。制御棒が炉心に急速挿入され、原子炉がスクラムされる。
【００４３】
次に、検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃが閾値以下の検出信号を出力し、検出器１Ｄが閾値を超える検出した場合について説明する。検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの検出信号を入力した設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃは、それぞれ論理「１」のデジタル信号を出力する。検出器１Ｄからの検出信号を入力した設定値比較部ＤＴＭ−Ｄは論理「０」のデジタル信号を出力する。設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄから出力されたデジタル信号が、３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄにそれぞれ入力される。このとき、３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれは、入力した４つのデジタル信号のうち３つのデジタル信号が論理「１」であるため、３アウトオブ４論理が成立し、論理「１」のデジタル信号を出力する。負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａ，ＬＤＭ−Ｂ，ＬＤＭ−Ｃ，ＬＤＭ−Ｄのそれぞれは、論理「１」のデジタル信号を出力する。この結果、開閉器３２〜３９は全て閉状態になる。
【００４４】
この状態では、励磁コイル４２Ａが開閉器３２〜３５を介して電源４１から供給される電流によって励磁され、励磁コイル４２Ｂが開閉器３６〜３９を介して電源４１から供給される電流によって励磁される。励磁された励磁コイル４２Ａ，４２Ｂが電磁石を機能させるので、スクラム用電磁弁４０の弁体が閉じている。このため、加圧水供給配管に設けられた開閉弁も閉じており、スクラム用アキュームレータ内の加圧水が制御棒駆動機構に供給されない。
【００４５】
３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれは、入力した４つのデジタル信号のうち２つ以上のデジタル信号が論理「０」であるときに論理「０」を出力する負論理の２アウトオブ４論理演算部である。
【００４６】
本実施例のデジタル安全保護装置２に設けられたハードバックアップ論理演算装置９の機能について説明する。現場伝送盤ＲＭＵ−Ａは、検出器１Ａから入力した検出信号を電気信号の状態でアナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ａに出力する。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ａは、この電気信号（検出信号）が閾値を超えたとき、論理「１」のデジタル信号（ハードバックアップ論理演算装置９におけるトリップ信号）を出力する。この論理「１」のデジタル信号は、開閉器１５及び１７を閉じる。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ａは、その電気信号が閾値を超えないとき、論理「０」のデジタル信号を出力する。この論理「０」のデジタル信号は、開閉器１５及び１７を開く。
【００４７】
現場伝送盤ＲＭＵ−Ｂは、検出器１Ｂから入力した検出信号を電気信号の状態でアナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｂに出力する。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｂは、この電気信号（検出信号）が閾値を超えたとき、論理「１」のデジタル信号を出力する。この論理「１」のデジタル信号は、開閉器１３及び１６を閉じる。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｂは、その電気信号が閾値を超えないとき、論理「０」のデジタル信号を出力する。この論理「０」のデジタル信号は、開閉器１３及び１６を開く。
【００４８】
現場伝送盤ＲＭＵ−Ｃは、検出器１Ｃから入力した検出信号を電気信号の状態でアナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｃに出力する。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｃは、この電気信号（検出信号）が閾値を超えたとき、論理「１」のデジタル信号を出力する。この論理「１」のデジタル信号は、開閉器１２及び１８を閉じる。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｃは、その電気信号が閾値を超えないとき、論理「０」のデジタル信号を出力する。この論理「０」のデジタル信号は、開閉器１２及び１８を開く。
【００４９】
現場伝送盤ＲＭＵ−Ｄは、検出器１Ｄから入力した検出信号を電気信号の状態でアナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｄに出力する。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｄは、この電気信号（検出信号）が閾値を超えたとき、論理「１」のデジタル信号を出力する。この論理「１」のデジタル信号は、開閉器１１及び１４を閉じる。アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ｄは、その電気信号が閾値を超えないとき、論理「０」のデジタル信号を出力する。この論理「０」のデジタル信号は、開閉器１１及び１４を開く。
【００５０】
開閉器１１〜１９は、論理「１」のデジタル信号によって閉じられて通電し、論理「０」のデジタル信号によって開いて通電を停止する。このような開閉操作が行われる開閉器１１〜１９を有するハードウェア論理装置１０は、４つのアナログデジタル変換器Ａ／Ｄから出力された４つの電気信号のうち少なくとも２つが論理「１」のデジタル信号であるとき、開閉器１５及び開閉器１６の各出力端の接続点、開閉器１７の出力端、及び開閉器１８の出力端が接続される接続点４３から、電源４１の電圧、すなわち、論理「１」の電気信号を出力する。４つのアナログデジタル変換器Ａ／Ｄから出力された４つの電気信号のうち、１つの電気信号だけが論理「１」のデジタル信号であるとき、または全ての電気信号が論理「０」のデジタル信号であるとき、ハードウェア論理装置１０は、接続点４３から論理「０」の電気信号を出力する。接続点４３から出力された電気信号が、判定装置２０に設けられた４つの判定回路２１のそれぞれのＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に入力される。
【００５１】
３アウトオブ４論理演算部７Ａから出力されたデジタル信号が、ＮＯＴ回路２９Ａを経て判定装置２０に設けられた４つの判定回路２１のうちの１つの判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に入力される。３アウトオブ４論理演算部７Ｂから出力されたデジタル信号が、ＮＯＴ回路２９Ｂを経て判定装置２０に設けられた４つの判定回路２１のうちの他の１つの判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に入力される。３アウトオブ４論理演算部７Ｃから出力されたデジタル信号が、ＮＯＴ回路２９Ｃを経て判定装置２０に設けられた４つの判定回路２１のうちの他の１つの判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に入力される。３アウトオブ４論理演算部７Ｄから出力されたデジタル信号が、ＮＯＴ回路２９Ｄを経て判定装置２０に設けられた４つの判定回路２１のうちの他の１つの判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端に入力される。
【００５２】
判定装置２０に設けられた４つの判定回路２１は同じく機能するので、接続点４３及び３アウトオブ４論理演算部７Ａに接続された判定回路２１を対象に、判定回路２１で行われる処理内容を、図４を用いて具体的に説明する。ＡＮＤ回路２２は、接続点４３から入力する電気信号、及びＮＯＴ回路２９Ａから入力するデジタル信号が共に論理「１」のときだけ論理「１」を出力し、これらの電気信号及びデジタル信号の少なくとも１つが論理「０」であるときに論理「０」を出力する。ＯＲ回路２３は入力した電気信号及びデジタル信号の少なくとも１つが論理「１」であるときに論理「１」を出力し、ＮＯＴ回路２４はＯＲ回路２３から出力された論理を反転させる（例えば、論理「１」を論理「０」に）。ＯＲ回路２５は、ＡＮＤ回路２２及びＮＯＴ回路２４のそれぞれから出力された信号の少なくとも１つが論理「１」であるときに論理「１」を出力する。ＯＲ回路２５の出力がタイマー２６に入力される。
【００５３】
論理演算装置４は、プログラムによる演算処理を伴うので、ハードバックアップ論理演算装置９よりも、入力信号の演算処理に得られた出力信号を出力するまでに要する時間が長くなる。すなわち、ハードバックアップ論理演算装置９の演算速度が論理演算装置４のそれよりも速くなる。タイマー２６は、これらの演算速度の差を補償するために設けられており、ＯＲ回路２５から共通要因故障の発生を示す信号（論理「０」）を入力したときには、共通要因故障の発生を示す信号を、設定時間（論理演算装置４おいて入力信号の演算処理によって得られた出力信号を出力するまでに要する時間とハードバックアップ論理演算装置９において入力信号の演算処理によって得られた出力信号を出力するまでに要する時間との差）だけ遅らせて出力する。タイマー２６は、共通要因故障の発生を示す信号（論理「０」）を入力してからその設定時間の間では論理「１」を出力し、共通要因故障の発生を示す信号を入力してからその設定時間が経過したとき論理「０」を出力する。タイマー２６を設置することによって、論理演算装置４とハードバックアップ論理演算装置９の演算速度の違いによって誤った共通要因故障（ＣＣＦ）発生の判定が生じなく、確実に、共通要因故障の発生を検知できるようになった。
【００５４】
表示装置２７（図１参照）は、タイマー２６の出力及びＮＯＴ回路２７Ａの出力を入力する。ＮＯＴ回路２７Ａは、タイマー２６からの出力を入力し、この出力の論理を反転（例えば、論理「１」を論理「０」に）させて出力する。タイマー２６の出力が論理「１」であるときには論理演算装置４は正常であり、タイマー２６の出力が論理「０」であるときには論理演算装置４に共通要因故障が発生している。タイマー２６が論理「１」を出力したときには、表示装置２７は、タイマー２６から出力された論理「１」を入力することにより、「３アウトオブ４論理演算部７Ａが正常」という表示情報を表示する。このとき、ＮＯＴ回路２７Ａが論理「０」を出力するので、表示装置２７には「共通要因故障発生」という表示情報が表示されない。表示装置２７は、タイマー２６から論理「０」が出力されたとき、「共通要因故障発生」という表示情報を表示する。これは、ＮＯＴ回路２７Ａが、タイマー２６から出力された論理「０」を論理「１」に変えて出力するからである。タイマー２６から出力された論理「０」が、そのまま、表示装置２７に入力されるが、表示装置２７は「３アウトオブ４論理演算部７Ａが正常」という表示情報を表示しない。
【００５５】
ＮＯＴ回路２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄに接続されたそれぞれの判定回路２１も、ＮＯＴ回路２９Ａに接続された判定回路２１と同様な処理を行い、得られた判定情報を表示装置２７に出力する。３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄの各出力、及び接続点４３からの出力も、表示装置２７に表示される。
【００５６】
検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれから出力された検出信号が閾値以下であるとき、設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄは、それぞれ、論理「１」のデジタル信号を出力する。このため、これらの設定値比較部ＤＴＭから出力されたそれぞれの論理「１」のデジタル信号を入力する３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄにおいて、３アウトオブ４論理の多重論理演算のプログラムが正常に機能すれば、全ての３アウトオブ４論理演算部は、それぞれ、論理「１」のデジタル信号を出力する。しかしながら、３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃが正常に機能して論理「１」のデジタル信号を出力するが、３アウトオブ４論理演算部７Ｄはそのプログラムが異常で論理「０」のデジタル信号を出力したとする。
【００５７】
この結果、論理「１」のデジタル信号を入力するＮＯＴ回路２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃのそれぞれが論理「０」のデジタル信号を出力する。論理「０」のデジタル信号を入力するＮＯＴ回路２９Ｄが論理「１」のデジタル信号を出力する。ＮＯＴ回路２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃが出力した論理「０」の各デジタル信号、及びＮＯＴ回路２９Ｄが出力した論理「１」のデジタル信号が、判定装置２０に設けられた４つの判定回路２１のうち該当する判定回路２１にそれぞれ入力される。
【００５８】
検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれから出力された検出信号を別々に入力したアナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ａ，Ａ／Ｄ−Ｂ，Ａ／Ｄ−Ｃ，Ａ／Ｄ−Ｄは、各検出信号が閾値を超えないので、それぞれ、論理「０」のデジタル信号を出力する。ハードウェア論理装置１０の開閉器１１〜１９の全てが、アナログデジタル変換器Ａ／Ｄ−Ａ，Ａ／Ｄ−Ｂ，Ａ／Ｄ−Ｃ，Ａ／Ｄ−Ｄから出力された論理「０」の各デジタル信号によって開く。このため、ハードウェア論理装置１０の接続点４３から論理「０」のデジタル信号が出力され、この論理「０」のデジタル信号が判定装置２０に設けられた４つの判定回路２１にそれぞれ入力される。
【００５９】
ＮＯＴ回路２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃに別々に接続された３つの判定回路２１の各ＡＮＤ回路２２は、該当するＮＯＴ回路の出力である論理「０」のデジタル信号、及び接続点４３からの出力信号である論理「０」のデジタル信号を入力するので、論理「０」のデジタル信号を出力する。これら３つの判定回路２１の各ＯＲ回路２３は、２つの入力信号が共に論理「０」であるので、論理「０」を出力する。ＮＯＴ回路２４は、ＯＲ回路２３の出力を入力して論理「１」を出力する。これら３つの判定回路２１の各ＯＲ回路２５は、ＡＮＤ回路２２から論理「０」を、ＮＯＴ回路２４から論理「１」を入力し、論理「１」を出力する。この論理「１」を入力したタイマー２６は、結果的に論理「１」を出力する。これら３つの判定回路２１のタイマー２６からそれぞれ出力された論理「１」が、表示装置２７に出力される。これら３つの判定回路２１のＮＯＴ回路２７Ａはそれぞれ論理「０」を出力される。このため、表示装置２７には、「３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃが正常」という表示情報を表示される。
【００６０】
ＮＯＴ回路２９Ｄに接続された判定回路２１のＡＮＤ回路２２は、該当するＮＯＴ回路２９Ｄの出力である論理「１」のデジタル信号、及び接続点４３からの出力信号である論理「０」のデジタル信号を入力するので、論理「０」のデジタル信号を出力する。ＮＯＴ回路２９Ｄに接続された判定回路２１のＯＲ回路２３は、ＮＯＴ回路２９Ｄの出力である論理「１」のデジタル信号、及び接続点４３からの出力信号である論理「０」のデジタル信号を入力するので、論理「１」を出力する。この論理「１」を入力するＮＯＴ回路２４が論理「０」を出力する。そのＡＮＤ回路２２及びＮＯＴ回路３４からそれぞれ論理「０」を入力した、ＮＯＴ回路２９Ｄに接続された判定回路２１のＯＲ回路２５は、タイマー２６に論理「０」を出力する。論理「０」を入力したタイマー２６は、前述したように、論理「０」を入力した時点から設定時間が経過したときに、論理「０」を出力する。このタイマー２６から論理「０」を入力した、ＮＯＴ回路２９Ｄに接続された判定回路２１のＮＯＴ回路２７Ａが論理「１」を出力する。このＮＯＴ回路２７Ａから論理「１」を入力した表示装置２７は、「３アウトオブ４論理演算部７Ｄに共通要因故障発生」という表示情報を表示される。表示装置２７は、タイマー２６の出力である論理「０」を入力するが、タイマー２６の出力が論理「１」ではないので、「３アウトオブ４論理演算部７Ｄが正常」という表示情報を表示しない。
【００６１】
オペレータは、表示装置２７に表示された情報を見ることによって、３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれが正常か否かを知ることができる。上記した例では、３アウトオブ４論理演算部７Ｄで共通要因故障が発生していることを知ることができる。オペレータに共通要因故障の発生を知らせるために、ＮＯＴ回路２９Ｄに接続された判定回路２１は、タイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力したとき、警報を発生する。ＮＯＴ回路２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃに接続された各判定回路２１では、それぞれのタイマー２６が論理「１」のデジタル信号を出力するので、３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃの３アウトオブ４論理演算のそれぞれのプログラムは正常である。
【００６２】
本実施例によれば、ソフトウェアで構成された２アウトオブ４論理演算部で発生したデジタル信号と、ハードウェアで構成された２アウトオブ４論理回路を有するハードウェア論理装置１０から出力された電気信号を比較するので、共通要因故障がソフトウェアによって構成された２アウトオブ４論理演算部で発生したことを容易に把握することができる。特に、本実施例では、判定装置２０が４つの判定回路２１を備え、４つの２アウトオブ４論理演算部から出力されたそれぞれのデジタル信号と、ハードウェア論理装置１０から出力された電気信号を比較するので、４つの２アウトオブ４論理演算部のうちで共通要因故障が発生している２アウトオブ４論理演算部を特定することができる。本実施例では、入力する４つのデジタル信号のうち論理「１」のデジタル信号が少なくとも３つ存在するときに論理「１」のデジタル信号を出力する３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれが、前述したように、負論理の２アウトオブ４論理演算部である。
【００６３】
ハードウェア論理装置１０におけるハードウェアによる２アウトオブ４論理回路は、図２に示す電源回路３１Ａ及び３１Ｂのように開閉器３２〜３９を接続し、開閉器３５の出力端と開閉器３９の出力端の接続点を接続点４３とする構成にしてもよい。
【実施例２】
【００６４】
本発明の他の実施例である実施例２のデジタル安全保護装置を、図５、図６及び図７を用いて説明する。
【００６５】
本実施例のデジタル安全保護装置２Ａは、実施例１のデジタル安全保護装置２において判定装置２０を判定装置２０Ａに替え、各負荷駆動回路ＬＤＭの出力を判定装置２０Ａに入力する構成を有する。デジタル安全保護装置２Ａの他の構成はデジタル安全保護装置２と同じである。デジタル安全保護装置２Ａは、デジタル安全保護装置２におけるソフトウェアで構成された２アウトオブ４論理演算部の出力とハードウェア論理装置１０の出力を比較する機能に加えて、２アウトオブ４論理演算部の出力と負荷駆動回路ＬＤＭの出力を比較する機能を有している。デジタル安全保護装置２Ａを、後者の機能を実行する構成に着目して説明する。
【００６６】
判定装置２０Ａは、４つの判定回路２１以外に、４つの判定回路２１Ａを有する（図７参照）。各判定回路２１Ａは判定回路２１と同じ構成を有する。説明の都合上、判定回路２１Ａでは、ＡＮＤ回路２２をＡＮＤ回路２２Ａと称し、ＯＲ回路２３をＯＲ回路２３Ａと称する。
【００６７】
負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａの出力端がＮＯＴ回路３０Ａに接続され、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｂの出力端がＮＯＴ回路３０Ｂに接続される。負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｃの出力端がＮＯＴ回路３０Ｃに接続され、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｄの出力端がＮＯＴ回路３０Ｄに接続される。
【００６８】
ＮＯＴ回路３０Ａが４つの判定回路２１Ａのうちの１つの判定回路２１ＡのＡＮＤ回路２２Ａ及びＯＲ回路２３Ａの各入力端に接続される。３アウトオブ４論理演算部７Ａに接続されたＮＯＴ回路２９Ａが、この判定回路２１ＡのＡＮＤ回路２２Ａ及びＯＲ回路２３Ａの各入力端にも接続される。４つの判定回路２１Ａのうちの他の１つの判定回路２１ＡのＡＮＤ回路２２Ａ及びＯＲ回路２３Ａの各入力端には、ＮＯＴ回路２９Ｂ，３０Ｂがそれぞれ接続される。４つの判定回路２１Ａのうちのさらに他の１つの判定回路２１ＡのＡＮＤ回路２２Ａ及びＯＲ回路２３Ａの各入力端には、ＮＯＴ回路２９Ｃ，３０Ｃがそれぞれ接続される。４つの判定回路２１Ａのうちの残りの判定回路２１ＡのＡＮＤ回路２２Ａ及びＯＲ回路２３Ａの各入力端には、ＮＯＴ回路２９Ｄ，３０Ｄがそれぞれ接続される。
【００６９】
本実施例では、判定回路２１が、実施例１と同様に、ソフトウェアで構成された２アウトオブ４論理演算部で発生したデジタル信号と、ハードウェアで構成された２アウトオブ４論理回路を有するハードウェア論理装置１０から出力された電気信号を比較する。このため、実施例１と同様に、共通要因故障が発生している３アウトオブ４論理演算部、すなわち、負論理の２アウトオブ４論理演算部を把握することができる。
【００７０】
判定回路２１Ａの機能を、ＮＯＴ回路２９Ａ及びＮＯＴ回路３０Ａに接続されている判定回路２１Ａを対象に説明する。判定回路２１Ａは判定回路２１と同じ機能を発揮する。ＡＮＤ回路２２Ａは、ＮＯＴ回路２９Ａ及びＮＯＴ回路３０Ａの両者から入力する各デジタル信号の論理が共に論理「１」であるときにだけ論理「１」を出力し、これらの電気信号及びデジタル信号の少なくとも１つが論理「０」であるときに論理「０」を出力する。ＯＲ回路２３Ａは入力した電気信号の論理及びデジタル信号の少なくとも１つが論理「１」であるときに論理「１」を出力する。ＮＯＴ回路２４、ＯＲ回路２３及びタイマー２６は、実施例１で述べた判定回路２１のそれらと同じ処理を行う。
【００７１】
本実施例では、表示装置２７は、判定回路２１Ａのタイマー２６及びＮＯＴ回路２７Ａのそれぞれの出力を入力する。
【００７２】
ＮＯＴ回路２９Ｂ及びＮＯＴ回路３０Ｂが接続される他の判定回路２１Ａ、ＮＯＴ回路２９Ｃ及びＮＯＴ回路３０Ｃが接続されるさらに他の判定回路２１Ａ、及びＮＯＴ回路２９Ｄ及びＮＯＴ回路３０Ｄが接続される残りの判定回路２１Ａも、同様な処理を実行し、これらの判定回路２１Ａの出力が、ＮＯＴ回路２９Ａ及びＮＯＴ回路３０Ａに接続されている判定回路２１Ａと同様に、表示装置２７に入力される。３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄからのそれぞれの出力、及び各負荷駆動回路ＬＤＭの出力も、表示装置２７に表示される。
【００７３】
検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれからの各検出信号が閾値を超えていない場合に、３アウトオブ４論理演算部７Ａが論理「１」のデジタル信号を出力したとき、ＮＯＴ回路２９Ａは論理「０」のデジタル信号を出力する。このとき、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａから論理「０」のデジタル信号が出力され、ＮＯＴ回路３０Ａが論理「１」のデジタル信号を出力した仮定する。ハードウェア論理装置１０の接続点４３からは論理「０」のデジタル信号が出力される。３アウトオブ４論理演算部７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれが論理「１」のデジタル信号を出力し、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｂ，ＬＤＭ−Ｃ及びＬＤＭ−Ｄのそれぞれから論理「１」のデジタル信号が出力される。
【００７４】
ＮＯＴ回路２９Ａからの論理「０」のデジタル信号、及び接続点４３からの論理「０」のデジタル信号を入力した判定回路２１では、ＯＲ回路２５は、論理「１」のデジタル信号を出力する。他の３つの判定回路２１でも、それぞれのＯＲ回路２５が論理「１」のデジタル信号を出力する。ＮＯＴ回路２９Ａ及びＮＯＴ回路３０Ａが接続された判定回路２１Ａでは、ＮＯＴ回路２９Ａからの論理「０」のデジタル信号、及びＮＯＴ回路３０Ａからの論理「１」のデジタル信号を入力するので、ＯＲ回路２５が、論理「０」のデジタル信号を出力する。他の３つの判定回路２１Ａでは、それぞれのＯＲ回路２５が、論理「１」のデジタル信号を出力する。全ての判定回路２１，２１Ａのそれぞれの出力が、実施例１と同様に、表示装置２７に入力される。
【００７５】
判定回路２１Ａのタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力した場合には、３アウトオブ４論理演算部の出力端に設けられた電気／光変換器４４Ｂ、及び出力装置８（複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器の少なくとも１つ）の少なくとも一方に異常が発生している。前述の例では、ＮＯＴ回路２９Ａ及びＮＯＴ回路３０Ａに接続された判定回路２１Ａのタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力しているので、３アウトオブ４論理演算部７Ａと負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａを結ぶラインで上記の異常が発生している。
【００７６】
表示装置２７に表示された情報を見たオペレータは、３アウトオブ４論理演算部７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ、及び３アウトオブ４論理演算部７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれに接続される各ラインにおける電気／光変換器４４Ｂ、及び出力装置８内の複数の電気／光変換器、複数の光／電気変換器が正常であることを把握する。出力ロジックユニットＯＬＵ及び負荷駆動回路ＬＤＭは、ハード構成であるため、共通要因故障が発生しない。さらに、オペレータは、ＮＯＴ回路２９Ａ及びＮＯＴ回路３０Ａに接続された判定回路２１Ａにおいてタイマー２６からの論理「０」のデジタル信号を入力するＮＯＴ回路２７Ａが論理「１」のデジタル信号を出力することによって表示装置２７に表示された情報を見ることによって、３アウトオブ４論理演算部７Ａと負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａを結ぶライン上に配置された、同じプログラムを用いている複数の電気／光変換器（電気／光変換器４４Ｂを含む）での共通要因故障、及びこのライン上に配置された、同じプログラムを用いている複数の光／電気変換器の共通要因故障の少なくとも一方の故障が生じていることを知ることができる。
【００７７】
本実施例は、実施例１で生じる各効果を得ることができる。さらに、判定回路２１Ａを有しているので、デジタル安全保護装置２Ａ内で３アウトオブ４論理演算部の下流に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器の少なくとも一方で共通要因故障が発生したことを確認できる。
【実施例３】
【００７８】
本発明の他の実施例である実施例３のデジタル安全保護装置を、図８、図９及び図１０を用いて説明する。
【００７９】
本実施例のデジタル安全保護装置２Ｂは、実施例２のデジタル安全保護装置２Ａにおいて判定装置２０Ａを判定装置２０Ｂに替え、さらに各３アウトオブ４論理演算部と判定装置との接続を取り除いた構成を有する。デジタル安全保護装置２Ｂの他の構成はデジタル安全保護装置２Ａと同じである。デジタル安全保護装置２Ｂは、デジタル安全保護装置２Ａにおける、２アウトオブ４論理演算部の出力とハードウェア論理装置１０の出力を比較する機能、及び２アウトオブ４論理演算部の出力と負荷駆動回路ＬＤＭの出力を比較する機能の替りに、ハードウェア論理装置１０の出力と負荷駆動回路ＬＤＭの出力を比較する機能を有する。デジタル安全保護装置２Ｂの機能を実行する構成に着目して説明する。
【００８０】
判定装置２０Ｂは４つの判定回路２１Ｂを有する。各判定回路２１Ｂは判定回路２１と同じ構成を有する。説明の都合上、判定回路２１Ｂでは、ＡＮＤ回路２２をＡＮＤ回路２２Ｂと称し、ＯＲ回路２３をＯＲ回路２３Ｂと称する。４つの判定回路２１Ｂは、ＮＯＴ回路３０Ａに接続された判定回路２１Ｂ、ＮＯＴ回路３０Ｂに接続された判定回路２１Ｂ、ＮＯＴ回路３０Ｃに接続された判定回路２１Ｂ及びＮＯＴ回路３０Ｄに接続された判定回路２１Ｂである。
【００８１】
ＮＯＴ回路３０Ａに接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２３Ｂの各入力端は、ＮＯＴ回路３０Ａ及びハードウェア論理装置１０の接続点４３に接続される。ＮＯＴ回路３０Ｂに接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２３Ｂ各入力端は、ＮＯＴ回路３０Ｂ及びハードウェア論理装置１０の接続点４３に接続される。ＮＯＴ回路３０Ｃに接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２３Ｂ各入力端は、ＮＯＴ回路３０Ｃ及びハードウェア論理装置１０の接続点４３に接続される。ＮＯＴ回路３０Ｄに接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２３Ｂ各入力端は、ＮＯＴ回路３０Ｄ及びハードウェア論理装置１０の接続点４３に接続される。
【００８２】
検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれからの各検出信号が閾値を超えていない場合、３アウトオブ４論理演算部７Ａが正常であって論理「１」のデジタル信号を出力し、３アウトオブ４論理演算部７Ａの電気／光変換器４４Ｂ、３アウトオブ４論理演算部７Ａの下流側（負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａ側）に配置された全ての電気／光変換器及び全ての光／電気変換器が正常な状態にあるとき、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａも論理「１」のデジタル信号を出力する。このとき、ＮＯＴ回路３０Ａは論理「０」のデジタル信号を出力する。
【００８３】
一方、ハードウェア論理装置１０の接続点４３から論理「０」のデジタル信号が出力される。接続点４３及びＮＯＴ回路３０Ａからそれぞれ論理「０」のデジタル信号を入力する判定回路２１ＢのＯＲ回路２５は、論理「１」のデジタル信号を出力し、この論理「１」のデジタル信号を入力するタイマー２６もこの論理「１」のデジタル信号を出力する。判定回路２１Ｂの出力も、判定回路２１の出力と同様に、表示装置２７に入力される。ＮＯＴ回路３０Ａに接続された判定回路２１Ｂのタイマー２６から論理「１」のデジタル信号が出力されるので、オペレータは、３アウトオブ４論理演算部７Ａでの３アウトオブ４論理演算のプログラム、３アウトオブ４論理演算部７Ａの電気／光変換器４４Ｂ、３アウトオブ４論理演算部７Ａの下流側（負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａ側）に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器が、全て正常状態にあることを把握できる。本実施例も、実施例２と同様に、各３アウトオブ４論理演算部の出力及び各負荷駆動回路ＬＤＭの出力が、表示装置２７に表示される。
【００８４】
検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれからの各検出信号が閾値を超えていないにもかかわらず、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｃが論理「０」のデジタル信号を出力し、ＮＯＴ回路３０Ｃが論理「１」のデジタル信号を出力したと仮定する。この場合には、ＮＯＴ回路３０Ｃが接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２２Ｂが、ハードウェア論理装置１０の接続点４３から論理「０」のデジタル信号、及びＮＯＴ回路３０Ｃから論理「１」のデジタル信号を入力するので、ＮＯＴ回路３０Ｃが接続された判定回路２１Ｂのタイマー２６が、論理「０」のデジタル信号を出力する。表示装置２７には、ＮＯＴ回路２７Ａから出力された論理「１」のデジタル信号に基づく表示情報（共通要因故障発生）が表示される。オペレータは、表示装置２７に表示された情報を見ることによって、共通要因故障発生の有無を確認することができる。
【００８５】
判定回路２１Ｂのタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力する場合は、実施例２で述べたように、デジタル安全保護装置２Ａ内で３アウトオブ４論理演算部の下流に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器の少なくとも一方で、または、３アウトオブ４論理演算部における３アウトオブ４論理演算のプログラムで異常が発生している。上記した例では、ＮＯＴ回路３０Ｃが接続された判定回路２１Ｂのタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力しているので、３アウトオブ４論理演算部７Ｃを含むライン上で異常が生じている。
【００８６】
オペレータは、表示装置２７に表示された３アウトオブ４論理演算部７Ｃの出力、及び負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｃの出力を確認する。３アウトオブ４論理演算部７Ｃの出力が論理「０」のデジタル信号であるときは、３アウトオブ４論理演算部７Ｃでの３アウトオブ４論理演算のプログラムが異常状態にあることを把握することができる。また、３アウトオブ４論理演算部７Ｃからのデジタル信号が論理「１」であって負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｃからのデジタル信号が論理「０」である場合には、デジタル安全保護装置２Ａ内で３アウトオブ４論理演算部の下流に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器の少なくとも一方で異常（共通要因故障）が発生している。
【００８７】
このように、本実施例は実施例２で生じる各効果を得ることができる。４つの判定回路２１Ｂを有する判定装置２０Ｂは、４つの判定回路２１Ｂを有しており、実施例２で用いる判定装置２０Ａよりも構成が単純化することができる。このため、本実施例のデジタル安全保護装置２Ｂは、デジタル安全保護装置２Ａに比べて構成を単純化することができる。
【実施例４】
【００８８】
本発明の他の実施例である実施例４のデジタル安全保護装置を、図１１を用いて説明する。
【００８９】
本実施例のデジタル安全保護装置２Ｃは、実施例１のデジタル安全保護装置２において論理演算装置４及び出力装置８を論理演算装置４Ａ及び出力装置８Ａに替えた構成を有しており、例えば、沸騰水型原子力プラントに用いられる。デジタル安全保護装置２Ｃの他の構成はデジタル安全保護装置２と同じである。沸騰水型原子力プラントは、冷却材喪失事故に備えて非常用炉心注水系が設けられている。この非常用炉心注水系は、３区分の安全系を有する。各区分の安全系は、高圧炉心注水系及び低圧炉心注水系を有する。１つの区分の安全系では、高圧炉心注水系として崩壊熱除去系を用いている。本実施例のデジタル安全保護装置２Ｃは、例えば、各区分の安全系に設置された低圧炉心注水系にそれぞれ設けられたポンプ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ（図１１参照）の駆動制御に用いられる。
【００９０】
論理演算装置４Ａは設定値比較装置５及び論理演算部６Ａを有する。設定値比較装置５は実施例１のデジタル安全保護装置２に用いられる設定値比較装置５と同じである。論理演算部６Ａが２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃを有する。２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃは、それぞれ、ソフトウェア演算装置であり、２アウトオブ４論理を実行する同じプログラムをそれぞれ有している。設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄが、２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃのそれぞれに接続される。２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃは、正論理の２アウトオブ４論理演算部である。
【００９１】
設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄは、それぞれ、ソフトウェア演算装置であり、プログラムを用いて所定の機能を発揮する信号判定部（図示せず）を有する。本実施例で用いられる設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄは、実施例１で用いられる設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄと異なり、ＮＯＴ回路を有していない。
【００９２】
出力装置８Ａは出力部である現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａ，ＲＭＵ２−Ｂ，ＲＭＵ２−Ｃを有する。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａは光ファイバによって２アウトオブ４論理演算部１９Ａに接続され、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂは光ファイバによって２アウトオブ４論理演算部１９Ｂに接続される。現場伝送盤ＲＭＵ３−Ｃは光ファイバによって２アウトオブ４論理演算部１９Ｃに接続される。
【００９３】
判定装置２０に設けられた３つの判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３のそれぞれの入力端は、ハードウェア論理装置１０の接続点４３に接続される。３つの判定回路２１のうちの１つの判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３のそれぞれの他の入力端は、２アウトオブ４論理演算部１９Ａに接続される。３つの判定回路２１のうちの他の１つの判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３のそれぞれの他の入力端は、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂに接続される。３つの判定回路２１のうちの残りの判定回路２１のＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３のそれぞれの他の入力端は、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃに接続される。各判定回路２１の他の構成は、実施例１で用いられる判定回路２１と同じである。
【００９４】
デジタル安全保護装置２Ｃの作用について説明する。検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれから出力された検出信号が、実施例１と同様に、入力装置３の該当する現場伝送盤ＲＭＵを介して論理演算装置４Ａの設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄに入力される。各設定値比較部ＤＴＭの信号判定部は、現場伝送盤ＲＭＵから入力された光信号から実施例１と同様に変換された電気信号が上記のポンプの起動を要求する閾値を超えないときに、デジタル信号である論理「０」を出力する。各設定値比較部ＤＴＭの信号判定部は、その電気信号がその閾値を超えたときに、論理「１」のデジタル信号を出力する。入力信号が閾値を超えたときに出力される論理「１」のデジタル信号は、トリップ信号である。
【００９５】
設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄのそれぞれから出力された各デジタル信号は、各設定値比較部ＤＴＭの出力端に設けられた電気／光変換器（図示せず）から出力されて、２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃのそれぞれに入力される。２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃのそれぞれは、入力端に光／電気変換器（図示せず）を設け、出力端に電気／光変換器（図示せず）を設けている。２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃのそれぞれに入力された各デジタル信号は、光／電気変換器により電気信号に変換されている。２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃは、設定値比較部ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄから入力した４つのデジタル信号のうち２つ以上のデジタル信号が論理「１」であるとき、２アウトオブ４論理が成立し、論理「１」のデジタル信号を出力する。２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃは、入力した４つのデジタル信号のうち３つ以上のデジタル信号が論理「０」であるとき、２アウトオブ４論理が不成立となり、論理「０」のデジタル信号を出力する。２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃから出力された各デジタル信号は、電気／光変換器により光信号になっている。
【００９６】
現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａ，ＲＭＵ２−Ｂ，ＲＭＵ２−Ｃは入力端にそれぞれ光／電気変換器を設けている。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａは、２アウトオブ４論理演算部１９Ａから論理「１」のデジタル信号を入力したとき、論理「１」のデジタル信号を出力する。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａから出力された論理「１」のデジタル信号がポンプ３０Ａを起動させる。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂは、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂから論理「１」のデジタル信号を入力したとき、論理「１」のデジタル信号を出力する。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂから出力された論理「１」のデジタル信号がポンプ３０Ｂを起動させる。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃは、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃから論理「１」のデジタル信号を入力したとき、論理「１」のデジタル信号を出力する。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃから出力された論理「１」のデジタル信号がポンプ３０Ｃを起動させる。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａ，ＲＭＵ２−Ｂ，ＲＭＵ２−Ｃのそれぞれは、論理「０」のデジタル信号を入力したとき、論理「０」のデジタル信号を出力する。ポンプ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは論理「０」のデジタル信号では起動されない。
【００９７】
本実施例に設けられた判定装置２０では、ハードウェア論理装置１０の接続点４３及び２アウトオブ４論理演算部１９Ａからのそれぞれのデジタル信号が論理「１」（または論理「０」）であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ａに接続された判定回路２１のＯＲ回路２５が、論理「１」のデジタル信号を出力し、この信号を入力するタイマー２６も論理「１」のデジタル信号を出力する。本実施例の判定回路２１の出力も、実施例１の判定回路２１と同様に、表示装置２７に出力される。このタイマー２６から出力されたデジタル信号が論理「１」であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ａでの２アウトオブ４論理演算のプログラムは正常に機能している。接続点４３からのデジタル信号が論理「１」で２アウトオブ４論理演算部１９Ａからのデジタル信号が論理「０」（または接続点４３からのデジタル信号が論理「０」で２アウトオブ４論理演算部１９Ａからのデジタル信号が論理「１」）であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ａに接続された判定回路２１のＯＲ回路２５が、論理「０」のデジタル信号を出力し、この信号を入力するタイマー２６も論理「０」のデジタル信号を出力する。２アウトオブ４論理演算部１９Ａに接続された判定回路２１のタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力するとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ａでの２アウトオブ４論理演算のプログラムは異常状態になっており、２アウトオブ４論理演算部１９Ａで共通要因故障が発生している。
【００９８】
ハードウェア論理装置１０の接続点４３及び２アウトオブ４論理演算部１９Ｂからのそれぞれのデジタル信号が論理「１」（または論理「０」）であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂに接続された判定回路２１のＯＲ回路２５及びタイマー２６は、それぞれ論理「１」のデジタル信号を出力する。この判定回路２１の出力は表示装置２７に入力される。このタイマー２６から出力されたデジタル信号が論理「１」であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂでの２アウトオブ４論理演算のプログラムは正常に機能している。接続点４３からのデジタル信号が論理「１」で２アウトオブ４論理演算部１９Ｂからのデジタル信号が論理「０」（または接続点４３からのデジタル信号が論理「０」で２アウトオブ４論理演算部１９Ｂからのデジタル信号が論理「１」）であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂに接続された判定回路２１のＯＲ回路２５及びタイマー２６は、論理「０」のデジタル信号を出力する。２アウトオブ４論理演算部１９Ｂに接続された判定回路２１のタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力するとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂでの２アウトオブ４論理演算のプログラムは異常状態になっており、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂで共通要因故障が発生している。
【００９９】
ハードウェア論理装置１０の接続点４３及び２アウトオブ４論理演算部１９Ｃからのそれぞれのデジタル信号が論理「１」（または論理「０」）であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃに接続された判定回路２１のＯＲ回路２５及びタイマー２６は、それぞれ、論理「１」のデジタル信号を出力する。この判定回路２１の出力は表示装置２７に入力される。２アウトオブ４論理演算部１９Ｃに接続された判定回路２１のタイマー２６から出力されたデジタル信号が論理「１」であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃでの２アウトオブ４論理演算のプログラムは正常に機能している。接続点４３からのデジタル信号が論理「１」で２アウトオブ４論理演算部１９Ｃからのデジタル信号が論理「０」（または接続点４３からのデジタル信号が論理「０」で２アウトオブ４論理演算部１９Ｃからのデジタル信号が論理「１」）であるとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃに接続された判定回路２１のタイマー２６が、論理「０」のデジタル信号を出力する。２アウトオブ４論理演算部１９Ｃに接続された判定回路２１のタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力するとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃでの２アウトオブ４論理演算のプログラムが異常状態になっており、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃで共通要因故障が発生している。
【０１００】
本実施例では、実施例１で生じる各効果を得ることができる。
【実施例５】
【０１０１】
本発明の他の実施例である実施例５のデジタル安全保護装置を、図１２を用いて説明する。
【０１０２】
本実施例のデジタル安全保護装置２Ｄは、実施例４のデジタル安全保護装置２Ｃにおいて判定装置２０を実施例２で用いられる判定装置２０Ａに替え、各現場伝送盤ＲＭＵ２の出力を判定装置２０Ａに入力する構成を有する。デジタル安全保護装置２Ｄの他の構成はデジタル安全保護装置２Ｃと同じである。デジタル安全保護装置２Ｄは、デジタル安全保護装置２Ｃにおけるソフトウェアで構成された２アウトオブ４論理演算部の出力とハードウェア論理装置１０の出力を比較する機能に加えて、２アウトオブ４論理演算部の出力と現場伝送盤ＲＭＵ２の出力を比較する機能を有している。デジタル安全保護装置２Ｄを、後者の機能を実行する構成に着目して説明する。
【０１０３】
判定装置２０Ａは、実施例２の判定回路２０Ａと異なり、３つの判定回路２１及び３つの判定回路２１Ａを有する。各判定回路２１Ａは実施例２で用いられる判定回路２１Ａと同じ構成を有する。３つの判定回路２１のそれぞれのＡＮＤ回路２２及びＯＲ回路２３の各入力端は、実施例４と同様に、２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃのうちのいずれか１つ、及びハードウェア論理装置１０に接続されている。
【０１０４】
２アウトオブ４論理演算部１９Ａ及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａの各出力端が、３つの判定回路２１Ａのうちの１つの判定回路２１ＡのＡＮＤ回路２２Ａ及びＯＲ回路２３Ａの各入力端に接続される。２アウトオブ４論理演算部１９Ｂ及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂの各出力端が、３つの判定回路２１Ａのうちの他の１つの判定回路２１ＡのＡＮＤ回路２２Ａ及びＯＲ回路２３Ａの各入力端に接続される。２アウトオブ４論理演算部１９Ｃ及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃの各出力端が、３つの判定回路２１Ａのうちの残りの判定回路２１ＡのＡＮＤ回路２２Ａ及びＯＲ回路２３Ａの各入力端に接続される。
【０１０５】
本実施例では、判定回路２１が、実施例１と同様に、ソフトウェアで構成された２アウトオブ４論理演算部で発生したデジタル信号と、ハードウェアで構成された２アウトオブ４論理回路を有するハードウェア論理装置１０の接続点４３から出力された電気信号を比較する。このため、共通要因故障が発生している２アウトオブ４論理演算部、すなわち、正論理の２アウトオブ４論理演算部を把握することができる。
【０１０６】
検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれからの各検出信号が閾値を超えていない場合に、２アウトオブ４論理演算部１９Ａが論理「０」のデジタル信号を出力し、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａが論理「１」のデジタル信号を出力した仮定する。ハードウェア論理装置１０の接続点４３からは論理「０」のデジタル信号が出力される。このとき、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂ及び１９Ｃのそれぞれが論理「０」のデジタル信号を出力し、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂ及びＲＭＵ−Ｃのそれぞれから論理「０」のデジタル信号が出力される。
【０１０７】
２アウトオブ４論理演算部１９Ａからの論理「０」のデジタル信号、及び接続点４３からの論理「０」のデジタル信号を入力する判定回路２１のＯＲ回路２５及びタイマー２６は、それぞれ、論理「１」のデジタル信号を出力する。他の３つの判定回路２１のタイマー２６も、それぞれ論理「１」のデジタル信号を出力する。２アウトオブ４論理演算部１９Ａ及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａが接続される判定回路２１Ａでは、ＯＲ回路２５及びタイマー２６がそれぞれ論理「０」のデジタル信号を出力する。他の３つの判定回路２１Ａのタイマー２６は、それぞれ論理「１」のデジタル信号を出力する。全ての判定回路及び全ての判定回路２１Ａのそれぞれの出力が表示装置２７に入力される。表示装置２７は、２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ及び各現場伝送盤ＲＭＵ２のそれぞれからの出力も表示する。
【０１０８】
判定回路２１Ａのタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力した場合には、２アウトオブ４論理演算部の電気／光変換器４４Ｂ、この２アウトオブ４論理演算部につながるライン上の複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器のどこかで異常（共通要因故障）が発生している。上記した例では、２アウトオブ４論理演算部１９Ａ及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａに接続された判定回路２１Ａのタイマー２６が論理「０」のデジタル信号を出力しているので、２アウトオブ４論理演算部１９Ａにつながるライン上の複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器のどこかで異常（共通要因故障）が発生していることになる。
【０１０９】
表示装置２７に表示された情報を見たオペレータは、２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃのそれぞれの２アウトオブ４論理演算のプログラム、及び２アウトオブ４論理演算部１９Ｂ，１９Ｃのそれぞれに接続されたライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器が正常であることを把握する。さらに、オペレータは、表示装置２７の表示情報を見ることによって、２アウトオブ４論理演算部１９Ａに接続されたライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器のどこかで異常（共通要因故障）が発生していることを認識する。
【０１１０】
本実施例は、実施例４で生じる各効果を得ることができる。さらに、判定回路２１Ａを有しているので、デジタル安全保護装置２Ｃ内で２アウトオブ４論理演算部の下流に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器のどこかで共通要因故障が発生したことを確認できる。
【実施例６】
【０１１１】
本発明の他の実施例である実施例６のデジタル安全保護装置を、図１３を用いて説明する。
【０１１２】
本実施例のデジタル安全保護装置２Ｅは、実施例５のデジタル安全保護装置２Ｄにおいて判定装置２０Ａを判定装置２０Ｂに替えた構成を有する。デジタル安全保護装置２Ｅの他の構成はデジタル安全保護装置２Ｄと同じである。デジタル安全保護装置２Ｅは、デジタル安全保護装置２Ｄにおける、ソフトウェアで構成された２アウトオブ４論理演算部の出力とハードウェア論理装置１０の出力を比較する機能、及び２アウトオブ４論理演算部の出力と現場伝送盤ＲＭＵ２の出力を比較する機能の替りに、ハードウェア論理装置１０の出力と現場伝送盤ＲＭＵ２の出力を比較する機能を有する。デジタル安全保護装置２Ｅの機能を実行する構成に着目して説明する。
【０１１３】
判定装置２０Ｂは、実施例３と異なり、３つの判定回路２１Ｂを有する。各判定回路２１Ｂは実施例３で用いる判定回路２１Ｂと同じ構成を有する。３つの判定回路２１Ｂは、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａに接続された判定回路２１Ｂ、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂに接続された判定回路２１Ｂ、及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃに接続された判定回路２１Ｂである。
【０１１４】
現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａに接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２３Ｂの各入力端は、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａ及びハードウェア論理装置１０の接続点４３に接続される。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂに接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２３Ｂの各入力端は、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂ及び上記した接続点４３に接続される。現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃに接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２３Ｂの各入力端は、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃ及び上記した接続点４３に接続される。
【０１１５】
検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれからの各検出信号が閾値を超えていない場合、２アウトオブ４論理演算部７Ａが正常状態にあって論理「０」のデジタル信号を出力し、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａも論理「０」のデジタル信号を出力する。
【０１１６】
このとき、ハードウェア論理装置１０の接続点４３から論理「０」のデジタル信号が出力される。接続点４３及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａからそれぞれ論理「０」のデジタル信号を入力する判定回路２１ＢのＯＲ回路２５及びタイマー２６は、それぞれ、論理「１」のデジタル信号を出力する。判定回路２１Ｂの出力が、実施例１の判定回路２１と同様に、表示装置２７に入力される。判定回路２１Ｂのタイマー２６から論理「１」のデジタル信号が出力されるので、オペレータは、表示装置２７に表示された情報を見ることによって、２アウトオブ４論理演算部１９Ａでの２アウトオブ４論理演算のプログラム、２アウトオブ４論理演算部１９Ａと現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａを結ぶライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器が、どれも正常な状態であることを把握する。本実施例も、実施例５と同様に、各２アウトオブ４論理演算部及び各現場伝送盤ＲＭＵ２のそれぞれの出力が表示装置２７に表示される。
【０１１７】
検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれからの各検出信号が閾値を超えていないにもかかわらず、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃが論理「１」のデジタル信号を出力したと仮定する。この場合には、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃが接続された判定回路２１ＢのＡＮＤ回路２２Ｂ及びＯＲ回路２３Ｂが、ハードウェア論理装置１０の接続点４３から論理「０」のデジタル信号、及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃから論理「１」のデジタル信号を入力するので、ＯＲ回路２５及びタイマー２６が、それぞれ、論理「０」のデジタル信号を出力する。表示装置２７には、ＮＯＴ回路２７Ａから出力された論理「１」のデジタル信号に基づいて表示情報が表示される。ハードウェア論理装置１０の接続点４３からの出力も表示装置２７に表示される。
【０１１８】
オペレータは、表示装置２７に表示された接続点４３からの出力、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃの出力、及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃの出力を確認する。接続点４３からの出力が論理「０」のデジタル信号で２アウトオブ４論理演算部１９Ｃの出力が論理「１」のデジタル信号であるときは、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃでの２アウトオブ４論理演算のプログラムが異常状態にあることを把握することができる。接続点４３からの出力及び２アウトオブ４論理演算部１９Ｃからのデジタル信号が論理「０」であって現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃからのデジタル信号が論理「１」である場合には、２アウトオブ４論理演算部１９Ｃのつながるライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器で異常（共通要因故障）が生じていることを把握できる。
【０１１９】
本実施例は実施例５で生じる各効果を得ることができる。３つの判定回路２１Ｂを有する判定装置２０Ｂは、３つの判定回路２１Ｂを有しているが、判定回路２１を有していない。このため、判定装置２０Ｂは、実施例５で用いる判定装置２０Ａよりも構成が単純化することができる。このため、本実施例のデジタル安全保護装置２Ｅは、デジタル安全保護装置２Ｄに比べて構成を単純化することができる。
【実施例７】
【０１２０】
本発明の他の実施例である実施例７のデジタル安全保護装置を、図１４及び図１５を用いて説明する。
【０１２１】
本実施例のデジタル安全保護装置２Ｆは、実施例２のデジタル安全保護装置２Ａにおいて、ハードバックアップ論理演算装置９を取り除き、判定装置２０Ａを判定装置２０Ｃに替えた構成を有する。デジタル安全保護装置２Ｆの他の構成はデジタル安全保護装置２Ｆと同じである。デジタル安全保護装置２Ｆは、３アウトオブ４論理演算部（負論理の２３アウトオブ４論理演算部）での共通要因故障の発生を検知する機能を有していなく、３アウトオブ４論理演算部（負論理の２３アウトオブ４論理演算部）につながるライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器での共通要因故障の発生を検知する機能を有する。
【０１２２】
判定装置２０Ｃは、判定装置２０Ａに設けられた判定回路のうち判定回路２１Ａを備えており、判定回路２１を備えていない。判定装置２０Ｃは、４つの判定回路２１Ａ、すなわち、ＮＯＴ回路２９Ａ及び３０Ａに接続された判定回路２１Ａ、ＮＯＴ回路２９Ｂ及び３０Ｂに接続された判定回路２１Ａ、ＮＯＴ回路２９Ｃ及び３０Ｃに接続された判定回路２１Ａ、及びＮＯＴ回路２９Ｄ及び３０Ｄに接続された判定回路２１Ａを有する。
【０１２３】
例えば、検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれからの各検出信号が閾値を超えていない場合であって、３アウトオブ４論理演算部７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれが論理「１」のデジタル信号を出力し、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａから論理「０」のデジタル信号が出力され，負荷駆動回路（出力部）ＬＤＭ−Ｂ，ＬＤＭ−Ｃ及びＬＤＭ−Ｄのそれぞれから論理「１」のデジタル信号が出力されたと仮定する。この場合には、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ｂ，ＬＤＭ−Ｃ及びＬＤＭ−Ｄのそれぞれが接続された各判定回路２１Ａのタイマー２６は、論理「１」のデジタル信号を出力する。これに対して、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａが接続された判定回路２１Ａのタイマー２６は、論理「０」のデジタル信号を出力する。各判定回路２１Ａの出力が表示装置２７に入力される。
【０１２４】
オペレータは、負荷駆動回路ＬＤＭ−Ａが接続された判定回路２１Ａのタイマー２６の出力である論理「０」を入力するＮＯＴ回路２７Ａが論理「１」のデジタル信号に基づいて表示装置２７に表示された表示情報を見ることによって、３アウトオブ４論理演算部７Ａにつながるライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器で異常（共通要因故障）が生じていることを把握できる。また、オペレータは、残りの判定回路２１Ａの各タイマー２６の出力である論理「１」に基づいて表示装置２７に表示された各表示情報を見ることによって、３アウトオブ４論理演算部７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのそれぞれにつながる各ライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器で共通要因故障が発生していないことを把握する。
【０１２５】
本実施例は、各３アウトオブ４論理演算部ごとに判定回路２１Ａを備えているので、どの３アウトオブ４論理演算部につながるライン上の電気／光変換器及び光／電気変換器で共通要因故障が発生しているかを認識することができる。
【０１２６】
本実施例によれば、デジタル安全保護装置２Ｆ内で３アウトオブ４論理演算部の下流に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器の少なくとも一方で共通要因故障が発生したことを知ることができる。
【実施例８】
【０１２７】
本発明の他の実施例である実施例８のデジタル安全保護装置を、図１６を用いて説明する。
【０１２８】
本実施例のデジタル安全保護装置２Ｇは、実施例５のデジタル安全保護装置２Ｄにおいて、ハードバックアップ論理演算装置９を取り除き、判定装置２０Ａを判定装置２０Ｄに替えた構成を有する。デジタル安全保護装置２Ｇの他の構成はデジタル安全保護装置２Ｄと同じである。デジタル安全保護装置２Ｇは、実施例７と同様に、２アウトオブ４論理演算部での共通要因故障の発生を検知する機能を有していなく、２アウトオブ４論理演算部につながるライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器での共通要因故障の発生を検知する機能を有する。
【０１２９】
判定装置２０Ｄは、実施例５に用いられる判定装置２０Ａに設けられた判定回路のうち判定回路２１Ａを備えており、判定回路２１を備えていない。判定装置２０Ｄは、３つの判定回路２１Ａ、すなわち、２アウトオブ４論理演算部１９Ａ及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａに接続された判定回路２１Ａ、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂ及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂに接続された判定回路２１Ａ、及び２アウトオブ４論理演算部１９Ｃ及び現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｃに接続された判定回路２１Ａを有する。
【０１３０】
例えば、検出器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれからの各検出信号が閾値を超えていない場合であって、２アウトオブ４論理演算部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃのそれぞれが論理「０」のデジタル信号を出力し、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａから論理「１」のデジタル信号が出力され，現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂ及びＲＭＵ２−Ｃのそれぞれから論理「０」のデジタル信号が出力されたと仮定する。この場合には、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ｂ及びＲＭＵ２−Ｃのそれぞれが接続された各判定回路２１Ａのタイマー２６は、それぞれ、論理「１」のデジタル信号を出力する。これに対して、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａが接続された各判定回路２１Ａのタイマー２６は、論理「０」のデジタル信号を出力する。各判定回路２１Ａの出力が表示装置２７に入力される。
【０１３１】
オペレータは、現場伝送盤ＲＭＵ２−Ａが接続された各判定回路２１Ａのタイマー２６の出力である論理「０」を入力したＮＯＴ回路２７Ａから出力された論理「１」のデジタル信号に基づいて表示装置２７に表示された表示情報を見ることによって、２アウトオブ３論理演算部１９Ａにつながるライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器で異常（共通要因故障）が生じていることを把握できる。また、オペレータは、残りの判定回路２１Ａの各タイマー２６の出力である論理「１」に基づいて表示装置２７に表示された各表示情報を見ることによって、２アウトオブ４論理演算部１９Ｂ，１９Ｃのそれぞれにつながる各ライン上に配置された複数の電気／光変換器及び複数の光／電気変換器で共通要因故障が発生していないことを把握する。
【０１３２】
本実施例は、各３アウトオブ４論理演算部ごとに判定回路２１Ａを備えているので、どの３アウトオブ４論理演算部につながるライン上の電気／光変換器及び光／電気変換器で共通要因故障が発生しているかを認識することができる。
【０１３３】
本実施例によれば、実施例７で生じる各効果を得ることができる。
【０１３４】
実施例１のデジタル安全保護装置２、実施例２のデジタル安全保護装置２Ａ、実施例３のデジタル安全保護装置２Ｂ及び実施例７のデジタル安全保護装置２Ｆのそれぞれは、沸騰水型原子力プラントの他の機器、及び加圧水型原子力プラントの機器の制御に適用することが可能である。例えば、スクラム用電磁弁４０以外に、沸騰水型原子力プラント及び加圧水型原子力プラントのそれぞれの主蒸気配管に設けられた主蒸気隔離弁の制御に本実施例のデジタル安全保護装置２を適用することができる。
【０１３５】
実施例４のデジタル安全保護装置２Ｃ、実施例５のデジタル安全保護装置２Ｄ、実施例６のデジタル安全保護装置２Ｅ及び実施例８のデジタル安全保護装置２Ｇのそれぞれは、加圧水型原子力プラントに適用することができる。例えば、加圧水型原子力プラントに設けられた低圧炉心注水系のポンプの起動制御に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本発明は、沸騰水型原子力プラント及び加圧水型原子力プラント等の原子力プラントに適用することが出来る。
【符号の説明】
【０１３７】
１，１Ａ〜１Ｄ…検出器、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ…デジタル安全保護装置、３…入力装置、４，４Ａ…論理演算装置、５…設定値比較装置、６，６Ａ…論理演算部、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ…３アウトオブ４論理演算部、８，８Ａ…出力装置、９…ハードバックアップ論理演算装置、１０…ハードウェア論理装置、１１〜１８，３２〜３９…開閉器、１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ…２アウトオブ４論理演算部、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ…判定装置、２１，２１Ａ，２１Ｂ…判定回路、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…ポンプ、３１，３１Ａ，３１Ｂ…電源回路、４０…スクラム用電磁弁、４３…接続点、ＤＴＭ−Ａ，ＤＴＭ−Ｂ，ＤＴＭ−Ｃ，ＤＴＭ−Ｄ…設定値比較部、ＬＤＭ−Ａ，ＬＤＭ−Ｂ，ＬＤＭ−Ｃ，ＬＤＭ−Ｄ…負荷駆動回路、ＲＭＵ−Ａ，ＲＭＵ−Ｂ，ＲＭＵ−Ｃ，ＲＭＵ−Ｄ，ＲＭＵ２−Ａ，ＲＭＵ２−Ｂ，ＲＭＵ２−Ｃ，ＲＭＵ２−Ｄ…現場伝送盤。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
四重化された検出器のそれぞれから出力された各検出信号を別々に入力して閾値を超えた前記検出信号に対してトリップ信号を出力する四重化された第１設定値比較装置と、
四重化された前記第１設定値比較装置のそれぞれからの出力信号を入力し、２アウトオブ４論理演算プログラムを用いて２アウトオブ４論理演算を実行する２アウトオブ４論理演算装置と、
前記四重化された検出器のそれぞれから出力された各検出信号を別々に入力して前記閾値を超えた前記検出信号に対してトリップ信号を出力する四重化された第２設定値比較装置と、
四重化された前記第２設定値比較装置からのそれぞれの出力信号を入力する、複数のハード要素を用いて構成された２アウトオブ４論理装置と、
前記２アウトオブ４論理演算装置の出力信号、及び前記２アウトオブ４論理装置の出力信号に基づいた第１の異常判定を行う判定装置とを備えたことを特徴とするデジタル安全保護装置。
【請求項２】
前記２アウトオブ４論理演算装置が複数設けられ、前記判定装置が、前記複数の２アウトオブ４論理演算装置のそれぞれからの出力信号ごとに、前記第１の異常判定を行う判定装置である請求項１に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項３】
前記２アウトオブ４論理演算装置に光ファイバで接続され、前記２アウトオブ４論理演算装置から出力された出力信号を出力部から制御対象に出力する出力装置を備え、
前記判定装置が、前記第１の異常判定以外に、前記２アウトオブ４論理演算装置の出力信号及び前記出力部の出力信号に基づいて第２の異常判定を行う請求項１に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項４】
前記複数の２アウトオブ４論理演算装置から出力された各出力信号を、前記２アウトオブ４論理演算装置ごとに制御対象に出力する複数の前記出力部を有し、前記２アウトオブ４論理演算装置が光ファイバによって前記出力部に接続されている出力装置を備え、
前記判定装置が、前記第１の異常判定以外に、前記２アウトオブ４論理演算装置の出力信号及び前記出力部の出力信号に基づいて、前記出力部のそれぞれからの出力信号ごとに第２の異常判定を行う請求項２に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項５】
前記２アウトオブ４論理演算装置が負論理の２アウトオブ４論理演算装置であり、前記負論理の２アウトオブ４論理演算装置が、ＮＯＴ回路を介して前記判定装置に接続されており、
前記判定装置は、前記２アウトオブ４論理演算装置の出力信号として前記ＮＯＴ回路の出力信号を用いて前記第１の異常判定を行う請求項１または２に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項６】
前記２アウトオブ４論理演算装置が負論理の２アウトオブ４論理演算装置であり、前記負論理の２アウトオブ４論理演算装置が、第１ＮＯＴ回路を介して前記判定装置に接続されており、
前記出力部が第２ＮＯＴ回路を介して前記判定装置に接続されており、
前記判定装置は、前記２アウトオブ４論理演算装置の出力信号として前記第１ＮＯＴ回路の出力信号を用いて前記第１の異常判定を行い、前記第１ＮＯＴ回路の出力信号、及び前記出力部の出力信号として前記第２ＮＯＴ回路の出力信号を用いて前記第２異常判定を行う請求項３または４に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項７】
四重化された検出器のそれぞれから出力された各検出信号を別々に入力して閾値を超えた前記検出信号に対してトリップ信号を出力する四重化された第１設定値比較装置と、
四重化された前記第１設定値比較装置のそれぞれからの出力信号を入力し、２アウトオブ４論理演算プログラムを用いて２アウトオブ４論理演算を実行する２アウトオブ４論理演算装置と、
前記四重化された検出器のそれぞれから出力された各検出信号を別々に入力して前記閾値を超えた前記検出信号に対してトリップ信号を出力する四重化された第２設定値比較装置と、
四重化された前記第２設定値比較装置のそれぞれからの出力信号を入力する、複数のハード要素を用いて構成された２アウトオブ４論理装置と、
前記２アウトオブ４論理演算装置に光ファイバで接続され、前記２アウトオブ４論理演算装置から出力された出力信号を出力部から制御対象に出力する出力装置と、
前記２アウトオブ４論理装置の出力信号及び前記出力部の出力信号に基づいた異常判定を行う判定装置とを備えたことを特徴とするデジタル安全保護装置。
【請求項８】
前記２アウトオブ４論理演算装置が複数設けられ、前記出力装置が、前記出力部を前記複数の２アウトオブ４論理演算装置に対応させて複数設けており、
前記判定装置が、前記複数の出力部からのそれぞれの出力信号ごとに、前記異常判定を行う判定装置である請求項７に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項９】
前記２アウトオブ４論理演算装置が負論理の２アウトオブ４論理演算装置であり、出力部がＮＯＴ回路を介して前記判定装置に接続されており、
前記判定装置は、前記出力部の出力信号として前記ＮＯＴ回路の出力信号を用いて前記異常判定を行う請求項７または８に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項１０】
四重化された検出器のそれぞれから出力された各検出信号を別々に入力して閾値を超えた前記検出信号に対してトリップ信号を出力する四重化された第１設定値比較装置と、
四重化された前記第１設定値比較装置のそれぞれからの出力信号を入力し、２アウトオブ４論理演算プログラムを用いて２アウトオブ４論理演算を実行する２アウトオブ４論理演算装置と、
前記２アウトオブ４論理演算装置に光ファイバで接続され、前記２アウトオブ４論理演算装置から出力された出力信号を出力部から制御対象に出力する出力装置と、
前記２アウトオブ４論理演算装置の出力信号及び前記出力部の出力信号に基づいて異常判定を行う判定装置とを備えたことを特徴とするデジタル安全保護装置。
【請求項１１】
前記２アウトオブ４論理演算装置が複数設けられ、前記出力装置が、前記出力部を前記複数の２アウトオブ４論理演算装置に対応させて複数設けており、
前記判定装置が、前記複数の出力部のそれぞれからの出力信号ごとに、前記異常判定を行う判定装置である請求項１０に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項１２】
前記２アウトオブ４論理演算装置が負論理の２アウトオブ４論理演算装置であり、出力部がＮＯＴ回路を介して前記判定装置に接続されており、
前記判定装置は、前記出力部の出力信号として前記ＮＯＴ回路の出力信号を用いて前記異常判定を行う請求項１０または１１に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項１３】
前記ハード要素が開閉装置である請求項１ないし１２のいずれか１項に記載されたデジタル安全保護装置。
【請求項１】
四重化された検出器のそれぞれから出力された各検出信号を別々に入力して閾値を超えた前記検出信号に対してトリップ信号を出力する四重化された第１設定値比較装置と、
四重化された前記第１設定値比較装置のそれぞれからの出力信号を入力し、２アウトオブ４論理演算プログラムを用いて２アウトオブ４論理演算を実行する２アウトオブ４論理演算装置と、
前記四重化された検出器のそれぞれから出力された各検出信号を別々に入力して前記閾値を超えた前記検出信号に対してトリップ信号を出力する四重化された第２設定値比較装置と、
四重化された前記第２設定値比較装置からのそれぞれの出力信号を入力する、複数のハード要素を用いて構成された２アウトオブ４論理装置と、
前記２アウトオブ４論理演算装置の出力信号、及び前記２アウトオブ４論理装置の出力信号に基づいた第１の異常判定を行う判定装置とを備えたことを特徴とするデジタル安全保護装置。
【請求項２】
前記２アウトオブ４論理演算装置が複数設けられ、前記判定装置が、前記複数の２アウトオブ４論理演算装置のそれぞれからの出力信号ごとに、前記第１の異常判定を行う判定装置である請求項１に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項３】
前記２アウトオブ４論理演算装置に光ファイバで接続され、前記２アウトオブ４論理演算装置から出力された出力信号を出力部から制御対象に出力する出力装置を備え、
前記判定装置が、前記第１の異常判定以外に、前記２アウトオブ４論理演算装置の出力信号及び前記出力部の出力信号に基づいて第２の異常判定を行う請求項１に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項４】
前記複数の２アウトオブ４論理演算装置から出力された各出力信号を、前記２アウトオブ４論理演算装置ごとに制御対象に出力する複数の前記出力部を有し、前記２アウトオブ４論理演算装置が光ファイバによって前記出力部に接続されている出力装置を備え、
前記判定装置が、前記第１の異常判定以外に、前記２アウトオブ４論理演算装置の出力信号及び前記出力部の出力信号に基づいて、前記出力部のそれぞれからの出力信号ごとに第２の異常判定を行う請求項２に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項５】
前記２アウトオブ４論理演算装置が負論理の２アウトオブ４論理演算装置であり、前記負論理の２アウトオブ４論理演算装置が、ＮＯＴ回路を介して前記判定装置に接続されており、
前記判定装置は、前記２アウトオブ４論理演算装置の出力信号として前記ＮＯＴ回路の出力信号を用いて前記第１の異常判定を行う請求項１または２に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項６】
前記２アウトオブ４論理演算装置が負論理の２アウトオブ４論理演算装置であり、前記負論理の２アウトオブ４論理演算装置が、第１ＮＯＴ回路を介して前記判定装置に接続されており、
前記出力部が第２ＮＯＴ回路を介して前記判定装置に接続されており、
前記判定装置は、前記２アウトオブ４論理演算装置の出力信号として前記第１ＮＯＴ回路の出力信号を用いて前記第１の異常判定を行い、前記第１ＮＯＴ回路の出力信号、及び前記出力部の出力信号として前記第２ＮＯＴ回路の出力信号を用いて前記第２異常判定を行う請求項３または４に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項７】
四重化された検出器のそれぞれから出力された各検出信号を別々に入力して閾値を超えた前記検出信号に対してトリップ信号を出力する四重化された第１設定値比較装置と、
四重化された前記第１設定値比較装置のそれぞれからの出力信号を入力し、２アウトオブ４論理演算プログラムを用いて２アウトオブ４論理演算を実行する２アウトオブ４論理演算装置と、
前記四重化された検出器のそれぞれから出力された各検出信号を別々に入力して前記閾値を超えた前記検出信号に対してトリップ信号を出力する四重化された第２設定値比較装置と、
四重化された前記第２設定値比較装置のそれぞれからの出力信号を入力する、複数のハード要素を用いて構成された２アウトオブ４論理装置と、
前記２アウトオブ４論理演算装置に光ファイバで接続され、前記２アウトオブ４論理演算装置から出力された出力信号を出力部から制御対象に出力する出力装置と、
前記２アウトオブ４論理装置の出力信号及び前記出力部の出力信号に基づいた異常判定を行う判定装置とを備えたことを特徴とするデジタル安全保護装置。
【請求項８】
前記２アウトオブ４論理演算装置が複数設けられ、前記出力装置が、前記出力部を前記複数の２アウトオブ４論理演算装置に対応させて複数設けており、
前記判定装置が、前記複数の出力部からのそれぞれの出力信号ごとに、前記異常判定を行う判定装置である請求項７に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項９】
前記２アウトオブ４論理演算装置が負論理の２アウトオブ４論理演算装置であり、出力部がＮＯＴ回路を介して前記判定装置に接続されており、
前記判定装置は、前記出力部の出力信号として前記ＮＯＴ回路の出力信号を用いて前記異常判定を行う請求項７または８に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項１０】
四重化された検出器のそれぞれから出力された各検出信号を別々に入力して閾値を超えた前記検出信号に対してトリップ信号を出力する四重化された第１設定値比較装置と、
四重化された前記第１設定値比較装置のそれぞれからの出力信号を入力し、２アウトオブ４論理演算プログラムを用いて２アウトオブ４論理演算を実行する２アウトオブ４論理演算装置と、
前記２アウトオブ４論理演算装置に光ファイバで接続され、前記２アウトオブ４論理演算装置から出力された出力信号を出力部から制御対象に出力する出力装置と、
前記２アウトオブ４論理演算装置の出力信号及び前記出力部の出力信号に基づいて異常判定を行う判定装置とを備えたことを特徴とするデジタル安全保護装置。
【請求項１１】
前記２アウトオブ４論理演算装置が複数設けられ、前記出力装置が、前記出力部を前記複数の２アウトオブ４論理演算装置に対応させて複数設けており、
前記判定装置が、前記複数の出力部のそれぞれからの出力信号ごとに、前記異常判定を行う判定装置である請求項１０に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項１２】
前記２アウトオブ４論理演算装置が負論理の２アウトオブ４論理演算装置であり、出力部がＮＯＴ回路を介して前記判定装置に接続されており、
前記判定装置は、前記出力部の出力信号として前記ＮＯＴ回路の出力信号を用いて前記異常判定を行う請求項１０または１１に記載のデジタル安全保護装置。
【請求項１３】
前記ハード要素が開閉装置である請求項１ないし１２のいずれか１項に記載されたデジタル安全保護装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−１９１８５５（Ｐ２０１１−１９１８５５Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５５５４７（Ｐ２０１０−５５５４７）
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（５０７２５０４２７）日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社 (858)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（５０７２５０４２７）日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社 (858)
【Ｆターム（参考）】
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