特許 6804401 プラント制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6804401

(24)【登録日】2020年12月4日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】プラント制御装置

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/042 20060101AFI20201214BHJP

【ＦＩ】

   G05B19/042

【請求項の数】8

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2017-131655(P2017-131655)

(22)【出願日】2017年7月5日

(65)【公開番号】特開2019-16075(P2019-16075A)

(43)【公開日】2019年1月31日

【審査請求日】2019年12月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002941

【氏名又は名称】特許業務法人ぱるも特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100073759

【弁理士】

【氏名又は名称】大岩 増雄

(74)【代理人】

【識別番号】100088199

【弁理士】

【氏名又は名称】竹中 岑生

(74)【代理人】

【識別番号】100094916

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 啓吾

(74)【代理人】

【識別番号】100127672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 憲治

(72)【発明者】

【氏名】平林 慶一

【審査官】 藤崎 詔夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−８９８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２８７５８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０４２６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−１６４５４９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｂ １９／０４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プラントの各部に設けられた複数のフィールド機器を用いて、前記プラントの各部の監視制御を行うプラント制御装置であって、
プラントの各部の監視制御を行うための演算処理を行う演算処理装置と、
監視用の複数の前記フィールド機器の出力信号のそれぞれに対応して１つずつ設けられ、対応する前記フィールド機器の出力信号をＡ／Ｄ変換して前記演算処理装置に入力する複数の入力回路と、
異常が発生した前記入力回路に対応する前記フィールド機器である異常対応フィールド機器の出力信号を、Ａ／Ｄ変換して前記演算処理装置に入力するバックアップ入力回路と、
複数の前記入力回路及び前記バックアップ入力回路の外部に設けられた共通の外部基準電源と、を備え、
複数の前記入力回路のそれぞれは、対応する前記フィールド機器の出力信号及び前記外部基準電源の出力信号の内の何れか１つを、切り替えて出力可能な切替器と、前記切替器の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、を備え、
前記バックアップ入力回路は、複数の前記フィールド機器の出力信号及び前記外部基準電源の出力信号の内の何れか１つを、切り替えて出力可能なバックアップ切替器と、前記バックアップ切替器の出力信号をＡ／Ｄ変換するバックアップＡ／Ｄ変換器と、を備え、
前記演算処理装置は、複数の前記入力回路のそれぞれの異常の有無を判定し、
正常な前記入力回路のそれぞれについて、前記切替器を切り替えて、前記フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値と前記外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値とを取得し、前記外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいて、前記フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値を補正し、
複数の前記入力回路の何れかの異常を判定した場合は、前記バックアップ切替器を切り替えて、前記異常対応フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値と前記外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値とを取得し、前記外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいて、前記異常対応フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値を補正するプラント制御装置。

【請求項2】

複数の前記入力回路のそれぞれは、内部基準電源を更に備えており、前記切替器は、前記内部基準電源の出力信号、対応する前記フィールド機器の出力信号、前記外部基準電源の出力信号の内の何れか１つを切り替えて出力可能であり、
前記バックアップ入力回路は、前記内部基準電源を備えており、前記バックアップ切替器は、前記内部基準電源の出力信号、複数の前記フィールド機器の出力信号、及び前記外部基準電源の出力信号の内の何れか１つを切り替えて出力可能であり、
前記演算処理装置は、正常な前記入力回路のそれぞれについて、前記切替器を切り替えて、前記内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値と前記フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値と前記外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値とを取得し、前記内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値及び前記外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいて、前記フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値を補正し、
複数の前記入力回路の何れかの異常を判定した場合は、前記バックアップ切替器を切り替えて、前記内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値と前記異常対応フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値と前記外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値とを取得し、前記内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値及び前記外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいて、前記異常対応フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値を補正する請求項１に記載のプラント制御装置。

【請求項3】

前記演算処理装置は、正常な前記入力回路のそれぞれについて、前記外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値を取得する毎に、取得したＡ／Ｄ変換値を、対応する前記入力回路と関連付けて記憶装置に記憶し、
前記バックアップ入力回路について、前記外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値を取得する毎に、取得したＡ／Ｄ変換値を、前記バックアップ入力回路と関連付けて前記記憶装置に記憶し、
前記外部基準電源の異常の有無を判定し、
前記外部基準電源の異常を判定した場合に、正常な前記入力回路のそれぞれについて、前記切替器を切り替えて、前記内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値と前記フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値とを取得し、前記記憶装置から読み出した、前記入力回路に対応する過去の正常な前記外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値、及び前記内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいて、前記フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値を補正し、
複数の前記入力回路の何れかの異常を判定し、前記外部基準電源の異常を判定した場合に、前記バックアップ切替器を切り替えて、前記内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値と前記異常対応フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値とを取得し、前記記憶装置から読み出した、前記バックアップ入力回路に対応する過去の正常な前記外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値、及び前記内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいて、前記異常対応フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値を補正する請求項２に記載のプラント制御装置。

【請求項4】

前記演算処理装置は、正常な前記入力回路のそれぞれにおける、各Ａ／Ｄ変換値のＡ／Ｄ変換処理、及び前記外部基準電源を用いたＡ／Ｄ変換値の補正処理を、予め定められた演算周期毎にまとめて行い、
異常な前記入力回路を前記バックアップ入力回路に切り替えている場合に、前記バックアップ入力回路における、各Ａ／Ｄ変換値のＡ／Ｄ変換処理、及び前記外部基準電源を用いたＡ／Ｄ変換値の補正処理を、予め定められた演算周期毎にまとめて行う請求項２又は３に記載のプラント制御装置。

【請求項5】

複数の前記入力回路のそれぞれは、前記切替器と前記Ａ／Ｄ変換器との間に、絶縁型信号伝達回路を備え、
前記バックアップ入力回路は、前記バックアップ切替器と前記バックアップＡ／Ｄ変換器との間に、前記絶縁型信号伝達回路を備えた請求項１から４いずれか一項に記載のプラント制御装置。

【請求項6】

プラントの各部に設けられた複数のフィールド機器を用いて、前記プラントの各部の監視制御を行うプラント制御装置であって、
プラントの各部の監視制御を行うための演算処理を行う演算処理装置と、
制御用の複数の前記フィールド機器のそれぞれに対応して１つずつ設けられ、前記演算処理装置が演算した制御信号をＤ／Ａ変換して出力する複数の出力回路と、
複数の前記出力回路の何れかに異常が発生した場合に、異常が発生した前記出力回路に対応する制御信号をＤ／Ａ変換して出力するバックアップ出力回路と、
入力された信号をＡ／Ｄ変換して前記演算処理装置に入力する異常判定用入力回路と、
複数の前記出力回路の出力信号のそれぞれを、対応する前記フィールド機器、又は前記異常判定用入力回路に切り替えて出力可能であると共に、前記バックアップ出力回路の出力信号を、複数の前記フィールド機器の何れか１つ、又は前記異常判定用入力回路に切り替えて出力可能である出力切替器と、を備え、
前記演算処理装置は、複数の前記出力回路を１つずつ異常判定対象に設定し、前記出力切替器を切り替えて、前記異常判定対象に設定された前記出力回路の出力信号を、前記異常判定用入力回路に出力させ、前記異常判定用入力回路に入力された出力信号のＡ／Ｄ変換値を取得し、取得したＡ／Ｄ変換値と前記異常判定対象の前記出力回路によりＤ／Ａ変換される前の制御信号とを比較して、前記異常判定対象の前記出力回路の異常の有無を判定し、
正常な前記出力回路のそれぞれに対応する前記フィールド機器の制御信号を、対応する前記出力回路にＤ／Ａ変換させると共に、異常判定を行わない場合は、前記出力切替器を切り替えて、前記出力回路の出力信号を、対応する前記フィールド機器に出力させ、
複数の前記出力回路の何れかの異常を判定した場合に、異常が判定された前記出力回路に対応する前記フィールド機器の制御信号を、前記バックアップ出力回路にＤ／Ａ変換させると共に、前記出力切替器を切り替えて、前記バックアップ出力回路の出力信号を、対応する前記フィールド機器に出力させるプラント制御装置。

【請求項7】

前記演算処理装置は、異常な前記出力回路を前記バックアップ出力回路に切り替えている場合は、前記バックアップ出力回路を前記異常判定対象に設定し、前記出力切替器を切り替えて、前記異常判定対象に設定された前記バックアップ出力回路の出力信号を、前記異常判定用入力回路に出力させ、前記異常判定用入力回路に入力された出力信号のＡ／Ｄ変換値を取得し、取得したＡ／Ｄ変換値と前記異常判定対象の前記バックアップ出力回路によりＤ／Ａ変換される前の制御信号とを比較して、前記バックアップ出力回路の異常の有無を判定する請求項６に記載のプラント制御装置。

【請求項8】

前記演算処理装置は、正常な前記出力回路のそれぞれにおける、制御信号のＤ／Ａ変換処理、前記出力回路の出力信号を対応する前記フィールド機器に出力させる前記出力切替器の通常切替え処理、前記出力回路の出力信号を前記異常判定用入力回路に出力させる前記出力切替器の異常判定切替え処理、前記異常判定用入力回路のＡ／Ｄ変換処理、及び前記出力回路の異常判定処理を、予め定められた演算周期毎に、まとめて行い、
異常な前記出力回路を前記バックアップ出力回路に切り替えている場合に、前記バックアップ出力回路における、制御信号のＤ／Ａ変換処理、前記バックアップ出力回路の出力信号を対応する前記フィールド機器に出力させる前記出力切替器の通常切替え処理、前記バックアップ出力回路の出力信号を前記異常判定用入力回路に出力させる前記出力切替器の異常判定切替え処理、前記異常判定用入力回路のＡ／Ｄ変換処理、及び前記バックアップ出力回路の異常判定処理を、予め定められた演算周期毎に、まとめて行う請求項７に記載のプラント制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プラントの各部に設けられた複数のフィールド機器を用いて、前記プラントの各部の監視制御を行うプラント制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

下記の特許文献１には、Ｄ／Ａ変換を行う複数の出力回路のバックアップ用に１つのバックアップ出力回路を設けた計算機システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭６１−１６４５４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

原子力発電所等のプラントは、高い安全性及び信頼性が求められるため、複数のフィールド機器との間の情報伝達に高い信頼性及び精度が求められる。そのため、各フィールド機器との情報伝達を行う入力回路又は出力回路に異常が発生した場合に対応できるように、各入力回路又は出力回路に１つずつバックアップの入力回路又は出力回路が設けられる場合があった。そのため、バックアップ系を構成するために、プラント制御装置が大型化、高コスト化する問題があった。

【0005】

また、入力回路のＡ／Ｄ変換値の精度を保つために、各入力回路及び各バックアップ入力回路のそれぞれに基準電源が設けられる場合があり、各基準電源を定期的に校正する必要があり、メンテナンス工数が増加する問題があった。或いは、出力回路のＤ／Ａ変換値の精度を保つために、各出力回路のＤ／Ａ変換器を定期的に検査する必要があり、メンテナンス工数が増加する問題があった。

【0006】

そこで、入力回路又は出力回路のバックアップ系の構成を簡素化し、プラント制御装置の小型化、低コスト化することができる共に、入力回路又は出力回路のメンテナンス工数を低減しつつ、入力回路又は出力回路の信頼性を高めることができるプラント制御装置が望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るプラント制御装置は、プラントの各部に設けられた複数のフィールド機器を用いて、前記プラントの各部の監視制御を行うプラント制御装置であって、
プラントの各部の監視制御を行うための演算処理を行う演算処理装置と、
監視用の複数の前記フィールド機器の出力信号のそれぞれに対応して１つずつ設けられ、対応する前記フィールド機器の出力信号をＡ／Ｄ変換して前記演算処理装置に入力する複数の入力回路と、
異常が発生した前記入力回路に対応する前記フィールド機器である異常対応フィールド機器の出力信号を、Ａ／Ｄ変換して前記演算処理装置に入力するバックアップ入力回路と、
複数の前記入力回路及び前記バックアップ入力回路の外部に設けられた共通の外部基準電源と、を備え、
複数の前記入力回路のそれぞれは、対応する前記フィールド機器の出力信号及び前記外部基準電源の出力信号の内の何れか１つを、切り替えて出力可能な切替器と、前記切替器の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、を備え、
前記バックアップ入力回路は、複数の前記フィールド機器の出力信号及び前記外部基準電源の出力信号の内の何れか１つを、切り替えて出力可能なバックアップ切替器と、前記バックアップ切替器の出力信号をＡ／Ｄ変換するバックアップＡ／Ｄ変換器と、を備え、
前記演算処理装置は、複数の前記入力回路のそれぞれの異常の有無を判定し、
正常な前記入力回路のそれぞれについて、前記切替器を切り替えて、前記フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値と前記外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値とを取得し、前記外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいて、前記フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値を補正し、
複数の前記入力回路の何れかの異常を判定した場合は、前記バックアップ切替器を切り替えて、前記異常対応フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値と前記外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値とを取得し、前記外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいて、前記異常対応フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値を補正するものである。

【0008】

本発明に係るプラント制御装置は、プラントの各部に設けられた複数のフィールド機器を用いて、前記プラントの各部の監視制御を行うプラント制御装置であって、
プラントの各部の監視制御を行うための演算処理を行う演算処理装置と、
制御用の複数の前記フィールド機器のそれぞれに対応して１つずつ設けられ、前記演算処理装置が演算した制御信号をＤ／Ａ変換して出力する複数の出力回路と、
複数の前記出力回路の何れかに異常が発生した場合に、異常が発生した前記出力回路に対応する制御信号をＤ／Ａ変換して出力するバックアップ出力回路と、
入力された信号をＡ／Ｄ変換して前記演算処理装置に入力する異常判定用入力回路と、
複数の前記出力回路の出力信号のそれぞれを、対応する前記フィールド機器、又は前記異常判定用入力回路に切り替えて出力可能であると共に、前記バックアップ出力回路の出力信号を、複数の前記フィールド機器の何れか１つ、又は前記異常判定用入力回路に切り替えて出力可能である出力切替器と、を備え、
前記演算処理装置は、複数の前記出力回路を１つずつ異常判定対象に設定し、前記出力切替器を切り替えて、前記異常判定対象に設定された前記出力回路の出力信号を、前記異常判定用入力回路に出力させ、前記異常判定用入力回路に入力された出力信号のＡ／Ｄ変換値を取得し、取得したＡ／Ｄ変換値と前記異常判定対象の前記出力回路によりＤ／Ａ変換される前の制御信号とを比較して、前記異常判定対象の前記出力回路の異常の有無を判定し、
正常な前記出力回路のそれぞれに対応する前記フィールド機器の制御信号を、対応する前記出力回路にＤ／Ａ変換させると共に、異常判定を行わない場合は、前記出力切替器を切り替えて、前記出力回路の出力信号を、対応する前記フィールド機器に出力させ、
複数の前記出力回路の何れかの異常を判定した場合に、異常が判定された前記出力回路に対応する前記フィールド機器の制御信号を、前記バックアップ出力回路にＤ／Ａ変換させると共に、前記出力切替器を切り替えて、前記バックアップ出力回路の出力信号を、対応する前記フィールド機器に出力させるものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係るプラント制御装置によれば、複数の入力回路又は出力回路の数に対して、バックアップ入力回路又は出力回路の数を減らすことができ、入力回路又は出力回路のバックアップ系の構成を簡素化し、プラント制御装置の小型化、低コスト化を図ることができる。

【0010】

また、外部基準電源を用いて、複数の入力回路及びバックアップ入力回路のＡ／Ｄ変換値の精度を高めることができる。外部基準電源は、複数の入力回路及びバックアップ入力回路に共通化された１つの基準電源とされているので、校正の必要な基準電源の数を１つに削減することができる。また、外部基準電源は、複数の入力回路及びバックアップ入力回路の外部に設けられているので、プラント制御装置から容易に取り外すことができ、定期的な校正、及び機器の交換を容易化することができる。よって、入力回路のメンテナンス工数を低減しつつ、入力回路の信頼性を高めることができる。

【0011】

また、自動的に、出力切替器が切り替えられ、出力回路の出力信号が異常判定用入力回路に入力され、Ａ／Ｄ変換値とＤ／Ａ変換前の制御信号とが比較され、出力回路の異常が判定されるので、ユーザが出力回路の定期点検を行うメンテナンス工数を削減することができる。自動的に実行された異常判定結果に基づいて、自動的に、異常な出力回路がバックアップ出力回路に切り替えられ、Ｄ／Ａ変換がおこなわれるので、Ｄ／Ａ変換処理の信頼性を高めることができる。よって、出力回路のメンテナンス工数を低減しつつ、出力回路の信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態１に係るプラント制御装置の概略全体構成を示す図である。

【図2】本発明の実施の形態１に係る入力回路側の概略構成を示す図である。

【図3】本発明の実施の形態１に係る入力回路の概略回路図である。

【図4】本発明の実施の形態１に係る切替器に用いられるアナログ・マルチプレクサを説明する回路図である。

【図5】本発明の実施の形態１に係るバックアップ入力回路の概略回路図である。

【図6】本発明の実施の形態１に係る入力回路側の定周期処理を説明するためのタイミングチャートである。

【図7】本発明の実施の形態１に係る入力回路側の演算処理装置の処理を説明するためのフローチャートである。

【図8】本発明の比較例に係る入力回路側の概略構成を示す図である。

【図9】本発明の実施の形態１に係る出力回路側の概略構成を示す図である。

【図10】本発明の実施の形態１に係る出力切替器に用いられるアナログ・マルチプレクサを説明する回路図である。

【図11】本発明の実施の形態１に係る通常切換え処理の出力切替器の切り替えを説明するための回路図である。

【図12】本発明の実施の形態１に係る出力回路の異常判定処理の出力切替器の切り替えを説明するための回路図である。

【図13】本発明の実施の形態１に係る異常判定時の通常切換え処理の出力切替器の切り替えを説明するための回路図である。

【図14】本発明の実施の形態１に係るバックアップ出力回路の異常判定処理の出力切替器の切り替えを説明するための回路図である。

【図15】本発明の実施の形態１に係る出力回路側の定周期処理を説明するためのタイミングチャートである。

【図16】本発明の実施の形態１に係る出力回路側の演算処理装置の処理を説明するためのフローチャートである。

【図17】本発明の比較例に係る出力回路側の概略構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

実施の形態１．
実施の形態１に係るプラント制御装置１について図面を参照して説明する。図１は、プラント制御装置１の概略全体構成を示す図である。

【0014】

プラント制御装置１は、プラントの各部に設けられた複数のフィールド機器を用いて、プラントの各部の監視制御を行う制御装置である。プラント制御装置１は、１つのプラントに複数設けられてもよい。プラント制御装置１の監視制御対象となるプラントには、原子力又は火力発電所、工場等の生産設備や、上下水道、電力、鉄道、道路、河川、ダム、ビル等の社会インフラ設備等の各種のプラントが含まれる。本実施の形態では、プラントが原子力発電所とされている場合について説明する。

【0015】

監視用のフィールド機器は、プラントの各部を監視する温度センサ、圧力センサ、弁の開度検出センサ等の各種のセンサ等からなる。制御用のフィールド機器は、プラントの各部を制御する電動弁、ポンプ等の各種のアクチュエータ等からなる。

【0016】

プラント制御装置１は、プラントの各部の監視制御を行うための演算処理を行う演算処理装置９０（コンピュータ）、演算処理装置９０とデータのやり取りする記憶装置９１、演算処理装置９０に外部の信号を入力する入力回路部９２、及び演算処理装置９０から外部に信号を出力する出力回路部９３、及び演算処理装置９０がプラント統合制御装置等の外部装置とデータ通信を行うための通信回路９４等を備えている。

【0017】

本実施の形態では、演算処理装置９０として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が備えられている。なお、演算処理装置９０として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置９０として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。記憶装置９１として、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスク（ＨＤＤ）等が備えられる。

【0018】

入力回路部９２は、各種のセンサやスイッチ等の監視用の複数のフィールド機器ＦＭ１、ＦＭ２・・・が接続され、監視用の複数のフィールド機器の出力信号を演算処理装置９０に入力するＡ／Ｄ変換器等を備えている。出力回路部９３は、電動弁、ポンプ等の制御用の複数のフィールド機器ＦＣ１、ＦＣ２・・・が接続され、制御用の複数のフィールド機器に演算処理装置９０の制御信号を出力するＤ／Ａ変換器等を備えている。

【0019】

演算処理装置９０は、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置９１、入力回路部９２、出力回路部９３及び通信回路９４等のプラント制御装置１の他のハードウェアと協働することにより、各処理を実行する。なお、各処理で用いられる基準電圧、判定値等の設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ、ハードディスク等の記憶装置９１に記憶されている。また、後述する外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値等の制御パラメータは、ＲＡＭ、ハードディスク等の記憶装置９１に記憶される。

【0020】

１．入力回路側の構成
＜入力回路の課題＞
原子力発電所等のプラントは、高い安全性及び信頼性が求められるため、複数のフィールド機器との間の情報伝達に高い信頼性及び精度が求められる。そのため、図８の比較例に示すように、各フィールド機器の入力回路に異常が発生した場合に対応できるように、各入力回路に１つずつバックアップの入力回路が設けられていた。そのため、バックアップ系を構成するために、プラント制御装置が大型化、高コスト化する問題があった。また、各Ａ／Ｄ変換値の精度を保つために、各入力回路及び各バックアップ入力回路のそれぞれに基準電源が設けられており、各基準電源を定期的に校正する必要があり、メンテナンス工数が増加する問題があった。そこで、入力回路のバックアップ系の構成を簡素化し、プラント制御装置の小型化、低コスト化することができる共に、各入力回路を校正するメンテナンス工数を低減することができるプラント制御装置が求められる。

【0021】

そこで、本実施の形態では、図２に示すように、入力回路部９２には、複数の入力回路ＩＯ１、ＩＯ２・・・、及び１つのバックアップ入力回路ＩＯｂｋが設けられている。また、複数の入力回路ＩＯ１、ＩＯ２・・・及びバックアップ入力回路ＩＯｂｋの外部には、共通の外部基準電源ＲＶｅｘが設けられている。

【0022】

＜入力回路＞
複数の入力回路ＩＯ１、ＩＯ２・・・は、監視用の複数のフィールド機器ＦＭ１、ＦＭ２・・・の出力信号のそれぞれに対応して１つずつ設けられている。監視用の複数のフィールド機器ＦＭ１、ＦＭ２・・・の出力信号の数と、複数の入力回路ＩＯ１、ＩＯ２・・・の数とは同数とされている。複数の入力回路ＩＯ１、ＩＯ２・・・のそれぞれは、対応するフィールド機器ＦＭ１、ＦＭ２・・・の出力信号をＡ／Ｄ変換して演算処理装置９０に入力する。例えば、第１入力回路ＩＯ１は、監視用の第１フィールド機器ＦＭ１の出力信号をＡ／Ｄ変換して演算処理装置９０に入力し、第２入力回路ＩＯ２は、監視用の第２フィールド機器ＦＭ２の出力信号をＡ／Ｄ変換して演算処理装置９０に入力する。

【0023】

図３に、第１入力回路ＩＯ１を代表して示すように、複数の入力回路のそれぞれは、対応するフィールド機器の出力信号及び外部基準電源ＲＶｅｘの出力信号の内の何れか１つを、切り替えて出力可能な切替器ＳＷと、切替器ＳＷの出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器ＡＤＣと、を備えている。

【0024】

本実施の形態では、複数の入力回路のそれぞれは、更に、内部基準電源ＲＶｉｎを備えている。そして、各入力回路の切替器ＳＷは、内部基準電源ＲＶｉｎの出力信号、対応するフィールド機器の出力信号、外部基準電源ＲＶｅｘの出力信号の内の何れか１つを切り替えて出力するように構成されている。

【0025】

切替器ＳＷには、アナログ・マルチプレクサ等が用いられる。アナログ・マルチプレクサは、図４に示すように、各入力と出力との間に、それぞれスイッチが設けられ、制御信号により、何れか１つのスイッチがオンにされ、何れか１つのアナログ入力信号が、そのまま出力側に伝達される。切替器ＳＷの入力数は、３つとされる。切替器ＳＷは、演算処理装置９０から伝達された制御信号に応じて、接続を切り替える。

【0026】

Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣは、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して演算処理装置９０に伝達する。Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣは、例えば、０Ｖから５Ｖのアナログ信号を１０ｂｉｔのデジタル信号にＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣは、演算処理装置９０から伝達されたトリガータイミングでＡ／Ｄ変換を行うように構成されている。

【0027】

内部基準電源ＲＶｉｎは、温度等によらずに、予め定められた一定の基準電圧Ｖｉｎ０を出力するように設計された基準電圧回路とされている。このような基準電圧回路は、正の温度係数を持つ素子特性と負の温度計数を持つ素子特性を組み合わせることにより実現される。内部基準電源ＲＶｉｎは、入力回路の内部に設けられる。

【0028】

各入力回路に１つずつ内部基準電源ＲＶｉｎが設けられているので、共通の外部基準電源ＲＶｅｘが故障した、又は取り外された場合でも、各入力回路の内部基準電源ＲＶｉｎを用いて、Ａ／Ｄ変換値を補正することができる。

【0029】

本実施の形態では、複数の入力回路のそれぞれは、切替器ＳＷとＡ／Ｄ変換器ＡＤＣとの間に、絶縁型信号伝達回路ＩＮＣを備えている。絶縁型信号伝達回路ＩＮＣには、絶縁アンプ、フォトカプラ等が用いられる。絶縁型信号伝達回路ＩＮＣを設けることにより、１つの入力回路の故障が、他の入力回路に影響を与えることを抑制できる。

【0030】

複数の入力回路のそれぞれは、基板に、切替器ＳＷ、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣ、内部基準電源ＲＶｉｎ、及び絶縁型信号伝達回路ＩＮＣ等が実装されたアナログ入力ボードとされており、プラント制御装置１のスロットに抜き差し可能であり、入力回路が故障した場合等に、取り替え可能に構成されている。演算処理装置９０とアナログ入力ボードとは、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）等の通信規格を用いて、デジタル信号を相互に通信するように構成されている。

【0031】

＜バックアップ入力回路＞
バックアップ入力回路ＩＯｂｋは、異常が発生した入力回路に対応するフィールド機器である異常対応フィールド機器の出力信号を、Ａ／Ｄ変換して演算処理装置９０に入力する入力回路である。例えば、第１入力回路ＩＯ１に異常が発生した場合は、異常対応フィールド機器は、監視用の第１フィールド機器ＦＭ１となり、第２入力回路ＩＯ２に異常が発生した場合は、異常対応フィールド機器は、監視用の第２フィールド機器ＦＭ２となる。

【0032】

図５に示すように、バックアップ入力回路ＩＯｂｋは、監視用の複数のフィールド機器ＦＭ１、ＦＭ２・・・の出力信号及び外部基準電源ＲＶｅｘの出力信号の内の何れか１つを、切り替えて出力可能なバックアップ切替器ＳＷｂｋと、バックアップ切替器ＳＷｂｋの出力信号をＡ／Ｄ変換するバックアップＡ／Ｄ変換器ＡＤＣｂｋと、を備えている。

【0033】

本実施の形態では、バックアップ入力回路ＩＯｂｋは、更に、入力回路と同様の内部基準電源ＲＶｉｎを備えている。そして、バックアップ切替器ＳＷｂｋは、内部基準電源ＲＶｉｎの出力信号、複数のフィールド機器ＦＭ１、ＦＭ２・・・の出力信号、外部基準電源ＲＶｅｘの出力信号の内の何れか１つを切り替えて出力するように構成されている。

【0034】

バックアップ切替器ＳＷｂｋには、切替器ＳＷと同様に図４に示すようなアナログ・マルチプレクサ等が用いられる。バックアップ切替器ＳＷｂｋの入力数は、監視用の複数のフィールド機器ＦＭ１、ＦＭ２・・・の数＋２とされている。バックアップ切替器ＳＷｂｋは、演算処理装置９０から伝達された制御信号に応じて、接続を切り替える。

【0035】

バックアップＡ／Ｄ変換器ＡＤＣｂｋは、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣと同様に、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して演算処理装置９０に伝達するＡ／Ｄ変換器である。バックアップＡ／Ｄ変換器ＡＤＣｂｋは、演算処理装置９０から伝達されたトリガータイミングでＡ／Ｄ変換を行うように構成されている。

【0036】

本実施の形態では、バックアップ入力回路ＩＯｂｋは、入力回路と同様に、バックアップ切替器ＳＷｂｋとバックアップＡ／Ｄ変換器ＡＤＣｂｋとの間に、絶縁型信号伝達回路ＩＮＣを備えている。

【0037】

バックアップ入力回路ＩＯｂｋは、第１入力回路ＩＯ１等と同様に、基板に、バックアップ切替器ＳＷｂｋ、バックアップＡ／Ｄ変換器ＡＤＣｂｋ、内部基準電源ＲＶｉｎ、及び絶縁型信号伝達回路ＩＮＣ等が実装されたアナログ入力ボードとされており、プラント制御装置１のスロットに抜き差し可能であり、バックアップ入力回路ＩＯｂｋが故障した場合等に、取り替え可能に構成されている。演算処理装置９０とアナログ入力ボードとは、ＰＣＩ等の通信規格を用いて、デジタル信号を相互に通信するように構成されている。

【0038】

＜外部基準電源ＲＶｅｘ＞
外部基準電源ＲＶｅｘは、上記のように、複数の入力回路ＩＯ１、ＩＯ２・・・及びバックアップ入力回路ＩＯｂｋの外部に設けられており、複数の入力回路ＩＯ１、ＩＯ２・・・及びバックアップ入力回路ＩＯｂｋの共通の１つの基準電源とされている。

【0039】

基準電源は、一般的に、Ａ／Ｄ変換値の精度を保つために、定期的に校正する必要がある。複数の入力回路ＩＯ１、ＩＯ２・・・及びバックアップ入力回路ＩＯｂｋに共通化された１つの外部基準電源ＲＶｅｘが設けられているので、校正する基準電源の数を１つに削減することができる。また、外部基準電源ＲＶｅｘは、各入力回路の外部に設けられているので、プラント制御装置１から容易に取り外し、校正したり、新しいものに交換したりすることができる。よって、定期的な校正工数及びメンテナンス工数を低減しつつ、各Ａ／Ｄ変換値の精度を保つことができる。

【0040】

外部基準電源ＲＶｅｘは、温度等によらずに、一定の基準電圧Ｖｅｘ０を出力するように設計された基準電圧回路とされている。このような基準電圧回路は、正の温度係数を持つ素子特性と負の温度計数を持つ素子特性を組み合わせることにより実現される。外部基準電源ＲＶｅｘは、予め定めされた一定の基準電圧Ｖｅｘ０を出力するように、高精度の計測機器を用いた校正により調整される。

【0041】

＜演算処理装置９０＞
＜入力回路の異常判定処理＞
演算処理装置９０は、複数の入力回路ＩＯ１、ＩＯ２・・・のそれぞれの異常の有無を判定する入力回路の異常判定処理を実行する。例えば、演算処理装置９０は、各入力回路のＡ／Ｄ変換値が、変換レンジの最大値又は最小値に張り付いているか否かを判定し、張り付いている入力回路に異常があると判定する。また、演算処理装置９０は、各入力回路のＡ／Ｄ変換値が、長期間、一定値に固定しているか否かを判定し、一定値に固定している入力回路に異常があると判定する。演算処理装置９０は、バックアップ入力回路ＩＯｂｋについても、同様の入力回路の異常判定処理を実行する。

【0042】

＜Ａ／Ｄ変換処理＞
演算処理装置９０は、異常判定処理により異常がないと判定された正常な入力回路のそれぞれについて、切替器ＳＷを切り替えて、監視用のフィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値と外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値とを取得するＡ／Ｄ変換処理を実行する。この際、演算処理装置９０は、切替器ＳＷの各スイッチのオンオフを切り替える制御信号、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣにＡ／Ｄ変換の実行を指令する制御信号を、入力回路に伝達する。

【0043】

本実施の形態では、内部基準電源ＲＶｉｎの出力信号もＡ／Ｄ変換されるように構成されている。すなわち、演算処理装置９０は、正常な入力回路のそれぞれについて、切替器ＳＷを切り替えて、内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値と、フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値と、外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値とを取得するように構成されている。

【0044】

例えば、演算処理装置９０は、第１入力回路ＩＯ１の切替器ＳＷを切り替えて、第１入力回路ＩＯ１の内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｉｎ１と、第１フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｆｍ１と、外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｅｘ１とを取得する。演算処理装置９０は、第２入力回路ＩＯ２の切替器ＳＷを切り替えて、第２入力回路ＩＯ２の内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｉｎ２と、第２フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｆｍ２と、外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｅｘ２とを取得する。

【0045】

＜外部基準補正処理＞
そして、演算処理装置９０は、正常な入力回路のそれぞれについて、外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいて、フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値を補正する外部基準補正処理を実行する。この構成によれば、共通の外部基準電源ＲＶｅｘを用いて、各フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値の精度を高めることができる。

【0046】

本実施の形態では、内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値も補正に用いられるように構成されている。すなわち、演算処理装置９０は、内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値及び外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいて、フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値を補正するように構成されている。

【0047】

例えば、第１入力回路ＩＯ１の場合は、次式に示すように、演算処理装置９０は、予め設定された外部基準電源の基準電圧Ｖｅｘ０から、第１入力回路ＩＯ１がＡ／Ｄ変換した外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｅｘ１を減算した値を、第１入力回路ＩＯ１がＡ／Ｄ変換した内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｉｎ１に加算した値を、補正後の内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｉｎｃ１として算出する。そして、演算処理装置９０は、予め設定された内部基準電源の基準電圧Ｖｉｎ０から、補正後の内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｉｎｃ１を減算した値を、第１入力回路ＩＯ１がＡ／Ｄ変換した第１フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｆｍ１に加算した値を、補正後の第１フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｆｍｃ１として算出する。外部基準電源の基準電圧Ｖｅｘ０及び内部基準電源の基準電圧Ｖｉｎ０は、外部基準電源ＲＶｅｘ及び内部基準電源ＲＶｉｎの仕様に合わせて、ユーザによりキーボード等の入力装置等を介して入力され、ハードディスク等の記憶装置９１に予め記憶されている。
Ｖｉｎｃ１＝Ｖｉｎ１＋（Ｖｅｘ０−Ｖｅｘ１）
Ｖｆｍｃ１＝Ｖｆｍ１＋（Ｖｉｎ０−Ｖｉｎｃ１） ・・・（１）

【0048】

＜Ａ／Ｄ変換処理＞
演算処理装置９０は、入力回路の何れかの異常を判定した場合は、バックアップ切替器ＳＷｂｋを切り替えて、異常が発生した入力回路に対応するフィールド機器である異常対応フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値と、外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｅｘｂｋとを取得するＡ／Ｄ変換処理を実行する。この際、演算処理装置９０は、バックアップ切替器ＳＷｂｋの各スイッチのオンオフを切り替える制御信号、バックアップＡ／Ｄ変換器ＡＤＣｂｋにＡ／Ｄ変換の実行を指令する制御信号を、バックアップ入力回路ＩＯｂｋに伝達する。

【0049】

本実施の形態では、内部基準電源ＲＶｉｎの出力信号もＡ／Ｄ変換されるように構成されている。すなわち、演算処理装置９０は、入力回路の何れかの異常を判定した場合は、バックアップ切替器ＳＷｂｋを切り替えて、内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｉｎｂｋと、異常対応フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値と、外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｅｘｂｋとを取得するように構成されている。

【0050】

例えば、演算処理装置９０は、第１入力回路ＩＯ１の異常を判定した場合は、第１入力回路ＩＯ１に対応する第１フィールド機器ＦＭ１を異常対応フィールド機器に設定する。そして、演算処理装置９０は、バックアップ切替器ＳＷｂｋを切り替えて、バックアップ入力回路の内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｉｎｂｋと、異常対応フィールド機器である第１フィールド機器ＦＭ１の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｆｍｂｋ１と、外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｅｘｂｋとを取得する。

【0051】

＜外部基準補正処理＞
そして、演算処理装置９０は、外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｅｘｂｋに基づいて、異常対応フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値を補正する外部基準補正処理を実行する。

【0052】

本実施の形態では、内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値も補正に用いられるように構成されている。すなわち、演算処理装置９０は、内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｉｎｂｋ及び外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｅｘｂｋに基づいて、異常対応フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値を補正するように構成されている。

【0053】

例えば、次式に示すように、演算処理装置９０は、予め設定された外部基準電源の基準電圧Ｖｅｘ０から、バックアップ入力回路ＩＯｂｋがＡ／Ｄ変換した外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｅｘｂｋを減算した値を、バックアップ入力回路ＩＯｂｋがＡ／Ｄ変換した内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｉｎｂｋに加算した値を、補正後の内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｉｎｃｂｋとして算出する。そして、演算処理装置９０は、予め設定された内部基準電源の基準電圧Ｖｉｎ０から、補正後の内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｉｎｃｂｋを減算した値を、バックアップ入力回路ＩＯｂｋがＡ／Ｄ変換した第１フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｆｍｂｋに加算した値を、補正後の第１フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｆｍｃ１として算出する。
Ｖｉｎｃｂｋ＝Ｖｉｎｂｋ＋（Ｖｅｘ０−Ｖｅｘｂｋ）
Ｖｆｍｃ１＝Ｖｆｍｂｋ＋（Ｖｉｎ０−Ｖｉｎｃｂｋ） ・・・（２）

【0054】

＜外部基準電源の異常時の処理＞
演算処理装置９０は、正常な入力回路のそれぞれについて、外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値を取得する毎に、取得したＡ／Ｄ変換値を、対応する入力回路と関連付けて記憶装置９１に記憶する基準変換値記憶処理を実行する。また、演算処理装置９０は、バックアップ入力回路ＩＯｂｋについて、外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値を取得する毎に、取得したＡ／Ｄ変換値を、バックアップ入力回路ＩＯｂｋと関連付けて記憶装置に記憶する基準変換値記憶処理を実行する。

【0055】

演算処理装置９０は、外部基準電源ＲＶｅｘの異常の有無を判定する外部基準電源の異常判定処理を実行する。例えば、演算処理装置９０は、複数の入力回路について、外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値が、基準電圧Ｖｅｘ０から判定電圧値以上離れている場合に、外部基準電源ＲＶｅｘに異常が発生していると判定する。

【0056】

演算処理装置９０は、外部基準電源ＲＶｅｘの異常を判定した場合に、正常な入力回路のそれぞれについて、切替器ＳＷを切り替えて、内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値とフィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値とを取得する異常時Ａ／Ｄ変換処理を実行する。

【0057】

そして、演算処理装置９０は、正常な入力回路のそれぞれについて、記憶装置９１から読み出した、入力回路に対応する過去の正常な外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値、及び内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいて、フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値を補正する。

【0058】

例えば、第１入力回路ＩＯ１の場合は、式（１）の外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｅｘ１の代わりに、第１入力回路ＩＯ１が過去にＡ／Ｄ変換した正常な外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｅｘ１＿ｏｌｄを用いた次式を用いて、補正後の第１フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｆｍｃ１を算出する。
Ｖｉｎｃ１＝Ｖｉｎ１＋（Ｖｅｘ０−Ｖｅｘ１＿ｏｌｄ）
Ｖｆｍｃ１＝Ｖｆｍ１＋（Ｖｉｎ０−Ｖｉｎｃ１） ・・・（３）

【0059】

この構成によれば、外部基準電源ＲＶｅｘの故障、取り外し等により、外部基準電源ＲＶｅｘの異常が判定された場合でも、記憶装置９１に記憶された、過去の正常な外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値を用いて、フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値を継続的に補正し、精度の悪化を抑制できる。

【0060】

また、演算処理装置９０は、入力回路の何れかの異常を判定し、外部基準電源ＲＶｅｘの異常を判定した場合は、バックアップ切替器ＳＷｂｋを切り替えて、内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値と、異常対応フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値とを取得する異常時Ａ／Ｄ変換処理を実行する。

【0061】

そして、演算処理装置９０は、記憶装置９１から読み出した、バックアップ入力回路ＩＯｂｋに対応する過去の正常な外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｅｘｂｋ＿ｏｌｄ、及び内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｉｎｂｋに基づいて、異常対応フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値を補正する。

【0062】

例えば、演算処理装置９０は、式（２）の外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｅｘｂｋの代わりに、バックアップ入力回路ＩＯｂｋが過去にＡ／Ｄ変換した正常な外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｅｘｂｋ＿ｏｌｄを用いた次式を用いて、補正後の第１フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｆｍｃ１を算出する。
Ｖｉｎｃｂｋ＝Ｖｉｎｂｋ＋（Ｖｅｘ０−Ｖｅｘｂｋ＿ｏｌｄ）
Ｖｆｍｃ１＝Ｖｆｍｂｋ＋（Ｖｉｎ０−Ｖｉｎｃｂｋ） ・・・（４）

【0063】

＜定周期処理＞
原子力発電所等のプラントでは、Ａ／Ｄ変換処理の信頼性が求められる。そこで、演算処理装置９０は、正常な入力回路のそれぞれにおける、各Ａ／Ｄ変換値のＡ／Ｄ変換処理、及び外部基準電源ＲＶｅｘを用いたＡ／Ｄ変換値の補正処理（外部基準補正処理）を、予め定められた演算周期毎にまとめて行う定周期処理を実行するように構成されている。また、演算処理装置９０は、異常な入力回路をバックアップ入力回路ＩＯｂｋに切り替えている場合に、バックアップ入力回路ＩＯｂｋにおける、各Ａ／Ｄ変換値のＡ／Ｄ変換処理、及び外部基準電源ＲＶｅｘを用いたＡ／Ｄ変換値の補正処理（外部基準補正処理）を、予め定められた演算周期毎にまとめて行う定周期処理を実行するように構成されている。この定周期処理により、決定論的応答性を確保している。

【0064】

例えば、第１入力回路ＩＯ１が正常であり、第２入力回路ＩＯ２が異常であると判定されている場合の例を図６に示す。演算処理装置９０は、第１フィールド機器ＦＭ１のＡ／Ｄ変換値の演算周期のタイミングになった後、正常な第１入力回路ＩＯ１を用いた、第１フィールド機器ＦＭ１の出力信号のＡ／Ｄ変換処理、外部基準電源ＲＶｅｘの出力信号のＡ／Ｄ変換処理、及び内部基準電源ＲＶｉｎの出力信号のＡ／Ｄ変換処理を、切替器ＳＷを切り替えて順番に行い、その後、内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｉｎ１及び外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｅｘ１に基づいて、第１フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｆｍ１を補正する外部基準補正処理を行う。

【0065】

演算処理装置９０は、第２フィールド機器ＦＭ２のＡ／Ｄ変換値の演算周期のタイミングになった後、異常な第２入力回路ＩＯ２の代わりにバックアップ入力回路ＩＯｂｋを用いた、第２フィールド機器ＦＭ２の出力信号のＡ／Ｄ変換処理、外部基準電源ＲＶｅｘの出力信号のＡ／Ｄ変換処理、及び内部基準電源ＲＶｉｎの出力信号のＡ／Ｄ変換処理を、バックアップ切替器ＳＷｂｋを切り替えて順番に行い、その後、内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｉｎｂｋ及び外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｅｘｂｋに基づいて、第２フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値Ｖｆｍｂｋを補正する外部基準補正処理を行う。

【0066】

このように、フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値の算出に必要な、各Ａ／Ｄ変換値のＡ／Ｄ変換処理及び外部基準補正処理が、まとめて連続的に行われるので、各Ａ／Ｄ変換値のＡ／Ｄ変換処理の間で、時間間隔が生じたり、Ａ／Ｄ変換処理と外部基準補正処理との間で、時間間隔が生じたりすることを防止でき、Ａ／Ｄ変換値の算出処理の信頼性を向上させることができる共に、算出精度を高めることができる。

【0067】

＜フローチャート＞
本実施の形態に係る入力回路側の演算処理装置９０の処理の手順（プラント制御プログラム及びプラント制御方法）について、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。図７のフローチャートの処理は、演算処理装置９０（コンピュータ）が、記憶装置９１に記憶された保プラント制御プログラム（ソフトウェア）を実行することにより、実行される。

【0068】

ステップＳ０１で、演算処理装置９０は、上記のように、複数の入力回路ＩＯ１、ＩＯ２・・・のそれぞれの異常の有無を判定する入力回路の異常判定処理を実行する。

【0069】

ステップＳ０２で、演算処理装置９０は、上記のように、外部基準電源ＲＶｅｘの異常の有無を判定する外部基準電源の異常判定処理を実行する。

【0070】

そして、演算処理装置９０は、何れかの入力回路に異常があると判定された場合（ステップＳ０３：Ｙｅｓ）であって、外部基準電源ＲＶｅｘに異常がないと判定された場合（ステップＳ０４：Ｎｏ）は、ステップＳ０５で、上記のように、正常な入力回路を用いたＡ／Ｄ変換処理及び外部基準補正処理を実行すると共に、異常な入力回路に替えてバックアップ入力回路ＩＯｂｋを用いたＡ／Ｄ変換処理及び外部基準補正処理を実行する。

【0071】

演算処理装置９０は、何れかの入力回路に異常があると判定された場合（ステップＳ０３：Ｙｅｓ）であって、外部基準電源ＲＶｅｘに異常があると判定された場合（ステップＳ０４：Ｙｅｓ）は、ステップＳ０６で、上記のように、正常な入力回路を用いたＡ／Ｄ変換処理を実行し、過去の正常な外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値を用いて外部基準補正処理を実行すると共に、バックアップ入力回路ＩＯｂｋを用いたＡ／Ｄ変換処理を実行し、過去の正常な外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値を用いて外部基準補正処理を実行する。

【0072】

一方、演算処理装置９０は、何れの入力回路にも異常がないと判定された場合（ステップＳ０３：Ｎｏ）であって、外部基準電源ＲＶｅｘに異常がないと判定された場合（ステップＳ０７：Ｎｏ）は、ステップＳ０８で、上記のように、全ての入力回路を用いたＡ／Ｄ変換処理及び外部基準補正処理を実行する。

【0073】

演算処理装置９０は、何れの入力回路にも異常がないと判定された場合（ステップＳ０３：Ｎｏ）であって、外部基準電源ＲＶｅｘに異常があると判定された場合（ステップＳ０７：Ｙｅｓ）は、ステップＳ０９で、上記のように、全ての入力回路を用いたＡ／Ｄ変換処理を実行し、過去の正常な外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値を用いて外部基準補正処理を実行する。

【0074】

２．出力回路側の構成
＜出力回路の課題＞
上記のように、原子力発電所等のプラントは、高い安全性及び信頼性が求められるため、複数のフィールド機器との間の情報伝達に高い信頼性及び精度が求められる。そのため、図１７の比較例に示すように、各フィールド機器の出力回路に異常が発生した場合に対応できるように、各出力回路に１つずつバックアップの出力回路が設けられていた。そのため、バックアップ系を構成するために、プラント制御装置が大型化、高コスト化する問題があった。また、各出力回路のＤ／Ａ変換器を定期的に検査する必要があり、メンテナンス工数が増加する問題があった。そこで、出力回路のバックアップ系の構成を簡素化し、プラント制御装置の小型化、低コスト化することができる共に、各出力回路を検査するメンテナンス工数を低減することができるプラント制御装置が求められる。

【0075】

そこで、本実施の形態では、図９に示すように、出力回路部９３には、複数の出力回路ＡＯ１、ＡＯ２・・・、１つのバックアップ出力回路ＡＯｂｋ、異常判定用入力回路ＩＯｄｔ、及び出力切替器ＳＷｏが設けられている。

【0076】

＜出力回路＞
複数の出力回路ＡＯ１、ＡＯ２・・・は、制御用の複数のフィールド機器ＦＣ１、ＦＣ２・・・のそれぞれに対応して１つずつ設けられている。複数の出力回路ＡＯ１、ＡＯ２・・・の数と、制御用の複数のフィールド機器ＦＣ１、ＦＣ２・・・の制御信号の数と、は同数とされている。複数の出力回路ＡＯ１、ＡＯ２・・・のそれぞれは、演算処理装置９０が演算した、対応するフィールド機器ＦＣ１、ＦＣ２・・・に対する制御信号をＤ／Ａ変換して出力する。複数の出力回路のそれぞれは、演算処理装置９０から伝達されたデジタル信号をアナログ信号にＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器を備えている。なお、各Ｄ／Ａ変換器は、次のＤ／Ａ変換タイミングまで、Ｄ／Ａ変換値を継続的に出力するホールド機能を有している。

【0077】

例えば、第１出力回路ＡＯ１は、演算処理装置９０が演算した、制御用の第１フィールド機器ＦＣ１に対する制御信号を、Ｄ／Ａ変換して出力し、第２出力回路ＡＯ２は、演算処理装置９０が演算した、制御用の第２フィールド機器ＦＣ２に対する制御信号を、Ｄ／Ａ変換して出力する。

【0078】

複数の出力回路のそれぞれは、基板に、Ｄ／Ａ変換器等が実装されたアナログ出力ボードとされており、プラント制御装置１のスロットに抜き差し可能であり、出力回路が故障した場合等に、取り替え可能に構成されている。演算処理装置９０とアナログ出力ボードとは、ＰＣＩ等の通信規格を用いて、デジタル信号を相互に通信するように構成されている。

【0079】

＜バックアップ出力回路＞
バックアップ出力回路ＡＯｂｋは、複数の出力回路の何れかに異常が発生した場合に、異常が発生した出力回路に対応する制御信号をＤ／Ａ変換して出力する出力回路である。バックアップ出力回路ＡＯｂｋは、演算処理装置９０から伝達されたデジタル信号をアナログ信号にＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器を備えている。バックアップ出力回路ＡＯｂｋも、基板に、Ｄ／Ａ変換器等が実装されたアナログ出力ボードとされており、ＰＣＩ等の通信規格を用いて、演算処理装置９０とデジタル信号を相互に通信する。

【0080】

＜異常判定用入力回路＞
異常判定用入力回路ＩＯｄｔは、入力された信号をＡ／Ｄ変換して演算処理装置９０に入力する入力回路である。異常判定用入力回路ＩＯｄｔは、入力されたアナログ信号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器を備えている。異常判定用入力回路ＩＯｄｔは、基板に、Ａ／Ｄ変換器等が実装されたアナログ入力ボードとされており、ＰＣＩ等の通信規格を用いて、演算処理装置９０とデジタル信号を相互に通信する。

【0081】

＜出力切替器ＳＷｏ＞
出力切替器ＳＷｏは、複数の出力回路の出力信号のそれぞれを、対応する制御用のフィールド機器、又は異常判定用入力回路ＩＯｄｔに切り替えて出力可能であると共に、バックアップ出力回路ＡＯｂｋの出力信号を、制御用の複数のフィールド機器ＦＣ１、ＦＣ２・・・の何れか１つ、又は異常判定用入力回路ＩＯｄｔに切り替えて出力可能な切替器である。

【0082】

出力切替器ＳＷｏには、アナログ・マルチプレクサ等が用いられる。例えば、アナログ・マルチプレクサが有する複数のスイッチの入出力端子が、図１０に示すように接続され、出力切替器ＳＷｏの切替回路が構成される。アナログ・マルチプレクサの各スイッチは、演算処理装置９０から伝達された制御信号に応じて、個別にオン又はオフされる。

【0083】

＜演算処理装置９０＞
＜Ｄ／Ａ変換処理、通常切換え処理＞
演算処理装置９０は、後述する異常判定処理により異常がないと判定された正常な出力回路のそれぞれに対応するフィールド機器の制御信号を、対応する出力回路にＤ／Ａ変換させるＤ／Ａ処理を実行する。そして、演算処理装置９０は、後述する異常判定処理を行わない場合は、出力切替器ＳＷｏを切り替えて、出力回路の出力信号を対応するフィールド機器に出力させる通常切換え処理を実行する。この際、演算処理装置９０は、Ｄ／Ａ変換の実行を指令する制御信号を各出力回路のＤ／Ａ変換器に伝達し、各スイッチのオンオフを切り替える制御信号を出力切替器ＳＷｏに伝達する。

【0084】

例えば、第１出力回路ＡＯ１及び第２出力回路ＡＯ２が正常な場合は、図１１に示すように出力切替器ＳＷｏの各スイッチを切り替えて、第１出力回路ＡＯ１の出力信号を第１フィールド機器ＦＣ１に出力させ、第２出力回路ＡＯ２の出力信号を第２フィールド機器ＦＣ２に出力させる。

【0085】

＜出力回路の異常判定処理＞
演算処理装置９０は、複数の出力回路ＡＯ１、ＡＯ２・・・のそれぞれの異常の有無を判定する出力回路の異常判定処理を実行する。演算処理装置９０は、複数の出力回路ＡＯ１、ＡＯ２・・・を１つずつ異常判定対象に設定し、出力切替器ＳＷｏを切り替えて、異常判定対象に設定された出力回路の出力信号を、異常判定用入力回路ＩＯｄｔに出力させる異常判定用の切換え処理を実行する。この際、演算処理装置９０は、各スイッチのオンオフを切り替える制御信号を出力切替器ＳＷｏに伝達する。ここで、異常判定処理のための異常判定用入力回路ＩＯｄｔへの切換え期間は、対応するフィールド機器への切換え期間よりも、できるだけ短くなるように設定され、フィールド機器に対する影響が小さくなるようにされる。すなわち、演算処理装置９０は、異常判定を行う期間だけ、出力回路の出力信号を異常判定用入力回路ＩＯｄｔに出力させ、それ以外の期間は、出力回路の出力信号をフィールド機器に出力させる。

【0086】

例えば、第１出力回路ＡＯ１が異常判定対象に設定された場合は、図１２に示すように出力切替器ＳＷｏの各スイッチを切り替えて、第１出力回路ＡＯ１の出力信号を、異常判定用入力回路ＩＯｄｔに出力させる。

【0087】

そして、演算処理装置９０は、異常判定用入力回路ＩＯｄｔに入力された出力信号のＡ／Ｄ変換値を取得するＡ／Ｄ変換処理を実行する。演算処理装置９０は、取得したＡ／Ｄ変換値と異常判定対象の出力回路によりＤ／Ａ変換される前の制御信号とを比較して、異常判定対象の出力回路の異常の有無を判定する異常判定処理を実行する。この際、演算処理装置９０は、Ａ／Ｄ変換の実行を指令する制御信号を異常判定用入力回路ＩＯｄｔのＡ／Ｄ変換器に伝達する。例えば、演算処理装置９０は、取得したＡ／Ｄ変換値と、Ｄ／Ａ変換前の制御信号との偏差が、予め設定された判定値以上になった場合に、異常判定対象の出力回路が異常であると判定する。

【0088】

このように、演算処理装置９０が、自動的に、出力切替器ＳＷｏを切り替えて、出力回路の出力信号を異常判定用入力回路ＩＯｄｔに出力させ、Ａ／Ｄ変換値とＤ／Ａ変換前の制御信号とを比較し、出力回路の異常を判定するので、ユーザが出力回路の定期点検を行うメンテナンス工数を削減することができる。

【0089】

＜異常判定時のＤ／Ａ変換処理、通常切換え処理＞
演算処理装置９０は、出力回路の何れかの異常を判定した場合に、異常が判定された出力回路に対応するフィールド機器の制御信号を、バックアップ出力回路ＡＯｂｋにＤ／Ａ変換させるＤ／Ａ変換処理を実行する。演算処理装置９０は、出力切替器ＳＷｏを切り替えて、バックアップ出力回路の出力信号を、対応するフィールド機器に出力させる通常切換え処理を実行する。この際、演算処理装置９０は、Ｄ／Ａ変換の実行を指令する制御信号をバックアップ出力回路ＡＯｂｋのＤ／Ａ変換器に伝達し、各スイッチのオンオフを切り替える制御信号を出力切替器ＳＷｏに伝達する。

【0090】

例えば、第２出力回路ＡＯ２の異常が判定された場合は、演算処理装置９０は、第２出力回路ＡＯ２に対応する第２フィールド機器ＦＣ２の制御信号を、バックアップ出力回路ＡＯｂｋにＤ／Ａ変換させると共に、図１３に示すように出力切替器ＳＷｏの各スイッチのオンオフを切り替えて、バックアップ出力回路ＡＯｂｋの出力信号を、第２フィールド機器ＦＣ２に出力させる。

【0091】

このように、自動的に実行された異常判定結果に基づいて、自動的に、異常な出力回路をバックアップ出力回路ＡＯｂｋに切り替えてＤ／Ａ変換が行われるので、Ｄ／Ａ変換処理の信頼性を高めることができる。また、バックアップ出力回路ＡＯｂｋに切り替えられている間に、ユーザは、異常な出力回路を、新しいものに交換することができる。

【0092】

＜バックアップ出力回路の異常判定処理＞
演算処理装置９０は、異常な出力回路をバックアップ出力回路ＡＯｂｋに切り替えている場合は、バックアップ出力回路ＡＯｂｋを異常判定対象に設定し、出力切替器ＳＷｏを切り替えて、異常判定対象に設定されたバックアップ出力回路の出力信号を、異常判定用入力回路ＩＯｄｔに出力させる異常判定切替え処理を実行する。例えば、第２出力回路ＡＯ２の異常が判定されている場合は、図１４に示すように出力切替器ＳＷｏの各スイッチを切り替えて、バックアップ出力回路ＡＯｂｋの出力信号を、異常判定用入力回路ＩＯｄｔに出力させる。

【0093】

そして、演算処理装置９０は、異常判定用入力回路ＩＯｄｔに入力された出力信号のＡ／Ｄ変換値を取得し、取得したＡ／Ｄ変換値と異常判定対象のバックアップ出力回路ＡＯｂｋによりＤ／Ａ変換される前の制御信号とを比較して、バックアップ出力回路ＡＯｂｋの異常の有無を判定するバックアップ出力回路の異常判定処理を実行する。

【0094】

＜定周期処理＞
原子力発電所等のプラントでは、Ｄ／Ａ変換処理の信頼性が求められる。そこで、演算処理装置９０は、正常な出力回路のそれぞれにおける、制御信号のＤ／Ａ変換処理、出力回路の出力信号を対応するフィールド機器に出力させる出力切替器ＳＷｏの通常切替え処理、出力回路の出力信号を異常判定用入力回路ＩＯｄｔに出力させる出力切替器ＳＷｏの異常判定切替え処理、異常判定用入力回路ＩＯｄｔのＡ／Ｄ変換処理、及び出力回路の異常判定処理を、予め定められた演算周期毎にまとめて行う定周期処理を実行するように構成されている。この定周期処理により、決定論的応答性を確保している。

【0095】

また、演算処理装置９０は、異常な出力回路をバックアップ出力回路ＡＯｂｋに切り替えている場合は、バックアップ出力回路ＡＯｂｋにおける、制御信号のＤ／Ａ変換処理、バックアップ出力回路ＡＯｂｋの出力信号を対応するフィールド機器に出力させる出力切替器ＳＷｏの通常切替え処理、バックアップ出力回路ＡＯｂｋの出力信号を異常判定用入力回路ＩＯｄｔに出力させる出力切替器ＳＷｏの異常判定切替え処理、異常判定用入力回路ＩＯｄｔのＡ／Ｄ変換処理、及びバックアップ出力回路ＡＯｂｋの異常判定処理を、予め定められた演算周期毎に、まとめて行う定周期処理を実行するように構成されている。

【0096】

例えば、第１出力回路ＡＯ１が正常であり、第２出力回路ＡＯ２が異常であると判定されている場合の例を図１５に示す。演算処理装置９０は、第１フィールド機器ＦＣ１のＤ／Ａ変換の演算周期のタイミングになった後、正常な第１出力回路ＡＯ１を用いた、第１フィールド機器ＦＣ１の制御信号のＤ／Ａ変換処理、第１出力回路ＡＯ１の出力信号を対応する第１フィールド機器ＦＣ１に出力させる出力切替器ＳＷｏの通常切替え処理、第１出力回路ＡＯ１の出力信号を異常判定用入力回路ＩＯｄｔに出力させる出力切替器ＳＷｏの異常判定切替え処理、異常判定用入力回路ＩＯｄｔのＡ／Ｄ変換処理、及び第１出力回路ＡＯ１の異常判定処理を、連続的に順番に行う。

【0097】

演算処理装置９０は、第２フィールド機器ＦＣ２のＤ／Ａ変換の演算周期のタイミングになった後、異常な第２出力回路ＡＯ２の代わりにバックアップ出力回路ＡＯｂｋを用いた、第２フィールド機器ＦＣ２の制御信号のＤ／Ａ変換処理、バックアップ出力回路ＡＯｂｋの出力信号を対応する第２フィールド機器ＦＣ２に出力させる出力切替器ＳＷｏの通常切替え処理、バックアップ出力回路ＡＯｂｋの出力信号を異常判定用入力回路ＩＯｄｔに出力させる出力切替器ＳＷｏの異常判定切替え処理、異常判定用入力回路ＩＯｄｔのＡ／Ｄ変換処理、及びバックアップ出力回路ＡＯｂｋの異常判定処理を、連続的に順番に行う。

【0098】

このように、フィールド機器への制御信号の出力、及び各出力回路の異常判定処理に必要な、Ｄ／Ａ変換処理、切換え処理、及び異常判定処理が、まとめて連続的に行われるので、各処理の間で時間間隔が生じることを防止でき、Ｄ／Ａ変換の信頼性を向上させることができる。

【0099】

＜フローチャート＞
本実施の形態に係る出力回路側の演算処理装置９０の処理の手順（プラント制御プログラム及びプラント制御方法）について、図１６に示すフローチャートに基づいて説明する。図１６のフローチャートの処理は、演算処理装置９０（コンピュータ）が、記憶装置９１に記憶された保プラント制御プログラム（ソフトウェア）を実行することにより、実行される。

【0100】

何れかの出力回路に異常があると判定されている場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１２で、演算処理装置９０は、上記のように、正常な出力回路のそれぞれについて、制御信号のＤ／Ａ変換処理、出力回路の出力信号を対応するフィールド機器に出力させる出力切替器ＳＷｏの通常切替え処理、出力回路の出力信号を異常判定用入力回路ＩＯｄｔに出力させる出力切替器ＳＷｏの異常判定切替え処理、異常判定用入力回路ＩＯｄｔのＡ／Ｄ変換処理、及び出力回路の異常判定処理を実行する。

【0101】

また、ステップＳ１２で、演算処理装置９０は、上記のように、バックアップ出力回路ＡＯｂｋについて、制御信号のＤ／Ａ変換処理、バックアップ出力回路ＡＯｂｋの出力信号を対応するフィールド機器に出力させる出力切替器ＳＷｏの通常切替え処理、バックアップ出力回路ＡＯｂｋの出力信号を異常判定用入力回路ＩＯｄｔに出力させる出力切替器ＳＷｏの異常判定切替え処理、異常判定用入力回路ＩＯｄｔのＡ／Ｄ変換処理、及びバックアップ出力回路ＡＯｂｋの異常判定処理を、実行する。

【0102】

一方、何れの出力回路にも異常がないと判定されている場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）は、ステップＳ１３で、演算処理装置９０は、上記のように、全ての出力回路のそれぞれについて、制御信号のＤ／Ａ変換処理、出力回路の出力信号を対応するフィールド機器に出力させる出力切替器ＳＷｏの通常切替え処理、出力回路の出力信号を異常判定用入力回路ＩＯｄｔに出力させる出力切替器ＳＷｏの異常判定切替え処理、異常判定用入力回路ＩＯｄｔのＡ／Ｄ変換処理、及び出力回路の異常判定処理を実行する。

【0103】

〔その他の実施の形態〕
最後に、本発明のその他の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する各実施の形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施の形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

【0104】

（１）上記の実施の形態１においては、１つのバックアップ入力回路ＩＯｂｋが設けられている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、複数の入力回路に異常が発生する場合を想定して、２つ以上のバックアップ入力回路が設けられてもよい。例えば、１つの入力回路に異常が発生した場合は、１つの異常な入力回路に替えて、１つのバックアップ入力回路が用いられ、２つの入力回路に異常が発生した場合は、２つの異常な入力回路に替えて、２つのバックアップ入力回路が用いられる。この場合であっても、バックアップ入力回路の数は、入力回路の数よりも少なくされる。

【0105】

（２）上記の実施の形態１においては、１つのバックアップ出力回路ＡＯｂｋが設けられている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、複数の出力回路に異常が発生する場合を想定して、２つ以上のバックアップ出力回路が設けられてもよい。例えば、１つの出力回路に異常が発生した場合は、１つの異常な出力回路に替えて、１つのバックアップ出力回路が用いられ、２つの出力回路に異常が発生した場合は、２つの異常な出力回路に替えて、２つのバックアップ出力回路が用いられる。この場合であっても、バックアップ出力回路の数は、出力回路の数よりも少なくされる。

【0106】

（３）上記の実施の形態１においては、外部基準電源ＲＶｅｘは、プラント制御装置１の本体部内に設けられている場合を例として説明した。しかし、外部基準電源ＲＶｅｘは、フィールド機器と同様に、プラント制御装置１の本体部の外部に設けられてもよい。

【0107】

（４）上記の実施の形態１においては、複数の入力回路のそれぞれは、内部基準電源ＲＶｉｎを備えている場合を例として説明した。しかし、複数の入力回路のそれぞれは、内部基準電源ＲＶｉｎを備えていなくてもよい。そして、演算処理装置９０は、正常な入力回路及びバックアップ入力回路のそれぞれについて、内部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値を用いずに、外部基準電源の出力信号のＡ／Ｄ変換値に基づいて、フィールド機器の出力信号のＡ／Ｄ変換値を補正するように構成されてもよい。

【0108】

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

【符号の説明】

【0109】

１ プラント制御装置、９０ 演算処理装置、９１ 記憶装置、ＡＤＣ Ａ／Ｄ変換器、ＡＤＣｂｋ バックアップＡ／Ｄ変換器、ＡＯ１ 第１出力回路、ＡＯ２ 第２出力回路、ＡＯｂｋ バックアップ出力回路、ＦＣ１ 制御用の第１フィールド機器、ＦＣ２ 制御用の第２フィールド機器、ＦＭ１ 監視用の第１フィールド機器、ＦＭ２ 監視用の第２フィールド機器、ＩＮＣ 絶縁型信号伝達回路、ＩＯ１ 第１入力回路、ＩＯ２ 第２入力回路、ＩＯｂｋ バックアップ入力回路、ＩＯｄｔ 異常判定用入力回路、ＲＶｅｘ 外部基準電源、ＲＶｉｎ 内部基準電源、ＳＷ 切替器、ＳＷｂｋ バックアップ切替器、ＳＷｏ 出力切替器

【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17】