JP7537096B2 - How to replace a plant control system - Google Patents
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Description
本発明は、プラント制御システムの取替方法に関する。 The present invention relates to a method for replacing a plant control system.
発電プラントの運転及び監視は、発電プラントに対する運転操作を行うＢＴＧ（ボイラ・タービン・発電機）装置及び、ユニット計算機等の制御装置とＰＩＯ（プロセス入出力）盤とを含むプラント制御システムにより行われている（例えば、特許文献１参照）。 The operation and monitoring of the power plant is carried out by a plant control system that includes a BTG (boiler-turbine-generator) unit that operates the power plant, a control device such as a unit computer, and a PIO (process input/output) panel (see, for example, Patent Document 1).
従来、このプラント制御システムの取り替えは以下のように行われている。まず、既設プラント制御システムの運転を停止し、既設プラント制御システムと現場機器との間に配置された既設ＰＩＯ盤に接続されている外線ケーブルを解線し、既設プラント制御システムと既設ＰＩＯ盤とを除去する。次いで、既設プラント制御システムと既設ＰＩＯ盤とが設置されていた場所に新設プラント制御システムと新設ＰＩＯ盤とを設置し、新設プラント制御システムと新設ＰＩＯ盤とを接続するとともに、新設のＰＩＯ盤と外線ケーブルとを接続する。 Conventionally, this plant control system replacement has been carried out as follows. First, the operation of the existing plant control system is stopped, the external cable connected to the existing PIO panel placed between the existing plant control system and the field equipment is disconnected, and the existing plant control system and the existing PIO panel are removed. Next, a new plant control system and a new PIO panel are installed in the location where the existing plant control system and the existing PIO panel were installed, and the new plant control system and the new PIO panel are connected, and the new PIO panel is also connected to the external cable.
しかし、従来のプラント制御システムの取替方法によると、最初に、既設プラント制御システムの運転が停止され、各種試験が終了するまで、新設プラント制御システムを稼働することができない。このため、プラント制御システムの取替作業において、プラント制御システムの運転停止が長期間となり、このようなプラント制御システムの運転停止期間の短縮化が望まれている。
本発明は、発電所におけるプラント制御システムの運転停止期間の短縮化が可能なプラント制御システムの取替方法を提供することを目的とする。
However, according to the conventional method for replacing a plant control system, the operation of the existing plant control system must be stopped first, and the new plant control system cannot be operated until various tests are completed. Therefore, the replacement work of the plant control system requires a long period of shutdown of the plant control system, and it is desired to shorten such a shutdown period of the plant control system.
An object of the present invention is to provide a method for replacing a plant control system that can shorten the period during which the plant control system is shut down in a power plant.
上記課題を解決するために、本発明のプラント制御システムの取替方法は、前記新設制御装置を前記既設制御装置と異なる位置に設置し、前記新設制御装置から中継側ＰＩＯ盤まで新設プレハブケーブルを敷設し、前記既設制御装置の運転を停止し、前記既設制御装置と前記中継側ＰＩＯ盤との間の既設プレハブケーブルを取り外し、前記新設制御装置と前記中継側ＰＩＯ盤との間の新設プレハブケーブルを接続し、前記新設制御装置の運転を開始する。 In order to solve the above problems, the plant control system replacement method of the present invention involves installing the new control device at a different location from the existing control device, laying a new prefabricated cable from the new control device to the relay side PIO panel, stopping operation of the existing control device, removing the existing prefabricated cable between the existing control device and the relay side PIO panel, connecting a new prefabricated cable between the new control device and the relay side PIO panel, and starting operation of the new control device.
前記新設プレハブケーブルを接続した後、ループ・ドライブ・シーケンス試験を行ってもよい。 After connecting the new prefabricated cable, a loop drive sequence test may be performed.
本発明によれば、発電所におけるプラント制御システムの運転停止期間の短縮化が可能なプラント制御システムの取替方法を提供することができる。 The present invention provides a method for replacing a plant control system that can shorten the shutdown period of a plant control system in a power plant.
図１は本発明の実施形態のプラント制御システム１の取替方法を説明する図である。プラント制御システム１は、中継側ＰＩＯ盤２と、制御装置５と、を備える。
Figure 1 is a diagram illustrating a method for replacing a
（中継側ＰＩＯ盤２）
中継側ＰＩＯ盤２は、発電プラントにおける、個々の現場機器３と外線ケーブル４で接続され、現場機器３より発電プラントの状態を受信して整理し、分岐統合する。
(Relay side PIO panel 2)
The relay
（現場機器３）
現場機器３は、例えば液位計、流量計、温度計、圧力計といったセンサ、流量制御弁や開閉弁等の各種の弁、ファンやモータのアクチュエータ等である。
(Field device 3)
The
（制御装置５）
制御装置５は、ユニット計算機等のＣＰＵと制御側ＰＩＯ盤とを備える。制御側ＰＩＯ盤は、中継側ＰＩＯ盤２とプレハブケーブル６を介して接続され、中継側ＰＩＯ盤２より入力されて整理された発電プラントの状態を示す各種信号を受信し、ＣＰＵでの処理用に変換する。ＣＰＵは、制御側ＰＩＯ盤から入力された信号に基づき、各種の演算を行う。
(Control device 5)
The
（実施形態のプラント制御システム１の取替方法）
実施形態のプラント制御システム１の取替方法は以下の順序で行う。なお、制御装置５の交換は行うが中継側ＰＩＯ盤２の取替は行わない。
図１（ａ）に示すように、取り替え前は、既設制御装置５１と中継側ＰＩＯ盤２とが既設プレハブケーブル６１で接続され、中継側ＰＩＯ盤２と現場機器３とが外線ケーブル４で接続され、既設制御装置５１が運転中の状態である。
(Method of replacing the
The replacement method of the
As shown in FIG. 1(a), before replacement, the
（１）この既設制御装置５１が運転中の状態において、図１（ｂ）に示すように、新設制御装置５２を既設制御装置５１と異なる位置に設置する。
そして、新設制御装置５２から、現時点で既設制御装置５１と既設プレハブケーブル６１により接続されている中継側ＰＩＯ盤２まで、新設プレハブケーブル６２を敷設する。
(1) While the
Then, a new
（２）既設制御装置５１の運転を停止する。
(2) Stop operation of the
（３）図１（ｃ）に示すように、既設制御装置５１と中継側ＰＩＯ盤２との間の既設プレハブケーブル６１と取り外す。
（４）新設制御装置５２と中継側ＰＩＯ盤２との間の新設プレハブケーブル６２を接続する。
(3) As shown in FIG. 1( c ), the existing
(4) Connect the new
（５）本実施形態では、中継側ＰＩＯ盤２に接続された外線ケーブル４は解線しない。ＰＩＯ盤と既設制御装置間のループ試験は全数実施する。
(5) In this embodiment, the
ループ試験とは、現場機器３から所定の出力レベルの模擬信号（テスト出力レベル）を出力させ、現場機器３の動作や、現場機器３と、中継側ＰＩＯ盤２と、新設制御装置５２とが正しく結線されているかを確認するテストである。
シーケンス試験とは、それぞれの機器の単体試験終了後に総合的に連動して機能しているかどうかを確認する試験である。
A loop test is a test in which a simulated signal of a predetermined output level (test output level) is output from the
A sequence test is a test that checks whether the devices function together in a comprehensive manner after the individual tests of each device are completed.
しかし、新設制御装置５２の処理速度向上による建設当初からのバグが表面化することのないように、ループ・ドライブ試験については全数する。
ループ試験として発信器、熱電対に対しては、現場からの模擬入力はせず、現場又は中継端子にてケーブル解線を行い、値が変化することを確認する。
現場スイッチに対しては、現場又は中継端子にてジャンパー・ケーブル解線を行い、信号ＯＮ／ＯＦＦを確認する。
他盤取合いについては、入力信号については他盤の端子台又は中継端子にてジャンパー・ケーブル解線を行い、値の変化又は信号ＯＮ／ＯＦＦを確認し、出力信号については保守ツールにて模擬出力を実施し他盤にて出力の確認、又はケーブルを解線し、導通確認にて信号ＯＮ／ＯＦＦを確認する。
However, to prevent bugs that may have existed since the time of construction from coming to light due to the increased processing speed of the newly installed
For the loop test, no simulated input is made from the site to the transmitter and thermocouple, but the cables are disconnected on-site or at the relay terminal to confirm that the values change.
For on-site switches, disconnect the jumper cable at the site or at the relay terminal and check that the signal is ON/OFF.
When connecting to other boards, for input signals, disconnect the jumper cable at the terminal block or relay terminal of the other board and check the change in value or the signal ON/OFF. For output signals, perform a simulated output using a maintenance tool and check the output on the other board, or disconnect the cable and check the continuity to confirm the signal ON/OFF.
ただし、シーケンス試験については、工場側での試験を最大限実施することでバグを洗い出し、現場では非定常操作である高圧ヒータ片系列・水張・復帰マスタについて実施する。
シーケンス試験については、高圧ヒータ片系列・水張・復帰マスタに対して、工場側で全ての項目についてシミュレーションを用い実施し、現場では代表マスタとして非定常操作である高圧ヒータ片系列・水張・復帰マスタについて実施する。
However, sequence testing will be carried out as much as possible at the factory to identify bugs, and testing will be carried out on-site on the high-pressure heater single series, water filling, and reset master, which are non-routine operations.
For sequence testing, the factory uses simulation for all items for the high-pressure heater single line, water filling, and reset master, and on-site the test is performed on the high-pressure heater single line, water filling, and reset master, which is a non-steady operation, as the representative master.
（６）ループ・ドライブ・シーケンス試験終了後、新設制御装置の動作を開始する。 (6) After the loop drive sequence test is completed, start operation of the newly installed control device.
（７）そして、これらの試験の実施中又は、後の適切な時間に、既設制御装置５１及び既設プレハブケーブル６１を撤去する。
(7) Then, during or at an appropriate time after these tests, remove the
（比較形態）
次に、本実施形態との比較形態のプラント制御システム１の取替方法について説明する。本実施形態では中継側ＰＩＯ盤２の交換を行わなかったが、比較形態のプラント制御システム１の取替方法は、中継側ＰＩＯ盤の交換も行う。比較形態のプラント制御システム１の取替方法は、以下の順序で行われる。
(Comparative form)
Next, a method for replacing the
まず、取替前の状態は、本実施形態と同様で、取り替え前は、既設制御装置５１と既設中継側ＰＩＯ盤２とが既設プレハブケーブル６１で接続され、既設中継側ＰＩＯ盤２と現場機器３とが外線ケーブル４で接続され、既設制御装置５１が運転中である。
First, the state before replacement is the same as in this embodiment. Before replacement, the
（Ａ）まず、既設制御装置５１の運転を停止する。
(A) First, stop operation of the
（Ｂ）既設制御装置５１と既設中継側ＰＩＯ盤２との間の既設プレハブケーブル６１と、既設中継側ＰＩＯ盤２と現場機器３との間の外線ケーブル４を取り外す。
(B) Remove the existing
（Ｃ）既設制御装置５１と、既設中継側ＰＩＯ盤２とを撤去する。
(C) Remove the
（Ｄ）新設制御装置５２と、新設中継側ＰＩＯ盤２とを、既設制御装置５１と既設中継側ＰＩＯ盤２とが設置されていた位置に設置する。
(D) The
（Ｅ）新設制御装置５２と新設中継側ＰＩＯ盤２との間に新設プレハブケーブル６２を敷設して接続し、さらに、新設中継側ＰＩＯ盤２と現場機器３との間の外線ケーブル４とを接続する。
(E) Lay and connect a new
（Ｆ）ループ・ドライブ・シーケンス試験を行う。
（Ｇ）ループ・ドライブ・シーケンス試験終了後、新設制御装置の動作を開始する。
(F) Perform loop drive sequence test.
(G) After the loop drive sequence test is completed, start operation of the newly installed control device.
以上、比較形態では、プラント制御システム１を停止した後、既設制御装置５１を除去して、その場所に新設制御装置５２を設置する。
しかし、実施形態では、既設制御装置５１の設置場所と異なる場所に、予め新設制御装置５２を設置し、新設プレハブケーブル６２を中継側ＰＩＯ盤２まで設置した後でプラント制御システム１を停止する。
As described above, in the comparative example, after the
However, in the embodiment, the
すなわち、比較形態のプラント制御システム１の取替方法は、取替動作の開始直後の（Ａ）の時点でプラント制御システム１が停止する。そして、新設制御装置５２及び新設ＰＩＯ盤２のループ・ドライブ・シーケンス試験が完了した（Ｇ）の時点までプラント制御システム１は作動しない。
That is, in the comparative method of replacing the
一方、本実施形態のプラント制御システム１の取替方法は、取替開始の（１）の時点でプラント制御システム１は停止させず、新設制御装置５２を設置後の（２）の時点でプラント制御システム１を停止させる。そして、ループ・ドライブ・シーケンス試験を行わない場合は（４）、行う場合は（６）において、新設制御装置５２の動作を開始することができる。
On the other hand, in the method of replacing the
すなわち、実施形態では、比較形態と比べて、プラント制御システム１の停止時間は、少なくとも（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）、ループ・ドライブ・シーケンス試験を行わない場合は（Ｆ）の分も、短縮することができる。
したがって、実施形態によるとプラント制御システム１を長期間にわたって停止させる必要ない。
That is, in the embodiment, compared to the comparative example, the downtime of the
Therefore, according to the embodiment, it is not necessary to shut down the
特に、現場機器３は多数設けられており、現場機器３から中継側ＰＩＯ盤２へ接続される外線ケーブル４の数も膨大である。このため、現場機器３からの外線ケーブル４を中継側ＰＩＯ盤２に対して着脱する場合、相当な時間がかかる。
しかし実施形態では、外線ケーブル４を外さないので、着脱時間が不要である。
さらに、ループ試験といった外線ケーブル４の接続の確認作業を必ずしも行う必要がない。
In particular, a large number of
However, in this embodiment, the
Furthermore, it is not always necessary to carry out a loop test or other check on the connection of the
以上、本実施形態によると、プラント制御システム１の停止時間の、大幅な時間短縮が可能である。
As described above, according to this embodiment, it is possible to significantly reduce the downtime of the
１ プラント制御システム
２ ＰＩＯ盤
３ 現場機器
４ 外線ケーブル
５ 制御装置
５１ 既設制御装置
５２ 新設制御装置
６ プレハブケーブル
６１ 既設プレハブケーブル
６２ 新設プレハブケーブル
REFERENCE SIGNS
Claims (1)
新設制御装置を既設制御装置と異なる位置に設置し、
前記新設制御装置から中継側ＰＩＯ盤まで新設プレハブケーブルを敷設し、
前記既設制御装置の運転を停止し、
前記既設制御装置と前記中継側ＰＩＯ盤との間の既設プレハブケーブルを取り外し、
前記新設制御装置と前記中継側ＰＩＯ盤との間の新設プレハブケーブルを接続し、
発信器、熱電対に対して、現場からの模擬入力はせず、現場又は中継端子にてケーブル解線を行い、値が変化することを確認するループ試験と、
現場スイッチに対しては、前記現場又は前記中継端子にてジャンパー・ケーブル解線を行い、信号ＯＮ／ＯＦＦを確認し、他盤取合いについては、入力信号については他盤の端子台又は中継端子にてジャンパー・ケーブル解線を行い、値の変化又は信号ＯＮ／ＯＦＦを確認し、出力信号については保守ツールにて模擬出力を実施し他盤にて出力の確認、又はケーブルを解線し、導通確認にて信号ＯＮ／ＯＦＦを確認し、工場側での試験を最大限実施することでバグを洗い出し、現場では非定常操作である高圧ヒータ片系列・水張・復帰マスタについて実施するドライブ試験と、
前記高圧ヒータ片系列・水張・復帰マスタに対して、前記工場側で全ての項目についてシミュレーションを用い実施し、前記現場では代表マスタとして非定常操作である前記高圧ヒータ片系列・水張・復帰マスタについて実施するシーケンス試験と、
を含むループ・ドライブ・シーケンス試験を行い、
前記新設制御装置の運転を開始する、
プラント制御システムの取替方法。
1. A method for replacing a plant control system, comprising:
The new control device is installed in a different location from the existing control device.
Lay a new prefabricated cable from the new control device to the relay side PIO panel,
Stopping the operation of the existing control device,
Remove the existing prefabricated cable between the existing control device and the relay side PIO board,
Connecting a new prefabricated cable between the new control device and the relay side PIO board;
A loop test is performed to confirm that the values change without applying any simulated input from the field to the transmitter and thermocouple, and by disconnecting the cables at the field or relay terminal.
For on-site switches, a jumper cable is disconnected at said site or said relay terminal to check the signal ON/OFF, for connections to other panels, a jumper cable is disconnected at the terminal block or relay terminal of the other panel for input signals to check the value change or the signal ON/OFF, for output signals, a simulated output is performed using a maintenance tool to check the output on the other panel, or the cable is disconnected and the signal ON/OFF is checked by checking the continuity, and bugs are identified by conducting maximum testing at the factory, and drive tests are conducted on the high-pressure heater single series, water filling, and reset master, which are non-regular operations at the site.
A sequence test is performed on the high-pressure heater single line, water filling, and reset master by simulating all items at the factory side, and a sequence test is performed on the high-pressure heater single line, water filling, and reset master, which is a non-stationary operation, as a representative master at the site;
A loop drive sequence test including
Starting operation of the newly installed control device.
How to replace a plant control system.
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