New proposal on development of machine protection function for ITER diagnostics control

ITER計測制御のための機器保護機能開発の新提案

山本 剛史; 谷塚 英一; 波多江 仰紀; 太田 和也*; 橋本 慰登*; 中村 来*; 杉江 達夫*; 竹内 正樹; 北澤 真一; 小川 宏明; 河野 康則; 伊丹 潔

Yamamoto, Tsuyoshi; Yatsuka, Eiichi; Hatae, Takaki; Ota, Kazuya*; Hashimoto, Yasunori*; Nakamura, Kitaru*; Sugie, Tatsuo*; Takeuchi, Masaki; Kitazawa, Sin-iti; Ogawa, Hiroaki; Kawano, Yasunori; Itami, Kiyoshi

原子力機構は、ITER計画において、周辺トムソン散乱計測装置の詳細設計を進めている。同計測装置では高出力のレーザーを用いるため、ハードウェア論理回路を基にしたインターロック機能により、異常発生時にはレーザー装置を緊急停止する必要がある。一方、制御プログラムには、機器の異常を未然に防止するための機器保護処理が組み込まれる。従来、機器保護処理はハードウェア設計を分析し、作成されてきた。そのため、ソフトウェア開発者のハードウェア設計に対する解釈の誤りが、プログラムの不具合の要因の一つとなっていた。その問題を解決するために、インターロック論理図から制御プログラムの雛型を情報技術を用いて自動生成する処理を考案した。また、同自動生成処理の応用として、装置の系統図から様々な情報を生成することを発案した。具体的な応用例として、HAZOP(hazard and operability study)と呼ばれるリスク解析法で用いられる潜在リスクを予め定めた単語(ガイドワード)と、系統図の情報を組み合わせることで、リスク項目を自動生成することを新たに提案する。リスク項目の自動生成により、従来よりもリスクの見落としが減少することが期待できる。

ITER edge Thomson scattering system (ETS) is being developed in Japan. ETS measures electron density and temperature profiles using high energy laser more than 5 J. Therefore, ETS has to contain interlock system to protect optical components from damage caused by laser malfunctions. As same as interlock system, conventional control also should sustain components good conditions. We proposed new method that templates for program codes of conventional control were generated from interlock logics using information technologies such as semantic web technique. In addition, we applied the plant description data to risk analysis. HAZOP (hazard and operability study) is a useful method to indentify hazards and problems in a system. To describe plant functionalities and behaviors using ontology for functional knowledge, list of possible risks are extracted from the description by applying substitution and/or inference rules.