JP5410480B2 - Plant control equipment - Google Patents

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Description

本発明は、プラントの制御装置に係り、特に操作変数間の操作手順を自動演算するプラントの制御装置に関する。   The present invention relates to a plant control apparatus, and more particularly to a plant control apparatus that automatically calculates an operation procedure between operation variables.

プラントの制御装置は、制御対象であるプラントから得られる状態量の計測信号を処理し、プラントに与える制御信号(操作信号)を算出して制御対象に伝達する。また制御装置は、多くの場合に複数の計測信号を入力し、複数の制御信号(操作信号)をプラントに出力しており、プラントが大規模であるほど多数入力、多数出力の制御装置とされることが多い。   The plant control apparatus processes a measurement signal of a state quantity obtained from a plant that is a control target, calculates a control signal (operation signal) to be given to the plant, and transmits the control signal to the control target. In many cases, the control device inputs a plurality of measurement signals and outputs a plurality of control signals (operation signals) to the plant. The larger the plant, the larger the number of inputs and outputs. Often.

プラントの制御装置には、プラントの状態量の計測信号がその目標値(以下操作変数という)を満足するように、操作信号を計算するアルゴリズムが実装される。従って、多数入力、多数出力の制御装置では、それぞれの操作変数ごとに操作信号を計算するアルゴリズムが準備されることになる。係る多数入力、多数出力の制御装置では、入力あるいは出力の中に相互に影響しあうものを含むことが多い。   The plant control device is implemented with an algorithm for calculating an operation signal so that the measurement signal of the state quantity of the plant satisfies the target value (hereinafter referred to as an operation variable). Therefore, an algorithm for calculating an operation signal for each operation variable is prepared in a control device with multiple inputs and multiple outputs. Such multi-input, multi-output control devices often include those that interact with each other in the input or output.

プラントの制御に用いられている制御アルゴリズムとして、PI(比例・積分)制御アルゴリズムがある。PI制御では、プラントの状態量の計測信号とその操作変数との偏差に比例ゲインを乗じた値に、偏差を時間積分した値を加算して、プラントに与える操作信号を導出する。PI制御を用いた制御アルゴリズムは、ブロック線図などで入出力関係を記述することができるため、入力と出力の因果関係が分かりやすく、多くの適用実績がある。   As a control algorithm used for plant control, there is a PI (proportional / integral) control algorithm. In PI control, a value obtained by time-integrating the deviation is added to a value obtained by multiplying the deviation between the measurement signal of the state quantity of the plant and the operation variable by a proportional gain to derive an operation signal to be given to the plant. Since the control algorithm using PI control can describe the input / output relationship with a block diagram or the like, the causal relationship between the input and the output is easy to understand, and has a lot of application results.

しかし、プラントの運転状態の変更や環境の変化など、事前に想定していない条件でプラントを運転する場合には、制御ロジックを変更するなどの作業が必要になる場合がある。また、近年ではPI制御のようにプラントを安定・安全に運転するだけでなく、プラントの省エネルギー化、高効率化、環境に影響を与える有害物質の排出量低減等、プラントの運転状態を最適化する制御技術を導入する動きが積極的に行われている。   However, when the plant is operated under conditions that are not assumed in advance, such as a change in the operation state of the plant or a change in the environment, an operation such as changing the control logic may be required. Also, in recent years, not only stable and safe operation of the plant as in PI control, but also optimization of the operation state of the plant, such as energy saving, high efficiency of the plant, and reduction of emissions of harmful substances that affect the environment. There is an active movement to introduce control technology.

このような、プラントの運転状態や環境変化への適応、及びプラントの運転状態の最適化に対応した制御方式には、制御アルゴリズムやパラメータ値を自動的に修正する適応制御、最適制御等の方式がある。   Such control methods that adapt to plant operating conditions and environmental changes and optimize plant operating conditions include adaptive control and optimal control methods that automatically correct control algorithms and parameter values. There is.

上記に鑑みた技術として、特許文献1には、プラントの運転状態の将来値を予測し、現在から将来にわたる運転状態が制御目標に対して最適となるように複数の操作変数を最適化演算により決定する、多変量モデル予測制御に関する技術が記載されている。   As a technique in view of the above, Patent Document 1 predicts a future value of the operation state of the plant, and optimizes a plurality of operation variables so that the operation state from the present to the future is optimal with respect to the control target. A technique for determining multivariate model predictive control is described.

特開平11−296204公報JP 11-296204 A

特許文献1に開示された技術をプラントの制御装置へ適用した場合、予測モデルの最適化計算により将来にわたるプラントの挙動を考慮した最適な操作変数を決定できるため、プラントの運転状態の最適化を実現できる。また特許文献1に開示された技術では、操作変数が数十に及ぶ場合でも、予測モデルの演算コストを抑制するよう工夫することで実用性を確保することができる。   When the technology disclosed in Patent Document 1 is applied to a plant control device, the optimum operating variables can be determined in consideration of the future plant behavior by the optimization calculation of the prediction model. realizable. Moreover, with the technique disclosed in Patent Document 1, even when the manipulated variable reaches several tens, practicality can be ensured by devising the calculation cost of the prediction model.

然しながら、操作変数が増加すると、その操作変数間の相互作用の影響を無視できなくなる。即ち、プラントを制御する上で基本となる制御ロジックを構築する際に、複数の操作変数を考慮する必要性が生じる。操作変数間の相互作用は遅れ時間やむだ時間といった時間因子によって支配されることが多い。それらの影響を無視した場合、演算結果として得られた操作変数に従いプラントを操作したにもかかわらず、所望の制御効果を得られない可能性がある。   However, when the manipulated variable increases, the influence of the interaction between the manipulated variables cannot be ignored. That is, when constructing a basic control logic for controlling a plant, it becomes necessary to consider a plurality of operation variables. The interaction between manipulated variables is often governed by time factors such as lag time and dead time. When these influences are ignored, there is a possibility that a desired control effect cannot be obtained even though the plant is operated according to the operation variable obtained as a calculation result.

特許文献1に開示された技術では、プラントのプロセスに内在する時間因子の影響を考慮した構成とはなっておらず、仮に適用したプラントの時間因子の影響が強く、操作変数に強い相互依存関係が存在した場合、操作変数決定の時間的制約に対しては所望の性能を達成できるものの、前記の理由により制御目標に対しては目標性能を達成できない可能性がある。   The technique disclosed in Patent Document 1 does not have a configuration that takes into account the influence of the time factor inherent in the plant process, is strongly influenced by the time factor of the plant applied temporarily, and has a strong interdependence on the operating variables. However, there is a possibility that the target performance cannot be achieved for the control target for the reason described above although the desired performance can be achieved with respect to the time constraint for determining the manipulated variable.

本発明の目的は、多数の操作変数を考慮するプラントの適応、最適制御において、プラントのプロセスの時間因子に起因する操作変数間の相互作用を考慮し、その影響が最小となるような操作変数間の操作手順を自動演算するプラントの制御装置を提供することにある。   It is an object of the present invention to consider an interaction between operating variables caused by a time factor of a plant process in an adaptive and optimal control of a plant that considers a large number of operating variables, and to minimize the influence of the operating variables. Another object is to provide a plant control device that automatically calculates the operation procedure.

以上のことから本発明においては、プラントから複数の計測信号を取り込み、計測信号をその操作変数に合致すべく複数のロジック演算を実行し、プラントに複数の制御信号を与えるプラントの制御装置において、制御装置は、複数のロジック演算に使用する操作変数を含む制御ロジックデータを保存する制御ロジックデータベースと、ロジック演算を実行しプラントに与える複数の制御信号を生成する制御信号生成部と、操作変数の操作手順を演算する操作手順演算部を備え、操作手順演算部は、制御ロジックデータベースに記憶された複数のロジック演算に使用する複数の操作変数のうち、互いに関連する操作変数について、第1の操作変数のロジック演算結果と第2の操作変数が加味されるまでの間のロジック演算における遅れ時間を操作変数毎に求めて、複数の操作変数の操作手順を決定し、制御信号生成部は、複数の計測信号をその操作変数に合致すべく複数のロジック演算を実行して複数の制御信号を前記プラントに与えるとともに、複数のロジック演算で使用する操作変数の大きさを変更するとき、この操作変数に関連する他の操作変数の変更順序を操作手順演算部で求めた複数の操作変数の操作手順に従って実行する。   From the above, in the present invention, in the plant control apparatus that takes in a plurality of measurement signals from the plant, executes a plurality of logic operations to match the measurement signals to the operation variables, and gives a plurality of control signals to the plant. The control device includes a control logic database that stores control logic data including operation variables used for a plurality of logic operations, a control signal generation unit that executes the logic operations and generates a plurality of control signals to be given to the plant, An operation procedure calculation unit for calculating an operation procedure is provided, and the operation procedure calculation unit performs a first operation on operation variables related to each other among a plurality of operation variables used for a plurality of logic operations stored in the control logic database. The delay time in the logic operation between the logic operation result of the variable and the second operation variable is taken into account The operation signal is determined for each operation variable, and the operation procedure of the plurality of operation variables is determined, and the control signal generation unit executes a plurality of logic operations to match the plurality of measurement signals with the operation variables, and outputs the plurality of control signals. When changing the size of an operation variable to be used for multiple logic operations while giving to the plant, the operation procedure for multiple operation variables obtained by the operation procedure calculation unit for the change order of other operation variables related to this operation variable Follow the instructions.

また、制御ロジックデータベースに記憶された複数のロジック演算にはPI制御を含み、パラメータとしてPI制御の積分時定数を備えており、操作手順演算部はロジック演算における遅れ時間として、積分時定数を使用する。   In addition, multiple logic operations stored in the control logic database include PI control, with PI control integration time constants as parameters, and the operation procedure calculation unit uses integration time constants as delay times in logic calculations. To do.

また、操作手順演算部では、操作変数に関連する制御ロジックを抽出し、制御ロジックに対する操作変数間の遅れ時間・むだ時間といった時間因子から遅れ時間を決定する。   Further, the operation procedure calculation unit extracts control logic related to the operation variable, and determines the delay time from time factors such as delay time and dead time between the operation variables with respect to the control logic.

以上のことから本発明においては、プラントから複数の計測信号を取り込み、計測信号をその操作変数に合致すべく複数のロジック演算を実行し、プラントに複数の制御信号を与えるプラントの制御装置において、制御装置は、複数のロジック演算に使用する操作変数を含む制御ロジックデータを保存する制御ロジックデータベースと、ロジック演算を実行しプラントに与える複数の制御信号を生成する制御信号生成部と、操作変数の操作手順を演算する操作手順演算部を備え、操作手順演算部は、互いに関連する操作変数について、第1の操作変数のロジック演算結果と第2の操作変数が加味されるまでの間のロジック演算における遅れ時間を、操作変数間の相互関係を表す行列の形で把握し、操作変数間の相互関係を有向グラフに変換し、有向グラフから各操作変数の評価値を求め、評価値の大きさにしたがって複数の操作変数の操作手順を決定し、制御信号生成部は、複数の計測信号をその操作変数に合致すべく複数のロジック演算を実行して複数の制御信号を前記プラントに与えるとともに、複数のロジック演算で使用する操作変数の大きさを変更するとき、この操作変数に関連する他の操作変数の変更順序を前記操作手順演算部で求めた複数の操作変数の操作手順に従って実行する。   From the above, in the present invention, in the plant control apparatus that takes in a plurality of measurement signals from the plant, executes a plurality of logic operations to match the measurement signals to the operation variables, and gives a plurality of control signals to the plant. The control device includes a control logic database that stores control logic data including operation variables used for a plurality of logic operations, a control signal generation unit that executes the logic operations and generates a plurality of control signals to be given to the plant, The operation procedure calculation unit includes an operation procedure calculation unit that calculates an operation procedure, and the operation procedure calculation unit performs a logic operation until the logic operation result of the first operation variable and the second operation variable are taken into account for the operation variables related to each other. Lag time in the form of a matrix representing the interrelationships between the manipulated variables, and the interrelationships between the manipulated variables are converted into directed graphs. The evaluation value of each operation variable is obtained from the directed graph, the operation procedure of the plurality of operation variables is determined according to the magnitude of the evaluation value, and the control signal generation unit includes a plurality of logics to match the plurality of measurement signals with the operation variable. When the operation is performed to give a plurality of control signals to the plant and the size of the operation variable used in the plurality of logic operations is changed, the change order of other operation variables related to the operation variable is changed to the operation procedure. The operation is performed according to the operation procedure of the plurality of operation variables obtained by the calculation unit.

また、有向グラフから各操作変数の評価値を求めるために、操作変数毎に設けたノード間の有向枝の接続に従ってノード間の遷移処理を実行し、有向枝に記載された遅れ時間情報をノード遷移に従って加算していくことで、各操作変数の評価値を計算する。   In addition, in order to obtain an evaluation value of each operation variable from the directed graph, a transition process between the nodes is executed according to the connection of the directed edge between the nodes provided for each operation variable, and the delay time information described in the directed edge is obtained. By adding according to the node transition, the evaluation value of each manipulated variable is calculated.

また、操作手順演算部では、手続きにより求めた各操作変数の評価値の小さいものから順番に操作手順を割り当てる。   Further, the operation procedure calculation unit assigns operation procedures in order from the smallest evaluation value of each operation variable obtained by the procedure.

また、制御装置は画像表示装置を含み、画像表示装置には、制御ロジックデータベースに記憶された複数のロジック演算に使用する複数の操作変数のうち、互いに関連する操作変数を選択するための操作変数設定画面として、複数のロジック演算回路とこの回路に含まれる操作変数とが表示され、かつ表示された操作変数から抽出された操作変数がリスト表示される。   Further, the control device includes an image display device, and the image display device includes an operation variable for selecting operation variables related to each other from among a plurality of operation variables used for a plurality of logic operations stored in the control logic database. As the setting screen, a plurality of logic operation circuits and operation variables included in the circuits are displayed, and operation variables extracted from the displayed operation variables are displayed in a list.

請求項1から請求項6のいずれかに記載のプラントの制御装置において、
また、制御装置は画像表示装置を含み、画像表示装置には、選択した操作変数に対して、操作手順演算部においてその操作手順を決定した結果、ならびにその操作手順に基づきプラントの操作を実行している途中経過が演算結果表示画面として表示される。
In the plant control apparatus according to any one of claims 1 to 6,
In addition, the control device includes an image display device. The image display device executes the operation of the plant based on the result of determining the operation procedure in the operation procedure calculation unit for the selected operation variable and the operation procedure. The progress in progress is displayed as a calculation result display screen.

また、制御装置は画像表示装置を含み、画像表示装置には、操作手順演算部において計算した結果として、各操作変数を評価値の昇順に演算結果リストに表示する手順演算結果表示画面が表示される。   Further, the control device includes an image display device, and a procedure calculation result display screen for displaying each operation variable in the calculation result list in ascending order of evaluation values is displayed on the image display device as a result calculated in the operation procedure calculation unit. The

また、制御装置は画像表示装置を含み、画像表示装置には、制御信号生成部によるプラント制御が実行されたときの、各操作変数の変更前後の値並びに非制御量の変更前後の値が制御特性表示画面として表示される。   Further, the control device includes an image display device, and the image display device controls values before and after the change of each operation variable and values before and after the change of the non-control amount when the plant control by the control signal generation unit is executed. Displayed as a characteristic display screen.

また、計測信号として、火力発電プラントから排出されるガスに含まれる窒素酸化物、一酸化炭素、及び硫化水素の夫々の濃度、並びにプラントの蒸気流量、蒸気温度、蒸気圧力のうち少なくとも1つを表す信号を含み、制御信号として、空気ダンパの開度、空気流量、燃料流量、給水流量、タービンガバナ開度、排ガス再循環流量のうち少なくとも1つを決定する信号を含む。   Further, as a measurement signal, at least one of the concentrations of nitrogen oxide, carbon monoxide, and hydrogen sulfide contained in the gas discharged from the thermal power plant, and the steam flow rate, steam temperature, and steam pressure of the plant is used. The control signal includes a signal for determining at least one of an air damper opening, an air flow rate, a fuel flow rate, a feed water flow rate, a turbine governor opening, and an exhaust gas recirculation flow rate.

本発明によれば、プラントの操作変数の相互依存関係を考慮してプラントを操作する手順を自動演算する機能を備え、かつ演算した手順に基づいてプラントを操作するように制御信号を生成し、相互依存関係による影響を最小限に抑える機能を備えたプラントの制御装置を実現することができる。   According to the present invention, it has a function of automatically calculating the procedure for operating the plant in consideration of the interdependence of the operation variables of the plant, and generates a control signal to operate the plant based on the calculated procedure, It is possible to realize a plant control device having a function of minimizing the influence due to the interdependency.

本発明のプラント制御装置の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of the plant control apparatus of this invention. 制御装置が制御対象とする火力発電プラントの構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of the thermal power plant made into a control object by a control apparatus. ボイラ下流側に設置したエアーヒーターと関連する配管部の拡大図。The enlarged view of the piping part relevant to the air heater installed in the boiler downstream. 典型的なロジック回路の一例を示す図。The figure which shows an example of a typical logic circuit. 制御装置200の処理内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing content of the control apparatus 200. 操作手順演算部500の詳細な動作を示すフローチャート。5 is a flowchart showing a detailed operation of the operation procedure calculation unit 500. 操作変数間の相互関係を行列の形で表現した図。A diagram representing the interrelationships between manipulated variables in the form of a matrix. 操作変数間の相互関係を有向グラフで表現した図。The figure which expressed the mutual relation between the operation variables with the directed graph. 有向グラフから各操作変数の評価値を計算するフローチャート。The flowchart which calculates the evaluation value of each operation variable from a directed graph. 図9各部の処理の流れとこのときに生成される情報について示す図。9 is a diagram showing the processing flow of each part and information generated at this time. 操作変数設定画面の一例を示す図。The figure which shows an example of an operation variable setting screen. 演算結果表示画面の一例を示す図。The figure which shows an example of a calculation result display screen. 手順演算結果表示画面の一例を示す図。The figure which shows an example of a procedure calculation result display screen. 制御特性表示画面の一例を示す図。The figure which shows an example of a control characteristic display screen.

本発明によるプラントの制御装置の実施例について図面を参照して説明する。   Embodiments of a plant control apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、本発明のプラント制御装置の概略構成について図1を参照して説明する。図1に示すように、制御対象のプラント100は、制御装置200によって制御される。ここではプラント100が火力発電プラントである例について、後で図2、図3を用いて説明する。   First, a schematic configuration of the plant control apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, a plant 100 to be controlled is controlled by a control device 200. Here, an example in which the plant 100 is a thermal power plant will be described later with reference to FIGS. 2 and 3.

図1の制御装置200の内部構成を機能別に大別すると、演算装置Mと、データベースDBと、インターフェイス部IFとで構成される。   If the internal structure of the control apparatus 200 of FIG. 1 is divided roughly according to a function, it will be comprised by the arithmetic unit M, database DB, and interface part IF.

まず演算装置Mについてみると、これは補正信号演算部300、制御信号生成部400、操作手順演算部500を備える。これら各部のうち、制御信号生成部400は、PI制御を用いた制御アルゴリズム等で構成された既存の制御機能である。補正信号演算部300は、制御信号生成部400で使用する操作変数を最適な値にする補正信号を与える。また、操作手順演算部500は、補正信号を与える手順やタイミングを決定する。   First, regarding the computing device M, it includes a correction signal computing unit 300, a control signal generating unit 400, and an operation procedure computing unit 500. Among these units, the control signal generation unit 400 is an existing control function configured by a control algorithm using PI control. The correction signal calculation unit 300 provides a correction signal that optimizes the operation variable used in the control signal generation unit 400. In addition, the operation procedure calculation unit 500 determines the procedure and timing for giving the correction signal.

またデータベースDBとして、計測信号データベースDB1、演算情報データベースDB2、操作手順情報データベースDB3、制御ロジックデータベースDB4、及び制御信号データベースDB5が設けられている。制御信号生成部400による通常のプラント制御のためには計測信号データベースDB1、制御ロジックデータベースDB4、及び制御信号データベースDB5が使用される。演算情報データベースDB2と操作手順情報データベースDB3は、補正信号演算部300と操作手順演算部500で使用する。   As the database DB, a measurement signal database DB1, an operation information database DB2, an operation procedure information database DB3, a control logic database DB4, and a control signal database DB5 are provided. For normal plant control by the control signal generator 400, the measurement signal database DB1, the control logic database DB4, and the control signal database DB5 are used. The calculation information database DB2 and the operation procedure information database DB3 are used by the correction signal calculation unit 300 and the operation procedure calculation unit 500.

また、インターフェイス部IFとして、外部入力インターフェイスIF/I、及び外部出力インターフェイスIF/Oが設けられている。   Further, an external input interface IF / I and an external output interface IF / O are provided as the interface unit IF.

なお、制御装置200は保守ツール910と接続されており、プラント100の運転員は、保守ツール910に接続された外部入力装置900と画像表示装置(例えばCRTディスプレイ)920とを介して、制御装置200を制御することができる。   The control device 200 is connected to a maintenance tool 910, and an operator of the plant 100 can control the control device via an external input device 900 and an image display device (for example, a CRT display) 920 connected to the maintenance tool 910. 200 can be controlled.

以下、概略以上のように構成された本発明のプラント制御装置について説明するが、その前に本発明を適用可能なプラント100の一例として火力発電プラントの構成について説明する。   Hereinafter, the plant control device of the present invention configured as described above will be described. Before that, the configuration of a thermal power plant will be described as an example of the plant 100 to which the present invention can be applied.

図2は、本発明に係わる制御装置200が制御対象とする火力発電プラント100aの構成を示す概略図である。先ず、火力発電プラント100aによる発電の仕組みについて簡単に説明する。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a thermal power plant 100a to be controlled by the control device 200 according to the present invention. First, the mechanism of power generation by the thermal power plant 100a will be briefly described.

図2の火力発電プラント100aは、ボイラ101で蒸気を発生してタービン108を駆動し、タービンに直結する発電機109で所望の電力量を得るシステムである。この実現のためには、ボイラ101に供給する水と燃料と空気を負荷要求信号(電力量要求信号)に対応して適切に制御し、タービンに導く蒸気の温度、流量、圧力の関係を所望の関係に維持する必要があり、このために制御装置200が使用される。   A thermal power plant 100a in FIG. 2 is a system that generates steam with a boiler 101 to drive a turbine 108 and obtains a desired amount of power with a generator 109 that is directly connected to the turbine. In order to realize this, water, fuel, and air supplied to the boiler 101 are appropriately controlled in response to a load request signal (power amount request signal), and the relationship between the temperature, flow rate, and pressure of the steam led to the turbine is desired. Therefore, the control device 200 is used for this purpose.

まずボイラ101には、燃料として例えば微粉炭が供給される。微粉炭は、ミル110で石炭を細かく粉砕して得られ、この微粉炭が配管134から複数のバーナ102を介して燃料として与えられる。   First, for example, pulverized coal is supplied to the boiler 101 as fuel. The pulverized coal is obtained by finely pulverizing coal in the mill 110, and this pulverized coal is given as fuel from the pipe 134 through the plurality of burners 102.

またボイラ101には、微粉炭燃焼用の空気が供給される。空気には、微粉炭搬送用の1次空気と燃焼調整用の2次空気があり、微粉炭と1次空気は配管134から、2次空気は配管141から夫々バーナ102に導かれる。また、ボイラ101には、2段燃焼用の空気をボイラ101に投入するアフタエアポート103が設けられている。2段燃焼用の空気は、配管142からアフタエアポート103に導かれる。   The boiler 101 is supplied with air for pulverized coal combustion. The air includes primary air for conveying pulverized coal and secondary air for adjusting combustion. The pulverized coal and primary air are led from the pipe 134 and the secondary air is led from the pipe 141 to the burner 102, respectively. Further, the boiler 101 is provided with an after-air port 103 through which air for two-stage combustion is introduced into the boiler 101. The air for two-stage combustion is guided from the pipe 142 to the after air port 103.

またボイラ101には、水(給水)が供給される。給水は、給水ポンプ105を介してボイラ内の熱交換器106に供給され、ボイラ101を流下する燃焼ガスによって過熱され、高温高圧の蒸気となる。   In addition, water (water supply) is supplied to the boiler 101. The feed water is supplied to the heat exchanger 106 in the boiler via the feed water pump 105 and is superheated by the combustion gas flowing down the boiler 101 to become high-temperature and high-pressure steam.

ボイラ101の内部で微粉炭を燃焼することによって発生した高温の燃焼ガスは、ボイラ101の内部の経路に沿って下流側に流下して、ボイラ101の内部に配置された熱交換器106で給水と熱交換して蒸気を発生させた後に、排ガスとなってボイラ101の下流側に設置されたエアーヒーター104に流入し、このエアーヒーター104で熱交換してボイラ101に供給する空気を昇温する。そして、このエアーヒーター104を通過した排ガスは、図示していない排ガス処理を施した後に、煙突から大気に放出される。   The high-temperature combustion gas generated by burning pulverized coal inside the boiler 101 flows downstream along the path inside the boiler 101 and is supplied to the heat exchanger 106 disposed inside the boiler 101. After generating steam by exchanging heat with the air, it becomes exhaust gas and flows into the air heater 104 installed on the downstream side of the boiler 101. The air supplied to the boiler 101 is heated by this air heater 104 and heated. To do. And the exhaust gas which passed this air heater 104 is discharged | emitted from the chimney to air | atmosphere after performing the exhaust gas process which is not shown in figure.

ボイラ101の熱交換器106を循環する給水は、給水ポンプ105を介して熱交換器106に供給され、熱交換器106においてボイラ101を流下する燃焼ガスによって過熱され、高温高圧の蒸気となる。尚、本実施例では熱交換器の数を1つとしているが、熱交換器を複数配置するようにしてもよい。   The feed water circulating through the heat exchanger 106 of the boiler 101 is supplied to the heat exchanger 106 via the feed water pump 105 and is superheated by the combustion gas flowing down the boiler 101 in the heat exchanger 106 to become high-temperature and high-pressure steam. In this embodiment, the number of heat exchangers is one, but a plurality of heat exchangers may be arranged.

熱交換器106で発生した高温高圧の蒸気は、タービンガバナ弁107を介して蒸気タービン108に導かれ、蒸気の持つエネルギーによって蒸気タービン108を駆動して発電機109で発電する。   The high-temperature and high-pressure steam generated in the heat exchanger 106 is guided to the steam turbine 108 via the turbine governor valve 107, and the steam turbine 108 is driven by the energy of the steam to generate power by the generator 109.

前記したように制御装置200は、ボイラ101に供給する水と燃料と空気を負荷要求信号に対応して適切に制御し、かつタービンに導く蒸気の温度、流量、圧力の関係を所望の関係に維持する機能を果たすために、発電プラント各部の状態量を取り込んでいる。このために、火力発電プラント100aには、その運転状態を示す状態量を検出する様々な計測器が配置されている。   As described above, the control device 200 appropriately controls the water, fuel, and air supplied to the boiler 101 in response to the load request signal, and changes the relationship among the temperature, flow rate, and pressure of the steam led to the turbine to a desired relationship. In order to fulfill the function to maintain, the state quantity of each part of a power plant is taken in. For this purpose, the thermal power plant 100a is provided with various measuring devices that detect state quantities indicating the operation state.

火力発電プラント100aは図1のプラント100に該当しているので、これらの計測器から取得された火力発電プラントの計測信号は、図1に示すようにプラント100から計測信号1として制御装置200の外部入力インターフェイスIF/Iに送信される。   Since the thermal power plant 100a corresponds to the plant 100 in FIG. 1, the measurement signal of the thermal power plant acquired from these measuring instruments is the measurement signal 1 from the plant 100 as shown in FIG. It is transmitted to the external input interface IF / I.

計測器としては、例えば図2の火力発電プラント100aに示すように、熱交換器106から蒸気タービン108に供給される高温高圧の蒸気の温度を計測する温度計測器151、蒸気の圧力を計測する圧力計測器152、発電機9で発電される電力量を計測する発電出力計測器153が図示されている。   As a measuring instrument, for example, as shown in a thermal power plant 100a in FIG. 2, a temperature measuring instrument 151 that measures the temperature of high-temperature and high-pressure steam supplied from the heat exchanger 106 to the steam turbine 108, and measures the pressure of the steam. A pressure measuring device 152 and a power generation output measuring device 153 that measures the amount of power generated by the generator 9 are shown.

蒸気タービン108の復水器(図示せず)によって蒸気を冷却して生じた給水は、給水ポンプ105によってボイラ101の熱交換器106に供給されるが、この給水の流量は流量計測器150によって計測されている。   The feed water generated by cooling the steam by the condenser (not shown) of the steam turbine 108 is supplied to the heat exchanger 106 of the boiler 101 by the feed water pump 105. The flow rate of this feed water is measured by the flow meter 150. It is measured.

また、ボイラ101から排出する燃焼ガスである排ガス中に含まれている成分(窒素酸化物(NOx)、一酸化炭素(CO)、及び硫化水素(HS)など)の濃度に関する状態量の計測信号は、ボイラ101の下流側に設けた濃度計測器154によって計測される。また図2に計測器としての図示は無いが、これら以外にも微粉炭燃料量、空気量などの状態量が計測器により計測され制御装置に取り込まれる。 In addition, the state quantity relating to the concentration of components (nitrogen oxide (NOx), carbon monoxide (CO), hydrogen sulfide (H 2 S), etc.) contained in the exhaust gas that is the combustion gas discharged from the boiler 101 The measurement signal is measured by a concentration measuring device 154 provided on the downstream side of the boiler 101. Although not shown in FIG. 2 as a measuring instrument, other state quantities such as the amount of pulverized coal fuel and air are measured by the measuring instrument and taken into the control device.

このように、火力発電プラント100aの計測データ項目には、上記各計測器によって計測した火力発電プラント100aの状態量であるボイラ101に供給される燃料流量、ボイラ101に供給される空気流量、ボイラ101の熱交換器106に供給される給水流量、ボイラ101の熱交換器106で発生して蒸気タービン108に供給される蒸気温度、ボイラ101の熱交換器106に供給される給水の給水圧力、ボイラ101から排出される排ガスのガス温度、前記排ガスのガス濃度、及びボイラ101から排出される排ガスの一部をボイラ101に再循環させる排ガス再循環流量等が含まれる。計測データ項目は、図1の制御装置200内の計測信号データベースDB1に保管される。   As described above, the measurement data items of the thermal power plant 100a include the flow rate of fuel supplied to the boiler 101, which is the state quantity of the thermal power plant 100a measured by the respective measuring instruments, the flow rate of air supplied to the boiler 101, and the boiler. The feed water flow rate supplied to the heat exchanger 106 of the 101, the steam temperature generated in the heat exchanger 106 of the boiler 101 and supplied to the steam turbine 108, the feed water pressure of the feed water supplied to the heat exchanger 106 of the boiler 101, The gas temperature of the exhaust gas discharged from the boiler 101, the gas concentration of the exhaust gas, and the exhaust gas recirculation flow rate for recirculating a part of the exhaust gas discharged from the boiler 101 to the boiler 101 are included. The measurement data items are stored in the measurement signal database DB1 in the control device 200 of FIG.

これらの計測データ項目は、図1で示した制御装置200における制御信号生成部400で演算して出力された制御信号13による操作の結果として決定される計測データ項目である。つまり、制御信号13に基づいてプラント各所の操作端を操作した結果として、プラント状態量である計測データ項目の値が定まってくる。   These measurement data items are measurement data items determined as a result of an operation by the control signal 13 calculated and output by the control signal generation unit 400 in the control device 200 shown in FIG. That is, the value of the measurement data item that is the plant state quantity is determined as a result of operating the operation end of each part of the plant based on the control signal 13.

次に、プラントの操作端について説明する。ここでは、ボイラ101に供給する空気系統を例にとって、この場合の操作端の説明を行う。具体的には、ボイラ101の内部に投入される空気の経路、すなわちバーナ102からボイラ101の内部に投入される1次空気と2次空気の経路、及びアフタエアポート103からボイラ101の内部に投入される空気の経路で使用される操作端について図2を用いて説明する。   Next, the operation end of the plant will be described. Here, taking the air system supplied to the boiler 101 as an example, the operation end in this case will be described. Specifically, the path of air that is introduced into the boiler 101, that is, the path of primary air and secondary air that are introduced into the boiler 101 from the burner 102, and the interior of the boiler 101 from the after air port 103. The operation end used in the air path will be described with reference to FIG.

図2において、1次空気は、ファン120から配管130に導かれ、途中でボイラ101の下流側に設置されたエアーヒーター104を通過する配管132と、エアーヒーター104を通過せずにバイパスする配管131とに分岐するが、エアーヒーター104の下流側に配設した配管133となって再び合流し、バーナ102の上流側に設置された微粉炭を製造するミル110に導かれる。   In FIG. 2, the primary air is guided from the fan 120 to the pipe 130, and a pipe 132 that passes through the air heater 104 installed on the downstream side of the boiler 101 and a pipe that bypasses the air heater 104 without passing through the air. However, the pipe 133 is arranged downstream of the air heater 104 and is joined again to the mill 110 for producing pulverized coal installed on the upstream side of the burner 102.

エアーヒーター104を通過する1次空気は、ボイラ101を流下する燃焼ガスと熱交換することによって加熱される。この加熱された1次空気と共に、エアーヒーター104をバイパスした1次空気は、ミル110において粉砕した微分炭をバーナ102に搬送する。   The primary air passing through the air heater 104 is heated by exchanging heat with the combustion gas flowing down the boiler 101. The primary air that bypasses the air heater 104 together with the heated primary air conveys the differential coal crushed in the mill 110 to the burner 102.

ファン121を用いて配管140から投入された空気は、エアーヒーター104で同様にして加熱された後に、2次空気用の配管141とアフタエアポート用の配管142とに分岐して、夫々、ボイラ101のバーナ102とアフタエアポート103とに導かれる。   The air introduced from the pipe 140 using the fan 121 is heated in the same manner by the air heater 104 and then branched into a secondary air pipe 141 and an after-air port pipe 142, respectively. To the burner 102 and the after-air port 103.

図3は、図2に示した火力発電プラント100aのボイラ101の下流側に設置したエアーヒーター104と関連する配管部の拡大図である。この図を用いてボイラの操作端の一例を説明する。   FIG. 3 is an enlarged view of a piping portion related to the air heater 104 installed on the downstream side of the boiler 101 of the thermal power plant 100a shown in FIG. An example of the operation end of the boiler will be described with reference to this figure.

火力発電プラントの制御装置200においては、ファン121から送られてバーナ102とアフタエアポート103からボイラ101の内部へ投入される空気流量を制御する例として、2次空気用の配管141とアフタエアポート用の配管142の上流側に操作端機器となるエアダンパ162及びエアダンパ163をそれぞれ設け、制御装置200によってこれらのエアダンパ162及びエアダンパ163の開度を調節して、ボイラ101の内部に供給される2次空気とアフタエアの流量をそれぞれ制御できるように構成している。   In the thermal power plant control apparatus 200, as an example of controlling the flow rate of air sent from the fan 121 and introduced into the boiler 101 from the burner 102 and the after air port 103, the secondary air pipe 141 and the after air port are used. An air damper 162 and an air damper 163 serving as operation end devices are provided on the upstream side of the pipe 142, respectively, and the opening degree of the air damper 162 and the air damper 163 is adjusted by the control device 200 to be supplied to the inside of the boiler 101. The flow rate of air and after air can be controlled respectively.

また、ファン120から送られてバーナ102から微粉炭と共にボイラ101の内部へ投入される空気流量を制御する例として、配管133に合流する直前部分の配管131及び配管132に操作端機器となるエアダンパ160及びエアダンパ161をそれぞれ設け、制御装置200によってこれらのエアダンパ160及びエアダンパ161の開度を調節して、ボイラ101の内部に供給される空気の流量をそれぞれ制御できるように構成している。   In addition, as an example of controlling the flow rate of air sent from the fan 120 and introduced into the boiler 101 together with the pulverized coal from the burner 102, an air damper serving as an operation end device is connected to the pipe 131 and the pipe 132 immediately before joining the pipe 133. 160 and an air damper 161 are provided, respectively, and the opening degree of the air damper 160 and the air damper 161 is adjusted by the control device 200 so that the flow rate of the air supplied into the boiler 101 can be controlled.

なお、前記制御装置200は、他の計測データ項目を制御することもできるので、操作端機器の設置場所を制御対象に応じて変えてもよい。   In addition, since the said control apparatus 200 can also control another measurement data item, you may change the installation place of an operating end apparatus according to a control object.

図3に示したように、エアーヒーター104には空気を供給する配管130、及び配管140がそれぞれ設置されており、このうち、配管140はエアーヒーター104を貫通して配設され、配管130は途中から分岐した配管131と配管132によって構成されており、前記配管131はエアーヒーター104をバイパスして配設され、前記配管132はエアーヒーター104を貫通して配設されている。   As shown in FIG. 3, the air heater 104 is provided with a pipe 130 for supplying air and a pipe 140. Of these, the pipe 140 is disposed through the air heater 104. The pipe 131 and the pipe 132 are branched from the middle, and the pipe 131 is arranged to bypass the air heater 104, and the pipe 132 is arranged to penetrate the air heater 104.

そして配管132はエアーヒーター104を貫通した後に配管131と合流して配管133となってミル110に導かれ、このミル110から配管133を通じて微粉炭と共に空気をボイラ101のバーナ102に導くように配設されている。   The pipe 132 passes through the air heater 104 and then merges with the pipe 131 to become a pipe 133 and is led to the mill 110. From the mill 110, the pipe 133 and the pulverized coal together with air are led to the burner 102 of the boiler 101. It is installed.

また、配管140はエアーヒーター104を貫通した後に配管141と配管142とに分岐し、このうち、配管141はボイラ101のバーナ102に、配管142はボイラ101のアフタエアポート103に、それぞれ空気を導くように配設されている。   In addition, the pipe 140 passes through the air heater 104 and then branches into a pipe 141 and a pipe 142. Of these, the pipe 141 guides air to the burner 102 of the boiler 101, and the pipe 142 leads to the after-air port 103 of the boiler 101, respectively. It is arranged like this.

また、前記配管133に合流する直前部分の配管131及び配管132には、流通する空気量を調節するエアダンパ160及びエアダンパ161がそれぞれ設置され、前記配管141及び配管142の上流部分には、流通する空気量を調節するエアダンパ162及びエアダンパ163がそれぞれ設置されている。   Also, an air damper 160 and an air damper 161 for adjusting the amount of air flowing are installed in the pipe 131 and the pipe 132 immediately before joining the pipe 133, respectively, and the upstream part of the pipe 141 and the pipe 142 flows. An air damper 162 and an air damper 163 for adjusting the amount of air are respectively installed.

そして、これらのエアダンパ160〜163を操作することにより、配管131、132、141、142を空気が通過する面積を変更することができるので、配管131、132、141、142を通過してボイラ101の内部に供給される空気流量を個別に調整できる。   Then, by operating these air dampers 160 to 163, the area through which air passes through the pipes 131, 132, 141, 142 can be changed, so that the boiler 101 passes through the pipes 131, 132, 141, 142. The flow rate of air supplied to the interior of each can be individually adjusted.

なお、以上の説明ではボイラ101の空気系統に関する操作端を例に挙げて説明したが、これ以外にも多くの操作端を有する。例えば、燃料系統であればミル110を回転させるミル用モータ、水系統では給水量制御用のポンプなどがある。また、これら以外にも水系統、蒸気系統、空気系統、あるいはドレン系統の配管上の各種の弁、各種の補機などが操作端として制御装置200の操作の対象となる。   In the above description, the operation end related to the air system of the boiler 101 has been described as an example, but there are many other operation ends. For example, there is a mill motor that rotates the mill 110 in the case of a fuel system, and a water supply amount control pump in the case of a water system. In addition to these, various valves on the piping of the water system, steam system, air system, or drain system, various auxiliary machines, and the like are the operation targets of the control device 200 as operation ends.

制御装置200の制御信号生成部400によって演算された制御信号13は、外部出力インターフェイスIF/Oを介して火力発電プラント100aに対する操作信号14として出力され、ボイラ101の配管131、132、141、142にそれぞれ設置したエアダンパ160、161、162、163などの操作端の機器を操作する。   The control signal 13 calculated by the control signal generator 400 of the control device 200 is output as the operation signal 14 for the thermal power plant 100a via the external output interface IF / O, and the pipes 131, 132, 141, 142 of the boiler 101 are output. The devices at the operation ends such as the air dampers 160, 161, 162, and 163 installed in each are operated.

尚、本実施例では、エアダンパ160、161、162、163などの機器のことを操作端と呼び、これを操作するのに必要な制御装置200で演算した制御信号13が該制御装置200から前記操作端に指令する出力信号を操作信号14と呼ぶ。   In this embodiment, devices such as the air dampers 160, 161, 162, and 163 are referred to as operation ends, and the control signal 13 calculated by the control device 200 necessary for operating the devices is transmitted from the control device 200. An output signal commanded to the operation end is referred to as an operation signal 14.

また、制御信号生成部400によって演算されて操作端に出力される操作信号14としては、ボイラ101に空気を供給する配管131、132、141、142にそれぞれ設置された空気の流量を調節する空気ダンパ160〜163の開度、ボイラ101のバーナ102に供給される微粉炭の燃料流量を調節するミル用モータの回転数、及びボイラ101から排出される排ガスの一部をボイラ101に再循環させる排ガス再循環用の排ガスダンパの開度、給水ポンプ105駆動用モータの回転数、タービン108に導かれる蒸気流量を決定するタービンガバナ弁107の開度等が含まれる。   Further, as the operation signal 14 calculated by the control signal generation unit 400 and output to the operation end, air that adjusts the flow rate of air installed in each of the pipes 131, 132, 141, and 142 that supplies air to the boiler 101 is used. The opening degree of the dampers 160 to 163, the rotational speed of the motor for the mill for adjusting the fuel flow rate of the pulverized coal supplied to the burner 102 of the boiler 101, and a part of the exhaust gas discharged from the boiler 101 are recirculated to the boiler 101. The opening degree of the exhaust gas damper for exhaust gas recirculation, the rotation speed of the motor for driving the feed water pump 105, the opening degree of the turbine governor valve 107 that determines the flow rate of steam guided to the turbine 108, and the like are included.

発電プラントの制御装置200は、操作端各部を制御してボイラ101に供給する水と燃料と空気を負荷要求信号に対応して適切に制御し、かつタービンに導く蒸気の温度、流量、圧力の関係を所望の関係に維持する機能を果たすための制御ロジックを備えている。この制御ロジックは、図1の制御ロジックデータベースDB4に保持されており、この一例を図4に示す。   The power plant control device 200 controls each part of the operation end to appropriately control the water, fuel and air supplied to the boiler 101 in response to the load request signal, and controls the temperature, flow rate and pressure of the steam led to the turbine. Control logic is provided to perform the function of maintaining the relationship in the desired relationship. This control logic is held in the control logic database DB4 of FIG. 1, and an example of this is shown in FIG.

図4は、典型的なロジック回路の一例を示している。この事例では、4組のロジック回路L1、L2,L3,L4があり、互いに関連している状況を説明する。このロジック回路は、上記した発電プラントのものではないが、例えばL1が負荷、L2が燃料,L3が給水,L4が空気の制御のためのロジック回路と仮定すれば、プラントの制御のための各制御ロジックが互いに関連、影響しあっている様子が理解できる。   FIG. 4 shows an example of a typical logic circuit. In this example, there are four sets of logic circuits L1, L2, L3, and L4, and a situation in which they are related to each other will be described. This logic circuit is not for the above-mentioned power plant. For example, assuming that L1 is a load, L2 is fuel, L3 is water supply, and L4 is a logic circuit for air control, You can understand how the control logic is related and influencing each other.

まず、ロジック回路L1、L2,L3,L4は、演算素子として、例えば加算(減算)回路ad,乗算回路m、除算回路di、比例積分回路PI、信号発生回路SG、関数発生回路FG、積分回路I等で構成され、制御ロジック上での処理は有向枝の接続に従い遷移する(制御信号線の矢印の方向に信号が流れる)。なお、各演算素子には、その演算が実行完了となるまでの遅れ時間情報が含まれている。   First, the logic circuits L1, L2, L3, and L4 are arithmetic elements such as an addition (subtraction) circuit ad, a multiplication circuit m, a division circuit di, a proportional integration circuit PI, a signal generation circuit SG, a function generation circuit FG, and an integration circuit. The process on the control logic transitions according to the connection of the directional branch (a signal flows in the direction of the arrow of the control signal line). Each arithmetic element includes delay time information until the execution is completed.

ロジック回路L1、L2,L3,L4の入出力について説明する。まずINは、計測情報入力信号である。これは図1のプラント200から入力した計測信号であり、多くの場合に制御系の帰還信号として使用される。操作変数(A,B,C,D,E)は、制御系の目標設定信号である。また、プラントの操作信号に該当する制御指令(a,b,c,d,e,f)がある。ここで操作変数(A,B,C,D,E)は、制御指令(a,b,c,d,e,f)を生成するための制御ロジック回路への入力変数であり、設定可能な値である。   The input / output of the logic circuits L1, L2, L3, and L4 will be described. First, IN is a measurement information input signal. This is a measurement signal input from the plant 200 in FIG. 1 and is often used as a feedback signal for the control system. The manipulated variables (A, B, C, D, E) are target setting signals for the control system. In addition, there are control commands (a, b, c, d, e, f) corresponding to plant operation signals. Here, the operation variables (A, B, C, D, E) are input variables to the control logic circuit for generating the control commands (a, b, c, d, e, f) and can be set. Value.

例えば、ロジックL1の制御思想をごく簡単に説明すると、目標信号Aに対して計測信号IN1を制御帰還信号とする偏差信号を加算回路ad1で求め、比例積分演算回路PIの結果で制御指令bを作成し、制御指令bにより操作端を操作する。なお、比例積分演算PIに先立ち、乗算回路Xにおいて、計測信号IN2によるゲイン補正を実行している。また、比例積分演算回路PIの結果と信号発生器SGからの信号を乗算回路Xで乗算して得た信号(制御指令)aにより、他の操作端を制御する。   For example, the control concept of the logic L1 will be briefly described. A deviation signal having the measurement signal IN1 as a control feedback signal with respect to the target signal A is obtained by the adder circuit ad1, and the control command b is obtained from the result of the proportional-plus-integral operation circuit PI. The operation end is created by the control command b. Prior to the proportional-plus-integral operation PI, the multiplication circuit X performs gain correction using the measurement signal IN2. Further, the other operation end is controlled by a signal (control command) a obtained by multiplying the result of the proportional-integral operation circuit PI and the signal from the signal generator SG by the multiplication circuit X.

この例の場合に、ロジック回路L1は操作変数A、2種類の計測情報入力信号IN1、IN2,信号発生回路SGからの信号を入力として、制御指令a,bを得る。ロジック回路L2は操作変数B、E,制御指令bを入力として、制御指令cを得る。ロジック回路L3は操作変数D,E、計測情報入力信号IN3、制御指令cを入力として、制御指令eを得る。ロジック回路L4は操作変数C、計測情報入力信号IN4,制御指令a,eを入力として、制御指令fを得る。この図4の複数のロジック回路L1、L2,L3,L4の間には、上記の指令、信号の関係を通じて、上流に位置するロジック回路と、その下流に位置するロジック回路とが存在し、影響を与えていることが理解できる。   In the case of this example, the logic circuit L1 obtains control commands a and b by inputting the operation variable A, two types of measurement information input signals IN1 and IN2, and signals from the signal generation circuit SG. The logic circuit L2 receives the operation variables B and E and the control command b and obtains a control command c. The logic circuit L3 receives the operation variables D and E, the measurement information input signal IN3, and the control command c, and obtains a control command e. The logic circuit L4 receives the operation variable C, the measurement information input signal IN4, the control commands a and e, and obtains the control command f. Between the plurality of logic circuits L1, L2, L3, and L4 in FIG. 4, there is a logic circuit located upstream and a logic circuit located downstream from the above command and signal relationship. Can be understood.

この事例で明らかなように、それぞれのロジック回路Lの出力である制御指令(a,b,c,d,e,f)は、それぞれプラント内各所の操作端に与えられて制御が実行されると共に、他のロジック回路Lの入力の一部として使用される。また操作変数(A,B,C,D,E)も異なるロジック回路で使用されることがある。   As is clear from this example, the control commands (a, b, c, d, e, f), which are the outputs of the respective logic circuits L, are respectively given to the operation ends at various locations in the plant to execute control. At the same time, it is used as a part of the input of another logic circuit L. Manipulated variables (A, B, C, D, E) may also be used in different logic circuits.

以上の説明から明らかなように、図1の制御装置200は通常運転状態においてはプラント100から計測信号1を入力して操作信号14を与えている。この機能は制御信号生成部400により実行されている。制御信号生成部400は計測信号データベースDB1に蓄積された計測データ3と、制御ロジックデータベースDB4に記憶されている例えば図4のような制御ロジックデータ11を用いて、計測信号1が望ましい値となるように制御信号13を生成する。なお、制御信号生成部400にて生成された制御信号13は、制御信号データベースDB5に保存される。   As is clear from the above description, the control device 200 of FIG. 1 inputs the measurement signal 1 from the plant 100 and gives the operation signal 14 in the normal operation state. This function is executed by the control signal generator 400. The control signal generation unit 400 uses the measurement data 3 accumulated in the measurement signal database DB1 and the control logic data 11 stored in the control logic database DB4, for example, as shown in FIG. Thus, the control signal 13 is generated. The control signal 13 generated by the control signal generator 400 is stored in the control signal database DB5.

図4のロジック回路は、発電プラントのものではないが、例えばL1が負荷、L2が燃料,L3が給水,L4が空気の制御のためのロジック回路と仮定することができることについて先に説明した。この仮定では、例えば操作変数Aを負荷要求信号、Bを燃料要求信号、Dを給水要求信号、Cを空気要求信号と考えることができる。これら操作変数はいわゆる目標設定信号であり、火力発電プラントの例では、負荷要求信号が変更されたときに、他の目標設定信号(燃料要求信号B、給水要求信号D、空気要求信号C)もバランスさせながら変更させる必要がある。この変更操作では、各目標設定信号の時系列的な大きさと、変更の順序、タイミングを決定させる必要がある。   The logic circuit of FIG. 4 is not that of the power plant, but it has been described above that, for example, L1 is a load, L2 is a fuel, L3 is a water supply, and L4 is a logic circuit for controlling air. Under this assumption, for example, the manipulated variable A can be considered as a load request signal, B as a fuel request signal, D as a water supply request signal, and C as an air request signal. These manipulated variables are so-called target setting signals. In the example of a thermal power plant, when the load request signal is changed, other target setting signals (fuel request signal B, water supply request signal D, air request signal C) are also generated. It is necessary to change while balancing. In this change operation, it is necessary to determine the time-series magnitude of each target setting signal, the order of change, and the timing.

図1の制御装置200では、補正信号演算部300において操作変数の時系列的な大きさを決定し、操作手順演算部500において操作変数の変更の順序、タイミングを決定する。この決定結果は、制御信号生成部400における制御に反映される。   In the control device 200 of FIG. 1, the correction signal calculation unit 300 determines the time-series magnitude of the operation variable, and the operation procedure calculation unit 500 determines the order and timing for changing the operation variable. The determination result is reflected in the control in the control signal generator 400.

以下、補正信号演算部300と制御信号生成部400と操作手順演算部500の機能に付いて簡便に説明する。   Hereinafter, functions of the correction signal calculation unit 300, the control signal generation unit 400, and the operation procedure calculation unit 500 will be briefly described.

まず制御信号生成部400では、制御ロジックデータベースDB4に保存された制御ロジックデータ11と、計測データ3を用いて、計測信号1が望ましい値となるように制御信号13を生成する。この制御ロジックデータベースDB4には、図4で説明したように、制御ロジックデータ11及び12を算出するための制御回路、制御パラメータが保存される。この制御ロジックデータ11及び12を算出する制御回路には、従来技術として公知のPI(比例・積分)制御などを用いている。   First, the control signal generation unit 400 generates the control signal 13 using the control logic data 11 stored in the control logic database DB4 and the measurement data 3 so that the measurement signal 1 has a desired value. In the control logic database DB4, as described with reference to FIG. 4, control circuits and control parameters for calculating the control logic data 11 and 12 are stored. The control circuit for calculating the control logic data 11 and 12 uses PI (proportional / integral) control known as a conventional technique.

制御信号生成部400は、基本的に以上のように作動するが、この場合に制御信号生成部400が与える制御信号が最適な値となるように、補正信号演算部300と操作手順演算部500により調整される。そのために、制御信号生成部400には、さらに演算情報データベースDB2に保存された補正信号演算データ6、操作手順情報データベースDB3に保存された操作手順情報8が入力されている。   The control signal generation unit 400 basically operates as described above. In this case, the correction signal calculation unit 300 and the operation procedure calculation unit 500 are set so that the control signal provided by the control signal generation unit 400 has an optimum value. It is adjusted by. For this purpose, the control signal generator 400 further receives the correction signal calculation data 6 stored in the calculation information database DB2 and the operation procedure information 8 stored in the operation procedure information database DB3.

このうち、操作手順情報8とは、制御信号生成部400が制御信号13を生成する際に考慮する操作手順やタイミングのことであり、操作手順演算部500により決定される。操作手順演算部500では、計測信号データベースDB1に保存された計測データ3、制御ロジックデータベースDB4に保存された制御ロジックデータ12、ならびに操作手順情報データベースDB3に保存されているプラント制御時に考慮する操作変数条件を含む操作手順演算情報データ9を用いて、これを決定する。演算結果である操作手順情報データ10は、操作手順情報データベースDB3に保存される。この操作手順演算部500の機能は、本発明の中核をなすものであるので別途詳細に説明する。   Among these, the operation procedure information 8 is an operation procedure and timing to be considered when the control signal generation unit 400 generates the control signal 13, and is determined by the operation procedure calculation unit 500. In the operation procedure calculation unit 500, the measurement data 3 stored in the measurement signal database DB1, the control logic data 12 stored in the control logic database DB4, and the operation variables to be considered during plant control stored in the operation procedure information database DB3. This is determined using the operation procedure calculation information data 9 including the conditions. The operation procedure information data 10 as the calculation result is stored in the operation procedure information database DB3. The function of the operation procedure calculation unit 500 is the core of the present invention and will be described in detail separately.

また、補正信号演算データ4とは、制御信号生成部400が生成する制御信号13の大きさを補正するものであり、補正信号演算部300により決定される。補正信号演算部300には、計測信号データベースDB1に保存された計測データ3と、演算情報データベースDB2に保存された補正信号演算情報5と、操作手順情報データベースDB3に保存された操作手順情報7が入力される。そして、ここでの演算結果として、補正信号演算データ4を生成する。この補正信号演算データ4は、演算情報データベースDB2に保存される。なお、計測信号データベースDB1に保存された計測データ3の一部は、制御信号生成部400及び操作手順演算部500に入力され、これらでの演算に使用される。   The correction signal calculation data 4 is for correcting the magnitude of the control signal 13 generated by the control signal generation unit 400 and is determined by the correction signal calculation unit 300. The correction signal calculation unit 300 includes measurement data 3 stored in the measurement signal database DB1, correction signal calculation information 5 stored in the calculation information database DB2, and operation procedure information 7 stored in the operation procedure information database DB3. Entered. And the correction signal calculation data 4 are produced | generated as a calculation result here. The correction signal calculation data 4 is stored in the calculation information database DB2. A part of the measurement data 3 stored in the measurement signal database DB1 is input to the control signal generation unit 400 and the operation procedure calculation unit 500, and is used for calculation in these.

補正信号演算部300は、要するに図4のロジック回路の操作変数の大きさを決定する機能であるが、本発明の場合にこの内部構成は従来公知の手法で実現可能である。例えば、特許第4627553号に記載の考えに従って操作変数の大きさを決定することができる。これは例えば、火力発電プラント制御の例で言えば、負荷要求信号が変更されたときに、他の操作変数(目標設定信号)である燃料、給水、空気量の目標信号をどの程度変更させるべきか、補正信号演算部300はその最適な大きさを求めるものである。これは過去の経験などを学習することで最適値にすることができる。本発明では、補正信号演算部300は、これらの公知技術を適用して実現可能であるので、これ以上の詳細説明を省略する。   The correction signal calculation unit 300 is basically a function for determining the magnitude of the operation variable of the logic circuit of FIG. 4. In the case of the present invention, this internal configuration can be realized by a conventionally known method. For example, the magnitude of the manipulated variable can be determined according to the idea described in Japanese Patent No. 4627553. For example, in the case of thermal power plant control, when the load request signal is changed, how much the target signals of fuel, water supply, and air amount, which are other operation variables (target setting signals), should be changed. Alternatively, the correction signal calculation unit 300 obtains the optimum size. This can be optimized by learning past experiences and the like. In the present invention, the correction signal calculation unit 300 can be realized by applying these known techniques, and thus detailed description thereof is omitted.

なお操作手順演算部500から操作手順情報データベースDB3に保存される操作手順情報データ10には、プラント100の運転員が保守ツール910を介して設定した制御ロジック上で操作可能な入力情報(操作変数)の操作手順に関する情報が含まれる。   The operation procedure information data 10 stored in the operation procedure information database DB3 from the operation procedure calculation unit 500 includes input information (operation variables) that can be operated on the control logic set by the operator of the plant 100 via the maintenance tool 910. ) Is included.

また制御信号生成部400では、操作手順情報データ10の中から過去の操作履歴を考慮し、今回の制御信号生成時に考慮すべき操作変数情報を抽出し、それを基に制御信号13を生成する。   In addition, the control signal generation unit 400 considers the past operation history from the operation procedure information data 10, extracts operation variable information to be considered at the time of the current control signal generation, and generates the control signal 13 based on the extracted information. .

係る構成とすることにより制御装置200は、制御ロジックデータベースDB4に保存された制御ロジック情報を考慮して決定した操作手順情報データ8に従って制御信号13を生成することになる。このメカニズムを具備することにより、操作変数や制御指令間での相互干渉の影響を考慮した制御を実行することが可能となり、制御性能を向上できる。   With this configuration, the control device 200 generates the control signal 13 according to the operation procedure information data 8 determined in consideration of the control logic information stored in the control logic database DB4. By providing this mechanism, it is possible to execute control in consideration of the influence of mutual interference between manipulated variables and control commands, and the control performance can be improved.

制御装置200は、概ね以上のように構成されており、プラント100の制御を実行する。この制御は、プラント100の運転員の監視の下で実行され、そのために制御装置200には保守ツール910が接続されている。   The control device 200 is generally configured as described above, and executes control of the plant 100. This control is executed under the supervision of an operator of the plant 100, and a maintenance tool 910 is connected to the control device 200 for that purpose.

プラント100の運転員は、キーボード901とマウス902で構成される外部入力装置900、制御装置200とデータを送受信できる保守ツール910、及び画像表示装置920を用いることにより、制御装置200に備えられている種々のデータベースに保存された情報にアクセスすることができる。このために、制御装置200は保守ツール910と入出力データ情報90をやり取りするための図示せぬ入力部又は出力部を有する。   An operator of the plant 100 is provided in the control device 200 by using an external input device 900 composed of a keyboard 901 and a mouse 902, a maintenance tool 910 that can transmit and receive data to and from the control device 200, and an image display device 920. You can access information stored in various databases. For this purpose, the control device 200 has an input unit or an output unit (not shown) for exchanging the input / output data information 90 with the maintenance tool 910.

これらの装置を用いることにより、プラント100の運転員は、制御装置200の補正信号演算部300、制御信号生成部400、及び操作手順演算部500で用いる条件設定及び得られた演算結果の確認に必要な情報を入力することができる。   By using these devices, an operator of the plant 100 can set conditions used in the correction signal calculation unit 300, the control signal generation unit 400, and the operation procedure calculation unit 500 of the control device 200 and confirm the obtained calculation results. Necessary information can be entered.

保守ツール910は、外部入力インターフェイス911、データ送受信処理部912、及び外部出力インターフェイス913で構成され、データ送受信処理部912を介して制御装置200とデータを送受信できる。   The maintenance tool 910 includes an external input interface 911, a data transmission / reception processing unit 912, and an external output interface 913, and can transmit / receive data to / from the control device 200 via the data transmission / reception processing unit 912.

外部入力装置900で生成した保守ツール入力信号91は、外部入力インターフェイス911を介して保守ツール910に取り込まれる。保守ツール910のデータ送受信処理部912では、保守ツール入力信号92の情報に従って、制御装置200から入出力データ情報90を取得する。   The maintenance tool input signal 91 generated by the external input device 900 is taken into the maintenance tool 910 via the external input interface 911. The data transmission / reception processing unit 912 of the maintenance tool 910 acquires the input / output data information 90 from the control device 200 according to the information of the maintenance tool input signal 92.

また、データ送受信処理部912では、保守ツール入力信号92の情報に従って、制御装置200の制御装置200の補正信号演算部300、制御信号生成部400、及び操作手順演算部500で用いる条件設定及び得られた演算結果の確認に必要な入出力データ情報90を出力する。   In addition, the data transmission / reception processing unit 912 sets and obtains conditions used in the correction signal calculation unit 300, the control signal generation unit 400, and the operation procedure calculation unit 500 of the control device 200 of the control device 200 according to the information of the maintenance tool input signal 92. Input / output data information 90 necessary for confirming the calculated result is output.

データ送受信処理部912では、入出力データ情報90を処理した結果得られる保守ツール出力信号93を、外部出力インターフェイス913に送信する。外部出力インターフェイス913から送信された保守ツール出力信号94は、画像表示装置920に表示される。   The data transmission / reception processing unit 912 transmits a maintenance tool output signal 93 obtained as a result of processing the input / output data information 90 to the external output interface 913. The maintenance tool output signal 94 transmitted from the external output interface 913 is displayed on the image display device 920.

尚、上記の制御装置200では、計測信号データベースDB1、演算情報データベースDB2、操作手順情報データベースDB3、制御ロジックデータベースDB4、及び制御信号データベースDB5が制御装置200の内部に配置されるが、これらの全て、あるいは一部を制御装置200の外部に配置することもできる。   In the control device 200, the measurement signal database DB1, the calculation information database DB2, the operation procedure information database DB3, the control logic database DB4, and the control signal database DB5 are arranged inside the control device 200. Alternatively, a part thereof can be arranged outside the control device 200.

以下、図1の制御装置200の処理内容を示す制御手順を図5のフローチャートに従って説明する。図5に示したフローチャートは、ステップS10、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S18、S19、及びS20を組み合わせて実行する。以下では、夫々のステップについて説明する。   Hereinafter, a control procedure showing the processing contents of the control device 200 of FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. The flowchart shown in FIG. 5 is executed by combining steps S10, S11, S12, S13, S14, S15, S16, S17, S18, S19, and S20. Hereinafter, each step will be described.

まず、制御装置200の動作開始後、制御装置の実行条件を設定するステップS10では、補正信号演算部300、制御信号生成部400、及び操作手順演算部500の実行時に使用する種々のパラメータ条件を設定する。   First, after the operation of the control device 200 is started, in step S10 in which the execution conditions of the control device are set, various parameter conditions used when the correction signal calculation unit 300, the control signal generation unit 400, and the operation procedure calculation unit 500 are executed. Set.

次に、操作変数を設定するステップS11では、プラント100に対して制御装置200が操作条件を変更する対象となる操作変数を設定する。この操作変数は、制御ロジック中に定義されている操作項目(CRTオペレーション)の中から、制御目的に応じて任意に選択することができる。なお、操作変数とは図4のロジック回路で説明したように制御系の目標信号であり、図4の例では(A,B,C,D,E)がこれに相当する。これは例えば、火力発電プラントの例では、多くの操作変数の中から、制御目的として負荷要求信号に着目したときには、これにバランスさせて制御すべき燃料、給水、空気の目標設定信号を、操作条件を変更する対象となる操作変数として抽出すべきことを意味している。   Next, in step S <b> 11 for setting an operation variable, the control device 200 sets an operation variable for which the operation condition is to be changed for the plant 100. This operation variable can be arbitrarily selected from operation items (CRT operations) defined in the control logic according to the control purpose. The operation variable is a target signal of the control system as described in the logic circuit of FIG. 4, and (A, B, C, D, E) corresponds to this in the example of FIG. For example, in the case of a thermal power plant, when attention is paid to a load request signal as a control purpose from among many operation variables, target setting signals for fuel, water supply, and air to be controlled in balance with this are set. This means that it should be extracted as an operation variable whose condition is to be changed.

次に、操作手順を計算するステップS12では、操作手順演算部500を動作させ、プラント100を制御する際に、前記ステップS11で設定した操作変数を変更する順番を計算し、操作手順情報データベースDB3に保存する。つまり、これらの目標信号は、制御過程の適宜のタイミングで大きさが変更されて運用されるが、相互に関連して変更される必要があることから、変更のタイミングが重要になる。例えばボイラの事例で給水の目標信号を変更するときには、燃料、空気も変更して全体を安定させる必要があるが、過渡的には相互に遅れ時間が存在するために他の操作変数を変更する順番やタイミングを考慮する必要がある。尚、操作手順演算部500の詳細な機能及び動作については、後述する。   Next, in step S12 for calculating the operation procedure, when the operation procedure calculation unit 500 is operated to control the plant 100, the order of changing the operation variables set in step S11 is calculated, and the operation procedure information database DB3 is calculated. Save to. In other words, these target signals are operated with their magnitude changed at an appropriate timing in the control process, but need to be changed in relation to each other, so the timing of the change becomes important. For example, when changing the target signal of water supply in a boiler case, it is necessary to change the fuel and air to stabilize the whole, but because there is a delay time mutually, other operating variables are changed. It is necessary to consider the order and timing. The detailed function and operation of the operation procedure calculation unit 500 will be described later.

次に、計測信号データを取得するステップS13では、制御装置200に設置された外部入力インターフェイスIF/Iを通じて計測信号データ1を取得し、計測信号データベースDB1に保存する。   Next, in step S13 of acquiring measurement signal data, the measurement signal data 1 is acquired through the external input interface IF / I installed in the control device 200 and stored in the measurement signal database DB1.

次に、補正信号を演算するステップS14では、補正信号演算部300を動作させ、ステップS12にて計算した操作手順情報を基に、現時点で該当する操作変数を操作対象とした操作補正信号を生成する。この操作補正信号は、該当する操作変数のみを対象とした制御信号である。つまり、ステップS12では、他の操作変数を変更する順番やタイミングを考慮したが、ここではさらに過渡的な制御状態における制御信号13の大きさを補正する。   Next, in step S14 for calculating a correction signal, the correction signal calculation unit 300 is operated to generate an operation correction signal for the operation variable corresponding to the current operation based on the operation procedure information calculated in step S12. To do. This operation correction signal is a control signal for only the corresponding operation variable. That is, in step S12, the order and timing of changing other operation variables are considered, but here, the magnitude of the control signal 13 in the transient control state is further corrected.

次に、ステップS15では、ステップS14にて求めた操作補正信号演算結果4を演算情報データベースDB2へ保存する。   Next, in step S15, the operation correction signal calculation result 4 obtained in step S14 is stored in the calculation information database DB2.

次に、制御信号を生成するステップS16では、制御装置200の制御信号生成部400を動作させ、演算情報データベースDB2、操作手順情報データベースDB3及び制御ロジックデータベースDB4に保存されている補正信号演算データ6、操作手順情報8、制御ロジックデータ11を用いて制御信号13を生成する。生成した制御信号13はプラントの制御に使用される他、制御信号データベースDB5に保存される。   Next, in step S16 for generating a control signal, the control signal generator 400 of the control device 200 is operated, and the correction signal calculation data 6 stored in the calculation information database DB2, the operation procedure information database DB3, and the control logic database DB4. The control signal 13 is generated using the operation procedure information 8 and the control logic data 11. The generated control signal 13 is used for plant control and is stored in the control signal database DB5.

次の、制御の実行を判定するステップS17は分岐判断である。プラント100の運転状態から現時点でプラントの操作を実行できない場合はステップS18へ進み、そうでない場合はステップS19へ進む。   The next step S17 for determining the execution of control is a branch determination. If the operation of the plant cannot be executed from the operation state of the plant 100 at this time, the process proceeds to step S18, and if not, the process proceeds to step S19.

プラントを制御するステップS18では、生成した制御信号13を制御装置200に設置された外部出力インターフェイスIF/Oを通じて制御信号14として出力し、プラントを制御する。   In step S18 for controlling the plant, the generated control signal 13 is output as the control signal 14 through the external output interface IF / O installed in the control device 200 to control the plant.

次の、ステップS19も分岐判断である。ステップS12にて計算した操作手順に従い、一連の操作変数に関するプラント100の制御が終了している場合はステップS20に進み、そうでない場合はステップS13へ進む。   The next step S19 is also branch determination. In accordance with the operation procedure calculated in step S12, the process proceeds to step S20 if the control of the plant 100 relating to the series of operation variables has been completed, otherwise the process proceeds to step S13.

最後に、一連の処理動作の終了を判定するステップS20は分岐判断である。外部入力装置900を通じて本発明の制御装置200の動作を終了させる信号が入力された場合は処理を終了させるステップに進み、そうでない場合はステップS11に戻る。   Finally, step S20 for determining the end of a series of processing operations is a branch determination. If a signal for ending the operation of the control device 200 of the present invention is input through the external input device 900, the process proceeds to a step for ending the process, and otherwise, the process returns to step S11.

以上の動作によって、本発明の制御装置200の動作では、プラント100の運転員が設定した実行条件に基づき、運転データ取得、操作手順計算、補正信号演算、制御信号生成及び制御実施に至る一連の処理を自律的に獲得・実行できる。   With the above operation, in the operation of the control device 200 of the present invention, based on the execution conditions set by the operator of the plant 100, a series of operations ranging from operation data acquisition, operation procedure calculation, correction signal calculation, control signal generation and control execution. Processing can be acquired and executed autonomously.

次に、前記制御装置200における操作手順演算部500の詳細な動作について、図6のフローチャート、及び図4、図7、図8の概念図を用いて説明する。   Next, the detailed operation of the operation procedure calculation unit 500 in the control device 200 will be described with reference to the flowchart in FIG. 6 and conceptual diagrams in FIGS. 4, 7, and 8.

図6は、操作手順演算部500の動作を表すフローチャートであり、図5に示した全体フローチャートのステップS12の動作を詳細に示したものである。図6のフローチャートは、ステップS121、S122、S123、S124及びS125を組み合わせて実行する。以下では、夫々のステップについて説明する。   FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the operation procedure calculation unit 500, and shows in detail the operation of step S12 in the overall flowchart shown in FIG. The flowchart in FIG. 6 is executed by combining steps S121, S122, S123, S124, and S125. Hereinafter, each step will be described.

操作手順演算部500の動作開始後、初めにステップS121では、図5のステップS11にて設定した操作変数を考慮して、制御ロジックデータベースDB4に保存されている制御ロジック情報を抽出し読み込む。   After starting the operation of the operation procedure calculation unit 500, first, in step S121, the control logic information stored in the control logic database DB4 is extracted and read in consideration of the operation variable set in step S11 of FIG.

制御ロジック情報とは、プラントからの計測情報等を入力として、制御装置200がプラントを制御するために必要な制御信号13を生成するためのロジック回路及びその設定パラメータ情報で構成され、図4に示したように、複数の演算素子を有向枝で接続した態様を取る。   The control logic information is composed of a logic circuit for generating a control signal 13 necessary for the control device 200 to control the plant, with measurement information from the plant as an input, and its setting parameter information. As shown, a plurality of arithmetic elements are connected by directed branches.

ここで制御信号13を生成するためのロジック回路とは、例えば図4回路であり、その設定パラメータとはロジック回路を形成する演算素子やその各種定数などである。例えば操作変数や、計測信号、さらには演算素子が比例積分回路であれば比例定数、積分ゲイン、積分時定数といったもの、あるいは関数発生器の場合であればゲイン、あるいは入力(出力)信号の使用範囲などもこれに含まれる。   Here, the logic circuit for generating the control signal 13 is, for example, the circuit of FIG. 4, and the setting parameters are arithmetic elements forming the logic circuit and various constants thereof. For example, the use of manipulated variables, measurement signals, and proportional constants, integral gains, integral time constants if the arithmetic element is a proportional-integral circuit, or gain or input (output) signals if it is a function generator This also includes ranges.

図4については説明済みであるので詳細説明を行わないが、この事例に示したように、プラントの制御では、操作端の操作信号に相当する制御指令(a,b,c,d,e,f)の演算に、それらの目標信号である複数の操作変数(A,B,C,D,E)が関係する。かつ、その組合せは操作変数(A,B,C,D,E)の数が増えるに従って大きくなる。また、ロジック遷移の下流側に存在する操作変数ほど、上流側の他の操作変数の変更によって受ける影響が大きくなる。このため、全ての操作変数(A,B,C,D,E)を一度に変更する場合はこの相互作用によって所望の操作条件へ制御できない可能性がある。   Since FIG. 4 has already been described, detailed description will not be made. However, as shown in this example, in the plant control, control commands (a, b, c, d, e, A plurality of manipulated variables (A, B, C, D, E) which are the target signals are related to the calculation of f). The combination increases as the number of manipulated variables (A, B, C, D, E) increases. In addition, an operation variable that exists on the downstream side of the logic transition has a greater influence due to a change in another upstream operation variable. For this reason, when all the operation variables (A, B, C, D, E) are changed at once, there is a possibility that control to a desired operation condition cannot be performed by this interaction.

本発明では、操作変数に着目してこれらの関係を整理する。具体的には、次に、制御信号相関行列を抽出するステップS122において、読み込んだ図4の制御ロジックに対して、操作変数(A,B,C,D,E)間の相互関係を図7に示した行列の形で表現する。図7では、図4の例で示した操作変数A、B、C、D、Eがロジック回路L1、L2,L3,L4においてどのような相互関係にあるかを規定している。   In the present invention, these relationships are organized focusing on the manipulated variables. Specifically, next, in step S122 for extracting the control signal correlation matrix, the interrelationships among the manipulated variables (A, B, C, D, E) are shown in FIG. It is expressed in the form of the matrix shown in. FIG. 7 defines how the operation variables A, B, C, D, and E shown in the example of FIG. 4 are interrelated in the logic circuits L1, L2, L3, and L4.

例えば、操作変数Bに着目してみる。操作変数Bは、ロジック回路L2内の乗算回路mの一方の入力であるが、乗算回路mの他方の入力である制御指令bは、ロジック回路L1において操作変数Aにより決定されるものである。   For example, let us focus on the operation variable B. The operation variable B is one input of the multiplication circuit m in the logic circuit L2, but the control command b which is the other input of the multiplication circuit m is determined by the operation variable A in the logic circuit L1.

このことから、乗算回路mの出力に着目すると、操作変数Bの操作は、操作変数Aの操作の結果から影響を受ける。また同様に、乗算回路mの出力に着目すると、操作変数Aの操作は、操作変数Bの操作の結果から影響を受ける。このことから、操作変数Bの操作と操作変数Aの操作は、互いに相互作用関係にあるということが言える。以下このことを下流側の操作変数に着目して、「操作変数Bの操作は、操作変数Aの操作の結果から影響を受ける相互作用関係にある」と言うことにする。   For this reason, when focusing on the output of the multiplication circuit m, the operation of the operation variable B is affected by the operation result of the operation variable A. Similarly, focusing on the output of the multiplication circuit m, the operation of the operation variable A is affected by the result of the operation of the operation variable B. From this, it can be said that the operation of the operation variable B and the operation of the operation variable A are in an interactive relationship with each other. Hereinafter, focusing on the downstream operation variable, this will be referred to as “the operation of the operation variable B has an interaction relationship that is influenced by the operation result of the operation variable A”.

このように、操作変数間の相互作用関係が存在するときに、次にこの相互作用関係を定量的に把握することを検討する。ここでは、操作変数間の時間遅れに着目した定量的把握を行う。具体的には、例えば操作変数Aの操作からロジック回路L1において制御指令bが導かれ、その後ロジック回路L2において制御指令bと操作変数Bとの乗算演算に至るまでには、それまでの処理で経過した遅れ時間が存在する。   In this way, when there is an interaction relationship between the manipulated variables, it is next considered to quantitatively grasp this interaction relationship. Here, a quantitative grasp is made focusing on the time delay between the manipulated variables. Specifically, for example, the control command b is derived in the logic circuit L1 from the operation of the operation variable A, and the process up to that time is followed by the multiplication operation of the control command b and the operation variable B in the logic circuit L2. There is an elapsed delay time.

以上の処理は、制御ロジックデータベースに記憶された複数のロジック演算に使用する複数の操作変数のうち、互いに関連する操作変数について、第1の操作変数のロジック演算結果と第2の操作変数が加味されるまでの間のロジック演算における遅れ時間を操作変数毎に求めたものである。   In the above processing, the logic operation result of the first operation variable and the second operation variable are added to the operation variables related to each other among the plurality of operation variables used for the plurality of logic operations stored in the control logic database. The delay time in the logic operation until it is performed is obtained for each manipulated variable.

このときの遅れ時間は、ロジック回路L1の比例積分回路PIにより生じた遅れが支配的である。以上から、操作変数Bの操作変数Aに対する相互作用関係を遅れ時間を考慮して定量化し、行列に表記すると、図7に示すように、B行A列に600が記載される。ここで、記載数値は、ロジック回路L1の比例積分回路PIの遅れ時間(積分時定数)に該当する。   The delay time at this time is predominantly the delay caused by the proportional integration circuit PI of the logic circuit L1. From the above, when the interaction relationship between the operation variable B and the operation variable A is quantified in consideration of the delay time and expressed in a matrix, 600 is described in B row A column as shown in FIG. Here, the described numerical value corresponds to the delay time (integration time constant) of the proportional integration circuit PI of the logic circuit L1.

同様の相互作用関係を下流の操作変数Cと、上流の操作変数Aに対して確認してみる。操作変数Cは、ロジック回路L4内の加算回路ad5に一方の入力として入力される。加算回路ad5の他方の入力の1つである制御指令aは、ロジック回路L1において操作変数Aにより決定される。このことから、加算回路ad5の出力に着目すると、操作変数Cの操作は、操作変数Aの操作の結果から影響を受ける相互作用関係にあると言える。   A similar interaction relationship is confirmed for the downstream manipulated variable C and the upstream manipulated variable A. The operation variable C is input as one input to the addition circuit ad5 in the logic circuit L4. A control command a which is one of the other inputs of the adder circuit ad5 is determined by the operation variable A in the logic circuit L1. From this, focusing on the output of the adder circuit ad5, it can be said that the operation of the operation variable C is in an interaction relationship that is influenced by the operation result of the operation variable A.

また、操作変数Aの操作からロジック回路L1において制御指令aが導かれ、その後ロジック回路L4において制御指令aと操作変数Cとの加算演算に至るまでには、それまでの処理で経過した遅れ時間が存在する。このときの遅れ時間は、ロジック回路L1の比例積分回路PIにより生じた遅れが支配的である。以上から、操作変数Cの操作変数Aに対する相互作用関係を遅れ時間を考慮して定量化し、行列に表記すると、図7に示すように、C行A列に600が記載される。   In addition, a delay time that has elapsed in the processing up to that time until the control instruction a is derived in the logic circuit L1 from the operation of the operation variable A and then the addition calculation of the control instruction a and the operation variable C is performed in the logic circuit L4. Exists. The delay time at this time is predominantly the delay caused by the proportional integration circuit PI of the logic circuit L1. From the above, when the interaction relationship between the operation variable C and the operation variable A is quantified in consideration of the delay time and expressed in a matrix, 600 is described in C row A column as shown in FIG.

同様の相互作用関係を上流の操作変数Bと直近の下流の操作変数Eに対して確認してみる。操作変数Eはロジック回路L2において加算回路ad2に一方の入力として入力されるが、加算回路ad2の他方の入力は、ロジック回路L2において操作変数Bにより決定されるものである。このことから、操作変数Eの操作は、操作変数Bの操作の結果から影響を受ける相互作用関係にある。この場合に、操作変数Bの操作からロジック回路L2において操作変数Eとの加算演算に至るまでには、関数発生器FGが存在するのみで、殆ど遅れ時間が存在しない。以上から、操作変数Eの操作変数Bに対する相互作用関係を遅れ時間を考慮して行列に表記すると、図7に示すように、E行B列に0が記載される。   A similar interaction relationship will be confirmed for the upstream manipulated variable B and the latest downstream manipulated variable E. The operation variable E is input as one input to the adder circuit ad2 in the logic circuit L2, and the other input of the adder circuit ad2 is determined by the operation variable B in the logic circuit L2. Therefore, the operation of the operation variable E is in an interaction relationship that is affected by the operation result of the operation variable B. In this case, from the operation of the operation variable B to the addition operation with the operation variable E in the logic circuit L2, only the function generator FG exists and there is almost no delay time. From the above, when the interaction relationship of the manipulated variable E with respect to the manipulated variable B is expressed in a matrix in consideration of the delay time, 0 is written in E row B column as shown in FIG.

同様の相互作用関係を下流の操作変数Cと直近の上流の操作変数Dに対して確認してみる。操作変数Cはロジック回路L4において加算回路ad5に一方の入力として入力されるが、加算回路ad5の他方の入力の1つは、ロジック回路L3において操作変数Dにより決定されるものである。このことから、操作変数Cの操作は、操作変数Dの操作の結果から影響を受ける相互作用関係にある。この場合に、ロジック回路L3での操作変数Dの操作からロジック回路L4において操作変数Cとの加算演算に至るまでには、関数発生器FGと積分回路Iが存在し、積分回路Iによる遅れ時間300が存在する。以上から、操作変数Cの操作変数Dに対する相互作用関係を遅れ時間を考慮して行列に表記すると、図7に示すように、C行D列に300が記載される。   A similar interaction relationship is confirmed with respect to the downstream manipulated variable C and the latest upstream manipulated variable D. The operation variable C is input as one input to the addition circuit ad5 in the logic circuit L4, and one of the other inputs of the addition circuit ad5 is determined by the operation variable D in the logic circuit L3. Therefore, the operation of the operation variable C is in an interaction relationship that is affected by the operation result of the operation variable D. In this case, the function generator FG and the integration circuit I exist from the operation of the operation variable D in the logic circuit L3 to the addition operation with the operation variable C in the logic circuit L4. There are 300. From the above, when the interaction relationship of the operation variable C with respect to the operation variable D is expressed in a matrix in consideration of the delay time, 300 is described in C row and D column as shown in FIG.

以上と同様の手続きに従い、上流の操作変数と下流の操作変数について確認すると、残された組み合わせは、操作変数Dと操作変数Eの関係のみである。かつ操作変数Eはロジック回路L2と、ロジック回路L3において使用されているので操作変数Dと操作変数Eの関係では相互に上流下流の関係となる。操作変数Eが下流に位置するロジック回路L3の関係では遅れ時間は殆どなく、逆に操作変数Eが上流に位置するロジック回路L2からロジック回路L3に至る関係では多少の遅れ時間10が生じる。   When the upstream operation variable and the downstream operation variable are confirmed according to the same procedure as described above, the remaining combination is only the relationship between the operation variable D and the operation variable E. And since the operation variable E is used in the logic circuit L2 and the logic circuit L3, the relationship between the operation variable D and the operation variable E is upstream and downstream. There is almost no delay time in the relationship of the logic circuit L3 in which the operation variable E is located downstream, and on the contrary, a slight delay time 10 occurs in the relationship from the logic circuit L2 in which the operation variable E is located in the upstream to the logic circuit L3.

直近の上流下流の関係にある操作変数の全てに対して、ロジック回路L1、L2,L3,L4から操作変数間の相互関係を抽出した結果、最終的に図7に示した相関行列が抽出される。なお、図7のマトリクスは、直近の上流下流の関係にある操作変数の間を表記しているので、それ以外の部分には該当する情報が存在しない。   As a result of extracting the interrelationships between the operation variables from the logic circuits L1, L2, L3, and L4 for all the operation variables having the latest upstream and downstream relationships, the correlation matrix shown in FIG. 7 is finally extracted. The In addition, since the matrix of FIG. 7 expresses between the operation variables in the most recent upstream / downstream relationship, there is no corresponding information in other portions.

次に、グラフ演算による評価を実行するステップS123では、ステップS122で作成した図7の制御信号相関行列を基に、操作変数間の相互関係を示す有向グラフを生成し、その演算評価を実行する。   Next, in step S123 in which the evaluation by the graph calculation is executed, a directed graph showing the interrelationship between the operation variables is generated based on the control signal correlation matrix of FIG. 7 created in step S122, and the calculation evaluation is executed.

図8は、図7の相関行列を基に生成した有向グラフを図示しており、各操作変数を表すノードN間を有向枝30で接続した構造を取る。有向枝30の接続は相関行列において相関が規定されている操作変数間に存在する。   FIG. 8 shows a directed graph generated based on the correlation matrix of FIG. 7, and has a structure in which nodes N representing each operation variable are connected by a directed branch 30. The connection of the directional branch 30 exists between manipulated variables whose correlation is defined in the correlation matrix.

例えば図7の例で操作変数Aと操作変数B間において、下流の操作変数Bは上流の操作変数Aに対して遅れ時間600とする相関がある。このことを図8で表現すると、操作変数Aを意味するノードNAから、操作変数Bを示すノードNBに対して有向枝30ABが接続される。また、有向枝30AB上には遅れ時間情報として600が記載される。   For example, in the example of FIG. 7, between the operation variable A and the operation variable B, the downstream operation variable B has a correlation with a delay time 600 with respect to the upstream operation variable A. If this is expressed in FIG. 8, the directed branch 30AB is connected from the node NA representing the operation variable A to the node NB representing the operation variable B. In addition, 600 is described as delay time information on the directed branch 30AB.

また図7の例で操作変数Bと操作変数E間において、下流の操作変数Eは上流の操作変数Bに対して遅れ時間0とする相関がある。このことを図8で表現すると、操作変数Bを意味するノードNBから、操作変数Eを示すノードNEに対して有向枝30BEが接続される。また、有向枝30BE上には遅れ時間情報として0が記載される。   In the example of FIG. 7, between the operation variable B and the operation variable E, the downstream operation variable E has a correlation with a delay time 0 with respect to the upstream operation variable B. If this is expressed in FIG. 8, the directed branch 30BE is connected to the node NE indicating the operation variable E from the node NB indicating the operation variable B. Further, 0 is written as delay time information on the directed branch 30BE.

また図7の例で操作変数Aと操作変数C間において、下流の操作変数Cは上流の操作変数Aに対して遅れ時間600とする相関がある。このことを図8で表現すると、操作変数Aを意味するノードNAから、操作変数Cを示すノードNCに対して有向枝30ACが接続される。また、有向枝30AC上には遅れ時間情報として600が記載される。   In the example of FIG. 7, between the operation variable A and the operation variable C, the downstream operation variable C has a correlation with a delay time 600 with respect to the upstream operation variable A. If this is expressed in FIG. 8, the directional branch 30AC is connected from the node NA representing the operation variable A to the node NC indicating the operation variable C. Further, 600 is described as delay time information on the directed branch 30AC.

さらに図7の例で操作変数Cと操作変数D間において、下流の操作変数Cは上流の操作変数Dに対して遅れ時間300とする相関がある。このことを図8で表現すると、操作変数Dを意味するノードNDから、操作変数Cを示すノードNCに対して有向枝30DCが接続される。また、有向枝30DC上には遅れ時間情報として300が記載される。   Further, in the example of FIG. 7, between the operation variable C and the operation variable D, the downstream operation variable C has a correlation with a delay time 300 with respect to the upstream operation variable D. If this is expressed in FIG. 8, the directional branch 30DC is connected from the node ND meaning the operation variable D to the node NC indicating the operation variable C. In addition, 300 is described as delay time information on the directed branch 30DC.

なお、図7の例で操作変数Eと操作変数D間には、相互に上流、下流となる相関があった。このことを図8で表現すると、操作変数Dを意味するノードNDから、操作変数Eを示すノードNEに対して有向枝30DEが接続され、有向枝30DE上には遅れ時間情報として0が記載される。さらにこの場合には、ノードNEから、ノードNDに対して有向枝30EDが接続され、有向枝30ED上には遅れ時間情報として10が記載される。   In the example of FIG. 7, there is a correlation between the operation variable E and the operation variable D that is upstream and downstream of each other. If this is expressed in FIG. 8, the directional branch 30DE is connected from the node ND meaning the operation variable D to the node NE indicating the operation variable E, and 0 is set as delay time information on the directional branch 30DE. be written. Further, in this case, the directional branch 30ED is connected from the node NE to the node ND, and 10 is described as delay time information on the directional branch 30ED.

以上の手続きにより生成された図8の有向グラフに対して、各操作変数(A,B,C,D,E)の評価値を計算するが、この詳細な手順は図9のフローチャートを用いて後述する。   An evaluation value of each operation variable (A, B, C, D, E) is calculated with respect to the directed graph of FIG. 8 generated by the above procedure. This detailed procedure will be described later using the flowchart of FIG. To do.

次に、操作手順を決定するステップS124では、ステップS123にて計算した各操作変数の評価値を基に、各評価値が小さいものから順番に操作手順を決定する。   Next, in step S124 for determining the operation procedure, the operation procedure is determined in order from the smallest evaluation value based on the evaluation value of each operation variable calculated in step S123.

最後に、ステップS125では、決定した操作手順情報を操作手順情報データベースDB3へ保存し、操作手順演算部500の動作を終了するステップへ進む。   Finally, in step S125, the determined operation procedure information is stored in the operation procedure information database DB3, and the operation proceeds to the step of ending the operation of the operation procedure calculation unit 500.

次に、操作手順演算部500の動作における、図8の有向グラフを評価することについての詳細な動作について、図9のフローチャートを用いて説明する。図9は、図6のフローチャートにおける有向グラフ演算による評価を実行するステップS123に相当する。   Next, a detailed operation for evaluating the directed graph of FIG. 8 in the operation of the operation procedure calculation unit 500 will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 9 corresponds to step S123 in which the evaluation by the directed graph calculation in the flowchart of FIG. 6 is executed.

図9に示したフローチャートは、ステップS1231、S1232、S1233、S1234、S1235、S1236及びS1237を組み合わせて実行する。   The flowchart shown in FIG. 9 is executed by combining steps S1231, S1232, S1233, S1234, S1235, S1236, and S1237.

有向グラフ演算のアルゴリズム開始後、実行開始ノード(図8のノードNA,NB,NC,ND,NR)を指定するステップS1231では、グラフ演算を開始する起点となるノードを任意に指定する。ここでは最初にノードNAを選択したものとする。   In step S1231, in which the execution start nodes (nodes NA, NB, NC, ND, and NR in FIG. 8) are designated after the directed graph computation algorithm is started, a node that is the starting point for starting the graph computation is arbitrarily designated. Here, it is assumed that the node NA is selected first.

次に、ノード遷移変数を初期化するステップS1232では、現在の演算処理対象にあるノード番号を表すノード遷移変数を、開始ノードNAに初期化する。また、各操作変数(A,B,C,D,E)の評価値を0に初期化する。   Next, in step S1232, which initializes the node transition variable, the node transition variable representing the node number currently in the processing target is initialized to the start node NA. Also, the evaluation value of each operation variable (A, B, C, D, E) is initialized to zero.

次の、遷移先ノードの有無を判定するステップS1233は分岐である。現在の処理対象となるノードから、遷移したことがないノードへの接続が存在しない場合はステップS1234に進み、そうでない場合はステップS1236へ進む。   The next step S1233 for determining whether or not there is a transition destination node is a branch. If there is no connection from the current processing target node to a node that has not changed, the process proceeds to step S1234; otherwise, the process proceeds to step S1236.

次の、接続元ノードの有無を判定するステップS1234は分岐である。現在の処理対象ノードに対して、接続元となるノードが存在する場合はステップS1235へ進み、そうでない場合は、有向グラフ演算のアルゴリズムを終了させるステップへ進む。   The next step S1234 for determining whether or not there is a connection source node is a branch. If there is a connection source node for the current processing target node, the process proceeds to step S1235, and if not, the process proceeds to a step of terminating the directed graph calculation algorithm.

次の、ステップS1235では、現在のノードに接続しているノードのうち、任意のノードに遷移を戻し、前記ステップS1233へ処理を戻す。   In the next step S1235, the transition is returned to an arbitrary node among the nodes connected to the current node, and the process is returned to step S1233.

一方、ノード遷移を実行するステップS1236では、現在の処理対象ノードから接続しており、かつ過去に遷移していないノードのうち、任意のノードへ遷移する。   On the other hand, in step S1236 for executing node transition, a transition is made to an arbitrary node among nodes that are connected from the current processing target node and have not transitioned in the past.

次の、各操作変数の評価値を計算するステップS1237では、遷移した有向枝に記載されている遅れ時間情報を読み取り、遷移元のノードにおける評価値の暫定値に可算したものを遷移先のノードにおける評価値の暫定値として求める。   In the next step S1237 for calculating the evaluation value of each manipulated variable, the delay time information described in the transitioned directional branch is read, and the result obtained by adding the provisional value of the evaluation value at the transition source node to the transition destination node. Obtained as a provisional value of the evaluation value at the node.

図8の例を図9の処理フローに適用して評価したときの、図9各部の処理の流れとこのときに生成される情報について図10に示す。図10は、処理巡の回数を示す番号、そのときの処理ステップの判断ルート、処理ステップS1236で判断された遷移先ノード、処理ステップS1237で判断されたノードとこれに付与された評価値、この巡での基準のノードを記載している。なお、処理ステップの判断ルートには記載の都合上ステップの末尾数字のみ記載している。従って、「3」とあるのはステップS1233を意味している。また、処理ステップS1236で判断された遷移先ノードは別の意味では、次巡に判断すべき新ノードを意味している。   FIG. 10 shows the processing flow of each part of FIG. 9 and the information generated at this time when the example of FIG. 8 is evaluated by applying it to the processing flow of FIG. FIG. 10 shows the number indicating the number of processing rounds, the determination route of the processing step at that time, the transition destination node determined in processing step S1236, the node determined in processing step S1237, and the evaluation value assigned thereto. The reference node in the tour is described. In the determination route of the processing step, only the last number of the step is described for convenience of description. Therefore, “3” means step S1233. In addition, the transition destination node determined in the processing step S1236 means a new node to be determined in the next round in another sense.

最初の1巡目は、現在のノードがNAであるとする。この場合、ステップS1233では、現在の処理対象となるノードから、遷移したことがないノードへの接続が存在するか否かを判断するが、この場合には有る(存在する)ので、処理ステップS1236に移る。ここでは、ノードNBとNCが対象となるが、まずノードNBを選択し、ステップS1236に接続先ノードとしてNBを記憶する。次に処理ステップS1237に移り、このときの評価値としてNB=600を記憶する。このNB=600は、基準ノードをNAとするときの、ノードNBまでの評価値であることを意味している。   In the first round, it is assumed that the current node is NA. In this case, in step S1233, it is determined whether or not there is a connection from the current processing target node to a node that has not changed, but in this case, there is (exists), so processing step S1236. Move on. Here, although the nodes NB and NC are targets, the node NB is first selected, and the NB is stored as a connection destination node in step S1236. Next, the process proceeds to processing step S1237, and NB = 600 is stored as the evaluation value at this time. This NB = 600 means an evaluation value up to the node NB when the reference node is NA.

2巡目では、現在のノードは、接続先のNBとされ、基準ノードはNAとされる。この場合、ステップS1233では、現在の処理対象ノードから、遷移したことがないノードへの接続が存在するので、処理ステップS1236に移る。ここでは、ノードNEを選択し、ステップS1236に接続先ノードとしてNEを記憶する。次に処理ステップS1237に移り、このときの評価値としてNE=600を記憶する。この場合に、ノードNEの評価値としては、ノードNAからの合計の評価値として1巡目の600に2巡目の0が加算されて600が記憶される。   In the second round, the current node is the connection destination NB, and the reference node is NA. In this case, in step S1233, since there is a connection from the current processing target node to a node that has not changed, the process proceeds to processing step S1236. Here, the node NE is selected, and NE is stored as a connection destination node in step S1236. Next, the process proceeds to processing step S1237, and NE = 600 is stored as the evaluation value at this time. In this case, as the evaluation value of the node NE, 600 is stored by adding 0 in the second round to the first round 600 as the total evaluation value from the node NA.

3巡目では、現在のノードは、接続先のNEとされる。この場合、ステップS1233では、現在の処理対象ノードから、遷移したことがないノードへの接続が存在するので、処理ステップS1236に移る。ここでは、ノードNDを選択し、ステップS1236に接続先ノードとしてNDを記憶する。次に処理ステップS1237に移り、このときの評価値としてND=610を記憶する。この場合に、ノードNDの評価値としては、ノードNAからの合計の評価値として2巡目の600に3巡目の10が加算されて610が記憶される。   In the third round, the current node is the NE of the connection destination. In this case, in step S1233, since there is a connection from the current processing target node to a node that has not changed, the process proceeds to processing step S1236. Here, the node ND is selected, and ND is stored as the connection destination node in step S1236. Next, the process proceeds to processing step S1237, and ND = 610 is stored as the evaluation value at this time. In this case, as the evaluation value of the node ND, as the total evaluation value from the node NA, 10 in the third round is added to 600 in the second round, and 610 is stored.

5巡目では、現在のノードは、接続先のNCとされる。この場合、ステップS1233では、現在の処理対象ノードNCから、遷移したことがないノードへの接続が存在しないので、処理ステップS1234に移る。ここでは、現在の処理対象ノードNCに対して、接続元となるノードが存在する場合はステップS1235へ進む。この場合、接続元ノードはNAなのでステップS1235へ進む。ここでは、現在のノードNCに接続しているノードのうち、任意のノードに遷移を戻し、前記ステップS1233へ処理を戻すので、現在のノードNCに対して接続元ノードNAに遷移を戻す。なお、図10において、5巡目のステップS1236に欄には、次巡に判断すべき新ノードの意味で接続元ノードNAを記述している(ステップS1236の判断でNAが決定された訳ではない)。なお、ステップS1237は通過しないので、評価値はカウントされない。   In the fifth round, the current node is the NC as the connection destination. In this case, in step S1233, since there is no connection from the current processing target node NC to a node that has not changed, the process proceeds to processing step S1234. Here, if there is a connection source node for the current processing target node NC, the process proceeds to step S1235. In this case, since the connection source node is NA, the process proceeds to step S1235. Here, the transition is returned to an arbitrary node among the nodes connected to the current node NC, and the process returns to step S1233, so that the transition is returned to the connection source node NA with respect to the current node NC. In FIG. 10, the column in step S1236 of the fifth round describes the connection source node NA in the meaning of the new node to be judged in the next round (in the reason that the NA is determined by the judgment in step S1236). Absent). Since step S1237 does not pass, the evaluation value is not counted.

6巡目では、現在のノードは、再度NAとされる。この場合、ステップS1233では、現在の処理対象ノードから、遷移したことがないノードとしてNCが存在するので、処理ステップS1236に移り、接続先ノードとしてNCを記憶する。次に処理ステップS1237に移り、このときの評価値としてNC=600を記憶する。   In the sixth round, the current node is set to NA again. In this case, in step S1233, since there is an NC as a node that has not changed from the current processing target node, the process proceeds to processing step S1236, and the NC is stored as a connection destination node. Next, the process proceeds to processing step S1237, and NC = 600 is stored as the evaluation value at this time.

7巡目では、現在のノードは、再度NCとされる。この場合、ステップS1233では、現在の処理対象ノードから、遷移したことがないノードへの接続が存在しないので、処理ステップS1234に移る。S1234では、NCに対して接続元も含めて未接続のノードが存在しないので、処理を終了する。   In the seventh round, the current node is set to NC again. In this case, in step S1233, since there is no connection from the current processing target node to a node that has not changed, the process proceeds to processing step S1234. In S1234, since there are no unconnected nodes including the connection source with respect to the NC, the processing is terminated.

なお、図9のフローではNAを基準ノードとして、これに関連する他の接続ノードを接続先と接続元の双方から追跡した結果として評価値を求めた。この判断ではノードND,NE間の関係を追跡できないが、例えば他のノードとしてNDを基準ノードにして再度探索を実行することで、同様に全ての選択肢での評価値を求めすることが可能である。   In the flow of FIG. 9, the evaluation value is obtained as a result of tracing NA from both the connection destination and the connection source, using NA as a reference node. In this determination, the relationship between the nodes ND and NE cannot be traced. However, for example, by performing the search again using ND as a reference node as another node, it is possible to similarly obtain evaluation values for all options. is there.

以上のアルゴリズムを実行することにより、最終的に各ノードにおいて操作変数の評価値が計算される。図10の例を見ると各操作変数の評価値は最終的に、NA:0、NB:600、NC:910、ND:610、E:600となり、これを昇順に並び換えたA、B、E,D,Cが、操作変数間の相互作用の影響を最小限に抑制した操作手順となる。   By executing the above algorithm, the evaluation value of the manipulated variable is finally calculated at each node. In the example of FIG. 10, the evaluation values of the respective operation variables are finally NA: 0, NB: 600, NC: 910, ND: 610, E: 600, and A, B, E, D, and C are operation procedures in which the influence of the interaction between the operation variables is minimized.

以上の一連の説明から明らかなように、制御装置200の操作手順演算部500では、操作変数の操作手順を、制御ロジックから抽出した時間的相互作用関係を基に自動的に計算する。その結果、多変量制御において問題となる操作変数間の相互干渉の影響を最小限に抑えた制御が実行され、より望ましい制御効果を得ることが可能となる。   As is clear from the series of descriptions above, the operation procedure calculation unit 500 of the control device 200 automatically calculates the operation procedure of the operation variable based on the temporal interaction relationship extracted from the control logic. As a result, control is performed with minimal influence of mutual interference between manipulated variables, which is a problem in multivariate control, and a more desirable control effect can be obtained.

このようにして操作手順演算部500で求めた操作変数の操作手順を、制御信号生成部400に適用した場合の動作について簡単に説明する。例えば、図4のロジック回路において、最上流の操作変数Aの値を変更した場合には、評価値600で定まる時間遅れ後に操作変数Bと操作変数Eの変更を実行する。さらに、評価値610で定まる時間遅れ後に操作変数Dの変更を実行する。操作変数Cは、評価値600と、910で定まる時間遅れ後に変更を実行する。操作手順演算部500では、この順番とタイミングのみを決定している。補正値を具体的に如何なる大きさのものにするのかは、補正信号演算部300が決定する。   The operation when the operation procedure of the operation variable obtained by the operation procedure calculation unit 500 in this way is applied to the control signal generation unit 400 will be briefly described. For example, in the logic circuit of FIG. 4, when the value of the most upstream manipulated variable A is changed, the manipulated variable B and the manipulated variable E are changed after a time delay determined by the evaluation value 600. Further, the operation variable D is changed after a time delay determined by the evaluation value 610. The operation variable C is changed after a time delay determined by the evaluation value 600 and 910. The operation procedure calculation unit 500 determines only this order and timing. The correction signal calculation unit 300 determines the specific value of the correction value.

次に、プラントの制御装置において、制御装置200とデータを送受信する保守ツール910について説明する。特に、外部出力インターフェイス913から送信された保守ツール出力信号94を表示する画像表示装置920にて表示される画面について、図11、図12、図13及び図14を用いて説明する。これらの図は、画像表示装置920に表示される画面の一具体例である。運転員は、これらの表示画面を用いて各種の設定と作業を実行する。   Next, the maintenance tool 910 that transmits / receives data to / from the control device 200 in the plant control device will be described. In particular, a screen displayed on the image display device 920 that displays the maintenance tool output signal 94 transmitted from the external output interface 913 will be described with reference to FIGS. 11, 12, 13, and 14. These drawings are specific examples of a screen displayed on the image display device 920. The operator performs various settings and operations using these display screens.

図11は、操作変数設定画面である。これは、プラントの制御装置の動作手順を示す図5のフローチャートにおける、操作変数を設定するステップS11で使用する画面80の仕様の一例である。   FIG. 11 is an operation variable setting screen. This is an example of the specification of the screen 80 used in step S11 for setting the operation variable in the flowchart of FIG. 5 showing the operation procedure of the plant control apparatus.

この操作変数設定画面80には大きく2つの表示がされる。その1つはプラントの制御装置において、操作手順演算部500で使用する制御ロジックの選択画面である。制御ロジック選択画面は、図4のロジック回路の形式で表示したロジック図表示画面600と、このロジック回路をロジック番号で指定して選択するリスト表示画面601で構成される。ここでは、ロジック番号を指定することでロジック回路を表示し、変更を希望する操作変数が含まれるロジック回路であることを確認する。   The operation variable setting screen 80 is largely displayed in two. One of them is a control logic selection screen used in the operation procedure calculation unit 500 in the plant control apparatus. The control logic selection screen includes a logic diagram display screen 600 displayed in the logic circuit format of FIG. 4 and a list display screen 601 for selecting and selecting the logic circuit by a logic number. Here, the logic circuit is displayed by designating the logic number, and it is confirmed that the logic circuit includes the operation variable desired to be changed.

操作変数設定画面の2つ目は、当該ロジック回路に含まれる操作変数の中から、変更を希望する操作変数を抽出する操作変数設定、抽出用画面である。操作変数リスト602には、当該ロジック回路に含まれる全ての操作変数が表示され、選択操作変数リスト603には、選択した一部の操作変数を表示している。ボタン604,605はこれら画面からの操作変数選択に使用する。選択結果は終了ボタン606で決定される。   The second operation variable setting screen is an operation variable setting / extraction screen for extracting an operation variable desired to be changed from operation variables included in the logic circuit. The operation variable list 602 displays all operation variables included in the logic circuit, and the selected operation variable list 603 displays some selected operation variables. Buttons 604 and 605 are used to select operation variables from these screens. The selection result is determined by the end button 606.

この図11に示した設定画面80により、操作手順演算部500で使用する制御ロジック図面、補正信号演算部300及び操作手順演算部500で使用する操作変数を設定することができる。   With the setting screen 80 shown in FIG. 11, it is possible to set a control logic drawing used in the operation procedure calculation unit 500, an operation variable used in the correction signal calculation unit 300 and the operation procedure calculation unit 500.

画面を利用した具体的な処理について説明する。運転員は、図11に示す画面が画像表示装置920に表示された状態で、外部入力装置900のマウス902を操作して画面上の数値ボックスにフォーカスを移し、キーボード901を用いることで数値を入力できる。また、マウス902を操作して画面上のボタンをクリックすることで、ボタンを選択する(押す)ことができる。   Specific processing using the screen will be described. With the screen shown in FIG. 11 displayed on the image display device 920, the operator operates the mouse 902 of the external input device 900 to move the focus to the numeric box on the screen, and uses the keyboard 901 to enter the numeric value. You can enter. Further, by operating the mouse 902 and clicking a button on the screen, the button can be selected (pressed).

図11の画面では、まず、制御ロジックデータベースDB4に保存されている制御ロジックデータを、ロジック図表示画面600に表示させる。制御ロジックデータベースDB4に保存されるロジックデータ一覧は、リスト表示画面601に表示され、任意のロジック番号がマウス902を操作して選択されることで、ロジック図表示画面600の表示を切り替えることができる。また、選択した制御ロジック番号に該当する制御ロジックデータにおいて、プラントの操作変数の対象となる操作変数が操作変数リスト602に表示される。   In the screen of FIG. 11, first, the control logic data stored in the control logic database DB4 is displayed on the logic diagram display screen 600. A list of logic data stored in the control logic database DB4 is displayed on the list display screen 601. By selecting an arbitrary logic number by operating the mouse 902, the display of the logic diagram display screen 600 can be switched. . In addition, in the control logic data corresponding to the selected control logic number, the operation variable that is the target of the plant operation variable is displayed in the operation variable list 602.

次に、操作変数リスト602に表示された操作変数の中から、補正信号生成に使用する操作変数をマウス902の操作により選択し、ボタン604を選択することで選択操作変数リスト603に追加することができる。また、選択された操作変数を、同様にマウス902を操作して任意に選択し、ボタン605を選択することで選択操作変数リスト603より削除することもできる。   Next, from among the operation variables displayed in the operation variable list 602, an operation variable to be used for generating a correction signal is selected by operating the mouse 902, and a button 604 is selected to add to the selected operation variable list 603. Can do. Similarly, the selected operation variable can be arbitrarily selected by operating the mouse 902 and can be deleted from the selection operation variable list 603 by selecting the button 605.

この画面により、複数の制御ロジック回路の中の複数の操作変数のうち、相互に関連する操作変数のみを抽出することができる。ここで、相互に関連する操作変数とは、火力発電プラントの例で言えば負荷要求信号に対する燃料、給水、空気の目標信号のように、バランスして制御することが要求されるような関係にあるものをいう。   From this screen, it is possible to extract only the operation variables related to each other among the plurality of operation variables in the plurality of control logic circuits. Here, the interrelated operational variables are in a relationship that requires balanced control, such as fuel, water supply, and air target signals for load request signals in the case of a thermal power plant. Say something.

以上の実行条件選定の修了後、ボタン606を選択すると、操作変数設定画面を終了し、図5におけるステップS12の実行へ進む。   When the button 606 is selected after completing the above execution condition selection, the operation variable setting screen is terminated and the process proceeds to execution of step S12 in FIG.

図12は、図11の操作変数設定画面において選択した操作変数に対して、操作手順演算部500においてその操作手順を決定した結果、ならびにその操作手順に基づきプラントの操作を実行している途中経過の表示の際に画像表示装置920に表示される演算結果表示画面である。   FIG. 12 shows the result of determining the operation procedure in the operation procedure calculation unit 500 for the operation variable selected on the operation variable setting screen of FIG. 11 and the progress of the operation of the plant based on the operation procedure. 6 is a calculation result display screen displayed on the image display device 920 when displaying.

運転員は、図12の画面が画像表示装置920に表示された状態で、外部入力装置900のマウス902を操作して画面上のボタンをクリックすることで、ボタンを選択する(押す)ことができる。   The operator can select (push) a button by operating the mouse 902 of the external input device 900 and clicking a button on the screen while the screen of FIG. 12 is displayed on the image display device 920. it can.

図12の画面では、操作手順演算部500において計算した操作変数の操作手順が操作手順リスト610に表示される。また、各操作変数値の単位611ならびに現在の操作進捗ステータスのリスト612も並べてリスト610中に夫々表示される。尚、操作進捗ステータスリスト612において、シンボル「▼」は操作完了を、シンボル「▽」は未操作を夫々意味する。   In the screen of FIG. 12, the operation procedure of the operation variable calculated by the operation procedure calculation unit 500 is displayed in the operation procedure list 610. A unit 611 of each operation variable value and a list 612 of current operation progress statuses are also displayed side by side in the list 610. In the operation progress status list 612, the symbol “▼” means that the operation has been completed, and the symbol “」 ”means that the operation has not been performed.

また、現在操作中の操作変数については、その操作内容を表示ダイアログ613に表示する。例えば、「ただ今の操作は、(操作変数xx)を、(値yy)から(値zz)へ変更中です」といった形での表示を行う。また、図12の画面において、ボタン614、及び615を夫々選択することで、図13の操作手順演算結果表示画面、ならびに図14の操作特性表示画面を夫々起動、表示させることができる。   For the operation variable currently being operated, the operation content is displayed in the display dialog 613. For example, a display in the form of “current operation is changing (operation variable xx) from (value yy) to (value zz)” is performed. Further, by selecting the buttons 614 and 615 on the screen of FIG. 12, the operation procedure calculation result display screen of FIG. 13 and the operation characteristic display screen of FIG. 14 can be activated and displayed, respectively.

図12の画面表示により、本発明の操作手順演算部500において計算した操作手順を確認可能になると共に、現在のプラント100に対する操作の進捗状況を確認することができる。   The screen display of FIG. 12 makes it possible to check the operation procedure calculated by the operation procedure calculation unit 500 of the present invention and to check the progress of the operation on the current plant 100.

図13は、操作手順演算部500の操作手順計算において、アルゴリズムの演算結果を表示する手順演算結果表示画面であり、図2のボタン614を選択した際に画像表示装置920に表示される画面80の一例である。   FIG. 13 is a procedure calculation result display screen for displaying the calculation result of the algorithm in the operation procedure calculation of the operation procedure calculation unit 500. The screen 80 displayed on the image display device 920 when the button 614 in FIG. 2 is selected. It is an example.

図13の手順演算結果表示画面では、操作手順演算部500において計算した結果として、各操作変数621を評価値622の昇順に演算結果リスト620に表示する。また、操作手順演算時に使用した有向グラフが、グラフ表示画面623に表示される。ここで、マウス902を用いてカーソル622を、リスト620中に表示された任意の操作変数625に一致させることにより、選択した操作変数の評価値演算時に実行されたノード及び有向枝が太線で強調表示される。図の場合には、「3 D***** 610」の表示が強調表示されている。これにより、プラントの操作員は操作手順演算部500による操作手順の導出根拠を確認することができる。また、ボタン624を選択することにより、図13の手順演算結果表示画面を終了させることができる。   In the procedure calculation result display screen of FIG. 13, each operation variable 621 is displayed in the calculation result list 620 in ascending order of the evaluation value 622 as a result calculated by the operation procedure calculation unit 500. In addition, the directed graph used when calculating the operation procedure is displayed on the graph display screen 623. Here, by using the mouse 902 to match the cursor 622 with an arbitrary operation variable 625 displayed in the list 620, the nodes and directional branches executed when calculating the evaluation value of the selected operation variable are indicated by bold lines. Highlighted. In the figure, the display of “3 D ****** 610” is highlighted. Thereby, the plant operator can confirm the basis for deriving the operation procedure by the operation procedure calculation unit 500. Further, by selecting the button 624, the procedure calculation result display screen of FIG. 13 can be terminated.

図14は、計算した操作手順に従って補正信号演算部300が補正信号を生成し制御する際の、プラント100に対する制御特性を確認する際に、画像表示装置920に表示される制御特性表示画面である。   FIG. 14 is a control characteristic display screen displayed on the image display device 920 when checking the control characteristic for the plant 100 when the correction signal calculation unit 300 generates and controls the correction signal according to the calculated operation procedure. .

図14に示す制御特性表示画面が画像表示装置920に表示された状態で、外部入力装置900のマウス902を操作して画面上の操作変数リスト630に表示された任意の操作変数を選択することで、カーソル636を移すことができる。尚、本リストには各操作変数631の他に、夫々に対する操作前後の操作条件値632及び633、ならびに本発明の制御装置100によるプラント200の被制御量の操作前後の値634及び635が表示される。   In a state where the control characteristic display screen shown in FIG. 14 is displayed on the image display device 920, an arbitrary operation variable displayed in the operation variable list 630 on the screen is selected by operating the mouse 902 of the external input device 900. Thus, the cursor 636 can be moved. In this list, in addition to each operation variable 631, operation condition values 632 and 633 before and after the operation, and values 634 and 635 before and after the operation of the controlled amount of the plant 200 by the control device 100 of the present invention are displayed. Is done.

図示の制御特性の例では、操作変数A*****を操作前に100であったものを90にした場合、被制御量aは1000から1200に変化する(変化した)こと、操作変数B*****を操作前に100であったものを85にした場合、被制御量aは60から35に変化する(変化した)こと、また現在選択操作中の操作変数D*****について、これを操作前に100であったものを70にした場合、被制御量aは360から500に変化する(変化した)ことを表示している。   In the example of the control characteristics shown in the figure, when the operation variable A ****** is changed from 100 before operation to 90, the controlled variable a changes (changes) from 1000 to 1200. When B *** is changed from 100 before operation to 85, the controlled variable a changes (changes) from 60 to 35, and the operation variable D *** currently being selected. When ** is changed from 100 to 70 before operation, the controlled amount a is changed (changed) from 360 to 500.

また、カーソルが任意の操作変数(図示の例ではD*****)に選択された状態で、それに対応する操作特性グラフがグラフ表示部637に表示される。グラフ表示部637には、被制御量a(縦軸)に対する選択した操作変数D*****(横軸)の操作特性が1次元のグラフで表示され、同じグラフ上に操作前の操作変数値(グラフ中に■で表記)、操作後の実績値(同○表記)、一斉操作時の操作予測値(同●表記)がプロットされる。   Further, the operation characteristic graph corresponding to the operation variable is displayed on the graph display unit 637 in a state where the cursor is selected as an arbitrary operation variable (D *** in the illustrated example). The graph display unit 637 displays the operation characteristics of the selected operation variable D *** (horizontal axis) with respect to the controlled variable a (vertical axis) as a one-dimensional graph, and the operation before the operation is displayed on the same graph. Variable values (indicated by ■ in the graph), actual values after operation (indicated by ○), and predicted operation values during simultaneous operation (indicated by ●) are plotted.

ここで、一斉操作時の操作予測値とは、本発明の操作手順演算部500にて計算した操作手順を用いず、全ての操作変数を同時に操作した場合の、選択した操作変数の条件値とその時の被制御量の組を意味しており、これは補正信号演算部300において計算される。   Here, the operation predicted value at the time of simultaneous operation is the condition value of the selected operation variable when all operation variables are operated simultaneously without using the operation procedure calculated by the operation procedure calculation unit 500 of the present invention. This means a set of controlled quantities at that time, and this is calculated by the correction signal calculation unit 300.

以上のグラフからは、本発明の操作手順演算結果に従ってプラント100を操作した場合の制御効果を確認できると共に、本発明の操作手順演算結果を用いない場合の制御効果との比較も可能であり、本発明の制御装置によるプラント100に対する制御効果を画面上で確認することができる。   From the above graph, the control effect when the plant 100 is operated according to the operation procedure calculation result of the present invention can be confirmed, and the control effect when the operation procedure calculation result of the present invention is not used can be compared, The control effect with respect to the plant 100 by the control apparatus of this invention can be confirmed on a screen.

なお、ボタン638を選択することにより、図14に表示される画面を終了させることができる。   Note that by selecting the button 638, the screen displayed in FIG. 14 can be terminated.

以上で、プラントの制御装置における画像表示装置920に表示される画面についての説明を終了する。   Above, description about the screen displayed on the image display apparatus 920 in the control apparatus of a plant is complete | finished.

以上、本発明のプラントの制御装置200を火力発電プラントに適用した場合を例にとり説明したが、このように本発明によれば、操作変数間の相互干渉が非常に強い場合においても、その相互作用の影響を最小にする操作手順を自動的に算出しそれに従って制御するため、より望ましい制御効果を得ることができる。また、操作手順決定作業の各段階において運転員が介入し、経過並びに結果を確認することができるので、信頼性の高いものとすることができる。   As described above, the case where the plant control device 200 of the present invention is applied to a thermal power plant has been described as an example. However, according to the present invention, even when the mutual interference between operating variables is very strong, Since the operation procedure that minimizes the influence of the action is automatically calculated and controlled accordingly, a more desirable control effect can be obtained. In addition, since the operator can intervene at each stage of the operation procedure determination work, and the progress and result can be confirmed, the reliability can be improved.

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。   Each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit. Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor.

各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル、測定情報、算出情報等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。よって、各処理、各構成は、処理部、処理ユニット、プログラムモジュールなどとして各機能を実現可能である。   Information such as programs, tables, files, measurement information, and calculation information for realizing each function is stored in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD. Can be put in. Therefore, each process and each configuration can realize each function as a processing unit, a processing unit, a program module, and the like.

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。   Further, the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.

本発明は、各種プラントの制御装置に適用可能である。   The present invention is applicable to control devices for various plants.

1、2:計測信号 3:計測データ 13:制御信号 14:操作信号 100:制御対象プラント 101:ボイラ 102:バーナ 103:アフタエアポート 104:エアーヒーター 105:給水ポンプ 106:熱交換器 108:タービン 109:発電機 110:ミル 120,121:ファン 130〜134:配管 140〜142:配管 150:給水計測器 151:温度計測器 152:圧力計測器 153:発電出力計測器 154:濃度計測器 161〜163:エアダンパ 200:制御装置 300:補正信号演算部 400:制御信号生成部 500:操作手順演算部 900:外部入力装置 910:保守ツール 920:画像表示装置 M:演算装置M DB:データベース IF:インターフェイス部 DB1:計測信号データベース DB2:演算情報データベース DB3:操作手順情報データベース DB4:制御ロジックデータベース DB5:制御信号データベース IF/I:外部入力インターフェイス IF/O:外部出力インターフェイス 1, 2: Measurement signal 3: Measurement data 13: Control signal 14: Operation signal 100: Plant to be controlled 101: Boiler 102: Burner 103: After air port 104: Air heater 105: Feed water pump 106: Heat exchanger 108: Turbine 109 : Generator 110: Mill 120, 121: Fan 130-134: Piping 140-142: Piping 150: Water supply measuring device 151: Temperature measuring device 152: Pressure measuring device 153: Power generation output measuring device 154: Concentration measuring device 161-163 : Air damper 200: Control device 300: Correction signal calculation unit 400: Control signal generation unit 500: Operation procedure calculation unit 900: External input device 910: Maintenance tool 920: Image display device M: Calculation device M DB: Database IF: Interface unit DB1: Measurement No. database DB2: operation information database DB3: operation procedure information database DB4: control logic database DB 5: control signal database IF / I: External input interface IF / O: external output interface

Claims (11)

プラントから複数の計測信号を取り込み、計測信号をその操作変数に合致すべく複数のロジック演算を実行し、前記プラントに複数の制御信号を与えるプラントの制御装置において、
該制御装置は、前記複数のロジック演算に使用する操作変数を含む制御ロジックデータを保存する制御ロジックデータベースと、前記ロジック演算を実行しプラントに与える複数の制御信号を生成する制御信号生成部と、操作変数の操作手順を演算する操作手順演算部を備え、
前記操作手順演算部は、前記制御ロジックデータベースに記憶された複数のロジック演算に使用する複数の操作変数のうち、互いに関連する操作変数について、第1の操作変数のロジック演算結果と第2の操作変数が加味されるまでの間の前記ロジック演算における遅れ時間を操作変数毎に求めて、複数の操作変数の操作手順を決定し、
前記制御信号生成部は、前記複数の計測信号をその操作変数に合致すべく複数のロジック演算を実行して複数の制御信号を前記プラントに与えるとともに、複数のロジック演算で使用する操作変数の大きさを変更するとき、この操作変数に関連する他の操作変数の変更順序を前記操作手順演算部で求めた複数の操作変数の操作手順に従って実行することを特徴するプラントの制御装置。
In a plant control device that takes in a plurality of measurement signals from a plant, executes a plurality of logic operations to match the measurement signals with the operation variables, and gives a plurality of control signals to the plant,
The control device includes a control logic database that stores control logic data including operation variables used for the plurality of logic operations, a control signal generation unit that executes the logic operations and generates a plurality of control signals to be given to the plant, An operation procedure calculation unit for calculating the operation procedure of the operation variable is provided.
The operation procedure calculation unit includes a logic operation result of a first operation variable and a second operation for operation variables related to each other among a plurality of operation variables used for a plurality of logic operations stored in the control logic database. Obtain the delay time in the logic operation until the variable is taken into account for each operation variable, determine the operation procedure of the plurality of operation variables,
The control signal generation unit executes a plurality of logic operations to match the plurality of measurement signals with the operation variables, gives a plurality of control signals to the plant, and uses a plurality of operation variables to be used in the plurality of logic operations. A plant control apparatus characterized in that, when a change is made, a change order of other operation variables related to the operation variable is executed according to an operation procedure of a plurality of operation variables obtained by the operation procedure calculation unit.
請求項1に記載のプラントの制御装置において、
前記制御ロジックデータベースに記憶された複数のロジック演算にはPI制御を含み、パラメータとしてPI制御の積分時定数を備えており、前記操作手順演算部はロジック演算における遅れ時間として、前記積分時定数を使用することを特徴するプラントの制御装置。
The plant control apparatus according to claim 1,
The plurality of logic operations stored in the control logic database includes PI control, and includes an integration time constant of PI control as a parameter, and the operation procedure calculation unit uses the integration time constant as a delay time in the logic operation. A plant control device characterized by being used.
請求項1に記載のプラントの制御装置において、
前記操作手順演算部では、操作変数に関連する制御ロジックを抽出し、該制御ロジックに対する操作変数間の遅れ時間・むだ時間といった時間因子から前記遅れ時間を決定する機能を備えることを特徴とするプラントの制御装置。
The plant control apparatus according to claim 1,
The operation procedure calculation unit has a function of extracting a control logic related to an operation variable and determining the delay time from a time factor such as a delay time and a dead time between the operation variables with respect to the control logic. Control device.
プラントから複数の計測信号を取り込み、計測信号をその操作変数に合致すべく複数のロジック演算を実行し、前記プラントに複数の制御信号を与えるプラントの制御装置において、
該制御装置は、前記複数のロジック演算に使用する操作変数を含む制御ロジックデータを保存する制御ロジックデータベースと、前記ロジック演算を実行しプラントに与える複数の制御信号を生成する制御信号生成部と、操作変数の操作手順を演算する操作手順演算部を備え、
前記操作手順演算部は、互いに関連する操作変数について、第1の操作変数のロジック演算結果と第2の操作変数が加味されるまでの間の前記ロジック演算における遅れ時間を、操作変数間の相互関係を表す行列の形で把握し、操作変数間の相互関係を有向グラフに変換し、有向グラフから各操作変数の評価値を求め、評価値の大きさにしたがって複数の操作変数の操作手順を決定し、
前記制御信号生成部は、前記複数の計測信号をその操作変数に合致すべく複数のロジック演算を実行して複数の制御信号を前記プラントに与えるとともに、複数のロジック演算で使用する操作変数の大きさを変更するとき、この操作変数に関連する他の操作変数の変更順序を前記操作手順演算部で求めた複数の操作変数の操作手順に従って実行することを特徴するプラントの制御装置。
In a plant control device that takes in a plurality of measurement signals from a plant, executes a plurality of logic operations to match the measurement signals with the operation variables, and gives a plurality of control signals to the plant,
The control device includes a control logic database that stores control logic data including operation variables used for the plurality of logic operations, a control signal generation unit that executes the logic operations and generates a plurality of control signals to be given to the plant, An operation procedure calculation unit for calculating the operation procedure of the operation variable is provided.
The operation procedure calculation unit calculates a delay time in the logic calculation between the operation variables related to each other until the logic calculation result of the first operation variable and the second operation variable are added. Understand the relationship in the form of a matrix, convert the interrelationships between the manipulated variables into a directed graph, obtain the evaluation value of each manipulated variable from the directed graph, and determine the operation procedure for multiple manipulated variables according to the size of the evaluated value. ,
The control signal generation unit executes a plurality of logic operations to match the plurality of measurement signals with the operation variables, gives a plurality of control signals to the plant, and uses a plurality of operation variables to be used in the plurality of logic operations. A plant control apparatus characterized in that, when a change is made, a change order of other operation variables related to the operation variable is executed according to an operation procedure of a plurality of operation variables obtained by the operation procedure calculation unit.
請求項4に記載のプラントの制御装置において、
前記有向グラフから各操作変数の評価値を求めるために、操作変数毎に設けたノード間の有向枝の接続に従ってノード間の遷移処理を実行し、該有向枝に記載された遅れ時間情報をノード遷移に従って加算していくことで、各操作変数の評価値を計算することを特徴とするプラントの制御装置。
In the plant control apparatus according to claim 4,
In order to obtain an evaluation value of each operation variable from the directed graph, a transition process between the nodes is executed according to the connection of the directed edge between the nodes provided for each operation variable, and the delay time information described in the directed edge is obtained. A plant control device that calculates an evaluation value of each operation variable by adding according to node transition.
請求項4または請求項5に記載のプラントの制御装置において、
前記操作手順演算部では、前記有向グラフから求めた各操作変数の評価値の小さいものから順番に操作手順を割り当てることを特徴とするプラントの制御装置。
In the plant control apparatus according to claim 4 or 5,
The plant operation control unit assigns operation procedures in order from the smallest evaluation value of each operation variable obtained from the directed graph .
請求項1から請求項6のいずれかに記載のプラントの制御装置において、
前記制御装置は画像表示装置を含み、画像表示装置には、前記制御ロジックデータベースに記憶された複数のロジック演算に使用する複数の操作変数のうち、互いに関連する操作変数を選択するための操作変数設定画面として、複数のロジック演算回路とこの回路に含まれる操作変数とが表示され、かつ表示された操作変数から抽出された操作変数がリスト表示されることを特徴とするプラントの制御装置。
In the plant control apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The control device includes an image display device, and the image display device includes an operation variable for selecting operation variables related to each other from among a plurality of operation variables used for a plurality of logic operations stored in the control logic database. A plant control device, wherein a plurality of logic operation circuits and operation variables included in the circuits are displayed as a setting screen, and operation variables extracted from the displayed operation variables are displayed in a list.
請求項1から請求項6のいずれかに記載のプラントの制御装置において、
前記制御装置は画像表示装置を含み、
画像表示装置には、選択した操作変数に対して、操作手順演算部においてその操作手順を決定した結果、ならびにその操作手順に基づきプラントの操作を実行している途中経過が演算結果表示画面として表示されることを特徴とするプラントの制御装置。
In the plant control apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The control device includes an image display device,
The image display device displays, as a calculation result display screen, the result of determining the operation procedure in the operation procedure calculation unit for the selected operation variable and the progress of the operation of the plant based on the operation procedure. The plant control apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項4から請求項6のいずれかに記載のプラントの制御装置において、
前記制御装置は画像表示装置を含み、
画像表示装置には、操作手順演算部において計算した結果として、各操作変数を評価値の昇順に演算結果リストに表示する手順演算結果表示画面が表示されることを特徴とするプラントの制御装置。
In the plant control apparatus according to any one of claims 4 to 6,
The control device includes an image display device,
The plant control apparatus, wherein the image display device displays a procedure calculation result display screen for displaying each operation variable in the calculation result list in ascending order of evaluation values as a result calculated by the operation procedure calculation unit.
請求項1から請求項6のいずれかに記載のプラントの制御装置において、
前記制御装置は画像表示装置を含み、画像表示装置には、前記制御信号生成部によるプラント制御が実行されたときの、各操作変数の変更前後の値並びに被制御量の変更前後の値が制御特性表示画面として表示されることを特徴とするプラントの制御装置。
In the plant control apparatus according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the control device is an image display device, the image display device, when the plant control by the control signal generating unit has been executed, the values before and after the change of the value and the controlled variable before and after the change of the manipulated variables control A plant control device displayed as a characteristic display screen.
請求項1から請求項10のいずれかに記載のプラントの制御装置において、
プラントは火力発電プラントであり、
計測信号として、火力発電プラントから排出されるガスに含まれる窒素酸化物、一酸化炭素、及び硫化水素の夫々の濃度、並びにプラントの蒸気流量、蒸気温度、蒸気圧力のうち少なくとも1つを表す信号を含み、制御信号として、空気ダンパの開度、空気流量、燃料流量、給水流量、タービンガバナ開度、排ガス再循環流量のうち少なくとも1つを決定する信号を含むことを特徴とするプラントの制御装置。
In the plant control apparatus according to any one of claims 1 to 10,
The plant is a thermal power plant,
A signal representing at least one of the concentrations of nitrogen oxide, carbon monoxide, and hydrogen sulfide contained in the gas discharged from the thermal power plant, and the steam flow rate, steam temperature, and steam pressure of the plant as the measurement signal And a control signal including a signal for determining at least one of an air damper opening, air flow, fuel flow, feed water flow, turbine governor opening, and exhaust gas recirculation flow. apparatus.
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