CN101859144A

CN101859144A - 设施监视控制系统用的控制装置

Info

Publication number: CN101859144A
Application number: CN201010163950A
Authority: CN
Inventors: 山田崇弘; 丸山良雄; 赤津彻
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2009-04-08
Filing date: 2010-04-08
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2030-04-08
Also published as: EP2239643A3; US20100262306A1; JP2010244424A; EP2239643B1; JP5207310B2; EP2239643A2; CN101859144B; US8374708B2

Abstract

本发明提供一种设施监视控制系统用的控制装置。能够以较少的处理或时间在设施系统中使用控制装置可靠地进行模拟值的设定或解除。作为设施系统的控制装置的结构具备：数据输入输出单元，输入从设施得到的测量值，并输入针对设施的控制指令；数据传送单元，与利用网络连接的控制装置、设施监视装置之间进行数据的传送；以及模拟值一并设定解除单元，将数据输入输出单元处理的数据以及/或者数据传送单元处理的数据向由维护工具在一览表中所管理的模拟值一并进行设定，并且一并解除在一览表中所设定的模拟值。

Description

设施监视控制系统用的控制装置

技术领域

本发明涉及一种例如适合应用于发电设施的、对设施(plant)的运行状况进行监视的设施监视控制系统用的控制装置。

背景技术

一般在发电设施中构筑如下系统：在中央控制室配置设施监视装置、维护工具(maintenance tool)等计算机装置，经由网络将它们连接到锅炉控制装置、涡轮控制装置等控制装置上，根据来自设施监视装置的操作指令或者来自控制装置的控制指令，使设施的各部分的控制仪器进行动作。

设施监视装置基于操作员的要求向控制装置输出针对各控制仪器的指令，并且使设施信息显示在显示器等的显示装置上，由此进行各种控制信息的提供以及引导(guidance)的输出等。另外，维护工具是用于实施针对控制装置的维护作业的装置，具备作成对设施进行控制的逻辑并对控制装置加载这些逻辑、或对控制装置的运算过程进行监视的功能等。

在这种监视控制系统中，为了在检查控制仪器时根据来自控制装置的控制指令以不使控制仪器进行动作的方式保持一定输出、或为了使控制装置的控制理论的仿真结果不影响其它控制装置，能够利用针对输入输出数据、传送数据的模拟值的一并设定和解除功能。

对哪个输入输出数据、传送数据设定什么样的模拟值这样的信息是通过维护工具利用一览表进行管理的，实施来自维护工具的模拟值设定和解除。进行设定的模拟值等的信息是用一览表来进行管理的，因此不存在解除遗漏的危险性。

在专利文献1中有关于这种监视系统的一例的记载。

专利文献1：日本特开2002-244722号公报

发明内容

在这种系统中，在实施针对传送数据的模拟值的一并设定和解除时，总数据个数多，因此存在如下两个课题。

作为第一个课题有如下问题：由于控制装置的存储器容量的限制，无法准备与总传送数据个数对应个数的用于对与传送数据有关的模拟值的一并设定、解除所需的信息进行管理的传送隔离数据管理存储器的模块数。

具体地说，在一个模块中写入与一个传送数据对应的传送隔离数据。另一方面，构成为能够准备与总传送数据个数对应个数的针对传送数据的模拟值保存存储器、保存实际的传送数据的实际数据保存存储器、切换模拟值和实际的传送数据的切换开关存储器。因此，存在如下问题：在传送隔离数据管理存储器与其它存储器中，无法交换相同模块编号中的数据。

此外，能够准备与总输入输出数据个数对应个数的输入输出隔离数据管理存储器的模块数，因此能够与和其它输入输出数据有关的模拟值保存存储器、实际数据保存存储器、切换开关存储器进行相同的模块编号之间的数据的交换，因此没有这种问题。

作为第二个课题存在如下问题：由于无法准备与总传送数据个数对应个数的传送隔离数据管理存储器的模块数，在将传送隔离数据写入到传送隔离数据管理存储器中时，必须检索存储器的空模块，正在使用的模块的数量越多，空模块的检索时间越长，检索无法在控制周期内结束。例如，当设为直到第10000个模块为止是使用中时，在检索了第1～10001个的模块的空状况之后，向第10001个模块写入传送隔离数据。

本发明的目的在于，能够以较少的处理和时间在设施系统中使用控制装置来可靠地进行模拟值的设定和解除。

本发明应用于如下的设施监视控制系统用的控制装置，其中，该设施监视控制系统用的控制装置具有：控制装置，取入表示设施的状态的测量值，根据该测量值以及/或者操作员的操作指令，对设施输出控制指令；维护工具，进行控制装置的维护；以及设施监视装置，将针对设施的操作指令输出到上述控制装置，并且显示上述设施的状态。

作为本发明的控制装置的结构，具备：数据输入输出单元，输入从设施得到的测量值，并输入针对设施的控制指令；数据传送单元，与利用网络连接的控制装置以及设施监视装置之间进行数据的传送；以及模拟值一并设定解除单元，将数据输入输出单元处理的数据以及/或者数据传送单元处理的数据，一并地设定为由维护工具在一览表中管理的模拟值，并且一并解除在一览表中所设定的模拟值。

根据本发明，能够将数据输入输出单元处理的数据以及/或者数据传送单元处理的数据一并地设定为由维护工具在一览表中管理的模拟值，另外能够一并解除该设定的模拟值。因而，能够简单且迅速地进行使用了维护工具的设施的维护。特别是，由于能够进行一览表中的输入输出数据、传送数据向模拟值的一并设定、解除，因此在必须多次进行设定、解除的状况时具有非常大的效果。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的设施控制系统的整体结构例的系统结构图。

图2是表示本发明的一个实施方式的系统中的维护工具和控制装置中的处理状态的说明图。

图3是表示本发明的一个实施方式的输入输出隔离存储器中的处理状态的说明图。

图4是表示本发明的一个实施方式的传送隔离存储器中的处理状态的说明图。

附图标记说明

1：网络；2：系统总线；3：金属线缆；10：控制装置；11：CPU(中央控制单元)；12：控制指令输入输出部；13：设施数据输入输出部；14：控制仪器；15：测量仪器；20：控制装置；21：CPU；80：维护工具；81：控制逻辑图编辑部；82：运算过程监视部；83：隔离功能部；84：逻辑图；85：一览表；90：操作监视装置；91：操作员操作指令生成部；92：设施状态监视部；101：输入输出隔离数据管理存储器；102：模拟值保存存储器；103：实际数据保存存储器；104：切换开关存储器；111：传送隔离数据管理存储器；112：模拟值保存存储器；113：实际数据保存存储器；114：切换开关存储器。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的一个实施方式。

在本实施方式中，应用于发电设施。在发电设施的情况下，构成如下系统：在中央控制室配置设施监视装置、维护工具等计算机装置，经由网络将它们连接到锅炉控制装置、涡轮控制装置等控制装置上，根据来自设施监视装置的操作指令或者来自控制装置的控制指令，使设施的各部分的控制仪器进行动作。

图1是表示该设施的控制系统结构的图。控制装置10、20、......例如是为每个控制系统而准备的。在图1的例子中，在控制装置10上，经由金属线缆3连接有阀等控制仪器14，另外经由金属线缆3连接有温度传感器等测量仪器15。

在控制装置10内设有作为运算控制单元的CPU(中央控制单元)11，该CPU 11经由系统总线2而与控制指令输入输出部12以及设施数据输入输出部13连接。控制指令输入输出部12与控制仪器14连接，对控制仪器14的状态(例如阀的开闭等)进行控制。设施数据输入输出部13与测量仪器15连接，获取设施的状态的数据。另外，控制装置10的CPU 11经由准备好的网络1而与操作监视装置90进行数据传送，并且还与维护工具80进行数据传送。而且，还与系统内的其它控制装置(控制装置20等)，经由网络1进行数据传送。此外，为了进行经由该网络1的数据传送，在控制装置10中具备数据传送处理部(未图示)，通过该数据传送处理部连接到网络1。网络1能够构成为有线LAN、无线LAN等各种方式的网络。

控制装置20也具备作为运算单元的CPU21，同样地进行所连接的控制仪器(未图示)的控制、来自测量仪器(未图示)的测量数据的输入。控制装置20也具备数据传送处理部，通过该数据传送处理部连接到网络1。

操作监视装置90例如由计算机装置构成，功能上具备操作员操作指令生成部91和设施状态监视部92。并且，由操作员操作指令生成部91根据操作员的操作生成的指令，经由网络1输出到各控制装置10、20、......，另外来自各控制装置10、20、......的设施状态信息经由网络1提供给设施状态监视部92，进行显示器中的显示等各种监视处理。通过这样进行显示，对操作员进行各种信息的提供以及引导的输出等。

维护工具80进行各控制装置10、20、......的逻辑编辑、计算过程的监视等的维护动作。该维护工具80也由计算机装置构成，由进行维护作业的作业员所持有，并连接在网络1上。

维护工具80具备控制逻辑图编辑部81、运算过程监视部82、以及隔离功能部83，与经由网络1连接的控制装置进行数据传送。

控制装置10经由网络1被输入来自操作监视装置90的指令，CPU11根据该指令、从测量仪器15输入的测量值来运算控制指令，并对控制仪器14输出控制指令。

在维护工具80中，能够生成例如对控制装置10中的计算过程进行监视的监视画面并进行显示。另外，构成为能够从该监视画面选择想设定模拟值的输入输出数据、传送数据，并登记到一览表中。并且，构成为能够基于该登记的一览表，根据来自维护工具80的指令而一并进行模拟值的设定以及该设定的模拟值的解除。

接着，参照图2说明通过维护工具80对各控制装置10、20、......设定模拟值的情况下的处理状态的例子。

如图2所示，在维护工具80中，显示对控制装置10、20、......的计算结果进行监视的监视画面84。如图2所示，在该监视画面84中显示示出了CPU的运算过程的逻辑图。通过由操作者从该监视画面84选择想设定模拟值的输入输出数据、传送数据，从而在维护工具80内登记为一览表85。

在一览表85中管理的数据，例如是信号名称、本表编号(Sheet No.(简称为SH No.))、发送目的地表编号、模拟值等。在一览表85中管理的数据不是输入输出元件或传送元件的地址，而是表编号或对这些元件赋予的编号，因此，不受由编译所致的输入输出元件、传送元件的地址变更的影响。这里的输入输出数据是指，在控制装置与阀等控制仪器之间发送和接收的数据、以及在测量仪器和控制装置之间发送和接收的数据，例如能够由控制装置10对控制仪器14、测量仪器15的输入输出数据设定模拟值。对作为控制装置10的数据输入输出单元的控制指令输入输出部12、设施数据输入输出部13进行该模拟值的设定，模拟地设定以相应的状态进行动作的状态。

关于传送数据，是经由网络1发送和接收的数据，例如能够对从控制装置10向其它控制装置20发送的数据设定模拟值。

接着，参照图3说明与对输入输出数据的模拟值的设定、解除的处理相关联的存储器构造例。该图3所示的各存储器是各控制装置10、20、......所具备的存储单元，经由内部总线2连接于各CPU 11、21、......。

输入输出隔离数据管理存储器101是对数据形式、模拟值等模拟值的一并设定、该一并设定了的模拟值的解除所需的信息进行保存的存储器。准备与输入输出数据个数对应个数的该输入输出隔离数据管理存储器101的模块数。

模拟值保存存储器102是写入保存在输入输出隔离数据管理存储器101中的模拟值的存储器，实际数据保存存储器103是保存实际的输入输出数据的存储器，切换开关存储器104是进行模拟值和实际数据的选择的存储器。模拟值保存存储器102、实际数据保存存储器103以及切换开关存储器104都准备有与输入输出数据个数对应个数的模块数。

因此，全部的存储器101、102、103、104的模块数相同，能够在相同的模块编号之间进行存储器之间的值的参照等。例如，在从维护工具对与模块编号1对应的输入输出数据要求模拟值设定的情况下，在输入输出隔离数据管理存储器101的模块编号1的模块中保存输入输出隔离数据，通过从输入输出隔离数据管理存储器101改写模拟值保存存储器102和切换开关存储器104的模块编号1的模块，输出模拟值。

接着，参照图4说明与对传送数据的模拟值的设定、解除相关联的存储器构造。该传送数据用的存储器与上述的输入输出数据用的各存储器101、102、103、104分开地设于各自的控制装置10、20、......。

在本实施方式中，由于存储器容量的限制，在控制装置中不设为与输入输出数据相同的存储器构造。即，关于传送数据用的模拟值保存存储器112、实际数据保存存储器113和切换开关存储器114，是与输入输出数据用的对应存储器102、103、104相同的构造，也准备了与传送数据个数对应个数的模块数。

与此相对，关于传送隔离数据管理存储器111，构成为不准备与传送数据对应个数的模块数而削减了存储器容量。

通过这样不准备与传送数据对应个数的模块数，从而使传送隔离数据管理存储器111的模块数与其它存储器112、113、114的模块数不同，无法直接参照模块编号之间的数据。

这里，在本实施方式中，在传送隔离数据管理存储器111中保存与其它三个存储器112、113、114的模块编号相对应的模块编号。通过参照该保存的模块编号，能够在控制装置内一并设定传送数据的模拟值。由此，在从传送隔离数据管理存储器111参照其它存储器的情况下，能够以模块编号为关键字简单且可靠地进行查找。

另外，在将传送隔离数据写入到传送隔离数据管理存储器111中时，必须检索存储器的空模块，这样在正在使用的模块数大的情况下，模块编号的检索有可能无法在规定的控制周期内结束。由于传送隔离数据管理存储器111的模块数与传送数据的总个数不一致，因此为了只将与要求模拟值设定的传送数据有关的信息依次放入空模块中而需要进行该空模块的检索。

这里，在本实施方式中采用如下的存储器构造：对传送隔离数据管理存储器111采用列表构造，生成正在使用的列表和空列表，从而能够管理正在使用的模块和空模块。由此能够缩短检索时间，能够在规定的控制周期内结束检索。

具体地说，例如在从维护工具80对某个传送数据要求模拟值设定的情况下，根据传送隔离数据管理存储器111的空列表，检索空模块编号，保存传送隔离数据。此时，在传送隔离数据管理存储器111中保存与有模拟值设定要求的传送数据对应的其它三个存储器112、113、114的模块编号。传送隔离数据管理存储器111以所保存的模块编号为关键字，改写在模拟值保存存储器112和切换开关存储器114的相对应的模块编号的模块中保存的值，代替实际数据而输出模拟值。

能够通过这样输出模拟值，从而能够以不花费时间的、较少的处理而变更为模拟值。另外，从模拟值返回到实际数据时也进行相同的处理，从而在返回到实际数据时也能够以不花费时间的、较少的处理来进行变更。

此外，在图4的例子中，说明了将实际数据切换到模拟值的情况下的处理例，但是在将模拟值返回到实际数据的切换时也可以进行相同的处理。

另外，在到此为止的说明中，说明了对传送数据的模拟值进行处理的例子，但是也可以构成为例如在图3所示的输入输出数据向模拟值的切换时、以及使该被切换的模拟值返回到实际数据时也进行相同的处理。

Claims

1.一种设施监视控制系统用的控制装置，具有：控制装置，取入表示设施的状态的测量值，根据上述测量值以及/或者操作员的操作指令，对上述设施输出控制指令；维护工具，进行上述控制装置的维护；以及设施监视装置，将针对上述设施的操作指令输出到上述控制装置，并显示上述设施的状态，

该设施监视控制系统用的控制装置的特征在于，具备：

数据输入输出单元，输入从上述设施得到的测量值，并输入针对上述设施的控制指令；

数据传送单元，与利用网络连接的上述控制装置以及上述设施监视装置之间进行数据的传送；以及

模拟值一并设定解除单元，将上述数据输入输出单元处理的数据以及/或者上述数据传送单元处理的数据，一并地设定为由上述维护工具在一览表中管理的模拟值，并且一并解除在上述一览表中所设定的模拟值。

2.根据权利要求1所述的设施监视控制系统用的控制装置，其特征在于，

上述模拟值一并设定解除单元根据从上述维护工具传送的模拟值的一并设定指令或者模拟值的一并解除指令，进行设定或者解除。

3.根据权利要求2所述的设施监视控制系统用的控制装置，其特征在于，

根据从示出了模拟值的设定位置的逻辑图进行的选择，通过提供由上述维护工具生成的模拟值的一并设定指令或者一并解除指令来进行上述设定或者解除。

4.根据权利要求2所述的设施监视控制系统用的控制装置，其特征在于，

在上述数据输入输出单元处理的输入输出数据的情况下和上述数据传送单元处理的传送数据的情况下，分别设置对作为上述模拟值的一并设定或者一并解除所需的信息的隔离数据进行管理的隔离数据管理存储器、保存上述模拟值的模拟值保存存储器、保存上述数据输入输出单元或者上述数据传送单元处理的数据的实际数据保存存储器、以及切换模拟值和实际数据的切换开关存储器，

在上述传送数据用的隔离数据管理存储器中，保存模拟值保存存储器、实际数据保存存储器以及切换开关存储器的模块编号。

5.根据权利要求4所述的设施监视控制系统用的控制装置，其特征在于，

上述隔离数据管理存储器采用列表构造，生成正在使用的列表和空列表。