JP2001109501A - プロセス入出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 停電の発生または復帰時、あるいはインター
ロック条件作動時に、出力を最も適した値に瞬時に切り
替えることができるプロセス入出力装置を提供する。 【解決手段】 プロセス入出力装置に、各種要因のそれ
ぞれに応じた出力情報を記憶する記憶情報回路４を内蔵
する。平常時は監視制御装置インターフェイス回路１に
より取り込まれた情報が出力回路３から出力される。停
電の発生または復帰時、あるいは各インターロック要因
が動作した場合、要因入力回路５により情報記憶回路４
から入力された要因に対応した出力情報を取り出し、出
力選択回路２により選択されて出力回路３から出力され
る。これにより出力を最も適した値に瞬時に切り替える
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラント産業にお
けるプラント設備の監視制御を行なうプロセス制御シス
テム装置のプロセス入出力装置に係わり、特にプラント
設備の停電による停止処理、あるいはプロセスの安全性
を保つ上でのインターロック条件に引っかかった場合に
プロセスを安全方向に持っていくようにプロセスに対す
る出力を行う緊急シャットダウン処理等の処理を行なう
プロセス入出力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のプロセス制御システム装置におけ
るプロセス入出力装置は、図４に示すように構成されて
おり、測定されたプラントの各種変量を用いて制御演算
装置（図示せず）により制御演算された結果は、監視制
御装置インターフェイス回路１により取り込まれ、出力
回路３から出力情報として出力される。

【０００３】ところで、このようなプロセス制御システ
ム装置においては、停電が発生し、復電するまでの時間
によって復電時の処理が異なる。

【０００４】プラントの特性にもよるが、１秒から１分
以下の短い停電は瞬時停電の扱いで、制御演算装置が停
電前に記憶装置に記憶している状態にプロセス出力装置
を復帰させる。

【０００５】しかしながら、停電前の状態に戻すことが
必ずしも最適ではない。当然停電復帰後、各種変量の状
態を見ながら、各出力情報の修正がなされるが、この間
はプロセスに乱れが発生する。また、プロセスを安全に
保つため、化学プロセス等では、圧力上昇、温度上昇、
レベル低下等、プロセスに重大な障害を与えるものにつ
いては、前記要因が発生したことを条件として、プロセ
スを停止する処置を行っている。

【０００６】この処置は、プロセス制御システム装置と
は独立したハードリレーにより構成されている場合と、
プロセスの監視制御装置により行われる場合とがある。

【０００７】プロセスの監視制御装置による場合は、そ
の制御周期に左右されることになりあまり望ましいこと
ではない。また、ハードリレーによる装置の場合、コス
ト的に有利ではない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、停電
復帰時にプロセスに最適なバルブの状態を与えることが
できない。つまり、停電から復帰後は、停電前の状態が
よいとは限らないということがあり、プロセスによって
は、開度０％とか、バルブ全閉、あるいは開度１００
％、バルブ全開、またはその中間値がよいという場合が
ある。

【０００９】従って、短い停電の場合、停電復帰後にプ
ロセスに最適な出力を与えることが必要である。

【００１０】次に、緊急シャットダウン時の場合は、プ
ロセス監視制御装置の処理周期をまたず、その処理を実
施する応答性が必要である。それに加え、監視制御装置
においてそのためのソフトウエアを記述しておく必要が
あり、設計、製作、検証の準備に非常にコスト、時間が
かかる。

【００１１】本発明は、上記問題を解決するために為さ
れたもので、停電の発生または復帰時、あるいはプラン
トの暴走を防止するために設けているインターロック条
件作動時に、簡単な構成により、出力を最も適した値に
瞬時に切り替えることができるプロセス入出力装置を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、測定されたプラントの各種変量を用いて
制御演算装置により制御演算された結果を出力情報とし
て出力するプロセス制御システム装置のプロセス入出力
装置において、複数の要因のそれぞれに対応した出力情
報を記憶する記憶装置を内蔵し、要因を示す信号が入力
されたとき記憶装置からその要因に対応した出力情報を
読み出し出力するようにしたことを特徴とする。

【００１３】このような構成により、停電の発生または
復帰時、あるいはプラントの暴走を防止するために設け
ているインターロック条件作動時に、別のハードウエア
装置の準備、あるいはソフトウエアの製作をすることな
く、プロセス入出力装置に内蔵された装置により、出力
を最も適した値に瞬時に切り替えることができる。

【００１４】更に、記憶装置に記憶された出力情報を外
部から書き換える手段を具備したものとすることもでき
る。

【００１５】このような構成により、プロセスが変更に
なった場合でも、容易に対応することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。なお、以下の図におい
て、同符号は同一部分または対応部分を示す。

【００１７】図１は、本発明に係るプロセス入出力装置
の一実施形態の構成を示したブロック図である。

【００１８】図１に示すこの実施形態は、図４に示す従
来例の構成に、要因を取り込む要因入力回路５と、その
要因入力回路５の出力である情報記憶回路４の情報を取
り出すためのアドレスにより、各種要因のそれぞれに応
じて出力される出力情報を記憶する記憶情報回路４と、
監視制御装置インターフェイス回路１からの出力情報
か、情報記憶回路４に格納されている情報を出力するか
を選択する回路である出力選択回路を付加した構成にな
っている。

【００１９】これにより、短い停電の発生または復帰
時、あるいは緊急シャットダウンとなる各インターロッ
ク要因が動作した場合、要因入力回路５により情報記憶
回路４のどの記憶された場所より出力情報を取り出すか
決定し、情報記憶回路４より出力情報を取り出す。情報
記憶回路４より取り出された情報は、出力選択回路２に
入力される。

【００２０】出力選択回路２は、通常の（長い）停電の
場合、あるいは各インターロック要因が働いていない場
合は、監視制御装置からの出力情報を出力回路３に出力
するが、短い停電の発生または復帰時、あるいはインタ
ーロック要因が動作した場合は、情報記憶回路４からの
情報を出力するようにスイッチされる。

【００２１】即ち、短い停電の発生または復帰、あるい
はインターロック要因が動作している場合は、出力選択
回路２は、情報記憶回路４からの出力情報を出力回路３
に送り、出力回路３より実際に出力されることになる。

【００２２】従って、本実施形態によれば、短い停電の
発生または復帰、あるいは各インターロック要因が動作
した場合、出力情報は、プロセスにとって最適な値とし
てあらかじめ設定されている情報となるため、プロセス
を安定かつ安全に保つことができる。

【００２３】次に、図２は情報記憶回路４の記憶の配列
状態を示したものである。出力情報には、アナログ出力
とデジタル出力の２タイプがあり、図２（ａ）はアナロ
グ出力の場合の配列を、また、図２（ｂ）はデジタル出
力の場合の配列を示す。アナログ出力の場合は、４−２
０ｍＡの出力に対応したデジタル値を１ワードとして記
憶情報として持つ。デジタル出力の場合は、０あるいは
１のいずれかの値であるため、０の時閉になるか、ある
いは開になるかをプロセス側の弁種別に対応して、０あ
るいは１をビット単位で設定することになる。これらの
設定は、各要因毎に持つ必要がある。

【００２４】つまり、ある要因に於けるプロセス入出力
装置１枚あたりの出力点数があるが、その出力点数のポ
イント番号毎に出力情報を定義し、情報記憶回路４に書
き込みを行うこととなる。

【００２５】ところで、プロセス入出力装置は、１枚あ
たり数点（約４点〜６４点）であるが、中には、停電発
生または復帰、あるいはインターロック要因が入っても
何ら処置しなくてもよいものが考えられる。その場合、
情報記憶回路４には、監視制御装置インターフェイス回
路１から入力される情報を使うことができるように区分
が必要となる。

【００２６】そのため、本情報記憶回路４は、アナログ
出力の場合は、１ワードの最上位ビットをＯＮ時すなわ
ち数値がマイナスの値の場合は、本情報記憶回路４の値
を使用しないフラグとして使用し、デジタル出力の場合
は、１ビットでなく２ビットで構成して左から１ビット
目を情報として有効か無効かのフラグ、２ビット目を出
力情報とし、例えば左から１ビット目が１の場合は、監
視制御装置インターフェイス回路１の値を使用するとい
うフラグを持つことにより区分する。なお、この区分の
方式は一例であり、どこにその区分のためのフラグを持
つかは特に規定はされない。

【００２７】なお、出力情報を記憶する情報記憶回路４
は、プロセス入出力装置内に付加されるハードウェアで
構成されるマトリックススイッチでもよく、また、半導
体メモリにより構成されることもある。

【００２８】次に、本発明に係るプロセス入出力装置の
他の実施形態について図３により説明をする。図３に示
すように、この実施形態は、例えば半導体メモリにより
構成される情報記憶回路４に対して、書き換えを可能と
するための情報記憶インターフェイス回路６を設けたも
のである。

【００２９】このように、情報記憶インターフェイス回
路６を設けることにより、情報記憶回路４に対して、そ
のプロセス入出力装置が接続されている制御演算装置か
らの書込が可能となる。あるいは、プロセス入出力装置
に、通信装置を備え、その通信装置に接続される処理装
置により情報を書き込むことができ、情報記憶回路４に
記憶されている出力情報を容易に書き換えられる。これ
により、プロセスが変更になったとしても、本書き換え
機能を使用することにより対応ができるというメリット
がある。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明のプロセス入出力
装置によれば、停電の発生または復帰時、あるいはプラ
ントの暴走を防止するために設けているインターロック
条件作動時に、出力を最も適した値に瞬時に切り替える
ことができプロセスの安定、安全に多大な効果が得られ
る。

【００３１】また、インターロック等は、従来別のハー
ドウェアでを製作して対応していたが、本プロセス入出
力装置の中にその回路を持ち、かつソフトウエアを介さ
ない構成であるので、信頼性、経済性にも優れるという
効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るプロセス入出力装置の一実施形
態の構成を示したブロック図。

【図２】 一実施形態においてプロセス入出力装置に内
蔵される情報記憶回路の記憶状態を示す図。

【図３】 本発明に係るプロセス入出力装置の他の実施
形態の構成を示したブロック図。

【図４】 従来のプロセス入出力装置の構成を示したブ
ロック図。

【符号の説明】

１……監視制御装置インターフェイス回路 ２……出力選択回路 ３……出力回路 ４……情報記憶回路 ５……要因入力回路 ６……情報記憶インターフェイス回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】測定されたプラントの各種変量を用いて制
   御演算装置により制御演算された結果を出力情報として
   出力するプロセス制御システム装置のプロセス入出力装
   置において、複数の要因のそれぞれに対応した出力情報
   を記憶する記憶装置を内蔵し、要因を示す信号が入力さ
   れたとき前記記憶装置からその要因に対応した出力情報
   を読み出し出力するようにしたことを特徴とするプロセ
   ス入出力装置。
2. 【請求項２】前記記憶装置に記憶された出力情報を外部
   から書き換える手段を具備したことを特徴とする請求項
   １に記載のプロセス入出力装置。