JP2002014703A - Plant controller - Google Patents

Plant controller

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JP2002014703A
JP2002014703A JP2000195682A JP2000195682A JP2002014703A JP 2002014703 A JP2002014703 A JP 2002014703A JP 2000195682 A JP2000195682 A JP 2000195682A JP 2000195682 A JP2000195682 A JP 2000195682A JP 2002014703 A JP2002014703 A JP 2002014703A
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JP
Japan
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command
pld
plant
controller
digital controller
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JP2000195682A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Kumada
英男 熊田
Yasuyoshi Urai
保義 浦井
Nobuyuki Takahashi
信之 高橋
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a plant controller highly reliable and compact. SOLUTION: This plant controller which controls the operations of various devices disposed in a plant is equipped with a digital controller 1 equipped with a central processor which computes two commands, i.e., a device control command for placing various devices in operation manually by a plant operator and automatically according to logic previously stored in the plant controller and a device protection command for protecting various devices when a signal showing abnormality of the devices or plant is received and a PLD-based controller 6 equipped with a PLD computing only the device protection command; and a means which computes the device protection command is doubled by the digital controller and PLD-based controller.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プラント内に配置
された各種の機器の運転を制御するプラント制御装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plant control device for controlling the operation of various devices arranged in a plant.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラント内に配置された各種の機器の運
転を制御するプラント制御装置は、従来、ハードリレ
ー,ソリッドステートタイマーを使ってロジックを構成
するハードワイヤードロジック、又はCPU(中央制御
装置)によりロジックを構成するディジタルコントロー
ラにより構成されていた。更に近年、プラント運転員の
省力化のためプラント運転の広範囲の自動化が進められ
ており、それに伴ない、プラント制御装置の制御対象と
なる機器数が増大している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a plant control device for controlling the operation of various devices arranged in a plant has conventionally been a hard wired logic which uses a hard relay, a solid state timer to form a logic, or a CPU (central control device). And a digital controller that constitutes logic. Further, in recent years, widespread automation of plant operation has been promoted to save labor for plant operators, and accordingly, the number of devices to be controlled by the plant control device has been increasing.

【0003】そのため、プラント制御装置は高度化,複
雑化する傾向に有るが、ハードワイヤードロジックによ
ってロジックを構成した場合、ハードリレー,ソリッド
ステートタイマーが多数必要であり、配線本数も膨大に
なりコスト,スペースファクターが良くないこと、更に
CPUを備えたディジタルコントローラが、様々なプラ
ントの制御装置に採用され正常に稼動しているという実
績とディジタルコントローラの価格が以前より安価にな
ったことにより、近年はプラント制御装置の大部分の機
能はディジタルコントローラにより実現されている。
For this reason, plant control devices tend to be sophisticated and complicated. However, when logic is constituted by hard-wired logic, a large number of hard relays and solid state timers are required, the number of wirings becomes enormous, and the cost and cost are increased. In recent years, due to the poor space factor, the fact that digital controllers with CPUs have been adopted in control devices of various plants and are operating normally, and the price of digital controllers has become cheaper than before, Most functions of the plant control device are realized by a digital controller.

【0004】しかし、ディジタルコントローラによりロ
ジックを構成する場合、ハードワイヤードロジックに比
べ使用部品数が格段に多いため、信頼性はハードワイヤ
ードロジックに劣ることとなる。又、経済的理由・スペ
ースファクターにより1台のコントローラで時分割処理
により複数の機器を制御する構成となるため、ディジタ
ルコントローラ故障時には複数の機器が制御不能とな
り、プラントへの影響はハードワイヤードロジックの故
障時より大きなものとなる。
However, when a logic is formed by a digital controller, the number of parts used is much larger than that of a hard-wired logic, so that the reliability is inferior to that of a hard-wired logic. In addition, due to economic reasons and space factors, a single controller controls multiple devices by time-division processing. In the event of a digital controller failure, multiple devices cannot be controlled, and the impact on the plant is hard wired logic. It is larger than at the time of failure.

【0005】そのためプラント制御装置では、プラント
内の機器が損傷する可能性がある状況下では強制的に機
器を停止させる、あるいは弁を閉める等の操作により機
器の安全を確保する回路(以下、機器保護回路と称す)
を構成することが必要であるが、機器保護回路をディジ
タルコントローラで構成した場合、CPU故障時には機
器の安全を確保することが不可能となるため、従来、機
器保護回路はハードワイヤードロジックで構成されてい
た。
For this reason, in a plant control device, a circuit (hereinafter, referred to as a device) for ensuring the safety of the device by forcibly stopping the device or closing a valve in a situation where the device in the plant may be damaged. (Referred to as protection circuit)
However, if the device protection circuit is configured with a digital controller, it is impossible to ensure the safety of the device in the event of a CPU failure, so conventionally, the device protection circuit is configured with hard-wired logic. I was

【0006】図7に従来のプラント制御装置のシステム
構成を示す。図7において、1はディジタルコントロー
ラであり、ここには機器をプラント運転員の手動操作に
よる運転と、プラントの状態を示すプロセス信号入力に
より予め記憶したロジックに従って自動で操作する運転
とを行なうためのロジックを構成する制御回路11が設
けられている。2はハードワイヤードロジックであり、
ここには機器保護回路21が設けられる。
FIG. 7 shows a system configuration of a conventional plant control device. In FIG. 7, reference numeral 1 denotes a digital controller, which is used to perform an operation of operating equipment by manual operation of a plant operator and an operation of automatically operating equipment in accordance with a logic stored in advance by a process signal input indicating a state of a plant. A control circuit 11 constituting a logic is provided. 2 is hardwired logic,
Here, a device protection circuit 21 is provided.

【0007】更に、制御回路11からの機器操作指令で
あるディジタルコントローラの機器制御指令41と機器
保護回路21からの機器操作指令であるハードワイヤー
ドロジックの機器保護指令41の論理和ロジック72が
ハードワイヤードロジック2で構成され、その演算結果
である機器操作指令43が機器への操作指令となる。そ
して、機器操作指令43により電動弁31の開閉,ファ
ン32,ポンプ33の起動,停止が行なわれることによ
り、プラント3の制御が行なわれる。
Further, a logical OR logic 72 of a device control command 41 of the digital controller which is a device operation command from the control circuit 11 and a device protection command 41 of a hard wired logic which is a device operation command from the device protection circuit 21 is hard wired. A device operation command 43, which is configured by logic 2 and is the result of the calculation, is an operation command to the device. The plant 3 is controlled by opening / closing the motor-operated valve 31 and starting / stopping the fan 32 and the pump 33 according to the device operation command 43.

【0008】図8は図7に示した従来のプラント制御装
置の内部で構成していたロジックの詳細図である。又、
図8は従来のプラント制御装置の内部で構成していたロ
ジックの中で、1台のポンプのロジックについて示した
ものである。図8の中の点線内のロジックは、プラント
制御装置の内部で構成するロジック8を示し、一点鎖線
内のロジックはディジタルコントローラの内部で構成す
るロジック81を示し、二点鎖線内のロジックはハード
ワイヤードロジックで構成するロジック82を示してい
る。
FIG. 8 is a detailed diagram of the logic formed inside the conventional plant control device shown in FIG. or,
FIG. 8 shows the logic of one pump among the logics configured inside the conventional plant control device. The logic within the dotted line in FIG. 8 indicates the logic 8 configured inside the plant control device, the logic within the dashed line indicates the logic 81 configured inside the digital controller, and the logic within the two-dot chain line indicates the hardware. The logic 82 constituted by wired logic is shown.

【0009】そして、図8のロジックは論理積ロジック
71,論理和ロジック72,論理否定ロジック73によ
り記述されている。図8の中の自動モード選択スイッチ
91,手動モード選択スイッチ92,起動スイッチ9
3,停止スイッチ94はプラントの運転員が操作を行な
うためのスイッチであり、自動モード選択スイッチ9
1,手動モード選択スイッチ92によりプラントの運転
員は機器の運転モードの選択を行なう。
The logic shown in FIG. 8 is described by a logical product logic 71, a logical sum logic 72, and a logical negation logic 73. 8, an automatic mode selection switch 91, a manual mode selection switch 92, and a start switch 9
3. The stop switch 94 is a switch for the operator of the plant to operate, and the automatic mode selection switch 9
1. The operator of the plant selects the operation mode of the equipment by the manual mode selection switch 92.

【0010】そして、自動モードが選択されている時
に、プラントの状態により起動条件95が成立すると、
自動モードの起動指令55が成立し、自動モードが選択
されている時に、プラントの状態により停止条件96が
成立すると、自動モードの停止指令57が成立する。
When the starting condition 95 is satisfied according to the state of the plant while the automatic mode is selected,
If the start condition 55 of the automatic mode is satisfied and the stop condition 96 is satisfied depending on the state of the plant while the automatic mode is selected, the stop command 57 of the automatic mode is satisfied.

【0011】又、手動モードが選択されている時に、プ
ラントの運転員により起動スイッチ93が押されると手
動モードの起動指令56が成立し、手動モードが選択さ
れている時に、プラントの運転員により停止スイッチ9
4が押されると手動モードの停止指令58が成立する。
When the start switch 93 is pressed by the plant operator while the manual mode is selected, the start command 56 for the manual mode is established. When the manual mode is selected, the plant operator issues a command. Stop switch 9
When 4 is pressed, the stop command 58 in the manual mode is established.

【0012】そして、自動モードの起動指令55,手動
モードの起動指令56のどちらか一方が成立した場合、
ディジタルコントローラ内部の制御回路の起動指令51
が成立し、指令がディジタルコントローラ1からハード
ワイヤードロジック2に出力される。
When one of the automatic mode start command 55 and the manual mode start command 56 is satisfied,
Start command 51 of the control circuit inside the digital controller
Holds, and the command is output from the digital controller 1 to the hard wired logic 2.

【0013】一方、自動モードの停止指令57,手動モ
ードの停止指令58のどちらか一方が成立した場合、デ
ィジタルコントローラ内部の制御回路の停止指令52が
成立し、指令がディジタルコントローラ81(図7の
1)からハードワイヤードロジック82(図7の2)に
出力される。
On the other hand, if either the stop command 57 in the automatic mode or the stop command 58 in the manual mode is satisfied, the stop command 52 of the control circuit inside the digital controller is satisfied, and the command is issued to the digital controller 81 (FIG. 7). 1) is output to the hard wired logic 82 (2 in FIG. 7).

【0014】そして、上述の自動モードと手動モードで
の、プラント内に設置された機器への起動・停止指令を
作成するロジックを構成する回路は図7に示す制御回路
11と呼ばれるものである。そして、ディジタルコント
ローラ内部の制御回路の起動指令51とディジタルコン
トローラ内部の制御回路の停止指令52はハードワイヤ
ードロジック2に入力され、ディジタルコントローラ内
部の制御回路の起動指令51は起動指令53としてポン
プ33に出力される。
The circuit constituting the logic for creating a start / stop command for the equipment installed in the plant in the above-described automatic mode and manual mode is called a control circuit 11 shown in FIG. The start command 51 of the control circuit inside the digital controller and the stop command 52 of the control circuit inside the digital controller are input to the hard wired logic 2, and the start command 51 of the control circuit inside the digital controller is sent to the pump 33 as a start command 53. Is output.

【0015】一方、ハードワイヤードロジック2では、
機器の異常、もしくはプラントの異常を検出した時強制
停止条件97が成立するロジックが構成されている(こ
のロジックを構成する回路は機器保護回路21と呼ばれ
るものである。)。この強制停止条件97が成立する
と、ハードワイヤードロジックの機器保護指令47が成
立する。
On the other hand, in the hard wired logic 2,
A logic that satisfies the forced stop condition 97 when an abnormality of the equipment or an abnormality of the plant is detected is configured (a circuit configuring this logic is called an equipment protection circuit 21). When the forced stop condition 97 is satisfied, the hard wired logic device protection command 47 is satisfied.

【0016】そして、ディジタルコントローラ1からハ
ードワイヤードロジック2に入力されているディジタル
コントローラ内部の制御回路の停止指令52,ハードワ
イヤードロジックの機器保護指令47のどちらか一方、
又は両方が成立した場合、停止指令54がポンプ33に
出力される。又、図8はポンプのロジックについて記載
しているが、ファン32についてもロジックは同様であ
り、電動弁31についても起動・停止が開・閉に変わる
のみであり、ロジックは図8と同様である。
One of the stop command 52 for the control circuit inside the digital controller, which is input from the digital controller 1 to the hard wired logic 2, and the equipment protection command 47 for the hard wired logic,
Alternatively, when both are satisfied, the stop command 54 is output to the pump 33. FIG. 8 describes the logic of the pump. However, the logic is the same for the fan 32, and only the start / stop of the motor-operated valve 31 is changed to open / close. The logic is the same as that of FIG. is there.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のプラン
ト制御システムでは、制御手段としてディジタルコント
ローラが使用されている。そして最近ではコスト,スペ
ースファクターの向上のためディジタルコントローラの
適用範囲が拡大されてはきたが、ディジタルコントロー
ラの単体の信頼性がハードワイヤードロジックに劣る。
In the above-mentioned conventional plant control system, a digital controller is used as control means. Recently, the application range of the digital controller has been expanded to improve the cost and the space factor, but the reliability of the digital controller alone is inferior to that of the hard wired logic.

【0018】そこで、ディジタルコントローラが故障し
た場合数多くの機器が制御不能になるという理由で、高
度の信頼性が要求される機器保護回路はハードワイヤー
ドロジックで構成されていた。又、機器保護回路は、プ
ラント内に設置された各機器毎にハードワイヤードロジ
ックにより構成されているため、多数のハードリレー,
ソリッドステートタイマー,配線が必要であり、これが
プラント制御システムのコンパクト化,コストダウンを
阻む要因となっていた。
Therefore, a device protection circuit requiring a high degree of reliability has been constituted by hard-wired logic because a large number of devices cannot be controlled when the digital controller fails. Also, since the equipment protection circuit is configured by hard wired logic for each equipment installed in the plant, many hard relays,
A solid-state timer and wiring were required, and this was a factor that hindered the downsizing and cost reduction of the plant control system.

【0019】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、高い信頼性を持ち、かつ従来のプラント
制御システム以上のコンパクト化を実現するプラント制
御装置を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a plant control apparatus having high reliability and realizing a more compact system than a conventional plant control system.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明の[請求項1]に
係るプラント制御装置は、プラント内に配置された各種
の機器の運転を制御するプラント制御装置において、前
記各種の機器をプラント運転員の手動操作による運転
と、プラントの状態を示すプロセス信号入力により予め
前記プラント制御装置に記憶したロジックに従って自動
操作による運転とを行なうための機器制御指令と、前記
各種の機器の異常もしくはプラントの異常を示す信号を
受信した時、前記各種の機器を保護する操作を行なうた
めの機器保護指令との前記2つの指令を演算する中央処
理装置を備えたディジタルコントローラと、前記機器保
護指令のみを演算するPLD(Programmabl
eLogic Device)を備えたPLDベースド
コントローラとを具備し、前記機器保護指令を演算する
手段を、前記ディジタルコントローラと前記PLDベー
スドコントローラとで2重化したことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a plant control apparatus for controlling the operation of various devices arranged in a plant. A device control command for performing an operation by manual operation of a worker and an operation by automatic operation according to a logic stored in the plant control device in advance by a process signal input indicating a state of the plant, and an abnormality of the various devices or a plant A digital controller including a central processing unit that calculates the two commands, that is, a device protection command for performing an operation of protecting the various devices when receiving a signal indicating an abnormality, and calculates only the device protection command PLD (Programmable)
a PLD-based controller having an eLogic Device), wherein the means for calculating the device protection command is duplicated by the digital controller and the PLD-based controller.

【0021】したがって機器保護指令を演算する手段を
ディジタルコントローラとPLDベースドコントローラ
で2重化することにより、高い信頼性を持ち、かつ従来
のプラント制御システム以上のコンパクト化を実現する
プラント制御装置を提供することが可能となる。
Therefore, by duplicating the means for calculating the equipment protection command between the digital controller and the PLD-based controller, a plant control device having high reliability and realizing a more compact system than the conventional plant control system is provided. It is possible to do.

【0022】本発明の[請求項2]に係るプラント制御
装置は、[請求項1]において、前記ディジタルコント
ローラからの機器保護指令と前記PLDベースドコント
ローラからの機器保護指令との論理和を前記各種の機器
への機器保護指令とした。
According to a second aspect of the present invention, in the plant control apparatus according to the first aspect, a logical sum of a device protection command from the digital controller and a device protection command from the PLD-based controller is calculated by the various types. Directive for protection of equipment for other devices.

【0023】本発明の[請求項3]に係るプラント制御
装置は、[請求項1]において、前記ディジタルコント
ローラからの機器保護指令と前記PLDベースドコント
ローラからの機器保護指令との論理積を前記各種の機器
への機器保護指令とした。
According to a third aspect of the present invention, in the plant control apparatus according to the first aspect, the logical product of the equipment protection command from the digital controller and the equipment protection command from the PLD-based controller is used for each of the various types. Directive for protection of equipment for other devices.

【0024】本発明の[請求項4]に係るプラント制御
装置は、[請求項1]において、前記機器制御指令と機
器保護指令を演算するCPUを備えたディジタルコント
ローラと、前記機器保護指令のみを演算するPLDとを
備えたPLDベースドコントローラと、前記ディジタル
コントローラと前記PLDベースドコントローラ間の信
号の伝送路を形成する伝送系とを具備し、前記ディジタ
ルコントローラで演算した機器制御指令と機器保護指令
とを伝送系を通してPLDベースドコントローラに伝送
することにより、前記ディジタルコントローラで演算し
た機器制御指令と機器保護指令、更に前記PLDベース
ドコントローラで演算した機器保護指令から機器操作指
令を作成する機器操作指令出力回路をPLDベースドコ
ントローラの内部で構成した。
According to a fourth aspect of the present invention, in the plant control apparatus according to the first aspect, a digital controller including a CPU for calculating the device control command and the device protection command, and a digital controller including only the device protection command. A PLD-based controller having a PLD for calculating, and a transmission system forming a signal transmission path between the digital controller and the PLD-based controller, and a device control command and a device protection command calculated by the digital controller. Is transmitted to a PLD-based controller through a transmission system, thereby generating a device operation command from the device control command and the device protection command calculated by the digital controller, and a device operation command from the device protection command calculated by the PLD-based controller. Inside the PLD based controller Configuration was.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)([請求項
1]に対応) 図1は第1の実施の形態を示すブロック図である。図1
において、図7と同一機能部分については同一符号を付
して説明を省略する。本実施の形態における構成上の特
徴点は、ディジタルコントローラ1に従来の制御回路1
1に加えて機器保護回路12を設け、ロジックの演算を
後述するCPU基板により行ない、その結果である電動
弁31,ファン32,ポンプ33等のプラントに配置さ
れた各機器への指令をディジタルコントローラ出力信号
50として出力する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) (corresponding to [Claim 1]) FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment. Figure 1
In FIG. 7, the same functional portions as those in FIG. The configuration of this embodiment is characterized in that the digital controller 1 has a conventional control circuit 1.
In addition to the above, a device protection circuit 12 is provided, and a logic operation is performed by a CPU board, which will be described later, and the resulting command to each device disposed in the plant, such as the motor-operated valve 31, the fan 32, the pump 33, is transmitted to a digital controller. Output as an output signal 50.

【0026】一方、PLDベースドコントローラ6を新
たに設け、機器保護回路61のロジックの演算を行な
い、その結果をPLDベースドコントローラ6からの機
器保護指令44として出力する。そして、前記ディジタ
ルコントローラ出力信号50とPLDベースドコントロ
ーラの機器保護指令44は2重化出力回路20に入力さ
れる。
On the other hand, a PLD-based controller 6 is newly provided, the logic of the device protection circuit 61 is calculated, and the result is output as a device protection command 44 from the PLD-based controller 6. Then, the digital controller output signal 50 and the device protection command 44 of the PLD-based controller are input to the duplex output circuit 20.

【0027】2重化出力回路20では、入力であるディ
ジタルコントローラ出力信号50とPLDベースドコン
トローラの機器保護指令44から機器操作指令43を作
成する処理が行なわれ、その演算結果である機器操作指
令43が機器への操作指令となる。そして、機器操作指
令43により電動弁31の開閉,ファン32,ポンプ3
3の起動,停止が行なわれることによりプラント3の制
御が行なわれる。
The dual output circuit 20 performs a process of creating a device operation command 43 from the digital controller output signal 50 as an input and the device protection command 44 of the PLD-based controller. Becomes an operation command to the device. Then, the electric valve 31 is opened and closed, the fan 32, the pump 3
Control of the plant 3 is performed by starting and stopping the plant 3.

【0028】図2はPLDベースドコントローラ6のハ
ード構成を示したものである。図2において、62は機
器保護回路用PLDであり、図1に示す機器保護回路6
1のロジックの演算はこの機器保護回路用PLD62に
より行なわれる。更に、PLDベースドコントローラ6
には可変タイマー用PLD63が設置されており、タイ
マーのロジックを含んだ機器保護回路をPLDベースド
コントローラ6で構成することが可能である。
FIG. 2 shows a hardware configuration of the PLD-based controller 6. In FIG. 2, reference numeral 62 denotes a PLD for a device protection circuit, and the device protection circuit 6 shown in FIG.
The operation of the logic 1 is performed by the PLD 62 for the device protection circuit. Further, the PLD based controller 6
Is provided with a variable timer PLD 63, and a device protection circuit including timer logic can be configured by the PLD-based controller 6.

【0029】64は機器保護回路用入力信号48を機器
保護回路用PLD62に入力するための入力回路であ
り、65は機器保護回路用PLD62からの出力をPL
Dベースドコントローラの機器保護指令44として出力
するための出力回路である。このようにハード構成がシ
ンプルであるため、PLDベースドコントローラ6のハ
ードウエアは1枚の基板で実現することが可能である。
Reference numeral 64 denotes an input circuit for inputting the equipment protection circuit input signal 48 to the equipment protection circuit PLD 62. Reference numeral 65 denotes an output from the equipment protection circuit PLD 62 as a PL.
This is an output circuit for outputting as a device protection command 44 of the D-based controller. Since the hardware configuration is thus simple, the hardware of the PLD-based controller 6 can be realized on a single board.

【0030】更に、PLDベースドコントローラ6は使
用部品数が少ないため高い信頼性を持つ。又、PLDベ
ースドコントローラ6をプラント制御装置に適用し機器
保護回路61を構成する場合、1〜5台程度の機器の機
器保護回路61を1枚の基板で構成することが可能であ
るため、複数の基板を使ってプラント内の機器の保護回
路を構成することとなる。
Further, the PLD-based controller 6 has high reliability because the number of parts used is small. When the PLD-based controller 6 is applied to a plant control device to configure the device protection circuit 61, the device protection circuit 61 of about 1 to 5 devices can be configured on a single substrate. The protection circuit of the equipment in the plant is configured using the substrate.

【0031】しかし、システムが複数の基板により構成
されるPLDベースドコントローラ6においては、PL
Dベースドコントローラ6は各基板毎にロジックを記憶
させ、各基板は他の基板とは独立にロジックの演算を行
ない結果を出力することが可能であるため、1枚の基板
で故障が発生した場合においても故障が発生した基板以
外の基板は機器の保護を続行することが可能である。そ
のため、PLDベースドコントローラ6故障時のプラン
トへの影響は小さくてすむこととなる。
However, in the PLD-based controller 6 in which the system is composed of a plurality of boards,
The D-based controller 6 stores the logic for each board, and each board can perform the logic operation independently of the other boards and output the result. Therefore, when a failure occurs in one board, In this case, it is possible to continue to protect the devices other than the failed substrate. Therefore, the effect on the plant when the PLD based controller 6 fails is small.

【0032】図3は図1に示したディジタルコントロー
ラ1のハード構成を示した図である。図3において、1
3はCPUを搭載したCPU基板であり、ロジックの演
算はこのCPU基板13で行なわれる。14a〜14n
はDI基板であり、CPU基板13で演算を行なうため
に必要なディジタルコントローラ入力信号49はDI基
板14a〜14nに入力される。
FIG. 3 is a diagram showing a hardware configuration of the digital controller 1 shown in FIG. In FIG. 3, 1
Reference numeral 3 denotes a CPU board on which a CPU is mounted. 14a-14n
Is a DI board, and a digital controller input signal 49 necessary for the CPU board 13 to perform an operation is input to the DI boards 14a to 14n.

【0033】15a〜15nはDO基板であり、CPU
基板13で演算を行なった結果であるディジタルコント
ローラ出力信号50はDO基板15a〜15nから出力
される。16はPIOバスであり、CPU基板13,D
I基板14a〜14n,DO基板15a〜15nの間の
信号取り合いはPIOバス16を通して行なわれる。
Reference numerals 15a to 15n denote DO substrates, each of which has a CPU
The digital controller output signal 50, which is the result of the operation performed on the board 13, is output from the DO boards 15a to 15n. Reference numeral 16 denotes a PIO bus.
Signal exchange between the I boards 14a to 14n and the DO boards 15a to 15n is performed through the PIO bus 16.

【0034】更に、ディジタルコントローラ1は近年の
プラントでは必ず1台以上は設置される装置であるが、
既にディジタルコントローラ1が設置されている既設の
プラント、もしくはディジタルコントローラ1の設置の
決まっている新規建設のプラントのプラント制御装置に
おいては、以下のようにすればよい。
Further, in a recent plant, at least one digital controller 1 is always installed,
In an existing plant in which the digital controller 1 is already installed, or in a plant control device of a newly constructed plant in which the installation of the digital controller 1 is determined, the following may be performed.

【0035】即ち、ディジタルコントローラ1で処理す
るロジックを追加する場合、追加するロジックを構成す
るために必要となるディジタルコントローラ入力信号4
9を入力するためのDI基板14a〜14nと追加する
ロジックからのディジタルコントローラ出力信号50を
出力するためのDO基板15a〜15nを追加すること
により、ハードウエアの追加が少量で、スペースを取ら
ずにディジタルコントローラ1で処理するロジックを追
加することが可能である。
That is, when logic to be processed by the digital controller 1 is added, the digital controller input signal 4 required to construct the logic to be added is required.
By adding DI boards 14a to 14n for inputting 9 and DO boards 15a to 15n for outputting digital controller output signals 50 from logic to be added, a small amount of hardware is added and a small space is taken. , It is possible to add logic to be processed by the digital controller 1.

【0036】次に、本発明の第1の実施の形態に示すプ
ラント制御装置と従来技術との相違点を整理して示す。
先ず、従来技術の場合はハードワイヤードロジック2の
みにより構成していた機器保護回路21を、本実施の形
態では、機器保護回路21のハードワイヤードロジック
2での実現を廃止し、その代わりに、ディジタルコント
ローラ1とPLDベースドコントローラ6では機器保護
回路12と61とを分けて機器保護指令を演算し、2重
化出力回路を介して出力するようにした点である。
Next, the differences between the plant control device shown in the first embodiment of the present invention and the prior art will be summarized and shown.
First, in the present embodiment, the device protection circuit 21 which is configured only by the hard wired logic 2 is abolished. In the present embodiment, the realization of the device protection circuit 21 in the hard wired logic 2 is abolished. The point that the controller 1 and the PLD-based controller 6 separate the device protection circuits 12 and 61 to calculate a device protection command and output the command via a duplex output circuit.

【0037】この相違点により、ディジタルコントロー
ラ1はDI基板14a〜14n,DO基板15a〜15
nを追加することにより、少量のハードウエアの追加に
より従来の制御システムのディジタルコントローラ1に
機器保護回路のロジックを追加することが可能である
し、又、PLDベースドコントローラ6は1枚の基板に
より1〜5台程度の機器の機器保護回路61を構成する
ことが可能である。
Due to this difference, the digital controller 1 has DI boards 14a to 14n and DO boards 15a to 15n.
By adding n, it is possible to add the logic of the device protection circuit to the digital controller 1 of the conventional control system by adding a small amount of hardware, and the PLD-based controller 6 can be implemented by a single board. It is possible to configure the device protection circuit 61 of about 1 to 5 devices.

【0038】本実施の形態によれば、ハードワイヤード
ロジック2で機器保護回路61を構成する場合と比較す
ると大幅にハードウエアを削減できるため、従来のプラ
ント制御システム以上のコンパクト化を実現することが
可能であり、更に、PLDベースドコントローラ6を採
用することにより信頼性が高く、故障時にもプラントへ
の影響の少ないプラント制御装置の実現が可能である。
According to the present embodiment, the hardware can be greatly reduced as compared with the case where the device protection circuit 61 is constituted by the hard wired logic 2, so that a more compact system than the conventional plant control system can be realized. It is possible, and furthermore, by employing the PLD-based controller 6, it is possible to realize a plant control device having high reliability and having little influence on the plant even in the event of a failure.

【0039】(第2の実施の形態)([請求項2]に対
応) 図4は第2の実施の形態を示すブロック図である。図4
において、図1と同一機能部分については同一符号を付
して説明を省略する。本実施の形態と前記第1の実施の
形態との差異部分を説明すると、本実施の形態では機器
保護指令を演算する手段の2重化の方法として、ディジ
タルコントローラの機器保護指令46とPLDベースド
コントローラの機器保護指令44との論理和を機器保護
指令としている点である。
(Second Embodiment) (corresponding to [Claim 2]) FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment. FIG.
, The same functional portions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference between the present embodiment and the first embodiment will be described. In the present embodiment, as a method of duplicating the means for calculating the device protection command, the device protection command 46 of the digital controller and the PLD-based The point is that the logical sum with the device protection command 44 of the controller is used as the device protection command.

【0040】そのため、機器保護指令を演算する手段を
2重化しているディジタルコントローラ,PLDベース
ドコントローラのどちらか一方が故障等により機器保護
指令を出力できない状態になった時にも、プラント制御
装置としては機器の保護を継続することが可能であり、
プラント制御装置の故障等による機器保護回路の誤不動
作を防止することが可能となる。
Therefore, even if one of the digital controller and the PLD-based controller, each of which duplicates the means for calculating the device protection command, cannot output the device protection command due to a failure or the like, the plant control device is not required. It is possible to continue to protect the equipment,
It is possible to prevent the malfunction of the device protection circuit due to a failure of the plant control device or the like.

【0041】本実施の形態によれば、従来のプラント制
御装置以上の機器保護機能の継続性・機器保護機能の誤
不動作防止性を可能にし、更に、従来のプラント制御シ
ステム以上のコンパクト化を実現することが可能であ
る。又、PLDベースドコントローラ61を採用するこ
とにより信頼性が高く、故障時にもプラントへの影響の
少ないプラント制御装置の実現が可能である。
According to the present embodiment, the continuity of the equipment protection function and the malfunction prevention function of the equipment protection function can be achieved more than the conventional plant control device, and the size can be reduced more than the conventional plant control system. It is possible to realize. Further, by employing the PLD-based controller 61, it is possible to realize a plant control device having high reliability and having little influence on the plant even in the event of a failure.

【0042】(第3の実施の形態)([請求項3]に対
応) 図5は第3の実施の形態を示すブロック図である。図5
において、図1と同一機能部分については同一符号を付
して説明を省略する。本実施の形態と第1の実施の形態
との相違点は、本実施の形態が機器保護指令を演算する
手段の2重化の方法として、ディジタルコントローラの
機器保護指令42とPLDベースドコントローラの機器
保護指令44の論理積を機器保護指令としている点であ
る。
(Third Embodiment) (corresponding to [Claim 3]) FIG. 5 is a block diagram showing a third embodiment. FIG.
, The same functional portions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the present embodiment employs a digital controller device protection command 42 and a PLD based controller device as a method of duplicating means for calculating a device protection command. The point is that the logical product of the protection commands 44 is used as the device protection command.

【0043】そのため、機器保護指令を演算する手段を
2重化しているディジタルコントローラ,PLDベース
ドコントローラのどちらか一方が故障等により誤動作す
る(機器保護指令を出力する)状態になった時にも、プ
ラント制御装置としては機器の保護を継続することが可
能であり、プラント制御装置としての機器保護機能の信
頼性を高めることが可能であるし、プラント制御装置の
故障等による機器保護回路の誤動作を防止することが可
能となる。
Therefore, even when one of the digital controller and the PLD-based controller, which duplicates the means for calculating the equipment protection command, malfunctions (outputs the equipment protection command) due to a failure or the like, the plant is not affected. As a control device, it is possible to continue protection of equipment, it is possible to increase the reliability of equipment protection function as a plant control device, and to prevent malfunction of equipment protection circuit due to failure of plant control device etc. It is possible to do.

【0044】本実施の形態によれば、従来のプラント制
御装置以上の機器保護機能の信頼性・機器保護機能の誤
動作防止性を可能にし、更に、従来のプラント制御シス
テム以上のコンパクト化を実現することが可能である。
又、PLDベースドコントローラ6を採用することによ
り信頼性が高く、故障時にもプラントへの影響の少ない
プラント制御装置の実現が可能である。
According to the present embodiment, the reliability of the equipment protection function and the malfunction prevention function of the equipment protection function can be improved more than the conventional plant control device, and the size can be reduced more than the conventional plant control system. It is possible.
Further, by employing the PLD-based controller 6, it is possible to realize a plant control device having high reliability and having little influence on the plant even in the event of a failure.

【0045】(第4の実施の形態)([請求項4]に対
応) 図6は第4の実施の形態を示すブロック図である。図6
において、図1と同一機能部分については同一符号を付
して説明を省略する。本実施の形態と第1の実施の形態
との相違点は、本実施の形態ではディジタルコントロー
ラ1とPLDベースドコントローラ6の間にPIOバス
5により信号の伝送路を形成し、ディジタルコントロー
ラの機器制御指令41とディジタルコントローラの機器
保護指令42をPIOバス5を通してディジタルコント
ローラ1からPLDベースドコントローラ6に伝送する
ようにしたことである。
(Fourth Embodiment) (corresponding to [Claim 4]) FIG. 6 is a block diagram showing a fourth embodiment. FIG.
, The same functional portions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference between the present embodiment and the first embodiment is that, in the present embodiment, a signal transmission path is formed between the digital controller 1 and the PLD-based controller 6 by the PIO bus 5, and the device control of the digital controller is performed. The command 41 and the device protection command 42 of the digital controller are transmitted from the digital controller 1 to the PLD-based controller 6 through the PIO bus 5.

【0046】これにより、ディジタルコントローラの機
器制御指令41とディジタルコントローラの機器保護指
令42、更に、PLDベースドコントローラの機器保護
指令44から機器操作指令45を作成する機器操作指令
出力回路66をPLDベースドコントローラ内部で構成
したことである。そして機器操作指令出力回路66は図
2の中の機器保護回路用PLD62の内部で構成するこ
とが可能である。
As a result, a device operation command output circuit 66 for generating a device operation command 45 from the device control command 41 of the digital controller, the device protection command 42 of the digital controller, and the device protection command 44 of the PLD based controller is connected to the PLD based controller. It is an internal configuration. The device operation command output circuit 66 can be configured inside the device protection circuit PLD 62 in FIG.

【0047】そのため、PLDベースドコントローラ6
からの出力である機器操作指令45がそのまま機器への
操作指令になりハードワイヤードロジックを構成するこ
とが不要となるので、ハードワイヤードロジックの削減
が可能となる。又、ディジタルコントローラ1からのハ
ード出力が不要となり、DO基板15a〜15nが不要
となるので、ディジタルコントローラ1のDO基板の削
減も可能となる。
Therefore, the PLD-based controller 6
Since the device operation command 45 output from the device becomes the operation command to the device as it is, and it is not necessary to configure the hard wired logic, the hard wired logic can be reduced. Further, the hardware output from the digital controller 1 becomes unnecessary, and the DO boards 15a to 15n become unnecessary, so that the number of DO boards of the digital controller 1 can be reduced.

【0048】本実施の形態によれば、従来のプラント制
御システム以上のコンパクト化を実現することが可能で
あり、更にPLDベースドコントローラ6を採用するこ
とにより信頼性が高く、故障時にもプラントへの影響の
少ないプラント制御装置の実現が可能である。
According to the present embodiment, it is possible to realize a more compact system than the conventional plant control system. Further, by employing the PLD-based controller 6, the reliability is high. It is possible to realize a plant control device with less influence.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればプ
ラント制御装置において、プラント内に配置された機器
の保護を行なう手段をディジタルコントローラとPLD
ベースドコントローラで2重化する構成としたので、従
来のプラント制御システム以上のコンパクト化を実現
し、更に信頼性が高く、故障時にもプラントへの影響の
少ないプラント制御装置を実現できる効果が有る。
As described above, according to the present invention, in a plant control device, means for protecting equipment disposed in a plant is provided by a digital controller and a PLD.
Since the configuration is duplicated with the base controller, there is an effect that it is possible to realize a more compact plant control system than the conventional plant control system, and to realize a plant control device with higher reliability and less influence on the plant even in the event of a failure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment.

【図2】PLDベースドコントローラのハード構成図。FIG. 2 is a hardware configuration diagram of a PLD-based controller.

【図3】ディジタルコントローラのハード構成図。FIG. 3 is a hardware configuration diagram of a digital controller.

【図4】第2の実施の形態を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment.

【図5】第3の実施の形態を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a third embodiment.

【図6】第4の実施の形態を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing a fourth embodiment.

【図7】従来のプラント制御装置のシステム構成図。FIG. 7 is a system configuration diagram of a conventional plant control device.

【図8】従来のプラント制御装置の内部で構成するロジ
ックの詳細図。
FIG. 8 is a detailed diagram of logic configured inside a conventional plant control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ディジタルコントローラ 11 制御回路 12 機器保護回路 13 CPU基板 14a〜14n DI基板 15a〜15n DO基板 5 PIOバス 6 PLDベースドコントローラ 62 機器保護回路用PLD 63 可変タイマー回路用PLD 64 入力回路 65 出力回路 66 機器操作指令出力回路 2 ハードワイヤードロジック 20 2重化出力回路 3 プラント 31 電動弁 32 ファン 33 ポンプ Reference Signs List 1 digital controller 11 control circuit 12 equipment protection circuit 13 CPU board 14a to 14n DI board 15a to 15n DO board 5 PIO bus 6 PLD based controller 62 PLD for equipment protection circuit 63 PLD for variable timer circuit 64 input circuit 65 output circuit 66 equipment Operation command output circuit 2 Hard wired logic 20 Duplex output circuit 3 Plant 31 Motor-operated valve 32 Fan 33 Pump

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 信之 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中事業所内 Fターム(参考) 5H209 AA01 GG01 HH15 SS01 SS05 SS08 TT04  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Nobuyuki Takahashi 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo F-term in Fuchu Works, Toshiba Corporation (reference) 5H209 AA01 GG01 HH15 SS01 SS05 SS08 TT04

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プラント内に配置された各種の機器の運
転を制御するプラント制御装置において、前記各種の機
器の運転を行なうための機器制御指令と、前記各種の機
器の異常もしくはプラントの異常を示す信号を受信した
時、前記各種の機器を保護する操作を行なうための機器
保護指令との2つの指令を演算するCPUを備えたディ
ジタルコントローラと、前記機器保護指令のみを演算す
るPLDを備えたPLDベースドコントローラとを具備
し、前記機器保護指令を演算する手段を、前記ディジタ
ルコントローラと前記PLDベースドコントローラとで
2重化したことを特徴とするプラント制御装置。
A plant control device for controlling the operation of various devices disposed in a plant, wherein a device control command for operating the various devices and an abnormality of the various devices or an abnormality of the plant are determined. A digital controller having a CPU for calculating two commands, that is, a device protection command for performing an operation of protecting the various devices when receiving a signal indicating the above, and a PLD for calculating only the device protection command. A plant control device comprising a PLD-based controller, wherein means for calculating the device protection command is duplicated by the digital controller and the PLD-based controller.
【請求項2】 請求項1記載のプラント制御装置におい
て、前記ディジタルコントローラからの機器保護指令と
前記PLDベースドコントローラからの機器保護指令と
の論理和を前記各種の機器への機器保護指令としたこと
を特徴とするプラント制御装置。
2. The plant control apparatus according to claim 1, wherein a logical sum of a device protection command from said digital controller and a device protection command from said PLD-based controller is used as a device protection command for said various devices. A plant control device characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 請求項1記載のプラント制御装置におい
て、前記ディジタルコントローラからの機器保護指令と
前記PLDベースドコントローラからの機器保護指令と
の論理積を前記各種の機器への機器保護指令としたこと
を特徴とするプラント制御装置。
3. The plant control device according to claim 1, wherein a logical product of a device protection command from said digital controller and a device protection command from said PLD-based controller is used as a device protection command for said various devices. A plant control device characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 請求項1記載のプラント制御装置におい
て、前記機器制御指令と機器保護指令を演算するCPU
を備えたディジタルコントローラと、前記機器保護指令
のみを演算するPLDとを備えたPLDベースドコント
ローラと、前記ディジタルコントローラと前記PLDベ
ースドコントローラ間の信号の伝送路を形成する伝送系
とを具備し、前記ディジタルコントローラで演算した機
器制御指令と機器保護指令とを伝送系を通してPLDベ
ースドコントローラに伝送することにより、前記ディジ
タルコントローラで演算した機器制御指令と機器保護指
令、更に前記PLDベースドコントローラで演算した機
器保護指令から機器操作指令を作成する機器操作指令出
力回路をPLDベースドコントローラの内部で構成した
ことを特徴とするプラント制御装置。
4. The plant control device according to claim 1, wherein the CPU calculates the device control command and the device protection command.
A PLD-based controller including a PLD that calculates only the device protection command, and a transmission system that forms a transmission path for signals between the digital controller and the PLD-based controller. By transmitting the device control command and the device protection command calculated by the digital controller to the PLD-based controller through the transmission system, the device control command and the device protection command calculated by the digital controller, and further, the device protection command calculated by the PLD-based controller A plant control device, wherein a device operation command output circuit for creating a device operation command from a command is configured inside a PLD-based controller.
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