JP2003162318A - プラント制御システム - Google Patents
プラント制御システムInfo
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Abstract
し、システム全体としての信頼性を向上させること。 【解決手段】 HMI1の担当オペレータが所定の操作
を行ってHMI1を起動すると、HMI1の診断用信号送
信部A1は、自己の診断を行うための診断用信号s1をP
LC1〜PLC5の全てに送信する。PLC1〜PLC5で
は、診断手段C1〜C5がこの診断用信号s1を入力して
HMI1についての異常診断をそれぞれ独自に行い、診
断結果信号d1〜d5を出力する。これら診断結果信号d
1〜d5のそれぞれは、伝送ラインLを介してHMI1〜
HMI5の全てに送信される。そして、最終診断手段B1
〜B5が診断結果信号d1〜d5に基づいてそれぞれ最終
診断を行う。
Description
トで用いられるプラント制御システムに関するものであ
り、より詳しくは、ヒューマン・インターフェースに対
する異常診断の技術に関するものである。
ト制御システムでは、汎用の複数台のプログラマブル・
コントローラ(以下、適宜PLCと略すことがある)と
汎用の複数台のヒューマン・インターフェース(以下、
適宜HMIと略すことがある)との間を伝送ライン上で
接続し、これら汎用PLCと汎用HMIとの間で種々の
データについて伝送を行うことができるようになってい
る。したがって、オペレータはこれら汎用HMIを操作
することによりプラント機器の制御を行うことができ
る。また、このようなプラント制御システムにおけるH
MIは、PLC側との間の信号の送受信を利用した異常
診断機能を有しているのが通常である。
HMIを備えた従来のプラント制御システムの概略構成
を示すブロック図である。この図において、伝送ライン
L上にHMI1〜HMI5が接続されると共に、PLC1
〜PLC5が接続されている。PLC1〜PLC5は、そ
れぞれ診断用信号送信部A1〜A5を有している。PLC
1〜PLC5のうち、PLC1は「代表PLC」と呼ばれ
るものであり、このPLC1のみが診断手段C1を有して
いる。
I1の担当オペレータは所定の操作を行い、HMI1を起
動する。なお、以下に述べるHMI1に対する診断動作
は、HMI1の稼働中に予め設定された間隔で自動的に
行われるものである。HMI1が起動すると、その診断
用信号送信部A1は診断用信号s1を伝送ラインLを介し
て所定間隔でPLC1に送信する。この診断用信号送信
部A1としては、例えば、所定間隔でインクリメント又
はデクリメントされるカウンタ送信部等を用いることが
できる。
号s1を入力してHMI1についての異常診断を行い、診
断結果信号d1を出力する。この診断結果信号d1は、伝
送ラインLを介して診断対象のHMI1ばかりでなく、
他のHMI2〜HMI5にも送信されて、その診断結果
が画面上に表示される。したがって、HMI1に異常が
発生し、異常である旨を知らせる診断結果信号d1の内
容がHMI1の画面上に表示されない場合であっても、
HMI2〜HMI5の各担当オペレータがHMI1の異常
に気が付き、適切な措置をとることが可能である。
ものであったが、HMI2〜HMI5についても全く同
様に異常診断処理が行われる。そして、PLC1とHM
I1〜HMI5との間の通信方式は、主として、ポーリン
グ通信方式が採用されていた。このように、HMI1〜
HMI5に対する各異常診断がPLC1の機能を利用して
行われるのは、一般に、ハードウエア上の構成はPLC
の方がHMIよりも頑健であり故障し難いと考えられ、
PLCの機能を用いて異常診断を行った方がHMIの機
能のみで異常診断を行うよりも信頼性を高めることがで
きると考えられるからである。
C1の機能を利用することにより、HMI単独で異常診
断を行うよりも高い信頼性を得ることができる。しか
し、PLC1はハードウエア的にHMI1〜HMI5より
も頑健であるといっても全く故障しないわけではなく、
当然のことながら、時として故障することがある。そし
て、PLC1に故障が発生すると、その故障が復旧する
までの間は、HMI1〜HMI5に対する異常診断が行わ
れなかったり、誤った異常診断が行われる結果となる。
また、PLC1に故障が発生しなくとも、プラント運転
の都合上、人為的にPLC1の動作を停止せざるを得な
い場合が生じるが、このような場合にもPLC1の動作
が再開されるまでの間は、HMI1〜HMI5に対する異
常診断が行われない状態となる。
あり、常にHMIに対する異常診断が可能な状態とし、
システム全体としての信頼性を向上させることが可能な
プラント制御システムを提供することを目的としてい
る。
の手段として、請求項1記載の発明は、複数台のプログ
ラマブル・コントローラと複数台のヒューマン・インタ
ーフェースとを伝送ライン上で接続し、診断対象となる
ヒューマン・インターフェースから診断用信号をプログ
ラマブル・コントローラ側に送信し、プログラマブル・
コントローラ側ではこの診断用信号を用いて異常診断を
行うと共に、その診断結果を全てのヒューマン・インタ
ーフェース側に返信する、プラント制御システムにおい
て、前記複数台のプログラマブル・コントローラは、そ
の全てが前記異常診断を行う異常診断手段を有すると共
に、前記複数台のヒューマン・インターフェースは、そ
れぞれが前記全てのプログラマブル・コントローラの異
常診断手段からの診断結果を入力し、この入力に基づき
最終診断を行う最終診断手段を有するものである、こと
を特徴とする請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記各ヒューマン・インターフェースの最
終診断手段は、前記全てのプログラマブル・コントロー
ラの診断手段からの診断結果の論理和又は多数決に基づ
き最終診断を行うものである、ことを特徴とする。
載の発明において、前記プログラマブル・コントローラ
と前記ヒューマン・インターフェースとの間で行う通信
は、ブロードキャスト又はマルチキャストに基づくパケ
ット通信である、ことを特徴とする。
プラント制御システムの概略構成を示すブロック図であ
る。伝送ラインL上にはHMI1〜HMI5が接続される
と共に、PLC1〜PLC5が接続されている。HMI1
〜HMI5は、それぞれ診断用信号送信部A1〜A5及び
最終診断手段B1〜B5を有しており、PLC1〜PLC5
はそれぞれ診断手段C1〜C5を有している。図3に示し
た従来システムでは、「代表PLC」であるPLC1の
みが診断手段C1を有するものであったが、本発明では
「代表PLC」という概念はなくなり、PLC1〜PL
C5の全てが同等の機能の診断手段C1〜C5を有する構
成となっている。
は1点鎖線の矢印で示すように、HMI1の診断用信号
送信部A1から出力される診断用信号s1はPLC1〜P
LC5の全てに送信され、これらのPLC1〜PLC5に
より診断が行われるようになっている。そして、これら
の診断結果信号d1〜d5のそれぞれは全てのHMI1〜
HMI5の最終診断手段B1〜B5に送信されるようにな
っている。各最終診断手段B1〜B5は、診断結果信号d
1〜d5の全ての入力に基づいて最終診断を行うようにな
っている。なお、診断結果信号d1〜d5は、異常の診断
結果を示す信号が「1」信号であり、正常の診断結果を
示す信号が「0」信号であるとする。
構成例を示す説明図であり、(a)は論理和回路OR1
を用いて構成した場合、(b)は多数決回路M1を用い
て構成した場合を示している。最終診断手段B2〜B5も
同様の構成である。
理和回路OR1が診断手段C1〜C5からの診断結果信号
d1〜d5の入力に基づいて最終診断結果信号Dを出力す
るようになっている。すなわち、論理和回路OR1は、
これらの入力信号のうちにいずれか一つでも異常である
ことを示す「1」信号が含まれている場合には、最終診
断結果が異常であることを示す「1」信号を最終診断結
果信号Dとして出力し、全ての入力信号が正常であるこ
とを示す「0」信号である場合には、最終診断結果が正
常であることを示す「0」信号を最終診断結果信号Dと
して出力するようになっている。
は、多数決回路M1が診断手段C1〜C5からの診断結果
信号d1〜d5の入力に基づいて最終診断結果信号Dを出
力するようになっている。すなわち、多数決回路M1
は、これらの入力信号のうち異常であることを示す
「1」信号の方が正常であることを示す「0」信号より
も多い場合には、最終診断結果が異常であることを示す
「1」信号を最終診断結果信号Dとして出力し、そうで
ない場合には、最終診断結果が正常であることを示す
「0」信号を最終診断結果信号Dとして出力するように
なっている。
担当オペレータが所定の操作を行ってHMI1を起動す
ると、HMI1の診断用信号送信部A1は、自己の診断を
行うための診断用信号s1をPLC1〜PLC5の全てに
送信する。
がこの診断用信号s1を入力してHMI1についての異常
診断をそれぞれ独自に行い、診断結果信号d1〜d5を出
力する。これら診断結果信号d1〜d5のそれぞれは、伝
送ラインLを介してHMI1〜HMI5の全てに送信され
る。そして、最終診断手段B1〜B5が図2(a)に示し
たような論理和回路で構成されている場合、各最終診断
手段は、既述したように、診断結果信号d1〜d5の論理
和に基づいて最終診断を行う。また、最終診断手段B1
〜B5が図2(b)に示したような多数決回路で構成さ
れている場合、各最終診断手段は、既述したように、診
断結果信号d1〜d5の多数決に基づいて最終診断を行
う。
う場合の動作であるが、HMI2〜HMI5についても同
様の動作となる。例えば、HMI2に対する診断を行う
場合は、HMI2の診断用信号送信部A2からの診断用信
号s2を、診断手段C1〜C5が入力し、それらの診断結
果信号d1〜d5を最終診断手段B1〜B5が入力する。そ
して、最終診断手段B1〜B5は、これら診断結果信号d
1〜d5の入力に基づき、HMI2に対する最終診断を行
うことになる。
(a)又は図2(b)のいずれとするかについては、一
般的に、安全側誤診断(実際には正常なのに異常である
とする診断)は許容されるが危険側誤診断(実際には異
常なのに正常であるとする診断)は許容されない場合に
図2(a)の構成を採用し、また、誤診断の発生よりも
プラント運転の効率を重視する場合等に図2(b)の構
成を採用することになろう。
と、図3では、「代表PLC」である1台のPLC1に
より診断対象のHMI(例えばHMI1)に対する診断
を行っているのに対し、図1ではPLC1〜PLC5の全
てがHMI1に対する診断を行っている。したがって、
図3では、PLC1に故障が発生した場合には診断がで
きなくなり、仮にできたとしてもその診断結果は信頼性
の低いものとなる。また、PLC1の動作を人為的に停
止させた場合には、その停止期間中はHMI1ばかりで
なく他のHMIに対する診断も全くできないことにな
る。
PLC5の診断手段C1〜C5の全てが独自にHMI1に対
する診断を行っているので、PLC1〜PLC5のうちの
少なくともいずれか1台が動作していれば、他のPLC
が動作していなくても診断を行うことが可能である。そ
して、PLC1〜PLC5の全てが動作を停止するという
事態は極めて稀である。したがって、図1に係るシステ
ムによれば、実質的には常にHMIに対する異常診断が
可能な状態を確保することができる。
LC5との間の通信方式につき述べると、本実施形態で
は、UDP(User Datagram Protocol)/TCP(Transmissi
on Control Protocol)すなわちブロードキャスト又は
マルチキャストに基づくパケット通信方式を採用するこ
とを想定している。これは、HMI1〜HMI5とPLC
1〜PLC5との間で送受信されるデータが同一であり、
このような通信方式を採用することにより通信ソフトウ
エアをより簡単化することができるからである。
のプログラマブル・コントローラの全てが異常診断手段
を有し、複数台のヒューマン・インターフェースのそれ
ぞれが全ての異常診断手段からの診断結果を入力し、こ
の入力に基づき最終診断を行う構成としているので、常
にHMIに対する異常診断が可能な状態とし、システム
全体としての信頼性を向上させることが可能になる。
の概略構成を示すブロック図。
説明図であり、(a)は論理和回路OR1を用いて構成
した場合、(b)は多数決回路M1を用いて構成した場
合を示す。
ブロック図。
Claims (3)
- 【請求項1】複数台のプログラマブル・コントローラと
複数台のヒューマン・インターフェースとを伝送ライン
上で接続し、診断対象となるヒューマン・インターフェ
ースから診断用信号をプログラマブル・コントローラ側
に送信し、プログラマブル・コントローラ側ではこの診
断用信号を用いて異常診断を行うと共に、その診断結果
を全てのヒューマン・インターフェース側に返信する、
プラント制御システムにおいて、 前記複数台のプログラマブル・コントローラは、その全
てが前記異常診断を行う異常診断手段を有すると共に、 前記複数台のヒューマン・インターフェースは、それぞ
れが前記全てのプログラマブル・コントローラの異常診
断手段からの診断結果を入力し、この入力に基づき最終
診断を行う最終診断手段を有するものである、 ことを特徴とするプラント制御システム。 - 【請求項2】前記各ヒューマン・インターフェースの最
終診断手段は、前記全てのプログラマブル・コントロー
ラの診断手段からの診断結果の論理和又は多数決に基づ
き最終診断を行うものである、 ことを特徴とする請求項1記載のプラント制御システ
ム。 - 【請求項3】前記プログラマブル・コントローラと前記
ヒューマン・インターフェースとの間で行う通信は、ブ
ロードキャスト又はマルチキャストに基づくパケット通
信である、 ことを特徴とする請求項1又は2記載のプラント制御シ
ステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001358891A JP3884275B2 (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | プラント制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001358891A JP3884275B2 (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | プラント制御システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003162318A true JP2003162318A (ja) | 2003-06-06 |
JP3884275B2 JP3884275B2 (ja) | 2007-02-21 |
Family
ID=19169995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001358891A Expired - Fee Related JP3884275B2 (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | プラント制御システム |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3884275B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010218510A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-30 | Yamatake Corp | 状態監視システムおよび状態監視方法 |
JP2017129957A (ja) * | 2016-01-19 | 2017-07-27 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | インタフェース試験装置およびインタフェース試験システム |
-
2001
- 2001-11-26 JP JP2001358891A patent/JP3884275B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2017129957A (ja) * | 2016-01-19 | 2017-07-27 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | インタフェース試験装置およびインタフェース試験システム |
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---|---|
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