JP2006277306A - プラント監視制御システム、プラント監視システム、プラント監視装置、およびプラント制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】監視装置における通信処理の負荷の集中やネットワーク上の通信負荷の集中を緩和する。
【解決手段】プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置３ａ，・・・３ｎと、これら複数の制御装置が送信する各監視データをネットワーク４を経由して受信し前記監視データにより前記プラントの監視を行う監視装置２とを備えたプラント監視制御システム１において、前記監視装置２は、前記各制御装置３ａ，・・・３ｎから送信されてくる各監視データの受信のタイミングを監視し、各制御装置毎に定められた受信タイミングに対してずれたタイミングで受信される監視データを送信している制御装置に対して、当該ずれを補正する時間だけずらして送信するように指示し、指示された制御装置は、当該ずれを補正する時間だけずらして前記監視データを送信する。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば発電システム・水処理システム・産業システム等のプラント監視制御を行うプラント監視制御システム、プラント監視システム、プラント監視装置、およびプラント制御装置に関するものであり、特に、複数の制御装置が一定周期間隔で監視データをネットワーク経由で監視装置に送信する場合のプラント監視制御システム、プラント監視システム、プラント監視装置、およびプラント制御装置に関するものである。

従来のプラント監視制御システム、プラント監視システム、プラント監視装置、およびプラント制御装置においては、複数の制御装置が一定周期間隔で監視データをネットワーク経由で監視装置に送信する際に、各制御装置が任意のタイミングで非同期に送信していた。（例えば、特許文献１を参照）

特開２００２−６３０８３号公報（図１及びその説明）

前述の特許文献１等に記載の従来のプラント監視制御システム、プラント監視システム、プラント監視装置、およびプラント制御装置においては、前述のように、複数の制御装置が一定周期間隔で監視データをネットワーク経由で監視装置に送信する際に、各制御装置が任意のタイミングで非同期に送信していたため、監視装置への通信が集中した場合に、監視装置が監視データを取りこぼす問題があった。また、その結果、監視装置が監視データを取りこぼさないように、予め監視装置が監視対象とする制御装置台数を少なく制限する必要があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、監視装置における通信処理の負荷の集中やネットワーク上の通信負荷の集中を緩和することを目的とするものである。

この発明に係るプラント監視制御システムは、プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置と、これら複数の制御装置が送信する各監視データをネットワークを経由して受信し前記監視データにより前記プラントの監視を行う監視装置とを備えたプラント監視制御システムにおいて、前記監視装置は、前記各制御装置から送信されてくる各監視データの受信のタイミングを監視し、各制御装置毎に定められた受信タイミングに対してずれたタイミングで受信される監視データを送信している制御装置に対して、当該ずれを補正する時間だけずらして送信するように指示し、指示された制御装置は、当該ずれを補正する時間だけずらして前記監視データを送信するものである。

この発明は、プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置と、これら複数の制御装置が送信する各監視データをネットワークを経由して受信し前記監視データにより前記プラントの監視を行う監視装置とを備えたプラント監視制御システムにおいて、前記監視装置は、前記各制御装置から送信されてくる各監視データの受信のタイミングを監視し、各制御装置毎に定められた受信タイミングに対してずれたタイミングで受信される監視データを送信している制御装置に対して、当該ずれを補正する時間だけずらして送信するように指示し、指示された制御装置は、当該ずれを補正する時間だけずらして前記監視データを送信するようにしたので、前記監視装置における通信処理の負荷やネットワーク上の通信負荷の集中を緩和することが可能であり、また、前述の従来システムのように負荷集中を前提とした制御装置台数の制限が緩和されその結果として制御装置台数の増加が可能となる。

実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図９により説明する。図１はプラント監視制御システムのシステム構成の一例を示す図、図２は受信タイミング管理テーブルの事例を示す図、図３は制御装置毎に定められた受信タイミングの例を示す図、図４は制御装置毎の実際の受信タイミングの例を示す図、図５は監視装置内の計時手段の処理手順を示すフローチャート、図６は監視装置内の受信タイミング管理手段が制御装置から監視データを受信した場合の処理手順を示すフローチャート、図７は制御装置内の定周期送信管理手段が監視装置からずらす指示を受信した際の処理手順を示すフローチャート、図８は制御装置内の定周期送信管理手段が監視データを送信する際の処理手順を示すフローチャート、図９は制御装置内のデータ収集手段の処理手順を示すフローチャートである。

図１において、プラント監視制御システム１は、プラントの監視を行う監視装置２と、プラントの制御を行う制御装置３ａ，・・・３ｎと、前記監視装置２と前記制御装置３ａ，・・・３ｎとを接続するネットワークとで構成されている。

前記監視装置２は、前記ネットワーク４を通じて前記各制御装置３ａ，・・・３ｎと通信を行う通信手段２１と、プラントを構成する各機器の状態を検出するセンサ等の外部機器５の出力信号である管理データの前記各制御装置３ａ，・・・３ｎからの受信タイミングを管理する受信タイミング管理手段２２と、前記受信タイミングを監視する際に使用するタイマカウンタを計時する計時手段２３と、各制御装置毎の受信タイミング情報を格納する受信タイミング管理テーブル２４とを有している。

制御装置３ａ，・・・３ｎは、前記ネットワーク４を通じて前記監視装置２と通信を行う通信手段３１と、一定周期間隔で監視データを監視装置２に送信する定周期送信管理手段３２と、一定周期間隔で各種センサ５から外部機器（プラントを構成する機器）（図示省略）の状態情報のデータを読み出すデータ収集手段３３と、前記定周期送信管理手段３２及び前記データ収集手段３３が動作する際に参照するタイマを計時する計時手段３４と、データ収集手段３３が収集したデータを格納するデータ格納メモリ３５とを有している。また、制御装置３ａ，・・・３ｎは、対応する外部機器（プラントを構成する機器）（図示省略）を制御する機能も有している。

前記監視装置２における前記受信タイミング管理テーブル２４の例を示す図２において、各制御装置３ａ，〜３ｎに付与した制御装置番号１〜１６（制御装置３ａ，〜３ｎが１６台である場合を例示してある）に対して、それぞれ前記監視装置２における前記計時手段２３が計時するタイマカウント値が設定される。

図２に例示したタイミング管理テーブルを基にした各制御装置毎の受信タイミングを示す図３においては、タイマカウントアップ時間ｔの間隔でタイマカウント値が０、１、・・・、７と８個を１つのまとまりとして、これを送信周期Ｔの周期で繰り返す。この例では、例えば、制御装置番号が３の制御装置は、タイマカウント値が１のタイミングで、送信周期Ｔの間隔で送信すべきことを定めていることを表わしている。

各制御装置毎の実際の受信タイミングを示す図４においては、例えば制御装置番号が３の制御装置が、タイマカウント値が１のタイミングで送信すべきところが、実際にはタイマカウント値が４のタイミングで送信を行っていることを示している。また、制御装置番号が１５の制御装置が、タイマカウント値が７のタイミングで送信すべきところが、実際にはタイマカウント値が５のタイミングで送信を行っていることを示している。

次に、動作を説明する。
次に上記実施の形態１の動作を図５〜図９に従って説明する。図５は前記監視装置２における前記計時手段２３の動作を示すフローチャートである。図５において、前記計時手段２３はステップＳ１０１においてタイマカウント値を＋１し、ステップＳ１０２において最大値かどうかを判定する。最大値以上であれば、ステップＳ１０３において、タイマカウントアップ値に０を設定する。ここで、最大値は、送信周期Ｔ、タイマカウントアップ時間ｔとして、Ｔ／ｔで計算された値が予め設定されているものとする。例えば、送信周期Ｔが８００ｍｓ、タイマカウントアップ時間ｔが１００ｍｓとすると、タイマカウント値の最大値は８となる。したがって、タイマカウントアップ値は、タイマカウントアップ時間ｔ毎に０、１、・・・、７と１づつカウントアップされ、０〜７の値を送信周期Ｔの周期で繰り返し、カウントアップされる。

図６は前記監視装置２における前記受信タイミング管理手段２２が前記制御装置３ａ〜３ｎ（制御装置番号１〜１６）から監視データを受信した際の動作を示すフローチャートである。図６において、前記受信タイミング管理手段２２はステップＳ２０１において、前記通信手段２１を通じて前記制御装置から監視データを受信し、ステップＳ２０２において、その時点での前記計時手段２３内のタイマカウント値（＝Ｘ）を取得する。ステップＳ２０３において、前記受信タイミング管理テーブル２２に設定されている該当制御装置の予め定められたタイマカウント値（＝Ｙ）を取得する。ステップＳ２０４において、ＸとＹを比較する。両者が一致していれば、処理を終了する。両者が不一致であれば、ステップＳ２０５にて、ずれ時間をＹ−Ｘとして算出し、ステップＳ２０６において、該当制御装置に対して送信タイミングＹ−Ｘだけずらすように指示を出す。ここで、Ｙ−Ｘが正の値の場合は、送信タイミングをＹ―Ｘだけ遅らせることを表わし、Ｙ−Ｘが負の値の場合は、送信タイミングをＸ−Ｙだけ早めることを表わす。例えば、図４に示した例において、制御装置番号が３の制御装置の場合、Ｘ＝４、Ｙ＝１となっているので、Ｙ−Ｘ＝−３だけずらす、すなわ、タイマカウントアップ時間ｔが１００ｍｓの場合は、３×ｔ＝３００ｍｓだけ早いタイミングで送信するようにとの指示となる。また、同図の制御装置番号が１５の制御装置の場合、Ｘ＝５、Ｙ＝７となっているので、Ｙ−Ｘ＝２だけずらず、すなわち、２×ｔ＝２００ｍｓだけ遅いタイミングで送信するようにとの指示となる。

図７は前記制御装置３ａ，・・・３ｎにおける前記定周期送信管理手段３２が前記監視装置２から監視データの送信タイミングをずらす指示を受信した際の動作を示すフローチャートである。図７において、前記定周期送信管理手段３２はステップＳ３０１において、前記通信手段３１を通じて前記監視装置２から送信タイミングをずらす指示を受信し、ステップＳ３０２において、次回の定周期送信タイミングを現在の設定に対して、指示された時間、すなわち、（Ｙ−Ｘ）×ｔ時間だけずらして送信するように送信タイミングを設定する。

図８は前記制御装置３ａ，・・・３ｎにおける前記定周期送信管理手段３２が前記監視装置２に対して監視データを送信する際の動作を示すフローチャートである。図８に示す処理は、前記計時手段３４が計時するタイマを参照し、設定された送信タイミングとなった場合に起動されるものであり、一定周期間隔で起動される。また、前記定周期送信管理手段３２は、前記監視装置２から送信タイミングをずらす指示を受け、その送信タイミングが変更されるものである。図８において、前記定周期送信管理手段３２は、ステップＳ４０１において、前記データ格納メモリ３５に格納された監視データを取得し、ステップＳ４０２において、前記通信手段３１を通じて監視データを前記監視装置２に送信する。

図９は前記制御装置３ａ，・・・３ｎにおける前記データ収集手段３３の動作を示すフローチャートである。図９に示す処理は、前記計時手段３４が計時するタイマを参照し、一定周期毎に起動される。図９において、前記データ収集手段３３は、ステップＳ５０１において、センサなどの外部機器５の値を取得し、ステップＳ５０２において、取得したデータを前記データ格納メモリ３５に格納する。

このように、前記各制御装置３ａ，・・・３ｎが監視データを送信するタイミングを前記監視装置２が監視し、各制御装置毎に定められた受信タイミングに対してずれたタイミングで監視データを送信する制御装置があれば、当該制御装置に対して前記監視装置２が送信タイミングをずらす指示を出すことにより、各制御装置の送信タイミングを制御するようにしたので、前記監視装置２における前記複数の制御装置３ａ，・・・３ｎとの通信に伴う処理負荷の集中やネットワーク上の通信負荷の集中を緩和することが可能となる。また、その結果、監視装置２が監視データを取りこぼすことが防止され、制御装置台数を少なく制限する必要もなくなる。

前述のように、この発明の実施の形態１は、プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置３ａ，・・・３ｎと、これら複数の制御装置が送信する各監視データをネットワーク４を経由して受信し前記監視データにより前記プラントの監視を行う監視装置２とを備えたプラント監視制御システム１において、前記監視装置２は、前記各制御装置３ａ，・・・３ｎから送信されてくる各監視データの受信のタイミングを監視し、各制御装置毎に定められた受信タイミングに対してずれたタイミングで受信される監視データを送信している制御装置に対して、当該ずれを補正する時間だけずらして送信するように指示するものであり、また、監視データをネットワーク経由で一定周期間隔で送信する少なくとも１台以上の制御装置３ａ，・・・３ｎと、これら複数の制御装置からの監視データをネットワーク４経由で受信し、監視を行う監視装置２とからなるプラント監視制御システムにおいて、各制御装置からの送信のタイミングを監視装置が監視し、各制御装置毎に定められた受信タイミングに対してずれたタイミングで監視データを送信する制御装置があれば、その該当する制御装置に対して、そのずれた時間だけずらして送信するように監視装置２から指示を与えるものであり、また、プラントの監視を行う監視装置２において、ネットワーク４を通じて各制御装置３ａ，・・・３ｎと通信を行う通信手段２１と、各制御装置毎に定められた受信タイミングに対してずれたタイミングで監視データを送信する制御装置があれば、その該当する制御装置に対して、そのずれた時間だけずらして送信する指示を行う受信タイミング管理手段２２と、受信タイミングを監視する際に使用するタイマカウンタを計時する計時手段２３とを備えたものであり、更にまた、プラントの制御を行う制御装置３ａ，・・・３ｎにおいて、ネットワーク４を通じて監視装置２と通信を行う通信手段３１と、一定周期間隔でデータ格納メモリ３５に格納された監視データを読み出して監視装置２に送信する定周期送信管理手段３２と、一定周期間隔でセンサなどの外部機器５からデータを読み出してデータ格納メモリ３５に格納するデータ収集手段３３と、定周期送信管理手段３２及びデータ収集手段３３が動作する際に参照するタイマを計時する計時手段３４とを備えたものであり、監視装置２における通信処理の負荷の集中やネットワーク上の通信負荷の集中を緩和することが可能となり、また、監視装置２と制御装置３ａ，・・・３ｎのそれぞれに内蔵される計時手段２３，３４の進み具合が徐々にずれる場合でも、監視装置２がずれを検出した時点で、再度、制御装置に送信タイミングをずらすように指示を行うので、定常的に監視装置２における通信処理の負荷の集中やネットワーク上の通信負荷の集中を緩和することが可能となり、その結果、監視装置２が監視データを取りこぼすことが防止され、監視装置が監視対象とする制御装置の台数を増加させることができる。

つまり、この発明の実施の形態１は、プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置３ａ〜３ｎと、これら複数の制御装置３ａ〜３ｎが送信する各監視データをネットワーク４を経由して受信し前記監視データにより前記プラントの監視を行う監視装置２とを備え、前記監視装置２は、前記各制御装置３ａ〜３ｎから送信されてくる各監視データの受信のタイミングを監視し、各制御装置３ａ〜３ｎ毎に定められた受信タイミングに対してずれたタイミングで受信される監視データを送信している制御装置３ａ〜３ｎに対して、当該ずれを補正する時間だけずらして送信するように指示し、指示された制御装置は、当該ずれを補正する時間だけずらして前記監視データを送信するプラント監視制御システムである。

また、観点を変えれば、この発明の実施の形態１は、プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置３ａ〜３ｎと、これら複数の制御装置３ａ〜３ｎが送信する前記監視データを受信し前記監視データにより前記プラントの監視を行う監視装置２とを備え、前記監視装置２が、各前記制御装置３ａ〜３ｎとの間でデータの送受信を行う通信手段２１と、各前記制御装置３ａ〜３ｎからの前記監視データを受信する所定の周期内でのタイミングを記録した受信タイミング管理テーブル２４と、各前記制御装置３ａ〜３ｎからの前記監視データを受信するタイミングが前記受信タイミング管理テーブル２４に記録されたタイミングとずれていないかチェックし、ずれている場合は前記制御装置３ａ〜３ｎにずれを解消するようなタイミングで前記監視データを送信するような指示を前記通信手段２１によって出す受信タイミング管理手段２２とを有し、前記制御装置３ａ〜３ｎが、前期監視装置２との間でデータの送受信を行う通信手段３１と、前記監視装置２から指示された前記監視データの送信タイミングを指示されたように変更する定周期送信管理手段３２とを有するプラント監視システムである。

更にまた観点を変えれば、この発明の実施の形態１は、プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置３ａ〜３ｎとの間でデータの送受信を行う通信手段２１と、各前記制御装置３ａ〜３ｎからの前記監視データを受信する所定の周期内でのタイミングを記録した受信タイミング管理テーブル２４と、各前記制御装置３ａ〜３ｎからの前記監視データを受信するタイミングが前記受信タイミング管理テーブル２４に記録されたタイミングとずれていないかチェックし、ずれている場合は前記制御装置３ａ〜３ｎにずれを解消するようなタイミングで前記監視データを送信するような指示を前記通信手段２１によって出す受信タイミング管理手段２２とを備えた監視装置２である。

更にまた観点を変えれば、この発明の実施の形態１は、プラントを監視する監視装置２にプラントを監視するための監視データを送信する制御装置３ａ（〜３ｎ）であって、前記監視装置２との間でデータの送受信を行う３１通信手段と、前記監視装置２から指示された前記監視データの送信タイミングを指示されたように変更する定周期送信管理手段３２とを備えている制御装置３ａ（〜３ｎ）である。

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を、プラント監視制御システムのシステム構成の他の事例を示す図１０により説明する。

図１０は、前述の実施の形態１を示す図１のシステム構成図において、前記監視装置２内にテーブル設定手段２５を付加し、設定ツール６を前記ネットワーク４に接続するように付加したものである。

前記設定ツール６から前記ネットワーク４を通じて前記監視装置２内の前記テーブル設定手段２５に対して、前記受信タイミング管理テーブル２４の内容、すなわち、制御装置番号とタイマカウント値の情報をプラント監視制御システムが稼動中の状態で任意に設定することできる。

このように、前記監視装置２内の前記受信タイミング管理テーブル２４を設定するための設定ツール６、及びテーブル設定手段２５を設けて、プラント監視制御システム１が稼動中の状態において任意に変更できるようにしたので、例えば、前記制御装置３ａ，・・・３ｎの台数が増減したり、前記制御装置３ａ，・・・３ｎからの定周期送信の周期が変更されたりした場合でも、プラント監視制御システム１を停止することなく、受信タイミング管理テーブル２５を変更して対応することができる。

前述のように、この発明の実施の形態２は、前記各制御装置３ａ，・・・３ｎ毎に定められた受信タイミングは、制御装置毎に任意に設定可能であり、また、前記各制御装置３ａ，・・・３ｎ毎に定められた受信タイミングは、前記設定ツール６によって制御装置毎に予め任意に設定可能であり、前記制御装置３ａ，・・・３ｎの台数が増減したり、前記制御装置３ａ，・・・３ｎからの定周期送信の周期が変更されたりした場合でも、プラント監視制御システム１を停止することなく、受信タイミング管理テーブル２５を変更して対応することが可能となる。

つまり、この発明の実施の形態２は、プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置３ａ〜３ｎと、これら複数の制御装置３ａ〜３ｎが送信する各監視データをネットワーク４を経由して受信し前記監視データにより前記プラントの監視を行う監視装置２とを備え、前記監視装置２は、前記各制御装置３ａ〜３ｎから送信されてくる各監視データの受信のタイミングを監視し、各制御装置３ａ〜３ｎ毎に定められた受信タイミングに対してずれたタイミングで受信される監視データを送信している制御装置３ａ〜３ｎに対して、当該ずれを補正する時間だけずらして送信するように指示するプラント監視制御システムであって、且つ、前記各制御装置３ａ〜３ｎ毎に定められた受信タイミングは、制御装置３ａ〜３ｎ毎に任意に設定可能なプラント監視制御システムである。

また、観点を変えれば、この発明の実施の形態２は、プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置３ａ〜３ｎと、これら複数の制御装置３ａ〜３ｎが送信する前記監視データを受信し前記監視データにより前記プラントの監視を行う監視装置２とを備え、前記監視装置２が、各前記制御装置３ａ〜３ｎとの間でデータの送受信を行う通信手段２１と、各前記制御装置３ａ〜３ｎからの前記監視データを受信する所定の周期内でのタイミングを記録した受信タイミング管理テーブル２４と、各前記制御装置３ａ〜３ｎからの前記監視データを受信するタイミングが前記受信タイミング管理テーブル２４に記録されたタイミングとずれていないかチェックし、ずれている場合は前記制御装置３ａ〜３ｎにずれを解消するようなタイミングで前記監視データを送信するような指示を前記通信手段２１によって出す受信タイミング管理手段２２とを有し、前記制御装置３ａ〜３ｎが、前期監視装置２との間でデータの送受信を行う通信手段３１と、前記監視装置２から指示された前記監視データの送信タイミングを指示されたように変更する定周期送信管理手段３２とを有するプラント監視システムであって、且つ、前記監視装置２が動作中に前記受信タイミング管理テーブルを編集する編集手段（前記設定ツール６、前記テーブル設定手段２５、等）を備えているプラント監視システムである。

更にまた観点を変えれば、この発明の実施の形態２は、プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置３ａ〜３ｎとの間でデータの送受信を行う通信手段２１と、各前記制御装置３ａ〜３ｎからの前記監視データを受信する所定の周期内でのタイミングを記録した受信タイミング管理テーブル２４と、各前記制御装置３ａ〜３ｎからの前記監視データを受信するタイミングが前記受信タイミング管理テーブル２４に記録されたタイミングとずれていないかチェックし、ずれている場合は前記制御装置３ａ〜３ｎにずれを解消するようなタイミングで前記監視データを送信するような指示を前記通信手段２１によって出す受信タイミング管理手段２２とを備えた監視装置２であって、前記監視装置２が動作中に前記受信タイミング管理テーブル２４を編集する編集手段（前記設定ツール６、前記テーブル設定手段２５、等）を備えている監視装置２である。

実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を、図１１〜図１３によって説明する。図１１はプラント監視制御システムのシステム構成の事例を示す図、図１２は前記監視装置２における前記受信タイミング管理手段２２が前記制御装置３ａ，・・・３ｎから監視データを受信した際の前記受信タイミング管理手段２２の動作を示すフローチャート、図１３は受信タイミング管理テーブルの変更前と変更後の例を示す図であり、図１３（ａ）は変更前の前記受信タイミング管理テーブル２４の内容を、図１３（ｂ）は変更後の前記受信タイミング管理テーブル２４の内容を、それぞれ示す図である。なお、図１１〜図１３において、前述の図１〜図１０と同一または相当部分には同一符号を付し、図１１〜図１３の説明については図１〜図１０と異なる点を主体に説明し、その他については説明を割愛する。

前述のこの発明の実施の形態１及び実施の形態２において、前記受信タイミング管理テーブル２４は、一度設定された後は、前記設定ツール６によって変更しない限り、システム稼動中に動的に変更されることはなかったが、この実施の形態３では、前記受信タイミング管理テーブル２４を前記ネットワーク４に接続される前記制御装置３ａ，・・・３ｎの台数に応じて、前記設定ツール６によって前記受信タイミング管理テーブル２４を動的に変更するようにしたものである。

具体的には、図１１に示すように、受信タイミング管理手段２２に、制御装置有無チェック機能２２１および管理テーブル動的変更機能２２２を持たせたものであり、その動作および具体的な機能を以下に説明する。

図１２において、ステップＳ６０１で、前記受信タイミング管理手段２２が、その前記制御装置有無チェック機能２２１により、該当制御装置が前記受信タイミング管理テーブル２４に登録されているかどうかをチェックし、該当制御装置が登録されていれば、前述の実施の形態１と同様に、図６に示されたフローに従って、以降の処理を行う。前記ステップＳ６０１において、該当制御装置が登録されていなければ、ステップＳ６０２で、前記受信タイミング管理手段２２がその前記管理テーブル動的変更機能２２２により、前記テーブル設定手段２５を介して、現在、ネットワーク４に接続されている制御装置台数に応じて、受信タイミング管理テーブル２４を変更し、その後は、実施の形態１と同様に、図６に示されたフローに従って、以降の処理を行う。

図１３は、上記ステップＳ６０２において、受信タイミング管理手段２２の管理テーブル動的変更機能２２２によって変更された受信タイミング管理テーブルについて、変更前の状態と変更後の状態の例を示すもので、具体的には、図１３は、制御装置番号が１〜６の６台の制御装置が存在している状態（図１３（ａ））において、新たに、制御装置番号が７の制御装置から監視データを受信した場合（図１３（ｂ））の例を示すものである。この例では、送信周期Ｔ＝８００ｍｓ、タイマカウントアップ時間ｔ＝１００ｍｓ、タイマカウント値の最大値＝８を前提としており、この例の場合、前記受信タイミング管理手段２２は、現在ネットワーク４に接続されている制御装置の台数が７台あるので、各制御装置に対して、装置番号の小さい順番に、タイマカウント値として０〜７を割り当てていく。なお、９台以上ある場合は、装置番号の小さい順番に、８台目までは０〜７を割り当て、９台目以降も順番に０〜７を割り当てていく。

なお、図１３（ｂ）は、制御装置の台数が増えた場合にタイマカウント値を追加した事例を示してあるが、制御装置の台数が減少した場合は、同様な考え方で、タイマカウント値を削減すればよい。

このように、この発明の実施の形態３では、前記ネットワーク４に接続された前記制御装置３ａ，・・・３ｎの台数に応じて、動的に前記受信タイミング管理テーブル２４を変更するようにしたので、前記制御装置３ａ，・・・３ｎの台数が増減した場合でも前記受信タイミング管理テーブル２４を手動で変更する必要がなくなり、前記監視装置２における通信処理の負荷やネットワーク上の通信負荷の集中を定常的かつ自動的に緩和することができる。

前述のように、この発明の実施の形態３は、前記各制御装置３ａ，・・・３ｎ毎に定められた受信タイミングが、前記ネットワーク４に接続されている制御装置３ａ，・・・３ｎの台数に応じて動的に変更されるものであり、また、前記各制御装置３ａ，・・・３ｎ毎に定められた受信タイミングは、予め、固定的に決めておくのではなく、ネットワーク４に接続されている制御装置３ａ，・・・３ｎの台数に応じて動的に変更され、前記制御装置３ａ，・・・３ｎの台数が増減した場合でも前記受信タイミング管理テーブル２４を手動で変更する必要がなくなり、前記監視装置２における通信処理の負荷やネットワーク上の通信負荷の集中を定常的かつ自動的に緩和することが可能となる。

つまり、この発明の実施の形態３は、プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置３ａ〜３ｎと、これら複数の制御装置３ａ〜３ｎが送信する各監視データをネットワーク４を経由して受信し前記監視データにより前記プラントの監視を行う監視装置２とを備え、前記監視装置２は、前記各制御装置３ａ〜３ｎから送信されてくる各監視データの受信のタイミングを監視し、各制御装置３ａ〜３ｎ毎に定められた受信タイミングに対してずれたタイミングで受信される監視データを送信している制御装置３ａ〜３ｎに対して、当該ずれを補正する時間だけずらして送信するように指示するプラント監視制御システムであって、且つ、前記各制御装置３ａ〜３ｎ毎に定められた受信タイミングが、前記ネットワーク４に接続されている制御装置３ａ〜３ｎの台数に応じて動的に変更されるプラント監視制御システムである。

また、観点を変えれば、この発明の実施の形態３は、プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置３ａ〜３ｎと、これら複数の制御装置３ａ〜３ｎが送信する前記監視データを受信し前記監視データにより前記プラントの監視を行う監視装置２とを備え、前記監視装置２が、各前記制御装置３ａ〜３ｎとの間でデータの送受信を行う通信手段２１と、各前記制御装置３ａ〜３ｎからの前記監視データを受信する所定の周期内でのタイミングを記録した受信タイミング管理テーブル２４と、各前記制御装置３ａ〜３ｎからの前記監視データを受信するタイミングが前記受信タイミング管理テーブル２４に記録されたタイミングとずれていないかチェックし、ずれている場合は前記制御装置３ａ〜３ｎにずれを解消するようなタイミングで前記監視データを送信するような指示を前記通信手段２１によって出す受信タイミング管理手段２２とを有し、前記制御装置３ａ〜３ｎが、前期監視装置２との間でデータの送受信を行う通信手段３１と、前記監視装置２から指示された前記監視データの送信タイミングを指示されたように変更する定周期送信管理手段３２とを有するプラント監視システムであって、且つ、前記受信タイミング管理テーブル２４を前記監視データを送信する前記制御装置の数に応じて変更するテーブル設定手段２５を前記監視装置２が有するプラント監視システムである。

更にまた観点を変えれば、この発明の実施の形態３は、プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置３ａ〜３ｎとの間でデータの送受信を行う通信手段２１と、各前記制御装置３ａ〜３ｎからの前記監視データを受信する所定の周期内でのタイミングを記録した受信タイミング管理テーブル２４と、各前記制御装置３ａ〜３ｎからの前記監視データを受信するタイミングが前記受信タイミング管理テーブル２４に記録されたタイミングとずれていないかチェックし、ずれている場合は前記制御装置３ａ〜３ｎにずれを解消するようなタイミングで前記監視データを送信するような指示を前記通信手段２１によって出す受信タイミング管理手段２２とを備えた監視装置２であって、前記受信タイミング管理テーブル２４を前記監視データを送信する前記制御装置３ａ〜３ｎの数に応じて変更するテーブル設定手段２５を備えている監視装置２である。

実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を図１４および図１５によって説明する。図１４はプラント監視制御システムのシステム構成の事例を示す図、図１５は制御装置が監視装置２に対して送信する監視データの構造の事例を示す図である。なお、図１４および図１５において、前述の図１〜図１３と同一または相当部分には同一符号を付し、図１４および図１５の説明については図１〜図１３と異なる点を主体に説明し、その他については説明を割愛する。

前述のこの発明の実施の形態１〜３においては、複数の制御装置３ａ，・・・３ｎが監視データを送信する周期Ｔの種類が１種類である場合について述べたが、この実施の形態４では、送信周期Ｔが複数種類ある場合でも対応可能とするものである。

具体的には、図１４に示すように、監視装置２が、送信周期ａに対応する受信タイミング管理テーブル２４ａ〜送信周期ｎに対応する受信タイミング管理テーブル２４ｎを有しているものであり、また、例えば、図１５に示すように、制御装置が監視装置２に対して送信する監視データの中に、監視データとともに、送信周期に関する情報が付加されているものである。

この発明の実施の形態４では、図１４において、前記監視装置２内の前記受信タイミング管理テーブル２４は、送信周期Ｔの種類毎に複数存在することになる。前記監視装置２における前記計時手段２３は、送信周期Ｔの種類毎にタイマカウント値を用意して、送信周期Ｔの各種類毎に、前述の実施の形態１で説明した図５に示すフローチャートに従って処理を行う。また、前記監視装置２における前記受信タイミング管理手段２２は、前記制御装置３ａ，・・・３ｎから図１５で示される監視データを受信した場合は、受信タイミング管理テーブル２４ａ〜２４ｎの中から、監視データ内に格納された送信周期Ｔに対応する受信タイミング管理テーブルを読み出して、前述の実施の形態１で説明した図６に示すフローチャートに従って処理を行う。

なお、図１３では監視データの中に送信周期の情報をもたせる構成を例示してあるが、例えば、監視データの種類が判別できれば監視装置で事前に格納したデータを参照して監視データの送信周期を知ることができ、図１３の構成に限られるものではない。

このように、この発明の実施の形態４では、送信周期Ｔの各種類毎にそれぞれ別々の受信タイミング管理テーブル２４を用意し、前記監視装置２内の前記計時手段２３は送信周期の種類毎にタイマカウント値の計時を行い、前記監視装置２内の受信タイミング管理手段２２は送信周期の種類毎に用意された受信タイミング管理テーブル２４を参照するようにし、前記制御装置３ａ，・・・３ｎは監視データを送信する際に送信周期の情報を付加して送信するようにしたので、各制御装置毎の送信周期が異なっている場合や、ある一つの制御装置が２種類以上の異なる周期で送信を行う場合でも、前記監視装置２における通信処理の負荷の集中やネットワーク上の通信負荷の集中を緩和することができる。

前述のように、この発明の実施の形態４は、前記複数の制御装置３ａ，・・・３ｎから送信される監視データの送信周期が複数種類ある場合に、それぞれの送信周期毎に各制御装置毎に定められた受信タイミングに対してずれたタイミングで受信される監視データを送信している制御装置に対して、当該ずれを補正する時間だけずらして送信するように前記監視装置２が指示するものであり、また、換言すれば、前記複数の制御装置３ａ，・・・３ｎからの送信周期が複数種類ある場合には、それぞれの送信周期毎に、各制御装置３ａ，・・・３ｎからの送信のタイミングを監視装置２が監視し、その送信周期毎に、各制御装置３ａ，・・・３ｎ毎に定められたタイミングに対してずれたタイミングで監視データを送信する制御装置があれば、その該当する制御装置に対して、そのずれた時間だけずらして送信するように監視装置から指示を与えるものであり、各制御装置毎の送信周期が異なっている場合や、ある一つの制御装置が２種類以上の異なる周期で送信を行う場合でも、前記監視装置２における通信処理の負荷の集中やネットワーク上の通信負荷の集中を緩和することが可能となる。

つまり、この発明の実施の形態４は、プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置３ａ〜３ｎと、これら複数の制御装置３ａ〜３ｎが送信する各監視データをネットワーク４を経由して受信し前記監視データにより前記プラントの監視を行う監視装置２とを備え、前記監視装置２は、前記各制御装置３ａ〜３ｎから送信されてくる各監視データの受信のタイミングを監視し、各制御装置３ａ〜３ｎ毎に定められた受信タイミングに対してずれたタイミングで受信される監視データを送信している制御装置３ａ〜３ｎに対して、当該ずれを補正する時間だけずらして送信するように指示するプラント監視制御システムであって、且つ、前記複数の制御装置３ａ〜３ｎから送信される監視データの送信周期が複数種類ある場合に、それぞれの送信周期毎に各制御装置３ａ〜３ｎ毎に定められた受信タイミングに対してずれたタイミングで受信される監視データを送信している制御装置３ａ〜３ｎに対して、当該ずれを補正する時間だけずらして送信するように前記監視装置２が指示するプラント監視制御システムである。

また、観点を変えれば、この発明の実施の形態４は、プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置３ａ〜３ｎと、これら複数の制御装置３ａ〜３ｎが送信する前記監視データを受信し前記監視データにより前記プラントの監視を行う監視装置２とを備え、前記監視装置２が、各前記制御装置３ａ〜３ｎとの間でデータの送受信を行う通信手段２１と、各前記制御装置３ａ〜３ｎからの前記監視データを受信する所定の周期内でのタイミングを記録した受信タイミング管理テーブル２４と、各前記制御装置３ａ〜３ｎからの前記監視データを受信するタイミングが前記受信タイミング管理テーブル２４に記録されたタイミングとずれていないかチェックし、ずれている場合は前記制御装置３ａ〜３ｎにずれを解消するようなタイミングで前記監視データを送信するような指示を前記通信手段２１によって出す受信タイミング管理手段２２とを有し、前記制御装置３ａ〜３ｎが、前期監視装置との間でデータの送受信を行う通信手段３１と、前記監視装置２から指示された前記監視データの送信タイミングを指示されたように変更する定周期送信管理手段３２とを有するプラント監視システムであって、且つ、複数の前記制御装置３ａ〜３ｎから送信される前記監視データの送信周期が複数種類ある場合に、前記監視装置２が、送信周期毎に前記受信タイミング管理テーブル２４ａ〜２４ｎを有し、前記受信タイミング管理手段２２が受信した前記監視データから判断した送信周期毎に受信タイミングの管理を行うプラント監視システムである。

更にまた観点を変えれば、この発明の実施の形態４は、プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置３ａ〜３ｎとの間でデータの送受信を行う通信手段２１と、各前記制御装置３ａ〜３ｎからの前記監視データを受信する所定の周期内でのタイミングを記録した受信タイミング管理テーブル２４と、各前記制御装置３ａ〜３ｎからの前記監視データを受信するタイミングが前記受信タイミング管理テーブル２４に記録されたタイミングとずれていないかチェックし、ずれている場合は前記制御装置３ａ〜３ｎにずれを解消するようなタイミングで前記監視データを送信するような指示を前記通信手段２１によって出す受信タイミング管理手段２２とを備えた監視装置２であって、複数の前記制御装置３ａ〜３ｎから送信される前記監視データの送信周期が複数種類ある場合に、送信周期毎に前記受信タイミング管理テーブル２４ａ〜２４ｎを備え、前記受信タイミング管理手段２２が受信した前記監視データから判断した送信周期毎に受信タイミングの管理を行う監視装置２である。

この発明の実施の形態１を示す図で、プラント監視制御システムのシステム構成の事例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、受信タイミング管理テーブルの事例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、制御装置毎に定められた受信タイミングの例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、制御装置毎の実際の受信タイミングの例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、監視装置内の計時手段の処理手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１を示す図で、監視装置内の受信タイミング管理手段が制御装置から監視データを受信した場合の処理手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１を示す図で、制御装置内の定周期送信管理手段が監視装置からずらす指示を受信した際の処理手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１を示す図で、制御装置内の定周期送信管理手段が監視データを送信する際の処理手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１を示す図で、制御装置内のデータ収集手段の処理手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２を示す図で、プラント監視制御システムのシステム構成の事例を示す図である。 この発明の実施の形態３を示す図で、プラント監視制御システムのシステム構成の事例を示す図である。 この発明の実施の形態３を示す図で、監視装置内の受信タイミング管理手段が制御装置から監視データを受信した場合の処理手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３を示す図で、受信タイミング管理テーブルの変更前と変更後の例を示す図であり、図１３（ａ）は変更前の前記受信タイミング管理テーブル２４の内容を、図１３（ｂ）は変更後の前記受信タイミング管理テーブル２４の内容を、それぞれ示す図である。 この発明の実施の形態４を示す図で、プラント監視制御システムのシステム構成の事例を示す図である。 この発明の実施の形態４を示す図で、制御装置が監視装置に対して送信する監視データの構造の事例を示す図である。

符号の説明

１ プラント監視制御システム、
２ 監視装置、
３a〜３n 制御装置、
４ ネットワーク、
５ センサなど、
６ 設定ツール、
２１ 通信手段、
２２ 受信タイミング管理手段、
２２１ 制御装置有無チェック機能、
２２２ 管理テーブル動的変更機能、
２３ 計時手段、
２４ 受信タイミング管理テーブル、
２４ａ〜２４ｎ 受信タイミング管理テーブル、
２５ テーブル設定手段、
３１ 通信手段、
３２ 定周期送信管理手段、
３３ データ収集手段、
３４ 計時手段、
３５ データ格納メモリ。

Claims (13)

1. プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置と、これら複数の制御装置が送信する各監視データをネットワークを経由して受信し前記監視データにより前記プラントの監視を行う監視装置とを備えたプラント監視制御システムにおいて、前記監視装置は、前記各制御装置から送信されてくる各監視データの受信のタイミングを監視し、各制御装置毎に定められた受信タイミングに対してずれたタイミングで受信される監視データを送信している制御装置に対して、当該ずれを補正する時間だけずらして送信するように指示し、指示された制御装置は、当該ずれを補正する時間だけずらして前記監視データを送信することを特徴とするプラント監視制御システム。
2. 請求項１記載のプラント監視制御システムにおいて、前記各制御装置毎に定められた受信タイミングは、制御装置毎に任意に設定可能であることを特徴とするプラント監視制御システム。
3. 請求項１記載のプラント監視制御システムにおいて、前記各制御装置毎に定められた受信タイミングは、前記ネットワークに接続されている制御装置の台数に応じて動的に変更されることを特徴とするプラント監視制御システム。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一に記載のプラント監視制御システムにおいて、前記複数の制御装置から送信される監視データの送信周期が複数種類ある場合に、それぞれの送信周期毎に各制御装置毎に定められた受信タイミングに対してずれたタイミングで受信される監視データを送信している制御装置に対して、当該ずれを補正する時間だけずらして送信するように前記監視装置が指示することを特徴とするプラント監視制御システム。
5. プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置と、これら複数の制御装置が送信する前記監視データを受信し前記監視データにより前記プラントの監視を行う監視装置とを備えたプラント監視システムにおいて、
   前記監視装置は、各前記制御装置との間でデータの送受信を行う通信手段と、各前記制御装置からの前記監視データを受信する所定の周期内でのタイミングを記録した受信タイミング管理テーブルと、各前記制御装置からの前記監視データを受信するタイミングが前記受信タイミング管理テーブルに記録されたタイミングとずれていないかチェックし、ずれている場合は前記制御装置にずれを解消するようなタイミングで前記監視データを送信するような指示を前記通信手段によって出す受信タイミング管理手段とを有し、
   前記制御装置は、前期監視装置との間でデータの送受信を行う通信手段と、前記監視装置から指示された前記監視データの送信タイミングを指示されたように変更する定周期送信管理手段とを有する
   ことを特徴とするプラント監視システム。
6. 請求項５に記載のプラント監視システムにおいて、前記監視装置が動作中に前記受信タイミング管理テーブルを編集する編集手段を備えていることを特徴とするプラント監視システム。
7. 請求項５に記載のプラント監視システムにおいて、前記受信タイミング管理テーブルを前記監視データを送信する前記制御装置の数に応じて変更するテーブル設定手段を前記監視装置が有することを特徴とするプラント監視システム。
8. 請求項５〜請求項７の何れか一に記載のプラント監視システムにおいて、複数の前記制御装置から送信される前記監視データの送信周期が複数種類ある場合に、前記監視装置が、送信周期毎に前記受信タイミング管理テーブルを有し、前記受信タイミング管理手段が受信した前記監視データから判断した送信周期毎に受信タイミングの管理を行うことを特徴とするプラント監視システム。
9. プラントを監視するための監視データを送信する複数の制御装置との間でデータの送受信を行う通信手段と、各前記制御装置からの前記監視データを受信する所定の周期内でのタイミングを記録した受信タイミング管理テーブルと、各前記制御装置からの前記監視データを受信するタイミングが前記受信タイミング管理テーブルに記録されたタイミングとずれていないかチェックし、ずれている場合は前記制御装置にずれを解消するようなタイミングで前記監視データを送信するような指示を前記通信手段によって出す受信タイミング管理手段とを備えた監視装置。
10. 請求項９に記載の監視装置において、前記監視装置が動作中に前記受信タイミング管理テーブルを編集する編集手段を備えていることを特徴とする監視装置。
11. 請求項９に記載の監視装置において、前記受信タイミング管理テーブルを前記監視データを送信する前記制御装置の数に応じて変更するテーブル設定手段を備えていることを特徴とする監視装置。
12. 請求項９〜請求項１１の何れか一に記載の監視装置において、複数の前記制御装置から送信される前記監視データの送信周期が複数種類ある場合に、送信周期毎に前記受信タイミング管理テーブルを備え、前記受信タイミング管理手段が受信した前記監視データから判断した送信周期毎に受信タイミングの管理を行うことを特徴とする監視装置。
13. プラントを監視する監視装置にプラントを監視するための監視データを送信する制御装置であって、前記監視装置との間でデータの送受信を行う通信手段と、前記監視装置から指示された前記監視データの送信タイミングを指示されたように変更する定周期送信管理手段とを備えていることを特徴とする制御装置。

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