JP2015026279A - Plant monitoring control device and program - Google Patents

Plant monitoring control device and program Download PDF

Info

Publication number
JP2015026279A
JP2015026279A JP2013155828A JP2013155828A JP2015026279A JP 2015026279 A JP2015026279 A JP 2015026279A JP 2013155828 A JP2013155828 A JP 2013155828A JP 2013155828 A JP2013155828 A JP 2013155828A JP 2015026279 A JP2015026279 A JP 2015026279A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plant
control signal
virtualization
plant control
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013155828A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
田 浩 稲
Hiroshi Inada
田 浩 稲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2013155828A priority Critical patent/JP2015026279A/en
Publication of JP2015026279A publication Critical patent/JP2015026279A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Programmable Controllers (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability to systematic failures.SOLUTION: A plant monitoring control device includes: a controller 10 that creates a plurality of virtual controllers by a virtual operating system; a plurality of input/output units 12a, 12b, and 12c which are provided so as to correspond to the virtual controllers respectively and output first plant control signals generated by the virtual controllers; and a signal selection unit 13 that generates a second plant control signal on the basis of the first plant control signal output from the plurality of input/output unit and transmits the second plant control signal to a plant control apparatus. Each of the virtual controller performs control operation using a state signal of a plant apparatus and generates a first plant control signal. On each of the virtual controller, a mutually different operating system operates.

Description

本発明の実施形態は、プラント監視制御装置及びプログラムに関する。   Embodiments described herein relate generally to a plant monitoring control device and a program.

発電プラントのタービン機器の監視・制御を行う監視制御装置は、多重化されたコントローラを有し、各コントローラが蒸気加減弁や補助機器等のタービンプロセスを制御する演算を行っている。そして、信号選択装置が各コントローラの演算結果の中間値又は多数決をとって制御信号を出力し、タービンプロセスを制御している。   A monitoring control device that monitors and controls turbine equipment in a power plant has multiplexed controllers, and each controller performs computations for controlling turbine processes such as steam control valves and auxiliary equipment. Then, the signal selection device takes an intermediate value or a majority decision of the calculation results of each controller and outputs a control signal to control the turbine process.

このような従来の監視制御装置は、コントローラが多重化(冗長化)されているため、ハードウェア故障等のランダムフェイラに対する信頼性が高かった。しかし、ソフトウェアに内在する不適合等のシステマティックフェイラに対する信頼性は向上出来ていなかった。   Such a conventional monitoring and control apparatus has high reliability against random failure such as hardware failure because the controllers are multiplexed (redundant). However, the reliability of systematic failers such as nonconformities inherent in the software could not be improved.

特開2009−180188号公報JP 2009-180188 A

本発明が解決しようとする課題は、システマティックフェイラに対する信頼性を向上させたプラント監視制御装置及びプログラムを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a plant supervisory control device and a program that improve the reliability of a systematic failer.

本実施形態によれば、プラント監視制御装置は、仮想化オペレーティングシステムにより複数の仮想化コントローラを作成するコントローラと、各仮想化コントローラに対応して設けられ、仮想化コントローラにより生成された第1プラント制御信号を出力する複数の入出力部と、前記複数の入出力部から出力された前記第1プラント制御信号に基づいて第2プラント制御信号を生成し、前記第2プラント制御信号をプラント制御機器へ送信する信号選択部と、を備える。各仮想化コントローラは、プラント機器の状態信号を用いて制御演算を行い、前記第1プラント制御信号を生成する。各仮想化コントローラでは互いに異なるオペレーティングシステムが動作する。   According to the present embodiment, the plant monitoring and control apparatus includes a controller that creates a plurality of virtualization controllers using a virtualization operating system, and a first plant that is provided corresponding to each virtualization controller and is generated by the virtualization controller. A plurality of input / output units that output control signals, a second plant control signal is generated based on the first plant control signals output from the plurality of input / output units, and the second plant control signals are converted into plant control devices. And a signal selection unit for transmission to. Each virtualization controller performs a control calculation using the state signal of the plant equipment, and generates the first plant control signal. Each virtualization controller operates different operating systems.

本実施形態に係るプラント監視制御システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the plant monitoring control system concerning this embodiment. 本実施形態に係るプラント監視制御装置のハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of the plant monitoring control apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るタービンプロセス制御部の論理構成図である。It is a logic block diagram of the turbine process control part which concerns on this embodiment. 変形例によるタービンプロセス制御部の論理構成図である。It is a logic block diagram of the turbine process control part by a modification. 変形例によるタービンプロセス制御部の論理構成図である。It is a logic block diagram of the turbine process control part by a modification. 変形例によるタービンプロセス制御部の論理構成図である。It is a logic block diagram of the turbine process control part by a modification.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本実施形態に係るプラント監視制御システムの概略構成を示す。図1に示すように、プラント監視制御システムは、プラント監視制御装置1と、プラント2とを備える。プラント2には、プラント機器や、プラント機器の状態を検出し、状態信号を出力する各種センサ、プラント機器を制御するプラント制御機器などが設けられている。プラント制御装置1は、プラント2の各種センサから状態信号を受け取り、プラント制御信号を出力してプラント制御機器を制御する。   FIG. 1 shows a schematic configuration of a plant monitoring control system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the plant monitoring control system includes a plant monitoring control device 1 and a plant 2. The plant 2 is provided with plant equipment, various sensors that detect the status of the plant equipment and output a status signal, plant control equipment that controls the plant equipment, and the like. The plant control apparatus 1 receives state signals from various sensors of the plant 2 and outputs plant control signals to control plant control equipment.

例えば、プラント2が発電プラントである場合、プラント機器として、ボイラ、タービン、発電機等が設置されている。各種センサは、状態信号として、例えば、タービンに供給される蒸気圧力、タービン回転数、発電機の出力等を検出する。プラント監視制御装置1は、センサから取得した状態信号に基づき、例えば、蒸気流量を調整するバルブの開度を制御するプラント制御信号を生成し、出力する。以下では、タービンプロセスを監視・制御する例について説明する。   For example, when the plant 2 is a power plant, a boiler, a turbine, a generator, etc. are installed as plant equipment. The various sensors detect, for example, the steam pressure supplied to the turbine, the turbine rotation speed, the output of the generator, and the like as the state signal. The plant monitoring control device 1 generates and outputs, for example, a plant control signal that controls the opening of a valve that adjusts the steam flow rate based on the state signal acquired from the sensor. Below, the example which monitors and controls a turbine process is demonstrated.

図2は、プラント監視制御装置1のハードウェア構成図である。図2に示すように、プラント監視制御装置1は、コントローラ10、第1入出力部12a〜12c、信号選択部13、及び第2入出力部14を備えている。第2入出力部14は、外部の通信回線に接続され、プラント2の各種センサが検出した状態信号が入力される。また、第2入出力部14は、プラント制御信号をプラント2のプラント制御機器へ出力する。第1入出力部12a〜12cは、後述する仮想化コントローラ110a〜110cに対応して設けられている。   FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the plant monitoring control apparatus 1. As illustrated in FIG. 2, the plant monitoring control device 1 includes a controller 10, first input / output units 12 a to 12 c, a signal selection unit 13, and a second input / output unit 14. The second input / output unit 14 is connected to an external communication line, and receives state signals detected by various sensors of the plant 2. The second input / output unit 14 outputs a plant control signal to the plant control device of the plant 2. The first input / output units 12a to 12c are provided corresponding to virtualization controllers 110a to 110c described later.

コントローラ10は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)を有している。CPUは、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、プログラムを実行することで、タービンプロセス制御部を実現する。   The controller 10 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory). The CPU loads the program stored in the ROM into the RAM and executes the program, thereby realizing a turbine process control unit.

図3に、CPUがプログラムを実行することで実現されるタービンプロセス制御部の論理構成を示す。プログラムの実行により、コントローラ10上に仮想化オペレーティングシステム(以下、“仮想化OS”という)100が動作し、この仮想化OS100上で仮想化コントローラ110a〜110cが作成される。   FIG. 3 shows a logical configuration of the turbine process control unit realized by the CPU executing the program. By executing the program, a virtualized operating system (hereinafter referred to as “virtualized OS”) 100 operates on the controller 10, and virtualized controllers 110 a to 110 c are created on the virtualized OS 100.

仮想化コントローラ110aは、仮想化OS100及び第1入出力部12aを介して状態信号を取得する。仮想化コントローラ110aは、オペレーティングシステム(以下、“OS”という)112a及びタービンプロセス制御ミドルウェア114aを実装し、OS112a上でタービンプロセス制御ミドルウェア114aがタービンプロセス制御アプリソフト(アプリケーションプログラム)116aを実行する。   The virtualization controller 110a acquires a status signal via the virtualization OS 100 and the first input / output unit 12a. The virtualization controller 110a includes an operating system (hereinafter referred to as “OS”) 112a and a turbine process control middleware 114a, and the turbine process control middleware 114a executes turbine process control application software (application program) 116a on the OS 112a.

タービンプロセス制御アプリソフト116aを実行することで、状態信号に基づいてタービンプロセスを制御するための演算が行われ、タービンプロセス制御信号が生成される。例えば、状態信号が示すタービン回転数と、タービン回転数の目標値とが比較され、比較結果に基づいて、蒸気流量を調整するためのタービンプロセス制御信号が生成される。仮想化コントローラ110aは、仮想化OS100及び第1入出力部12aを介して、生成したタービンプロセス制御信号を信号選択部13へ出力する。   By executing the turbine process control application software 116a, an operation for controlling the turbine process is performed based on the state signal, and a turbine process control signal is generated. For example, the turbine speed indicated by the state signal is compared with the target value of the turbine speed, and a turbine process control signal for adjusting the steam flow rate is generated based on the comparison result. The virtualization controller 110a outputs the generated turbine process control signal to the signal selection unit 13 via the virtualization OS 100 and the first input / output unit 12a.

仮想化コントローラ110bは、仮想化OS100及び第1入出力部12bを介して状態信号を取得する。仮想化コントローラ110bは、OS112b及びタービンプロセス制御ミドルウェア114bを実装し、OS112b上でタービンプロセス制御ミドルウェア114bがタービンプロセス制御アプリソフト116bを実行する。   The virtualization controller 110b acquires a status signal via the virtualization OS 100 and the first input / output unit 12b. The virtualization controller 110b implements the OS 112b and the turbine process control middleware 114b, and the turbine process control middleware 114b executes the turbine process control application software 116b on the OS 112b.

タービンプロセス制御アプリソフト116bを実行することで、状態信号に基づいてタービンプロセスを制御するための演算が行われ、タービンプロセス制御信号が生成される。仮想化コントローラ110bは、仮想化OS100及び第1入出力部12bを介して、生成したタービンプロセス制御信号を信号選択部13へ出力する。   By executing the turbine process control application software 116b, calculation for controlling the turbine process is performed based on the state signal, and a turbine process control signal is generated. The virtualization controller 110b outputs the generated turbine process control signal to the signal selection unit 13 via the virtualization OS 100 and the first input / output unit 12b.

仮想化コントローラ110cは、仮想化OS100及び第1入出力部12cを介して状態信号を取得する。仮想化コントローラ110cは、OS112c及びタービンプロセス制御ミドルウェア114cを実装し、OS112c上でタービンプロセス制御ミドルウェア114cがタービンプロセス制御アプリソフト116cを実行する。   The virtualization controller 110c acquires a status signal via the virtualization OS 100 and the first input / output unit 12c. The virtualization controller 110c implements the OS 112c and the turbine process control middleware 114c, and the turbine process control middleware 114c executes the turbine process control application software 116c on the OS 112c.

タービンプロセス制御アプリソフト116cを実行することで、状態信号に基づいてタービンプロセスを制御するための演算が行われ、タービンプロセス制御信号が生成される。仮想化コントローラ110cは、仮想化OS100及び第1入出力部12cを介して、生成したタービンプロセス制御信号を信号選択部13へ出力する。   By executing the turbine process control application software 116c, an operation for controlling the turbine process is performed based on the state signal, and a turbine process control signal is generated. The virtualization controller 110c outputs the generated turbine process control signal to the signal selection unit 13 via the virtualization OS 100 and the first input / output unit 12c.

仮想化コントローラ110a〜110cが実装するOS112a〜112cはそれぞれ異なるものである。例えば、OS112a〜112cには、Windows CE(登録商標)、VxWorks(登録商標)、μITRONなど互いに異なるものが用いられる。   The OSs 112a to 112c implemented by the virtualization controllers 110a to 110c are different from each other. For example, different ones such as Windows CE (registered trademark), VxWorks (registered trademark), and μITRON are used for the OSs 112a to 112c.

同様に、仮想化コントローラ110a〜110cが実装するタービンプロセス制御ミドルウェア114a〜114cも互いに異なるものである。   Similarly, the turbine process control middleware 114a to 114c implemented by the virtualization controllers 110a to 110c are also different from each other.

また、タービンプロセス制御アプリソフト116a〜116cも、同じ制御ロジックを異なるミドルウェアで実行するために異なる言語で構築される。   Further, the turbine process control application software 116a to 116c are also constructed in different languages in order to execute the same control logic with different middleware.

仮想化コントローラ110a〜110cは、同じ状態信号が入力し、同じ制御ロジックを実行するため、OS112a〜112c、タービンプロセス制御ミドルウェア114a〜114c、タービンプロセス制御アプリソフト116a〜116cが正常である場合は、同じタービンプロセス制御信号を生成して出力する。   Since the same status signal is input to the virtualization controllers 110a to 110c and the same control logic is executed, when the OS 112a to 112c, the turbine process control middleware 114a to 114c, and the turbine process control application software 116a to 116c are normal, Generate and output the same turbine process control signal.

信号選択部13は、第1入出力部12a〜12cを介して、仮想化コントローラ110a〜110cにより作成された3つのタービンプロセス制御信号(第1プラント制御信号)を取得する。そして、信号選択部13は、3つのタービンプロセス制御信号の中間値又は多数決をとってタービンプロセス制御信号(第2プラント制御信号)を生成し、第2入出力部14を介してプラント2のプラント制御機器へ出力する。   The signal selection unit 13 acquires three turbine process control signals (first plant control signals) created by the virtualization controllers 110a to 110c via the first input / output units 12a to 12c. And the signal selection part 13 takes the intermediate value or majority vote of three turbine process control signals, produces | generates a turbine process control signal (2nd plant control signal), and the plant of the plant 2 via the 2nd input / output part 14 Output to the control device.

本実施形態では、それぞれ異なるOS、ミドルウェア、アプリソフトを実装する複数の仮想化コントローラ110a〜110cが作成されている。言い換えれば、ソフトウェアが多重化(冗長化)されている。そのため、例えば、仮想化コントローラ110a上のOS、ミドルウェア、アプリソフトに不適合(例えば、C言語のコンパイラにミスがある等のバグ)が内在されている場合でも、他の仮想化コントローラ110b、110cからは正常なタービンプロセス制御信号が出力される。信号選択部13は、これらのタービンプロセス制御信号に基づいて、正常なプラント制御信号をプラント制御機器へ出力することができる。   In the present embodiment, a plurality of virtualization controllers 110a to 110c each having a different OS, middleware, and application software are created. In other words, software is multiplexed (redundant). Therefore, for example, even if there is a nonconformity (for example, a bug such as a mistake in the C language compiler) in the OS, middleware, and application software on the virtualization controller 110a, the other virtualization controllers 110b and 110c A normal turbine process control signal is output. The signal selection unit 13 can output a normal plant control signal to the plant control device based on these turbine process control signals.

信号選択部13は、異常なプラント制御信号を出力する仮想化コントローラが存在している場合、この仮想化コントローラのOS、ミドルウェア、アプリソフトに不適合が在外していることをオペレータに報知するようにしてもよい。   When there is a virtualization controller that outputs an abnormal plant control signal, the signal selection unit 13 notifies the operator that there is a nonconformity with the OS, middleware, and application software of the virtualization controller. May be.

このように本実施形態では、1つのコントローラの仮想化OS100上に複数の仮想化コントローラ110a〜110cを実現し、各仮想化コントローラ110a〜110cのOS、ミドルウェア、アプリソフトを異なるものにすることで、ソフトウェアの冗長化を図り、ソフトウェアに内在する不適合等のシステマティックフェイラに対する信頼性を向上させることができる。   As described above, in the present embodiment, a plurality of virtualization controllers 110a to 110c are realized on the virtualization OS 100 of one controller, and the OS, middleware, and application software of each virtualization controller 110a to 110c are made different. The software can be made redundant, and the reliability of the systematic failure such as nonconformity inherent in the software can be improved.

上記第1の実施形態では、仮想化OS100上に、互いに異なるOS、ミドルウェア、アプリソフトを実装する3つの仮想化コントローラ110a〜110cが作成される例について説明したが、仮想化コントローラは2つでもよいし、4つ以上でもよい。仮想化コントローラの数が多い程、システマティックフェイラに対する信頼性を向上させることができる。   In the first embodiment, an example has been described in which three virtualization controllers 110a to 110c that implement different OSs, middleware, and application software on the virtualization OS 100 are created. However, even two virtualization controllers may be used. It may be four or more. As the number of virtual controllers increases, the reliability of the systematic failer can be improved.

仮想化コントローラが2つ作成され、そのうちの一方のアプリソフトに不適合が内在し、信号選択部13が受信する2つのタービンプロセス制御信号が互いに異なる制御を示す場合、信号選択部13は、2つのタービンプロセス制御信号のうち、タービンの安全運転につながるタービンプロセス制御信号を選択して出力することが好ましい。   When two virtualization controllers are created, and there is a nonconformity in one of the application software, and the two turbine process control signals received by the signal selector 13 indicate different controls, the signal selector 13 Of the turbine process control signals, it is preferable to select and output a turbine process control signal that leads to safe operation of the turbine.

例えば、2つのタービンプロセス制御信号の一方がバルブの開度を大きくして蒸気流量を増やす制御を示し、他方がバルブの開度を小さくして蒸気流量を減らす制御を示す場合、信号選択部13は、バルブの開度を小さくして蒸気流量を減らす制御を示すタービンプロセス制御信号を選択して出力する。仮想化コントローラが2つの場合は、多数決をとることができず、どちらの仮想化コントローラのタービンプロセス制御信号が正常であるか判定できないためである。   For example, when one of the two turbine process control signals indicates control to increase the steam flow rate by increasing the valve opening, and the other indicates control to decrease the steam flow rate by decreasing the valve opening, the signal selection unit 13 Selects and outputs a turbine process control signal indicating control for reducing the steam flow rate by reducing the opening of the valve. This is because, when there are two virtualization controllers, it is not possible to take a majority decision, and it is impossible to determine which virtualization controller has a normal turbine process control signal.

上記実施形態では、1つのコントローラ10上で仮想化OS100が動作し、この仮想化OS上に複数の仮想化コントローラ110a〜110cを作成していたが、このようなコントローラ10を複数設けてもよい。図4は、コントローラ10を2つ設け、各仮想化コントローラに対応した第1入出力部を設けた例を示している。図4に示す構成では、信号選択部は、信号選択部13_1及び13−2と、信号選択部13_3との2段階に配置される。   In the above embodiment, the virtualization OS 100 operates on one controller 10, and a plurality of virtualization controllers 110a to 110c are created on the virtualization OS. However, a plurality of such controllers 10 may be provided. . FIG. 4 shows an example in which two controllers 10 are provided and a first input / output unit corresponding to each virtualization controller is provided. In the configuration illustrated in FIG. 4, the signal selection unit is arranged in two stages of signal selection units 13_1 and 13-2 and a signal selection unit 13_3.

信号選択部13_1は、一方のコントローラ10の仮想化コントローラ110a〜110cから出力される3つのタービンプロセス制御信号(第1プラント制御信号)を取得し、取得した3つのタービンプロセス制御信号の中間値をとり、信号選択部13_3へ出力する。また、信号選択部13_2は、他方のコントローラ10の仮想化コントローラ110a〜110cから出力される3つのタービンプロセス制御信号(第3プラント制御信号)を取得し、取得した3つのタービンプロセス制御信号の中間値又は多数決をとり、信号選択部13_3へ出力する。   The signal selection unit 13_1 acquires three turbine process control signals (first plant control signals) output from the virtualization controllers 110a to 110c of one controller 10, and obtains an intermediate value of the acquired three turbine process control signals. Output to the signal selector 13_3. In addition, the signal selection unit 13_2 acquires three turbine process control signals (third plant control signals) output from the virtualization controllers 110a to 110c of the other controller 10, and is intermediate between the acquired three turbine process control signals. The value or majority decision is taken and output to the signal selector 13_3.

信号選択部13_3は、信号選択部13_1及び13_2から受け取った値の中間値をとるか、又はタービンの安全運転につながる値を選択してタービンプロセス制御信号(第2プラント制御信号)を生成し、第2入出力部14(図示せず)を介してプラント2のプラント制御機器へ出力する。このようにコントローラ10を複数設けることで、ハードウェア故障等のランダムフェイラに対する信頼性を向上させることができる。   The signal selection unit 13_3 takes an intermediate value of the values received from the signal selection units 13_1 and 13_2, or selects a value that leads to safe operation of the turbine to generate a turbine process control signal (second plant control signal), It outputs to the plant control equipment of the plant 2 through the second input / output unit 14 (not shown). By providing a plurality of controllers 10 in this way, it is possible to improve the reliability against random failure such as hardware failure.

上記実施形態では、ハードウェアで構成された信号選択部13が、仮想化コントローラ110a〜110cから出力されたタービンプロセス制御信号の中間値又は多数決をとり、プラント制御機器へタービンプロセス制御信号を送信していたが、図5に示すように、仮想化コントローラ110dをさらに作成し、この仮想化コントローラ110dが信号選択部13の処理を行い、信号選択部13を省略してもよい。この場合、仮想化コントローラ110a〜110cにより作成されたタービンプロセス制御信号はコントローラ10の外部へは出力されないため、第1入出力部は1つ(第1入出力部12d)設ければよい。   In the above embodiment, the signal selection unit 13 configured by hardware takes an intermediate value or majority vote of the turbine process control signals output from the virtualization controllers 110a to 110c, and transmits the turbine process control signal to the plant control device. However, as shown in FIG. 5, a virtualization controller 110 d may be further created, the virtualization controller 110 d may perform processing of the signal selection unit 13, and the signal selection unit 13 may be omitted. In this case, since the turbine process control signal created by the virtualization controllers 110a to 110c is not output to the outside of the controller 10, one first input / output unit (first input / output unit 12d) may be provided.

仮想化コントローラ110dは、OS112d及ミドルウェア114dを実装し、OS112d上でミドルウェア114dが信号選択アプリソフト116dを実行する。   The virtualization controller 110d implements the OS 112d and middleware 114d, and the middleware 114d executes the signal selection application software 116d on the OS 112d.

信号選択アプリソフト116dを実行することで、仮想化コントローラ110a〜110cにより作成されたタービンプロセス制御信号(第1プラント制御信号)を取得し、これらの中間値又は多数決をとり、タービンプロセス制御信号(第2プラント制御信号)が生成される。仮想化コントローラ110dは、第1入出力部12dを介して、生成したタービンプロセス制御信号を第2入出力部14へ出力し、第2入出力部14がこのタービンプロセス制御信号をプラント2のプラント制御機器へ出力する。   By executing the signal selection application software 116d, the turbine process control signal (first plant control signal) created by the virtualization controllers 110a to 110c is acquired, and the intermediate value or majority decision is taken, and the turbine process control signal ( A second plant control signal) is generated. The virtualization controller 110d outputs the generated turbine process control signal to the second input / output unit 14 via the first input / output unit 12d, and the second input / output unit 14 outputs the turbine process control signal to the plant 2 plant 2. Output to the control device.

また、仮想化コントローラ110a〜110dが作成されるコントローラ10を複数設けてもよい。図6は、コントローラ10が3つ設けられている例を示している。図6に示す構成では、コントローラ10の数に対応して、第1入出力部12dが3つ設けられており、各コントローラ10の仮想化コントローラ110dにより生成されたタービンプロセス制御信号が、対応する第1入出力部12dを介して出力される。また、信号選択部13が設けられ、信号選択部13は、3つのコントローラ10の仮想化コントローラ110dにより生成された3つのタービンプロセス制御信号を取得し、これらの中間値又は多数決をとってタービンプロセス制御信号を生成し、第2入出力部14(図示せず)を介してプラント2のプラント制御機器へ出力する。   A plurality of controllers 10 in which the virtualization controllers 110a to 110d are created may be provided. FIG. 6 shows an example in which three controllers 10 are provided. In the configuration shown in FIG. 6, three first input / output units 12 d are provided corresponding to the number of controllers 10, and the turbine process control signal generated by the virtualization controller 110 d of each controller 10 corresponds. It is output via the first input / output unit 12d. In addition, a signal selection unit 13 is provided, and the signal selection unit 13 acquires three turbine process control signals generated by the virtualization controller 110d of the three controllers 10, and takes an intermediate value or majority vote of these to obtain a turbine process. A control signal is generated and output to the plant control device of the plant 2 via the second input / output unit 14 (not shown).

このような構成にすることで、システマティックフェイラ及びランダムフェイラに対する信頼性を向上させることができる。   By adopting such a configuration, it is possible to improve the reliability of the systematic and random failers.

上記実施形態では、仮想化コントローラ110a〜110cに同一の状態信号が入力される例について説明したが、プラント機器の状態を複数のセンサで検出し、各センサで検出した状態信号を対応する仮想化コントローラ110に与えてもよい。例えば、タービン回転数を第1〜第3センサで検出し、第1センサから出力された状態信号を仮想化コントローラ110aに入力し、第2センサから出力された状態信号を仮想化コントローラ110bに入力し、第3センサから出力された状態信号を仮想化コントローラ110cに入力してもよい。あるいはまた、各仮想化コントローラ110a〜110cが、第1〜第3センサから出力された状態信号を取得し、これらの平均値又は中間値に基づいて、プラント制御信号を生成してもよい。   In the above-described embodiment, an example in which the same state signal is input to the virtualization controllers 110a to 110c has been described. However, the state of the plant equipment is detected by a plurality of sensors, and the state signal detected by each sensor is associated with virtualization. You may give to the controller 110. For example, the turbine rotation speed is detected by the first to third sensors, the state signal output from the first sensor is input to the virtualization controller 110a, and the state signal output from the second sensor is input to the virtualization controller 110b. Then, the state signal output from the third sensor may be input to the virtualization controller 110c. Or each virtualization controller 110a-110c may acquire the state signal output from the 1st-3rd sensor, and may produce | generate a plant control signal based on these average values or intermediate values.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、システマティックフェイラに対する信頼性を向上させることができる。   According to at least one embodiment described above, the reliability with respect to the systematic failer can be improved.

上述した実施形態で説明したプログラムは、フレキシブルディスクやCD−ROM等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。また、このプログラムを、インターネット等の通信回線(無線通信も含む)を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。   The program described in the above-described embodiment may be stored in a recording medium such as a flexible disk or a CD-ROM, and read and executed by a computer. The recording medium is not limited to a removable medium such as a magnetic disk or an optical disk, but may be a fixed recording medium such as a hard disk device or a memory. In addition, this program may be distributed via a communication line (including wireless communication) such as the Internet. Further, the program may be distributed in a state where the program is encrypted, modulated or compressed, and stored in a recording medium via a wired line such as the Internet or a wireless line.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1 プラント監視制御装置
2 プラント
10 コントローラ
11 記憶部
12a〜12c 第1入出力部
13 信号選択部
14 第2入出力部
100 仮想化オペレーティングシステム
110a〜110c 仮想化コントローラ
112a〜112c オペレーティングシステム
114a〜114c タービンプロセス制御ミドルウェア
116a〜116c タービンプロセス制御アプリソフト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plant monitoring and control apparatus 2 Plant 10 Controller 11 Memory | storage parts 12a-12c 1st input / output part 13 Signal selection part 14 2nd input / output part 100 Virtualization operating system 110a-110c Virtualization controller 112a-112c Operating system 114a-114c Turbine Process control middleware 116a-116c Turbine process control application software

Claims (6)

仮想化オペレーティングシステムにより複数の仮想化コントローラを作成するコントローラと、
各仮想化コントローラに対応して設けられ、仮想化コントローラにより生成された第1プラント制御信号を出力する複数の入出力部と、
前記複数の入出力部から出力された前記第1プラント制御信号に基づいて第2プラント制御信号を生成し、前記第2プラント制御信号をプラント制御機器へ送信する信号選択部と、
を備え、
各仮想化コントローラは、プラント機器の状態信号を用いて制御演算を行い、前記第1プラント制御信号を生成し、
各仮想化コントローラでは互いに異なるオペレーティングシステムが動作することを特徴とするプラント監視制御装置。
A controller that creates a plurality of virtualization controllers with a virtualization operating system;
A plurality of input / output units that are provided corresponding to each virtualization controller and that output a first plant control signal generated by the virtualization controller;
A signal selection unit that generates a second plant control signal based on the first plant control signal output from the plurality of input / output units, and transmits the second plant control signal to a plant control device;
With
Each virtualization controller performs a control calculation using the state signal of the plant equipment, generates the first plant control signal,
A plant monitoring and control apparatus characterized in that different operating systems operate in each virtualization controller.
各仮想化コントローラのオペレーティングシステム上でミドルウェアがアプリケーションソフトウェアを実行して前記第1プラント制御信号が生成され、
各仮想化コントローラのオペレーティングシステム、ミドルウェア、及びアプリケーションソフトウェアは互いに異なることを特徴とする請求項1に記載のプラント監視制御装置。
The middleware executes application software on the operating system of each virtualization controller to generate the first plant control signal,
The plant monitoring control apparatus according to claim 1, wherein an operating system, middleware, and application software of each virtualization controller are different from each other.
前記信号選択部は、各仮想化コントローラにより生成された前記第1プラント制御信号の中間値又は多数決をとって前記第2プラント制御信号を生成することを特徴とする請求項1又は2に記載のプラント監視制御装置。   The said signal selection part takes the intermediate value or majority vote of the said 1st plant control signal produced | generated by each virtualization controller, and produces | generates the said 2nd plant control signal, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Plant monitoring and control device. 仮想化オペレーティングシステムにより複数の第2仮想化コントローラを作成する第2コントローラをさらに備え、
各第2仮想化コントローラは、前記状態信号を用いて制御演算を行い、第3プラント制御信号を生成し、
前記信号選択部は、前記第1プラント制御信号及び前記第3プラント制御信号に基づいて前記第2プラント制御信号を生成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のプラント監視制御装置。
A second controller for creating a plurality of second virtualization controllers by the virtualization operating system;
Each second virtualization controller performs a control operation using the state signal, generates a third plant control signal,
4. The plant monitoring control according to claim 1, wherein the signal selection unit generates the second plant control signal based on the first plant control signal and the third plant control signal. 5. apparatus.
仮想化オペレーティングシステムにより、複数の第1仮想化コントローラと、第2仮想化コントローラとを作成するコントローラを備え、
各第1仮想化コントローラは、プラント機器の状態信号を用いて制御演算を行い、第1プラント制御信号を生成し、
前記第2仮想化コントローラは、各第1仮想化コントローラにより生成された前記第1プラント制御信号に基づいて第2プラント制御信号を生成し、前記第2プラント制御信号をプラント制御機器へ送信し、
各第1仮想化コントローラでは互いに異なるオペレーティングシステムが動作することを特徴とするプラント監視制御装置。
A controller that creates a plurality of first virtualization controllers and second virtualization controllers by a virtualization operating system;
Each first virtualization controller performs a control calculation using the state signal of the plant equipment, generates a first plant control signal,
The second virtualization controller generates a second plant control signal based on the first plant control signal generated by each first virtualization controller, and transmits the second plant control signal to a plant control device,
A plant monitoring control device, wherein different operating systems operate in each first virtualization controller.
仮想化オペレーティングシステムにより、互いに異なるオペレーティングシステムが動作する複数の仮想化コントローラを作成するステップと、
各仮想化コントローラが、各仮想化コントローラに対応して設けられた複数の入出力部を介してプラント機器の状態信号を受信するステップと、
各仮想化コントローラが前記状態信号を用いて制御演算を行い、第1プラント制御信号を生成するステップと、
前記複数の入出力部を介して前記第1プラント制御信号を出力するステップと、
前記複数の入出力部から出力された前記第1プラント制御信号の中間値又は多数決をとって第2プラント制御信号を生成するステップと、
前記第2プラント制御信号をプラント制御機器へ送信するステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
Creating a plurality of virtualization controllers that operate different operating systems with a virtualized operating system;
Each virtualization controller receives a plant equipment status signal via a plurality of input / output units provided corresponding to each virtualization controller;
Each virtualization controller performs a control operation using the state signal to generate a first plant control signal;
Outputting the first plant control signal via the plurality of input / output units;
Taking an intermediate value or majority decision of the first plant control signal output from the plurality of input / output units to generate a second plant control signal;
Transmitting the second plant control signal to a plant control device;
A program that causes a computer to execute.
JP2013155828A 2013-07-26 2013-07-26 Plant monitoring control device and program Pending JP2015026279A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013155828A JP2015026279A (en) 2013-07-26 2013-07-26 Plant monitoring control device and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013155828A JP2015026279A (en) 2013-07-26 2013-07-26 Plant monitoring control device and program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015026279A true JP2015026279A (en) 2015-02-05

Family

ID=52490873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013155828A Pending JP2015026279A (en) 2013-07-26 2013-07-26 Plant monitoring control device and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015026279A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3608784A1 (en) * 2018-08-10 2020-02-12 Yokogawa Electric Corporation Control system and control apparatus
JP2020518921A (en) * 2017-05-01 2020-06-25 フィッシャー−ローズマウント システムズ,インコーポレイテッド Open architecture industrial control system
JP6739689B1 (en) * 2019-11-26 2020-08-12 三菱電機株式会社 Programmable controller
US10955836B2 (en) 2016-05-16 2021-03-23 Hitachi, Ltd. Diagnosis system and electronic control device

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10955836B2 (en) 2016-05-16 2021-03-23 Hitachi, Ltd. Diagnosis system and electronic control device
JP7257329B2 (en) 2017-05-01 2023-04-13 フィッシャー-ローズマウント システムズ,インコーポレイテッド Open architecture industrial control system
JP2020518921A (en) * 2017-05-01 2020-06-25 フィッシャー−ローズマウント システムズ,インコーポレイテッド Open architecture industrial control system
JP2020027434A (en) * 2018-08-10 2020-02-20 横河電機株式会社 Control system and control device
CN110825561A (en) * 2018-08-10 2020-02-21 横河电机株式会社 Control system and control device
CN110825561B (en) * 2018-08-10 2023-07-28 横河电机株式会社 Control system and control device
EP3608784A1 (en) * 2018-08-10 2020-02-12 Yokogawa Electric Corporation Control system and control apparatus
US11048565B2 (en) 2018-08-10 2021-06-29 Yokogawa Electric Corporation Control system and control apparatus
JP7056460B2 (en) 2018-08-10 2022-04-19 横河電機株式会社 Control system and control device
WO2021106064A1 (en) * 2019-11-26 2021-06-03 三菱電機株式会社 Programmable controller
CN114730168A (en) * 2019-11-26 2022-07-08 三菱电机株式会社 Programmable controller
CN114730168B (en) * 2019-11-26 2023-06-06 三菱电机株式会社 Programmable controller
JP6739689B1 (en) * 2019-11-26 2020-08-12 三菱電機株式会社 Programmable controller

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015026279A (en) Plant monitoring control device and program
WO2016170840A1 (en) Drive control device
JP2010073995A (en) Fault diagnosis system of cooling fan, fault diagnosis device, fault diagnosis method, fault diagnosis program, and cooling device
JP6725253B2 (en) Plant monitoring device and program
JP2020506472A (en) Redundant processor architecture
JP2016081340A (en) Multiplex control device
JP7056460B2 (en) Control system and control device
JP5327105B2 (en) Backup system
US10120742B2 (en) Power supply controller system and semiconductor device
WO2012046609A1 (en) Controller and nuclear power plant control system
WO2012043317A1 (en) Control device, and nuclear power plant control system
TWI434159B (en) Dual system control device
USRE49043E1 (en) Apparatus and method for communications in a safety critical system
JP5319499B2 (en) Multiplexing controller
JP6138591B2 (en) Control system
WO2014188764A1 (en) Functional safety control device
JP2020064614A (en) Aircraft control system
JP5397610B2 (en) Field device with output simulation
JP7338608B2 (en) Apparatus, method and program
JP5925925B2 (en) Output device with diagnosis
JP5814004B2 (en) Plant monitoring and control device
JP2013134508A (en) Programmable control device, method and program
KR101333468B1 (en) Method for checking channel id of flight control computer and computer readable recording medium to store the computer program to run the same method
JP2013054427A (en) Diagnostic output device
JP2009180188A (en) Multiplexed steam-turbine control system