JP2021111116A

JP2021111116A - プラント制御装置、これを用いたプラント監視装置、データ収集装置、及びプラント制御装置シミュレータ

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Publication number: JP2021111116A
Application number: JP2020002558A
Authority: JP
Inventors: 太志貞元; Futoshi Sadamoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-01-10
Filing date: 2020-01-10
Publication date: 2021-08-02
Anticipated expiration: 2040-01-10
Also published as: JP7313291B2

Abstract

【課題】プラントを制御する演算命令の進行と同期してイベントの影響を検出し、直接的に特定することができるプラント制御装置を提供する。【解決手段】複数の演算命令が連続して配列され、演算命令の演算結果である演算データ５０と演算データを補完する付帯情報６５とを、前段から当段、及び当段から次段の演算命令へ伝搬させる制御ロジック２０を有するプラント制御装置であって、前段から当段へ伝搬される第一の演算データ５０の第一の付帯情報６０が、第一の演算データがイベントの影響を受けていることを示す識別標識６５を備える場合には、当段から次段へ伝搬させる第二の演算データ５１の第二の付帯情報６１に識別標識６６を付加させることを特徴とするプラント制御装置。【選択図】図２

Description

本願は、プラント制御装置、これを用いたプラント監視装置、データ収集装置、及びプラント制御装置シミュレータに関するものである。

工場を含むプラントの監視、制御等を行うプラント制御システムでは、プラントを構成する製造機器及び産業機器等に発生した故障及びその予兆をいち早く検出し、プラント全体への影響が小さい段階で故障箇所の修復を行うことが保守コストの削減に有効である。

そこで、プラント内の機器からの異常プラントデータが検出された場合に、異常プラントデータと関連する機器を検索するプラント監視装置が提案されている（特許文献１）。
また、実プラントの動作と並行して、プロセスシミュレーションを行い、実プラントに与える影響を推測する監視装置が提案されている（特許文献２）。

特開２０１１−２２１６０１号公報特開２０１０−２４４１５９号公報

特許文献１に記載のプラント監視装置では、異常プラントデータの検出後に関連する機器等を検索するものであり、プラントを構成する機器に発生した異常を直接的に監視するものではない。
特許文献２に記載のプラント運転支援装置では、シミュレーションにより事前に特性予測を行うもので、実プラント装置に発生する異常を特定することはできない。

本願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って、イベントの影響を、プラントを制御する演算命令の進行と同期して検出し、直接的に特定することができるプラント制御装置を得ることを目的とする。

本願のプラント制御装置は、複数の演算命令が連続して配列され、演算命令の演算結果である演算データと演算データを補完する付帯情報とを、前段から当段、及び当段から次段の演算命令へ伝搬させる制御ロジックを有するプラント制御装置であって、前段から当段へ伝搬される第一の演算データの第一の付帯情報が、第一の演算データがイベントの影響を受けていることを示す識別標識を備える場合には、当段から次段へ伝搬させる第二の演算データの第二の付帯情報に識別標識を付加させることを特徴とするものである。

本願のプラント制御装置は、プラントを制御する演算命令と同期して、演算データがイベントの影響を受けていることを検出することができ、イベントの影響を直接的に特定することができる。

実施の形態１に係るプラント制御装置を備えたプラント制御システムの概略構成図である。実施の形態１に係るプラント制御装置の制御ロジックの一例を説明する図である。実施の形態１に係る演算命令セットを説明する図である。実施の形態１に係る付帯情報伝搬部での処理を説明する図である。実施の形態１に係る演算命令のフローチャートである。実施の形態１に係るイベント検出部での処理のフローチャートである。実施の形態１に係る付帯情報伝搬部での処理のフローチャートである。実施の形態２に係るプラント監視装置の構成図である。実施の形態３に係るデータ収集装置の構成図である。実施の形態４に係るプラント制御装置シミュレータの構成図である。実施の形態５に係る演算命令の例を説明する図である。実施の形態５に係る演算命令の例を説明する図である。実施の形態５に係る演算命令の例を説明する図である。実施の形態６に係る付帯情報のデータ構造を説明する図である。

実施の形態の説明及び各図において、同一の符号を付した部分は、同一または相当する部分を示すものである。

実施の形態１．
図１は実施の形態１のプラント制御システムの概略構成図である。
プラント制御システム１は、製造機器等の複数の制御対象機器２が接続されたプラント制御装置７と、このプラント制御装置７とネットワーク１２を介して接続された監視装置９、保守端末１０で構成されている。なお、他の製造機器等が接続した別のプラント制御装置がネットワーク１２を介して接続される場合もあるが、ここでは省略している。
プラント制御装置７は入出力部３、制御部４、通信処理部８を備えている。入出力部３は製造機器等の制御対象機器２からの入力データを受け、制御部４内の演算部５において、制御対象機器２を制御するための種々の演算が実施される。演算のためのアプリケーション及び演算結果のデータは記録部６に保存され、必要に応じて読み出し、または書き込みが行われる。演算結果は再度入出力部３を経て制御対象機器２へ送付され、制御対象機器２の動作制御を行う場合もある。

制御対象機器２からの入力データについて演算部５で所定の演算処理を行った結果、制御対象機器２が異常であると判断された場合、通信処理部８からネットワーク１２を介して、監視装置９、保守端末１０へ指示が送付され、一例としては、監視装置９での警報の発生、保守端末１０でのプラント制御システム１の停止及びシステムの保守が実施される。

図２には、図１に示したプラント制御装置７で実行される制御ロジック２０の例を示している。
ここで示した制御ロジック２０は、入力２２〜２５、演算命令３０、３１、出力４０で構成され、複数の演算命令３０、３１が連続して配置されている。入力２２〜２５と演算命令３０、３１及び演算命令３０、３１の間の各要素を結ぶ実線を経由して、順次演算結果である演算データ５０、５１と演算データ５０、５１を補完する付帯情報６０、６１が伝搬される。例えば、複数の演算命令３０、３１が連続して配列された部分では、演算命令３０の下に図示された出力側の実線に、演算データ５０と付帯情報６０とが一体として伝搬され、さらに演算命令３１の出力側の実線には、演算データ５１と付帯情報６１とが一体として伝搬され、出力に送付される。

ここで付帯情報６０、６１とは、演算命令３０、３１の演算結果である演算データ５０、５１に付加され、演算データ５０、５１を補完するための情報であり、演算データ５０、５１と一体として取り扱われる。演算命令３０、３１が実行され、得られた演算データ５０、５１がプラント制御システム１に与えられたイベントの影響を受けている場合には、それを示す識別標識６５、６６が付帯情報６０、６１に付加される。

なお、図２では、２つの演算命令３０、３１が配列しているが、さらに多くの演算命令が配列される場合もある。さらに、演算命令３０、３１には、他の演算命令３０、３１からの演算データ５０、５１だけではなく、制御対象機器２からの入力データが伝搬される場合もある。この入力データは制御対象機器２の状態を表すものであり、演算命令３０、３１間で伝搬される演算データ５０、５１と付帯情報６０、６１と同等のデータと言える。そのため、この入力データは、演算命令３０、３１間を伝搬される演算データ５０、５１及び付帯情報６０、６１と同等に取り扱うことができる。

また、本実施の形態１においてイベントとは、プラント制御システム１への制御操作及びプラント制御システム１を構成する制御対象機器２の動作異常等、通常のプラント制御システム１の動作とは異なる動作が生じることを表すものである。このような特定の制御処理、動作異常等に起因するイベントはプラント制御装置７への入力データについて、演算命令３０、３１に規定された処理を実施し、個々の処理に対応した判断基準に基づき検出される。
一例としては、除算を行う演算命令３０、３１において、分母の値として「０」が入力された場合に、演算命令３０、３１の特性を踏まえた基準により、ゼロ除算の不正な演算のイベントとして検出される。

さらに、ユーザの制御操作に起因する入力データの変化をイベントとして検出する場合もある。ユーザの制御操作を検出する例としては、自動運転と手動運転とを切り替える機能を有するＰＩＤ制御を行う演算命令３０、３１の場合、自動運転と手動運転のいずれの演算モードで動作するかを指定する入力データの変化が検出され、運転モード切替のイベントとして検出される。

図３は、制御ロジック２０を構成するための複数の演算命令３０、３１が準備された演算命令セット７０の構成を示している。演算命令セット７０は、プラント制御システム１のユーザが、この演算命令セット７０から、必要とする演算命令３０、３１を選択して組み合わせ、プログラムとして構成できるよう、必要と考えられる複数の演算命令３０、３１で構成されている。
図３においては、演算命令Ａから演算命令Ｎの、Ｎ種の演算命令で構成させている例を示したが、これに限定するものではなく、演算命令３０、３１は、プログラム作成に必要な数の演算命令３０、３１で構成することができる。

演算命令Ａ７５は、制御演算部７１、イベント検出部７２及び付帯情報伝搬部７３で構成される。制御演算部７１は、入力データを用いて演算を実施し、演算データ５０、５１を得る。イベント検出部７２は、演算命令Ａ７５の特性を考慮した判断基準を有し、不正な演算、特定の処理であるイベントを検出する。また、付帯情報伝搬部７３は、演算命令３０、３１に伝搬された演算データ５０、５１の付帯情報６０、６１にイベントの影響を示す識別標識６５、６６が付加されている場合には識別標識６５、６６を複写して、演算データ５０、５１の付帯情報６０、６１に付加して、次の出力４０または演算命令３１に伝搬する。

制御演算部７１、イベント検出部７２、付帯情報伝搬部７３は一組で構成され、演算命令３０、３１で指示された演算の実行とイベント検出、付帯情報伝搬を一組として同時に実行する。そのため、すべての演算データ５０、５１をまとめて取得し、例えば、プラント制御装置７とは別に設けたイベント検出装置及び付帯情報伝搬装置を用いて演算データ５０、５１の処理を実行する構成と比べ、装置構成を簡略化することができ、演算データ５０、５１に対するとイベントの影響の判断及び付帯情報６０、６１の伝搬処理を正確に行うことができる。

図４を用いて、付帯情報伝搬部７３における付帯情報の伝搬処理を説明する。
図４は、一例として入力２２、２３、演算命令３０及び出力４０で構成された制御ロジックを示している。この制御ロジックでは、制御対象機器２からの入力されるデータＡ、データＢが入力２２、入力２３から各々演算命令３０を経て、データＣとして出力４０に至ることを示している。
なお、図４のデータＡの付帯情報は、識別標識が付加されており、データＢには識別標識は付加されていない構成を例として示している。

本実施の形態１では、演算命令３０に入力されたデータＡとデータＢの少なくとも一方の付帯情報に、イベントの影響を受けていることを示す識別標識が付加されている場合、識別標識が複写され、演算命令３０から出力されるデータＣと一体に取り扱われる付帯情報に付加させる。
従って、図４の例では、データＡに識別標識が付加されているため、データＣの付帯情報にも識別標識が付加される。また逆に、データＢのみに識別標識が付加されている場合も、データＣには識別標識が付加される。

イベントの影響を受けたことを示す識別標識がデータＡ及びデータＢのいずれの付帯情報にも付加されていない場合は、演算命令３０から出力されるデータＣの付帯情報にも識別標識は付加されない。

以上のように、本実施の形態１においては、図２に示すように、演算命令３０に入力された演算データ５０の付帯情報６０にイベントが検出されたことを示す識別標識６５が付加されている場合、次の演算命令３１に送る演算データ５１の付帯情報６１には必ず識別標識６６が付加される。また、入力された演算データ５０の付帯情報６０に識別標識６５が付加されていない場合、次の演算命令３１に送る演算データ５１の付帯情報６１には識別標識６６は付加されない。つまり、複数の演算命令３０、３１の間に演算データ５０、５１を伝搬させる場合、最後の出力４０に至った段階で付帯情報６０、６１に識別標識６５、６６が付加されていれば、いずれかの段階でイベントの影響が検出されたことを示しており、入力データとイベントの影響を確実に関係付けることができ、イベントの影響を有する制御対象機器２からの入力データを正しく把握することができる。

ここまでに説明した演算命令３０、３１の実行、付帯情報６０、６１の伝搬方法等に従い、図５〜図７を用いて、本実施の形態１における演算命令実行のフローを説明する。
図５は演算命令全体のフロー、図６はイベント検出部の処理のフロー、図７は付帯情報伝搬部の処理のフローを示している。
なお、図５の演算命令のフローは、複数の演算命令３０、３１に対して順次行うが、ここでは説明の簡略化のため、演算命令３０、３１を１回実行するフローとして記載している。

演算命令３０、３１は、図３の演算命令Ａ７５に示したように、制御演算部７１、イベント検出部７２、付帯情報伝搬部７３の３段階で実行される。
各処理は、図５に示すように制御演算部７１での演算処理（制御演算部処理：ステップＳ１００）、イベント検出部７２でのイベントの影響を受けていることを検出する処理（イベント検出部処理：ステップＳ２００）、識別標識６５、６６を次の演算命令３０、３１へ伝搬する処理（付帯情報伝搬部処理：ステップＳ３００）に大別することができる。
各制御対象機器２から入力されるデータに対応して、ステップＳ１００からステップＳ３００が実行される。

また、イベント検出部処理（ステップＳ２００）と付帯情報伝搬部処理（ステップＳ３００）は、それぞれ図６、図７に示したフローにより実行される。
イベント検出部処理（ステップＳ２００）は図６で示すように、まず、ステップＳ２０１において、制御演算部７１で行った演算命令３０、３１の演算データ５０、５１により、イベントの影響を検出したか否かを判断する。イベントの影響を検出した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２０２において、演算データ５０、５１の付帯情報６０、６１に識別標識６５、６６を付加する。一方、イベントを検出しなかった場合（ＮＯ）、ステップＳ２０２を経ることなくフローを終了する。

次に、付帯情報伝搬部処理（ステップＳ３００）は図７に示すように、ステップＳ３０１において、演算命令３０、３１に伝搬された付帯情報６０、６１に識別標識６５、６６が付加されているか否かを判断する。付加されていた場合、識別標識６５、６６をそのまま複写して（ステップＳ３０２）、演算命令３０、３１の付帯情報６０、６１に識別標識６５、６６を付加する（ステップＳ３０３）。一方、付帯情報６０、６１に識別標識６５、６６が付加されていない場合、ステップＳ３０２、Ｓ３０３を経ることなく、識別標識６５、６６を付加せず、フローを終了する。

以上のように、本実施の形態１に記載のプラント制御装置７では、演算データ５０、５１と付帯情報６０、６１とを一体として取り扱う。また、演算命令３０、３１は、制御演算部７１と、イベント検出部７２と、付帯情報伝搬部７３とで構成されている。
本実施の形態１のプラント制御装置７では、付帯情報６０、６１の伝搬において、演算データ５０、５１の付帯情報６０、６１にイベントの影響が検出されていることを示す識別標識６５、６６が付加されている場合には、次の演算命令３０、３１に伝搬する演算データ５０、５１の付帯情報６０、６１には、識別標識６５、６６が複写され、付加される。一方、演算データ５０、５１に識別標識６５、６６が付加されていない場合には、次の演算命令へ伝搬する演算データ５０、５１には識別標識６５、６６を付加しない。

これらの特徴を有することにより、プラント制御装置７の装置構成を簡略化することができる。また、演算データ５０、５１についてのイベントの影響の検出及び付帯情報６０、６１の伝搬処理を、演算命令３０、３１の実行と同期して同時に行うことができるため、イベントの影響を正確に特定することができる。さらに、出力４０に到達した演算データ５０、５１においてイベントの検出の有無を正しく把握することができる。

実施の形態２．
本実施の形態２は、実施の形態１で記載したプラント制御装置２０１を用いたプラント監視装置２１１に関する。
図８は、実施の形態２に記載のプラント監視装置２１１の構成を示している。
プラント監視装置２１１は、実施の形態１に示したプラント制御装置２０１と一体として用いるものであり、図８のプラント制御装置２０１は実施の形態１で示したプラント制御装置２０１を示している。

プラント制御装置２０１は、制御対象機器２からの入力データに基づき、演算データ２０２と付帯情報２０３を出力する。出力データは、プラント制御装置２０１の通信処理部２０４及びネットワーク２００を経て、プラント監視装置２１１の通信処理部２１４に送信される。

プラント監視装置２１１は、プラント制御装置２０１で実行された複数の演算命令３０、３１をアプリケーションプログラム２１２として有しており、アプリケーションプログラム２１２からの出力として、実施の形態１で示した制御ロジックに相当する演算命令３０、３１及び演算データ５０、５１等の配置図を画像イメージとして表示部２１３に表示する。

表示部２１３に表示された制御ロジックの画像イメージに重畳して、プラント監視装置２１１では、プラント制御装置２０１から取得した演算データ２０２、付帯情報２０３、識別標識６５、６６の有無等の情報を表示する。
一例としては演算命令３０、３１等の各演算及びデータ間の実線の色を目的の差異に応じて変える、実線の横に伝搬するデータ等の文字情報を表示する等を行うことができる。

本実施の形態２に記載した、実施の形態１に記載のプラント制御装置２０１を用いたプラント監視装置２１１では、プラント制御システムでのイベントの影響等を視覚化することができ、プラントの動作状況を容易に把握することができる。

実施の形態３．
本実施の形態３は、実施の形態１で記載したプラント制御装置２０１を用いたデータ収集装置２２１に関する。
図９は、実施の形態３に記載のデータ収集装置２２１の構成を示している。
データ収集装置２２１は、実施の形態１に示したプラント制御装置２０１と一体として用いるものであり、図９のプラント制御装置２０１は実施の形態１で示したプラント制御装置２０１を示している。

プラント制御装置２０１は、制御対象機器２からの入力データに基づき、演算データ２０２と付帯情報２０３を出力する。出力されたデータは、プラント制御装置２０１の通信処理部２０４及びネットワーク２００を経て、データ収集装置２２１の通信処理部２２４に送信される。

データ収集装置２２１では、通信処理部２２４を介して、プラント制御装置２０１から演算データ２０２及び付帯情報２０３を定期的に取得する。取得周期は、例えば１秒間隔周期があり、実際の運用時において、データベースに保存したデータの分析に必要な処理能力、データ精度及びデータサイズの関係、ネットワーク２００の通信速度の制約等を考慮して決定される。

データ収集装置２２１は、通信処理部２２４からデータベースＩ／Ｆ部２２３を介して、プラント制御装置２０１から取得した演算データ２０２、付帯情報２０３及び時刻情報を、データベース２２２に保存する。
データベース２２２は演算データ２０２及び付帯情報２０３の時系列のデータであり、ユーザはデータベース２２２を参照することで過去のプラント制御装置２０１の状態を知ることができる。特にデータベース２２２においては、イベントによる影響の有無を判断することができる付帯情報２０３を有していることから、過去の時点での、イベントの影響を正しく把握することができる。

実施の形態４．
本実施の形態４は、実施の形態１に記載したプラント制御装置２０１を用いたプラント制御装置シミュレータ２３１に関する。
図１０は、実施の形態４に記載のプラント制御装置シミュレータ２３１の構成を示している。
プラント制御装置シミュレータ２３１は、実施の形態１に示したプラント制御装置２０１と一体として用いるものであり、図１０のプラント制御装置２０１は実施の形態１で示したプラント制御装置２０１を示している。

プラント制御装置シミュレータ２３１は、通信処理部２３４を介して、プラント制御装置２０１から演算データ２０２及び付帯情報２０３を取得し、それぞれプラント制御装置シミュレータ２３１の演算データ２３６及び付帯情報２３７に転送し、演算後制御装置シミュレート部２３５に送る。制御装置シミュレート部２３５は、プラント制御装置シミュレータ２３１に設置された計算機であり、プラント制御装置２０１での制御演算を再現することができるように構成されたコンピュータプログラムが備えられている。この計算機により演算データ２３６と付帯情報２３７を用いて演算を実行し、演算結果を演算データ２３６と付帯情報２３７に記録する。

プラント制御装置シミュレータ２３１には、プラント制御装置２０１で実行された複数の演算命令をアプリケーションプログラム２３２として有しており、アプリケーションプログラム２３２から出力として、実施の形態１で示した制御ロジックに相当する演算命令及び演算データ等の配置を画像イメージとして表示部２３３に表示する。

さらに表示部２３３では制御ロジックの画像イメージに重畳して、制御装置シミュレート部２３５を介して取得した演算データ２３６、付帯情報２３７、識別標識の有無等の情報を表示する。
一例として、実施の形態２と同様に、演算命令等の各演算、データ間の実線の色を目的に応じて変える、実線の横に伝搬するデータ等の文字情報を表示する等を行うことができる。

ユーザはデータ設定部２３８を介して、演算データ２３６及び付帯情報２３７を任意の値に書き換えることができる。ユーザは、プラント制御装置２０１において実施したい操作を、データ設定部２３８を介して実施し、シミュレーション結果を表示部２３３上で確認することができる。
このように、本実施の形態４のプラント制御装置シミュレータ２３１を用いることで、実施したい操作がプラント制御装置２０１にどのような影響を与えるか、予め把握することができる。また、特定の故障が発生したように演算データ２３６をデータ設定部２３８から書き換えることで、特定の故障がプラント制御装置２０１に与える影響も予め把握することができる。

実施の形態５．
本実施の形態５は、制御ロジックを構成する演算命令３０、３１が、一定の条件を満たす場合に、付帯情報６０、６１に識別標識６５、６６を複写して伝搬する必要がない。そのような演算命令３０、３１の例を図１１〜図１３を用いて説明する。

本願の実施の形態１では、演算命令３０、３１へ伝搬された演算データ５０、５１の付帯情報６０、６１が識別標識６５、６６を有する場合、複写して次の演算命令３０、３１に伝搬することを原則としている。
しかし、例外として、演算命令３０、３１の出力である演算データ５０、５１が、イベントの影響を受けていない入力データにより確定することができるものである場合、仮にその他の入力データの付帯情報６０、６１が識別標識６５、６６を有する場合でも、次の演算命令３０、３１へ伝搬する演算データ５０、５１には識別標識６５、６６は付加しない。

つまり、それまでの演算命令３０、３１が出力する演算データ５０、５１に識別標識６５、６６が付加されていたとしても、今回の演算命令３０、３１の演算データ５０、５１がイベントの影響を受けていない入力データのみで決まるため、出力する演算データ５０、５１もイベントの影響を受けていないことは明らかである。従って、演算データ５０、５１に対するイベント検出部処理等を行うまでもなく、識別標識６５、６６は不要となる。

以下に本実施の形態５の演算命令３０、３１の例を示す。
図１１〜図１３は、いずれも基本的な論理演算等を行った場合の入力値と出力値を上段の表に示し、下段には演算を示すブロック図を示している。
図１１はＡＮＤ命令の理論演算を示しており、入力Ａと入力Ｂのうち、少なくとも一方が「０」である時、出力Ｙの値を「０」とする。なお、ここでは入力Ａがイベントの影響を受けていない入力データであると仮定する。

入力Ａが「０」の時、入力Ｂの値とは無関係に出力Ｙは「０」となる。
この理論演算では、イベントの影響の無い入力Ａにより出力Ｙの値を確定することができるため、イベント検出及び入力Ｂの識別標識６５、６６の有無を考慮するまでもなく、出力Ｙはイベントの影響がないと言える。

以上より、演算命令３０、３１が図１１のＡＮＤ命令の理論演算の場合、入力データのいずれかがイベントの影響のない「０」である場合、演算データ５０、５１の付帯情報６０、６１に識別標識６５、６６を付加する必要がなく、不要な識別標識６５、６６の伝搬を防止することができる。

図１２はＯＲ命令の理論演算を示しており、入力Ａと入力Ｂのうち、少なくとも一方が「１」である時、出力Ｙの値を「１」とする。なお、ここでは入力Ａがイベントの影響を受けていない入力データであると仮定する。

この理論演算では、図１１と同様に、イベントの影響の無い入力Ａにより出力Ｙの値を確定することができるため、イベント検出及び入力Ｂの識別標識の有無を考慮するまでもなく、出力Ｙはイベントの影響がないと言える。
従って、演算データ５０、５１の付帯情報６０、６１に識別標識を付加しないようにすることで、不要な識別標識の伝搬を防止することができる。

図１３はセレクタ命令の論理演算を示している。セレクタ命令とは、複数の入力から一つを選択して出力する命令であり、図１３においては、入力Ａと入力Ｂのいずれを出力するか、入力Ｓにより選択している。
ここで入力Ｓと入力Ａがイベントの影響を受けない入力データであると仮定すると、入力Ｓが「１」の時、出力Ｙは、入力Ｂの影響を受けることなく入力Ａの値となり、イベントに影響のない入力Ｓと入力Ａにより出力Ｙを確定することができる。

従って、イベント検出及び入力Ｂの識別標識の有無を考慮するまでもなく、出力Ｙはイベントの影響がないと言え、演算データ５０、５１の付帯情報６０、６１に識別標識を付加しないようにすることで、不要な識別標識の伝搬を防止することができる。

実施の形態６．
本願の実施の形態１においては、演算データ５０、５１の付帯情報６０、６１に付加された識別標識６５、６６は、イベントの影響の有無を表しており、イベントの種類まで表すものではない。本実施の形態６は、演算データ５０、５１から検出される複数種類のイベントを、分離して管理するものである。

ここでイベントの種類に分離して管理とは、必ずしも個々のイベントをすべて分けて管理することだけを意味するのではなく、イベントの種類を故障内容、操作内容等の複数のグループに分け、それぞれのグループ毎に分けて管理することも意味している。

演算命令３０、３１の実行と同時に行ったイベント検出において、複数種類のイベントを管理することで、演算データ５０、５１がどのような故障の影響を受けたか、またはどの操作の影響を受けたかを付帯情報６０、６１に付加された識別標識６５、６６により認識することができ、プラント制御装置のユーザに有用な情報を提供することができる。

図１４は、本実施の形態６において、付帯情報６０、６１に識別標識６５、６６を記録するデータ構造を説明する図である。
実施の形態１で示したプラント制御装置７の付帯情報６０、６１は上段に示すように一つの記録領域３００のみを有する構造となっている。しかし、本実施の形態６では、付帯情報６０、６１は複数の記録領域３０１〜３０４を有しており、識別標識６５、６６の有無だけではなく、影響を受けたイベントの種類も同時に記録することができる。

ここまでの説明においては、複数種類のイベントを分けて管理する構成を図１４を用いて説明した。しかし、イベントの種類に分けるのではなく、イベントの影響が検出されたイベント発生箇所からの通過命令数を付帯情報６０、６１の記録領域３０１〜３０４に記録することもできる。
通過命令数とは、イベントが発生した演算命令３０、３１から、他の演算命令３０、３１を通過し、識別標識６５、６６を複写するたびにカウント値をカウントアップして把握するもので、イベントの影響の検出から実施した演算命令３０、３１の数を示している。

通過命令数の情報は、イベント発生箇所からの影響度合いを示すものであり、通過命令数が小さい場合、直近でイベントが検出されており、影響度合いが大きく、反対に通過命令数が大きい場合、影響度合いが小さいことを示している。
従って、通過命令数が、所定の値を超えた場合には、影響度合いが十分に小さくなったと判断し、付帯情報６０、６１に付加した識別標識６５、６６を削除する機能を備えることもできる。識別標識６５、６６を削除することで演算命令３０、３１を繰り返し実施する指示がある場合に、永久に識別標識６５、６６が伝搬することを防止することができる。

実施の形態７．
付帯情報６０、６１に付加された識別標識６５、６６は、演算データ５０、５１に従属的に追随する情報であり、各演算命令３０、３１の制御演算部７１で、データとして識別標識６５、６６を用いた処理を行うことは実施の形態１等では考慮していない。しかし、例えば、イベントの影響を受け識別標識６５、６６が付加された演算データ５０、５１をすべて「０」とする等の演算処理を行うことも可能である。

本願においては、演算命令３０、３１のイベント検出部７２、付帯情報伝搬部７３でイベントの影響を検出し、識別標識６５、６６を発生させており、同じ演算命令３０、３１の制御演算部７１でデータとして用いることができる。
他の装置によって作成した識別標識６５、６６を演算命令３０、３１の制御演算部７１で用いる場合、タイミングのズレが生じ、補正が必要となる場合があるが、本実施の形態７ではデータ作成と演算を同じ装置内で実施するため、タイミングのズレ等は生じないという特徴を有する。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つまたは複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１プラント制御システム、２制御対象機器、３入出力部、４制御部、５演算部、６記録部、７プラント制御装置、８通信処理部、９監視装置、１０保守端末、１２ネットワーク、２０制御ロジック、２２入力、２３入力、２４入力、２５入力、３０演算命令、３１演算命令、４０出力、５０演算データ、５１演算データ、６０付帯情報、６１付帯情報、６５識別標識、６６識別標識、７０演算命令セット、７１制御演算部、７２イベント検出部、７３付帯情報伝搬部、７５演算命令Ａ、２００ネットワーク、２０１プラント制御装置、２０２演算データ、２０３付帯情報、２０４通信処理部、２１１プラント監視装置、２１２アプリケーションプログラム、２１３表示部、２１４通信処理部、２２１データ収集装置、２２２データベース、２２３データベースＩ／Ｆ部、２２４通信処理部、２３１プラント制御装置シミュレータ、２３２アプリケーションプログラム、２３３表示部、２３４通信処理部、２３５制御装置シミュレート部、２３６演算データ、２３７付帯情報、２３８データ設定部、３００記録領域、３０１記録領域、３０２記録領域、３０３記録領域、３０４記録領域。

Claims

複数の演算命令が連続して配列され、
前記演算命令の演算結果である演算データと前記演算データを補完する付帯情報とを、前段から当段、及び当段から次段の前記演算命令へ伝搬させる制御ロジックを有するプラント制御装置であって、
前段から当段へ伝搬された第一の演算データの第一の付帯情報が、前記第一の演算データがイベントの影響を受けていることを示す識別標識を備える場合には、当段から次段へ伝搬させる第二の演算データの第二の付帯情報に前記識別標識を付加させることを特徴とするプラント制御装置。
前記第一の演算データと前記第一の付帯情報、及び前記第二の演算データと前記第二の付帯情報とを、それぞれ一体として演算命令間を伝搬させることを特徴とする請求項１に記載のプラント制御装置。
前記演算命令を実行する制御演算部処理と、前記イベントの影響を受けていると検出するイベント検出部処理と、前段から当段へ伝搬された前記第一の付帯情報に前記識別標識が付加されている場合には、前記識別標識を前記第二の付帯情報に付加して当段から次段へ伝搬する付帯情報伝搬部処理と、を一組として演算処理を実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラント制御装置。
前段から当段へ伝搬される前記イベントの影響がない前記第一の演算データにより、前記演算命令の前記第二の演算データが確定できる場合、当段から次段へ伝搬する前記第二の演算データの前記第二の付帯情報には、前記識別標識を付加しないことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプラント制御装置。
前記識別標識が、複数の前記イベントの影響を受けていることを表す請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のプラント制御装置。
前記識別標識が、複数の種類に分類される前記イベントの影響を受けていることを表す請求項５に記載のプラント制御装置。
前記識別標識が、前記イベントの影響を受けていることを検出した前記演算命令から通過した演算命令数を備えており、前段から当段へ伝搬された前記識別標識を付加した前記第一の付帯情報を当段から次段へ伝搬する場合、前記第二の付帯情報に付加した前記識別標識の前記演算命令数に１回を加算して更新することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のプラント制御装置。
前記演算命令数が、事前に定めた値を超えた場合に、前記識別標識を削除し、当段から次段へ伝搬する前記第二の付帯情報には、前記識別標識を付加しないことを特徴とする請求項７に記載のプラント制御装置。
前記識別標識を当段から次段へ伝搬する前記第二の演算データとし、次段の前記演算命令に用いることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のプラント制御装置。
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のプラント制御装置と、
前記プラント制御装置の前記制御ロジックを表示する表示部と、を備え、
前記イベントによる影響を受けた前記演算命令を前記表示部に表示することを特徴とするプラント監視装置。
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のプラント制御装置と、
前記プラント制御装置から前記演算データと前記識別標識とを収集し保存するデータベースと、
を備えたことを特徴とするデータ収集装置。
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のプラント制御装置と、
前記プラント制御装置から得た前記演算データと前記付帯情報とを用い、
前記プラント制御装置の制御ロジックに従いシミュレーションする計算機と、
前記計算機のシミュレーションの結果と前記プラント制御装置の演算結果を合わせて表示する表示部と、を備え、
前記イベントによる影響を受けた前記演算命令と前記計算機の前記シミュレーションの結果とを前記表示部に表示することを特徴とするプラント制御装置シミュレータ。