JP3290221B2 - 分散階層形データ処理システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラントの制御機能を
複数台の制御装置で分散処理し上位の制御用計算機でこ
れら制御装置を管理するようにした分散階層形データ処
理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、発電プラントのような大規模の
プラントでは、その監視制御装置としては、プラントの
制御機能を複数台の制御装置で分散処理し上位の制御用
計算機でこれら制御装置を管理するようにした分散階層
形データ処理システムが採用されている。

【０００３】このような分散階層形データ処理システム
が採用された発電プラントの調整試験においては、個々
の制御装置の動作状態のみならず、全体の動作状態を把
握する必要があることから、プラントからのプロセス量
や個々の制御装置のデータ及び制御用計算機のデータを
収集し、動作状態に異常がないかどうかを確認してい
る。

【０００４】すなわち、発電プラントでのプラント調整
試験や各種性能確認調整試験においては、プラント起動
前の準備からプラント起動、及び発電プラントの全負荷
運転、及びプラントの各機器の性能確認等の為に各種試
験、例えば、プラントを構成する主機、補機等の機器や
制御装置などの運転性能の確認試験或いは異常事態を想
定してのプラント緊急停止や負荷しゃ断試験等が行なわ
れる。

【０００５】これらの試験に際しては、各々の機器や制
御装置の機能の確認及びプラントインターロック的なプ
ラント保護機能の確認を行なう必要があり、このとき確
認作業の不備による各機器の不良や調整不良、各制御装
置の被制御系に対する設定値の不備等があると、プラン
ト動作に異常現象が発生し、最悪の場合はプラント停止
に至る場合もある。

【０００６】このような不具合をさける為には、プラン
ト調整試験時の組み合せ試験や試運転調整期間で、プラ
ントの主機やプラントの補機やセンサー及び制御装置か
ら数千点以上になるプラントデータを収録し、プラント
の運転状態について迅速かつ正確に解析し、プラントデ
ータの異常の有無やデータの正当性について迅速に判定
しなければならない。

【０００７】このため、データ処理機能を有する記録装
置や収録機能を有するプラントデータ処理装置を用い、
プラントの速い周期のデータから遅い周期のデータま
で、プラント試運転時に発生するあらゆる周期のプラン
トデータを収録するようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、プラントデー
タ処理装置の収録能力には限りがあり、数千点以上にも
及ぶプラントデータは到底収録できない。特に、サンプ
リング周期が異なるあらゆる周期のプラントデータをリ
アルタイムで収集し、解析表示するとなると膨大な容量
の記憶装置が必要となる。

【０００９】そこで、従来システムにおいては、数千点
以上にも及ぶデータ収集ポイントから重要なデータのみ
を収集するようにデータ収集ポイントを選択し、限られ
たデータのみを収録してプラントの性能確認の為のデー
タ処理を行なっていたが、これでは、プラントの運転性
能の正確な解析は行われない。

【００１０】このように、従来のデータ処理システムで
は、収集するプラントデータ数が限られていたため、複
雑化してきたプラント性能を検証するには対応不可能な
状況に陥る、といった問題点があった。

【００１１】本発明の目的は、プラントデータの記録表
示処理を行うためのプラントデータ処理装置の負担を増
やすことなく、プラント運転性能の解析を正確に行える
だけの各種周期の異なる大量のプラントデータを収集す
ることの出来る分散階層形データ処理システムを得るこ
とである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の分散階層形デー
タ処理システムは、プラントの制御機能ごとに複数台設
けられ前記プラントの制御機能を分散処理するための制
御装置と、これら制御装置からの情報を管理するための
制御用計算機と、前記制御装置ごとに設けられ、前記制
御装置の出力信号、前記制御用計算機の出力信号、また
は前記プラントからのプロセス量を入力し予め定められ
た記録表示処理を行うためのプラントデータ処理装置と
を備えた分散階層形データ処理システムにおいて、前記
制御装置ごとに設けられ前記プラントデータ処理装置が
扱わない前記プラントからの高速周期のプロセス量を収
集するためのディジタル記録装置と、 前記プラントデ
ータ処理装置に入力される前記プラントからのプロセス
量が予め定めた周期より速い周期のプロセス量であるか
否かを判定するためのプラントデータ判定装置と、前記
プラントデータ判定装置で前記プラントから入力される
プロセス量が予め定めた周期より速い周期のプロセス量
であると判定されたときは前記ディジタル記録装置でそ
の速い周期のプロセス量を収集するように切り替える切
替制御回路とを備えたことを特徴としている。

【００１３】

【作用】これにより、プラントから入力するプロセス量
のうち、速い周期のプロセス量はディジタル記録装置で
収録処理する一方、遅い周期のプロセス量はプラントデ
ータ処理装置で収録処理するようにしたので、プラント
データ処理装置の負担を軽減することができ、入力する
プラントデータの増加にも容易に対応することができる
ようになる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
細に説明する。図１は本発明のデータ伝送線で構成され
た分散階層形システムにおける分散階層形データ処理シ
ステムを示したものである。

【００１５】プラントデータ処理装置１，２，３は制御
装置１７とプラントデータ伝送線１４により接続され、
ディジタル記録装置４，５，６はデータ伝送線１４Ａと
接続され、更に制御装置１７からプラントデータ伝送線
１４Ｂを介してディジタル記録装置１４Ｂに接続されて
いる。

【００１６】発電プラントにおける分散階層形構成で、
発電プラント７からのプラント入力１５，１６，１６Ａ
は制御装置１７、プラントデータ処理装置１，２，３、
ディジタル記録装置４，５，６に入力されている。

【００１７】分散配置された制御装置１７は、各々プラ
ント入力１５，１６，１６Ａを入力し、プラントの制御
を行なう。その制御出力はプラントデータ情報として、
端末装置８とデータ伝送線１１で構成されたデータ伝送
路を介して、上位に設置されている制御用計算機９、制
御用監視装置１０に送信され、プラントデータ収録、制
御及び監視制御が行なわれる。

【００１８】この制御用計算機９および制御用監視装置
１０の出力信号は、プラントデータ伝送線１２，１３を
通して、プラントデータ処理装置１へ伝送されている。

【００１９】図２は、本発明の図１に示すプラントデー
タ処理装置１とディジタル記録装置４の構成を示したも
のである。

【００２０】発電プラント７からのプラント入力１６Ａ
は制御装置１７とプラントデータ処理装置１、ディジタ
ル記録装置４、制御用計算機９、制御用監視装置１０に
入力されている。

【００２１】制御装置１７は、プラント入力１６Ａをプ
ラントデータ処理装置１が取り込み可能に処理し、その
処理したプラントデータ１４をプラントデータ処理装置
１へ入力する。例えば、温度、圧力などのアナログ電圧
信号１６Ａは、必要に応じて補正したり、測定レンジを
変更するなどしたのち、ディジタル信号１４Ｃに変換し
てプラントデータ処理装置１に入力する。また、制御用
計算機９、制御用監視装置１０からは、プラントデータ
伝送線１２，１３を介してデータがプラントデータ処理
装置１に入力する。

【００２２】プラントデータ処理装置１には、機能充実
及びデータ処理の出力を行なう目的に設置された表示装
置１８、記録装置１９が付属し、速い周期のプラントデ
ータに遅い周期のプラントデータの波形を重ね合わせて
表示、記録したり、プラントデータを解析処理してその
結果を表示することができるようになっている。

【００２３】ディジタル記録装置４は、プラント入力１
６Ａの信号のうち、例えば、ｍｓｅｃ以下のプラントデ
ータ処理装置１が扱わない高速サンプリング周期のプラ
ントデータを発電プラント７より入力し、これを上記プ
ロセス量の記録表示処理時のタイミングで、データ伝送
線１４Ａからプラントデータ処理装置１に入力する。一
方、プラントデータ処理装置１は、後述するように、発
電プラント７よりに入力されたプラント入力１６Ａおよ
び制御装置１７を介して入力されたプラントデータ１４
のうち、数ｍｓｅｃ以下の速いサンプリング周期のプロ
セス量をデータ出力伝送線１４Ｃを介して、ディジタル
記録装置４へ出力する。

【００２４】図３は、本発明のプラントデータ処理装置
１の内部構成を示すブロック図である。プラントデータ
処理装置１の内部構成は、データ伝送入力部２１、プラ
ントデータ入出力部２２、記録装置データ入力部２３、
バッファメモリ２４、データメモリ２５、リフレッシュ
メモリ２６、プラントデータ判定装置２７、切替制御回
路２８、データ処理入力部２９、表示出力部３０、出力
装置３１、記録装置データ出力部３２から構成されてい
る。

【００２５】発電プラント７からのプラント入力１６Ａ
および制御装置１７からのプラントデータ１４の各プロ
セス量は、プラントデータ入力部２２を介してプラント
データ処理装置１のバッファメモリ２４に入力する。ま
た、このバッファメモリ２４には、プラントデータ伝送
線１２からデータ伝送入力部２１を介して制御用計算機
９からのプラントデータも入力される。

【００２６】データ収録時には、これらバッファメモリ
２４に入力されたプラントデータはプラントデータ判定
装置２７に取り込まれ、数ｍｓｅｃ以下の速いサンプリ
ング周期のデータか数ｍｓｅｃ以上の遅いサンプリング
周期のデータか判定される。

【００２７】プラントデータ判定装置２７でサンプリン
グ周期が判定されたプラントデータは、切替制御回路２
８で区分され、速い周期のプラントデータは、出力装置
３１へ出力され、記録装置データ出力部３２を介してデ
ジタル記録装置４に収録される。

【００２８】一方、プラントデータ判定装置２７で判定
された速い周期のプラントデータ以外は、制御回路２８
にてデータ処理出力部２９に出力され、表示処理され
て、表示出力部３０へ出力される。

【００２９】ディジタル記録装置４に収録された速いサ
ンプリング周期のプラントデータは、遅い周期に合わせ
たタイミング毎に纏められてデータ伝送線１４Ａを介し
て記録装置データ入力部２３に入力される。

【００３０】この記録装置データ入力部２３へ入力され
た数ｍｓｅｃ以下の速いサンプリング周期のプラントデ
ータは、ここで表示用データに変換されてバッファメモ
リ２４を介してデータメモリ２５に格納される。

【００３１】このデータメモリ２５に格納された速い周
期の表示用プラントデータは、遅い周期に合わせたタイ
ミングで、一時的に記憶するリフレッシュメモリ２６を
介して表示出力部３０に出力される。

【００３２】一方、データ伝送入力部２１、プラントデ
ータ入力部２２を介してバッファメモリ２４からプラン
トデータ判定装置２７，切替制御回路２８を経てデータ
処理出力部２９に入力され、そこで表示用データに変換
された遅い周期のプラントデータは表示出力部３０に出
力されてそこでリフレッシュメモリ２６を介して入力さ
れる速い周期のプラントデータと重ね合わせ処理されて
表示装置１８に表示出力される。

【００３３】例えば、切替制御回路２８で区分けされた
１ｍｓｅｃの速いサンプリング周期のプラントデータ
は、出力装置３１，記録装置データ出力部３２を介して
４に収録され、１０ｍｓｅｃの遅いサンプリング周期に
合わせて１０個宛記録装置データ入力部２３に取り出さ
れ、表示用データに変換された後、バッファメモリ２
４，データメモリ２５，リフレッシュメモリ２６，を介
して表示出力部３０に出力され、データ処理出力部２９
に取り出された１０ｍｓｅｃの遅いサンプリング周期の
データと重ね合わせて表示装置１８に表示出力される。

【００３４】このように、発電プラント７から出力され
るプラントデータのうち、プラントデータ処理装置１が
扱わないような高速のデータを収録するデジタル記録装
置４を設ける一方、発電プラント７から入力されるプラ
ントデータ、または、制御用計算機９，制御装置１７を
介して入力されるプラントデータは、プラントデータ判
定装置２７，切替制御回路２８を設けて区分し、速い周
期のプラントデータはデジタル記録装置４に収集し、遅
い周期のプラントデータはプラントデータ処理装置１の
データ処理出力部データ処理出力部２９に収集すること
により、プラントデータ処理装置１のデータ処理負荷が
軽減されて、大量のデータを取り扱うことができるよう
になる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明の分散階層形データ
処理システムは、プラントから入力するプロセス量のう
ち、速い周期のプロセス量はディジタル記録装置で収録
処理する一方、遅い周期のプロセス量はプラントデータ
処理装置で収録処理するようにしたので、プラントデー
タ処理装置の負担を軽減することができ、入力するプラ
ントデータの増加にも容易に対応することができるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本説明の全体構成を示すブロック構成図

【図２】本説明の一実施例を示すブロック構成図

【図３】本発明のプラントデータ処理装置の詳細を示す
ブロック構成図

【符号の説明】

１，２，３ プラントデータ処理装置 ４，５，６ ディジタル記録装置 ７ 発電プラント ８ 端末装置 ９ 制御用計算機 １０ 制御用監視装置 １１ データ伝送線 １２，１３，１４ プラントデータ伝送線 １５，１６ プラント入力 １７ 制御装置 １８ 表示装置 １９ 記録装置 ２１ データ伝送入力部 ２２ プラントデータ入力部 ２３ 記録装置データ入力部 ２４ バッファメモリ ２５ データメモリ ２６ リフレッシュメモリ ２７ プラントデータ判定装置 ２８ 切替制御回路 ２９ データ処理出力部 ３０ 表示出力部 ３１ 出力装置 ３２ 記録装置データ出力部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラントの制御機能ごとに複数台設けら
   れ前記プラントの制御機能を分散処理するための制御装
   置と、これら制御装置からの情報を管理するための制御
   用計算機と、前記制御装置ごとに設けられ、前記制御装
   置の出力信号、前記制御用計算機の出力信号、または前
   記プラントからのプロセス量を入力し予め定められた記
   録表示処理を行うためのプラントデータ処理装置とを備
   えた分散階層形データ処理システムにおいて、 前記制御装置ごとに設けられ前記プラントデータ処理装
   置が扱わない前記プラントからの高速周期のプロセス量
   を収集するためのディジタル記録装置と、 前記プラントデータ処理装置に入力される前記プラント
   からのプロセス量が予め定めた周期より速い周期のプロ
   セス量であるか否かを判定するためのプラントデータ判
   定装置と、 前記プラントデータ判定装置で前記プラントから入力さ
   れるプロセス量が予め定めた周期より速い周期のプロセ
   ス量であると判定されたときは前記ディジタル記録装置
   でその速い周期のプロセス量を収集するように切り替え
   る切替制御回路とを備えたことを特徴とする分散階層形
   データ処理システム。