JP5422582B2 - 制御装置 - Google Patents
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Description
つまり、出力転送時にポーズ領域、ポーズパラメータ及び出力のオン、オフに基づいて出力を得るようにしているので、被制御機器に対して出力を考慮した任意のポーズ出力が得られることが示されている(例えば、特許文献1)。
上下限値設定部の設定する上限値及び下限値の範囲内の実測アナログ信号を演算及び表示に使用する表示用アナログ信号へ変換して出力する演算部と、
この演算部から出力された表示用アナログ信号値が上限値及び下限値の範囲内から逸脱したとき警報を発生する警報発生部と、
共通表示部に上限値及び下限値の範囲内における所定の監視用アナログ信号値を設定するフラグ設定部とを備え、
演算部は、プラント機器の保守・点検時にはフラグ設定部に設定された所定の監視用アナログ信号値を表示用アナログ信号として出力するものである。
以下、この発明の実施の形態1を水処理プラントにおけるプラント監視の制御装置を例として、図に基づいて説明する。
図1は、実施の形態1による制御装置100を示すブロック図であり、この制御装置100はプラント機器1を制御するプログラマブルコントローラ(以下、P/Cと称す)2と、監視制御装置4により構成されている。なお、この実施の形態1を含め後述する実施の形態2〜5の制御装置100は、P/C2と監視制御装置4とで構成される例を示しているが、これに限らずP/C2のみが設置される場合に適用してもよく、双方が設置される場合のみに適用されるものではない。またこの実施の形態1のP/C2を、監視制御装置4に設けた装置のみであってもよい。
図1において、P/C2と監視制御装置4とは通信バス3によりつながれている。P/C2は、単機が複数台のプラント機器1に対応して機側に設置されており、監視制御装置4はP/C2から離れて、例えば水処理プラントの中央制御室に設置されており、両者の距離は場合によっては数kmも離れていることもある。プラント機器1は例えば水処理池に設置された水位計であり、実測アナログ信号11を有している。P/C2は演算部12、共通表示部13、後述する演算部12から出力する表示用アナログ信号を表示する表示用アナログ信号の表示部17、通信バスI/F部18、警報発生部25によって構成されている。
共通表示部13は前述した実測アナログ信号11の上限値14および下限値15を設定し、これら上限値14、下限値15によってなる上下限値設定部20と、この上限値14、下限値15の範囲内における所定の監視用アナログ信号値を設定するフラグ設定部16が設けられている。
P/C2の通信バスI/F部18と監視制御装置4の通信バスI/F部19とは通信バス3を介してデータの送受信を行う。P/C2、監視制御装置4の警報発生部25、25aは、演算部12が出力する表示用アナログ信号値が、上限値14、14aおよび下限値15、15aの範囲内から逸脱したとき、警報を発生する。
プラント機器1である水処理池に設置された水位計に水位量の実測アナログ信号11があると、P/C2の演算部12にデータが送付される。演算部12は、図2に示すような演算を行う。すなわち、図2(a)において、水位計から例えば0〜4800の範囲内の実測アナログ信号11を受信すると、図2(b)において、このプラントにおける水処理池の水位の実測アナログ信号11の下限値を800、上限値を4000とする範囲内が所定監視用アナログ信号値として正常なプラント運転範囲と設定されており、図2(c)に示すようにこれを制御上の実際のスパンに相当する上記下限値800を例えば0V、上限値4000を200Vと電圧値に変換した表示用アナログ信号値に演算する。
その演算結果の表示用アナログ信号は、図1に示したP/C2の表示用アナログ信号の表示部17および、監視制御装置4の表示用アナログ信号の表示部17aに送付、表示される。一方、上記下限値以下、上限値以上となった場合には、水処理池の水位量に異常状態発生として、警報発生部25、25aからアラームを発生するよう信号を出力する。
なお、P/C2および監視制御装置4には、図示省略した記録計を接続し、双方の表示用アナログ信号の表示部17、17aのデータを時間経過とともに記録することにより、水位データの経時変化の解析に供するようなプラントの制御装置が採用されるケースも最近増加している。
例えば、上記フラグ設定部16、16aが設けられていない場合を想定する。制御装置100や水処理池の水位に何ら異常がなく、かつ水位計が正常に動作する場合にあって、プラントの定期点検により水位計の運転を停止しようとする際、上述した図2(a)の実測アナログ信号の入力値が0となり、演算部12の出力する表示用アナログ信号が0Vとなることから、警報発生部25からアラームが発令されるというプラント管理上好ましくない現象が発生する。すなわち、数多くのプラント機器1を定検の為に停止する度にアラームが発生することになり、このような状態は必ずしも望まれるものではない。
またさらに、記録計によって表示用アナログ信号のデータの経時変化を記録しているようなプラント管理の制御装置100の場合、水位計の定期点検のための運転停止により、表示用アナログ信号のデータのトレンド変化を記録するトレンドグラフが異様な曲線を描いて収束することとなり、後のデータ解析時にその要因解析に混乱をきたす要因となる。
以上のような現象の発生を防止するのがこの発明の目的としたものであり、この実施の形態1による動作を以下に詳述する。
通常の正常状態における運転時は、図3に示すST1→ST2→ST4→ST6のルートを経て監視制御されている。すなわちST1では、プラント運転技術員によって、フラグ設定部16、16aの状態が確認される。このフラグ設定部16、16aは点検作業等の特別な場合以外はOFFに設定されている。ST2において、演算部12は、前述した図2(b)で示した水位計の実測アナログ信号11を基に図2(c)で示したような演算を行い、表示用アナログ信号を算出する。ST4で演算部12は前記実測アナログ信号11が下限値以下、あるいは上限値以上か否かを判定し、異常なしの場合、ST6に移行して表示用アナログ信号の表示部17、17aにアナログデータを表示する。
上記フローのST4で実測アナログ信号11の上、下限値を異常と判定した場合は、ST5に移行し、演算部12は警報発生部25、25aにアラームを発するよう信号を出力後、前記ST6に移行する。
このように保守、点検作業時にフラグ設定部16、16aをONすることにより、演算部12は0Vと表示用アナログ信号のデータを演算し、表示部17、17aに送信するとともに、演算部12は警報発生部25、25aにアラーム発生の信号を出力しない。
さらには、表示用のアナログデータが直ちに0Vを示すことになり、例えば記録計を接続して監視用アナログ信号のデータの経時変化をトレンドグラフとして記録しているような場合に、異常発生時のアナログデータ移行とは明確に異なるトレンドグラフとなり、後日のデータ解析に混乱を起こすことが防止される。
次に、実施の形態2を説明する。
前述した実施の形態1のフラグ設定部16、16aは、実測アナログ信号11の上限値および下限値の範囲内における所定の監視用アナログ信号値を設定したものであったが、この実施の形態2では、プラント機器1の保守、点検直前の監視用アナログ信号を監視用アナログ信号値として設定したものであり、図4の制御装置100に示すブロック図において、前回値フラグ設定部21、21aとして示し、この前回値フラグ設定部21、21aが前述した実施の形態1のフラグ設定部16、16aに示した機能と同様の機能を示すので、便宜上図4においてフラグ設定部16、16aを併記している。従って、この実施の形態2の制御装置100の構成は、上記前回値フラグ設定部21、21a以外は実施の形態1と同じであるので説明を省略する。
図5に実施の形態2のP/C2の演算部12で行うプログラムのフローチャートを示す。通常の正常状態における運転時は、ST1→ST2→ST4→ST6のルートを経て監視制御される。そしてST4で実測アナログ信号11の上、下限値を異常と判定した場合はST5に移行する。
以上は、ST1において実施の形態1のフラグ設定部を前回値フラグ設定部とした以外は、実施の形態1と同様のフローであり説明を省略する。
このように保守、点検作業時に前回値フラグ設定部21、21aをONすることにより、保守、点検直前の実測アナログ信号11を監視用アナログ信号として用い、その演算結果の表示用アナログ信号を表示部17、17aにて表示するので、保守、点検作業着手直前に、実測アナログ信号値が下限値でない場合、つまり正常範囲内でプラント機器1が運転されている場合において、前回値フラグ設定部21、21aがONされることにより、不必要なアラームを発生することなくその直前の実測アナログ信号値が表示用アナログ信号に変換されるので、データの経時変化をトレンドグラフとして記録しているような場合に、生の運転データを記録することができる機器の運転停止前のデータが判り、再起動時の参考データに供することができ、またデータ解析に混乱をきたさないという効果がある。
次に、実施の形態3を説明する。
図6の制御装置100に示すブロック図において、フラグ設定部16、16aは、それぞれ可変フラグ設定部27、27aと可変値書き込み部28、28aとより構成されており、これ以外の構成は実施の形態1と同じであるので説明を省略する。
フローチャート図7に示すように、通常の正常運転時は、ST1→ST2→ST4→ST6のルートで、そしてST4で実測アナログ信号の上、下限値異常と判定した場合は、ST5→ST6となる。以上は実施の形態1と同様のフローであり説明を省略する。
この場合のフローは図7において、ST1→ST3→ST6となる。すなわちフラグ設定部16、16aの状態についてST1で識別し、フラグ設定部16、16aをなす可変フラグ設定部27、27aおよび可変値書き込み部28、28aがONの場合、可変値書き込み部28、28aで設定された数値を監視用アナログ信号値として、ST3において表示用アナログ信号に変換するよう演算部12で演算し、その結果の表示用アナログ信号がST6にて表示部17、17aに送付、アナログデータとして表示される。なおこの際、演算部12はアラームを発生する信号を出力しない。
このようにこの実施の形態3では、保守、点検や運転パラメータ変更時に不必要なアラームを発生することなく可変値書き込み部28、28aでプラント運転技術員が設定した数値を監視用アナログ信号として反映できるため、監視用アナログ信号を意図的に変動させることができるという効果がある。
次に、実施の形態4を説明する。
図8の制御装置100を示すブロック図において、共通表示部13、13aに実測アナログ信号表示部29、29aが設けられている以外は、前述した実施の形態3の構成と同じである。
この実施の形態4では、P/C2はフラグ設定部16、16aのON/OFF状態にかかわらずプラント機器1の実測アナログ信号11が常に実測アナログ信号表示部29、29aに表示する機能を有している。
従って、プラント機器1の運転状態が実測アナログ信号表示部29、29aで確認できるので、機器の運転を停止している際に、フラグ設定部16、16aをOFFとする誤操作を防止できるという効果がある。
次に、実施の形態5を説明する。
前述した実施の形態3、4の可変値書き込み部28、28aへの書き込みがプラント運転技術員が表示部17、17aに示された表示用アナログ信号値、例えば5Vを基に監視用アナログ信号値前記5Vに対応する、例えば810と算出した数値を基になされているのを、この実施の形態5では演算部12が演算し、その演算結果の数値をプラント運転技術員が可変値書き込み部28、28aに書き込みするものである。図9の制御装置100を示すブロック図において、共通表示部13、13aに前述した実施の形態4の実測アナログ信号表示部29、29aに替わり演算結果表示部30、30aが設けられている以外は、前述した実施の形態4の構成と同じである。
この実施の形態5では、実測アナログ信号11を基に演算部12で監視用アナログ信号値を演算し、その演算された結果が共通表示部13、13aの演算結果表示部30、30aに常に表示される。
この実施の形態5における可変値書き込み部28、28aの書き込みを主体としたフローを図10について説明する。
演算部12は、ST1→ST2と演算、出力する。ST3において、フラグ設定部16、16aのONを確認するとST8で演算結果表示部30、30aに表示されている監視用アナログ信号値をプラント運転技術員が参照の上、可変値書き込み部28、28aの書き込みを行う。ST9は、書き込み後のフラグ設定値に基づいて、表示用アナログ信号に変換するよう演算する。なお、ST3〜ST7は、前述した実施の形態3の図7のST1、ST2、ST4、ST5、ST6と同様であるので説明を省略する。
このようにこの実施の形態5では、実測アナログ信号11に基づき演算部12が常に演算される結果の監視用アナログ信号値が演算結果表示部30、30aに表示され、保守、点検時や運転パラメータ変更時、可変値書き込み部28、28aで数値を設定する場合、演算結果表示部30、30aに表示された監視用アナログ信号値を見てプラント運転技術員が書き込むことができ、誤ったデータを書き込むことがなく、従ってデータをグラフ化している場合には、グラフ値に異常が発生せず、データ解析に混乱を起こすことが防止される。
11 実測アナログ信号、12 演算部、13,13a 共通表示部、
14,14a 上限値、15,15a 下限値、16,16a フラグ設定部、
17,17a アナログデータ表示部、20,20a 上下限値設定部、
21,21a 前回値フラグ設定部、25,25a 警報発生部、
27,27a 可変フラグ設定部、28,28a 可変値書き込み部、
29,29a 実測アナログ信号表示部、30,30a 演算結果表示部、
100 制御装置。
Claims (7)
- プラント機器が計測する実測アナログ信号の上限値及び下限値を設定する上下限値設定部が設けられた共通表示部と、
前記上下限値設定部の設定する前記上限値及び下限値の範囲内の前記実測アナログ信号を演算及び表示に使用する表示用アナログ信号へ変換して出力する演算部と、
この演算部から出力された前記表示用アナログ信号値が前記上限値及び下限値の範囲内から逸脱したとき警報を発生する警報発生部と、
前記共通表示部に前記上限値及び下限値の範囲内における所定監視用アナログ信号値を設定するフラグ設定部とを備え、
前記演算部は、前記プラント機器の保守・点検時には前記フラグ設定部に設定された前記所定監視用アナログ信号値を前記表示用アナログ信号として出力することを特徴とする制御装置。 - 加えて前記演算部から出力された前記表示用アナログ信号を表示する表示部が設けられたことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 前記フラグ設定部は前記監視用アナログ信号値の下限値を監視用アナログ信号値に設定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の制御装置。
- 前記フラグ設定部は保守・点検直前の監視用アナログ信号値を監視用アナログ信号値に設定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の制御装置。
- 前記フラグ設定部に設定する前記所定監視用アナログ信号値を上限値及び下限値の範囲内で変更可能にしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の制御装置。
- 前記共通表示部に前記プラント機器が計測する前記実測アナログ信号値を表示することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の制御装置。
- 前記共通表示部に、前記演算部が演算、出力する監視用アナログ信号値を表示することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の制御装置。
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