JP5814004B2 - Plant monitoring and control device - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、発電機などの回転機器の回転速度、周波数等のアナログ信号の入力手段を備えたプラント監視制御装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a plant monitoring and control apparatus provided with an input unit for analog signals such as rotation speed and frequency of a rotating device such as a generator.
従来、プラント監視制御装置のアナログ信号入力手段の異常を検出する例として種々ある。そのうちの構成が比較的簡単なものとして以下に述べる第１の例及び第２の例がある。第１の例は、試験用信号として基準電圧をアナログ信号入力手段に入力し、その変換データが所定値と等しいか否かによって、回路の異常を検出している。 Conventionally, there are various examples of detecting an abnormality in an analog signal input means of a plant monitoring control device. Among them, there are a first example and a second example described below as relatively simple structures. In the first example, a reference voltage is input to the analog signal input means as a test signal, and an abnormality of the circuit is detected based on whether or not the converted data is equal to a predetermined value.
また、第２の例は検出する回転機器の回転速度の回転数変化量が判断基準値を越える回数を計数し、一定回数を超えた場合に検出回路の異常と判定している。 In the second example, the number of times the amount of change in the rotational speed of the rotating device to be detected exceeds the determination reference value is counted, and when the number exceeds a certain number, it is determined that the detection circuit is abnormal.
以上述べた第１及び第２の例は構成が簡単であるが、さらに構成が簡単な装置の開発が望まれている。 Although the first and second examples described above have a simple configuration, it is desired to develop a device having a simpler configuration.
本実施の形態は、簡単な構成のアナログ信号入力手段を備えたプラント監視制御装置を提供することを目的とする。 An object of the present embodiment is to provide a plant monitoring and control apparatus including an analog signal input unit having a simple configuration.
本実施形態は、プラントの監視対象設備からのアナログ入力信号を所定周期で取り込むアナログ信号入力手段と、前記アナログ信号入力手段からのアナログ入力信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル信号変換手段と、前記アナログ−デジタル信号変換手段からのデジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル−アナログ信号変換手段と、前記デジタル−アナログ信号変換手段からのデジタル信号を前記プラントの制御対象設備に供給するアナログ信号出力手段と、前記アナログ信号入力手段と、前記アナログ−デジタル信号変換手段と、前記デジタル−アナログ信号変換手段と、前記アナログ信号出力手段を制御することで前記監視対象設備からのアナログ入力信号を処理して前記制御対象設備に与える制御演算手段と、を備え、前記制御演算手段に備えている記憶器に記憶されているデジタル規定値と、前記アナログ−デジタル信号変換手段からのデジタル信号を比較し、両者が異なる場合、前記制御演算手段から前記デジタル−アナログ信号変換手段に対して検定用デジタル出力信号を与え、この検定用デジタル出力信号を、前記アナログ信号出力手段と前記アナログ信号入力手段と前記アナログ−デジタル信号変換手段を介して前記制御演算手段に与え、前記制御演算手段は、前記アナログ信号入力手段からのアナログ入力信号が前記アナログ−デジタル信号変換手段で変換された信号と前記検定用デジタル出力信号を比較し、両者が等しくないときは、前記アナログ信号入力手段が異常であること、あるいは前記アナログ信号入力手段が正常であり、前記アナログ−デジタル信号変換手段が異常であることを判断するようにしたことを特徴するプラント監視制御装置である。
In the present embodiment, an analog signal input unit that takes in an analog input signal from a plant monitoring target facility at a predetermined period, an analog-digital signal conversion unit that converts an analog input signal from the analog signal input unit into a digital signal, Digital-analog signal converting means for converting a digital signal from the analog-digital signal converting means into an analog signal, and analog signal output means for supplying the digital signal from the digital-analog signal converting means to the plant to be controlled And processing the analog input signal from the monitored facility by controlling the analog signal input means, the analog-digital signal conversion means, the digital-analog signal conversion means, and the analog signal output means. Control arithmetic means for giving to the control target equipment When the digital specified value stored in the storage unit provided in the control calculation means and the digital signal from the analog-digital signal conversion means are compared, and the two are different, the control calculation means sends the digital-analog A test digital output signal is given to the signal conversion means, and this test digital output signal is given to the control operation means via the analog signal output means, the analog signal input means, and the analog-digital signal conversion means. The control operation means compares the analog input signal from the analog signal input means with the digital output signal for test and the signal converted by the analog-digital signal conversion means. that the signal input unit is abnormal, or the analog signal input means is a normal, the a Log - digital signal conversion means is a plant monitoring control device which, characterized in that is adapted to determine that the abnormal.
以下、本発明の実施の形態１について図面を参照して説明する。図１はプラント監視制御装置本体４と監視対象設備とのシステム構成を示し、図２はこれらの動作を説明するためのフローチャートである。プラント監視制御装置本体４は、アナログ信号入力手段５、アナログ信号出力手段６、アナログ→デジタル信号変換手段７、制御演算手段８、デジタル→アナログ信号変換手段９を備えている。 Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a system configuration of the plant monitoring control device main body 4 and the monitoring target equipment, and FIG. 2 is a flowchart for explaining these operations. The plant monitoring and control device main body 4 includes an analog signal input means 5, an analog signal output means 6, an analog → digital signal conversion means 7, a control calculation means 8, and a digital → analog signal conversion means 9.
プラント監視制御装置本体４の入力側に状態を監視する１つ以上の監視対象設備１ａを備え、プラント監視制御装置本体４の出力側に各種演算を行い、制御指令を出力する１つ以上の制御対象設備１ｂを備えている。
One or more controls that include one or more
アナログ信号入力手段５は、監視対象設備１ａから出力される設備の状態などを示すアナログ入力信号２を入力し、このアナログ入力信号２をデジタル信号に変換し、またデジタル信号から変換したアナログ信号出力を受ける制御対象設備１ｂは、そのアナログ信号出力３を基に設備の運転や出力調整を行う。
The analog signal input means 5 inputs an
アナログ→デジタル信号変換手段７はアナログ信号入力手段５からのアナログ信号２をデジタル信号に変換すると共に後述する制御演算手段８で使用できるＡＤ変換データに変換する。
The analog-to-digital signal conversion means 7 converts the
デジタル→アナログ信号変換手段９は、アナログ→デジタル信号変換手段７からのデジタル信号をアナログ信号に変換する。
The digital-to-analog
アナログ信号出力手段６は、デジタル→アナログ信号変換手段９からのアナログ信号出力を制御対象設備１ｂに出力する。 The analog signal output means 6 outputs the analog signal output from the digital-to-analog signal conversion means 9 to the control target equipment 1b.
制御演算手段８は、図示しない記憶器を備え、この記憶器にデジタル入力規定値が記憶され、このデジタル入力規定値と、アナログ→デジタル信号変換手段７からのＡＤ変換データを取り込み、両者を比較し（Ｓ２３）、この両者が異なるときは後述するように検定用デジタル出力信号例えば２０４８（これは例えば電圧の５Ｖに相当する値）をデジタル→アナログ信号変換手段９に対して出力し（Ｓ２４）、ここで検定用アナログ信号に変換し（Ｓ２５）、この変換された検定用アナログ出力信号をアナログ信号出力手段６と、アナログ信号入力手段５を介してアナログ→デジタル信号変換手段７に入力し、ここでＡＤ変換データに変換する（Ｓ２６）。
The control operation means 8 includes a storage device (not shown), and the digital input specified value is stored in the storage device. The digital input specified value and the AD conversion data from the analog-to-digital signal conversion means 7 are fetched and compared. However, if the two are different, as will be described later, a test digital output signal, for example, 2048 (for example, a value corresponding to a voltage of 5 V) is output to the digital-to-analog signal converting means 9 (S24). Here, the signal is converted into an analog signal for verification (S25), and the converted analog output signal for verification is input to the analog-to-digital
この検定用デジタル出力データと、監視対象設備１ａからのアナログ信号２を、アナログ信号入力手段５と、アナログ→デジタル信号変換手段７を介して変換されたＡＤ変換データは、制御演算手段８において、比較され両者が等しいかどうかが判断され（Ｓ２７）、両者が等しい場合にはＡＤ変換データに基づき、デジタル→アナログ信号変換手段９と、アナログ信号出力手段６を介して制御対象設備１ｂに対して、例えば電圧の５Ｖが与えられ、これに相当する値で通常の処理が行われる（Ｓ２８）。
The AD conversion data obtained by converting the verification digital output data and the
制御演算手段８において、ＡＤ変換データと検定用デジタル出力データを比較して（Ｓ２７）、両者が等しくないと判断した場合には、プラント監視制御装置本体４の異常時の対策処理を実施する（Ｓ２９）。 The control arithmetic means 8 compares the AD conversion data and the verification digital output data (S27), and if they are determined not to be equal to each other, a countermeasure process is performed when the plant monitoring control device body 4 is abnormal ( S29).
またＡＤ変換データとデジタル入力規定値が等しいときはデジタル→アナログ信号変換手段９には何も信号が与えられず、動作は終了する。 When the AD conversion data and the digital input specified value are equal, no signal is given to the digital-to-analog signal conversion means 9, and the operation is terminated.
なお、前述のデジタル入力規定値としては、前回値又は過去の平均値等の何れかを使用する。 It should be noted that either the previous value or the past average value is used as the above-mentioned digital input specified value.
以上述べた実施の形態は、アナログ信号入力手段５に入力されるプラントの監視対象設備のアナログ信号を、デジタル信号変換手段７によりＡＤ変換データに変換し、これと制御演算手段８に備えている記憶器に予め記憶されているデジタル入力規定値と比較し、両者が異なる場合に、検定用デジタル出力信号をアナログ信号変換手段９で検定用アナログ出力信号に変換し、制御演算手段８は、検定用アナログ出力信号をアナログ信号出力手段６とアナログ信号入力手段５とアナログ−デジタル信号変換手段７を介して得られる検定用アナログ出力信号と、前記ＡＤ変換データを比較し、両者が異なる場合にアナログ信号入力手段５の異常と判断するようになっている。この結果、外部装置を使用することなく、きわめて簡単な構成で、アナログ信号入力手段５の異常を検出できるプラント監視装置を提供できる。
本実施の形態によれば、従来のプラント監視制御装置のように、アナログ信号入力手段の異常を検出する装置として、プラント監視制御装置本体とほかに基準電圧を発生する別装置を準備する必要もなく、構成が簡単でコスト面でも有利となる。
In the embodiment described above, the analog signal of the plant monitoring object input to the analog signal input means 5 is converted into AD conversion data by the digital signal conversion means 7 and provided in the control calculation means 8. Compared with the digital input specified value stored in advance in the memory, if both are different, the digital output signal for verification is converted into the analog output signal for verification by the analog signal conversion means 9, and the control calculation means 8 The analog output signal for test is compared with the analog output signal for test obtained through the analog signal output means 6, the analog signal input means 5 and the analog-digital signal conversion means 7 and the AD conversion data. It is judged that the signal input means 5 is abnormal. As a result, it is possible to provide a plant monitoring device that can detect an abnormality in the analog signal input means 5 with a very simple configuration without using an external device.
According to the present embodiment, it is also necessary to prepare a separate device for generating a reference voltage in addition to the main body of the plant monitoring control device as a device for detecting an abnormality of the analog signal input means as in the conventional plant monitoring control device. In addition, the structure is simple and advantageous in terms of cost.
さらに、本実施の形態によれば、従来のプラント監視制御装置のように、検出回路の異常判別法を行う場合、検出器の故障で変動が大きい場合でも、規定回数を超えなければ異常と判断することができないと言う欠点を改善できる。 Furthermore, according to the present embodiment, when the detection circuit abnormality determination method is performed as in the conventional plant monitoring and control apparatus, even if the fluctuation is large due to the failure of the detector, it is determined that there is an abnormality if the specified number of times is not exceeded. The disadvantage of not being able to do it can be improved.
前述の説明では、図１の監視対象設備１ａ及び制御対象設備１ｂは分かれている場合について説明したが、監視対象設備１ａと制御対象設備１ｂが同じ設備で、監視対象設備１ａから制御対象設備１ｂに入力されるデータに基づき制御信号を出力する場合であっても、前述の実施の形態と同様に実施できる。
In the above description, the case where the monitoring
１ａ…監視対象設備、１ｂ…制御対象設備、２…アナログ入力信号、３…アナログ出力信号、４…プラント監視制御装置本体、５…アナログ信号入力手段、６…アナログ信号出力手段、７…アナログ→デジタル信号変換手段、８…制御演算手段、９…デジタル→アナログ信号変換手段。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記アナログ信号入力手段からのアナログ入力信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル信号変換手段と、
前記アナログ−デジタル信号変換手段からのデジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル−アナログ信号変換手段と、
前記デジタル−アナログ信号変換手段からのデジタル信号を前記プラントの制御対象設
備に供給するアナログ信号出力手段と、
前記アナログ信号入力手段と、前記アナログ−デジタル信号変換手段と、前記デジタル−アナログ信号変換手段と、前記アナログ信号出力手段を制御することで前記監視対象設備からのアナログ入力信号を処理して前記制御対象設備に与える制御演算手段と、
を備え、
前記制御演算手段に備えている記憶器に記憶されているデジタル規定値と、前記アナログ−デジタル信号変換手段からのデジタル信号を比較し、両者が異なる場合、前記制御演
算手段から前記デジタル−アナログ信号変換手段に対して検定用デジタル出力信号を与え
、この検定用デジタル出力信号を、前記アナログ信号出力手段と前記アナログ信号入力手段と前記アナログ−デジタル信号変換手段を介して前記制御演算手段に与え、前記制御演算手段は、前記アナログ信号入力手段からのアナログ入力信号が前記アナログ−デジタル信号変換手段で変換された信号と前記検定用デジタル出力信号を比較し、両者が等しくないときは、前記アナログ信号入力手段が異常であること、あるいは前記アナログ信号入力手段が正常であり、前記アナログ−デジタル信号変換手段が異常であることを判断するようにしたことを特徴するプラント監視制御装置。 An analog signal input means for taking in an analog input signal from a plant monitoring target facility at a predetermined cycle;
Analog-to-digital signal conversion means for converting an analog input signal from the analog signal input means into a digital signal;
A digital-analog signal converting means for converting a digital signal from the analog-digital signal converting means into an analog signal;
Analog signal output means for supplying a digital signal from the digital-analog signal converting means to the plant to be controlled;
By controlling the analog signal input means, the analog-digital signal conversion means, the digital-analog signal conversion means, and the analog signal output means, the analog input signal from the monitoring target equipment is processed and the control is performed. Control arithmetic means to be given to the target equipment,
With
When the digital specified value stored in the storage unit provided in the control calculation means and the digital signal from the analog-digital signal conversion means are compared, and both are different, the digital-analog signal from the control calculation means A test digital output signal is given to the conversion means, and this test digital output signal is given to the control calculation means via the analog signal output means, the analog signal input means, and the analog-digital signal conversion means, The control operation means compares the analog input signal from the analog signal input means with the signal converted by the analog-digital signal conversion means and the test digital output signal, and if both are not equal, the analog signal that the input means is abnormal, or the analog signal input means is a normal, the analog - plant monitoring control system digital signal converting means is characterized by being configured to determine an abnormal.
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