JP6477319B2 - Plant control system - Google Patents
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Description
この発明は、プラントの制御を行うプラント制御システムに関するものである。 The present invention relates to a plant control system for controlling a plant.
従来、プラント制御システムにおいて、プラントは、プログラマブルロジックコントローラにより制御される。このプログラマブルロジックコントローラは、監視制御装置・コントローラ間ネットワーク(スキャン伝送装置)を介して、HMI(Human Machine Interface)を備える監視制御装置に接続される。プログラマブルロジックコントローラと監視制御装置は、相互にデータを伝送する。 Conventionally, in a plant control system, a plant is controlled by a programmable logic controller. This programmable logic controller is connected to a monitoring control device having an HMI (Human Machine Interface) via a network between the monitoring control device and the controller (scan transmission device). The programmable logic controller and the supervisory control device transmit data to each other.
ここで、監視制御装置には、SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)が適用される。このSCADAでは、監視画面が複数作成される。また、SCADAでは、内部用信号として、内部TAG(プログラマブルロジックコントローラと通信を行わないタグ)が使用される。さらに、SCADAでは、プログラマブルロジックコントローラとの伝送用信号として、I/OTAG(Input/Output TAG)(プログラマブルロジックコントローラと通信を行うタグ)が使用される。1台のSCADAで使用できるTAG点数には上限がある。そのため、内部TAGとして使用するTAGが増えれば、I/OTAGとして使用できるTAGは少なくなる。 Here, SCADA (Supervision Control And Data Acquisition) is applied to the monitoring control device. In this SCADA, a plurality of monitoring screens are created. In SCADA, an internal TAG (a tag that does not communicate with the programmable logic controller) is used as an internal signal. Furthermore, in SCADA, I / OTAG (Input / Output TAG) (a tag that communicates with the programmable logic controller) is used as a signal for transmission with the programmable logic controller. There is an upper limit to the number of TAG points that can be used with one SCADA. Therefore, if the number of TAGs used as internal TAGs increases, the number of TAGs that can be used as I / OTAGs decreases.
かかるプラント制御システムにおいて、監視制御装置からプラントを制御する場合がある。この場合、オペレータにより、SCADAに表示された制御操作ボタン等が押下される。これにより、制御操作ボタン等に対応したI/OTAGが選択される。その後、実行ボタン等の確認ボタンが押下される。これにより、選択されたI/OTAGがONする。ON状態のI/OTAGは、プログラマブルロジックコントローラに伝達される。 In such a plant control system, the plant may be controlled from a monitoring control device. In this case, the operator presses a control operation button or the like displayed on SCADA. Thereby, the I / OTAG corresponding to the control operation button or the like is selected. Thereafter, a confirmation button such as an execution button is pressed. As a result, the selected I / OTAG is turned ON. The I / OTAG in the ON state is transmitted to the programmable logic controller.
このON状態を監視制御装置・コントローラ間ネットワーク上でそのまま制御すると、監視制御装置・コントローラ間ネットワークの断線等により、選択されたI/OTAGがプログラマブルロジックコントローラに到達しないことがある。この場合、プログラマブルロジックコントローラは、選択されたI/OTAGがOFFになったと誤判定してしまう場合がある(例えば、プログラマブルロジックコントローラが、I/OTAGを受信し続けることでON状態と判定するようプログラムされている場合)。この誤判定を防止するために、通常は、プログラマブルロジックコントローラは、選択されたI/OTAGの変化を検出し、選択されたI/OTAGのON状態を保持する。 If this ON state is controlled as it is on the network between the monitoring control device and the controller, the selected I / OTAG may not reach the programmable logic controller due to disconnection of the network between the monitoring control device and the controller. In this case, the programmable logic controller may erroneously determine that the selected I / OTAG has been turned off (for example, the programmable logic controller may determine that the I / OTAG is ON by continuing to receive the I / OTAG. If programmed). In order to prevent this erroneous determination, normally, the programmable logic controller detects a change in the selected I / OTAG and maintains the ON state of the selected I / OTAG.
ここで、ON状態に保持されたI/OTAGは、次の制御操作ボタン等の操作までに、OFFする必要がある。I/OTAGをOFFする方法としては、一定時間後に選択されたI/OTAGをOFFするように指令を出すプログラムをSCADA内で実行し、プログラマブルロジックコントローラに指令信号を出力するものがある。このように、I/OTAGがONしてから一定時間後にOFFする指令信号出力は、シングルショット出力と呼ばれている。 Here, the I / OTAG held in the ON state needs to be turned off before the next operation of the control operation button or the like. As a method for turning off the I / OTAG, there is a method in which a program that issues a command to turn off the selected I / OTAG after a certain time is executed in the SCADA and a command signal is output to the programmable logic controller. As described above, the command signal output that is turned off after a predetermined time after the I / OTAG is turned on is called a single shot output.
上記構成では、誤動作を防止するため、制御操作ボタンが押された後、確認ボタンが押されて初めて制御が実行される。そのため、選択されたI/OTAGをSCADA内で保持するために、内部TAGが制御操作ボタン毎に必要となる。また、確認ボタンが押下されたことを基準に一定時間を計測するカウンタ用の内部TAGも、制御操作ボタン毎に必要となる。従って、制御操作ボタン等が多くなると、内部TAGの点数が大きく増加する。また、これに伴い、制御用プログラムも増加する。このため、シングルショット出力の作成に、大量のプログラムと内部TAGが必要となるという問題があった。また、かかる問題に伴って、SCADAの性能低下、プログラムミスによる信頼性の低下、信号の追加削除時の作業量の増加等の問題があった。さらに、TAG点数には制限があるため、大規模システムでは、内部TAGが枯渇するという問題もあった。 In the above configuration, in order to prevent malfunction, control is executed only after the control button is pressed and then the confirmation button is pressed. Therefore, in order to hold the selected I / OTAG in SCADA, an internal TAG is required for each control operation button. Also, an internal TAG for a counter that measures a certain time on the basis of pressing of the confirmation button is required for each control operation button. Therefore, as the number of control operation buttons increases, the number of internal TAGs increases greatly. Along with this, the number of control programs increases. For this reason, there is a problem that a large amount of programs and an internal TAG are required to create a single shot output. Along with such problems, there have been problems such as a decrease in SCADA performance, a decrease in reliability due to a program error, and an increase in the amount of work when signals are added and deleted. Furthermore, since the number of TAG points is limited, there is a problem that internal TAGs are exhausted in a large-scale system.
かかる問題を解決するために、様々な提案がなされている、例えば、監視制御装置とプログラマブルロジックコントローラとに信号伝達に関するプログラムを付加することなく、シングルショット出力を行うことができるプラント制御システムが提案されている(特許文献1)。このプラント制御システムは、プラントを制御するプログラマブルロジックコントローラに接続されたSCADAに対し、選択されたプラントの制御内容(制御操作ボタン毎に定められている)に対応する制御信号(制御I/OTAG)を、プログラマブルロジックコントローラへ送信させた後、プログラマブルロジックコントローラに保持された制御信号を消去する消去信号(消去I/OTAG)を、プログラマブルロジックコントローラへ送信させるシングルショット出力機能部、を備え、シングルショット出力機能部は、SCADAの外部かつプログラマブルロジックコントローラの外部に設けられる構成を有する。 In order to solve such problems, various proposals have been made, for example, a plant control system capable of performing a single shot output without adding a program related to signal transmission to a monitoring controller and a programmable logic controller is proposed. (Patent Document 1). This plant control system has a control signal (control I / OTAG) corresponding to the control content of the selected plant (defined for each control operation button) for SCADA connected to a programmable logic controller that controls the plant. Is transmitted to the programmable logic controller, and then includes a single shot output function unit for transmitting an erase signal (erase I / OTAG) for erasing a control signal held in the programmable logic controller to the programmable logic controller. The output function unit has a configuration provided outside the SCADA and outside the programmable logic controller.
特許文献1のプラント制御システムによれば、I/OTAG以外のTAGを使用することなく(内部TAGを増加させることなく)シングルショット出力を実現できるため、多くのTAG点数をI/OTAGに使用することができる。
According to the plant control system of
しかしながら、特許文献1に記載されているプラント制御システムでは、SCADAが直接プログラマブルロジックコントローラと相互にデータを伝送するため、プラント制御システム全体で扱うことのできるTAGの点数はSCADA1台分のTAGの点数が上限値となる。また、各監視制御装置のSCADAが個別にTAGを管理するため、SCADAの台数が多い大規模なプラントではTAGを変更する度に、すべてのSCADAのデータを更新しなければならない。そのためデータを管理する作業量が増加する問題がある。さらに、TAGの更新を実施しなかった監視制御装置は、古いTAGデータでプラントの監視と制御を行うため、誤った制御データで制御され製品にキズがついたり、寸法が要求と異なったりと、品質が低下するおそれがある。また古いTAGデータにより誤った操作となることで、プラントの設備に異常が生じる可能性もある。
However, in the plant control system described in
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、TAG点数を拡張可能なプラント制御システムを提供することである。加えて、監視制御装置とプログラマブルロジックコントローラとに両者間の信号伝達に関するプログラムを付加することなく、かつI/OTAG以外のTAGを使用することなくシングルショット出力が実現できるプラント制御システムを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a plant control system capable of expanding the TAG score. In addition, a plant control system capable of realizing a single shot output without adding a program related to signal transmission between the monitoring controller and the programmable logic controller and without using a TAG other than I / OTAG. It is.
この発明に係るプラント制御システムは、上記の目的を達成するため、以下の構成を備える。プラント制御システムは、クライアント機と、サーバ機と、プログラマブルロジックコントローラを備える。監視制御装置としてのクライアント機とサーバ機が連携してプログラマブルロジックコントローラを制御する。 In order to achieve the above object, a plant control system according to the present invention has the following configuration. The plant control system includes a client machine, a server machine, and a programmable logic controller. The client machine and the server machine as the monitoring control device cooperate to control the programmable logic controller.
クライアント機は、オペレータに選択されたプラントの制御内容に応じたI/OTAG名称を送信するSCADAクライアント部を有する。 The client machine has a SCADA client unit that transmits an I / OTAG name corresponding to the control content of the plant selected by the operator.
サーバ機は、シングルショット出力機能部とSCADAサーバ部を備える。シングルショット出力機能部は、SCADAサーバ部の外部に設けられる。シングルショット出力機能部は、SCADAクライアント部から送信されたI/OTAG名称を受信する。SCADAサーバ部は、SCADAのTAGを管理し、シングルショット出力機能部から出力される信号に応じてI/OTAG名称に関連するI/OTAGを出力する。 The server machine includes a single shot output function unit and a SCADA server unit. The single shot output function unit is provided outside the SCADA server unit. The single shot output function unit receives the I / OTAG name transmitted from the SCADA client unit. The SCADA server unit manages the SCADA TAG and outputs an I / OTAG related to the I / OTAG name in accordance with a signal output from the single shot output function unit.
プログラマブルロジックコントローラは、SCADAサーバ部から出力されたI/OTAGに基づいて、プラントを制御する。 The programmable logic controller controls the plant based on the I / OTAG output from the SCADA server unit.
クライアント機とサーバ機とプログラマブルロジックコントローラは、ネットワーク機器を介して接続される。具体的には、クライアント機のSCADAクライアント部は、監視制御装置間ネットワークを介して、サーバ機のシングルショット出力機能部に接続される。シングルショット出力機能部は、サーバ機内部でSCADAサーバ部に接続される。SCADAサーバ部は、監視制御装置・コントローラ間ネットワークを介してプログラマブルロジックコントローラに接続される。 The client machine, the server machine, and the programmable logic controller are connected via a network device. Specifically, the SCADA client unit of the client machine is connected to the single shot output function unit of the server machine via the network between monitoring and control apparatuses. The single shot output function unit is connected to the SCADA server unit inside the server machine. The SCADA server unit is connected to the programmable logic controller via the monitoring control device / controller network.
上述したシングルショット出力機能部は、記憶部とタイマーカウンタ部と出力部を備える。記憶部は、SCADAクライアント部から送信されたI/OTAG名称を記憶する。なお、サーバ機が複数台のクライアント機に接続される場合には、シングルショット出力機能部は、各クライアント機のSCADAクライアント部毎に記憶部を備える。 The single shot output function unit described above includes a storage unit, a timer counter unit, and an output unit. The storage unit stores the I / OTAG name transmitted from the SCADA client unit. When the server machine is connected to a plurality of client machines, the single shot output function unit includes a storage unit for each SCADA client unit of each client machine.
タイマーカウンタ部は、SCADAクライアント部で制御内容を実行する操作がなされた場合に、予め設定された一定時間の計測を開始する。 The timer counter unit starts measurement for a predetermined time when an operation for executing control contents is performed in the SCADA client unit.
出力部は、一定時間の計測開始時に、記憶部に記憶されているI/OTAG名称に対応する制御I/OTAGを送信させるためのON信号をSCADAサーバ部に出力する。その後、出力部は、一定時間の計測終了時に、制御I/OTAGを消去する消去I/OTAGを送信させるためのOFF信号をSCADAサーバ部に出力する。 The output unit outputs an ON signal for transmitting a control I / OTAG corresponding to the I / OTAG name stored in the storage unit to the SCADA server unit at the start of measurement for a predetermined time. Thereafter, the output unit outputs, to the SCADA server unit, an OFF signal for transmitting an erasing I / OTAG for erasing the control I / OTAG at the end of measurement for a predetermined time.
この発明によれば、SCADAをSCADAのTAGを管理するSCADAサーバと、操作画面で構成されるSCADAクライアントとに分離し、SCADAサーバでTAGの管理を一元化する。そのため、SCADAサーバを複数設けることでTAG点数を拡張可能である。また、この発明によれば、SCADAをSCADAサーバとSCADAクライアントとに分離した構成において、互いに干渉することなく、監視制御装置とプログラマブルロジックコントローラとに両者間の信号伝達に関するプログラムを付加することなく、かつ、I/OTAG以外のTAGを使用することなくシングルショット出力を実現できる。 According to the present invention, SCADA is separated into a SCADA server that manages SCADA TAGs and a SCADA client that consists of operation screens, and the management of TAGs is unified by the SCADA server. Therefore, the number of TAG points can be expanded by providing a plurality of SCADA servers. Further, according to the present invention, in a configuration in which SCADA is separated into a SCADA server and a SCADA client, without interfering with each other, without adding a program related to signal transmission between the monitoring control device and the programmable logic controller, In addition, single shot output can be realized without using a TAG other than I / OTAG.
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 A mode for carrying out the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1におけるプラント制御システムの構成図である。図1に示すプラント制御システムは、監視制御装置としてのクライアント機とサーバ機が連携してプログラマブルロジックコントローラを制御する。監視制御装置(HMIC1)1はクライアント機である。監視制御装置(HMIC2)3はクライアント機である。監視制御装置(HMIS1)5は、サーバ機である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a plant control system according to
監視制御装置(HMIC1)1には、SCADAクライアント2が適用される。このSCADAクライアント2には、画面A11が表示される。この画面A11には、プラント(図示省略)の種々の制御内容に対応するボタンが配置される。具体的には、この画面A11には、制御操作ボタンA14が配置される。制御操作ボタンは複数種類ある。具体的には、制御操作ボタンA14の他に、制御操作ボタンB15・・・、制御操作ボタンn(図示省略)が設けられている。この制御操作ボタンA14は、手動ボタンと自動ボタンからなる。制御操作ボタンB15は後退ボタンと前進ボタンからなる。また、画面A11には、クリアボタン12、実行ボタン13も配置される。
A
同様に、監視制御装置(HMIC2)3には、SCADAクライアント4が適用される。このSCADAクライアント4には、SCADAクライアント2の画面A11と同じ画面となる画面A21を表示することができる。画面A21には、プラント(図示省略)の種々の制御内容に対応するボタンが配置される。具体的には、この画面A21には、制御操作ボタンA24が配置される。制御操作ボタンは複数種類ある。具体的には、制御操作ボタンA24の他に、制御操作ボタンB25・・・、制御操作ボタンn(図示省略)が設けられている。また、画面A21には、クリアボタン22、実行ボタン23も配置される。
Similarly, a
一方、監視制御装置(HMIS1)5には、SCADAサーバ6が適用される。SCADAサーバ6は、SCADAのTAGを管理し、シングルショット出力機能部51から出力される信号に応じてI/OTAG名称に関連するI/OTAGを出力する。SCADAサーバ6には、I/OTAG格納部20が設けられる。このI/OTAG格納部20には、I/OTAGが格納される。このI/OTAGは、外部との伝送用信号として使用されるものである。具体的には、I/OTAGには、Bit信号やアナログ信号等が割り付けられる。このI/OTAGは、プラントの制御内容に対応する信号も含まれる。このI/OTAGの数には制限がある。また、SCADAサーバ6には、内部TAG格納部(図示省略)が設けられる。この内部TAG格納部には、内部TAGが格納される。この内部TAGは、SCADAサーバ6内の内部信号として使用される。この内部TAGの数には制限がある。
On the other hand, a
32は監視制御装置間ネットワークである。監視制御装置間ネットワーク32は、監視制御装置(HMIC1)1と監視制御装置(HMIC2)3および監視制御装置(HMIS1)5とを接続する。なお、図1において、SCADAクライアント2およびSCADAクライアント4と監視制御装置(HMIS1)5内のシングルショット出力機能部51の配線は図示省略されている。監視制御装置(HMIS1)5は、信頼性向上のため、冗長化構成としてもよい。
41はプログラマブルロジックコントローラである。このプログラマブルロジックコントローラ41は、SCADAサーバ6の外部に設けられる。このプログラマブルロジックコントローラ41は、SCADAサーバ6から出力されたI/OTAGに基づいて、プラント(図示省略)を制御する機能を備える。
41 is a programmable logic controller. This
31は監視制御装置・コントローラ間ネットワークである。この監視制御装置・コントローラ間ネットワーク31は、I/OTAG格納部20とプログラマブルロジックコントローラ41とを接続する。かかる接続により、I/OTAG格納部20に格納されたI/OTAGが、プログラマブルロジックコントローラ41に出力されるようになっている。
本実施の形態の監視制御装置(HMIS1)5には、SCADAサーバ6の外部にシングルショット出力機能部51が設けられる。このシングルショット出力機能部51は、SCADAクライアント2用の関数を用いてSCADAクライアント2とデータの受渡しを行う機能を備える。同様にSCADAクライアント4用の関数を用いてSCADAクライアント4とデータの受渡しを行う機能も備える。また、このシングルショット出力機能部51は、SCADAサーバ6のI/OTAG格納部20に出力する機能を有する。具体的には、シングルショット出力機能部51は、記憶部60、タイマーカウンタ部65、出力部81を備える。
In the monitoring control apparatus (HMIS 1) 5 of the present embodiment, a single shot
記憶部60は、SCADAクライアント2またはSCADAクライアント4から送信されたI/OTAG名称を記憶する。タイマーカウンタ部65は、SCADAクライアント2またはSCADAクライアント4で制御内容を実行する操作がなされた場合に、予め設定された一定時間の計測を開始する。出力部81は、一定時間の計測開始時に、記憶部60に記憶されているI/OTAG名称に対応する制御I/OTAGを送信させるためのON信号をSCADAサーバ6に出力する。その後、出力部81は、一定時間の計測終了時に、制御I/OTAGを消去する消去I/OTAGを送信させるためのOFF信号をSCADAサーバ6に出力する。
The
ここで、図2を用いてSCADAクライアント2を例に各機能のデータの受渡について説明する。図2は、この発明の実施の形態1におけるプラント制御システムの動作を説明するためのデータの流れ図である。
Here, the delivery of data of each function will be described using the
クライアント機のSCADAクライアント2は、監視制御装置間ネットワーク32を介して、サーバ機のシングルショット出力機能部51に接続される。シングルショット出力機能部51は、サーバ機内部でSCADAサーバ6に接続される。SCADAサーバ6は、監視制御装置・コントローラ間ネットワーク31を介してプログラマブルロジックコントローラ41に接続される。
The
SCADAクライアント2は、オペレータに選択されたプラントの制御内容に応じたI/OTAG名称を送信する。SCADAクライアント2には、制御操作ボタンA14の押下された場合にI/OTAG名称等を出力する関数が記述されている。具体的には、制御操作ボタンA14が押下された場合に、制御操作ボタンA14に対応したI/OTAG名称等の記号に関する信号が送信される。監視制御装置(HMIS1)5のシングルショット出力機能部51は、SCADAクライアント2から送信されたI/OTAG名称に関する信号を受信し、I/OTAG名称を記憶部60に記憶する。
The
このとき、記憶部60に当該I/OTAG名称が記憶されていない場合は、記憶部60に当該I/OTAG名称が記憶されるようになっている。これに対し、記憶部60に当該I/OTAG名称が記憶されている場合は、記憶部60から当該I/OTAG名称の記憶が消去されるようになっている。これにより、制御操作ボタンA14を再押下することで、制御操作ボタンA14の選択を解除することができる。
At this time, if the I / OTAG name is not stored in the
また、SCADAクライアント2には、制御操作ボタンA14に対応して、記憶部60にI/OTAG名称が記憶されているか否かに応答する関数も記述されている。具体的には、記憶部60に記憶されているI/OTAG名称に対応する制御操作ボタンA14等の銘版(「手動」や「自動」)を点滅させたり、制御操作ボタンA14を凹状態に変化させたりするようになっている。これにより、SCADAクライアント2を操作しているオペレータに対し、制御操作ボタンA14等の選択状況が明示される。
The
さらに、SCADAクライアント2には、実行ボタン13に対応して、2つの関数が記述されている。これらの関数は、記憶部60に記憶されたI/OTAG名称の消去に関するものと、タイマーカウンタ部65の起動に関するものからなる。具体的には、SCADAクライアント2で所定の実行操作がなされた場合に、記憶部60に記憶されているI/OTAG名称が消去されるようになっている。また、これと同時にタイマーカウンタ部65が、一定時間として予め設定されたタイマー設定時間の計測を開始するようになっている。なお、本関数は、タイマーカウンタ部65に対し、タイマー設定時間を因数として伝達するように設定される場合もある。
Further, two functions are described in the
さらに、SCADAクライアント2には、クリアボタン12に対応して、記憶部60に記憶されたI/OTAG名称の消去に関する関数が記述されている。具体的には、クリアボタン12が押下された場合に、記憶部60に記憶されたI/OTAG名称が消去されるようになっている。
Further, the
監視制御装置は複数台あるため、複数の監視制御装置に対応するシングルショット出力機能について図3を用いて説明する。図3は、この発明の実施の形態1におけるプラント制御システムのシングルショット機能部の詳細を説明するための構成図である。
Since there are a plurality of monitoring control devices, a single shot output function corresponding to the plurality of monitoring control devices will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a configuration diagram for illustrating details of a single shot function unit of the plant control system according to
シングルショット出力機能部51は、記憶部60とタイマーカウンタ部65、および出力部81から構成されている。記憶部60は、制御操作ボタン用記憶部(HMIC1用)61、制御操作ボタン用記憶部(HMIC2用)71、・・・制御操作ボタン用記憶部(HMICn用)(図示省略)が設けられている。さらに、制御操作ボタン用記憶部(HMIC1用)61は制御操作ボタン用記憶部A62、制御操作ボタン用記憶部B63、・・・制御操作ボタン用記憶部n64が設けられる。同様に制御操作ボタン用記憶部(HMIC2用)71は制御操作ボタン用記憶部A72、制御操作ボタン用記憶部B73、・・・制御操作ボタン用記憶部n74が設けられる。
The single shot
タイマーカウンタ部65は、タイマーカウンタ部(HMIC1用)66とタイマーカウンタ部(HMIC2用)76、・・・タイマーカウンタ部(HMICn用)(図示省略)が設けられる。
The
次に、図4を用いて、プラント制御システムの動作を説明する。図4は、この発明の実施の形態におけるプラント制御システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。 Next, operation | movement of a plant control system is demonstrated using FIG. FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the plant control system according to the embodiment of the present invention.
図4において、横軸は時間である。91は監視制御装置(HMIC1)1の制御操作ボタンAに対応したI/OTAG名称の記憶状態である。92は監視制御装置(HMIC1)1の制御操作ボタンBに対応したI/OTAG名称の記憶状態である。93は監視制御装置(HMIC2)3の制御操作ボタンAに対応したI/OTAG名称の記憶状態である。94は監視制御装置(HMIC2)3の制御操作ボタンBに対応したI/OTAG名称の記憶状態である。95は監視制御装置(HMIC1)1に対応するタイマー値である。96は監視制御装置(HMIC2)3に対応するタイマー値である。97、98は出力信号である。具体的には、出力信号97は、制御操作ボタンA14に対応して、出力部81から出力されるものである。出力信号98は、制御操作ボタンB15に対応して、出力部81から出力されるものである
In FIG. 4, the horizontal axis is time.
図4において、制御操作ボタンA14や制御操作ボタンB15に対応したI/OTAG名称は、監視制御装置(HMIC1)1から操作が行われた場合は、操作順に記憶部A62や記憶部B63に記憶されていく。即ち、時刻t1において、制御操作ボタンA14が監視制御装置(HMIC1)1にて押下されると、記憶状態91に示すように制御操作ボタンA14に対応したI/OTAG名称が記憶部A62に記憶される。
In FIG. 4, the I / OTAG names corresponding to the control operation button A14 and the control operation button B15 are stored in the storage unit A62 and the
時刻t1後の時刻t2において、制御操作ボタンB25が監視制御装置(HMIC2)3にて押下されると、記憶状態94に示すように制御操作ボタンB25に対応したI/OTAG名称が記憶部B72に記憶される。
At time t 2 after the time t 1, the control operation button B25 is pressed by the monitor controller (HMIC2) 3, I / OTAG name corresponding to the control operation button B25 as shown in
時刻t2後の時刻t3において、監視制御装置(HMIC1)1にて実行ボタン13が押下されると、記憶部A62では、制御操作ボタンA14に対応したI/OTAG名称が消去される。また、これと同時にタイマーカウンタ部66でタイマーが起動する。
At time t 3 after the time t 2, the execution button 13 by monitoring the control device (HMIC1) 1 is pressed, the storage unit A62, I / OTAG name corresponding to the control operation button A14 is deleted. At the same time, the
そして、タイマー値95がタイマー設定時間に到達するまで(時刻t5に達するまで)の間は、出力部81が、記憶部A62〜記憶部n64に記憶されている全てのI/OTAG名称の各々に対応した出力信号97などと同期をとりながらON信号を出力する。I/OTAG格納部20は、当該ON信号が入力されると、監視制御装置・コントローラ間ネットワーク31を介して、プログラマブルロジックコントローラ41に、当該ON信号に対応した制御I/OTAGを出力する。これにより、出力信号97に対応した全ての制御I/OTAGの制御内容でプラントを制御できる状態となる。
Until the
時刻t3後の時刻t4において、この状態で、監視制御装置(HMIC2)3にて実行ボタン23が押下されると、記憶部A72では、制御操作ボタンB25に対応したI/OTAG名称が消去される。また、これと同時にタイマーカウンタ部76でタイマーが起動する。 At time t 4 after time t 3, in this state, the execution button 23 is pressed by the monitor controller (HMIC2) 3, the memory unit A72, the I / OTAG name corresponding to the control operation button B25 Clear Is done. At the same time, the timer counter unit 76 starts a timer.
そして、タイマー値96がタイマー設定時間に到達するまで(時刻t8に達するまで)の間は、出力部81が、記憶部A72〜記憶部n74に記憶されている全てのI/OTAG名称の各々に対応した出力信号98などと同期をとりながらON信号を出力する。I/OTAG格納部20は、当該ON信号が入力されると、監視制御装置・コントローラ間ネットワーク31を介して、プログラマブルロジックコントローラ41に、当該ON信号に対応した制御I/OTAGを出力する。これにより、出力信号98に対応した全ての制御I/OTAGの制御内容でプラントを制御できる状態となる。
Until the timer value 96 reaches the timer set time (until the time t 8), each of all the I / OTAG
時刻t4後の時刻t5において、タイマー値95がタイマー設定時間に達すると、出力部81が出力信号97等をOFF信号にして同時に出力する。I/OTAG格納部20は、OFFとなった当該出力信号97等が入力されると、プログラマブルロジックコントローラ41に、出力信号97等の各々に対応した全ての消去I/OTAGを出力する。これにより、出力信号97等の各々に対応した制御I/OTAGの制御内容でプラントは制御を停止した状態となる。
At time t 5 after time t 4, when the
また、時刻t7後の時刻t8において、タイマー値96がタイマー設定時間に達すると、出力部81が出力信号98等をOFF信号にして同時に出力する。I/OTAG格納部20は、OFFとなった当該出力信号98等が入力されると、プログラマブルロジックコントローラ41に、出力信号98等の各々に対応した全ての消去I/OTAGを出力する。これにより、出力信号98等の各々に対応した制御I/OTAGの制御内容でプラントは制御を停止した状態となる。
At time t 8 after time t 7, the timer value 96 reaches the timer setting time, the
時刻t5後の時刻t6において、制御操作ボタンA24が監視制御装置(HMIC2)3にて押下されると、記憶状態93に示すように制御操作ボタンA24に対応したI/OTAG名称が記憶部A72に記憶される。
At time t 6 after time t 5, when the control operation button A24 is pressed by the monitor controller (HMIC2) 3, I / OTAG name corresponding to the control operation buttons A24 as shown in
また、時刻t6後の時刻t7において、制御操作ボタンA14が監視制御装置(HMIC1)1にて押下されると、記憶状態91に示すように再び制御操作ボタンA14に対応したI/OTAG名称が記憶部A62に記憶される。
At time t 7 after the time t 6, the control operation when the button A14 is pressed by the monitor controller (HMIC1) 1, I / OTAG name corresponding to again control the operation button A14 as shown in
時刻t8後の時刻t9において、この状態で、監視制御装置(HMIC2)3のクリアボタン22が押下されると、HMIC2用記憶部71の記憶部A72〜記憶部n74では、記憶している全てのI/OTAG名称が同時に消去される。従って、I/OTAG格納部20では、出力信号97に対応した制御I/OTAGが出力されることはない。即ち、出力信号97等の各々に対応した制御I/OTAGの制御内容ではプラントは制御を停止した状態が維持される。
At time t 9 after the time t 8, in this state, when the
時刻t9後の時刻t10において、監視制御装置(HMIC1)1にて実行ボタン13が押下されると、記憶部A62では、制御操作ボタンA14に対応したI/OTAG名称が消去される。また、これと同時にタイマーカウンタ部66でタイマーが起動する。
At time t 10 after the time t 9, the
そして、タイマー値95がタイマー設定時間に到達するまで(時刻t11に達するまで)の間は、出力部81が、記憶部A62〜記憶部n64に記憶されている全てのI/OTAG名称の各々に対応した信号出力97などと同期をとりながらON信号を出力する。I/OTAG格納部20は、当該ON信号が入力されると、監視制御装置・コントローラ間ネットワーク31を介して、プログラマブルロジックコントローラ41に、当該ON信号に対応した制御I/OTAGを出力する。これにより、出力信号97に対応した全ての制御I/OTAGの制御内容で再びプラントを制御できる状態となる。
Until the
時刻t10後の時刻t11において、タイマー値95がタイマー設定時間に達すると、出力部81が出力信号97等をOFF信号にして同時に出力する。I/OTAG格納部20は、OFFとなった当該出力信号97等が入力されると、プログラマブルロジックコントローラ41に、出力信号97等の各々に対応した全ての消去I/OTAGを出力する。これにより、出力信号97等の各々に対応した制御I/OTAGの制御内容でプラントは制御を停止した状態に再びもどる。
At time t 11 after time t 10, the
以上説明した実施の形態1に係るプラント制御システムによれば、SCADAをSCADAのTAGを管理するSCADAサーバと、操作画面で構成されるSCADAクライアントとに分離し、SCADAサーバでTAGの管理を一元化することができる。そのため、SCADAサーバを複数設けることでTAG点数を拡張可能であり、多くのI/OTAGが必要になる大規模プラントに対応できる。そして、1台のクライアント機が複数のサーバ機のシングルショット出力機能部と連携することで、1台のクライアント機で、大規模システムの全体を監視することが可能になる。 According to the plant control system according to the first embodiment described above, the SCADA is separated into the SCADA server that manages the SCADA TAG and the SCADA client configured by the operation screen, and the management of the TAG is unified by the SCADA server. be able to. Therefore, by providing a plurality of SCADA servers, the number of TAG points can be expanded, and it can be applied to a large-scale plant that requires many I / OTAGs. One client machine cooperates with the single shot output function unit of a plurality of server machines, so that the entire large-scale system can be monitored by one client machine.
また、実施の形態1に係るプラント制御システムによれば、一定時間の計測の開始時に、出力部81は、複数の監視制御装置から操作された、複数のI/OTAG名称の各々に対する複数のON信号の出力を監視制御装置毎の操作したタイミングに合わせて互いに干渉することなく同時に開始する。また、出力部81は、一定時間の計測の終了時に、複数のI/OTAG名称の各々に対応する複数のOFF信号を監視制御装置毎の操作したタイミングに合わせて互いに干渉することなく同時に出力する。I/OTAG名称を用いることで内部TAGを用いずにI/OTAGを出力できるため、SCADAサーバ6内のTAGの肥大化が防止される。また、SCADAサーバ6とプログラマブルロジックコントローラ41のI/F用プログラムを煩雑にすることなく、複数の制御内容を複数の監視制御装置に対応して互いに干渉することなくまとめて実行することができる。即ち、プラント制御の操作性が向上する。
Further, according to the plant control system according to the first embodiment, at the start of measurement for a certain period of time, the
実施の形態2.
図5は、この発明の実施の形態2におけるプラント制御システムの構成図である。なお、実施の形態1と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。なお、図5において、SCADAクライアント2およびSCADAクライアント4と監視制御装置(HMIS1)5内のシングルショット出力機能部51および監視制御装置(HMIS2)7内のシングルショット出力機能部52との間の配線は図示省略されている。監視制御装置(HMIS1)5および監視制御装置(HMIS2)7は信頼性向上のため、冗長化構成としてもよい。
FIG. 5 is a configuration diagram of a plant control system according to
実施の形態1の監視制御装置(HMIS1)5は1台のみ設けられていた。一方、実施の形態2ではサーバ機としての監視制御装置が複数設けられている。具体的には、監視制御装置(HMIS1)5の他に、監視制御装置(HMIS2)7、・・・監視制御装置(HMISn)(図示省略)がサーバ機として設けられている。 Only one monitoring control device (HMIS1) 5 of the first embodiment is provided. On the other hand, in the second embodiment, a plurality of monitoring control devices as server machines are provided. Specifically, in addition to the supervisory control device (HMIS1) 5, a supervisory control device (HMIS2) 7,..., A supervisory control device (HMISn) (not shown) are provided as server machines.
図5に示す例では、監視制御装置間ネットワーク32は監視制御装置(HMIC1)1および監視制御装置(HMIC2)3と監視制御装置5(HMIS1)および監視制御装置(HMIS2)7とを接続する。
In the example shown in FIG. 5, the network between
本実施の形態の監視制御装置(HMIS2)7には、監視制御装置(HMIS1)5と同様にSCADAサーバ8の外部にシングルショット出力機能部52が設けられる。このシングルショット出力機能部52は、SCADAクライアント2用の関数を用いてSCADAクライアント2とデータの受渡しを行う機能を備える。具体的には、SCADAクライアント2用の関数は、I/OTAG名称の送信先として監視制御装置(HMIS1)5または監視制御装置(HMIS2)7を指定できる。そのため、SCADAクライアント2は、制御操作ボタン(制御内容)毎に予め定められた送信先とI/OTAG名称に基づいて、送信先にI/OTAG名称を送信することができる。すなわち、SCADAクライアント2は、押下される制御操作ボタン(制御内容)毎に、異なるサーバ機のシングルショット出力機能部にI/OTAG名称を送信可能である。
The monitoring control device (HMIS2) 7 of the present embodiment is provided with a single shot
同様にSCADAクライアント4用の関数を用いてSCADAクライアント4とデータの受渡しを行う機能も備える。また、このシングルショット出力機能部52は、SCADAサーバ8のI/OTAG格納部30に出力する機能を有する。具体的には、シングルショット出力機能部52は、記憶部80、タイマーカウンタ部85、出力部82を備える。各部の構成については実施の形態1で説明した監視制御装置(HMIS1)5と同様であるため説明を省略する。
Similarly, a function of transferring data to and from the
以上で説明した実施の形態2によれば、監視制御装置(HMIS1)5内のI/OTAG格納部20のみでなく、監視制御装置(HMIS2)7内のI/OTAG格納部30も利用することにより、プラント制御システムでインタフェースするI/OTAGの点数を拡張することができる。また、SCADAサーバ6およびSCADAサーバ8とプログラマブルロジックコントローラ41のI/F用プログラムを煩雑にすることなく、複数の制御内容を複数の監視制御装置に対応して互いに干渉することなくまとめて実行することができる。即ち、プラント制御の操作性を向上させつつプラント制御の範囲を拡張することができる。
According to the second embodiment described above, not only the I /
尚、上述した実施の形態2においては、監視制御装置(HMIC1)1又は監視制御装置(HMIC1)3が請求項1における「クライアント機」に、監視制御装置(HMIS1)5が請求項1における「サーバ機」に、監視制御装置(HMIS2)7、・・・監視制御装置(HMISn)のいずれか1つが請求項2における「第2サーバ機」に、SCADAサーバ8が請求項2における「第2SCADAサーバ部」に、シングルショット出力機能部52が請求項2における「第2シングルショット機能部」に、記憶部80が請求項2における「第2記憶部」に、タイマーカウンタ部85が請求項2における「第2タイマーカウンタ部」に、出力部82が請求項2における「第2出力部」に、それぞれ相当している。
In the second embodiment described above, the monitoring control device (HMIC1) 1 or the monitoring control device (HMIC1) 3 is “client machine” in
以上のように、この発明に係るプラント制御システムによれば、SCADAを用いて監視制御されるプラントに利用できる。 As described above, the plant control system according to the present invention can be used for a plant that is monitored and controlled using SCADA.
1 監視制御装置(HMIC1)
2、4 SCADAクライアント
3 監視制御装置(HMIC2)
5 監視制御装置(HMIS1)
6、8 SCADAサーバ
7 監視制御装置(HMIS2)
12、22 クリアボタン
13、23 実行ボタン
14、24 制御操作ボタンA
15、25 制御操作ボタンB
20、30 I/OTAG格納部
31 監視制御装置・コントローラ間ネットワーク
32 監視制御装置間ネットワーク
41 プログラマブルロジックコントローラ
51、52 シングルショット出力機能部
60、80 記憶部
61 HMIC1用記憶部
62、72 記憶部A
63、73 記憶部B
64、74 記憶部n
65、85 タイマーカウンタ部
66 タイマーカウンタ部(HMIC1用)
71 HMIC2用記憶部
76 タイマーカウンタ部(HMIC2用)
81、82 出力部
91 監視制御装置(HMIC1)1の制御操作ボタンAに対応したI/OTAG名称の記憶状態
92 監視制御装置(HMIC1)1の制御操作ボタンBに対応したI/OTAG名称の記憶状態
93 監視制御装置(HMIC2)3の制御操作ボタンAに対応したI/OTAG名称の記憶状態
94 監視制御装置(HMIC2)3の制御操作ボタンBに対応したI/OTAG名称の記憶状態
95 監視制御装置(HMIC1)1に対応するタイマー値
96 監視制御装置(HMIC2)3に対応するタイマー値
97、98 出力信号
1 Monitoring and control device (HMIC1)
2, 4
5 Monitoring and control device (HMIS1)
6, 8 SCADA server 7 Monitoring and control device (HMIS2)
12, 22
15, 25 Control operation button B
20, 30 I /
63, 73 Storage unit B
64, 74 Storage unit n
65, 85
71 Memory unit for HMIC2 76 Timer counter unit (for HMIC2)
81, 82 Output unit 91 I / OTAG name storage state corresponding to control operation button A of monitoring control apparatus (HMIC1) 1 92 Storage of I / OTAG name corresponding to control operation button B of monitoring control apparatus (HMIC1) 1
Claims (1)
前記SCADAクライアント部から送信された第1I/OTAG名称を受信する第1シングルショット出力機能部、および、SCADAのTAGを管理し、前記第1シングルショット出力機能部から出力される信号に応じて前記第1I/OTAG名称に関連するI/OTAGを出力する第1SCADAサーバ部を有する第1サーバ機と、
前記SCADAクライアント部から送信された第2I/OTAG名称を受信する第2シングルショット出力機能部、および、SCADAのTAGを管理し、前記第2シングルショット出力機能部から出力される信号に応じて前記第2I/OTAG名称に関連するI/OTAGを出力する第2SCADAサーバ部を有する第2サーバ機と、
前記第1SCADAサーバ部および第2SCADAサーバ部から出力されたI/OTAGに基づいて、前記プラントを制御するプログラマブルロジックコントローラと、を備え、
前記クライアント機と前記第1サーバ機と第2サーバ機とは第1ネットワークを介して接続され、前記第1サーバ機と第2サーバ機と前記プログラマブルロジックコントローラとは第2ネットワークを介して接続され、
前記第1シングルショット出力機能部は、
前記SCADAクライアント部から送信された前記第1I/OTAG名称を記憶する第1記憶部と、
前記SCADAクライアント部で第1制御内容を実行する操作がなされた場合に、予め設定された一定時間の計測を開始する第1タイマーカウンタ部と、
前記一定時間の計測開始時に、前記第1記憶部に記憶されている前記第1I/OTAG名称に対応する第1制御I/OTAGを送信させるためのON信号を前記第1SCADAサーバ部に出力し、その後、前記一定時間の計測終了時に、前記第1制御I/OTAGを消去する第1消去I/OTAGを送信させるためのOFF信号を前記第1SCADAサーバ部に出力する第1出力部と、を備え、
前記SCADAクライアント部は、前記第1制御内容に応じた前記第1I/OTAG名称を前記第1シングルショット出力機能部へ、第2制御内容に応じた前記第2I/OTAG名称を前記第2シングルショット出力機能部へ、それぞれ送信可能であり、
前記第2シングルショット出力機能部は、
前記SCADAクライアント部から送信された前記第2I/OTAG名称を記憶する第2記憶部と、
前記SCADAクライアント部で前記第2制御内容を実行する操作がなされた場合に、予め設定された一定時間の計測を開始する第2タイマーカウンタ部と、
前記一定時間の計測開始時に、前記第2記憶部に記憶されている前記第2I/OTAG名称に対応する第2制御I/OTAGを送信させるためのON信号を前記第2SCADAサーバ部に出力し、その後、前記一定時間の計測終了時に、前記第2制御I/OTAGを消去する第2消去I/OTAGを送信させるためのOFF信号を前記第2SCADAサーバ部に出力する第2出力部と、
を備えることを特徴とするプラント制御システム。 A client machine having a SCADA client unit that transmits an I / OTAG name corresponding to the control content of the plant selected by the operator;
The first single shot output function unit that receives the first I / OTAG name transmitted from the SCADA client unit, and the SCADA TAG are managed, and according to the signal output from the first single shot output function unit A first server machine having a first SCADA server unit for outputting an I / OTAG related to the first I / OTAG name;
The second single shot output function unit that receives the second I / OTAG name transmitted from the SCADA client unit, and the SCADA TAG is managed, according to the signal output from the second single shot output function unit A second server machine having a second SCADA server unit for outputting an I / OTAG related to the second I / OTAG name;
A programmable logic controller for controlling the plant based on the I / OTAG output from the first SCADA server unit and the second SCADA server unit,
Wherein the client machine and the first server device and the second server device connected via a first network, the first server device and the second server device and the programmable logic controller through a second network Connected,
The first single shot output function unit includes:
A first storage unit for storing the first I / OTAG name transmitted from the SCADA client unit;
A first timer counter unit that starts measuring a predetermined time when an operation to execute the first control content is performed in the SCADA client unit;
At measurement start of the predetermined time, it outputs an ON signal for transmitting the first control I / OTAG corresponding to the first I / OTAG name stored in the first storage unit to the first SCADA server unit A first output unit that outputs an OFF signal to the first SCADA server unit for transmitting the first erasure I / OTAG for erasing the first control I / OTAG at the end of the measurement of the predetermined time; , equipped with a,
The SCADA client unit sends the first I / OTAG name corresponding to the first control content to the first single shot output function unit, and the second I / OTAG name corresponding to the second control content to the second single shot. Each can be sent to the output function part,
The second single shot output function unit includes:
A second storage unit for storing the second I / OTAG name transmitted from the SCADA client unit;
A second timer counter unit that starts measuring a predetermined time when an operation to execute the second control content is performed in the SCADA client unit;
At the start of measurement for the predetermined time, an ON signal for transmitting the second control I / OTAG corresponding to the second I / OTAG name stored in the second storage unit is output to the second SCADA server unit, A second output unit that outputs an OFF signal to the second SCADA server unit for transmitting a second erasure I / OTAG for erasing the second control I / OTAG at the end of the measurement of the predetermined time;
A plant control system comprising:
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