JPH01265303A - 機能分散型システムの構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、例えば電力系統の集中監視制御に適用される
機能分散型システムの構築方法に関するものである。

Ｂ０発明の概要 本発明は、計算機を用いて集中監視制御といった業務を
実行するシステムにおいて、 複数の機能プロセッサに夫々機能を分散させると共に、
これらの各機能プロセッサと各入出力装置とシステム管
理装置とをローカルエリアネットワークで結合し、仮想
的な各計算機システム系の運転モード管理、各機能プロ
セッサの計算機システム系への所属管理、各入出力装置
の計算機システム系への接続管理を各装置に設けた構成
制御用のテーブルの記載によって行い、これにより本来
の業務とは切り離して独立させるようにし、更に構成要
素種別から分類した各装置と具体的装置との対応関係を
各装置に設けたシステム構成定義用のテーブルにより定
義してシステムの外に置くことによって、 応答性及び機能拡張性を向上させると共に、機能分散型
であるにもかかわらずシステムが組みやすく、特に機能
の追加、変更に対して対処しやすいようにしたものであ
る。

Ｃ０従来の技術 電力系統の大規模化、複雑化に伴い、電力系統内の変電
所等の情報を自動的に集計記録し、これらを集中的に監
視制御するためのシステムの高度化が要求されている。

従来こうしたシステムでは、はとんどの場合２系列の計
算機システム系に分けて夫々の系に１台ずつの計算機を
割り当て、例えばそのうちの一方の系で監視、制御、記
録といった実際のオンライン業務を実行し、他方の系は
待機させるといった方式が採用され、オンライン業務の
全ての処理を１台の計算機で実行する集中型システムに
なっていた。

Ｄ１発明が解決しようとする課題 上記の集中型システムは、系統事故発生時等のように短
時間に多重の状態変化が起こった場合に、オンライン業
務の全ての処理を１台の計算機で集中して行うため計算
機の処理負荷が急激に増加し、システムの応答性が低下
する。また、システムの計画時には将来追加する予定の
機能も考慮した上で計算機の機種選定を行うが、システ
ムの稼働後に予定外の機能追加が必要となった場合には
、稼働中の計算機の処理能力やメモリサイズなどが限ら
れているため、機能拡張性に制約がある。更に機能を変
更する場合にはソフトウェアを大幅に変更しなければな
らないので対応しにくく、このためシステムの自由度が
小さいという欠点もある。

本発明の目的は、応答性及び機能拡張性に優れ、特に機
能の追加、変更を行うに際して既存のシステムの変更を
極力抑えることのできる機能分散型システムを提供する
ことにある。

８１課題を解決するための手段 本発明は、各々アプリケーション実行部を備え、それぞ
れが割り当てられた処理を互いに並行して行う複数の機
能プロセッサと、各々アプリケーション実行部を備え、
前記機能プロセッサに入力データを与え及び／または機
能プロセッサにより処理されたデータを出力表示する複
数の入出力装置と、システム構成に関する構成制御管理
を行うシステム管理装置とをローカルエリアネットワー
クで結合したシステム形態をとり、 前記複数の機能プロセッサの各々が仮想的な系のいずれ
かに所属することにより複数系列の計算機システム系を
構成させ、 前記システム管理装置には、構成要素種別から分類した
各機能プロセッサ、各入出力装置及びシステム管理装置
とこれらの各装置を構成する具体的装置との対応関係を
定義したシステム構成定義用のテーブルと、仮想的な各
計算機システム系の運転モード状態、構成要素種別から
分類した各機能プロセッサとこれらが所属する計算機シ
ステム系との対応関係、及び構成要素種別から分類した
各入出力装置とこれらが接続される計算機システム系と
の対応関係を記載する構成制御用のテーブルとを設け、 各機能プロセッサ及び入出力装置には、システム構成定
義用のテーブル、前記システム管理装置が作成した構成
制御情報が書き込まれる構成制御用のテーブル及びデー
タ交換制御部を設けてなる。

１０作用 前記システム管理装置は、構成制御状態判定タイミング
に前記システム構成定義用のテーブルを参照して構成要
素種別から分類した各装置とこれらを構成する具体的装
置との対応関係を認識すると共に、各機能プロセッサが
いずれの計算機システム系に所属すべきかを判定してそ
の判定結果を総ての前記構成制御用のテーブルに一斉に
書き込むことにより、各計算機システム系の運転モード
切替処理、各機能プロセッサの所属切替処理、各入出力
装置の接続切替処理を実行し、 各装置のデータ交換制御部は、前記アプリケーション実
行部から出力されるデータの送信先を当該装置の前記シ
ステム構成定義用のテーブル及び構成制御用のテーブル
を参照して決定すると共に、外部から入力されるデータ
に対して当該システム構成定義用のテーブル及び構成制
御用のテーブルの参照結果にもとずき当該装置内のアプ
リケーション実行部に取り入れるか否かを決定する。

Ｇ、実施例 第２図は本発明を電力集中監視制御システムに適用した
例を示すシステム全体の構成図であり、はじめに同図の
各装置の機能に関して簡単に説明する。

第２図中１１〜１ｎは各々割り当てられた処理を互いに
並行して行う機能プロセッサであり、各機能プロセッサ
ｌＩ〜１ｎは（１１ｘ、　　１　＋ｙ）　−（ｌ　ｎｘ
。

１、Ｙ）というように２重化されている。これら機能プ
ロセッサは、例えば１番目の機能プロセッサ１１には監
視操作機能、２番目の機能プロセッサには実績収集処理
機能、Ｎ番目の機能プロセッサ１、には自動制御処理機
能といった具合に機能種別が割り当てられる。

２、（２，ｘ、２．Ｙ）−・・２ｎ（２ｎｘ、２ｎＹ）
は各々二重化されたデータ中継装置であり、複数の遠方
監視制御装置やサイクリックディジタルテレメータとの
情報交換を行うものである。

３　（３，、３Ｙ）は二重化されたＭＳＧ伝送装置であ
り、中給及び上位系統制御所との間でメツセージ伝送に
よる各種の情報交換を行うためのものである。

４は音声出力装置、５はビデオプロジェクタであり、こ
れらは監視結果のマクロ的な状況等を夫々音声により、
及び大画面表示によりオペレータに通知するものである
。

６は電力系統の運転状態をマクロ的に系監盤へ表示する
系統監視盤装置、７１〜７ｎは監視結果の表示や設定値
の入力等を行うためのＣＲＴ装置、８Ｉ〜８Ｉ、は各種
の帳票や記録を印字するプリンタである。

９（９Ｘ、９Ｙ）は二重化されたシステム管理装置であ
り、各装置が機能を実現するために必要とする設備デー
タを一括して管理したり、後述するように各装置へ運転
モードの切替指令、所属／接続切替指令を送出するとい
った機能を有する。

この実施例では上記の機能プロセッサ等の各装置はロー
カルエリアネットワークで結合されており、その構成の
要部を概念的に示すと第１図のように表される。このシ
ステムにおいては、従来型の２系列システムにて計算機
が行っていた各種の処理業務を機能分割し、例えば３組
の機能プロセッサ１１〜１３が独立した処理を並行して
実行する方式を採用し、各組の機能プロセッサ１１〜１
３は各々２重化されていて、夫々添字Ｘ、Ｙを付した番
号の機能プロセッサからなる。ここで１１〜１つの符号
は、割り当てられた構成要素種別に対応する符号であり
、またＸ、Ｙの符号は、構成要素種別内符号に相当する
ものである。そして仮想的な２系列の計算機システムＡ
系、Ｂ系を考え、２重化された各機能プロセッサの一方
はＡ系に、他方はＢ系に所属する。これら計算機システ
ムＡ系、Ｂ系は、どちらか一方が常用モード、他方が例
えば待機モード、試験モード及びシミュレーションモー
ドなどの常用モードでない運転モードで運転する。ここ
で常用モードとは監視、制御、記録等の総てのオンライ
ン業務を実行するためのモード、待機モードとは常用モ
ードの系の障害に備えて、いつでも常用モードに移行で
きるように待機しているモード、試験モードとは常用モ
ードとは独立してソフトウェアの試験等を行うモード、
シミュレーションモードとは例えば遠方監視制御装置の
人出力を模擬するシミュレーションプログラムを用いて
オペレータの操作訓練等を行うモードである。

第１図中ｌ０１１１は、機能プロセッサ１．〜１３に入
力データを与え及び／または機能プロセッサにより処理
されたデータを表示する入出力装置であり、具体的には
第２図のＣＲＴ装置やビデオプロジェクタ等に相当する
。そしてこれら入出力装置１０．ＩｔはＡ系、Ｂ系に対
して共通の装置であり、Ａ系またはＢ系のいずれかの計
算機システム系に接続される。

システム管理装置９は、二重化されている９Ｘ、９Ｙの
うちの一方が仮想的な各計算機システム系の運転モード
管理、各機能プロセッサの計算機システム系への所属管
理、各入出力装置の計算機システム系への接続管理及び
先述した設備データの管理等を行い、他方が待機してい
る。またこのシステム管理装置９はシステム構成定義用
のテーブル１５と構成制御用のテーブル１２とを有する
。

前記構成制御用テーブル１２には、第３図に示すように
、機能プロセッサの構成要素種別及び種別内符号と所属
する計算機システム系との対応関係、及び入出力装置１
０．１１とこれが接続される計算機システム系との対応
関係が記載されている。

この例では計算機システム系を「主系」、「従系Ｊとし
て表示し、このうち主系とはＡ系、Ｂ系のうちの常用モ
ードで運転されている系であり、従系とは主系以外の他
方の系である。前記システム構成定義用のテーブル１５
には、第４図に示すように構成要素種別から分類した機
能プロセッサ、入出力装置及びシステム管理装置とこれ
らを構成する具体的装置との対応関係について定義され
ていることに対し、構成制御用のテーブル１２には、構
成要素種別から分類した各機能プロセッサ及び入出力装
置、例えば監視操作機能プロセッサやＣＲＴ装置と計算
機システム系との関係が記載されている。第４図中丸の
中に記載した番号は具体的装置を表すものであり、例え
ば構成要素種別からみた機能プロセッサＬｘとしては装
置■が用いられていることを示している。各機能プロセ
ッサ（１１Ｘｓ　１１Ｙ）、（１ｔｘ、　１−ｙ）　（
１−ｘｌｌ　ｓｙ）及び入出力装置ｌ０１１１は所定の
プログラムに従って処理を行うアプリケーション実行部
！３と、上記のシステム構成定義用のテーブル１５及び
構成制御用のテーブル１２と、これらテーブル１５．１
２を参照して他の装置に対するデータ交換制御を行うデ
ータ交換制御部１４とを有している。

次に上述実施例の作用について説明する。今様能プロセ
ッサの各構成要素種別において、種別内記号がＸのもの
即ち機能プロセッサ１＋ｘ、ｌｔｘ、１３ｘｈ＜Ａ系に
所属し、種別内記号がＹのもの即ち１１Ｙ、Ｉｔｙｘｌ
ｓｙがＢ系に所属しており、Ａ系、Ｂ系が夫々常用モー
ド、待機モードで運転されていて、入出力装置１０，１
１がＡ系に接続されているとする。入出力装置１０が例
えばＣＲＴ装置であるとすると、画面から設定入力され
て表示されているデータが当該ＣＲＴ装置のアプリケー
ション実行部１３から該当する機能プロセッサに出力さ
れる。このとき出力されるデータには、送信先である機
能プロセッサの構成要素種別（１＋−１２、ｌ、の区別
）が含まれており、当該ＣＲＴ装置内において、データ
交換制御部１４が前記構成制御用のテーブル１２を参照
して、該当する構成要素種別の機能プロセッサのうち当
該ＣＲＴ装置が接続されている計算機システム系に所属
する機能プロセッサの構成要素種別内記号を送信先とし
て取り出し、更にシステム構成定義用のテーブル１５を
参照して、その構成要素種別内記号の機能プロセッサの
具体的装置を送信先として出力データに付与する。例え
ばアプリケーション実行部１３からの出力データが機能
プロセッサ１１を送信先としていれば、データ交換制御
部１４が構成制御用のテーブル１２を参照して、主系に
所属する機能プロセッサｌｌｘを送信先として取り出し
、更にシステム構成定義用のテーブル１５を参照して装
置■を送信先として出力データに付与する。またこの出
力データには発信側の具体的装置番号即ち■が付与され
る。

一方機能プロセッサＬｘでは、入出力装置ＩＯから送ら
れてきたデータに対し、自己のアプリケーション実行部
１３内に取り入れるか否かを、データ交換制御部１４が
２つのテーブル１２．１５を参照することによって判断
する。この場合機能プロセッサ１１には、装置■が入出
力装置ｌＯであることを認識し、この入出力装置ＩＯか
接続されている計算機システム系即ち主系に所属してい
るため、上記のデータについて取り入れるべきデータで
あると判断して受は取る。このようにすることによって
、入出力装置１０よりのデータが誤って従系側の機能プ
ロセッサに与えることが防止される。

ここで主系側の機能プロセッサ１＋ｘか故障した場合、
システム管理装置９ｘはその故障を認識して当該機能プ
ロセッサｌｌｘの計算機システム系の所属をＡ系からＢ
系に即ち主系から従系に切り替えると共に、待機モード
の機能プロセッサＩＩＹの所属をＢ系からＡ系に即ち従
系から主系に切り替える。この切替処理はシステム管理
装置９ｘ内のテーブルの記載内容を、１１Ｘについては
「従系」、１１Ｙについては「主系」と書き換えると共
に、各装置内のテーブル１２に対しても同様にかつ一斉
に書き換えることによって行われる。また上記の切替処
理は、図示しない操作パネルを通してシステム管理装置
９ｘに切り替え指示を与えることによっても行われる。

以上において、上述のシステムは実際には将来追加され
る機能プロセッサ及び入出力装置を見込んで設計され、
例えば１０個の構成要素種別に夫々対応する機能プロセ
ッサｌ、〜１１Ｇの設置を予想したプログラム及びテー
ブル１２．１５が予め用意される。そして現在上述実施
例のように３組の機能プロセッサｌ、〜１３が用いられ
ているとすると、現在用いられていない装置については
、テーブル１２の主系、従系の区別の欄及びテーブル１
５の具体的装置番号の記載欄は未実装と定義される。そ
して将来機能プロセッサの追加かあった場合には、テー
ブル１２．１５の対応する未実装定義部に定義すればよ
い。この結果システム管理装置をはじめとする各装置は
、追加された機能プロセッサ及びそれを構成する具体的
装置との対応関係を認識することができ、しかもその部
分のプログラムは予め用意されているので、既存のプロ
グラムを変更することなくそのまま対応できる。

また機能プロセッサや入出力装置を構成する具体的装置
を変更した場合にも同様にして対処できる。

これに対し、システム構成定義用のテーブルを用いずに
、具体的装置をプログラムの中に入れてしまうと、装置
の追加、変更がある度毎にプログラムを変更しなければ
ならない。

以上において本発明は、各機能プロセッサ１１〜１３を
三重化して、そのうちの２つの出力値にもとずいて出力
データを決定するシステム、あるいは各機能プロセッサ
１１〜１３のうちの１つについてのみ２重化構成とする
システム等に対しても適用することができる。

Ｈ１発明の効果 本発明によれば、処理負荷を機能毎に分割された各機能
プロセッサに分散させ、各々が並行して処理を行うため
、集中型のシステムに比べて応答性を向上することがで
きる。しかも機能追加時にはその機能を実現するための
機能プロセッサを新たに用意し、これを既に稼働中のシ
ステムに付加するという考え方のため、集中型のシステ
ムに比べて機能拡張性が向上し、これによりシステムの
自由度を大きくすることができ、また稼働中のシステム
の機能に対する影響も小さくできる。

そして仮想的な各計算機システム系の運転モード管理、
各機能プロセッサの計算機システム系の所属管理、及び
入出力装置における計算機システム系への接続管理とい
ったいわゆる構成制御を、各装置に持たせた構成制御用
のテーブルの一斉の書き換えとその記載内容の参照結果
にもとずくデータ交換制御といった手法によって実行す
ることにより、本来のアプリケーションとは切り離して
行っているため、機能分散型であるにもかかわらずソフ
トウェアが組みやすいという効果がある。

更に構成要素種別から分類した各機能プロセッサ及び各
入出力装置とこれらを構成する具体的装置との対応を、
本来の業務やシステムの管理のプログラムの外に出して
テーブルにより定義付けしているため、予め装置の追加
分を見込んでプログラムを組んでおくことにより、装置
の追加や変更があった場合テーブルを書き換えることに
より対処でき、従って既存のシステムの変更を極力抑え
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の要部を示す概念図、第２図は
本発明の実施例の全体を示す構成図、第３図は構成制御
用のテーブルを示す説明図、第４図はシステム構成定義
用のテーブルを示す説明図である。 １１””’　１３＋　　１１Ｘ〜１３Ｘ１１１Ｙ〜１　
ｓｖ・・・機能プロセッサ、２１〜２ｎ・・・データ中
継装置、３・・・ＭＳＧ伝送装置、４・・・音声出力装
置、５・・・ビデオプロジェクタ、６・・・系統監視盤
、７１〜７ｎ・・・ＣＲＴ装置、８．〜８．．・・・プ
リンタ、９，９ｘ、９ｒ・・・システム管理装置、１０
．１１・・・入出力装置、１２・・・構成制御用のテー
ブル、１３・・・アプリケーション実行部、１４・・・
データ交換制御部、１５・・・システム構成定義用のテ
ーブル。 第３図　　　　第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）各々アプリケーション実行部を備え、それぞれが
   割り当てられた処理を互いに並行して行う必要に応じて
   ２重化などの構成にした複数の機能プロセッサと、各々
   アプリケーション実行部を備え、前記機能プロセッサに
   入力データを与え及び／または機能プロセッサにより処
   理されたデータを出力表示する複数の入出力装置と、シ
   ステム構成に関する構成制御管理を行うシステム管理装
   置とをローカルエリアネットワークで結合したシステム
   形態をとり、 前記複数の機能プロセッサの各々が仮想的な系のいずれ
   かに所属することにより複数系列の計算機システム系を
   構成させ、 前記システム管理装置には、構成要素種別から分類した
   各機能プロセッサ、各入出力装置及びシステム管理装置
   とこれらの各装置を構成する具体的装置との対応関係を
   定義したシステム構成定義用のテーブルと、仮想的な各
   計算機システム系の運転モード状態、構成要素種別から
   分類した各機能プロセッサとこれらが所属する計算機シ
   ステム系との対応関係、及び構成要素種別から分類した
   各入出力装置とこれらが接続される計算機システム系と
   の対応関係を記載する構成制御用のテーブルとを設け、 各機能プロセッサ及び入出力装置には、システム構成定
   義用のテーブル、前記システム管理装置が作成した構成
   制御情報が書き込まれる構成制御用のテーブル及びデー
   タ交換制御部を設け、前記システム管理装置は、構成制
   御状態判定タイミングに前記システム構成定義用のテー
   ブルを参照して構成要素種別から分類した各装置とこれ
   らを構成する具体的装置との対応関係を認識すると共に
   、各機能プロセッサがいずれの計算機システム系に所属
   すべきかを判定してその判定結果を総ての前記構成制御
   用のテーブルに一斉に書き込みむことにより、各計算機
   システム系の運転モード切替処理、各機能プロセッサの
   所属切替処理、各入出力装置の接続切替処理を実行し、 各装置のデータ交換制御部は、前記アプリケーション実
   行部から出力されるデータの送信先を当該装置の前記シ
   ステム構成定義用のテーブル及び構成制御用のテーブル
   を参照して決定すると共に、外部から入力されるデータ
   に対して当該システム構成定義用のテーブル及び構成制
   御用のテーブルの参照結果にもとずき当該装置内のアプ
   リケーション実行部に取り入れるか否かを決定すること
   を特徴とする機能分散型システムの構築方法。