JPH0261828B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は監視制御対象がますます広域化、大規
模化するプラント監視システムで、プラント内に
ある計算機をデータウエイにより構成された複数
の監視ブロツクを接続系と称するデータウエイに
よつて接続することで、相互の容易な監視を可能
とする大規模プラント監視データ伝送装置に関す
る。

近年の監視・制御計算機システムは、分布制
御、集中監視の方向に進み大規模化したプラント
を複数の制御ブロツクに分割し、これら複数の制
御ブロツクをデータウエイにより有機的に結合す
るシステムが一般的になつている。

第１図は、この様な従来のシステムの基本的な
構成で、伝送ステーシヨン３にはプラントに分散
する制御ブロツクをコントロールするリモート計
算機５、およびプラント全体を監視する中央計算
機１が接続され、これらの伝送ステーシヨン３は
監視制御（SVC）ステーシヨン２によつてコン
トロールされるデータウエイ４によつて結ばれて
いる。

更に、最近になると大規模なプラントの監視ブ
ロツクを複数に分割し、中央計算機と呼べる計算
機を複数設置するシステムも現われている。第２
図、第３図、第４図がこの様なシステムの例であ
る。

第２図は、前述の第１図のシステムが２つある
様なシステムで、中央計算機１の相互間でデータ
の送・受信を行ない監視ブロツク間の情報交換を
行なう。この様なシステムを並列システムと定義
する。

第３図は、監視ブロツクを縦に配置したシステ
ムで、２つの伝送ループに接続する計算機１２
は、同時に、２つの監視ブロツクを監視し、計算
機１１は計算機１１の接続する監視ブロツクだけ
を監視する。いま、この様なシステムを階層シス
テムと呼ぶ。

また、第４図は、並列配置した監視ブロツク
を、それぞれの中央計算機１より自ブロツクの伝
送ステーシヨン３と他ブロツクの伝送ステーシヨ
ン３に手を出すことで、相互のブロツクの監視を
可能とするシステムで、ここでは並列クロスシス
テムと称することにする。

この様な各種システムがあるが、それぞれのシ
ステムには大規模プラントの監視としてはいくつ
かの短所がある。

つまり、並列システムでは中央計算機につなが
るCRT（陰極線管）１０でそれぞれのブロツク６
を監視するには、計算機１間のデータ伝送の周期
を速め、伝送量を増す必要がある。

この様なデータ伝送の能力アツプは、計算機１
負荷が大きく自ブロツクの監視そのものに影響を
及ぼしかねない。

階層システムでは、２つのブロツクに手を出す
計算機１２では両ブロツクの監視が可能である
が、その分だけ情報量が増大し計算機１２負荷を
増す。

また、もう一方の計算機１１は、一方のブロツ
クの監視しかできない。

さらに並列クロスシステムでは、それぞれのブ
ロツクの中央計算機１で相互のブロツクの監視が
容易であるが、情報量は並列システムの倍となり
計算機負荷が著しく増大する。

また、これらのいずれのシステムでも共通の短
所として次のものがある。

すなわち、監視ブロツクを分割してもどうして
も両ブロツクへ情報を送る必要のある制御ブロツ
クがある場合、その制御ブロツクをコントロール
する計算機１は両ブロツクへ接続の手を延ばす必
要があり、伝送ステーシヨンを物理的に２ステー
シヨン必要とする。第４図の制御ブロツクをコン
トロールする計算機７がこの例である。

さらに、データウエイに接続可能なデバイスに
は限度があり、増設に対する柔軟性に欠ける。

ここにおいて本発明は、以上のような従来装置
の欠点を改良した装置を提供することを目的とす
る。

第５図は本発明の一実施例のブロツク図であ
る。

図示左右に位置する両監視ブロツク６，６のデ
ータウエイ４に接続されている各ステーシヨン３
には、図示は省略しているが、従来と同様に、プ
ラントに分散する各制御ブロツク（制御ループ）
を個別に制御する制御ループコントロール計算機
（第１図の５に相当）がそれぞれ接続されている。
また、１は中央計算機、２は監視ブロツクであ
り、中央計算機１には、CRT１０やタイプライ
タ１３等の周辺機器がそれぞれ接続されている。

ところで、本発明の最大の特長は、並列配置さ
れた２つの監視ブロツク６の間に、２つの監視ブ
ロツク６を接続する、接続用の接続系データウエ
イ１４を用いた所にある。

この接続用の接続系データウエイ１４は、両ブ
ロツク６の中央計算機１と伝送ステーシヨン３に
よつてつながれている。

また、この接続系データウエイ１４は、図示の
ように、他の監視ブロツク６と同様なシステム構
成であるループ状に構成されている。これは、監
視ブロツク６に使用するループと同一のシステム
構成を使用することにより、全体システムを考慮
した場合合、同じ思想（ソフトウエアおよびハー
ドウエア）の下にシステムを構成できるためであ
る。その結果、接続ループ上の伝送ステーシヨン
３を、必要に応じて他のループに容易に接続する
ことが可能となる。

したがつて、接続系データウエイ１４をステー
シヨン３につながる制御ループコントロール用計
算機５は、両監視ブロツク６，６のいずれにも属
さず、かつ両監視ブロツク６，６の各中央計算機
１，１により共通に監視・制御される図示しない
制御ブロツクをコントロールするもので両ブロツ
クの中央計算機１に対して容易にデータを送るこ
とができ、また、接続系データウエイ１４のステ
ーシヨン３につながるCRT１２、タイプライタ
１３は、両ブロツク６の中央計算機１よりそれぞ
れ自分の周辺装置としてアクセスが可能である。
つまり、このCRT１２はいずれのブロツク６の
情報をも同一画面に表示することができる。

ここで、各監視ブロツク６における中央計算機
１は、それぞれ対応する監視ブロツク６を総括管
理する計算機で、各種周辺機器（CRTTやタイ
プライタ等）と接続し、データウエイ４を介して
データ（プラントの情報）の収集を行い、CRT
１０上の画面上に表示したり、タイプライタ１３
により帳票としてロギング出力させたりする。ま
た、オペレータにより、CRT１０を介して設定
操作された情報を現場のプラント機器に出力した
りする。

このように中央計算機１は、プラントの監視・
制御を実現するシステムの中核的な計算機で、ス
ーパミニコン等が用いられる。

また、接続系データウエイ１４に、ステーシヨ
ン３を介して設けられる制御ループコントロール
用計算機５は、前記中央計算機１がプラント全体
を監視する位置付けであるのに対し、プラントの
中の一部の設備を制御する計算機である。機能と
しては、中央計算機１から各種設定情報を受け、
そのデータを基にした閉ループの制御御をした
り、シーケンス制御を実行したりする。また、図
示しないプロセス入出力装置を介して現場の状態
（デイジタル信号やアナログ信号）を入力し、そ
の信号をデータウエイ経由で中央計算機１に送信
するもので、小型のミニコンやマイコン等が用い
られる。

上記接続系データウエイ１４に設けられた制御
ループコントロール用計算機５は、両側に位置す
る監視ブロツク６の各ステーシヨン３毎に設けら
れた各制御ループコントロール用計算機（図示は
省略されている）と基本的に同じものである。こ
こで、プラント全体の制御ブロツクのなかには、
前記監視ブロツク６，６のいずれにも属さず、か
つこれら監視ブロツク６，６の双方から監視制御
したい制御ブロツクがある。前記接続系データウ
エイ１４に設けられた制御ループコントロール用
計算機５は、このような制御ブロツクに対応して
設けられるものである。

監視制御ステーシヨン２は、各データウエイ毎
に１個づつ接続されており、データウエイそのも
のの監視を行う。つまり、データウエイ上に伝送
ステーシヨン或いは回線の常時監視を行い、障害
発生時にはループバツクやステーシヨン切り離し
等の障害対策処理を行つたり、さらに伝送上のエ
ラーのログ等を行う。

各伝送ステーシヨン３は、一言で言うと、デー
タウエイと中央計算機１或いは制御ループコント
ロール用計算機５等とのインターフエース装置で
ある。この伝送ステーシヨンは、周知のように、
対応する中央計算機１や制御ループコントロール
用計算機５等に障害が発生した場合、これら障害
の発生した機器をデータウエイから切り離すバイ
パス機能や、ステーシヨンに接続されるデータウ
エイの伝送路に障害が発生した場合、この伝送路
をステーシヨン内で切離し、健全伝送路側に折り
返し伝送するループバツク機能を有する。

図示していないが、被制御機器や計測機器等
は、ステーシヨン３の下位に前記制御ループコン
トロール用計算機５および図示しない入出力装置
を介して接続される。

ここで、図の例では、各監視ブロツク６の中央
計算機１にCRT１０を設け、接続系データウエ
イ１４のステーシヨン３にCRT１２を設けてい
るが、これらの考え方は次のとおりである。すな
わち、基本的な考え方として、監視ブロツク６の
それぞれの中央計算機１および周辺機器１０，１
３と、接続系データウエイ上のステーシヨンおよ
びこれに接続される周辺機器１２，１３は、別々
の場所に設置される。この場合、監視ブロツク６
上の中央計算機１から見て、ステーシヨン３に接
続されるCRT１２はリモートCRTという位置付
けになり、中央計算機１に直結しているCRT１
０とソフト的には出力先のコントロールだけでま
つたく同様の機能を達成できる。つまり、中央計
算機１からはCRT１０，１２とも、同一ソフト
で画面コントロールが可能である。

この結果、CRT１２は、相方である監視ブロ
ツク６の中央計算機１の端末として存在すること
となる。接続系データウエイ１４上のCRT１２
は両ブロツク６，６の中央計算機１，１のデータ
を表示し得る。なお、CRT１０は、もちろん対
応するブロツク６のデータのみ表示できる。

また、プラントの構築途上、一時的にステーシ
ヨン３と制御ループコントロール用の計算機５を
セツトで、接続用データウエイ１４に継ぎ、最終
的に一方の監視ブロツク６のデータウエイ４に継
ぐことができる。

これは、データウエイ４の構造上から伝送ケー
ブルさえ延長すれば、データウエイ４に継ぐこと
が容易であるためである。

すなわち、データウエイ４およびデータウエイ
１４は、前述のように、同一思想の機器であり、
ステーシヨン３の接続は極めて容易である。その
結果、本件監視ブロツク４に接続されるステーシ
ヨン３を接続ループ１４に一時的に変えることが
可能であり、システム構築上におけるる機器相互
の処理の継続性を保つ上で便利である。例えば監
視ブロツク６のあるステーシヨンおよびこれに接
続された制御ループコントロール用計算機（図示
せず）は、対応するステーシヨンおよびデータウ
エイ４を介して中央計算機１とデータの授受を行
つているが、プラントの改造や増設等の都合で、
どうしてもこのステーシヨンを切り離さなければ
ならない場合、切り離したステーシヨンの両端を
接続系データウエイ１４中に直列に接続するとい
う一時的処置により、このデータウエイ１４を介
して中央計算機１とのデータ授受を行うことがで
きる。

更に、接続系データウエイ１４につながる
CRTを複数台用意し、最初からCRTをアクセス
する計算機を決めておき、それぞれ相反する側の
監視ブロツク６の操作場所に、反対側のブロツク
６の計算機１によつてアクセスされるCRTを設
置することで、それぞれ反対側のブロツク６の監
視が容易に行なえる。

また、全体のループ数は複数の何ループでも構
成でき、接続系データウエイ１４もプラントの監
視体制に応じて複数であつても良い。

かくして、本発明によれば、通常の伝送データ
ウエイ４の他に、第１の監視ブロツク６と第２の
監視ブロツク６を接続する接続系データウエイ１
４を設置することにより、プラントの大規模化に
対応し、しかも複数ブロツク６を容易に監視する
ことができ、システムの可撓性に富む大規模プラ
ント監視データ伝送装置が構築できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図は従来システ
ムの構成を表わしそれぞれ通常システム、並列シ
ステム、階層システム、並列クロスシステムのブ
ロツク図、第５図は本発明の一実施例の構成を示
すブロツク図である。 １，１１…中央計算機、２…監視制御ステーシ
ヨン、３…伝送ステーシヨン、４…データウエ
イ、５…制御ループコントロール用計算機、６…
監視ブロツク、７…計算機、１０，１２…CRT、
１３…タイプライタ、１４…接続系データウエ
イ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ループ状のデータウエイと、このデータウエ
   イを制御する監視制御ステーシヨンと、前記デー
   タウエイに接続された複数個の伝送ステーシヨン
   と、この伝送ステーシヨンの１つに接続された中
   央計算機とからなる監視ブロツクを複数個（Ｎ
   個：Ｎは２を含む２以上の整数）設け、 これら複数個の監視ブロツクの中間に、ループ
   状の接続系データウエイと、この接続系データウ
   エイを制御する監視制御ステーシヨンと、前記接
   続系データウエイに接続された複数個の伝送ステ
   ーシヨンと、この接続系データウエイにある第１
   の伝送ステーシヨンに接続された制御ループコン
   トロール用計算機とを設け、 前記複数個（Ｎ個：Ｎは２を含む２以上の整
   数）の監視ブロツクに設けられた各中央計算機は
   前記接続系データウエイにあるそれぞれ対応する
   第２の伝送ステーシヨンのそれぞれに接続され、 さらに、前記接続系データウエイにある第３の
   伝送ステーシヨンには、前記各監視ブロツクの中
   央計算機からアクセス可能に構成された監視用端
   末機器を設けた、 ことを特徴とする大規模プラント監視データ伝送
   装置。