JPH0462602A

JPH0462602A - プラント制御装置

Info

Publication number: JPH0462602A
Application number: JP2171332A
Authority: JP
Inventors: Nobuya Oda; 小田　宣哉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-06-30
Filing date: 1990-06-30
Publication date: 1992-02-27
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: JP2791193B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、プラントのオンライン制御を行うプラント
制御装置に関する。

（従来の技術）従来、プラントのオンライン制御を行うプラント制御装
置では、オンライン制御用の制御装置とは別個に、オフ
ライン状態でテストおよびシミュレーションを行うため
の制御装置を用意し、このオフライン制御装置を用いて
プラントのテストおよびシミュレーションを行うように
している。

また、同一のオンライン制御装置で行う場合には、オン
ライン入出力レジスタの空きエリアにテスト用またはシ
ミュレーション用の入出力点を割当て、制御タスクの入
出力点のアドレス割付けを変更してテストまたはシミュ
レーションを行うようにしている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来のプラント制御装置では
、オンライン入出力レジスタの空きエリアにテスト用ま
たはシミュレーション用の入出力点を割当て登録しなけ
ればならないが、オンライン制御タスクとテストおよび
シミュレーション制御タスクとで入出力レジスタの割当
てアドレスが異なるために、テストまたはシミュレーシ
ョンのたびにアドレスの割当てを変更しなければならず
、オンライン制御モードからテストまたはシミュレーシ
ョンモードへ切換える操作が複雑になる問題点があった
。

また、この切換えをプラントのオンライン運転中おなこ
うには、プラント運転上、非常に危険が伴う問題点もあ
った。

この発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、オンライン運転中であっても安全に制御タスクの
シミュレーションが可能なように、オンライン入出力レ
ジスタとシミュレーション入出力レジスタとを明確に区
別し、シミュレーション用の入出力点の割付けもオンラ
イン入出力レジスタと同一の割付けとし、制御タスクの
変更は不要にして入出力レジスタの選択切換えを制御タ
スクの実行ステータスで自動的に切換えることによりオ
ンライン運転中であっても安全にシミュレーションが実
行できるプラント制御装置を提供することを目的とする
。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）請求項１の発明のプラント制御装置は、制御タスクを実
行する制御タスク実行手段と、プラントと接続され、プ
ラントからの信号の入力およびプラントに対する信号の
出力を行うオンライン入出力レジスタと、シミュレーシ
ョン実行手段と、このシミュレーション実行手段からの
信号の入力および前記シミュレーション実行手段に対す
る信号の出力を行うシミュレーション入出力レジスタと
、前記制御タスク実行手段の実行する制御タスクに対し
て、オンラインモードとシミュレーションモードとの間
で選択指令するモード設定手段と、オンラインモードお
よびシミュレーションモードに対する操作手段と、前記
モード設定手段の選択入力に応じて前記オンライン入出
力レジスタとシミュレーション入出力レジスタとを前記
制御タスク実行手段に切換えて接続する切換えスイッチ
手段とを備えたものである。

請求項２の発明のプラント制御装置は、制御タスクを実
行する制御タスク実行手段と、プラントと接続され、プ
ラントからの信号の入力およびプラントに対する信号の
出力を行うオンライン入出力レジスタと、シミュレーシ
ョン実行手段と、このシミュレーション実行手段からの
信号の入力および前記シミュレーション実行手段に対す
る信号の出力を行うシミュレーション入出力レジスタと
、前記制御タスク実行手段の実行する制御タスクに対し
て、オンラインモードとシミュレーションモードとの間
で選択指令するモード設定手段と、前記オンライン入出
力レジスタの複数の入出力データとシミュレーション入
出力レジスタの対応する複数の入出力データとを前記制
御タスク実行手段に切換え接続する個別データ切換えス
イッチ手段と、前記個別データ切換えスイッチ手段の切
換え指令を行う入出力データ選択設定手段と、オンライ
ンモードおよびシミュレーションモードに対する操作手
段とを備えたものである。

（作用）請求項１の発明のプラント制御装置では、プラントのオ
ンライン制御では、切換えスイッチ手段によりオンライ
ン入出力レジスタを制御タスク実行手段に接続し、プラ
ントと制御タスク実行手段との間でこのオンライン入出
力レジスタを介して信号の入出力制御を行い、プラント
のオンライン制御を行う。

そして、プラントのシミュレーションを行う場合には、
切換えスイッチ手段によりシミュレーション入出力レジ
スタに切換えて制御タスク実行手段にこれを接続し、シ
ミュレーション実行手段と制御タスク実行手段との間で
このシミュレーション入出力レジスタを介して信号の入
出力制御を行い、制御タスクのシミュレーションモード
てシミュレーションを行う。そして、このシミュレーシ
ョンの場合には、シミュレーション操作手段により必要
なシミュレーション操作を行うことができる。

そして、このシミュレーションにおいてもプラントとオ
ンライン入出力レジスタとの間はプラントの実データが
入力されており、シミュレーションによる制御タスクの
実行によってオンライン入出力レジスタ側は何らの影響
を受けず、モードの切換えにより直ちにオンラインモー
ドに復帰することができる。

請求項２の発明のプラント制御装置では、モード設定手
段によりオンラインモードとシミュレーションモードと
のいずれが選択されている場合でも、個別データ切換え
スイッチ手段によりオンライン入出力レジスタ側の入出
力データと対応するシミュレーション入出力レジスタ側
の入出力データとを切換えてタスク実行手段に接続して
入出力データとすることができ、オンラインモード中に
必要なデータを人為的に与えたり、逆にシミュレーショ
ンモード中に必要なデータとしてプラント側の実データ
を用いることができ、オンラインモードへの人為的な介
入、またシミュレーションモードにおける実プラント特
性により近付けたシミュレーションが行える。

（実施例）以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図は請求項１の発明の一実施例を示しており、ＣＰ
Ｕて構成される制御タスク実行部１は１または複数種の
制御タスク２ａ、２ｂ、・・・を実行する部分であり、
オンライン入出力レジスタ３とこれと別個のシミュレー
ション入出力レジスタ４との間で入出力レジスタ選択ス
イッチ５ａ、５ｂ。

・・・によりオンライン入出力レジスタ３またはシミュ
レーション入出力レジスタ４を選択実行される制御タス
ク２ａ、、２ｂ、・・・のいずれかに接続するようにな
っている。

オンライン入出力レジスタ３は、入出力結合装置６によ
りプラント７との間で信号データのやり取りを行い、入
出力データを一時的に格納する。

またシミュレーション入出力レジスタ４は、プラント７
を模擬１７た入出力処理を行うシミユレータ部８との間
で信号データのやり取りを行い、入出力データを一時的
に格納する。

制御タスク実行部１に接続されたマンマシンインターフ
ェースとしてのオペレータコンソール９は、タスクモー
ド設定画面１ｏとこのタスク設定画面表示時の選択指令
にしたがって表示するオンライン監視画面１１、テスト
監視画面１２、シミュレーション監視画面１３、シミュ
レーションデータ設定画面１４およびシミュレータ操作
画面１５の表示および指令操作を行うものである。

そして、タスクモード設定画面１ｏによって複数の制御
タスク２ａ、　　２ｂ、・・・の実行モードを設定し、
それらの実行モードの設定に連動して入出力レジスタ選
択スイッチ５ａ、５ｂ、・・・によりオンライン入出力
レジスタ３またはシミュレーション入出力レジスタ４の
接続を制御タスク実行部１０制御タスク２ａ、　　２ｂ
、・−・ごとに切換えることができるようになっている
。

そこで、オンラインモード設定の場合には、オンライン
監視画面１１において入出力結合装置６を通してプラン
ト７を監視制御することができる。

一方、テストモード設定の場合には、シミュレーション
データ設定画面１４でシミュレーション入出力レジスタ
４にテストデータを設定し、制御タスク２ａ、２ｂ、・
・・の内の選択された制御タスクのテストを実施し、そ
の状態をテスト監視画面１２で監視するようになってい
る。

さらにシミュレーションモード設定の場合には、シミュ
レータ操作画面１５でシミュレーション機能を構成し、
プラント運転を模擬し、シミュレーション監視画面１３
でプラント運転訓練やプラント特性解析などを行うよう
になっている。

次に、上記の構成のプラント制御装置の動作について説
明する。

各制御タスク２ａ、２ｂ、・・・の状態遷移としては第
２図に示すようにアイドリング状態１１テスト状態Ｔ、
シミュレーション状態Ｓおよびオンライン状態Ｏを持ち
、制御タスクの実行モードとしては第３図に示すように
アイドリングモード、テストモード、シミュレーション
モード、オンラインモードおよびオンライン＆シミュレ
ーションモードの５つのモードを持っている。

そこでまずオペレータコンソール９上のタスクモード設
定画面ｌＯにおいて、各制御タスク２ａ。

２ｂ、・・・ごとに実行モードを設定すると、各制御タ
スクでは、第４図のフローチャートに示すように設定さ
れたモードステータスを判定しながらオンライン入出力
レジスタ３またはシミュレーション入出力レジスタ４を
選択し、データの入力を行う（ステップ８１〜Ｓ５）。

ここでモードの設定は、第５図に示すようにテストモー
ドビットＴ１シミュレーションモードビット８１オンラ
インモードビツトＯのデータが１か０かにより判別する
。すなわち、Ｔ−１であればテストモード、Ｓ−１であ
ればシミュレーションモード、またＯ−１であればオン
ラインモードであり、そのいずれでもなければアイドリ
ングモードと判定するのである。そして、制御タスク２
ａ、２ｂ、・・・ごとにオンラインモードであれば対応
する入出力レジスタ選択スイッチ５ａ、５ｂ。

・・・をオンライン入出力レジスタ３側に設定し、テス
トまたはシミュレーションモードであれば対応する入出
力レジスタ選択スイッチ５ａ、５ｂ、・・・をシミュレ
ーション入出力レジスタ４側に設定するのである。

この５後、制御タスク２ａ、２ｂ、・・・ごとにモード
に応じたデータ処理が実行され（ステップＳ６）、再度
、設定されたモードステータスを判定してオンライン入
出力レジスタ３またはシミュレーション入出力レジスタ
４を選択してデータの出力を行う（ステップＳ７〜５１
１）。

なお、各モードでの運転状態は、それぞれオンライン監
視画面１１、テスト監視画面１２、シミュレーション監
視画面１３において独立に監視が可能であり、さらにテ
ストおよびシミュレーションのデータ設定として、シミ
ュレーションデータ設定画面１４からシミュレーション
入出力レジスタ４に対して設定、またはオンライン入出
力レジスタ３からのデータのコピーが可能である。また
さらに、シミユレータ部８により、シミュレータ操作画
面１５から必要なシミュレーションロジックを組み込む
ことが可能である。

第６図は請求項２の発明の一実施例を示しており、第１
図の実施例と異なる構成部分として、オンライン入出力
レジスタ３、シミュレーション入出力レジスタ４各々か
ら制御タスク実行部１に入出力する入出力データａ、ｂ
、ｃ、・・・に対して個別に選択切換えする入出力デー
タ選択スイッ′チ２１　ａ　ａ　、　　２１　ａ　ｂ　
、　−；　２１　ｈ　ａ　、　　２１　ｂ　ｂ　、　−
；２１ｃａ、２１ｃｂ、・・・；・・・が設けられ、制
御タスク２ａ、　　２ｂ、・・・ごとに信号データの入
出力レジスタを切換え選択することができるようにして
いる。そして、このスイッチ２１ａａ、２１ｂａ。

・・・・・・の切換え選択のために、第１図のタスクモ
ード設定画面１０に代えて、入出力データモード設定画
面１６を備え、データごとの入出力レジスタ３．４の切
換え設定とが行えるようにｊ−である。

そしてこの実施例の場合には、第７図に示すようにモー
ド判定と共にデータごとの入出力レジスタ３．４の選択
を行なってから（ステップ８１〜５４−）、データ処理
を行う（ステップＳ６）。

またデータ処理の後、再度タスクモードの選択とデータ
ごとの入出力レジスタ３．４の選択を行なって出力する
（ステップＳ７〜５ＩＯ−）。尚、この第２実施例にお
いてもモードの設定は第８図に示すようにテストモード
ビットＴ１シミュレーションモードビット８１オンライ
ンモードビツト０のデータが１か０かにより判別するも
のとする。

このようにすれば、プラントのオンライン制御中にあっ
ても必要データをシミュレーシコン入出力レジスタ４側
から与えることができ、逆にシミュレーションモードに
おいであるデータは実プラントデータを利用し、必要な
データのみシミュレーションすることができるようにな
り、シミュレーションをいっそう実機に近いものとして
行うことができるようになる。

［発明の効果］以上のように請求項１の発明によれば、個別に用意され
たオンライン入出力レジスタとシミュレーション入出力
レジスタとの間で選択して制御タスクに接続することが
でき、そのために制御タスクにおけるデータの割付けを
オンライン用とシミュレーション用とに区別してエリア
を設ける必要がなくて同一の割付けができ、記憶エリア
の節約ができ、しかも同一の記憶エリアを使用するのに
はかかわらずシミュレーション時に実プラント側のデー
タが影響を受けることがなく、オンライン制御時にも安
全にシミュレーションを行うことができる。

請求項２の発明によれば、個別に用意されたオンライン
入出力レジスタとシミュレーション入出力レジスタとの
間で選択１７て制御タスクに接続することかでき、しか
も両入出力レジスタの複数のデータ各々について対応す
るもの同士の間で選択切換えが行えるために、シミュレ
ーションデータの一部をオンライン制御用のデータとし
て利用し、また逆にシミュレーション時にオンライン制
御用の実データをシミュレーションデータとして利用す
ることもでき、プラントの構成機器の一部に故障が発生
したような場合の応急的なオンライン制御の継続や、実
プラントにいっそう近（＝ｊけたシミュレーションが実
行できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１の発明の一実施例のブロック図、第２
図は上記実施例の制御タスクの状態遷移説明図、第３図
は上記実施例の制御タスクの実行モードとステータスと
の関係を示す説明図、第４図は上記実施例の動作を説明
するフローチャート、第５図は上記実施例の制御タスク
ステータスワードのデータ構造図、第６図は請求項２の
発明の一実施例のブロック図、第７図は上記実施例の動
作を説明するフローチャート、第８図は上記実施例の制
御タスクステータスワードのデータ構造図である。１・・・制御タスク実行部２ａ、２ｂ、・・・・・・制御タスク３・・・オンライン入出力レジスタ４・・・シミュレーション入出力レジスタ５ａ、５ｂ、
・・・・・・入出力レジスタ選択スイッチ６・・・入出
力結合装置　　７・・プラント８・・・シミユレータ部９・・・オペレータコンソール１０・・・タスクモード設定画面１１・・・オンライン監視画面１２・・・テスト監視画面１３・・・シミュレーション監視画面１４・・・シミュレーション設定画面１５・・・シミュレータ操作画面１６・・・入出力データ設定画面２　１　　ａ　　ａ　、　　２　１　　ｂ　　ａ　、　
　−；２１ｂａ、　　２１ｂｂ、　　−＝；２１Ｃａ、　２１Ｃｂ、・・・；

Claims

【特許請求の範囲】

（１）制御タスクを実行する制御タスク実行手段と、プラントと接続され、プラントからの信号の入力および
プラントに対する信号の出力を行うオンライン入出力レ
ジスタと、シミュレーション実行手段と、このシミュレーション実行手段からの信号の入力および
前記シミュレーション実行手段に対する信号の出力を行
うシミュレーション入出力レジスタと、前記制御タスク実行手段の実行する制御タスクに対して
、オンラインモードとシミュレーションモードとの間で
選択指令するモード設定手段と、オンラインモードおよ
びシミュレーションモードに対する操作手段と、前記モード設定手段の選択入力に応じて前記オンライン
入出力レジスタとシミュレーション入出力レジスタとを
前記制御タスク実行手段に切換えて接続する切換えスイ
ッチ手段とを備えて成るプラント制御装置。
（２）制御タスクを実行する制御タスク実行手段と、プラントと接続され、プラントからの信号の入力および
プラントに対する信号の出力を行うオンライン入出力レ
ジスタと、シミュレーション実行手段と、このシミュレーション実行手段からの信号の入力および
前記シミュレーション実行手段に対する信号の出力を行
うシミュレーション入出力レジスタと、前記制御タスク実行手段の実行する制御タスクに対して
、オンラインモードとシミュレーションモードとの間で
選択指令するモード設定手段と、前記オンライン入出力
レジスタの複数の入出力データとシミュレーション入出
力レジスタの対応する複数の入出力データとを前記制御
タスク実行手段に切換え接続する個別データ切換えスイ
ッチ手段と、前記個別データ切換えスイッチ手段の切換え指令を行う
入出力データ選択設定手段と、オンラインモードおよびシミュレーションモードに対す
る操作手段とを備えて成るプラント制御装置。