JPH049322B2

JPH049322B2 -

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Publication number: JPH049322B2
Application number: JP57127654A
Authority: JP
Priority date: 1982-07-23
Filing date: 1982-07-23
Publication date: 1992-02-19
Also published as: JPS5920009A

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野発電プラントの自動運転を行なうデイジタル制
御装置と計算機によるプラント監視制御装置に関
する。

発明の技術的背景とその問題点一般に、発電プラントの監視制御は制御用計算
機を中核として行われる。第１図はこのような発
電プラントにおける監視制御システムの構成を示
すシステム構成図である。周知のように発電プラ
ントは、以下のようになつている。すなわち、ボ
イラ１で発生した蒸気をタービン３に導き、ター
ビン３を回転させる。これによつて発電機４が回
転し、励磁機５の界磁によつて電力を発生する。
発生した電力はしや断器６を介して電力系統に送
られる。一方、タービン３で仕事を終えた蒸気は
復水器３′で水に戻され、給水ポンプ２にて再び
ボイラ１に送出されるようになつている。

このような発電プラントに対し、特定のプロセ
スをそれ単独で制御するための各種制御装置が設
けられる。ボイラ１で燃焼させる燃料の流量を制
御するための燃料流量制御装置１１、バーナの点
火消火を制御するためのバーナ制御装置１２、ボ
イラ１への給水流量を制御するためのボイラ給水
制御装置１３、タービンの回転数を制御するため
のタービン速度制御装置１４、電力系統の負荷に
応じてタービン１に流入させる蒸気流量を制御す
るための負荷制御装置１５、発電機４の界磁を制
御するための励磁制御装置１６、発電機４を電力
系統に並入するための同期並列制御装置１７等が
これである。

これらの制御装置はいずれも中央制御室から遠
隔で運転するための指令を補助リレー盤４０を介
して与えられ、中央より集中して監視できるよう
になつている。運転員は中央制御室に設置される
制御盤１０のスイツチやボタン類２０を操作する
ことにより、直接これらの各制御装置１１〜１７
へ操作信号を与えることもできるし、監視・制御
用計算機３０へ制御盤上に設けられた自動化コン
ソール３２から信号を送り、自動運転のプログラ
ムに基づいて各々の制御装置１１〜１７へ計算機
３０から操作信号を渡すこともできる。このよう
な計算機３０による自動運転の場合には、運転員
は制御盤１０の計器類２１でプラント運転状態を
監視するまた計算機の周辺装置であるカラーブラ
ウン管表示器（CRTと称する）３１を通して監
視を行なう。つまり、手動運転の場合は制御盤１
０を介して、自動運転の場合は計算機３０を介し
て各制御装置へ、制御開始や制御停止及び制御目
標値を与えて、特定のプラント機器を目標とする
状態へ操作することができるようにしている。

ところで、発電プラントの監視制御を行う上で
は、各制御装置１１〜１７の演算結果のみなら
ず、各制御装置１１〜１７の動作状態（途中経
過）を監視しなければならないことがある。これ
は、ある制御装置に制御開始指令を出したにもか
かわらず、その制御装置が所定の演算処理を実行
しない場合とかがこれである。この場合、何かが
原因でそのような事態になつているのか解明しな
ければならない。

ところで、従来においては、各々の制御装置１
１〜１７の大半はアナログ量による電気信号で制
御を行うものであるので、制御のための演算内容
を外部から監視することは、通常の運転状態では
むずかしい。アナログ式の制御装置では、内部の
情報を信号として自由に取出すことがむずかしい
からである。また、アナロログ量の電気信号であ
るため演算式や条件の状態を外部に出力すること
ができないからである。一方、最近はアナログ式
制御装置に換えてマイクロプロセツサを用いたデ
イジタル式制御装置が用いられるようになつてき
ている。しかし、これはアナログ式で行なつてい
た演算処理内容を単にデイジタル演算するように
したものであるので、その演算処理用容を外部に
出力できる構成にはなつていない。

発明の目的本発明の目的は、デイジタル制御装置が所定の
演算処理を実行しない場合、すなわちデイジタル
制御装置に制御渋滞が発生した場合、その制御渋
滞の原因を運転員が容易に認識できるプラント監
視制御装置を得ることにある。

発明の概要本発明は、上記目的を達成するために、発電プ
ラントのプロセスを演算処理ロジツクを用いて制
御するデイジタル制御装置と、このデイジタル制
御装置を統括して前記発電プラント全体の運転に
係る監視および制御を行う計算機とを有するプラ
ント監視制御装置において、前記デイジタル制御
装置から前記計算機へ前記デイジタル制御装置の
演算処理ロジツクを伝送する手段と、前記デイジ
タル制御装置から前記計算機へ前記デイジタル制
御装置の入力情報を伝送する手段と、前記伝送さ
れた入力情報と前記伝送された演算処理ロジツク
を用いて演算処理をする前記計算機の演算処理手
段と、この演算処理結果および前記演算処理ロジ
ツクを表示する情報表示手段とを設けたことを特
徴とするプラント監視制御装置を提供する。すな
わち、デイジタル制御装置の入力情報を用いてデ
イジタル制御装置内の演算ロジツクを計算機で演
算し、この演算処理結果を表示するので、運転員
は具体的にどの条件で不具合が発生しているか容
易に認識することができる。

発明の実施例以下、第２図ないし第５図を参照して本発明の
一実施例を説明する。まず、本発明では特定のプ
ロセスを単独で制御するための各種制御装置を、
マイクロプロセツサを用いたデイジタル制御装置
で構成する。このマイクロプロセツサを用いたデ
イジタル制御装置は、一般に以下の特長を有して
いる。

(a) 制御演算内容やその途中経過を、必要に応じ
てプリンタへ印字したりCRTへ表示するなど
外部へ通知することができる。

(b) 同様に制御演算内容やその途中経過をデータ
伝送装置を介して、外部の計算機などへ伝送す
ることができる。

(c) 演算処理内容を装置外部へ情報として取出し
やすい。

(d) 演算に必要な定数などを制御装置の外部か
ら、メモリ内容の変更機能で変えて、制御上の
調整ができる。

もちろん、これらの特長点(a)〜(d)は、アナログ
式制御装置を単にデイジタル制御装置に置換えた
だけでは達成できないので、その特徴点(a)〜(d)を
達成するための手段、すなわち、デイジタル制御
装置から計算機へデイジタル制御装置の演算処理
ロジツクを伝送する手段、デイジタル制御装置か
ら計算機へデイジタル制御装置の入力情報を伝送
する手段、伝送された入力情報と伝送された演算
処理ロジツクを用いて演算処理をする計算機の演
算処理手段、およびこの演算処理結果および演算
処理ロジツクを表示する情報表示手段等を設け
る。そして、デイジタル制御装置と計算機との協
調によつて、以下の機能を奏するようにする。

(イ) デイジタル制御装置の演算内容や途中経過
を、プリンタやCRTへ出力したり、計算機へ
データ伝送することにより、その周辺装置を介
して運転員へ通知する。

(ロ) 数多くのデイジタル制御装置からの情報を計
算機で集中して管理する。

(ハ) デイジタル制御装置の演算に必要な制御ゲイ
ンや制限値などの定数を、計算機の周辺機器
（CRTとキーボードなど）を用いて変更し、集
中して調整する。

第２図は本発明のシステム構成図である。制御
用計算機システムは、計算機３０と、CRT表示
器３１と、運転員等と対話する為のキイボード等
の入力部３３と、デイジタル制御装置群１００，
１１０との情報の受渡しをする為の計算機３０側
のデイジタル制御装置１００〜１１０からの情報
を伝送路５１を介して受信する受信装置３５と、
計算機３０からの指令を与える指示伝送部３４と
からなる。そして、このような制御用計算機シス
テムは、伝送路５０，５１で結合された各単機能
制御を行うデイジタル制御装置群１００〜１１０
と接続される。その各デイジタル制御装置１００
〜１１０は、計算機３０へ情報を送信する為の送
信装置１０２〜１１２と計算機３０からの指令を
受信する受信装置１０３〜１１３及び制御をする
ためのプラントからの入力及び制御信号を出力す
るためのプロセス入出力制御装置１０１〜１１１
を有している。

一方各々のデイジタル制御装置１００〜１１０
は、内部において処理すべき各種条件及び論理判
断をする演算処理部を有している。そして、計算
機３０と各々のデイジタル制御装置１００〜１１
０との間において奏する機能は以下の手段により
達成される。第３図はデイジタル制御装置内の処
理ブロツク図であり、演算処理ロジツクを伝送す
る手段と入力情報を伝送する手段を表している。
第４図はデイジタル制御装置の起動時の計算機３
０の処理ブロツク図であり、演算処理ロジツクを
伝送する手段を表している。第５図はデイジタル
制御装置の処理内容の状態を表示するための計算
機３０の処理ブロツク図であり、入力情報を伝送
する手段、計算機の演算処理手段、および情報表
示手段を表している。

第２図のシステム構成図において、例えばデイ
ジタル制御装置１００の保守改造で内部シーケン
スのロジツク変更等を処理する場合を考える。こ
の場合はデイジタル制御装置を停止し、これを、
オンライン動作状態（系）から除外して変更を行
う。一般には信頼性面から演算処理ロジツクは読
出し専用メモリROM（Reab Only Memory）を
用いているのでメモリを書込む道具であるROM
ライターなる装置を用いて変更をする。変更確認
後、当該デイジタル制御装置をオンライン系に復
する為に当該デイジタル制御装置を起動する。起
動后のデイジタル制御装置の処理ロジツクが第３
図である第３図において、先ず制御装置自身の初期化処
理1000を行い、計算機３０に対してシステム起動
要求1001をかける。一方、計算機３０は第４図に
おいてシステム起動要求を受けて該当デイジタル
制御装置の起動処理プログラムが駆動され、シス
テム起動要求有（2000）を確認の後、当該デイジ
タル制御装置のロジツクの転送要求（2001）をす
る。転送要求を受けたデイジタル制御装置は、第
３図においてロジツク転送要求を受けたことを確
認（1002）した後、自分自身のロジツク部の内容
及びチエツクサムデータを制御用計算機に伝送す
る（1003）。ロジツク部の内容及びチエツクサム
データの伝送を受けた計算機３０は、第４図の
2002で当該デイジタル制御装置のロジツクとし
て、計算機３０の該当するメモリ内に記憶し、伝
送されたデータのパリテイ、及びチエツクサムの
チエツクを行い、データの正当性をチエツクする
（2003）。異常があれば再度ロジツクの転送要求を
行う。データが正常であれば当該デイジタル制御
装置をオンラインに復する為に運転員に対しオン
ライン復帰の許可確認を行う。運転員は、例えば
第２図のキーボード等の入力部３３を用いて許可
を与える。計算機３０はその結果を受けて、デイ
ジタル制御装置は第３図においてシステム起動
OKを確認（1004）し、デイジタル制御装置自身
の本来の処理ロジツクへ移行しオンライン動作状
態に復す。1005の各種演算処理ロジツクは必要な
機能の為の一連のシーケンス演算を行うもので、
そのロジツクの必要部分に計算機３０からのデー
タ表示要求の有無をチエツクするロジツク
（1006）があり、表示要求があれば必要入力情報
を所定のメモリに保存をする。最後に表示要求が
あることを確認（1008）し要求があればセツトさ
れた一連の情報を制御用計算機に伝送する様にな
つている。

あるデイジタル制御装置に制御開始指令が出さ
れたにもかかわらず、その制御装置が所定の演算
処理を実行しない場合があるが、このような場合
は一般的には渋滞警報として外部に警報を出すこ
とはできても具体的にどの条件で制御の渋滞が発
生しているのか不明である。なにが原因でこのよ
うな事態になつているのか解明する必要がある
が、これらを具体的に表示することは本来単機能
なデイジタル制御装置としての範囲を越えるもの
となるし、それらを処理する為にメモリーを増や
したり余分な処理を新に追加することになり信頼
性、能力的な面で制約となる。これらの欠点をカ
バーする為に前述の如くデイジタル制御装置の範
囲を逸脱しない限度内の処理追加を行い、制御用
計算機とのインターフエイスをとつて処理をする
ものである。

以上の様にデイジタル制御装置の処理内容を計
算機３０のメモリーへ伝送してあると、第２図の
CRT表示器３１から渋滞警報の出ているデイジ
タル制御装置の状態を監視する為表示要求ができ
る。その表示要求を受けて第５図の状態表示処理
プログラムが駆動される。当該するデイジタル制
御装置のロジツク部データは、前述の第３図、第
４図の処理ブロツクで、既に計算機３０のメモリ
内に記憶されているので、そのロジツク部を論理
記号で表わすロジツクチヤートで表示をする
（3000）。それと同時に当該デイジタル制御装置に
対して表示要求として入力情報の伝送要求をかけ
（3001）、伝送されて来た入力情報及び当該デイジ
タル制御装置のロジツクを用いてデイジタル制御
装置と同じ演算、判定処理を行い、その結果を第
２図のCRT表示器３１に表示をする。（3002）運
転員からの表示取消要求がくる迄、一定周期にて
演算判定表示を行う。

発明の効果本発明によれば、デイジタル制御装置の入力情
報を用いてデイジタル制御装置内の演算ロジツク
を計算機で演算し、この演算処理結果を表示する
ので、運転員は具体的にどの条件で不具合が発生
しているか容易に認識することができ、速やかに
対応処置をとることがでる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の発電プラントの制御システム構
成図、第２図は本発明の発電プラント制御システ
ム構成図、第３図はデイジタル制御装置の処理ブ
ロツク図、第４図はデイジタル制御装置の起動処
理ブロツク図、第５図はデイジタル制御装置の状
態表示ブロツク図である。１……ボイラ、２……給水ポンプ、３……ター
ビン、４……発電機、５……励磁機、６……しや
断器、１０……制御盤、１１……燃料流量制御装
置、１２……給水制御装置、１３……バーナ制御
装置、１４……タービン速度制御装置、１５……
負荷制御装置、１６……励磁制御装置、１７……
同期並列制御装置、２０……制御盤のスイツチ、
ボタン、２１……制御盤の計器類、３０……制御
用計算機、３１……CRT表示器、３２……自動
化コンソール、４０……補助リレー盤、３３……
キーボード等の入力部、３４……指示伝送部、３
５……受信装置、５０，５１……伝送路、１００
〜１１０……デイジタル制御装置部、１０１〜１
１１……プロセス入出力制御装置、１０２〜１１
２……送信装置、１０３〜１１３……受信装置。

Claims

【特許請求の範囲】

１発電プラントのプロセスを演算処理ロジツク
を用いて制御するデイジタル制御装置と、このデ
イジタル制御装置を統括して前記発電プラント全
体の運転に係る監視および制御を行う計算機とを
有するプラント監視制御装置において、前記デイ
ジタル制御装置から前記計算機へ前記デイジタル
制御装置の演算処理ロジツクを伝送する手段と、
前記デイジタル制御装置から前記計算機へ前記デ
イジタル制御装置の入力情報を伝送する手段と、
前記伝送された入力情報と前記伝送された演算処
理ロジツクを用いて演算処理をする前記計算機の
演算処理手段と、この演算処理結果および前記演
算処理ロジツクを表示する情報表示手段とを設け
たことを特徴とするプラント監視制御装置。