JPH05143101A - プラント自動化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラントを構成する系統に不具合が生じた場
合でも、運転を継続できるようにする。 【構成】 判定条件ロジック１６ａと現在のプラント状
態とから、運転機能の達成状況を評価する（Ｓ１，Ｓ
２）。各系統の運転機能が満足されている場合には、自
動化ロジック１５と現在のプラント状態とを比較し（Ｓ
３，Ｓ４）、操作すべき機器の自動操作指令を出力する
（Ｓ５）。運転機能が満足されていない系統がある場合
には、代替手段が可能か否かを評価する（Ｓ６，Ｓ
７）。代替手段が可能な場合には、関連機器の自動操作
指令を出力する（Ｓ８）。代替手段が不可能な場合に
は、縮退手段を評価する（Ｓ９，Ｓ１０）。縮退手段が
可能な場合には、関連機器の自動操作指令を出力する
（Ｓ１１）。運転機能が満足されていない系統がある場
合には、制限条件を評価する（Ｓ１２，Ｓ１３）。運転
制限が必要な場合には、自動化モジュール１１によるプ
ラントの自動化運転の範囲を制限する（Ｓ１４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラントの自動化装置
に係り、特にプラントを構成する系統の運転機能に関す
る知識に基づき、不具合発生時にも適切な対応操作によ
り運転を継続できるようにしたプラント自動化装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、発電プラントにおいては、例え
ばプラント起動といった運転を自動化するため、プラン
ト自動化装置が導入されている。このプラント自動化装
置は計算機システムであり、予め設計された論理データ
と実際のプラント状態とを比較し、機器の自動操作指令
あるいは運転ガイドを発生するようになっている。

【０００３】図１４は、前記論理データの簡単な例を示
すもので、この図は、プラントの起動において、仮にＡ
というポンプをプラント出力３０％で起動するという運
転手順が規定されているときに、この手順を自動化する
ための論理データを単純化して示したものである。

【０００４】ポンプＡの起動指令の発生を要求する論理
信号１０１は、プラント出力３０％以上という論理信号
１０２と、ポンプＡ吸込弁全開という論理信号１０３と
に、ＡＮＤ演算子１０４を施した結果１０５と、ポンプ
Ａ起動完了という論理信号１０６にＮＯＴ演算子１０７
を施した結果１０８とに、ＡＮＤ演算子１０９を施した
結果であることが示されている。

【０００５】ここで、プラント出力３０％以上という論
理信号１０２は、ポンプＡの起動指令の発生のタイミン
グを記述したものであり、またポンプＡ吸込弁全開とい
う論理信号１０３は、ポンプＡの起動指令発生の前提条
件を記述したものであり、さらにポンプＡ起動完了とい
う論理信号１０６にＮＯＴ演算子１０７を施した結果１
０８は、ポンプＡの起動という操作が未だ実施されてい
ないことを保証するものである。

【０００６】このように、プラントの自動化は、予め設
計された計算機に組込まれた論理データによって制御さ
れているが、論理データは、基本的には、図１４に示す
ように、何等かの操作指令発生のためのタイミングを記
述した条件と、その操作のための前提を記述した条件
と、操作の完了を記述した条件との組合わせから成って
いる。そして、操作指令発生のためのタイミングの記述
が、いわゆるプラントの運転手順を規定するものであ
り、また前提および完了の記述が、操作前の監視項目を
規定するものである。

【０００７】したがって、従来のプラント自動化装置で
は、プラントを構成するいずれかの系統に不具合が生
じ、標準的なプラント運転手順からプラント状態が外れ
ると、論理データに記述されている条件が不成立とな
り、プラントの自動化運転の進行が停滞し、また、プラ
ント自動化装置が不具合の発生に対応するための論理デ
ータを記述していないため、不具合発生後の対応操作
は、運転員に委ねられることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のプラント自
動化装置においては、前述のように、プラントを構成す
るいずれかの系統に不具合が生じ、論理データという形
式で想定した標準的なプラント運転手順からプラント状
態が逸脱した場合に対応しておらず、不具合発生後の対
応操作という困難な操作だけが運転員に残されるという
問題がある。

【０００９】本発明は、このような点を考慮してなされ
たもので、プラントを構成するいずれかの系統に不具合
が生じた場合であっても、適切な対応操作によって運転
を継続することができるプラント自動化装置を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する手段として、プラントの標準的な運転手順を定義
する自動化ロジックが記憶される自動化ロジック記憶手
段と；運転機能が満足されているか否かを確認するため
の判定条件ロジックが記憶される判定条件ロジック記憶
手段と；運転機能が満たされていない場合に、その運転
機能に与えられた目的を達成するための別の手段を規定
する代替手段定義データが記憶される代替手段定義デー
タ記憶手段と；運転機能が満たされていない場合に、そ
の系統に与えられた目的を縮小し系統の健全性を確保す
るための手段を規定する縮退手段定義データが記憶され
る縮退手段定義データ記憶手段と；運転機能が満たされ
ていない場合に、プラントの健全性を確保しながらプラ
ント運転を継続するために課せられる運転制約条件を規
定する制限条件定義データが記憶される制限条件定義デ
ータ記憶手段と；現在のプラント状態を入力するプラン
ト状態入力手段と；判定条件ロジックと現在のプラント
状態とに基づき運転機能の達成状況を評価し、各系統の
運転機能が満足されているか否かを判別する監視手段
と；各系統の運転機能が満足されている場合に、自動化
ロジックと現在のプラント状態とを比較評価し、操作す
べき機器の自動操作指令または操作ガイドを出力する自
動化手段と；運転機能が満足されていない系統がある場
合に、その運転機能の代替手段定義データを評価し、代
替手段定義データが存在し、かつ代替手段が現在のプラ
ント状態において実行可能であると判断した場合には、
代替手段として定義されている運転操作に関して機器の
自動操作指令または操作ガイドを出力し、一方、代替手
段定義データが存在しないか、代替手段が現在のプラン
ト状態において実行できないと判断した場合には、縮退
手段定義データを評価し、縮退手段定義データが存在
し、かつ縮退手段が現在のプラント状態において実行可
能であると判断した場合には、縮退手段として定義され
ている運転操作に関して機器の自動操作指令または操作
ガイドを出力する対応操作実行手段と；運転機能が満足
されていない系統がある場合に、制限条件定義データを
評価し、制限条件定義データが存在する場合には、前記
自動化手段によるプラントの自動化運転範囲を制限する
運転制限手段と；をそれぞれ設けるようにしたことを特
徴とする。

【００１１】

【作用】本発明に係るプラント自動化装置においては、
判定条件ロジックと現在のプラント状態とから、運転機
能の達成状況が評価され、各系統の運転機能が満足され
ている場合には、自動化ロジックと現在のプラント状態
とが比較評価される。そして、操作すべきであると判断
された機器の自動操作指令が出力されるか、あるいは機
器の操作ガイドが運転員に提示される。

【００１２】一方、運転機能が満足されていない系統が
ある場合には、その運転機能の代替手段定義データが評
価され、代替手段定義データが存在し、かつ代替手段が
現在のプラント状態において実行可能であると判断され
た場合には、代替手段として定義されている運転操作に
関して機器の自動操作指令が出力されるか、あるいは機
器の操作ガイドが運転員に提示される。

【００１３】また、代替手段定義データが存在しない
か、あるいは代替手段が現在のプラント状態においては
実行できないと判断された場合には、縮退手段定義デー
タが評価され、縮退手段定義データが存在し、かつ縮退
手段が現在のプラント状態において実行可能であると判
断された場合には、縮退手段として定義されている運転
操作に関して機器の自動操作指令が出力されるか、ある
いは機器の操作ガイドが運転員に提示される。

【００１４】さらに、運転機能が満足されていない系統
がある場合には、制限条件定義データが評価され、制限
条件定義データが存在する場合には、自動化手段による
プラントの自動化運転範囲が制限される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図面を参照して
説明する。

【００１６】図１は、本発明に係るプラント自動化装置
の一例を示すもので、このプラント自動化装置は、自動
化ロジック記憶手段１、判定条件ロジック記憶手段２、
代替手段定義データ記憶手段３、縮退手段定義データ記
憶手段４、制限条件定義データ記憶手段５、プラント状
態入力手段６、監視手段７、自動化手段８、対応操作実
行手段９および運転制限手段１０を備えている。

【００１７】自動化ロジック記憶手段１には、プラント
の標準的な運転手順を定義する自動化ロジックが格納さ
れており、また判定条件ロジック記憶手段２には、運転
機能が満足されているか否かを確認するための判定条件
ロジックが格納されている。また、代替手段定義データ
記憶手段３には、運転機能が満たされていない場合に、
その運転機能に与えられた目的を達成するための別の手
段を規定する代替手段定義データが格納されており、ま
た縮退手段定義データ記憶手段４には、運転機能が満た
されていない場合に、その系統に与えられた目的を縮小
し系統の健全性を確保するための手段を規定する縮退手
段定義データが格納されている。さらに、制限条件定義
データ記憶手段５には、運転機能が満たされていない場
合に、プラントの健全性を確保しながらプラント運転を
継続するために課せられる運転制約条件を規定する制限
条件定義データが格納されている。

【００１８】また、プラント状態入力手段６は、監視手
段７、自動化手段８および対応操作実行手段９に対し
て、現在のプラント状態のデータを与えるようになって
おり、監視手段７は、この現在のプラント状態と前記判
定条件ロジック記憶手段２からの判定条件ロジックとに
基づき、運転機能の達成状況を評価し、各系統の運転機
能が満足されているか否かを判別するようになってい
る。そしてその結果を、自動化手段８、対応操作実行手
段９および運転制限手段１０に与えるようになってい
る。

【００１９】自動化手段８は、各系統の運転機能が満足
されている場合に、前記自動化ロジック記憶手段１から
の自動化ロジックと、プラント状態入力手段６からの現
在のプラント状態とを比較評価し、操作すべきであると
判断した機器の自動操作指令を出力するか、あるいは機
器の操作ガイドを運転員に提示するようになっている。

【００２０】また、対応操作実行手段９は、運転機能が
満たされていない系統がある場合に、その運転機能の代
替手段定義データを、代替手段定義データ記憶手段３か
らの入力により評価し、代替手段定義データが存在し、
かつ代替手段が現在のプラント状態において実行可能で
あると判断した場合には、代替手段として定義されてい
る運転操作に関して機器の自動操作指令を出力するか、
あるいは機器の操作ガイドを運転員に提示するようにな
っている。

【００２１】この対応操作実行手段９はまた、代替手段
定義データが存在しないか、あるいは代替手段が現在の
プラント状態において実行できないと判断した場合に
は、縮退手段定義データ記憶手段４からの入力により縮
退手段定義データを評価し、縮退手段定義データが存在
し、かつ縮退手段が現在のプラント状態において実行可
能であると判断した場合には、縮退手段として定義され
ている運転操作に関して機器の自動操作指令を出力する
か、あるいは機器の操作ガイドを運転員に提示するよう
になっている。

【００２２】さらに、運転制限手段１０は、運転機能が
満足されていない系統がある場合に、制限条件定義デー
タ記憶手段５からの入力により制限条件定義データを評
価し、制限条件定義データが存在する場合には、プラン
トの自動化運転範囲を制限すべく、前記自動化手段８に
制限信号を出力するようになっている。

【００２３】図２は、図１に示すプラント自動化装置の
構成を示す機能ブロック図であり、このプラント自動化
装置は、プラント自動化運転の進行を管理し機器の操作
指令あるいは操作ガイドを出力する自動化モジュール１
１、プラントを構成する系統の運転機能の達成状況を監
視する監視モジュール１２、不具合発生時の対応操作を
自動化する対応操作モジュール１３、発生した不具合に
応じてプラントの運転を制限する運転制限モジュール１
４、プラントの標準的な運転手順を定義する自動化ロジ
ック１５、プラントを構成する系統の運転機能を定義し
機能に不具合が発生した場合の対応方法を規定する運転
機能知識データ１６、およびプラント自動化運転の全体
の流れを制御する自動化制御モジュール１７から構成さ
れている。また運転機能知識データ１６は、運転機能が
満足されていることを確認するための判定条件ロジック
１６ａ、運転機能が満たされていない場合にその運転機
能に与えられた目的を達成するための別の手段を規定す
る代替手段定義データ１６ｂ、運転機能が満たされてい
ない場合にその系統に与えられた目的を縮小し系統の健
全性を確保するための手段を規定する縮退手段定義デー
タ１６ｃ、および運転機能が満たされていない場合にプ
ラントの健全性を確保しながらプラント運転を継続する
ために課せられる運転制約条件を規定する制限条件定義
データ１６ｄから構成されている。

【００２４】図３は、図１に示すプラント自動化装置を
示すハードウェア構成図であり、図中、符号２１は自動
化運転の対象としてのプラントである。このプラント２
１には、計装系２１ａおよび機器のアクチュエータ２１
ｂが設置されており、計装系２１ａにより計測されたプ
ラント状態量は、データ伝送系を通して記憶装置に集め
られ、プラントデータベース２２を形成するようになっ
ている。また、自動化ロジック１５および運転機能知識
データ１６は、プラント自動化装置の設計データ２３と
して記憶装置に保存されている。

【００２５】一方、プラント自動化計算機２４には、自
動化制御モジュール１７、自動化モジュール１１、監視
モジュール１２、対応操作モジュール１３、および運転
制限モジュール１４の５つの機能モジュールが実現され
ている。このプラント自動化計算機２４は、プラントデ
ータベース２２から現在のプラント状態量を読込み、こ
れをプラント自動化装置の設計データ２３と比較処理す
ることにより、プラント２１の機器のアクチュエータ２
１ｂに自動操作指令を出力したり、あるいはＣＲＴ等の
表示装置２５に運転員のための操作ガイドを表示するよ
うになっている。

【００２６】図４は、前記プラントデータベース２２の
一例を示すもので、この例では、データベース上の各デ
ータには、その保存場所を示すアドレス３１と、データ
の名称３２と、データの値３３とが定義されており、
ａ，ｂ，ｃ，ｄの４つのデータが示されている。このよ
うなデータの具体例としては、弁の全開・全閉やポンプ
の起動・停止等がある。

【００２７】自動化ロジック１５は、先に示した図１４
の論理データの形式をとり、例えばポンプＡ吸込弁全開
という論理信号１０３は、プラントデータベース２２上
のデータ点に対応しており、図４のデータの保存場所を
示すアドレス３１のポインタとなっている。

【００２８】運転機能知識データ１６の判定条件ロジッ
ク１６ａも、自動化ロジック１５と同様に、図１４に示
す論理データの形式をとり、その運転機能が満たされて
いると判断される条件を、プラントデータベース２２上
のデータ点の論理式で表現している。

【００２９】運転機能知識データ１６の代替手段定義デ
ータ１６ｂも、自動化ロジック１５と同様に、図１４に
示す論理データの形式をとり、代替手段が現在のプラン
ト状態で実行可能と判断される条件を、プラントデータ
ベース２２上のデータ点の論理式で表現するとともに、
代替手段実行のための機器操作列を定義している。図５
は、この機器操作列の一例を示す。この例では、操作対
象機器を表わすコード４１と、その機器に対する操作内
容を表わすコード４２との組合わせにより、機器操作列
が定義されている。機器に対する操作内容の具体例とし
ては、弁の全開・全閉やポンプの起動・停止等がある。

【００３０】運転機能知識データ１６の縮退手段定義デ
ータ１６ｃは、前記代替手段定義データ１６ｂと同様
に、図１４に示す論理データの形式をとり、縮退手段が
現在のプラント状態で実行可能と判断される条件を、プ
ラントデータベース２２上のデータ点の論理式で表現す
るとともに、縮退手段実行のための機器操作列を定義し
ている。

【００３１】運転機能知識データ１６の制限条件定義デ
ータ１６ｄは、運転範囲に制限を受けるプラントの主要
なパラメータとその範囲とが定義されており、図６は、
制限条件定義データの一例を示す。この例では、プラン
トパラメータを表わすコード５１と、そのパラメータに
許可される下限値５２および上限値５３とで、制限条件
が記述されている。プラントパラメータを表わすコード
５１は、プラントデータベース２２上のデータ点に対応
しており、図４のデータの保存場所を示すアドレス３１
のポインタとなっている。

【００３２】以上の構成を有するプラント自動化装置に
よるプラントの自動化運転は、前記自動化制御モジュー
ル１７により制御されるが、図７は、その制御を実行す
るフローチャートの概略を示す。

【００３３】まず、ステップＳ１において、判定条件ロ
ジック１６ａと現在のプラント状態とを、監視モジュー
ル１２により比較し、運転機能の達成状況を評価する。
そして、ステップＳ２において、運転機能が達成されて
いるか否かを判別する。

【００３４】その結果、プラントを構成する各系統の運
転機能が満足されていると評価された場合には、ステッ
プＳ３において、自動化ロジック１５と現在のプラント
状態とを、自動化モジュール１１により比較評価すると
ともに、ステップＳ４において、タイミング条件の成立
している運転操作か否かを判別する。そして、タイミン
グ条件の成立している運転操作に関して、ステップＳ５
において、機器の自動操作指令の出力あるいは機器の操
作ガイドの運転員への提示を行なう。

【００３５】一方、ステップＳ２において、運転機能が
満足されていないと評価された系統があった場合には、
ステップＳ６において、その運転機能の代替手段定義デ
ータ１６ｂを、対応操作モジュール１３で評価する。そ
して、ステップＳ７において、代替手段定義データ１６
ｂが存在し、かつ代替手段が現在のプラント状態におい
て実行可能であると判断された場合には、ステップＳ８
において、代替手段として定義されている運転操作に関
して、機器の自動操作指令の出力あるいは機器の操作ガ
イドの運転員への提示を行なう。

【００３６】ステップＳ７において、代替手段定義デー
タ１６ｂが存在しないか、あるいは代替手段が現在のプ
ラント状態において実行できないと判断された場合に
は、ステップＳ９において、縮退手段定義データ１６ｃ
を対応操作モジュール１３により評価する。そして、ス
テップＳ１０において、縮退手段定義データ１６ｃが存
在し、かつ縮退手段が現在のプラント状態において実行
可能であると判断された場合には、ステップＳ１１にお
いて、縮退手段として定義されている運転操作に関し
て、機器の自動操作指令の出力あるいは機器の操作ガイ
ドの運転員への提示を行なう。

【００３７】また、運転機能が満足されていない評価さ
れた系統がある場合には、ステップＳ１２において、制
限条件定義データ１６ｄを運転制限モジュール１４によ
り評価するとともに、ステップＳ１３において、制限条
件定義データ１６ｄが存在するか否かを判別する。そし
て、制限条件定義データ１６ｄが存在する場合には、ス
テップＳ１４において、自動化モジュール１１によるプ
ラントの自動化運転範囲を制限する。

【００３８】前記監視モジュール１２の制御は、図８に
示すフローチャートに基づき実行される。

【００３９】すなわち、まずステップＳ２１において、
記憶装置に保存されているプラント自動化装置の設計デ
ータ２３から、判定条件ロジック１６ａを読込む。そし
て、ステップＳ２２において、運転機能に対する判定ロ
ジックを順次評価していく。

【００４０】この評価においては、まずステップＳ２３
において、各判定ロジックで使用するプラントデータ
を、プラントデータベース２２から読込み、次いでステ
ップＳ２４において、各判定ロジックの論理式を評価す
る。そして、ステップＳ２５において、論理式の評価が
真か偽かを判別する。

【００４１】この判定結果が偽であれば、その運転機能
は満足されていないので、ステップＳ２６において、対
応操作モジュール１３の評価対象運転機能として登録
し、その後ステップＳ２７を実行する。

【００４２】一方、ステップＳ２５での判定結果が真で
あれば、その運転機能は満足されているので、ステップ
Ｓ２７において、全ロジックの評価が終了したか否かを
判別した後、ステップＳ２３に戻る。

【００４３】対応操作モジュール１３の制御は、図９に
示すフローチャートに基づき実行される。

【００４４】すなわち、まずステップＳ３１において、
監視モジュール１２により登録された評価対象運転機能
を順次評価していく。具体的には、まずステップＳ３２
において、評価対象運転機能が有るか否かを判別し、有
る場合には、ステップＳ３３において、評価対象運転機
能を順次評価する。

【００４５】次いで、ステップＳ３４において、各評価
対象運転機能の代替手段定義データ１６ｂを、記憶装置
に保存されているプラント自動化装置の設計データ２３
から読込むとともに、ステップＳ３５において、この評
価対象運転機能に、代替手段定義データ１６ｂが設定さ
れているか否かを判別する。そして、設定されている場
合には、ステップＳ３６において、その代替手段定義デ
ータ１６ｂに記述された代替手段実行の前提条件を表わ
す論理式を評価するとともに、ステップＳ３７におい
て、論理式の評価が真か偽かを判別する。

【００４６】論理式の評価が真であれば、その代替操作
に対する前提条件が満足されているので、ステップＳ３
８において、代替手段定義データ１６ｂの対応する代替
機器操作列に関するデータにより、アクチュエータ２１
ｂに代替操作指令を出力したり、あるいは表示装置２５
に運転員に対する代替操作ガイドを表示する。

【００４７】一方、ステップＳ３７において、論理式の
評価が偽であると判別された場合には、その代替操作に
対する前提条件が不成立で、その代替操作を実行できる
状態ではないので、ステップＳ３９において、対象運転
機能の縮退手段定義データ１６ｃを、記憶装置に保存さ
れているプラント自動化装置の設計データ２３から読込
むとともに、ステップＳ４０において、この運転機能に
縮退手段定義データ１６ｃが設定されているか否かを判
別する。

【００４８】設定されている場合には、ステップＳ４１
において、その縮退手段定義データ１６ｃに記述された
縮退手段実行の前提条件を表わす論理式を評価し、ステ
ップＳ４２において、論理式の評価が真か偽かを判別す
る。

【００４９】結果が偽であれば、その縮退操作に対する
前提条件が不成立で、その縮退操作を実行できる状態で
はないので、ステップＳ３１に戻り、一方結果が真であ
れば、その縮退操作に対する前提条件は満足されている
ので、ステップＳ４３において、縮退手段定義データ１
６ｃの対応する縮退機器操作列に関するデータにより、
アクチュエータ２１ｂに縮退操作指令を出力するか、あ
るいは運転員に対する縮退操作ガイドを表示装置２５に
表示する。

【００５０】運転制限モジュール１４の制御は、図１０
に示すフローチャートに基づき実行される。

【００５１】すなわち、まずステップＳ５１において、
監視モジュール１２により登録された評価対象運転機能
を順次評価していく。具体的には、まずステップＳ５２
において、評価対象運転機能が有るか否かを判別し、有
る場合には、ステップＳ５３において、評価対象運転機
能を順次取出して評価していく。

【００５２】次いで、ステップＳ５４において、各運転
機能の制限条件定義データ１６ｄを、記憶装置に保存さ
れているプラント自動化装置の設計データ２３から読込
むとともに、ステップＳ５５において、制限条件定義デ
ータ１６ｄが設定されているか否かを判別する。そし
て、設定されている場合には、ステップＳ５６におい
て、その制限を受けるプラントパラメータと上下限値と
を、自動化モジュール１１の自動化運転制限範囲として
登録する。

【００５３】自動化モジュール１１の制御は、図１１に
示すフローチャートに基づき実行される。

【００５４】すなわち、まずステップＳ６１において、
記憶装置に保存されているプラント自動化装置の設計デ
ータ２３から自動化ロジック１５を読込み、ステップＳ
６２において、自動化ロジック１５を順次取出す。具体
的には、まずステップＳ６３において、評価対象自動化
ロジックの有無を判別し、有る場合には、ステップＳ６
４において、評価対象自動化ロジックを順次取出す。

【００５５】次いで、ステップＳ６５において、各判定
ロジックで使用するプラントデータを、プラントデータ
ベース２２から読込み、ステップＳ６６において、自動
化ロジック１５の論理式を評価するとともに、ステップ
Ｓ６７において、その真偽を判別する。

【００５６】この判別結果が偽であれば、その自動化操
作に対する前提条件が不成立で、その自動化操作を実行
するタイミングではないので、ステップＳ６２に戻って
次の自動化ロジック１５の評価を実行する。一方、ステ
ップＳ６７での判別結果が真であれば、その自動化操作
に対する前提条件が満足されているので、ステップＳ６
８において、その自動化操作と運転制限モジュール１４
で登録された自動化運転制限範囲とを比較し、自動化操
作が自動化運転制限範囲を超えない範囲で、対応するア
クチュエータ２１ｂに自動操作指令を出力したり、ある
いは運転員に対する操作ガイドを表示装置２５に表示す
る。

【００５７】従って、プラントの自動運転において、プ
ラントを構成する系統に不具合が生じた場合でも、系統
機能の代替手段および縮退手段に関する知識に基づき、
対応操作を自動化でき、不具合発生時の運転員の負担を
軽減できる。また、不具合発生時においても、運転制限
に関する知識に基づき、プラント運転を安全な範囲に制
限しながら、プラントの自動化運転を継続することがで
きる。

【００５８】図１２は、本発明の第２実施例を示すもの
で、前記第１実施例における装置に系統制御計算機を付
加したものである。

【００５９】すなわち、図１２に示す装置と、図３に示
す装置とを比較すると、各系統の自動化運転を制御する
ために、系統毎にあるいはいくつかの系統毎にまとめて
設けられる系統制御計算機６１を付加した点が異なって
おり、この系統制御計算機６１は、例えばＮ個の系統制
御計算機６１１，６１２，……，６１Ｎで構成されてい
る。

【００６０】これら各系統制御計算機６１１，６１２，
……，６１Ｎは、監視モジュール１２、系統自動化モジ
ュール６２の２つの機能モジュール、およびその系統制
御計算機６１１，６１２，……，６１Ｎの制御対象とな
る系統に関する運転機能知識データ１６の中の判定条件
ロジック１６ａを備え、図７に示すプラント自動化の制
御フローチャートの中で、ステップＳ１，Ｓ２の各系統
の運転機能の達成状況の評価および、ステップＳ５の機
器の自動化操作の部分を受け持つようになっている。

【００６１】また、これら各系統制御計算機６１１，６
１２，……，６１Ｎは、自動化運転の対象であるプラン
ト２１に設置した計装系２１ａにより計測されるプラン
トおよび系統の状態量に基づき、監視モジュール１２で
判定条件ロジック１６ａの評価を行ない、その対象系統
の運転機能の達成状況をプラント自動化計算機２４に通
知するようになっており、一方、プラント自動化計算機
２４により計算されたプラント自動化操作指令、代替操
作指令、および縮退操作指令は、操作対象系統を制御す
る各系統制御計算機６１１，６１２，……，６１Ｎに通
知され、系統自動化モジュール６２から、実際の系統機
器のアクチュエータ２１ｂに操作指令が与えられるよう
になっている。

【００６２】このように、本実施例によっても、前記第
１実施例と同様の効果が期待できる。

【００６３】図１３は、本発明の第３実施例を示すもの
で、前記第２実施例におけるプラント自動化計算機２４
の機能を、各系統制御計算機６１１，６１２，……，６
１Ｎにより、系統毎に分散して実現するようにしたもの
である。

【００６４】すなわち、図１３に示す装置を、図１２に
示す装置とを比較すると、プラント自動化計算機２４が
なく、このプラント自動化計算機２４で実現される機能
は、各系統の自動化運転を制御するために、系統毎にあ
るいはいくつかの系統毎にまとめて設けられる系統制御
計算機６１により、系統毎に分散して実現する構成にな
っている。

【００６５】この系統制御計算機６１は、例えばＮ個の
系統制御計算機６１１，６１２，……，６１Ｎで構成さ
れており、これら各系統制御計算機６１１，６１２，…
…，６１Ｎは、図７に示すプラント自動化の制御フロー
チャートを、系統単位で実現するようになっている。ま
た、代替操作指令、縮退操作指令、およびプラント運転
制限指令において、他の系統への操作要求がある場合に
は、対応する系統を制御している系統制御計算機６１
１，６１２，……，６１Ｎに操作要求を出力するように
なっている。

【００６６】このように、本実施例によっても、前記第
１実施例と同様の効果が期待できる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プラントの自動運転において、プラントを構成する系統
に不具合が生じた場合でも、系統機能の代替手段および
縮退手段に関する知識に基づき、対応操作が自動化さ
れ、不具合発生時の運転員の負担を軽減することができ
る。また、不具合発生時においても、運転制限に関する
知識に基づき、プラント運転を安全な範囲に制限しなが
ら、プラントの自動化運転を継続することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るプラント自動化装置
を示す全体構成図。

【図２】図１の装置の構成を示す機能ブロック図。

【図３】図１の装置のハードウェア構成を示すブロック
図。

【図４】プラントデータベースの一例を示す説明図。

【図５】機器操作列の一例を示す説明図。

【図６】制限条件定義データの一例を示す説明図。

【図７】自動化制御モジュールによる制御を示すフロー
チャート。

【図８】監視モジュールによる制御を示すフローチャー
ト。

【図９】対応操作モジュールによる制御を示すフローチ
ャート。

【図１０】運転制限モジュールによる制御を示すフロー
チャート。

【図１１】自動化モジュールによる制御を示すフローチ
ャート。

【図１２】本発明の第２実施例を示す図３相当図。

【図１３】本発明の第３実施例を示す図３相当図。

【図１４】論理データの簡単な例を示す説明図。

【符号の説明】

１ 自動化ロジック記憶手段 ２ 判定条件ロジック記憶手段 ３ 代替手段定義データ記憶手段 ４ 縮退手段定義データ記憶手段 ５ 制限条件定義データ記憶手段 ６ プラント状態入力手段 ７ 監視手段 ８ 自動化手段 ９ 対応操作実行手段 １０ 運転制限手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラントの標準的な運転手順を定義する自
   動化ロジックが記憶される自動化ロジック記憶手段と；
   運転機能が満足されているか否かを確認するための判定
   条件ロジックが記憶される判定条件ロジック記憶手段
   と；運転機能が満たされていない場合に、その運転機能
   に与えられた目的を達成するための別の手段を規定する
   代替手段定義データが記憶される代替手段定義データ記
   憶手段と；運転機能が満たされていない場合に、その系
   統に与えられた目的を縮小し系統の健全性を確保するた
   めの手段を規定する縮退手段定義データが記憶される縮
   退手段定義データ記憶手段と；運転機能が満たされてい
   ない場合に、プラントの健全性を確保しながらプラント
   運転を継続するために課せられる運転制約条件を規定す
   る制限条件定義データが記憶される制限条件定義データ
   記憶手段と；現在のプラント状態を入力するプラント状
   態入力手段と；判定条件ロジックと現在のプラント状態
   とに基づき運転機能の達成状況を評価し、各系統の運転
   機能が満足されているか否かを判別する監視手段と；各
   系統の運転機能が満足されている場合に、自動化ロジッ
   クと現在のプラント状態とを比較評価し、操作すべき機
   器の自動操作指令または操作ガイドを出力する自動化手
   段と；運転機能が満足されていない系統がある場合に、
   その運転機能の代替手段定義データを評価し、代替手段
   定義データが存在し、かつ代替手段が現在のプラント状
   態において実行可能であると判断した場合には、代替手
   段として定義されている運転操作に関して機器の自動操
   作指令または操作ガイドを出力し、一方、代替手段定義
   データが存在しないか、代替手段が現在のプラント状態
   において実行できないと判断した場合には、縮退手段定
   義データを評価し、縮退手段定義データが存在し、かつ
   縮退手段が現在のプラント状態において実行可能である
   と判断した場合には、縮退手段として定義されている運
   転操作に関して機器の自動操作指令または操作ガイドを
   出力する対応操作実行手段と；運転機能が満足されてい
   ない系統がある場合に、制限条件定義データを評価し、
   制限条件定義データが存在する場合には、前記自動化手
   段によるプラントの自動化運転範囲を制限する運転制限
   手段と；を具備することを特徴とするプラント自動化装
   置。