JPH0659707A - ディジタル制御保守システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】中央制御室で操作する複数のインターロック条
件を構築して、簡易な操作により多数のディジタル制御
部のソフトウェアの変更を信頼性高く実施できるディジ
タル制御保守システムを提供する。 【構成】制御・監視信号を伝送する多重伝送ネットワー
ク37と、この多重伝送ネットワーク37と接続されて運転
員の操作によりディジタル制御部20へ変更ソフトウェア
を出力する保守ツール30と、このソフトウェア変更の実
施・解除をする指令スイッチ31と、前記多重伝送ネット
ワーク37と接続されて各種機器への信号を発するディジ
タル制御部20とこのディジタル制御部20でのソフトウェ
ア変更の許可・不許可を選択する選択スイッチ23からな
るディジタル制御装置24と、前記多重伝送ネットワーク
37と接続してディジタル制御装置24からの信号により各
種機器の制御を行う現場盤36からなることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル制御装置や
多重伝送ネットワークを適用した各種プラントの制御シ
ステムに係り、特にプラント構成機器の点検、保守のた
めに、一時的にディジタル制御装置のソフトウェアの変
更を容易としたディジタル制御保守システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の制御監視システムについて発電プ
ラントを例に説明すると、一般に常時運転員が在室する
中央制御室に制御監視情報を集中化する集中制御監視方
式を採るプラントが多いが、近年はエレクロニクス等の
進歩からディジタル制御を行うプログラマブルコントロ
ーラ（以下ＰＬＣと略称する）や光ファイバーケーブル
による多重伝送装置を用いて、現場および中央制御室内
に各種情報信号の多重伝送ネットワークを構築し、プラ
ント運転に必要な制御・監視信号を多重伝送ネットワー
クを介して授受する構成とした制御監視システムを採用
するプラントが増えてきた。

【０００３】特に発電プラントでは、その構成機器が多
いことやプラント完成後の運転中は勿論のこと、建設途
中や定期点検時においても各種機器の点検や試験運転を
数多く実施し、またその時点でのプラントの建設・点検
状態に応じて、試験条件や運転条件を模擬して実施する
ことが多い。例えば、あるタンクの水位により制御され
るポンプ系統の試験では、タンクの水位に相当する信号
を模擬して、ポンプを駆動する電動機の開閉器や、しゃ
断器が作動することを確認する等の作業を行なうような
場合である。

【０００４】従来の制御システムでは図２のシステム構
成図で示すように、その制御装置は監視制御盤１、制御
リレー盤２、計装盤３および警報盤４が、夫々の端子台
５，５を介して、配線ケーブル６により相互間を接続し
て構成されている。これらは中央制御室に設置されてお
り、前記監視制御盤１には指示計７，記録計８，コント
ローラ９と操作スイッチ10および表示器11等が盤面に取
付けられている。

【０００５】また前記制御リレー盤２や計装盤３および
警報盤４には、現場に設置された各種機器である電動弁
12、電動機盤13と変換器14、および現場条件接点15等が
接続されている。このような制御システムでは、点検、
保全時における試験条件や運転条件の模擬作業は、アイ
ソレーション作業と呼ばれ、各端子台５，５における配
線のバイパスとしてのジャンパーやリフト、および図示
しない信号発生器と仮設配線を用いて、端子台５から信
号を入力する作業を多くの作業員により中央制御室にお
いて実施していた。

【０００６】しかしながら、最近の制御監視システムで
は、前述したＰＬＣや多重伝送ネットワークを用いて構
成されており、その制御処理や信号伝送が予め設定して
あるソフトウェアにて行なわれることや、多重伝送ネッ
トワークを介して信号が伝送されることから、中央制御
室においては従来の制御システムのような端子台５は極
端に少なくなっている。

【０００７】従って、従来の制御システムと同様の点検
や、試験運転の模擬作業を中央制御室で実施するには、
端子台５における配線のジャンパーやリフト、および端
子台５からの信号入力の代わりに、ＰＬＣにおいてソフ
トウェアを一時的に変更して模擬入力の追加を行なった
り、パラメータ設定値の変更等を行なうこと、すなわち
一時的なソフトウェアの変更を行なうことが必要となっ
てきた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ＰＬＣにおけるソフト
ウェアの一時的な変更を行なう方法としては、従来より
ＰＬＣの図示しない中央演算ユニットに汎用パーソナル
コンピュータ等を使用して、変更ソフトウェアを入力で
きる機能をもつツール（以下保守ツールと呼称する）
を、各中央演算ユニット単位で夫々インターフェイスさ
せて行なう方法（ＰＬＣ：保守ツールは１：１の関係）
が一般的である。

【０００９】この保守ツールについては汎用のパーソナ
ルコンピュータ等を使用するので、詳細な説明は省略す
るが、この保守ツールがＰＬＣの個々と１：１のインタ
ーフェイスであるので、多数の機器で構成される大型プ
ラントでは同時に多数のＰＬＣのソフトウェアの変更を
することになり、その対象ＰＬＣの数だけ保守ツールが
必要となり、コスト負担が大きくなったり、１台ごとの
ソフトウェアの変更作業に膨大な時間と作業員の労力を
必要とする等の問題があった。

【００１０】この対策としては、前記多重伝送ネットワ
ーク自体に保守ツールを接続し、各中央演算ユニットに
共通の位置づけとして、インターフェイスさせて使用す
る方法（ＰＬＣ：保守ツールはｎ：１の関係）も考えら
れるが、所定のＰＬＣの中央演算ユニットに対するソフ
トウェアの変更作業に際して、変更箇所の誤入力や変更
操作の誤り等により、他のＰＬＣの中央演算ユニットへ
の誤りが波及することを防止する必要があり、操作が容
易で信頼性のあるソフトウェアを変更できるシステムの
開発が要望されていた。

【００１１】本発明の目的とするところは、中央制御室
にて操作する複数のインターロック条件を構築して、簡
便な操作により多数のＰＬＣに対するソフトウェアの変
更を信頼性高く実施できるディジタル制御保守システム
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】各種制御・監視信号を伝
送する多重伝送ネットワークと、この多重伝送ネットワ
ークと接続されてパーソナルコンピュータ，ＣＲＴ，キ
ーボード等からなりディジタル制御部におけるソフトウ
ェアの変更を行う保守ツールと、この保守ツールによる
ソフトウェア変更の実施・解除を指令をする指令スイッ
チと、前記多重伝送ネットワークと接続されて各種機器
への信号を発するディジタル制御部とこのディジタル制
御部におけるソフトウェア変更の許可・不許可を選択す
る選択スイッチからなるディジタル制御装置と、前記多
重伝送ネットワークと接続して前記ディジタル制御装置
からの信号により各種機器の制御を行う現場盤からなる
ことを特徴とする。

【００１３】

【作用】点検、保全作業に際して、運転員は所定のディ
ジタル制御装置の選択スイッチを“許可”に選定すると
共に、保守ツールより予め構築した所定のディジタル制
御部に対する変更ソフトウェアを出力する。なお、これ
らの信号はいずれも各装置間を結んだ多重伝送ネットワ
ークを介して授受される。

【００１４】次いで、前記所定のディジタル制御部から
の変更ソフトウェアの受入れ信号を確認した後に指令ス
イッチより“実施”指令を発すると、前記所定のディジ
タル制御部は変更ソフトウェアによる演算の実行をす
る。これにより所定のディジタル制御装置により制御さ
れる各機器は、所定のディジタル制御装置の変更ソフト
ウェアにより制御されて作動する。また前記変更ソフト
ウェアによる制御の解除、および前記所定のディジタル
制御部のソフトウェアの復旧は、指令スイッチの“解
除”、あるいは所定のディジタル制御装置における選択
スイッチの“不許可”操作により行われる。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。図１のシステム構成図に示すように、中央制御室側
にプラントを構成している各種機器の制御指令を行うデ
ィジタル制御部であるＰＬＣ20ａ，20ｂ，20ｎと、夫々
の多重伝送装置である光多重伝送装置21ａ，21ｂ，21
ｎ、および入出力基板22ａ，22ｂ，22ｎ、さらにＰＬＣ
20ａ，20ｂ，20ｎ単位のソフトウェア変更の許可・不許
可の選択をする選択スイッチ23ａ，23ｂ，23ｎを収納し
た複数のディジタル制御装置24ａ，24ｂ，24ｎを設置し
ている。

【００１６】同じく中央制御室には光多重伝送装置25と
パーソナルコンピュータ26、キーボード27、ＣＲＴ28等
をデスク29に搭載して構成された保守ツール30を設置す
る。なお、前記デスク29にはソフトウェア変更の実施・
解除を指令をする指令スイッチ31が取付けてある。

【００１７】また現場側には、複数の弁32ａ，32ｂ，32
ｎ、およびポンプ33ａ，33ｂ，33ｎ等の各種現場機器類
と接続して、前記ディジタル制御装置24ａ，24ｂ，24ｎ
からの信号を夫々現場機器類に伝送して運転制御をする
入出力基板34ａ，34ｂ，34ｎと、光多重伝送装置35ａ，
35ｂ，35ｎを収納した複数の現場盤36ａ，36ｂ，36ｎが
設置されている。

【００１８】さらに、上記保守ツール30と複数のディジ
タル制御装置24ａ，24ｂ，24ｎ、および複数の現場盤36
ａ，36ｂ，36ｎ等は、互いに多重伝送ネットワークであ
る光ファイバーケーブル等からなる光多重伝送ネットワ
ーク37により結合されていて、相互間での信号の授受を
行えるように構成されている。

【００１９】ここで、前記ディジタル制御装置24ａ，24
ｂ，24ｎに収納された、ディジタル制御部であるＰＬＣ
（プログラマブルコントローラ）20ａ，20ｂ，20ｎは、
保守ツール30との信号の授受等に関して、次のように設
計（プログラミング）されている。

【００２０】すなわち、各ＰＬＣ20ａ，20ｂ，20ｎの図
示しない中央演算ユニットにおいては、通常は夫々が担
当する機器に対する運転制御のためのソフトウェアがプ
ログラミングされている。しかしながら、点検、保全の
ためのソフトウェアへのソフトウェア変更を許可・不許
可する選択スイッチ23ａ，23ｂ，23ｎ等による変更許可
条件が成立すると、前記中央演算ユニットのソフトウェ
アの変更を可能とする構成を導入する。

【００２１】具体的には、ＰＬＣ20ａ，20ｂ，20ｎにお
いて、保守ツール30からのソフトウェア変更の受入れを
許可する操作をし、受入れ許可信号を出力する。その次
にＰＬＣ20ａ，20ｂ，20ｎは保守ツール30からの変更ソ
フトウェアを入力する。この時にＰＬＣ20ａ，20ｂ，20
ｎにおいては、変更ソフトウェアの内容を一時的なメモ
リーエリア（カレントメモリー領域）に一旦格納し、折
返して受入れ信号を保守ツール30に出力するが、演算実
行までは進行させず、前記実施・解除を指令をする指令
スイッチ31からの“実施”指令信号によって、始めて演
算実行を開始してソフトウェア変更の処理をする。

【００２２】また指令スイッチ31の“解除”指令、およ
び選択スイッチ23ａ，23ｂ，23ｎの“不許可”選択等の
変更許可条件が不成立になると、保守ツール30からの入
力内容ををすべて消去し、もとの運転制御の状態に復帰
するようにされている。

【００２３】次に上記構成における作用について説明す
る。プラントを構成する各種機器の点検、保守等を行な
う場合には、一時的にソフトウェアを点検、保守のため
の内容に変更し、この点検、保守作業が終了後は、再び
元の状態への復旧を行う。なお、事例として一時的にソ
フトウェアの変更を行う対象をディジタル制御装置24ａ
とディジタル制御装置24ｂにする。

【００２４】先ず運転員は、中央制御室でディジタル制
御装置24ａ，24ｂについて、通常のプラント運転状態で
は“不許可”となっている選択スイッチ23ａ，23ｂを、
“許可”に切り替える操作をしてＰＬＣ20ａ，20ｂにお
けるソフトウェアの変更が可能となる条件を形成する。

【００２５】この選択スイッチ23ａ，23ｂの条件信号
は、ソフトウェア変更の対象ＰＬＣを決める条件である
が、これらは夫々の入出力基板22ａ，22ｂを通じて、Ｐ
ＬＣ20ａとＰＬＣ20ｂに取込まれる。ＰＬＣ20ａ，20ｂ
は、このソフトウェア許可条件を取込むと、その結果を
受入れ信号として光多重伝送装置21ａ，21ｂを経由し、
光伝送ネットワーク37を介して保守ツール30のＣＲＴ28
に報知する。

【００２６】運転員がＣＲＴ28における表示を確認する
ことによりソフトウェアを変更する準備が整うのである
が、運転員は自分で各ディジタル制御装置24ａ，24ｂに
おいて点検、保全対象機器と、これのディジタル制御装
置24ａ，24ｂを確認して、さらに当該選択スイッチ23
ａ，23ｂにより、ソフトウェア変更を許可する切替え操
作を行なうほかに、保守ツール30においては前記ＰＬＣ
20ａ，20ｂからの受入れ許可信号等の打ち返し信号のチ
ェックを行なうことにより、より確実な確認を実施する
ことになる。

【００２７】次に運転員が、変更ソフトウェア、例えば
その時に停止しているポンプ33ａを始動させるとか、全
閉状態の弁32ｂを全開させるというような内容の点検、
保守のためのソフトウェアを、保守ツール30のパーソナ
ルコンピュータ26やキーボード27より入力すると、この
信号は保守ツール30の光多重伝送装置25から、光多重伝
送ネットワーク37を介して、先にソフトウェア変更の許
可条件が成立しているディジタル制御装置24ａ，24ｂの
ＰＬＣ20ａ，20ｂに信号が伝達され、各ＰＬＣ20ａ，20
ｂのメモリーに格納される。

【００２８】運転員は、保守ツール30において、ＰＬＣ
20ａ，20ｂに入力した変更ソフトウェアの内容に誤りが
ないことを前記ＰＬＣ20ａ，20ｂからの打ち返し信号等
により確認（誤りがあれば保守ツール30により個々に訂
正を行なう）した後に、ＰＬＣ20ａ，20ｂにおける変更
ソフトウェアの“実施”を指令スイッチ31を操作して行
う。

【００２９】この指令スイッチ31からの“実施”指令信
号が、光多重伝送装置25から光多重伝送ネットワーク37
を介してＰＬＣ20ａ，20ｂに伝達されると、各ＰＬＣ20
ａ，20ｂにおいては先にメモリーに格納されている変更
ソフトウェアの演算を実行し、その結果を各ディジタル
制御装置24ａ，24ｂの光多重伝送装置21ａ，21ｂと光多
重伝送ネットワーク37を経由して、夫々担当する現場盤
36ａ，36ｂの各光多重伝送装置35ａ，35ｂに入力され
る。

【００３０】現場盤36ａ，36ｂでは入出力基板34ａ，34
ｂからポンプ33ａおよび弁32ｂに対して前記ポンプ33ａ
の始動と、弁32ｂの全開の操作信号を発し、夫々ポンプ
33ａおよび弁32ｂを作動させて所期の成果を達成する。
なお、ポンプ33ａおよび弁32ｂ等に対する所定の点検、
保守が終了し、夫々を復旧させる場合には、変更ソフト
ウェアを解除すれば良い。これには、運転員が中央制御
室において指令スイッチ31を“解除”操作し、ディジタ
ル制御装置24ａ，24ｂに対する一括した“解除”指令信
号を発する。

【００３１】またディジタル制御装置24ａ，24ｂの夫々
の選択スイッチ23ａ，23ｂを、現在の“許可”位置より
元の“不許可”位置に戻す操作を行うことにより、ＰＬ
Ｃ20ａ，20ｂにおける点検、保全のための変更ソフトウ
ェアは解除されて、ＰＬＣ20ａ，20ｂは通常の運転制御
のためのソフトウェアに復旧される。従って、この復旧
に際しての誤操作、操作洩れの不具合も防止できる。

【００３２】これにより多数のＰＬＣ20ａ，20ｂ，20ｎ
に対する点検、保全のためのソフトウェアの変更作業を
１つの保守ツール30により中央制御室から簡便に実施で
き、コストは勿論、運転員に大きな負担がかからない。
また従来のように多数のＰＬＣ20ａ，20ｂ，20ｎに対し
て個別にソフトウェアの変更作業をする必要がなく、さ
らに変更したソフトウェアの確認も容易なので、作業員
への労力が大幅に削減される。

【００３３】しかも各ディジタル制御装置24ａ，24ｂ，
24ｎにおけるソフトウェア変更の選択スイッチ23ａ，23
ｂ，23ｎ、および保守ツール30近傍の指令スイッチ31等
による複数のインターロック条件が設定されているの
で、ソフトウェアの変更作業に際して変更箇所の誤入力
や変更操作時の誤操作等から、他のディジタル制御部へ
の誤りの波及等も防止できる。

【００３４】なお、本発明の特許請求の範囲の実施態様
項としては下記がある。「ディジタル制御装置は、選択
スイッチによるソフトウェア変更の許可選択時にその受
付信号を保守ツールに出力し、かつ保守ツールからの入
力は一旦メモリーに格納した後に、指令スイッチの実施
指令により演算を実行する機能を有し、また前記選択ス
イッチによる不許可選択で前記保守ツールからの入力を
クリアーすることを特徴とする請求項１記載のディジタ
ル制御保守システム。」

【００３５】

【発明の効果】以上本発明によれば、ディジタル制御装
置や多重伝送ネットワークを適用したプラントにおい
て、多数設置されている各種機器類の点検、保守に際
し、夫々を系統からの隔離、試験運転を模擬する作業が
中央制御室からの簡易な操作により容易に可能で、かつ
誤操作等がなく確実に実施することができる。これによ
り、点検、保守作業における信頼性と簡素化が向上し、
運転員および作業員の負担軽減とプラント運転の安全性
が向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例のシステム構成図。

【図２】従来の制御システム構成図。

【符号の説明】

20ａ〜20ｎ…ＰＬＣ（ディジタル制御部）、21ａ〜21
ｎ，25，35ａ〜35ｎ…光多重伝送装置、22ａ〜22ｎ，34
ａ〜34ｎ…入出力基板、23ａ〜23ｎ…選択スイッチ、24
ａ〜24ｎ…ディジタル制御装置、26…パーソナルコンピ
ュータ、27…キーボード、28…ＣＲＴ、29…デスク、30
…保守ツール、31…指令スイッチ、32ａ〜32ｎ…弁、33
ａ〜33ｎ…ポンプ、36ａ〜36ｎ…現場盤、37…光多重伝
送ネットワーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各種制御・監視信号を伝送する多重伝送
   ネットワークと、この多重伝送ネットワークと接続され
   てパーソナルコンピュータ，ＣＲＴ，キーボード等から
   なりディジタル制御部におけるソフトウェアの変更を行
   う保守ツールと、この保守ツールによるソフトウェア変
   更の実施・解除を指令をする指令スイッチと、前記多重
   伝送ネットワークと接続されて各種機器への信号を発す
   るディジタル制御部とこのディジタル制御部におけるソ
   フトウェア変更の許可・不許可を選択する選択スイッチ
   からなるディジタル制御装置と、前記多重伝送ネットワ
   ークと接続して前記ディジタル制御装置からの信号によ
   り各種機器の制御を行う現場盤からなることを特徴とす
   るディジタル制御保守システム。