JPH07500194A - 発電所設備の自動制御装置 - Google Patents

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】 発電所設備の自動制御装置 本発明は、多くの相互作用する設備部分と、設備部分に共通の自動化システムに おいて種々の機能を遂行する自動化装置とを有し、自動化装置が互いに、および 指令ユニットと、設備の重要なデータを伝達するデータバスを介して接続されて いる発電所設備の自動制御■装置に関する。

ヨーロッパ特許出願公開第０２４２６０９号明細書から公知の種々の設備部分を 有する発電所設備の指令技術では、個々にまたは共同作用して制？■または調節 すべき多数のＩ９能が１つの自動化システムにより部分的または全自動的に遂行 される。

自動化システムは、共通のデータバスを介して互いにおよび指令ユニットと通信 する複数個の自動化装置を含んでいる。自動化装置は自由にプログラム可能なプ ロセッサから構成されていてもプログラム記憶式プロセンサから構成されていて もよく、またそれぞれ個々の設備部分の多くの構成要素群または部分システムを ｉｌｌ欄かつ監視し得る。

発電所設備の運転の際にデータバスを介して制御命令および状態報知ならびに故 障報知の影響で大きなデータ量が伝達され、これらのデータは指令ユニットにお いて制御Ｂ干渉によりトリガされ、または像スクリーンまたは他の可視ディスプ レイ装置上に表示される。その際に特に設備の始動の際および停止の際に多数の 制御干渉が必要であり、その結果として相応に多数の監視すべき帰還報知が必要 である。このことはオペレータにすなりの負担を生ずることに通ずる。

従って、本発明の課題は、はるかに簡単化されており、またすべての作動段階で 、すなわち設備の始動および停止の際にも、またプロセス進行の異常または故障 の場合にオペレータの過大な負担なしに設備の確実な運転および監視を保証する 発電所設備の自動制御を提案することにある。

１：の課題は、本発明によれば、自動化装置が設備のテクノロジー構造に相応し て互いに無関係に機能可能なユニットにまとめられており、その際各機能可能な ユニットは多くの部分機能を含んでいる１つの機能連鎖に相当し、またその際各 部分機能は制御可能な設備構成要素を存する多くの部分システムを含んでいるこ とにより解決される。

機能連鎖により機能技術的に実現される種々の機能可能なユニットはプロセス技 術的な保持または変換点の間の論理部分で行われる媒体またはエネルギー輸送経 過である。

機能連鎖は好適には設備の始動過程および停止過程の間に予め定められた順序で 結び付けられている。その際種々の機能連鎖の自動化装置は、プロセス技術的に 個々の機能可能なユニットが上位のユニットの準備ができた際に始めて作動状態 に入れられように、互いに通している。その間に、設備の作動の間に、機能連鎖 は個々に駆動可能である。そのために機能連鎖は有利な仕方でデータ選択作用を する結合要素を有するデータ線を介して互いにおよびデータバスと結び付けられ ている。

機能連鎖内では有利な仕方で機能可能なユニットに対して重要なデータのみが伝 達される。そのために機能連鎖内の部分機能は共通のデータ線を介して結び付け られている。

設備の全プロセスは有利な仕方で６つの機能連鎖によってのみ制ｉＢされ得る。

これらの６つのｍ能連鎖は設備の論理的なプロセス進行に相応して、供給、廃棄 物処理、プロセス廃熱の輸送および凝縮水の逆輸送、プロセス熱の輸送、熱エネ ルギーへの一次工不ルギーの変換、ならびに電気エネルギーへの熱エネルギーの 変換の順序で階層的に固成されている。

本発明により得られる利点は特に、発電所設備の全プロセスをそれぞれ機能可能 なユニットであるごく少数の論理的プロセス部分に分割することにより、またそ のために必要な機能を機能連鎖において相応に分割することにより、ごく少数の 監視すべき状態報知への非常に高い情報圧縮により高い自動化グレードが達成さ れることである。それにより発電所設備の全プロセスが各作動段階でただ一人の オペレータにより制２Ｂかつ監視できることである。

腋下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳細に説明する。

第１図は多くの機能連鎖を存する発電所設備の自動化構造、また第２図は６つの ８ｇ能可能なユニットを有する発電所設備の自動制御の信号流れ図である。

第１図には、共通のデータバス５を介して互いにおよび指令ユニット１６または 、発電所設備が多くのブロックを有する場合には、指令ユニット１６に付設する ブロック制２’Ｂ装置と接続されている複数個の機能連鎖１ないしｎが示されて いる０機能連＄１１ｉ１の例に示されているように、個々の機能連鎖１ないしｎ は、たとえば２つの自動化装置８により遂行される多数の部分機能７を含んでい る。

各部分機能７は個々の設備部分、たとえばボイラー、タービン群または復水器の 部分システム９である０部分システム９はここではポンプ１２および弁１３を有 する導管１１に接続されている液体容器１０である。容器ｌＯには弁１５を有す る導管１４を経て液体が供給される１部分機能７はこの部分システム９のなかに 、部分的に共働して調節および監視すべきパラメータｆおよびｐ（ここでは容器 １０の充満状態または導管ｌｌ内の圧力）、制御■シンボルａ、ｂまたはＣによ りシンボル化されている弁１３および１５ならびにポンプ１２の自動制御装置を 含んでいる。

機能連鎖１の部分機能７はデータ線またはデータバス２０を介してインタフェー ス２１により互いに結び付けられている。Ｉｌ能連鎖ｌの内部では好ましくは付 設の機能可能なユニットに対して重要なデータのみが伝達される。

設備の始動の際に、Ｗ１＃！連［１ないしｎにより表されている機能可能なユニ 。

トは制御命令により次々と作動状態に入れられ、または作動状態に保たれる。そ のために、機能連鎖工ないしｎに付設する自動化装置８はデータ線２５とデータ 選択の作用をする結合要素２６ないし２９、たとえばインテリジェントブリッジ とを介して互いにおよびデータバス５と結び付けられている。結合要素２６ない し２９により個々の機能連鎖１ないしｎがローカルなデータ伝送ユニットに接続 され、それらの間で単に個々の状態信号が伝送される。

制御命令“始動”は先ず機能連鎖１を能動化する。ｌｌ能連鎖１の準備ができて 始めて、機能連鎖ｌの相応の状態信号が制御命令を結合要素２７を介して機能連 鎖２に伝達する。相応の仕方で機能連鎖３は機能連Ｍ１および２の準備ができた ときに始めて能動化される。

第２図には、６つの機能可能なユニットに分割された全プロセスを有する発電所 設備の１つのブロックの自動側ｍの信号流れ図が示されている。ｌｌ能可能なユ ニットに相応する機能連鎖１ないし６は論理的順序で階層的に編成されている。

その際に個々の機能連鎖ｌないし６には、共通の自動化システムのなかで種々の 機能を遂行する自動化装置８が、設備のテクノロジー構造に相応して、付設され ている。

機能連鎖２ないし５の前または上位にある機能連鎖１では、設備の“供給”のた めに重要なすべての課題を引き受ける、たとえば５つの矢印によりシンボル化さ れている部分機能７が遂行される。

機能連鎖２では設備の“廃棄物処理”のために重要な機能が遂行される。４１１ 能連！！２は同じく矢印によりシンボル化されている４つの部分機能７を含んで いる。

機能連鎖３ではプロセス廃熱の輸送および凝縮水の逆輸送のために必要な制御干 渉がたとえば蒸気タービンの多数の設備部分から成る水−蒸気循環路の復水器に おいて自動的に実行されかつ監視される。

機能連鎖４では無故障の“プロセス熱の輸送”のために必要な制御干渉が、概要 を示されている水−蒸気循環路で実行される。

機能連鎖５は“熱エネルギーへの一次エネルギーの変換”のために必要な機能を 実行する。その際にたとえばガスタービン燃焼室の部分システム９が、同じく概 要を示されているように、作動状態に入れられる。

機能連鎖６では゛電気エネルギーへの熱エネルギーの変換”のための設備の部分 システム９、たとえば発電ｌｌＧの個々の操作端が作動状態に入れられる。

第２図による実施例では第１図中のデータ線５および２５が信号線５′または２ ５゛によりシンボル化されている。

設備の始動の際には、指令ユニ７）１６で発せられた制御命令がブロック制御ユ ニット３０を介して個々の機能連［１ないし６に伝達される０機能連鎖１に付設 されている部分システム９が作動状態に入れられているならば、機能達１１［１ から機能連鎖２へ、機能連鎖２に与えられている制御命令と共同して機能連ｖＡ ２の部分システム９を作動状態に入れる制御命令が伝達される。相応の仕方で機 能連鎖３ないし６が次々と能動化される。

設備の停止の際には逆の順序で機能連Ｍ６ないし１が作動し、また相応のプロセ ス部分が次々と停止される。

設備の正常作動中は個々の機能連鎖ｌないし６の部分システム９は相応の自動化 装置８を介して個々に駆動され得る。制御は指令ユニット１６において制御デス ク３２に配置されているプラズマディスプレイとして構成されたディスプレイ装 Ｗ３１に接触することにより行われる。帰還報知、状態報知および故障報知は、 同しく制御デスク３２に組み込まれているディスプレイ装置３３上で可視化され る。

発電所のなかで進行する全プロセスはすべての作動段階でただ一人のオペレータ により制御かつ監視することができる。従って制御デスク３２は、操縦室に相応 して円弧状に構成されている。

国際調査報告

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．多数の相互作用する設備部分と、設備部分に共通の自動化システム内で種々 の機能を遂行する自動化装置（８）とを有し、自動化装置（８）が互いにおよび 指令ユニット（６）と、設備の重要なデータを伝達するデータバス（５）を介し て接続されている発電所設備の自動制御装置において、自動化装置（８）が設備 のテクノロジー構造に相応して互いに無関係に機能可能なユニットにまとめられ ており、その際に各機能可能なユニットが多数の部分機能（７）を含んでいる機 能連鎖（１ないしｎ）に相当し、またその際各部分機能（７）が制御可能な設備 構成要素（１２、１３、１５）を有する多数の部分システム（９）を含んでいる ことを特徴とする自動制御装置。
2. ２．機能連鎖（１ないしｎ）が設備の始動過程およびの停止過程の間に予め定め られた順序で結び付けられており、また機能連鎖（１ないしｎ）がその間の設備 の作動中に、個々に駆動可能であることを特徴とする請求の範囲１記載の自動制 御装置。
3. ３．機能連鎖（１ないしｎ）がデータ選択作用をする結合要素（２６ないし２９ ）を有するデータ線（２５）を介して互いにおよびデータバス（５）と結び付け られていることを特徴とする請求の範囲１または２記載の自動制御装置。
4. ４．機能連鎖（１ないし６）の部分機能（７）が機能可能なユニットに対して重 要なデータのみを伝達する共通のデータ線（２０）を介して結び付けられている ことを特徴とする請求の範囲１ないし３の１つに記載の自動制御装置。
5. ５．機能連鎖（１ないし６）が設備の論理的なプロセス進行に相応して、ａ）供 給、 ｂ）廃棄物処理、 ｃ）プロセス廃熱の輸送および凝縮水の逆輸送、ｄ）プロセス熱の輸送、 ｅ）一次エネルギーの熱エネルギーへの変換、ｆ）熱エネルギーの電気エネルギ ーへの変換の順序で階層的に編成されていることを特徴とする請求の範囲１ない し４の１つに記載の自動制御装置。