JPH11259122A - 監視制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コントローラが異常又は保守で停止している
時でも、コストを上昇させることなく、センサの検出情
報を監視することができ、且つオペレータによる操作端
の操作を可能にすること。 【解決手段】 センサが検出した検出情報はデータバ
ス、コントローラ、制御ＬＡＮを介して、ＭＭＩに伝達
され、ＭＭＩで表示される。オペレータは必要に応じ
て、ＭＭＩから操作指示を出すと、この指示が制御ＬＡ
Ｎ、コントローラ、データバスを介して、操作端に伝達
され、操作端が制御される。コントローラの異常時、セ
ンサの検出情報はデータバス２を介してＭＭＩに直接伝
達され、ＭＭＩで表示される。オペレータは必要に応じ
て、ＭＭＩから操作指示を出すと、この指示がデータバ
ス介して操作端に直接伝達され、操作端が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種産業プラント
などの運転状態などの監視制御などに適用される分散型
のディジタル制御方式を採る監視制御システムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から発電プラントや化学プラントな
どの各種産業プラントなどの運転監視制御システムとし
ては、マイクロプロセッサなどの情報処理デバイス技術
や通信技術の進展に伴い、デジタル型プロセス制御装置
と、ＣＲＴ及び操作パネルなどから成るオペレータコン
ソール（マンマシンインターフェース）を有するデジタ
ル制御システムが広く使用されている。このようなデジ
タル制御システムはプラントにおける複数系統設備に対
応させて、プロセス制御装置とオペレータコンソールと
を、それぞれ複数台設け、これらを機能分散型のデジタ
ル制御システムとして構成することにより、プラント等
の監視制御の分散化を図っている。

【０００３】従来の分散型ディジタル制御システムを採
る監視制御システムの一部は、例えば図３に示すような
構成を有している。センサ１は例えばプラント等の現場
のプロセス諸量を検出し、検出信号をデータバス２を介
してコントローラ３に送る。コントローラ３は前記検出
信号を入力して処理した後、制御ＬＡＮ４（データハイ
ウェイ）を介して、マンマシンインターフェース（ＭＭ
Ｉ）５に渡す。ＭＭＩ５は渡されたプロセス諸量の状態
などを表示して運転員に提示すると共に、履歴データと
して保存する。運転員はＭＭＩ５の画面によりセンサが
検出した現場のプロセス諸量を監視し、必要があれば図
示されない操作パネルを操作して、この操作情報をコン
トローラ３を介して現場の操作端６に伝達することによ
り、操作端６を操作する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の監視制
御システムでは、コントローラ３に異常が発生して動作
停止した場合、ＭＭＩ５に表示情報が上がらず、現場の
センサ１が検出した信号の情報がオペレータには全く見
えなくなってしまうと共に、ＭＭＩ５からの操作情報が
操作端６に伝達されなくなって操作端６の操作が出来な
くなってしまう。これを回避するための手法としては、
コントローラ３の本体を２重化するなど、システムを冗
長化して信頼性を向上する方法が挙げられるが、同一の
ハードウェアを２系統準備することから、システムのコ
ストが高くなるという問題があった。

【０００５】本発明は、上述の如き従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的は、コントローラが
異常又は保守等で停止している時でも、コストを上昇さ
せることなく、センサの検出情報を監視することがで
き、且つオペレータによる操作端の操作を行なうことが
できる監視制御システムを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の特徴は、センサで検出した信号をコン
トローラを介してマンマシンインターフェースに送って
このマンマシンインターフェースで前記検出情報を表示
し、或いはオペレータがマンマシンインターフェースか
ら入力した操作情報を前記コントローラを介して操作端
に送ることによって操作端を制御する監視制御システム
において、前記マンマシンインターフェースと前記セン
サ及び前記操作端と直接接続する通信路と、前記マンマ
シンインターフェースと前記コントローラ間の通信状態
の異常を検出する検出手段と、この検出手段により前記
異常が検出されると、マンマシンインターフェースに前
記通信路を介して前記センサ及び前記操作端を直接接続
する切換手段とを備え、前記マンマシンインターフェー
スと前記センサ及び前記操作端が前記通信路で直接接続
された場合、前記マンマシンインターフェースは前記通
信路を介して得られた前記センサの検出情報を表示し、
或いはオペレータが前記マンマシンインターフェースか
ら入力した操作情報を前記通信路を介して前記操作端に
送ることによって前記操作端を制御することにある。

【０００７】この第１の発明によれば、コントローラの
異常などにより、マンマシンインターフェースとコント
ローラ間の通信状態の異常が検出されると、マンマシン
インターフェースを前記コントローラを介する通信路か
ら前記センサと前記操作端とを直接接続する通信路を使
用するように切り換る。以降、マンマシンインターフェ
ースは、前記コントローラを通さず、前記通信路を介し
て得られた前記センサの検出情報を表示し、或いはオペ
レータが前記マンマシンインターフェースから入力した
操作情報を前記通信路を介して前記操作端に送ることに
よって、前記操作端を制御する。尚、前記通信状態の異
常はコントローラの異常の他、コントローラの保守によ
る動作停止の場合も含むものとする。

【０００８】第２の発明の特徴は、センサで検出した信
号をコントローラを介してマンマシンインターフェース
に送ってこのマンマシンインターフェースで前記検出情
報を表示し、或いはオペレータがマンマシンインターフ
ェースから入力した操作情報を前記コントローラを介し
て操作端に送ることによって操作端を制御すると共に、
前記センサの検出情報及び前記操作端の操作情報を前記
コントローラを介して収拾管理するコンピュータとを有
する監視制御システムにおいて、前記マンマシンインタ
ーフェースと前記センサ及び前記操作端と直接接続する
第１の通信路と、前記コンピュータと前記センサ及び前
記操作端と直接接続する第２の通信路と、前記マンマシ
ンインターフェース又は前記コンピュータと前記コント
ローラ間の通信状態の異常を検出する検出手段と、この
検出手段により前記異常が検出されると、マンマシンイ
ンターフェースに前記第１の通信路を介して前記センサ
と前記操作端とを直接接続すると共に、前記コンピュー
タに前記第２の通信路を介して前記センサと前記操作端
とを直接接続する切換手段とを備え、前記マンマシンイ
ンターフェースと前記センサ及び前記操作端が前記第１
の通信路で直接接続された場合、前記マンマシンインタ
ーフェースは前記第１の通信路を介して得られた前記セ
ンサの検出情報を表示し、或いはオペレータが前記マン
マシンインターフェースから入力した操作情報を前記第
１の通信路を介して前記操作端に送ることによって前記
操作端を制御すると共に、前記コンピュータは前記第２
の通信路を介して前記センサの検出情報と前記前記操作
端の操作情報を収集することにある。

【０００９】この第２の発明によれば、コントローラの
異常などにより、マンマシンインターフェースとコント
ローラ間の通信状態の異常が検出されると、マンマシン
インターフェースを前記コントローラを介する通信路か
ら前記センサと前記操作端とを直接接続する第１の通信
路に使用するように切り換ると共に、コンピュータを前
記コントローラを介する通信路から前記センサと前記操
作端とを直接接続する第２の通信路に使用するように切
り換る。以降、マンマシンインターフェースは、前記コ
ントローラを通さず、前記第１の通信路を介して得られ
た前記センサの検出情報を表示し、或いはオペレータが
前記マンマシンインターフェースから入力した操作情報
を前記通信路を介して前記操作端に送ることによって前
記操作端を制御する。また、コンピュータは、前記コン
トローラを介さず、前記第２の通信路を介して得られた
前記センサの検出情報及び同第２の通信路を介して得ら
れた操作端の操作情報を収集して管理する。尚、前記通
信状態の異常はコントローラの異常の他、コントローラ
の保守による動作停止の場合も含むものとする。

【００１０】第３の発明の特徴は、前記センサはプラン
トのプロセス情報を検出することにある。

【００１１】この第３の発明によれば、コントローラの
状態によらず、オペレータはマンマシンインターフェー
スにより、発電所や化学プラント等のプラントの運転状
態を監視し、必要があれば手動でプラントの運転に対し
て操作介入することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の監視制御システム
の一実施の形態を示したブロック図である。但し、従来
例と同一部分には同一符号を付して説明する。例えば、
プラント設備の現場に設置されているセンサ１及び操作
端６はデータバス２を介してコントローラ３及びマンマ
シンインターフェース（ＭＭＩ）５に接続されている。
コントローラ３は制御ＬＡＮ４を介してＭＭＩ５に接続
されている。

【００１３】図２は上記したセンサ１、コントローラ
３、ＭＭＩ５、操作端６の詳細構成例を示したブロック
図である。センサ１のデータバスインターフェース（Ｉ
Ｆ）部１１はデータバス２を介してコントローラ３のデ
ータバスインターフェース（ＩＦ）部３１に接続されて
いると共に、ＭＭＩ５のデータバスインターフェース
（ＩＦ）部５２に接続されている。操作端６のデータバ
スインターフェース（ＩＦ）部６１はデータバス２を介
してコントローラ３のデータバスＩＦ部３１に接続され
ていると共に、ＭＭＩ５のデータバスＩＦ部５２に接続
されている。コントローラ３の制御ＬＡＮインターフェ
ース（ＩＦ）部３２はＭＭＩ５の制御ＬＡＮインターフ
ェース（ＩＦ）部５１に接続されている。ＭＭＩ５の制
御ＬＡＮＩＦ部５１とデータバスＩＦ部５２は切替部５
３を介してオペレータ操作部５４又は履歴データ保存部
５５に接続されている。

【００１４】次に本実施の形態の動作について説明す
る。センサ１並びに操作端６との直接の信号のやり取り
は、通常、自動制御を司るコントローラ３との間でデー
タバス２を介して行なわれている。この際、コントロー
ラ３はセンサ１が検出したプロセス情報などを、センサ
ー１のデータバスＩ／Ｆ１１、データバス２、データバ
スＩ／Ｆ３１を介して受け取り、この情報に基づいて操
作端６を操作する信号を作成し、これをデータバスＩ／
Ｆ３１、データバス２、データバスＩ／Ｆ６１に送っ
て、操作端６を制御する。

【００１５】一方、コントローラ３はセンサ１から受け
取ったプロセス諸量の検出情報を制御ＬＡＮＩ／Ｆ部３
２から制御ＬＡＮ４を介してＭＭＩ５の制御ＬＡＮＩ／
Ｆ部５１に送る。ＭＭＩ５の制御ＬＡＮＩ／Ｆ部５１で
受信された検出情報は切替部５３を介して履歴データ保
存部５５に送られて保存されると共に、図示されないＣ
ＲＴなどの表示部に表示される。

【００１６】オペレータはＭＭＩ５の画面に表示された
プロセス情報などを見て、プラントの運転状態などを監
視し、必要に応じて操作介入を行う。このような場合、
オペレータはオペレータ操作部５４を操作し、その操作
信号を切替部５３、制御ＬＡＮＩ／Ｆ部５１を介して、
コントローラ３の制御ＬＡＮＩ／Ｆ部３２に送る。コン
トローラ３は受け取った操作信号をデータバスＩ／Ｆ３
１からデータバス２を介して操作端６のデータバスＩ／
Ｆ６１に送って、操作端６を制御する。

【００１７】ところで、ＭＭＩ５は、コントローラ３と
の通信状況を常時監視しており、異常を検出すると、切
替部５３を切り換えて、オペレータ操作部５４、履歴デ
ータ保存部５５及び図示されない表示部などをデータバ
スＩ／Ｆ部５２と接続して、ＭＭＩ５がデータバス２を
介してセンサ１及び操作端６と直接信号のやり取りがで
きるように切り換える。

【００１８】これにより、センサ１の検出信号はデータ
バスＩ／Ｆ部１１からデータバス２を介してＭＭＩ５の
データバスＩＦ部５２に入力されるため、コントローラ
３などが異常又は保守のため停止しても、ＭＭＩ５の表
示部はプロセス検出情報などを表示することができ、オ
ペレータは引き続きプラントの運転状態などを監視する
ことができる。この場合も、オペレータは必要に応じて
操作介入を行う。オペレータはオペレータ操作部５４を
操作し、その操作信号を切替部５３、データバスＩ／Ｆ
部５２、データバス２を介して、操作端６のデータバス
Ｉ／Ｆ６１に送って、操作端６を制御する。

【００１９】本実施の形態によれば、ＭＭＩ５とセンサ
１及び操作端６とのデータ通信を、コントローラ３を介
した通信路の他に、データバス２により直接接続した通
信路を用いて行なえるようにしてあるため、コントロー
ラ３などの異常又は保守により、コントローラ３を介し
た通信路が使えなくなっても、データバス２により直接
接続した通信路を用いて、ＭＭＩ５とセンサ１及び操作
端６とのデータ通信を確保することができる。これによ
り、コントローラ３が異常又は保守で一時停止しても、
オペレータはセンサ１のプロセス検出情報の監視や、操
作端６の操作を行なうことができ、システムの信頼性を
著しく向上させることができ、また、コントローラ３等
の保守をプラントの運転等を停止せずに行なうことがで
き、システムの保守及び使い勝手を向上させることがで
きる。また、通信路を２重にしただけで、コントローラ
３を二重化するなどしていないため、システムのコスト
を上昇させることなく、上記効果を得ることができる。

【００２０】尚、上記実施の形態では、ＭＭＩ５，コン
トローラ３、センサ１、操作端６はそれぞれ１個ずつし
か記載していなかったが、これらの要素がそれぞれ複数
ずつある分散型の制御方式であっても、同様の構成を採
って、同様の効果がある。

【００２１】また、センサ１のプロセス検出信号や操作
端６への操作信号を、コントローラ３やＭＭＩ５のみな
らず、上位のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に渡し
て、操業管理に利用されるケースも多い。このような場
合も、上述のデータバスを上位のＰＣにまで直接接続す
ることにより、ＰＣとセンサ１及び操作端６間の通信を
コントローラ３を介した通信路の他に、ダイレクトな通
信路で確保することができ、ＭＭＩ５やコントローラ３
の状態によらず、ＰＣは常にデータを収集できるシステ
ム構成とすることもでき、操業管理の信頼性を向上させ
て、同様の効果を得ることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１、第２
の発明によれば、コストを上昇させることなく、コント
ローラが異常又は保守で停止している時でも、オペレー
タはマンマシンインターフェースを通してセンサの検出
情報を監視でき、且つ操作端の操作を行なうことができ
るため、システムの信頼性を向上させることができ、更
に、システムの保守をプラント等の運転などを停止させ
ずに容易に行なうことができる。

【００２３】第２の発明によれば、コストを上昇させる
ことなく、コントローラが異常又は保守で停止している
時でも、コンピュータはコントローラを介さず、センサ
の検出情報及び操作端の操作情報を収集して、管理する
ことができるため、コンピュータによる操業管理の信頼
性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の監視制御システムの一実施の形態を示
したブロック図である。

【図２】図１に示したシステムの詳細構成例を示したブ
ロック図である。

【図３】従来の監視制御システムの構成例を示したブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ センサ ２ データバス ３ コントローラ ４ 制御ＬＡＮ ５ マンマシンインターフェース（ＭＭＩ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センサで検出した信号をコントローラを
   介してマンマシンインターフェースに送ってこのマンマ
   シンインターフェースで前記検出情報を表示し、或いは
   オペレータがマンマシンインターフェースから入力した
   操作情報を前記コントローラを介して操作端に送ること
   によって操作端を制御する監視制御システムにおいて、 前記マンマシンインターフェースと前記センサ及び前記
   操作端と直接接続する通信路と、 前記マンマシンインターフェースと前記コントローラ間
   の通信状態の異常を検出する検出手段と、 この検出手段により前記異常が検出されると、マンマシ
   ンインターフェースに前記通信路を介して前記センサ及
   び前記操作端を直接接続する切換手段とを備え、 前記マンマシンインターフェースと前記センサ及び前記
   操作端が前記通信路で直接接続された場合、前記マンマ
   シンインターフェースは前記通信路を介して得られた前
   記センサの検出情報を表示し、或いはオペレータが前記
   マンマシンインターフェースから入力した操作情報を前
   記通信路を介して前記操作端に送ることによって前記操
   作端を制御することを特徴とする監視制御システム。
2. 【請求項２】 センサで検出した信号をコントローラを
   介してマンマシンインターフェースに送ってこのマンマ
   シンインターフェースで前記検出情報を表示し、或いは
   オペレータがマンマシンインターフェースから入力した
   操作情報を前記コントローラを介して操作端に送ること
   によって操作端を制御すると共に、前記センサの検出情
   報及び前記操作端の操作情報を前記コントローラを介し
   て収拾管理するコンピュータとを有する監視制御システ
   ムにおいて、 前記マンマシンインターフェースと前記センサ及び前記
   操作端と直接接続する第１の通信路と、 前記コンピュータと前記センサ及び前記操作端と直接接
   続する第２の通信路と、 前記マンマシンインターフェース又は前記コンピュータ
   と前記コントローラ間の通信状態の異常を検出する検出
   手段と、 この検出手段により前記異常が検出されると、マンマシ
   ンインターフェースに前記第１の通信路を介して前記セ
   ンサと前記操作端とを直接接続すると共に、前記コンピ
   ュータに前記第２の通信路を介して前記センサと前記操
   作端とを直接接続する切換手段とを備え、 前記マンマシンインターフェースと前記センサ及び前記
   操作端が前記第１の通信路で直接接続された場合、前記
   マンマシンインターフェースは前記第１の通信路を介し
   て得られた前記センサの検出情報を表示し、或いはオペ
   レータが前記マンマシンインターフェースから入力した
   操作情報を前記第１の通信路を介して前記操作端に送る
   ことによって前記操作端を制御すると共に、前記コンピ
   ュータは前記第２の通信路を介して前記センサの検出情
   報と前記前記操作端の操作情報を収集することを特徴と
   する監視制御システム。
3. 【請求項３】 前記センサはプラントのプロセス情報を
   検出することを特徴とする請求項１又は２記載の監視制
   御システム。