JPH113118A - 制御装置検証システム及び制御装置の検証方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、大規模プラントの制御装置に於ける
制御ソフトウェア検証とハードウェア検証とを分離し独
立して実行することのできる制御装置の検証方法及び検
証システムを提供することを課題とする。 【解決手段】計算機部１１Ａに制御ソフトウェアを格納
し、操作・監視装置１４からの信号と、シミュレータ１
２からの信号とを計算機部１１Ａにて比較・制御演算を
行ない、この結果を通信ライン１３を介して、直接シミ
ュレータ１２に伝達する。このときのシミュレータ１２
の挙動、即ちプラントの挙動を操作・監視装置１４にて
監視することにより、制御装置１１の制御ソフトウェア
の健全性を確認する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電プラント、科
学プラント等の大規模なシステムに適用して好適な制御
装置の検証方法及び検証システムに関する。又、本発明
は、各種プラント等の大規模なシステムに適用される制
御装置の検証試験のうち、特に計算機部に於ける制御ソ
フトウェア検証を容易かつ短時間に、しかもハードウェ
ア検証と切り離して独自に実行することのできる制御装
置の検証方法及び検証システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発電プラント、科学プラント等に
適用される大規模なプラントの制御装置は、その用途に
より高い信頼性と健全性を確認するために、種々の検証
試験が実施されている。

【０００３】この種、制御装置に於ける従来の検証シス
テム例を図３に示す。図３に於いて、制御装置１は、操
作・監視装置４と、通信ライン５を介して接続され、更
にプラントを模擬したシミュレータ（以下単にシミュレ
ータと称す）２と、複数本の信号線でなる接続線３によ
り接続されている。

【０００４】制御装置１は、操作・監視装置４からの指
令信号と、シミュレータ２からの入力信号との差による
比較・制御演算を行ない、その演算結果をシミュレータ
２に伝達してシミュレータ２を制御する。

【０００５】又、制御装置１は、シミュレータ２の情報
を操作・監視装置４に伝達し、図示しない運転員にシミ
ュレータ２の状態を把握させる。この図３に示したシス
テムに於ける最小構成要素でなるシステムを図４に示し
ている。

【０００６】図４に於いて、制御装置１は、演算制御、
及び操作・監視装置４との通信制御を行なう計算機部１
Ａと、シミュレータ２からの信号を受ける入力部１Ｂ
と、制御演算結果をシミュレータ２に伝達する出力部１
Ｃとを備えて構成される。

【０００７】上記入力部１Ｂと出力部１Ｃは、それぞれ
接続線３Ａ，３Ｂにより、シミュレータ２に直接接続さ
れている。図４に於いて、制御装置１の検証は、入力部
１Ｂ、出力部１Ｃの調整を実施した後、計算機部１Ａに
制御ソフトウェアを格納し、操作・監視装置４からの信
号と、シミュレータ２からの信号とを計算機部１Ａにて
比較・制御演算を行ない、この結果を入力部１Ｂを介し
てシミュレータ２に伝達する。

【０００８】このときのシミュレータ２の挙動、即ちプ
ラントの挙動を操作・監視装置４にて監視することによ
り、制御ソフトウェアの健全性と、プラントとの入出力
インタフェースである入力部１Ｂ、出力部１Ｃの健全性
を確認する。

【０００９】しかしながら上記した従来の検証手段は、
ソフトウェアとハードウェアを組み合わせた検証方法で
あるため、確実かつ信頼性の高い検証が可能であるが、
次に示す欠点がある。 （１）検証に、完成された制御装置１が必要不可欠であ
る。 （２）検証の都度、制御装置１とシミュレータ２との間
の多数本の入出力信号線を一本ずつ配線しなければなら
ず、大規模なプラントになると配線数が膨大になり、検
証準備に多大な時間がかかる。 （３）入力部１Ｂ、出力部１Ｃ等を含む制御装置１のハ
ードウェアを検証中は、ソフトウェア（計算機部１Ａに
格納されている制御ソフトウェア）の検証が行なえず、
逆にソフトウェアを検証中はハードウェアの検証が行な
えない。即ちソフトウェア検証とハードウェア検証とが
並行して実施できない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来で
は、制御装置１の検証に多大な労力と時間を費やし、容
易かつ迅速な検証作業が期待できないという問題があっ
た。本発明は上記実情に鑑みなされたもので、各種プラ
ント等の大規模なシステムに適用される制御装置の検証
試験を容易かつ短時間に、しかもソフトウェア検証とハ
ードウェア検証とを切り離して各々独自に実行すること
のできる制御装置の検証方法及び検証システムを提供す
ることを目的とする。

【００１１】又、本発明は、上記制御装置の検証試験の
うち、特に計算機部に於ける制御ソフトウェア検証を容
易かつ短時間に、しかもハードウェア検証と切り離して
独自に実行することのできる制御装置の検証方法及び検
証システムを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、図４に示され
る接続線３Ａ，３Ｂに代え、通信線を用いて制御装置と
シミュレータとの間を接続することによって、検証対象
とする完成された制御装置が存在しなくても計算機部に
格納される制御ソフトウェアを検証できるようにした。

【００１３】即ち、本発明は、プラントの状態を監視す
る操作及び監視装置、及びプラントを模擬したシミュレ
ータに接続され、内部に計算機部及びハードウェアを有
してなる制御装置の検証方法に於いて、前記計算機部と
シミュレータとの間を通信手段により接続し、前記通信
手段を介して計算機部の制御ソフトウェア検証を実行す
ることで、前記制御装置のハードウェア検証と計算機部
の制御ソフトウェア検証とを分離し各々独立して実行で
きるようにしたことを特徴とする。

【００１４】又、本発明は、プラントの状態を監視する
操作及び監視装置、及びプラントを模擬したシミュレー
タに接続され、内部に計算機部及びハードウェアを有し
てなる制御装置の検証システムに於いて、前記制御装置
の計算機部に、前記シミュレータとの間で信号授受を行
なう通信部を設け、前記制御装置と前記シミュレータと
の間に前記通信部で授受する信号が伝送される通信ライ
ンを設けて、前記通信ラインを介し前記制御装置に設け
られた計算機部の制御ソフトウェア検証を実行する構成
としたもので、これにより前記制御装置に於ける計算機
部の制御ソフトウェア検証を前記ハードウェア検証と分
離し独立して実行できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態を説明する。図１は本発明の実施形態に於ける最小
のシステム構成を示すブロック図である。

【００１６】図１に於いて、１１は操作・監視装置１４
からの指令信号と、シミュレータ１２からの入力信号と
の差による比較・制御演算を実行し、その演算結果をシ
ミュレータ１２に伝達してシミュレータ１２を制御する
制御装置である。

【００１７】１１Ａ上記制御装置１１に設けられた計算
機部であり、図示しない内部の記憶部に格納された制御
ソフトウェアに従う処理を実行して、上記指令信号とシ
ミュレータ１２からの入力信号との差による比較・制御
演算を実行する。

【００１８】１２はプラントを模擬したシミュレータで
あり、通信ライン１３を介して制御装置１１の計算機部
１１Ａに接続される。１３は制御装置１１の計算機部１
１Ａとシミュレータ１２との間の通信路となる通信ライ
ンであり、計算機部１１Ａとシミュレータ１２との間の
情報授受に供される。

【００１９】１４はプラントの状態を監視する操作・監
視装置であり、通信ライン１５を介して制御装置１１の
計算機部１１Ａに接続される。図１に於いて、制御装置
１１は、操作・監視装置１４と、通信ライン１５により
接続され、更にプラントを模擬したシミュレータ１２と
通信ライン１３により接続されている。

【００２０】制御装置１１は、操作・監視装置１４から
の指令信号と、シミュレータ１２からの入力信号との差
による比較、制御演算を行ない、その演算結果を通信ラ
イン１３を介し、シミュレータ１２に伝達して、シミュ
レータ１２を制御する。

【００２１】又、制御装置１１は、シミュレータ１２の
情報を通信ライン１５を介して操作・監視装置１４に伝
達し、図示しない運転員にシミュレータ１２の状態を把
握させる。

【００２２】しし制御装置１１には、制御演算、及び操
作・監視装置１４との通信制御を行なう機能を有する計
算機部１１Ａが設けられ、通信ライン１３を介してシミ
ュレータ１２に直接接続されている。

【００２３】上記制御装置１１の検証は、計算機部１１
Ａに制御ソフトウェアを格納し、操作・監視装置１４か
らの信号と、シミュレータ１２からの信号とを計算機部
１１Ａにて比較・制御演算を行ない、この結果を通信ラ
イン１３を介して、直接シミュレータ１２に伝達する。

【００２４】このときのシミュレータ１２の挙動、即ち
プラントの挙動を操作・監視装置１４にて監視すること
により、制御装置１１の制御ソフトウェアの健全性を確
認する。

【００２５】又、制御装置１１に於けるハードウェアの
検証は従来通り行なうが、このハードウェア検証は制御
ソフトウェア検証に関係なく実施することができる。図
２は上記図１に於ける、計算機部１１Ａの内部構成要素
を示すブロック図である。

【００２６】図２に於いて、２１は制御演算を行なう演
算部、２２は演算部２１が実行する制御ソフトウェア、
２３は操作・監視装置１４との間で通信を行なうための
通信部、２４はシミュレータ１２との間でデータの授受
を行なう通信部である。

【００２７】尚、シミュレータ１２に於いても制御装置
１１との間でデータ授受を行なう通信部が設けられる
が、ここではその説明を省略する。上記図２の構成に於
いて、計算機部１１Ａには、制御演算を行なう演算部２
１、制御ソフトウェア２２、操作・監視装置１４との通
信を行なうための通信部２３等に加えて、シミュレータ
１２との通信を行なうための通信部２４が設けられ、こ
の通信部２４により図１に示す通信ライン１３の接続が
可能となる。

【００２８】このシミュレータ１２との間で通信を行な
う通信部２４は、操作・監視装置１４との間で通信を行
なう通信部２３と同様に、通信ラインにのせる信号を格
納するメモリを増設することで実現される。

【００２９】上記したような本発明の実施形態に於ける
制御装置の検証システムを適用することにより、次の効
果がある。 （１）制御装置１１とシミュレータ１２との間を通信ラ
イン１３で接続する構成としたことにより、図４に示し
たような従来の多数本の信号線による接続線３Ａ，３Ｂ
を不要にして、多大な配線作業を削減でき、検証準備時
間を大幅に短縮してコストの低減化が図れる。 （２）完成された制御装置本体が存在しなくとも制御装
置１１に設けられる計算機部１１Ａに格納されている制
御ソフトウェアの検証を先行して、又はハードウェアの
検証と並行して行なうことができる。 （３）ハードウェアの検証は従来通り実施するが、制御
ソフトウェアの検証に関係なく、分離・独立して実施可
能である。

【００３０】尚、上記した制御装置１１の計算機部１１
Ａとシミュレータ１２との間の通信路となる通信ライン
１３は、ケーブル等の信号線に限らず、例えば光通信手
段等、他の通信路により実現してもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、各
種プラント等の大規模なシステムに適用される制御装置
の検証試験を容易かつ短時間に、しかもソフトウェア検
証とハードウェア検証とを切り離して各々独自に実行す
ることのできる制御装置の検証方法及び検証システムが
提供できる。

【００３２】又、本発明によれば、上記制御装置の検証
試験のうち、特に計算機部に於ける制御ソフトウェア検
証を容易かつ短時間に、しかもハードウェア検証と切り
離して独自に実行することのできる制御装置の検証方法
及び検証システムが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による検証システムの構成を
示すブロック図。

【図２】上記実施形態に於ける計算機部の内部構成要素
を示すブロック図。

【図３】本発明で対象とする大規模プラントに於ける検
証システムの構成を示すブロック図。

【図４】従来の検証システムの構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１１…制御装置、 １１Ａ…計算機部、 １２…シミュレータ、 １３…通信ライン、 １４…操作・監視装置、 １５…通信ライン、 ２１…演算部、 ２２…制御ソフトウェア、 ２３…操作・監視装置１４との間の通信部、 ２４…シミュレータ１２との間の通信部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラントの状態を監視する操作及び監視
   装置、及びプラントを模擬したシミュレータに接続さ
   れ、内部に計算機部及びハードウェアを有してなる制御
   装置の検証方法であって、前記計算機部とシミュレータ
   との間を通信手段により接続し、前記通信手段を介して
   計算機部の制御ソフトウェア検証を実行することで、前
   記制御装置のハードウェア検証と計算機部の制御ソフト
   ウェア検証とを分離し各々独立して実行できるようにし
   たことを特徴とする制御装置の検証方法。
2. 【請求項２】 プラントの状態を監視する操作及び監視
   装置、及びプラントを模擬したシミュレータに接続さ
   れ、内部に計算機部及びハードウェアを有してなる制御
   装置の検証システムであって、 前記制御装置の計算機部に設けられ前記シミュレータと
   の間で信号授受を行なう通信部と、 前記制御装置と前記シミュレータとの間に設けられ前記
   通信部で授受する信号が伝送される通信ラインとを具備
   して、 前記通信ラインを介し前記制御装置に設けられた計算機
   部の制御ソフトウェア検証を実行することで、前記制御
   装置に於ける計算機部の制御ソフトウェア検証を前記ハ
   ードウェア検証と分離し独立して実行できるようにした
   ことを特徴とする制御装置の検証システム。