JPS5875201A - 複合計算機システム - 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】 ｌａｌ　　発明の分野 本発明は複数の発電ユニットから構成される発電プラン
トを統括的に監視制御する計算機システムに関するもの
である。

（ｂｌ　　従来技術の説明 近年、ｉｔ算機を使用したプロセス制御システムにおい
ては、その信頼性を向上させる目的で、計算機を多電化
構成した複合計算機システムが用いられている。第１図
は従来の複合計算機ンステムの構成をブロック図に示し
たもので、図では一つの発電プラントの監視制御機能を
２血化構成された計算機で処理する場合を示す。図にお
い工、ｌ。

２は夫々オンラインリアルタイム処理を行う電子計算機
（以下計算機と称する）、３０は１．２の計算機間の相
互の情報伝達を行うインターフェース装置すなわち計算
概間情報伝達装置、５は切替装置４０を介して計算ｍ１
．２からの情報の出力或いは計算機へ外部から情報とし
て渡すべき入力の入力手段として使用される周辺装置、
７は計算ｉｆ、２との間にて発電プラント８のプロセス
データの入出力処理−を行なうブロセヌ入出力装置であ
る。

ここで切替装置４０は計算機１或いは２から与えられる
切替指令を基に、周辺装置ｉｔ５を計算機ｌ若しくはＷ
′ｆ算機２へ切替え接続するものである。

才た切替装置６は同様に、計算機１或いは２から与えら
れる切替指令を基に、プロセス入出力装置７を計算機１
若しくは計算機２へ切替え接続するものである。

かかる構成において、通常はプロセス入出力装置７は切
替装置６によって図示の如く計算機１側に接続されてお
り、又周辺装置は同様に切替装置４０によって内示の如
く計Ｗ機２側に接続されている。よって−Ｌ述のよう１
（構成の計算機システムでは、発電プラント８の監視制
御を行なうにあたって必要ｙｘ機能を大きく２つにわけ
て、夫々の計算機が２つの機能のうちの一方を分担して
処理するという、いわゆるロードシェアの形態とするこ
とができる。すなわち、上記２つの機能のうちの一方は
、周辺装置にかかわる機能つまり計算機と発Ｉｉｔフラ
ントの運転操作員の間のマン−マシンコミュニケーショ
ンにかかわる機能、もう一つの機能は発電プラントと計
算機との間のプロセスデータの処理にかかわるものであ
る。以下に具体的な内容について記述する。

計算１＄１は通常プロセス入出力装置７を介して発電フ
ラフト８からのプロセスデータの人力処理を実行する。

入力されたデータは計算機１にて必要（１応じた加工が
行われ、その結果を貯える。データ加工とは、例えは′
嘔気信号で入力されたものヲＡ／Ｄコンバータを介して
ディジタル値に変換シ更に工学単位糸へ変換する処理を
いう。そして、入力されたデータがその入力点に関して
＝−ｔｗｉｌが予めメモリに貯え−（いる制限値を逸脱
しているか否かの判定を行ないその結果としての状態を
メモリに記憶する等をもデータ加工という。又計算機ｌ
は発電プラント８の運転操作をオペレータに代って実行
する自動化機能を有しており、計算機ｌは読み込んだプ
ルセス入力を基に実行すべき自動運転操作としてのプロ
セスへの出力の内容とタイミングを判断し、プロセス入
出力装置７を介して発電プラント８へ運転操作指令を出
力する。

一方、計算機２は計算機ｌが読み込んだプロセス入カデ
ータを、計算機量情報伝達装置３０を介して取り込み、
切替装置４０を介して周辺装置５へ出力する。周辺装置
としては、一般にはタイプライタ−、カラーＯＲＴ　表
示装置ｉｔ、キーホードコンソール装置等を用いるもの
が多い。例えば運転員から、あるプロセスデータの内容
のＯＲＴ表示装置への表示要求が、周辺装置のうちデー
タ入力用として設けられているキーボードコンソール装
置からなされると、その要求が切替装置４０を経由して
計算機２に読込まれる。この要求を読み込むと計算機２
は、計算機１にてプロセス入出力装置７を介して読み込
まれメモリに貯えられている） プロセスデータを、計ｗ機間情報伝達装置３０を介して
取り込む。そしてその内容をＣＲＴ表示装置へ表示する
と云う機能を実行する。

更に−Ｆ述の計算機システムでは２台の計算機のうちの
一方が何らかの理由で停止した場合残るもう一台の計算
機が停止した計算機の機能をバックアップし処理を継続
して行なう。例えば計算＠ｌが改障して停止した場合、
計算機２は切替え装置６に対してその接続を計ｉｔ！Ｍ
ｌ側になっているものを計算機２側へ切替え要求を出し
、計算機２は本来の機能である周辺装置の処理に加えて
計算機ｌのプロセス入出力処理機能をも実行する。これ
により一台の計算機停止の状態でも計算機システムとし
ての機能である発電プラント８の監視制御は継続できる
ようになっている。しかし、現実にはバックアップの状
態では計算機２の負荷は増大するので、処理スピードが
低下する等の機能ダウンは避けられない。

以上述べた従来の複合計算機システムは、単一の発電ユ
ニットをもつ発電プラントに対してのものである。通常
、発電プラントは少なくとも年−回プラントを停止させ
て定期点検を実施することが定められており、又計算ａ
ｌｉ７ステムも年１回、システムを停止させて定期点検
を行う必要がある。

単一の発電ユニットからなる発電プラント向けの計算機
システムは、発電プラントが年−回の定期点検のため停
止する期間に合わせてシステムを停止させ点検を行えは
よいので、計算機の保守に関しては何ら問題はなかった
。

しかし、近年、複数の発電ユニットから構成される発電
プラントを統括的に監視制御することを目的とする計算
機システムを要求される様になって米ている。上述の様
な複合糸の計算機システムでその様な発電プラントを統
括監視制御することは以下に述べる様な点で問題がある
。

（１）　　プロセス入出力点数、周辺装置数の増大によ
り計算機の処理内容が格段に増えるため、１台計算機停
止の状態では残りの１台で機能を全うすることは困難に
なる。

（２）発電ユニットが複数あった場合、且つ発電プラン
トの定期点検はユニット毎にシリーズに実施され、発電
プラントとしては停止することがないと云うケースでは
、（１）で述べた状況と合わせて考えると、計卿機を停
止することには問題があり、従って年１回計算機を停止
して定期点検を行うことでプラントの運用上、支障が出
てくる結果となる。

（ｃｌ　　発明の目的 本発明の目的は、複数発電ユニットからなる発電プラン
トを複数台の計１＃機で監視制御するものにおいて、一
つの発電ユニットの定期点検時にそれと合わせて、ある
計算機を点検する場合や、ある計算機が故障して停止し
た場合に、発電プラントの監視制御の機能を損なうこと
なく、円滑にプラントの監視制御を打なうことができる
複合計算機システムを得るにある。

ｌｔＬ＋　　発明の構成 この目的を達成するため、本発明ζ二おいては、複数発
電ユニットからなる発電プラントを統括的に監視制御す
るための複数台の計）ｌを設け、少なくとも一台の計算
機は優先度の高い処理を専用で処理するようになし、他
の創算機は通常の監視制御機能を分担するようにして、
優先度の高い処理を行なっている計算機を点検するとき
あるいは故障で停止したときは、残りの計算機のうちあ
る計算機をその優先度の醜い処理の専用機とし、他の残
りの計算機で通常の監視制御機能を分担するとともに、
特に重要度の低い処理についてはその処理を切離して、
バックアップした他の残りの計算機の負荷が過負荷とな
らないような構成とする。

（θ）発明の実施例 以下、本発明の一実施例を診照し王水発明を説明する。

まず本発明の複合計算機システムが適用されるプラント
構成を説明する。本発明による複合側算機システムで監
視制御される発電プラントは、複数台の発電ユニットよ
り構成されており、それが一式の発電プラントとして扱
われるという特殊な形態を有するものである。個々の発
電ユニットはそれ単蝕で一つの発電所の機能を備えてお
ｉす、これら発電ユニットが複数台設置され、一つの発
電プラントとして運用さハるものである。すなわち、板
数台の発電ユニットがすべて定格運転されている状態で
プラントとしての定格状態にあるように格段され、複数
台（ｎ台）運転で１００％ロード運転、１台停止の状態
で”−’　Ｘ　１　（１０％ロード運転であるように連
用される。

このような構成の発電プラントでは、中間質１荷時の効
率の向上が図れる。つまり、発電ユニットｍ（ｍ、＜ｎ
）台停止の場合、この発電プラントはゝ’Ｘ１００％の
中間負荷をとることになるが、装発電ユニット自体は各
々定格運転状態にあり、最高の効率で運転されるので、
プラントとしては中間負荷であっても、大きな効率低下
につながらない。

これに対して、上記発電プラントと同一の発電容量をも
つ大型火力プラントを上述と同様の中間負荷で運転した
場合の効率はかなり低いものになり、このようなことか
らも被数発電ユニットからなる発電プラントのメリット
があるといえる。

このような発電プラントを対象とする統括的な監視制御
機能として要求されるものには、データ処理機能、自動
運転機能、プロセスデータの高速表示機能、マンマシン
コミュニケーション機能等がある。そこで、本発明では
被数台の創算截を設け、上記各種機能を分担して、監視
制御を行なう。

第２図は、本発明の一実施例を示したブロック構成図で
あり、３台のｉｔ算機を用いた場合を示している。この
場合、各々の計算ｆｉｌ、２，３の機能は次のように割
付けられる。すなわち、計算機１はプラント８のプロセ
ス瀘をプロセス入出力制御装置７を介して入力し、その
プロセスデータを共有メモリ４に保存するデータ処理機
能と、引算機２又は割算へ３で計算されたプラント運転
操作スケジュールに基づいてプラントへの制御出力量を
削弊し、プロセス入出力制御装置７を介し４てそれをプ
ラント８（＝出力する自動運転機能とを有する。また計
算機２は計算様ｌにより共有メモリ４に沓込まねたデー
タを自動的に又は運転員の要求により周辺装置１１，１
２に高速表示を行なう高速表示機能を有する。高速表示
とは既存のメータやランプ等で表示していた内容を、既
存のメータやランプ等と同程度の速さで表示することを
いう◎そして、計算機３は、計算機１でのデータ処理＆
能や自動運転機能、および計算機２での高速表示機能を
除いた処理を行なう。すなわち、警報監視、性能計算、
運転日誌作成などの処理及びオペレータコンソール要求
処理等のマンマシンコミュニケーション機能を行なう。

このよう（二機能を分担したシステムにおいては、各々
の計算機か故障や定期点検のために停止した場合の機能
バックアップが必要である。本発明ではそのバックアッ
プヲ功、下のようにして行なう。

（１１計算機ｌが停止した場合 計算機ｌが処理すべき機ｉしは、切替装置６１にて計算
機２側に切替える。すなわち、８１算機ｌで処理すべき
データ処理機能や自動運転機能は全面的に計算機２で実
行される。そして計算機２で行なわれていた高速表示機
能は、計算機３により実行される。こねは切換装社６２
での計算機３側の切換えにて行なわれる。ところで、計
算Ｍ３は自己が分担していた機能もひき続き行なわなけ
ればならないので、全ての高速表示処理を計算機３に実
行させると、ｉ′１′算機３はその能力を超える。そこ
で高速表示処理負荷を軽減するために接続装置９により
、その一部を切る。すなわち予め決められた周辺装置１
２をシステムから切離し、計算機３の処理量がその能力
を超えないようにする。通常、プラントの運転操作の進
行状況によって、監視上必要とするプロセス像は異なる
ので、本発明ではそのプラントの運転操作の進行状況に
応じて特に亀臂なプロセス蓋は周辺装置１１に高速度で
表示するようにし、そうでないものは周辺装置１２に高
速度で表示するようになっている。したがって、１１゛
算機２のバックアップ時（二おけろ周辺装置１２の切離
があっても特に問題はない。

（２）計算機２が停止した場合 計算Ｍｌの処理ＩＪそのまま継続される。計算機２で処
理すべき機能は上記（１１で述べたと同様にその一部が
縮少されてＭｔ算機３により実行される。

（３）計算機３が停止した場合 　− 計算機１の処理はそのまま継続される。計１算把３で処
理すべき機能は、切替装置６３で計１１側に切替えられ
ることにより、計所機２で実行される。ここで計算機２
１オの本来の機能すなイ）ち高速表示機能は上記（１）
で述べたようＣ二、予め決められた周辺装置１２をシス
テムから切離して縮少化されて実行される。

このようなバックアップ方式を採用した理由は、プロセ
ス入力処理、制御出力引算及びプロセス出力処理を分担
する計算機１の機能は、大規模な自動化システムにおい
てはその中枢をなすものであるかうである。したがって
、計算機ｌが停止し計算機２によるバックアップ運転に
移行しても、当初計算機２に割付けられている機能を！
を算機３に移してまで、プロセス入出力処理関係の機能
を縮少させないような方式をとっている。また周辺機器
のバックアップについてもＩＳ能を縮少することなく、
計算機の能力に見あった周辺機器台数に構成する。

以上は、予めシステムから切離される周辺機器が決めら
れている場合について述べたか、例えば周辺機器の構成
を複数ユニット共通のものと谷ユニット専用のものとに
分類し、オペレータコンソールから共有メモリ４に与え
られた停止ユニット指標に従って、停止中のユニットの
データ処理をバイパスし、計算機２または計算機３の負
荷の軽減をはかることができる。

ｌｆｌ　　発明の効果 以上述べたように、本発明によれはいずれかの電子計算
機か停止しても、残りの電子計算機で１要な機能はその
凍まバックアップし、他の残りの計算機でその他の機能
を分担するようにし、必要に応じて重要度の低い機能は
切離すようにしたので、監視制御システムの根幹となる
データ処理機能および自動運転機能は何ら圧迫縮少され
ることなく、また周辺機器とのデータ入出力についても
一部周辺装置の台数の減少はあるが、機能的には特に支
障のない高性能バッタアップシステムヲ提供することが
できる。したがって、ある発電ユニットの点検にあわせ
て、計算機の点検も行なうことが１］能となり、非常に
好適な被合唱算機りヌテムが提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の複合計算機システムの構成図、第２図は
本発明の複合Ｒ１算機システムの構成図である。 １．２．３・・・計算機　　　　４・・・共有メモリ５
．１１，１２．１３・・・周辺装置 ６．４０．６１．６２．６３・・・切換装置７・・・プ
ロセス入出力装置　　８・・・発電プラント９・・・接
続装置 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数発電ユニットからなる発電プラントを複数台の計ｎ
   機で監視制御するものにおいて、前記監視制御のための
   処理のうちで優先度の筒いものを専用で処理する計′＃
   −機を設け、他の計算機感＝は通常の監視制御をｈ能分
   担して処理させ、前記優先度の高い処理を行なっている
   計算機が停止したときは、残りの計算機のうち予め定め
   られた特定の計算機にその優先度の高い処理を行なわせ
   、他の残りのＮ＋算機で前記通常の監視制御機能を分担
   し、必要に応じて重要度の低い機能を切離すようｉ二し
   たことを特像とする複合計算機システム。