KR101135274B1 - 플랜트 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
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Abstract

플랜트를 관리하는 프로세스 컴퓨터(1)와, 프로세스 컴퓨터(1)와 플랜트의 기기(3) 사이에 개재되는 PLC(2)와, PLC(2)로부터 수신한 연산용 데이터에 기초하여 연산 처리를 실행하고, 그 연산 결과 데이터를 PLC(2)로 송신하는 범용 PC(7)를 구비한다. 순차적인 제어 로직은 PLC(2)에서 실행하고, 복잡한 연산 처리는 범용 PC(7)에서 실행하는 등과 같이 기능을 나누는 동시에, 범용 PC(7)로부터 출력되는 연산 결과 데이터는 반드시 PLC(2)를 통하는 것으로 하여, PLC(2)에서 연산 결과 데이터의 정합성을 체크한다. 이에 의해, 플랜트 제어 시스템에 범용의 퍼스널 컴퓨터(범용 PC)를 도입하여, 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)와 범용 PC로 기능을 나눌 수 있도록 하는 동시에, 예를 들어 정시성의 점에 있어서 범용 PC의 공업 용도에서의 신뢰성을 보충할 수 있다.

Description

플랜트 제어 시스템 및 방법{PLANT CONTROL SYSTEM AND METHOD}
본 발명은, 예를 들어 제철 플랜트를 제어하는 데 적합한 플랜트 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
예를 들어, 제철 플랜트를 제어하는 플랜트 제어 시스템에서는, 제철 플랜트를 관리?제어하는 프로세스 컴퓨터를 상위층으로 하고, 프로세스 컴퓨터와 제철 플랜트의 각종 기기 사이에 개재되는 프로그래머블 로직 컨트롤러나, 계장용 컨트롤러인 DCS를 하위층으로 하여 LAN을 구성하는 경우가 많다. 프로그래머블 로직 컨트롤러는, 프로세스 컴퓨터로부터의 출력에 따라서, 제조 장치의 액추에이터류를 제어하거나, 제조 공정의 온도, 압력 및 속도 등의 프로세스를 계측하기 위한 센서류로부터 센서 정보를 취득하거나 하여, 주로 수 msec 내지 수백 msec 정도의 주기로 고속의 실시간 제어를 담당한다.
일본 특허 출원 공개 제2000-137662호 공보
그런데, 프로그래머블 로직 컨트롤러는, 그 동작에 있어서 안전성(安全性)이나 안정성(安定性)이 확보되어 있지만, 수렴 연산이나 학습 연산을 수반하는 것과 같은 복잡 또는 대규모의 연산 처리에 대해서는 소프트웨어의 개발 효율이 좋지 않다고 하는 문제가 있다. 한편, 최근의 컴퓨터 기술의 발전에 따라, 범용의 퍼스널 컴퓨터의 연산 처리 능력이나 소프트웨어의 개발 용이성이 각별히 향상되어 있다. 이러한 관점에서 보면, 프로그래머블 로직 컨트롤러와 플랜트 제어 시스템상의 동일 계층에 범용의 퍼스널 컴퓨터를 도입하여, 연산 처리를 담당하게 하도록 하는 이점은 많다.
그러나 범용의 퍼스널 컴퓨터는, 연산 처리 능력이나 소프트웨어의 개발 용이성의 점에서 우수하지만, 공업 용도에서는 정시각성 등의 면에서 신뢰성이 떨어져 있으므로, 그대로 제철 플랜트의 각종 기기에 접속하여 제어시키면 문제가 발생할 위험이 있다.
이러한 종류의 기술에 관하여, 특허 문헌 1에는 프로그래머블 로직 컨트롤러를 직접 호스트 컴퓨터에 접속하는 것이 아니라, 당해 프로그래머블 로직 컨트롤러보다도 연산 처리 능력이 높고, 데이터 통신 적성이 높은 표시 장치를 통해 호스트 컴퓨터에 접속하는 것이 개시되어 있다. 특허 문헌 1에서는, 상기 표시 장치에 의해 프로토콜 변환을 행하고 있어, 호스트 컴퓨터측에서, 공통의 프로그램으로 각 프로그래머블 로직 컨트롤러를 제어할 수 있다고 되어 있다.
본 발명은, 플랜트 제어 시스템에 범용의 퍼스널 컴퓨터 등의 고속 또는 고기능의 정보 처리 장치를 도입하여, 프로그래머블 로직 컨트롤러와 정보 처리 장치로 각각의 데이터 처리 능력에 상응하도록 처리해야 할 기능을 나눌 수 있도록 하는 동시에, 예를 들어 제조 플랜트를 구성하는 각 장치?기기간의 동작 타이밍, 즉 정시성의 점에 있어서 정보 처리 장치의 공업 용도에서의 신뢰성을 보충하도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 플랜트 제어 시스템은, 플랜트를 관리하는 프로세스 컴퓨터와, 상기 프로세스 컴퓨터와 상기 플랜트의 기기 사이에 개재되는 프로그래머블 로직 컨트롤러와, 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러로부터 수신한 연산용 데이터에 기초하여 연산 처리를 실행하고, 그 연산 결과 데이터를 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러로 송신하는 정보 처리 장치를 구비하고, 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러는, 상기 플랜트의 기기로부터 자기(自機)에 입력된 데이터로부터 연산용 데이터를 추출하여 상기 정보 처리 장치로 송신하는 송신 처리 수단과, 상기 정보 처리 장치로부터 수신한 연산 결과 데이터의 유효성을 평가하기 위한 소정의 기준과의 정합성을 체크하는 정합성 체크 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 플랜트 제어 방법은, 플랜트를 관리하는 프로세스 컴퓨터와, 상기 프로세스 컴퓨터와 상기 플랜트의 기기 사이에 개재되는 프로그래머블 로직 컨트롤러와, 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러로부터 수신한 연산용 데이터에 기초하여 연산 처리를 실행하고, 그 연산 결과 데이터를 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러로 송신하는 정보 처리 장치를 구비한 플랜트 제어 시스템에 의한 플랜트 제어 방법이며, 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러가, 상기 플랜트의 기기로부터 자기에 입력된 데이터로부터 연산용 데이터를 추출하여 상기 정보 처리 장치로 송신하는 송신 처리 수순과, 상기 정보 처리 장치로부터 수신한 연산 결과 데이터의 유효성을 평가하기 위한 소정의 기준과의 정합성을 체크하는 정합성 체크 수순을 실행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 순차적인 제어 로직은 프로그래머블 로직 컨트롤러에서 실행하고, 복잡한 연산 처리는 범용의 퍼스널 컴퓨터 등의 정보 처리 장치에서 실행하는 등과 같이 기능을 나눌 수 있으므로, 플랜트 제어의 고정밀도화나 고속화를 도모하는 동시에, 소프트웨어의 개발 환경을 분리하여, 소프트웨어의 개발 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 정보 처리 장치로부터 출력되는 연산 결과 데이터는 프로그래머블 로직 컨트롤러를 통하는 것으로 하여, 프로그래머블 로직 컨트롤러에서 연산 결과 데이터의 정합성을 체크하도록 하였으므로, 예를 들어 정시성의 점으로부터 정보 처리 장치의 공업 용도에서의 신뢰성을 보충할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 플랜트 제어 시스템의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 PLC 및 범용 PC의 기능 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 본 실시 형태에 관한 범용 PC의 하드웨어 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 4는 본 실시 형태에 관한 PLC에서의 처리 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 실시 형태에 관한 범용 PC에서의 처리 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 6a는 본 실시 형태에 관한 PLC로부터 범용 PC로 송신되는 연산용 데이터 파일의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 6b는 본 실시 형태에 관한 범용 PC로부터 PLC로 송신되는 연산 결과 데이터 파일의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명을 적용한 플랜트 제어 시스템의 사용예를 설명하는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 설명한다.
도 1에, 본 실시 형태에 관한 플랜트 제어 시스템의 개략 구성을 도시한다. 본 실시 형태에서는, 철강 제조 설비를 포함하는 제철 플랜트(도시예는, 강판을 압연할 때의 압연 롤 구동용의 스핀들, 기어, 샤프트, 모터 등을 포함하는 압연 플랜트)를 예로 설명한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 플랜트 제어 시스템에서는, 상위층의 프로세스 컴퓨터(1)와, 하위층의 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)(2)에 의해 Ethernet(등록 상표) 규격에 의한 LAN을 구성한다.
상위층의 프로세스 컴퓨터(1)는, 제철 플랜트를 관리하는 것으로, 예를 들어 제조 계획에 기초하여 작업자에게 제조 지시를 행하거나, 각종 센서 정보를 수집하거나, 제어에 필요한 정보를 PLC(2)로 송신하거나 한다.
하위층의 PLC(2)는, 프로세스 컴퓨터(1)와 제철 플랜트의 각종 기기(3)(액추에이터류, 센서류 등)의 사이에 개재되는 것으로, 프로세스 컴퓨터(1)로부터의 출력에 따라서 액추에이터류를 제어하거나, 센서류로부터 센서 정보를 취득하거나 한다. 하위층의 PLC(2)에서는, 주로 수 msec 내지 수백 msec 정도의 주기로 고속의 실시간 제어를 담당한다.
하위층에는, PLC(2)가 제철 플랜트의 기기(3)와 통신을 행할 때에 데이터가 입출력되는 RIO 등의 입출력 모듈(I/O)(4)이나, 제조 플랜트에 관한 상태나 작업 지시 등의 각종 정보를 표시하거나 하는 휴먼?머신?인터페이스(HMI)(5)가 포함되어 있고, LAN(6)을 구성한다. 또한, PLC(2)에 따라서는 입출력 모듈(I/O)(4)을 경유하지 않고 제철 플랜트의 기기(3)와 직결해도 좋을 때도 있다.
또한, PLC(2)에는, LAN(6)을 통해 범용의 퍼스널 컴퓨터(범용 PC)(7)가 접속된다. 범용 PC(7)는, 상위층의 프로세스 컴퓨터(1)와는 별도로 설치된 컴퓨터이다. 범용 PC(7)는, PLC(2)로부터 수신한 연산용 데이터에 기초하여 주로 실시간 제어에 필요한 연산 처리를 실행하고, 그 연산 결과 데이터를 PLC(2)로 송신하는 것으로, 본 발명에서 말하는 정보 처리 장치에 상당한다. 도 1에서는, 범용 PC(7)가 프로세스 컴퓨터(1)와도 접속하지만, 본 발명에 있어서는 범용 PC(7)가 적어도 PLC(2)에 접속되어 있으면 좋다.
또한, 도 1에서는, PLC(2)를 1대밖에 도시하고 있지 않지만, 프로세스 컴퓨터에 복수대의 PLC(2)가 접속 가능한 것은 물론이다.
또한, 범용 PC(7)는 PLC(2)마다 설치되어도 좋고, 복수대의 PLC(2)에서 공용되도록 해도 좋다. 범용 PC(7)가 복수대의 PLC(2)에서 공용되는 경우, 예를 들어 어느 PLC(2)로부터 수신하는 연산용 데이터와, 다른 PLC(2)로부터 수신하는 연산용 데이터를 사용한 통합 연산을 행하여, 그 연산 결과 데이터를 각각의 PLC(2)로 송신할 수 있도록 해도 좋다.
여기서, PLC(2)는 소형 컴퓨터의 일종이지만, 그 동작의 방법이 통상의 컴퓨터와는 달리, 릴레이 회로를 원형으로 하는 스테이트 머신을 동작 모델로 한다. PLC(2)는, 소프트웨어에 의해 동작하는 점은 통상의 컴퓨터와 다름없으나, 대부분의 경우 래더 언어로 프로그래밍되어 있으므로 복잡한 연산을 실장하는 것은 간단하지는 않지만, 원래 산업 용도로 개발?사용되어 온 역사로부터, 안전성이나 안정성이 확보되어 있다.
한편, 범용 PC(7)는, Windows(등록 상표) 등의 범용 오퍼레이팅 시스템(OS)을 사용하는 것으로, 연산 처리 능력이나 소프트웨어의 개발 용이성의 점에서 우수하지만, 공업 용도에서는 정시성(정보를 정해진 제어 주기 이내에 전송하는 것을 보증하는 것) 등의 점에서, PLC에 비해 신뢰성이 떨어지는 경우가 많다. 예를 들어, 부하에 따라서는 연산 처리 시간에 편차가 발생되어 버리는 경우가 있다. 또한, 범용 PC(7)는 반드시 장시간의 연속 조업을 상정한 것은 아니므로, 24시간 조업 등에 있어서 장애(hang-up) 등의 문제가 발생할 우려도 있다.
본 발명을 적용한 플랜트 제어 시스템에서는, 순차적인 제어 로직(각종 판단 등)은 PLC(2)에서 실행하고, 복잡한 연산 처리(수렴 연산 등의 수치 연산)는 범용 PC(7)에서 실행하는 등과 같이 처리해야 할 기능을 나눈다. 그리고 범용 PC(7)로부터 출력되는 연산 결과 데이터는 반드시 PLC(2)를 통하는 것으로 하여, PLC(2)에서 연산 결과 데이터의 정합성을 체크함으로써, 예를 들어 정시성의 점에 있어서 범용 PC(7)의 공업 용도에서의 신뢰성을 보충하도록 하고 있다.
이하, 도 2를 참조하여, PLC(2) 및 범용 PC(7)의 기능 구성에 대해 설명한다. PLC(2)에 있어서, 부호 21은 입력 처리부로, 제철 플랜트의 기기(3)로부터 I/O(4)를 통해 데이터를 입력한다. 부호 22는 주 시퀸스 처리부로, 순차적인 제어 로직을 실행한다.
부호 23은 정주기 클럭 처리부로, 정주기(T)(예를 들어, 30ms마다)로 카운트 업한다. 부호 24는 송신 처리부로, 자기에 입력된 데이터, 전형적으로는 제철 플랜트의 기기(3)로부터 입력된 데이터로부터 소정의 연산용 데이터를 추출하여 범용 PC(7)로 송신한다. 송신 처리부(24)는, 범용 PC(7)로 연산용 데이터를 송신할 때에, 본 발명에서 말하는 시간 관리 정보로서, 연산용 데이터의 송신마다 +1하는 카운터값을 부가한다.
부호 25는 수신 처리부로, 범용 PC(7)로부터 연산 결과 데이터를 수신한다. 부호 26은 정합성 체크부로, 상세한 것은 후술하지만, 범용 PC(7)로부터 수신한 연산 결과 데이터의 유효성을 평가하기 위한 소정의 기준과의 정합성을 체크한다. 부호 27은 출력 처리부로, I/O(4)를 통해 제철 플랜트의 기기(3)에 데이터[예를 들어, 주 시퀸스 처리부(22)에 의해 처리한 데이터나 수신 처리부(25)에 의해 수신한 연산 결과 데이터 또는 그들 데이터로부터 사칙연산 등의 간단한 연산에 의해 작성된 데이터]를 출력한다.
범용 PC(7)에 있어서, 부호 71은 수신 처리부로, PLC(2)로부터 연산용 데이터를 수신한다. 부호 72는 어플리케이션 처리부로, PLC(2)로부터 수신한 연산용 데이터에 기초하여 연산 처리를 실행한다. 어플리케이션 처리부(72)는 카운터값 설정부(72a)를 갖고, PLC(2)로 송신하는 연산 결과 데이터에, 그 기초가 된 연산용 데이터에 부가되어 있었던 카운터값을 그대로 설정하여 부가한다. 부호 73은 송신 처리부로, 연산 결과 데이터를 PLC(2)로 송신한다.
도 3에는, 범용 PC(7)의 하드웨어 구성예를 도시한다. 범용 PC(7)는, 장치 전체를 제어하는 중앙 처리 장치인 CPU(101), 각종 입력 조건이나 해석 결과 등을 표시하는 표시부(102), 해석 결과 등을 보존하는 하드디스크 등의 기억부(103), 제어 프로그램, 각종 어플리케이션 프로그램, 데이터 등을 기억하는 ROM(리드 온리 메모리)(104), CPU(101)가 처리를 행할 때에 이용하는 작업 영역인 RAM(랜덤 액세스 메모리)(105) 및 키보드, 마우스 등의 입력부(106) 등에 의해 구성된다.
도 4는 PLC(2)에서의 처리 동작을 나타내는 흐름도이다. PLC(2)는, 정주기(T)로 데이터의 수집 등의 동작을 실행한다. 입력 처리부(21)에 의해 제철 플랜트의 기기(3)로부터 I/O(4)를 통해 데이터를 입력하고(스텝 S41), 주 시퀸스 처리부(22)에 의해 순차적인 제어 로직을 실행한다(스텝 S42).
스텝 S42의 주 시퀸스 처리와 병행하여, 송신 처리부(24)에 의해, 제철 플랜트의 기기(3)로부터 입력된 데이터로부터 소정의 연산용 데이터를 추출한다(스텝 S43). 그리고 연산용 데이터에 카운터값을 부가하여(스텝 S44), 범용 PC(7)로 송신한다(스텝 S45). 이제, 예를 들어 연산용 데이터에 카운트값 X(X는 정수)를 부가하여 범용 PC(7)로 송신하였다고 하자.
그 후, 수신 처리부(71)에 의해 PLC(2)로부터 연산용 데이터를 수신한 경우(스텝 S46), 정합성 체크부(26)에 의해 연산 결과 데이터의 유효성을 평가하기 위한 소정의 기준과의 정합성을 체크한다(스텝 S47).
여기서, 스텝 S47의 정합성의 체크에 대해 설명한다. 이미 서술한 바와 같이, 범용 PC(7)에서는, PLC(2)로 송신하는 연산 결과 데이터에, 그 기초가 된 연산용 데이터에 부가되어 있었던 카운트값과 동일한 카운터값을 부가한다. 따라서, 스텝 S46에서 수신한 연산 결과 데이터에 부가되어 있는 카운터값이 X이면, 그 연산 결과 데이터는, 최근에 송신한 연산용 데이터에 대응하는 것으로, 시간적인 정합성이 있다고(정주기성이 유지되어 있다고) 판정할 수 있다.
물론, 연산용 데이터의 송신과 연산 결과 데이터의 수신을 동일 주기 내로 설정할 필요는 없고, 데이터의 종류나 연산의 내용 등에 따라서는, 연산 결과 데이터의 수신이 수 주기 후라도 허용되도록 하면 된다. 즉, 스텝 S46에서 수신한 연산 결과 데이터에 부가되어 있는 카운터값이 X-n(n은 미리 정해진 정수)이면, 그 연산 결과 데이터는 시간적인 정합성이 있다고 판정하도록 해도 좋다.
또한, 스텝 S46에서 수신한 연산 결과 데이터가, 미리 설정되어 있는 상하한값 내에 있는지 여부, PLC(2)에서 상정되는 극성(플러스, 마이너스)과 동일한지 여부 등의 정합성도 체크한다.
스텝 S47에서의 정합성의 체크의 결과, 정합성이 있다고 판정되지 않는 경우는, 예를 들어 그 연산 결과 데이터는 사용하지 않고 파기한다. 또한, 연산용 데이터에 대응하는 연산 결과 데이터가 장시간 되돌아오지 않는 경우, 범용 PC(7)에 무언가의 이상이 발생하였을 가능성도 있으므로, 그 취지를 작업자에게 통지하도록 해도 좋다.
스텝 S48에서는, 출력부(27)에 의해, 주 시퀸스 처리부(22)에 의해 처리한 데이터에, 정합성 체크부(26)에 의해 정합성이 있다고 판정된 연산 결과 데이터, 또는 그들 데이터로부터 사칙연산 등의 간단한 연산에 의해 작성된 데이터가 있으면 그것을 부가하여, I/O(4)를 통해 제철 플랜트의 기기(3)에 출력한다.
상술한 스텝 S41 내지 S48의 처리는, 종료 지시가 있을 때까지(스텝 S49), 정주기(T)로 반복된다.
도 5는, 범용 PC(7)에서의 처리 동작을 나타내는 흐름도이다. 범용 PC(7)는, PLC(2)의 클럭과는 비동기로, 이벤트의 발생에 의해 동작한다. 수신 처리부(71)에 의해 PLC(2)로부터 연산용 데이터를 수신하면(스텝 S51), 어플리케이션 처리부(72)에 의해 연산 처리를 실행한다(스텝 S52). 그리고 카운터값 설정부(72a)에 의해, PLC(2)로 송신하는 연산 결과 데이터에, 그 기초가 된 연산용 데이터에 부가되어 있었던 카운터값을 그대로 설정하여 부가하고(스텝 S53), 송신 처리부(73)에 의해 PLC(2)로 송신한다(스텝 S54).
도 6a는 PLC(2)로부터 범용 PC(7)로 송신되는 연산용 데이터 파일(200)의 구성예를 도시하고, 도 6b는 범용 PC(7)로부터 PLC(2)로 송신되는 연산 결과 데이터 파일(700)의 구성예를 도시한다. 연산용 데이터 파일(200) 및 연산 결과 데이터 파일(700)은 모두, 카운터값(201, 701), 핸드쉐이크용 플래그(202, 702), 실 데이터[연산용 데이터(203), 연산 결과 데이터(703)]를 포함하여 구성된다.
핸드쉐이크용 플래그(202, 702)는, PLC(2)에 있어서의 시퀸스 처리와 범용 PC(7)에 있어서의 연산 처리를 확실하게 연동시키기 위한 것이다. 범용 PC(7)가 연동하여 동작해야 할 시퀸스시에 동작에 고유한 번호를 부여함으로써, PLC(2)로부터 범용 PC(7)로의 연산용 데이터의 송신시[즉, 범용 PC(7)의 동작 개시 타이밍]에, 연산용 데이터에 맞추어 송신하여 시퀸스 처리를 래치한다. 그리고 범용 PC(7)로부터의 동작 완료시에, 연산 결과 데이터에 맞추어 송신되는 번호로, 래치를 해제하여 시퀸스 처리를 진행한다.
이상 서술한 바와 같이, 순차적인 제어 로직은 PLC(2)에서 실행하고, 복잡한 연산 처리는 범용 PC(7)에서 실행하는 등과 같이 기능을 나눌 수 있으므로, 플랜트 제어의 고정밀도화나 고속화를 도모하는 동시에, 소프트웨어의 개발 환경을 분리하여, 소프트웨어의 개발 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 범용 PC(7)로부터 출력되는 연산 결과 데이터는 반드시 PLC(2)를 통하는 것으로 하여, PLC(2)에서 연산 결과 데이터의 정합성을 체크하도록 하였으므로, 예를 들어 정시성의 점에서 범용 PC(7)의 공업 용도에서의 신뢰성을 보충할 수 있다. 이에 의해, 연산 처리의 정시성이 보증되지 않는 범용 PC(7)(범용 OS)의 정시성을 확보하여, 플랜트 제어에 적용할 수 있다.
도 7은, 본 발명을 적용한 플랜트 제어 시스템의 사용예를 설명하는 도면이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, PLC(2)와, 범용 PC인, 해석 PC(7a), 시뮬레이션 PC(7b), 컨트롤 PC(7c)가 접속되어 있다. 또한, 기능을 설명하기 위해 3개의 PC(7a 내지 7c)를 별도의 것으로서 도시하지만, 반드시 별도의 PC가 아니어도 좋다. 본 예는, 하기의 (1) 과제 분석, (2) 해결책의 개발?오프라인 검증, (3) 시험 제작?검증?평가, (4) 영구화의 스텝 전개를 효율화시키는 예이다.
(1) 과제 분석
도 7의 상태 (a)에 도시하는 바와 같이, 해석 PC(7a)에서는, 제철 플랜트로부터의 프로세스 데이터를 수집하는 동시에, 제철 플랜트를 감시하는 공업용 텔레비전(ITV)(8)으로부터의 화상 정보를 동기 재생하여, 실시간으로 해석을 행한다. 그리고 해석 PC(7a)에서 해석한 데이터를 시뮬레이션 PC(7b)에 입력하여, 보다 고도의 데이터 해석을 추진한다. 상기 실시 형태의 설명에서는, 범용 PC(7)로는 제철 플랜트로부터 PLC(2)를 통해 데이터가 입력되는 것으로 하였지만, 프로세스 데이터를 수집하는 목적이면, 제철 플랜트로부터 직접 입력되도록 해도 좋다. 물론, PLC(2)에서 취사(取捨) 선택된 프로세스 데이터가 입력되도록 해도 좋다.
(2) 해결책의 개발?오프라인 검증
해석의 결과, 무언가의 대책이 필요한 경우, 도 7의 상태 (b)에 도시하는 바와 같이, 대책 검토 모델의 개발?검증을 행한다. 구체적으로는, 해석 PC(7a)에서 수집한 프로세스 데이터와 시뮬레이션 PC(7b)에서 시뮬레이션한 시뮬레이션 데이터를 비교하여, 시뮬레이션 PC(7b)에서 시뮬레이션에 의한 모델 검증을 행하는 동시에, 불가 측정 데이터의 추정에 의한 검증을 행한다.
(3) 시험 제작?검증?평가
다음에, 도 7의 상태 (c)에 도시하는 바와 같이, 프로그래밍이 용이한 범용 PC를 활용한 검증 로직의 제작을 행한다. 그리고 시뮬레이션 PC(7b)를 활용하여 병행 운전 검증을 행하고, PLC(2)와의 협조에 의해 실기(實機) 시험?검증을 행한다.
(4) 영구화
다음에, 도 7 상태 (d)에 도시하는 바와 같이, 유효성이 확인된 로직은 PLC(2)를 경유하여 실기 적용한다[I/L이나 상하한(上下限) 체크는 PLC(2), 복잡한 모델 연산은 PC에서 분담함].
이상, 본 발명을 실시 형태와 함께 설명하였지만, 본 발명은 이들 실시 형태에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 변경 등이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 범용 PC(7)에 있어서, PLC(2)로 송신하는 연산 결과 데이터에, 그 기초가 된 연산용 데이터에 부가되어 있었던 카운터값을 그대로(즉, 동일한 카운터값) 설정하여 부가하도록 하였지만, 기초가 된 연산용 데이터에 부가되어 있었던 시간 관리 정보에 관련된 시간 관리 정보를 부가할 수 있으면 되며, 동일할 필요는 없다.
상기 실시 형태에서는, 철강 설비를 포함하는 제철 플랜트를 예로 하였지만, 본 발명은 가스, 식약품, 화학 제품, 자동차, 반도체 등의 각종 플랜트를 제어하는 경우에 적용 가능하다.

Claims (5)

  1. 플랜트를 관리하는 프로세스 컴퓨터와,
    상기 프로세스 컴퓨터와 상기 플랜트의 기기 사이에 개재되고, 상기 플랜트의 기기를 소정의 제어 주기로 제어하는 프로그래머블 로직 컨트롤러와,
    상기 프로그래머블 로직 컨트롤러와 LAN을 통해 접속되고, 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러보다 고속 또한 복잡한 연산 처리가 가능한 퍼스널 컴퓨터로 구성되어 있고, 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러로부터 수신한 연산용 데이터에 기초하여 연산 처리를 실행하고, 그 연산 결과 데이터를 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러로 송신하는 정보 처리 장치를 구비하고,
    상기 프로그래머블 로직 컨트롤러는, 상기 플랜트의 기기로부터 자기(自機)에 입력된 데이터로부터 연산용 데이터를 추출하고, 카운터값을 포함하는 시간 관리 정보를 부가하여 상기 정보 처리 장치로 송신하는 송신 처리 수단과, 상기 정보 처리 장치로부터 수신한 연산 결과 데이터의 유효성을 평가하기 위해, 연산 결과 데이터에 부가되어 있는 시간 관리 정보에 기초하여, 정주기성인 시간적인 정합성을 체크하는 정합성 체크 수단을 구비하고,
    상기 정보 처리 장치는, 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러로 송신하는 연산 결과 데이터에, 그 기초가 된 연산용 데이터에 부가되어 있었던 시간 관리 정보에 관련된 시간 관리 정보를 부가하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 플랜트 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정합성 체크 수단은, 또한 상기 정보 처리 장치로부터 수신한 연산 결과 데이터의 상하한 및 극성 중 적어도 어느 한쪽의 정합성을 체크하는 것을 특징으로 하는, 플랜트 제어 시스템.
  3. 플랜트를 관리하는 프로세스 컴퓨터와,
    상기 프로세스 컴퓨터와 상기 플랜트의 기기 사이에 개재되고, 상기 플랜트의 기기를 소정의 제어 주기로 제어하는 프로그래머블 로직 컨트롤러와,
    상기 프로그래머블 로직 컨트롤러와 LAN을 통해 접속되고, 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러보다 고속 또한 복잡한 연산 처리가 가능한 퍼스널 컴퓨터로 구성되어 있고, 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러로부터 수신한 연산용 데이터에 기초하여 연산 처리를 실행하고, 그 연산 결과 데이터를 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러로 송신하는 정보 처리 장치를 구비한 플랜트 제어 시스템에 의한 플랜트 제어 방법이며,
    상기 프로그래머블 로직 컨트롤러가, 상기 플랜트의 기기로부터 자기에 입력된 데이터로부터 연산용 데이터를 추출하고, 카운터값을 포함하는 시간 관리 정보를 부가하여 상기 정보 처리 장치로 송신하는 송신 처리 수순과, 상기 정보 처리 장치로부터 수신한 연산 결과 데이터의 유효성을 평가하기 위해, 연산 결과 테이터에 부가되어 있는 시간 관리 정보에 기초하여, 정주기성인 시간적인 정합성을 체크하는 정합성 체크 수순을 실행하고,
    상기 정보 처리 장치는, 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러로 송신하는 연산 결과 데이터에, 그 기초가 된 연산용 데이터에 부가되어 있었던 시간 관리 정보에 관련된 시간 관리 정보를 부가하는 것을 특징으로 하는, 플랜트 제어 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
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