KR20120032559A

KR20120032559A - 플랜트 제어 시스템

Info

Publication number: KR20120032559A
Application number: KR1020127003573A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 후지에다; 아키라 노지마
Original assignee: 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2012-04-05
Also published as: CN102576223A; WO2011036799A1; US20120116543A1; JPWO2011036799A1; TW201111929A; KR101304732B1; CN102576223B; JP5223971B2; TWI407277B; US9020614B2

Abstract

감시 제어 장치와 프로그래머블 로직 컨트롤러에 신호 전달에 관한 프로그램을 부가하는 일 없이, 싱글 숏 출력을 행할 수가 있는 플랜트 제어 시스템을 제공한다. 이를 위해, 플랜트를 제어하는 프로그래머블 컨트롤러에 접속된 SCADA에 대해, 선택된 플랜트의 제어 내용에 대응하는 제어 신호를, 프로그래머블 컨트롤러에 송신시킨 후, 프로그래머블 컨트롤러에 보존된 제어 신호를 소거하는 소거 신호를, 프로그래머블 컨트롤러에 송신시키는 싱글 숏 출력 기능부를 구비하고, 싱글 숏 출력 기능부는 SCADA의 외부이면서 프로그래머블 컨트롤러의 외부에 마련되는 구성으로 하였다.

Description

플랜트 제어 시스템{PLANT CONTROL SYSTEM}

본 발명은, 플랜트의 제어를 행하는 플랜트 제어 시스템에 관한 것이다.

종래의 플랜트 제어 시스템에서, 플랜트는, 프로그래머블 로직 컨트롤러로 제어된다. 이 프로그래머블 로직 컨트롤러는, 스캔 전송 장치를 통하여, 감시 제어 장치에 접속된다. 프로그래머블 로직 컨트롤러와 감시 제어 장치는, 상호 데이터를 전송한다.

여기서, 감시 제어 장치로는, SCADA가 적용된다. 이 SCADA에서는, 감시 화면이 복수 작성된다. 각 화면에는, 제어 조작 버튼이나 표시 램프 등의 부품이 배치된다. 또한, SCADA에서는, 내부용 신호로서, 내부 TAG가 사용된다. 또한, SCADA에서는, 프로그래머블 로직 컨트롤러와의 전송용 신호로서, I/O(Input/Output) TAG가 사용된다.

이러한 플랜트 제어 시스템에서, 감시 제어 장치로부터 플랜트를 제어하는 경우가 있다. 이 경우, 오퍼레이터에 의해, SCADA에 표시된 제어 조작 버튼 등이 압하된다. 이에 의해, 제어 조작 버튼 등에 대응한 I/O TAG가 선택된다. 그 후, 실행 버튼 등의 확인 버튼이 압하된다. 이에 의해, 선택된 I/O TAG가 ON 한다. ON 상태의 I/O TAG는, 프로그래머블 로직 컨트롤러에 전달된다.

이 ON 상태를 스캔 전송 장치상에서 그대로 제어하면, 스캔 전송 장치의 단선(斷線) 등에 의해, 선택된 I/O TAG가 프로그래머블 로직 컨트롤러에 도달하지 않는 일이 있다. 이 경우, 프로그래머블 로직 컨트롤러는, 선택된 I/O TAG가 OFF로 되었다고 잘못 판정하여 버린다. 이 오판정을 방지하기 위해, 통상적으로는, 프로그래머블 로직 컨트롤러가, 선택된 I/O TAG의 변화를 검출하고, 선택된 I/O TAG의 ON 상태를 유지한다.

여기서, ON 상태로 유지된 I/O TAG는, 다음 제어 조작 버튼 등의 조작까지에, OFF할 필요가 있다. I/O TAG를 OFF하는 방법으로서는, 일정 시간 후에 선택된 I/O TAG를 OFF하도록 지령을 내는 프로그램을 SCADA 내에서 실행하고, 프로그래머블 로직 컨트롤러에 지령 신호를 출력하는 것이 있다. 이와 같이, I/O TAG가 ON하고 나서 일정 시간 후에 OFF하는 지령 신호 출력은, 싱글 숏 출력이라고 불리고 있다.

상기 구성에서는, 선택된 I/O TAG를 SCADA 내에서 보존하기 때문에, 내부 TAG가 제어 조작 버튼마다 필요해진다. 또한, 확인 버튼이 압하된 것을 기준으로 일정 시간을 계측하는 카운터용의 내부 TAG도, 제어 조작 버튼마다 필요해진다. 따라서, 제어 조작 버튼 등이 많아지면, 내부 TAG의 갯수가 크게 증가한다. 또한, 이에 수반하여, SCADA 내에 기술(記述)하는 프로그램도 증가한다. 이 때문에, 싱글 숏 출력의 작성에, 대량의 프로그램과 내부 TAG가 필요해진다는 문제가 있다. 또한, 이러한 문제에 수반하여, SCADA의 성능의 저하, 프로그램 미스에 의한 신뢰성의 저하, 신호의 추가 삭제시의 작업량의 증가 등의 문제가 있다. 또한, TAG 갯수에는 제한이 있기 때문에, 대규모적 시스템에서는, 내부 TAG가 고갈된다는 문제도 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 다양한 제안이 이루어져 있다. 예를 들면, 프로그래머블 로직 컨트롤러로부터, 신호 수신에 대한 응답 신호를 SCADA가 수신하여, SCADA로부터의 신호 출력을 OFF로 하는 방법이 제안되어 있다. 이에 의해, SCADA 내에 기술하는 프로그램을 삭감할 수 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1 : 일본 특허 제3369367호 공보

그러나, 특허 문헌 1에 기재된 것에서는, 프로그래머블 로직 컨트롤러 내에, 싱글 숏 출력을 위한 프로그램을 기술할 필요가 있다. 그리고, 어느 감시 제어 장치로부터의 I/O TAG인지를 포함하여 판단하지 않으면 안 된다. 즉, 제어 조작 버튼이 많아지면, 프로그래머블 로직 컨트롤러 내의 프로그램도 증가한다. 이 때문에, 프로그래머블 로직 컨트롤러의 성능이 저하, 프로그램 미스에 의한 신뢰성의 저하, 신호의 추가 삭제시의 작업량의 증가 등의 문제가 있다.

본 발명은, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은, 감시 제어 장치와 프로그래머블 로직 컨트롤러에, 양자 사이의 신호 전달에 관한 프로그램을 부가하는 일 없이, 싱글 숏 출력을 행할 수가 있는 플랜트 제어 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 플랜트 제어 시스템은, 플랜트를 제어하는 프로그래머블 로직 컨트롤러에 접속된 SCADA에 대해, 선택된 상기 플랜트의 제어 내용에 대응하는 제어 신호를, 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러에 송신시킨 후, 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러에 보존된 상기 제어 신호를 소거하는 소거 신호를, 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러에 송신시키는 싱글 숏 출력 기능부를 구비하고, 상기 싱글 숏 출력 기능부는, 상기 SCADA의 외부이면서 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러의 외부에 마련된 것이다.

본 발명에 의하면, 감시 제어 장치와 프로그래머블 로직 컨트롤러에, 양자 사이의 신호 전달에 관한 프로그램을 부가하는 일 없이, 싱글 숏 출력을 행할 수가 있다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 플랜트 제어 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 플랜트 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 2에서의 플랜트 제어 시스템의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 2에서의 플랜트 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 3에서의 플랜트 제어 시스템의 구성도.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 3에서의 플랜트 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 4에서의 플랜트 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트의 전반부.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 4에서의 플랜트 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트의 후반부.

본 발명을 실시하기 위한 형태에 관해 첨부한 도면에 따라 설명한다. 또한, 각 도면 중, 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있고, 그 중복 설명은 적절하게 간략화 내지 생략한다.

실시의 형태 1.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 플랜트 제어 시스템의 구성도이다.

부호 1은 감시 제어 장치(HMI)이다. 이 감시 제어 장치(1)에는, SCADA(Supervisory Control And Data Acauisition)(2)가 적용된다. 이 SCADA(2)에는, 화면A(3)가 표시된다. 이 화면A(3)에는, 플랜트(도시 생략)의 여러가지의 제어 내용에 대응하는 버튼이 배치된다. 구체적으로는, 이 화면A(3)에는, 제어 조작 버튼A(4)가 배치된다. 이 제어 조작 버튼A(4)는, 수동 버튼과 자동 버튼으로 이루어진다. 또한, 화면A(3)에는, 실행 버튼(5), 클리어 버튼(6)도 배치된다.

또한, SCADA(2)에는, I/O TAG 격납부(7)가 마련된다. 이 I/O TAG 격납부(7)에는, I/O TAG가 격납된다. 이 I/O TAG는, 외부와의 전송용 신호로서 사용되는 것이다. 구체적으로는, I/O TAG는, Bit 신호나 아날로그 신호 등이 할당된다. 이 I/O TAG에는, 플랜트의 제어 내용에 대응하는 신호도 포함된다. 이 I/O TAG의 수에는 제한이 있다. 또한, SCADA(2)에는, 내부 TAG 격납부(도시 생략)가 마련된다. 이 내부 TAG 격납부에는, 내부 TAG가 격납된다. 이 내부 TAG는, SCADA(2) 내의 내부용 신호로서 사용되는 것이다. 이 내부 TAG의 수에는 제한이 있다.

부호 8은 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)이다. 이 프로그래머블 로직 컨트롤러(8)는, SCADA(2)의 외부에 마련된다. 이 프로그래머블 로직 컨트롤러(8)는, 플랜트(도시 생략)를 제어하는 기능을 구비한다. 부호 9는 스캔 전송 장치이다. 이 스캔 전송 장치(9)는, I/O TAG 격납부(7)와 프로그래머블 로직 컨트롤러(8)를 접속하다. 이들의 접속에 의해, I/O TAG 격납부(7)에 격납된 I/O TAG가, 프로그래머블 로직 컨트롤러(8)에 출력되도록 되어 있다.

본 실시의 형태의 감시 제어 장치(1)에는, SCADA(2)의 외부에, 싱글 숏 출력 기능부(10)가 마련된다. 이 싱글 숏 출력 기능부(10)는, SCADA(2)용의 함수를 이용하여 SCADA(2)와 데이터의 수수를 행하는 기능을 구비한다. 구체적으로는, 싱글 숏 출력 기능부(10)는, 기억부(11), 타이머 카운터부(12), 출력부(13)를 구비한다.

여기서, SCADA(2)에는, 제어 조작 버튼A(4)에 대응하여, I/O TAG의 명칭에 관한 함수가 기술되어 있다. 구체적으로는, 제어 조작 버튼A(4)가 압하된 경우에, 제어 조작 버튼A(4)에 대응하는 I/O TAG 명칭 등의 기호에 관한 신호가 기억부(11)에 출력되도록 되어 있다.

이 때, 기억부(11)에 당해 I/O TAG 명칭이 기억되어 있지 않은 경우는, 기억부(11)에 당해 I/O TAG 명칭이 기억되도록 되어 있다. 이에 대해, 기억부(11)에 당해 I/O TAG 명칭이 기억되어 있는 경우는, 기억부(11)로부터 당해 I/O TAG 명칭의 기억이 소거되도록 되어 있다. 이에 의해, 제어 조작 버튼A(4)를 재압하함으로써, 제어 조작 버튼A(4)의 선택을 해제할 수 있다.

또한, SCADA(2)에는, 제어 조작 버튼A(4)에 대응하여, 기억부(11)에 I/O TAG 명칭이 기억되어 있는지의 여부에 응답하는 함수도 기술되어 있다. 구체적으로는, 기억부(11)에 기억되어 있는 I/O TAG 명칭에 대응하는 제어 조작 버튼A(4) 등의 명판(수동이나 자동)을 점멸시키거나, 제어 조작 버튼A(4)를 오목상태로 변화시키도록 되어 있다. 이에 의해, SCADA(2)를 조작하고 있는 오퍼레이터에 대해, 제어 조작 버튼A(4) 등의 선택 상황이 명시된다.

또한, SCADA(2)에는, 실행 버튼(5)에 대응하여, 2개의 함수가 기술되어 있다. 이들의 함수는, 기억부(11)에 기억된 I/O TAG 명칭의 소거에 관한 것과, 타이머 카운터부(12)의 타이머의 기동에 관한 것으로 이루어진다. 구체적으로는, SCADA(2)에서 소정의 실행 조작이 이루어진 경우에, 기억부(11)에 기억되어 있는 I/O TAG 명칭이 소거되도록 되어 있다. 보다 구체적으로는, 실행 버튼(5)이 압하된 경우에, 당해 I/O TAG 명칭의 소거가 행하여진다. 또한, 이와 동시에, 타이머 카운터부(12)가, 일정 시간으로서 미리 설정된 타이머 설정 시간의 계측을 시작하도록 되어 있다. 또한, 본 함수는, 타이머 카운터부(12)에 대해, 타이머 설정 시간을 인수(因數)로서 전달하도록 설정되는 경우도 있다.

또한, SCADA(2)에는, 클리어 버튼(6)에 대응하여, 기억부(11)에 기억된 I/O TAG 명칭의 소거에 관한 함수가 기술되어 있다. 구체적으로는, 클리어 버튼(6)이 압하된 경우에, 기억부(11)에 기억되어 있는 I/O TAG 명칭이 소거되도록 되어 있다.

다음에, 도 2를 이용하여, 제어 조작 버튼A(4)의 수동 버튼이 압하된 경우의 플랜트 제어 시스템의 동작을 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 플랜트 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.

도 2에서, 횡축은 시간이다. 부호 14는 수동 버튼에 대응하는 I/O TAG 명칭의 기억 상태이다. 이 기억 상태(14)는, 기억부(11)에 수동 버튼에 대응하는 I/O TAG 명칭이 기억되어 있는지의 여부를 나타내는 것이다. 부호 15는 타이머값이다. 이 타이머값(15)은, 타이머 카운터부(12)에서, 일정 시간을 계측할 때에 이용되는 것이다. 부호 16은 출력 신호이다. 이 출력 신호(16)는, 수동 버튼에 대응하여, 출력부(13)로부터 출력되는 것이다.

도 2에서, 제어 조작 버튼A(4)의 수동 버튼이 압하되면, 기억 상태(14)에 나타내는 바와 같이, 수동 버튼에 대응한 I/O TAG 명칭이 기억부(11)에 기억된다. 그 후, 실행 버튼(5)이 압하되면, 기억부(11)에서는, 수동 버튼에 대응하는 I/O TAG 명칭이 소거된다. 또한, 이와 동시에, 타이머 카운터부(12)에서 타이머가 기동한다.

그리고, 타이머값(15)이 타이머 설정 시간에 도달할 때까지의 동안, 출력부(13)는, 타이머 설정 시간의 계측의 시작시에 기억부(11)에 기억되어 있던 I/O TAG 명칭에 대응하는 출력 신호(16)를 ON 신호로서 출력한다. I/O TAG 격납부(7)는, 당해 ON 신호가 입력되면, 스캔 전송 장치(9)를 통하여, 프로그래머블 로직 컨트롤러(8)에, 당해 ON 신호에 대응하는 제어 I/O TAG를 출력한다.

여기서, 타이머 설정 시간은, 프로그래머블 로직 컨트롤러(8)가 확실하게 제어 I/O TAG를 식별할 수 있는 시간 이상으로 설정되어 있다. 따라서, 프로그래머블 로직 컨트롤러(8)는, 당해 제어 I/O TAG를 보존한다. 그리고, 당해 제어 I/O TAG의 보존에 의해, 감시 제어 장치(1)로부터 플랜트를 수동으로 제어할 수 있는 상태가 된다.

그 후, 타이머값(15)이 타이머 설정 시간에 달하면, 출력부(13)가 출력 신호(16)를 OFF 신호로서 출력한다. I/O TAG 격납부(7)는, OFF가 된 당해 출력 신호(16)가 입력되면, 프로그래머블 로직 컨트롤러(8)에, 출력 신호(16)에 대응하는 소거 I/O TAG를 출력한다. 그리고, 프로그래머블 로직 컨트롤러(8)는, 당해 소거 신호에 대응한 제어 I/O TAG를 소거한다. 이에 의해, 감시 제어 장치(1)로부터 플랜트를 수동으로 제어할 수 있는 상태가 해제된다.

그 후, 재차, 제어 조작 버튼A(4)의 수동 버튼이 압하되면, 수동 버튼에 대응하는 I/O TAG 명칭이 기억부(11)에 기억된다. 그 후, 클리어 버튼(6)이 압하되면, 수동 버튼에 대응하는 I/O TAG 명칭이 기억부(11)로부터 소거된다. 이 때, 타이머 카운터부(12)에서는, 타이머가 기동하지 않는다. 따라서, 출력부(13)에서는, I/O TAG 명칭에 대응하는 출력 신호(16)가 OFF의 상태를 유지한다. 이에 의해, 감시 제어 장치(1)로부터 플랜트를 수동으로 제어할 수가 없는 상태가 유지된다.

이상으로 설명한 실시의 형태 1에 의하면, 싱글 숏 출력 기능부(10)는, SCADA(2)의 외부이면서 프로그래머블 로직 컨트롤러(8)의 외부에 마련된다. 그리고, 예를 들면, 수동 제어로부터 자동 제어로 전환한 후, 재차, 수동 제어를 행하는 경우라도, 최초의 수동 제어에 대응한 제어 I/O TAG는 자동적으로 프로그래머블 로직 컨트롤러(8)로부터 소거된다. 즉, 감시 제어 장치(1)와 프로그래머블 로직 컨트롤러(8)에, 양자 사이의 신호 전달에 관한 프로그램을 부가하는 일 없이, 싱글 숏 출력을 행할 수가 있다.

구체적으로는, 출력부(13)는, 일정 시간의 계측 시작시에, 기억부(11)에 기억되어 있는 I/O TAG 명칭에 대응하는 ON 신호를 SCADA(2)에 출력한다. 그리고, 출력부(13)는, 일정 시간의 종료시에, 일정 시간의 계측 시작시에 기억부(11)에 기억되어 있던 I/O TAG 명칭에 대응하는 OFF 신호를 SCADA(2)에 출력한다.

여기서, SCADA(2)에 필요한 프로그램은, 싱글 숏 기능부(10)와 신호를 교환하는 함수뿐이다. 이 때문에, SCADA(2)는, 싱글 숏 출력을 위해, I/O TAG 이외의 TAG를 사용할 필요가 없다. 즉, SCADA(2)의 내부 TAG를 증가시키는 일 없이, 싱글 숏 출력을 실현할 수 있다.

또한, 클리어 버튼(6)에 대응하여, 기억부(11)에 기억된 I/O TAG 명칭의 소거에 관한 함수를 기술하는 것만으로, 선택된 제어 내용을 클리어 할 수 있다. 이 때문에, 당해 기능을 갖는 프로그램을, SCADA(2)나 프로그래머블 로직 컨트롤러(8)에 구비할 필요가 없어진다.

또한, 본 실시의 형태에 의하면, 제어 조작 버튼A(4)의 삭제와 함께, 싱글 숏 출력 기능부(10)와 신호의 교환을 위한 함수도 삭제된다. 또한, 제어 조작 버튼A(4) 등을 추가하는 경우는, 버튼을 복제하고 함수에 기술하는 I/O TAG 명칭을 변경하는 것만으로 대응할 수 있다. 이 때문에, 제어 조작 버튼A(4) 등의 추가 삭제 작업을 매우 간단하게 할 수 있다.

실시의 형태 2.

도 3은 본 발명의 실시의 형태 2에서의 플랜트 제어 시스템의 구성도이다. 그리고, 실시의 형태 1과 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

실시의 형태 1의 제어 조작 버튼은, 1 종류이었다. 한편, 실시의 형태 2의 제어 조작 버튼은, 복수종류 있다.

구체적으로는, 제어 조작 버튼A(17) 외에, 제어 조작 버튼B(18, …), 조작 제어 버튼n(도시 생략)이 마련되어 있다. 또한, 싱글 숏 출력 기능부(10)의 기억부도 복수개 마련된다. 구체적으로는, 제어 조작 버튼A(17)에 대응하여, 기억부A(19)가 마련된다. 또한, 제어 조작 버튼B(18)에 대응하여, 기억부B(20)가 마련된다. 또한, 제어 조작 버튼n에 대응하여, 기억부n(21)이 마련된다.

또한, 도 3에서는, 실행 버튼(5), 클리어 버튼(6), 제어 조작 버튼A(17), 제어 조작 버튼B(18)로부터 싱글 숏 출력 기능부(10)에의 배선은 생략되어 있다.

다음에, 도 4를 이용하여, 플랜트 제어 시스템의 동작을 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시의 형태 2에서의 플랜트 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.

도 4에서, 횡축은 시간이다. 부호 22는 제어 조작 버튼A(17)에 대응한 I/O TAG 명칭의 기억 상태이다. 부호 23은 제어 조작 버튼B(18)에 대응한 I/O TAG 명칭의 기억 상태이다. 부호 24는 타이머값이다. 부호 25, 26은 출력 신호이다. 구체적으로는, 출력 신호(25)는, 제어 조작 버튼A(17)에 대응하여, 출력부(13)로부터 출력되는 것이다. 또한, 출력 신호(26)는, 제어 조작 버튼B(18)에 대응하여, 출력부(13)로부터 출력되는 것이다.

도 4에서, 제어 조작 버튼A(17)이나 제어 조작 버튼B(18)에 대응하는 I/O TAG 명칭은, 조작 순서로 기억부A(19)나 기억부B(20)에 기억되어 간다. 즉, 제어 조작 버튼A(17)가 압하되면, 기억 상태(22)에 나타내는 바와 같이, 제어 조작 버튼A(17)에 대응하는 I/O TAG 명칭이 기억부A(19)에 기억된다.

그 후, 제어 조작 버튼B(18)가 압하되면, 기억 상태(23)에 나타내는 바와 같이, 제어 조작 버튼B(18)에 대응하는 I/O TAG 명칭이 기억부B(20)에 기억된다. 이 상태에서, 실행 버튼(5)이 압하되면, 기억부A(19) 및 기억부(20)에서는, 제어 버튼A(17) 및 버튼B(18)에 대응하는 I/O TAG 명칭이 소거된다. 또한, 이와 동시에, 타이머 카운터부(12)에서 타이머가 기동한다.

그리고, 타이머값(24)이 타이머 설정 시간에 도달할 때까지의 동안은, 출력부(13)가, 기억부A 내지 기억부n(19 내지 21)에 기억되어 있는 모든 I/O TAG 명칭의 각각에 대응하는 출력 신호(25, 26) 등을 동기를 취하면서 ON 신호로서 출력한다. I/O TAG 격납부(7)는, 당해 ON 신호가 입력되면, 스캔 전송 장치(9)를 통하여, 프로그래머블 로직 컨트롤러(8)에, 당해 ON 신호에 대응하는 제어 I/O TAG를 출력한다. 이에 의해, 출력 신호(25, 26) 등의 각각에 대응하는 모든 제어 I/O TAG의 제어 내용으로 플랜트를 제어할 수 있는 상태가 된다.

그 후, 타이머값(24)이 타이머 설정 시간에 달하면, 출력부(13)가 출력 신호(25, 26) 등을 OFF 신호로 하여 동시에 출력한다. I/O TAG 격납부(7)는, OFF가 된 당해 출력 신호(25, 26) 등이 입력되면, 프로그래머블 로직 컨트롤러(8)에, 출력 신호(25, 26) 등의 각각에 대응하는 모든 소거 I/O TAG를 출력한다. 이에 의해, 출력 신호(25, 26) 등의 각각에 대응하는 제어 I/O TAG의 제어 내용으로는 플랜트를 제어할 수가 없는 상태가 된다.

그 후, 재차, 제어 조작 버튼A(17)가 압하되면, 제어 조작 버튼A(17)에 대응하는 I/O TAG 명칭이 기억부A(19)에 기억된다. 또한, 제어 조작 버튼B(18)가 압하되면, 제어 조작 버튼B(18)에 대응하는 I/O TAG 명칭이 기억부B(20)에 기억된다. 이 상태에서, 클리어 버튼(6)이 압하되면, 기억부A 내지 기억부n(19 내지 21)에서는, 기억하고 있는 모든 I/O TAG 명칭이 동시에 소거된다. 따라서, I/O TAG 격납부(7)에서는, 출력 신호(25, 26) 등에 대응하는 제어 I/O TAG가 출력되는 일은 없다. 즉, 출력 신호(25, 26) 등의 각각에 대응하는 제어 I/O TAG의 제어 내용으로는 플랜트를 제어할 수가 없는 상태가 유지된다.

이상으로 설명한 실시의 형태 2에 의하면, 일정 시간의 계측의 시작시에, 출력부(13)는, 복수의 I/O TAG 명칭의 각각에 대응하는 복수의 ON 신호의 출력을 동시에 시작한다. 또한, 출력부(13)는, 일정 시간의 계측의 종료시에, 복수의 I/O TAG 명칭의 각각에 대응하는 복수의 OFF 신호를 동시에 출력한다. 이 때문에, SCADA(2) 내의 TAG의 비대화(肥大化)가 방지된다. 또한, SCADA(2)와 프로그래머블 로직 컨트롤러(8)의 I/F용 프로그램을 번잡하게 하는 일 없이, 복수의 제어 내용을 통합하여 실행할 수 있다. 즉, 플랜트 제어의 조작성이 향상한다.

실시의 형태 3.

도 5는 본 발명의 실시의 형태 3에서의 플랜트 제어 시스템의 구성도이다. 또한, 실시의 형태 2와 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 또한, SCADA(2)와 싱글 숏 출력 기능부(10)와의 사이의 배선은 생략되어 있다.

실시의 형태 2의 SCADA(2)에는, 하나의 화면A(3)가 마련되어 있다. 한편, 실시의 형태 3의 SCADA(2)에는, 복수의 화면이 마련되어 있다. 구체적으로는, SCADA(2)에는, 화면A(3)와 화면B(27)가 마련된다. 그리고, 화면A(3)에 대응하여, 싱글 숏 출력 기능부A(28)가 마련된다. 한편, 화면B에 대응하여, 싱글 숏 출력 기능부B(29)가 마련된다.

다음에, 도 6을 이용하여, 플랜트 제어 시스템의 동작을 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시의 형태 3에서의 플랜트 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.

도 6에서, 횡축은 시간이다. 부호 30은 화면A(3)측의 제어 조작 버튼A(17)에 대응한 I/O TAG 명칭의 기억 상태이다. 부호 31은 화면A(3)측의 제어 조작 버튼B(18)에 대응한 I/O TAG 명칭의 기억 상태이다. 부호 32는 싱글 숏 출력 기능부A(28)측의 타이머 카운터부(12)에서의 타이머값이다.

부호 33은 화면B(27)측의 제어 조작 버튼A(17)에 대응한 I/O TAG 명칭의 기억 상태이다. 부호 34는 화면B(27)측의 제어 조작 버튼B(18)에 대응한 I/O TAG 명칭의 기억 상태이다. 부호 35는 싱글 숏 출력 기능부B(29)측의 타이머 카운터부(12)에서의 타이머값이다.

부호 36 내지 39는 출력 신호이다. 이들의 출력 신호(36 내지 39)는, 각각, 화면A(3)측의 제어 조작 버튼A(17), 화면A(3)측의 제어 조작 버튼B(18), 화면B(27)측의 제어 조작 버튼A(17), 화면B(27)측의 제어 조작 버튼B(18)에 대응하여, 출력부(13)로부터 출력되는 것이다.

도 6의 상부(上部)는, 화면A(3)에 대응하는 기억부A(19), 기억부(20), 타이머 카운터부(12)의 동작을 설명하기 위한 것이다. 도 6의 상부에 도시하는 바와 같이, 화면A(3)에 대응하는 기억부A(19), 기억부(20), 타이머 카운터부(12)는, 실시의 형태 2와 마찬가지로 동작한다.

도 6의 중앙부는, 화면B에 대응하는 기억부A(19), 기억부(20), 타이머 카운터부(12)를 설명하기 위한 것이다. 도 6의 중앙부에 도시하는 바와 같이, 화면B에 대응하는 기억부A(19), 기억부(20), 타이머 카운터부(12)는, 화면A(3)에 대응하는 기억부A(19), 기억부(20), 타이머 카운터부(12)와는 독립하여, 실시의 형태 2와 마찬가지로 동작한다.

도 6의 하부는, 화면A(3) 및 화면B(27)에 대응하여 공용되는 출력부(13)를 설명하기 위한 것이다. 도 6의 하부에 도시하는 바와 같이, 출력부(13)는, 화면A(3)로부터의 조작에 대해, 실시의 형태 2와 마찬가지로 동작한다. 또한, 출력부(13)는, 화면B(27)로부터의 조작에 대해서도, 실시의 형태 2와 마찬가지로 동작한다. 즉, 화면A(3)와 화면B(27)로부터의 조작에 의해, 서로의 기억부A 내지 기억부n(19 내지 21), 타이머 카운터부(12)의 동작은 간섭하지 않는다. 이 때문에, 출력부(13)는, 화면A(3) 및 화면B(27)의 각각에 정상적으로 대응하여, 출력 신호(36 내지 39)를 출력할 수 있다.

이상으로 설명한 실시의 형태 3에 의하면, 출력부(13)는, 출력 신호(36 내지 39)로서의 ON 신호 및 OFF 신호의 출력을, 복수의 화면마다 대응하여 행한다. 이 때문에, 제어 대상이 되는 플랜트가 복수 있는 경우에, 화면A(3)나 화면B를 전개(展開)하면서 제어 조작을 행할 수가 있고, 조작성이 향상한다.

실시의 형태 4.

도 7은 본 발명의 실시의 형태 4에서의 플랜트 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트의 전반부(前半部)이다. 도 8은 본 발명의 실시의 형태 4에서의 플랜트 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트의 후반부이다. 또한, 실시의 형태 3과 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

실시의 형태 3에서는, 2개의 화면A(3)와 화면B(27)가 동시에 표시되어 있다. 한편, 실시의 형태 4에서는, 복수의 화면A(3) 등중의 특정한 화면으로부터 다른 화면으로 전환하는 구성으로 되어 있다. 즉, SCADA(2)에 표시되는 화면은, 어느 시점에서, 하나의 화면만으로 되어 있다.

이러한 SCADA(2)에는, 화면 전환시에 동작하는 프로그램이 기술되어 있다. 이 프로그램은, 화면 전환시에, 닫혀지는 화면에 대응하 기억부A 내지 기억부n(19 내지 21)에 기억되어 있는 I/O TAG 명칭을 소거하는 함수로 이루어진다.

다음에, 도 7 및 도 8을 이용하여, 플랜트 제어 시스템의 동작을 설명한다.

도 7 및 8에서, 횡축은 시간이다. 부호 40은 화면A(3)측의 제어 조작 버튼A(17)에 대응한 I/O TAG 명칭의 기억 상태이다. 부호 41은 화면A(3)측의 제어 조작 버튼B(18)에 대응한 I/O TAG 명칭의 기억 상태이다. 부호 42는 싱글 숏 출력 기능부A(28)측의 타이머 카운터부(12)에서의 타이머값이다.

부호 43은 화면B(27)측의 제어 조작 버튼A(17)에 대응한 I/O TAG 명칭의 기억 상태이다. 부호 44는 화면B(27)측의 제어 조작 버튼B(18)에 대응한 I/O TAG 명칭의 기억 상태이다. 부호 45는 싱글 숏 출력 기능부B(29)측의 타이머 카운터부(12)에서의 타이머값이다.

부호 46 내지 49는 출력 신호이다. 이들의 출력 신호(46 내지 49)는, 각각, 화면A(3)측의 제어 조작 버튼A(17), 화면A(3)측의 제어 조작 버튼B(18), 화면B(27)측의 제어 조작 버튼A(17), 화면B(27)측의 제어 조작 버튼B(18)에 대응하여, 출력부(13)로부터 출력되는 것이다.

도 7은 특정한 화면으로서 화면A(3)가 표시되어 있는 상태를 도시하고 있다. 즉, 화면B(27)는 표시되어 있지 않다. 따라서, 화면B(27)상에서, 제어 조작 버튼A(17) 등을 압하할 수는 없다. 이 때문에, 화면B(27)에 대응하는 I/O TAG 명칭은 기억되지 않고, 화면B에 대응하는 출력 신호(48, 49)는 ON 신호로 되지 않는다.

여기서, 도 7의 우상측(右上側)에 도시하는 바와 같이, 화면A(3)에 대응하는 제어 조작 버튼A(17) 및 조작 버튼B(18)에 대응하는 I/O TAG 명칭이 기억되어 있는 상태에서, 화면A(3)를 닫고 화면B(27)로 전환하는 경우를 생각한다. 이 경우, 싱글 숏 출력 기능부A(28)의 기억부A 내지 기억부n(19 내지 21)에 기억되어 있는 모든 I/O TAG 명칭(40) 등이 소거된다.

도 8은 화면A(3)로부터 화면B로 전환된 후의 상태를 도시하고 있다. 즉, 화면A(3)는 표시되어 있지 않다. 따라서, 화면A(3)상에서, 제어 조작 버튼A(17) 등을 압하할 수는 없다. 이 때문에, 화면A(3)에 대응하는 I/O TAG 명칭은 기억되지 않고, 화면A(3)에 대응하는 출력 신호(46, 47)는 ON 신호로 되지 않는다.

이상으로 설명한 실시의 형태 4에 의하면, 기억부A(19) 등은, 특정한 화면으로부터 다른 화면으로 전환된 경우는, 특정한 화면에서 선택된 제어 내용에 대응하는 I/O TAG 명칭의 기억을 소거한다. 이 때문에, 화면 전환 전의 조작으로 선택되어 있던 제어 내용을 수동으로 소거할 필요가 없어진다. 이에 의해, 화면 전환 전에 선택되어 있던 제어 조작 버튼A(17) 등에 대응하는 I/O TAG가 의도하지 않게 프로그래머블 로직 컨트롤러(8)에 전달하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제어 대상의 플랜트의 오조작을 초래하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 관한 플랜트 제어 시스템에 의하면, SCADA를 이용하여 감시 제어되는 플랜트에 이용할 수 있다.

1 : 감시 제어 장치(HMI) 2 : SCADA
3 : 화면A 4 : 제어 조작 버튼A
5 : 실행 버튼 6 : 클리어 버튼
7 : I/O TAG 격납부 8 : 프로그래머블 로직 컨트롤러
9 : 스캔 전송 장치 10 : 싱글 숏 출력 기능부
11 : 기억부 12 : 타이머 카운터부
13 : 출력부 14 : 기억 상태
15 : 타이머값 16 : 출력 신호
17 : 제어 조작 버튼A 18 : 제어 조작 버튼B
19 : 기억부A 20 : 기억부B
21 : 기억부n 22, 23 : 기억 상태
24 : 타이머값 25, 26 : 출력 신호
27 : 화면B 28 : 싱글 숏 출력 기능부A
29 : 싱글 숏 출력 기능부B 30, 31 : 기억 상태
32 : 타이머값 33, 34 : 기억 상태
35 : 타이머값 36 내지 39 : 출력 신호
40, 41 : 기억 상태 42 : 타이머값
43, 44 : 기억 상태 45 : 타이머값
46 내지 49 : 출력 신호

Claims

플랜트를 제어하는 프로그래머블 컨트롤러에 접속된 SCADA에 대해, 선택된 상기 플랜트의 제어 내용에 대응하는 제어 신호를, 상기 프로그래머블 컨트롤러에 송신시킨 후, 상기 프로그래머블 컨트롤러에 보존된 상기 제어 신호를 소거하는 소거 신호를, 상기 프로그래머블 컨트롤러에 송신시키는 싱글 숏 출력 기능부를 구비하고,
상기 싱글 숏 출력 기능부는, 상기 SCADA의 외부이면서 상기 프로그래머블 컨트롤러의 외부에 마련된 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 시스템.
상기 싱글 숏 출력 기능부는,
상기 SCADA에서 선택된 상기 제어 내용의 대응하는 기호를 기억하는 기억부와,
상기 SCADA에서 소정의 실행 조작이 이루어진 경우에, 미리 설정된 일정 시간의 계측을 시작하는 타이머 카운터부와,
상기 일정 시간의 계측 시작시에, 상기 기억부에 기억되어 있는 기호에 대응하는 상기 제어 신호를 송신시키기 위한 ON 신호를 상기 SCADA에 출력하고,
상기 일정 시간의 계측 종료시에, 상기 일정 시간의 계측 시작시에 상기 기억부에 기억되어 있던 기호에 대응하는 상기 소거 신호를 송신시키기 위한 OFF 신호를 상기 SCADA에 출력하는 출력부를 구비한 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 기억부는, 상기 SCADA에서 선택된 복수의 제어 내용의 각각에 대응한 복수의 기호를 기억하고,
상기 출력부는, 상기 일정 시간의 계측 시작시에, 상기 복수의 기호의 각각에 대응하는 복수의 상기 ON 신호의 출력을 동시에 시작하고, 상기 일정 시간의 계측 종료시에, 상기 복수의 기호의 각각에 대응하는 복수의 상기 OFF 신호를 동시에 출력하는 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 시스템.
제 3항에 있어서,
상기 기억부는, 상기 SCADA의 복수의 화면의 각각에서, 상기 복수의 제어 내용이 선택된 경우에, 상기 복수의 화면마다 대응하여 상기 복수의 기호를 기억하고,
상기 타이머 카운터부는, 상기 복수의 화면마다 상기 실행 조작이 이루어진 경우에, 상기 복수의 화면마다 대응하여 상기 일정 시간을 계측하고,
상기 출력부는, 상기 ON 신호 및 상기 OFF 신호의 출력을, 상기 복수의 화면마다 대응하여 행하는 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 시스템.
제 4항에 있어서,
상기 기억부는, 상기 복수의 화면중의 특정한 화면에서 선택된 제어 내용에 대응하는 기호를 기억하고 있을 때에, 상기 실행 조작이 행하여지지 않고, 상기 특정한 화면으로부터 다른 화면으로 전환된 경우는, 상기 특정한 화면에서 선택된 제어 내용에 대응하는 기호의 기억을 소거하는 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 시스템.