(57)【要約】【課題】  ゲートを制御する前にあらかじめゲート制御指令が指示されたことを検出して、誤制御及びこれによる誤放流の可能性を未然に防ぐことにより、ゲート制御指令の信頼性を向上させる。【解決手段】  本発明の制御装置は、入出力処理装置ＰＬＣ６とゲート機側盤１１の間に設けられ、上昇／下降指令ＯＮ２のゲート機側盤１１への出力禁止期間に上昇／下降指令ＯＮ２の出力を検出する制御指令異常検出装置１７と、制御指令異常検出装置１７により上昇／下降指令ＯＮ２の出力を検出したとき異常を通報するパトライト・ブザー・ランプ１８と、入出力処理装置ＰＬＣ６とゲート機側盤１１の間の上昇／下降指令ＯＮ２の出力を抑止するゲートロック装置１９とを備えたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象を駆動する駆動部に制御指令を出力して、上記制御対象の制御位置を目標値に制御する制御部を有する制御装置において、
上記制御部と上記駆動部の間に設けられ、上記制御指令の上記駆動部への出力禁止期間に誤った上記制御指令の出力を検出する検出手段と、
上記検出手段により上記制御指令の出力を検出したとき異常を通報すると共に上記制御部と上記駆動部の間の上記制御指令の出力を抑止する異常対応手段と、
を備えたことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の制御装置において、
上記出力禁止期間は、上記制御部により模擬制御指令に対して模擬制御位置を目標値に制御する第１のモード中の期間であることを特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の制御装置において、
上記出力禁止期間は、上記制御部により上記制御対象の制御位置に応じた上記制御指令の上記駆動部への出力が許可される第２のモード中の期間より前の期間であることを特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の制御装置において、
上記検出手段は、上記制御部により模擬制御指令に対して模擬制御位置を目標値に制御する第１のモード中に上記制御指令の出力を検出することを特徴とする制御装置。
【請求項５】
請求項１記載の制御装置において、
上記検出手段による上記制御指令の出力検出は、上記制御部により模擬制御指令に対して模擬制御位置を目標値に制御する第１のモード中に繰り返して実行されることを特徴とする制御装置。
【請求項６】
請求項１記載の制御装置において、
上記異常対応手段による上記制御指令の出力抑止は、上記制御部と上記駆動部の間の経路を遮断することを特徴とする制御装置。
【請求項７】
請求項１記載の制御装置において、
上記制御対象はゲートであり、上記制御指令はゲートの上昇又は下降指令であり、上記制御対象の制御位置はゲートの上昇又は下降による開度であることを特徴とする制御装置。
【請求項８】
請求項１記載の制御装置において、
上記制御部により模擬制御指令に対して模擬制御位置を目標値に制御する第１のモードは上記制御部内部における訓練モード又は制御待機中モードであり、上記制御部により上記制御対象の制御位置に応じた上記制御指令の上記駆動部への出力が許可される第２のモードは上記制御部と上記駆動部及び上記制御対象との間の実制御のためのオンラインモードであることを特徴とする制御装置。
【請求項９】
制御部により制御対象を駆動する駆動部に制御指令を供給して、上記制御対象の制御位置を目標値に制御する制御方法において、
上記制御部と上記駆動部の間で、上記制御指令の上記駆動部への出力禁止期間に上記制御指令の出力を検出する検出ステップと、
上記検出ステップにより上記制御指令の出力を検出したとき異常を通報すると共に上記制御部と上記駆動部の間の上記制御指令の出力を抑止する異常対応ステップと、
を備えたことを特徴とする制御方法。
【請求項１０】
請求項９記載の制御方法において、
上記出力禁止期間は、上記制御部により模擬制御指令に対して模擬制御位置を目標値に制御する第１のモード中の期間であることを特徴とする制御方法。
【請求項１１】
請求項９記載の制御方法において、
上記出力禁止期間は、上記制御部により上記制御対象の制御位置に応じた上記制御指令の上記駆動部への出力が許可される第２のモード中の期間より前の期間であることを特徴とする制御方法。
【請求項１２】
請求項９記載の制御方法において、
上記検出ステップは、上記制御部により模擬制御指令に対して模擬制御位置を目標値に制御する第１のモード中に上記制御指令の出力を検出することを特徴とする制御方法。
【請求項１３】
請求項９記載の制御方法において、
上記検出ステップによる上記制御指令の出力検出は、上記制御部により模擬制御指令に対して模擬制御位置を目標値に制御する第１のモード中に繰り返して実行されることを特徴とする制御方法。
【請求項１４】
請求項９記載の制御方法において、
上記異常対応ステップによる上記制御指令の出力抑止は、上記制御部と上記駆動部の間の経路を遮断することを特徴とする制御方法。
【請求項１５】
請求項９記載の制御方法において、
上記制御対象はゲートであり、上記制御指令はゲートの上昇又は下降指令であり、上記制御対象の制御位置はゲートの上昇又は下降による開度であることを特徴とする制御方法。
【請求項１６】
請求項９記載の制御方法において、
上記制御部により模擬制御指令に対して模擬制御位置を目標値に制御する第１のモードは上記制御部内部における訓練モード又は制御待機中モードであり、上記制御部により上記制御対象の制御位置に応じた上記制御指令の上記駆動部への出力が許可される第２のモードは上記制御部と上記駆動部及び上記制御対象との間の実制御のためのオンラインモードであることを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばダム・堰放流設備に適用して好適な制御装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来の放流制御システムの構成例を示す図である。
ダム・堰放流量制御設備２０は、洪水時等にダム又は堰へ刻々流入する流入水に見合うようにゲートを制御して洪水調節を行うものである。以下に、各装置及び機能について説明する。
【０００３】
図５において、表示用端末パーソナルコンピュータ(以下、ＰＣという。)１は、刻々変化する状況を運転員が確認するためのマンマシンである。操作用端末ＰＣ２は、訓練指示ボタン２１によりダム・堰の放流方式の指示と訓練指示をするためのマンマシンである。オフィスオートメーションローカルエリアネットワーク（以下、ＯＡ−ＬＡＮという。）３は、表示用端末ＰＣ１及び操作用端末ＰＣ２と演算処理装置４の間の情報通信を行うためのネットワークである。
【０００４】
演算処理装置４は、本設備の中枢装置で目標開度２２による洪水時等のダム・堰放流量演算処理と訓練待機処理２７によるダム・堰諸量演算処理を行うものである。ファクトリーオートメーションローカルエリアネットワーク（以下、ＦＡ−ＬＡＮという。）５は、演算処理装置４と入出力処理装置プログラマブルロジックコントローラ（以下、ＰＬＣという。）６の間の情報通信を行うためのネットワークである。
【０００５】
入出力処理装置ＰＬＣ６は、ゲート単位に具備される装置でゲート制御機能部１０によるゲート制御機能や、訓練中モード指示部７からの切替部８に対する切替指示により訓練モードＴＥ／オンラインモードＯＮの切替等のシーケンス処理を行うものである。
【０００６】
模擬ゲート装置ＰＬＣ９は、訓練中のゲート上昇又は下降指令である模擬上昇／下降指令ＴＥ２を受け、模擬開度計２３からの模擬開度ＴＥ１を出力するシーケンス処理を行うものである。
【０００７】
ゲート制御機能部１０は、演算処理装置４からの目標開度２２と実ゲート開度ＯＮ１又は模擬開度ＴＥ１を比較して、その偏差分だけゲートを上昇又は下降させる上昇／下降指令ＯＮ２又は模擬上昇／下降指令ＴＥ２をゲート機側盤１１へ出力する機能を有するものである。
【０００８】
ゲート機側盤１１は、ダム・堰放流量制御設備２０からのオンラインモードＯＮの上昇／下降指令ＯＮ２を受け、ゲートモータ１２を駆動するための上昇／下降駆動指令ＯＮ３を出力するもので、ゲートの近傍現場側に設けられる駆動盤である。ゲートモータ１２は、回転軸と連動するロープ等によりゲート扉体１３を巻き上げ又は巻き下げするものである。接点２４又は接点２５は、電源電圧Ｖに対する電圧降下により上昇又は下降のための電圧を生成するための接点である。
【０００９】
ゲート開度計１４は、ゲート１３の開閉動作の開度を検出するための開度計である。ダム・堰１５は、流入水を貯水する設備である。貯水位１６は、ダム・堰１５で貯水した水位を示すものである。
【００１０】
上述したような従来のダム・堰放流設備におけるゲート制御指令の主たる保護機能としては、ゲート１回の開（上昇）制御量を一定値以下に制限するための開動作制限やゲート動作中警報、非常停止機能等を有していた。しかし、この保護機能はある程度ゲートを誤制御した後検出するものでゲート誤制御を未然に防ぐことはできない保護方式となっていた（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３３７６０１号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した従来のダム・堰放流設備においては、誤放流対応策は講じられているものの、誤放流の可能性を未然に防ぐことはできないという不都合があった。
【００１２】
そこで、本発明は、ゲートを誤制御する前にゲート制御指令を検出して、誤制御及びこれによる誤放流の可能性を未然に防ぐことにより、ゲート制御の信頼性を向上させることができる制御装置及び制御方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の制御装置は、制御部と駆動部の間に設けられ、制御指令の駆動部への出力禁止期間に制御指令の出力を検出する検出手段と、検出手段により制御指令の出力を検出したとき異常を通報すると共に制御部と駆動部の間の制御指令の出力を抑止する異常対応手段とを備えたものである。
【００１４】
これにより、検出手段はゲート制御指令を出力してはいけないときに誤制御指令が出されたことを即時に検出し、異常対応手段は運転員に通報すると共に制御部と駆動部とを接続している経路を遮断することができるので、誤制御及びこれによる誤放流の可能性を未然に防ぐことができる。
【００１５】
また、本発明の制御方法は、制御部と駆動部の間で、制御指令の駆動部への出力禁止期間に制御指令の出力を検出する検出ステップと、検出ステップにより制御指令の出力を検出したとき異常を通報すると共に制御部と駆動部の間の制御指令の出力を抑止する異常対応ステップとを備えたものである。
【００１６】
これにより、検出ステップではゲート制御指令を出力してはいけないときに誤制御指令が出されたことを即時に検出し、異常対応ステップでは運転員に通報すると共に制御部と駆動部とを接続している経路を遮断することができるので、誤制御及びこれによる誤放流の可能性を未然に防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ゲートを誤制御する前にゲート制御指令を検出して、誤制御及びこれによる誤放流の可能性を未然に防ぐことができ、これにより、誤制御に対するゲート制御の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について、適宜、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に基づく放流制御システムの構成例を示す図である。図１において、図５と対応する部分には、同一の符号を付してある。
ダム・堰放流量制御設備２０は、洪水時等にダム又は堰へ刻々流入する流入水に見合うようにゲートを制御して洪水調節を行うものである。以下に、各装置及び機能について説明する。
【００１９】
図１において、表示用端末ＰＣ１は、刻々変化する状況を運転員が確認するためのマンマシンである。操作用端末ＰＣ２は、訓練指示ボタン２１によりダム・堰の放流方式の指示と訓練指示をするためのマンマシンである。ＯＡ−ＬＡＮ３は、表示用端末ＰＣ１及び操作用端末ＰＣ２と演算処理装置４の間の情報通信を行うためのネットワークである。
【００２０】
演算処理装置４は、本設備の中枢装置で目標開度２２による洪水時等のダム・堰放流量演算処理と訓練待機処理２７によるダム・堰諸量演算処理を行うものである。ＦＡ−ＬＡＮ５は、演算処理装置４と入出力処理装置ＰＬＣ６の間の情報通信を行うためのネットワークである。
【００２１】
入出力処理装置ＰＬＣ６は、ゲート単位に具備される装置でゲート制御機能部１０によるゲート制御機能や、訓練中／待機中モード指示部７からの切替部８に対する切替指示により訓練モードＴＥ／オンラインモードＯＮの切替等のシーケンス処理を行うものである。
【００２２】
模擬ゲート装置ＰＬＣ９は、訓練中のゲート上昇又は下降指令である模擬上昇／下降指令ＴＥ２を受け、模擬開度計２３からの模擬開度ＴＥ１を出力するシーケンス処理を行うものである。
【００２３】
ゲート制御機能部１０は、演算処理装置４からの目標開度２２と実ゲート開度ＯＮ１又は模擬開度ＴＥ１を比較して、その偏差分だけゲートを上昇又は下降させる上昇／下降指令ＯＮ２又は模擬上昇／下降指令ＴＥ２をゲート機側盤１１へ出力する機能を有するものである。
【００２４】
ここで、上述したオンラインモードＯＮは、入出力処理装置ＰＬＣ６によりゲートの実ゲート開度ＯＮ１に応じた上昇／下降指令ＯＮ２のゲート機側盤１１への出力が許可されるモードである。また、訓練モードＴＥは、模擬ゲート装置ＰＬＣ９により模擬上昇／下降指令ＴＥ２に対して模擬開度ＴＥ１を目標開度に制御するモードである。
【００２５】
本実施の形態の放流制御システムは、入出力処理装置ＰＬＣ６とゲート機側盤１１の間に設けられ、制御指令のゲート機側盤１１への出力禁止期間に上昇／下降指令ＯＮ２の出力を検出する制御指令異常検出装置１７と、制御指令異常検出装置１７により上昇／下降指令ＯＮ２の出力を検出したとき異常を通報するパトライト・ブザー・ランプ１８と、入出力処理装置ＰＬＣ６とゲート機側盤１１の間の上昇／下降指令ＯＮ２の出力を抑止するゲートロック装置１９とを備えたものである。
【００２６】
これにより、制御指令異常検出装置１７はゲート制御指令を出力してはいけないときに誤制御指令が出されたことを即時に検出し、パトライト・ブザー・ランプ１８は運転員に通報すると共にゲートロック装置１９は入出力処理装置ＰＬＣ６とゲート機側盤１１とを接続している経路を遮断することができので、誤制御及びこれによる誤放流の可能性を未然に防ぐことができる。
【００２７】
図４は、上述した図１に示した訓練モードＴＥとオンラインモードＯＮからなるモード遷移サイクルを示す図である。
図４に示すように、モード遷移サイクルＴＳは、まず、動作の確認のための訓練や制御指令が出力されない訓練中／待機中モード期間Ｔ１で訓練モードＴＥが実行される。そして、その後に、制御指令により実ゲート制御を行うオンラインモード期間Ｔ２でオンラインモードＯＮが実行される。
【００２８】
上述した出力禁止期間は、模擬ゲート装置ＰＬＣ９により模擬上昇／下降指令ＴＥ２に対して模擬開度ＴＥ１を目標開度に制御する訓練モードＴＥ中の期間である。
【００２９】
また、出力禁止期間は、入出力処理装置ＰＬＣ６によりゲート１３の実ゲート開度ＯＮ１に応じた上昇／下降指令ＯＮ２のゲート機側盤１１への出力が許可されるオンラインモードＯＮ中の期間より前の期間である。
【００３０】
図２は、図１に示した本発明に基づく制御指令異常検出装置１７の構成例を示す図である。
図２において、制御指令異常検出装置１７は、入出力処理装置ＰＬＣ６の訓練中／待機中モード指示部７からの切替部８に対する訓練モードＴＥへの切替指示を受けて、訓練中モードであることを判断する訓練中モード判断部３１と、待機中モードであることを判断する待機中モード判断部３２とを有している。
【００３１】
さらに、制御指令異常検出装置１７は、訓練中モード判断部３１による訓練中モードであることの判断又は待機中モード判断部３２による待機中モードであることの判断がされたとき、入出力処理装置ＰＬＣ６のゲート制御機能部１０から切替部８を介してオンラインモードＯＮの上昇指令を検出する上昇指令検出部３３と、下降指令を検出する下降指令検出部３４とを有している。
【００３２】
また、制御指令異常検出装置１７は、訓練中モード判断部３１による訓練中モードであることの判断又は待機中モード判断部３２による待機中モードであることの判断がされたときであって、さらに上昇指令検出部３３による上昇指令の検出又は下降指令検出部３４による下降指令の検出がされたとき、制御指令の異常を検出する制御指令異常検出部３５を有している。
【００３３】
また、制御指令異常検出装置１７は、制御指令異常検出部３５により制御指令の異常が検出されたとき、パトライト・ブザー・ランプ１８に対して異常を通報の駆動を指示する表示・警報部３６と、ゲートロック装置１９に対して入出力処理装置ＰＬＣ６とゲート機側盤１１の間の上昇／下降指令ＯＮ２の出力の抑止を指示するゲート制御指令ロック部３７を有している。
【００３４】
図３は、図２に示した制御指令異常検出装置１７の動作を説明するためのフローチャートである。
図３において、訓練中モード判断部３１による訓練中モードであることの判断がされ（ステップＳ１）、又は待機中モード判断部３２による待機中モードであることの判断がされたときであって（ステップＳ２）、さらに上昇指令検出部３３による上昇指令の検出（ステップＳ３）、又は下降指令検出部３４による下降指令の検出がされたとき（ステップＳ４）、制御指令異常検出部３５により制御指令の異常が検出される（ステップＳ５）。
【００３５】
ステップＳ５で制御指令の異常が検出されると、表示・警報部３６はパトライト・ブザー・ランプ１８に対して異常を通報の駆動を指示する（ステップＳ６）。ステップＳ６の処理と同時に、ゲート制御指令ロック部３７はゲートロック装置１９に対して入出力処理装置ＰＬＣ６とゲート機側盤１１の間の上昇／下降指令ＯＮ２の出力の抑止を指示する（ステップＳ７）。
【００３６】
上述したように、制御指令異常検出装置１７は、模擬ゲート装置ＰＬＣ９により模擬上昇／下降指令ＴＥ２に対して模擬開度ＴＥ１を目標開度に制御する訓練モードＴＥ中に上昇／下降指令ＯＮ２の出力を検出する。
【００３７】
また、制御指令異常検出装置１７による上昇／下降指令ＯＮ２の出力検出は、模擬ゲート装置ＰＬＣ９により模擬上昇／下降指令ＴＥ２に対して模擬開度ＴＥ１を目標開度に制御する訓練モードＴＥ中に繰り返して実行される。
【００３８】
また、ゲートロック装置１９による上昇／下降指令ＯＮ２の出力抑止は、入出力処理装置ＰＬＣ６とゲート機側盤１１の間の外部経路２６を遮断する。
【００３９】
これにより、接点等の溶着、短絡や、演算処理装置４のソフトウエアの暴走などにより、意図しない上昇／下降制御指令が出力されたときに、この制御指令を抑止することができる。
【００４０】
また、ゲート機側盤１１は、ダム・堰放流量制御設備２０からのオンラインモードＯＮの上昇／下降指令ＯＮ２を受け、ゲートモータ１２を駆動するための上昇／下降駆動指令ＯＮ３を出力するもので、ゲートの近傍現場側に設けられる駆動盤である。ゲートモータ１２は、回転軸と連動するロープ等によりゲート扉体１３を巻き上げ又は巻き下げするものである。接点２４又は接点２５は、電源電圧Ｖに対する電圧降下により上昇又は下降のための電圧を生成するための接点である。
【００４１】
ゲート開度計１４は、ゲート１３の開閉動作の開度を検出するための開度計である。ダム・堰１５は、流入水を貯水する設備である。貯水位１６は、ダム・堰１５で貯水した水位を示すものである。
【００４２】
上述した本実施の形態に限らず、本発明の特許請求の範囲内であれば、適宜構成及び動作を変更しうることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に基づく放流制御システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明に基づく制御指令異常検出装置の構成例を示す図である。
【図３】制御指令異常検出動作を示すフローチャートである。
【図４】モード遷移サイクルを示す図である。
【図５】従来の放流制御システムの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…表示用端末ＰＣ、２…操作用端末ＰＣ、３…ＯＡ−ＬＡＮ、４…演算処理装置、５…ＦＡ−ＬＡＮ、６…入出力処理装置ＰＬＣ、７…訓練中／待機中モード指示部、８…切替部、９…模擬ゲート装置ＰＬＣ、１０…ゲート制御機能部、１１…ゲート機側盤、１２…ゲートモータ、１３…ゲート、１４…ゲート開度計、１５…ダム・堰、１６…貯水位、１７…制御指令異常検出装置、１８…パトライト・ブザー・ランプ、１９…ゲートロック装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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