(57)【要約】【課題】機能毎の各種装置を一つの装置にて集約し、装置内の機能分割にて構築することにより、設置スペースの削減を行うと共に、安全で安心なプラント監視制御装置を提供すること。【解決手段】一括プラント監視装置１は、プラント情報を蓄積する複数のデータサーバ、複数の監視マシンおよび機能毎に分解された制御装置の機能を一括して有している。プラントネットワーク２には、一括プラント監視装置１０との通信機能と信号の入出力機能を有するＩＯユニット３が配置されている。ＩＯユニット３にはＩＰアドレスが割り付けられており、プラントネットワーク２に配置することを可能としている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント情報を蓄積するデータサーバ、前記プラント情報を監視する監視装置およびプ
ラントを構成するプラント機器を制御する制御装置を有する一括プラント監視装置と、
前記一括プラント監視装置からの制御指令をネットワークを介して前記プラント機器に
供給する通信装置と
を有するプラント監視制御装置。
【請求項２】
前記一括プラント監視装置は、プラント情報をサンプリングする機能、前記プラント情報
に基づいて所定の演算を行う演算処理機能および前記演算処理機能による演算結果に基づ
いて前記プラント機器を制御する制御処理機能を有する請求項１記載のプラント監視制御
装置。
【請求項３】
前記サンプリングする機能が、前記ネットワークを介して監視する監視員または前記一
括プラント監視装置と接続されているその他のネットワークを介して遠隔監視する監視員
に対して、取得したプラント情報またはその分析結果を通知する請求項１記載のプラント
監視制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、ボイラ制御装置、タービン制御装置、発電機制御装置およびポンプ制
御装置を有する請求項１記載のプラント監視制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施態様は、発電プラント等の監視制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電プラントや産業用プラントの運転操作や監視制御には、プラントを安定的に運用する
ために特化した専用のコンポーネントにて構成されるプラント監視制御装置が採用されて
いる。プラント監視制御装置では、監視・制御対象の機器、センサからの情報をもとに制
御プログラムに基づいて安全に制御を行う必要があるためである。
【０００３】
プラント監視制御装置は、データサーバ、監視マシン、各制御装置（ボイラ制御装置、タ
ービン制御装置、発電機制御装置、ポンプ制御装置）を有し、プラントの現在値情報の取
得及びそれに対応した制御指令を行っている。
【０００４】
しかしながら、機能ごとに各種装置（データサーバ、監視マシン、各制御装置）を構築す
るため、これら各種装置が多い場合には必然的に多くのスペースを必要とするという課題
があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１３８２５２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、機能毎の各種装置を一つの装置にて集約し、装置内
の機能分割にて構築することにより、設置スペースの削減を行うと共に、メンテナンス時
間の削減、運用データを監視員（保守員や運転員を含む）、管理センターに監視データを
提供することにより、安全で安心なプラント監視制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、実施形態の位相制御装置は、プラント情報を蓄積するデータ
サーバ、前記プラント情報を監視する監視装置およびプラントを構成するプラント機器を
制御する制御装置を有する一括プラント監視装置と、前記一括プラント監視装置からの制
御指令をネットワークを介して前記プラント機器に供給する通信装置とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態のプラント監視制御装置。
【図２】実施形態の一括プラント監視装置。
【図３】実施形態のプラント監視によるデータ蓄積表示図。
【図４】プラント電力使用量監視表示図。
【図５】プラント電力使用量予測表示図。
【図６】プラント監視画面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明を実施するための実施形態について説明する。
【００１０】
プラント監視制御装置について、図１を参照して説明する。
【００１１】
一括プラント監視装置１は、プラント情報を蓄積する複数のデータサーバ、複数の監視マ
シンおよび機能毎に分割された制御装置の機能を一括して有している。プラントネットワ
ーク２には、一括プラント監視装置１との通信機能と信号の入出力機能を有するＩＯユニ
ット３が配置されている。ＩＯユニット３にはＩＰアドレスが割り付けられており、プラ
ントネットワーク２に配置することを可能としている。プラントネットワーク２に、ＩＰ
アドレスに応じたデータ送信を行うＨＵＢ４を設置し、ＨＵＢ４に有線または無線にて情
報端末を接続することにより、プラントデータの監視またはオペレーションをプラント内
の複数個所で行うことを可能としている。
【００１２】
ＩＯユニット３は、現場（ボイラ４、タービン５）のセンサが取得するプラント機器温度
や回転数などの状態信号を、一括プラント監視装置１に通知すること、一括プラント監視
装置１からボイラ５、タービン６、復水器７、発電機８に制御指令を通知することを行い
、中継局の役割を担っている。
【００１３】
ＩＯユニット３は、デジタル出力、デジタル入力、アナログ出力、アナログ入力など、入
出力機能を有するネットワーク端末である。例えばデジタル出力機能を有するネットワー
ク端末である場合には、通信処理部、制御出力処理部、フェールセーフ出力処理部、外部
Ｉ／Ｆ（インタフェース）部を有している。通信処理部にて、一括プラント監視装置１か
らの制御指令を受取り、リレーの開閉動作を実施し、外部Ｉ／Ｆに出力する。また、ＩＯ
ユニット３に制御用出力回路とフェールセーフ用の出力回路の２つの出力回路を持たせる
ことで、一括プラント監視装置１からの通信状態が異常となった場合、フェールセーフ用
の出力回路を異常にセットすることにより、手元ＳＷによる制御が行える仕組みとなって
いる。ＩＯユニット３を、入出力機能のみを有するネットワーク端末とすれば、演算処理
機能等の高度な処理を有しないことから、安価で小型の装置として構築でき、設置場所も
必要とせず、スペース的に優位なシステム構築が可能である。
【００１４】
ＩＯユニット３は、プラント監視制御にて重要な冗長化への対応も可能である。ＩＯユニ
ット３にて二重化を構成する場合には、個々にＩＰアドレスを有したＩＯユニットをプラ
ントネットワーク上に複数台設置する。個々にＩＰアドレスを有することにより、一括プ
ラント監視装置１は、それぞれのＩＯユニットに対して操作を行うことが可能となり、例
えば、一括プラント監視装置が管理上、それぞれのＩＯユニットに対して常用系／予備系
と、優先度をつけて管理することにより、通常運用時は、常用系への制御出力を行う処理
を行うが、取得した値に異常があると判断した場合には、制御処理機能にて常用系から予
備系に出力先を切り替える手段を有するものとする。これにより、一方のＩＯユニット３
が故障した場合でもプラントの運転に支障を与えることなく、運用を可能としている。
【００１５】
一括プラント監視装置１は、ＨＵＢ４を介して情報端末１０にて現場の監視員が監視を行
うことができ、加えて、公衆ネットワーク９に接続されることにより遠隔監視装置１０に
よる監視も行うことができる。
【００１６】
遠隔監視装置１０は、例えば、閲覧を行う監視地域（北海道、東北、関東等）を選択する
ことにより、全国規模での監視をはじめ、選択された地域に特化したブロック単位でのプ
ラント稼働状態の閲覧や、発生している警報の確認を行うことができる。また、プラント
が立地している場所を地図上に表示することにより、警報発生時には、該当地点を赤色点
滅するなど表示変更を行うことで、閲覧を行う監視員がどの地区のどの場所のプラントに
て警報が発生しているかを視覚的に判別可能な機能を提供することもできる。これにより
、全国各地にプラントが点在している場合においても、監視員が個々のプラントの稼働状
態や、警報情報を把握が可能となる。
【００１７】
図２は、一括プラント監視装置の詳細を説明する図である。従来、機能的に独立していた
各種装置を、一括プラント監視装置１内の演算処理部に構築することにより、ボイラ演算
、タービン演算、発電機演算、ポンプ演算機能といった複数の機能を一つの装置で実現す
る。一括プラント監視装置１には、演算処理機能のほか、サンプリング機能および制御処
理機能を有している。サンプリング機能は、ＩＯユニット３から現在値情報を取得し、取
得したデータを演算処理機能部に受け渡す機能を有する。制御処理機能は、演算処理機能
にて導かれた出力値をバルブ１２、ポンプ１３に通知する機能を有する。一括プラント監
視装置１により、ＩＯユニット３経由で取得したタービン回転数は、タービン演算および
発電機演算の両者に適用され、さらに、発電機演算によって得られた回転数出力は、バル
ブ１２および発電機の両者に制御指令として出力されることになり、情報のやりとりに関
して効率的な対処を可能としている。
【００１８】
一括プラント監視装置１は、サンプリング機能により取得した運用データを蓄積すること
もできる。蓄積された情報をもとに、一括プラント監視装置１にてデータの解析を行うこ
とが可能となる。例えば、変動の激しいアナログ情報に対しては、時系列の情報を平均す
る処理にて次式のように平滑化する。Ｗｉ：瞬時電力、Ｖ：電圧、φ：力率、ｎ：移動平
均時間（分）である。
【数１】
2018022274.tif 000003
【００１９】
この平滑化された移動平均値をもとに、例えば、図３のように、通常値、注意値、限界値
と照らし合わせて、現在状態がどのようになっているかを監視員に通知することが出来る
。現在の状態が警報状態であることを視覚的に通知する為に、例えば、通常値、注意値、
限界値それぞれにヒステリシスを設け、通常＝緑、注意＝黄色、限界値＝赤といった表示
を行うことも可能である。この表示は、プラントネットワーク２にＩＰアドレスを有した
表示灯を設置し、一括プラント監視装置からの制御出力で行うことができる。制御出力の
処理は、算出された移動平均値を元に、しきい値の確認を行い、値に応じた出力を行うこ
とができる。
【００２０】
一括プラント監視装置１では、サンプリング機能により取得した蓄積データの表示、及び
その蓄積データを解析する機能を有することができる。蓄積データは、例えば、図４に示
すように、過去一週間の電力量をトレンドグラフとして表示される。電力量が屋外温度と
相関性が強いプラントの場合、一括プラント監視装置１は屋外温度を取得することで、プ
ラントから得られる蓄積データを一日単位で時刻０時から４時間単位に６分割し、時刻と
屋外温度と電力量を結びつけたデータベースを作成することにより、過去１週間から予測
時刻の屋外温度に最も近い温度の日の電力量を基準に将来の電力量を算出する機能を行う
ことができる。具体的には、図５に示す。Ｗｉは当日のｉ時の電力量、ｗｉは過去のｉ時
の電力量である。時刻８時の段階にて当日の２４時の電力量を予測する場合は、当日８時
（７時から８時までの１時間の平均）の屋外温度に最も近い日の電力量を過去1週間から
抽出する手段を有する。そして、時刻８時の時点での、２４時の予測測電力量W24は、当
日８時の実績電力量Ｗ８に、過去の８時から２４時までの実績電力量（Δ８＝ｗ２４−ｗ
８）を加算して求めるものとしている。予測した時刻が過ぎた時点で、予測値を実際に発
生した実績値に置き換え、また、現在時刻と屋外温度より再度、将来の電力量を算出する
処理を行うことを繰り返すことにより、精度の高い予測トレンドグラフ表示を行うことが
可能となる。
【００２１】
一括プラント監視装置１は、プラント内の情報を監視員に提供する機能を有している。例
えば、図６に示すように、監視対象であるプラント機器温度、回転数、制御状態といった
計測情報を現在値と時間的な経緯のトレンド表示で提供を行い、個々の計測情報の詳細や
、トレンドグラフによる表示機能を有したものとなっている。プラント内に複数の監視設
備が存在する場合、例えば、１号機〜７号機まで存在する場合には、各号機としての稼働
状態を日／月／年の範囲にて一覧監視することが可能となっている。また、プラント全体
としての稼働状態と、余力についても情報提供を行っている。さらに、環境情報として気
温や降水量の提供する機能も具備している。このようなプラント監視画面を閲覧すること
により、プラントを運用する監視員や保守員は、個々のプラント機器の状態をはじめ、プ
ラント全体の状態を時系列的に把握することができ、総合的な判断をするツールとして活
用することができる。
【００２２】
本実施形態によれば、一括プラント監視装置１は、ＩＯユニット３から入力した現在値情
報をサンプリング機能にて取得し、現在の状態に対応した制御指令を制御機能によりＩＯ
ユニット３に通知することにより、ボイラ５、タービン６、復水器７、発電機８といった
監視制御対象となるプラントの機器に対して適切な制御を行うことを可能としている。分
散していた演算処理機能を集約することにより、メンテナンス時間の削減、設置スペース
の削減を行うシステム構築が可能となる。
【符号の説明】
【００２３】
１：一括プラント監視装置、２：プラントネットワーク、３：ＩＯユニット、４：ＨＵＢ
、５：ボイラ、９：ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2018022274.tif 000007
【図５】
2018022274.tif 000008
【図６】
2018022274.tif 000009