(57)【要約】【課題】特性が異なる少なくとも２種類の制御部それぞれのメリットを融合して、可用性、信頼性、保守性及びリアルタイム性を確保すると共に、運用上の柔軟性の向上を図った監視制御装置を提供する。【解決手段】ＰＬＣから構成される第１の制御部２には、演算するプログラムが、演算の条件信号となる入力信号及び演算の結果信号となる出力信号を設定可能なグループ単位で実装される。ＰＣから構成される第２の制御部３では、グループに登録された信号に対し、各信号に固有の信号ナンバーを割り振って信号ナンバーが設定される。このような信号ナンバーの設定を行うことにより、第２の制御部３は、任意に設定した制御条件及びその結果出力を、第１の制御部２で演算する制御プログラムに登録することが可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも機能運用上の柔軟性を含む特性が相違する第１の制御部及び第２の制御部を備えた監視制御装置において、
前記第２の制御部は、任意に設定した制御条件及びその結果出力を、前記第１の制御部で演算する制御プログラムに対して登録可能である監視制御装置。
【請求項２】
前記第１の制御部は、当該第１の制御部で演算する制御プログラムを、予め設定された制御グループ単位で実装し、
前記第２の制御部は、前記制御グループに登録された各信号に対して、固有の信号ナンバーを割り振ることで当該信号ナンバーを設定することにより、任意に設定した制御条件及びその結果出力を、前記第１の制御部で演算する制御プログラムに対して登録可能である請求項１に記載の監視制御装置。
【請求項３】
少なくとも機能運用上の柔軟性を含む特性が相違する第１の制御部及び第２の制御部を備えた監視制御装置において、
前記第１の制御部は、当該第１の制御部で演算する制御プログラムに対して、前記第２の制御部からの制御条件及びその結果出力を登録可能である監視制御装置。
【請求項４】
前記第１の制御部は、当該第１の制御部で演算する制御プログラムを、予め設定された制御グループ単位で実装し、前記各制御グループに、演算の条件信号となる入力信号及び演算の結果信号となる出力信号を設定することにより、前記第１の制御部の制御プログラムに対して、前記第２の制御部からの制御条件及びその結果出力を登録可能である請求項３に記載の監視制御装置。
【請求項５】
前記第１の制御部は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）であり、
前記第２の制御部は、ＰＣ（パソコン）である請求項１〜４のいずれかに記載の監視制御装置。
【請求項６】
前記第１の制御部で演算する制御プログラムのシミュレーションを前記第２の制御部にて行うシミュレーション実行部を備えた請求項１〜５のいずれかに記載の記載の監視制御装置。
【請求項７】
前記第１の制御部で演算する制御プログラムの妥当性を前記第２の制御部にて行う判定する妥当性判定部を備えた請求項１〜６のいずれかに記載の監視制御装置。
【請求項８】
前記妥当性判定部が妥当性無しと判定すると警報を発する警報部を備えた請求項７に記載の監視制御装置。
【請求項９】
前記第１の制御部で演算する制御プログラムの設定情報をバックアップ登録するバックアップ登録部を備えた請求項１〜８のいずれかに記載の監視制御装置。
【請求項１０】
ＰＬＣからなる入出力部を備え、前記入出力部を前記バックアップ登録部とした請求項９に記載の監視制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、制御部としてＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）とＰＣ（パソコン）を備えた監視制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、監視制御装置は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）と、ＰＣ（パソコン）という２種類の制御部を有しており、どちらか一方に、監視制御の各種機能を実装させている。これら２種類の制御部は、監視制御の各種機能に応じて、求められる特性が異なっている。ＰＬＣの特性は、ＰＣと比較して、可用性、信頼性及び保守性が高いことである。またＰＬＣは、ミリ秒単位の高速処理を定時的に実行可能であり、リアルタイム性に優れている。一方、ＰＣは、ＰＬＣに比べて、運用上の柔軟性が高いといった特性がある。
【０００３】
ＰＬＣとは、リレー回路の代替装置として開発された制御装置であって、電気回路を記号化した制御プログラムを不揮発性のメモリ（フラッシュメモリ等）に保存し、ＰＣとは異なる専用の言語（ラダー言語など）を用いている。一方、ＰＣとは、ＯＳとアプリケーションソフトで動作する汎用性の高い制御装置である。また、ＰＣはハードディスクや光ディスクなどを用いて大容量のデータを記憶あるいは処理することができる。
【０００４】
ＰＣに機能を実装した場合、ＰＬＣと比べて可用性などは劣るものの、監視制御装置の監視画面にて、ＡＮＤ条件やＯＲ条件などの設定を容易に行うことができ、柔軟な機能運用が可能である。監視制御装置の構成要素の中では、ＰＣで構成した制御部以外では、入力設定部や記憶部などがＰＣで構成される。
【０００５】
これに対し、ＰＬＣに機能を実装した場合、ＰＣと比べて可用性などは勝る。しかし、ＰＣに実装した場合程の柔軟な機能運用を発揮することはない。監視制御装置の構成要素の中では、ＰＬＣで構成した制御部に加えて、監視制御対象設備との信号をやり取りする入出力部がＰＬＣで構成される。
【０００６】
上記のように、監視制御装置では、特性が異なるＰＣ及びＰＬＣに対して、それぞれの特性に適した機能を実装させている。例えば、監視制御装置には、停復電制御機能やシステム連動制御機能がある。停復電制御機能とは、商用停電時に受変電設備の遮断器などを自動開放／投入する機能である。システム連動制御機能とは、複数信号のＯＮ／ＯＦＦ状態に応じて、ＡＮＤ、ＯＲのロジックで他信号をＯＮ／ＯＦＦ制御する機能である。
【０００７】
以上のような停復電制御機能やシステム連動制御機能は、ＰＣ系機器が故障した時でも処理の継続が必須であり、また、処理が遅延することも許されない。従って、これらの機能には高い信頼性やリアルタイム性が要求される。そのため、ＰＬＣに停復電制御機能やシステム連動制御機能を実装させることが望ましいとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１２００７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の監視制御装置では、監視制御の各種機能に求められる特性（運用上の柔軟性や、可用性、信頼性、保守性、リアルタイム性など）に応じて、ＰＣが実装する機能とＰＬＣが実装する機能とを分けて担当している。しかし近年では、モータの高性能化などに伴って、ＰＬＣにおいても制御の複雑化やネットワーク化が進展する傾向にある。そのため、ＰＬＣに実装した機能であっても、ＰＣ並みに運用上の柔軟性を向上させることが要請されている。
【００１０】
しかしながら、ＰＬＣは、基本的に、予め決められたロジックに対するプログラムを決め打ちで実装したものなので、監視画面では最低限のパラメータ設定程度しか行うことができず、可用性などが確保できる反面、運用上の柔軟性を高めることは困難である。例えば、ＰＬＣに実装したシステム連動制御機能の場合、ＰＣのように監視制御装置の監視画面でＡＮＤ条件やＯＲ条件などの設定変更を容易に行うことはできない。そこで従来から、監視制御装置において、ＰＣ及びＰＬＣ両方のメリットを融合した機能を構築することが要請されていた。
【００１１】
本発明の実施形態は、以上の点を解決するために提案されたものであり、特性が異なる少なくとも２種類の制御部それぞれのメリットを融合して、可用性、信頼性、保守性及びリアルタイム性を確保すると共に、運用上の柔軟性の向上を図った監視制御装置を提供することを課題とする。 
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を達成するために、本発明の実施形態は、少なくとも機能運用上の柔軟性を含む特性が異なる第１の制御部及び第２の制御部を備えた監視制御装置において、前記第２の制御部は、任意に設定した制御条件及びその結果出力を、前記第１の制御部で演算する制御プログラムに対して登録可能である。
【００１３】
また、本発明の実施形態は、少なくとも機能運用上の柔軟性を含む特性が異なる第１の制御部及び第２の制御部を備えた監視制御装置において、前記第１の制御部は、当該第１の制御部で演算する制御プログラムに対して、前記第２の制御部からの制御条件及びその結果出力を登録可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態の構成を示すブロック図
【図２】第１の実施形態の第２の制御部の構成を示すブロック図
【図３】第１の実施形態の制御グループを示す図
【図４】第１の実施形態の信号ナンバー設定画面を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
以下、図１〜図４を参照し、第１の実施形態に係る監視制御装置１について具体的に説明する。
[構成の概要]
図１に、第１の実施形態に係る監視制御装置１のブロック図を示す。監視制御装置１は、ｎ台の監視制御対象設備１１、１２、…１ｎを監視制御する装置である。図１に示すように、監視制御装置１には、特性が異なる２台の制御部として、第１の制御部２と、第２の制御部３とが設けられている。
【００１６】
第１の制御部２はＰＬＣから構成され、第２の制御部３はＰＣから構成されている。ＰＬＣは、ＰＣと比べて、運用上の柔軟性は低いが可用性は高いという特性を持つ制御装置である。ＰＣは、ＰＬＣと比べて、運用上の柔軟性は高いが可用性は低いという特性を持つ制御装置である。なお、第１の制御部２は、第２の制御部３と比べて、可用性だけではなく、信頼性、保守性及びリアルタイム性も高いという特性を有している。
【００１７】
監視制御装置１には、記憶部４、設定入力部５、表示・発報出力部６、入出力部７(７１、７２、…７ｎ)が設けられている。これら監視制御装置１に設けた各構成要素は全て、ネットワーク８に接続されている。
【００１８】
[詳細な構成]
第１の制御部２には、第１の制御部２で演算する制御プログラムが、制御グループ単位で実装されている。第１の制御部２で演算する制御プログラムは、ある制御グループの出力信号を、別の制御グループの入力信号に使用するなど、制御グループを組合せることで動作するようになっている。
【００１９】
各制御グループには、演算の条件信号となる入力信号及び演算の結果信号となる出力信号が設定されている。このような信号設定を行うことにより、第１の制御部２は、その制御プログラムに、第２の制御部３からの制御条件及びその結果出力を登録することが可能となる。
【００２０】
記憶部４は、ハードディスクや光ディスクなどを用いて監視制御装置１で扱うデータを記憶する部分である。記憶部４はＰＣから構成されている。
【００２１】
設定入力部５は、マウスやキーボードなどの入力機器を用いて、監視制御装置１の監視画面にて、制御条件などを任意に設定可能な部分である。設定入力部５は、設定した制御条件などをネットワーク８を介して第１の制御部２及び第２の制御部３に送るようになっている。設定入力部５はＰＣから構成されている。
【００２２】
第２の制御部３では、設定入力部５が設定した制御条件及びその結果出力を、第１の制御部２で演算する制御プログラムに対して登録するようになっている。例えば、第２の制御部３では、第１の制御部２の制御グループに設定された各信号に対して固有の信号ナンバーが割り振られることで、信号ナンバーが設定される。このような信号ナンバーの設定を行うことにより、第２の制御部３は、任意に設定した制御条件及びその結果出力を、第１の制御部２で演算する制御プログラムに登録することが可能となる。
【００２３】
図２は、第２の制御部３の構成を示すブロック図である。図２に示すように、第２の制御部３には、第１の制御部２で演算する制御プログラムのシミュレーションを行うシミュレーション実行部９と、第１の制御部２で演算する制御プログラムの妥当性を判定する妥当性判定部１０とが設けられている。
【００２４】
表示・発報出力部６は、監視制御装置１の監視画面を表示する部分である。また、表示・発報出力部６は、妥当性判定部１０が妥当性無しと判定すると、妥当性無しという警報を表示画面に出力する警報部となる。表示・発報出力部６はＰＣから構成されている。
【００２５】
入出力部７(７１、７２、…７ｎ)はＰＬＣから構成されている。入出力部７１、７２、…７ｎは、それぞれ、監視制御対象設備１１、１２、…１ｎに対して、制御信号を送る。また、入出力部７１、７２、…７ｎは、それぞれ、監視制御対象設備１１、１２、…１ｎから状態信号、計測信号及び積算信号などを受け取る。さらに、入出力部７(７１、７２、…７ｎ)のいずれかは、第１の制御部２で演算する制御プログラムの設定情報をバックアップ登録するバックアップ登録部となっている。
【００２６】
[作用]
第１の実施形態では、第１の制御部２で演算する制御プログラムを制御グループ単位で用意しておき、これら制御グループを第１の制御部２に予め実装する。図３に示す例では、制御グループが２５６あり、例えば、制御グループ１〜１２８はＡＮＤ条件、制御グループ１２９〜２５６はＯＲ条件で用意する。
【００２７】
各制御グループには、入力信号（演算の条件信号）を１６信号、出力信号（演算の結果信号）を１６信号を登録可能とする。これにより、例えば、制御グループ１の入力信号１〜１６（入力１−１〜１−１６）のＡＮＤ条件で、制御グループ１の出力信号１〜１６（出力１−１〜１−１６）が生成される。
【００２８】
第２の制御部３では、第１の制御部２での制御グループに登録された各信号に固有の信号ナンバーが割り振られ、これらの信号ナンバーが制御グループの各信号に設定される。図４に信号ナンバー設定画面の一例を示す。図４に示すように、第２の制御部３では、入力信号（ＢＩ）、出力信号（ＢＯ）及び仮想信号(ＰＬＣの内部処理による信号)に対して、各信号固有の信号ナンバーが割り振られる。
【００２９】
図４の例では、入力信号１−１に対して信号ナンバーＢＩ００１が割り振られ、入力信号１−２に対して信号ナンバーＢＩ００２が割り振られ、入力信号１−３に対して信号ナンバーＢＩ００７が割り振られる。また、出力信号２−１に対して信号ナンバーＢＯ００５が割り振られる。さらに、入力信号２−１及び出力信号１−１に対しては、信号ナンバーとして仮想ＩＤ００１が割り振られる（図４の設定のセル部分参照）。
【００３０】
このように、信号ナンバーを、制御グループの各信号に設定したことにより、第２の制御部３で設定した制御条件及びその結果出力を、第１の制御部２の制御プログラムに登録することができる。従って、これら制御条件及びその結果出力について、第１の制御部２で演算することが可能となる。
【００３１】
例えば、図３において、入力１−１と入力１−２のＡＮＤ条件で、出力１−１としていた制御プログラムに対して設備が増設されたとすると、出力１−１の条件に入力１−３もＡＮＤ条件で追加することができる。このとき、同じ信号でも、第２の制御部３と第１の制御部２で扱える信号ナンバーは異なることになる。
【００３２】
ただし、第２の制御部３で、第１の制御部２で使用可能な信号ナンバーへ変換することができる（つまり、紐づきを管理することができる）。これにより、第２の制御部３にて、第１の制御部２で扱う信号ナンバー（図４に示すＢＩ００１のような信号ナンバー）を使用して、ＯＮ／ＯＦＦ条件を変更することが可能となる。
【００３３】
また、第１の実施形態では、シミュレーション実行部９によって第１の制御部２で演算する制御プログラムのシミュレーションを容易に行う。例えば、図３のような図が表示された画面で、シミュレーションが正常に行われた部分を、色づけ表示する（例えば緑色に表示する）ようにしてもよい。反対に、必要な条件入力がなかった場合や、制御ロジック不備の場合には、シミュレーションが異常であるものとして、異常部分を色づけ表示する（例えば赤色に表示する）ようにしてもよい。
【００３４】
さらに、第１の実施形態において、妥当性判定部１０は、第１の制御部２で演算する制御プログラムにおける誤りの有無を確認して妥当性を判定する。そして、妥当性判定部１０が妥当性が無い、すなわち、制御プログラムとしての誤りが有ると判定された場合には、表示・発報出力部６がこの判定結果を受けて、妥当性無しという警報を発報する。
【００３５】
[効果]
第１の実施形態では、ＰＣである第２の制御部３は、任意に制御条件を設定し、設定した制御条件及びその結果出力を、ＰＬＣである第１の制御部２で演算する制御プログラムに対して登録可能とする。そのため、従来ではＰＬＣに実装していたシステム連動制御機能におけるＡＮＤ条件やＯＲ条件、あるいは停復電制御機能の自動開放／投入の条件などを、ＰＣである第２の制御部３によって、簡単に設定したり変更したりすることができる。
【００３６】
すなわち、第１の実施形態では、ＰＣである第２の制御部３にて設定した条件に基づいて、第１の制御部２で演算する制御プログラムを、自動的に生成することが可能となる。これにより、ＰＣである第２の制御部３にて設定した条件を、ＰＬＣである第１の制御部２にて機能実行することが可能となる。
【００３７】
このような第１の実施形態によれば、従来ではＰＬＣに予め実装していた機能に対して、ＰＣである第２の制御部３によって実現可能な機能を付与することが可能となる。このとき、第１の制御部２の制御プログラム自体には一切変更を加える必要はない。そのため、ＰＬＣである第１の制御部２による機能実行に際して、その特性である可用性、信頼性、保守性及びリアルタイム性が低下することはない。
【００３８】
また、第１の制御部２の観点から見れば、ＰＬＣである第１の制御部２において、ＰＣである第２の制御部３からの制御条件及びその結果出力を登録することができるので、第２の制御部３を利用して、運用上の柔軟性を高めることが可能である。これにより、従来ではＰＣに実装していた機能を、ＰＬＣである第１の制御部２が実行することもできる。
【００３９】
例えば、第１の制御部２に実装された機能の可用性は維持したまま、第２の制御部３から、制御プログラムを修正することができる。また、ＰＬＣである第１の制御部２に対して第２の制御部３経由でネットワーク環境を容易に接続することができ、第１の制御部２の操作性が格段に向上する。
【００４０】
このように、第１の実施形態では、ＰＬＣに改良を加えたり新たなＰＬＣを用いたりすることなく、既存のＰＣを利用することで、ＰＬＣにおける運用上の柔軟性を高めることが可能である。また、運用上の柔軟性を確保したことで、ＰＣの機能の一部をＰＬＣ化し、可用性などを高めることも可能となる。
【００４１】
第１の実施形態では、ＰＣ及びＰＬＣの特性からもたらされるそれぞれのメリットを全く低減させることなく、制御部に実装した機能を実行することができる。従って、ＰＣ及びＰＬＣ両方のメリットを融合した機能構築を実現すると共に、ＰＬＣの改良も不要となるのでコスト的に有利である。その結果、可用性、信頼性、保守性及びリアルタイム性を確保すると共に、運用上の柔軟性の向上を図った監視制御装置１を提供することができる。
【００４２】
さらに、第１の実施形態では、シミュレーション実行部９によって第１の制御部２で演算する制御プログラムのシミュレーションを容易に行うことができる。従って、実際に第２の制御部３で制御を行う前に、第１の制御部２の演算内容を確認することが可能である。これにより、第１の制御部２で演算する制御プログラムの信頼性がより向上する。
【００４３】
ところで、第１の制御部２で演算する制御プログラムでは、ある制御グループの出力信号を、別の制御グループの入力信号に使用するなど、制御グループを組合せて動作するようになっている。そのため、入力信号と出力信号の紐づきの有無を確認することが不可欠である。
【００４４】
例えば、入力２−１に出力１−２の信号が割当てられるべきところ、出力１−２に信号ナンバーが設定されていなければ、入力信号と出力信号が紐づけられていないことになる。従って、第１の制御部２で演算する制御プログラムとしての妥当性（誤りの有無）が無いことになる。
【００４５】
そこで第１の実施形態では、妥当性判定部１０が第１の制御部２で演算する制御プログラムにおける誤りの有無を確認して妥当性を判定する。そして、妥当性判定部１０が妥当性が無い、すなわち、制御プログラムとしての誤りが有ると判定した場合には、表示・発報出力部６がこの判定結果を受けて、妥当性無しという警報を発報し、監視制御装置１の運用者にその旨を通知する。従って、運用者は、常に第１の制御部２で演算する制御プログラムの妥当性を確認することができ、当該制御プログラムの信頼性を、より一層高めることが可能である。
【００４６】
さらに、第１の実施形態では、入出力部７(７１、７２、…７ｎ)のいずれかがバックアップ登録部となって、制御プログラムの設定情報をバックアップ登録している。そのため、第１の制御部２に異常が発生した場合でも、バックアップ登録部に登録した制御プログラムの設定情報を用いることで、第１の制御部２に実装していた機能の継続処理が可能となり、監視制御装置１における信頼性が低下する心配が無い。
【００４７】
（他の実施形態）
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等などの範囲に含まれるものである。
【００４８】
例えば、各部の処理を実行する方法、プログラム及びプログラムを記録した記録媒体も、実施形態の一態様である。また、ハードウェアで処理する範囲、プログラムを含むソフトウェアで処理する範囲をどのように設定するかは、特定の態様には限定されない。さらに、上記の各部のいずれかを、それぞれの処理を実現する回路として構成することも可能である。
【００４９】
また、特性が異なる制御部は、２台に限定されることはなく、さらには、いずれか一方がＰＣであり、他方がＰＬＣである必要もない。例えば、運用上の柔軟性に相違があるＰＣを２台用いてもよい。さらに、シミュレーション実行部９や妥当性判定部１０は、ＰＣである第２の制御部３に含めるのではなく、独立して設置するようにしてもよい。また、表示・発報出力部６が妥当性無しという警報を発報する警報部を兼ねるのではなく、警報部として、妥当性が無い場合に点灯する警報ランプなどを用いるようにしてもよい。
【００５０】
なお、ＰＣ及びＰＬＣ両方のメリットの融合が期待される機能としては、停復電制御機能やシステム連動制御機能などがあり、これらの機能を監視制御装置１にて実現することが有効である。また、上記の機能以外でも、例えば、ビルの照明・空調設備の自動制御機能（日時に応じた照明・空調のＯＮ／ＯＦＦ制御）などは、監視制御装置１にて実現することが好適な機能である。これは、制御対象の照明・空調設備が増設あるいは撤去されれば、照明・空調設備におけるＯＮ／ＯＦＦ制御の制御ロジックに変更が生じるためである。すなわち、ビルの照明・空調設備の自動制御機能を、監視制御装置１にて実現することにより、可用性、信頼性、保守性及びリアルタイム性を確保しつつ、運用上の柔軟性向上を図ることが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１…監視制御装置
２…第１の制御部
３…第２の制御部
４…記憶部
５…設定入力部
６…表示・発報出力部
７１、７２、７ｎ…入出力部
８…ネットワーク
９…シミュレーション実行部
１０…妥当性判定部
１１、１２、１ｎ…監視制御対象設備
【図１】
2019133515.tif 000003
【図２】
2019133515.tif 000004
【図３】
2019133515.tif 000005
【図４】
2019133515.tif 000006