(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受配電設備を監視制御する複数のプログラマブルロジックコントローラ（以下、ＰＬＣという）、
及び上記受配電設備の入出力信号を定義したシステムパラメータを上記ＰＬＣに送信する監視パソコン（以下、監視ＰＣという）を備え、
上記各ＰＬＣは、標準化・固定化されるとともに上記複数のＰＬＣで共通化された共通プログラム群を有し、
上記共通プログラム群は、上記監視ＰＣから送信されたシステムパラメータを基にして、上記入出力信号の格納アドレスをもつ実行パラメータを生成するシステム設定プログラムを有し、
上記システム設定プログラムにより生成された実行パラメータにより、当該ＰＬＣの共通プログラム群のうちの所定部分が駆動されることを特徴とする受配電監視制御システム。
【請求項２】
受配電設備を監視制御するＰＬＣ、
上記受配電設備の入出力信号を定義したシステムパラメータを上記ＰＬＣに送信する監視ＰＣ、
および上記受配電設備の入出力信号を記述した信号割付表と、この信号割付表を上記ＰＬＣが読み取れる形式をもつ上記システムパラメータとを自動変換する自動変換ツールを有し、上記信号割付表から上記システムパラメータを作成する設計作業コンピュータを備え、
上記監視ＰＣは、上記設計作業コンピュータによって作成された上記システムパラメータを取得し、この取得したシステムパラメータを上記ＰＬＣに送信し、
上記ＰＬＣは、標準化・固定化された共通プログラム群を有し、
上記共通プログラム群は、上記監視ＰＣから送信されたシステムパラメータを基にして、上記入出力信号の格納アドレスをもつ実行パラメータを生成するシステム設定プログラムを有し、
上記システム設定プログラムにより生成された実行パラメータにより駆動されることを特徴とする受配電監視制御システム。
【請求項３】
上記設計作業コンピュータは、上記監視ＰＣから上記システムパラメータを取得し、この取得したシステムパラメータを上記自動変換ツールにより、上記信号割付表に変換し、この変換された上記信号割付表がユーザにより更新されると、この更新された信号割付表を上記自動変換ツールにより上記システムパラメータに変換して、更新された上記システムパラメータを作成し、
上記監視ＰＣは、上記更新されたシステムパラメータを上記ＰＬＣに送信することを特徴とする請求項２記載の受配電監視制御システム。
【請求項４】
上記監視ＰＣは、上記システムパラメータを上記ＰＬＣに送信する場合に、タイムスタンプを送信し、
上記ＰＬＣは、上記実行パラメータを生成するつど、上記タイムスタンプを更新することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項記載の受配電監視制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、受配電設備の情報を監視ＰＣ（監視パソコン）に伝達し、設備の監視、制御を行うＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）アプリケーションを効率よく設計する受配電監視制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の受配電監視制御システムの設計方法では、ユーザの手作業にて、監視対象の入出力信号を記述した信号割付表、ＰＣアプリケーション、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）アプリケーションが製作されていた。
手作業によらないものとして、特許文献１、２には、プログラムを自動生成するものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−４９２０７号公報（第３〜４頁、図１）
【特許文献２】特開２００７−１０２３５９号公報（第７〜１３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の受配電監視制御システムの設計方法では、下記の課題があった。
すなわち、システム毎に仕様が異なるため、プログラム製作が手作業であった。そのため、余分な設計コスト、製作コスト、試験コストが発生していた。
一方、特許文献１、２に記載されたプログラムを自動生成する方法では、自動生成プログラムの規模自体が大きくなり、かつ複雑化する可能性があるため、メンテナンスが困難になることが考えられる。
【０００５】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ＰＬＣが配置されるシステム毎に仕様が異なっても、ＰＬＣアプリケーションの製作が効率よく行える受配電監視制御システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わる受配電監視制御システムにおいては、受配電設備を監視制御する複数のＰＬＣ、及び受配電設備の入出力信号を定義したシステムパラメータをＰＬＣに送信する監視ＰＣを備え、各ＰＬＣは、標準化・固定化されるとともに複数のＰＬＣで共通化された共通プログラム群を有し、共通プログラム群は、監視ＰＣから送信されたシステムパラメータを基にして、入出力信号の格納アドレスをもつ実行パラメータを生成するシステム設定プログラムを有し、システム設定プログラムにより生成された実行パラメータにより、当該ＰＬＣの共通プログラム群のうちの所定部分が駆動されるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、以上説明したように、受配電設備を監視制御する複数のＰＬＣ、及び受配電設備の入出力信号を定義したシステムパラメータをＰＬＣに送信する監視ＰＣを備え、各ＰＬＣは、標準化・固定化されるとともに複数のＰＬＣで共通化された共通プログラム群を有し、共通プログラム群は、監視ＰＣから送信されたシステムパラメータを基にして、入出力信号の格納アドレスをもつ実行パラメータを生成するシステム設定プログラムを有し、システム設定プログラムにより生成された実行パラメータにより、当該ＰＬＣの共通プログラム群のうちの所定部分が駆動されるので、ＰＬＣアプリケーションの製作では人手の介在を減らせるため、品質向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による受配電監視制御システムを示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２による受配電監視制御システムのシステムパラメータの同期方法を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２による受配電監視制御システムのタイムスタンプの依存関係を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態３による受配電監視制御システムの設計方法を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態４による受配電監視制御システムの設計方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図を用いてこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の機器、通信方式、寸法、材質、形状等について、その相対的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定するのではなく、単なる説明例にすぎない。
ここで、受配電監視制御システムとは、伝送ネットワークを介して受配電設備の情報（電子機器からの機器状態、保護情報、計測値などの情報）を監視ＰＣに伝達し、設備の監視、制御を行うシステムである。
【００１０】
この発明は、パラメータ自動変換ツールの適用とＰＬＣアプリケーションにおけるプログラムの固定化による効率の良い設計及び製作方法を確立する。
このため、予め、全てのＰＬＣのアプリケーションプログラムを標準化し、固定化し、共通プログラム群として、各ＰＬＣで使用する。この共通プログラム群は、受配電設備からのデータ（入出力信号）を格納するデータ領域を有している。
また、監視対象の入出力信号を記述した表（信号割付表）から、自動変換ツールを用いて必要な信号情報を抽出し、パラメータ化する。このシステム毎に異なる信号割付表をＰＬＣが読み取れる形式に変換したパラメータ群をシステムパラメータとする。すなわち、システムパラメータは、入出力信号を定義し、ＰＬＣが読み取れる形式に変換されたものである。
また、ＰＣアプリケーションからＰＬＣアプリケーションに共通プログラム群とシステムパラメータを転送する。
さらに、ＰＬＣアプリケーションの共通プログラム群は、受け取ったシステムパラメータから、接続機器のデータ格納先アドレスをもつ実行パラメータを作成して、この実行パラメータにより自動駆動される。
以下、順次、これらについて説明する。
【００１１】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１について図を用いて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による受配電監視制御システムを示す構成図であり、実施の形態１のプログラム構成を示している。
図１において、保護継電器７などの電子機器は、受配電設備８の情報をＰＬＣアプリケーション１に転送する。ＰＣアプリケーション６は、ＰＬＣアプリケーション１のリンクデバイス１２に格納された受配電設備８の情報を常時監視し、ＰＣにて保存及び表示をする。これによりＰＣアプリケーション６は、監視ＰＣとしての本来的な業務を実行できる。
【００１２】
ＰＣアプリケーション６は、リンクデバイス用データテーブル６１を有し、リンクデバイス用データテーブル６１は、後述するＰＬＣアプリケーション１のリンクデバイス１２を常時監視し、読書きするデータテーブルである。
【００１３】
ＰＬＣアプリケーション１は、次のものを有する。
実行パラメータ１３と、実行パラメータ１３により自動駆動される固定化した共通プログラム群（リンク転送プログラム１４、フィールドネットワーク用プログラム１６）を有する。
リンクデバイス１２は、リンク転送プログラム１４により書込まれるデバイスメモリである。実行パラメータ１３は、後述する図２のシステムパラメータより生成され、システムパラメータが有している接続機器のコード、伝送チャンネル、局番情報を元に算出される接続機器のデータ格納先アドレスであり、また、共通プログラム群のうちのどの部分を当該ＰＬＣで使用するかの情報をも持っている。
【００１４】
リンク転送プログラム１４は、リンクデータを作成し、リンクデバイス１２に書き込み、かつリンクデバイス１２を転送する機能を持ったプログラムであり、共通プログラム群の一つである。このリンク転送プログラム１４は、必要な機能を最大限備えており（全ての接続機器コード、伝送チャネル、局番情報に対応できる）、その中から実行パラメータ１３に従って必要な機能のみが実行される（Ｉ／Ｏ取り合い信号、フィールドネットワーク信号）。
フィールドネットワークデータテーブル１５は、フィールドネットワーク用プログラム１６が収集したデータを格納するテーブルである。フィールドネットワーク用プログラム１６は、フィールドネットワーク伝送起動、保護継電器７のアナログデータ収集、フィールドネットワーク伝送異常検出を実行する機能を持ったプログラムであり、共通プログラム群の一つである。
【００１５】
保護継電器７は、受配電設備８のアナログデータ、故障データ等を収集及び制御をするリレー等を指す。受配電設備８は、受電した電力を負荷設備に適した電圧に変換するとともに、事故時に負荷設備の保護を実施する設備群を指す。
【００１６】
次に、動作について説明する。
図１の保護継電器７は、受配電設備８のアナログデータ、故障データ等を収集し、フィールドネットワーク用プログラム１６に転送する。フィールドネットワーク用プログラム１６は、保護継電器７からのデータを収集し、フィールドネットワークデータテーブル１５に格納する。
リンク転送プログラム１４は、実行パラメータ１３を参照して、リンクデバイス１２のデータを作成する。共通プログラム群の一つであるリンク転送プログラム１４は、実行パラメータ１３により、必要な該当プログラムのみが駆動するようになっている。
リンクデバイス用データテーブル６１は、リンクデバイス１２のデータを読込む。以上のように、ＰＬＣアプリケーション１の共通プログラム群は、実行パラメータ１３によって常時駆動する。
【００１７】
実施の形態１では、実行パラメータ１３は、システムパラメータが有している接続機器のコード、伝送チャンネル、局番情報を元に算出される接続機器のデータ格納先アドレスである。また、リンク転送プログラム１４は、必要な機能を最大限備えており（想定される全ての接続機器コード、伝送チャネル、局番情報に対応できる）、その中から実行パラメータ１３に従って必要な機能（実接続されている機器の処理）のみが実行される仕組みとなっている。
本発明は、システムパラメータを変更することで、異なるシステムのＰＬＣアプリケーション１を製作できる。
【００１８】
実施の形態１によれば、ＰＬＣアプリケーションのうちの共通プログラム群の製作では人手を介さなくなるため、品質向上が期待できる。つまり、共通プログラム群の動的な試験を開発時に実施しておくことで（プログラムの品質固定）、運用後は静的な試験（信号割付表の確認）のみとすることができ、試験工程の削減、システムの品質向上が実現できる。
ここで、動的な試験とは、自動変換ツール、システムパラメータデータ同期処理、共通プログラム群の動作試験を意味する。また静的な試験とは、信号割付表自体の確認試験を意味する。
【００１９】
実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２による受配電監視制御システムのシステムパラメータの同期方法について説明する。
図２は、この発明の実施の形態２による受配電監視制御システムのシステムパラメータの同期方法を示す図である。
図２において、１、６、１３は図１におけるものと同一のものである。
ＰＣアプリケーション６は、次のものを有している。
システムパラメータ用データテーブル６２は、変更したシステムパラメータを格納している。設定実行可能状態６３は、ＰＣアプリケーション６が制御するフラグで、システムパラメータをＰＬＣアプリケーションに送信し、正常に受信完了された通知を受けたとき、有効にされる。設定実行指令６４は、ＰＣアプリケーション６が制御するフラグで、設定実行可能状態６３が有効のとき、有効にされ、システムパラメータから実行パラメータを生成する処理の実行を指令する。
【００２０】
ＰＬＣアプリケーション１は、次のものを有している。
タイムスタンプＡ２３は、ＰＣアプリケーション６がシステムパラメータ書込み時に更新するタイムスタンプＡである。ＳＵＭチェックコード２４は、ＰＣアプリケーション６がシステムパラメータ書込み時に転送する誤り検出用のコードである。
システム設定プログラム２７は、システムパラメータ２２が有している接続機器のコード、伝送チャンネル、局番情報を元に必要部分のみ駆動することで、当該ＰＬＣアプリケーションに適合した実行パラメータ１３を生成する。実行パラメータ１３は、システム設定プログラム２７により算出される接続機器のデータの格納先を示すアドレスである。タイムスタンプＢ２８は、ＰＬＣアプリケーション１が、実行パラメータを生成したとき、タイムスタンプＡ２３をコピーして更新する。
【００２１】
図３は、この発明の実施の形態２による受配電監視制御システムのタイムスタンプの依存関係を示す図である。
図３において、タイムスタンプＡ２３、タイムスタンプＢ２８の依存関係を示している。
タイムスタンプ用のデータ領域はＰＣアプリケーション６、ＰＬＣアプリケーション１の両方に用意しているが、ＰＣアプリケーション６では、タイムスタンプＡ２３は書込み処理のみ、タイムスタンプＢ２８は読込み処理のみとする。
【００２２】
次に、動作について説明する。
実施の形態２は、システムパラメータ２２が、ＰＣアプリケーション６によって変更された場合に、ＰＬＣアプリケーション１が、システムパラメータ２２を基にして、当該ＰＬＣアプリケーションに適した実行パラメータを生成するものである。この生成処理は、ＰＣアプリケーション６による新規システムパラメータ書込み時、若しくはシステムパラメータ変更時に実行される。
次に、図２を用いて、システムパラメータのＰＣアプリケーション６とＰＬＣアプリケーション１との同期方法に関する動作を説明する。
【００２３】
先ず、ＰＣアプリケーション６の動作について説明する。
・ＰＣ起動時／通信異常復旧時
ＰＣアプリケーション６は、ＰＬＣアプリケーション１の持つタイムスタンプＢ２８と、ＰＣアプリケーション側最新データのタイムスタンプＢ２８を比較し、不一致であれば更新が必要と判断し、システムパラメータ用データテーブル６２の内容をＰＬＣアプリケーション１へ書込む。
・設定変更指令ＯＮ
ＰＣアプリケーション６は、システムパラメータ２２とタイムスタンプＡ２３とＳＵＭチェックコード２４をＰＬＣアプリケーション１へ書込み後、ＰＬＣアプリケーション１からデータ正常受信完了を示す信号を受信した場合に、設定実行可能状態６３のフラグを有効にし、設定実行指令６４を有効にする。
【００２４】
次に、ＰＬＣアプリケーション１の動作について説明する。
・ＰＬＣ起動時
共通プログラム群は、通常は保存されている実行パラメータ１３をそのまま使用する。システム設定プログラム２７は、ＰＬＣ起動時にＰＬＣアプリケーション１内に保存されているタイムスタンプＡ２３とタイムスタンプＢ２８を比較し、異なる場合、ＰＣアプリケーション６からのシステムパラメータ２２の書込みが完了（＝ＳＵＭチェックが正常となる）するまで、旧実行パラメータで動作する。システムパラメータ２２の受信が完了すれば、データ正常受信完了通知をＰＣアプリケーション６に送信する。
・設定変更指令受信時
共通プログラム群は、設定実行指令６４のＯＮ信号（有効を示す信号）を受け取ると、システム設定プログラム２７の必要な部分だけを実行し、当該ＰＬＣアプリケーション１に適した実行パラメータ１３を生成する。その際、タイムスタンプＡ２３をタイムスタンプＢ２８へコピーし、次回システムパラメータ２２の書込み照合に使用する。
【００２５】
実施の形態２によれば、ＰＣアプリケーション６のシステムパラメータ用データテーブル６２が変更されると、自動的にＰＬＣアプリケーション１へシステムパラメータ２２が転送され、ＰＬＣアプリケーション１が駆動する。
また、駆動中においてもシステムの変更が可能である。
また、システムの変更方法にタイムスタンプ類の比較かつチェックＳＵＭ類を用いることで、システムパラメータの信頼性を確保できる。
さらに、新しい実行パラメータによる動作は、ＰＬＣのデータ正常受信完了を受けた上で、ＰＣアプリケーションの設定実行指令が有効にされた場合のみとすることで、システムパラメータの信頼性を確保できる。
【００２６】
実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３による、受配電監視制御システムの設計方法について説明する。
図４は、この発明の実施の形態３による受配電監視制御システムの設計方法を示す図である。
図４において、設計作業コンピュータ８０の信号割付表８１は、監視対象の入出力信号を記述したものである。自動変換ツール８２は、システム毎に異なる信号割付表８１とシステムパラメータデータベース８３とを相互に変換する機能を有している。システムパラメータデータベース８３は、固定化した共通プログラム群を実行するシステムパラメータを格納したデータベースである。
【００２７】
監視ＰＣ６０のＰＣアプリケーション６は、信号割付表８１に基づいてユーザにより製作される。システムパラメータデータベース６６は、システムパラメータデータベース８３をコピーしたものである。システムパラメータ用データテーブル６２は、システムパラメータデータベース６６をＰＬＣ１０へ転送するためのシステムパラメータを格納したテーブルである。
ＰＬＣ１０の実行パラメータ１３は、システムパラメータ用データテーブル６２から、実施の形態２で述べたようにして、生成される。ＰＬＣ１０の共通プログラム群１１は、標準化・固定化されている。
機器設備７０は、ＰＬＣ１０により制御される。
【００２８】
次に、動作について説明する。
実施の形態３は、ＰＣアプリケーション６とシステムパラメータ用データテーブル６２の作成についてのものである。
ユーザは、受配電監視システムにおける入出力信号を取り纏めた図４の信号割付表８１を製作し、信号割付表８１を自動変換ツール８２へ入力する。自動変換ツール８２は、システムパラメータデータベース８３を生成する。
自動変換ツール８２は、受配電監視システムにおける入出力信号を取り纏めた信号割付表８１を、異種形式ファイルに相互変換するツールである。
また、ユーザはＰＣアプリケーション６を信号割付表８１に基づいて製作する。ユーザは、ＰＣアプリケーション６とシステムパラメータデータベース６６を監視ＰＣ６０へ転送する。
【００２９】
ＰＣアプリケーション６は、自動でシステムパラメータデータベース６６から、システムパラメータ用データテーブル６２に取込み、実施の形態２で述べたように、ＰＬＣ１０へ転送する。ＰＬＣ１０では、実施の形態２で述べたように、実行パラメータ１３を生成する。一度、実行パラメータ１３が生成されると、以降、その実行パラメータ１３で、共通プログラム群１１（ＰＬＣアプリケーション１）が駆動する。
【００３０】
実施の形態３によれば、実行パラメータを変更することで、異なるシステムのＰＬＣアプリケーションを製作することができる。
従って、ＰＬＣプログラムの製作では、人手を介さなくなるため、品質向上が期待できる。
つまり、共通プログラム群の動的な試験を開発時に実施しておくことで（プログラムの品質固定）、運用後は静的な試験（信号割付表の確認）のみとすることができ、試験工程の削減、システムの品質向上が実現できる。
【００３１】
実施の形態４．
以下、本発明の実施の形態４による、受配電監視制御システムの設計方法について説明する。
図５は、この発明の実施の形態４による受配電監視制御システムの設計方法を示す図である。
図５において、６、１０、１１、１３、６０、６２、６６、７０、８０〜８３は図４におけるものと同一のものである。
実施の形態４は、システムの改造工事及び更新工事時を想定する。
また、実施の形態４の構成は、実施の形態３の構成と同様である。
【００３２】
次に、動作について説明する。
ユーザは、監視ＰＣ６０より吸い上げた（ａ）システムパラメータデータベース８３を自動変換ツール８２へ入力する（ｂ）。自動変換ツール８２は、信号割付表８１を出力する（ｃ）。
ユーザは、改造若しくは更新内容を追加、修正した信号割付表８１を自動変換ツール８２に入力する（ｄ）。自動変換ツール８２は、システムパラメータデータベース８３を出力する（ｅ）。
以降、（ｆ）（ｇ）（ｈ）の処理（実施の形態３と同様の処理である。）により形成した実行パラメータ１３により共通プログラム群１１が動作する。
【００３３】
実施の形態４によれば、システム納入後に改造工事が発生した場合、稼働中のシステムのシステムパラメータデータベースから最新の信号割付表が自動生成できるため、改造もしくは更新設計が容易となり、試験工程の削減、システムの品質向上が実現できる。
【符号の説明】
【００３４】
１  ＰＬＣアプリケーション
６  ＰＣアプリケーション
７  保護継電器
８  受配電設備
１０  ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）
１１  共通プログラム群  
１２  リンクデバイス
１３  実行パラメータ
１４  リンク転送プログラム
１５  フィールドネットワークデータテーブル
１６  フィールドネットワーク用プログラム
２２  システムパラメータ
２３  タイムスタンプＡ
２４  ＳＵＭチェック
２７  システム設定プログラム
２８  タイムスタンプＢ
６０  監視ＰＣ
６１  リンクデバイス用データテーブル
６２  システムパラメータ用データテーブル
６３  設定実行可能状態
６４  設定実行指令
６６  システムパラメータデータベース
７０  機器設備
８０  設計作業コンピュータ
８１  信号割付表
８２  自動変換ツール
８３  システムパラメータデータベース
【図１】
0005725974.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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