(57)【要約】【課題】試験のための現地での人手を不要とし、かつ試験のための新たな配線等が不要で、容易に実現できるプラント制御装置の遠隔試験方式を提供する。【解決手段】発電所、変電所、上下水道、鉄鋼、石油化学プラント等の制御装置７と点検装置を内蔵する中央処理装置１をネットワークで結び、工場側からの操作のみで制御装置７の静特性試験を行う。制御装置７には「通常」／［テスト］の切替回路１３、試験用の模擬信号発生器などの試験装置７１が内蔵される。中央操作装置１からの切替指令が保守ツール５を経由して切替回路１３を「テスト」に切り替え、次に、中央操作装置１からの模擬信号発生指令が模擬信号発生器２４に出力される。模擬信号が制御装置７の電源装置１１、ＡＩ／ＡＯユニット２１，２５毎に与えられて、その結果信号が制御装置７から保守ツール５経由で中央操作装置１に受信、記録され、劣化の程度などが判断される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント等を制御する制御装置の特性試験を遠隔地の中央操作装置からネットワーク経由で実行する制御装置の遠隔試験方法において、
前記制御装置に「通常」と「テスト」を切り替えるための切替回路と試験信号発生回路を設け、
前記中央操作装置は試験対象を選択すると、前記ネットワーク経由で対象制御装置の切替回路に切替指令を出力し、かつ対象制御装置の試験信号発生回路に試験信号発生指令を出力し、対象制御装置から得られた試験結果信号を前記ネットワーク経由で受信し、記録することを特徴とする制御装置の遠隔試験方法。
【請求項２】
請求項１において、記録された試験結果は過去の試験データに追加してプロットすることを特徴とする制御装置の遠隔試験方法。
【請求項３】
請求項１または２において、前記試験対象は電源装置、ＡＩ／ＡＯユニット、操作端、またはＤＩ／ＤＯユニットの静特性試験である制御装置の遠隔試験方法。
【請求項４】
プラント等を制御する制御装置の特性試験を遠隔地の中央操作装置からネットワーク経由で実行する制御装置の遠隔試験システムにおいて、
前記制御装置は「通常」と「テスト」を切り替えるための切替回路と模擬信号を発生する試験信号発生回路を設け、
前記中央操作装置は試験対象の選択を行い、前記切替回路の切替指令と前記試験信号発生回路の試験信号発生指令を出力するとともに、制御装置からの取込信号を受信し記録する点検処理手段を設け、
前記中央操作装置から制御装置の保守ツールを経由して、対象制御装置の切替回路と試験信号発生回路に切替指令と試験信号発生指令を伝送し、前記切替回路をテストに切り替え、前記試験信号発生回路から前記対象制御装置に模擬信号を発生させ、前記対象制御装置の出力である取込信号を前記保守ツールを経由して前記中央操作装置に取り込むように構成したことを特徴とする制御装置の遠隔試験システム。
【請求項５】
請求項４において、前記対象制御装置が電源装置であって、前記切替回路は前記電源装置の１次側に設けられ、前記電源装置の入出力を選択的に切り替えて測定する電圧／電流測定器を設け、前記電圧／電流測定器の出力を取込信号とする制御装置の遠隔試験システム。
【請求項６】
請求項４において、前記対象制御装置がＡＩ・ＡＯユニットであって、ＡＩユニットの入力側に設けた切替回路を介して前記信号発生回路から模擬信号を印加して前記ＡＩユニットから前記取込信号を獲得し、また前記中央操作装置からＡＯユニットにＡＯユニット信号出力を指令し、前記ＡＯユニットの出力側に設けた切替回路と信号取込装置を介して前記取込信号を獲得する制御装置の遠隔試験システム。
【請求項７】
請求項４において、前記対象制御装置がＡＩ・ＡＯユニットを経由する操作端であって、前記中央操作装置からＡＯユニットにＡＯユニット信号出力を指令し、ＡＯユニットからの信号出力をＰＩ／Ｏを介して対象操作端に印加し、対象操作端の動作量を検出すると前記ＰＩ／Ｏを介してＡＩユニットに取込、前記ＡＩユニットから前記取込信号を獲得する制御装置の遠隔試験システム。
【請求項８】
請求項４において、前記対象制御装置がＤＩ・ＤＯユニットであって、ＤＩユニットの入力側に設けた切替回路を介して前記信号発生回路から模擬信号を印加して前記ＤＩユニットから前記取込信号を獲得し、また前記中央操作装置からＤＯユニットにＤＯユニット信号出力を指令し、前記ＤＯユニットの出力側に設けた切替回路と信号取込装置を介して前記取込信号を獲得する制御装置の遠隔試験システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発電所、変電所、上下水道、鉄鋼、石油化学プラント等の制御装置に関し、その遠隔操作による点検方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、制御装置の点検作業は、専任点検員が制御装置が設置されている地点まで出向いて、保守ツール操作または試験器材を持ち込んで実施されていた。点検方法は、専任点検員が持ち込んだ試験器材を制御装置に接続し、電源装置の特性試験、ＡＩ／Ｏ・ＤＩ／Ｏユニット特性確認や、保守ツールからの指令による操作端(弁・ダンパ・ポンプ・ファンなど)の指令値に対する動作状態の静特性試験として実施している。
【０００３】
従来方式では専任者が現地に出向いて対応しており、人件費及び専用試験器材の搬送が不可欠で、これに対する費用が大半を占めている。また定検時期の重複による派遣人員の確保が必要になる。
【０００４】
このような現状に対し、プラント制御装置を自動的に点検可能とする提案が特許文献１に開示されている。この案によれば、プラント制御装置に対し外部の点検装置から模擬制御信号を送り、これに応じてプラント制御装置から出力される制御信号を点検装置で受信し、この制御信号を検証する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の方式では、模擬制御信号の発生が点検装置側で行われるとともに、点検時の経路の切り替えは制御装置の外部で行われている。しかし、種々の制御装置に対応する模擬信号を外部に持つことはその伝送を含め困難が多い。また点検時の経路の切り替えは、制御装置との間の配線の変更などに現地での人手を要することにもなる。
【０００７】
本発明の目的は、従来技術の問題点を克服し、試験のための現地での人手を不要とし、かつ容易に実現できるプラント制御装置の遠隔試験方法及びシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、プラント等を制御する制御装置の静特性試験を遠隔地の中央操作装置からネットワーク経由で実行する制御装置の遠隔試験方法において、前記制御装置に「通常」と「テスト」を切り替えるための切替回路と試験信号発生回路を設け、前記中央操作装置は試験対象を選択すると、前記ネットワーク経由で対象制御装置の切替回路に切替指令を出力し、対象制御装置の試験信号発生回路に試験信号発生指令を出力し、対象制御装置から得られた試験結果信号を前記ネットワーク経由で受信し、記録することを特徴とする。前記試験対象は電源装置、ＡＩ／ＡＯユニット、操作端、またはＤＩ／ＤＯユニットの静特性試験である。
【０００９】
また本発明は、プラント等を制御する制御装置の特性試験を遠隔地の中央操作装置からネットワーク経由で実行する制御装置の遠隔試験システムにおいて、前記制御装置は「通常」と「テスト」を切り替えるための切替回路と模擬信号を発生する試験信号発生回路を設け、前記中央操作装置は試験対象の選択を行い、前記切替回路の切替指令と前記試験信号発生回路の試験信号発生指令を出力するとともに、制御装置からの取込信号を受信し記録する点検処理手段を設け、前記中央操作装置から制御装置の保守ツールを経由して、対象制御装置の切替回路と試験信号発生回路に切替指令と試験信号発生指令を伝送し、前記切替回路を「テスト」に切り替え、前記試験信号発生回路から前記対象制御装置に模擬信号を発生させ、この結果前記対象制御装置の出力である取込信号を前記保守ツールを経由して中央操作装置に取り込むように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、試験装置が制御装置に内蔵されているので、試験のための配線など現地での人手を一切不要とし、プラント制御装置の遠隔試験が容易に実現できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明によるプラント制御装置の遠隔試験システムの基本構成を示す概略図である。この例で、点検装置はプラントを製造・保守する工場側の中央操作装置１に、試験装置７１は現場の制御装置７に内蔵されている。プラントが配置されている現場には複数の制御装置７がネットワーク６を介して接続され、制御装置７はＰＩ／Ｏ盤８を介して操作端９と結ばれている。工場側と現場側はインターネット回線（有線）４で接続され、工場側では情報通信装置３を介して中央操作装置１と、現場側ではプラント制御装置に設置されている保守ツール５を中継点として制御装置７と結ばれている。
【００１２】
制御装置７の各々には後述する切替回路１３（２３）、信号発生器１４、信号取込回路２７などを持つ試験装置７１が内蔵されている。また、中央操作装置１は測定処理手段（プログラム）１０を有し、対象制御装置の試験内容を選択し、切替回路１３に切替指令を出し、信号発生器１４に模擬試験信号の出力を指令し、信号取込回路２７から測定結果を受信し、記録する。工場と現場との信号のやり取りは保守ツール５を中継点として行う。保守ツール５はプラント制御装置が外部との間で保守信号をやり取りするために用いられるもので、データ変換機能や通信機能を有している。本実施例でも、中央操作装置１と制御装置７の保守用の通信を円滑に行わせることができる。
【００１３】
このように、本例では制御装置７の内部に試験装置７１を内蔵し、中央操作装置１のプログラム（測定処理手段１０）により、工場側から操作して測定点の選択、模擬信号指令及び測定値の取り込みを現地と工場間で相互にやり取りすることで、制御装置の静特性点検試験が実施できる。試験装置が全て制御装置７に内蔵されているので、点検に際しては中央操作装置１の測定手順に従って試験を進めればよく、現地での人手が一切不要であり、制御信号の遠隔送信も不要であり、簡単に試験が実行できる。以下では、制御装置として電源装置、ＡＩ／ＡＯ回路の制御装置及び操作端、ＤＩ／ＤＯの制御装置を例にして、システムの構成と試験方法を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図２は本発明の実施例１による電源装置点検試験のシステム構成を示す。電源装置１1の制御装置７には、１次側に「通常」／「テスト」の切替回路１３と、１次側／２次側の電圧及び電流を切替ながら測定する電流／電圧測定器１２と、電源指令に基づいて電源を発生する電源発生器１４を内蔵している。工場側の中央操作装置１から、「通常」／「テスト」の選択指令により、電源切替回路１３を「テスト」側に切り替える。次に、電源発生器１４から電源を出力し、電源装置１１の１次／２次側の各測定個所を選択操作することにより、選択個所の測定データを電流／電圧測定器１２及び保守ツール５を介して、中央操作装置１に取り込み、記憶装置に保存する。なお、電源装置１1が複数ある場合は、同様の構成を追加する。
【００１５】
本システムではプラント制御装置内に試験装置を内蔵し、かつ保守ツール５を介して中央走操作置１とやりとりするので、データ通信のみで点検操作を実行でき、テスト用電源のための配線は必要がない。
【００１６】
図３は中央操作装置１のプログラムによる試験手順を示す。まず、電源装置特性試験を選択し（１０１）、「テスト」への切替指令を出し、切替回路１３を「通常」から「テスト」に切り替える（１０２）。次に、電源発生器１４に対し、電源出力（ＡＣ１００ＶｏｒＤＣ１００Ｖ）を指令し（１０３）、電源発生器１４から電源装置１１に（模擬）電源を印加する。更に、電源装置１１における１次／２次、測定箇所選択の指示を電圧／電流測定器１２に与え（１０４）、電圧／電流測定器１２は測定箇所を選択しながら電圧／電流を読み出す。測定された電圧／電流は保守ツール５でデータ変換された後、中央操作装置１に受信される（１０５）。測定結果は中央操作装置１の記録装置にデータ保存（１０６）、過去の試験データにプロット（１０７）して、所定のフォーマットで出力する（１０８）。最後に、測定結果の確認と劣化診断を行う（１０９）。
【００１７】
図４に測定結果のフォーマットを示す。図４（ａ）はフォーマット１による測定結果データ保存記録である。電源区分と基準電圧毎に毎回の測定結果が保存され、リストアップされる。図４（ｂ）はフォーマット２によるグラフで、電源区分と基準電圧毎に毎回の測定結果が逐次プロットされている。グラフの記号はフォーマット１の電源区分と対応しているので、基準電圧との比較から各区分の劣化の程度が一目瞭然となる。
【実施例２】
【００１８】
図５は本発明の実施例２によるＡＩ／ＡＯユニット特性試験のシステム構成を示す。制御装置７にはＡＩユニット２１、ＡＯユニット２５と、それらの入力と出力にそれぞれ共通演算ユニット２２、２６が具備されている。制御装置７に内蔵の試験装置としては、「通常」／「テスト」を切り替える切替回路２３と、模擬信号発生器２４及びＡＩ信号取込装置２７が設けられている。
【００１９】
図６は中央操作装置１による試験手順を示す。中央操作装置１はＡＩ／ＡＯ静特性試験を開始し（２０１）、ＡＩとＡＯのいずれかを選択する（２０２、２１０）。ＡＩ静特性試験が選択されると、「テスト」への切替指令を出し、ＡＩ側の切替回路２３を「通常」から「テスト」に切り替える（２０３）。中央操作装置１は模擬信号発生器２４に対し、模擬信号の出力を指令する（２０４）。模擬信号は、共通演算ユニット２２を経由してＡＩユニット２１に取り込まれ、ＡＩのチャンネル毎に模擬信号である取込信号が得られる。ＡＩユニットの取込信号（測定信号）は保守ツール５を経由して中央操作装置１に受信され（２０５）、記録装置にデータ保存し（２０６）、試験データにプロットし（２０７）、フォーマット１またはフォーマット２で出力される（２０８）。
【００２０】
一方、ＡＯ静特性試験が選択されると（２１０）、「テスト」への切替指令を出し、ＡＯ側の切替回路２３を「通常」から「テスト」に切り替える（２１１）。中央操作装置１は保守ツール経由でＡＯユニット２５にＡＯ信号出力指令を出す（２１２）。ＡＯユニット２５が出力したＡＯ信号は、共通演算ユニット２６、ＡＩ信号取込装置２７、保守ツール５を経由して中央操作装置１で受信される（２１３）。
【００２１】
実施例２においても、制御装置に試験装置を内蔵しているので、中央操作装置１と制御装置７とのやり取りは保守ツール５を介してデータ通信のみで行われるので、その他の配線は不要である。
【００２２】
図７はＡＩユニット特性試験の測定結果のフォーマットである。図７（ａ）はフォーマット１によるレンジ毎の模擬信号と測定結果を示している。図７（ｂ）はフォーマット２による模擬信号とレンジの測定結果で、記号はフォーマット１の測定回数と対応している。試験時に測定した保存データをプロットして比較することで劣化診断の資料として提供できる。
【実施例３】
【００２３】
図８は本発明の実施例３によるＡＩ／ＡＯ、操作端の組合せ特性試験のシステム構成を示す。操作端９との組合せ点検試験は、中央操作装置１から保守ツール５を介してＡＯユニット２５経由で実行される。
【００２４】
図９は中央操作装置１による試験手順を示す。中央操作装置１は操作端組合せ試験を選択し（３０１）、ＡＯ出力指令を保守ツール５経由で出力する（３０２）。ＡＯユニット５は出力指令を受信すると、ＰＩ／Ｏ盤８、Ｅ／Ｐ変換器３１を介して操作端９（例えば弁）を操作する。操作端９の操作の結果はセンサー（例えば開度計３２）で計測され、計測信号は変換器３３でデジタル変換された後、ＡＩユニットにより取り込まれる（３０３）。さらに保守ツール５を経由して中央操作装置１で受信され（３０４）、フォーマット１、２で記録される（３０５、３０６）。
【００２５】
図１０は組合せ特性試験の測定結果のフォーマットである。図１０（ａ）はフォーマット１によるチャンネル毎、各レンジの測定結果（指令開度と測定開度）を示している。図１０（ｂ）はレンジと指令開度および測定開度をプロットしたものである。このように、指令に対する実開度の信号を保存データからプロットして比較することで劣化の診断が可能になる。
【実施例４】
【００２６】
図１１は本発明の実施例３によるＤＩ／ＤＯユニットの特性試験のシステム構成を示す。ＤＩ／ＤＯ静特性試験は、制御装置７内部に通常使用している接点取合いと模擬接点取合いを切り分ける切替回路４２を設置し、中央操作装置1からの「通常」／「テスト」の選択指令により、切替回路４２を「テスト」側に切り替えて実行される。
【００２７】
図１２は中央操作装置１による操作手順を示す。中央操作装置１はＤＩ／ＤＯ静特性試験を選択し（４０１）、さらにＤＩ静特性試験を選択すると（４０２）、「テスト」への切替指令を保守ツール５経由で出し、切替回路４２を「テスト」へ切り替える（４０３）。次に、制御装置７に内蔵されている模擬信号発生器（模擬ＳＷ装置）４３へ模擬信号指令（模擬接点指令）を出力する（４０４）。模擬接点は、ＤＩユニット４１に取り込まれ、取り込んだデータは保守ツール５を介して中央操作装置１の記憶装置に保存する（４０６）。
【００２８】
また、ＤＯ出力特性試験を選択すると（４０９）、中央操作装置1から「テスト」の選択指令を出し、切替回路４２を「テスト」側に切り替える（４１０）。次に、保守ツール５を介してＤＯユニット４４にＤＯ信号出力（接点出力）を指令し（４１１）、ＤＯユニット４４の接点出力を内蔵している信号取込装置４５から保守ツール５を経由して中央操作装置１の記憶装置に保存する（４１２）。
【００２９】
図１３はＤＩ／ＤＯ静特性試験の測定結果のフォーマットである。ＤＩ／ＤＯとも保存した取り込みデータは、特定の試験記録フォーマットに書き込み試験結果として提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の制御装置遠隔試験システムの実施形態を示す概略構成図。
【図２】実施例１による電源装置試験のシステム構成図。
【図３】実施例１による中央操作装置の点検手順を示すフローチャート。
【図４】実施例１の測定結果を記録するフォーマットの説明図。
【図５】実施例２によるＡＩ／ＡＯ特性試験のシステム構成図。
【図６】実施例２による中央操作装置の点検手順を示すフローチャート。
【図７】実施例２の測定結果を記録するフォーマットの説明図。
【図８】実施例３による操作端との組合せ試験のシステム構成図。
【図９】実施例３による中央操作装置の点検手順を示すフローチャート。
【図１０】実施例３の測定結果を記録するフォーマットの説明図。
【図１１】実施例４によるＤＩ／ＤＯ特性試験のシステム構成図。
【図１２】実施例４による中央操作装置の点検手順を示すフローチャート。
【図１３】実施例４の測定結果を記録するフォーマットの説明図。
【符号の説明】
【００３１】
１…中央操作装置、２…ネットワーク、３…情報通信装置、４…インターネット回線、５…保守ツール、６…ネットワーク、７…制御装置、８…ＰＩ／Ｏ盤、９…操作端、１０…測定処理手段、１１…電源装置、１２…電流／電圧測定器、１３…切替回路、１４…電源発生器、２１…ＡＩユニット、２２…共通演算ユニット、２３…切替回路、２４…模擬信号発生器、２５…ＡＯユニット、２６…共通演算ユニット、２７…ＡＩ信号取込装置、３１…Ｅ／Ｐ変換器、３２…開度計、３３…開度変換器、４１…ＤＩユニット、４２…切替回路、４３…模擬ＳＷ装置、４４…ＤＯユニット、４５…ＤＩ信号取込装置、７１…内蔵試験装置。
【図１】
2008146440.tif 000003
【図２】
2008146440.tif 000004
【図３】
2008146440.tif 000005
【図４】
2008146440.tif 000006
【図５】
2008146440.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008146440.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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