(57)【要約】【課題】  システムの更新を簡単に、かつ安全に行なうことができる設備更新期間中における監視制御システムを提供する。【解決手段】  本発明は、上下水道監視制御システムを更新するに際し、その更新期間における監視制御システムにおいて、監視系機器と制御系機器との間にゲートウェイ１１を設け、このゲートウェイ１１には、更新前後のプロトコル変換機能を設けるとともに、制御系機器（３、５、６〜８）よりも監視系機器を先に更新されていることを特徴とするものである。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視制御システムの設備と、前記システムの各設備とケーブルを介して接続されるとともに、前記設備の制御を行ない、かつ前記設備からのデータを収集するコントローラとを具備する制御系と、
前記制御系のコントローラから送信されるデータに基づいて、前記制御系の監視及び前記制御系のコントローラに対して制御指示を出力する監視系とを具備する設備更新期間中の監視制御システムにおいて、
前記制御系は更新前の制御ＬＡＮに接続され、前記監視系は更新後の制御ＬＡＮに接続され、
前記更新前の制御ＬＡＮと、前記更新後の制御ＬＡＮとの間に接続され、更新前の制御系の通信プロトコルと、更新後の監視系の通信プロトコルとのプロトコル変換を行なうゲートウェイコントローラとを具備する設備更新期間中における監視制御システム。
【請求項２】
前記監視制御システムは、上下水道監視制御システムであることを特徴とする請求項１記載の設備更新期間中における監視制御システム。
【請求項３】
前記制御系は、前記監視系の更新後に更新されることを特徴とする請求項１記載の設備更新期間中における監視制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設備更新期間中における上下水道監視制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上下水道監視制御システムなどのプラント監視制御システムは、その規模が大規模なため、全設備を一斉に更新すると数週間から数ヶ月のプラントの停止期間が必要となり、現実には運用中のシステムを長期間停止することは不可能である。したがって、従来より、監視制御システムを部分的に更新する方法が採用されている。
【０００３】
また、更新時期を迎えた既設のシステムは、制御ＬＡＮに各メーカ独自の伝送方式を採用している場合が多く、一方、現在では監視制御システムのオープン化に伴ない、イーサネット（登録商標）などの標準化された伝送規格に対応した機器を製造している。そのため、最新機器を既設の制御ＬＡＮ上へ直接接続することができないことから、以下に述べる手順で監視制御システムの更新を行なっている。
【０００４】
ここでは、上下水道監視制御システムを例にとり、従来の監視制御システムの更新の手順について説明する。図５は、従来の上下水道監視制御システムの更新の手順を説明するための図である。
【０００５】
同図に示すように、制御ＬＡＮ４にはＣＲＴ監視装置１、サーバ２及びシーケンスコントローラ３が接続される。ＣＲＴ監視装置１は、コントローラ３から収集されたデータに基づいて、上下水道監視制御システムのプラントの監視や操作を行なう。サーバ２は、上下水道監視制御システムのプラントから収集されるデータの管理などを行なう。シーケンスコントローラ３は、設備単位毎に設置され、プラントの自動制御やループ制御、プラントからのデータ収集などを行なう。
【０００６】
なお、ここでは制御系機器であるシーケンスコントローラ３に接続される制御系の機器（補助継電器盤５、コントロールセンター６及び現場操作盤７）については１組しか示していないが、実際にはシーケンスコントローラ３には多数の制御系の機器が接続される。
【０００７】
シーケンスコントローラ３の下位側には、Ｉ／Ｏケーブル８を介して、各設備の単独・連動制御機能を有する補助継電器盤５が設置され、この補助継電器盤５はプラント負荷回路の開閉を行なうコントロールセンタ６及び現場操作盤７とのインターフェイスを行なう。
【０００８】
シーケンスコントローラ３は、設備単位毎に設けられていることから、その数は、上下水道監視制御システム全体で数千点にも及び、また、シーケンスコントローラ３に接続されている制御系の機器（補助継電器盤５、コントロールセンター６及び現場操作盤７）は数万点にも及ぶことがある。
【０００９】
このような大規模な上下水道監視制御システムを更新する場合、従来は、第１回目の工事にて、メーカ独自の伝送方式を採用している既設制御ＬＡＮ４に繋がっている機器（ＣＲＴ監視装置１、サーバ２、シーケンスコントローラ３）を同時に更新する。その後、第２回目の工事にて、補助継電器盤５、コントロールセンター６及び現場操作盤７の更新を行なっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の更新手順では、１回目の工事にて制御ＬＡＮ４に繋がっている機器（ＣＲＴ監視装置１、サーバ２、シーケンスコントローラ３）を同時に更新している。ＣＲＴ監視装置１とサーバ２とは、プラント機器の状態表示やデータ処理などの監視機能を有しており、シーケンスコントローラ３はプラント機器を制御する制御機能を有している。
【００１１】
このように、監視機能と制御機能とを同工事にて更新することは、限られた更新期間中に多くの複雑な機能試験と切替作業を行なう必要があり、上述のように監視制御システムの規模が大規模なことから重要なプラント機器を誤って停止させてしまう危険性が高くなってしまうという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、システムの更新を簡単に、かつ安全に行なうことができる設備更新期間中における監視制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の発明によれば、監視制御システムの設備と、前記システムの各設備とケーブルを介して接続されるとともに、前記設備の制御を行ない、かつ前記設備からのデータを収集するコントローラとを具備する制御系と、前記制御系のコントローラから送信されるデータに基づいて、前記制御系の監視及び前記制御系のコントローラに対して制御指示を出力する監視系とを具備する設備更新期間中の監視制御システムにおいて、前記制御系は更新前の制御ＬＡＮに接続され、前記監視系は更新後の制御ＬＡＮに接続され、前記更新前の制御ＬＡＮと、前記更新後の制御ＬＡＮとの間に接続され、更新前の制御系の通信プロトコルと、更新後の監視系の通信プロトコルとのプロトコル変換を行なうゲートウェイコントローラとを具備する設備更新期間中における監視制御システム、である。
【００１４】
本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、前記監視制御システムは、上下水道監視制御システムであることを特徴とする設備更新期間中における監視制御システム、である。
【００１５】
本発明の第３の発明によれば、第１の発明において、前記制御系は、前記監視系の更新後に更新されることを特徴とする設備更新期間中における監視制御システム、である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、システムの更新を簡単に、かつ安全に行なうことができる設備更新期間中における監視制御システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る設備更新期間中における上下水道監視制御システムについて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る上下水道監視制御システムの設備更新前の構成を示す図である。なお、図５と同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００１９】
同図に示すように、制御ＬＡＮ４にはＣＲＴ監視装置１、サーバ２及びシーケンスコントローラ３が接続される。ＣＲＴ監視装置１は、コントローラ３から収集されたデータに基づいて、上下水道監視制御システムのプラントの監視や操作を行なう。サーバ２は、上下水道監視制御システムのプラントから収集されるデータの管理などを行なう。シーケンスコントローラ３は、設備単位毎に設置され、プラントの自動制御やループ制御、プラントからのデータ収集などを行なう。
【００２０】
なお、ここでは制御系機器であるシーケンスコントローラ３に接続される制御系の機器（補助継電器盤５、コントロールセンター６及び現場操作盤７）については１組しか示していないが、実際にはシーケンスコントローラ３には多数の制御系の機器が接続される。
【００２１】
シーケンスコントローラ３は、設備単位毎に設けられていることから、その数は、上下水道監視制御システム全体で数千点にも及び、また、シーケンスコントローラ３に接続されている制御系の機器（補助継電器盤５、コントロールセンター６及び現場操作盤７）は数万点にも及ぶことがある。
【００２２】
シーケンスコントローラ３の下位側には、Ｉ／Ｏケーブル８を介して、各設備の単独・連動制御機能を有する補助継電器盤５が設置され、この補助継電器盤５はプラント負荷回路の開閉を行なうコントロールセンタ６及び現場操作盤７とのインターフェイスを行なう。
【００２３】
図２は、同実施の形態における第１回目の更新工事後の上下水道監視制御システムを示す図である。
【００２４】
同図に示すように、第１回目の更新工事では、既設ＣＲＴ監視装置１及び既設サーバ２を新ＣＲＴ監視装置９及び新サーバ１０に更新し、新制御ＬＡＮ１２及びゲートウェイコントローラ１１を設置する。
【００２５】
ゲートウェイコントローラ１１は、新制御ＬＡＮ１２と既設制御ＬＡＮ４との間に接続され、これら新制御ＬＡＮ１２と既設制御ＬＡＮ４との間のプロトコル変換機能を有する。ゲートウェイコントローラ１１とシーケンスコントローラ３との間を、既設の制御ＬＡＮ４によって接続するので、ケーブルの切替作業はケーブル数が少ないため簡略化することができる。
【００２６】
また、このような機能を有するゲートウェイコントローラ１１を設置することにより、監視系の機器（ＣＲＴ監視装置１、サーバ２）のみを更新し、制御機能を有するシーケンスコントローラ３より下位側の制御系の機器（補助継電器盤５、コントロールセンター６及び現場操作盤７）については別の機会に更新することができる。
【００２７】
このような更新期間中における上下水道監視制御システムにおいては、ゲートウェイコントローラ１１が設けられていることから、監視制御機能を維持することができる。図４は、ゲートウェイコントローラ１１の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【００２８】
ＣＲＴ監視装置１からシーケンスコントローラ３へ更新後のプロトコルで制御指令が出力されると、ゲートウェイコントローラ３は当該制御指令を受信し、更新後のプロトコルの制御指令を更新前のプロトコルの制御指令に変換し、シーケンスサーバ３に出力する（Ｓ１〜Ｓ３）。
【００２９】
また、シーケンスコントローラ３からプラントなどからの収集データを受信すると、収集データの更新前のプロトコルを更新後のプロトコルに変換し、サーバ２に出力する（Ｓ４〜Ｓ６）。これにより、更新前の制御系と更新後の監視系とが混在していても、上下水道監視制御システムは、監視制御機能を維持することができる。Ｓ３、Ｓ６における処理終了後、或いはＳ４において収集データを受信していないと判断された場合には、Ｓ１の処理に戻る。
【００３０】
図３は、同実施の形態における第２回目の更新工事後の上下水道監視制御システムを示す図である。
【００３１】
第２回目の更新工事では、コントローラ３を撤去して、ゲートウェイコントローラ３のプロトコル変換機能に代えて、コントローラ３の機能をゲートウェイコントローラ３に移植する。すなわち、ゲートウェコントローラ３のプロトコル機能を、コントローラ３の機能に入れ替える。
【００３２】
その後、Ｉ／Ｏケーブル８、補助継電器盤５、コントロールセンタ６及び現場操作盤７を新Ｉ／Ｏケーブル１６、新補助継電器盤１３、新コントロールセンタ１４及び新現場操作盤１５に更新する。これにより、上下水道監視制御システムの更新が終了する。
【００３３】
したがって、本実施の形態に係る設備更新期間中における監視制御システムによれば、ゲートウェイコントローラ１１を設置して、監視系と制御系の機器を別のタイミングで更新することにより、従来の更新方法に比して、現地での機能試験や切替作業を簡単化することができ、安全に更新を行なうことができる。
【００３４】
特に、監視制御システムのように、監視対象点数が数千点以上になるような大規模なシステムでは、更新作業を簡単に行なうことができるようになることは、大きなメリットである。
【００３５】
また、監視系の機器を先に更新し、制御系の機器は既設の機器をすることにより、対象点数の多い制御系の機器からの情報を正確な情報として扱うことができるので、更新時のデバックも両方を同時に更新する場合よりも容易となる。
【００３６】
また、本実施の形態によれば、既設制御ＬＡＮと更新後ＬＡＮとのプロトコル変換用として設置したゲートウェイコントローラ１１を、最終的にはプラントの制御を行なうコントローラとして流用することから、ゲートウェイコントローラ１１を撤去する必要がなく、撤去作業や廃棄処分費用を不要とすることができる。
【００３７】
本実施の形態においては、上下水道監視制御システムについて説明したが、本発明は、同様のシステム構成を有する監視制御システム、例えば、ごみ処理プラント監視制御システム、ビル監視制御システムなどの監視制御システムに適用することができることはいうまでもない。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態に係る上下水道監視制御システムの設備更新前の構成を示す図である。
【図２】同実施の形態における第１回目の更新工事後の上下水道監視制御システムを示す図である。
【図３】同実施の形態における第２回目の更新工事後の上下水道監視制御システムを示す図である。
【図４】ゲートウェイコントローラの動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】従来の上下水道監視制御システムの更新手順を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…更新前ＣＲＴ監視装置、２…更新前サーバ、３…更新前シーケンスコントローラ、４…更新前制御ＬＡＮ、５…更新前補助継電器盤、６…コントロールセンター、７…現場操作盤、８…Ｉ／Ｏケーブル、９…更新後ＣＲＴ監視装置、１０…更新後サーバ、１１…ゲートウェイコントローラ。
【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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