(57)【要約】【課題】プラント機器への操作信号の最悪到達時間を保証するプラント運転制御システムを得る。【解決手段】プラント機器に対する操作信号を出力する中央制御装置１と、操作信号が出力されるたびに、操作信号とともに最新の操作信号の格納位置情報を格納する操作情報格納手段４１を有し、操作信号を格納するとともに、所定伝送タイミング毎に操作信号情報格納手段４１の格納情報を伝送する伝送制御装置４と、格納情報を受信し、前回の操作タイミングで操作情報格納手段４１に格納された時の第１の格納位置情報と、前回の操作タイミングから所定時間経過した後の今回の操作タイミングで操作情報格納手段４１に格納された時の第２の格納位置情報とを比較して、第１の格納位置情報から第２の格納位置情報までに格納された操作信号を選択操作信号として出力する受信装置５と、選択操作信号に応じてプラント機器を制御する計装制御装置２とを備えた。【選択図】        図１
2004185068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント機器に対する操作信号を出力する中央制御装置と、前記操作信号を格納する操作情報格納手段を有し、前記操作信号を格納するとともに、所定伝送タイミング毎に前記操作信号情報格納手段の格納情報を伝送する伝送制御装置と、
前記格納情報を受信し、前記格納情報に基づいて選択操作信号を出力する受信装置と、
前記選択操作信号に応じて前記プラント機器を制御する計装制御装置とを備え、
前記操作情報格納手段は、
前記中央制御装置から前記操作信号が出力されるたびに、前記操作信号とともに最新の操作信号の格納位置情報を格納し、
前記受信装置は、
前回の操作タイミングで前記操作情報格納手段に格納された時の第１の格納位置情報と、前記前回の操作タイミングから所定時間経過した後の今回の操作タイミングで前記操作情報格納手段に格納された時の第２の格納位置情報とを比較して、前記第１の格納位置情報から前記第２の格納位置情報までに格納された操作信号を選択操作信号として出力することを特徴とするプラント運転制御システム。
【請求項２】
前記操作情報格納手段は、
前記格納位置情報が格納最大数を超える場合、先頭の格納位置に戻って格納を行うことを特徴とする請求項１に記載のプラント運転制御システム。
【請求項３】
前記操作情報格納手段は、
前部インクリメントカウンタと、後部インクリメントカウンタとを備え、
前記前部インクリメントカウンタに前記操作信号の伝送数を格納し、すべての操作信号の格納が終了した時に前記前部インクリメントカウンタの値を前記後部インクリメントカウンタに格納し、
前記受信装置は、
前記前部インクリメントカウンタの値と、前記後部インクリメントカウンタの値とが同値になった場合に、前記格納位置情報の比較を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラント運転制御システム。
【請求項４】
前記操作情報格納手段は、
前記第１の操作タイミングでの操作信号、前部インクリメントカウンタおよび後部インクリメントカウンタを格納する第１の格納手段と、
前記第２の操作タイミングでの操作信号、前部インクリメントカウンタおよび後部インクリメントカウンタを格納する第２の格納手段とを備え、
前記受信装置は、前記第１の格納手段と前記第２の格納手段とを比較し、前記前部インクリメントカウンタの値と前記後部インクリメントカウンタとの値が同値である格納手段を対象に、前記格納位置情報の比較を行うことを特徴とする請求項３に記載のプラント運転制御システム。
【請求項５】
前記中央制御装置は、前記操作信号とともに対応する前記計装制御装置の装置番号を出力し、
前記操作情報格納手段は、
前記中央制御装置の接続数に応じて、前記第１の格納手段および前記第２の格納手段を対にして備え、各中央制御装置からの操作信号および前記装置番号を格納し、
前記受信装置は、
前記計装制御装置に対応した前記装置番号の前記選択操作信号を出力することを特徴とする請求項４に記載のプラント運転制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プラントの監視および操作を行うプラント運転制御システムに関し、特にプラント操作情報の信頼性を確保させるためのプラント操作情報の伝送方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプラント運転制御システムは、中央計算機と複数のプロセス入力装置とから構成される分散型システムであり、それぞれのプロセス入力装置にタイミングクロックを巡回させ、タイミングクロックに応じて順番にそれぞれのプロセス入力装置にプロセスデータを入力させる。プロセス入力装置は、プロセスデータにタイミングクロックにより更新されたタイミングカウンタ値を付加した信号をプロセス入力信号として伝送させ、複数のプロセス入力装置からのプロセス入力信号を入力した中央計算機にてプロセスデータ毎の取込タイミングが明確となるようにする。したがって、中央計算機は、複数のプロセス入力装置によるプロセスデータ取込の時間軸を同期させることが可能となる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−１０４３５６号公報（第５頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のプラント運転制御システムは以上のように、常時伝送しているプロセス入力信号については、プロセス入力装置にタイミングクロックを巡回させることにより、プロセス入力装置が順番（サイクリック）にプロセス入力信号を伝送させることができ、それぞれのプロセス入力装置ではプロセスデータにタイミングカウンタを付加させることにより、中央計算機ではプロセス入力装置間の同期処理を行うことができる。
しかし、常時伝送ではなく、それぞれの発信装置からイベント的に伝送されるプラント機器の操作信号や警報信号等については、タイミングクロックを巡回させることで順番に信号を伝送させることができなく、特にイベント的に伝送されるプラント入力信号が一斉に発生した場合には、その信号を最悪到達時間（信号到着までの許容時間）までに受信装置に到着させることを保証することができないという問題点があった。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、プラント機器への操作信号の最悪到達時間を保証するプラント運転制御システムを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るプラント運転制御システムは、プラント機器に対する操作信号を出力する中央制御装置と、中央制御装置から操作信号が出力されるたびに、操作信号とともに最新の操作信号の格納位置情報を格納する操作情報格納手段を有し、操作信号を格納するとともに、所定伝送タイミング毎に操作信号情報格納手段の格納情報を伝送する伝送制御装置と、格納情報を受信し、前回の操作タイミングで操作情報格納手段に格納された時の第１の格納位置情報と、前回の操作タイミングから所定時間経過した後の今回の操作タイミングで操作情報格納手段に格納された時の第２の格納位置情報とを比較して、第１の格納位置情報から第２の格納位置情報までに格納された操作信号を選択操作信号として出力する受信装置と、選択操作信号に応じてプラント機器を制御する計装制御装置とを備えた。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。図１はこの発明の実施の形態１を示すプラント運転制御システムの構成図である。
図１において、プラント運転制御システムは、プラント機器を操作するための操作信号を出力する中央制御装置１と、操作信号に従ってプラント機器を制御する計装制御装置２と、中央制御装置１と伝送路３とを接続するネットワーク装置（伝送制御装置）４と、計装制御装置２と伝送路３とを接続するネットワーク装置（受信装置）５とにより構成されている。
中央制御装置１と計装制御装置２とは、ネットワーク装置４、５を介してネットワークを形成している。
【０００８】
中央制御装置１に接続されたネットワーク装置４は、伝送する操作信号を格納するためのメモリ（サイクリックメモリ、操作情報格納手段）４１を備えており、メモリ４１は、メモリアドレス４１１および信号格納エリア４１２により構成される。
また、計装制御装置２に接続されたネットワーク装置５も同様に、操作信号を格納するためのメモリ（サイクリックメモリ）５２を備えており、メモリ５２は、メモリアドレス５２１および信号格納エリア５２２により構成される。
このように、各ネットワーク装置のメモリは、同一構造となっている。
【０００９】
図２は、この発明の実施の形態１を示す中央制御装置１およびネットワーク装置４のブロック構成図である。図２において、前述（図１参照）と同一のものについては同一符号を付して詳述を省略する。
図２において、中央制御装置１は、運転員が操作を行う操作部１１と、操作部１１からの操作内容に応じた操作信号を生成する操作信号生成部１２とにより構成されている。
ネットワーク装置４は、操作信号の格納を制御する格納制御部４０と、操作信号を格納するメモリ４１と、所定時間毎にメモリ４１の格納情報を伝送する伝送部４２とにより構成されている。
メモリ４１の信号格納エリア４１２には、操作信号が順に格納され、メモリアドレス４１１には、最新の操作信号の格納位置が格納されている。
【００１０】
図３は、この発明の実施の形態１を示すネットワーク装置５のブロック構成図である。
図３において、ネットワーク装置５は、中央制御装置１からのメモリ情報を受信する受信部５１と、前回の受信内容が格納されたメモリ５２と、受信されたメモリ情報を格納し、メモリ５２の内容と比較する比較部５３とを備えている。
メモリ５２には、中央制御装置１に接続されたネットワーク装置４のメモリ４１と同様、メモリアドレス５２１と信号格納エリア５２２とにより構成されており、前回の受信情報が格納されている。
【００１１】
次に、図１〜図３を参照しながら、この発明の実施の形態１による動作を説明する。
運転員がプラント機器を操作するために中央制御装置１の操作部１１を操作すると、操作信号生成部１２は操作部１１からの操作内容に応じた操作信号を生成し、ネットワーク装置４に出力する。
ネットワーク装置４の格納制御部４０は、操作信号を入力し、メモリアドレス４１に格納された最後尾の格納位置の次のアドレスから順に、信号格納エリア４１２に格納する。格納が終了すると、最後尾（すなわち、最新）の操作信号の格納位置をメモリアドレス４１１に記録する。
【００１２】
例えば、図２において、操作信号格納前、信号格納エリア４１２には、操作信号１〜操作信号４が格納されており、操作信号４の格納位置となる「０７」がメモリアドレス４１１に格納されている。
運転員によって操作がなされ、新たに操作信号５、６が生成されると、格納制御部４０は、メモリアドレス４１１の値の次の格納位置、すなわち、操作信号４の後から順に操作信号５、操作信号６を格納し、メモリアドレス４１１を更新する。操作信号６が格納された時点のメモリアドレス４１１は、操作信号６の格納位置である「１１」が記録されている。
伝送部４２は、メモリ４１への格納などに関わらず、伝送路３を通って各ネットワーク装置４、５を巡回するトークン取得時などの所定のタイミングに、伝送路３を介して、メモリ４１の格納内容をネットワーク装置５に伝送する（サイクリック伝送でメモリ１３の内容を伝送する）。すなわち、操作信号の格納と操作信号の伝送とは非同期で実施される。
【００１３】
図３において、ネットワーク装置５の受信部５１は、伝送路３を介して中央制御装置１からのメモリ情報を受信すると、比較部５３に受信情報を格納する。
比較部５３は、前回の中央制御装置１のメモリ情報が格納されたメモリ５２のメモリアドレス５２１と、今回受信されたメモリアドレス５３１とを比較する。
比較の結果、両者が同一ではない場合、前回と今回とのメモリアドレスの差分が新たな操作信号に対応すると判断し、その差分だけの操作信号を信号格納エリア５３２から採用する。
なお、メモリ５２の内容は、次回の比較のために、今回の受信内容で更新する。
新規の操作信号として採用された操作信号は、計装制御装置２に出力され、計装制御装置２は、出力された操作信号に従ってプラント機器を制御する。
【００１４】
図３において、例えば、今回受信した比較部５３のメモリアドレス５３１には「１１」が格納され、前回受信したメモリ５２のメモリアドレス５２１には「０７」が格納されているとすると、比較部５３は、「１１」と「０７」とを比較する。両者は同一でない場合、新規の操作信号が生成されたと判断する。
そして、比較部５３の信号格納エリア５３２の「０９」から「１１」までの格納位置に格納されている操作信号、すなわち、操作信号５、６を採用して計装制御装置２に出力する。
【００１５】
このように、運転員が操作したタイミングで操作信号の伝送処理を開始するメッセージ伝送を採用せずに、運転員の操作タイミングとは異なる伝送タイミングで、各ネットワーク装置で順番に伝送を行うサイクリック伝送により操作信号を伝送するので、最悪到達時間を保証することができる。
また、サイクリック伝送によってメモリ情報が伝送されても、伝送時において新規の操作信号が生成されたことを認識する必要が無く、前回分と今回分とのメモリアドレスを比較することにより、新規の操作信号の有無を確認することができ、効率的に確実に新規の操作信号だけを取得することができる。
なお、本実施の形態では、前回の受信内容が格納されたメモリ５２がネットワーク装置５内に存在したが、計装制御装置２に存在してもよい。
また、本実施の形態では、プラント機器の操作に関わる操作信号の場合について説明したが、警報信号や他のイベント信号であっても同様の効果を奏する。
【００１６】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、操作信号が格納される信号格納エリアのサイズの制限について言及しなかったが、信号格納エリアにサイズの制限を設けてもよい。
図４は、この発明の実施の形態２を示すプラント運転制御システムの構成図であり、図５は、この発明の実施の形態２を示す中央制御装置１およびネットワーク装置４のブロック構成図であり、図６は、この発明の実施の形態２を示すネットワーク装置５のブロック構成図である。図４〜６において、前述（図１〜３参照）と同一のものは同一符号を付して詳述を省略する。
図４において、中央制御装置１に接続されたネットワーク装置４のメモリ４１は、メモリアドレス４１１と操作信号を格納する有限サイズの信号格納エリア４１３とにより構成される。
また、計装制御装置２に接続されたネットワーク装置５のメモリ５２も同様に、メモリアドレス５２１と、操作信号を格納する有限サイズの信号格納エリア５２３とにより構成される。
【００１７】
次に、図４〜図６を参照しながら、この発明の実施の形態２による動作について説明する。
運転員がプラント機器を操作するために中央制御装置１の操作部１１を操作すると、操作信号生成部１２はその操作内容に応じた操作信号を生成し、ネットワーク装置４に出力する。
ネットワーク装置４の格納制御部４０は、メモリ４１のメモリアドレス４１１を参照して、新たに操作信号が格納可能か否かを判断する。
格納制御部４０は、メモリアドレス４１１を参照した結果、信号格納エリア４１３の格納最大数を超える場合、信号格納エリア４１３の先頭の格納エリアに戻って、生成した操作信号を格納する。格納最大数を超えない場合、メモリアドレス４１１が示す最新の操作信号が格納された信号格納エリアの次のアドレスに生成した操作信号を格納する。また、メモリアドレス４１１を最新の格納位置に更新する。
【００１８】
サイクリック伝送によってメモリ４１の内容が、計装制御装置２に接続されたネットワーク装置５に伝送されると、比較部５３は、メモリアドレスの比較を行い、メモリアドレスに変化がある場合、新規の操作信号を計装制御装置２に出力する。
図５において、例えば信号格納エリア４１３の最大格納数が「５」であり、現在「７」の位置（操作信号４）まで操作信号が格納されているとする。操作信号５、操作信号６の２つの操作信号が生成され、格納制御部４０が操作信号５を格納すると、格納エリアの最大となる。したがって、格納制御部４０は、信号格納エリア４１３の先頭に戻って、メモリアドレス「１」の位置に操作信号６を格納する。また、操作信号６を格納し、メモリアドレスを更新した場合、メモリアドレスの値は「１」となる。
図６において、メモリ４１の内容が伝送されると、比較部５３は、メモリアドレス「０１」と「０７」とを比較する。比較の結果、メモリアドレスが同一ではないので、「０９」から「０１」までに格納されている操作信号、すなわち、操作信号５、６を新規の操作信号として、計装制御装置２に出力する。
【００１９】
このように、信号格納エリア４１３の格納最大数を超えた場合には、先頭のエリアに戻って最新の操作信号を格納し、メモリアドレス４１１を更新するサイクルＱ方式を用いてメモリ４１の格納を行うので、限られたメモリサイズでも、最悪到達時間までに確実に操作信号を伝送し、新規の操作信号を判別することができ、経済性に優れた信号伝送を実現することができる。
なお、本実施の形態では、プラント機器の操作に関わる操作信号の場合について説明したが、警報信号や他のイベント信号であっても同様の効果を奏する。
【００２０】
実施の形態３．
上記実施の形態１および２では、メモリアドレスの変化で新規の操作信号の有無を判断したが、メモリの操作信号の格納数を示すインクリメントカウンタで判断してもよい。
図７は、この発明の実施の形態３を示すプラント運転制御システムの構成図であり、図８は、この発明の実施の形態３を示す中央制御装置１およびネットワーク装置４のブロック構成図であり、図９は、この発明の実施の形態３を示すネットワーク装置５のブロック構成図である。図７〜９において、前述（図１〜６参照）と同一のものは同一符号を付して詳述を省略する。
【００２１】
図７において、中央制御装置１に接続されたネットワーク装置４のメモリ４１は、信号格納エリア４１３と、操作信号の格納数をカウントするインクリメントカウンタ４１４とにより構成される。
また、計装制御装置２に接続されたネットワーク装置５のメモリ５２も同様に、信号格納エリア５２３と、操作信号の格納数をカウントするインクリメントカウンタ５２４とにより構成される。
【００２２】
次に、図７〜図９を参照しながら、この発明の実施の形態３による動作について説明する。
運転員がプラント機器を操作するために中央制御装置１の操作部１１を操作すると、操作信号生成部１２はその操作内容に応じた操作信号を生成し、ネットワーク装置４に出力する。
ネットワーク装置４の格納制御部４０は、インクリメントカウンタ４１４の値を、信号格納エリア４１３の格納最大数で割り、その余りに１を加えた値を格納開始位置として、入力した操作信号をメモリ４１に格納する。
また、現在のインクリメントカウンタ４１４の値に今回格納した数を加えた値でインクリメントカウンタ４１４を更新する。
【００２３】
例えば、インクリメントカウンタ４１４に格納された値を「３」、格納最大数を「５」、今回の操作信号の数を「２」とすると、３を５で割った余りの３に１を加えた「４」を格納開始位置とし、３に２を加えた「５」でインクリメントカウンタ４１４を更新する。
また、図８において、インクリメントカウンタ４１４に格納された値を「４」、格納最大数を「５」、今回の操作信号の数を「２」とすると、４を５で割った余りの４に１を加えた「５」を格納開始位置とし、４に２を加えた「６」でインクリメントカウンタ４１４を更新する。すなわち、最大数を超えて格納する場合には先頭に戻って格納する。
【００２４】
図９において、計装制御装置２に接続されたネットワーク装置５にメモリ４１の内容が伝送されると、比較部５３は、伝送されたインクリメントカウンタ５３４と、メモリ５２のインクリメントカウンタ５２４とを比較する。インクリメントカウンタの値が同一でない場合、メモリ５２に格納されたインクリメントカウンタ５２４の次の格納位置を開始位置とする。次に、比較部５３に格納されたインクリメントカウンタ５３４を、信号格納エリア５３３の最大格納数で割り、その余りの値が示す位置までを新規の操作信号とする。したがって、開始位置から余りの値だけの位置までに格納された操作信号を新規の操作信号として、計装制御装置２に出力する。
【００２５】
例えば、図９のように、伝送されたインクリメントカウンタ５３４の値を「０６」、メモリ５２に格納された前回のインクリメントカウンタ５２４の値を「０４」とするし、比較すると、両者は同一ではないので、新規の操作信号は、「０４」の次の格納エリアである、「０５」のエリアを開始位置とする。
次に、比較部５３のインクリメントカウンタ５３４の値「０６」を信号格納エリア５３３の最大格納数「０５」で割り、余りの「０１」の位置を終了位置とする。したがって、開始位置の「０５」から終了位置の「０１」までに格納された操作信号５および操作信号６が新規の操作信号として、計装制御装置２に出力される。
【００２６】
このように、操作信号の数をカウントしたインクリメントカウンタを使用しても、最悪到達時間までに確実に操作信号を伝送することができる。
また、メモリアドレスを使用する必要がなく、インクリメントカウンタを使用することにより、中央制御装置１および計装制御装置２の処理を簡素にすることができる。
なお、本実施の形態では、プラント機器の操作に関わる操作信号の場合について説明したが、警報信号や他のイベント信号であっても同様の効果を奏する。
【００２７】
実施の形態４．
上記実施の形態３では、インクリメントカウンタを設けて操作信号の確実な伝送を可能にしたが、インクリメントカウンタを２つ設けてもよい。
図１０は、この発明の実施の形態４を示すプラント運転制御システムの構成図である。図１０において、前述（図１、４、７参照）と同一のものは同一符号を付して詳述を省略する。
図１０において、中央制御装置１に接続されたネットワーク装置４のメモリ４１は、操作信号を格納する信号格納エリア４１３と、操作信号の送信数をカウントする前部インクリメントカウンタ４１５および後部インクリメントカウンタ４１６とにより構成される。
また、計装制御装置２に接続されたネットワーク装置５のメモリ５２も同様に、操作信号を格納する信号格納エリア５２３と、操作信号の送信数をカウントする前部インクリメントカウンタ５２５および後部インクリメントカウンタ５２６とにより構成される。
【００２８】
次に、この発明の実施の形態４の動作について説明する。
運転員がプラント機器を操作するために中央制御装置１の操作部１１を操作すると、操作信号生成部１２はその操作内容に応じた操作信号を生成し、ネットワーク装置４に出力する。
ネットワーク装置４の格納制御部４０は、メモリ４１の前部インクリメントカウンタ４１５を確認し、前部インクリメントカウンタ４１５の値の次の位置を格納開始位置とする。
なお、前部インクリメントカウンタ４１５の値を参照して格納開始位置を決定しているが、同値である後部インクリメントカウンタ４１６を参照してもよい。
次に、格納制御部４０は、前部インクリメントカウンタ４１５の値に伝送する操作信号数を足した値で前部インクリメントカウンタ４１５を上書きし、格納開始位置から操作信号を格納する。
操作信号の格納が終了した場合、後部インクリメントカウンタ４１６を前部インクリメントカウンタ４１５と同値で上書きする。
【００２９】
伝送部４２は、サイクリック伝送により、所定の伝送タイミングでメモリ情報の伝送を行う。
計装制御装置２の比較部５３は、伝送された前部インクリメントカウンタの値を参照し、後部インクリメントカウンタの値が、前部インクリメントカウンタの値に一致するまでメモリ５２との比較処理を待つ。
すなわち、メモリ情報の伝送は、操作信号の格納状態とは関係なく、伝送部４２の所定の伝送タイミングで行われており、前部インクリメントカウンタ４１５、操作信号（信号格納エリア４１３）、後部インクリメントカウンタ４１６の順に格納が行われているメモリ４１の内容を伝送する場合、伝送タイミングによっては後部インクリメント４１６が更新される前に伝送が行われてしまう場合がある。したがって、格納が終了したことを示す後部インクリメントカウンタ４１６が更新され、後部インクリメントカウンタの値が前部インクリメントカウンタ４１５の値と同値になった時点で同時性がとれたと判断して、比較処理を行う。
【００３０】
後部インクリメントカウンタの値が伝送され、後部インクリメントカウンタの値が前部インクリメントカウンタの値と一致した場合、比較部５３とメモリ５２との比較を行い、新規の操作信号を計装制御装置２に出力する。
このように、中央制御装置１から伝送される前部インクリメントカウンタと後部インクリメントカウンタとが一致することで、中央制御装置１が操作信号の更新を行っていないことを確認することができ、操作信号の情報の内部の同時性も確保することができる。すなわち、操作信号全体の同時性を確保することができる。
なお、本実施の形態では、プラント機器の操作に関わる操作信号の場合について説明したが、警報信号や他のイベント信号であっても同様の効果を奏する。
【００３１】
実施の形態５．
上記実施の形態４では、１つのバッファでメモリを構成したが、２つのバッファでメモリを構成してもよい。
図１１は、この発明の実施の形態５を示すプラント運転制御システムの構成図である。図１１において、前述（図１、４、７、１０参照）と同一のものは同一符号または符号の後に「ａ」または「ｂ」を付して詳述を省略する。
図１１において、中央制御装置１に接続されたネットワーク装置４のメモリ４１は、バッファＡ４３とバッファＢ４４との２つのバッファにより構成されている。バッファＡ４３およびバッファＢ４４は、前部インクリメントカウンタ４１５ａ、４１５ｂ、後部インクリメントカウンタ４１６ａ、４１６ｂおよび信号格納エリア４１３ａ、４１３ｂにより構成されている。
また、計装制御装置２に接続されたネットワーク装置５のメモリ５２も同様に、バッファＡ５４とバッファＢ５５との２つのバッファにより構成されている。
バッファＡ５４およびバッファＢ５５は、前部インクリメントカウンタ５２５ａ、５２５ｂ、後部インクリメントカウンタ５２６ａ、５２６ｂおよび信号格納エリア５２３ａ、５２３ｂにより構成されている。
【００３２】
次に、この発明の実施の形態５による動作について説明する。
運転員がプラント機器を操作するために中央制御装置１の操作部１１を操作すると、操作信号生成部１２はその操作内容に応じた操作信号を生成し、ネットワーク装置４に出力する。
例えば前回の操作でバッファＡ４３に操作信号を格納した場合、ネットワーク装置４の格納制御部４０は、バッファＡ４３の前部インクリメントカウンタ４１５ａに１を加えた値を格納開始位置と判断する。
次に、前部インクリメントカウンタ４１５ａを参照し、前部インクリメントカウンタ４１５ａの値に今回送信する操作信号数を足した値でバッファＢ４４の前部インクリメントカウンタ４１５ｂを更新する。
次に、バッファＢ４４の信号格納エリア４１３ｂの格納開始位置から操作信号を格納する。
操作信号の格納が終了した場合、後部インクリメントカウンタ４１６ｂも前部インクリメントカウンタ４１５ｂと同値で更新する。
伝送部４２は、所定の伝送タイミングでメモリ４１のバッファＡ４３、バッファＢ４４を交互に伝送する。
【００３３】
計装制御装置２にメモリ情報が伝送されると、比較部５３は、バッファＡおよびバッファＢの前部インクリメントカウンタ、後部インクリメントカウンタを参照し、両者が同値となり、かつインクリメントカウンタの値が大きい方のバッファを確認する。
また、比較部５３は、前部インクリメントカウンタと後部インクリメントカウンタとが同値で、インクリメントカウンタが大きいバッファを対象に、メモリ５２との比較を行い、新規の操作信号を計装制御装置２に出力する。
【００３４】
以上のように、バッファを２つ用意し、交互に操作信号を書き込むため、バッファＡ４３とバッファＢ４４とのどちらかは更新中ではなく、その前部インクリメントカウンタと後部インクリメントカウンタとは必ず一致していることになる。
したがって、計装制御装置２は、前部インクリメントカウンタと後部インクリメントカウンタを参照することにより、バッファが更新中であるか否かを判断する。
このように、計装制御装置２において前部インクリメントカウンタと後部インクリメントカウンタが一致するまで待つような処理が必要無いため、ネットワーク装置５の処理を簡素化する。
また、計装制御装置側での待ち時間が無くなることにより、操作信号の伝送性能を高めることができる。
なお、本実施の形態では、プラント機器の操作に関わる操作信号の場合について説明したが、警報信号や他のイベント信号であっても同様の効果を奏する。
【００３５】
実施の形態６．
上記実施の形態５では、各バッファで２つのインクリメントカウンタを設けたが、操作信号部にインクリメントカウンタを設けても良い。
図１２は、この発明の実施の形態６を示すプラント運転制御システムの構成図である。図１２において、前述（図１、４、７、１０、１１参照）と同一のものは同一符号を付して詳述を省略する。
図１２において、中央制御装置１に接続されたネットワーク装置４のメモリ４１は、バッファＡ４３とバッファＢ４４との２つのバッファにより構成されている。バッファＡ４３およびバッファＢ４４は、前部インクリメントカウンタ４１５ａ、４１５ｂ、後部インクリメントカウンタ４１６ａ、４１６ｂ、信号格納エリア４１３ａ、４１３ｂおよび操作信号部インクリメントカウンタ４１７ａ、４１７ｂにより構成されている。
操作信号部インクリメントカウンタ４１７ａ、４１７ｂは、前部インクリメントカウンタ４１５ａ、４１５ｂと、後部インクリメントカウンタ４１６ａ、４１６ｂとの間に、パケットサイズに応じて適当な間隔で設けられる。
【００３６】
また、計装制御装置２に接続されたネットワーク装置５のメモリ５２も同様に、バッファＡ５４とバッファＢ５５との２つのバッファにより構成されている。
バッファＡ５４およびバッファＢ５５は、前部インクリメントカウンタ５２５ａ、５２５ｂ、後部インクリメントカウンタ５２６ａ、５２６ｂ、信号格納エリア５２３ａ、５２３ｂおよび信号格納エリア５２３ａ、５２３ｂおよび操作信号部インクリメントカウンタ５２７ａ、５２７ｂにより構成されている。
操作信号部インクリメントカウンタ５２７ａ、５２７ｂも同様に、前部インクリメントカウンタ５２５ａ、５２５ｂと、後部インクリメントカウンタ５２６ａ、５２６ｂとの間に、パケットサイズに応じて適当な間隔で設けられる。
【００３７】
次に、図１２を参照しながら、この発明の実施の形態６による動作について説明する。
運転員がプラント機器を操作するために中央制御装置１の操作部１１を操作すると、操作信号生成部１２はその操作内容に応じた操作信号を生成し、ネットワーク装置４に出力する。
例えば前回の操作でバッファＡ４３に操作信号を格納した場合、ネットワーク装置４の格納制御部４０は、バッファＡ４３の前部インクリメントカウンタ４１５ａに１を加えた値を格納開始位置と判断する。
次に、前部インクリメントカウンタ４１５ａを参照し、前部インクリメントカウンタ４１５ａの値に今回送信する操作信号数を足した値でバッファＢ４４の前部インクリメントカウンタ４１５ｂを更新する。
次に、バッファＢ４４の信号格納エリア４１３ｂの格納開始位置から順に操作信号を格納していき、操作信号部インクリメントカウンタ４１７ｂの位置に達した場合、前部インクリメントカウンタ４１５ｂの値で操作信号部インクリメントカウンタ４１７ｂを更新する。
操作信号の格納が終了した場合、後部インクリメントカウンタ４１６ｂも前部インクリメントカウンタ４１５ｂと同値で更新する。
伝送部４２は、所定の伝送タイミングでメモリ４１のバッファＡ４３、バッファＢ４４を交互に伝送する。
【００３８】
計装制御装置２にメモリ情報が伝送されると、比較部５３は、バッファＡおよびバッファＢの前部インクリメントカウンタ、後部インクリメントカウンタ、操作信号部インクリメントカウンタを全て参照し、全てのカウンタの値が同値となり、かつインクリメントカウンタの値が大きい方のバッファを確認する。
また、比較部５３は、前部インクリメントカウンタ、後部インクリメントカウンタ、操作信号部インクリメントカウンタが全て同値で、インクリメントカウンタの値が大きいバッファを対象に、メモリ５２との比較を行い、新規の操作信号を計装制御装置２に出力する。
【００３９】
このように、伝送信号のパケットサイズに応じて操作信号部インクリメントカウンタを設けたので、複数のパケットに分割して伝送する場合であっても、伝送信号の同時性を確保することができる。また、より汎用的な同時性の確認手段を提供することができる。
なお、本実施の形態では、プラント機器の操作に関わる操作信号の場合について説明したが、警報信号や他のイベント信号であっても同様の効果を奏する。
【００４０】
実施の形態７．
上記実施の形態１〜６では、中央制御装置１に対して、計装制御装置２を１台接続した場合について述べたが、中央制御装置１台に対して、計装制御装置２を複数台接続してもよい。
図１３は、この発明の実施の形態７を示すプラント運転制御システムの構成図である。図１３において、前述（図１、４、７、１０〜１２参照）と同一のものは同一符号を付して詳述を省略する。
図１３において、１台の中央制御装置１がネットワーク装置４を介して伝送路３に接続され、それに対して、複数台のネットワーク装置５と計装制御装置２とが接続されている。
中央制御装置１に接続されたネットワーク装置４の信号格納エリア４１３ａ、４１３ｂには操作信号毎に、伝送先の装置番号が格納された伝送先制御装置番号４１８ａ、４１８ｂが設けられている。
【００４１】
次に、この発明の実施の形態７による動作について説明する。
運転員の操作があった場合、中央制御装置１の操作信号生成部１２は、操作信号を生成し、操作信号毎に対象となる計装制御装置２の装置番号とともに、ネットワーク装置４に出力する。
ネットワーク装置４は、バッファＡ４３とバッファＢ４４とに交互に操作信号および伝送先制御装置番号を、信号格納エリア４１３ａ、４１３ｂおよび伝送先制御装置番号４１８ａ、４１８ｂに格納する。
サイクリック伝送によって、全てのネットワーク装置５にメモリの内容が伝送されると、各ネットワーク装置５は、バッファＡ４３およびバッファＢ４４の前部インクリメントカウンタ、後部インクリメントカウンタ、操作信号部インクリメントカウンタを確認し、前部インクリメントカウンタ、後部インクリメントカウンタ、操作信号部インクリメントカウンタが全て一致し、かつインクリメントカウンタの値の大きい方のバッファを検出する。
【００４２】
また、比較部５３は、前部インクリメントカウンタ、後部インクリメントカウンタ、操作信号部インクリメントカウンタが全て同値で、インクリメントカウンタの値が大きいバッファを対象に、メモリ５２との比較を行い、新規の操作信号を検出する。
さらに、検出された新規の操作信号に対応する伝送先制御装置番号を参照し、接続された計装制御装置２の装置番号である（自装置宛ての）操作信号のみを計装制御装置２に出力する。
【００４３】
したがって、各ネットワーク装置５は、接続されたものと（自装置宛てと）異なる計装制御装置２に対する操作信号についても受信するが、操作信号毎に設けられた伝送先制御装置番号を確認して、接続された計装制御装置２に対する操作信号のみを出力する。
【００４４】
このように、中央制御装置１は、操作信号とともに伝送先制御装置番号を出力するので、計装制御装置２を複数台接続しても、各々の計装制御装置に個別に操作信号を伝送することができる。
なお、本実施の形態では、プラント機器の操作に関わる操作信号の場合について説明したが、警報信号や他のイベント信号であっても同様の効果を奏する。
【００４５】
実施の形態８．
上記実施の形態７では、１台の中央制御装置１に対して、複数台の計装制御装置２を接続した場合について述べたが、中央制御装置１を複数台接続してもよい。
図１４は、この発明の実施の形態８を示すプラント運転制御システムの構成図である。図１４において、前述（図１、４、７、１０〜１３参照）と同一のものは同一符号または符号の後に「ｃ」または「ｄ」を付して詳述を省略する。
図１４において、ネットワーク装置４のメモリ４１は、中央制御装置１の接続数に応じて、バッファＡおよびバッファＢを構成する。
【００４６】
例えば、図１４では、中央制御装置１は２台接続されているので、２つの対のバッファ、バッファＡ４３ａおよびバッファＢ４４ａと、バッファＡ４３ｂおよびバッファＢ４４ｂとが設けられている。
また、各計装制御装置５に接続されたネットワーク装置５のメモリ５２もネットワーク装置４のメモリ４１と同一構造となっており、中央制御装置１の接続数に応じて、バッファＡおよびバッファＢが設けられている。
【００４７】
次に、図１４を参照しながら、この発明の実施の形態８による動作について説明する。
各中央制御装置１は、運転員の操作によって操作信号と、操作信号に対応する伝送先制御装置番号とをそれぞれ出力する。
ネットワーク装置４は、各中央制御装置１からの操作信号および伝送先制御装置番号を、中央制御装置毎に割り当てられたバッファにそれぞれ格納する。
各バッファでの格納時には、前述のように、中央制御装置１の操作毎にバッファＡとバッファＢとを切り替えて、操作信号と伝送先制御装置番号との格納を行う。
伝送部４２は、バッファの数等に関与することなく、サイクリック伝送により、所定のタイミングでメモリ４１の内容を全てのネットワーク装置５に伝送する。
【００４８】
サイクリック伝送によって、全てのネットワーク装置５にメモリの内容が伝送されると、前部インクリメントカウンタ、後部インクリメントカウンタ、操作信号部インクリメントカウンタを確認し、前部インクリメントカウンタ、後部インクリメントカウンタ、操作信号部インクリメントカウンタが全て一致し、かつインクリメントカウンタの値の大きい方のバッファを検出する。
また、比較部５３は、前部インクリメントカウンタ、後部インクリメントカウンタ、操作信号部インクリメントカウンタが全て同値で、インクリメントカウンタの値が大きいバッファを対象に、メモリ５２との比較を行い、新規の操作信号を検出する。
さらに、検出された新規の操作信号に対応する伝送先制御装置番号を参照し、接続された計装制御装置２の装置番号である（自装置宛ての）操作信号のみを計装制御装置２に出力する。
【００４９】
ネットワーク装置５は、以上のようなバッファＡまたはバッファＢの決定、メモリとの比較、装置の確認、対応する操作信号の出力の処理を中央制御装置毎に割り当てられたバッファ毎にそれぞれ行う。
したがって、計装制御装置２では、各中央制御装置１からの操作信号がそれぞれ入力される。
【００５０】
このように、ネットワーク装置４、５のメモリに、中央制御装置毎にバッファを設け、中央制御装置毎に新規の操作信号の判別を行うので、ネットワーク装置４に中央制御装置１を複数台接続しても、計装制御装置２に個別に新規の操作信号を伝送することができる。
なお、本実施の形態では、プラント機器の操作に関わる操作信号の場合について説明したが、警報信号や他のイベント信号であっても同様の効果を奏する。
【００５１】
実施の形態９．
上記実施の形態８では、複数台の中央制御装置１からの操作信号をそれぞれ計装制御装置２に出力したが、全ての中央制御装置１からの操作信号を集約してから各計装制御装置２に出力してもよい。
図１５は、この発明の実施の形態９を示すプラント運転制御システムの構成図である。図１５において、前述（図１、４、７、１０〜１４参照）と同一のものは同一符号を付して詳述を省略する。
図１５において、ネットワーク装置４は、複数台の中央制御装置１が接続され、ネットワーク装置４との伝送路３には、集約ネットワーク装置６が接続されている。
さらに集約ネットワーク装置６には、ネットワーク装置７が接続され、ネットワーク装置７との伝送路８には、計装制御装置２が接続された複数のネットワーク装置５が接続されている。
【００５２】
各ネットワーク装置のメモリについて説明する。
中央制御装置１に接続されたネットワーク装置４は、前述のように、接続された中央制御装置１の数に応じたバッファを設けている。また、ネットワーク装置４からサイクリック伝送される集約ネットワーク装置６のメモリも、ネットワーク装置４と同一構造となっており、中央制御装置１の数に応じたバッファを設けている。
一方、集約ネットワーク装置６および計装制御装置２に接続されたネットワーク装置５、７は、１つのバッファ（バッファＡとバッファＢの対）だけを設けている。
【００５３】
次に、図１５を参照しながら、この発明の実施の形態９による動作について説明する。
運転員の操作があった場合、各中央制御装置１１は、操作信号を生成し、ネットワーク装置４に出力する。
ネットワーク装置４は、各中央制御装置１からの操作信号を入力し、中央制御装置毎に割り当てられた各々のバッファＡ５１およびバッファＢ５２の２つのバッファ対して、交互に操作信号と操作信号毎の伝送先制御装置番号とを格納する。
【００５４】
サイクリック伝送によって、メモリ４１の内容が集約ネットワーク装置６に伝送されると、集約ネットワーク装置６は、複数台の中央制御装置１から送信されたバッファＡおよびバッファＢに対して、前部インクリメントカウンタ、後部インクリメントカウンタ、操作信号部インクリメントカウンタを確認し、全てのインクリメントカウンタの値が一致し、かつインクリメントカウンタの値の大きい方のバッファを検出する。
検出されたバッファに格納された操作信号および送信先制御装置番号を、ネットワーク装置７のバッファに格納する。
格納時には、バッファ毎に交互に、操作信号集約バッファＡ７２および操作信号集約バッファＢ７３に交互に格納し、サイクリック伝送によってメモリ７１の内容を、伝送路８を介して接続された全てのネットワーク装置５に伝送する。
【００５５】
ネットワーク装置５に集約ネットワーク装置６の操作信号集約バッファＡ７２、操作信号集約バッファＢ７３の内容が伝送されると、ネットワーク装置５は、バッファＡおよびバッファＢにおいて、前部インクリメントカウンタ、後部インクリメントカウンタ、操作信号部インクリメントカウンタを確認し、前部、後部および操作信号部のインクリメントカウンタの全てが一致し、かつインクリメントカウンタの値の大きい方のバッファを検出する。
【００５６】
また、前部インクリメントカウンタ、後部インクリメントカウンタ、操作信号部インクリメントカウンタが全て同値で、インクリメントカウンタの値が大きいバッファを対象に、メモリ５２との比較を行い、新規の操作信号を検出する。
さらに、検出された新規の操作信号に対応する伝送先制御装置番号を参照し、接続された計装制御装置２の装置番号である（自装置宛ての）操作信号のみを計装制御装置２に出力する。
【００５７】
このように、集約ネットワーク装置６で複数台の中央制御装置１からの操作信号を集約して、計装制御装置２に伝送するため、中央制御装置１が複数台となった場合でも、計装制御装置２および計装制御装置２に接続されたネットワーク装置５の処理を簡素にすることができる。
なお、本実施の形態では、プラント機器の操作に関わる操作信号の場合について説明したが、警報信号や他のイベント信号であっても同様の効果を奏する。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、プラント機器に対する操作信号を出力する中央制御装置と、中央制御装置から操作信号が出力されるたびに、操作信号とともに最新の操作信号の格納位置情報を格納する操作情報格納手段を有し、操作信号を格納するとともに、所定伝送タイミング毎に操作信号情報格納手段の格納情報を伝送する伝送制御装置と、格納情報を受信し、前回の操作タイミングで操作情報格納手段に格納された時の第１の格納位置情報と、前回の操作タイミングから所定時間経過した後の今回の操作タイミングで操作情報格納手段に格納された時の第２の格納位置情報とを比較して、第１の格納位置情報から第２の格納位置情報までに格納された操作信号を選択操作信号として出力する受信装置と、選択操作信号に応じてプラント機器を制御する計装制御装置とを備えたので、サイクリック伝送により操作信号を伝送し、最悪到達時間を保証することのできるプラント運転制御システムが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示すプラント運転制御システムの構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す中央制御装置およびネットワーク装置のブロック構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１を示すネットワーク装置のブロック構成図である。
【図４】この発明の実施の形態２を示すプラント運転制御システムの構成図である。
【図５】この発明の実施の形態２を示す中央制御装置およびネットワーク装置のブロック構成図である。
【図６】この発明の実施の形態２を示すネットワーク装置のブロック構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３を示すプラント運転制御システムの構成図である。
【図８】この発明の実施の形態３を示す中央制御装置およびネットワーク装置のブロック構成図である。
【図９】この発明の実施の形態３を示すネットワーク装置のブロック構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態４を示すプラント運転制御システムの構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態５を示すプラント運転制御システムの構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態６を示すプラント運転制御システムの構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態７を示すプラント運転制御システムの構成図である。
【図１４】この発明の実施の形態８を示すプラント運転制御システムの構成図である。
【図１５】この発明の実施の形態９を示すプラント運転制御システムの構成図である。
【符号の説明】
１  中央制御装置、２  計装制御装置、３  伝送路、４、５  ネットワーク装置、６  集約ネットワーク装置、７  ネットワーク装置、８  伝送路、１１  操作部、１２  操作信号生成部、４０  格納制御部、４１  メモリ、４２  伝送部、４３、４３ａ、４３ｂ  バッファＡ、４４、４４ａ、４４ｂ  バッファＢ、５１  受信部、５２  メモリ、５３  比較部、５４  バッファＡ、５５  バッファＢ、７１  メモリ、７２  バッファＡ、７３  バッファＢ、７４ａ、７４ｂ  信号格納エリア、７５ａ、７５ｂ  前部インクリメントカウンタ、７６ａ、７６ｂ後部インクリメントカウンタ、７７ａ、７７ｂ  操作信号部インクリメントカウンタ、７８ａ、７８ｂ  伝送先制御装置番号、４１１  メモリアドレス、４１２、４１３、４１３ａ、４１３ｂ、４１３ｃ、４１３ｄ  信号格納エリア、４１４  インクリメントカウンタ、４１５、４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃ、４１５ｄ  前部インクリメントカウンタ、４１６、４１６ａ、４１６ｂ、４１６ｃ、４１６ｄ  後部インクリメントカウンタ、４１７ａ、４１７ｂ、４１７ｃ、４１７ｄ  操作信号部インクリメントカウンタ、４１８ａ、４１８ｂ、４１８ｃ、４１８ｄ  伝送先制御装置番号、５２１  メモリアドレス、５２２、５２３、５２３ａ、５２３ｂ  信号格納エリア、５２４  インクリメントカウンタ、５２５、５２５ａ、５２５ｂ  前部インクリメントカウンタ、５２６  後部インクリメントカウンタ、５２７ａ、５２７ｂ  操作信号部インクリメントカウンタ、５３１  メモリアドレス、５３２、５３３  信号格納エリア、５３４  インクリメントカウンタ。
【図１】
2004185068.tif 000003
【図２】
2004185068.tif 000004
【図３】
2004185068.tif 000005
【図４】
2004185068.tif 000006
【図５】
2004185068.tif 000007
【図６】
2004185068.tif 000008
【図７】
2004185068.tif 000009
【図８】
2004185068.tif 000010
【図９】
2004185068.tif 000011
【図１０】
2004185068.tif 000012
【図１１】
2004185068.tif 000013
【図１２】
2004185068.tif 000014
【図１３】
2004185068.tif 000015
【図１４】
2004185068.tif 000016
【図１５】
2004185068.tif 000017