(57)【要約】      （修正有）【課題】運転員の作業負担を軽減させることができるとともに、プラントの信頼性と運転効率に向上させることができるプラント制御装置を提供する。【解決手段】ＨＭＩ部１は、制御定数が入力される制御定数入力処理部１Ｂと、入力された制御定数を保管する制御定数更新データ保管部１Ｃと、制御定数を前記デジタル制御装置２へ送信する制御定数送信処理部１Ｅと、制御定数を記憶する制御定数送信データ保存部１Ｄと、制御定数送信処理部と制御定数更新データ保管部又は制御定数送信データ保存部との接続を選択的に切り替える切替部１Ｇと、を有し、デジタル制御装置２はデジタル制御装置２のＣＰＵの初期化完了を検出するデジタル制御装置ＣＰＵ初期化完了検出部２Ｂを有し、切替部はデジタル制御装置ＣＰＵ初期化完了検出部からのＣＰＵ初期化完了検出信号により制御定数送信処理部の接続を制御定数更新データ保管部から制御定数送信データ保存部に切り替える。【選択図】図１
2013134576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＭＩ部と、前記ＨＭＩ部に伝送路を介して接続されたデジタル制御装置とからなるプラント制御システムにおいて、
前記ＨＭＩ部は、制御定数が入力される制御定数入力処理部と、前記入力された制御定数を保管する制御定数更新データ保管部と、前記制御定数を前記デジタル制御装置へ送信する制御定数送信処理部と、前記制御定数を記憶する制御定数送信データ保存部と、前記制御定数送信処理部と前記制御定数更新データ保管部又は制御定数送信データ保存部との接続を選択的に切り替える第１の切替部と、を有し、
前記デジタル制御装置は、前記制御定数送信処理部から送信された制御定数を受信する制御定数データ受信部と、運用中制御定数管理部と、デジタル制御装置のＣＰＵの初期化完了を検出するデジタル制御装置ＣＰＵ初期化完了検出部と、を有し、
前記第１の切替部は前記デジタル制御装置ＣＰＵ初期化完了検出部からのＣＰＵ初期化完了検出信号により前記制御定数送信処理部の接続を前記制御定数更新データ保管部から前記制御定数送信データ保存部に切り替えることを特徴とするプラント制御装置。
【請求項２】
前記ＨＭＩ部は、ＨＭＩ部ＣＰＵ初期化完了検出部と、前記制御定数送信データ保存部と前記制御定数送信処理部又は前記運用中制御定数管理部との接続を選択的に切り替える第２の切替部と、を有し、
前記第２の切替スイッチは前記ＨＭＩ部ＣＰＵ初期化完了検出部からのＣＰＵ初期化完了検出信号により前記制御定数送信データ保存部の接続を前記制御定数送信処理部から前記運用中制御定数管理部に切り替えることを特徴とするプラント制御装置。
【請求項３】
前記ＨＭＩ部は、前記制御定数入力処理部に接続された制御定数の上下限検出部と、制御定数が予め定められた設定範囲を逸脱したことを前記上下限検出部が検出した場合に警告を発する設定範囲逸脱警告部と、を有することを特徴とする請求項１又は２記載のプラント制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、各種プラントの制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水力発電所等のプラント制御システムでは、保守が簡単でコストパフォーマンスの高いタッチパネル等からなるＨＭＩ部（ヒューマンマシンインターフェース部）を監視操作用に組み合わせて使用されるようになってきた。プラント制御システムを構成するデジタル制御装置の制御定数を変更する場合、セキュリティ強化のため専用保守ツールを使用しており、運用上頻繁に変更を行う制御定数は、監視操作用のＨＭＩ部から制御定数等の設定を変更可能としている（特許文献１）。
【０００３】
このような従来のプラント制御システムを図４により説明する。プラント制御システムはタッチパネル等を使用したＨＭＩ部１とデジタル制御装置２からなり、ＨＭＩ部１とデジタル制御装置２は伝送路３で接続されている。デジタル制御装置２の制御ロジックで使用する制御定数はＨＭＩ部１の制御定数入力処理部１Ｂからキーボード、マウス、パネルタッチ等で入力される。
【０００４】
制御定数入力処理部１Ｂで入力された制御定数は、制御定数更新データ保管部１Ｃに保管され、制御定数データ更新実行操作部１Ａの操作指令により制御定数送信処理部１Ｅがデジタル制御装置２の制御定数データ受信部２Ａへ制御定数を伝送する。デジタル制御装置２では、制御定数データ受信部２Ａが伝送された制御定数を受信し、運用中制御定数管理部２Ｄで運用中の制御定数２Ｄが更新され新しい制御定数により制御を継続する。更新された制御定数は、運用中制御定数管理部２Ｄから伝送路３を介してＨＭＩ部１へ送信され運用中制御定数表示部１Ｆに表示されオペレーターにて変更された制御定数を確認することが可能な構成となっている。
【０００５】
一方、デジタル制御装置２で電源断などの何らかの理由によりＣＰＵ初期化が発生した場合、デジタル制御装置ＣＰＵ初期化完了検出部２ＢにてＣＰＵ初期化の完了を検出した後、制御定数初期設定値保管部２Ｃの初期設定値が運用中制御定数管理部２Ｄに書き込まれ、制御ロジックはこの制御定数初期設定値にて制御を開始する。  
また、専用保守ツール４は、デジタル制御装置２に直接接続されており、これにより制御ロジックの制御定数を変更することが可能な構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−３３３１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来のプラント制御システムでは、デジタル制御装置２のＣＰＵが電源断などの何らかの理由により初期化された場合、ＨＭＩ部１から設定した運用中の制御定数が、制御定数初期設定値に書き変わるため、運転員はその都度ＨＭＩ部１から新たな制御定数を再設定する必要があり、運転員の作業負担を増加させるとともに、プラントの運転効率にも悪影響を与えるという問題がある。
【０００８】
さらに、ＨＭＩ部１で制御定数変更機能を持たせた場合、安易に制御定数の変更操作ができるため設定範囲外の制御定数へ変更するなどの操作ミスを誘発する可能性があり、これによりプラントの運転に支障をきたす恐れがある。
【０００９】
本実施形態は上記課題を解決するためになされたもので、運転員の作業負担を軽減させることができるとともに、プラントの信頼性と運転効率を向上させたプラント制御装置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】
【００１０】
本実施形態に係るプラント制御装置は、ＨＭＩ部と、前記ＨＭＩ部に伝送路を介して接続されたデジタル制御装置とからなるプラント制御システムにおいて、前記ＨＭＩ部は、制御定数が入力される制御定数入力処理部と、前記入力された制御定数を保管する制御定数更新データ保管部と、前記制御定数を前記デジタル制御装置へ送信する制御定数送信処理部と、前記制御定数を記憶する制御定数送信データ保存部と、前記制御定数送信処理部と前記制御定数更新データ保管部又は制御定数送信データ保存部との接続を選択的に切り替える第１の切替部と、を有し、前記デジタル制御装置は、前記制御定数送信処理部から送信された制御定数を受信する制御定数データ受信部と、運用中制御定数管理部と、デジタル制御装置のＣＰＵの初期化完了を検出するデジタル制御装置ＣＰＵ初期化完了検出部と、を有し、前記第１の切替部は前記デジタル制御装置ＣＰＵ初期化完了検出部からのＣＰＵ初期化完了検出信号により前記制御定数送信処理部の接続を前記制御定数更新データ保管部から前記制御定数送信データ保存部に切り替えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係るプラント制御システムの構成図。
【図２】第２の実施形態に係るプラント制御システムの構成図。
【図３】第３の実施形態に係るプラント制御システムの構成図。
【図４】従来のプラント制御システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係るプラント制御システムの実施形態を、図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
第１の実施形態に係るプラント制御システムを図１により説明する。  
（構成）
本第１の実施形態のプラント制御システムは、制御定数入力処理部１Ｂ等を有するＨＭＩ部１と、ＨＭＩ部１に伝送路３を介して接続されたデジタル制御装置２とから構成される。
【００１３】
ＨＭＩ部１は、デジタル制御装置２の制御ロジックで使用する制御定数を例えばキーボード、マウス，パネルタッチ等で入力する制御定数入力処理部１Ｂと、制御定数入力処理部１Ｂで入力された制御定数を保管する制御定数更新データ保管部１Ｃと、制御定数データ更新実行操作部１Ａの操作指令により制御定数をデジタル制御装置２の制御定数データ受信部２Ａへ送信処理する制御定数送信処理部１Ｅと、送信処理した制御定数を記憶する制御定数送信データ保存部１Ｄと、制御定数送信処理部と制御定数更新データ保管部１Ｃ又は制御定数送信データ保存部１Ｄとの接続を選択的に切り替える第１の切替部である第１の切替スイッチ１Ｇと、運用中制御定数表示部１Ｆとから構成される。
【００１４】
デジタル制御装置２は、制御定数データ受信部２Ａと、デジタル制御装置のＣＰＵ初期化の完了を検出するデジタル制御装置ＣＰＵ初期化完了検出部２Ｂと、制御定数の初期設定値が保存されている制御定数初期設置値保管部２Ｃと、運用中の制御定数を更新保存し制御ロジックに出力する運用中制御定数管理部２Ｄとから構成されている。
【００１５】
（作用）
上記のように構成されたプラント制御システムにおいて、対象プラントの制御ロジックで使用する制御定数を更新する場合、制御定数更新データをキーボード、マウス、又はパネルタッチ等により制御定数入力処理部１Ｂで入力する。入力された制御定数更新データは制御定数更新データ保管部１Ｃに保管され、制御定数データ更新実行操作部１Ａの操作指令により制御定数送信処理部１Ｅは制御定数更新データ保管部１Ｃに保管されている更新データをデジタル制御装置２の制御定数データ受信部２Ａに伝送処理する。同時に制御定数更新データは制御定数送信データ保存部１Ｄに出力され記憶される。
【００１６】
デジタル制御装置２では、制御定数データ受信部２Ａは制御定数更新データを運用中制御定数管理部２Ｄに出力し、運用中制御定数管理部２Ｄではその時点での制御定数を更新データに書き換え、新しい制御定数として制御ロジックに送信する。
【００１７】
その際、更新された制御定数は、運用中制御定数管理部２Ｄから伝送路３を介してＨＭＩ部１の運用中制御定数表示部１Ｆに送信され、運転員は変更された制御定数更新データを運用中制御定数表示部１Ｆで確認することできる。
【００１８】
一方、何らかの原因でデジタル制御装置のＣＰＵに初期化が発生した場合、ＣＰＵ初期化完了をデジタル制御装置ＣＰＵ初期化完了検出部２Ｂで検出し。その検出信号により運用中制御定数管理部２Ｄの制御定数は制御定数初期設置値保管部２Ｃの初期設定値に書き換えられる。その際、ＨＭＩ部１ではデジタル制御装置ＣＰＵ初期化完了検出部２ＢからのＣＰＵ初期化完了信号に基づき第１のスイッチ１Ｇを動作させ、制御定数送信処理部１Ｅの接続を制御定数更新データ保管部１Ｃから制御定数送信データ保存部１Ｄに切り替える。これにより制御定数送信データ保存部１Ｄに記憶していた制御定数が制御定数送信処理部１Ｅよりデジタル制御装置２の制御定数データ受信部２Ａへ伝送され、運用中制御定数管理部２Ｄに再度書き込まれ、その制御ロジックでプラントは制御を開始する。
【００１９】
（効果）
本第１の実施形態によれば、何らかの原因でデジタル制御装置２のＣＰＵが初期化し、運用中制御定数管理部２Ｄの制御定数が初期設定値に書き換えられたとしても、ＨＭＩ部１の制御定数送信データ保存部１Ｄに保存されていたＣＰＵ初期化前の制御定数を再度運用中制御定数管理部２Ｄに書き込むことにより、運転員は制御定数を実行操作部１Ａで再設定することなく、初期化直前の制御定数でプラントの制御をおこなうことができる。
【００２０】
このように、制御ロジックで用いられる制御定数がデジタル制御装置のＣＰＵが初期化等により書き換えられたとしても、自動的に書き換え前の制御定数に再設定することができるため、運転員の作業負担を軽減させることができるとともに、プラントの運転効率及び信頼性に向上させることができる。また、再設定にともなう誤操作も防止することができる。
【００２１】
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係るプラント制御システムを図２により説明する。なお、上記の実施形態と同一の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００２２】
（構成）
上記の第１の実施形態では、ＨＭＩ部１のＣＰＵが初期化された場合、制御定数送信データ保存部１Ｄのデータがクリアされる問題がある。本第２の実施形態ではこれに対処するために、制御定数送信データ保存部１Ｄと制御定数送信処理部１Ｅ又は運用中制御定数管理部２Ｄとの接続を選択的に切り替える第２の切替部である第２の切替スイッチ１Ｋを設けた構成としている。
【００２３】
（作用）
このように構成されたプラント制御システムにおいて、ＨＭＩ部１のＣＰＵが何らかの原因で初期化した場合、制御定数送信データ保存部１Ｄのデータはクリアされるが、ＨＭＩ部ＣＰＵ初期化完了検出部１ＨからのＣＰＵ初期化完了信号に基づいて、第２の切替スイッチ１Ｋが動作し、制御定数送信データ保存部１Ｄの接続を制御定数送信処理部１Ｅから前記運用中制御定数管理部２Ｄに切り替える。これにより、運用中制御定数管理部２Ｄで運用中の制御定数の値がＨＤＭＩ部１の制御定数送信データ保存部１Ｄに書き込まれ、運用中の制御定数の値を定常的に制御定数送信データ保存部１Ｄに保存することが可能となる。
【００２４】
（効果）
本第２の実施形態によれば、運用中の制御定数の値を定常的に制御定数送信データ保存部１Ｄに保存することにより、プラント制御システムの信頼性及び運転効率をさらに高めることができる。
【００２５】
［第３の実施形態］
第３の実施形態に係るプラント制御システムを図３により説明する。なお、上記の実施形態と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００２６】
（構成）
本第３の実施形態は、上記第１又は第２の実施形態に係るプラント制御システムにおいて、デジタル制御装置２の運用中の制御定数に設定範囲外の制御定数が設定されないように、デジタル制御装置２に上下限制限部２Ｅと制御定数上下限設定部２Ｆを追加し、また、ＨＭＩ部に制御定数上下限設定部２Ｆの値が伝送路３を介し入力される上下限検出部１Ｊと設定範囲外の設定値が誤って入力された場合に運転員に注意を喚起し再設定を促す設定範囲逸脱警告部１Ｌを追加した構成としている。
【００２７】
なお、図３は第２の実施形態に係るプラント制御システムに上記構成を追加した例を説明しているが、第１の実施形態に係るプラント制御システムに上記構成を追加してもよい。
【００２８】
（作用）
このように構成されたプラント制御システムにおいて、ＨＭＩ部１の上下限検出部１Ｊにはデジタル制御装置２の制御定数上下限設定部２Ｆの値が伝送路３を介し入力され、これにより制御定数送信処理部１Ｅからデジタル制御装置２に設定範囲外の制御定数が送信されるのを防止する。また、制御定数入力処理部１Ｂで設定範囲外の制御定数が誤って入力された場合、設定範囲逸脱警告部１Ｌは運転員に注意を喚起するとともに再設定を促す警告を発するか、又は制御定数入力処理部１Ｂに警告メッセージを表示する。
【００２９】
（効果）
本第３の実施形態によれば、制御定数入力処理部１Ｂの出力側に上下限検出部１Ｊを設けることにより、制御定数入力処理部１Ｂから設定範囲外の制御定数が入力されるのを防止すると同時に、設定範囲逸脱警告部１Ｌにより運転員に注意喚起と再設定を促すことができるため、誤操作を確実に防止することができる。これにより、プラント制御システムの信頼性及び運転効率をさらに高めることができる。
【００３０】
以上、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。これら新規な実施形態は、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、組み合わせ、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ともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３１】
１…ＨＭＩ部、１Ａ…制御定数データ更新実行操作部、１Ｂ…制御定数入力処理部、１Ｃ…制御定数更新データ保管部、１Ｄ…制御定数送信データ保存部、１Ｅ…制御定数送信処理部、１Ｆ…運用中制御定数表示部、１Ｇ…第１の切替スイッチ、１Ｈ…ＨＭＩ部ＣＰＵ初期化完了検出部、１Ｊ…上下限検出部、１Ｋ…第２の切替スイッチ、１Ｌ…設定範囲逸脱警告部、２…デジタル制御装置、２Ａ…制御定数データ受信部、２Ｂ…デジタル制御装置ＣＰＵ初期化完了検出部、２Ｃ…制御定数初期設定値保管部、２Ｄ…運用中制御定数管理部、２Ｅ…上下限制限部、２Ｆ…制御定数上下限設定部、３…伝送路、４…専用保守ツール。
【図１】
2013134576.tif 000003
【図２】
2013134576.tif 000004
【図３】
2013134576.tif 000005
【図４】
2013134576.tif 000006