(57)【要約】      （修正有）【課題】サブシステムを制御するシステムおよび方法を提供する。【解決手段】制御アプリケーションは、サービス指向のアーキテクチャのインターフェースを介して、システムのサブシステム間の相互関係に関するデータおよびそのサブシステムのパラメータ値にアクセスすることができる。制御アプリケーションは、追加されて既存のサブシステムで動作することができ、サブシステムは必須のカスタマイズされた制御アプリケーションなしで追加が可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブシステムであって、前記複数のサブシステムのうちの少なくとも１つが前記複数のサブシステムのうちの少なくとも別の１つに依存する出力を有する、サブシステムと、
前記複数のサブシステムの特徴および関係を表すデータを保持するように構成された、システムデータモデルと、
前記システム内または外から収集されたパラメータのパラメータ値を保持するように構成された、操作モデルと、
前記システムデータモデルおよび前記操作モデルへのアクセスを提供するように構成された、１セットのサービス指向のアーキテクチャ（ＳＯＡ）インターフェースと、
前記複数のサブシステムのうちの任意の１つを制御するように構成された制御アプリケーションであって、前記セットのＳＯＡインターフェースを介して前記システムデータモデルからの前記複数のサブシステムのうちの前記１つに関連する前記データの一部および前記操作モデルからの１セットの前記パラメータ値を要求および受信し、１つまたは複数のコマンドを前記複数のサブシステムのうちの前記１つに出力する、前記制御アプリケーションと
を備える、システム。
【請求項２】
前記複数のサブシステムのうちの前記１つを制御するように構成された第２の制御アプリケーションであって、前記セットのＳＯＡインターフェースを介して前記システムデータモデルからの前記データの前記一部および前記操作モデルからの前記パラメータ値の第２のセットを要求および受信し、前記複数のサブシステムのうちの前記１つに第２のセットの１つまたは複数のコマンドを出力する、前記第２の制御アプリケーション
をさらに備える、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
新しい制御アプリケーションが前記システムに追加されるときに、前記新しい制御アプリケーションが前記セットのＳＯＡインターフェースを介して前記データおよび前記パラメータ値にアクセスして前記複数のサブシステムのうちの任意の１つを制御する、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
新しいサブシステムが前記システムに追加されるときに、前記システムデータモデルが前記新しいサブシステムの特徴および関係を表す新しいデータを保持し、前記操作モデルが前記新しいサブシステムの収集されたパラメータ値を保持し、前記制御アプリケーションが、前記セットのＳＯＡインターフェースを介して前記システムデータモデルからの前記新しいデータおよび前記操作モデルからの新しいセットの前記パラメータ値を要求および受信し、１つまたは複数のコマンドを前記新しいサブシステムに出力することによって、前記新しいサブシステムを制御する、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記複数のサブシステムのうちの前記１つがガスタービンであり、
第１のセットの前記パラメータ値が温度測定値を含み、
第２のセットの前記パラメータ値が出力測定値を含む、
請求項２記載のシステム。
【請求項６】
前記複数のサブシステムのうちの前記１つが、蒸気タービン、ボイラ、原子炉、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）、発電機、変圧器、または変電所のうちの１つである、
請求項２記載のシステム。
【請求項７】
サービス指向のアーキテクチャ（ＳＯＡ）内で通信する複数のコントローラを有するシステムのサブシステムを制御する方法であって、
１セットのＳＯＡインターフェースを介して前記複数のコントローラの各々で前記システムの前記サブシステムと他のサブシステムの関係を表すデータを受信するステップと、
前記複数のコントローラの各々が前記セットのＳＯＡインターフェースを介して提出されるそれぞれの要求に基づいて前記セットのＳＯＡインターフェースを介して前記パラメータ値のうちの１つまたは複数を受信する、少なくとも１つの測定デバイスによって取得された、前記サブシステムおよび前記他のサブシステムのパラメータ値を受信するステップと、
前記複数のコントローラの各々が、前記データおよび前記要求されたパラメータ値を処理して、前記サブシステムのための１つまたは複数の制御コマンドを判定する、ステップと
を備える、方法。
【請求項８】
前記ＳＯＡ内で通信する新しいコントローラを追加するステップと、
前記新しいコントローラが、前記ＳＯＡインターフェースを介して前記データおよび前記パラメータ値を受信し、前記サブシステムのための１つまたは複数の制御コマンドを判定するステップと
をさらに備える、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記ＳＯＡインターフェースを介して、前記システムの別のサブシステムと前記他のサブシステムの関係を表すデータを受信し、別のサブシステムのパラメータ値を受信することによって、前記システムの前記別のサブシステムを制御するステップ
をさらに備える、請求項７記載の方法。
【請求項１０】
サービス指向のアーキテクチャ（ＳＯＡ）内で通信するコントローラを有するシステムの複数のサブシステムを制御する方法であって、
前記コントローラで、ＳＯＡインターフェースを介して前記複数のサブシステムの各々と前記複数のサブシステムのうちの他のサブシステムの関係を表すデータを受信するステップと、
前記コントローラで、前記ＳＯＡインターフェースを介して前記コントローラによる要求に基づいて前記複数のサブシステムの各々に関連するパラメータ値を受信するステップと、
前記コントローラが前記データおよび前記パラメータ値を処理して、前記複数のサブシステムの各々のための１つまたは複数の制御コマンドを判定するステップと
を備える、方法。
【請求項１１】
前記ＳＯＡインターフェースを介して前記新しいコントローラによる要求に基づいて前記新しいコントローラで前記データおよび前記パラメータ値を受信することによって新しいコントローラで前記システムの前記複数のサブシステムを制御するステップ
をさらに備える、請求項１０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ほとんどのシステムは、相互依存および対話型でもよい多数のサブシステムの一群として考えることができる。たとえば、複合サイクル発電所は、ガスタービンおよび蒸気タービンを含む相互依存のおよび対話型のサブシステムから成るシステムとして考えることができる。以前は、保守および性能を目的とするシステムの制御は、そのシステムを構成する各々のサブシステムの独立したおよびカスタマイズされた制御を含んだ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／０１９８５３４号明細書
【発明の概要】
【０００４】
本発明の一態様によれば、システムは、複数のサブシステムのうちの少なくとも１つがその複数のサブシステムのうちの少なくとも別の１つに依存する出力を有する複数のサブシステムと、その複数のサブシステムの特徴および関係を表すデータを保持するように構成されたシステムデータモデルと、本システム内または外から収集されたパラメータのパラメータ値を保持するように構成された操作モデルと、システムデータモデルおよび操作モデルへのアクセスを提供するように構成された１セットのサービス指向のアーキテクチャ（ＳＯＡ）インターフェースと、その複数のサブシステムのうちの任意の１つを制御するように構成された制御アプリケーションとを含み、その制御アプリケーションは、そのセットのＳＯＡインターフェースを介して、システムデータモデルからのその複数のサブシステムのうちのその１つに関連するデータの一部および操作モデルからの１セットのパラメータ値を要求および受信し、複数のサブシステムのうちのその１つに１つまたは複数のコマンドを出力する。
【０００５】
本発明のもう１つの態様によれば、サービス指向のアーキテクチャ（ＳＯＡ）内で通信する複数のコントローラでシステムのサブシステムを制御する方法は、１セットのＳＯＡインターフェースを介してその複数のコントローラの各々でシステムのそのサブシステムと他のサブシステムの関係を表すデータを受信するステップと、その複数のコントローラの各々がそのセットのＳＯＡインターフェースを介して提出されるそれぞれの要求に基づいてそのセットのＳＯＡインターフェースを介してパラメータ値のうちの１つまたは複数を受信する、少なくとも１つの測定デバイスによって取得された、そのサブシステムおよびその他のサブシステムのパラメータ値を受信するステップと、その複数のコントローラの各々が、そのデータおよび要求されたパラメータ値を処理してそのサブシステムのための１つまたは複数の制御コマンドを判定するステップとを含む。
【０００６】
本発明のさらに別の態様によれば、サービス指向のアーキテクチャ（ＳＯＡ）内で通信するコントローラでシステムの複数のサブシステムを制御する方法は、ＳＯＡインターフェースを介してその複数のサブシステムの各々とその複数のサブシステムのうちの他のサブシステムの関係を表すデータを、コントローラで、受信するステップと、ＳＯＡインターフェースを介してコントローラによる要求に基づいてその複数のサブシステムの各々に関連するパラメータ値を、コントローラで、受信するステップと、そのコントローラがそのデータおよびパラメータ値を処理してその複数のサブシステムの各々のための１つまたは複数の制御コマンドを判定するステップとを含む。
【０００７】
本発明として見なされる主題は、特に、本明細書の最後にある特許請求の範囲で指摘され、明確に請求される。本発明の前述のおよび他の特徴および利点は、以下のような添付の図面とともに以下の詳細な説明から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】サービス指向のアーキテクチャ（ＳＯＡ）を使用するシステムのブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態によるシステムのブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態によるシステム内のサブシステムのうちの任意の１つを制御するアプリケーションのうちの任意の１つに含まれるプロセスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、サービス指向のアーキテクチャ（ＳＯＡ）を使用するシステム１００のブロック図である。ＳＯＡは、サービス１１０ａ〜ｎと称された相互運用ソフトウェアアプリケーションの作成を可能にするソフトウェアアーキテクチャ（設計方法論のセット）を指す。明確に定義されたインターフェース１２０（ＳＯＡ層にある）を使用して各アプリケーション１１０にアクセスすることによって、クライアント１３０は、１つまたは複数のサービス１１０にパラメータ値またはパラメータ値の要求を渡し、結果を受信することができる。本アーキテクチャは、クライアント１３０が各サービス１１０と通信するために使用することができる各サービス１１０のための知られているインターフェースを有することによって、サービス１１０を包括的におよび各々のクライアント１３０によってアクセス可能にする。たとえば、システム内の異なるサブシステムは、それら自体の目的のためにそれら自体のそれぞれのパラメータおよび要求を使用する同じアプリケーション１１０ａ〜ｎをすべて呼び出すことができるクライアント１３０ａ〜ｍと見なすことができる。
【００１０】
図２は、本発明の一実施形態によるシステム２００のブロック図である。本システム２００は、いくつかのサブシステム２３０ａ〜ｗを含む。本明細書では、サブシステム２３０は、システム２００の機器、業務職員、材料、および他の資源を含み得る。制御システム２００は、サブシステム２３０ａ〜ｗ（ｗはｘよりも大きくてもまたは小さくてもよい）間の相互関係を考慮する、および各サブシステム２３０についてカスタマイズされる必要のない、制御アプリケーション２７０ａ〜ｘを有するコントローラ２８０を達成するための図１に示されたＳＯＡモデルの新しい再設計を示す。具体的には、制御システム２００は、ＳＯＡ層を利用するインターフェース２６０を介して制御アプリケーション２７０のうちの任意の１つによってアクセスされ得るシステムデータモデル２４０および操作モデル２５０を含む。
【００１１】
システムデータモデル２４０は、サブシステム２３０の特徴および関係の階層的表現を提供するデータオブジェクトとして実装され得る。アプリケーション２７０は、システムデータモデル２４０からサブシステム２３０に関連するメタデータを要求し、受信することができる。操作モデル２５０は、システム内または外から収集されたパラメータの現在のおよび履歴の値を含む。そのパラメータ値は、センサ、測定デバイスなどを介して収集可能である。システムデータモデル２４０および操作モデル２５０を実装するために必要とされ得るその１つまたは複数のメモリデバイスおよび１つまたは複数のプロセッサは、詳述されていないが、本システムで企図されているものとして理解されるべきである。システムデータモデル２４０および操作モデル２５０はコントローラ２８０の部分でもよい。加えて、各々のアプリケーション２７０の部分である１つまたは複数のメモリデバイスおよび１つまたは複数のプロセッサは、本明細書には詳述されていないが、本システムで企図されているものとして理解されるべきである。
【００１２】
コントローラ２８０は、アプリケーション２７０のうちの所与の１つを起動するトップレベルの実行エンジンとして動作するプロセッサ２９０を含む。そのプロセッサ２９０に基づいて、各々のアプリケーション２７０は、必要に応じて、各アプリケーション２７０が異なる間隔で動作し、周期的に動作することができる。プロセッサ２９０または追加のプロセッサは、タイミング、実行の順序、アプリケーション２７０に関連する資源の割当てを判定するようにプログラムされたマスタスケジューラとして動作することができる。
【００１３】
たとえば、システム２００は、ガスタービンおよび蒸気タービンを含むサブシステム２３０を有する複合サイクル発電所でもよい。複合サイクル発電所では、そのガスタービン出力は、蒸気タービン動作に作用する。したがって、たとえば、システムデータモデル２４０はその相互関係を反映することになり、一方、操作モデル２５０はその発電所内のセンサによって測定される関連値を提供することになる。システムデータモデル２４０および操作モデル２５０によって提供され、ＳＯＡインターフェースを介してアクセスされる情報で、アプリケーション２７０のうちの任意の１つは、たとえば、その情報に基づいて動作してガスタービンに制御コマンドを提供することができる。
【００１４】
各アプリケーション２７０は、サブシステム２３０の異なる態様に作用するように書かれ得る。たとえば、前述の複合サイクル発電所の例で、アプリケーション２７０ａは、サブシステム２３０の温度測定を監視し、ＳＯＡインターフェース２６０を介して操作モデル２５０によって提供される測定値に基づいて、それらのサブシステムのうちの１つまたは複数を制御することができる。アプリケーション２７０ｂは、ガスタービンの出力を監視し、ＳＯＡインターフェース２６０を介して操作モデル２５０によって提供される出力情報にそしてまたシステムデータモデル２４０によって提供される関連情報（たとえば、ガスタービン出力と蒸気タービン出力の関係）に基づいてガスタービンを制御することができる。
【００１５】
アプリケーション２７０ｃは、２つの熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）の蒸気状態を監視し、ＳＯＡインターフェース２６０を介して操作モデル２５０によって提供される測定値に基づいて、蒸気タービンに既に供給しているその他のＨＲＳＧの蒸気出力への１つのＨＲＳＧの蒸気出力の混合を制御することができる。アプリケーション２７０ｄは、ＳＯＡインターフェース２６０を介してシステムデータモデル２４０によって提供される排出要件を満たすために、ＨＲＳＧの吸気口および排気口の排出ガスを監視して選択的接触還元デバイスを制御することができる。
【００１６】
先行システムとは異なり、新しく追加されたサブシステム２３０の特性情報およびパラメータ値がシステムデータモデル２４０および操作モデル２５０を介して利用可能になった後は、各サブシステム２３０は、カスタマイズされたコントローラを必要とせず、代わりに、アプリケーション２７０のうちの任意の１つによって操作可能であるので、サブシステム２３０の追加は、アプリケーション２７０の追加を必ずしも必要としないことになる。実際、アプリケーション２７０のうちの任意の１つは、本システムに関する具体的な情報を有さない第三者によって提供可能である。さらに、アプリケーション２７０の追加は、システムデータモデル２４０、操作モデル２５０、またはサブシステム２３０の何れか１つでの変更を必要としないことになる。したがって、ＳＯＡアーキテクチャおよびインターフェース２６０は、モジュラ制御システムの実装を許す。
【００１７】
図３は、本発明の一実施形態によるシステム２００内のサブシステム２３０のうちの任意の１つを制御するアプリケーション２７０のうちの任意の１つに関するプロセス３００を示す。ブロックＳ３１０で、アプリケーション２７０によって要求された電流センサまたは他のパラメータ値が、操作モデル２５０からアプリケーション２７０によって受信される。ブロックＳ３２０で、アプリケーション２７０によって要求されたそのサブシステム２３０と他のサブシステム２３０の関係を表すデータが、システムデータモデル２４０からアプリケーション２７０によって受信される。ブロックＳ３３０で、受信された情報が、所与のアプリケーション２７０内にプログラムされた規則に従って処理される。Ｓ３４０で、１つまたは複数のコマンドが、サブシステム２３０に出力される。
【００１８】
新しいサブシステム２３０がシステムに追加されるとき、そのサブシステム２３０の関係データおよびパラメータ値が、システムデータモデル２４０および操作モデル２５０にも同様に追加される。それによって、既存のアプリケーション２７０は、ＳＯＡインターフェース２６０を介して新しいサブシステム２３０の関連データを要求することによってカスタマイズなしに新しいサブシステム２３０を制御することができる。
【００１９】
新しいアプリケーション２７０が追加されるとき、その新しいアプリケーション２７０は、それが必要とする情報をＳＯＡインターフェース２６０を介してシステムデータモデル２４０および操作モデル２５０に要求することができる。それによって、異なる制御が、既存のサブシステム２３０に適用され得る。
【００２０】
様々な構成要素および技術がある種の必要なまたは有益な機能性または特徴を提供することができることが認められよう。したがって、添付の特許請求の範囲ひいては変形形態をサポートするのに必要とされ得るようなこれらの機能および特徴は、本明細書の教示の一部および開示される本発明の一部として本質的に含まれるものとして認識される。
【００２１】
本発明は限られた数の実施形態のみに関して詳細に説明されているが、本発明はそのような開示される実施形態に限定されないことが容易に理解されよう。そうではなくて、本発明は、本明細書に記載されていないが本発明の趣旨および範囲に相応する任意の数の変形形態、改変形態、置換、または同等の配列を組み込むように修正され得る。加えて、本発明の様々な実施形態が記載されているが、本発明の態様は記載された実施形態のうちのいくつかのみを含み得ることが理解されよう。したがって、本発明は、前述の記載により限定されるものとして見なされるものではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００２２】
１００  システム
１１０  サービス
１２０  インターフェース
１３０  クライアント
２００  システム
２３０  サブシステム
２４０  システムデータモデル
２５０  操作モデル
２６０  インターフェース
２７０  アプリケーション
２８０  コントローラ
２９０  プロセッサ
Ｓ３１０  アプリケーションによって要求されたパラメータ値が操作モデルから受信される。
Ｓ３２０  アプリケーションによって要求されたサブシステムの他のサブシステムとの関係を表すデータがシステムデータモデルから受信される。
Ｓ３３０  受信された情報が処理される。
Ｓ３４０  １つまたは複数のコマンドが出力される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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