(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセスを制御するための制御用アプリケーションプログラムを格納するアプリケーションプログラム格納メモリを有する保守ツールと、前記制御用アプリケーションプログラムの内容が同じである２台の制御装置と、前記２台の制御装置の一方が常用系、他方が待機系とし前記制御用アプリケーションプログラムを変更する際、変更後の制御用アプリケーションプログラムが前記２台の制御装置内の前記アプリケーションプログラム格納メモリに書き込まれるように構成されたプロセス制御装置において、一方の制御装置に入力される制御用アプリケーションプログラムを他方の制御装置へ双方向に転送できるデータ送受信器と、前記保守ツールより常用系制御装置に入力される制御用アプリケーションプログラムを前記常用系制御装置のアプリケーションプログラム格納メモリへ書き込み、かつ待機系制御装置内のアプリケーションプログラム格納メモリへは、前記常用系制御装置から前記待機系制御装置へ入力される前記制御用アプリケーションプログラムを書き込む制御回路とを有し、前記保守ツールより前記常用系制御装置に書き込まれる制御用アプリケーションプログラムを前記常用系制御装置を経由して前記待機系制御装置へも書き込むことにより前記２台の制御装置内の制御用アプリケーションプログラムを常に同じ内容とすることを特徴とするプロセス制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のプロセス制御装置において、前記２台の制御装置のうち自制御装置が常用系でかつ相手制御装置への制御用アプリケーションプログラムの書き込みが不可であった場合、または自制御装置が待機系でかつ前記保守ツールより直接に前記制御用アプリケーションプログラムの書き込み操作がなされた場合、前記制御装置の外部へ警報信号を出力する不一致操作検出ロジックを備えたことを特徴とするプロセス制御装置。
【請求項３】
請求項１記載のプロセス制御装置において、前記保守ツールにて前記アプリケーションプログラム格納メモリに変更された制御用アプリケーションプログラムが格納された際に変更された制御用アプリケーションプログラムの変更履歴番号を格納する変更履歴番号格納メモリと、前記保守ツールの前記アプリケーションプログラム格納メモリに格納された制御用アプリケーションプログラムが前記２台の制御装置各々が有する前記アプリケーションプログラム格納メモリに書き込まれる際に、前記変更履歴番号格納メモリに格納された前記変更履歴番号を、前記２台の制御装置各々に格納する変更履歴番号格納メモリと、自制御装置の前記変更履歴番号格納メモリに格納された前記変更履歴番号と相手制御装置の変更履歴番号格納メモリに格納された前記変更履歴番号を比較し、その結果両者の前記変更履歴番号が不一致の場合は前記制御装置の外部へ警報信号を出力するデータ比較器とを備えたことを特徴とするプロセス制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、発電プラント、鉄鋼プラント等のプラントのプロセスを自動制御するプロセス制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発電プラント、鉄鋼プラント等のプラントのプロセスを自動制御するプロセス制御装置は、その稼働率を向上させるために２重化構成となっており、これら２重化された制御装置の制御用アプリケーションプログラムの変更は１台の保守ツールで行っている。
【０００３】
次に、その１例として、２重化されたプロセス制御装置の制御用アプリケーションプログラムを１台の保守ツールで変更する場合を、図４のブロック図を参照して説明する。
【０００４】
同図において、制御装置１と制御装置２はプロセス制御装置１０を構成する２重化された制御装置であり、制御装置１および制御装置２には、それぞれプロセス１２を制御するための同じ内容の制御用アプリケーションプログラムが格納されるアプリケーションプログラム格納メモリ３、４を有する。
【０００５】
制御装置１または制御装置２のいずれか一方が常用系となり、プロセス１２を制御し、他方が待機系となり常用系が故障したときにバックアップする。ここでは、制御装置１が常用系、制御装置２が待機系として説明する。
【０００６】
常用系である制御装置１は、入出力装置１１を介してプロセス１２からプロセス状態信号１３を入力し、アプリケーションプログラム格納メモリ３に格納された制御用アプリケーションプログラムを実行することにより制御演算を行い、入出力装置１１を介してプロセス１２へアクチュエータ操作信号１４を出力する。
【０００７】
制御装置１が故障した場合は待機系である制御装置２が常用系となり、制御装置１が故障前に行っていたのと同様に入出力装置１１を介してプロセス１２を制御する。
【０００８】
また、制御装置１と制御装置２のプロセス１２を制御するための制御用アプリケーションプログラムの変更は保守ツール６を使って行っている。その手順について以下に説明する。
【０００９】
保守ツール６内にはアプリケーションプログラム格納メモリ７があり、制御装置１と制御装置２がプロセス１２を制御するための制御用アプリケーションプログラムはこのアプリケーションプログラム格納メモリ７に格納されている。保守ツール６を使って変更された制御用アプリケーションプログラムは、まずアプリケーションプログラム格納メモリ７に格納される。
【００１０】
次に、ケーブル５は制御装置１と保守ツール６間に接続され、アプリケーションプログラム格納メモリ７に格納されている変更された制御用アプリケーションプログラムは、ケーブル５を介して保守ツール６内のアプリケーションプログラム格納メモリ７から制御装置１内のアプリケーションプログラム格納メモリ３へ転送される。また、ケーブル５は制御装置２と保守ツール６間に接続され、アプリケーションプログラム格納メモリ７に格納されている変更された制御用アプリケーションプログラムは、ケーブル５を介して保守ツール６内のアプリケーションプログラム格納メモリ７から制御装置２内のアプリケーションプログラム格納メモリ４へ転送される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記プロセス制御装置１０では、制御装置１、制御装置２の各々へ制御用アプリケーションプログラムを保守ツール６から書き込む操作は、人間系によりケーブル５をつなぎ変えることにより両制御装置に対して別々に行わなければならない。
【００１２】
従って、もし保守ツール６で制御用アプリケーションプログラムの変更作業を行い、その変更された制御用アプリケーションプログラムを一方の制御装置にのみ書き込み、他方の制御装置に書き込むことを行わなかった場合、両系制御装置内の制御用アプリケーションプログラムが異なることになる。
【００１３】
これにより、両系制御装置が正常に運転中に、常用系側の制御装置に変更された制御用アプリケーションプログラムが格納され、待機系の制御装置には格納されていない場合、常用系側の制御装置が故障し待機系側の制御装置がバックアップした際にプロセス１２の制御が正しく行われないという問題が発生する。
【００１４】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、その目的は２重化された制御装置間の制御用アプリケーションプログラムの不一致を防ぐことができるプロセス制御装置を提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１は、プロセスを制御するための制御用アプリケーションプログラムを格納するアプリケーションプログラム格納メモリを有する保守ツールと、前記制御用アプリケーションプログラムの内容が同じである２台の制御装置と、前記２台の制御装置の一方が常用系、他方が待機系とし前記制御用アプリケーションプログラムを変更する際、変更後の制御用アプリケーションプログラムが前記２台の制御装置内の前記アプリケーションプログラム格納メモリに書き込まれるように構成されたプロセス制御装置において、一方の制御装置に入力される制御用アプリケーションプログラムを他方の制御装置へ双方向に転送できるデータ送受信器と、前記保守ツールより常用系制御装置に入力される制御用アプリケーションプログラムを前記常用系制御装置のアプリケーションプログラム格納メモリへ書き込み、かつ待機系制御装置内のアプリケーションプログラム格納メモリへは、前記常用系制御装置から前記待機系制御装置へ入力される前記制御用アプリケーションプログラムを書き込む制御回路とを有し、前記保守ツールより前記常用系制御装置に書き込まれる制御用アプリケーションプログラムを前記常用系制御装置を経由して前記待機系制御装置へも書き込むことにより前記２台の制御装置内の制御用アプリケーションプログラムを常に同じ内容とすることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項２は、請求項１記載のプロセス制御装置において、前記２台の制御装置のうち自制御装置が常用系でかつ相手制御装置への制御用アプリケーションプログラムの書き込みが不可であった場合、または自制御装置が待機系でかつ前記保守ツールより直接に前記制御用アプリケーションプログラムの書き込み操作がなされた場合、前記制御装置の外部へ警報信号を出力する不一致操作検出ロジックを備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項３は、請求項１記載のプロセス制御装置において、前記保守ツールにて前記アプリケーションプログラム格納メモリに変更された制御用アプリケーションプログラムが格納された際に変更された制御用アプリケーションプログラムの変更履歴番号を格納する変更履歴番号格納メモリと、前記保守ツールの前記アプリケーションプログラム格納メモリに格納された制御用アプリケーションプログラムが前記２台の制御装置各々が有する前記アプリケーションプログラム格納メモリに書き込まれる際に、前記変更履歴番号格納メモリに格納された前記変更履歴番号を、前記２台の制御装置各々に格納する変更履歴番号格納メモリと、自制御装置の前記変更履歴番号格納メモリに格納された前記変更履歴番号と相手制御装置の変更履歴番号格納メモリに格納された前記変更履歴番号を比較し、その結果両者の前記変更履歴番号が不一致の場合は前記制御装置の外部へ警報信号を出力するデータ比較器とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
【作用】
本発明のプロセス制御装置によれば、２重化された制御装置が両方とも正常に動作している場合は、両制御装置間の制御用アプリケーションプログラムの不一致を防ぐことができる。また保守ツールから常用系制御装置に書き込まれる制御用アプリケーションプログラムが待機系制御装置に書き込まれなかった場合または保守ツール内の制御用アプリケーションプログラムを待機系制御装置へ直接書き込んだ場合に発生する２台の制御装置内の制御用アプリケーションプログラムの不一致を検出し警報出力することにより、オペレータに制御用アプリケーションプログラムの不一致発生を知らせることができ、２重化された制御装置間の制御用アプリケーションプログラムの不一致を防ぐことができる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施例のプロセス制御装置のブロック構成図（請求項１及び請求項２対応）であり、既に説明した図４の従来のプロセス制御装置と同一部分には同一符号を符して重複説明は省略する。
【００２０】
同図に示すように、本実施例のプロセス制御装置１０では、一方の制御装置１はアプリケーションプログラム格納メモリ３とデータ送受信器２１と制御回路２４を備え、また他方の制御装置２はアプリケーションプログラム格納メモリ４とデータ送受信器２２と制御回路２５を備えている。そして、データ送受信器２１とデータ送受信器２２間はデータ送信ライン２３で接続されており、保守ツール６より入力する制御用アプリケーションプログラムを制御装置１から制御装置２へ、あるいは制御装置２から制御装置１へ転送することができる。また、制御装置１に備えられた制御回路２４と制御装置２に備えられた制御回路２５は次のような作用をする。
【００２１】
制御装置１が常用系で、制御装置２が待機系の場合には、制御装置１のアプリケーションプログラム格納メモリ３へは制御装置１へ保守ツール６より直接入力される制御用アプリケーションプログラムが書き込まれ、制御装置２のアプリケーションプログラム格納メモリ４へは制御装置１へ保守ツール６より入力された制御用アプリケーションプログラムがデータ送受信器２１、データ送信ライン２３、データ送受信器２２を経由して書き込まれる。なお、図１では制御装置１が常用系、制御装置２が待機系の場合が記されている。
【００２２】
これとは逆に、制御装置２が常用系で制御装置１が待機系の場合には、制御装置２のアプリケーションプログラム格納メモリ４へは制御装置２へ保守ツール６より直接入力される制御用アプリケーションプログラムが書き込まれ、制御装置１のアプリケーションプログラム格納メモリ３へは制御装置２へ保守ツール６より入力された制御用アプリケーションプログラムがデータ送受信器２２、データ送信ライン２３、データ送受信器２１を経由して書き込まれる。
【００２３】
このような構成のプロセス制御装置１０によれば、図１に示されるように、例えば制御装置１が常用系で制御装置２が待機系の場合、常用系である制御装置１と保守ツール６をケーブル５で接続し、保守ツール６より制御装置１へ制御用アプリケーションプログラムの書き込み操作を行うと、制御装置１へ書き込まれた制御用アプリケーションプログラムがデータ送受信器２１、データ送信ライン２３、データ送受信器２２を介して制御装置２にも書き込まれる。
【００２４】
したがって、両制御装置１、２が両方とも正常に動作している場合は、両系制御装置の制御用アプリケーションプログラムの内容を常に同じにすることができる。
【００２５】
本実施例では待機系である制御装置２と保守ツール６をケーブル５で接続し、保守ツール６より制御装置２へ制御用アプリケーションプログラムの書き込み操作を行うと、制御装置２へ書き込まれた制御用アプリケーションプログラムがデータ送受信器２２、データ送信ライン２３、データ送受信器２１を介して制御装置１にも書き込まれる構成となっていないが、これは次の理由による。
【００２６】
すなわち、図１の実施例で説明する。プロセス制御装置１０がプロセスを制御中にプロセス制御に影響を与えずにプロセス制御装置１０の制御用アプリケーションプログラムを変更する必要性がある。この変更方法として、まず待機系である制御装置２の制御用アプリケーションプログラムを変更しておき、次に常用／待機の切り替えを行う。即ち制御装置２を常用系とし制御装置１を待機系にした後に制御装置１の制御用アプリケーションプログラムを変更するという手順を行うからである。
【００２７】
このように、図１の例で、待機系である制御装置２と保守ツール６をケーブル５で接続し、保守ツール６より制御装置２へ制御用アプリケーションプログラムの書き込み操作を行った場合は、制御装置２へ書き込まれた制御用アプリケーションプログラムが制御装置１には書き込まれない。待機系である制御装置２と保守ツール６を直接接続し、保守ツール６により制御装置２の制御用アプリケーションプログラムを変更した場合は、制御装置１と制御装置２間で制御用アプリケーションプログラムの不一致が発生する。
【００２８】
また、図１の例で、常用系である制御装置１と保守ツール６を接続して保守ツール６により制御装置１の制御用アプリケーションプログラムを変更した場合でも、制御装置２が故障等により制御装置１からの制御用アプリケーションプログラムを入力できないような場合は、やはり制御装置１と制御装置２間の制御用アプリケーションプログラムの不一致が発生する。
【００２９】
このような制御装置１と制御装置２間の制御用アプリケーションプログラムの不一致を防ぐために、制御装置１と制御装置２には、それぞれ不一致操作検出ロジック３０、３１を備え、制御装置１と制御装置２間に制御用アプリケーションプログラムの不一致が発生するような操作が行われないかを監視し、不一致が発生するような操作が発生した場合は警報装置３２、３３へ出力する。
【００３０】
図２は不一致操作検出ロジック３０または３１のロジック図である。
同図に示すように、不一致操作検出ロジック３０または３１は、次の場合に警報装置３２または３３への出力をＯＮとする。すなわち、自制御装置が常用系で、相手系制御装置への制御用アプリケーションプログラムの書き込みが不可であった場合、または自制御装置が待機系で保守ツール６より直接に制御用アプリケーションプログラムの書き込み操作がなされた場合である。
【００３１】
このような構成のプロセス制御装置によれば、図１の実施例で制御装置１と制御装置２間の制御用アプリケーションプログラムの不一致が発生した場合に、図２に示す警報装置３２、３３に警報が出され、オペレータに制御用アプリケーションプログラムの不一致が発生したことが告知される。これによりオペレータは制御用アプリケーションプログラムの不一致を修復する作業を行い、この不一致発生の問題を解決することができる。
【００３２】
図３は本発明の他の実施例のプロセス制御装置のブロック図（請求項３対応）である。図３を参照して制御装置１と制御装置２間の制御用アプリケーションプログラムの不一致を防ぐ手段について説明する。なお、図１の実施例と同一部分には同一符号を符して重複説明は省略する。
【００３３】
同図に示すように、保守ツール６と制御装置１と制御装置２それぞれには制御用アプリケーションプログラムの変更履歴番号を格納しておくための変更履歴番号格納メモリ４１、４２、４３を設けている。この変更履歴番号とは、変更された各制御用アプリケーションプログラムに対して付けられる各変更された制御用アプリケーションプログラムに固有の番号である。
【００３４】
保守ツール６にて制御用アプリケーションプログラムの変更作業を行い、変更された制御用アプリケーションプログラムがアプリケーションプログラム格納メモリ７に格納されると、変更履歴番号格納メモリ４１に新たな変更履歴番号が格納される。そして、保守ツール６のアプリケーションプログラム格納メモリ７の制御用アプリケーションプログラムが制御装置１のアプリケーションプログラム格納メモリ３および制御装置２のアプリケーションプログラム格納メモリ４に書き込まれたとき、変更履歴番号格納メモリ４１の変更履歴番号が、変更履歴番号格納メモリ４２と変更履歴番号格納メモリ４３に書き込まれる。
【００３５】
また、制御装置１と制御装置２は、それぞれデータ比較器４４、４５を備えており、データ比較器４４は、変更履歴番号格納メモリ４２に格納された制御装置１の制御用アプリケーションプログラムの変更履歴番号と、データ送受信器２２、データ送信ライン２３、データ送受信器２１を経由して制御装置２から制御装置１へ入力される変更履歴番号格納メモリ４３に格納された制御装置２の制御用アプリケーションプログラムの変更履歴番号を、比較して不一致であれば警報装置３２に対して警報指令信号を出力する。
【００３６】
同様に、データ比較器４５は変更履歴番号格納メモリ４３に格納された制御装置２の制御用アプリケーションプログラムの変更履歴番号と、データ送受信器２１、データ送信ライン２３、データ送受信器２２を経由して制御装置１から制御装置２へ入力される変更履歴番号格納メモリ４２に格納された制御装置１の制御用アプリケーションプログラムの変更履歴番号を、比較して不一致であれば警報装置３３に対して警報指令信号を出力する。
【００３７】
このような構成のプロセス制御装置によれば、制御装置１と制御装置２間の制御用アプリケーションプログラムの不一致が発生した場合に、警報装置３２、３３に警報が出され、オペレータに制御用アプリケーションプログラムの不一致が発生したことが告知される。これによりオペレータはこの制御用アプリケーションプログラムの不一致を修復する作業を行い、この不一致発生の問題を解決することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、２重化された制御装置が両方とも正常に動作している場合は、両制御装置間の制御用アプリケーションプログラムの不一致を防ぐことができる。また保守ツールから常用系制御装置に書き込まれる制御用アプリケーションプログラムが待機系制御装置に書き込まれなかった場合または保守ツール内の制御用アプリケーションプログラムを待機系制御装置へ直接書き込んだ場合に発生する２台の制御装置内の制御用アプリケーションプログラムの不一致を検出し警報出力することにより、オペレータに制御用アプリケーションプログラムの不一致発生を知らせることができ、２重化された制御装置間の制御用アプリケーションプログラムの不一致を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のプロセス制御装置のブロック構成図。
【図２】図１の不一致操作検出ロジック内のブロック構成図。
【図３】本発明の他の実施例のプロセス制御装置のブロック構成図。
【図４】従来のプロセス制御装置のブロック構成図。
【符号の説明】
１，２…制御装置、３，４，７…アプリケーションプログラム格納メモリ、５…ケーブル、６…保守ツール、１０…プロセス制御装置、１１…入力装置、１２…プロセス、１３…プロセス状態信号、１４…アクチュエータ操作信号、２１，２２…データ送受信器、２３…データ送信ライン、２４，２５…制御回路、３０，３１…不一致操作検出ロジック、３２，３３…警報装置、４１，４２，４３…変更履歴番号格納メモリ、４４…データ比較器、４５…データ比較器。
【図１】
0003751328.tif 000002
【図２】
0003751328.tif 000003
【図３】
0003751328.tif 000004
【図４】
0003751328.tif 000005