(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の系統からなるプラントを複数の制御装置で制御するディジタル制御システムの前記各々の制御装置が担当する制御機能を決定するためのディジタル制御システムの機能分散方法において、
前記複数の系統の系統機能をその特質に基づいて論理代数で表現し、
この論理代数で示された前記系統機能を制御するための制御機能を論理代数で表現し、
制御対象範囲とする複数の系統についての前記制御機能を前記論理代数の論理式で表現し、
この論理式に基づいて前記系統機能の特質に基づいた制御機能の分散統合を決定し、
この決定に基づいて前記各々の制御装置が担当する制御機能を決定するようにしたディジタル制御システムの機能分散方法であって、
前記系統機能の特質は、
（ａ）ある機能を実現するために、複数の系統が同時に稼働状態であることが要求されること、
（ｂ）ある機能を実現するために、複数の系統のうちのいずれかが稼働状態であることが要求されること、
（ｃ）ある機能を実現するために、ある系統が稼働状態であることを要求され、その機能喪失許容時間が制御装置の復旧時間以上であること、
（ｄ）ある機能を実現するために複数の系統が同時に稼働状態であることが要求されその機能が相互に独立することを要求されていること、
のいずれか少なくとも１つであって、
前記複数の系統の系統機能をその特質に基づいて論理代数で表現するにあたっては、前記複数の系統の系統機能の特質に基づいて各系統機能の動作状態と停止状態を区別して表現し、
前記論理式に基づいて前記系統機能の特質に基づいた制御機能の分散統合を決定するに当たっては、
前記複数の系統について電源分類が相違する場合は、各々の系統の制御機能は異なる制御装置に分散するように決定すること、
前記複数の系統のうちの１つ以上の系列の稼動により１つの系統機能が発揮される場合、各々の系列の制御機能は異なる制御装置に分散するように決定すること、
前記複数の系統の系統相互の関係が相互にバックアップ構成をとる場合、各々の系統の制御機能は異なる制御装置に分散するように決定すること、
前記複数の系統が同時に機能することにより１つの系統機能を実現している場合、それらの系統の制御機能は１つの制御装置に統合するように決定すること、
前記複数の系統が、定期点検時も含めて常時稼動している系統及び定期点検時に停止している系統の双方を含む場合、定期点検時も含めて常時稼動している系統の制御機能と、定期点検時に停止している系統の制御機能とは、異なる制御装置に分散するように決定すること、
の少なくとも１つを行なうこと、
を特徴とするディジタル制御システムの機能分散方法。
【請求項２】
前記系統機能に代えて前記系統を構成する機器の機能とし、前記制御機能に代えて前記複数の系統における機器と前記各々の制御装置との入出力信号とし、前記複数の系統における機器の機能をその特質に基づいて論理代数で表現し、この論理代数で示された前記機能に関する入出力信号を論理代数で表現し、制御対象範囲とする複数の系統についての前記入出力信号を前記論理代数の論理式で表現し、この論理式に基づいて前記入出力信号の分散統合を決定し、この決定に基づいて入出力装置の基板が担当する入出力信号を決定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のディジタル制御システムの機能分散方法。
【請求項３】
前記機器毎に決定される電源分類が相違する場合、前記制御装置の各々の入出力信号は異なる前記入出力装置の基板に入出力とするようにしたことを特徴とする請求項２に記載のディジタル制御システムの機能分散方法。
【請求項４】
前記制御装置に入出力する複数の入出力信号の相互関係が相互にバックアップ構成をとる場合、各々の入出力信号は異なる前記入出力装置の基板に入出力とすることを特徴とする請求項２に記載のディジタル制御システムの機能分散方法。
【請求項５】
定期点検時も含めて常時稼動している機器にかかわる前記制御装置の入出力信号と、定期点検時に停止している機器にかかわる前記制御装置の信号とは、前記入出力装置の同一の基板に入出力しないようにしたことを特徴とする請求項２に記載のディジタル制御システムの機能分散方法。
【請求項６】
前記制御装置の複数の入出力信号が同時に機能することにより１つの機能を実現している場合、その入出力信号は同一の入出力基板に入出力するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のディジタル制御システムの機能分散方法。
【請求項７】
定期点検時も含めて常時稼動している系統に対しては、冗長化された制御装置からの出力信号を１／２の構成の出力段を介して出力するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のディジタル制御システムの機能分散方法。
【請求項８】
誤起動を回避する必要のある系統に対しては、冗長化された制御装置の出力信号を２／２の構成の出力段を介して出力するようにしたことを特徴と請求項２に記載のディジタル制御システムの機能分散方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の系統からなるプラントを複数の制御装置で制御するディジタル制御システムの機能分散方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プラントは複数の系統からなり、このようなプラントを制御する制御システムとしては複数の制御装置で構成されている。そして、その制御システムはディジタル化される傾向にある。これは、ディジタル制御技術の進歩、その低価格化や縮小化に伴うものである。そして、ディジタル化された制御システムは、制御機能の集中化を誘起する。これは、ディジタル制御装置が制御論理としてのソフトウェアの処理を単一のＣＰＵにより集中的に行う構成であることに起因する。
【０００３】
従って、万一、単一の制御装置（ＣＰＵ）の故障が発生した場合、そのＣＰＵにより制御されている機器の制御機能は全喪失状態に至ることになる。この様な状況の発生を防止するため、多くの場合、制御対象の機能や運用毎に制御機能を担う制御装置を分散させ、単一の故障により発生する制御機能の喪失範囲を限定し、かつ影響範囲を予測可能なものとしている。これにより、故障時のフォロー制御を他の制御装置に具備させ、プラントが重大な危険状態に陥ることを防止するようにしている。制御システムの設計手法は、このような考えに基づき、複数の制御装置に機能分担するように行われている。これは、プラントワイズのフォールトマスキング手法であり、制御装置単体に対しては冗長化の手法により、信頼性の向上を行っている。
【０００４】
ところで、制御装置を冗長化することにより、十分な信頼性を保証される場合、計算容量の十分大きな制御装置を適用することにより、制御システムを構築することも可能と考え得る。すなわち、計算容量の十分大きな制御装置を２台用意し、その２台の制御装置を冗長化構成とした１ｓｅｔの制御システムを構築可能のようにも考え得るが、そうした場合には、以下の（１）〜（７）のような不都合が想定されることから、制御機能の集中化は回避することが望ましいことが分かる。
（１）制御に必要な多量の情報を入力し、処理し出力する過程をシステムサバイバル時間内に行うことは困難である。
（２）ソフトウェアを集中管理する構成をとることから、複数の制御論理を同時に保守することが困難であるため、保守時間の増大をもたらし、プラントの稼働率を低下させることになる。
（３）容量の適正化を図ることが困難であり、必要以上の容量を持たせた場合、制御装置としての設備効率が劣化することになり、必要以下の容量しか持たせられなかった場合、制御装置としての機能を十分に実現することは不可能であり、プラントを効率良く動作することが困難になる。
（４）付帯設備の集中化を誘起し、集中化に伴う設備の増大をもたらし、コストパフォーマンスの劣化を誘起する。例えば、空調設備の増大や電源設備の増大をもたらす。電源設備の増大は、制御対象の重要度に応じ制御装置電源を使い分ける必要があるからである。
（５）設備の保守時には、冗長化している片方の制御装置を停止させることになるが、その場合、他方の制御装置による単独の制御となる。この状態でもし単一の制御装置に故障が発生した場合には、制御機能が集中化している構成のため、制御機能の全喪失に至ることがあり、したがって、プラントを重大な危険状態に至らしめる可能性がある。
（６）プラント設備の拡張時には、入出力装置の拡張及びソフトウェアの追加が発生するため、上記保守時と同様の状態に至り、単一のＣＰＵ故障により、制御機能の全喪失に至り、プラントを重大な危険状態に至らしめる可能性がある。
（７）設備の拡張は、通常、プラント停止時期に行われるため、プラントを重大な危険状態に至らしめるまでには長時間を要するが、設備保全機能も同時に喪失するため、プラントの財産保護が十分に機能しない事態に確実に至る。
【０００５】
このような（１）〜（７）のような事態が想定されることから、制御機能の集中化は回避することが望ましい。
【０００６】
ところで、上述したこのような設計思想は、プラントの通常運転中期間に対するものであるが、これに対し、定時点検期間に対しては、次のことを考慮する必要がある。
【０００７】
プラントの停止期間中であっても、停止期間中のプラントの安全を保証するために稼働する必要のある制御対象が存在する。このような制御対象は、実例として上げるとポンプ回転軸の潤滑水の供給等を行う装置であり、プラントを実際に制御する制御機器（制御装置から見た場合は制御対象）の補助設備として稼働するものである。このような稼働期間を考慮した場合、制御対象は常時稼働し続けるものと考えることが妥当である。つまり、制御対象は次の２種類に分類が可能である。
（１）プラント通常運転に不可欠な機能として存在する制御対象
（２）上記制御対象の補助設備としての制御対象であり、常時稼働する必要がある制御対象
ここで、後者（２）の制御対象の制御装置も保守時には、制御装置を停止させることが必要になる。このような場合、制御装置を冗長化することにより、制御機能の喪失を発生させることなく、制御装置を保守可能とするため制御装置を冗長化する手法が取られている。
【０００８】
以上のように、制御装置は制御対象機能毎に分散させることが必要である。このような、分散設計を行う場合、設備効率及び制御対象の機能や運用を考慮し、ある制御対象は同一の制御装置の制御対象とし、他の制御対象は、独立の制御装置により制御する等のシステム設計が必要となる。この内容は、Ｉ／Ｏ分散設計（１枚の基板により入力信号又は出力信号の分散統合設計）についても同様である。この設計を、以下、ＣＰＵの分散統合設計と呼称することとする。現状、このＣＰＵの分散統合設計は、設計者のノウハウに基づく試行錯誤により行われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、現状の設計者による試行錯誤による設計手法では、設計効率向上を図ることはできない。また、設計者の能力の水準によりＣＰＵの分散統合設計の内容が異なり、設計の品質が一定化しない。
【００１０】
この内容は、Ｉ／Ｏ分散統合設計（１枚の基板により入力信号又は出力信号の分散統合設計）についても同様である。
【００１１】
したがって、設計者の水準によらず、ＣＰＵの分散統合設計の内容が同一となるように、ＣＰＵの分散統合設計の原則を明確にし、設計品質の向上を図ることが望まれている。
【００１２】
本発明の目的は、ＣＰＵ及びＩ／Ｏの分散統合設計の設計効率の向上を図ることができるディジタル制御システムの機能分散方法を得ることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、複数の系統からなるプラントを複数の制御装置で制御するディジタル制御システムの前記各々の制御装置が担当する制御機能を決定するためのディジタル制御システムの機能分散方法において、前記複数の系統の系統機能をその特質に基づいて論理代数で表現し、この論理代数で示された前記系統機能を制御するための制御機能を論理代数で表現し、制御対象範囲とする複数の系統についての前記制御機能を前記論理代数の論理式で表現し、この論理式に基づいて前記系統機能の特質に基づいた制御機能の分散統合を決定し、この決定に基づいて前記各々の制御装置が担当する制御機能を決定するようにしたディジタル制御システムの機能分散方法であって、前記系統機能の特質は、（ａ）ある機能を実現するために、複数の系統が同時に稼働状態であることが要求されること、（ｂ）ある機能を実現するために、複数の系統のうちのいずれかが稼働状態であることが要求されること、（ｃ）ある機能を実現するために、ある系統が稼働状態であることを要求され、その機能喪失許容時間が制御装置の復旧時間以上であること、（ｄ）ある機能を実現するために複数の系統が同時に稼働状態であることが要求されその機能が相互に独立することを要求されていること、のいずれか少なくとも１つであって、前記複数の系統の系統機能をその特質に基づいて論理代数で表現するにあたっては、前記複数の系統の系統機能の特質に基づいて各系統機能の動作状態と停止状態を区別して表現し、前記論理式に基づいて前記系統機能の特質に基づいた制御機能の分散統合を決定するに当たっては、前記複数の系統について電源分類が相違する場合は、各々の系統の制御機能は異なる制御装置に分散するように決定すること、前記複数の系統のうちの１つ以上の系列の稼動により１つの系統機能が発揮される場合、各々の系列の制御機能は異なる制御装置に分散するように決定すること、前記複数の系統の系統相互の関係が相互にバックアップ構成をとる場合、各々の系統の制御機能は異なる制御装置に分散するように決定すること、前記複数の系統が同時に機能することにより１つの系統機能を実現している場合、それらの系統の制御機能は１つの制御装置に統合するように決定すること、前記複数の系統が、定期点検時も含めて常時稼動している系統及び定期点検時に停止している系統の双方を含む場合、定期点検時も含めて常時稼動している系統の制御機能と、定期点検時に停止している系統の制御機能とは、異なる制御装置に分散するように決定すること、の少なくとも１つを行なうこと、を特徴とする。
【００２３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、系統機能に代えて系統を構成する機器の機能とし、制御機能に代えて複数の系統における機器と各々の制御装置との入出力信号とし、複数の系統における機器の機能をその特質に基づいて論理代数で表現し、この論理代数で示された機能に関する入出力信号を論理代数で表現し、制御対象範囲とする複数の系統についての入出力信号を論理代数の論理式で表現し、この論理式に基づいて入出力信号の分散統合を決定し、この決定に基づいて入出力装置の基板が担当する入出力信号を決定するようにしたものである。
【００２４】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、機器毎に決定される電源分類が相違する場合、制御装置の各々の入出力信号は異なる入出力装置の基板に入出力とするようにしたものである。
【００２５】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、制御装置に入出力する複数の入出力信号の相互関係が相互にバックアップ構成をとる場合、各々の入出力信号は異なる入出力装置の基板に入出力とするようにしたものである。
【００２６】
請求項５の発明は、請求項２の発明において、定期点検時も含めて常時稼動している機器にかかわる制御装置の入出力信号と、定期点検時に停止している機器にかかわる制御装置の信号とは、入出力装置の同一の基板に入出力しないようにしたものである。
【００２７】
請求項６の発明は、請求項２の発明において、制御装置の複数の入出力信号が同時に機能することにより１つの機能を実現している場合、その入出力信号は同一の入出力基板に入出力するようにしたものである。
【００２８】
請求項７の発明は、請求項２の発明において、定期点検時も含めて常時稼動している系統に対しては、冗長化された制御装置からの出力信号を１／２の構成の出力段を介して出力するようにしたものである。
【００２９】
請求項８の発明は、請求項２の発明において、誤起動を回避する必要のある系統に対しては、冗長化された制御装置の出力信号を２／２の構成の出力段を介して出力するようにしたものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態を示すフローチャートである。本発明のディジタル制御システムの機能分散方法は、まず、プラントを構成する複数の系統の系統機能を、その系統機能の特質に基づいて論理代数で表現し（Ｓ１）、この論理代数で示された系統機能を制御するための制御機能を論理代数で表現する（Ｓ２）。そして、制御対象範囲とする複数の系統についての制御機能を論理代数の論理式で表現する（Ｓ３）。
【００３１】
次に、この論理式を変形する。すなわち、系統機能の特質に基づいた制御機能の分散統合を決定できる形に変形し、変形した論理式に基づいて制御機能の分散統合をする（Ｓ４）。そして、この決定に基づいて各々の制御装置が担当する制御機能を決定する（Ｓ５）。
【００３２】
以下、論理式の立式のための規則及び論理式の変形について説明する。まず、プラントに対する系統機能の論理代数での記述規則を例にとり、以下説明する。
［１］論理式立式のための規則
（ａ）プラントに対する機能に関し、同時に稼働状態であることを要求される機能の記述方法及び制御機能記述方法。
【００３３】
いま、ｘなる機能を実現するために、系統ａ及び系統ｂが同時に稼働状態であることを要求される場合は、下記のように論理代数を記述するものとする。
【００３４】
ｘ＝｛ａ＊ｂ｝  …（１）
ここで、記号｛｝は機能の構成を示す。つまり、｛ａ＊ｂ｝は機能の構成を示し、｛ａ＊ｂ｝内の＊は系統が同時に稼働状態であることを要求されていることを示している。
【００３５】
次に、ｘなる系統機能を制御する制御機能Ｘは、下記のように記述するものとする。
【００３６】
Ｘ＝｛Ａ＊Ｂ｝  …（２）
ここで、Ａはａなる系統の制御機能を示し、Ｂはｂなる系統の制御機能をそれぞれ示している。
（ｂ）プラントに対する機能に関し、冗長化されている機能（例えば、冗長化構成が２つの系統により構成される場合であって、いずれか１つの系統が稼働することを要求されるものである場合）の記述方法及び制御機能記述方法
いま、ｘなる機能を実現するために、系統ａ又は系統ｂのいずれかが稼働状態であることを要求される場合、下記のように記述するものとする。
【００３７】
ｘ＝｛ａ＋ｂ｝  …（３）
ここで、記号｛｝は、上述の場合と同様に機能の構成を示している。つまり、｛ａ＋ｂ｝は機能の構成を示し、｛ａ＋ｂ｝内の＋は系統ａ又は系統ｂのいずれかが稼働状態であることを要求されていることを示している。
【００３８】
次に、このｘなる系統機能を制御する制御機能Ｘは、下記のように記述するものとする。
【００３９】
Ｘ＝｛Ａ＋Ｂ｝  …（４）
ここで、Ａはａなる系統の制御機能を示し、Ｂはｂなる系統の制御機能をそれぞれ示す。
（ｃ）プラントに対する機能に関し、その機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上である機能の記述方法及び制御機能記述方法
いま、ｘなる機能を実現するために、ａなる系統が稼働状態であることを要求され、かつ、その機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上である場合、下記のように記述するものとする。
【００４０】
0003759206.tif 000002
ここで、記号｛｝は、上述の場合と同様に機能の構成を示している。また、１なる系数はａなる機能の喪失が許容時間内であれば、機能喪失状態でないことを模擬的に保証する係数である。
【００４１】
このｘなる系統機能を制御する制御機能Ｘは、下記のように記述するものとする。
【００４２】
Ｘ＝｛１＋Ａ｝  …（６）
ここで、Ａはａなる系統の制御機能を示す。
（ｄ）プラントに対する機能に関し、機能の独立を要求されている機能の記述方法及び制御機能記述方法
いま、ｘなる機能を実現するために、ａなる系統とｂなる系統とが同時に稼働状態であることを要求され、かつ、その機能が相互に独立することを要求されている場合、下記のように記述するものとする。
【００４３】
ｘ＝｛ａ／ｂ｝  …（７）
このｘなる機能を制御する機能は、下記のように記述するものとする。
【００４４】
Ｘ＝｛Ａ／Ｂ｝  …（８）
なお、Ａはａなる系統の制御機能を示し、Ｂはｂなる系統の制御機能を示す。
［２］論理式の変形のための規則
（ａ）変形規則１
｛ａ＊ｂ｝＝｛Ａ＊Ｂ｝→（Ａ＋Ｂ）  …（９）
上記（９）式は、ｘなる機能を実現するために、系統ａ又は系統ｂが同時に稼働状態であることを要求される場合の変形規則を示している。
【００４５】
ここで、記号｛｝は上述したように機能の構成を示している。また、記号（）は単一のＣＰＵであることを示している。つまり、（Ａ＋Ｂ）は単一のＣＰＵを示しており、（Ａ＋Ｂ）内の記号はそのＣＰＵに設置される制御機能を示し、＋は機能Ａと機能Ｂが同時にそのＣＰＵ内に設置されるべきことを示す。
（ｂ）変形規則２
｛ａ＋ｂ｝＝｛Ａ＋Ｂ｝→（Ａ）, （Ｂ）  …（１０）
上記（１０）式は、ｘなる機能を実現するために、系統ａ又は系統ｂのいずれかが稼働状態であることを要求される場合の変形規則を示している。
【００４６】
ここで、｛ａ＋ｂ｝及び｛Ａ＋Ｂ｝は機能の構成を示し、（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ単一のＣＰＵを示している。つまり、｛ａ＋ｂ｝及び｛Ａ＋Ｂ｝内の＋は系統のいずれかが稼働状態であることを要求されていることを示している。また、（Ａ）及び（Ｂ）内の記号はそのＣＰＵに設置される制御機能を示している。したがって、（Ａ）, （Ｂ）は、Ａなる機能とＢなる機能は、別々のＣＰＵに設置されるべきことを示している。
（ｃ）変形規則３
0003759206.tif 000003
上記（１１）式は、ｘなる機能を実現するために、系統ａ又は系統ｂのいずれかが稼働状態であることを要求され、かつ、系統ｃ及び系統ｄが同時に稼働状態であることを要求される場合の変形規則を示している。
【００４７】
ここで、上述したとおり、｛｝は機能の構成を示し、（）は単一のＣＰＵを示す。また、｛｝内の＊は系統が同時に稼働状態であることを要求されていることを示し、＋は系統のいずれかが稼働状態であることを要求されていることを示す。上記式の「｛ａ＋ｂ｝＊｛ｃ＊ｄ｝」の＊は｛ａ＋ｂ｝にて構成される機能と｛ｃ＊ｄ｝にて構成される機能とが同時に稼働状態であることを要求されていることを示している。
【００４８】
また、（）内の記号＋はそのＣＰＵに設置される制御機能を示し、例えば、（Ａ＋Ｃ＋Ｄ）内の記号の＋は、＋で連結された機能Ａ、Ｃ、Ｄが同時に１つのＣＰＵ内に設置されていることを示している。
【００４９】
したがって、「（Ａ＋Ｃ＋Ｄ）, （Ｂ）」は、Ａ＋Ｃ＋Ｄなる機能とＢなる機能とは、別々のＣＰＵに設置されるべきことを示している。
（ｄ）変形規則４
0003759206.tif 000004
上記（１２）式は、ｘなる機能を実現するために、系統ａ又は系統ｂのいずれかが稼働状態であることと、系統ｃ又は系統ｄのいずれかが稼働状態であることが同時に成立することを要求される場合の変形規則を示している。
【００５０】
ここで、上述と同様に記号｛｝は機能の構成を示し、（）は単一のＣＰＵを示している。また、｛｝内の＋は系統のいずれかが稼働状態であることを要求されていることを示す。上記（１２）式の「｛ａ＋ｂ｝＊｛ｃ＋ｄ｝」の＊は｛ａ＋ｂ｝にて構成される機能と｛ｃ＋ｄ｝にて構成される機能とが同時に稼働状態であることを要求されていることを示している。
【００５１】
また、例えば（Ａ＋Ｃ）内のＡ、ＣはそのＣＰＵに設置される制御機能を示し、＋で連結された機能Ａ、Ｃが同時に１つのＣＰＵ内に設置されるべきであることを示している。したがって、「（Ａ＋Ｃ）, （Ｂ＋Ｄ）」は、Ａ＋Ｃなる機能とＢ＋Ｄなる機能は、別々のＣＰＵに設置されることを示している。
（ｅ）変形規則５
0003759206.tif 000005
上記は、ｘなる機能を実現するために、ａ，ｂ，ｃの系統のいずれか２つが稼働状態であることを要求される場合の変形規則を示している。また、同類項は、まとめることが可能であることも示している。
【００５２】
ここで、上述と同様に、記号｛｝は機能の構成を示し、（）は単一のＣＰＵを示す。記号｛｝内の＊は系統が同時に稼働状態であることを要求していることを示す。上記（１３）式の「｛ａ＊ｂ｝＋｛ａ＊ｃ｝＋｛ｂ＊ｃ｝」の＋は｛ａ＊ｂ｝にて構成される機能と、｛ａ＊ｃ｝にて構成される機能と、｛ｂ＊ｃ｝にて構成される機能とのいずれかが稼働状態であることを要求されていることを示している。また、例えば、（Ａ＋Ｂ）内の記号Ａ、Ｂは、そのＣＰＵに設置される制御機能を示し、（）内の記号の＋は、＋で連結された機能が、同時に１つのＣＰＵ内に設置されていることを示している。また、( Ｃ＋Ｃ＋Ｂ) は同類項のＣを含んでいるので、Ｃをまとめて（Ｃ＋Ｂ）と表記できる。
（ｆ）変形規則６
0003759206.tif 000006
上記は、ｘなる機能を実現するために、系統ａ及び系統ｂが同時に稼働状態であることを要求され、ｂなる系統の機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上である場合の変形規則を示している。
（ｇ）変形規則７
0003759206.tif 000007
上記は、ｘなる機能を実現するために、系統ａ及び系統ｂのいずれかの系統が稼働状態であることを要求され、ｂなる系統の機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上である場合の変形規則を示している。
（ｈ）変形規則８
0003759206.tif 000008
上記は、ｘなる機能を実現するために、系統ａ及び系統ｂが同時に稼働状態であることを要求され、これにより実現したｘなる機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上である場合の変形規則を示している。
（ｉ）変形規則９
0003759206.tif 000009
上記は、ｘなる機能を実現するために、系統ａ及び系統ｂの系統のいずれかが稼働状態であることを要求され、これにより実現したｘなる機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上である場合の変形規則を示している。
【００５３】
このような論理式の立式規則及び変形規則により、ＣＰＵの分散統合設計品質の向上及び効率化を図るための設計手法が可能となる。
【００５４】
次に、ＣＰＵの分散統合設計の設計品質の向上を図るためのＣＰＵ分散統合設計の原則（ａ）〜（ｇ）を以下説明する。このＣＰＵ分散統合設計の原則（ａ）〜（ｇ）により、上述の論理式の立式規則及び変形規則を適用した設計手法による設計結果の検証可能とする。
（ａ）制御装置電源の独立性の確認
制御対象（系統）毎に決定される電源分類が相違する場合、相違する電源分類を要求される系統を同一の制御装置により制御してはならない。この時のＣＰＵの分散統合設計例を図２に示す。
【００５５】
図２に示すように、制御対象１ａ、１ｂ、１ｃはそれぞれ電源分類が異なるので、それぞれ別の電源装置２ａ、２ｂ、２ｃから電源供給を受けることになる。このように場合には、それぞれの制御対象１ａ、１ｂ、１ｃは別々の制御装置３ａ、３ｂ、３ｃにより制御することになる。
（ｂ）常時稼働している系統のＣＰＵの分散統合設計の確認
常時稼働している系統の制御機能は、定期点検時の運用を考慮し、定期点検時には停止している系統と同一の制御装置により制御することを、極力回避する。この時のＣＰＵの分散統合設計例を図３に示す。
【００５６】
図３に示すように、点検時も稼働する制御対象１ａは制御装置３ａで制御し、点検時は停止している制御対象１ｂ、１ｃは制御装置３ｂで制御する。すなわち、点検時も稼働する制御対象１ａと、点検時は停止している制御対象１ｂ、１ｃとは、別々の制御装置３ａ、３ｂで制御するように構成する。
（ｃ）１つの系統が複数の系により構成されている場合の系統のＣＰＵの分散統合設計の確認
図４に示すように、１つの系統が並列の２つの系列により構成され、系列ａと系列ｂとが同時に稼働することにより、系統の全機能を発揮する系統の場合、各系列の制御機能はそれぞれ異なる制御装置３ａ、３ｂに設置する。これは、系統構成の考え方が１系列の故障時にも系統機能の全喪失を回避する思想により構成されていることを考慮し、各系列の制御機能は異なる制御装置に設置するのが望ましいからである。
【００５７】
次に、系列ａと系列ｂとが、相互にバックアップ構成をとる場合、各系列の制御機能は異なる制御装置に設置する。これにより、制御装置の故障による系統機能の全喪失を回避する構成とする。なお、系列数が２つ以上の複数に及んだ場合も上記と同様な考え方により構成するものとする。
（ｄ）複数の系統が相互に関連し、１つの機能を実現している系統群のＣＰＵの分散統合設計の確認
複数の系統が同時に機能することにより１つの機能を実現している場合、複数の系統の制御機能を１つの制御装置に設置する。これは、複数の系統の内の１つの系統の機能喪失により実現すべき機能喪失に至るため、複数の系統の制御機能を１つの制御装置に設置することにより、合理的設計を図るためである。
【００５８】
この場合のＣＰＵの分散統合設計例を図５に示す。図５に示すように、系統ａ及び系統ｂにより１つの系統機能を実現している場合には、制御装置としては同一の制御装置３とする。
（ｅ）複数の系統が相互にバックアップ構成している場合のＣＰＵの分散統合設計の確認
各系統が、相互にバックアップ構成をとる場合、各系統の制御機能は異なる制御装置に設置する。これにより、制御装置の故障によるバックアップ機能の全喪失を回避する構成とする。
【００５９】
この場合のＣＰＵの分散統合設計例を図６に示す。図６に示すように系統ａと系統ｂとが相互のバックアップ構成を取る場合には、系統ａは制御装置３ａで制御し、系統ｂは制御装置３ｂで制御する。
（ｆ）常時稼働している系統又は系統の起動側がプラントの安全側である系統の制御装置の出力段構成設計の確認
常時稼働している系統又は系統の起動側がプラントの安全側である系統の冗長化された制御装置の出力段の構成は、１／２（ＯＲ）とする。これは冗長化された制御装置の一方の故障により、系統機器が動作不能に至ることを回避するためである。
【００６０】
この場合の出力段の構成設計例を図７に示す。図７に示すように常時稼働している系統ａに対し、２つの制御装置３ａ、３ｂによる冗長化構成がとられている場合、その出力段４は１／２（ＯＲ）構成とする。系統の起動側がプラントの安全側である系統ａの場合も同様である。
（ｇ）誤起動を回避する必要のある系統又は系統の停止側がプラントの安全側である系統の制御装置の出力段構成設計の確認
誤起動を回避する必要のある系統又は系統の停止側がプラントの安全側である系統の冗長化された制御装置の出力段の構成は、２／２（ＡＮＤ）とする。これは、冗長化された制御装置の単一故障により、系統機器が誤動作することを回避するためである。
【００６１】
この場合の出力段の構成設計例を図８に示す。誤起動を回避する必要のある系統ａに対し、２つの制御装置３ａ、３ｂによる冗長化構成がとられている場合、その出力段４は２／２（ＡＮＤ）構成とする。系統の停止側がプラントの安全側である系統ａの場合も同様である。
【００６２】
このように本発明においては、前述の論理式の立式規則に従い、各系統のプラントに対する機能を論理式で記述し、その論理式を前述の変形規則に基づき変形整理することによりＣＰＵ分散統合設計を行う。そして、その結果に対して、ＣＰＵ分散統合設計の原則（ａ）〜（ｇ）を適用することにより、設計結果の確認及び補正を行う。また、その際、ＣＰＵに対する保守性を考慮し、設計結果の確認及び補正を行う。
【００６３】
上述の手順を下記に説明する。図９に制御対象のシステム構成を示す。図９に示した制御対象である系統は、ある液体に対し何等かの処置を行う機能を持つ処理系であり、それぞれの系統は配管により接続されている。また、矢印は流体の流れ方向（処理の順位）を示している。
【００６４】
すなわち、液体は、まず系統ａにより処理され配管５ａを介して系統ｂに移送される。そして、系統ｂに移送された液体はその系統ｂで処理され、配管５ｂを介して系統ｃに移送される。以下同様に、配管５ｃ、５ｄを介して系統ｄ、系統ｅに順次移送され処理される。そして、液体は系統ｅでの処理を完了すると、その系統ｅの処理を完了した液体（廃液）を、配管５ｅを介して系統ｇに移送すると共に分岐配管５ｆを介して系統ｆに移送する。
【００６５】
ここで、いずれかの処理系（系統）に故障が発生し、処理が不能になった場合には、その系統にて液体の流れは停止するものとする。また、各系統の制御装置の故障発生時には系統の処理が停止することにより、液体は危険な状態に至るものとする。つまり、制御装置の故障復旧時間内での系統の処理機能の喪失を許容しないものとする。一方、系統ｅの処理を完了した液体（廃液）は、系統ｆ及び系統ｇに至るが、系統ｇは、ある要求により、制御装置を独立に設けることが義務づけられているものとし、また、分岐配管５ｆは、制御装置の故障復旧時間以上の停止を許容するものとする。
【００６６】
このような図９に示した制御対象である液体の処理システムの機能は、下記のように論理式で記述される。
【００６７】
｛｛ａ＊ｂ＊ｃ＊ｄ＊ｅ｝＊｛ｆ！｝｝／ｇ  …（１４）
（１４）式中の各記号は、系統ａ〜ｇの処理機能をそのままａ〜ｇにより示している。この（１４）式を以下変形する。
【００６８】
まず、！を展開すると、下記の（１５）式となる。
【００６９】
｛｛ａ＊ｂ＊ｃ＊ｄ＊ｅ｝＊｛１＋ｆ｝｝／ｇ  …（１５）
次に、各機能のＣＰＵ分散を計算すると、（１６）式となる。
【００７０】
（（Ａ＊Ｂ＊Ｃ＊Ｄ＊Ｅ）＊（１＋Ｆ））／Ｇ  …（１６）
ここで、変形規則により、下記の（１７）式のように変形し、各系統の制御機能のＣＰＵ分散を計算する。
【００７１】
0003759206.tif 000010
次に、このＣＰＵ分散が問題ないこと、すなわち誤計算を行っていないかを、ＣＰＵ分散統合設計の原則（ａ）〜（ｇ）と照合し確認する。そして、ＣＰＵの保守性の確認を行う。
【００７２】
ここで、ＣＰＵの保守性の確認は、図１０〜図１５に示すようにＣＰＵの保守性の判断基準に基づき行われる。
【００７３】
図１０は、単一の機能を単一の系統により実現する系統に対しての判断基準である。図１０（ａ）は、系統ａ、ｂ、ｃ、ｄがそれぞれ単一の機能を実現する場合を示し、図１０（ｂ）は、系統ａの機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上であり、その他の系統ｂ、ｃ、ｄにはそのような条件のない場合を示し、図１０（ｃ）は、系統ａ、ｂの機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上であり、その他の系統ｃ、ｄにはそのような条件のない場合を示している。すなわち、系統の機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上である条件の制御機能は、その他の系統の制御機能と別の制御装置に設置した方が保守性が良いことを示している。
【００７４】
図１１は、単一の機能を複数の系統の総和として実現する系統に対しての判断基準である。図１１（ａ）は、系統ａ、ｂが単一の機能を実現し、系統ｃ、ｄが単一の機能を実現する場合を示し、図１１（ｂ）は、系統ａ、ｂが実現する単一の機能の機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上であり、系統ｃ、ｄが実現する単一の機能にはそのような条件のない場合を示している。すなわち、複数の系統の総和として実現する制御機能と、系統の機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上である条件の制御機能とは、別の制御装置に設置した方が保守性が良いことを示している。
【００７５】
図１２は、単一の機能を複数の系統により相互にバックアップしている系統に対しての判断基準である。図１２（ａ）は、系統ａ、ｂが単一の機能を相互にバックアップし、系統ｃ、ｄが単一の機能を相互にバックアップする場合を示し、図１２（ｂ）は、系統ａ、ｂが相互にバックアップする単一の機能の機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上であり、系統ｃ、ｄが実現する単一の機能にはそのような条件のない場合を示している。すなわち、複数の系統が相互にバックアップする単一の機能の制御機能は、別の制御装置に設置した方が保守性が良いことを示している。
【００７６】
図１３は、単一の機能を単一の系統により実現する系統、及び単一の機能を複数の系統の総和として実現する系統の双方を有した系統に対しての判断基準である。図１３（ａ）は、系統ａが単一の機能を実現し、系統ｂ、ｃが単一の機能を実現する場合を示し、図１３（ｂ）は、系統ａの機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上であり、系統ｂ、ｃが実現する単一の機能にはそのような条件のない場合を示し、図１３（ｃ）は、系統ｂ、ｃが実現する単一の機能の機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上であり、系統ａにはそのような条件のない場合を示している。すなわち、系統の機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上である条件の制御機能は、その他の系統の制御機能と別の制御装置に設置した方が保守性が良いことを示している。
【００７７】
図１４は、単一の機能を単一の系統により実現する系統、及び単一の機能を複数の系統により相互にバックアップしている系統の双方を有した系統に対しての判断基準である。図１４（ａ）は、系統ａが単一の機能を実現し、系統ｂ、ｃが単一の機能を相互にバックアップする場合を示し、図１４（ｂ）は、系統ａの機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上であり、系統ｂ、ｃが実現する機能にはそのような条件がない場合を示し、図１４（ｃ）は、系統ｂ、ｃが実現する機能の機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上であり、系統ａにはそのような条件のない場合を示している。すなわち、複数の系統が相互にバックアップする単一の機能の制御機能は、別の制御装置に設置した方が保守性が良いことを示している。
【００７８】
図１５は、単一の機能を複数の系統の総和として実現する系統、及び単一の機能を複数の系統により相互にバックアップしている系統の双方を有した系統に対しての判断基準である。図１５（ａ）は、系統ａ、ｂが単一の機能を実現し、系統ｃ、ｄが単一の機能を相互にバックアップする場合を示し、図１５（ｂ）は、系統ａ、ｂが実現する単一の機能の機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上であり、系統ｃ、ｄが実現する単一の機能にはそのような条件がない場合を示し、図１５（ｃ）は、系統ｃ、ｄが実現する単一の機能の機能喪失許容時間が制御装置の故障復旧時間以上であり、系統ａ、ｂが実現する単一の機能にはそのような条件のない場合を示している。すなわち、複数の系統が相互にバックアップする単一の機能の制御機能は、別の制御装置に設置した方が保守性が良いことを示している。
【００７９】
ここで、系統の構成としては、単一の系統を系統内の複数の系列により相互にバックアップする構成のものがあるが、そのような構成のものに対しては、図１２、図１４、及び図１５に示した単一の機能を複数の系統により相互にバックアップする構成のものと同様になる。また、以上述べたＣＰＵの機能分散は、Ｉ／Ｏ分散設計に対しても同様に適用可能である。
【００８０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。図１６は本発明の第１の実施例において適用される制御対象のシステム構成図を示す。
図１６中の系統は、液体に対し何等かの処置を行う機能を持つ処理系であり、それぞれの系統は配管により接続されている。矢印は、液体の流れ方向（処理の順域）を示している。
【００８１】
すなわち、液体は、系統ａにより処理され、配管により系統ｂに移送される。同様にして液体は、配管を介して系統ｃ、系統ｄに順次移送され系統ｄでの処理を完了する。系統ｄの処理を完了した液体（廃液）は、系統ｅ及び分岐された配管により系統ｆに至る。系統ｅと系統ｆとは相互バックアップする系統である。したがって、いずれかの系統の機能が喪失されても液体の処理され、系統ｇ及び系統ｈに至る。
【００８２】
ここで、いずれかの処理系（系統）に故障が発生し、処理が不能になった場合には、その系統にて液体の流れは停止するものとする。また、各系統の制御装置の故障発生時には系統の処理が停止することにより、液体は危険な状態に至るものとする。つまり、制御装置の故障復旧時間内での系統の処理機能の喪失を許容しないものとする。一方、系統ｈは、ある要求により、制御装置を独立に設けることが義務づけられているものとし、また、系統ｇは、制御装置の故障復旧時間以上の停止を許容するものとする。
【００８３】
このような図１６に示した制御対象である液体の処理システムの機能は、下記のような論理式で記述される。
【００８４】
｛｛ａ＊ｂ＊ｃ＊ｄ｝＊｛ｅ＋ｆ｝＊｛ｇ！｝｝／ｈ  …（１８）
この（１８）式中の各記号は、系統ａ〜ｈの処理機能をａ〜ｈにより示している。以下、（１８）式を変形する。
【００８５】
まず、！を展開すると、（１９）式のようになる。
【００８６】
｛｛ａ＊ｂ＊ｃ＊ｄ｝＊｛ｅ＋ｆ｝＊｛１＋ｇ｝｝／ｈ  …（１９）
次に、各機能のＣＰＵ分散を計算すると、（２０）式となる。
【００８７】
（（Ａ＊Ｂ＊Ｃ＊Ｄ）＊（Ｅ＋Ｆ）＊（１＋Ｇ））／Ｈ  …（２０）
ここで、変形規則により、下記の（２１）式のように変形し、各系統の制御機能のＣＰＵ分散を計算する。
【００８８】
0003759206.tif 000011
次に、このＣＰＵ分散が問題ないこと、すなわち誤計算を行っていないかを、前述したＣＰＵ分散統合設計の原則と照合し確認する。また、図１０乃至図１５に示したＣＰＵ保守性の判断基準により確認を行う。
【００８９】
次に、本発明の第２の実施例を説明する。図１７は本発明の第２の実施例において適用される制御対象のシステム構成図を示す。図１７中の系統は、液体に対し何等かの処置を行う機能を持つ処理系であり、それぞれの系統は配管により接続されている。矢印は、液体の流れ方向（処理の順域）を示している。
【００９０】
すなわち、液体は、系統ａにより処理され、配管により系統ｂに移送される。同様にして液体は、配管を介して系統ｃ、系統ｄに順次移送され系統ｄでの処理を完了する。一方、液体は、系統ａ´ により処理され、配管により系統ｂ´ に移送される。同様にして液体は、配管を介して系統ｃ´ 、系統ｄ´ に順次移送され系統ｄ´ での処理を完了する。系統ａから系統ｄまでと、系統ａ´ から系統ｄ´ までとは、相互にバックアップする系統である。系統ｄの処理を完了した液体（廃液）及び系統ｄ’の処理を完了した液体（廃液）は、配管上で合流し、系統ｅに移送されその系統ｅにより処理され、系統ｆ及び系統ｇに至る。
【００９１】
ここで、いずれかの処理系（系統）に故障が発生し、処理が不能になった場合には、その系統にて液体の流れは停止するものとする。また、各系統の制御装置の故障発生時には、系統の処理が停止することにより、液体は危険な状態に至るものとする。つまり、制御装置の故障復旧時間内での系統の処理機能の喪失を許容しないものとする。また、系統ｈは、ある要求により、制御装置を独立に設けることが義務づけられているものとし、また、系統ｆは、制御装置の故障復旧時間以上の停止を許容するものとする。
【００９２】
このような図１７に示した制御対象である液体の処理システムの機能は、下記のような論理式で記述される。
【００９３】
｛{{a ＊b ＊c ＊d ｝＋｛a´＊b´＊c´＊d´} ｝＊e ＊｛f ！} ｝／g   …（２２）
なお、（２２）式中の各記号は、系統ａ〜ｈの処理機能をａ〜ｈにより示している。以下（２２）式を変形する。
【００９４】
まず、！を展開すると、下記の（２３）式のようになる。
【００９５】
{{{a＊b ＊c ＊d ｝＋｛a´＊b´＊c´＊d´}}＊e ＊{ １＋f}} ／g   …（２３）
次に、各機能のＣＰＵ分散を計算すると、（２４）式となる。
【００９６】
{{{A＊B ＊C ＊D ｝＋｛A´＊B´＊C´＊D´}}＊E ＊｛１＋F}｝／G   …（２４）
ここで、変形規則により、下記の（２５）式のように変形し、各系統の制御機能のＣＰＵ分散を計算する。
【００９７】
（(A＋B ＋C ＋D ），（A´＋B´＋C´＋D´) ）＊E ＊（（１），（F ））／G
＝（（A ＋B ＋C ＋D ＋E ），（A´＋B´＋C´＋D´））＊（（１），（F ））／G
＝（（A ＋B ＋C ＋D ＋E ＋１），（A´＋B´＋C´＋D´＋F ））／G
＝（A ＋B ＋C ＋D ＋E ＋１），（A´＋B´＋C´＋D´＋F ），（G ）
＝（A ＋B ＋C ＋D ＋E ），（A´＋B´＋C´＋D´＋F ），（G ）  …（２５）
次に、このＣＰＵ分散が問題ないこと、すなわち誤計算を行っていないかを、前述したＣＰＵ分散統合設計の原則と照合し確認する。また、図１０乃至図１５に示したＣＰＵ保守性の判断基準により確認を行う。
【００９８】
次に、第３の実施例を説明する。図１８は本発明の第３の実施例において適用される制御対象のシステム構成図を示す。この第３の実施例は、Ｉ／Ｏ分散統合設計に対するものである。
【００９９】
図１８に示す系統は、１つの系統を示している。この系統の機能は、第１のタンク６ａから第２のタンク６ｂ又は第３のタンク６ｃに液体を移送するための系統である。すなわち、第１のタンク６ａに貯蔵されている液体は、第１の配管５ａにより第１のタンク６ａ外に排出される。排出された液体は、第１の配管５ａから分岐した第２の配管５ｂにより弁ａ〜ｄに至るラインと、分岐せずに弁ｅ〜ｈに至るラインがある。
【０１００】
それぞれのラインに流入した液体は、ライン上の弁ａ〜ｄ及び弁ｅ〜ｈを通り第３の配管５ｃに合流する。つまり、それぞれのラインは、相互バックアップを構成している。したがって、一方のラインが液体の移送を阻害する状況に至った場合でも、他方のラインが液体の移送を行うことが可能である。この液体は、第１のポンプｉと第２のポンプｊにより加圧される。この場合、この液体の比重は非常に大きいため、第１のポンプｉ及び第２のポンプｊの同時加圧が必要であるとする。
【０１０１】
加圧された液体は、弁ｋ及び第４の配管５ｄを通り第３のタンク６ｃに至ると共に、弁ｌ及び第５の配管５ｅを通り第２のタンク６ｂに至る。なお、弁ｋは第３のタンク６ｃの水位高により閉鎖されるように制御されるものとする。但し、第３のタンク６ｃの液体貯蔵量が十分大きいため、弁ｋを制御する機能が制御装置の故障により喪失したとしても、制御装置の故障復旧時間以上制御喪失状態を許容するものとする。また、弁ｌ及び第２のタンク６ｂは隔壁７内に設置されることから法規上制御装置の独立設置を義務づけられているものとする。
【０１０２】
ここで、各動的機器（弁、ポンプ）ａ〜ｌの機能ａ〜ｌのように略称するものとする。この系統を実現する動的機器の機能は、下記のような論理式で記述される。
【０１０３】
｛{{a ＊b ＊c ＊d ｝＋｛e ＊f ＊g ＊h}｝＊｛i ＊j ｝＊k ！｝／l   …（２６）
まず、！を展開すると、下記の（２７）式となる。
【０１０４】
｛{{a ＊b ＊c ＊d ｝＋｛e ＊f ＊g ＊h}｝＊｛i ＊j ｝＊｛1 ＋k ！} ｝／l   …（２７）  次に、各機能のＩ／Ｏ分散を計算すると、下記の（２８）式のようになる。
【０１０５】
｛{{A ＊B ＊C ＊D ｝＋｛E ＊F ＊G ＊H}｝＊｛I ＊J ｝＊｛1 ＋K}｝／L   …（２８）
ここで、変形規則により上記（２８）式を変形し、各機能の駆動信号を入出力すべき入出力装置の基板を求める。
【０１０６】
（（A ＋B ＋C ＋D ）, （E ＋F ＋G ＋H ））＊（I ＋J ）＊（（1 ）, （K ））／（L ）
＝（（A ＋B ＋C ＋D ＋I ＋J ）, （E ＋F ＋G ＋H ））＊（（1 ）, （K ））／（L ）
＝（（A ＋B ＋C ＋D ＋I ＋J ＋1 ）, （E ＋F ＋G ＋H ＋K ））, （L ）
＝（A ＋B ＋C ＋D ＋I ＋J ＋1 ）, （E ＋F ＋G ＋H ＋K ）, （L ）
＝（A ＋B ＋C ＋D ＋I ＋J ）, （E ＋F ＋G ＋H ＋K ）, （L ）  …（２９）
つまり、機能Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｉ，Ｊの駆動信号は同一基板に収納する。機能Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｋの駆動信号は同一基板に収納する。機能Ｌの駆動信号は単独基板に収納する。
【０１０７】
【発明の効果】
以上述べたように、各系統の機能関連を論理式に記述し、これを一定の変形規則に従い変形することにより、ＣＰＵ分散統合設計が完了する。従って、設計者は、設計途上での錯誤から解放され、また、設計効率向上を図ることが可能である。さらに、十分に設計の訓練を受けていない設計者でも、変形規則のみ知ることにより設計を完了することが可能であるから、設計品質の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すフローチャート。
【図２】電源装置の独立を要求される系統に対してのＣＰＵ分散統合設計の原則を示す説明図。
【図３】常時起動している系統に対してのＣＰＵ分散統合設計の原則を示す説明図。
【図４】複数の系列により構成される系統に対してＣＰＵ分散統合設計の原則を示す説明図。
【図５】複数の系統が関連して１つの機能を実現している場合のＣＰＵ分散統合設計の原則を示す説明図。
【図６】複数の系統が相互バックアップ構成をとっている場合のＣＰＵ分散統合設計の原則を示す説明図。
【図７】常時稼働している系統又は系統の起動側がプラントの安全側である系統に対してのＣＰＵ分散統合設計の原則を示す説明図。
【図８】誤起動を回避する必要のある系統又は系統の停止側がプラントの安全側である系統のＣＰＵ分散統合設計の原則を示す説明図。
【図９】本発明の実施の形態において適用される制御対象のシステム構成図。
【図１０】単一の機能を単一の系統により実現する系統に対してのＣＰＵ保守性の判断基準の説明図。
【図１１】単一の機能を複数の系統の総和として実現する系統に対してのＣＰＵ保守性の判断基準の説明図。
【図１２】単一の機能を複数の系統により相互にバックアップしている系統に対してのＣＰＵ保守性の判断基準の説明図。
【図１３】単一の機能を単一の系統により実現する系統、及び単一の機能を複数の系統の総和として実現する系統の双方を有した系統に対してのＣＰＵ保守性の判断基準の説明図。
【図１４】単一の機能を単一の系統により実現する系統、及び単一の機能を複数の系統により相互にバックアップしている系統の双方を有した系統に対してのＣＰＵ保守性の判断基準の説明図。
【図１５】単一の機能を複数の系統の総和として実現する系統、及び単一の機能を複数の系統により相互にバックアップしている系統の双方を有した系統に対してのＣＰＵ保守性の判断基準の説明図。
【図１６】本発明の第１の実施例において適用される制御対象のシステム構成図。
【図１７】本発明の第２の実施例において適用される制御対象のシステム構成図。
【図１８】本発明の第３の実施例において適用される制御対象のシステム構成図。
【符号の説明】
１  制御対象
２  電源装置
３  制御装置
４  出力段
５  配管
６  タンク
７  隔壁
【図１】
0003759206.tif 000012
【図２】
0003759206.tif 000013
【図３】
0003759206.tif 000014
【図４】
0003759206.tif 000015
【図５】
0003759206.tif 000016
【図６】
0003759206.tif 000017
【図７】
0003759206.tif 000018
【図８】
0003759206.tif 000019
【図９】
0003759206.tif 000020
【図１０】
0003759206.tif 000021
【図１１】
0003759206.tif 000022
【図１２】
0003759206.tif 000023
【図１３】
0003759206.tif 000024
【図１４】
0003759206.tif 000025
【図１５】
0003759206.tif 000026
【図１６】
0003759206.tif 000027
【図１７】
0003759206.tif 000028
【図１８】
0003759206.tif 000029