JP2002014703A - プラント制御装置 - Google Patents
プラント制御装置Info
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- JP2002014703A JP2002014703A JP2000195682A JP2000195682A JP2002014703A JP 2002014703 A JP2002014703 A JP 2002014703A JP 2000195682 A JP2000195682 A JP 2000195682A JP 2000195682 A JP2000195682 A JP 2000195682A JP 2002014703 A JP2002014703 A JP 2002014703A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラント制御装置において、高い信頼性を持
ち、かつコンパクト化をする。 【解決手段】 プラント内に配置された各種の機器の運
転を制御するプラント制御装置において、前記各種の機
器をプラント運転員の手動操作による運転と、プラント
の状態を示すプロセス信号入力により予め前記プラント
制御装置に記憶したロジックに従って自動操作による運
転とを行なうための機器制御指令と、前記各種の機器の
異常もしくはプラントの異常を示す信号を受信した時、
前記各種の機器を保護する操作を行なうための機器保護
指令との前記2つの指令を演算する中央処理装置を備え
たディジタルコントローラ1と、前記機器保護指令のみ
を演算するPLDを備えたPLDベースドコントローラ
6とを具備し、前記機器保護指令を演算する手段を、前
記ディジタルコントローラと前記PLDベースドコント
ローラとで2重化した。
ち、かつコンパクト化をする。 【解決手段】 プラント内に配置された各種の機器の運
転を制御するプラント制御装置において、前記各種の機
器をプラント運転員の手動操作による運転と、プラント
の状態を示すプロセス信号入力により予め前記プラント
制御装置に記憶したロジックに従って自動操作による運
転とを行なうための機器制御指令と、前記各種の機器の
異常もしくはプラントの異常を示す信号を受信した時、
前記各種の機器を保護する操作を行なうための機器保護
指令との前記2つの指令を演算する中央処理装置を備え
たディジタルコントローラ1と、前記機器保護指令のみ
を演算するPLDを備えたPLDベースドコントローラ
6とを具備し、前記機器保護指令を演算する手段を、前
記ディジタルコントローラと前記PLDベースドコント
ローラとで2重化した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラント内に配置
された各種の機器の運転を制御するプラント制御装置に
関する。
された各種の機器の運転を制御するプラント制御装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】プラント内に配置された各種の機器の運
転を制御するプラント制御装置は、従来、ハードリレ
ー,ソリッドステートタイマーを使ってロジックを構成
するハードワイヤードロジック、又はCPU(中央制御
装置)によりロジックを構成するディジタルコントロー
ラにより構成されていた。更に近年、プラント運転員の
省力化のためプラント運転の広範囲の自動化が進められ
ており、それに伴ない、プラント制御装置の制御対象と
なる機器数が増大している。
転を制御するプラント制御装置は、従来、ハードリレ
ー,ソリッドステートタイマーを使ってロジックを構成
するハードワイヤードロジック、又はCPU(中央制御
装置)によりロジックを構成するディジタルコントロー
ラにより構成されていた。更に近年、プラント運転員の
省力化のためプラント運転の広範囲の自動化が進められ
ており、それに伴ない、プラント制御装置の制御対象と
なる機器数が増大している。
【0003】そのため、プラント制御装置は高度化,複
雑化する傾向に有るが、ハードワイヤードロジックによ
ってロジックを構成した場合、ハードリレー,ソリッド
ステートタイマーが多数必要であり、配線本数も膨大に
なりコスト,スペースファクターが良くないこと、更に
CPUを備えたディジタルコントローラが、様々なプラ
ントの制御装置に採用され正常に稼動しているという実
績とディジタルコントローラの価格が以前より安価にな
ったことにより、近年はプラント制御装置の大部分の機
能はディジタルコントローラにより実現されている。
雑化する傾向に有るが、ハードワイヤードロジックによ
ってロジックを構成した場合、ハードリレー,ソリッド
ステートタイマーが多数必要であり、配線本数も膨大に
なりコスト,スペースファクターが良くないこと、更に
CPUを備えたディジタルコントローラが、様々なプラ
ントの制御装置に採用され正常に稼動しているという実
績とディジタルコントローラの価格が以前より安価にな
ったことにより、近年はプラント制御装置の大部分の機
能はディジタルコントローラにより実現されている。
【0004】しかし、ディジタルコントローラによりロ
ジックを構成する場合、ハードワイヤードロジックに比
べ使用部品数が格段に多いため、信頼性はハードワイヤ
ードロジックに劣ることとなる。又、経済的理由・スペ
ースファクターにより1台のコントローラで時分割処理
により複数の機器を制御する構成となるため、ディジタ
ルコントローラ故障時には複数の機器が制御不能とな
り、プラントへの影響はハードワイヤードロジックの故
障時より大きなものとなる。
ジックを構成する場合、ハードワイヤードロジックに比
べ使用部品数が格段に多いため、信頼性はハードワイヤ
ードロジックに劣ることとなる。又、経済的理由・スペ
ースファクターにより1台のコントローラで時分割処理
により複数の機器を制御する構成となるため、ディジタ
ルコントローラ故障時には複数の機器が制御不能とな
り、プラントへの影響はハードワイヤードロジックの故
障時より大きなものとなる。
【0005】そのためプラント制御装置では、プラント
内の機器が損傷する可能性がある状況下では強制的に機
器を停止させる、あるいは弁を閉める等の操作により機
器の安全を確保する回路(以下、機器保護回路と称す)
を構成することが必要であるが、機器保護回路をディジ
タルコントローラで構成した場合、CPU故障時には機
器の安全を確保することが不可能となるため、従来、機
器保護回路はハードワイヤードロジックで構成されてい
た。
内の機器が損傷する可能性がある状況下では強制的に機
器を停止させる、あるいは弁を閉める等の操作により機
器の安全を確保する回路(以下、機器保護回路と称す)
を構成することが必要であるが、機器保護回路をディジ
タルコントローラで構成した場合、CPU故障時には機
器の安全を確保することが不可能となるため、従来、機
器保護回路はハードワイヤードロジックで構成されてい
た。
【0006】図7に従来のプラント制御装置のシステム
構成を示す。図7において、1はディジタルコントロー
ラであり、ここには機器をプラント運転員の手動操作に
よる運転と、プラントの状態を示すプロセス信号入力に
より予め記憶したロジックに従って自動で操作する運転
とを行なうためのロジックを構成する制御回路11が設
けられている。2はハードワイヤードロジックであり、
ここには機器保護回路21が設けられる。
構成を示す。図7において、1はディジタルコントロー
ラであり、ここには機器をプラント運転員の手動操作に
よる運転と、プラントの状態を示すプロセス信号入力に
より予め記憶したロジックに従って自動で操作する運転
とを行なうためのロジックを構成する制御回路11が設
けられている。2はハードワイヤードロジックであり、
ここには機器保護回路21が設けられる。
【0007】更に、制御回路11からの機器操作指令で
あるディジタルコントローラの機器制御指令41と機器
保護回路21からの機器操作指令であるハードワイヤー
ドロジックの機器保護指令41の論理和ロジック72が
ハードワイヤードロジック2で構成され、その演算結果
である機器操作指令43が機器への操作指令となる。そ
して、機器操作指令43により電動弁31の開閉,ファ
ン32,ポンプ33の起動,停止が行なわれることによ
り、プラント3の制御が行なわれる。
あるディジタルコントローラの機器制御指令41と機器
保護回路21からの機器操作指令であるハードワイヤー
ドロジックの機器保護指令41の論理和ロジック72が
ハードワイヤードロジック2で構成され、その演算結果
である機器操作指令43が機器への操作指令となる。そ
して、機器操作指令43により電動弁31の開閉,ファ
ン32,ポンプ33の起動,停止が行なわれることによ
り、プラント3の制御が行なわれる。
【0008】図8は図7に示した従来のプラント制御装
置の内部で構成していたロジックの詳細図である。又、
図8は従来のプラント制御装置の内部で構成していたロ
ジックの中で、1台のポンプのロジックについて示した
ものである。図8の中の点線内のロジックは、プラント
制御装置の内部で構成するロジック8を示し、一点鎖線
内のロジックはディジタルコントローラの内部で構成す
るロジック81を示し、二点鎖線内のロジックはハード
ワイヤードロジックで構成するロジック82を示してい
る。
置の内部で構成していたロジックの詳細図である。又、
図8は従来のプラント制御装置の内部で構成していたロ
ジックの中で、1台のポンプのロジックについて示した
ものである。図8の中の点線内のロジックは、プラント
制御装置の内部で構成するロジック8を示し、一点鎖線
内のロジックはディジタルコントローラの内部で構成す
るロジック81を示し、二点鎖線内のロジックはハード
ワイヤードロジックで構成するロジック82を示してい
る。
【0009】そして、図8のロジックは論理積ロジック
71,論理和ロジック72,論理否定ロジック73によ
り記述されている。図8の中の自動モード選択スイッチ
91,手動モード選択スイッチ92,起動スイッチ9
3,停止スイッチ94はプラントの運転員が操作を行な
うためのスイッチであり、自動モード選択スイッチ9
1,手動モード選択スイッチ92によりプラントの運転
員は機器の運転モードの選択を行なう。
71,論理和ロジック72,論理否定ロジック73によ
り記述されている。図8の中の自動モード選択スイッチ
91,手動モード選択スイッチ92,起動スイッチ9
3,停止スイッチ94はプラントの運転員が操作を行な
うためのスイッチであり、自動モード選択スイッチ9
1,手動モード選択スイッチ92によりプラントの運転
員は機器の運転モードの選択を行なう。
【0010】そして、自動モードが選択されている時
に、プラントの状態により起動条件95が成立すると、
自動モードの起動指令55が成立し、自動モードが選択
されている時に、プラントの状態により停止条件96が
成立すると、自動モードの停止指令57が成立する。
に、プラントの状態により起動条件95が成立すると、
自動モードの起動指令55が成立し、自動モードが選択
されている時に、プラントの状態により停止条件96が
成立すると、自動モードの停止指令57が成立する。
【0011】又、手動モードが選択されている時に、プ
ラントの運転員により起動スイッチ93が押されると手
動モードの起動指令56が成立し、手動モードが選択さ
れている時に、プラントの運転員により停止スイッチ9
4が押されると手動モードの停止指令58が成立する。
ラントの運転員により起動スイッチ93が押されると手
動モードの起動指令56が成立し、手動モードが選択さ
れている時に、プラントの運転員により停止スイッチ9
4が押されると手動モードの停止指令58が成立する。
【0012】そして、自動モードの起動指令55,手動
モードの起動指令56のどちらか一方が成立した場合、
ディジタルコントローラ内部の制御回路の起動指令51
が成立し、指令がディジタルコントローラ1からハード
ワイヤードロジック2に出力される。
モードの起動指令56のどちらか一方が成立した場合、
ディジタルコントローラ内部の制御回路の起動指令51
が成立し、指令がディジタルコントローラ1からハード
ワイヤードロジック2に出力される。
【0013】一方、自動モードの停止指令57,手動モ
ードの停止指令58のどちらか一方が成立した場合、デ
ィジタルコントローラ内部の制御回路の停止指令52が
成立し、指令がディジタルコントローラ81(図7の
1)からハードワイヤードロジック82(図7の2)に
出力される。
ードの停止指令58のどちらか一方が成立した場合、デ
ィジタルコントローラ内部の制御回路の停止指令52が
成立し、指令がディジタルコントローラ81(図7の
1)からハードワイヤードロジック82(図7の2)に
出力される。
【0014】そして、上述の自動モードと手動モードで
の、プラント内に設置された機器への起動・停止指令を
作成するロジックを構成する回路は図7に示す制御回路
11と呼ばれるものである。そして、ディジタルコント
ローラ内部の制御回路の起動指令51とディジタルコン
トローラ内部の制御回路の停止指令52はハードワイヤ
ードロジック2に入力され、ディジタルコントローラ内
部の制御回路の起動指令51は起動指令53としてポン
プ33に出力される。
の、プラント内に設置された機器への起動・停止指令を
作成するロジックを構成する回路は図7に示す制御回路
11と呼ばれるものである。そして、ディジタルコント
ローラ内部の制御回路の起動指令51とディジタルコン
トローラ内部の制御回路の停止指令52はハードワイヤ
ードロジック2に入力され、ディジタルコントローラ内
部の制御回路の起動指令51は起動指令53としてポン
プ33に出力される。
【0015】一方、ハードワイヤードロジック2では、
機器の異常、もしくはプラントの異常を検出した時強制
停止条件97が成立するロジックが構成されている(こ
のロジックを構成する回路は機器保護回路21と呼ばれ
るものである。)。この強制停止条件97が成立する
と、ハードワイヤードロジックの機器保護指令47が成
立する。
機器の異常、もしくはプラントの異常を検出した時強制
停止条件97が成立するロジックが構成されている(こ
のロジックを構成する回路は機器保護回路21と呼ばれ
るものである。)。この強制停止条件97が成立する
と、ハードワイヤードロジックの機器保護指令47が成
立する。
【0016】そして、ディジタルコントローラ1からハ
ードワイヤードロジック2に入力されているディジタル
コントローラ内部の制御回路の停止指令52,ハードワ
イヤードロジックの機器保護指令47のどちらか一方、
又は両方が成立した場合、停止指令54がポンプ33に
出力される。又、図8はポンプのロジックについて記載
しているが、ファン32についてもロジックは同様であ
り、電動弁31についても起動・停止が開・閉に変わる
のみであり、ロジックは図8と同様である。
ードワイヤードロジック2に入力されているディジタル
コントローラ内部の制御回路の停止指令52,ハードワ
イヤードロジックの機器保護指令47のどちらか一方、
又は両方が成立した場合、停止指令54がポンプ33に
出力される。又、図8はポンプのロジックについて記載
しているが、ファン32についてもロジックは同様であ
り、電動弁31についても起動・停止が開・閉に変わる
のみであり、ロジックは図8と同様である。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のプラン
ト制御システムでは、制御手段としてディジタルコント
ローラが使用されている。そして最近ではコスト,スペ
ースファクターの向上のためディジタルコントローラの
適用範囲が拡大されてはきたが、ディジタルコントロー
ラの単体の信頼性がハードワイヤードロジックに劣る。
ト制御システムでは、制御手段としてディジタルコント
ローラが使用されている。そして最近ではコスト,スペ
ースファクターの向上のためディジタルコントローラの
適用範囲が拡大されてはきたが、ディジタルコントロー
ラの単体の信頼性がハードワイヤードロジックに劣る。
【0018】そこで、ディジタルコントローラが故障し
た場合数多くの機器が制御不能になるという理由で、高
度の信頼性が要求される機器保護回路はハードワイヤー
ドロジックで構成されていた。又、機器保護回路は、プ
ラント内に設置された各機器毎にハードワイヤードロジ
ックにより構成されているため、多数のハードリレー,
ソリッドステートタイマー,配線が必要であり、これが
プラント制御システムのコンパクト化,コストダウンを
阻む要因となっていた。
た場合数多くの機器が制御不能になるという理由で、高
度の信頼性が要求される機器保護回路はハードワイヤー
ドロジックで構成されていた。又、機器保護回路は、プ
ラント内に設置された各機器毎にハードワイヤードロジ
ックにより構成されているため、多数のハードリレー,
ソリッドステートタイマー,配線が必要であり、これが
プラント制御システムのコンパクト化,コストダウンを
阻む要因となっていた。
【0019】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、高い信頼性を持ち、かつ従来のプラント
制御システム以上のコンパクト化を実現するプラント制
御装置を提供することを目的としている。
たものであり、高い信頼性を持ち、かつ従来のプラント
制御システム以上のコンパクト化を実現するプラント制
御装置を提供することを目的としている。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明の[請求項1]に
係るプラント制御装置は、プラント内に配置された各種
の機器の運転を制御するプラント制御装置において、前
記各種の機器をプラント運転員の手動操作による運転
と、プラントの状態を示すプロセス信号入力により予め
前記プラント制御装置に記憶したロジックに従って自動
操作による運転とを行なうための機器制御指令と、前記
各種の機器の異常もしくはプラントの異常を示す信号を
受信した時、前記各種の機器を保護する操作を行なうた
めの機器保護指令との前記2つの指令を演算する中央処
理装置を備えたディジタルコントローラと、前記機器保
護指令のみを演算するPLD(Programmabl
eLogic Device)を備えたPLDベースド
コントローラとを具備し、前記機器保護指令を演算する
手段を、前記ディジタルコントローラと前記PLDベー
スドコントローラとで2重化したことを特徴とする。
係るプラント制御装置は、プラント内に配置された各種
の機器の運転を制御するプラント制御装置において、前
記各種の機器をプラント運転員の手動操作による運転
と、プラントの状態を示すプロセス信号入力により予め
前記プラント制御装置に記憶したロジックに従って自動
操作による運転とを行なうための機器制御指令と、前記
各種の機器の異常もしくはプラントの異常を示す信号を
受信した時、前記各種の機器を保護する操作を行なうた
めの機器保護指令との前記2つの指令を演算する中央処
理装置を備えたディジタルコントローラと、前記機器保
護指令のみを演算するPLD(Programmabl
eLogic Device)を備えたPLDベースド
コントローラとを具備し、前記機器保護指令を演算する
手段を、前記ディジタルコントローラと前記PLDベー
スドコントローラとで2重化したことを特徴とする。
【0021】したがって機器保護指令を演算する手段を
ディジタルコントローラとPLDベースドコントローラ
で2重化することにより、高い信頼性を持ち、かつ従来
のプラント制御システム以上のコンパクト化を実現する
プラント制御装置を提供することが可能となる。
ディジタルコントローラとPLDベースドコントローラ
で2重化することにより、高い信頼性を持ち、かつ従来
のプラント制御システム以上のコンパクト化を実現する
プラント制御装置を提供することが可能となる。
【0022】本発明の[請求項2]に係るプラント制御
装置は、[請求項1]において、前記ディジタルコント
ローラからの機器保護指令と前記PLDベースドコント
ローラからの機器保護指令との論理和を前記各種の機器
への機器保護指令とした。
装置は、[請求項1]において、前記ディジタルコント
ローラからの機器保護指令と前記PLDベースドコント
ローラからの機器保護指令との論理和を前記各種の機器
への機器保護指令とした。
【0023】本発明の[請求項3]に係るプラント制御
装置は、[請求項1]において、前記ディジタルコント
ローラからの機器保護指令と前記PLDベースドコント
ローラからの機器保護指令との論理積を前記各種の機器
への機器保護指令とした。
装置は、[請求項1]において、前記ディジタルコント
ローラからの機器保護指令と前記PLDベースドコント
ローラからの機器保護指令との論理積を前記各種の機器
への機器保護指令とした。
【0024】本発明の[請求項4]に係るプラント制御
装置は、[請求項1]において、前記機器制御指令と機
器保護指令を演算するCPUを備えたディジタルコント
ローラと、前記機器保護指令のみを演算するPLDとを
備えたPLDベースドコントローラと、前記ディジタル
コントローラと前記PLDベースドコントローラ間の信
号の伝送路を形成する伝送系とを具備し、前記ディジタ
ルコントローラで演算した機器制御指令と機器保護指令
とを伝送系を通してPLDベースドコントローラに伝送
することにより、前記ディジタルコントローラで演算し
た機器制御指令と機器保護指令、更に前記PLDベース
ドコントローラで演算した機器保護指令から機器操作指
令を作成する機器操作指令出力回路をPLDベースドコ
ントローラの内部で構成した。
装置は、[請求項1]において、前記機器制御指令と機
器保護指令を演算するCPUを備えたディジタルコント
ローラと、前記機器保護指令のみを演算するPLDとを
備えたPLDベースドコントローラと、前記ディジタル
コントローラと前記PLDベースドコントローラ間の信
号の伝送路を形成する伝送系とを具備し、前記ディジタ
ルコントローラで演算した機器制御指令と機器保護指令
とを伝送系を通してPLDベースドコントローラに伝送
することにより、前記ディジタルコントローラで演算し
た機器制御指令と機器保護指令、更に前記PLDベース
ドコントローラで演算した機器保護指令から機器操作指
令を作成する機器操作指令出力回路をPLDベースドコ
ントローラの内部で構成した。
【0025】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)([請求項
1]に対応) 図1は第1の実施の形態を示すブロック図である。図1
において、図7と同一機能部分については同一符号を付
して説明を省略する。本実施の形態における構成上の特
徴点は、ディジタルコントローラ1に従来の制御回路1
1に加えて機器保護回路12を設け、ロジックの演算を
後述するCPU基板により行ない、その結果である電動
弁31,ファン32,ポンプ33等のプラントに配置さ
れた各機器への指令をディジタルコントローラ出力信号
50として出力する。
1]に対応) 図1は第1の実施の形態を示すブロック図である。図1
において、図7と同一機能部分については同一符号を付
して説明を省略する。本実施の形態における構成上の特
徴点は、ディジタルコントローラ1に従来の制御回路1
1に加えて機器保護回路12を設け、ロジックの演算を
後述するCPU基板により行ない、その結果である電動
弁31,ファン32,ポンプ33等のプラントに配置さ
れた各機器への指令をディジタルコントローラ出力信号
50として出力する。
【0026】一方、PLDベースドコントローラ6を新
たに設け、機器保護回路61のロジックの演算を行な
い、その結果をPLDベースドコントローラ6からの機
器保護指令44として出力する。そして、前記ディジタ
ルコントローラ出力信号50とPLDベースドコントロ
ーラの機器保護指令44は2重化出力回路20に入力さ
れる。
たに設け、機器保護回路61のロジックの演算を行な
い、その結果をPLDベースドコントローラ6からの機
器保護指令44として出力する。そして、前記ディジタ
ルコントローラ出力信号50とPLDベースドコントロ
ーラの機器保護指令44は2重化出力回路20に入力さ
れる。
【0027】2重化出力回路20では、入力であるディ
ジタルコントローラ出力信号50とPLDベースドコン
トローラの機器保護指令44から機器操作指令43を作
成する処理が行なわれ、その演算結果である機器操作指
令43が機器への操作指令となる。そして、機器操作指
令43により電動弁31の開閉,ファン32,ポンプ3
3の起動,停止が行なわれることによりプラント3の制
御が行なわれる。
ジタルコントローラ出力信号50とPLDベースドコン
トローラの機器保護指令44から機器操作指令43を作
成する処理が行なわれ、その演算結果である機器操作指
令43が機器への操作指令となる。そして、機器操作指
令43により電動弁31の開閉,ファン32,ポンプ3
3の起動,停止が行なわれることによりプラント3の制
御が行なわれる。
【0028】図2はPLDベースドコントローラ6のハ
ード構成を示したものである。図2において、62は機
器保護回路用PLDであり、図1に示す機器保護回路6
1のロジックの演算はこの機器保護回路用PLD62に
より行なわれる。更に、PLDベースドコントローラ6
には可変タイマー用PLD63が設置されており、タイ
マーのロジックを含んだ機器保護回路をPLDベースド
コントローラ6で構成することが可能である。
ード構成を示したものである。図2において、62は機
器保護回路用PLDであり、図1に示す機器保護回路6
1のロジックの演算はこの機器保護回路用PLD62に
より行なわれる。更に、PLDベースドコントローラ6
には可変タイマー用PLD63が設置されており、タイ
マーのロジックを含んだ機器保護回路をPLDベースド
コントローラ6で構成することが可能である。
【0029】64は機器保護回路用入力信号48を機器
保護回路用PLD62に入力するための入力回路であ
り、65は機器保護回路用PLD62からの出力をPL
Dベースドコントローラの機器保護指令44として出力
するための出力回路である。このようにハード構成がシ
ンプルであるため、PLDベースドコントローラ6のハ
ードウエアは1枚の基板で実現することが可能である。
保護回路用PLD62に入力するための入力回路であ
り、65は機器保護回路用PLD62からの出力をPL
Dベースドコントローラの機器保護指令44として出力
するための出力回路である。このようにハード構成がシ
ンプルであるため、PLDベースドコントローラ6のハ
ードウエアは1枚の基板で実現することが可能である。
【0030】更に、PLDベースドコントローラ6は使
用部品数が少ないため高い信頼性を持つ。又、PLDベ
ースドコントローラ6をプラント制御装置に適用し機器
保護回路61を構成する場合、1〜5台程度の機器の機
器保護回路61を1枚の基板で構成することが可能であ
るため、複数の基板を使ってプラント内の機器の保護回
路を構成することとなる。
用部品数が少ないため高い信頼性を持つ。又、PLDベ
ースドコントローラ6をプラント制御装置に適用し機器
保護回路61を構成する場合、1〜5台程度の機器の機
器保護回路61を1枚の基板で構成することが可能であ
るため、複数の基板を使ってプラント内の機器の保護回
路を構成することとなる。
【0031】しかし、システムが複数の基板により構成
されるPLDベースドコントローラ6においては、PL
Dベースドコントローラ6は各基板毎にロジックを記憶
させ、各基板は他の基板とは独立にロジックの演算を行
ない結果を出力することが可能であるため、1枚の基板
で故障が発生した場合においても故障が発生した基板以
外の基板は機器の保護を続行することが可能である。そ
のため、PLDベースドコントローラ6故障時のプラン
トへの影響は小さくてすむこととなる。
されるPLDベースドコントローラ6においては、PL
Dベースドコントローラ6は各基板毎にロジックを記憶
させ、各基板は他の基板とは独立にロジックの演算を行
ない結果を出力することが可能であるため、1枚の基板
で故障が発生した場合においても故障が発生した基板以
外の基板は機器の保護を続行することが可能である。そ
のため、PLDベースドコントローラ6故障時のプラン
トへの影響は小さくてすむこととなる。
【0032】図3は図1に示したディジタルコントロー
ラ1のハード構成を示した図である。図3において、1
3はCPUを搭載したCPU基板であり、ロジックの演
算はこのCPU基板13で行なわれる。14a〜14n
はDI基板であり、CPU基板13で演算を行なうため
に必要なディジタルコントローラ入力信号49はDI基
板14a〜14nに入力される。
ラ1のハード構成を示した図である。図3において、1
3はCPUを搭載したCPU基板であり、ロジックの演
算はこのCPU基板13で行なわれる。14a〜14n
はDI基板であり、CPU基板13で演算を行なうため
に必要なディジタルコントローラ入力信号49はDI基
板14a〜14nに入力される。
【0033】15a〜15nはDO基板であり、CPU
基板13で演算を行なった結果であるディジタルコント
ローラ出力信号50はDO基板15a〜15nから出力
される。16はPIOバスであり、CPU基板13,D
I基板14a〜14n,DO基板15a〜15nの間の
信号取り合いはPIOバス16を通して行なわれる。
基板13で演算を行なった結果であるディジタルコント
ローラ出力信号50はDO基板15a〜15nから出力
される。16はPIOバスであり、CPU基板13,D
I基板14a〜14n,DO基板15a〜15nの間の
信号取り合いはPIOバス16を通して行なわれる。
【0034】更に、ディジタルコントローラ1は近年の
プラントでは必ず1台以上は設置される装置であるが、
既にディジタルコントローラ1が設置されている既設の
プラント、もしくはディジタルコントローラ1の設置の
決まっている新規建設のプラントのプラント制御装置に
おいては、以下のようにすればよい。
プラントでは必ず1台以上は設置される装置であるが、
既にディジタルコントローラ1が設置されている既設の
プラント、もしくはディジタルコントローラ1の設置の
決まっている新規建設のプラントのプラント制御装置に
おいては、以下のようにすればよい。
【0035】即ち、ディジタルコントローラ1で処理す
るロジックを追加する場合、追加するロジックを構成す
るために必要となるディジタルコントローラ入力信号4
9を入力するためのDI基板14a〜14nと追加する
ロジックからのディジタルコントローラ出力信号50を
出力するためのDO基板15a〜15nを追加すること
により、ハードウエアの追加が少量で、スペースを取ら
ずにディジタルコントローラ1で処理するロジックを追
加することが可能である。
るロジックを追加する場合、追加するロジックを構成す
るために必要となるディジタルコントローラ入力信号4
9を入力するためのDI基板14a〜14nと追加する
ロジックからのディジタルコントローラ出力信号50を
出力するためのDO基板15a〜15nを追加すること
により、ハードウエアの追加が少量で、スペースを取ら
ずにディジタルコントローラ1で処理するロジックを追
加することが可能である。
【0036】次に、本発明の第1の実施の形態に示すプ
ラント制御装置と従来技術との相違点を整理して示す。
先ず、従来技術の場合はハードワイヤードロジック2の
みにより構成していた機器保護回路21を、本実施の形
態では、機器保護回路21のハードワイヤードロジック
2での実現を廃止し、その代わりに、ディジタルコント
ローラ1とPLDベースドコントローラ6では機器保護
回路12と61とを分けて機器保護指令を演算し、2重
化出力回路を介して出力するようにした点である。
ラント制御装置と従来技術との相違点を整理して示す。
先ず、従来技術の場合はハードワイヤードロジック2の
みにより構成していた機器保護回路21を、本実施の形
態では、機器保護回路21のハードワイヤードロジック
2での実現を廃止し、その代わりに、ディジタルコント
ローラ1とPLDベースドコントローラ6では機器保護
回路12と61とを分けて機器保護指令を演算し、2重
化出力回路を介して出力するようにした点である。
【0037】この相違点により、ディジタルコントロー
ラ1はDI基板14a〜14n,DO基板15a〜15
nを追加することにより、少量のハードウエアの追加に
より従来の制御システムのディジタルコントローラ1に
機器保護回路のロジックを追加することが可能である
し、又、PLDベースドコントローラ6は1枚の基板に
より1〜5台程度の機器の機器保護回路61を構成する
ことが可能である。
ラ1はDI基板14a〜14n,DO基板15a〜15
nを追加することにより、少量のハードウエアの追加に
より従来の制御システムのディジタルコントローラ1に
機器保護回路のロジックを追加することが可能である
し、又、PLDベースドコントローラ6は1枚の基板に
より1〜5台程度の機器の機器保護回路61を構成する
ことが可能である。
【0038】本実施の形態によれば、ハードワイヤード
ロジック2で機器保護回路61を構成する場合と比較す
ると大幅にハードウエアを削減できるため、従来のプラ
ント制御システム以上のコンパクト化を実現することが
可能であり、更に、PLDベースドコントローラ6を採
用することにより信頼性が高く、故障時にもプラントへ
の影響の少ないプラント制御装置の実現が可能である。
ロジック2で機器保護回路61を構成する場合と比較す
ると大幅にハードウエアを削減できるため、従来のプラ
ント制御システム以上のコンパクト化を実現することが
可能であり、更に、PLDベースドコントローラ6を採
用することにより信頼性が高く、故障時にもプラントへ
の影響の少ないプラント制御装置の実現が可能である。
【0039】(第2の実施の形態)([請求項2]に対
応) 図4は第2の実施の形態を示すブロック図である。図4
において、図1と同一機能部分については同一符号を付
して説明を省略する。本実施の形態と前記第1の実施の
形態との差異部分を説明すると、本実施の形態では機器
保護指令を演算する手段の2重化の方法として、ディジ
タルコントローラの機器保護指令46とPLDベースド
コントローラの機器保護指令44との論理和を機器保護
指令としている点である。
応) 図4は第2の実施の形態を示すブロック図である。図4
において、図1と同一機能部分については同一符号を付
して説明を省略する。本実施の形態と前記第1の実施の
形態との差異部分を説明すると、本実施の形態では機器
保護指令を演算する手段の2重化の方法として、ディジ
タルコントローラの機器保護指令46とPLDベースド
コントローラの機器保護指令44との論理和を機器保護
指令としている点である。
【0040】そのため、機器保護指令を演算する手段を
2重化しているディジタルコントローラ,PLDベース
ドコントローラのどちらか一方が故障等により機器保護
指令を出力できない状態になった時にも、プラント制御
装置としては機器の保護を継続することが可能であり、
プラント制御装置の故障等による機器保護回路の誤不動
作を防止することが可能となる。
2重化しているディジタルコントローラ,PLDベース
ドコントローラのどちらか一方が故障等により機器保護
指令を出力できない状態になった時にも、プラント制御
装置としては機器の保護を継続することが可能であり、
プラント制御装置の故障等による機器保護回路の誤不動
作を防止することが可能となる。
【0041】本実施の形態によれば、従来のプラント制
御装置以上の機器保護機能の継続性・機器保護機能の誤
不動作防止性を可能にし、更に、従来のプラント制御シ
ステム以上のコンパクト化を実現することが可能であ
る。又、PLDベースドコントローラ61を採用するこ
とにより信頼性が高く、故障時にもプラントへの影響の
少ないプラント制御装置の実現が可能である。
御装置以上の機器保護機能の継続性・機器保護機能の誤
不動作防止性を可能にし、更に、従来のプラント制御シ
ステム以上のコンパクト化を実現することが可能であ
る。又、PLDベースドコントローラ61を採用するこ
とにより信頼性が高く、故障時にもプラントへの影響の
少ないプラント制御装置の実現が可能である。
【0042】(第3の実施の形態)([請求項3]に対
応) 図5は第3の実施の形態を示すブロック図である。図5
において、図1と同一機能部分については同一符号を付
して説明を省略する。本実施の形態と第1の実施の形態
との相違点は、本実施の形態が機器保護指令を演算する
手段の2重化の方法として、ディジタルコントローラの
機器保護指令42とPLDベースドコントローラの機器
保護指令44の論理積を機器保護指令としている点であ
る。
応) 図5は第3の実施の形態を示すブロック図である。図5
において、図1と同一機能部分については同一符号を付
して説明を省略する。本実施の形態と第1の実施の形態
との相違点は、本実施の形態が機器保護指令を演算する
手段の2重化の方法として、ディジタルコントローラの
機器保護指令42とPLDベースドコントローラの機器
保護指令44の論理積を機器保護指令としている点であ
る。
【0043】そのため、機器保護指令を演算する手段を
2重化しているディジタルコントローラ,PLDベース
ドコントローラのどちらか一方が故障等により誤動作す
る(機器保護指令を出力する)状態になった時にも、プ
ラント制御装置としては機器の保護を継続することが可
能であり、プラント制御装置としての機器保護機能の信
頼性を高めることが可能であるし、プラント制御装置の
故障等による機器保護回路の誤動作を防止することが可
能となる。
2重化しているディジタルコントローラ,PLDベース
ドコントローラのどちらか一方が故障等により誤動作す
る(機器保護指令を出力する)状態になった時にも、プ
ラント制御装置としては機器の保護を継続することが可
能であり、プラント制御装置としての機器保護機能の信
頼性を高めることが可能であるし、プラント制御装置の
故障等による機器保護回路の誤動作を防止することが可
能となる。
【0044】本実施の形態によれば、従来のプラント制
御装置以上の機器保護機能の信頼性・機器保護機能の誤
動作防止性を可能にし、更に、従来のプラント制御シス
テム以上のコンパクト化を実現することが可能である。
又、PLDベースドコントローラ6を採用することによ
り信頼性が高く、故障時にもプラントへの影響の少ない
プラント制御装置の実現が可能である。
御装置以上の機器保護機能の信頼性・機器保護機能の誤
動作防止性を可能にし、更に、従来のプラント制御シス
テム以上のコンパクト化を実現することが可能である。
又、PLDベースドコントローラ6を採用することによ
り信頼性が高く、故障時にもプラントへの影響の少ない
プラント制御装置の実現が可能である。
【0045】(第4の実施の形態)([請求項4]に対
応) 図6は第4の実施の形態を示すブロック図である。図6
において、図1と同一機能部分については同一符号を付
して説明を省略する。本実施の形態と第1の実施の形態
との相違点は、本実施の形態ではディジタルコントロー
ラ1とPLDベースドコントローラ6の間にPIOバス
5により信号の伝送路を形成し、ディジタルコントロー
ラの機器制御指令41とディジタルコントローラの機器
保護指令42をPIOバス5を通してディジタルコント
ローラ1からPLDベースドコントローラ6に伝送する
ようにしたことである。
応) 図6は第4の実施の形態を示すブロック図である。図6
において、図1と同一機能部分については同一符号を付
して説明を省略する。本実施の形態と第1の実施の形態
との相違点は、本実施の形態ではディジタルコントロー
ラ1とPLDベースドコントローラ6の間にPIOバス
5により信号の伝送路を形成し、ディジタルコントロー
ラの機器制御指令41とディジタルコントローラの機器
保護指令42をPIOバス5を通してディジタルコント
ローラ1からPLDベースドコントローラ6に伝送する
ようにしたことである。
【0046】これにより、ディジタルコントローラの機
器制御指令41とディジタルコントローラの機器保護指
令42、更に、PLDベースドコントローラの機器保護
指令44から機器操作指令45を作成する機器操作指令
出力回路66をPLDベースドコントローラ内部で構成
したことである。そして機器操作指令出力回路66は図
2の中の機器保護回路用PLD62の内部で構成するこ
とが可能である。
器制御指令41とディジタルコントローラの機器保護指
令42、更に、PLDベースドコントローラの機器保護
指令44から機器操作指令45を作成する機器操作指令
出力回路66をPLDベースドコントローラ内部で構成
したことである。そして機器操作指令出力回路66は図
2の中の機器保護回路用PLD62の内部で構成するこ
とが可能である。
【0047】そのため、PLDベースドコントローラ6
からの出力である機器操作指令45がそのまま機器への
操作指令になりハードワイヤードロジックを構成するこ
とが不要となるので、ハードワイヤードロジックの削減
が可能となる。又、ディジタルコントローラ1からのハ
ード出力が不要となり、DO基板15a〜15nが不要
となるので、ディジタルコントローラ1のDO基板の削
減も可能となる。
からの出力である機器操作指令45がそのまま機器への
操作指令になりハードワイヤードロジックを構成するこ
とが不要となるので、ハードワイヤードロジックの削減
が可能となる。又、ディジタルコントローラ1からのハ
ード出力が不要となり、DO基板15a〜15nが不要
となるので、ディジタルコントローラ1のDO基板の削
減も可能となる。
【0048】本実施の形態によれば、従来のプラント制
御システム以上のコンパクト化を実現することが可能で
あり、更にPLDベースドコントローラ6を採用するこ
とにより信頼性が高く、故障時にもプラントへの影響の
少ないプラント制御装置の実現が可能である。
御システム以上のコンパクト化を実現することが可能で
あり、更にPLDベースドコントローラ6を採用するこ
とにより信頼性が高く、故障時にもプラントへの影響の
少ないプラント制御装置の実現が可能である。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればプ
ラント制御装置において、プラント内に配置された機器
の保護を行なう手段をディジタルコントローラとPLD
ベースドコントローラで2重化する構成としたので、従
来のプラント制御システム以上のコンパクト化を実現
し、更に信頼性が高く、故障時にもプラントへの影響の
少ないプラント制御装置を実現できる効果が有る。
ラント制御装置において、プラント内に配置された機器
の保護を行なう手段をディジタルコントローラとPLD
ベースドコントローラで2重化する構成としたので、従
来のプラント制御システム以上のコンパクト化を実現
し、更に信頼性が高く、故障時にもプラントへの影響の
少ないプラント制御装置を実現できる効果が有る。
【図1】第1の実施の形態を示すブロック図。
【図2】PLDベースドコントローラのハード構成図。
【図3】ディジタルコントローラのハード構成図。
【図4】第2の実施の形態を示すブロック図。
【図5】第3の実施の形態を示すブロック図。
【図6】第4の実施の形態を示すブロック図。
【図7】従来のプラント制御装置のシステム構成図。
【図8】従来のプラント制御装置の内部で構成するロジ
ックの詳細図。
ックの詳細図。
1 ディジタルコントローラ 11 制御回路 12 機器保護回路 13 CPU基板 14a〜14n DI基板 15a〜15n DO基板 5 PIOバス 6 PLDベースドコントローラ 62 機器保護回路用PLD 63 可変タイマー回路用PLD 64 入力回路 65 出力回路 66 機器操作指令出力回路 2 ハードワイヤードロジック 20 2重化出力回路 3 プラント 31 電動弁 32 ファン 33 ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 信之 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中事業所内 Fターム(参考) 5H209 AA01 GG01 HH15 SS01 SS05 SS08 TT04
Claims (4)
- 【請求項1】 プラント内に配置された各種の機器の運
転を制御するプラント制御装置において、前記各種の機
器の運転を行なうための機器制御指令と、前記各種の機
器の異常もしくはプラントの異常を示す信号を受信した
時、前記各種の機器を保護する操作を行なうための機器
保護指令との2つの指令を演算するCPUを備えたディ
ジタルコントローラと、前記機器保護指令のみを演算す
るPLDを備えたPLDベースドコントローラとを具備
し、前記機器保護指令を演算する手段を、前記ディジタ
ルコントローラと前記PLDベースドコントローラとで
2重化したことを特徴とするプラント制御装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のプラント制御装置におい
て、前記ディジタルコントローラからの機器保護指令と
前記PLDベースドコントローラからの機器保護指令と
の論理和を前記各種の機器への機器保護指令としたこと
を特徴とするプラント制御装置。 - 【請求項3】 請求項1記載のプラント制御装置におい
て、前記ディジタルコントローラからの機器保護指令と
前記PLDベースドコントローラからの機器保護指令と
の論理積を前記各種の機器への機器保護指令としたこと
を特徴とするプラント制御装置。 - 【請求項4】 請求項1記載のプラント制御装置におい
て、前記機器制御指令と機器保護指令を演算するCPU
を備えたディジタルコントローラと、前記機器保護指令
のみを演算するPLDとを備えたPLDベースドコント
ローラと、前記ディジタルコントローラと前記PLDベ
ースドコントローラ間の信号の伝送路を形成する伝送系
とを具備し、前記ディジタルコントローラで演算した機
器制御指令と機器保護指令とを伝送系を通してPLDベ
ースドコントローラに伝送することにより、前記ディジ
タルコントローラで演算した機器制御指令と機器保護指
令、更に前記PLDベースドコントローラで演算した機
器保護指令から機器操作指令を作成する機器操作指令出
力回路をPLDベースドコントローラの内部で構成した
ことを特徴とするプラント制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000195682A JP2002014703A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | プラント制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000195682A JP2002014703A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | プラント制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002014703A true JP2002014703A (ja) | 2002-01-18 |
Family
ID=18694301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000195682A Pending JP2002014703A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | プラント制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002014703A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009217650A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | 2重化制御システム |
| KR100981047B1 (ko) * | 2003-07-14 | 2010-09-10 | 두산중공업 주식회사 | 발전기에서 전기 출력 신호 선택 장치 |
| WO2011111620A1 (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-15 | 株式会社東芝 | 制御装置 |
| CN102420020A (zh) * | 2011-11-08 | 2012-04-18 | 厦门大学 | 一种磁约束核聚变实验装置的数字化安全联锁系统 |
| WO2018154905A1 (ja) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 加熱調理器 |
-
2000
- 2000-06-29 JP JP2000195682A patent/JP2002014703A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100981047B1 (ko) * | 2003-07-14 | 2010-09-10 | 두산중공업 주식회사 | 발전기에서 전기 출력 신호 선택 장치 |
| JP2009217650A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | 2重化制御システム |
| WO2011111620A1 (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-15 | 株式会社東芝 | 制御装置 |
| US9256223B2 (en) | 2010-03-10 | 2016-02-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Safety interlock device for a plant |
| CN102420020A (zh) * | 2011-11-08 | 2012-04-18 | 厦门大学 | 一种磁约束核聚变实验装置的数字化安全联锁系统 |
| WO2018154905A1 (ja) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 加熱調理器 |
| JP2018138858A (ja) * | 2017-02-24 | 2018-09-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 加熱調理器 |
| US11903115B2 (en) | 2017-02-24 | 2024-02-13 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Heating cooker |
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