JP5304331B2

JP5304331B2 - プラント監視制御システム移行装置

Info

Publication number: JP5304331B2
Application number: JP2009052484A
Authority: JP
Inventors: 昌裕脇
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2009-03-05
Filing date: 2009-03-05
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2029-03-05
Also published as: JP2010205163A

Description

この発明は、プラントを制御する既設の監視制御装置と新設の監視制御装置とを切り換える際に利用するプラント監視制御システム移行装置に関するものである。

プラント監視制御システムの移行の際に、データ変換装置を用いることが提案されている。これにより、プラント監視制御システムの移行を早く行うことができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３１６４２７号公報

しかし、特許文献１記載のものは、１機の設備にしか対応していない。このため、複数の設備に対して、ある設備は既設の監視制御装置で制御し、他の設備は新設の監視制御装置で制御するという監視制御システムの段階的な移行を行うことができなかった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、複数の設備に対して、ある設備は既設の監視制御装置で制御し、他の設備は新設の監視制御装置で制御するという監視制御システムの段階的な移行を行うことができるプラント監視制御システム移行装置を提供することである。

この発明に係るプラント監視制御システム移行装置は、複数の設備の各々から送信された状態信号を受信し、前記状態信号を、既設の制御装置と前記既設の制御装置とは異なる新設の制御装置とに送信する状態信号受送信部と、前記既設の制御装置が前記状態信号に基づいて前記複数の設備の各々に対して生成した旧制御信号と前記新設の制御装置が前記状態信号に基づいて前記複数の設備の各々に対して生成した新制御信号とを受信する制御信号受信部と、前記複数の設備の各々に送信する制御信号を、前記複数の設備毎に予め決められた条件で前記旧制御信号と前記新制御信号との中から選択する制御信号選択部とを備え、前記状態信号受送信部は、前記複数の設備毎に異なる通信プロトコルで送信された状態信号を受信し、前記制御信号選択部は、前記旧制御信号と前記新制御信号との中から選択した制御信号を、各設備に対応した通信プロトコルで前記複数の設備の各々に送信するものである。

この発明によれば、複数の設備に対して、ある設備は既設の監視制御装置で制御し、他の設備は新設の監視制御装置で制御するという監視制御システムの段階的な移行を行うことができる。

この発明の実施の形態１におけるプラント監視制御システム移行装置を説明するためのブロック図である。この発明の実施の形態１におけるプラント監視制御システム移行装置のデータ送受信切換モジュールを説明するためのブロック図である。この発明の実施の形態１におけるプラント監視制御システム移行装置を用いて既設の監視制御装置と新設の監視制御装置との整合性を確認する手順を説明するためのフローチャートである。この発明の実施の形態１におけるプラント監視制御システム移行装置を用いた既設の監視制御装置と新設の監視制御装置との切換手順を説明するためのフローチャートである。

この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるプラント監視制御システム移行装置を説明するためのブロック図である。
図１において、１〜３は設備である。これらの設備１〜３は、プラント監視制御システムの移行前においては、既設の監視制御装置４に接続される。既設の監視制御装置４は、データ処理端末５、表示端末６を備える。

データ処理端末５は、複数の設備１〜３毎から異なる通信プロトコル７〜９で送信された状態信号を受信する機能を備える。これらの状態信号は、各種センサ等に検出された各設備１〜３の状態を示す信号である。そして、データ処理端末５は、状態信号に基づいて、各種データ処理を行う機能を備える。かかる各種データ処理により、データ処理端末５は、各設備１〜３の状態を把握する。

さらに、データ処理端末５は、各種データ処理の結果に基づいて、各設備１〜３に対して旧制御信号を生成する機能を備える。この旧制御信号は、各設備１〜３を制御するための信号である。加えて、データ処理端末５は、生成した旧制御信号を、各設備１〜３に対応した通信プロトコル７〜９で、複数の設備１〜３の各々に送信する機能を備える。

表示端末６は、データ処理端末５に処理されたデータを表示する機能を備える。また、表示端末６は、表示内容を出力処理し、データ処理端末５に送信する機能を備える。上記構成により、既設の監視制御装置４は、各設備１〜３を、それぞれの状態に応じて制御するとともに、設備監視者に各設備１〜３の状態を報知する。

１０は新設の監視制御装置である。この新設の監視制御装置１０は、プラント監視制御システムの移行後に複数の設備１〜３を監視制御するものである。この新設の監視制御装置１０は、既設の監視制御装置４と同様に、データ処理端末１１、表示端末１２を備える。データ処理端末１１は、既設の制御装置のデータ処理端末５と同様の機能に加え、特有の機能を備える。具体的には、データ処理端末１１は、データ送受信切換モジュール１３、データ変換モジュール１４、データ処理部１５を備える。

データ送受信切換モジュール１３は、複数の設備１〜３毎に異なる通信プロトコル７〜９で、各設備１〜３、既設の監視制御装置４のデータ処理端末５、データ変換モジュール１４との間で、各種信号の送受信を行う機能を備える。データ変換モジュール１４は、データ送受信切換モジュール１３とデータ処理部１５との間のデータ変換を行う機能を備える。データ処理部１５は、各種データ処理を行い、複数の設備１〜３の各々に対応する新制御信号等を生成する機能を備える。

次に、図２を用いて、データ送受信切換モジュール１３をより詳細に説明する。
図２はこの発明の実施の形態１におけるプラント監視制御システム移行装置のデータ送受信切換モジュールを説明するためのブロック図である。
図２に示すように、データ送受信切換モジュール１３は、状態信号受送信部１６、制御信号受信部１７、制御信号選択部１８を備える。

状態信号受送信部１６は、複数の設備１〜３毎に異なる通信プロトコル７〜９で送信された状態信号を受信する機能を備える。また、状態信号受送信部１６は、受信した状態信号に対応した設備１〜３を判別する機能を備える。さらに、状態信号受送信部１６は、既設の監視制御装置４のデータ処理端末５とデータ変換モジュール１４とに状態信号を送信する機能を備える。

制御信号受信部１７は、既設の監視制御装置４が状態信号に基づいて複数の設備１〜３の各々に対して生成した旧制御信号と新設の制御装置１０が状態信号に基づいて複数の設備１〜３の各々に対して生成した新制御信号とを受信する機能を備える。

制御信号選択部１８は、旧制御信号と新制御信号との整合性を検査する機能を備える。また、制御信号選択部１８は、整合性の結果に基づいて、予め決まれた条件により、複数の設備１〜３の各々に送信する制御信号を、旧制御信号と新制御信号との中から選択する機能を備える。具体的には、通常時、制御信号選択部１８は、旧制御信号と新制御信号とが整合していない設備には旧制御信号を送信する。また、制御信号選択部１８は、旧制御信号と新制御信号とが整合している設備には新制御信号を送信する。

なお、制御信号選択部１８において、複数の設備１〜３の各々に送信する制御信号を、外部入力される優先情報に基づいて行うことも可能となっている。ここで、優先情報とは、移行後システムの新制御信号と移行前システムの旧制御信号のいずれかを優先するかの情報が決まられている情報のことである。かかる場合、新制御信号と旧制御信号との中で、優先情報で指定された制御信号が優先されることとなる。

次に、図３を用いて、既設の監視制御装置４と新設の監視制御装置１０との整合性の確認手順を説明する。
図３はこの発明の実施の形態１におけるプラント監視制御システム移行装置を用いて既設の監視制御装置と新設の監視制御装置との整合性を確認する手順を説明するためのフローチャートである。

まず、ステップＳ１で、複数の設備１〜３が、状態信号を送信し、ステップＳ２に進む。ステップＳ２で、データ送受信切換モジュール１３の状態信号受送信部１６が、状態信号を受信し、ステップＳ３に進む。ステップＳ３で、データ送受信切換モジュール１３の状態信号受送信部１６が、各状態信号に対し、どの設備からのものかを判別する。そして、データ送受信切換モジュール１３の状態信号受送信部１６が、状態信号を、各設備１〜３に応じた通信プロトコル７〜９で、データ変換モジュール１４及び既設の監視制御装置４のデータ処理端末５に送信する。

その後、新設の監視制御装置１０と既設の監視制御装置４とでデータ処理が行われる。即ち、新設の監視制御装置１０においては、ステップＳ４で、データ変換モジュール１４が、状態信号を受信する。その後、データ変換モジュール１４が、状態信号をデータ変換し、データ処理部１５に送信する。その後、ステップＳ５に進み、データ処理部１５が、データ変換された状態信号を受信し、データ処理を行う。その後、ステップＳ６に進み、表示端末１２が、データ処理部１５で処理されたデータを基にデータ表示を行う。

一方、既設の監視制御装置４においては、ステップＳ７で、データ処理端末５が、状態信号を受信する。その後、ステップＳ８に進み、データ処理が行われる。その後、ステップＳ９に進み、表示端末６が、データ処理端末５で処理されたデータを基にデータ表示を行う。

そして、ステップＳ６及びＳ９で、両表示端末６、１２にデータ表示がなされると、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０で、設備監視者は、両表示端末６、１２の表示内容を目視で比較する。これにより、新設の監視制御装置１０と既設の監視制御装置４との整合性がチェックされる。

次に、図４を用いて、既設の制御装置と新設の制御装置との切換手順を説明する。
図４はこの発明の実施の形態１におけるプラント監視制御システム移行装置を用いた既設の監視制御装置４と新設の監視制御装置との切換手順を説明するためのフローチャートである。

まず、ステップＳ１１で、新設の監視制御装置１０において、表示端末１２が、出力処理を行う。その後、ステップＳ１２に進み、データ処理部１５が、表示端末１２の出力信号を受信し、データ処理を行い、データ変換モジュール１４に送信する。また、ステップＳ１２と並行して、ステップＳ１３では、データ処理部１５が、データ処理結果と新制御信号とを、データ変換モジュール１４に送信する。ステップＳ１２、Ｓ１３が終了すると、ステップＳ１４に進み、データ変換モジュール１４が、出力信号、データ処理結果、新制御信号をデータ送受信切換モジュール１３の制御信号受信部１７に送信する。

そして、ステップＳ１５では、既設の監視制御装置４において、表示端末６が、出力処理を行う。この処理は、データ送受信切換モジュール１３の制御信号選択部１８で、既設の監視制御装置４と新設の監視制御装置１０との整合のチェックを行うために、ステップＳ１１と同時に実施される。その後、ステップＳ１６に進み、データ処理端末５が、表示端末６の出力信号を受信し、データ処理を行い、データ送受信切換モジュール１３の制御信号受信部１７に送信する。また、ステップＳ１６と並行して、ステップＳ１７では、データ処理端末５が、データ処理結果と旧制御信号とを、データ送受信切換モジュール１３の制御信号受信部１７に送信する。

そして、ステップＳ１１〜Ｓ１７が終了すると、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、データ送受信切換モジュール１３の制御信号選択部１８が、設備１〜３と接続する各通信プロトコル７〜９毎に、移行後システムと移行前システムの整合性をチェックする。即ち、データ送受信切換モジュール１３の制御信号選択部１８は、新設の監視制御装置１０と既設の監視制御装置４とについて、出力信号、データ処理結果、制御信号とを比較して、上記整合性をチェックする。その後、ステップＳ１９に進み、データ送受信切換モジュール１３が、設備１〜３と接続する各通信プロトコル７〜９毎に、移行後システムの制御信号等と移行前システムの制御信号等のどちらが優先するかを判断する。

このとき、通常は、整合性チェックで整合性が確認された通信プロトコル７〜９については、新設の監視制御装置１０の新制御信号等が優先される。一方、整合性チェックで整合性が確認されない通信プロトコル７〜９については既設の監視制御装置４の旧制御信号等が優先される。なお、監視制御装置の切換作業者が強制的に制御信号を選択したい場合は、外部入力した優先情報１９に基づいて、制御信号の選択が行われる。

その後、ステップＳ２０に進み、データ送受信切換モジュール１３の制御信号選択部１８が、各通信プロトコル７〜９毎に優先された制御信号を設備１〜３に送信する。その後、ステップＳ２１に進み、各設備１〜３が、優先された制御信号を受信する。その後、各設備１〜３が、優先された制御信号に基づいて動作する。

以上で説明した実施の形態１によれば、制御信号選択部１８は、複数の設備１〜３の各々に送信する制御信号を、複数の設備１〜３毎に予め決められた条件で旧制御信号と新制御信号との中から選択する。このため、複数の設備１〜３に対して、ある設備は既設の監視制御装置４で制御し、他の設備は新設の監視制御装置１０で制御するという監視制御システムの段階的な移行を行うことができる。

また、制御信号選択部１８は、旧制御信号と新制御信号との中から選択した制御信号を、各設備１〜３に対応した通信プロトコル７〜９で送信する。このため、様々な通信プロトコル７〜９等に対応した種々の設備の監視制御システム移行を迅速に行うことができる。

さらに、制御信号選択部１８は、旧制御信号と新制御信号とが整合していない設備には旧制御信号を送信し、旧制御信号と新制御信号とが整合している設備には新制御信号を送信する。このため、未調整の制御信号による設備の誤動作を防止することができる。加えて、状態信号受送信部１６と制御信号受信部１７と制御信号選択部１８とは、新設の監視制御装置１０内に設けられる。このため、監視制御装置から独立したデータ変換装置を要することなく、設備の監視制御システム移行を円滑に行うことができる。

１〜３設備、４既設の監視制御装置、５データ処理端末、６表示端末、
７〜９通信プロトコル、１０新設の監視制御装置、１１データ処理端末、
１２表示端末、１３データ送受信切換モジュール、
１４データ変換モジュール、１５データ処理部、１６状態信号受送信部、
１７制御信号受信部、１８制御信号選択部、１９優先情報

Claims

複数の設備の各々から送信された状態信号を受信し、前記状態信号を、既設の制御装置と前記既設の制御装置とは異なる新設の制御装置とに送信する状態信号受送信部と、
前記既設の制御装置が前記状態信号に基づいて前記複数の設備の各々に対して生成した旧制御信号と前記新設の制御装置が前記状態信号に基づいて前記複数の設備の各々に対して生成した新制御信号とを受信する制御信号受信部と、
前記複数の設備の各々に送信する制御信号を、前記複数の設備毎に予め決められた条件で前記旧制御信号と前記新制御信号との中から選択する制御信号選択部と、
を備え、
前記状態信号受送信部は、前記複数の設備毎に異なる通信プロトコルで送信された状態信号を受信し、
前記制御信号選択部は、前記旧制御信号と前記新制御信号との中から選択した制御信号を、各設備に対応した通信プロトコルで前記複数の設備の各々に送信することを特徴とするプラント監視制御システム移行装置。
前記制御信号選択部は、前記旧制御信号と前記新制御信号との整合性を検査し、
前記旧制御信号と前記新制御信号とが整合していない設備には前記旧制御信号を送信し、前記旧制御信号と前記新制御信号とが整合している設備には前記新制御信号を送信することを特徴とする請求項１に記載のプラント監視制御システム移行装置。
前記状態信号受送信部と前記制御信号受信部と前記制御信号選択部とは、前記新設の制御装置内に設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプラント監視制御システム移行装置。