JP6477319B2 - プラント制御システム - Google Patents

Description

この発明は、プラントの制御を行うプラント制御システムに関するものである。

従来、プラント制御システムにおいて、プラントは、プログラマブルロジックコントローラにより制御される。このプログラマブルロジックコントローラは、監視制御装置・コントローラ間ネットワーク（スキャン伝送装置）を介して、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を備える監視制御装置に接続される。プログラマブルロジックコントローラと監視制御装置は、相互にデータを伝送する。

ここで、監視制御装置には、ＳＣＡＤＡ（Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｎｄ Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）が適用される。このＳＣＡＤＡでは、監視画面が複数作成される。また、ＳＣＡＤＡでは、内部用信号として、内部ＴＡＧ（プログラマブルロジックコントローラと通信を行わないタグ）が使用される。さらに、ＳＣＡＤＡでは、プログラマブルロジックコントローラとの伝送用信号として、Ｉ／ＯＴＡＧ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ ＴＡＧ）（プログラマブルロジックコントローラと通信を行うタグ）が使用される。１台のＳＣＡＤＡで使用できるＴＡＧ点数には上限がある。そのため、内部ＴＡＧとして使用するＴＡＧが増えれば、Ｉ／ＯＴＡＧとして使用できるＴＡＧは少なくなる。

かかるプラント制御システムにおいて、監視制御装置からプラントを制御する場合がある。この場合、オペレータにより、ＳＣＡＤＡに表示された制御操作ボタン等が押下される。これにより、制御操作ボタン等に対応したＩ／ＯＴＡＧが選択される。その後、実行ボタン等の確認ボタンが押下される。これにより、選択されたＩ／ＯＴＡＧがＯＮする。ＯＮ状態のＩ／ＯＴＡＧは、プログラマブルロジックコントローラに伝達される。

このＯＮ状態を監視制御装置・コントローラ間ネットワーク上でそのまま制御すると、監視制御装置・コントローラ間ネットワークの断線等により、選択されたＩ／ＯＴＡＧがプログラマブルロジックコントローラに到達しないことがある。この場合、プログラマブルロジックコントローラは、選択されたＩ／ＯＴＡＧがＯＦＦになったと誤判定してしまう場合がある（例えば、プログラマブルロジックコントローラが、Ｉ／ＯＴＡＧを受信し続けることでＯＮ状態と判定するようプログラムされている場合）。この誤判定を防止するために、通常は、プログラマブルロジックコントローラは、選択されたＩ／ＯＴＡＧの変化を検出し、選択されたＩ／ＯＴＡＧのＯＮ状態を保持する。

ここで、ＯＮ状態に保持されたＩ／ＯＴＡＧは、次の制御操作ボタン等の操作までに、ＯＦＦする必要がある。Ｉ／ＯＴＡＧをＯＦＦする方法としては、一定時間後に選択されたＩ／ＯＴＡＧをＯＦＦするように指令を出すプログラムをＳＣＡＤＡ内で実行し、プログラマブルロジックコントローラに指令信号を出力するものがある。このように、Ｉ／ＯＴＡＧがＯＮしてから一定時間後にＯＦＦする指令信号出力は、シングルショット出力と呼ばれている。

上記構成では、誤動作を防止するため、制御操作ボタンが押された後、確認ボタンが押されて初めて制御が実行される。そのため、選択されたＩ／ＯＴＡＧをＳＣＡＤＡ内で保持するために、内部ＴＡＧが制御操作ボタン毎に必要となる。また、確認ボタンが押下されたことを基準に一定時間を計測するカウンタ用の内部ＴＡＧも、制御操作ボタン毎に必要となる。従って、制御操作ボタン等が多くなると、内部ＴＡＧの点数が大きく増加する。また、これに伴い、制御用プログラムも増加する。このため、シングルショット出力の作成に、大量のプログラムと内部ＴＡＧが必要となるという問題があった。また、かかる問題に伴って、ＳＣＡＤＡの性能低下、プログラムミスによる信頼性の低下、信号の追加削除時の作業量の増加等の問題があった。さらに、ＴＡＧ点数には制限があるため、大規模システムでは、内部ＴＡＧが枯渇するという問題もあった。

かかる問題を解決するために、様々な提案がなされている、例えば、監視制御装置とプログラマブルロジックコントローラとに信号伝達に関するプログラムを付加することなく、シングルショット出力を行うことができるプラント制御システムが提案されている（特許文献１）。このプラント制御システムは、プラントを制御するプログラマブルロジックコントローラに接続されたＳＣＡＤＡに対し、選択されたプラントの制御内容（制御操作ボタン毎に定められている）に対応する制御信号（制御Ｉ／ＯＴＡＧ）を、プログラマブルロジックコントローラへ送信させた後、プログラマブルロジックコントローラに保持された制御信号を消去する消去信号（消去Ｉ／ＯＴＡＧ）を、プログラマブルロジックコントローラへ送信させるシングルショット出力機能部、を備え、シングルショット出力機能部は、ＳＣＡＤＡの外部かつプログラマブルロジックコントローラの外部に設けられる構成を有する。

特許文献１のプラント制御システムによれば、Ｉ／ＯＴＡＧ以外のＴＡＧを使用することなく（内部ＴＡＧを増加させることなく）シングルショット出力を実現できるため、多くのＴＡＧ点数をＩ／ＯＴＡＧに使用することができる。

国際公開第２０１１／０３６７９９号

しかしながら、特許文献１に記載されているプラント制御システムでは、ＳＣＡＤＡが直接プログラマブルロジックコントローラと相互にデータを伝送するため、プラント制御システム全体で扱うことのできるＴＡＧの点数はＳＣＡＤＡ１台分のＴＡＧの点数が上限値となる。また、各監視制御装置のＳＣＡＤＡが個別にＴＡＧを管理するため、ＳＣＡＤＡの台数が多い大規模なプラントではＴＡＧを変更する度に、すべてのＳＣＡＤＡのデータを更新しなければならない。そのためデータを管理する作業量が増加する問題がある。さらに、ＴＡＧの更新を実施しなかった監視制御装置は、古いＴＡＧデータでプラントの監視と制御を行うため、誤った制御データで制御され製品にキズがついたり、寸法が要求と異なったりと、品質が低下するおそれがある。また古いＴＡＧデータにより誤った操作となることで、プラントの設備に異常が生じる可能性もある。

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、ＴＡＧ点数を拡張可能なプラント制御システムを提供することである。加えて、監視制御装置とプログラマブルロジックコントローラとに両者間の信号伝達に関するプログラムを付加することなく、かつＩ／ＯＴＡＧ以外のＴＡＧを使用することなくシングルショット出力が実現できるプラント制御システムを提供することである。

この発明に係るプラント制御システムは、上記の目的を達成するため、以下の構成を備える。プラント制御システムは、クライアント機と、サーバ機と、プログラマブルロジックコントローラを備える。監視制御装置としてのクライアント機とサーバ機が連携してプログラマブルロジックコントローラを制御する。

クライアント機は、オペレータに選択されたプラントの制御内容に応じたＩ／ＯＴＡＧ名称を送信するＳＣＡＤＡクライアント部を有する。

サーバ機は、シングルショット出力機能部とＳＣＡＤＡサーバ部を備える。シングルショット出力機能部は、ＳＣＡＤＡサーバ部の外部に設けられる。シングルショット出力機能部は、ＳＣＡＤＡクライアント部から送信されたＩ／ＯＴＡＧ名称を受信する。ＳＣＡＤＡサーバ部は、ＳＣＡＤＡのＴＡＧを管理し、シングルショット出力機能部から出力される信号に応じてＩ／ＯＴＡＧ名称に関連するＩ／ＯＴＡＧを出力する。

プログラマブルロジックコントローラは、ＳＣＡＤＡサーバ部から出力されたＩ／ＯＴＡＧに基づいて、プラントを制御する。

クライアント機とサーバ機とプログラマブルロジックコントローラは、ネットワーク機器を介して接続される。具体的には、クライアント機のＳＣＡＤＡクライアント部は、監視制御装置間ネットワークを介して、サーバ機のシングルショット出力機能部に接続される。シングルショット出力機能部は、サーバ機内部でＳＣＡＤＡサーバ部に接続される。ＳＣＡＤＡサーバ部は、監視制御装置・コントローラ間ネットワークを介してプログラマブルロジックコントローラに接続される。

上述したシングルショット出力機能部は、記憶部とタイマーカウンタ部と出力部を備える。記憶部は、ＳＣＡＤＡクライアント部から送信されたＩ／ＯＴＡＧ名称を記憶する。なお、サーバ機が複数台のクライアント機に接続される場合には、シングルショット出力機能部は、各クライアント機のＳＣＡＤＡクライアント部毎に記憶部を備える。

タイマーカウンタ部は、ＳＣＡＤＡクライアント部で制御内容を実行する操作がなされた場合に、予め設定された一定時間の計測を開始する。

出力部は、一定時間の計測開始時に、記憶部に記憶されているＩ／ＯＴＡＧ名称に対応する制御Ｉ／ＯＴＡＧを送信させるためのＯＮ信号をＳＣＡＤＡサーバ部に出力する。その後、出力部は、一定時間の計測終了時に、制御Ｉ／ＯＴＡＧを消去する消去Ｉ／ＯＴＡＧを送信させるためのＯＦＦ信号をＳＣＡＤＡサーバ部に出力する。

この発明によれば、ＳＣＡＤＡをＳＣＡＤＡのＴＡＧを管理するＳＣＡＤＡサーバと、操作画面で構成されるＳＣＡＤＡクライアントとに分離し、ＳＣＡＤＡサーバでＴＡＧの管理を一元化する。そのため、ＳＣＡＤＡサーバを複数設けることでＴＡＧ点数を拡張可能である。また、この発明によれば、ＳＣＡＤＡをＳＣＡＤＡサーバとＳＣＡＤＡクライアントとに分離した構成において、互いに干渉することなく、監視制御装置とプログラマブルロジックコントローラとに両者間の信号伝達に関するプログラムを付加することなく、かつ、Ｉ／ＯＴＡＧ以外のＴＡＧを使用することなくシングルショット出力を実現できる。

この発明の実施の形態１におけるプラント制御システムの構成図である。 この発明の実施の形態１におけるプラント制御システムの動作を説明するためのデータの流れ図である。 この発明の実施の形態１におけるプラント制御システムのシングルショット機能部の詳細を説明するための構成図である。 この発明の実施の形態１におけるプラント制御システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。 この発明の実施の形態２におけるプラント制御システムの構成図である。

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におけるプラント制御システムの構成図である。図１に示すプラント制御システムは、監視制御装置としてのクライアント機とサーバ機が連携してプログラマブルロジックコントローラを制御する。監視制御装置（ＨＭＩＣ１）１はクライアント機である。監視制御装置（ＨＭＩＣ２）３はクライアント機である。監視制御装置（ＨＭＩＳ１）５は、サーバ機である。

監視制御装置（ＨＭＩＣ１）１には、ＳＣＡＤＡクライアント２が適用される。このＳＣＡＤＡクライアント２には、画面Ａ１１が表示される。この画面Ａ１１には、プラント（図示省略）の種々の制御内容に対応するボタンが配置される。具体的には、この画面Ａ１１には、制御操作ボタンＡ１４が配置される。制御操作ボタンは複数種類ある。具体的には、制御操作ボタンＡ１４の他に、制御操作ボタンＢ１５・・・、制御操作ボタンｎ（図示省略）が設けられている。この制御操作ボタンＡ１４は、手動ボタンと自動ボタンからなる。制御操作ボタンＢ１５は後退ボタンと前進ボタンからなる。また、画面Ａ１１には、クリアボタン１２、実行ボタン１３も配置される。

同様に、監視制御装置（ＨＭＩＣ２）３には、ＳＣＡＤＡクライアント４が適用される。このＳＣＡＤＡクライアント４には、ＳＣＡＤＡクライアント２の画面Ａ１１と同じ画面となる画面Ａ２１を表示することができる。画面Ａ２１には、プラント（図示省略）の種々の制御内容に対応するボタンが配置される。具体的には、この画面Ａ２１には、制御操作ボタンＡ２４が配置される。制御操作ボタンは複数種類ある。具体的には、制御操作ボタンＡ２４の他に、制御操作ボタンＢ２５・・・、制御操作ボタンｎ（図示省略）が設けられている。また、画面Ａ２１には、クリアボタン２２、実行ボタン２３も配置される。

一方、監視制御装置（ＨＭＩＳ１）５には、ＳＣＡＤＡサーバ６が適用される。ＳＣＡＤＡサーバ６は、ＳＣＡＤＡのＴＡＧを管理し、シングルショット出力機能部５１から出力される信号に応じてＩ／ＯＴＡＧ名称に関連するＩ／ＯＴＡＧを出力する。ＳＣＡＤＡサーバ６には、Ｉ／ＯＴＡＧ格納部２０が設けられる。このＩ／ＯＴＡＧ格納部２０には、Ｉ／ＯＴＡＧが格納される。このＩ／ＯＴＡＧは、外部との伝送用信号として使用されるものである。具体的には、Ｉ／ＯＴＡＧには、Ｂｉｔ信号やアナログ信号等が割り付けられる。このＩ／ＯＴＡＧは、プラントの制御内容に対応する信号も含まれる。このＩ／ＯＴＡＧの数には制限がある。また、ＳＣＡＤＡサーバ６には、内部ＴＡＧ格納部（図示省略）が設けられる。この内部ＴＡＧ格納部には、内部ＴＡＧが格納される。この内部ＴＡＧは、ＳＣＡＤＡサーバ６内の内部信号として使用される。この内部ＴＡＧの数には制限がある。

３２は監視制御装置間ネットワークである。監視制御装置間ネットワーク３２は、監視制御装置（ＨＭＩＣ１）１と監視制御装置（ＨＭＩＣ２）３および監視制御装置（ＨＭＩＳ１）５とを接続する。なお、図１において、ＳＣＡＤＡクライアント２およびＳＣＡＤＡクライアント４と監視制御装置(ＨＭＩＳ１)５内のシングルショット出力機能部５１の配線は図示省略されている。監視制御装置（ＨＭＩＳ１）５は、信頼性向上のため、冗長化構成としてもよい。

４１はプログラマブルロジックコントローラである。このプログラマブルロジックコントローラ４１は、ＳＣＡＤＡサーバ６の外部に設けられる。このプログラマブルロジックコントローラ４１は、ＳＣＡＤＡサーバ６から出力されたＩ／ＯＴＡＧに基づいて、プラント（図示省略）を制御する機能を備える。

３１は監視制御装置・コントローラ間ネットワークである。この監視制御装置・コントローラ間ネットワーク３１は、Ｉ／ＯＴＡＧ格納部２０とプログラマブルロジックコントローラ４１とを接続する。かかる接続により、Ｉ／ＯＴＡＧ格納部２０に格納されたＩ／ＯＴＡＧが、プログラマブルロジックコントローラ４１に出力されるようになっている。

本実施の形態の監視制御装置（ＨＭＩＳ１）５には、ＳＣＡＤＡサーバ６の外部にシングルショット出力機能部５１が設けられる。このシングルショット出力機能部５１は、ＳＣＡＤＡクライアント２用の関数を用いてＳＣＡＤＡクライアント２とデータの受渡しを行う機能を備える。同様にＳＣＡＤＡクライアント４用の関数を用いてＳＣＡＤＡクライアント４とデータの受渡しを行う機能も備える。また、このシングルショット出力機能部５１は、ＳＣＡＤＡサーバ６のＩ／ＯＴＡＧ格納部２０に出力する機能を有する。具体的には、シングルショット出力機能部５１は、記憶部６０、タイマーカウンタ部６５、出力部８１を備える。

記憶部６０は、ＳＣＡＤＡクライアント２またはＳＣＡＤＡクライアント４から送信されたＩ／ＯＴＡＧ名称を記憶する。タイマーカウンタ部６５は、ＳＣＡＤＡクライアント２またはＳＣＡＤＡクライアント４で制御内容を実行する操作がなされた場合に、予め設定された一定時間の計測を開始する。出力部８１は、一定時間の計測開始時に、記憶部６０に記憶されているＩ／ＯＴＡＧ名称に対応する制御Ｉ／ＯＴＡＧを送信させるためのＯＮ信号をＳＣＡＤＡサーバ６に出力する。その後、出力部８１は、一定時間の計測終了時に、制御Ｉ／ＯＴＡＧを消去する消去Ｉ／ＯＴＡＧを送信させるためのＯＦＦ信号をＳＣＡＤＡサーバ６に出力する。

ここで、図２を用いてＳＣＡＤＡクライアント２を例に各機能のデータの受渡について説明する。図２は、この発明の実施の形態１におけるプラント制御システムの動作を説明するためのデータの流れ図である。

クライアント機のＳＣＡＤＡクライアント２は、監視制御装置間ネットワーク３２を介して、サーバ機のシングルショット出力機能部５１に接続される。シングルショット出力機能部５１は、サーバ機内部でＳＣＡＤＡサーバ６に接続される。ＳＣＡＤＡサーバ６は、監視制御装置・コントローラ間ネットワーク３１を介してプログラマブルロジックコントローラ４１に接続される。

ＳＣＡＤＡクライアント２は、オペレータに選択されたプラントの制御内容に応じたＩ／ＯＴＡＧ名称を送信する。ＳＣＡＤＡクライアント２には、制御操作ボタンＡ１４の押下された場合にＩ／ＯＴＡＧ名称等を出力する関数が記述されている。具体的には、制御操作ボタンＡ１４が押下された場合に、制御操作ボタンＡ１４に対応したＩ／ＯＴＡＧ名称等の記号に関する信号が送信される。監視制御装置（ＨＭＩＳ１）５のシングルショット出力機能部５１は、ＳＣＡＤＡクライアント２から送信されたＩ／ＯＴＡＧ名称に関する信号を受信し、Ｉ／ＯＴＡＧ名称を記憶部６０に記憶する。

このとき、記憶部６０に当該Ｉ／ＯＴＡＧ名称が記憶されていない場合は、記憶部６０に当該Ｉ／ＯＴＡＧ名称が記憶されるようになっている。これに対し、記憶部６０に当該Ｉ／ＯＴＡＧ名称が記憶されている場合は、記憶部６０から当該Ｉ／ＯＴＡＧ名称の記憶が消去されるようになっている。これにより、制御操作ボタンＡ１４を再押下することで、制御操作ボタンＡ１４の選択を解除することができる。

また、ＳＣＡＤＡクライアント２には、制御操作ボタンＡ１４に対応して、記憶部６０にＩ／ＯＴＡＧ名称が記憶されているか否かに応答する関数も記述されている。具体的には、記憶部６０に記憶されているＩ／ＯＴＡＧ名称に対応する制御操作ボタンＡ１４等の銘版（「手動」や「自動」）を点滅させたり、制御操作ボタンＡ１４を凹状態に変化させたりするようになっている。これにより、ＳＣＡＤＡクライアント２を操作しているオペレータに対し、制御操作ボタンＡ１４等の選択状況が明示される。

さらに、ＳＣＡＤＡクライアント２には、実行ボタン１３に対応して、２つの関数が記述されている。これらの関数は、記憶部６０に記憶されたＩ／ＯＴＡＧ名称の消去に関するものと、タイマーカウンタ部６５の起動に関するものからなる。具体的には、ＳＣＡＤＡクライアント２で所定の実行操作がなされた場合に、記憶部６０に記憶されているＩ／ＯＴＡＧ名称が消去されるようになっている。また、これと同時にタイマーカウンタ部６５が、一定時間として予め設定されたタイマー設定時間の計測を開始するようになっている。なお、本関数は、タイマーカウンタ部６５に対し、タイマー設定時間を因数として伝達するように設定される場合もある。

さらに、ＳＣＡＤＡクライアント２には、クリアボタン１２に対応して、記憶部６０に記憶されたＩ／ＯＴＡＧ名称の消去に関する関数が記述されている。具体的には、クリアボタン１２が押下された場合に、記憶部６０に記憶されたＩ／ＯＴＡＧ名称が消去されるようになっている。

監視制御装置は複数台あるため、複数の監視制御装置に対応するシングルショット出力機能について図３を用いて説明する。図３は、この発明の実施の形態１におけるプラント制御システムのシングルショット機能部の詳細を説明するための構成図である。

シングルショット出力機能部５１は、記憶部６０とタイマーカウンタ部６５、および出力部８１から構成されている。記憶部６０は、制御操作ボタン用記憶部（ＨＭＩＣ１用）６１、制御操作ボタン用記憶部（ＨＭＩＣ２用）７１、・・・制御操作ボタン用記憶部（ＨＭＩＣｎ用）（図示省略）が設けられている。さらに、制御操作ボタン用記憶部（ＨＭＩＣ１用）６１は制御操作ボタン用記憶部Ａ６２、制御操作ボタン用記憶部Ｂ６３、・・・制御操作ボタン用記憶部ｎ６４が設けられる。同様に制御操作ボタン用記憶部（ＨＭＩＣ２用）７１は制御操作ボタン用記憶部Ａ７２、制御操作ボタン用記憶部Ｂ７３、・・・制御操作ボタン用記憶部ｎ７４が設けられる。

タイマーカウンタ部６５は、タイマーカウンタ部（ＨＭＩＣ１用）６６とタイマーカウンタ部（ＨＭＩＣ２用）７６、・・・タイマーカウンタ部（ＨＭＩＣｎ用）（図示省略）が設けられる。

次に、図４を用いて、プラント制御システムの動作を説明する。図４は、この発明の実施の形態におけるプラント制御システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。

図４において、横軸は時間である。９１は監視制御装置（ＨＭＩＣ１）１の制御操作ボタンＡに対応したＩ／ＯＴＡＧ名称の記憶状態である。９２は監視制御装置（ＨＭＩＣ１）１の制御操作ボタンＢに対応したＩ／ＯＴＡＧ名称の記憶状態である。９３は監視制御装置（ＨＭＩＣ２）３の制御操作ボタンＡに対応したＩ／ＯＴＡＧ名称の記憶状態である。９４は監視制御装置（ＨＭＩＣ２）３の制御操作ボタンＢに対応したＩ／ＯＴＡＧ名称の記憶状態である。９５は監視制御装置（ＨＭＩＣ１）１に対応するタイマー値である。９６は監視制御装置（ＨＭＩＣ２）３に対応するタイマー値である。９７、９８は出力信号である。具体的には、出力信号９７は、制御操作ボタンＡ１４に対応して、出力部８１から出力されるものである。出力信号９８は、制御操作ボタンＢ１５に対応して、出力部８１から出力されるものである

図４において、制御操作ボタンＡ１４や制御操作ボタンＢ１５に対応したＩ／ＯＴＡＧ名称は、監視制御装置(ＨＭＩＣ１)１から操作が行われた場合は、操作順に記憶部Ａ６２や記憶部Ｂ６３に記憶されていく。即ち、時刻ｔ_１において、制御操作ボタンＡ１４が監視制御装置（ＨＭＩＣ１）１にて押下されると、記憶状態９１に示すように制御操作ボタンＡ１４に対応したＩ／ＯＴＡＧ名称が記憶部Ａ６２に記憶される。

時刻ｔ_１後の時刻ｔ_２において、制御操作ボタンＢ２５が監視制御装置（ＨＭＩＣ２）３にて押下されると、記憶状態９４に示すように制御操作ボタンＢ２５に対応したＩ／ＯＴＡＧ名称が記憶部Ｂ７２に記憶される。

時刻ｔ_２後の時刻ｔ_３において、監視制御装置（ＨＭＩＣ１）１にて実行ボタン１３が押下されると、記憶部Ａ６２では、制御操作ボタンＡ１４に対応したＩ／ＯＴＡＧ名称が消去される。また、これと同時にタイマーカウンタ部６６でタイマーが起動する。

そして、タイマー値９５がタイマー設定時間に到達するまで（時刻ｔ_５に達するまで）の間は、出力部８１が、記憶部Ａ６２〜記憶部ｎ６４に記憶されている全てのＩ／ＯＴＡＧ名称の各々に対応した出力信号９７などと同期をとりながらＯＮ信号を出力する。Ｉ／ＯＴＡＧ格納部２０は、当該ＯＮ信号が入力されると、監視制御装置・コントローラ間ネットワーク３１を介して、プログラマブルロジックコントローラ４１に、当該ＯＮ信号に対応した制御Ｉ／ＯＴＡＧを出力する。これにより、出力信号９７に対応した全ての制御Ｉ／ＯＴＡＧの制御内容でプラントを制御できる状態となる。

時刻ｔ_３後の時刻ｔ_４において、この状態で、監視制御装置（ＨＭＩＣ２）３にて実行ボタン２３が押下されると、記憶部Ａ７２では、制御操作ボタンＢ２５に対応したＩ／ＯＴＡＧ名称が消去される。また、これと同時にタイマーカウンタ部７６でタイマーが起動する。

そして、タイマー値９６がタイマー設定時間に到達するまで（時刻ｔ_８に達するまで）の間は、出力部８１が、記憶部Ａ７２〜記憶部ｎ７４に記憶されている全てのＩ／ＯＴＡＧ名称の各々に対応した出力信号９８などと同期をとりながらＯＮ信号を出力する。Ｉ／ＯＴＡＧ格納部２０は、当該ＯＮ信号が入力されると、監視制御装置・コントローラ間ネットワーク３１を介して、プログラマブルロジックコントローラ４１に、当該ＯＮ信号に対応した制御Ｉ／ＯＴＡＧを出力する。これにより、出力信号９８に対応した全ての制御Ｉ／ＯＴＡＧの制御内容でプラントを制御できる状態となる。

時刻ｔ_４後の時刻ｔ_５において、タイマー値９５がタイマー設定時間に達すると、出力部８１が出力信号９７等をＯＦＦ信号にして同時に出力する。Ｉ／ＯＴＡＧ格納部２０は、ＯＦＦとなった当該出力信号９７等が入力されると、プログラマブルロジックコントローラ４１に、出力信号９７等の各々に対応した全ての消去Ｉ／ＯＴＡＧを出力する。これにより、出力信号９７等の各々に対応した制御Ｉ／ＯＴＡＧの制御内容でプラントは制御を停止した状態となる。

また、時刻ｔ_７後の時刻ｔ_８において、タイマー値９６がタイマー設定時間に達すると、出力部８１が出力信号９８等をＯＦＦ信号にして同時に出力する。Ｉ／ＯＴＡＧ格納部２０は、ＯＦＦとなった当該出力信号９８等が入力されると、プログラマブルロジックコントローラ４１に、出力信号９８等の各々に対応した全ての消去Ｉ／ＯＴＡＧを出力する。これにより、出力信号９８等の各々に対応した制御Ｉ／ＯＴＡＧの制御内容でプラントは制御を停止した状態となる。

時刻ｔ_５後の時刻ｔ_６において、制御操作ボタンＡ２４が監視制御装置（ＨＭＩＣ２）３にて押下されると、記憶状態９３に示すように制御操作ボタンＡ２４に対応したＩ／ＯＴＡＧ名称が記憶部Ａ７２に記憶される。

また、時刻ｔ_６後の時刻ｔ_７において、制御操作ボタンＡ１４が監視制御装置（ＨＭＩＣ１）１にて押下されると、記憶状態９１に示すように再び制御操作ボタンＡ１４に対応したＩ／ＯＴＡＧ名称が記憶部Ａ６２に記憶される。

時刻ｔ_８後の時刻ｔ_９において、この状態で、監視制御装置（ＨＭＩＣ２）３のクリアボタン２２が押下されると、ＨＭＩＣ２用記憶部７１の記憶部Ａ７２〜記憶部ｎ７４では、記憶している全てのＩ／ＯＴＡＧ名称が同時に消去される。従って、Ｉ／ＯＴＡＧ格納部２０では、出力信号９７に対応した制御Ｉ／ＯＴＡＧが出力されることはない。即ち、出力信号９７等の各々に対応した制御Ｉ／ＯＴＡＧの制御内容ではプラントは制御を停止した状態が維持される。

時刻ｔ_９後の時刻ｔ_１０において、監視制御装置（ＨＭＩＣ１）１にて実行ボタン１３が押下されると、記憶部Ａ６２では、制御操作ボタンＡ１４に対応したＩ／ＯＴＡＧ名称が消去される。また、これと同時にタイマーカウンタ部６６でタイマーが起動する。

そして、タイマー値９５がタイマー設定時間に到達するまで（時刻ｔ_１１に達するまで）の間は、出力部８１が、記憶部Ａ６２〜記憶部ｎ６４に記憶されている全てのＩ／ＯＴＡＧ名称の各々に対応した信号出力９７などと同期をとりながらＯＮ信号を出力する。Ｉ／ＯＴＡＧ格納部２０は、当該ＯＮ信号が入力されると、監視制御装置・コントローラ間ネットワーク３１を介して、プログラマブルロジックコントローラ４１に、当該ＯＮ信号に対応した制御Ｉ／ＯＴＡＧを出力する。これにより、出力信号９７に対応した全ての制御Ｉ／ＯＴＡＧの制御内容で再びプラントを制御できる状態となる。

時刻ｔ_１０後の時刻ｔ_１１において、タイマー値９５がタイマー設定時間に達すると、出力部８１が出力信号９７等をＯＦＦ信号にして同時に出力する。Ｉ／ＯＴＡＧ格納部２０は、ＯＦＦとなった当該出力信号９７等が入力されると、プログラマブルロジックコントローラ４１に、出力信号９７等の各々に対応した全ての消去Ｉ／ＯＴＡＧを出力する。これにより、出力信号９７等の各々に対応した制御Ｉ／ＯＴＡＧの制御内容でプラントは制御を停止した状態に再びもどる。

以上説明した実施の形態１に係るプラント制御システムによれば、ＳＣＡＤＡをＳＣＡＤＡのＴＡＧを管理するＳＣＡＤＡサーバと、操作画面で構成されるＳＣＡＤＡクライアントとに分離し、ＳＣＡＤＡサーバでＴＡＧの管理を一元化することができる。そのため、ＳＣＡＤＡサーバを複数設けることでＴＡＧ点数を拡張可能であり、多くのＩ／ＯＴＡＧが必要になる大規模プラントに対応できる。そして、１台のクライアント機が複数のサーバ機のシングルショット出力機能部と連携することで、１台のクライアント機で、大規模システムの全体を監視することが可能になる。

また、実施の形態１に係るプラント制御システムによれば、一定時間の計測の開始時に、出力部８１は、複数の監視制御装置から操作された、複数のＩ／ＯＴＡＧ名称の各々に対する複数のＯＮ信号の出力を監視制御装置毎の操作したタイミングに合わせて互いに干渉することなく同時に開始する。また、出力部８１は、一定時間の計測の終了時に、複数のＩ／ＯＴＡＧ名称の各々に対応する複数のＯＦＦ信号を監視制御装置毎の操作したタイミングに合わせて互いに干渉することなく同時に出力する。Ｉ／ＯＴＡＧ名称を用いることで内部ＴＡＧを用いずにＩ／ＯＴＡＧを出力できるため、ＳＣＡＤＡサーバ６内のＴＡＧの肥大化が防止される。また、ＳＣＡＤＡサーバ６とプログラマブルロジックコントローラ４１のＩ／Ｆ用プログラムを煩雑にすることなく、複数の制御内容を複数の監視制御装置に対応して互いに干渉することなくまとめて実行することができる。即ち、プラント制御の操作性が向上する。

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２におけるプラント制御システムの構成図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。なお、図５において、ＳＣＡＤＡクライアント２およびＳＣＡＤＡクライアント４と監視制御装置(ＨＭＩＳ１)５内のシングルショット出力機能部５１および監視制御装置(ＨＭＩＳ２)７内のシングルショット出力機能部５２との間の配線は図示省略されている。監視制御装置（ＨＭＩＳ１）５および監視制御装置（ＨＭＩＳ２）７は信頼性向上のため、冗長化構成としてもよい。

実施の形態１の監視制御装置（ＨＭＩＳ１）５は１台のみ設けられていた。一方、実施の形態２ではサーバ機としての監視制御装置が複数設けられている。具体的には、監視制御装置（ＨＭＩＳ１）５の他に、監視制御装置（ＨＭＩＳ２）７、・・・監視制御装置（ＨＭＩＳｎ）（図示省略）がサーバ機として設けられている。

図５に示す例では、監視制御装置間ネットワーク３２は監視制御装置（ＨＭＩＣ１）１および監視制御装置（ＨＭＩＣ２）３と監視制御装置５（ＨＭＩＳ１）および監視制御装置（ＨＭＩＳ２）７とを接続する。

本実施の形態の監視制御装置（ＨＭＩＳ２）７には、監視制御装置（ＨＭＩＳ１）５と同様にＳＣＡＤＡサーバ８の外部にシングルショット出力機能部５２が設けられる。このシングルショット出力機能部５２は、ＳＣＡＤＡクライアント２用の関数を用いてＳＣＡＤＡクライアント２とデータの受渡しを行う機能を備える。具体的には、ＳＣＡＤＡクライアント２用の関数は、Ｉ／ＯＴＡＧ名称の送信先として監視制御装置（ＨＭＩＳ１）５または監視制御装置（ＨＭＩＳ２）７を指定できる。そのため、ＳＣＡＤＡクライアント２は、制御操作ボタン（制御内容）毎に予め定められた送信先とＩ／ＯＴＡＧ名称に基づいて、送信先にＩ／ＯＴＡＧ名称を送信することができる。すなわち、ＳＣＡＤＡクライアント２は、押下される制御操作ボタン（制御内容）毎に、異なるサーバ機のシングルショット出力機能部にＩ／ＯＴＡＧ名称を送信可能である。

同様にＳＣＡＤＡクライアント４用の関数を用いてＳＣＡＤＡクライアント４とデータの受渡しを行う機能も備える。また、このシングルショット出力機能部５２は、ＳＣＡＤＡサーバ８のＩ／ＯＴＡＧ格納部３０に出力する機能を有する。具体的には、シングルショット出力機能部５２は、記憶部８０、タイマーカウンタ部８５、出力部８２を備える。各部の構成については実施の形態１で説明した監視制御装置（ＨＭＩＳ１）５と同様であるため説明を省略する。

以上で説明した実施の形態２によれば、監視制御装置（ＨＭＩＳ１）５内のＩ／ＯＴＡＧ格納部２０のみでなく、監視制御装置（ＨＭＩＳ２）７内のＩ／ＯＴＡＧ格納部３０も利用することにより、プラント制御システムでインタフェースするＩ／ＯＴＡＧの点数を拡張することができる。また、ＳＣＡＤＡサーバ６およびＳＣＡＤＡサーバ８とプログラマブルロジックコントローラ４１のＩ／Ｆ用プログラムを煩雑にすることなく、複数の制御内容を複数の監視制御装置に対応して互いに干渉することなくまとめて実行することができる。即ち、プラント制御の操作性を向上させつつプラント制御の範囲を拡張することができる。

尚、上述した実施の形態２においては、監視制御装置（ＨＭＩＣ１）１又は監視制御装置（ＨＭＩＣ１）３が請求項１における「クライアント機」に、監視制御装置（ＨＭＩＳ１）５が請求項１における「サーバ機」に、監視制御装置（ＨＭＩＳ２）７、・・・監視制御装置（ＨＭＩＳｎ）のいずれか１つが請求項２における「第２サーバ機」に、ＳＣＡＤＡサーバ８が請求項２における「第２ＳＣＡＤＡサーバ部」に、シングルショット出力機能部５２が請求項２における「第２シングルショット機能部」に、記憶部８０が請求項２における「第２記憶部」に、タイマーカウンタ部８５が請求項２における「第２タイマーカウンタ部」に、出力部８２が請求項２における「第２出力部」に、それぞれ相当している。

以上のように、この発明に係るプラント制御システムによれば、ＳＣＡＤＡを用いて監視制御されるプラントに利用できる。

１ 監視制御装置（ＨＭＩＣ１）
２、４ ＳＣＡＤＡクライアント
３ 監視制御装置（ＨＭＩＣ２）
５ 監視制御装置（ＨＭＩＳ１）
６、８ ＳＣＡＤＡサーバ
７ 監視制御装置（ＨＭＩＳ２）
１２、２２ クリアボタン
１３、２３ 実行ボタン
１４、２４ 制御操作ボタンＡ
１５、２５ 制御操作ボタンＢ
２０、３０ Ｉ／ＯＴＡＧ格納部
３１ 監視制御装置・コントローラ間ネットワーク
３２ 監視制御装置間ネットワーク
４１ プログラマブルロジックコントローラ
５１、５２ シングルショット出力機能部
６０、８０ 記憶部
６１ ＨＭＩＣ１用記憶部
６２、７２ 記憶部Ａ
６３、７３ 記憶部Ｂ
６４、７４ 記憶部ｎ
６５、８５ タイマーカウンタ部
６６ タイマーカウンタ部（ＨＭＩＣ１用）
７１ ＨＭＩＣ２用記憶部
７６ タイマーカウンタ部（ＨＭＩＣ２用）
８１、８２ 出力部
９１ 監視制御装置（ＨＭＩＣ１）１の制御操作ボタンＡに対応したＩ／ＯＴＡＧ名称の記憶状態
９２ 監視制御装置（ＨＭＩＣ１）１の制御操作ボタンＢに対応したＩ／ＯＴＡＧ名称の記憶状態
９３ 監視制御装置（ＨＭＩＣ２）３の制御操作ボタンＡに対応したＩ／ＯＴＡＧ名称の記憶状態
９４ 監視制御装置（ＨＭＩＣ２）３の制御操作ボタンＢに対応したＩ／ＯＴＡＧ名称の記憶状態
９５ 監視制御装置（ＨＭＩＣ１）１に対応するタイマー値
９６ 監視制御装置（ＨＭＩＣ２）３に対応するタイマー値
９７、９８ 出力信号

Claims (1)

1. オペレータに選択されたプラントの制御内容に応じたＩ／ＯＴＡＧ名称を送信するＳＣＡＤＡクライアント部を有するクライアント機と、
   前記ＳＣＡＤＡクライアント部から送信された第１Ｉ／ＯＴＡＧ名称を受信する第１シングルショット出力機能部、および、ＳＣＡＤＡのＴＡＧを管理し、前記第１シングルショット出力機能部から出力される信号に応じて前記第１Ｉ／ＯＴＡＧ名称に関連するＩ／ＯＴＡＧを出力する第１ＳＣＡＤＡサーバ部を有する第１サーバ機と、
   前記ＳＣＡＤＡクライアント部から送信された第２Ｉ／ＯＴＡＧ名称を受信する第２シングルショット出力機能部、および、ＳＣＡＤＡのＴＡＧを管理し、前記第２シングルショット出力機能部から出力される信号に応じて前記第２Ｉ／ＯＴＡＧ名称に関連するＩ／ＯＴＡＧを出力する第２ＳＣＡＤＡサーバ部を有する第２サーバ機と、
   前記第１ＳＣＡＤＡサーバ部および第２ＳＣＡＤＡサーバ部から出力されたＩ／ＯＴＡＧに基づいて、前記プラントを制御するプログラマブルロジックコントローラと、を備え、
   前記クライアント機と前記第１サーバ機と第２サーバ機とは第１ネットワークを介して接続され、前記第１サーバ機と第２サーバ機と前記プログラマブルロジックコントローラとは第２ネットワークを介して接続され、
   前記第１シングルショット出力機能部は、
   前記ＳＣＡＤＡクライアント部から送信された前記第１Ｉ／ＯＴＡＧ名称を記憶する第１記憶部と、
   前記ＳＣＡＤＡクライアント部で第１制御内容を実行する操作がなされた場合に、予め設定された一定時間の計測を開始する第１タイマーカウンタ部と、
   前記一定時間の計測開始時に、前記第１記憶部に記憶されている前記第１Ｉ／ＯＴＡＧ名称に対応する第１制御Ｉ／ＯＴＡＧを送信させるためのＯＮ信号を前記第１ＳＣＡＤＡサーバ部に出力し、その後、前記一定時間の計測終了時に、前記第１制御Ｉ／ＯＴＡＧを消去する第１消去Ｉ／ＯＴＡＧを送信させるためのＯＦＦ信号を前記第１ＳＣＡＤＡサーバ部に出力する第１出力部と、を備え、
   前記ＳＣＡＤＡクライアント部は、前記第１制御内容に応じた前記第１Ｉ／ＯＴＡＧ名称を前記第１シングルショット出力機能部へ、第２制御内容に応じた前記第２Ｉ／ＯＴＡＧ名称を前記第２シングルショット出力機能部へ、それぞれ送信可能であり、
   前記第２シングルショット出力機能部は、
   前記ＳＣＡＤＡクライアント部から送信された前記第２Ｉ／ＯＴＡＧ名称を記憶する第２記憶部と、
   前記ＳＣＡＤＡクライアント部で前記第２制御内容を実行する操作がなされた場合に、予め設定された一定時間の計測を開始する第２タイマーカウンタ部と、
   前記一定時間の計測開始時に、前記第２記憶部に記憶されている前記第２Ｉ／ＯＴＡＧ名称に対応する第２制御Ｉ／ＯＴＡＧを送信させるためのＯＮ信号を前記第２ＳＣＡＤＡサーバ部に出力し、その後、前記一定時間の計測終了時に、前記第２制御Ｉ／ＯＴＡＧを消去する第２消去Ｉ／ＯＴＡＧを送信させるためのＯＦＦ信号を前記第２ＳＣＡＤＡサーバ部に出力する第２出力部と、
   を備えることを特徴とするプラント制御システム。

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