JPH04343104A - 監視制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のリモート機器を
データ伝送ネットワークで結合し、これらのリモート機
器を一元管理する監視制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の監視制御システムの一例を
示すブロック図であり、鉄鋼プロセスラインなどの製造
ラインに適用されるモータの速度制御システムを示すも
のである。

【０００３】この図７において、１はプラントコントロ
ーラ（メインコントローラ）であり、このプラントコン
トローラ１は、ＣＰＵ１ａ，プログラム格納部１ｂ，デ
ータ格納部１ｃ，リアルタイムクロック１ｄ，操作表示
部１ｅ，データ伝送制御部１ｆから構成されている。

【０００４】また、２はプラントコントローラのデータ
伝送制御部１ｆに接続されるデータ伝送ネットワーク、
３はこのデータ伝送ネットワーク２を介してプラントコ
ントローラ１に接続される複数の可変速制御装置（リモ
ート機器）であり、各可変速制御装置３は、データ収集
部３ａ，制御演算部３ｂ，電力変換部３ｃおよびデータ
伝送制御部３ｄから構成され、データ伝送制御部３ｄに
データ伝送ネットワーク２が接続されている。

【０００５】さらに、４は可変速制御装置３により速度
制御されるモータであり、各モータ４は、可変速制御装
置３の電力変換部３ｃに接続されて適当な電力を供給さ
れることにより速度制御されるようになっている。また
、モータ４の状態（速度等）は、可変速制御装置３のデ
ータ収集部３ａにより収集されるようになっている。

【０００６】次に動作について説明する。メインコント
ローラとしてのプラントコントローラ１は、プログラム
格納部１ｂにストアされたプログラムに基づいて、ＣＰ
Ｕ１ａがデータ格納部１ｃに情報を記憶させるなどして
情報を処理する。ここで、外部データの入出力として、
データ伝送制御部１ｆが、データ伝送ネットワーク２を
介してリモート機器である複数の可変速制御装置３とデ
ータの送受を行なう。

【０００７】プラントコントローラ１から可変速制御装
置３への送信データの例としては、可変速制御装置３の
起動停止の操作指令，モータ４の回転速度の指令値など
がある。

【０００８】各可変速制御装置３は、プラントコントロ
ーラ１から送信される各種指令に基づいて動作し、モー
タ４の回転速度や電流値をデータ収集部３ａにより収集
した後、制御演算部３ｂが所定の演算処理を行ない、こ
の演算結果に基づいて電力変換部３ｃがモータ４の給電
電流を制御することにより回転速度を所望値に制御する
。

【０００９】各可変速制御装置３からプラントコントロ
ーラ１への送信データとしては、データ収集部３ａで収
集したデータや、制御演算部３ｂがこのデータに基づい
て演算処理した結果などがある。また、可変速制御装置
３において故障が発生した場合には、故障内容を示すア
イテムのデータがプラントコントローラ１へ伝送される
。

【００１０】プラントコントローラ１は、データ伝送ネ
ットワーク２に接続されるすべての可変速制御装置３と
データの送受を行なうことが可能であり、複数の可変速
制御装置３の動作を一元管理すると同時に、可変速制御
装置３から伝送されるデータに基づいて運転状態の監視
を一元的に行なう。

【００１１】ここで、プラントコントローラ１は、リア
ルタイムクロック１ｄにより時刻情報を認識することが
できる。リアルタイムクロック１ｄは、所定の発信周波
数のクロックを分周して秒，分，時を計時できるもので
、ＣＰＵ１ａとインターフェイス可能となっており、且
つ、専用の電池などによりバックアップされプラントコ
ントローラ１の電源を切った際にも独自に動作し続ける
ようになっている。ただし、時刻の設定すなわち時計合
わせの操作は必要であり、オペレータが表示操作部１ｅ
からこの操作を適宜行なう。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の監視制御システ
ムは以上のように構成されているが、プラントコントロ
ーラ１には時刻情報を認識する機能があっても、リモー
ト機器である各可変速制御装置３は、時刻を知る機能を
有していないため、各可変速制御装置３自身におけるデ
ータの発生時刻を認識することができない。

【００１３】従って、例えば、可変速制御装置３に故障
が発生した場合、故障発生時刻の情報を付加するために
は、時刻管理機能を有するプラントコントローラ１が可
変速制御装置３からの故障発生データを受信した後、直
ちに時刻データを付加してプラントコントローラ１のデ
ータ格納部１ｃにストアする必要がある。このためにプ
ラントコントローラ１の処理負荷が大きくなるという課
題があった。

【００１４】さらに、データ伝送ネットワーク２にせつ
ぞくされる可変速制御装置３の台数が増加すると、プラ
ントコントローラ１が各々の可変速制御措置３のデータ
を受信するスキャンタイムが増加することになるため、
実際の発生時刻とプラントコントローラ１が故障発生の
データを受信する時刻との誤差が大きくなどの課題もあ
った。

【００１５】そこで、リモート機器である各可変速制御
装置３にプラントコントローラ１と同様のリアルタイム
クロック１ｄを付加することも考えられるが、その場合
には以下のような課題がある。つまり、リアルタイムク
ロックは、時刻合わせのための人手によるマニュアル設
定を要し、さらに誤差のバラツキもあるので、複数の可
変速制御装置３のそれぞれに対して時刻の初期設定や定
期的な再設定が必要となる。即ち、多数のリモート機器
に対して個別にリアルタイムクロックの時刻合わせのメ
ンテナンスが必要になってしまう。

【００１６】本発明は、上記のような課題を解消するた
めになされたもので、リモート機器側の種々の事象のデ
ータとその発生時刻情報を正確に対応させて記憶できる
ようにするとともに、簡素な構成で、メインコントロー
ラにおける処理負荷の軽減，メンテナンスの不要化を実
現した監視制御システムを得ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る監視制御シ
ステムは、メインコントローラが、前記データ伝送ネッ
トワークを介して、前記時刻管理手段により管理される
時刻情報を前記の各リモート機器へ周期的に伝送するよ
うに構成したものである。

【００１８】また、各リモート機器に経過時間を計時す
る計時手段を付加し、この計時手段を用いて、前記メイ
ンコントローラから周期的に伝送されてきた時刻情報を
補正して用いるように構成することもできる。

【００１９】さらに、各リモート機器に、該リモート機
器内における発生事象データを記憶する記憶手段を付加
し、その発生事象データの発生時刻を、前記メインコン
トローラから周期的に伝送されてきた時刻情報に基づい
て定め、その発生時刻と発生事象データとを対応させて
記憶手段に記憶させるように構成することもできる。

【００２０】

【作用】本発明における監視制御システムでは、メイン
コントローラが、時刻に関する情報を管理し、その時刻
情報を所定の周期でデータ伝送ネットワークを介して各
リモート機器へ送信することにより、各リモート機器は
、自身の時刻管理手段をそなえることなく、伝送されて
きた時刻情報に基づいて時刻に関する情報を得ることが
できる。ここのとき、各リモート機器において、伝送さ
れてきた時刻情報をそのまま用いる場合には、その伝送
周期を最小変化幅とする時刻を知ることができる。

【００２１】また、各リモート機器に計時手段を付加し
、この計時手段の時刻設定をメインコントローラからの
時刻情報により行ない、さらに計時手段を用いてメイン
コントローラからの時刻情報の変化幅を補間することで
、より精密な時刻情報を得ることもできる。

【００２２】さらに、各リモート機器は事象発生に対し
、メインコントローラからの時刻情報に基づいて得た時
刻情報を用いて、事象発生時刻と発生事象データとを対
応させて記憶手段に記憶させることもできる。

【００２３】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例による監視制御システ
ムを示すブロック図である。なお、図中、既述の符号と
同一の符号は同一部分を示しているので、その詳細な説
明は省略する。また、本実施例においても、鉄鋼プロセ
スラインなどの製造ラインに適用されるモータの速度制
御システムに、本発明を適用した場合について説明する
。

【００２４】本実施例のシステムも、図１に示すように
、図７に示した従来のシステムとほぼ同様に構成されて
いるが、本実施例のプラントコントローラ１Ａは、従来
のプラントコントローラ１に周期割込み発生部１ｇを付
加した構成となっている。

【００２５】この周期割込み発生部１ｇは、ＣＰＵ１ａ
に対して所定の周期で割込み信号を発生するもので、こ
の割込み信号を受けたＣＰＵ１ａは、リアルタイムクロ
ック（時刻管理手段）１ｄによって管理されている時刻
データ（時刻情報）を、データ伝送制御部１ｆおよびデ
ータ伝送ネットワーク２を介して各可変速制御装置（リ
モート機器）３へ伝送するようになっている。

【００２６】次に、本実施例の装置の動作について説明
する。プラントコントローラ１Ａの周期割込み発生部１
ｇは、ＣＰＵ１ａに対し所定周期で割込み信号を発生す
る。ＣＰＵ１ａは、この割込み信号により、図２に示す
フローチャートに従う処理を実行する。

【００２７】つまり、割込み開始処理の後（ステップＡ
１）、リアルタイムクロック１ｄから時刻データを読み
込み（ステップＡ２）、その時刻データを送信データと
してデータ伝送制御部１ｆにロードして（ステップＡ３
）、割込み処理を終える。そして、プラントコントロー
ラ１Ａのデータ伝送制御部１ｆは、この時刻データを所
定のプロトコルで各可変速制御装置３へ送信する。

【００２８】一方、各可変速制御装置３のデータ伝送制
御部３ｄは、データ伝送ネットワーク２を介してプラン
トコントローラ１からの時刻データを受信し、制御演算
部３ｂは、この時刻データを現在時刻として使用する。 これにより、各可変速制御装置３は、プラントコントロ
ーラ１Ａが時刻データを送信する周期を最小変化幅とす
る時刻情報を得ることができる。

【００２９】ここで、可変速制御装置３は、時刻データ
の受信を通常の起動指令などのデータと同様に行なうこ
とができるので、従来と同一構成のものをそのまま用い
ることができる。

【００３０】ここで、プラントコントローラ１Ａが時刻
データを周期的に送信することの別の作用としては、例
えば、ある可変速制御装置３の電源を切り動作を停止さ
せた場合には、この可変速制御装置３の時刻情報は喪失
することになるが、時刻データは、プラントコントロー
ラ１Ａから周期的に伝送されるため、再度、可変速制御
装置３が動作を開始した際に、常に正確な時刻情報を常
に得ることができる。

【００３１】実施例２．図３は、各可変速制御装置３Ａ
がより精密な時刻情報を得ることができるように構成し
た実施例を示すもので、この実施例では、各可変速制御
装置３Ａが、図３に示すように、図１，図７に示した可
変速制御装置３に、ＣＰＵ３１および周期割込み発生部
（計時手段）３２からなる制御演算部３ｂをそなえて構
成されている。

【００３２】ここで、周期割込み発生部３２は、プラン
トコントローラ１Ａにおける周期割込み発生部１ｇから
の割込み信号の周期よりも短い周期Ｔｉで、割込み信号
を発生してＣＰＵ３１へ出力するものである。また、Ｃ
ＰＵ３１は、周期割込み発生部３２からの割込み信号を
受けて、図４にて後述する処理を実行し、プラントコン
トローラ１Ａから周期的に伝送されてきた時刻データを
補正するものである。

【００３３】このＣＰＵ３１による補正処理動作を図４
に示すフローチャートに従って詳細に説明すると、まず
、ＣＰＵ３１は、周期割込み発生部３２から周期Ｔｉで
発生する割込み信号により割込み開始処理を行ない（ス
テップＢ１）、プラントコントローラ１Ａから送信され
てきた時刻データをデータ伝送制御部３ｄから読み込む
（ステップＢ２）。

【００３４】そして、この時刻データと前回時刻データ
として保持している時刻データＴ０とを比較し変化があ
るか否かを判別する（ステップＢ３）。時刻データＴ０
に変化がある場合、これを新しい時刻データＴ０とした
後（ステップＢ４）、経過時間データＴｄをクリアして
０とする一方（ステップＢ５）、時刻データＴ０に変化
がない場合、経過時間データＴｄに割込み周期Ｔｉを加
算する（ステップＢ６）。

【００３５】以上のようにして得られた時刻データＴ０
と経過時間データＴｄを加算することにより新たな時刻
データＴを得てから（ステップＢ７）、割込み処理を終
了する。

【００３６】ここで、周期割込み発生部３２からの割込
み信号による割込み周期Ｔｉをプラントコントローラ１
Ａからの時刻データの伝送周期よりも短く設定すること
により、上述した経過時間データＴｄは、プラントコン
トローラ１Ａから伝送される時刻情報の変化幅を補間す
る時間データとして作用し、新たに得られた時刻データ
Ｔはより精密な時刻を示すことになる。

【００３７】また、上述のように、計時手段として周期
割込み発生部３２を設け、この周期割込み発生部３２か
らの割込み信号に基づいてプラントコントローラ１Ａか
らの時刻データを補正することにより、例えば、データ
伝送ネットワーク２に異常が生じプラントコントローラ
１Ａからの時刻データの送信が停止した場合でも、各可
変速制御装置３Ａ側で経過時間データを加算し続けるこ
とにより、正しい時刻を得ることができる。

【００３８】実施例３．図５は図３，図４により上述し
た実施例の応用例といえるシステムを示すブロック図で
あり、この図５に示すように、本実施例では、図３に示
した可変速制御装置３Ａに、発生事象データ等を記憶す
るデータ格納部（記憶手段）３ｆを付加して構成した可
変速制御装置３Ｂを用いることにより、可変速制御装置
３Ｂで発生する事象の発生時刻と事象の内容を示すデー
タとを対応させてデータ格納部３ｆに記憶するように構
成したものである。

【００３９】例えば、可変速制御装置３Ａに故障が発生
した場合について説明すると、ＣＰＵ３１は、故障発生
を認識すると、直ちに、その発生時刻（ＣＰＵ３１によ
り前述した図４に示す手順で補正された時刻データ）と
、故障アイテムとおよび故障時の電流値，モータ回転速
度など故障原因の解析に有用な関連データとを図６に示
すようにデータ格納部３ｆに記憶させる。

【００４０】なお、図６は、データ格納部３ｆへのデー
タ書込手段の例を示しており、ここでは、Ｎ個のブロッ
クに分割してＮ回の故障履歴を記憶することができるよ
うになっている。

【００４１】図５に示すような構成のシステムによれば
、可変速制御装置３Ｂが故障発生時に直ちに必要なデー
タをすべて記憶するので、正確に事象の発生時刻を管理
することができ、また、プラントコントローラ１Ａによ
る処理負荷を軽減することができる。

【００４２】なお、上記実施例では、上記の各実施例で
は、データ伝送制御部１ｆ，３ｄをプラントコントロー
ラ１および各可変速制御装置３（３Ａ，３Ｂ）に有する
ものを示したが、データ伝送ネットワーク２に等価の機
能をもたせて、各データ伝送制御部１ｆ，３ｄを省略す
る構成としてもよい。

【００４３】また、上記実施例では、時刻データとして
は、時，分，秒のみとしてるが、これに年，月，日を加
えてもよく、これらの任意の組み合わせとしてもよい。

【００４４】さらに、図３に示した実施例では、経過時
間の計時手段として周期割込みによるものについて説明
したが、本発明は、これに限定されるものではなく、リ
アルタイムクロックなどの計時手段を直接用いてもよい
。

【００４５】またさらに、上記の各実施例では、モータ
４の速度制御システムに本発明を適用した場合について
説明したが、本発明の監視制御システムは、これに限定
されるものではなく、複数の機器がデータ伝送ネットワ
ークを介して接続されてなるものであれば広く適用され
、上記実施例と同様の効果を奏する。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の監視制御
システムによれば、時刻管理手段を有するメインコント
ローラがデータ伝送ネットワークを介して時刻情報を周
期的に各リモート機器に伝送するように構成したので、
極めて簡素な構成で、且つ、時刻合わせなどのメンテナ
ンス全く必要とすることなく、各リモート機器側におい
て時刻を認識することが可能となる。また、時刻情報が
周期的に伝送されるため、各リモート機器は万一データ
を喪失しても容易に正確な時刻を常に得ることができる
。

【００４７】また、リモート機器に計時手段を付加して
、メインコントローラからの時刻情報を補間するように
構成することで、より精密な時刻を得ることができるほ
か、この場合、万一、メインコントローラからの時刻情
報の伝送が停止しても各リモート機器側で正しい時刻の
計時を続行することが可能である。

【００４８】さらに、各リモート機器が、メインコント
ローラからの時刻情報を用いて、事象の内容のデータに
事象発生時刻のデータを付加して記憶するようにするこ
とで、各リモート機器で発生する事象の内容と時刻とを
正確に対応させて帰国することができ、さらに、メイン
コントローラは、各リモート機器の事象の変化に直ちに
反応して時刻情報を付加する必要がなくなるために、処
理の負荷を軽減できるなどの効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による監視制御システムを示
すブロック図である。

【図２】本実施例の動作を説明するためのフローチャー
トである。

【図３】可変速制御装置に計時手段を付加した実施例に
よる監視制御システムを示すブロック図である。

【図４】図３に示すシステムの動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図５】可変速制御装置に事象発生時刻および発生事象
データの記憶手段を付加した実施例による監視制御シス
テムを示すブロック図である。

【図６】図５に示すシステムにおけるデータ書込手段を
説明するためのメモリマップを示す図である。

【図７】従来の監視制御システムの一例を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１Ａ　　プラントコントローラ（メインコントローラ）
１ｄ　　リアルタイムクロック（時刻管理手段）１ｇ　
　周期割込み発生部 ２　　データ伝送ネットワーク ３，３Ａ，３Ｂ　　可変速制御装置（リモート機器）３
１　　ＣＰＵ ３２　　周期割込み発生部（計時手段）３ｆ　　データ
格納部（記憶手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数のリモート機器と、これらのリモ
   ート機器を一元管理するとともに時刻情報を管理する時
   刻管理手段を有するメインコントローラと、前記の各リ
   モート機器と前記メインコントローラとの間を接続し情
   報の送受を行なうデータ伝送ネットワークとをそなえて
   なる監視制御システムにおいて、前記メインコントロー
   ラが、前記データ伝送ネットワークを介して、前記時刻
   管理手段により管理される時刻情報を前記の各リモート
   機器へ周期的に伝送することを特徴とする監視制御シス
   テム。
2. 【請求項２】　　前記の各リモート機器が経過時間を計
   時する計時手段をそなえ、該計時手段により、前記メイ
   ンコントローラから周期的に伝送されてきた前記時刻情
   報を補正することを特徴とする請求項１記載の監視制御
   システム。
3. 【請求項３】　　前記の各リモート機器が、該リモート
   機器内における発生事象データを記憶する記憶手段をそ
   なえ、前記発生事象データの発生時刻を、前記メインコ
   ントローラから周期的に伝送されてきた前記時刻情報に
   基づいて定め、該発生時刻と前記発生事象データとを対
   応させて前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請
   求項１または請求項２記載の監視制御システム。