JPH0477801A - 分散型プラント監視制御装置 - 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】 ［発明の］］的］ （産業上の利用分野） 本発明は、エキスバートンステムを、例えば浄水場の制
御に用いた推論機構を有する分散型プラント監視制御装
置に関する。

（従来の技術） プラントの知識や運転員の経験をルールで表現し、知識
ベースとして計算機内に蓄えておき、これに基づいて推
論を実行してプラントの監視制御や診断を行う、いわゆ
るエキスパートシステムによる推論機構を備えたプラン
ト監視制御システムが、様々な分野で使用されるように
なってきている。

第６図は、−船釣な推論機構を備えたプラント監視制御
装置の一例を示すものであり、入力装置１１は、様々な
情報をプラント１０に取り付けたセンサーなどから入力
して、計算機内部に取り込む。推論部］２は、知識ベー
ス１４に格納されているルールをもとに、入力装置１１
から取り込まれたプラント１０の情報から、プラント１
０を最適制御するための操作指令を推論する。出力装置
１３は推論部１２による推論結果、すなわち、プランｌ
−１０に対して操作指令を自刃する。

近年、プラント監視制御システムの分野のうち、特に大
規模なものでは、複数の分散型コントローラを備え、プ
ラントを分散制御するシステムが一般的となっている。

（発明が解決しようとする課題） 従来、同一制御対象を分散配置して所望の処理を行う分
散型プラントの分散制御の要求に対して、推論機構を備
えたプラント監視制御器は、分散制御に対応していなか
った。このため、プラント監視制御器に、従来の推論機
構を有するプラント監視制御器をそのまま分散型プラン
ト監視制御器として組み込むと、分散型プラント監視制
御器相互間で、推論結果に矛盾が生じることがあった。

すなわち、分散型プラント監視制御システムでは、１つ
の設定値を複数のプランＩ・監視制御器に伝え、各々監
視制御器は、同時にそれぞれの持つプログラムに従って
処理を行い、お互いに矛盾のない制御結果を出力する必
要がある。

ところが、従来の推論機構を備えたプラント監視制御装
置では、推論処理を行うための設定値などの情報を入力
するタイミングが、複数の推論機構を備えた監視制御器
相互間でずれる可能性かあり、もしタイミングかずれた
場合には、監視制御器では、古い設定値を入力して推論
処理を行い、推論結果を出力することが生じる。この推
論結果は、他の新しい設定値を入力した推論機構を備え
た監視制御器で行った推論処理の結果と、矛盾する場合
かある。しかも、推論機構を存する監視制御器は一般に
、推論機構を持たない従来の監視制御器と比べ、制御周
期が長いため、矛盾した推論結果の出力がプラントに与
える影響も大きくなってしまう。

第７図は第６図の従来の分散型プラント監視制御装置を
浄水場に適用した例の概要を説明するためもののである
。取水場から送られてくる水を例えば２つのろ過通１５
．１６に分配し、これらでろ過しているが、取水ポンプ
の容量の制限があり、同時にろ過通１５．１６へ送る能
力かない。

このため、以下のような不具合が生じる可能性がある。

■中央計算機〕７では、時刻ｔに１系ろ過通〕５を運転
−停止へ切り換え、２系ろ過通］６→運転開始とする計
画を立て、１系ろ過通コントロラ１８と２系ろ過進コン
トローラー９に指令を出力していた。

■１系ろ過進コントローラー８は、時刻ｔの少し前（ｔ
−Δｔ）に入力処理を終えているため、これを受信でき
ず、前の指令である「１系ろ適地運転」で推論している
。逆に、２系ろ過通コントローラー９は時刻ｔの少し後
（ｔ＋Δｔ）に入力処理を行い、「２系ろ過池運転開始
」の指令で推論する。

■２台のコントローラ１８．１９は、推論の結果として
それぞれのろ過通１５．１６を運転するための出力を行
った（例えば、取水ポンプとろ過通間のバルブ開指令な
ど）が２系共運転していることになり、水が足りなくな
ることがある。

このような不具合は、中央計算機１７からコントローラ
１８，１．．９に与えられる指令のタイミングが、コン
トローラ１８．１９相互間でずれる可能性かあるからで
ある。このため、第７図のる過通１５．１６の片方だけ
運転したいのに、両方共運転となる。

本発明は、複数のプラント監視制御器において、推論結
果の矛盾を排除できる推論機構を有する分散型プラント
監視制御装置を提供することをｌ」的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は前記目的を達成するため、同一制御対象を分散
配置して所望の処理を行う分散型プラントを、それぞれ
複数のプラント監視制御器により監視制御可能に、中央
処理装置および信号伝送装置を備えたものにおいて、 前記各プラント監視制御器に知識ベース記憶手段に記憶
されているルールを基に、前記各プラントの情報を入力
し、前記各プラント監視制御器を最適制御するための操
作指令を推論し、かっこの推論結果を出力する推論機構
と、 前記各プラント監視制御器の入ｔ１」力処理の夕イミノ
ジを一致させるための管理手段とを具備してなるもので
ある。

（作用） 本発明によれば、推論機構を備えたプラント監視制御器
相互間で、入出力処理を行うタイミングか一致すること
によって推論結果の矛盾を排除することができる分散型
プラント監視制御装置となる。

（実施例） 以下、本発明による分散型プラント監視制御装置の実施
例について、図面を参照して説明する。

本発明による分散型プラント監視制御装置の概略構成を
示す図である。中央監視装置］と、複数の、推論機構を
有するプラント監視制御器２と、伝送装置３とから構成
されている。

このプラント監視制御器２は、第２図および第３図に示
すように、いずれも同一構成で、管理手段２０と、入力
手段２１と、推論手段２２と、出力手段２３とからなっ
ている。管理手段２０は、ブラント監視制御器２相互間
で協調して推論処理を行うために、入力処理のタイミン
グを制御するものである。入力手段２］は、プラント４
．伝送装置３を経由した他の推論機構を有するプラント
監視制御器２および中央監視装置１から様々なプラント
情報記憶手段２５に入力し、伝送装置３によって、協調
して推論処理を行うための情報を他の推論機構を有する
プラント監視制御器２から入力するものである。推論手
段２２は、入力手段２１から入力した様々な情報と知識
ベース記憶手段２６に記憶されている知識ベースのルー
ルに基づいて推論処理を行い、プラント４を最適制御す
るための操作出力を作成し、これおよびステータス情報
を操作出力記憶手段２７に出力するものである。出力手
段２３は、操作出力記憶手段２７の操作出力をプラント
４および伝送装置３を経由した他の推論機構を有するプ
ラント監視制御器２へ出力するものである。

」二記構成によれば、入力手段２１が、プラント４　伝
送装置３を経由した他の推論機構を有するプラント監視
制御器２および中央監視装置１から、プラン］・４の情
報、協調して推論を行うための情報および設定値などを
プラン］・情報記憶手段２５に入力し、これらの情報と
知識ベースの内容に従って推論手段２２が推論処理を行
い、出力手段２３が、プラント４および伝送装置３を経
由した他の推論機構を有するプラント監視制御器２へ操
作出力および協調し゛Ｃ推論を行うための情報などを出
力する。ここで管理部２０が、入力手段２１が伝送装置
３を経由して他の推論機構を有するプラント監視制御器
器２から入力した協調して推論を行うための情報をもと
にして、他の推論機構を有するプラント監視制御器２と
入力処理のタイミングを一致させられ、これにより本発
明の推論機構を有する分散型プラント監視制御装置全体
で協調して推論処理が行われる。

上記実施例の構成による本実施例の動作フローについて
、第４図を用いて説明する。

まず、管理手段２０は、伝送装置３を経由して他の推論
機構を有するプラント監視制御器２から、他の推論機構
を有するプラント監視制御器２の動作ステータス情報を
入力する（以下ステップＳＴＩをＳＴ１と称する）。

この動作ステータス情報により、管理部１０が、協調し
て推論を行う他の推論機構を有する分散型プラント監視
制御器器２の入力準備が完了したかどうかを判定する（
ＳＴ２）。協調して推論を行う他の推論機構を有する分
散型プラント監視制御器２の入力準備が整わなければプ
ラント情報の入力処理を行わず、再び（ＳＴＩ）を行う
。準備が整えば、入力処理開始指令を与えてプラント情
報の入力処理を入力手段２１に行わせる。ここで、管理
手段２０は、協調して推論を行う他の全ての推論機構を
有する分散型プラント監視制御器２の動作ステータス情
報か、全て入力前の待機ステータスであれば、入力準備
完了と判断する。

管理手段２０からの入力処理開始指令を受けると、入力
手段２１は、プラント４および中央監視装置１から、プ
ラント情報および設定値などを入力し、プラント情報記
憶装置２５に保存する（ＳＴ３）。

入力処理（Ｓｒ１）が終わると、管理手段２０は推論手
段２２へ推論処理開始指令を出し、これを受けて推論手
段２２は、プラント情報記憶手段２５中のプラント情報
、設定値などと、知識ベース記憶装置２６中の知識ベー
スの内容に従って推論処理を行う（Ｓｒ１）。推論手段
２２は、推論処理の結果を操作出力情報記憶装置２７に
保存する。

推論処理（Ｓｒ１）か終わると、管理手段２０は、伝送
装置３を経由して他の推論機構を有するプラント監視制
御器２から、他の推論機構を有するプラン）・監視制御
器２の動作ステータス情報を入力する（Ｓｒ１）。

この動作ステータス情報により、管理手段２０が、協調
して推論を行う他のプラント監視制御器２の出力準備が
完了したかどうかを判定する（Ｓｒ１）。協調して推論
を行う他のプラント監視制御器２の出力準備が整わなけ
れば操作出力処理を行わず、再び（Ｓｒ１）を行う。準
備が整えば、操作出力処理を出力手段２３に行わせる。

ここで管理手段２０は、協調して推論を行う他の全ての
プラント監視制御器２の動作ステータス情報か、全て入
力ステータス情報でなければ、出力準備完了と判断する
。

管理手段２０からの出力処理開始指令を受けると、出力
手段２３は、操作出力記憶装置２７中の操作出力を、プ
ラント４および伝送装置３を経由して他のプラント監視
制御器２へ出力する（Ｓｒ１）。

出力処理（Ｓｒ１）が終わると、管理手段２０は次回の
推論制御開始時刻が来るまで、システムを待機状態とす
る。しかして、次回推論制御開始時刻に到達すると、出
力処理（Ｓ　Ｔ　７）へ戻り、再び上記制御を行う。管
理手段２０はまた、上記制御周期中、自推論機構を有す
るプラント監視制御器２の動作ステータス情報を、伝送
装置３を経由して他の推論機構を有する分散型プラント
監視制御器２へ出力する。

第５図は以上述べた本発明の分散型プラント監視制御シ
ステムの実施例を浄水場に適用した場合の概要を説明す
るためもののである。取水場から送られてくる水を例え
ば２つのろ適地１５゜１６に分配し、これらでろ過して
いるか、取水ポンプの容量の制限があり、同時にろ適地
１５゜１６へ送る能力がないが、本実施例では以下のよ
うに構成されていることから、従来の第７図における不
具合を防止できる。

■中央計算機１７では、時刻ｔに１系ろ適地］５に運転
停止指令、２系ろ適地１６に運転開始指令とする計画値
を立て、１系ろ過進コントローラ］８と２系ろ過進コン
トローラ１９に指令を同時に出力している。

■］系ろ過進コントローラ１８は、１系ろ適地］５に対
して停止指令を出力し、またこれと同時に、２系ろ過進
コントローラ１９は２系ろ適地１６に対して運転開始指
令が出力される。

■このため、ろ適地１５，１．６が同時に運転すされず
、一方のみが運転されることから、水が足りなくなるこ
とはない。

このように本実施例は、中央計算機１７からコントロー
ラ１８，１．９に与えられる指令のタイミングが、コン
トローラ１８，１９に対して同時であることから、ろ適
地１５．１６の片方だけが運転される。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、推論機構を備え
たプラント監視制御器相互間で、入出力処理を行うタイ
ミングが一致することによって推論結果の矛盾を排除す
ることができる分散型プラント監視制御装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による推論機構を有する分散型プラント
監視制御装置の一実施例の全体の構成を示す概略図、第
２図および第３図は第１図のプラント監視制御器の構成
を説明するための図、第４図は同実施例の動作を説明す
るための処理フロー図、第５図は本発明による分散型プ
ラント監視制御装置を浄水場に適用した場合の作用効果
を説明するための図、第６図は従来の推論機構を有する
プラント監視制御装置の一例の全体の構成を示］　４ ず概略図、第７図は従来の分散型プラント監視制御装置
を浄水場に適用した場合の課題を説明するための図であ
る。 ］・・中央監視装置、２・・・プラント監視制御器、３
・・伝送装置、４・・・プラント、２０・・・管理手段
、２１・・・入力手段、２２・・・推論手段、２３・・
出力手段、２５・・・プラント情報記憶手段、２６・・
・知識ベース記憶手段、２７・・・操作出力記憶手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 同一制御対象を分散配置して所望の処理を行う分散型プ
   ラントを、それぞれ複数のプラント監視制御器により監
   視制御可能に、中央処理装置および信号伝送装置を備え
   たものにおいて、 前記各プラント監視制御器に知識ベース記憶手段に記憶
   されているルールを基に、前記各プラントの情報を入力
   し、前記各プラント監視制御器を最適制御するための操
   作指令を推論し、かつこの推論結果を出力する推論機構
   と、 前記各プラント監視制御器の入出力処理のタイミングを
   一致させるための管理手段とを具備してなる分散型プラ
   ント監視制御装置。