JPS5920009A

JPS5920009A - プラント監視制御装置

Info

Publication number: JPS5920009A
Application number: JP57127654A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Inoue; 井上　寿朗; Shuntaro Tanaka; 俊太郎田中
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-07-23
Filing date: 1982-07-23
Publication date: 1984-02-01
Also published as: JPH049322B2

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】発明の技術分野発電プラントの自動運転を行なうディジタル制御装置と
計算機によるプラント監視制御装置に関する。

発明の技術的背景とその問題点一般に、発電プラントの監視制御は制御用計算機を中核
として行われる。第１図はこのような発電プラントにお
ける監視制御システムの構成を示すシステム構成図であ
る。周知のように発電プラントは、以下のようになって
いる。すガわち、ボイラ１で発生した蒸気をタービン３
に導き、クーピン３を回転させる。これによって発電機
４が回転し、励磁機５の界磁によって電力を発生する。

発生した電力はしゃ断器６を介して電力系統に送られる
。一方、タービン３で仕事を終えた蒸気は復水器３′で
水に戻され、給水ポンプ２にて再びボイラ１に送出され
るようになっている。

このような発電プラントに対し、特定のプロセスをそれ
単独で制御するための各種制御装置が設けられる。ボイ
ラ１で燃焼させる燃料の流量を制御するための燃料流量
制御装置１１、バーナの点火消火を制御するためのバー
ナ制御袋Ｎ１２、ボイラ１への給水流＃全制御するため
のボイラ給水制御装置１３、タービンの回転数を制御す
るためのタービン速度制御装置１４、電力系統の負荷に
応じてタービン１に流入さぜる蒸気流■を制御するため
の負荷制御装置１５、発電機４の界磁を制御するための
励磁制御架ｗ１６、発電機４を電力系統に並入するため
の同期並列制御装置１７等がこれである。

これらの制御装置はいづれも中央制御室から遠隔で運転
するための指令を補助リレー盤４０を介して力えられ、
中央より集中して監視できるようになっている。運転員
は中央制御室に設置される制御盤１０のスイッチやボタ
ン類２０を操作することにより、直接これらの各制御装
置１１〜１７へ操作信号を与えることもできるし、監視
・制御用計算機３０へ制御盤上に設けられた自動化コン
ソール３２から信号を送り、自動運転のプログラムに基
づいて各々の制御装置１１〜１７へ計算機３０から操作
信号を渡すこともできる。このような計算機３０による
自動運転の場合には、運転員は制御盤１００割器類２１
でプラント運転状態を監視するまた計算機の周辺装置で
あるカラーブラウン管表示器（ＣＲＴと称する）３１全
通して監視を行なう。

つまり、手動運転の場合は制御盤１０を介して、自動運
転の場合は計算機３０を介して各制御装置へ、制御開始
や制御停止及び制御目標値を与えて、特定のプラント機
器を目標とする状態へ操作することができるようにして
いる。

ところで、発電プラントの監視制御を行う上では、各制
御装置１１〜１７の演算結果のみならず、各制御装置１
１〜１７の動作状態（途中経過）を監視しなけれげなら
々いことがある。これは、あるｆｌｉｌ、制御装置に制
御開始指令を出したにもがかわらず、その制御装置が所
定の演算処理を実行しない場合とかがこれである。この
場合、何かが原因でそのような事態になっているのか解
明しなければならない。

ところが、従来においては、各々の制御装置１１〜１７
の大半はアナログ附による電気信号で制御を行うもので
あるので、制御のための演算内容を外部から監視するこ
とは、通常の運転状態ではむずかしい。アナログ式の制
御装置ｉｇでは、内部の情報を信号として自由に取出す
ことがむずかしいからである。甘た、アナログ乱の電気
信号であるため演算式や条件の状態を外部に出力するこ
とができないからである。一方、最近はアナログ式制御
装れに換えてマイクロプロセッサを用いたディジタル式
制御装荷が用いられるようになってきている。

しかし、これはアナログ式で折々っていた演算処理内容
を単にディジモル演１９：するようにしたものであり、
その演算処理内容を外部に出力できる構成にはなってい
ない。

発明の目的本発明の目的は、発電プラントの特定のプロセスを単独
で制御するための制御架ｆｌ？、　ｋディジタル式の制
御装置で構成し、これらディジタル制御装置と引算機と
の間の情報交換のための機能の一部に各々のディジタル
制御装置の動作判定や条件の判定を行う機能を設け、発
電プラントの運転に必要々ディジタル制御装置の調整を
容易に効率よく行うことのできるプラント監視制御装置
を得るにある。

発明の概要本発明は発電設備におけるポンプやモータなどの補機類
の操作やプロセス計の制御全夫々単独で行なう演算処理
機能全備えたディジタル制御装置と、プラント全体の運
転に係わる監視と制御を行ない、自動運転を実行する制
御用計算機との間を、夫々の演算処理に関する情報全相
互に送信、受信するための情報伝送処理手段えた制御シ
ステムに関する。そして、各ディジタル制御装置に自分
自身の演算処理の内容と演算処理の条件を計算機へデー
タ伝送する情報伝送処理手段を有し、また必要に応じて
計′ＪＸ機からの運転指示信号により演算条件を省略し
たり条件無視を行なう制御演算手段を設け、一方、計算
機にディジタル制御装置のロジックを変換してＣＲＴ表
示装置などに表示する情報表示手段と操作する人間の指
示に従ってディジタル制御装置の判定条件や演算の定数
々どを変更するため手段を設け、これによって上記のデ
ィジタル制御装置’ｄと計算機間の情報交換を行ないな
からプラントの運転制御を実行することを特徴とツーる
プラント監視制御装置である。

発明の実施例以下、第２図かいし第５図を参照して本発明の一実施例
を説明する。まず、本発明では特定のプロセスを単独で
制御するための各種制御装置を、マイクロプロセッサを
用いたディジタル制御装置で構成する。このマイクロプ
ロセッサを用いたディジタル制御装置は、一般に以下の
特長を有している。

（ａ）　　制御演算内容やその途中経過を、必要に応じ
てプリンタへ印字したりＣＲＴへ表示するなどタシ部へ
通知することができる。

（ｂ）　　同様に制御演算内容やその途中経過をデータ
伝送装置を介して、外部の計算機などへ伝送するととが
できる。

（ｃ）　　演算処理内容を装置外部へ情報として取１月
しやすい。

（ｄ）　　演算に必要な定数など全制御装置の外音（；
〃・ら、メモリ内容の変更機能で変えて、制御−ヒの調
整ができる。

もちろん、これらの特長点（ａ）〜（ｄ）は、アナログ
式制御装置を単にディジタル制御装置に置換えただけで
は達成できないので、その特徴点（ａ）〜（ｄ）を達成
するための手段、すなわち、データ伝送手段、演算処理
ロジック判定手段、情報表示手段等を設ける。そして、
ディジタル制御装置と計算機との協調によって、以下の
機能を奏するようにする。

（イ）ディジタル制御装置の演算内容や途中経過を、プ
リンタやＣＲＴへ出力した他、計′Ｒ機へデータ伝送す
ることにより、その周辺装置ヲ介して運転員へ通知する
。

（ロ）数多くのディジタル制御装置からの情報を計算機
で集中して管理する。

（ハ）　ディジタル制御装置の演ｑ゛に必要な制御ゲイ
ンや制限値などの定数を、計算機の周辺機器（ＣＲＴと
キーボードなど）を用いて変更し、集中して調整する６第２図は本発明のシステム構成図である。制御用計算機
システムは、計算機３０と、ＣＲＴ等の情報表示部３１
と、運転、は等と対話する為のキイボード等の入力部３
３と、ディジタル制御装置群１．００，１１．０との情
報の受渡しをする為の計算機３０側のディジタル制御装
置１００〜１１０からの情報を伝送路５１　”、１１−
介して受信する受信装置３５と、計算機３０からの指令
を与えるＪ”ｃ４示伝送部３４とからなる。そして、こ
のような制御用計算機システムは、伝送路５０　、５１
で結合された各単機能制御を行うディジタル制御装置ｌ
（η（１００〜１１０　）と接続される。その各ディジ
タル制御装置（１００〜１１０）は、計算機３０へ情報
全送信する為の送信装置１０２〜１１２とＦｔ３Ｔ［３
０からの指令を受信する受信装置１０３〜１１３及び制
御をするためのプラントからの入力及び制御信号を出力
するためのプロセス入出力制御架ｆｉ　（ｉｏ１〜１１
１）’を有している。

一方各々のディジタル制御装置（１００〜１１０）は、
内部において処理すべき各種争件及び論理判断をする演
算処理部を有している。そして、計算機３０と各々のデ
ィジタル制御装置（１００〜１１０）との間において奏
する機能は以下の手段により達成される。第３図はディ
ジタル制御装置内の処理ブロックを表わしたものであり
、これはデータ伝送手段である。又第４図はディジタル
制御装置の起動時の計算機３０の処理を示すブロック図
でちり、これは演算処理ロジック判定手段である。さら
に捷た第５図はディジタル制御装置の処理内容の状態を
表示する為の割ｎ機３０の処理を示すブロック図であり
、これは情報表示手段である。

第２図のシステム構成図において、例えばディジタル制
御装＠１００の保守改造で内部シーケンスのロジック変
更等全処理する場合を考える。この場合はディジタル制
御装置を停止し、これを、オンラインＩ補作状態（系）
から除外して変更を行う。

一般ににｔ信頼性面から演算処理ロジックは読出し専用
メモリＲＯＭ　（Ｒｅａｂ　０ｎｔｙ　Ｍｅｍｏｒｙ　
　）を用いているのでメモリｆ％込む道具であるＲＯＭ
ライターなる装置を用いて変更をする。変更確認後、当
該ディジタル制御装置をオンライン系に復する為に当該
ディジタル制御装置全起動する。起動后のディジタル制
御装置の処理ロジックが第３図でろる第３図において、
先ず制御装置自身の初期化処理１０００　Ｔｈ行い、計
算機３０に対［、てシステム起動要求１００１　′ｆＫ
：かける。一方、言１１つ一機３０は第４図においてシ
ステム起動要求を受けて該当ディジタル制御装置の起動
処理プログラムが駆動され、システム起動要求有（２０
００）　”ｋ確認の後、当該ディジタル制御装置のロジ
ックの転送要求（２００１）をする。転送要求を受けた
ディジタル制御装置は、第３図においてロジック転送要
求全受けたことを確認（１００２）　した後、自分自身
のロジック部の内容及びチェックサムデータを制御用計
算機に伝送する（１００３）。ロジック部の内容及びチ
ェックサムデータの伝送を受けた計算機３０は、第４図
の２００２で当該ディジタル制御装置のロジックとして
、削算機３０の該当するメモリ内に記憶し、伝送された
データのパリティ、及びチェックサムのチェックを行い
、データの正当性をチェックする（２００３）。異常が
あれば再度ロジックの転送要求を行う。データが正常で
あれば当該ディジタル制御装置をオンラインに復する為
に運転員に対しオンライン復帰の許可確認を行う。運転
員は、例えば第２図のＣＲＴキイボード３２を用いて許
可ｙ、　Ｊえる。計ｎ機３０はその結果を受けて、ディ
ジタル制御装置は第３図においてシステム起動ＯＫを確
認（１００４）　Ｌ、ディジタル制御装置自身の本来の
処理ロジックへ移行しオンライン動作状態に復す。１０
０５の各種演算処理ロジックは必要な機能の為の一連の
シーケンス演算を行うもので、そのロジックの必要部分
に計算機３０からのデータ表示要求の有無をチェックす
るロジック（１００６）がちυ、表示要求があれば必要
人力情報全所定のメモリに保存をする。最後に表示要求
があることを確認（１００８）　Ｌ要求があればセット
された一連の情報を制御用計算機に伝送する様になって
いる。

ディジタル制御装置が、条件等の不具合で当該機能を処
理出来ないことは各々あることで、この様な場合は一般
的には渋滞警報として外部に警報することは出来ても具
体的にどの条件の不具合で処理出来ないか不明である。

どうしても具体的な不具合条件を知る必要があるが、こ
れらを具体的に表示することは本来単機能なディジタル
制御装置としての範囲を越えるものとがるし、それらを
処理する為にメモリーを増やしたり余分な処理を新に追
加することになり信頼性、能力的な面で制約となる。こ
れらの欠点全カバーする為に前述の如くディジタル制御
装置の範囲を逸脱しない限度内の処理追加全行い、制御
用計算機とのインターフェイス金とって処理をするもの
である。

以上の様にディジタル制御装置の処理内容を計Ｊｎ機３
０のメモリーへ伝送しであると、第２図のＣＲＴキイボ
ード３２から渋滞警報の出ているディジタル制御装置の
状態を監視する為表示要求ができる。その表示要求を受
けて第５図の状態表示処理プログラムが駆動される。当
該するディジタル制御装置のロジック部データは、前述
の第３図、第４図の処理ブロックで、既に創算機３０の
メモリ内に記憶されているので、そのロジック部を論理
記号で表わすロジックチャートで表示をする（　３００
０．　）。それと同時に当該ディジタル制御装置に対し
て表示要求として入力情報の伝送要求全かけ（３００１
）、伝送されて来た入力情報及び当該ディジタル制御装
置のロジックを用いてディジタル制御装置同じ演算、判
定処理を行い、その結果を第２図の表示部３１に表示を
する。（３００２）運転員からの表示取消要求がぐる迄
、一定周期にて演Ｋ　ｉ’ｌｌ定表示全表示。

発明の効果このことによυ、制御用計算機システムの持つ表示、監
視、演算の機能を有効に活用し、又、ディジタル制御装
置として本来の機能を逸脱することなく大ｒｌ＋な機能
ぜずに集中管理することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の発１■、プラントの制御システム構成図
、第２図は本発明の発電プラント制御システム構成図、
第３図はディジタル制御装置の処理ブロック図、第４図
はディジタル制御装置の起動処理ブロック図、第５図は
ディジタル制御装置の状態表示ブロック図でおる。 ■・・・ボイラ　　　　　２・・・給水ポンプ３・・・
タービン　　　　４・・・発電機５・・・励磁機　　　
　　６・・・しゃ断器１０・・・制御盤　　　　　１１
・・・燃料流肢制御装置１２・・・給水制御装置　　１
３・・・バーナ制御装置１４・・・タービン速度制御装
置１５・・・負荷制御架＠１６・・・励磁制御装置１７・
・・同期並列制御装置２０・・・制御盤のスイッチ、ボタン２１・・・制御盤の計器類　３０・・・制御用引荀機３
１・・・ＣＲＴ表示器　　　３２・・・自動化コンソー
ル４０・・・補助リレー盤３３・・・キーボード等の入力部３４・・・指示伝送部　　　３５・・・受信装置。５０．５１・・・伝送路１００〜１１０・・・ディジタル制御装置部１０１〜１
１１・・・プロセス入出力制御装置１０２〜１１２・・
・送信装置　１０３〜１１３・・・受信装置（７３１７
）　　代理人　弁理士　則　近　憲　佑　（ほか１名）
第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

発電プラントの特定のプロセスを単独で制御するディジ
タル制御装置と、このディジタル制御袋Ｒｋ統括して前
記発電プラント全体の運転に係る監視および制御を行う
計算機とを有したプラント監視ｆｌｌ制御装置において
、前記ディジタル制御装置には自己の演算処理ロジック
を前記計算機へデータ伝送するための手段を設け、前記
計算機には前記ディジタル制御装置の演算処理ロジック
の正当性を判定するための判定手段と、その判定結果お
よび前記演算処理ロジックを表示するための情報表示手
段とを設けたことを特徴とするプラント監視制御装置。