JPS6043704A - プラント制御装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、火力発電所、圧延装置、石油精製装置又は石
油化学装置の如く、複数のプロセス機器が有機的に関連
して稼動させるプラントの制御装置に関する。

〔発明の背景〕

かかるプラント制御装置について、火力発電プラントに
適用されたものを一例として説明する。

第１図に、石炭焚火力発電プラントのプロセス装置とプ
ラント制御装置の全体構成を示す。第１図において、給
水ポンプ（以下ＢＦＰと称する）１３４で昇圧され、火
炉１０１に供給された給水は、ミル１０４から供給され
る微粉炭と強制通風機（以下ＦＤＰと称する）１０６か
ら供給される燃焼用空気との燃焼熱によシ蒸発加熱され
、生蒸気となってタービン１３１に供給される。タービ
ン１３１を駆動する仁とによって発電機１３２に電力を
発生させた主蒸気は、復水器１３３で復水されて前記Ｂ
ＦＰ１３４に還流される。これらのプロセス装置を制御
する制御装置は、統括監視制御を行うユニット計算機等
からなる統括制御装置２０６と、ミルバーナシーケンス
制御装置２０１と、シーケンス制御機能のみを有する補
機シーケンス制御装置２０３と調整制御を主体とするプ
ラント自動制御装置２０２と、タービン制御装置２０４
と、サブループ制御装置の励磁制御装置２０５と、から
構成されている。

前記プラント自動制御架！２０２は、主蒸気圧力発信器
１４１と給水流量発信器１４２によシ検出されたプロセ
ス量と目標値とから、制御対象機器であるミル１０４へ
の給炭機の速度制御による燃料量制御と、ＦＤＰ人ロダ
／パ１１６の開度制御による空気流量制御と、給水ポン
プ１３４の回転数制御による給水流量制御とを行う機能
を有し、加算器やＰＩＤ演算器から形成されたものとな
っている。ミルバーナシーケンス制御架［２０１はミル
１０４等の制御対象機器の起動停止シーケンス制御を行
うようになっている。補機シーケンス制御装置２０３は
、ＦＤＦ１０６と給水ポンプ１３４等を制御対象機器と
し、それらの起動停止シーケンス制御を行うシーケンス
制御装置であシ、シーケンサ−あるいは電磁リレー回路
等から形成されている。

このように構成きれる火力発電プラントのプロセス機器
のうち、ＢＦＰ１３４のプロセス系統を例にとって、プ
ラント制御装置の詳細を以下に説明する。第２図に、Ｂ
ＦＰ１３４廻りのプラント制御装置の構成と、各制御装
置間の信号伝達のブロック系統を示す。同図中１〜８は
圧力又は温度検出器等のプロセス量検出器であり、９．
１０は流量調整弁等の如き連続制御弁、１１．１２は電
動駆動弁等の如き０Ｎ−ＯＦＦ制御弁を示している。プ
ラント制御装置はプロセス制御装置（以下ＡＰＣと称す
る）２０７．給水ポンプ駆動用タービンの電子油圧式制
御装置（以下ＢＦ’Ｐ−Ｔ−ＥＨＧと称する）２０８　
、シーケンシャル制御装置（以下シーケンサ−と称する
）２０９．ローカル制御装置２１０等の制御装置群に分
割され、更にそれらを統括コントロールし、プラント全
体の起動、停止を把握する統括制御装置２０６等から構
成されている。

即ち、制御装置２０７〜２１０のハードウェアが、連続
制御を主体とする調整制御装置（以下。

コントローラと称する）と、シーケンス側御を主体とす
るシーケンサ−に専用化されているため、制御対象機器
が連続制御であるが、シーケンサ制御であるかによって
、制御装置２０７〜２１０の制御分担が決定されるとい
った制御装置主体の構成となっている。したがって、例
えば第２図に示したボイラ給水ポンプＢＦＰの起動制御
の如き、ある一連の制御について考えてみると、プラン
トから要求される給水流量を確保するという１つの制御
目標に対し、制御系統はそれぞれの制御装置の機能を生
かすべくいくつかの制御装置に分割されている。そして
プラントのプロセス情報、即ち検出器１〜８で検出され
るプロセス量や操作端９〜１２の開閉状況等の情報は、
重複して各制御装置２０７〜２１０に送出する必要があ
る。また制御装置２０７〜２１０間の情報交換も不可欠
となシ、更にはこれら制御装置２０７〜２１０を統括し
てプラント全体の起動停止スケジュール等を管理する統
括制御装置２０６に制御情報を伝送する必要がある。こ
のように重複して情報伝送を行なわなければならないこ
とから、情報伝送路としての信号ケーブル数が増大して
しまうと共に、プラント制御全体の信頼性が低下されて
しまうという欠点がある。

次にこのことを含めて、さらに第３図に示したＢＦＰＩ
　３４廻シの詳細プロセス系統及び制御系統の構成図、
及び第４図と第５図に示した制御フローに対する各制御
装置２０７〜２１０の機能分担を説明する図を参照しな
がら詳細に説明する。

第３図に示すように、ボイラ給水装置のプロセス系統は
信頼性向上を図るため、一般に系統構成機器を複数に分
割したシ、予備機器を設けることにより、複数の単位プ
ロセス系統に分割することが多い。即ち、タービン１３
Ａ、１３Ｂをそれぞれ駆動機とする２台のＴ−ＢＦＰ　
１３４Ａ、　１３４Ｂとモータ１４を駆動機とするＭ−
ＢＦＰ１３４Ｃとを設け、万一、１台が故障しても他の
健全なりＦＰによシブラント停止等に至らぬようにして
いる。第３図図示例のものによると、プラント起動時は
Ｍ−ＢＦＰ１３４Ｃによシボイラ給水を行い、その給水
量はＡＰＣ２０７の制御信号に基づいた給水弁１５によ
って調整される。プラントが起動して主蒸気圧力が確立
し、且つ規定出力に到達すると、ボイラ給水はＴ−ＢＦ
ＰＩ３４Ａ。

１３４Ｃに切換えられ、通常運転時における給水量はＡ
ＰＣ２０７とＢＦＰ−Ｔ−ＥＨＧ２０８（７）制御信号
に基づいたサーボ弁１６Ａ、１６Ｂにょシ、調整される
ようになっている。なお、所定の発電出力を得る給水量
は、２台のＴ　−Ｂ　Ｆ　Ｐ１３４Ａ。

１３４Ｂの稼動によって満足されるようになっておシ、
１台のＴ−ＢＦＰ１３４Ａが重故障にょシトリツブした
場合、総給水量は減少するが他のＴ−ＲＦＰ１３４Ｂに
よシ一定の給水量が確保されることから、プラント停止
を防ぐことができ、さらに：Ｍ−ＢＦＰ１３４Ｃを稼動
させることにょシ所定の給水量を確保することも可能と
なっている。

上述したＴ−ＢＦＰ１３４Ａの起動から通常運転までの
制御手順を第４図に沿って説明する。なおＴ−ＲＦＰ１
３４Ｂについても同様の制御手順となっている。

まず、プラントが規定出力に達すると、統括制御装置２
０６からＴ−ＢＦＰ１３４Ａの起動指令（ブロック２０
）がＢＦＰ−Ｔ−ＥＨＧ２０８に出力される。これによ
シＢＦＰ−Ｔ−ＥＨＧ２０８は目標回転数設定を行うと
ともに（ブロック２１）、サーボ弁１６Ａの開度を制御
してＴ　−ＢＦＰ１３４Ａの回転数を目標回転数まで上
昇させる（ブロック２２）。回転数が上昇して吐出流量
点まで上昇するとＢＦＰ−Ｔ−ＥＨＧ２０８からは、シ
ーケンサ−２０９に対し出口弁１８Ａの全開指令を出カ
シ、（ブロック２３）、これによシシーケンサー２０９
から出口弁１８Ａに対し全開の制御信号が出力され（ブ
ロック２４）、Ｔ−ＢＦＰ１３４Ａの給水準備が完了す
る（ブロック２５）。この給水準備完了信号は一統括制
御装置２０６に送出され、これを受けた統括制御装置２
０６はＡＰＣ２０７におけるＴ−ＢＦＰ制御を自動制御
とすべくＴ−ＢＦＰ自動投入指令をＡＰＣ２０７に送出
する（ブロック２６）。ＡＰＣ２０７はＴ’　−ＢＦＰ
１３４Ａを自動に切シ換えた後（プ°ロック２７）、そ
の応　・１１・′１１ 答信号を統括制御装置２０６に返送する。この応答信号
を受けた統括制御装置２０６はＴ　＝ＲＦＰ１３４Ａの
操作を直接行うことにより、Ｍ−ＲＦＰ１３４Ｃの給水
流量を’Ｉ’−ＢＦＰ１３４Ａ側に移行させる（ブロッ
ク２８，２９．３０）。

この操作により、Ｍ−ＢＦＰ１３４Ｃの給水弁１５は次
第に全閉となシ、以後ＡＰＣ２０７によりサーボ弁１６
Ａを連続制御して、給水制御が実行されることになる。

このように、Ｍ−ＢＦＰ１３４Ｃの給水負荷をＴ−ＢＦ
Ｆ１３４Ａ又は１３４Ｂに移行させる１つの制御手順を
実行するのに、４つの制御装置２０６〜２０９を介して
いることから、各制御装置２０６〜２０９間の情報伝送
の必要性が生ずることになるのであシ、前述の欠点につ
ながるのである。なお第４図図示制御手順はＡＰＣ２０
７にアナログ装置を用いた場合を示しているが、第５図
に示すようにＡＰＣ２０７にデジタル装置を用いた場合
にあっても同様に制御装置２０６〜２０９間の信号伝送
は必要となる。

また、第３図に示したプロセス系統と制御系統との関連
をみると、吐出弁２２Ａ〜２２Ｃはシーケンサ−２０９
が、サーボ弁１６Ａ、１６ＢはＲＦＰ−Ｔ−ＥＪ（Ｇ２
０８及びＡＰＣ２０７が、給水弁１５はＡＰＣ２０７が
、ＢＦＰの再循環弁１７Ａ〜１７Ｃはローカル制御装置
２１０が、それぞれ分担して制御するようになっている
。これに対し、前述したようにＢＦＰ１３４のプロセス
系統の構成は、ＢＦＰ１３４Ａ〜１３４Ｃの３つの単位
プロセス系統から構成されている。即ち、制御装置の分
割構成とプロセス系統の分割構成とは全く性格を異にし
たものとなっていることがら、１つの制御装置が何らか
の故障にょシその機能を果たせなくなった場合、制御系
統の特徴から総てのＢＦＰ１３４Ａ〜１３４Ｃのプロセ
ス系統の制御が不能となってしまいボイラーへの給水が
止まシブラント停止へ到るという、ことになる。

上述した給水装置系に限らず、燃焼装置系についても同
様のことが言える。燃焼制御系は、第６図に示す様にミ
ル１０４と給炭機１０３．−次送風機１０５．バーナ１
０９．及び周辺ダンパ１１３〜１１５から形成され、通
常複数系統、例えば第ランドがダウンしないような考慮
がなされている。

同図において給炭機１０３によシ目標負荷相尚量に調整
制御された石炭は、ミル１０４に送られて粉状に粉砕さ
れる。粉砕された石炭粉は一次通風機１０５と周辺ダン
パ１１３〜１１５で制御された搬送空気によシ、バーナ
１０９に送られ燃焼される。この燃焼装置系の制御装置
は、給炭機１０３の給炭量制御の如き調節制御を行うＡ
ＰＣ２０２と、ミル１０４やバーナ１０９等のシーケン
ス制御を行うミルバーナシーケンス制御装置（以下ＭＢ
Ｃと称する）２０１から形成され、それら制御装置２０
１，２０２相互間で信号域シ合いを行いながら、各燃焼
装置系の制御を行う。

この燃焼装置系の制御手順について、１系統の燃焼装置
系の起動時を例にとシ、第７図を用いて説明する。第７
図ブロック４１に示すように、ＭＢＣ２０１においてミ
ル１０４のウオーミングシーケンスが起動される。これ
によシ、ブロック４２で一次通風機１０５が起動され、
ブロック４３でミル出口ダンパ１１８が開かれる。ミル
出口ダンパ１１８が開かれると、ブロック４４において
、ＡＰＣ２０２から冷空気ダンパ１１３と熱空気ダンパ
１１５の操作器である冷熱空気ダンパＳ／Ｓを自動モー
ドに投入する指令が出力される。

両ダンパ１１３，１１５が自動制御モードに入ると、ブ
ロック４５においてＡＰＣ２０２はミル出口温度を検出
して両ダンパ１１３，１１５の開度を制御することによ
シ、その温度を所定のミルウオーミング温度に制御する
。ミル出口温度がミルウオーミング温度に達すると、Ａ
ＰＣ２０２からその接点信号がＭ′ＢＣ２０１に伝送さ
れる。

ＭＢＣ２０１ではミル出口ダンパが開かれてから一定時
間経過後で、かつ前記ミルウオーミング温度到達の信号
を受信すると、ブロック４６においてミルウオーミング
シーケンス完了と判断し、次のステップである石炭バー
ナ１０９の点火シーケンスに移行させる。石炭バーナ点
火シーケンスが起動されると、ブロック４７でまず点火
用のノくイロットバーナが点火される。これにより、点
火用パイロットバーナが点火されると、ミル１０９に起
動指令を与えると同時に、ＡＰＣ２０２にミル出口温度
制御指令信号を伝送する。ＡＰＣ２０２では、ブロック
４９において、冷空気ダンパ１１３と熱空気ダンパ１１
５の開度制御を行うことによシ、ミル出口温度を規定温
度に制御する。また、ＭＢＣ２０１ではブロック４８に
おいて、ミル１０４を起動させ、ブロック５０において
給炭機インレットゲイト１１７を開くとともに、給炭機
１０３を起動させ、つづいてＡＰＣ２０２に給炭機操作
器を自動モードに投入させる指令を伝送する。これを受
けたＡＰＣ２０２はブロック５５で給炭機１０３の速度
制御を行い給炭量を目標値に噸≠制御する。

一方、ＭＢＣ２０１では給炭機１０３が起動すると、ブ
ロック５１にてエアレジスタを開かせる。

これらの一連のシーケンス制御がなされると、石炭粉が
バーナ１０９に供給されてバーナで着火される。この石
炭バーナフレームがブロック５２で検出されると、燃焼
装置系の起動が完了するのでちる。この起動完了後はＡ
ＰＣ２０２による給炭機１０３の速度制御と、−次通風
機入ロダンパ１１４の開度制御によって、目標負荷に見
合った給炭量制御がなされる。

ところが上述した燃焼装置系の制御装置にあって、例え
ばＡＰＣ２０２が故障すると、ＭＢＣ２０１が正常であ
っても、燃焼制御が不可能となり、制御対象でおる燃焼
装置系を複数系統に分割しているにもかかわらず、プラ
ント停止に至ってしまうということになるのである。

また、ＡＰＣ２０２とＭＢＣ２０１は、相互に取合信号
が多くそのためのハードウェアが必要となυ、これによ
って構成が複雑で高価なものになるという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、１部の制御装置の故障によるプラント
全系停止を防止させることができ、かつ構成の簡単なプ
ラント制御装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、有機的に関連する複数の制御対象機器からな
る同一機能を有する単位プロセス系統が複数並列に設け
られてなるプロセス系統を有し、前記単位プロセス系統
Ω少なくとも１つを選択的に稼動するように構成された
プラントの前記制御対象機器を制御するにおたシ、前記
単位プロセス系統ごとに分散させて独立に単位制御装置
を設けるとともに、この単位制御装置を統括する統括制
御装置を設けたものとすることによシ、１部の制御装置
の故障によるプラント全系停止を防止させかつ構成を簡
単化しようとするものである。

即ち、まずプラント運転及び制御上互いに強い関連をも
った制御対象機器をその制御方法にとられれず１つの単
位制御系統にグループ化し、それぞれに独立して制御装
置を割シ当てることにょシ、制御の自律分散化を図る。

そして、プラント全系にかかわる制御、例えば出力調整
制御や協調制御などは、すべて統括制御系に集約し、単
位制御系統の制御機能レベルを単一的なものにする。

さらに、単位制御系統の制御に必要なプラントのプロセ
ス量は、同一単位制御系統内で検出、入力処理するよう
にし、単位制御系統内で最低限の制御を可能にする。し
かし、プロセス量は最も関連の深い制御系統に依存する
ことから、同一プロセス量の検出は他の単位制御系統と
重複させることがないようにする。

これらのこれを基本として、自律分散化された単位制御
系統の単位制御装置と、プラント統括制御のための統括
制御装置とによシ制御系統を構成するのである。

具体的には、前述した従来の制御装置のような制御機能
種別による分割、例えばプロセス系統構成を無視して連
続調整制御を１つのアナログあるいはデジタル制御装置
にまとめ、０Ｎ−ＯＦＦ制御のシーケンシャル制御をリ
レ一式あるいはデジタル式の１つのシーケンシャル制御
装置にグループ化す、Ｑとは異カシ、制御機能種別よよ
る分割　・Ｒ。

をせず、プロセス系統の分割構成に対応させて単位制御
系統に分割し、それぞれに単位制御装置を割付け、最適
な構成のプロセス系統に協調させたカスケード制御系単
位に分割するのでおる。一般にプラントのプロセス系統
構成は複雑であるが、系統が１つしかないものは、当然
制御系統も１つで構成し、系統が複数の場合には前記基
体に合わせて適宜制御系統を分割する。例えば、第８図
（ａ）に示すように１つのプロセス系統が、同一の制御
対象機器５６からなるＡ系統５７ＡとＢ系統５７Ｂとに
完全に分割されている場合には、制御装置をも自律化の
観点からそれぞれＡ系統、Ｂ系統に分割する。また、第
８図（ｂ）に示すように、プロセス系統を構成する制御
対象機器５６の一部（例えばポンプ等）が複数台になっ
ているが、他の制御対象機器（例えば操作端）の主たる
部分か１系統からなる場合は、■系統とみなして制御装
置も工系統とする。しかし、第８図（ｂ）において複数
並列に設けられている制御対象機器が重要な機器の場合
には、その部分を分離し制御装置をＡ系統とＢ系統とに
分離独立させる。第８図（Ｃ）に示すような系統構成の
場合には、前記第８図（ａ）、（ｂ）で説明した考えに
基づいて、３つの系統５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃにそれぞ
れ対応させて分割する。なお、火力発電プラントを例に
とれば、第８図（ａ）に該当するものとして通風系統や
ミル系統が挙げられ、第８図（ｂ）に該当するものとし
て軽油系統や重油系統などが挙げられる。また、第８図
（Ｃ）に該当するものとしてはボイラ給水ポンプまわり
の給水系統が挙げられる。

つまシ、第５図の従来例に照らしてみれば、シーケンサ
２０９．ＡＰＣ２０７，ＢＦＰ−’Ｉ’−ＥＨＧ２０８
．ローカル制御装置２１０といった構成概念は無く、Ｂ
ＦＰ１３４Ａ〜１３４Ｃのプロセス系統に対応させてそ
れぞれ独立に制御装置を設けたものとなる。そして、分
割された制御装置は、他の制御装置と共用するプロセス
状態量を除き、自系の制御に必要なプラントのプロセス
状態量を直接検出するようにし、統括制御装置からの指
令あるいは情報伝達がなくても、最低限の機能を発揮す
るように自律分散化されたものとなっている。

ｒ冷明の宙添佑１） 以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。第
９図に、火力発電プラントの一実施例の分割された単位
制御装置群５９の構成と、統括制御装置６０とを示す。

第９図の単位制御装置群５９中、黒１１の給水Ａ系統に
本発明を適用した一実施例を第１０図に示す。本実施例
は前記第２図図示従来例に対応するもので１．単位制御
装置を単位プロセス系統に対応させて分割した結果、１
台のＡ系統単位制御装置６１とその上位装置である統括
制御装置６２にまとめられたものとなっている。第１０
図から明らかなように、信号の伝送は単位制御装置６１
と統括制御装置６２と２０６間の上下方向の伝送のみと
なシ、単位制御装置間の信号伝送はなくなシ、かつ制御
装置の単一化によって重複した情報伝送もなくなる。

とのよ７う構成される実施例の制御手順について１１図
に沿って説明する。なお、第１１図は前記第３図図示従
来例に対応するものである。基本的な制御手順はプラン
ト運転スケジュール管理を行う統括制御装置２０６から
、どの機器がどの時点で動くべきかを統括制御装置６２
に情報伝送し、統括制御装置６２はそれらの情報に基づ
き単位制御装置間の統括を行うのである。つまシ、第１
１図に示すように、統括制御装置６２はブロック６４に
て、Ｔ−ＢＦＰ１３４Ａの起動指令をＡ系統単位制御装
置６１に出力する。これを受けたＡ系統単位制御装置６
１は、ブロック６５においてＴ−ＢＦＰ１３４Ａの目標
回転数を設定するとともに、ブロック６６においてその
回転数を上昇させ、ブロック６７においてＴ−ＢＦＰ回
転数が吐出流量点まで上昇したとき、ブロック６８にお
いてＴ　−ＢＦＰＩ　３４Ａの出目弁１８Ａに対し全開
指令を出力する。続いてブロック６９においてＴ　−Ｂ
ＦＰ１３４Ａの給水準備が完了したことを確認し、ブロ
ック７０に移行してＴ−ＢＦＰ１３４Ａのインサービ？
（系統組込み）を開始させる。このＴ−ＢＦＰＩ　３４
Ａのインサービス開始信号を受けた統括制御装置６２は
、ブロック７２．７３においてそれぞれＭ−ＢＦＰ１３
４Ｃの流量バイアス設定器及びＴ−ＢＦＰ１３４Ａの流
量バイアス設定器を調整し、Ｍ−ＢＦＰ１３４Ｃの給水
負荷をＴ−ＲＦＰ１３４Ａ側へ順次移行させる。Ｔ−Ｂ
ＦＰｌ　３４Ａの移行が完了すると、ブロック７１に移
行し、単位制御装置６１によりＴ−ＢＦＰ１３４Ａの回
転数制御による給水制御に移行する。なおブロック７２
におけるＭ−ＢＦＰ１３４Ａの流量バイアス信号は、Ｃ
系の単位制御装置に出力される。このように、単位制御
装置６１はＴ　−ＢＦＰ１３４Ａの昇速制御を分担する
とともに、統括制御装置６２が単位制御装置６１への起
動命令、及び複数の他の単位制御装置にまたがる操作を
分担することになる。

従って、本実施例によれば、従来のような制御装置間の
信号伝送はなくなシ、また、単位制御装置ごとに制御機
能が自律しているので、Ａ系統単位制御装置６１に重大
な故障が発生しても、統括制御装置６２によＪＢ系統単
位制御装置に切シ換えて、給水系統を確実に動作させる
ことができるのである。即ち、プロセス系統構成の思想
に合った制御システムとすることができるのである０次
に、本発明によシ制御装置間の信号伝送と、各種装置へ
の重複した情報・（プロセス状態量、機器動作状態）が
なくなることを、第１２図〜第１５図に示された具体的
な例に沿って説明する。第１２図〜第１４図は、それぞ
れ第３図従来例のＢＦＰ再循環弁制御装置（ローカル制
御装置２１０）、Ｂ　Ｆ　Ｐ−Ｔ−ＥＨＧ　２０　Ｂ、
ＡＰＣ２０７の制御ブロック図を示しておシ、第１５図
は第２図図示従来例のＡ県単位制御装置６１の制御ブロ
ック図を示すものである。第１２図に示すように再循環
弁制御装置は、Ｔ−ＢＦＰ１３４Ａの吹込流量検出器７
４の信号と、回転数検出器７５の回転数信号から定まる
流量との偏差によシ、再循環弁１７Ａを連続制御するも
のであり、図中７６．７７゜７８．７９はそれぞれ上記
制御機能を達成するための関数発生器、減算器、ＰＩ演
算器、切替器であるっ 第１３図に示したＢＦＰ−Ｔ−ＥＨＧ２０８は、Ｔ−Ｂ
ＦＰ１３４Ａの回転数検出器７５の回転数検出値と、Ｔ
−ＢＦＰ１３４Ａ給水流量相当の回転数８０に上昇させ
るべく、Ｔ−ＢＦＰ１３４Ａのサーボ弁１６Ａを連続制
御するものであシ、図中８１．８２，８３，８４，８５
．８６はそれぞれこれらを実現するための減算器、ＰＩ
演算器、昇速プログラム、切替器、比例演算器、電油変
換器である。

第１４図に示したＡＰＣ２０７は、起動時はＴ−ＢＦＰ
１３４Ａの出口圧力８７とＢＦＰ出口合流部の圧力８８
との差が規定値となる給水出始め点までの昇速を、また
起動完了後は、Ｔ　−ＥＦＰ１３４Ａの給水量、即ちＴ
−ＢＦＰ１３４Ａ吸込流量２４から再循環流量８９を差
し引いた流量を目標給水量９１とすべく給水流量調整弁
９１の連続制御及びＢＦＰ−Ｔ−ＥＨＧ２０８への信号
増減を行うものである。なお図中９２．９３，９４．９
５はそれぞれこれらを実現するための減算器、Ｐ■積分
器、切替器、関数発生器である。

第１５図に示す本発明の一実施例では、第１２図〜第１
４図に示した各制御装置の機能を１つのＡ系統単位制御
装置に集約しており、同一機能、構成を有するものには
同一符号を付している。第１５図と第１２図〜第１４図
とを比較して明らかなように、制御装置への入力信号即
ちプロセス状態量、機器動作状態、他制御装置からの入
力等は１０個から７個に減少され、出力信号即ち操作端
への操作信号と他制御装置への出力信号等も４個から３
個へと減少している。また複数のプロセス系統を対象に
３種類の制御装置で構成していた従来例に比べ、単位プ
ロセス系統を対象に１台の単位制御装置を割シ当てるよ
うにしていることから制御機能の自律分散化が達成され
る。し夷がって、従来ＡＦＣ２０７が故障したことによ
−シ、ＢＦＰ１３４八〜１３４Ｃのすべてが稼動不可能
となるという不具合は解消され、Ａ系統単位制御装置が
故障してもＢ系統単位制御装置によシ少なくとも一定量
のボイラ給水を行うことができるという効果がある。

ｆ、！　ｕ−％□。□え、あ６．３う。、ア　化・歌に
ついて第１６図を用いて１更に説明する。

発電プラントにおける監視・制御システムを単位プロセ
ス系統ごとに分割し、これによシプロセス状態量等の情
報伝送の重複を避けることができることは前述したが、
実際にはあるひとつのプロセス状態量が２つの単位制御
装置、例えばＡ系統、Ｂ系統で必要とする場合がある。

第１６図に示すように、プロセス状態量検出器９６Ａ〜
９６Ｅが５個あり、それぞれの検出器からプロセス状態
量Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅが検出されるものとする。いまＡ
系統単位制御装置ｔ６１Ａの監視制御にはプロセス状態
量Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄが必要であシ、Ｂ系統単位制御装置１
６１Ｂにおいてはプロセス状態量Ａ。

Ｄ、Ｅが必要であるものとする。この場合、プロセス状
態量ＡとＤの２個が双方の単位制御装置６１Ａ、６１Ｂ
にとって重複して必要とされることになる。しかしプロ
セス状態量Ａの必要性及び重要度をＡ系統とＢ系統とに
ついて比較した場合、Ａ系統にとってプロセス状態量Ａ
は操作量のフィードバック等の重要プロセス量でおり、
Ｂ系統にとっては単なる監視または制御を達成するため
の補助的なものでちるとすると、このプロセス状態量Ａ
を「Ａ系統にとっての主たるプロセス量」とし、にとっ
ての「従たるプロセス量」また、Ｂ系統にとっての「主
たるプロセス量″」、と定義することができる。このよ
うな場合プロセス状態量Ａ−Ｈの５個のプロセス量はそ
れぞれの単位制御装置６１Ａ、６１Ｂにとって主となる
方へ入力するようにしプロセス状態量Ａ−ＣはＡ系統単
位制御装置６１に、プロセス状態ｉＤ、Ｅｉ１１．Ｂ系
統単位制御装置６１Ｂへ入力する。また、従たるプロセ
ス量については主たるプロセス量として入力されている
単位制御装置から直接数シ込むのではなく、単位制御装
置の上位にアシこれらを統括している統括制御装置２０
６に一旦取シ込み、信頼性チェック等の加工をしたもの
を間接的に取り込むようにする。このようにすることに
よシ、プロセス状態量の取り込みにおいて、プロセス状
態量が重複して２台の単位制御装置に入力されることが
なくなυ、単位制御装置間の直接の信号伝送がなくなる
。したがって、例えばＡ系統単位制御装置６１に重大な
故障が発生し、その監視制御機能が果たせなくなった場
合にあっても、Ｂ系統単位制御装置にとっては、「従た
るプロセス量」の取シ込みに支障が生じるのみである。

Ｂ系統単位制御装置６１Ｂによる監視制御については「
主たるプロセス量」及び上位におる統括制御装置２０６
の「Ａ系統単位制御装置故障」という情報に基づく適切
な操作指示によムその制御慎能を支障なく継続すること
ができ、自律分散が実現されるのである。

上述し／こように、本実施例によれば、火力発電プラン
トにおいて、従来複数種類の制御装置の組み合わせによ
って構成していた給水制御装置を、プロセス系統の構成
に対応させ、分割した単位制御装置を設けていることが
ら、単位制御装置間における信号伝送の重複がなくなシ
、また自律分散様能が図られることから、給水制御シス
テムの信頼度が向上するという効果が得られる。

次に、本発明を燃焼装置系に適用した一実施例を第１７
図に示す。同図中第６図図示従来例と同一機能構成を有
するものには同一符号を付して説明を省略する。第１７
図に示すように、ミルの単位プロセス系統ごとにミル制
御装置（単位制御装置）３００Ａ〜３００Ｄを分散させ
て設け、各ミル制御装置３００Ａ〜３００Ｄにょシそれ
ぞれミル１０４の起動シーケンス制御と、給炭機１０３
の速度制御等の調整制御の両機能を行わせ、各ミル１０
４の協調は上位の統括制御装置４００にて行うようにし
たものである。ミル制御装置３０．ＯＡは第１８図に示
すようなハードウェア構成となっておシ、他のミル制御
装置３００Ｂ〜３００Ｄも同様の構成となっている。第
１８図においテ、ミル制御装置３００Ａは、調整制御と
高速性が要求されるシーケンス制御を行うため、マイク
ロプロセッサからなる調整制御演算処理のＣＰＵ２５１
Ａと、シーケンス制御用のビット演算処理用ＣＰＯ２５
１Ｂ（Ｄマルｆ構成とし、コノ２　つ（７）ＣＰＵ２５
１Ａ　。

２５１Ｂ間の統括制御をＣＰＵ２５１Ａにもたせるよう
にしている。これらのＣＰＵ２５１Ａ。

２５１Ｂはバス２５５を介して、アプリケーションプロ
グラムが格納されたメモリ２５２とＤＩ１０２５３、Ａ
ｌ１０２５４を有するシステム構成としたデジタルコン
トローラ２６１と、万一このデジタルコントローラ２６
１がダウンしたときでも、制御対象である補機の保護を
行うためのハードウェアドからなる保護回路２６２とを
備えて構成されている。

このように構成されることから、ミル制御装置３００人
はシーケンス制御と、調整制御の両機能を有するデジタ
ルコントローラ２６１の働らきによシ、第９図の制御手
順に示すように、例えばミル起動制御とミル出口温度制
御等の調整制御間のインターフェイスが不要となシ、コ
ントローラ台数の削減ができ、これによ、ｂミル制御装
置３００Ａがダウンしたとしても、残シ０３台のミル制
御装置３００Ｂ〜３００Ｄで燃焼制御が可能となシ、プ
ラント全系停止が防止されシステムの信頼性が向上され
る。

ｉ次、単位制御装置としてのミル制御装置と制御対象プ
ロセス系統が１対１であるため、単位制御装置故障時の
保守は、他の単位制御系への波及を考慮する必要がなく
なシ、保守性の向上が図られるという効果がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、一部の制御装置
の故障によるプラント全系停止を防止させることができ
かつ構成を簡単化することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の火力発電プラントのプロセス装置とプ
ラント制御装置の全体構成図、第２図は第１図図示従来
例の給水ポンプ廻シの詳細構成図、第３図は第１図図示
従来例の給水ポンプ廻シの詳細プロセス系統図、第４図
及び第５図は給水制御系の制御手順を説明するための図
、第６図は第１図図示従来例の燃焼装置系プロセス系統
構成図、第７図は第６図図示燃焼装置系の制御手順を説
明する図、第８図（ω〜（９は本発明の詳細な説明する
ためのプロセス系統構成図、第９図は本発明の一実施例
の単位制御装置分割例と統括制御装置との関係を説明す
る図、第１０図は本発明の一実施例の基本的ブロック構
成図、第１１図は第１０図図示実施例の動作手順を説明
するための図、第１２図〜第１４図は第３図図示従来例
における各制御装置の詳細構成図、第１５図は第１０図
図示実施例の単位制御装置の詳細構成図、第１６図は本
発明の単位制御装置の自律分散を説明するための図、第
１７図は本発明を燃焼装置系に適用した一実施例の構成
図、第１８図は第１７図図示実施例の要部詳細構成図、
第１９図は第１７図図示実施例の動作手順を説明する図
である。 ５．９，６１，６１Ａ、６１Ｂ・・・単位制御装置、６
０．６２・・・統括制御装置、３００Ａ〜３００Ｄ・・
・ミル制御装置（単位制御装置）、４００・・・統括第
　７図 第　２　図 （ｃＬ） に） 第９図 茅　１０　凶 茅　１２　目 ＄　ｌＪ　図 笈 夛に工名ｉｒす ＄Ｉ４−　ロ 茅　１８　固 不１９　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、有機的に関連する複数の制御対象機器からなる同一
   機能を有する単位プロセス系統を複数並列に設けて形成
   されたプロセス系統を備え、前記単位プロセス系統の少
   なくとも１つを選択的に稼動するように構成されたプラ
   ントの前記制御対象機器を制御するプラント制御装置に
   おいて、前記単位プロセス系統ごとに分散させて独立に
   単位制御装置を設けるとともに、この単位制御装置を統
   括する統括制御装置を設けたことを特徴とするプラント
   制御装置。