JPS6121503A - 火力発電プラントの制御装置 - 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′〕 本発明は火力発電プラントに於いてプラントの特性を°
分析し、ぞの特性に対応して最適に制御装置を階層分散
配置しかつ各々の制御装置の異常時にもプラントを停止
に至らしめることなく自動運転を継続可能ならしめる自
動制御°装置に関するものである。

〔発明の背景〕

従来、火力発電プラントに於ける制御装置の配置は、そ
のプラントを構成する補機のグループ単位に行われるの
が一般的である。例えばボイラに給水する給水ポンプ群
を制御する給水制御装置等である。との場合当該制御装
置の故障はプラントの自動運転の継続を困難にする為、
信頼性の向上策として制御装置の２重化等の手法が採用
されて来ている。

以下に、プラントの特性分析に基づく系統分割の考え方
、その中に於ける従来の制御装置の配置方法とその問題
点について述べる。

第６図に火力発電プラントのプラント特性に着目した系
統分割について示す。

火力発電プラントは種々の機能が複雑に関与し合った複
合プロセスの集合体であるがその内容を物質及びエネル
ギーの流れに着目して分類すると第６図に示す如く、燃
焼プロセス１．水・蒸気プロセスｎ、発電プロセス■、
冷却プロセス■の４つのプロセスに整理することが出来
る。

火力発電プラントの制御はこれらの４つのプロセスを組
合わせ相互に協調をとることにより外部から与えられる
電力需要に対して安定に電力を供給することを目的とす
る。

第６図に示した各々のプロセスは、その機能に着目する
と更に複数のサブプロセスに分類することが出来る。第
２図に水・蒸気プロセス■を更にサブプロセスに分類し
たものを示す。図中ｆｆ１Ｏは復水サブプロセス、■１
１は低圧給水加熱・脱気サブプロセス、■１２は給水サ
ブプロセス、■１３は高圧給水加熱サブプロセス、■１
４は蒸発・過熱サブプロセス、■１５は再熱サブプロセ
スである。

サブプロセスはプラントの耐力強化の為に必要に応じて
同等容量の複数率プロセスを有する。また小プロセ・ス
は更に機器の単位に細分割できる。

第３図にｌ１１２の給水サブプロセスを小プロセス及び
機器に分割したものを示す。［１２Ａ〜ｎ１２ｃは各々
給水ボ／プ小プロセス、を示す。小プロセス内の機器は
給水ポンプ１２Ａ１、給水ポンプ変速機ｎ　１２Ａ２、
給水ポンプモータ［１２Ａ３、給水ブースタポンプ［１
２Ａ４、給水ブースタボングモータ［１２Ａ５、給水ポ
ンプ出口弁１１１２Ａ６、給水ポンプ再循環弁ＩＩ　１
２Ａ７である。

以上を整理すると発電プラントの構成は第４図に示す如
くプロセス、サブプロセス、小プロセス、機器のレベル
に分けることができる。ここでプラントのプロセスレベ
ル又ハサブプロセスレベルで故障が発生した場合はプラ
ントの運転継続は不可能でありプラント運転停止となる
ことが多い。しかし小プロセスレベル又は機器レベルで
の故障ではプラントの出力縮減等により運転継続が可能
なはずである。

ところが従来は、上記の如きプラントの分析が不十分で
ありこの結果が制御装置構成に反映されていない。給水
サブプロセスの例を第５図に示すように複数の小プロセ
スｉ２Ａ〜ｌ［１２ｃＫ’＊たがりその機器の性格に着
目して、アナログ制御機器用の給水流量制御装置３０と
、０Ｎ−ＯＦＦ制御機器用の給水制御シーケンサ３１を
配置している。

この場合、制御装置３０、又は３１の故障は小プロセス
１１１２Ａ〜Ｉ［１２Ｃの自動運転の継続を不可能とす
る。これ社給水サブプロセス１２の今季プロセスの自動
運転継続が不可能どなることを示しておりプラント運転
の継続に重大な支障を与える。そこで信頼性の強化の為
に制御装置の２重化やｎｉｌバックアップなどの冗長化
が必要となシ制御装置のシステム構成が複雑なものにな
っていた。これらの例として特公昭５１−３７７４４号
など多数のものがある。

〔発明の目的〕

以上のことから本１発明の目的とするところは、制御装
置を極力多重化することなしに、薊御装置異常がプラン
ト運転呟与える影響を極力軽減することのできる火力発
電プラントの制御装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、プラント特性に着目してプラントを分
類し最下位の制御として機器に対応してＤＣＭ（ドライ
ブコントロールモジュール）ＳＧＣ（シグナルコ／テイ
ショニングモジュール）ｔ−配置し、その上位に小プロ
セスに対応してサブループ制御装置を配置し、更にその
上位にプロセス。

サブプロセスに対応してマスタ制御装置を配置しプロセ
ス、サブプロセス間の相互の協調を取った制御を行い、
最上位に監視制御装置を設け、これらの制御装置を全て
一重系で構成したことである。

〔発明の実施例〕

この基本的な考え方を第１図に示す。図中４０は機器、
４１は小プロセス、４２はサブプロセスを示す。ＳＧＣ
は、プロセスからのデータの人力信号処理を行うもので
ある。ＤＣＭは、機器単位に設置され制御信号、又は手
動指令により各々の機器を操作するものである。これら
ＳＧＣ及びＤＣＭはシステム全体の中での最小単位であ
り手動操作、機器の保論や制限を行う。ＳＬＣはサブル
ープコントローラであり、上記ＤＣＭ、ＳＧＣをまとめ
て小プロセスに対応して配置されアナログ制呻、シーケ
／ス制御を行う。ＭＣはマスタ制御装置であり複数のサ
ブループ制御装置ＭＣを統括し、プロセス間や、サブプ
ロセス間の協調の取れた制御を司るものである。ＳＣｖ
は監視制御装置であり、プラント総合監視、マン−マシ
ンインターフェイス、テータログ、ドキュメント作成。

制御プログラムのダウンロード、プログラムの修正、及
び予測制御等の高機能制御を行うものである。

上記の基本に従ってドラムボイラの発電プラントに対す
る制御システムを構成した例を第７図（ａ）に示す。制
御装置は監視制御装置ＳＶＣ，マスタ制御装置ＭＣ及び
１５台のサブループ制御装置ＳＬＣから構成される。マ
スタ制御装置ＭＣｔｉ、系統周波数Ｆ、主蒸気圧力ＭＳ
Ｐ、節炭器出口ガス（ｈ　００２．空気流量ＡＩ几、火
炉ドラフトＦＤ、　　ドラムレベルＤＬ、主蒸気温度Ｍ
ＳＴ、再熱蒸気温度Ｒ，ＳＴ等の複数のプロセスやサブ
プロセス間の相互の関連により決まる制御量を各々の協
調を取りながら制御するものである。サブループ制御装
置ＳＬＣは発電量制御（ＳＬＣＩ）、　ミル制御（ＳＬ
０２〜５ＬＣ７）、空気量制御（ＳＬＣ８，９）、給水
量制御（ＳＬＣＩＯ〜１２）。

減温器出口温度制御（ＳＪＩ、Ｃ１０，１４）、ガス分
配量制御（ＳＬＣＩ５）の各小プロセスに対応した制御
を行なうものである。第７図（ｂ）には貫流ボイラの例
を示す。これらを対比して明らかなように、入力信号、
制御回路が多少相違する。しかしながら、いずれの場合
においても、マスタ制御装置ＭＣはサブループ制御装置
ＳＬＣの目標信号を与えている。、窮７図回路を簡単に
同図（ｂ）の貫流ボイラの例で説明すると、中央給電指
令による発電量指令１に対し、系統周波数Ｆの変動によ
る補正７大型補機トリップ時のランバック、プラントに
よる変化率制限を行った後、主タービンに対する指令値
２を８ＬＣ１に出力する。この指令値２はまたボイラ人
力量指令値２とされ、これに主蒸気圧力ＭＳＰを一定に
する補正を加え給水量指令値３とする。給水量指令値３
は、給水前と比較され、偏差をＰＩ演算し、各給水ポン
プの給水量指令値４として５Ｌ０１０〜１２に出力され
る。さらに、主蒸気温度ＭＳＴを一定とする様に給水量
と燃料量の比率を調整し、燃料量に対する指令値６を作
成すると共にガス０２を一定とする様な空気量に対する
指令値８を５ＬＣ８，９へ出力する。

給炭量指令６はカロリ補正したトータル燃料量と比較さ
れ、偏差をＰＩ演算し、各ミルへのミルマスタ指令値７
として８ＬＣ２〜７へ出力される。

又、設定値に基づき主蒸気温度、火炉ドラフト。

再熱蒸気温度を一定とする様な主蒸気温度指令値５を５
ＬＣ１３，１４へ、火炉ドラフト指令値９を５ＬＣ８，
９へ、再熱蒸気温度指令値１０を１０を作成する部分が
マスターコントローラＭＣである。

これらの指令値１〜１０に従って、コントロールパルプ
やコントロールドライブ等の操作端への、制御指令を出
力する部分がサブループコントローラＳＬＣである。Ｄ
ＣＭではサブループコントローラからの制御指令を操作
端へ出力するとともに、手動操作回路を構成しており、
手動時にはサブル−プコントローラの出力を切替、手動
操作指令を出力する。ドラムボイラの場合は、貫流の場
合の給水量指令３に相当する指令値を燃料量指令６１と
して出力するゎ又、給水量指令３′はドラムレベルを一
定とする様なドラムレベル指令信号３“に主蒸気流が、
と主給水流量の補正信号を加え合わせ、出力され、る。

それ以外は貫流ボイラと同様に出力される。

第７図は制御機能の分割を中心にシステム構成を示した
が、第８図にノ・−ドウエア構成を示す。

−記号は第１図中で使用したと同じものである。

５０はシリアルデータ伝送ループであり分散配置された
複数のサブループ制御装置ＳＬＣ，マスタ制御装置ＭＣ
，監視制御装置ＳｖＣを有機的に結合するものである。

この図でＳＭＣ内の２００はプリンタ、２０１゜２０６
はディスプレイ、２０２はキーボード、２０３はフロッ
ピー、２０４はシステムコンソール、２０５は予測制御
などのだめに使用される上位コントローラであり、２０
７は監視用コントローラである。伺、２０８はＳＬＣ群
であり、２０８−１は例えば給水制御用ＳＬＣ群であり
、２０８−２はミル制御用ＳＬＣ群であり、２０８−３
は空気量制御用ＳＬＣ群である。１つのＳＬＣには複数
のＳＧＣとＤＣＭが設けられこれらの間は■１０バス６
０で結合される。尚、マスタ制御装置ＭＣにはＤＣＭは
なく、徐数のＳＧＣがバス６０に′より結合される。シ
グナルコンディショニングモジュールＳＧＣは発電プラ
：／ト１００の状態量を検出するもので、ドライブコン
トロールモジュールＤＣＭは発電プラン、ト１００内の
機器を駆動する。このように本発明の制御装置は第６図
に示したように階層構成となっており、第７図に示すよ
うにサブループ制御装置ＳＬＣは目標値を入力してＤＣ
Ｍに機器４０の操作量を出力する。

第９図に、１つのＳＬＣに関連する１回路部分を示す。

５０はシリアルデータ伝送ループでありサブループ制御
装置ＳＬＣを他の制御装置ＭＯやＳＬＣに結合するもの
である。６０はＩ１０バスでありサブループ制御装置Ｓ
ＬＣと複数のＳＧＣ。

ＤＣＭを結合するものである。サブループ制御装置ＳＬ
ＣはＢＰＵ、メモリ等から成るプロセッサであるが、４
３のＳＧＣ，４４のＤＣＭは一種のＩ１０装置である。

これらＳＧＣ，ＤＣＭの詳細については後述する。

ここで重要なことは、・プロセッサであるサブループコ
ントローラ８ＬＣが故障しても、その故障にかかわりな
くＳＯＣがプラント１００の検出端から取込んだ信号を
別に設けられた専用の保護回路６１を介してＤＣＭに渡
し、これにより必要に応じて操作端を操作してプラン）
１００の保護を実施することが出来る点である。この保
護機能を有するが故に上位のサブループコントローラＳ
ＬＣ。

及びマスタ制御装置ＭＯを一重系としてもプラントを損
傷することの無いシステムの構築が可能となる。

次に第１０図によりＳＧＣの機能の詳細を説明する。図
中７０の検出端からの信号に対してＳＧｃはブロック７
１で断線検出を行いブロック７２で必要に応じて非線形
補正、開平、加減算等の信号処理を行いブロック７３で
信号の分配を行う。分配先はＩ１０バス６０を介してサ
ブループ制御装置ｓＬｃ咎の上位制御装置に対するもの
と、工１０バス６０を介さず指示計やＤＣＭ等に分配さ
れるものがあり上位制御装置故障時にもＩ１０バス６０
を介さずプロセス信号を取り出し監視、制御を行えるこ
とが最大の特徴である。また、同様に上位制御装置故障
時にもプロセス信号をブロック７４でモニタしＩ１０バ
ス６０を介さず警報用や保護用−の接点出力を外部に出
力出来、監視・保護機の自律性を持たせた点が特徴であ
る。

第１１図によりアナログ制御用のＤＣＭの機能の詳細を
説明する。Ｉ１０バス６０から入力さ・れる上位制御装
置ＳＬＣなどの指令信号は通常は切替器８０を介して自
動／手動切替器８１を介し電圧／電流変換器８２を通し
て操作、端８３を駆動する。操作信号は異常診断回路８
４において操作端ポジションフィードバック信号８５と
照合されチェックされる。このチェック結果、及び操作
端８３の自動／手動状態、操作端全開／全閉リミツト８
Ｗ８６からの入力はランプ論理回路８７により手動操作
ステーション８８Ａにランプ表示される。８９は自動／
手動切替回路、９０は開／閉論理回路であり、手動操作
ステーション８８Ａによる開／閉操作及び保護回路６１
からの強制開閉信号２１２によりアナログメモリ９２、
自動／手動切替器８１を介して操作端８３を開閉できる
。この回路により上位制御装置が故障してＩ１０バス６
０からの制御指令が入力されなくなっても手動操作、及
び保護回路の動作により操作端を開閉できることがＤＣ
Ｍの特徴である。もう１つの■χの特徴は、バックアッ
プ回路９３である。すなわち上位制御装置ＳＬＣの故障
時には、ＳＧＣを介して取込むプロセスフィードバック
信号２１１をホールダ９４で保持して設定値とし、比較
器９５でプロセスフィードバック信号と比較し比例積分
演算器９６及び切替器８０を介してプロセスフィードバ
ック量を上位故障発生直前の値に制御する機能を有する
ことである。

以上のＳＧＣ及びｌ）　ＣＭの機能によ抄上付制御装置
（サブループ制御装置ｓＬｃ＞ｍ障時に−も手動操作の
確保、保護機能の確保、最小限度のプロセスフィードバ
ック制御機能の確保が可能となりシステムの一重化構成
が可能となる。

更に第１２図にてシーケンス制御用のＤＣＭの機能の詳
細、を説期する。Ｉ１０バス６０から与えられる上位制
御装置ＳＬＣからの自動起動／停止指令は起動停止論理
回路１３０にて条件判定され自動／手動切替回路１０１
の自動時には自動で、またＰＢステーション８８Ｄで手
動が選択されている時は手動の起動・／停止指令により
許可論理回路１０２の条件と合わせてズイッチギャ１０
４の０Ｎ１０−ＦＦを行う。また保護回路６１からの指
令により停止される１、スイッチギヤ１０４からのフィ
ードバック信号１０６と操作指令により診断回路１０７
により異常診断を行う。、この診断結果及びフィードバ
ック信号はランプ論理回路１０８によりＰＢステーショ
ｙ１０３に表示される。シーケンス制御用の場合でもＤ
ＣＭの大きな特徴は、上位制御装置（サブループ制御装
置）異常時にも、手動操作による起動／停止及び保護ロ
ジックによる強制停止機能が確保できることである。伺
、同図でＡＮＤは論理積、ＯＲは論理和である。

以上の構成に於いて上位制御装置故障時に下位制御装置
が上位の制御機能の一部分を縮退バツクアツジすること
によりシステムの信頼性を向上させる自律制御方法につ
いて述べる。

第１３図はマスタＭＣ，サブループＳＬＣとも正常な場
合である。マスタＭＣの制御機能の内訳について説明す
る。系統マスタ主制御１１０は当該サブループの協調制
御に関する必要不可欠な制御である。系統マスタ、アド
バンスト制御１１１は当該サブループ制御に関するもの
でその制御性を向上させる為に設けられたものである。

系統マスタ補助制御１１２は当該サブループ制御に関す
る制限回路や、起動、停止時の制御回路等である。マス
タではこれらの制御と負荷指令等から１１３によりサブ
ループ制御間の協調をとった指令を作成しサブループ制
御装置５ＬＣ−Ａ。

８Ｌ（、−Ｂ、８ＬＣ−Ｃに与える。

各サブルーズ制御装置ＳＬＣの内訳はサブループ制御と
して不可欠なサブループ主制御１１４、付加的制御であ
る制限１１５、非線形補正１１゛６に分類できる。

本発明では第１３図のように様態分割しているがここで
特徴的なことは、サブループ制御装置８ＬＣはその上位
系のマスタ制御装置ＭＣの系統マスタ主制御部１１０と
同様の処理部１１０′を有し、ドライブコントロールモ
ジュールＤＣＭｕその上位系のサブループ制御装置ＳＬ
Ｃのサブループ主制御１１４と同様の処理部１１４′を
有することである。１１０′又は１１４′は常時は１１
０又は１１４と同様の入力を得ているのみであり、具体
的には待機しているのみである。

第１４図はマスタ制御装置ＭＣ故障時のサブループ制御
装置ＳＬＣによる機能緒糸バックアップ制御の説明図で
ある。１１０’Ａはサブループ制御装置８　Ｌ　Ｃ−Ａ
内に設けられた第１３図系統マスタ主制御１１０と同等
の機能である。マスタ制御装置ＭＣ故障時には、サブル
ープ制御装置ＳＬＣ−Ａがマスタ制御装置ＭＣの制御機
能の内で必要不可欠な１１０の機能だけを１１０′で実
行しマスタＭＣに代わり、サブル゛−プ制御５ＬＣ−Ｃ
。

Ｓ　Ｌ　、Ｃ−Ｂにも指令を与え、サブル−プＳｌ、Ｃ
−Ａ−８ＬＣ−０間の協調を保つ。これがマスタ制御装
置ＭＣ故障時のサブループ制御装置Ｓｌ、Ｃによる機能
縮退バックアップ機能である。

次に第１５図にさらにサブループ制御装置５ＬＣ−Ａも
故障した時のＤＣＭによる機能縮退ノくツクアップにつ
いて示す。１１４′はＤＣＭ内に設けられたサブループ
制御装置ＳＬＣ内の主制御機能１１４と同等の機能であ
抄、これによりサブル−プ制御装置５ＬＣ−Ａ故障時に
はＤＣＭはサブル−プの主制御機能だけは実行すること
が可能となる。

以上がプラント特性に基づく制御装置の最適階層分散配
置及び機能縮退バックアップによる高信頼性−重系制御
システムによる自律制御方法の基本原理である。

以下本発明の機能縮退バックアップ機能について給水サ
ブプロセス制御を例に実施例を示す。

第１６図は正常時の給水サブプロセス［１２の制御を示
す。マスタ制御装置ＭＣの検出信号は各各ＳＧＣを介し
■１０）くス６０を通して人力される。

ＰＨｓｒはタービン第１段後圧力であり関数発生器１４
１により主蒸気流量ＭＳＱに換算される。

ＭＳＴは主蒸気温度であり関数発生器１４３と乗算器１
４４により１４１の出力である主蒸気流量ＭＳＱの温度
補正を行う。ＤＬはドラムレベルであり比較器１４６で
′１４７の設定値と比較され関数発生器１４８にて非線
形ゲイン補正を受けだ後比例積分器１４９に入力されそ
の出力は加算器１５０にて先行信号としての主蒸気流量
ＭＳＱと加算されて合計給水流量の指令値となる。ＭＳ
Ｆは合計給水流量であり給水温度Ｔ　Ｅ’　Ｆにより乗
算器１５３で温度補正され比較器１５４にて指令値と比
較され関数発生器１５５と乗算器１５６によレキ蒸気流
量ＭＳＱからのゲイン補正を加えられ比例積分器１５７
に人力され、その出力は各給水車プロセスに対する給水
流量指令とな、る１、この指令値はシリアルデータ伝送
ループ５０を介して各給水サブループ制御装置５ＬＣ−
Ａ、５ＬＣ−Ｂ。

５ＬＣ−Ｃに与えられる。ｌｌ０Ａ’はサブループ制御
装置ＳＬＣ内に設けられた縮退バックアップ機能である
。マスタＭＣからの指令は切替器１５９Ａを介して１６
０Ａの上限リミット回路を通り比較器１６１Ａにより１
６２Ａで検出された給水ポンプ１６３Ａの流量フィード
バック信号と比較され関数発生器１６４Ａ及び乗算器１
６５Ａによりゲイン補正を受は比例積分器１６６Ａに人
力される。その出力は関数発生器１６７Ａにより非線形
補正されＩ１０バス６０を介してポンプ回転数指令とし
てＤＣＭ−Ａに与えられる。

１１４Ａ’はＤＣＭ−Ａに設けられた縮退バックアップ
機能である。回転数指令は切替器１６９Ａ。

１７１Ａを通してポンプの変速機１７２Ａに与えられス
ピードの制御を行う。

第１７図はマスタ制御装置ＭＣが故障した場合の例を示
す。給水サブループコントローラ５ＬＣ−Ａの縮退バッ
クアップ機能１１０Ａ’が動作しマスタの代わりにサブ
ループ制御装置５ＬＣ−Ｂ。

５ＬＣ−Ｃに給水指令を出力している。５ＬＣ−Ａはド
ラムレベル信号１４５を入力し設定値１８０Ａと比較器
１８１人で比較しその出力を比例積分器１８２人に与え
その出力が各ポンプの給水指令となり切替器１５９Ａを
介して一方は自分の給水指令に、もう一方はシリアルデ
ータ伝送ループ５０を介して給水サブループ５ＬＣ−Ｂ
。

５ＬＣ−Ｃの給水指令となる。このようにして給水サブ
ループ５ＬＣ−ＡがＳｌ、Ｃ，−Ｂ、５ＬＣ−Ｃの協調
を取りドラムレベル制御を継続する。

同、切替器１５９Ａの切替は、常時サブループコントロ
ーラＳＬＣ’−Ａでマスタ制御装置ＭＣからの給水指令
信号を監視し、信号が無くなった事により行う。

第１８図はマスタ制御装置ＭＣ故障時に更に給水サブル
ープ８ＬＣ−Ａが故障した場合である。

この場合は、マスタＭＣの制御機能は給水サブループ５
ＬＣ−Ｂ内の縮退バックアップ機能１１０Ｂ’により代
行されその指令値がシリアルデータ伝送ループ５０を介
して給水サブループ５ＬＣ−ＣＫ与えられ５ＬＣ−Ｂ、
５ＬＣ−Ｃの協調をとったドラムレベルの制御が可能と
なる。

また、この時給水岑プループ５ＬＣ−Ａに配置されたＤ
ＣＭ−Ａは、その内に設けられた縮退バックアップ機能
１１４Ａ’の動作によりポンプ流量のフィードバック制
御を行うことができる。すなわちＳＧＣより１）ＣＭ−
Ａに与えられる検出器１６２Ａからのポンプ流量信号は
設定値１９０Ａと比較器１９１Ａにより比較され比例積
分器１９２Ａに与えられポンプスピード指令となり切替
器１６９Ａを介して１７２人のポンプの変速機に与えら
れスピードの制御を行うものである。

又、切替器１６９Ａの切替は、サブループコントロ〜う
の場合と同様に、常時ＤＣＭで、サブループコントロー
ラＳＬＣからの給水車プロセスに対する給水流量指令信
号を監視し、信号が来なくなった事により行う。

第１９図に各系統毎のサブループ制御装置ＳＬＣが、マ
スタ制御装置ＭＣ故障時に上位Ｍ’Ｃの制御′機能の一
部分を縮退バックアップする為に必要なプロセス入力信
号例を示す。このプロセス信号全制御対象信号としてサ
ブループｆｅｌＪ御装置、９ＬＣに系統マスタ主制御の
回路を構成する事により、マスタ制御装置ＭＣ正常時の
様な速い負荷変化に対する追従はできなくとも、３ｆＩ
／分程度の遅い負荷変化には追従可能とする事ができる
。例えばドラムボイラについて言えば、給水系ではドラ
ムレベル、燃料系では主蒸気圧力、空気系ではガス０２
、ガス系では火炉ドラフト、再循環系では再熱蒸気圧力
が上記目的を実現する為のプロセス信号である。

一方、サブルーズ制御装置ＳＬＣ故障時には、サブルー
プ制御装置の指令信号によるカスケード制御はできない
が、ＤＣＭにより一制御している操作端のプロセス信号
をＤＣＭに取込み、このプロセス信号を制御対象信号と
してＤＣＭにサブループ主制御の回路を構成する事によ
り、ＤＣＭ内の設定値による定値フィードバック制御を
可能とし、操作端単位でマイカなプロセス外乱を吸収す
る事ができる。第２０図にＳＬＣ故障時にＤＣＭに取込
むプロセス信号の一例を示す。

例えば、給水サブループでは、各給水ポンプ流量、燃料
サブループでは、各ミル毎の石炭流量、１次空気流歌、
空気、ガス、再循環サブループでは、各ファン吐出圧力
が上記目的を実現する為のプロセス信号である。

さらに通常サブループ制御装置ＳＬＣは、系統毎に複数
の同種操作端グループ毎に割当てられる。

（例えば、給水系３グループ、燃料系６グループ。

空気系２グループ等）この為、ＳＬＣが１台故障し関連
する下位のＤＣＭで制御している操作端がＤＣＭ内の設
定値による定値フィードバック制御となっても、残りの
正常なＳ　Ｌ　Ｃｖｌｌの操作端はカスケード制御が可
能であり、これにより多少の負荷変化にも追従可能であ
る。

〔発明の効果〕

以上述べた様に、本発明によれば、発電プラントの階層
分散形−重化構成システムであっても、制御装置故障時
罠プラント運転を継続する事ができ、経済的で信頼性の
高い制御システムを構築できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における制御装置配置の基本的考え方を
示す図、第２図は、水・蒸気プロセスに於けるサブプロ
セスの構成を示す図、第３図は給水サブプロセスに於け
る小プロセスの構成を示す図、第４図は火力発電プラン
トのプロセスと機器の構成を示す図、第５図は従来行っ
ているプロセスと制御装置の配置の関係を示す図、第６
図は火力発電プラントのプロセス全体構成を示す図、第
７図は本発明の考え方に基づく制御システム構成の一例
、第８図はそのハードウェア構成、第９図は本発明に於
ける基本システム構成を示す図、第１０図はＳＧＣの機
能図、第１１図はアナログ制御用ＤＣＭの機能図、第１
２図はシーケンス制御用ＤＣＭの機能図、第１３〜１５
図は本発明に於ける制御装置故障時のバックアップ方法
の考え方を示す図、第１６〜１８図は、給水系を例にし
た本発明の実施例を示す図、第１９図、２０図は上位コ
ントローラ故障時に下位コントローラでバックアップを
行う為に必要なプロセス信号の一例を示す図である。 ４３・・・ＳＧＣ，４４・・・ＤＣＭ、４５・・・サブ
ループ制御装置、４６・・・マスタ制御装置、４７・・
・監視制御装置、６１・・・保護回路、６０・・・Ｉ１
０バス、５０・・ＭΣＮＥＴ、１１０・・・系統マスタ
主制御、１１１・・・系統マスタアドバンスト制御、１
１２・・・系統マスタ補助制御、１１３・・・協調、１
１４・・・す筋３　口 第＋　口 ！１１　囚 八〇 ￥ｌＩＺ圀 を凸 ｆＪ１３０ ￥＋１４−　国 η１ら口 レヘ１し　　　　１亮　円　の

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、負荷要求信号と火力発電プラントからの複数のプラ
   ント値とを入力し、発電量、給水量、燃料量、空気量、
   再循環ガス量のうちの少なくとも２つについての指令信
   号を出力するマスタ制御装置、前記の指令信号ごとに独
   立して設けられた複数のサブループコントローラであっ
   て、各指令信号に応じて夫々の操作端を制御するための
   操作量を与える複数のサブループコントローラ、各サブ
   ループコントローラからの操作量ごとに設けられ操作端
   を駆動する複数の駆動手段、各プラント値を検出し前記
   マスタ制御装置又はサブループコントローラへ配送する
   複数のプラント値の検出手段とより成る火力発電プラン
   トの制御装置。 ２、指令信号を達成するために操作端が複数並列配置さ
   れた特許請求の範囲第１項記載の火力発電プラントの制
   御装置において、その指令信号を達成するために独立し
   て設けられたサブループコントローラは前記操作端の並
   列数だけ少なくとも設けられ各サブループコントローラ
   が夫々の操作端の操作量を定めることを特徴とする火力
   発電プラントの制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の火力発電プ
   ラントの制御装置において、マスタ制御装置と複数のサ
   ブループコントローラとの間に信号伝送用バスを備える
   ことを特徴とする火力発電プラントの制御装置。