JP2005157747A

JP2005157747A - プラント制御システム

Info

Publication number: JP2005157747A
Application number: JP2003395480A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Sasaki; 隆行佐々木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【課題】従来より、発電所や製鉄所等の大規模プラントの制御システムは、駆動モータのＯＮ／ＯＦＦを操作する開閉装置に対する制御指令を、専用の通信ネットワークケーブルもしくはメタルケーブルを介して送信するとともに、その運転情報を得ているが、膨大な制御信号を有するプラントでは多量の制御ケーブルの敷設を必要とし、工事費用、スペースなどで問題があった。この課題を電力線通信技術を応用した制御信号の授受で解決する。
【解決手段】第１の電源線につながる制御装置には第１の電力線通信モデムが、モータを制御し第２の電源線につながる開閉装置には第２の電力線通信モデムが設けられ、第１の電源線と第２の電源線を介して第１、第２の電力線通信モデム間に制御信号が入出力する。
【選択図】図１

Description

この発明は、プラント制御システムに係るものであり、特にプラント制御装置と被制御装置間の制御信号の授受を、電力線通信技術を応用して行うものに関するものである。

従来の発電所や製鉄プラント等のプラント制御システムは、専用の通信ネットワークケーブルもしくはメタルケーブルを介して、現場のモータのＯＮ／ＯＦＦ制御を操作する開閉装置に制御指令を送信し、各開閉装置から制御対象モータの運転情報を受け取っている（例えば特許文献１参照）。

特開２０００−８１９０１号公報（Ｐ３、図１）

しかしながら、前記特許文献１に示されたものは、構成装置間の制御信号を、通信ネットワークケーブルまたはメタルケーブルを介して伝送を行っているので、膨大な制御信号を有する大規模プラントでは、多量の制御ケーブルを敷設する必要があり、またプラントの運用上、制御信号の追加が必要となった場合、改めて追加ケーブルを敷設する必要があり、ケーブル材料費を含む工事費やケーブル敷設スペースなどで問題があった。

この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、プラント設備の装置間の制御用信号ケーブルの敷設を不要とする制御システムを提供することを目的とする。

この発明に係るプラント制御システムは、モータをＯＮ／ＯＦＦ制御する開閉装置と、この開閉装置を制御する制御装置とを備えており、制御装置には第１の電力線通信モデムが、開閉装置には第２の電力線通信モデムが設けられており、第１、第２の電力線通信モデムは、制御装置につながる第１の電源線と、開閉装置につながる第２の電源線とを介して制御信号を入出力するものである。

この発明に係るプラント制御システムは、発電所などのプラントの所内制御回路に、電力線通信技術（ＰＬＣ）を適用しているので、制御ケーブルの敷設を必要とせず、材料費や敷設工事費用およびケーブル敷設スペースを低減させることができる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１のプラント制御システム１００を図に基づいて説明する。図１において、開閉装置１は、その制御電源を第２の電源線である高圧電力線２から変圧器３を介して供給をうけており、前記第２の電源線２を介する制御電源は、コンタクタ４を開閉させるリレー５を駆動させる回路と、第２の電力線通信モデム６に供給される回路に分配される。前記開閉装置１によって駆動されるモータ１１は、プラントを運転するために必要な図示省略したポンプや電動弁などに使用され、大規模なプラントでは、３００台近くの開閉装置１が必要となる。また制御装置７は、変圧器８を介し第１の電源線である低圧電力線９から制御電源を供給され、前記第１の電源線９を介する制御電源は、制御装置７のＣＰＵなどへの回路と、第１の電力線通信モデム１０に供給される回路に分配される。

次に動作について説明する。制御装置７からモータ１１を駆動させるためコンタクタ４を閉にするための命令信号を、第１の電力線通信モデム１０を使用し第１の電源線である低圧電力線９、変圧器８、第２の電源線である高圧電力線２、変圧器３を経由して開閉装置１の第２の電力線通信モデム６へ送信する。第２の電力線通信モデム６は内部ＣＰＵ１２、出力装置１３を介してリレー５を励磁させ、コンタクタ４を閉とさせる。さらに、コンタクタ４の状態信号などを入力装置１４を介して開閉装置１に入力し、第２の電力線通信モデム６と第２の電源線２、第１の電源線９、第１の電力線通信モデム１０を使用して制御装置７に状態信号を入力することができる。このように、制御装置７と開閉装置１の間を電源線２、９利用の電力線通信技術（ＰＬＣ）でもって制御装置７から開閉装置１を制御することが出来、さらに現場の状態まで知ることができる。これにより制御装置７と開閉装置１の間に制御ケーブルを敷設させる必要が無くなり、これが全ての開閉装置に適用されることにより膨大な量のケーブルとその敷設工事を低減させることが出来る。

実施の形態２．
前記実施の形態１では、開閉装置１の１台毎に第２の電力通信モデム６を設置させる場合について述べたが、図２に示すように、共通する第２の電力線通信モデム６ａを設け、前記共通の電力線通信モデム６ａを介して複数の開閉装置毎に開閉信号を送信するようにすれば、システムの簡素化、低価格化が可能となる。

実施の形態３．
この実施の形態３では、図３に示すように第１の電力母線１６と、第２の電力母線１７間の接続を操作する第２の開閉装置１８が設けられている。そして、前記実施の形態１、２と同様に、第１の開閉装置１ａを制御する制御装置７を有し、前記制御装置７には第１の電力線通信モデム１０が、前記第１の開閉装置１ａには第２の電力線通信モデム６が設けられている。前記第１の開閉装置１ａと制御装置７は電源線である低圧電力線９および変圧器８を介して前記第１の電力母線１６に接続されている。さらに、この電力母線１６に分岐して第２の開閉装置１８が設けられ、この開閉装置１８の操作により前記第１の電力母線１６と第２の電力母線１７との接続、開放がなされる。前記第２の開閉装置１８の操作は、前記電源線９を介して前記制御装置７の第１の電力線通信モデム１０と、前記第１の開閉装置１ａの第２の電力線通信モデム６との間で制御信号をやりとりして行われる。このようにこの実施の形態３でも制御ケーブルの敷設が不要となり、工事費を含めコスト低減が可能となる。

実施の形態４．
実施の形態４では、図４に示すようにプラント内諸設備の冷却水や冷却風、ガス、油などの流量検出器１９や、例えば前記冷却水路の図示省略した開閉弁の開閉状態検出器が設けられている。前記検出器１９には第２の電力線通信モデム６が設けられているとともに、低圧電源線９を介して制御装置７内の第１の電力線通信モデム１０につながっている。前記検出器１９の出力する検出信号を制御装置７に送信するとき、前記第２の電力線通信モデム６と第１の電力線通信モデム１０との間で、前記電源線９を介して行われるので、制御ケーブルの敷設が不要となり、工事費を含め、コスト低減が可能となる。
なお、前記検出器は１台設けられている例を示したが、複数台設けられたものであってもよい。

このように、この発明の実施の形態１〜４によるプラント制御システムは発電所や製鉄所等の大型プラントの制御システムに適用可能である。

この発明の実施の形態１によるプラント制御システムを示す図である。この発明の実施の形態２によるプラント制御システムを示す図である。この発明の実施の形態３によるプラント制御システムを示す図である。この発明の実施の形態４によるプラント制御システムを示す図である。

符号の説明

１開閉装置、１ａ第１の開閉装置、２高圧電力線（第２の電源線）、
６，６ａ第２の電力線通信モデム、７制御装置、９低圧電力線（第１の電源線）、１０第１の電力線通信モデム、１１駆動モータ、１６第１の電力母線、
１７第２の電力母線、１８第２の開閉装置、１９検出器、
１００プラント制御システム。

Claims

プラント制御システムであって、前記プラント制御システムにはモータと、前記モータをＯＮ／ＯＦＦ制御する開閉装置と、前記開閉装置を制御する制御装置とを備えており、前記制御装置には第１の電力線通信モデムが、前記開閉装置には第２の電力線通信モデムが設けられており、前記第１、第２の電力線通信モデムは、前記制御装置につながる第１の電源線と、前記開閉装置につながる第２の電源線とを介して制御信号を入出力することを特徴とするプラント制御システム。
プラント制御システムであって、前記プラント制御システムにはモータと、前記モータをＯＮ／ＯＦＦ制御する開閉装置と、前記開閉装置を制御する制御装置とを備えており、前記制御装置には第１の電力線通信モデムが設けられており、前記開閉装置につながる第２の電源線には第２の電力線通信モデムが設けられており、前記第１、第２の電力線通信モデムは、前記制御装置につながる第１の電源線と、前記開閉装置につながる第２の電源線とを介して制御信号を入出力することを特徴とするプラント制御システム。
プラント制御システムであって、前記プラント制御システムには第１の開閉装置と、前記第１の開閉装置を制御する制御装置と、第１の電力母線および第２の電力母線と、前記第１、第２の電力母線の接続を操作する第２の開閉装置とを備えており、前記制御装置には第１の電力線通信モデムが、前記第２の開閉装置には第２の電力線通信モデムが設けられているとともに、前記制御装置および第１の開閉装置は、電源線を介して前記第１の電力母線につながるものであり、前記第１、第２の電力線通信モデムが入出力する制御信号によって、前記第２の開閉装置が操作されることを特徴とするプラント制御システム。
プラント制御システムであって、前記プラント制御システムには、検出器と、前記検出器を制御する制御装置とを備えており、前記制御装置には第１の電力線通信モデムが、前記検出器には第２の電力線通信モデムが設けられているとともに、前記検出器と制御装置は電源線でつながれており、前記検出器の出力する信号は前記第２の電力線通信モデムによって、前記第１の電力線通信モデムに送信されることを特徴とするプラント制御システム。
前記開閉装置は複数台設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラント制御システム。
前記検出器は複数台設けられていることを特徴とする請求項４に記載のプラント制御システム。