JP5237223B2 - 監視制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラントの設備や機器などを監視制御する監視制御装置に関し、特に、装置内の制御演算部の健全性を確認する手段を備えた監視制御装置に関するものである。

従来のシステムとして、現場側の検出端装置および操作端装置と制御装置とを伝送線で互いに接続し、制御装置により検出端装置からの計測情報を収集し、所定の制御演算を行って操作端装置の制御を行う計測制御システムがある。そして、制御装置の外部にデータ入力装置およびデータ表示装置を備えて、制御装置自身のテストを行う際、データ入力装置からテストのための模擬データを送出し、この模擬データを制御装置の制御演算プログラムで処理してデータ表示部に表示する（例えば、特許文献１参照）。
また、通信ネットワーク上で接続され、分散型システムの構成要素であるＰＬＣ（PROGRAMABLE LOGIC CONTROLLER）をテストするための従来のテスト支援システムは、通信ネットワーク上のＰＬＣの代わりに、パソコン群とのデータ送受信およびデータ格納機能を模擬するためのＰＬＣエミュレータを備える（例えば、特許文献２参照）。

特開昭６２−２７６９９１号公報 特開平９−１１４６８９号公報

上記特許文献１記載のシステムでは、制御装置と現場側装置との間の伝送線を介した送受信を、テスト時に切断あるいは切り換え、模擬データを生成して制御装置に入力しその結果を出力する。また、上記特許文献２に記載されるように、模擬データを自動で生成するものであっても、制御装置に模擬データを入出力するための外部装置を設ける必要がある。さらに、実運用時に用いている制御装置と現場側装置との間の送受信を、テスト時に、制御装置と模擬データを入出力するための外部装置との間の送受信に変更することも容易ではなく、システム構成の小型化、簡略化が困難であった。

この発明は、上記のような問題点を解消するために成されたものであって、プラントの設備や機器などを監視制御する監視制御装置において、模擬データの入出力のための装置を外部に設けることなく小型で簡略な装置構成で、制御演算部の健全性を容易に確認することを目的とする。

この発明による監視制御装置は、外部の監視制御対象から収集した状態情報に基づいて所定の制御演算を行って上記監視制御対象を制御する装置であって、実情報入力部と入力分離処理部と制御演算部と出力分離処理部と実情報出力部とシミュレータ部と切り換え手段とを備える。上記実情報入力部は、物理信号である上記状態情報を上記監視制御対象から入力してＳ／Ｗで処理可能な実情報ラベル形式に変換する。上記入力分離処理部は、実情報ラベル形式に変換後の上記状態情報を、分離情報ラベル形式にラベル変換して出力する。上記制御演算部は、分離情報ラベル形式にラベル変換後の上記状態情報に基づいて上記所定の制御演算を行い、分離情報ラベル形式の制御情報を出力する。上記出力分離処理部は、上記制御演算部からの上記制御情報を、実情報ラベル形式にラベル変換する。上記実情報出力部は、実情報ラベル形式にラベル変換後の上記制御情報を、物理信号に変換して上記監視制御対象へ出力する。上記シミュレータ部は、上記制御演算部からの出力である分離情報ラベル形式の上記制御情報を入力として、上記監視制御対象を模擬して分離情報ラベル形式の模擬状態情報を出力する。上記切り換え手段は、上記監視制御対象を監視制御する実運用と、上記シミュレータ部を動作させる模擬運用とを切り換える。

この発明によると、外部の監視制御対象と監視制御装置との間の入出力に係わる実情報ラベル形式の情報と、制御演算部で扱う分離情報ラベル形式の情報とは、互いにラベル変換されて異なるラベル形式である。このため、上記入出力に係る実情報ラベル形式の情報が制御演算部と直結せず、制御演算部への入力元および制御演算部からの出力先を、監視制御装置の内部のシミュレータ部に容易に切り換えできる。このためシミュレータ部を内部に備えて小型化、簡略化の促進された装置構成で、制御演算部の健全性を容易に確認することができる。

この発明の実施の形態１によるプラント監視制御装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１によるプラント監視制御装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による分離情報ラベル形式の状態情報のラベル構造を示す図である。 この発明の実施の形態２による入力分離処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２の別例による分離情報ラベル形式の制御情報のラベル構造を示す図である。 この発明の実施の形態２の別例による出力分離処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３によるプラント監視制御装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３によるスナップショットデータの保存動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３によるスナップショットデータの展開動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４によるプラント監視制御装置の構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による監視制御装置として、例えばプラントの設備、機器等を監視制御対象としたプラント監視制御装置を図に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態１によるプラント監視制御装置１０の構成を示すブロック図である。
図に示すように、プラント監視制御装置１０は、プラント２０内の各設備、機器（ここでは機器Ａ、Ｂ）とケーブルや通信線で接続され、実情報入力部１と入力分離処理部２と制御演算部３と出力分離処理部４と実情報出力部５とＡ／Ｄ変換器８ａおよびＤ／Ａ変換器８ｂとを備える。そして、プラント２０内の機器Ａの状態に依存する電圧や電流など物理的な信号である状態情報をＡ／Ｄ変換器８ａを介してプラント監視制御装置１０内に入力し、入力された状態情報に基づいて制御演算部３にて所定の制御演算を行って、電圧や電流など物理的な信号である制御情報をＤ／Ａ変換器８ｂを介してプラント２０内の機器Ｂに出力する。

また、プラント監視制御装置１０は、シミュレータ部６と切り換え部７とを備え、プラント２０を監視制御する実運用と、プラント２０内の機器の動作をソフトウェア的に模擬するシミュレータ部６を動作させて制御演算部３の試験を行う模擬運用とを、切り換え部７で切り換える。
なお、プラント監視制御装置１０は、プラント２０内の多数の設備、機器から状態情報を収集して、各設備、機器へ制御情報を出力してプラント２０を監視制御するものであるが、この実施の形態では、便宜上、互いに関連する機器Ａ、Ｂのみで説明する。

プラント監視制御装置１０内の各部の詳細について説明する。
実情報入力部１は、物理的な信号である状態情報を機器ＡからＡ／Ｄ変換器８ａを介して入力し、Ｓ／Ｗで処理可能なラベル形式（以後、実情報ラベル形式と称す）に変換して出力する。この実情報ラベル形式に変換された状態情報を、以後、ＰＤＩデータと称す。
入力分離処理部２は、実情報入力部１からのＰＤＩデータを入力して、このＰＤＩデータを制御演算部３が扱うラベル形式（以後、分離情報ラベル方式と称す）にラベル変換して出力する。この分離情報ラベル形式にラベル変換された状態情報を、以後、ＤＩデータと称す。

制御演算部３は、入力側が入力分離処理部２に接続され、出力側が出力分離処理部４に接続される。そして、入力分離処理部２からのＤＩデータを入力して、このＤＩデータに基づいて所定の制御演算、例えば数値制御演算、シーケンス制御演算、警報検出などを行い、分離情報ラベル形式の制御情報を出力する。この分離情報ラベル形式の制御情報を、以後、ＤＯデータと称す。
出力分離処理部４は、制御演算部３からのＤＯデータを入力して、このＤＯデータを実情報ラベル形式にラベル変換して出力する。この実情報ラベル形式にラベル変換された制御情報を、以後、ＰＤＯデータと称す。
実情報出力部５は、出力分離処理部４からのＰＤＯデータを入力して、物理的な信号による制御情報に変換して出力する。そして、制御情報は、Ｄ／Ａ変換器８ｂを介してプラント監視制御装置１０から機器Ｂへ出力される。

シミュレータ部６は、入力側が出力分離処理部４に接続され、出力側が入力分離処理部２に接続される。そして、制御演算部３から出力されるＤＯデータを出力分離処理部４を介して受け取り、監視制御対象である機器Ａ、Ｂを模擬して分離情報ラベル形式の模擬状態情報（ＤＩデータ）を出力する。この模擬状態情報（ＤＩデータ）は、入力分離処理部２を介して制御演算部３に入力される。
制御演算部３は、模擬状態情報（ＤＩデータ）に基づいて制御演算を行って模擬制御情報（ＤＯデータ）を出力し、シミュレータ部６は、この模擬制御情報（ＤＯデータ）を出力分離処理部４を介して受け取って、再度、模擬状態情報（ＤＩデータ）を出力する。このような一連の動作は繰り返し行われる。
また、ＤＩデータ、ＤＯデータの双方とも模擬情報と実際の情報との区別はなく、制御演算部３内では同じ扱いで処理される。

次に、プラント監視制御装置１０の動作を、図２のフローチャートに基づいて説明する。
まず、実運用モードと試験（模擬運用）モードとのいずれかの判定を行う（ステップｓ１）。実運用モード、試験モードの切り換え指令７ａは、装置が持つ切替えスイッチで与える、もしくは外部から入力として与える、もしくは外部のマンマシン装置から伝送で与えるなど様々な方法があり、この与えられた指令７ａにより切り換え部７から切り換え信号７ｂを出力して切り換える。
そして実運用モードでは、実情報入力部１が、物理的な信号である状態情報を機器ＡからＡ／Ｄ変換器８ａを介して入力し、Ｓ／Ｗで処理可能な実情報ラベル形式に変換してＰＤＩデータ（例えば、ラベル：PDI01、値：１）を生成する。具体的には、ＰＤＩデータのラベル、値を入力データ領域に代入する（ステップｓ２ａ：実情報入力処理）。

次いで、入力分離処理部２が、実情報入力部１からのＰＤＩデータを分離情報ラベル方式にラベル変換してＤＩデータを生成する。具体的には、ＰＤＩデータのラベル、値を制御演算部３が演算処理で使用するデータ領域へ代入し、ＤＩデータ（ラベル：DI01＝PDI01、値：１）を生成する。この処理は、制御演算部３が用いるＤＩデータを、ＰＤＩデータと異なるラベル形式にしてＰＤＩデータと分離する処理である（ステップｓ３ａ：入力分離処理）。

次いで、制御演算部３が、入力分離処理部２からのＤＩデータである状態情報に基づいて所定の制御演算を行い、制御情報となるＤＯデータを生成する。この場合、所定の制御演算を、「ＤＩデータの値が１の時、ＤＯデータの値も１とし、それ以外はＤＯデータの値は０とする」ものとすると、ＤＯデータ（ラベル：DO01、値：１）が生成される（ステップｓ４：制御演算処理）。

次いで、出力分離処理部４が、制御演算部３からのＤＯデータを入力して、このＤＯデータを実情報ラベル形式にラベル変換してＰＤＯデータを生成する。具体的には、ＤＯデータのラベル、値をＰＤＯデータのデータ領域へ代入して、ＰＤＯデータ（ラベル：PDO01＝DO01、値：１）を生成する。この処理は、制御演算部３が生成したＤＯデータとＰＤＯデータとを異なるラベル形式にして、ＤＯデータとＰＤＯデータとを分離する処理である（ステップｓ５ａ：出力分離処理）。

次いで、実情報出力部５が、出力分離処理部４からのＰＤＯデータを物理的な信号による制御情報に変換し、Ｄ／Ａ変換器８ｂを介してプラント２０内の機器Ｂへ出力する（ステップｓ６ａ：実情報出力処理）。
次いで、プラント監視制御装置１０の動作を終了しない場合は（ステップｓ８）、所定の時間、遅延させて（ステップｓ９）、ステップｓ１に戻る。

実運用モードから試験モードに切り換える際は、切り換え部７からの切り換え信号７ｂにより、実情報入力部１および実情報出力部５は処理を停止する。そして、入力分離処理部２ではシミュレータ部６からの情報を受け取り、出力分離処理部４はシミュレータ部６に情報を出力する。シミュレータ部６は、出力分離処理部４から情報が入力されて動作し、機器Ａ、Ｂを模擬してＤＩデータを出力する。
そして、ステップｓ１において、試験モードである場合、以下の処理を行う。
実情報入力部１では実情報入力処理が停止され、新たなＰＤＩデータを生成しない（ステップｓ２ｂ）。
次いで、入力分離処理部２は、試験モードの初回時には、前回（実運用時）のＰＤＩデータからＤＩデータを生成する。また、試験モードの２回目以降は、後述するステップｓ７でのシミュレーション処理において生成されたＤＩデータを採用する（ステップｓ３ｂ：入力分離処理）。

次いで、制御演算部３は、実運用モードの時と同様に、入力分離処理部２からのＤＩデータに基づいて所定の制御演算を行い、ＤＯデータを生成する。例えば、試験モードの初回時には、ＤＯデータの値は１で、２回目は０となる（ステップｓ４：制御演算処理）。
次いで、出力分離処理部４は、実運用モードの時と同様に、制御演算部３からのＤＯデータからＰＤＯデータを生成する（ステップｓ５ｂ：出力分離処理）。
次いで、実情報出力部５では実情報出力処理が停止されているため（ステップｓ６ｂ）、シミュレータ部６が出力分離処理部４からＤＯデータを受け取り、機器Ａ、Ｂをソフトウェア上で模擬して模擬状態情報となるＤＩデータを生成する。例えば、機器Ａは、機器Ｂへの入力データが０なら１を出力し、機器Ｂへの入力データが１なら０を出力する機器とする。試験モードの初回時に、ＤＯデータの値は１なので、ＤＩデータの値は０となる（ステップｓ７：シミュレーション処理）。

次いで、プラント監視制御装置１０の動作を終了しない場合は（ステップｓ８）、所定の時間、遅延させて（ステップｓ９）、ステップｓ１に戻る。
試験モードで再実行すると、入力分離処理部２ではシミュレーション処理において生成された模擬状態情報であるＤＩデータを採用し（ステップｓ３ｂ）、制御演算部３は、模擬状態情報であるＤＩデータに基づいて所定の制御演算を行い、模擬制御情報となるＤＯデータを生成する。このように、模擬状態情報（ＤＩデータ）に基づいて制御演算部３から模擬制御情報（ＤＯデータ）を出力させ、それらを図示しない表示部にて表示させることにより制御演算部３の健全性が試験される。

以上のような一連の処理は、ステップｓ９で所定の時間、遅延させて、所定の周期で繰り返し実施され、ＰＤＩデータ、ＤＩデータ、ＤＯデータ、ＰＤＯデータは、周期毎に上書きされて更新される。
また、上記実施の形態では、ＰＤＩデータとして１つのデータ（ラベル：PDI01、値：１）を示したが、多数のデータがあれば、データラベルはPDI01、PDI02、---と多数になり、それぞれ異なる入力データ領域を有する。そして、対応して各ＤＩデータ、ＤＯデータ、ＰＤＯデータもそれぞれ多数となり、それぞれにデータ領域を有するものとなる。

上記実施の形態では、プラント監視制御装置１０内に監視制御対象を模擬するシミュレータ部６を備えて、制御演算部３への入力元および制御演算部からの出力先を、試験モード時にシミュレータ部６に切り換えることで、制御演算部３の健全性を試験する。
また、制御演算部３が扱うＤＩデータ、ＤＯデータを、監視制御対象とプラント監視制御装置１０との間の入出力に係わるＰＤＩデータ、ＰＤＯデータと異なるラベル形式にして分離することで、ＰＤＩデータ、ＰＤＯデータを制御演算部３に直結させない。このため、制御演算部３への入力元および制御演算部３からの出力先を、試験モード時に内部のシミュレータ部６に切り換えることが、容易に実現できる。また、このような切り換えの実現により、シミュレータ部６をプラント監視制御装置１０の内部に設けることができ、装置外部の配線の変更などを要することもなく、装置構成の小型化、簡略化が促進できる。また、実運用モードと試験モードとの切り換えが容易で、制御演算部３の健全性を容易に確認することができる。

また、シミュレータ部６は、入力側が出力分離処理部４に、出力側が入力分離処理部２に切り換え可能に接続されて、試験モードの際に、シミュレータ部６と出力分離処理部４、入力分離処理部２との間で情報授受するように切り換えることで、制御演算部３への入力元および制御演算部３からの出力先をシミュレータ部６に切り換える。このような構成にすることで、入力分離処理部２、制御演算部３、出力分離処理部４の各部が、試験モードの際も、実運用モードと同様に同じソフトウェアで動作させることができる。これにより、プラント監視制御の工程負荷が低減できる。
また、試験モードの際、実情報入力部１と実情報出力部５では、処理を停止するのみでよく、異なる処理が不要で、プラント監視制御の工程負荷がさらに低減できる。

実施の形態２．
次に、上記実施の形態１で示したプラント監視制御装置１０において、監視制御対象の状態情報あるいは模擬状態情報を強制的に除外する強制除外処理を可能にした場合を説明する。
例えば、プラント２０内の機器が故障時にプラント監視制御装置１０から警報出力させる場合、修理が完了するまで警報出力が連続するため、管理者が故障確認した後、修理完了するまでの間、その機器からの状態情報の活用を除外させる。この強制除外処理は、外部から指令により行う。
図３は、入力分離処理部２が生成する分離情報ラベル方式の状態情報であるＤＩデータのラベル構造である。図に示すように、ＤＩデータは、ラベル名Ｔ１、入力除外を示すステータスビットＴ２、データの値を示す出力ビットＴ３、物理的にデータが格納される物理アドレスＴ４から構成される。
そして、ステータスビットＴ２は、外部から強制除外処理の指令がプラント監視制御装置１０に入力されると、入力除外が有となる。

上記実施の形態１の図２で示した動作において、ステップｓ２ａ、ｓ２ｂの実情報入力処理の後、図４に示すように、ステップｓ３ａ、ｓ３ｂの処理を行う。
まず、入力分離処理部２が生成しようとするＤＩデータのデータ領域のステータスビットＴ２を判定し（ステップｓ３１）、入力除外が有でない時、通常の入力分離処理を行う。即ち、実運用実情報入力部１からのＰＤＩデータのラベル、値を、ＤＩデータのデータ領域のラベル名Ｔ１、出力ビットＴ３に代入し、分離情報ラベル方式にラベル変換されたＤＩデータを生成する。なお、試験モード時においては、シミュレータ部６が生成したＤＩデータを採用する（ステップｓ３２）。
ステップｓ３１において、入力除外が有の時、実情報入力部１からのＰＤＩデータのラベルをＤＩデータのデータ領域のラベル名Ｔ１に代入し、出力ビットＴ３の値には、強制的に０を代入する。なお、試験モード時においては、シミュレータ部６が生成したＤＩデータの出力ビットＴ３の値に、強制的に０を代入する。（ステップｓ３３：強制除外処理）。
この後、上記実施の形態１と同様に、ステップｓ４からの処理を行う。

以上のように、ＤＩデータに入力除外を示すステータスビットＴ２を持たせて、入力分離処理部２が出力ビットＴ３の値を強制的に０にすることにより、ソフトウェアを変更することなく監視制御対象からの状態情報や模擬状態情報の活用を容易に除外することができる。このため、プラント監視制御の工程負荷が低減できる。

なお、上記実施の形態では、監視制御対象からの状態情報あるいは模擬状態情報の活用を除外する場合を示したが、監視制御対象への制御情報の出力あるいは模擬制御情報の活用を除外させる場合は、以下のように行う。
図５は、制御演算部３が生成する分離情報ラベル方式の制御情報であるＤＯデータのラベル構造である。図に示すように、ＤＯデータは、ラベル名ＴＴ１、出力除外を示すステータスビットＴＴ２、データの値を示す出力ビットＴＴ３、物理的にデータが格納される物理アドレスＴＴ４から構成される。
そして、ステータスビットＴＴ２は、外部から強制除外処理の指令がプラント監視制御装置１０に入力されると、出力除外が有となる。

上記実施の形態１の図２で示した動作において、ステップｓ４の制御演算処理の後、図６に示すように、ステップｓ５ａ、ｓ５ｂの処理を行う。
まず、出力分離処理部４は、制御演算部３が生成したＤＯデータのステータスビットＴＴ２を判定し（ステップｓ５１）、出力除外が有でない時、通常の出力分離処理を行う（ステップｓ５２）。
ステップｓ５１において、出力除外が有の時、ＤＯデータの出力ビットＴＴ３の値を強制的に０を代入してから、ＰＤＯデータを生成する（ステップｓ５３：強制除外処理）。
この後、上記実施の形態１と同様に、ステップｓ６ａ、ｓ６ｂからの処理を行う。

この場合も、ソフトウェアを変更することなく監視制御対象への制御情報の出力や模擬制御情報の活用を容易に除外させることができる。

実施の形態３．
次に、上記実施の形態１で示したプラント監視制御装置１０において、所定の周期毎に生成して更新している情報（ＰＤＩデータ、ＤＩデータ、ＤＯデータ、ＰＤＯデータ）を保存して利用可能にした場合を説明する。
図７は、この発明の実施の形態３によるプラント監視制御装置１０ａの構成を示すブロック図である。図に示すように、ある時点でのスナップショットデータ（ＰＤＩデータ、ＤＩデータ、ＤＯデータ、ＰＤＯデータ）を保存する格納部９を備える。その他の構成は、上記実施の形態１と同様である。

次に、プラント監視制御装置１０ａの動作を、スナップショットデータを格納部９に保存する動作部分について、図８に基づいて説明する。その他の部分は、上記実施の形態１と同様である。なお、スナップショットデータを格納部９に保存する指令は、装置が持つ切替えスイッチで与える、もしくは外部から入力として与える、もしくは外部のマンマシン装置から伝送で与えるなど様々な方法があり、この与えられた指令によりスナップショットデータを格納部９に保存する。
上記実施の形態１の図２で示した動作において、次周期まで所定の時間遅延させるステップｓ９の処理を、以下のように行う。
まず、スナップショットデータの保存要求を示す指令が与えられたかを判定し（ステップｓ９１）、指令が与えられていれば、入力分離処理部２および出力分離処理部４は、その時点の、即ち前回周期の全情報（ＰＤＩデータ、ＤＩデータ、ＤＯデータ、ＰＤＯデータ）を取得して（ステップｓ９２）、スナップショットデータとして格納部９に保存する（ステップｓ９３）。
以上の処理を、所定の遅延時間の間に行い、次周期の動作に移る。
なお、ステップｓ９１にてスナップショットデータの保存要求がない場合は、次周期まで所定の時間遅延させるのみの処理である。

上記のように格納部９に保存されたスナップショットデータは、試験モードの際に以下のように利用される。この部分のプラント監視制御装置１０ａの動作を、図９に基づいて説明する。なお、保存されていたスナップショットデータを利用するには、スナップショットデータを保存される前のデータ領域にＰＤＩデータ、ＤＩデータ、ＤＯデータ、ＰＤＯデータとして戻す、即ち、スナップショットデータの展開を行う。この場合も、スナップショットデータを展開させる指令は、外部から与えられる。
ステップｓ１（図２参照）にて試験モードと判定されると、次のステップｓ２ｂの前に、スナップショットデータの展開させるステップｓ１０の処理を以下のように行う。
まず、スナップショットデータの展開要求を示す指令が与えられたかを判定し（ステップｓ１１）、指令が与えられていれば、入力分離処理部２および出力分離処理部４は、格納部９からスナップショットデータを読み出し（ステップｓ１２）、元のデータ領域に戻す、即ち、ＰＤＩデータ、ＤＩデータ、ＤＯデータ、ＰＤＯデータへ展開する（ステップｓ１３）。
ステップｓ１１において、スナップショットデータの展開要求がない場合は、そのままステップｓ２ｂに移行する。
なお、試験モードでは、ステップｓ２ｂの実情報入力処理は停止されているので、実際には、その次のステップｓ３ｂの処理に続く。

この実施の形態では、格納部９を備えて、ある時点でのプラント監視制御装置１０のスナップショットデータ（ＰＤＩデータ、ＤＩデータ、ＤＯデータ、ＰＤＯデータ）を格納部９に保存する様にしたため、周期毎に更新される各情報（ＰＤＩデータ、ＤＩデータ、ＤＯデータ、ＰＤＯデータ）を、所望のタイミングで保存でき、利用できる。
また、試験モード時に、スナップショットデータを格納部９から読み出してＰＤＩデータ、ＤＩデータ、ＤＯデータ、ＰＤＯデータへ展開することにより、模擬状態情報および模擬制御情報が瞬時に設定できる。
特定のプラント状態を模擬したい場合、プラント２０が規模が大きいほど模擬状態情報、模擬制御情報の生成は容易ではなく、事前に設定する情報も多いものであるが、プラント状態を示すスナップショットデータを格納部９から読み出して用いることができるため、速やかに特定のプラント状態を模擬して制御演算部３の健全性の試験が行える。

実施の形態４．
図１０は、この発明の実施の形態４によるプラント監視制御装置の構成を示すブロック図である。図に示すように、プラント監視制御装置１０ｂは、ＵＳＢ、ネットワーク等を介して通信を行うための機能である保守ツール通信部１７を備えて、外部の保守ツール１１と接続可能とする。なお、このプラント監視制御装置１０ｂは、上記実施の形態１で示したプラント監視制御装置１０内の各部を備えて、プラント２０内の監視制御対象を監視制御しているが、便宜上、図示を省略した。
保守ツール１１は、制御演算部３で用いる制御演算ロジックを記述した制御演算プログラム１４、シミュレータ部６で用いるシミュレーションロジックを記述したシミュレーションプログラム１５、各プログラム１４、１５をプラント監視制御装置１０ｂが実行できる形式に変換するコンパイラ部１３、プラント監視制御装置１０ｂにデータをロードするデータロード部１２、および入力機能を備えた表示部１６を備える。

プラント２０内の機器変更等に伴って、制御演算ロジックおよびシミュレーションロジックを変更する必要があるため、プラント監視制御装置１０ｂが内部に保持している制御演算プログラムおよびシミュレーションプログラムを以下のように変更する。
保守ツール１１内の制御演算プログラム１４およびシミュレーションプログラム１５は、同じ言語で記述された更新後のプログラムとする。保守ツール１１をプラント監視制御装置１０ｂと接続して、保守ツール１１に変更指令を入力すると、制御演算プログラム１４およびシミュレーションプログラム１５がコンパイラ部１３で同時にコンパイルされ、データロード部１２と保守ツール通信部１７とを介して、プラント監視制御装置１０ｂ内の制御演算プログラムおよびシミュレーションプログラムの保持領域にロードされ、制御演算プログラムおよびシミュレーションプログラムを変更する。

このように、外部の保守ツール１１から制御演算プログラムおよびシミュレーションプログラムを並列処理にて変更可能となり、保守性が向上する。
なお、保守ツール１１内の表示部１６は、通常の監視制御動作の状態情報や制御情報の確認、および試験モード時の結果の表示に用いても良い。

１ 実情報入力部、２ 入力分離処理部、３ 制御演算部、４ 出力分離処理部、
５ 実情報出力部、６ シミュレータ部、７ 切り換え部、９ 格納部、
１０，１０ａ，１０ｂ プラント監視制御装置、１１ 保守ツール、１６ 表示部。

Claims (8)

1. 外部の監視制御対象から収集した状態情報に基づいて所定の制御演算を行って上記監視制御対象を制御する監視制御装置において、
   物理信号である上記状態情報を上記監視制御対象から入力してＳ／Ｗで処理可能な実情報ラベル形式に変換する実情報入力部と、
   実情報ラベル形式に変換後の上記状態情報を、分離情報ラベル形式にラベル変換して出力する入力分離処理部と、
   分離情報ラベル形式にラベル変換後の上記状態情報に基づいて上記所定の制御演算を行い、分離情報ラベル形式の制御情報を出力する制御演算部と、
   上記制御演算部からの上記制御情報を、実情報ラベル形式にラベル変換する出力分離処理部と、
   実情報ラベル形式にラベル変換後の上記制御情報を、物理信号に変換して上記監視制御対象へ出力する実情報出力部と、
   上記制御演算部からの出力である分離情報ラベル形式の上記制御情報を入力として、上記監視制御対象を模擬して分離情報ラベル形式の模擬状態情報を出力するシミュレータ部と、
   上記監視制御対象を監視制御する実運用と、上記シミュレータ部を動作させる模擬運用とを切り換える切り換え手段とを備えることを特徴とする監視制御装置。
2. 上記制御演算部は、入力側が上記入力分離処理部に接続され、出力側が上記出力分離処理部に接続され、
   上記シミュレータ部は、入力側が上記出力分離処理部に、出力側が上記入力分離処理部に切り換え可能に接続され、
   上記切り換え手段は、模擬運用時に、上記シミュレータ部と上記出力分離処理部、上記入力分離処理部との間で情報授受するように切り換えて、上記制御演算部への入力元および該制御演算部からの出力先を上記シミュレータ部に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の監視制御装置。
3. 模擬運用時に、上記実情報入力部での処理および上記実情報出力部での処理が停止されることを特徴とする請求項１または２に記載の監視制御装置。
4. 上記入力分離処理部で生成する分離情報ラベル形式の上記状態情報は、出力ビットと、外部から設定可能で入力除外を示すステータスビットとを有し、上記ステータスビットが入力除外を示すとき、上記入力分離処理部は、上記出力ビットの値を強制的に０とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の監視制御装置。
5. 所定の周期で繰り返し、実運用／模擬運用のいずれかの動作により実情報ラベル形式および分離情報ラベル形式の各情報の更新を行い、ある時点の全情報を外部からの要求により格納部に格納することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の監視制御装置。
6. 外部からの要求により上記格納部の情報を読み出して模擬運用に用いることを特徴とする請求項５に記載の監視制御装置。
7. 上記制御演算部で用いる制御演算プログラムおよび上記シミュレータ部で用いるシミュレーションプログラムを変更する外部の保守ツールを該監視制御装置に接続可能とし、上記保守ツールにより制御演算プログラムの変更および上記シミュレーションプログラムの変更を並行して処理可能としたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の監視制御装置。
8. 実情報ラベル形式および分離情報ラベル形式の各情報を表示する表示部を備え、該表示部は上記保守ツールの表示部を兼用することを特徴とする請求項７に記載の監視制御装置。

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