JPH07219627A - 監視制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の監視装置と複数のＣＲＴ表示端末装置
とでプラントのプロセス状態を監視制御する場合に、各
監視装置に表示負荷が集中しないようにする。 【構成】 各監視装置４ａに対して、各ＣＲＴ表示端末
装置６に割当てられた各プロセス制御状態を各制御装置
から取込んで対応するＣＲＴ表示端末装置へ表示させる
複数の表示機能群１０と、各表示機能群１０の動作をオ
ン／オフ制御する表示機能群制御部１１とを備えてい
る。そして、オン状態の表示機能群１０の負荷量を集計
し、集計された自己の監視装置４ａの総負荷量と他の各
監視装置４ａの各総負荷量とを比較し。自己の監視装置
４ａの総負荷量が他の各監視装置４ａの総負荷量に比較
して規定以上大きいとき、表示機能群制御部１１を駆動
して自己の一部の表示機能群１０の表示業務を他の軽い
総負荷量の監視装置４ａの表示機能群１０へ移動させる
ようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラントのプロセス状
態を複数の制御装置及び監視装置で監視制御する監視制
御システムに係わり。特に、各監視装置相互間の負荷量
を自動的に均一化できるようにした監視制御システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、上下水道プラント、鉄鋼プラン
ト、石油プラント等の大規模プラントを構成する各機器
の動作を監視制御する監視制御システムにおいては、１
台の制御装置及び１台の監視装置でもってプラントを構
成する全ての機器のプロセス状態を監視制御することは
困難であるので、例えば図５に示すように、複数の制御
装置，複数の監視装置及び複数のＣＲＴ表示端末装置で
監視制御を行う。

【０００３】図５において、各制御装置１はプラント２
を構成する各機器から動作状態を示すプロセスデータを
取込んでこのプロセスデータに対して所定の制御演処理
を実施して、演算結果を操作量として各機器へ送出して
各機器の動作状態を目標値に制御する。

【０００４】各制御装置１の各機器に対するプロセス制
御状態は制御ＬＡＮ３を介して各監視装置４へ伝送され
る。各監視装置４は制御ＬＡＮ３へ出力された各制御装
置１からのプロセス制御状態のうち予め自己に割当られ
たプロセス制御状態のデータを取込んで、所定の表示フ
ォーマットに編集してＣＲＴ表示端末装置６へ表示出力
させる。

【０００５】各ＣＲＴ表示端末装置６は、図示するよう
に、ＣＲＴ表示装置６ａとキーボード６ｂとからなり、
キーボード６ｂを用いてプラントの監視者によって選択
された必要な情報がＣＲＴ表示装置６ａに表示される。

【０００６】この場合、個々のＣＲＴ表示端末装置６は
この制御監視システムで予め定められた１つの監視装置
４と論理的に接続されている。なお、論理的接続関係が
固定のため、一本の情報ＬＡＮ５が全ての監視装置４と
全てのＣＲＴ表示端末装置６とをハード的に接続してい
るか否かは特に問題ではない。

【０００７】例えば、図５に示す制御監視システムにお
いては、一方のＣＲＴ表示端末装置６（１）、（２）は
監視装置４（１）と論理的に接続され、他方のＣＲＴ表
示端末装置６（３）、（４）は別の監視装置４（２）に
接続されている。

【０００８】また、各監視装置４は、例えば工業用ワー
クステーションで構成され、Ｘ端末と呼ばれる各ＣＲＴ
表示端末装置６との間で、情報ＬＡＮ５を介して、ＣＳ
ＭＡ／ＣＤ、ＩＥＥＥ８０２．３等の標準プロトコルで
もって情報交換を実施する。

【０００９】各監視装置４は、例えば図６に示すよう
に、入出力機能部７と監視機能部８と複数の表示機能部
９とで構成されている。監視機能部８は、制御ＬＡＮ３
に対して各種情報の入出力制御を行う入出力機能部７を
介して入出力されるプロセス監視データの管理、保存、
警報、記録を行う。

【００１０】各表示機能部９は、この監視装置４と接続
されるＣＲＴ表示端末装置６に対して論理的接続関係を
保持し、監視員がキーボード６ｂで指示したＣＲＴ表示
端末装置６からの表示要求を監視機能部８へ伝達すると
ともに、監視機能部８からの表示要求に従って前記論理
的接続関係を有した当該ＣＲＴ表示端末装置６に対して
プロセス監視データの表示動作を行う。

【００１１】したがって、各表示機能部９は当該監視装
置４に接続される各ＣＲＴ表示端末装置６に１対１で対
応している。一般に、１台の監視装置４に接続可能なＣ
ＲＴ表示端末装置６の総数は表示負荷量に応じて定ま
る。例えば、各機器のうちで高速応答性能が要求される
機器が多く組込まれたプラント２に対する監視制御シス
テムにおいては、多数のＣＲＴ表示端末装置６が必要で
ある。この場合、各監視装置４が有する各ＣＲＴ表示端
末装置６に対する表示機能の一部部分又は全部を示すソ
フトウエア構成は、他の監視装置６にも共通に組込まれ
ている場合が多い。すなわち、一部又は全部のソフトウ
エアが共通する複数の監視装置４でもって複数台のＣＲ
Ｔ表示端末装置６を表示制御する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５及
び図６に示す制御監視システムにおいてもまだ解消すべ
き次のような課題があった、前述したように、各監視装
置４とこの監視装置４に論理的に接続される各ＣＲＴ表
示端末装置６との間の論理的接続関係は、この制御監視
システムの構築時に一義的に決定される。したがって、
例えば、プラント２の監視員が同一の監視装置４に論理
的に接続されている各ＣＲＴ表示端末装置６にのみ集中
的に大量のプロセス監視データを表示させる場合におい
ては、該当監視装置４における各ＣＲＴ表示端末装置６
に対する表示処理負担が増大して、他の監視装置４が負
荷入力待ち状態となり、制御監視システム全体での資源
の有効活用ができない状態が発生する懸念がある。

【００１３】例えば、図５に示す制御監視システムにお
いて、ＣＲＴ表示端末装置６（１）にて監視装置４
（１）に重い表示処理負荷を課している場合を想定す
る。なお、負荷の重い画面表示とは、監視装置４の主メ
モリの記憶容量を多く使うプログラムにより表示される
画面や、画面表示更新周期が短い画面や、ディスクメモ
リに対するアクセス頻度が高いプログラムにより表示さ
れる画面に対する表示処理を示す。この場合、別のプラ
ント監視員が別のＣＲＴ表示端末装置６（２）のキーボ
ード６ｂから新たに負荷の重い画面表示の要求を入力し
た場合、この表示要求に対する表示処理は当然同一の監
視装置４（１）で実施される。

【００１４】この場合、監視制御システム全体として
は、他の監視装置４（２）が負荷的に空き状態にもかか
わらず、一方の監視装置４（１）に負荷が集中し、今回
新たに表示要求したＣＲＴ表示端末装置６（２）におけ
る表示性能だけでなく、ＣＲＴ表示端末装置６（１）で
既に表示中の表示性能も劣化する。

【００１５】また、各監視装置４と各ＣＲＴ表示端末装
置６との接続関係は一義的に１対１に固定されているの
で、複数台の監視装置４（１）．（２）のうち何等かの
要因にて一方の監視装置４（１）に異常が発生した場合
には、この監視装置４（１）に接続されている各ＣＲＴ
表示端末装置６（１），（２）は全く使用できなく、こ
れらのＣＲＴ表示端末装置６（１），（２）に対して予
め割付けられているプロセス監視データを監視員は監視
できない問題がある。

【００１６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、各監視装置と各ＣＲＴ表示端末装置との間
の論理的接続関係を一義的に固定せずに、負荷状況に応
じて変更可能に構成することによって、ある特定の監視
装置に表示負荷が集中した場合は、一部の表示業務を他
の監視装置へ移動することができ、自動的に各監視装置
における表示処理負荷を均一化でき、システム全体の有
する処理機能を有効に活用できる監視制御システムを提
供することを目的とする。

【００１７】また、特定の監視装置に異常が生じた場合
であっても、自動的に、異常が生じた監視装置の表示業
務を他の正常な監視装置で代行することができ、システ
ム全体の信頼性を向上できる監視制御システムを提供す
ること目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に、本発明は、プラントのプロセス状態を制御する１個
以上の制御装置と、各制御装置に共通に接続され、各制
御装置のプロセス制御状態を監視する複数の監視装置
と、この各監視装置に対して伝送路を介して共通に接続
され、それぞれ所定種類のプロセス制御状態を表示する
複数のＣＲＴ表示端末装置とを備えた監視制御システム
において、各監視装置に対して、各ＣＲＴ表示端末装置
に割当てられた各プロセス制御状態を各制御装置から取
込んで対応するＣＲＴ表示端末装置へ表示させる複数の
表示機能群と、各表示機能群の動作をオン／オフ制御す
る表示機能群制御部と、オン状態の表示機能群の負荷量
を集計する負荷量集計手段と、集計された自己の監視装
置の総負荷量と他の各監視装置の各総負荷量とを比較す
る比較手段と、自己の監視装置の総負荷量が他の各監視
装置の総負荷量に比較して規定以上大きいとき、表示機
能群制御部を駆動して自己の一部の表示機能群の表示業
務を他の軽い総負荷量の監視装置の表示機能群へ移動さ
せる業務移動手段とを付加したものである。

【００１９】さらに、別の発明においては、上述した発
明における各手段に加えて、各監視装置に、オン状態の
表示機能群の異常を検出する異常検出手段と、異常検出
手段の異常検出に応動して、自己のオン状態の各表示機
能群の表示業務を他の軽い総負荷量の監視装置の表示機
能群へ移動させる異常時業務移動手段とを付加してい
る。

【００２０】

【作用】このように構成された監視制御システムにおい
ては、各監視装置内には、この監視制御システムに組込
まれている全てのＣＲＴ表示端末装置に対して必要に応
じて論理的に接続可能なＣＲＴ表示端末装置と同数の表
示機能群が設けられている。各表示機能群の動作は表示
機能群制御部でもってオン／オフ制御可能である。

【００２１】そして、各監視装置は自己のオン状態の各
表示機能群の負荷量を集計した総負荷量を常時監視して
いる。各監視装置は互いの総負荷量を通知しあって、あ
る一つの監視装置における総負荷量が他の監視装置にお
ける総負荷量に比較して極端に大きくなった場合は、総
負荷量が大きい監視装置における一部の表示機能群の表
示業務が総負荷量が小さい監視装置の表示機能群に自動
的に移動する。

【００２２】よって、ある特定の監視装置に対し表示処
理業務が集中することはなく、各監視装置の表示処理負
荷がほぼ均等になる。また、ある特定の監視装置に異常
が発生した場合は、この異常発生した監視装置のオン状
態の表示機能群の表示業務が、他の正常な総負荷量が小
さい監視装置の表示機能群に自動的に移動する。

【００２３】よって、たとえ一つの監視装置に異常が発
生したとしても、プラントの監視員は同一のＣＲＴ表示
端末装置でもってプラントの各機器のプロセス制御状態
をそのまま継続して監視できる。

【００２４】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図２は実施例の監視制御システムの概略構成を示す
ブロック図である。図５に示す従来の監視制御システム
と同一部分には同一符号が付してある。したがって、重
複する部分の詳細説明は省略されている。

【００２５】各制御装置１はプラント２を構成する各機
器から動作状態を示すプロセスデータを取込んでこのプ
ロセスデータに対して所定の制御演算処理を実施して、
演算結果を操作量として各機器へ送出して、各機器の動
作状態を目標値に制御する。

【００２６】各制御装置１の各機器に対するプロセス制
御状態は制御ＬＡＮ３上へ送出される。制御ＬＡＮ３に
は複数の監視装置４ａが接続されている。そして、各監
視装置４ａには伝送路としての共通の１本の情報ＬＡＮ
５ａを介して複数のＣＲＴ表示端末装置６が接続されて
いる。各ＣＲＴ表示端末装置書６は、図示するように、
ＣＲＴ表示装置６ａとキーボード６ｂとからなり、キー
ボード６ｂを用いてプラントの監視者によって選択され
た必要な情報がＣＲＴ表示装置６ａに表示される。

【００２７】各ＣＲＴ表示端末装置６は、後述するよう
に、いずれか一つの監視装置１と論理的な接合状態にあ
る。そして、図５に示す従来システムと異なるところ
は、この論理的接合関係が、各監視装置４ａの負荷状
態、又は正常／異常状態（ヘルシー状態）に基づいてシ
ステム稼働中に自動的に切換えられることである。

【００２８】図１は各監視装置４ａの詳細構成を示すブ
ロック図である。各監視装置４ａ内には、この監視制御
システムに組込まれたＣＲＴ表示端末装置６の設置数に
対応する数の表示機能群１０と、一つの監視機能部８
と、入出力機能部７と、表示機能群制御部１１と、各表
示機能群１０の負荷状況を管理する表示機能群１２と、
基本ソフトウエア１３と、ＣＲＴ管理入出力機能部１４
とが組込まれている。また、各表示機能群１０はＣＲＴ
管理機能部１５と表示機能部１６とで構成されている。

【００２９】監視機能部８は、制御ＬＡＮ３に対して各
種情報の入出力制御を行う入出力機能部７を介して入出
力されるプロセス監視データの管理、保存、警報、記録
を行う。

【００３０】表示機能群制御部１１は、表示機能群管理
部１２からの指令に基づいて各表示機能群１０の動作を
個別にオン／オフ制御する。したがって、オン状態に制
御された各表示機能群１０は、予め自己に割付けられた
ＣＲＴ表示端末装置６に対して情報ＬＡＮ５ａを介して
論理的に接続状態になり、該当ＣＲＴ表示端末装置６と
の間で前述した通信プロトコルに従って情報交換を行
う。また、オフ状態に制御された各表示機能群１０は、
今まで論理的接続状態にあったＣＲＴ表示端末装置６と
の接続状態が解除される。

【００３１】各表示機能群１０を構成する表示機能部１
６は、オン状態時において、当該監視装置４ａと接続さ
れるＣＲＴ表示端末装置６と論理的接続関係を維持し、
該当ＣＲＴ表示端末装置６からの表示要求を監視機能部
８へ伝達するとともに、監視機能部８からの表示要求に
従い、当該ＣＲＴ表示端末装置６に対してプロセス監視
データの表示動作を行う。

【００３２】各表示機能群１０を構成するＣＲＴ管理機
能部１５は、オン状態時において、自己の表示機能部１
０でＣＲＴ表示端末装置６に表示している画面プログラ
ムの負荷“重たさ”に関する指標のうち、画面更新周期
・表示データ量・表示要求に対する応答の遅れ等を量的
にリアルタイムで把握する機構を有し、その値を負荷量
として、一定周期で表示機能群管理部１２へ伝達する。

【００３３】また、ＣＲＴ管理機能部１５は、自己の表
示機能群１０を構成する表示機能部１６の正常／異常
（ヘルシー状態）を常時監視しており、異常が発生する
と、異常発生情報を表示機能管理部１２へ伝達する。異
常発生とは、例えば、対応するＣＲＴ表示端末装置６か
ら表示要求があったにも拘らず、表示機能部１６から対
応する表示データが送出されない場合である。

【００３４】表示機能管理部１２は、一種のマイクロコ
ンピュータで構成されており、所定の微小時間ΔＴ経過
する毎に、図３に示す負荷調整処理を実行するようにプ
ログラム構成されている。

【００３５】図３の流れ図が開始されると、Ｐ（プログ
ラム・ステップ）１において、オン状態の各表示機能群
１０の各ＣＲＴ管理機能部１５から各表示機能部１６の
負荷量を読取る。読取った各負荷量に、基本ソフトウェ
ア１３からの占有主メモリに関する負荷データ、ディス
・クアクセスに関する負荷データを加算することによっ
て、当該監視装置４ａ全体での総負荷量を算出する（Ｐ
２）。算出した総負荷量を一旦内部メモリに記憶保持す
る（Ｐ３）。

【００３６】そして、この自己の総負荷量をＣＲＴ管理
入出力機能部１４及び制御ＬＡＮ３を経由して他の各監
視装置４ａへ送信する。同時に、ＣＲＴ管理入出力機能
部１４を介して他の各監視装置４ａから送信された他の
各監視装置４ａの各総負荷量を受信する（Ｐ４）。そし
て、記憶している自己の総負荷量と受信した他の各監視
装置４ａの各総負荷量とを比較照合して、自己の総負荷
量と他の監視装置の各総負荷量との間に大きな差があっ
た場合は負荷調整が必要であると判断する（Ｐ５）。

【００３７】自己の総負荷量が他の監視装置４ａの各総
負荷量に比較して予め設定された規定大きい場合は（Ｐ
６）、他の最も総負荷量の小さい監視装置４ａへＣＲＴ
管理入出力機能部１４を介して一つまたは複数のＣＲＴ
表示端末装置６を指定した負荷引受要求を送信する（Ｐ
７）。

【００３８】そして、表示機能群制御部１１を介して負
荷引受要求を送信したＣＲＴ表示端末装置６に対する表
示機能群１０をオフ制御する（Ｐ８）。その結果、自己
の監視装置４ａと引受対象のＣＲＴ表示端末装置６との
間の論理的接続状態が解消され、自己の監視装置４ａの
総負荷量が減少する。

【００３９】また、ＣＲＴ管理入出力機能部１４を介し
て一つまたは複数のＣＲＴ表示端末装置６を指定した他
の監視装置４ａからの負荷引受要求を受信すると（Ｐ
９）、表示機能群制御部１１を介して、受信した負荷引
受要求が指定するＣＲＴ表示端末装置６に対応する表示
機能群１０をオン制御する（Ｐ１０）。その結果、自己
の監視装置４ａと引受対象のＣＲＴ表示端末装置６との
間に新たな論理的接続状態が生成され、自己の監視装置
４ａの総負荷量が増大する。

【００４０】このように、自己の総負荷量が他の監視装
置４ａの総負荷量に比較して極端に大きい場合は、自己
の表示業務の一部を他の総負荷量が少ない監視装置４ａ
の表示機能群１０に自動的に移動する。

【００４１】例えば、図２において、ＣＲＴ表示端末装
置６（１）にて、高負荷の画面表示が行われていた場合
に他のＣＲＴ表示端末装置６（２）に新規の表示要求が
発生すると、表示機能群管理部１２は、当監視装置４ａ
の総負荷量が他の監視装置４ａと比較して大きいと判断
し、軽負荷状態の他監視装置４ａへＣＲＴ表示端末装置
２（２）の負荷引受要求を送出する。これにより、特定
の監視装置４ａに対する表示負荷の集中化が回避され、
監視制御システム全体として、性能平準化と最適表示性
能を引出す事ができる。

【００４２】また、表示機能群管理部１２は図４に示す
異常監視処理を実行するようにプログラム構成されてい
る。図４において、オン状態のＣＲＴ管理機能部１５か
ら異常発生情報を受領すると（Ｑ１）、オン状態の全て
の表示機能群１０に対応するＣＲＴ表示端末装置６を指
定した異常発生情報をＣＲＴ管理入出力機能部１４を介
して他の監視装置４ａへ送信する（Ｑ２）。そして、表
示機能群制御部１１を介してオン状態の表示機能群１０
をオフ状態にする。

【００４３】ＣＲＴ管理入出力機能部１４を介して、他
の監視装置４ａから異常発生情報を受信すると（Ｑ
３）、自己の現在の総負荷量を他の監視装置４ａへ送信
し、他の監視装置４ａの各総負荷量を受信する（Ｑ
４）。そして、自己が最小の総負荷量の場合は、受信し
た異常発生情報に含まれるＣＲＴ表示端末装置６に対応
する表示機能群１０をオン状態に変更する（Ｑ６）。

【００４４】これにより、一つの監視装置４ａに異常状
態が発生した場合、監視員の手動操作を介することな
く、自動的に、異常発生した監視装置４ａに論理的に接
続されていたＣＲＴ表示端末装置６と異常発生した監視
装置４ａとの間の論理的接続が解消され、続いて、正常
な監視装置４ａとの間で自動的に新規の論理的接続状態
が形成される。よって、監視員は引続き同一当該ＣＲＴ
表示端末装置６でもって監視業務を継続することが可能
となる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の監視制御
システムによれば、各監視装置と各ＣＲＴ表示端末装置
との間の論理的接続関係を一義的に固定せずに、負荷状
況に応じて変更可能に構成している。したがって、ある
特定の監視装置に表示負荷が集中した場合は、その一部
の表示業務を他の監視装置へ移動することができ、自動
的に各監視装置における表示処理負荷を均一化でき、シ
ステム全体の有する処理機能を有効に活用できる。

【００４６】また、特定の監視装置に異常が生じた場合
であっても、監視員の手動操作を介することなく、自動
的に、異常が生じた監視装置の表示業務を他の正常な監
視装置で代行することができ、システム全体の信頼性を
向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係わる監視制御システム
の監視装置を示すブロック図

【図２】 同実施例システムの全体構成図

【図３】 同実施例システムの動作を示す流れ図

【図４】 同じく同実施例システムの動作を示す流れ図

【図５】 従来の監視制御システムの全体構成図

【図６】 同従来システムの監視装置を示すブロック図

【符号の説明】

１…監視装置、２…プラント、３…制御ＬＡＮ、４ａ…
監視装置、５ａ…情報ＬＡＮ、６…ＣＲＴ表示端末装
置、６ａ…ＣＲＴ表示装置，６ｂ…キーボード、７…入
出力機能部、８…監視機能部、１０…表示機能群、１１
…表示機能群制御部、１２…表示機能群管理部、１３…
基本ソフトエウア、１４…ＣＲＴ管理入出力機能部、１
５…ＣＲＴ管理機能部、１６…表示機能部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラントのプロセス状態を制御する１個
   以上の制御装置と、この各制御装置に共通に接続され、
   前記各制御装置のプロセス制御状態を監視する複数の監
   視装置と、この各監視装置に対して伝送路を介して共通
   に接続され、それぞれ所定種類のプロセス制御状態を表
   示する複数のＣＲＴ表示端末装置とを備えた監視制御シ
   ステムにおいて、 前記各監視装置は、 前記各ＣＲＴ表示端末装置に割当てられた各プロセス制
   御状態を前記各制御装置から取込んで対応するＣＲＴ表
   示端末装置へ表示させる複数の表示機能群と、 この各表示機能群の動作をオン／オフ制御する表示機能
   群制御部と、 オン状態の表示機能群の負荷量を集計する負荷量集計手
   段と、 この集計された自己の監視装置の総負荷量と他の各監視
   装置の各総負荷量とを比較する比較手段と、 自己の監視装置の総負荷量が他の各監視装置の総負荷量
   に比較して規定以上大きいとき、前記表示機能群制御部
   を駆動して自己の一部の表示機能群の表示業務を他の軽
   い総負荷量の監視装置の表示機能群へ移動させる業務移
   動手段とを有することを特徴とする監視制御システム。
2. 【請求項２】 前記各監視装置は、 オン状態の表示機能群の異常を検出する異常検出手段
   と、 この異常検出手段の異常検出に応動して、自己のオン状
   態の各表示機能群の表示業務を他の軽い総負荷量の監視
   装置の表示機能群へ移動させる異常時業務移動手段とを
   有することを特徴とする請求項１記載の監視制御システ
   ム。