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JP5893845B2 - Plant control system and plant control method - Google Patents

Plant control system and plant control method Download PDF

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JP5893845B2 JP2011087143A JP2011087143A JP5893845B2 JP 5893845 B2 JP5893845 B2 JP 5893845B2 JP 2011087143 A JP2011087143 A JP 2011087143A JP 2011087143 A JP2011087143 A JP 2011087143A JP 5893845 B2 JP5893845 B2 JP 5893845B2
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Description

本発明は、プラント内に設置された複数の制御装置のメモリ領域を、周期的に同期をとって更新するプラント制御システムおよびプラント制御方法に関する。   The present invention relates to a plant control system and a plant control method for periodically updating memory areas of a plurality of control devices installed in a plant in synchronization with each other.

従来、鉄鋼プラントなどのプラント制御システムは機能ごとに分担された複数の制御装置により構成されており、これらの制御装置は、通信ケーブルおよび分配装置により構成されたネットワークで相互に接続されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a plant control system such as an iron and steel plant is configured by a plurality of control devices assigned to each function, and these control devices are connected to each other via a network configured by communication cables and distribution devices.

これらの複数の制御装置はプラント内の制御対象の機器にそれぞれ接続されており、これらの機器から取得したプロセス制御データを記憶している。   The plurality of control devices are respectively connected to devices to be controlled in the plant, and store process control data acquired from these devices.

このプロセス制御データは、プラント内の機器の状態をリアルタイムで監視するために用いるため、周期的に最新情報に更新する必要がある。   Since this process control data is used for monitoring the state of the equipment in the plant in real time, it is necessary to periodically update it to the latest information.

そこで、プラント制御システム内の各制御装置に、全制御装置に対応した記憶領域を有する共有メモリを搭載し、システム内の制御装置を周期的に巡回して共有メモリを更新するスキャン伝送を行うことにより、簡易な処理で制御装置間での情報交換を行っている。   Therefore, each control device in the plant control system is equipped with a shared memory having a storage area corresponding to all the control devices, and scan transmission is performed in which the control device in the system is periodically cycled to update the shared memory. Thus, information is exchanged between the control devices by a simple process.

特開2010−124138号公報JP 2010-124138 A

しかし、上述したようなプラント制御システムでは、1台の分配装置に接続可能な通信ケーブルの数に制約があり、プラントの規模が大きくなる程分配装置の数が増え、ネットワークの構築が複雑になる。   However, in the plant control system as described above, the number of communication cables that can be connected to one distribution device is limited, and the number of distribution devices increases and the construction of the network becomes complicated as the scale of the plant increases. .

例えば図5に示すように、4本の通信ケーブルを接続可能な分配装置を用いて6台の制御装置110A〜110Fを接続してプラント制御システム100を構築する場合、分配装置を2台(分配装置120Aおよび120B)接続して用いる必要があり、また、制御装置の数が数十、数百と増えればさらに複雑なシステム構成となってしまう。   For example, as shown in FIG. 5, when a plant control system 100 is constructed by connecting six control devices 110A to 110F using a distribution device to which four communication cables can be connected, two distribution devices (distribution devices) The devices 120A and 120B) need to be connected and used, and if the number of control devices increases to several tens or hundreds, the system configuration becomes more complicated.

そのため、システム立案、配線工事設計や施工が困難になるとともに管理が煩雑になり、ケーブル断線や分配装置の故障によるシステム全体の信頼性が低下するという問題があった。   Therefore, system planning, wiring work design and construction become difficult and management becomes complicated, and there is a problem that reliability of the entire system is lowered due to cable disconnection or a failure of a distribution device.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、スキャン伝送を行うシステムの、構築や管理を簡易に行うことが可能なプラント制御システムおよびプラント制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a plant control system and a plant control method capable of easily constructing and managing a system for performing scan transmission.

上記目的を達成するための本発明のプラント制御システムは、複数の制御装置が接続されたプラント制御システムにおいて、前記各制御装置は、前記複数の制御装置にそれぞれ対応する個別の記憶領域を有する共有メモリ部と、自制御装置の制御対象の機器から、複数種類のプロセス制御データを所定時間周期で取得するデータ取得部と、前記プロセス制御データの種類ごとに予め設定された第1の更新周期情報に従って、前記データ取得部で取得された最新のプロセス制御データで前記共有メモリ部の自制御装置の領域の情報を更新する自領域更新制御部と、前記自領域更新制御部により更新された情報による、他のすべての制御装置の共有メモリ部の該当する領域の情報の更新処理が、前記第1の更新周期情報で示される更新周期内で完了されるように、予め設定された第2の更新周期情報に従って、前記自領域更新制御部により更新された情報を前記共有メモリ部から取得して、予め設定された他の制御装置宛てに無線通信で転送することでスキャン伝送を行う転送制御部と、他のいずれかの制御装置からスキャン伝送により転送された情報で、前記共有メモリ部の該当する制御装置の領域の情報を更新するスキャン更新制御部とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a plant control system according to the present invention is a plant control system in which a plurality of control devices are connected. Each control device has a separate storage area corresponding to each of the plurality of control devices. A memory unit, a data acquisition unit that acquires a plurality of types of process control data from a device to be controlled by the own control device at a predetermined time period, and first update cycle information that is preset for each type of the process control data In accordance with the information updated by the own region update control unit and the own region update control unit that updates the information of the region of the own control device of the shared memory unit with the latest process control data acquired by the data acquisition unit. , update processing of the relevant area of the information in the shared memory portion of all other control device, complete with the update cycle represented by the first update period information As, according to the second update period information set in advance, said information updated by the own region update controller acquires from the shared memory unit, the wireless communication to a preset other control device addressed A transfer control unit that performs scan transmission by transferring data in a scan, and scan update control that updates information in the area of the corresponding control device of the shared memory unit with information transferred by scan transmission from any other control device And a section.

また、本発明のプラント制御方法は、複数の制御装置が接続されたプラント制御システムの各制御装置であり、前記複数の制御装置にそれぞれ対応する個別の記憶領域を有する共有メモリ部を備えた制御装置が、自制御装置の制御対象の機器から、複数種類のプロセス制御データを所定時間周期で取得するデータ取得ステップと、前記プロセス制御データの種類ごとに予め設定された第1の更新周期情報に従って、前記データ取得ステップで取得された最新のプロセス制御データで前記共有メモリ部の自制御装置の領域の情報を更新する自領域更新制御ステップと、前記自領域更新制御ステップにより更新された情報による、他のすべての制御装置の共有メモリ部の該当する領域の情報の更新処理が、前記第1の更新周期情報で示される更新周期内で完了されるように、予め設定された第2の更新周期情報に従って、前記自領域更新制御ステップにより更新された情報を前記共有メモリ部から取得して、予め設定された他の制御装置宛てに無線通信で転送することでスキャン伝送を行う転送制御ステップと、他のいずれかの制御装置からスキャン伝送により転送された情報で、前記共有メモリ部の該当する制御装置の領域の情報を更新するスキャン更新制御ステップとを有することを特徴とする。 Also, the plant control method of the present invention is a control device including a shared memory unit that is each control device of a plant control system to which a plurality of control devices are connected, and has individual storage areas respectively corresponding to the plurality of control devices. According to a data acquisition step in which the apparatus acquires a plurality of types of process control data from a device to be controlled by the self-control apparatus at a predetermined time period, and first update cycle information set in advance for each type of the process control data The self-region update control step for updating the information of the self-control device region of the shared memory unit with the latest process control data acquired in the data acquisition step, and the information updated by the self-region update control step, updating of the corresponding area of the information in the shared memory portion of all other control devices, represented by the first update period information updating As will be completed within the period, in accordance with the second update period information set in advance, the acquired information updated by the own area update control step from the shared memory unit, preset other control device The transfer control step for performing the scan transmission by transferring to the destination by wireless communication and the information transferred by the scan transmission from any other control device to update the information of the corresponding control device area of the shared memory unit And a scan update control step.

本発明のプラント制御システムおよびプラント制御方法によれば、スキャン伝送を行うシステムの構築や管理を簡易に行うことができる。   According to the plant control system and the plant control method of the present invention, it is possible to easily construct and manage a system that performs scan transmission.

本発明の第1実施形態によるプラント制御システムの構成を示す全体図である。1 is an overall view showing a configuration of a plant control system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態によるプラント制御システムの制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the plant control system by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態によるプラント制御システムの動作を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows operation | movement of the plant control system by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態によるプラント制御システムの構成を示す全体図である。It is a general view which shows the structure of the plant control system by 2nd Embodiment of this invention. 従来のプラント制御システムの構成を示す全体図である。It is a general view which shows the structure of the conventional plant control system.

《第1実施形態》
〈第1実施形態によるプラン制御システムの構成〉
本発明の第1実施形態によるプラント制御システムの構成について、図1を参照して説明する。
<< First Embodiment >>
<Configuration of Plan Control System according to First Embodiment>
The configuration of the plant control system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態によるプラント制御システム1は、6台の制御装置10A〜10Fが無線により通信可能な状態で接続されて構築されている。また、これらの制御装置10A〜10Fには、それぞれ制御対象の機器30A〜30Fが接続されている。また、これらの制御装置10A〜10Fには、通信障害となる人や物を避けるための無線アンテナ20A〜20Fが、それぞれアンテナ用ケーブル21A〜21Fで接続されている。   The plant control system 1 according to the present embodiment is constructed by connecting six control devices 10A to 10F in a state where they can communicate wirelessly. In addition, devices 30A to 30F to be controlled are connected to the control devices 10A to 10F, respectively. Further, to these control devices 10A to 10F, wireless antennas 20A to 20F for avoiding persons and objects that cause communication failures are connected by antenna cables 21A to 21F, respectively.

各制御装置10A〜10Fは、図2に示すように記憶部11と、制御部12と、無線通信部13とを有する。   Each of the control devices 10A to 10F includes a storage unit 11, a control unit 12, and a wireless communication unit 13, as shown in FIG.

記憶部11は、制御装置10A〜10Fにそれぞれ対応する個別の記憶領域を有し、制御装置10A〜10Fを周期的に巡回して情報を更新するスキャン伝送により全制御装置10A〜10Fで共通の情報を記憶する共有メモリ部111と、この共有メモリ部111の情報を更新するための周期情報を記憶する自領域更新周期情報記憶部112およびスキャン伝送周期情報記憶部113とを有する。   The storage unit 11 has individual storage areas respectively corresponding to the control devices 10A to 10F, and is shared by all the control devices 10A to 10F by scan transmission that periodically circulates the control devices 10A to 10F and updates information. A shared memory unit 111 that stores information, and a local area update cycle information storage unit 112 and a scan transmission cycle information storage unit 113 that store cycle information for updating information in the shared memory unit 111 are provided.

この共有メモリ部111は、制御装置10Aで取得されたプロセス制御データを記憶するA領域、制御装置10Bで取得されたプロセス制御データを記憶するB領域、制御装置10Cで取得されたプロセス制御データを記憶するC領域、制御装置10Dで取得されたプロセス制御データを記憶するD領域、制御装置10Eで取得されたプロセス制御データを記憶するE領域、制御装置10Fで取得されたプロセス制御データを記憶するF領域を有する。   The shared memory unit 111 stores an area A for storing process control data acquired by the control apparatus 10A, an area B for storing process control data acquired by the control apparatus 10B, and the process control data acquired by the control apparatus 10C. C area to be stored, D area to store process control data acquired by the control apparatus 10D, E area to store process control data acquired by the control apparatus 10E, and process control data acquired by the control apparatus 10F are stored It has F area.

自領域更新周期情報記憶部112は、自制御装置10に接続されている機器30から取得したプロセス制御データで、該当する共有メモリ部111の領域を更新するための更新周期情報を予め記憶している。   The own region update cycle information storage unit 112 stores in advance update cycle information for updating the region of the corresponding shared memory unit 111 with process control data acquired from the device 30 connected to the own control device 10. Yes.

スキャン伝送周期情報記憶部113は、共有メモリ部111の更新された領域の情報を他の制御装置10へ送信してスキャン伝送を行うための更新周期情報を予め記憶している。   The scan transmission cycle information storage unit 113 stores in advance update cycle information for transmitting the updated area information of the shared memory unit 111 to another control device 10 to perform scan transmission.

制御部12は、データ取得部121と、自領域更新制御部122と、転送制御部123と、スキャン更新制御部124とを有する。   The control unit 12 includes a data acquisition unit 121, a local area update control unit 122, a transfer control unit 123, and a scan update control unit 124.

データ取得部121は、接続された機器30A〜30Fから所定時間周期で制御用データを取得する。   The data acquisition unit 121 acquires control data from the connected devices 30A to 30F at a predetermined time period.

自領域更新制御部122は、記憶部11の自領域更新周期情報記憶部112に記憶された更新周期情報に従って、データ取得部121で取得した最新のデータで記憶部11の共有メモリ部111の情報を更新する。   The own region update control unit 122 uses the latest data acquired by the data acquisition unit 121 according to the update cycle information stored in the own region update cycle information storage unit 112 of the storage unit 11 and information on the shared memory unit 111 of the storage unit 11. Update.

このとき、制御装置10AにおいてはA領域の情報を更新し、制御装置10BにおいてはB領域の情報を更新し、制御装置10CにおいてはC領域の情報を更新し、制御装置10DにおいてはD領域の情報を更新し、制御装置10EにおいてはE領域の情報を更新し、制御装置10FにおいてはF領域の情報を更新する。   At this time, the control device 10A updates the information in the A region, the control device 10B updates the information in the B region, the control device 10C updates the information in the C region, and the control device 10D updates the information in the D region. The information is updated, the information in the E area is updated in the control device 10E, and the information in the F area is updated in the control device 10F.

転送制御部123は、記憶部11のスキャン伝送周期情報記憶部113に記憶された更新周期情報に従って、自領域更新制御部122により更新された共有メモリ部111の情報を取得し、無線通信部13、アンテナ用ケーブル21A〜21F、および無線アンテナ20A〜20Fを介して他の制御装置宛てに転送することでスキャン伝送を行う。   The transfer control unit 123 acquires the information of the shared memory unit 111 updated by the local area update control unit 122 according to the update cycle information stored in the scan transmission cycle information storage unit 113 of the storage unit 11, and the wireless communication unit 13. Then, scan transmission is performed by transferring to the other control devices via the antenna cables 21A to 21F and the radio antennas 20A to 20F.

この転送先の制御装置の情報は、スキャン伝送を行うためにそれぞれの制御装置の転送制御部123に予め設定されている。   The information of the transfer destination control device is preset in the transfer control unit 123 of each control device in order to perform scan transmission.

スキャン更新制御部124は、他の制御装置から、無線アンテナ20A〜20F、アンテナ用ケーブル21A〜21F、および無線通信部13を介してスキャン伝送により転送された情報を取得すると、取得した情報で記憶部11の共有メモリ部111の情報を更新する。   When the scan update control unit 124 acquires information transferred by scan transmission via the wireless antennas 20A to 20F, the antenna cables 21A to 21F, and the wireless communication unit 13 from other control devices, the scan update control unit 124 stores the acquired information. The information in the shared memory unit 111 of the unit 11 is updated.

無線通信部13は、アンテナ用ケーブル21A〜21Fおよびアンテナ20A〜20Fを介して他の制御装置との無線通信を行う。   The wireless communication unit 13 performs wireless communication with other control devices via the antenna cables 21A to 21F and the antennas 20A to 20F.

制御部12と無線通信部13とは、それぞれモジュール化されてデータバスにより接続されてもよい。   The control unit 12 and the wireless communication unit 13 may be modularized and connected via a data bus.

このプラント制御システム1では、無線により制御装置間の通信を行うため、システム構築に際し、制御装置間を接続するケーブルや分配装置を必要としない。   In the plant control system 1, since communication between the control devices is performed wirelessly, a cable or a distribution device for connecting the control devices is not required when constructing the system.

〈第1実施形態によるプラント制御システムの動作〉
次に、上述したように無線を用いて構成された本実施形態によるプラント制御システム1において、複数の制御装置10A〜10Fの記憶部11の共有メモリ部111の情報が、無線を用いたスキャン伝送により更新される処理について、図3のシーケンス図を参照して説明する。
<Operation of the plant control system according to the first embodiment>
Next, in the plant control system 1 according to the present embodiment configured using radio as described above, the information in the shared memory unit 111 of the storage unit 11 of the plurality of control devices 10A to 10F is scan transmission using radio. The processing updated by the above will be described with reference to the sequence diagram of FIG.

本実施形態において、各制御装置10A〜10Fの記憶部11の自領域更新周期情報記憶部112には、更新周期情報として「10ms」が予め記憶されているものとする。   In the present embodiment, it is assumed that “10 ms” is stored in advance as update cycle information in the own region update cycle information storage unit 112 of the storage unit 11 of each of the control devices 10A to 10F.

まず制御装置10Aでは、制御部12の更新制御部122の制御により、記憶部11の自領域更新周期情報記憶部112に記憶された更新周期情報に従って、データ取得部121で取得された機器30Aの最新のプロセス制御データで記憶部11の共有メモリ部111のA領域の情報が更新される(S1)。   First, in the control device 10A, the control of the update control unit 122 of the control unit 12 causes the device 30A acquired by the data acquisition unit 121 according to the update cycle information stored in the own region update cycle information storage unit 112 of the storage unit 11. The information in the A area of the shared memory unit 111 of the storage unit 11 is updated with the latest process control data (S1).

また、制御装置10Aの制御部12の転送制御部123の制御により、記憶部11のスキャン伝送周期情報記憶部113に記憶された更新周期情報に従って、自領域更新制御部122により更新された共有メモリ部111のA領域の情報が取得される。   The shared memory updated by the own region update control unit 122 according to the update cycle information stored in the scan transmission cycle information storage unit 113 of the storage unit 11 under the control of the transfer control unit 123 of the control unit 12 of the control device 10A. Information on the area A of the unit 111 is acquired.

そして、無線通信部13、アンテナ用ケーブル21A、および無線アンテナ20Aを介して、予め転送先として設定された制御装置10B宛てに転送される。   Then, the data is transferred to the control device 10B set in advance as a transfer destination via the wireless communication unit 13, the antenna cable 21A, and the wireless antenna 20A.

制御装置10Bでは、制御装置10Aから転送された情報が無線アンテナ20B、アンテナ用ケーブル21B、および無線通信部13を介して更新制御部122で取得され、この情報で記憶部11の共有メモリ部111のA領域の情報が更新される。   In the control device 10B, the information transferred from the control device 10A is acquired by the update control unit 122 via the wireless antenna 20B, the antenna cable 21B, and the wireless communication unit 13, and the shared memory unit 111 of the storage unit 11 is obtained with this information. The information of the A area is updated.

次に制御装置10Bの制御部12の転送制御部123において、更新制御部122により共有メモリ部111のA領域の情報が更新されたことが検知されると、更新後の共有メモリ部111のA領域の情報が共有メモリ部111から取得される。   Next, when the transfer control unit 123 of the control unit 12 of the control device 10B detects that the information in the A area of the shared memory unit 111 has been updated by the update control unit 122, the A of the shared memory unit 111 after the update is updated. Area information is acquired from the shared memory unit 111.

そして、無線通信部13、アンテナ用ケーブル21B、および無線アンテナ20Bを介して、予め転送先として設定された制御装置10C宛てに転送される。   Then, the data is transferred to the control device 10C set as a transfer destination in advance via the wireless communication unit 13, the antenna cable 21B, and the wireless antenna 20B.

同様にして、制御装置10Cにおいて、転送された情報で共有メモリ部111のA領域の情報が更新されて更新後の情報が制御装置D宛てに転送され、制御装置10Dにおいて、転送された情報で共有メモリ部111のA領域の情報が更新されて更新後の情報が制御装置E宛てに転送され、制御装置10Eにおいて、転送された情報で共有メモリ部111のA領域の情報が更新されて更新後の情報が制御装置F宛てに転送され、制御装置10Fにおいて、転送された情報で共有メモリ部111のA領域の情報が更新される。このようにして、制御装置10A→制御装置10B→制御装置10C→制御装置10D→制御装置10E→制御装置10Fの順に共有メモリ部111のA領域の情報が更新される(S2)。   Similarly, in the control device 10C, the information in the area A of the shared memory unit 111 is updated with the transferred information, and the updated information is transferred to the control device D. In the control device 10D, the information transferred The information in the A area of the shared memory unit 111 is updated and the updated information is transferred to the control device E. In the control device 10E, the information in the A area of the shared memory unit 111 is updated and updated with the transferred information. The later information is transferred to the control device F, and the information in the A area of the shared memory unit 111 is updated with the transferred information in the control device 10F. In this way, the information in the A area of the shared memory unit 111 is updated in the order of control device 10A → control device 10B → control device 10C → control device 10D → control device 10E → control device 10F (S2).

このステップS2の処理が、自領域更新周期情報記憶部112に記憶された更新周期内で完了することにより、全ての制御装置10A〜10Fの共有メモリ部111が同期をとって同一の情報に更新される。この更新処理が、設定された周期ごとに実行される。   By completing the process of step S2 within the update cycle stored in the own region update cycle information storage unit 112, the shared memory units 111 of all the control devices 10A to 10F are synchronized and updated to the same information. Is done. This update process is executed every set period.

また、制御装置10B〜10Fにおいても、同様の更新処理により周期的に自制御装置内の共有メモリ部111が更新され、更新後の共有メモリ部111の該当領域の情報が他の全ての制御装置にスキャン伝送され、それぞれの制御装置内の共有メモリ部111の情報が更新される(S3〜S12)。   Also in the control devices 10B to 10F, the shared memory unit 111 in the own control device is periodically updated by the same update process, and the information on the corresponding area of the updated shared memory unit 111 is stored in all other control devices. And the information of the shared memory unit 111 in each control device is updated (S3 to S12).

以上の本実施形態によれば、スキャン伝送により複数の制御装置に記憶された情報を順次更新するプラント制御システムにおいて、制御装置間を無線で接続するように構成したことにより、システムの構築の際に分配装置へのケーブルの接続数を意識する必要がなく簡易に構築することができ、またケーブル断線や分配装置の故障によるシステムの信頼性の低下を防止することができる。   According to the above embodiment, in the plant control system that sequentially updates the information stored in the plurality of control devices by the scan transmission, the control devices are configured to be connected wirelessly. In addition, it is not necessary to be aware of the number of cables connected to the distribution device, and it can be easily constructed, and the system reliability can be prevented from being lowered due to cable disconnection or a failure of the distribution device.

《第2実施形態》
〈第2実施形態によるプラン制御システムの構成〉
本発明の第2実施形態によるプラント制御システムの構成について、図4を参照して説明する。
<< Second Embodiment >>
<Configuration of Plan Control System according to Second Embodiment>
The configuration of the plant control system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態によるプラント制御システム2は、第1実施形態のプラント制御システム1と同様に6台の制御装置10A〜10Fが無線により接続されて構成されたプラントXの制御システムと、6台の制御装置10G〜10Lが無線により接続されて構成されたプラントYのシステムと、1台の制御装置10Mを有するプラントZの制御システムと、これらの制御システムの制御装置で取得されたプロセス制御データを収集するデータ収集装置50と、データ収集装置50で収集されたプロセス制御データを表示して中央の監視員に提供するHMI(Human Machine Interface)装置60とが、有線ケーブルにより分配装置70で接続されて構築されている。また、これらの制御装置10A〜10Mには、それぞれ制御対象の機器30A〜30Mが接続されている。   The plant control system 2 according to the present embodiment is similar to the plant control system 1 according to the first embodiment, and includes a control system for the plant X configured by connecting six control devices 10A to 10F wirelessly, and six controls. A system of plant Y configured by wirelessly connecting devices 10G to 10L, a control system of plant Z having one control device 10M, and collecting process control data acquired by the control devices of these control systems The data collection device 50 that performs the process control data collected by the data collection device 50 and the HMI (Human Machine Interface) device 60 that displays the process control data and provides it to a central supervisor are connected by a distribution device 70 via a wired cable. Has been built. In addition, devices 30A to 30M to be controlled are connected to the control devices 10A to 10M, respectively.

各制御装置10A〜10Lは、記憶部11の供給メモリ部111に、制御装置10Aで取得されたプロセス制御データを記憶するA領域〜制御装置10Mで取得されたプロセス制御データを記憶するM領域を有する他は、第1実施形態において図2を用いて説明した構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。   Each of the control devices 10A to 10L has, in the supply memory unit 111 of the storage unit 11, an area A for storing process control data acquired by the control device 10A to an area M for storing process control data acquired by the control device 10M. Other than this, the configuration is the same as that described with reference to FIG. 2 in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.

制御装置10Mは、記憶部11に制御装置10Aで取得されたプロセス制御データを記憶するA領域〜制御装置10Mで取得されたプロセス制御データを記憶するM領域を記憶するメモリ部111を有し、無線通信部13に換えてデータ収集装置50へ通信ケーブルを介してプロセス制御データを送信する有線通信部を有し、制御部12の転送制御部123には転送先としてデータ収集装置50が設定されている他は、図2の制御装置の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。   The control device 10M includes a memory unit 111 that stores, in the storage unit 11, an A region that stores process control data acquired by the control device 10A to an M region that stores process control data acquired by the control device 10M. A wired communication unit that transmits process control data to the data collection device 50 via a communication cable instead of the wireless communication unit 13 is provided, and the data collection device 50 is set as a transfer destination in the transfer control unit 123 of the control unit 12. Since the configuration is the same as that of the control device in FIG. 2, detailed description thereof is omitted.

プラントXの制御システム内には無線/有線変換器40Xが設置され、この無線/有線変換器40Xは、10A〜10Fから無線アンテナ20A〜20Fを介して無線で送信された情報を受信し、有線送信用に変換してケーブルおよび分配装置70を介してデータ収集装置50に送信する。   A wireless / wired converter 40X is installed in the control system of the plant X, and the wireless / wired converter 40X receives information wirelessly transmitted from 10A to 10F via the wireless antennas 20A to 20F. The data is converted for transmission and transmitted to the data collection device 50 via the cable and distribution device 70.

また、プラントYの制御システム内には無線/有線変換器40Yが設置され、この無線/有線変換器40Yは、10G〜10Lから無線アンテナ20G〜20Lを介して無線で送信された情報を受信し、有線送信用に変換してケーブルおよび分配装置70を介してデータ収集装置50に送信する。   Further, a wireless / wired converter 40Y is installed in the control system of the plant Y, and the wireless / wired converter 40Y receives information transmitted wirelessly from 10G to 10L via the wireless antennas 20G to 20L. The data is converted to wired transmission and transmitted to the data collection device 50 via the cable and distribution device 70.

〈第2実施形態によるプラント制御システムの動作〉
上述したように構成された無線および有線により構成された本実施形態によるプラント制御システム2では、第1実施形態で説明したスキャン伝送により、プラントX内の制御装置10A〜Fで同期をとって同一の情報に更新され、この更新処理が設定された周期ごとに実行される。
<Operation of the plant control system according to the second embodiment>
In the plant control system 2 according to the present embodiment configured by wireless and wired as described above, the same control unit 10A to F in the plant X is synchronized by the scan transmission described in the first embodiment. The information is updated and the update process is executed every set period.

この際、制御装置10A〜10Fのいずれかから無線アンテナ20を介して無線で送信された情報は無線/有線変換器40Xで受信され、有線ケーブルにより分配装置70を介して無線/有線変換器40Yに送信され、さらに無線により制御装置10G〜10Lのいずれかにおいて無線アンテナ20から受信される。そしてプラントY内の制御装置10G〜Lで、第1実施形態で説明したスキャン伝送により同期をとって更新処理を実行される。   At this time, information wirelessly transmitted from any of the control devices 10A to 10F via the wireless antenna 20 is received by the wireless / wired converter 40X, and the wireless / wired converter 40Y is transmitted via the distribution device 70 by a wired cable. And is received from the radio antenna 20 by any of the control devices 10G to 10L by radio. Then, in the control devices 10G to 10L in the plant Y, update processing is executed in synchronization with the scan transmission described in the first embodiment.

また、制御装置10G〜10Lのいずれかから無線アンテナ20を介して無線で送信された情報は無線/有線変換器40Yで受信され、有線ケーブルにより分配装置70を介して制御装置10Mで受信される。   Information transmitted wirelessly from any of the control devices 10G to 10L via the wireless antenna 20 is received by the wireless / wired converter 40Y and received by the control device 10M via the distribution device 70 by a wired cable. .

そして、周期的に同期をとって更新された情報は、データ収集装置50で取得され、蓄積される。   The information updated periodically in synchronization is acquired and stored by the data collection device 50.

HMI装置60では、監視員の操作によりデータ収集装置50に蓄積された情報が表示され、監視員に提供される。   In the HMI device 60, the information accumulated in the data collection device 50 by the operation of the monitor is displayed and provided to the monitor.

また、制御装置10B〜10Mにおいても、同様の更新処理により周期的に自制御装置内の共有メモリ部111が更新され、更新後の共有メモリ部111の情報が他の全ての制御装置にスキャン伝送され、それぞれの制御装置内の共有メモリ部111の情報が更新される。   Also in the control devices 10B to 10M, the shared memory unit 111 in the own control device is periodically updated by the same update process, and the updated information in the shared memory unit 111 is scanned and transmitted to all other control devices. Then, the information in the shared memory unit 111 in each control device is updated.

以上の第2実施形態によれば、監視対象のプラント内で無線通信可能な区域では無線で制御装置を接続し、制御装置間に壁などの無線通信の障害となる物体がある区域では必要に応じて通信ケーブルおよび分配装置を用いることにより、従来よりも通信ケーブルや分配装置の数を減らした簡易な構成で、広域のプラントの制御システムを構築することができる。   According to the second embodiment described above, a control device is connected wirelessly in an area where wireless communication can be performed in the monitored plant, and is necessary in an area where there is an object that interferes with wireless communication such as a wall between the control devices. Accordingly, by using communication cables and distribution devices, it is possible to construct a wide-area plant control system with a simple configuration in which the number of communication cables and distribution devices is reduced as compared with the conventional case.

《第3実施形態》
〈第3実施形態によるプラント制御システムの構成〉
本実施形態によるプラント制御システムは、第1実施形態によるプラント制御システム1または第2実施形態によるプラント制御システム2のいずれかと同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。
<< Third Embodiment >>
<Configuration of Plant Control System According to Third Embodiment>
Since the plant control system according to the present embodiment has the same configuration as that of the plant control system 1 according to the first embodiment or the plant control system 2 according to the second embodiment, detailed description thereof is omitted.

本実施形態における制御装置10の制御部12のデータ取得部121では複数の機器30からプロセス制御データを取得し、記憶部11の自領域更新周期情報記憶部112には、プロセス制御データの種類等により異なる複数の更新周期情報を予め記憶している。   In the present embodiment, the data acquisition unit 121 of the control unit 12 of the control apparatus 10 acquires process control data from a plurality of devices 30, and the own region update cycle information storage unit 112 of the storage unit 11 stores the type of process control data, etc. Are stored in advance.

〈第3実施形態によるプラント制御システムの動作〉
本実施形態によるプラント制御システムでは、自領域更新周期情報記憶部112に、更新周期情報としてプロセス制御データの種類により、高速モードの「1ms」、中速モードの「10ms」、低速モードの「100ms」の3つのモードが予め設定され記憶されているものとする。
<Operation of Plant Control System According to Third Embodiment>
In the plant control system according to the present embodiment, the own region update cycle information storage unit 112 stores “1 ms” in the high speed mode, “10 ms” in the medium speed mode, and “100 ms in the low speed mode depending on the type of process control data as the update cycle information. ”Are preset and stored.

そして、プロセス制御データの種類ごとに設定されたモードの更新周期で共有メモリ部111の該当する情報が更新され、これにより他の制御装置の共有メモリ部111がスキャン伝送により順次更新される。   Then, the corresponding information in the shared memory unit 111 is updated at the mode update period set for each type of process control data, whereby the shared memory unit 111 of another control device is sequentially updated by scan transmission.

以上の本実施形態によれば、更新周期の異なる複数のモードに対応し、スキャン伝送を行うことができる。   According to the present embodiment described above, scan transmission can be performed in correspondence with a plurality of modes having different update cycles.

1、2…プラント制御システム
10A〜10M…制御装置
11…記憶部
12…制御部
13…無線通信部
20A〜20L…無線アンテナ
21A〜21L…アンテナ用ケーブル
30A〜30M…機器
40X、40Y…無線/有線変換器
50…データ収集装置
60…HMI装置
70…分配装置
111…共有メモリ部
112…自領域更新周期情報記憶部
113…スキャン伝送周期情報記憶部
121…データ取得部
122…自領域更新制御部
123…転送制御部
124…スキャン更新制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Plant control system 10A-10M ... Control apparatus 11 ... Memory | storage part 12 ... Control part 13 ... Wireless communication part 20A-20L ... Radio antenna 21A-21L ... Cable for antennas 30A-30M ... Equipment 40X, 40Y ... Wireless / Wired converter 50 ... Data collection device 60 ... HMI device 70 ... Distribution device 111 ... Shared memory unit 112 ... Own region update cycle information storage unit 113 ... Scan transmission cycle information storage unit 121 ... Data acquisition unit 122 ... Own region update control unit 123: Transfer control unit 124 ... Scan update control unit

Claims (3)

複数の制御装置が接続されたプラント制御システムにおいて、
前記各制御装置は、
前記複数の制御装置にそれぞれ対応する個別の記憶領域を有する共有メモリ部と、
自制御装置の制御対象の機器から、複数種類のプロセス制御データを所定時間周期で取得するデータ取得部と、
前記プロセス制御データの種類ごとに予め設定された第1の更新周期情報に従って、前記データ取得部で取得された最新のプロセス制御データで前記共有メモリ部の自制御装置の領域の情報を更新する自領域更新制御部と、
前記自領域更新制御部により更新された情報による、他のすべての制御装置の共有メモリ部の該当する領域の情報の更新処理が、前記第1の更新周期情報で示される更新周期内で完了されるように、予め設定された第2の更新周期情報に従って、前記自領域更新制御部により更新された情報を前記共有メモリ部から取得して、予め設定された他の制御装置宛てに無線通信で転送することでスキャン伝送を行う転送制御部と、
他のいずれかの制御装置からスキャン伝送により転送された情報で、前記共有メモリ部の該当する制御装置の領域の情報を更新するスキャン更新制御部と、
を備えることを特徴とするプラント制御システム。
In a plant control system in which multiple control devices are connected,
Each of the control devices
A shared memory unit having individual storage areas respectively corresponding to the plurality of control devices;
A data acquisition unit that acquires a plurality of types of process control data at a predetermined time period from a device to be controlled by the own control device;
In accordance with first update cycle information preset for each type of the process control data, the self-control device area information of the shared memory unit is updated with the latest process control data acquired by the data acquisition unit. An area update control unit;
The update process of the information in the corresponding area of the shared memory unit of all other control devices by the information updated by the own area update control unit is completed within the update cycle indicated by the first update cycle information. As described above, in accordance with the preset second update cycle information, the information updated by the own region update control unit is acquired from the shared memory unit and wirelessly communicated to another preset control device. A transfer control unit that performs scan transmission by transferring, and
A scan update control unit that updates information of a region of the corresponding control device of the shared memory unit with information transferred by scan transmission from any other control device;
A plant control system comprising:
他のプラント制御システムと、有線で接続され、
前記転送制御部は、前記予め設定された他の制御装置宛てにスキャン伝送により転送した情報を、前記他のプラント制御システムに有線で送信する
ことを特徴とする請求項1に記載のプラント制御システム。
Connected to other plant control systems by wire,
2. The plant control system according to claim 1, wherein the transfer control unit transmits information transferred by scan transmission to the other control device set in advance to the other plant control system in a wired manner. .
複数の制御装置が接続されたプラント制御システムの各制御装置であり、前記複数の制御装置にそれぞれ対応する個別の記憶領域を有する共有メモリ部を備えた制御装置が、
自制御装置の制御対象の機器から、複数種類のプロセス制御データを所定時間周期で取得するデータ取得ステップと、
前記プロセス制御データの種類ごとに予め設定された第1の更新周期情報に従って、前記データ取得ステップで取得された最新のプロセス制御データで前記共有メモリ部の自制御装置の領域の情報を更新する自領域更新制御ステップと、
前記自領域更新制御ステップにより更新された情報による、他のすべての制御装置の共有メモリ部の該当する領域の情報の更新処理が、前記第1の更新周期情報で示される更新周期内で完了されるように、予め設定された第2の更新周期情報に従って、前記自領域更新制御ステップにより更新された情報を前記共有メモリ部から取得して、予め設定された他の制御装置宛てに無線通信で転送することでスキャン伝送を行う転送制御ステップと、
他のいずれかの制御装置からスキャン伝送により転送された情報で、前記共有メモリ部の該当する制御装置の領域の情報を更新するスキャン更新制御ステップと、
を有することを特徴とするプラント制御方法。
Each control device of a plant control system to which a plurality of control devices are connected, and a control device including a shared memory unit having individual storage areas respectively corresponding to the plurality of control devices,
A data acquisition step of acquiring a plurality of types of process control data at a predetermined time period from a device to be controlled by the own control device;
In accordance with the first update cycle information preset for each type of the process control data, the information on the area of the own control device of the shared memory unit is updated with the latest process control data acquired in the data acquisition step. An area update control step;
The update process of the information in the corresponding area of the shared memory unit of all other control devices by the information updated in the own area update control step is completed within the update cycle indicated by the first update cycle information. As described above, according to the preset second update cycle information, the information updated by the own region update control step is acquired from the shared memory unit and wirelessly communicated to another preset control device. A transfer control step for performing scan transmission by transferring, and
A scan update control step of updating the information of the area of the corresponding control device of the shared memory unit with information transferred by scan transmission from any other control device;
A plant control method characterized by comprising:
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