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JP2003256037A - プラント制御装置 - Google Patents

プラント制御装置

Info

Publication number
JP2003256037A
JP2003256037A JP2002051185A JP2002051185A JP2003256037A JP 2003256037 A JP2003256037 A JP 2003256037A JP 2002051185 A JP2002051185 A JP 2002051185A JP 2002051185 A JP2002051185 A JP 2002051185A JP 2003256037 A JP2003256037 A JP 2003256037A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
plant control
counter
control device
abnormality
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002051185A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Ihara
正弘 井原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2002051185A priority Critical patent/JP2003256037A/ja
Publication of JP2003256037A publication Critical patent/JP2003256037A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラント制御装置内の異常個所を回路構成部
単位まで絞り込むことができるようにしたい。 【解決手段】 【請求項1】 プラント制御装置の中枢となるプロセッ
サ11と、制御プログラムを格納するメモリ12と、ラ
ンダムロジック回路を格納するプログラマブル回路13
と、制御対象プラントデータを入出力する入出力インタ
フェース14と、異常動作監視を行なう自己診断回路1
5とから構成されるプラント制御装置において、前記の
プロセッサと、メモリと、プログラマブル回路と、入出
力インタフェースとを夫々2回路設けると共に、前記自
己診断回路からの異常検出信号をカウントするカウンタ
16を備え、前記自己診断回路で異常を検出した時、カ
ウンタの出力に従って前記2回路のどちらを使用するか
を順に定めて再起動を繰り返し、異常がなくなった時点
のカウンタ値を得ることにより異常部位を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シーケンス制御や
プロセス制御用のプラント制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図8に従来のプラント制御装置1を示し
その動作を説明する。プラント制御装置1の中枢である
プロセッサ11は、メモリ12に格納されている制御プ
ログラムに従ってプラントからのプロセスデータを入出
力インタフェース14を介して入力する。内部バスaは
プラント制御装置1内のプロセッサ11やメモリ12等
の構成要素を接続するためのものである。
【0003】そして、前記プロセッサ11は、前記制御
プログラムに従って演算を行ないその結果を前記入出力
インタフェース14を介してプラントに操作信号として
出力し、以降上記した入力−演算−出力を繰り返す。
又、プログラマブル回路13は、上記入力−演算−出力
の動作をおこなうための各種タイミング信号を生成する
機能を実現するために使用されるものである。
【0004】一方、自己診断回路15は、プラント制御
装置1の上記入力−演算−出力動作が正常に機能してい
るか否かを常時監視するためのものである(例として、
メモリパリティ診断やウオッチドグタイマー診断機能が
ある)。この自己診断回路15にて異常を検出した場合
は、異常原因追求を容易にするための情報をメモリ12
に格納し、異常が解消するまで再起動の繰り返しや外部
への警報出力等を行なう。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置におい
て、自己診断回路15が異常を検出した場合にメモリ1
2に格納される情報からは、その原因となる回路構成部
分までの絞り込みが困難であるという課題があった。例
えば、メモリパリティ診断にて異常が検出された場合、
プラント制御装置1内のプロセッサ11かメモリ12の
いずれかが原因となっている可能性が高いが、プロセッ
サ11かメモリ12のどちらが原因なのかの絞り込みは
困難であった。
【0006】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、プラント制御装置内の異常個所を回路構
成部単位まで容易に絞り込むことが可能となるプラント
制御装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の[請求項1]に
係るプラント制御装置は、プラント制御装置の中枢とな
るプロセッサと、制御プログラムを格納するメモリと、
ランダムロジック回路を格納するプログラマブル回路
と、制御対象プラントデータを入出力する入出力インタ
フェースと、異常動作監視を行なう自己診断回路とから
構成されるプラント制御装置において、前記プロセッサ
と、メモリと、プログラマブル回路と、入出力インタフ
ェースとを夫々2回路設けると共に、前記自己診断回路
からの異常検出信号をカウントするカウンタを備え、前
記自己診断回路で異常を検出した時、カウンタの出力に
従って前記2回路のどちらを使用するかを順に定めて再
起動を繰り返し、異常がなくなった時点のカウンタ値を
得ることにより異常部位を判定するようにした。
【0008】本発明の[請求項2]に係るプラント制御
装置は、[請求項1]において、前記メモリを2回路構
成から1回路構成とした。
【0009】本発明の[請求項3]に係るプラント制御
装置は、[請求項1]において、前記プログラマブル回
路は1回路とし、前記1回路内に2つの同じ機能を格納
するようにした。
【0010】本発明の[請求項4]に係るプラント制御
装置は、[請求項1]において、前記カウンタの動作を
定めるカウンタモード設定回路を設け、カウンタが一巡
した時に再起動動作を停止するように指定するようにし
た。
【0011】本発明の[請求項5]に係るプラント制御
装置は、[請求項4]において、前記事故診断回路から
の1回の異常検出信号により、全ての2回路構成部を同
時に切り替えるように指定するようにした。
【0012】本発明の[請求項6]に係るプラント制御
装置は、[請求項4]において、前記各構成が2回路構
成であっても、異常検出した時切換えを行なわないよう
に指定するようにした。
【0013】本発明の[請求項7]に係るプラント制御
装置は、[請求項4]において、前記カウンタの出力を
一定値に固定するようにした。
【0014】本発明の[請求項8]に係るプラント制御
装置は、[請求項4]において、前記各構成が2回路構
成であっても、過去に異常を検出した回路に対しては切
換えを行わないように指定するようにした。
【0015】本発明の[請求項9]に係るプラント制御
装置は、[請求項4]において、前記特定の2回路構成
部に第3の回路を設け、通常動作とは異なる機能を付加
して動作させるようにした。
【0016】本発明の[請求項10]に係るプラント制
御装置は、[請求項1]において、前記自己診断回路の
動作を定める自己診断回路モード設定回路を設け、自己
診断回路で異常を検出しない場合であっても、異常検出
信号を生成してカウンタの出力を変化させることによ
り、2回路構成部を周期的に動作させる指定をするよう
にした。
【0017】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)図1におい
て、プラント制御装置1はプロセッサ11aと11b、
メモリ12aと12b、プログラマブル回路13aと1
3b、入出力インタフェース14aと14bと、プラン
ト制御装置内の自己診断回路15からの異常検出信号b
をカウントするカウンタ16を備える。起動時これら2
回路構成部は、いずれか一方(例えばプロセッサ11
a、メモリ12a、プログラマブル回路13a、入出力
インタフェース14a)のみが有効状態となって内部バ
スaにより接続され従来装置と同様の機能を実現する。
【0018】次に作用について説明する。ここで、自己
診断回路15で異常を検出した場合、異常検出信号bが
発生し、これがカウンタ16に入力されカウンタ16の
出力信号であるカウンタ出力信号c1,c2,c3,c
4を駆動する。この時のタイミングを図2に示すが、図
2では異常による再起動が3回継続しその後異常が解消
し正常状態に戻った場合を例として示している。
【0019】図2において、「カウンタ出力信号c1が
LOWレベルの時はプロセッサ11aが有効状態でプロ
セッサ11bが待機状態」、「カウンタ出力信号c1が
HIGHレベルの時はプロセッサ11aが待機状態でプ
ロセッサ11bが有効状態」となり、期間t1では、カ
ウンタ出力信号c1がHIGHレベルとなっていること
より、起動時の状態からプロセッサ11aのみがプロセ
ッサ11bに切り替わって動作をしている期間となる。
【0020】同様に期間t2では起動時の状態からメモ
リ12aのみがメモリ12bに切り替わって動作をして
いる期間、期間t3では起動時の状態からプログラマブ
ル回路13aのみがプログラマブル回路13bに切り替
わって動作をしている期間となる。
【0021】この後、異常が解消したために期間t3の
状態が継続することになるが、カウンタ出力信号c3が
HIGHの状態であることより異常の解消はプログラマ
ブル回路13aをプログラマブル回路13bに切り替え
たことが要因であることがわかる。
【0022】上記動作により、異常が解消した時点のカ
ウンタ出力信号から異常が発生した部位を容易に判定す
ることができる。本実施の形態によれば、異常が発生し
た部位を特定できるので容易に修理ができ、又、修理に
要する時間を短縮できる。
【0023】(第2の実施の形態)図3は第2の実施の
形態を示す構成図であり、図3において、図1と同一機
能部分については同一符号を付して説明を省略する。本
実施の形態ではコンパクトな装置にしようとするもので
あり、そのために図1の構成からメモリ12aと12b
をメモリ12に変更したものである。
【0024】図3ではメモリ部が2回路構成ではないた
め、2回路構成切換えのためのカウンタ出力信号c2が
不要となるが、それ以外のカウンタ16の動作は図1に
示した内容と同じとなる。本実施の形態によれば、最適
な部品を使用した低コストでコンパクトなプラント制御
装置が得られる。
【0025】(第3の実施の形態)図4は第3の実施の
形態を示す構成図であり、図4において、図1と同一機
能部分については同一符号を付して説明を省略する。本
実施の形態ではコンパクトな装置にしようとするもので
あり、そのために図1の構成からプログラマブル回路1
3aとプログラマブル回路13bをプログラマブル回路
13cに変更したものである。
【0026】この場合、プログラマブル回路13cは1
つの回路内にプログラマブル回路13aとプログラマブ
ル回路13b相当の機能を盛り込んだもので、動作的に
は図1に示した内容と同じとなる。本実施の形態によれ
ば、少ない部品でプラント制御装置が得られる。
【0027】(第4の実施の形態)図5は第4の実施の
形態を示す構成図であり、図5において、図1と同一機
能部分については同一符号を付して説明を省略する。本
実施の形態では再起動動作を選択可能としたものであ
り、そのためにカウンタモード設定回路17を設けたも
のである。
【0028】この出力である設定値d1に従いカウンタ
16は、自己診断回路15からの異常検出信号bが繰り
返し発生した場合、カウントが一巡したことを示すカウ
ンタ出力信号cuにより自己診断回路15の再起動動作
を継続するか停止する動作モードを選択できるようにす
る。本実施の形態によれば、異常発生時、再起動を優先
させるか、停止を優先させるかを選択することが可能と
なる。
【0029】(第5の実施の形態)第5の実施の形態の
ハード構成は図5と同様である。本実施の形態では異常
発生時に早期に異常部位を解消する動作ができるように
したものである。そのために図5の構成において、カウ
ンタモード設定回路17の出力である設定値d1に従っ
てカウンタ16は、自己診断回路15からの異常検出信
号bが1回発生した時、カウンタ16の全てのカウンタ
出力信号c1,c2,c3,c4,cuを同時に変化さ
せる動作モードを選択できるようにした。本実施の形態
によれば、異常発生時、2回路構成部を順次切り替える
か、1度に切り替えるかを選択することができる。
【0030】(第6の実施の形態)第6の実施の形態の
ハード構成は図5と同様である。本実施の形態では予め
判明している異常部位を確実に切り離した動作ができる
ようにしたものである。そのため図5の構成において、
カウンタモード設定回路17の出力である設定値d1に
従ってカウンタ16は、自己診断回路15からの異常検
出信号bが発生した時、予め定めたカウンタ16のカウ
ンタ出力信号のみ変化させない動作モードを選択できる
ようにする。本実施の形態によれば、異常発生時、2回
路構成部を順次切り替えるか、特定の2回路構成部のみ
を切り替えないかを選択することが可能なため、信頼性
が向上する。
【0031】(第7の実施の形態)第7の実施の形態の
ハード構成は図5と同様である。本実施の形態では異常
部位を容易に検証できるようにしたものである。そのた
め図5の構成において、カウンタモード設定回路17の
出力である設定値d1に従ってカウンタ16は、予め定
めたカウンタ16のカウンタ出力信号を変化させること
が可能な動作モードを選択できるようにする。本実施の
形態によれば、異常発生時、2回路構成部を順次切り替
えるか、任意な時に特定の2回路構成部のみを切り替え
るかを選択することが可能となり、異常部位を容易に検
証できる。
【0032】(第8の実施の形態)第8の実施の形態の
ハード構成は図5と同様である。本実施の形態では過去
に発生した異常部位を自動的に切り離した動作ができる
ようにしたものである。そのため図5の構成において、
カウンタモード設定回路17の出力である設定値d1に
従ってカウンタ16は、過去に異常が発生した回路に対
しては、2回路構成であっても切り替えを行なわない様
にカウンタ16のカウンタ出力信号を変化させることが
可能な動作モードを選択できるようにする。本実施の形
態によれば、2回路構成であっても、過去に異常が発生
した回路に対しては切り替えを行わないか、無条件に2
回路構成であれば切り換えを行うかを選択することが可
能となり、信頼性が向上する。
【0033】(第9の実施の形態)図6は第9の実施の
形態を示す構成図である。図6において、図5と同一機
能部分については同一符号を付して説明を省略する。本
実施の形態では任意の時に特定の動作モードにて機能確
認が可能であるようにした。そのため図6に示すように
本実施の形態では、図5の構成に特定の2回路構成部に
第3の回路を備えるが、ここでは例としてメモリ12c
を設けるようにした。
【0034】カウンタモード設定回路17の出力である
設定値d1に従ってカウンタ16は、カウンタ出力信号
c21を出力する動作モードを選択できるようにする。
メモリ12aとメモリ12bは、カウンタ出力信号c2
1がLOWの場合は図1で説明したように、カウンタ出
力信号c2に従って有効/無効となるが、カウンタ出力
信号c21がHIGHの場合はメモリ12aとメモリ1
2bは両者共に無効、メモリ12cのみが有効となる。
【0035】ここでメモリ12cには、例えば通常動作
よりも時間はかかるが詳細な診断を行なう制御プログラ
ムを実装しておくことで、より詳細な異常に関連する情
報を得ることができる。本実施の形態によれば、これら
構成により異常発生時2回路構成部を順次切り替える
か、任意な時に特定の2回路構成部のみを第3の回路に
切り替えるかを選択することが可能なであるため、異常
部位を容易に検証できる。
【0036】(第10の実施の形態)図7は第10の実
施の形態を示す構成図である。図7において、図1と同
一機能部分については同一符号を付して説明を省略す
る。本実施の形態によれば異常を検出しない場合であっ
ても、カウンタよりカウンタ出力信号が連続して変化さ
せるモードを選択できるようにした。
【0037】そのため図7に示すように図1の構成に自
己診断回路モード設定回路18を設け、この出力である
設定値d2に従って自己診断回路15は、異常を検出し
ない場合でも異常信号bを生成して、カウンタ16より
カウンタ出力信号c1,c2,c3,c4を連続して変
化させるモードを選択できる様にしている。本実施の形
態によれば、異常発生時に2回路構成部を順次切り替え
るか、無条件に2回路を周期的に切換えて動作させるか
を選択することが可能であるため、連続的な機能確認が
可能で信頼性が向上する。
【0038】
【発明の効果】以上説明したよに、本発明によれば異常
が発生した部位を特定可能なので容易に修理でき、又、
修理に必要な時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示すプラント制御
装置のブロック図。
【図2】本発明の第1の実施の形態の動作を示すタイミ
ングチャート図。
【図3】本発明の第2の実施の形態を示すプラント制御
装置のブロック図。
【図4】本発明の第3の実施の形態を示すプラント制御
装置のブロック図。
【図5】本発明の第4,第5,第6,第7,第8の実施
の形態を示すプラント制御装置のブロック図。
【図6】本発明の第9の実施の形態を示すプラント制御
装置のブロック図。
【図7】本発明の第10の実施の形態を示すプラント制
御装置のブロック図。
【図8】従来のプラント制御装置のブロック図。
【符号の説明】
1 プラント制御装置 11,11a,11b プロセッサ 12,12a,12b,12c メモリ 13,13a,13b プログラマブル回路 14,14a,14b 入出力インタフェース 15 自己診断回路 16 カウンタ 17 カウンタモード設定回路 18 自己診断回路モード設定回路 a 内部バス b 異常検出信号 c1,c2,c3,c4 カウンタ出力信号 c21,cu カウンタ出力信号 d1,d2 設定値

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラント制御装置の中枢となるプロセッ
    サと、制御プログラムを格納するメモリと、ランダムロ
    ジック回路を格納するプログラマブル回路と、制御対象
    プラントデータを入出力する入出力インタフェースと、
    異常動作監視を行なう自己診断回路とから構成されるプ
    ラント制御装置において、前記プロセッサと、メモリ
    と、プログラマブル回路と、入出力インタフェースとを
    夫々2回路設けると共に、前記自己診断回路からの異常
    検出信号をカウントするカウンタを備え、前記自己診断
    回路で異常を検出した時、カウンタの出力に従って前記
    2回路のどちらを使用するかを順に定めて再起動を繰り
    返し、異常がなくなった時点のカウンタ値を得ることに
    より異常部位を判定することを特徴とするプラント制御
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のプラント制御装置におい
    て、前記メモリを2回路構成から1回路構成としたこと
    を特徴とするプラント制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のプラント制御装置におい
    て、前記プログラマブル回路は1回路とし、前記1回路
    内に2つの同じ機能を格納することを特徴とするプラン
    ト制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のプラント制御装置におい
    て、前記カウンタの動作を定めるカウンタモード設定回
    路を設け、カウンタが一巡した時に再起動動作を停止す
    るように指定することを特徴とするプラント制御装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のプラント制御装置におい
    て、前記事故診断回路からの1回の異常検出信号によ
    り、全ての2回路構成部を同時に切り替えるように指定
    することを特徴とするプラント制御装置。
  6. 【請求項6】 請求項4記載のプラント制御装置におい
    て、前記各構成が2回路構成であっても、異常検出した
    時切換えを行なわないように指定することを特徴とする
    プラント制御装置。
  7. 【請求項7】 請求項4記載のプラント制御装置におい
    て、前記カウンタの出力を一定値に固定することを特徴
    とするプラント制御装置。
  8. 【請求項8】 請求項4記載のプラント制御装置におい
    て、前記各構成が2回路構成であっても、過去に異常を
    検出した回路に対しては切換えを行わないように指定す
    ることを特徴とするプラント制御装置。
  9. 【請求項9】 請求項4記載のプラント制御装置におい
    て、前記特定の2回路構成部に第3の回路を設け、通常
    動作とは異なる機能を付加して動作させることを特徴と
    するプラント制御装置。
  10. 【請求項10】 請求項1記載のプラント制御装置にお
    いて、前記自己診断回路の動作を定める自己診断回路モ
    ード設定回路を設け、自己診断回路で異常を検出しない
    場合であっても、異常検出信号を生成してカウンタの出
    力を変化させることにより、2回路構成部を周期的に動
    作させる指定をすることを特徴とするプラント制御装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105045253A (zh) * 2015-05-27 2015-11-11 广东蓄能发电有限公司 电气设备异常运行工况快速甄别方法

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CN105045253A (zh) * 2015-05-27 2015-11-11 广东蓄能发电有限公司 电气设备异常运行工况快速甄别方法
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