JP2008005675A - ディジタル保護制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディジタル保護制御装置のＨ／Ｗの増設や変更における対応作業を合理化することができるディジタル保護制御装置を提供する。
【解決手段】アナログ入力を取込みディジタルデータに変換するアナログ入力部２１、このアナログ入力部より受け渡されたデータに基づき所定の保護制御演算を行う演算部２２、および前記演算部で判定された演算結果により制御出力を行う入出力部２３を備えたディジタル保護制御装置１において、装置側に設けられ増設可能なＨ／Ｗの識別情報を格納する装置側格納手段２２５、増設されるＨ／Ｗ３，２６側に設けられ当該Ｈ／Ｗの固有情報を格納するＨ／Ｗ側格納手段２６１，３２１、および前記装置側格納手段に格納された増設可能なＨ／Ｗの識別情報と、増設されたＨ／Ｗの前記Ｈ／Ｗ側格納手段に格納されている固有情報とを比較して、当該増設Ｈ／Ｗの増設可否を判定する判定手段２２２を備えているものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、電力系統などに使用されるディジタル保護制御装置に関し、電力系統などの電圧・電流を取込むアナログ入力部、プログラムが格納されたメモリと上記プログラムを実行するマイクロプロセッサとを有する演算部、保護制御装置外部に制御出力を出力する入出力部、保護制御装置の運用者に対する操作表示機能を提供するＨＭＩモジュール、通信Ｉ／Ｆ機能、等を有するディジタル保護制御装置に関するものである。

従来のディジタル保護制御装置は、主にアナログ入力ユニット、演算ユニット、入出力ユニットで構成される。従来のディジタル保護制御装置の動作の流れとしては、アナログ入力ユニットにて電力系統の電圧・電流入力をサンプリングし、アナログ／ディジタル変換した後、演算ユニットに渡され、演算ユニットにて保護制御演算を行った後、その演算結果により、入出力ユニット経由で外部機器に対する制御出力を行っている。

また、従来のディジタル保護制御装置は、その演算やＨ／Ｗの規模により、演算ユニットが、更にリレー演算ユニット、シーケンス処理ユニット、システムコントロールユニット、整定・表示処理ユニットなどに分割され、演算の種別毎に機能分担される場合もある（特許文献１参照）。この場合も当該装置の基本的な動作の流れは同様である。

アナログ入力ユニット、各演算ユニット、入出力ユニット間はシステムバスで接続され、データの受渡しが行われるが、アナログ入力ユニット〜演算ユニット間、演算ユニット〜入出力ユニット間を各々専用のシリアル伝送で接続される場合もある。アナログ入力ユニット〜演算ユニット間、演算ユニット〜入出力ユニット間の各々をシリアル伝送で接続した場合の特徴として、将来故障が発生した場合や、保護機能増強が発生した場合に対象となるユニットの設計変更や交換部位を限定可能であるとしている。

しかしながら、アナログ入力部や入出力部の増設・変更があった場合は、Ｈ／Ｗは当該ユニット部分のみの交換だったとしても、それに関わるプログラムの変更が必要な場合が常であり、演算ユニット内のプログラム変更が必要になる場合が通常である。

特開平２−２２３３２９号公報（図１、及びその説明）

従来のディジタル保護制御装置は、電力系統の設備変更や増設に伴い、アナログ入力や入出力、通信などの増設が必要になった場合、該当Ｈ／Ｗの増設・変更と共に、内蔵プログラムの変更が必要であり、また一般的にこのような内蔵プログラムの変更は特殊な作業であり、ディジタル保護制御装置の製造者が行う場合が多く、更に増設変更時の作業が煩雑で、かつプログラム変更時の保護制御装置としての機能試験が必要になるなど、電力系統の設備変更や増設に対する対応に時間が掛かるという問題点があった。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、ディジタル保護制御装置のＨ／Ｗの増設や変更における対応作業を合理化することができるディジタル保護制御装置を提供することを目的とするものである。

この発明に係るディジタル保護制御装置は、アナログ入力を取込みディジタルデータに変換するアナログ入力部、このアナログ入力部より受け渡されたデータに基づき所定の保護制御演算を行う演算部、および前記演算部で判定された演算結果により制御出力を行う入出力部を備えたディジタル保護制御装置において、装置側に設けられ増設可能なＨ／Ｗの識別情報を格納する装置側格納手段、増設されるＨ／Ｗ側に設けられ当該Ｈ／Ｗの固有情報を格納するＨ／Ｗ側格納手段、および前記装置側格納手段に格納された増設可能なＨ／Ｗの識別情報と、増設されたＨ／Ｗの前記Ｈ／Ｗ側格納手段に格納されている固有情報とを比較して、当該増設Ｈ／Ｗの増設可否を判定する判定手段を備えているものである。

この発明は、アナログ入力を取込みディジタルデータに変換するアナログ入力部、このアナログ入力部より受け渡されたデータに基づき所定の保護制御演算を行う演算部、および前記演算部で判定された演算結果により制御出力を行う入出力部を備えたディジタル保護制御装置において、装置側に設けられ増設可能なＨ／Ｗの識別情報を格納する装置側格納手段、増設されるＨ／Ｗ側に設けられ当該Ｈ／Ｗの固有情報を格納するＨ／Ｗ側格納手段、および前記装置側格納手段に格納された増設可能なＨ／Ｗの識別情報と、増設されたＨ／Ｗの前記Ｈ／Ｗ側格納手段に格納されている固有情報とを比較して、当該増設Ｈ／Ｗの増設可否を判定する判定手段を備えているので、ディジタル保護制御装置のＨ／Ｗの増設や変更における対応作業を合理化することができ、対応作業が容易になる効果がある。

実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図４により説明する。図１はディジタル保護制御装置の全体構成の事例を示す構成図、図２は図１の動作説明の一環である初期化の動作フローチャートの事例を示す図、図３は図１の動作説明の一環である定周期処理の動作フローチャートの事例を示す図、図４は図１の動作説明の一環である保護制御演算処理の動作フローチャートの事例を示す図である。

図１において、電力系統のアナログ入力は、主ユニット２内のアナログ入力部であるアナログ入力カード21にてサンプリングされアナログ／ディジタル変換されて、演算部である演算カード22に受け渡される。

演算カード22では保護制御演算が行われ、その結果に基づいて、入出力部である入出力カード23経由で制御出力Omが出力される。

上記アナログ入力カード21によるデータの取込みから、上記演算カード22による保護制御演算、上記入出力カード23による制御出力までの一連の動作は、上記演算カード22内のプログラム格納メモリ224に予め格納されたプログラムに基づいて、上記演算カード22内のマイクロプロセッサ222により実行される。

また当該ディジタル保護制御装置１の運用者に関わる表示操作などを行うＨＭＩ処理や、当該ディジタル保護制御装置１に関する不良の有無を判別する自動監視処理なども同様に、上記プログラム格納メモリ224のプログラムに基づいて上記マイクロプロセッサ222により実行される。

一方、電力系統設備の増設や変更により、当該ディジタル保護制御装置１のＨ／Ｗ増設又は変更が必要になった場合は、必要に応じて増設対応入出力カード26が一つ或いは複数個追加又は変更されるか、増設規模が大きい場合には、増設IOユニット３が一つ或いは複数個追加される。

当該ディジタル保護制御装置1または主ユニット２には、増設対応Ｈ／Ｗ相当分の空スペースを、上記増設対応入出力カード26・・・や上記増設IOユニット３・・・の追加に備えて予め用意しておく。

上記増設の際、一旦運転中のディジタル保護制御装置１を停止（電源OFF）し、増設対応入出力カード26又は増設IOユニット３の追加後、再び当該ディジタル保護制御装置をスタート（電源ON）させることにより、上記演算カード２２内の装置側格納手段である設定データ格納メモリ225内の増設対応Ｈ／Ｗ登録テーブルに予め設定された増設可能なＨ／Ｗと、増設対応入出力カード26又は32のＨ／Ｗ側格納手段であるＨ／Ｗ仕様認識情報格納回路261又は321内に格納されたＨ／Ｗ仕様認識情報とを比較照合して、上記増設対応入出力カード26又は32の整合性をチェックし、同様に、上記設定データ格納メモリ225に保存された現在の該当する整定値やプログラム可能なロジックシーケンスと上記増設対応入出力カード26又は32に関する整定値やプログラム可能なロジックシーケンスとの整合チェックをすることにより、自動的に、増設されたＨ／Ｗを認識、初期化することで、演算カード22内のメモリ224に格納されたプログラムを変更することなく、増設・変更を完了することが出来るようにしてある。

更に、上記整合チェックの結果、現在の整定値又はプログラム可能なロジックシーケンスの変更が必要であると判定した場合は、入出力カード23経由で外部に警報出力O1を行うと共に、ＨＭＩ（ヒューマン・マシン・インタフェース）モジュール24を介して、変更の有無と内容を、表示ランプ242、ディスプレイ241を用いて表示し、運用者に整定値又はプログラム可能なロジックシーケンスの変更を促すようにしてある。

また、上記設定データ格納メモリ225の増設対応Ｈ／Ｗ登録テーブルに予め設定された増設可能Ｈ／Ｗと、上記により認識した増設対応入出力カード内のＨ／Ｗ仕様認識情報とが不整合だった場合は、追加したＨ／Ｗは誤りまたは不良として、同様に警報出力と不整合の内容をＨＭＩモジュール24を介して表示するようにしてある。

次に、図２〜図４によって、上記図１に例示のディジタル保護制御装置1の動作について説明する。

図２において、当該ディジタル保護制御装置の電源がONすると初期化処理がスタートする。

まず、ステップST11にて、主ユニット2内の標準Ｈ／Ｗの初期化が実行される。具体的にはメモリ224，225の初期化や標準Ｈ／Ｗ（21，221，223，23，24等）の初期設定などが行われる。

ステップST12にて、設定データ格納メモリ225内の増設対応Ｈ／Ｗ登録テーブルを読み出し、ステップST13にて増設対応Ｈ／Ｗが登録されている場合には、ステップST14にて、システムバス27又はシリアル伝送送受信カード25及び31を経由して、対応する増設対応入出力カード26又は32内のＨ／Ｗ仕様認識情報格納回路261又は321からＨ／Ｗ仕様認識情報を読み出す。

増設対応Ｈ／Ｗ登録テーブルに、増設可能なＨ／Ｗが複数登録されている場合は、上記ステップST12〜ステップST14の動作を繰り返す。

なお、Ｈ／Ｗ仕様認識情報とは、増設対応入出力カード26又は31の識別番号、当該増設入出力カードに実装されている入出力のチャンネル数、入出力チャンネルの属性など、当該Ｈ／Ｗを認識できる情報である。

ステップST15にて読み出した仕様認識情報と、上記設定データ格納メモリ225内の上記増設対応Ｈ／Ｗ登録テーブルの内容とが一致している場合は、ステップST16にて、「増設対応Ｈ／Ｗ有り」と決定して、ステップST17にて、当該増設対応入出力カード26又は32の初期化を実施する。

上記増設対応Ｈ／Ｗ登録テーブルに、増設可能なＨ／Ｗが複数登録されている場合は、同様な初期化を繰り返す。
上記初期化の動作が完了すれば、初期化処理が正常に終了する。

ここで、増設対応Ｈ／Ｗ登録テーブルには、例えば、当該ディジタル保護制御装置1の増設作業の直前（電源OFFの前）に、ＨＭＩモジュール24より運用者が当該増設対応のＨ／Ｗを予め設定して、登録をしておくことで、Ｈ／Ｗ増設作業、即ち増設対応入出力カード26や32の追加、後に上記動作を実行することができる。

一方、ステップST13にて、増設対応Ｈ／Ｗが登録されていない場合は、ステップST14〜ステップST16は行わず、初期化処理が正常に終了する。

また、ステップST15にて、読み出したＨ／Ｗ仕様認識情報と上記増設対応Ｈ／Ｗ登録テーブル内容の一部とに不一致がある場合、或いは増設対応入出力カード26や32の未実装又は故障により、正しくＨ／Ｗ仕様認識情報が読み出せなかった場合は、初期化異常終了とする。

更に上記初期化終了により、定周期割込みが発生し、定周期処理（図３参照）がスタートする。

図３において、まず、ステップST21にて、Ｈ／Ｗ初期化が正常終了したかチェックし、正常終了の場合は、ステップST22にて増設対応Ｈ／Ｗがあるかチェックし、増設対応Ｈ／Ｗが有りの場合は、ステップST23にて、ステップST14にて読み出したＨ／Ｗ仕様認識情報と設定データ格納メモリ225に格納された現在の整定値や運用者によりプログラム可能なロジックシーケンスデータの整合性をチェックする。

運用者によりプログラム可能なロジックシーケンスデータは、ＨＭＩモジュール24を介して、予め運用者が作成したロジックシーケンスデータを当該設定データ格納メモリ225に保存しておく事ができる。
上記保存の処理はステップST28で行われる。

現在の整定値とＨ／Ｗ仕様認識情報の整合チェックは、例えば、ディジタル保護制御装置で使用する入出力チャンネル数の一致などで実施できる。

運用者によりプログラム可能なロジックシーケンスデータの整合チェックは、当該ロジックシーケンスデータ内の入出力チャンネルの属性などの一致で実施できる。

この結果整定値及び運用者によりプログラム可能なロジックシーケンスデータの整合チェックが一致した場合は、ステップST24にて、Ｈ／Ｗ増設完了として、ステップST25に進む。

ステップST25にてフィルタ処理やアナログ入力の換算処理などのアナログ入力処理を実施する。

ステップST26にて、ステップST25にて生成されたアナログ入力データに基づき、保護制御演算処理を実施する。このステップST26での保護制御演算処理の詳細は、図４にステップST261〜ステップST263で示す。

図４において、ステップST261は増設対応Ｈ／Ｗの有無によらない標準保護制御演算処理を実施する。

ステップST262は、ステップST24でＨ／Ｗ増設完了となった場合に、ステップST263にて増設Ｈ／Ｗ対応保護制御演算処理を実施するための判定である。

従って、増設対応入出力カードが追加されていない場合、Ｈ／Ｗ初期化が正常終了した場合はステップST263は実行されない。

ついで、図３に戻り、ステップST27では、入出力処理が実施され、上記保護制御演算処理の判定結果に基づき、入出力カード23又は増設対応入出力カード26又は32経由で制御出力が実施される。また、入出力処理では論理演算に必要な制御入力の取込みも実施される。

ステップST28では、その他、ディジタル保護制御装置1に関する整定、設定、試験などの操作や動作、異常などの状態や保護制御判定結果などの表示処理の全般を行う。

最後にステップST29では、ディジタル保護制御装置のＨ／Ｗ構成に応じたＨ／Ｗの健全性やＳ／Ｗの正常動作を常時監視する。
この監視で何らかの異常が発見された場合は、入出力カード23を介して、警報出力を出す。
また、ＨＭＩ処理を介して、異常の内容をＨＭＩモジュール24内のディスプレイ241や表示ランプ242に表示させる。

一方で、ステップST23にて整定値及び運用者によりプログラム可能なロジックシーケンスデータが不一致だった場合は、運営者による整定変更やプログラム可能なロジックシーケンスデータの変更が必要として、ステップST24〜ステップST27は実行されない。

更にステップST28のＨＭＩ処理にて、ＨＭＩモジュール２４内のディスプレイ241や表示ランプ242にＨ／Ｗの増設が不整合であることと、その内容（入出力チャンネス数の不一致やを入出力チャンネルの属性の不一致など）を表示し、運営者に対し、整定変更やプログラム可能なロジックシーケンスデータの変更が必要であることを示す。

また、ステップST22にて増設対応Ｈ／Ｗが無いと判断した場合は、ステップST23及びステップST24は実行されない。
また、ステップST21にてＨ／Ｗ初期化が正常終了していない場合は、ステップST22〜ステップST28は実行されない。

尚、本実施例では、ステップST261〜ステップST263にて保護制御演算処理のみを増設対応入出力カードの追加前後で処理の実施する内容を制御するようにしたが、ステップST25、ステップST27、ステップST28、ステップST29の他の処理も、増設対応入出力カードの有無に応じて、同様に実施する内容を制御することができる。

このように、この発明の実施の形態１のディジタル保護制御装置1においては、プログラム格納メモリ224に予め増設Ｈ／Ｗ対応のプログラムを格納し、設定データ格納メモリ225に、増設可能なＨ／Ｗの登録情報と整定値や運用者によりプログラム可能なロジックシーケンスデータを格納し、増設対応入出力カード26又は32内にＨ／Ｗ仕様認識情報を格納しておき、その内容を電源ON時に以降読み出して、整合チェックをする事で、煩雑なプログラムの変更をすることなく、Ｈ／Ｗの増設が可能で、かつプログラムの変更をしなくて済めば、ディジタル保護制御装置の機能試験を省略可能とすることができるという効果も生まれる。即ち、追加したＨ／Ｗの自動監視が正常であることの確認と変更した機能のみの代表的な確認のみとし、該当するプログラムに関わる全体的な機能試験を省略可能である。更には、例え、整定値や運用者によりプログラム可能なロジックシーケンスデータの変更が必要となった場合でも、プログラム変更という特殊作業ではなく、ＨＭＩモジュールの操作により比較的運営者にとって作業しやすい操作が可能であるという利点もある。

実施の形態２．
実施の形態１では、増設対応Ｈ／Ｗ初期化が正常に終了しなかった場合、図３のステップST21に示すように、Ｓ／Ｗにて通常の保護制御演算処理や入出力処理を行わないことで、誤った制御出力が出ないようにしていたが、この実施の形態２では、入出力カードや増設対応入出力カード内に図５に示すようなAND回路231、即ち初期化正常終了の条件信号と制御出力の原信号とのANDをとるAND回路231、を構成することで、初期化が正常終了しない限り、制御出力が出ないようにＨ／Ｗ的にロックするようにしたものである。

このようにすれば、上述のこの発明の実施の形態１の効果に加え、制御出力が誤って出力されるのを確実に防止することができるという効果がある。また制御出力のみをロックし、保護制御演算処理や入出力処理、ＨＭＩ処理を実施したい場合には、ステップST21の処理で、Ｈ／Ｗ初期化正常終了が否の場合に、ステップST28に移行する替わりに、ステップST25に移行すれば、実現可能である。

実施の形態３．
上述のこの発明の実施の形態１では、Ｈ／Ｗ仕様認識情報を増設対応入出力カード毎に格納するようにしたが、この実施の形態３では、図６に示すように増設ユニット５・・・単位にＨ／Ｗ仕様認識情報を格納するようにしたものである。増設対応Ｈ／Ｗは入出力カード以外にアナログ入力カードも対象となるが、動作としては、図２〜図４に示したものと同様であり、上述のこの発明の実施の形態１と同様な効果を奏する。

実施の形態４．
この実施の形態４は、上述のこの発明の実施の形態１で増設Ｈ／Ｗ対応プログラムを予め演算カード内のプログラム格納メモリに格納しておく代わりに、増設対応Ｈ／Ｗ側に増設対応専用プログラムを格納しておくようにしたものである。図７に本実施の形態４の構成を示す。

図７において、電力系統のアナログ入力は主ユニット２内のアナログ入力カード21にてサンプリングし、アナログ／ディジタル変換され、演算カード22に受け渡される。

演算カード22では保護制御演算が行われ、その結果に基づいて、入出力カード23経由で制御出力を行う。アナログ入力カードからのデータの取込みから保護制御演算、入出力カード経由制御出力までの一連の動作は、演算カード22内の共通プログラム格納メモリ224に予め格納されたプログラムに基づいて、マイクロプロセッサ222により実行される。また当該保護制御装置の運用者に関わる表示操作などを行うＨＭＩ処理や、当該保護制御装置に関する不良の有無を判別する自動監視処理なども同様に、上記共通プログラム格納メモリ224のプログラムに基づいてマイクロプロセッサ222により実行される。

一方、当該ディジタル保護制御装置１の新たな機能追加、例えば通信Ｉ／Ｆ機能の追加などによりＨ／Ｗ増設又は変更が必要になった場合は、必要に応じて、増設対応通信Ｉ／Ｆカード28が一つ或いは複数個追加又は変更されるか、増設規模が大きい場合には、増設通信ユニット6が一つ或いは複数個追加される。

当該ディジタル保護制御装置1または主ユニット2には、増設対応Ｈ／Ｗ相当分の空スペースを、上記増設対応通信Ｉ／Ｆカード28・・・や上記増設通信ユニット6・・・の追加に備えて予め用意しておく。

上記増設の際、一旦運転中のディジタル保護制御装置1を停止（電源OFF）し、増設対応通信Ｉ／Ｆカード28又は増設通信ユニット6の追加後、再び当該ィジタル保護制御装置のスタート（電源ON）させることにより、増設対応通信Ｉ／Ｆカード28，62内の通信Ｉ／Ｆ専用プログラム格納メモリ281，621に格納されたＨ／Ｗ仕様認識情報をチェックし、予め設定された増設可能なＨ／Ｗの登録テーブルと同様に設定データ格納メモリ225に保存された現在の該当する整定値やプログラム可能なロジックシーケンスと整合チェックすることにより、自動的に、増設されたＨ／Ｗを認識した後、当該増設対応通信Ｉ／Ｆカード28，62内の通信Ｉ／Ｆ専用プログラム格納メモリ281，621に格納された通信Ｉ／Ｆ専用プログラムを読み出して実行することで、演算カード22内の共通プログラム格納メモリ224に格納されたプログラムを変更することなく、増設・変更を完了することが出来るようにしてある。

更に、上記整合チェックの結果、現在の整定値又はプログラム可能なロジックシーケンスの変更が必要と判定した場合は、入出力カード23経由で外部に警報出力を行うと共に、ＨＭＩ（ヒューマン・マシン・インタフェース）モジュール24を介して、変更の有無と内容を表示ランプ242、ディスプレイ241を用いて表示し、運用者に整定値又はプログラム可能なロジックシーケンスの変更を促すようにする。また、予め設定された増設可能な登録テーブルと上記により認識した増設対応通信Ｉ／Ｆカード内のＨ／Ｗ仕様認識情報が不整合だった場合は、追加したＨ／Ｗは誤りまたは不良として、同様に警報出力と不整合の内容をＨＭＩモジュール24を介して表示するようにしてある。

次に、図８〜図１０によって、上記図７のディジタル保護制御装置1の動作について説明する。

図８において、当該ディジタル保護制御装置の電源がONすると初期化処理がスタートする。

まず、ステップST11にて主ユニット2内の標準Ｈ／Ｗの初期化が実行される。具体的にはメモリ224，225，226の初期化や標準Ｈ／Ｗ（21，221，223，23，24等）の初期設定などが行われる。

ステップST12にて設定データ格納メモリ225内の増設対応Ｈ／Ｗ登録テーブルを読み出し、ステップST13にて増設対応Ｈ／Ｗが登録されている場合には、ステップST14にて、システムバス27又はシリアル伝送送受信カード25及び61を経由して、対応する増設対応通信Ｉ／Ｆカード28又は62内の通信Ｉ／Ｆ専用プログラム格納メモリ281又は621よりＨ／Ｗ仕様認識情報を読み出す。

増増設対応Ｈ／Ｗ登録テーブルに、増設に備えて予想増設Ｈ／Ｗが複数登録されている場合は、上記ステップST12〜ステップST14の動作を繰り返す。

なお、Ｈ／Ｗ仕様認識情報とは増設対応通信Ｉ／Ｆカード28又は62の識別番号、当該増設対応通信Ｉ／Ｆカードに実装されている通信Ｉ／Ｆのチャンネル数、通信Ｉ／Ｆの属性などである。

ステップST15にて読み出したＨ／Ｗ仕様認識情報と、上記設定データ格納メモリ225内の上記増設対応Ｈ／Ｗ登録テーブルの内容とが一致している場合は、ステップST16にて「増設対応Ｈ／Ｗ有り」と決定して、ステップST167にて当該増設対応通信Ｉ／Ｆカード28又は62内の通信Ｉ／Ｆ専用プログラム格納メモリ281又は621に格納された通信Ｉ／Ｆ専用プログラムを読み出し、演算カード22内のプログラムロード用メモリ226に転送する。

ステップST17にてプログラムロード用メモリ226内にある通信Ｉ／Ｆ専用プログラムを実行し、増設対応通信Ｉ／Ｆカード28又は62の初期化を実施する。

上記増設対応Ｈ／Ｗ登録テーブルに、増設に備えて予想増設Ｈ／Ｗが複数登録されている場合は、ステップST167とステップST17を登録されている分繰り返す。
上記初期化の動作が完了すれば、初期化処理が正常に終了する。

ここで、増設対応Ｈ／Ｗ登録テーブルには、例えば、当該ディジタル保護制御装置1の増設作業の直前（電源OFFの前）に、ＨＭＩモジュール24より運用者が当該増設対応のＨ／Ｗを予め設定して、登録をしておくことで、Ｈ／Ｗ増設作業、即ち増設対応入出力カード28や62の追加、後に上記動作を実行することができる。

一方、ステップST13にて、増設対応Ｈ／Ｗが登録されていない場合は、ステップST14〜ステップST18は行わず、初期化処理が正常に終了する。

また、ステップST15にて、読み出したＨ／Ｗ仕様認識情報と上記増設対応Ｈ／Ｗ登録テーブル内容の一部とに不一致がある場合、或いは増設対応通信Ｉ／Ｆカード28や62の未実装又は故障により、正しくＨ／Ｗ仕様認識情報が読み出せなかった場合は、初期化異常終了とする。

更に上記初期化終了により、定周期割込みが発生し、定周期処理（図９参照）がスタートする。

図９において、まず、ステップST21にてＨ／Ｗ初期化が正常終了したかチェックし、正常終了の場合は、ステップST22にて増設対応Ｈ／Ｗがあるかチェックし、増設対応Ｈ／Ｗが有りの場合は、ステップST23にて、ステップST14にて読み出したＨ／Ｗ仕様認識情報と設定データ格納メモリ225に格納された現在の整定値や運用者によりプログラム可能なロジックシーケンスデータの整合性をチェックする。

運用者によりプログラム可能なロジックシーケンスデータは、ＨＭＩモジュール24を介して、予め運用者が作成したロジックシーケンスデータを当該設定データ格納メモリ225に保存しておく事ができる。
上記保存の処理はステップST29で行われる。

現在の整定値とＨ／Ｗ仕様認識情報の整合チェックは例えば、ディジタル保護制御装置で使用する通信Ｉ／Ｆのチャンネル数の一致などで実施できる。

運用者によりプログラム可能なロジックシーケンスデータの整合チェックは、運用者によりプログラム可能なロジックシーケンスデータ内の通信Ｉ／Ｆと受渡しするデータのアドレスなどの一致で実施できる。

この結果整定値及び運用者によりプログラム可能なロジックシーケンスデータの整合チェックが一致した場合は、ステップST24にてＨ／Ｗ増設完了として、ステップST25に進む。

ステップST25にてフィルタ処理やアナログ入力の換算処理などのアナログ入力処理を実施する。

ステップST26にて、ステップST25にて生成されたアナログ入力データに基づき、保護制御演算処理を実施する。

ステップST27では、入出力処理が実施され、上記保護制御演算処理の判定結果に基づき、入出力カード23経由で制御出力が実施される。また、入出力処理では論理演算に必要な制御入力の取込みも実施される。

次いでステップST278では通信処理が実施される。
ここで、通信処理の詳細は図１０にステップST2781〜ステップST2783で示す。

図１０において、ステップST2781は増設対応Ｈ／Ｗの有無によらない標準通信処理を実施する。

ステップST2782は、ステップST24でＨ／Ｗ増設完了となった場合にステップST2783にて演算カード22内のプログラムロード用メモリ226に転送された増設Ｈ／Ｗ対応プログラムを実行するための判定である。
従って、増設対応通信Ｉ／Ｆカードが追加されていない場合、Ｈ／Ｗ初期化が正常終了した場合はステップST2783は実行されない。

ついで、図９に戻り、ステップST28ではその他、ディジタル保護制御装置1に関する整定、設定、試験などの操作や動作、異常などの状態や保護制御判定結果などの表示処理の全般を行う。

最後にステップST29では、ディジタル保護制御装置のＨ／Ｗ構成に応じたＨ／Ｗの健全性やS/Wの正常動作を常時監視する。
この監視で何らかの異常が発見された場合は、入出力カード23を介して、警報出力を出す。

また、ＨＭＩ処理を介して、異常の内容をＨＭＩモジュール24内のディスプレイ241や表示ランプ242に表示させる。

一方で、ステップST23にて整定値及び運用者によりプログラム可能なロジックシーケンスデータが不一致だった場合は、運営者による整定変更やプログラム可能なロジックシーケンスデータの変更が必要として、ステップST24〜ステップST278は実行されない。

更にステップST28のＨＭＩ処理にて、ＨＭＩモジュール２４内のディスプレイ241や表示ランプ242にＨ／Ｗの増設が不整合であることとその内容（通信Ｉ／Ｆチャンネル数の不一致やを通信Ｉ／Ｆとの受け渡しデータのアドレスの不一致など）を表示し、運営者に対し、整定変更やプログラム可能なロジックシーケンスデータの変更が必要であることを示す。

また、ステップST22にて増設対応Ｈ／Ｗが無いと判断した場合は、ステップST23及びステップST24は実行されない。

また、ステップST21にてＨ／Ｗ初期化が正常終了していない場合は、ステップST22〜ステップST28は実行されない。

尚、本実施例では、ステップST2781〜ステップST2783にて通信処理のみを増設対応通信Ｉ／Ｆカードの追加前後で処理の実施する内容を制御するようにしたが、ステップST25、ステップST27、ステップST278、ステップST28の他の処理も、増設対応通信Ｉ／Ｆカードの有無に応じて、同様に実施する内容を制御することができる。

このように、この実施の形態４のディジタル保護制御装置1においては、設定データ格納メモリ225に、増設可能なＨ／Ｗの登録情報と整定値や運用者によりプログラム可能なロジックシーケンスデータを格納し、増設対応通信Ｉ／Ｆカード28又は62内にＨ／Ｗ仕様認識情報を格納しておき、その内容を電源ON時に以降読み出して、整合チェックを実施し、更に、当該増設対応通信Ｉ／Ｆカードに格納された通信Ｉ／Ｆ専用プログラムを演算カード22内プログラムロード用メモリ226に転送して実行する事で、共通プログラム格納メモリに格納された標準プログラムの煩雑な変更をすることなく、Ｈ／Ｗの増設が可能で、実施の形態1と同様の効果がある。更に増設対象が通信機能のように、ディジタル保護装置の運転開始当初では仕様の未確定な機能を増設する場合に、増設段階において、元々格納されていたプログラムを変更することなく、容易に機能拡張ができるという効果が生じる。

なお、図１〜図１０の各図中、同一符合は同一又は相当部分を部分を示し、上述の実施の形態２〜４において、上述の実施の形態１と同一又は相当する部分については原則的にその説明を割愛し、相違点を主体に説明してある。

ここで、前述のこの発明の実施の形態１〜４整理すると、以下のような特徴点がある。

プログラム格納メモリ２２４に、予め増設Ｈ／Ｗ対応のプログラムを格納し、設定データ格納メモリ２２５に、増設可能なＨ／Ｗの登録情報と整定値や運用者によりプログラム可能なロジックシーケンスデータを格納し、増設対応Ｈ／Ｗ３，２６にＨ／Ｗ仕様認識情報を格納しておき、その内容を電源ON時に以降読み出して、整合チェックをする事で、プログラムの変更することなく、Ｈ／Ｗの増設を可能としたものである。

また、プログラム格納メモリ２２４に予め増設Ｈ／Ｗ対応のプログラムを格納する代わりに、増設対応Ｈ／Ｗ３，２６側に増設Ｈ／Ｗ対応プログラムを格納するようにしたものである。

また、電圧、電流のアナログ入力を取込みディジタルデータに変換するアナログ入力部２１、このアナログ入力部より受け渡されたデータに基づき所定の保護制御演算を行う演算部２２、及び演算部で判定された演算結果により制御出力を行う入出力部２３を備えたディジタル保護制御装置１において、増設対応のＨ／Ｗの登録情報を格納する手段２２５と、増設対応のＨ／Ｗ仕様を格納する手段２６１，３２１を設けたことを特徴とするディジタル保護制御装置である。

また、増設対応のＨ／Ｗの登録情報を格納する手段２２５にて格納されたＨ／Ｗ登録情報と増設対応のＨ／Ｗ仕様を格納する手段２６１，３２１にて格納されたＨ／Ｗ仕様認識情報等を初期化時にチェックし、整合した場合のみ、予め格納された増設対応プログラムを実行する手段２２２を備えていることを特徴とするディジタル保護制御装置である。

また、予め格納された増設対応プログラムを、増設されるＨ／Ｗ３，２６に格納し、初期化時に実行可能なメモリ領域２２４に転送して実行する手段を備えていることを特徴とするディジタル保護制御装置である。

また、整定値や運用者によりプログラム可能なシーケンスロジックを格納する設定値格納手段２２５を備え、当該設定値格納手段２２５に格納された整定値と当該プログラム可能なシーケンスロジックと、増設対応のＨ／Ｗ３，２６のＨ／Ｗ仕様を格納する手段２６１，３２１に格納されたＨ／Ｗ仕様認識情報とをチェックし、その内容が整合した場合のみ増設対応プログラムを実行する手段２２２を備えていることを特徴とするディジタル保護制御装置。

また、増設対応のＨ／Ｗの登録情報を格納する手段２２５に格納されたＨ／Ｗ登録情報と増設対応のＨ／Ｗ仕様を格納する手段２６１，３２１に格納されたＨ／Ｗ仕様認識情報等を初期化時にチェックし、整合しなかった場合に、外部に警報出力する手段O1を備えていることを特徴とするディジタル保護制御装置である。

また、不整合の内容を運用者に対し表示する表示手段２４１を備えていることを特徴とするディジタル保護制御装置である。

また、整定値や運用者によりプログラム可能なシーケンスロジックを格納する設定値格納手段２２５と、当該設定値格納手段２２５に格納された整定値と当該プログラム可能なシーケンスロジックと、増設対応のＨ／Ｗ３，２６の仕様を格納する手段２６１，３２１に格納されたＨ／Ｗ仕様認識情報とをチェックし、その内容が整合しなかった場合に、不整合の内容を運用者に対し表示する表示手段２４１を備えていることを特徴とするディジタル保護制御装置である。

また、不整合状態が継続している間は、制御出力Omをロックする手段２３１を備えていることを特徴とするディジタル保護制御装置である。

また、アナログ入力を取込みディジタルデータに変換するアナログ入力部２１、このアナログ入力部より受け渡されたデータに基づき所定の保護制御演算を行う演算部２２、および前記演算部で判定された演算結果により制御出力を行う入出力部２３を備えたディジタル保護制御装置１において、装置側に設けられ増設可能なＨ／Ｗの識別情報を格納する装置側格納手段２２５、増設されるＨ／Ｗ３，２６側に設けられ当該Ｈ／Ｗの固有情報を格納するＨ／Ｗ側格納手段２６１，３２１、および前記装置側格納手段に格納された増設可能なＨ／Ｗの識別情報と、増設されたＨ／Ｗの前記Ｈ／Ｗ側格納手段に格納されている固有情報とを比較して、当該増設Ｈ／Ｗの増設可否を判定する判定手段２２２を備えていることを特徴とするディジタル保護制御装置である。

また、前記判定手段２２２での判定結果が増設可である場合に、増設可能なＨ／Ｗ対応のプログラムが実行されることを特徴とするディジタル保護制御装置である。

また、前記増設可能なＨ／Ｗ３，２６対応のプログラムが、装置側に格納されていることを特徴とするディジタル保護制御装置である。

また、前記増設可能なＨ／Ｗ３，２６対応のプログラムが、増設されるＨ／Ｗ側に格納されていることを特徴とするディジタル保護制御装置。

また、増設されるＨ／Ｗ３，２６側に格納されている前記増設可能なＨ／Ｗ対応のプログラムが、装置側に転送され装置側に格納された後に実行されることを特徴とするディジタル保護制御装置である。

また、増設されるＨ／Ｗ３，２６側に格納されている前記固有情報が、当該Ｈ／Ｗの仕様、整定値、およびプログラム可能なシーケンスロジックの少なくとも一の情報であることを特徴とするディジタル保護制御装置である。

また、前記判定手段２２２による判定結果が増設否であった場合、警報出力O1することを特徴とするディジタル保護制御装置である。

また、前記判定手段２２２による判定結果が増設否であった場合、当該増設否の内容を表示することを特徴とするディジタル保護制御装置である。

また、前記増設否の状態にある場合は前記制御出力Omをロックすることを特徴とするディジタル保護制御装置である。

この発明の実施の形態１を示す図で、ディジタル保護制御装置の全体構成の事例を示す構成図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、図１の動作説明の一環である初期化の動作の事例をフローチャートで示す図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、図１の動作説明の一環である定周期処理の動作の事例をフローチャートで示す図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、図１の動作説明の一環である保護制御演算処理の動作の事例をフローチャートで示す図である。 この発明の実施の形態２を示す図で、制御出力のロック機能の事例を示すロジック回路である。 この発明の実施の形態３を示す図で、ディジタル保護制御装置の全体構成の他の事例を示す構成図である。 この発明の実施の形態４を示す図で、ディジタル保護制御装置の全体構成の更に他の事例を示す構成図である。 この発明の実施の形態４を示す図で、図７の動作説明の一環である初期化の動作の事例をフローチャートで示す図である。 この発明の実施の形態４を示す図で、図７の動作説明の一環である定周期処理の動作の事例をフローチャートで示す図である。 この発明の実施の形態４を示す図で、図７の動作説明の一環である通信処理の動作の事例をフローチャートで示す図である。

符号の説明

１ ディジタル保護制御装置、 ２ 主ユニット、
３ 増設ＩＯユニット、 ４ シリアルバス、
５ 増設ユニット、 ６ 増設通信ユニット、
２１ アナログ入力カード、 ２２ 演算カード、
２３ 入出力カード、 ２４ ＨＭＩモジュール、
２５ シリアル伝送送受信カード、 ２６ 増設対応入出力カード、
２８ 増設対応通信Ｉ／Ｆカード、 ３１ シリアル伝送送受信カード、
３２ 増設対応入出力カード、 ５１ シリアル伝送送受信カード、
５２ アナログ入力カード、 ５３ 入出力カード、
５４ Ｈ／Ｗ仕様認識情報格納格納回路、
６１ シリアル伝送送受信カード、 ６２ 増設対応通信Ｉ／Ｆカード、
２２１ Ｉ／Ｆ回路、 ２２２ マイクロプロセッサ、
２２３ Ｉ／Ｆ回路、 ２２４ プログラム格納メモリ、
２２５ 設定データ格納メモリ（装置側格納手段）、
２２６ プログラムロード用メモリ、
２３１ ＡＮＤ回路、 ２４１ ディスプレイ、
２４２ 表示ランプ、 ２４３ 操作スイッチ、
２６１ Ｈ／Ｗ仕様認識情報格納回路（Ｈ／Ｗ側格納手段）、
２８１ 通信Ｉ／Ｆ専用プログラム格納メモリ、
３２１ Ｈ／Ｗ仕様認識情報格納回路（Ｈ／Ｗ側格納手段）、
６２１ 通信Ｉ／Ｆ専用プログラム格納メモリ。

Claims (9)

1. アナログ入力を取込みディジタルデータに変換するアナログ入力部、このアナログ入力部より受け渡されたデータに基づき所定の保護制御演算を行う演算部、および前記演算部で判定された演算結果により制御出力を行う入出力部を備えたディジタル保護制御装置において、
   装置側に設けられ増設可能なＨ／Ｗの識別情報を格納する装置側格納手段、
   増設されるＨ／Ｗ側に設けられ当該Ｈ／Ｗの固有情報を格納するＨ／Ｗ側格納手段、
   および前記装置側格納手段に格納された増設可能なＨ／Ｗの識別情報と、増設されたＨ／Ｗの前記Ｈ／Ｗ側格納手段に格納されている固有情報とを比較して、当該増設Ｈ／Ｗの増設可否を判定する判定手段、
   を備えていることを特徴とするディジタル保護制御装置。
2. 請求項１に記載のディジタル保護制御装置において、前記判定手段での判定結果が増設可である場合に、増設可能なＨ／Ｗ対応のプログラムが実行されることを特徴とするディジタル保護制御装置。
3. 請求項２に記載のディジタル保護制御装置において、前記増設可能なＨ／Ｗ対応のプログラムが、装置側に格納されていることを特徴とするディジタル保護制御装置。
4. 請求項２に記載のディジタル保護制御装置において、前記増設可能なＨ／Ｗ対応のプログラムが、増設されるＨ／Ｗ側に格納されていることを特徴とするディジタル保護制御装置。
5. 請求項２に記載のディジタル保護制御装置において、増設されるＨ／Ｗ側に格納されている前記増設可能なＨ／Ｗ対応のプログラムが、装置側に転送され装置側に格納された後に実行されることを特徴とするディジタル保護制御装置。
6. 請求項１〜請求項５の何れか一に記載のディジタル保護制御装置において、増設されるＨ／Ｗ側に格納されている前記固有情報が、当該Ｈ／Ｗの仕様、整定値、およびプログラム可能なシーケンスロジックの少なくとも一の情報であることを特徴とするディジタル保護制御装置。
7. 請求項１〜請求項６の何れか一に記載のディジタル保護制御装置において、前記判定手段による判定結果が増設否であった場合、警報出力することを特徴とするディジタル保護制御装置。
8. 請求項１〜請求項７の何れか一に記載のディジタル保護制御装置において、前記判定手段による判定結果が増設否であった場合、当該増設否の内容を表示することを特徴とするディジタル保護制御装置。
9. 請求項１〜請求項７の何れか一に記載のディジタル保護制御装置において、前記増設否の状態にある場合は前記制御出力をロックすることを特徴とするディジタル保護制御装置。

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