[发明专利]工厂监视系统

说明书

本发明涉及一种用来监视例如核电厂这样的工厂的处理的工厂监视系统。

如图22所示，对于有多个计算机41被分配处理各种功能的情形，在普通的工厂监视系统中这些计算机41都被连接到一个共用的存储单元42上，使它们之间可以共享和交换数据。

由于处理数据是从工厂的一个控制单元43输入给分别执行各种计算处理的各个计算机41的，所以处理数据被写入到共用存储单元42中，使各计算机41可以引用存储在共用存储单元42中的处理数据。又由于各计算机41之间有必要互相交换数据，所以这种交换也通过该共用存储单元42进行。

这样，在普通的分布功能式工厂监视系统中，各计算机41都要连接到共用存储单元42上。于是可以与共用存储单元42相连的计算机41的数目取决于存储单元42的存储容量。换言之，能与共用存储单元42相连接的计算机41的数目是受限制的。为了解决这一问题，采用了由几个计算机41共同负担功能的结构。

在工厂监视系统中，希望使用一些共同分配一个处理的小型计算机，这是因为这样能有简单的系统结构和对应于希望功能与硬件规模的功能易扩展性。从这个观点出发，已有人提出一种使用网络作为连接各计算机的手段的方法。

如图23所示，当通过一个网络44来连接各计算机41时，能连接的计算机41的数目将可增加。事实上，能连接的计算机41的数目是没有限制的。于是上述问题可被解决。

另一方面，为了监视工厂的当前状态，每个计算机41都必须时时引用最新的工厂数据。如图22所示，在计算机41与共用存储单元42相连接的系统中，在各计算机41之间交换大量数据的同时，仍可以把从控制单元43接收到的处理数据写入到共用存储单元42中。所以处理数据的更新时间不会影响计算机41所执行的处理。

然而，当各计算机41通过网络连接时，它们之间交换的数据将干扰控制单元43输入处理数据的传送。于是最新的处理数据不能被提供给每个计算机41。

随着操作员操作的不同和工厂状态的不同变化，各计算机41之间交换的数据量也有很大的不同。所以在网络44上传送的数据量是变化的。当网络44上传送的数据量增大并超过网络44的数据传送容量时，控制单元43就不能向每个计算机41传送处理数据。或者，向每个计算机41传送的控制单元43的处理数据将被延迟。所以要想把处理数据的更新时间缩短到等于或小于某个预定值是十分困难的。

如上所述，在工厂监视系统中为了有简单的系统结构和对应于希望功能和硬件规模的功能易扩展性，希望把一个处理分配给一些小计算机。然而，在计算机与一个共用存储单元相连接的普通系统中，可与共用存储单元相连的计算机数目是受限制的。换言之，不能连接许多个计算机。

为了解决这一问题，已有人提出一种通过网络来连接多得多的计算机的方法。然而，在此方法中，工厂数据可能要根据网络上的数据传送量而被延迟。于是，不是每个计算机都能引用和处理最新的工厂数据。

此外，当一些小计算机通过网络连接并分担一个处理时，将会出现后述的问题(1)至(5)。

在这种工厂监视系统中，能处理每个功能的计算机称作功能服务器。功能服务器的例子有：监视服务器、数据收集服务器、性能计算机服务器、工厂操作助理服务器和信息管理服务器。监视服务器输入处理数据和判断一个处理值是否正确并输出判断结果。数据收集服务器收集处理数据和存储工厂的操作历史。性能计算服务器执行对应于工厂数据的工厂性能评估计算。工厂操作助理服务器输出操作、关于自动工厂操作的指导信息、和关于工厂单元操作测试的指导信息。信息管理服务器存储从每个服务器接收到的数据。能输入处理数据和输出工厂当前值的计算机称作显示控制站。显示控制站是一个重要的单元，它使工厂操作员能得知工厂的状态。

(1)对于冗余地设置了功能服务器的情况，当一个功能服务器发生故障时，就应把数据转移给一个备用功能服务器。然而，有故障的功能服务器不能把数据转移给备用服务器。

(2)在核电厂中，必须周期性地测量TIP(Traversing Incore Probe，移动芯内探头)的水平以获得反应器堆芯中的真实输出分布。通常把一个移动芯内探头插入到反应器堆芯中去测量TIP水平。TIP在堆芯内运动。输出约数百个测量位置的位置信号。当输出TIP位置信号时读出TIP水平信号。TIP控制单元以数毫秒的时间间隔输出TIP位置信号。然而，由于施加给功能服务器CPU(中央处理单元)的载荷量时大时小，所以要以高速(毫秒量级)收集TIP水平信号是困难的。于是可能发生数据丢失。