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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Vereinigungssystem, ein Systemvereinigungsverfahren
und ein Systemvereinigungsprogramm zum Vereinigen mehrerer Systeme.
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Technischer Hintergrund
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Es
ist bereits ein Steuersystem bekannt, welches unter Verwendung eines
Terminals in weitem Umfang eine Betriebsanlage überwachen und betätigen kann.
Weiterhin ist bereits ein Sicherheitssystem zur Sicherstellung der
Sicherheit einer Betriebsanlage durch beispielsweise Feststellung
einer Anomalität,
die in der Betriebsanlage aufgetreten ist, und Abschalten der entsprechenden
Einrichtung bekannt.
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Eine
Vorgehensweise zur Durchführung
einer Kommunikation zwischen einer Steuerstation eines verteilten
Steuersystems und einer Feldbusvorrichtung über einen Mappingblock wird
in der
JP-A-2004-29910 beschrieben.
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Beschreibung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösende Probleme
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Wenn
ein Steuersystem und ein Sicherheitssystem als gegenseitig unabhängige, getrennte
Systeme arbeiten sollen, ist jedoch eine unabhängige Überwachung oder Betätigung in
Bezug auf die beiden Systeme erforderlich, so dass die Betriebsbelastung
ansteigt. Daher kann man sich überlegen,
die Betriebsbelastung durch Vereinigung der beiden Systeme zu verringern.
Wenn das Steuersystem und das Sicherheitssystem unterschiedliche
System-Infrastrukturen einsetzen, ist jedoch ein spezieller Mechanismus
für die
Datenaustausch zwischen den beiden Systemen erforderlich.
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6 ist
ein Blockdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung
zwischen einem Steuersystem 100 und einer Sicherheitssteuerung 106 welche
ein Sicherheitssystem bilden, unter Verwendung eines Gateways zeigt.
Während
die Sicherheitssteuerung 106 in einem System verwendet wird,
welches dem Standard IEC61131-3 entspricht, ist das Steuersystem 100 ein
System, das nicht diesem Standard entspricht. Wie in 6 gezeigt,
empfängt
die Sicherheitssteuerung 106 ein Signal eines Sensors 161,
und gibt ein Signal zum Schließen
eines Ventils 162 je nach Erfordernis aus. Daher wird die
Sicherheit einer Betriebsanlage dadurch sichergestellt, dass eine
Einrichtung abgeschaltet wird, die mit dem Ventil 162 versehen
ist. Andererseits ist das Steuersystem 100 zum Steuern
der gesamten Betriebsanlage mit einem Gateway 101 versehen,
und führt
der Gateway 101 eine Verarbeitung der Umwandlung und dergleichen
eines Datenformats durch, wodurch Daten zwischen dem Steuersystem 100 und
einer Anwendungsausführungsfunktion 107 der
Sicherheitssteuerung 106 gesendet und empfangen werden
können.
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Weiterhin
ist 7 ein Blockdiagramm, das ein Verfahren zur Durchführung einer
Verbindung zwischen einem Steuersystem 100 und einer Sicherheitssteuerung 106 durch
Verwendung eines Kommunikationssystems zeigt. Bei einem Beispiel
von 7 ist eine Funktion ähnlich jener eines Gateways bei
einer Kommunikationsfunktion 108 der Sicherheitssteuerung 106 und
einer Kommunikationsfunktion 102 in dem Steuersystem 100 vorhanden.
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Allerdings
ist es bei diesem Verfahren erforderlich, bei dem Steuersystem 100 eine
Kommunikationsfunktion vorzusehen, oder einen Gateway vorzusehen,
der Hardware darstellt, um die Sicherheitssteuerung 106 anzuschließen, und
besteht das Problem, dass die Kosten für die Systemkonstruktion ansteigen.
Weiterhin ist es erforderlich, Daten, die bei einer Anwendung der
Sicherheitssteuerung 106 verwendet werden, als Eingabe-/Ausgabedaten
einzeln zuzuordnen, so dass dann die Konstruktionskosten zunehmen.
Weiterhin besteht das Problem, dass jeweilige Daten unterschiedlichen
Tags zugeordnet sind, obwohl eine derartige Datengruppe hauptsächlich als
eine Gruppe gesammelt werden sollte. Daher ist es im Falle des Zugriffs
auf die Datengruppe von der Seite des Steuersystems 100 erforderlich,
mehrere Tags zu kombinieren, so dass dann eine Zunahme der Betriebskosten
hervorgerufen wird.
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8 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für den
Betrieb der Abgabe eines Prozessalarms bei einer Anordnung von 6 zeigt.
Dieses Beispiel betrifft eine Anwendung zur Abgabe eines Prozessalarms
in einem Steuersystem 100, wenn ein Wert eines Signals
eines Sensors 161 einen ersten oberen Grenzwert oder einen
zweiten oberen Grenzwert überschreitet,
und einen ersten unteren Grenzwert oder einen zweiten unteren Grenzwert überschreitet. Trotz
einer derartig einfachen Anordnung müs sen ein Signal "HI", das anzeigt, ob
ein eingegebener Prozesswert "PV" einen ersten oberen
Grenzwert überschreitet,
ein Signal "HH", das anzeigt, ob
ein eingegebener Prozesswert "PV" einen zweiten oberen Grenzwert überschreitet,
ein Signal "LO", das anzeigt, ob
ein eingegebener Prozesswert "PV" unter einen unteren
Grenzwert absinkt, ein Signal "LL", das anzeigt, ob
ein eingegebener Prozesswert "PV" unter einen zweiten
unteren Grenzwert absinkt, und ein Signal "HI-Alarm", ein Signal "HH-Alarm", ein Signal "LO-Alarm" und ein Signal "LL-Alarm", die das Vorhandensein oder die Abwesenheit
eines Alarms entsprechend jedem der Schwellenwerte anzeigen, getrennt
festgelegt werden, wodurch die Konstruktion kompliziert wird. Weiterhin
werden Signale, die hauptsächlich
als eine Gruppe gesammelt werden sollten, unterschiedlichen Tags
zugeordnet, und geht die gegenseitige Beziehung verloren. Daher
kann auf diese Signale nicht als eine Datengruppe zugegriffen werden.
Weiterhin sollten beispielsweise das Signal "HI" und
das Signal "HI-Alarm", das Signal "HH" und das Signal "HH-Alarm", das Signal "LO" und das Signal "LO-Alarm", und das Signal "LL" und das Signal "LL-Alarm" hauptsächlich als
paarweise Signale behandelt werden. Allerdings werden bei diesem
Beispiel getrennte Tags den jeweiligen Signalen zugeordnet, so dass
auf zugehörige
Signale nicht einfach zugegriffen werden kann, selbst wenn ein Prozessalarm
erzeugt wird. Ein derartiges Problem entsteht entsprechend im Falle
des Ersetzens eines Gateways durch eine Kommunikationsfunktion (7).
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Ein
Vorteil der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Vereinigungssystems,
eines Systemvereinigungsverfahren und eines Systemvereinigungsprogramms,
welche zwei Systeme vereinigen können,
während
eine einfache Benutzung beibehalten bleibt, ähnlich jener bei Verwendung
eines einzelnen Systems.
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Maßnahmen zur Lösung der
Probleme
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Die
Erfindung stellt ein Vereinigungssystem zum Vereinigen eines ersten
Systems und eines zweiten Systems zur Verfügung, bei welchem das erste
System aufweist:
einen Funktionsblock zur Ausführung einer
Funktion des ersten Systems; und
einen Mappingblock zur Umwandlung
von Daten, die in dem zweiten System verwendet werden sollen, unter
Daten, die von dem Funktionsblock bearbeitet werden, in ein Datenformat,
das direkt von dem zweiten System bearbeitet werden kann, und zur
Ausgabe der Daten dadurch, dass die Daten zueinander in Beziehung
gesetzt werden.
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Bei
diesem Vereinigungssystem wird eine Funktion eines ersten Systems
unter Verwendung eines Funktionsblocks ausgeführt, so dass Daten, die von
dem Funktionsblock bearbeitet werden, frei für die Zufuhr zu einem zweiten
System ausgewählt
werden können.
Daher können
die beiden Systeme vereinigt werden, ohne die einfache Benutzung
des zweiten Systems zu opfern. Weiterhin gibt ein Mappingblock Daten
aus, die in dem zweiten System eingesetzt werden, indem er die Daten
zueinander in Beziehung setzt, so dass diese Daten als Daten bearbeitet
werden können,
die miteinander in Beziehung stehen, in dem zweiten System, so dass
einfach auf die erforderlichen Daten zugegriffen werden kann.
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In
dem Vereinigungssystem führt
der Mappingblock eine Berechnung unter Verwendung der Daten durch,
die von dem Funktionsblock bearbeitet werden, und gibt das Berechnungsergebnis
in dem Datenformat aus, welches direkt von dem zweiten System bearbeitet
werden kann.
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In
diesem Fall kann der Mappingblock dazu veranlasst werden, eine unterschiedliche
Funktion zu erfüllen,
ohne dass Hardware oder eine komplizierte Konstruktion erforderlich
sind.
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Die
Erfindung stellt ein Vereinigungssystem zum Vereinigen eines ersten
Systems und eines zweiten Systems zur Verfügung, bei welchem das erste
System aufweist:
einen Funktionsblock zur Ausführung einer
Funktion des ersten Systems; und
einen Mappingblock zur Durchführung einer
Berechnung unter Verwendung von Daten, die von dem Funktionsblock
bearbeitet werden, und zur Ausgabe des Berechnungsergebnisses in
einem Datenformat, welches direkt von dem zweiten System bearbeitet werden
kann.
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Bei
diesem Vereinigungssystem wird eine Funktion eines ersten Systems
unter Verwendung eines Funktionsblocks ausgeführt, so dass von dem Funktionsblock
bearbeitete Daten frei ausgewählt werden
können,
um einem zweiten System zugeführt zu
werden. Demzufolge können
die beiden Systeme vereinigt werden, ohne den einfachen Einsatz
des zweiten Systems zu opfern. Weiterhin führt ein Mappingblock eine Berechnung
unter Einsatz von Daten durch, die von dem Funktionsblock bearbeitet
werden, und gibt ein Berechnungsergebnis in einem Datenformat aus,
das direkt von dem zweiten System bearbeitet werden kann, so dass
der Mappingblock zur Durchführung
einer unterschiedlichen Funktion veranlasst werden kann, ohne dass
Hardware oder eine komplizierte Konstruktion erforderlich sind.
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Bei
dem Vereinigungssystem kann das zweite System ein Steuersystem zum
Steuern einer Betriebsanlage sein. Auch kann in dem Vereinigungssystem
das erste System ein System zur Sicherstellung der Sicherheit der
Betriebsanlage sein.
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Die
Erfindung stellt ein Systemvereinigungsverfahren zur Vereinigung
eines ersten Systems und eines zweiten Systems zur Verfügung, wobei
das Systemvereinigungsverfahren folgende Schritte aufweist:
Ausführen einer
Funktion des ersten Systems unter Verwendung eines Funktionsblocks;
und
Umwandeln von Daten, die in dem zweiten System verwendet
werden sollen, unter Daten, die von dem Funktionsblock bearbeitet
werden, in ein Datenformat, das direkt von dem zweiten System bearbeitet werden
kann, und Ausgabe der Daten dadurch, dass die Daten miteinander
in Beziehung gesetzt werden.
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Bei
diesem Systemvereinigungsverfahren wird eine Funktion eines ersten
Systems unter Verwendung eines Funktionsblocks ausgeführt, so
dass Daten, die von dem Funktionsblock bearbeitet werden, frei so
ausgewählt
werden können,
dass sie einem zweiten System zugeführt werden. Demzufolge können die
beiden Systeme vereinigt werden, ohne den einfachen Einsatz des
zweiten Systems zu opfern. Weiterhin werden in dem zweiten System
eingesetzte Daten ausgegeben dadurch, dass die Daten miteinander
in Beziehung gesetzt werden, so dass diese Daten bearbeitet werden
können
als Daten, die miteinander in Beziehung stehen, in dem zweiten System,
und auf diese Art und Weise einfach auf die erforderlichen Daten
zugegriffen werden kann.
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Bei
dem Systemvereinigungsverfahren kann folgender Schritt vorgesehen
sein:
Durchführen
einer Berechnung unter Verwendung der Daten, die von dem Funktionsblock
bearbeitet werden, und Ausgabe des Berechnungsergebnisses in dem
Datenformat, das direkt von dem zweiten System bearbeitet werden
kann.
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In
diesem Fall kann eine unterschiedliche Funktion durchgeführt werden,
ohne dass Hardware oder eine komplizierte Konstruktion erforderlich
sind.
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Die
Erfindung stellt ein Systemvereinigungsverfahren zum Vereinigen
eines ersten Systems und eines zweiten Systems zur Verfügung, wobei
das Systemvereinigungsverfahren folgende Schritte aufweist:
Ausführen einer
Funktion des ersten Systems durch Verwendung eines Funktionsblocks;
und
Durchführen
einer Berechnung unter Verwendung von Daten, die von dem Funktionsblock
bearbeitet werden, und Ausgabe des Berechnungsergebnisses in einem
Datenformat, das direkt von dem zweiten System bearbeitet werden
kann.
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Bei
diesem Systemvereinigungsverfahren wird eine Funktion eines ersten
Systems unter Verwendung eines Funktionsblocks ausgeführt, so
dass von dem Funktionsblock bearbeitete Daten frei so ausgewählt werden
können,
dass sie einem zweiten System zugeführt werden. Demzufolge können die beiden
Systeme vereinigt werden, ohne die einfache Benutzung des zweiten
Systems zu opfern. Weiterhin wird eine Berechnung unter Ver wendung
von Daten durchgeführt,
die von dem Funktionsblock bearbeitet werden, und wird ein Berechnungsergebnis
in einem Datenformat ausgegeben, das direkt von dem zweiten System
bearbeitet werden kann, so dass eine unterschiedliche Funktion zur
Verfügung
gestellt werden kann, ohne dass Hardware oder eine komplizierte
Konstruktion erforderlich sind.
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Bei
dem Systemvereinigungsverfahren kann das zweite System ein Steuersystem
zum Steuern einer Betriebsanlage sein. Weiterhin kann bei dem Systemvereinigungsverfahren
das erste System ein System zum Sicherstellen der Sicherheit der
Betriebsanlage sein.
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Die
Erfindung stellt ein Systemvereinigungsprogramm zur Ausführung eines
Systemvereinigungsverfahrens zum Vereinigen eines ersten Systems
und eines zweiten Systems zur Verfügung, wobei das Systemvereinigungsprogramm
es einem Computer ermöglicht,
folgende Schritte auszuführen:
Ausführen einer
Funktion des ersten Systems unter Verwendung eines Funktionsblocks;
und
Umwandeln von Daten, die in dem zweiten System verwendet
werden sollen, unter Daten, die von dem Funktionsblock bearbeitet
werden, in ein Datenformat, welches direkt von dem zweiten System
bearbeitet werden kann, und Ausgabe der Daten dadurch, dass die
Daten zueinander in Beziehung gesetzt werden.
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Bei
diesem Systemvereinigungsprogramm wird eine Funktion eines ersten
Systems unter Verwendung eines Funktionsblocks ausgeführt, so
dass von dem Funktionsblock bearbeitete Daten frei so ausgewählt werden
können,
dass sie einem zweiten System zugeführt werden. Demzufolge können die beiden
Systeme vereinigt werden, ohne die einfache Benutzung des zweiten
Systems zu opfern. Weiterhin werden Daten, die in dem zweiten System
eingesetzt werden, dadurch ausgegeben, dass die Daten zueinander
in Beziehung gesetzt werden, so dass diese Daten als Daten bearbeitet
werden können,
die miteinander in Beziehung stehen, in dem zweiten System, so dass
einfach auf die erforderlichen Daten zugegriffen werden kann.
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Das
Systemvereinigungsprogramm ermöglicht
es einem Computer, folgenden Schritt auszuführen:
Durchführen einer
Berechnung unter Verwendung der von dem Funktionsblock bearbeiteten
Daten, und Ausgabe des Berechnungsergebnisses in jenem Datenformat,
welches direkt von dem zweiten System bearbeitet werden kann.
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In
diesem Fall kann eine unterschiedliche Funktion zur Verfügung gestellt
werden, ohne dass Hardware oder eine komplizierte Konstruktion erforderlich
sind.
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Die
Erfindung stellt ein Systemvereinigungsprogramm zur Ausführung eines
Systemvereinigungsverfahrens zum Vereinigen eines ersten Systems
und eines zweiten Systems zur Verfügung, wobei das Systemvereinigungsprogramm
es einem Computer ermöglicht,
folgende Schritte auszuführen:
Ausführen einer
Funktion des ersten Systems durch Verwendung eines Funktionsblocks;
und
Durchführen
einer Berechnung unter Verwendung von Daten, die von dem Funktionsblock
bearbeitet wurden, und Ausgabe des Berechnungsergebnisses in einem
Datenformat, welches direkt von dem zweiten System bearbeitet werden
kann.
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Bei
diesem Systemvereinigungsprogramm wird eine Funktion eines ersten
Systems unter Verwendung eines Funktionsblocks ausgeführt, so
dass von dem Funktionsblock bearbeitete Daten frei so ausgewählt werden
können,
dass sie einem zweiten System zugeführt werden. Demzufolge können die beiden
Systeme vereinigt werden, ohne die einfache Benutzung des zweiten
Systems zu opfern. Weiterhin wird eine Berechnung unter Verwendung
von Daten durchgeführt,
die von dem Funktionsblock bearbeitet wurden, und wird ein Berechnungsergebnis
in einem Datenformat ausgegeben, das direkt von dem zweiten System
bearbeitet werden kann, so dass eine unterschiedliche Funktion zur
Verfügung
gestellt werden kann, ohne dass Hardware oder eine komplizierte
Konstruktion erforderlich sind.
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Auswirkungen der Erfindung
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Bei
dem Vereinigungssystem, dem Systemvereinigungsverfahren und dem
Systemvereinigungsprogramm, die voranstehend beschrieben wurden,
wird eine Funktion eines ersten Systems unter Verwendung eines Funktionsblocks
ausgeführt,
so dass von dem Funktionsblock bearbeitete Daten frei so ausgewählt werden
können,
dass sie einem zweiten System zugeführt werden, oder frei eine
Berechnung unter Verwendung dieser Daten durchgeführt werden
kann. Dies führt
dazu, dass das erste System und das zweite System organisch vereinigt
werden können,
ohne die einfache Benutzung des zweiten Systems zu opfern.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Ausbildung eines Steuersystems zeigt,
bei welchem ein Vereinigungssystem gemäß der Erfindung eingesetzt wird.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das eine Funktion einer Sicherheitssteuerung
zeigt.
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3 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für den
Betrieb der Sicherheitssteuerung und des Steuersystems zeigt.
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4 ist
ein Diagramm, das einen Anzeigebildschirm zeigt, der auf Grundlage
von Daten erzeugt wird, die von einem Mappingblock erhalten werden.
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5 ist
ein Flussdiagramm, das eine Prozedur der Handhabung und Erzeugung
eines Prozessalarms in dem Mappingblock zeigt.
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6 ist
ein Blockdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung
zwischen einer Sicherheitssteuerung und eines Steuersystems unter Verwendung
eines Gateways zeigt.
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7 ist
ein Blockdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung
zwischen einer Sicherheitssteuerung und einem Steuersystem unter Verwendung
eines Kommunikationssystems zeigt.
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8 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für den
Betrieb der Abgabe eines Prozessalarms zeigt.
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- 6
- Sicherheitssteuerung
(erstes System)
- 7
- Funktionsblock
- 8
- Mappingblock
- 100
- Steuersystem
(zweites System)
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Beste Art und Weise zur Ausführung der
Erfindung
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Eine
Ausführungsform
eines Vereinigungssystems gemäß der Erfindung
wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform
zeigt ein Beispiel, bei welchem die Erfindung bei einem Steuersystem
zum Steuern einer Betriebsanlage eingesetzt wird.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Ausbildung eines Steuersystems zeigt,
bei welcher ein Vereinigungssystem gemäß der Erfindung eingesetzt wird.
Wie in 1 gezeigt, weist ein Steuersystem (zweites System) 100 Terminals 1 zur
Annahme einer Betätigung
einer Bedienungsperson auf, während eine Überwachung
durch die Bedienungsperson ermöglicht
wird, Steuerungen 2 zum Steuern jedes Teils einer Betriebsanlage,
und einen Server 3 zum Steuern des gesamten Steuersystems 100.
Die Terminals 1, die Steuerungen 2 und der Server 3 sind gegenseitig über eine
Kommunikationsleitung 5 verbunden. Sensoren 21, 22,
Ventile 23, 24, usw., die in der Betriebsanlage
vorgesehen sind, sind an die Steuerungen 2 angeschlossen.
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In
dem Steuersystem 100 kann ein automatischer Betrieb der
Betriebsanlage dadurch durchgeführt
werden, dass jedes Teil der Betriebsanlage über die Steuerungen 2 gesteuert
wird. Weiterhin werden Daten jedes Teils der Betriebsanlage an die
Terminals 1 über
die Steuerungen 2 übertragen,
und kann eine Bedienungsperson die gesamte Betriebsanlage durch
die Terminals 1 überwachen.
Weiterhin kann jedes Teil der Betriebsan lage von Hand durch Betätigung der
Terminals 1 gesteuert werden.
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Weiterhin
ist, wie in 1 gezeigt, eine Sicherheitssteuerung 6,
die ein Sicherheitssystem (erstes System) bildet, an die Kommunikationsleitung 5 angeschlossen.
Ein Sensor 61, ein Ventil 62, usw., die in der
Betriebsanlage vorgesehen sind, sind an die Steuerung 6 angeschlossen.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das eine Funktion der Sicherheitssteuerung 6 zeigt.
Wie aus 2 hervorgeht, weist die Sicherheitssteuerung 6 einen Funktionsblock 7 zur
Ausführung
einer Anwendungsausführungsfunktion
auf, und einen Mappingblock 8, zum Holen erforderlicher
Daten unter Daten, die von dem Funktionsblock 7 bearbeitet
werden, und zur Umwandlung der Daten in ein Datenformat, das in dem
Steuersystem 100 verwendet werden kann. Der Funktionsblock 7 ist
für jede
Funktion vorbereitet, und der Mappingblock 8 ist entsprechend
jedem der Funktionsblöcke 7 vorhanden.
Der Funktionsblock 7 und der Mappingblock 8 werden
unter Verwendung eines Programms implementiert, das dazu dient,
die Steuerung 6 arbeiten zu lassen.
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Als
nächstes
wird ein Betriebsablauf der Sicherheitssteuerung 6 beschrieben.
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Der
Funktionsblock 7 führt
die Funktion aus, welche die Sicherheitssteuerung 6 an
sich hat. Der Funktionsblock 7 gibt einen Alarm ab, und
schickt auch ein erforderliches Signal an das Ventil 62,
usw., wenn Information von dem Sensor 61, usw., überwacht
wird, und eine Anormalität
festgestellt wird. Beispielsweise wird durch Aussenden eines Signals zum
Schließen
des Ventils 62, usw., zum Zeitpunkt der Erfassung der Anormalität die entsprechende Einrichtung
abgeschaltet, und die Sicherheit der Betriebsanlage sichergestellt.
Weiterhin wird beispielsweise ein Brand festgestellt, und wird das
Aussprühen
von Wasser zur Brandbekämpfung
durchgeführt. Eine
derartige Funktion wird unabhängig
von dem Steuersystem 100 ausgeführt, und das Steuersystem 100 hat
keinen negativen Einfluss auf den Betrieb der Sicherheitssteuerung 6.
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Andererseits
dient der Mappingblock 8 als Element zur Durchführung einer
Vereinigungsfunktion, bei welcher eine vereinigte Verbindung zwischen dem
Steuersystem 100 und der Sicherheitssteuerung 6 hergestellt
wird. Der Mappingblock 8 holt Daten, die in dem Steuersystem 100 eingesetzt
werden, unter den Daten, die von dem Funktionsblock 7 bearbeitet
werden. Weiterhin hat der Mappingblock eine Funktion der Umwandlung
dieser Daten in ein Datenformat, die von dem Steuersystem 100 erkannt
werden können,
und das Durchleiten der Daten zum Steuersystem 100. Weiterhin
werden tatsächlich, nachdem
Daten des Funktionsblocks 7 in einem temporären Puffer
gespeichert wurden, die Daten in den Mappingblock 8 geholt.
Weiterhin hat der Mappingblock 8 die Funktion, eine Berechnung
unter Verwendung von Daten durchzuführen, die von dem Funktionsblock 7 bearbeitet
werden, und ein Berechnungsergebnis in einem Datenformat auszugeben,
das von dem Steuersystem erkannt werden kann.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
kann Information von der Sicherheitssteuerung 6 in dem Steuersystem 100 durch
Vereinigung der Sicherheitssteuerung 6 und des Steuersystems 100 bearbeitet
werden. Dies führt
dazu, dass die Information von der Sicherheitssteuerung 6 in
dem Terminal 1 überwacht
werden kann, und eine vereinigte Überwachung der gesamten Betriebsanlage
einschließlich
der Sicherheitssteuerung 6 durchgeführt werden kann, ohne ein anderes
Terminal, usw., zur Verfügung
zu stellen. Weiterhin kann Information, die über die Sicherheitssteuerung 6 erlangt
wird, in den Steuerungen 2 oder in dem Server 3 verwendet
werden.
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Ein
Beispiel für
den Betrieb des Steuersystems 100 und der Sicherheitssteuerung 6 wird
nachstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
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Wie
in 3 gezeigt, vergleicht bei diesem Beispiel der
Funktionsblock 7 einen Wert eines Prozesswertes "PV", der von dem Sensor 61 erhalten wird,
mit einem ersten oberen Grenzwert (90,0), einem zweiten oberen Grenzwert
(95,0), einem ersten unteren Grenzwert (10,0) und einem zweiten
unteren Grenzwert (5,0). Dann gibt der Funktionsblock 7 ein Vergleichsergebnis
zwischen dem Prozesswert "PV" und dem ersten oberen
Grenzwert als ein Signal "HI" aus, und gibt ein
Vergleichsergebnis zwischen dem Prozesswert "PV" und
dem zweiten oberen Grenzwert als ein Signal "HH" aus.
Weiterhin wird ein Vergleichsergebnis zwischen dem Prozesswert "PV" und dem ersten unteren
Grenzwert ausgegeben als ein Signal "LO",
und wird ein Vergleichsergebnis zwischen dem Prozesswert "PV" und dem zweiten
unteren Grenzwert ausgegeben als ein Signal "LL".
Das Signal "HI", das Signal "HH", das Signal "LO" und das Signal "LL" nehmen jeweils binäre Werte
an. Die Sicherheitssteuerung 6 gibt einen erforderlichen
Alarm ab, in Abhängigkeit
von den Werten des Signals "HI", des Signals "HH", des Signals "LO" und des Signals "LL".
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Weiterhin
führt der
Funktionsblock 7 eine vorbestimmte Berechnung auf Grundlage
des Prozesswerts "PV" durch, und gibt
die Signale "HI", "HH", "LO" und "LL" aus, die anzeigen,
ob eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist oder nicht. Wenn die vorbestimmte
Bedingung erfüllt
ist, nehmen die Signale "HI", "HH", "LO" und "LL" Werte zum Befehlen eines
geschlossenen Zustands des Ventils 62 an, und daher wird
eine Einrichtung, die zur Überwachung
durch den Sensor 61 festgelegt ist, abgeschaltet. Der Inhalt
der vorbestimmten Bedingung kann frei wählbar festgelegt werden, und
die Einrichtung kann beispielsweise dann abgeschaltet werden, wenn
der Prozesswert "PV" den zweiten oberen
Grenzwert überschreitet,
und wenn der Prozesswert "PV" unter den zweiten
unteren Grenzwert absinkt. Weiterhin kann die Bedingung beispielsweise
unter Verwendung des momentanen Werts des Prozesswerts "PV" eingestellt werden,
einer Änderungsgeschwindigkeit des
Prozesswerts "PV", einer Änderungsvorgeschichte
des Prozesswerts "PV", einzeln oder in Kombination.
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Der
voranstehende Vorgang wird als ein Vorgang der Sicherheitssteuerung 6 unabhängig von dem
Steuersystem 100 ausgeführt.
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Der
Mappingblock 8 führt
einen Zugriff auf Daten durch, die zur Anzeige in einem Monitor
des Terminals 1 erforderlich sind, unter einer Datengruppe,
die aufeinander folgende aktualisiert und von dem Funktionsblock 7 bearbeitet
wird, und holt sich nacheinander diese Daten. Weiterhin werden die
geholten Daten in ein Datenformat umgewandelt, das in dem Steuersystem 100 verwendet
wird. So holt sich beispielsweise der Mappingblock 8 aufeinander
folgend den Prozesswert "PV" und Werte eines
Signals "OUT", des Signals "HI", des Signals "HH", des Signals "LO" und des Signals "LL" von dem Funktionsblock 7,
und wandelt auch das Datenformat ihrer Werte in ein Datenformat
des Steuersystems 100 um. Weiterhin wird dasselbe Tag,
das der Sicherheitssteuerung 6 zugeordnet ist, diesen Werten
zugeordnet, und werden diese Werte als gegen seitig zugehörige Werte
präsentiert.
Daher werden in der Steuereinrichtung 100 diese Daten als
Gruppe von Daten erkannt, welchen dasselbe Tag zugeordnet ist, also
als Daten, die zueinander in Beziehung stehen.
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In
dem Steuersystem 100 wird ein Tag jeder der Steuerungen 2 zugeordnet.
Dann wird ein Verfahren zum Erkennen von Daten, welche in Beziehung zu
jeder der Steuerungen 2 stehen, als gegenseitig zugehörige Daten
in Abhängigkeit
von dem Tag eingesetzt. Daher kann durch Festlegung eines Tags, das
einer bestimmten Steuerung 2 zugeordnet ist, auf eine Datengruppe
zugegriffen werden, welche in Beziehung zu der Steuerung 2 steht.
Dann kann durch Festlegung eines Tags, welches der Sicherheitssteuerung 6 zugeordnet
ist, auf sämtliche
Daten in Bezug auf die Sicherheitssteuerung 6 zugegriffen werden.
Daher wird in dem Steuersystem 100 eine Datengruppe, welche
der Sicherheitssteuerung 6 zugeordnet ist, auf ähnliche
Weise wie eine Datengruppe bearbeitet, die zu einer Steuerung 2 in
dem Steuersystem 100 gehört.
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4 zeigt
einen Anzeigebildschirm, der auf Grundlagen von Daten erzeugt wird,
die von dem Mappingblock 8 der Sicherheitssteuerung 6 erhalten werden.
Beispielsweise legt eine Bedienungsperson ein Tag fest, welches
der Sicherheitssteuerung 6 zugeordnet ist, und kann hierdurch
ein derartiger Bildschirm auf einem Monitor des Terminals 1 angezeigt werden.
Wie in 4 gezeigt, ist ein Bereich R1, in welchem der
momentane Prozesswert "PV" grafisch dargestellt
ist, auf dem Monitor des Terminals 1 angeordnet, und wird
sichtbar eine Beziehung zwischen einem ersten oberen Grenzwert,
einem zweiten oberen Grenzwert, einem ersten unteren Grenzwert und einem
zweiten unteren Grenzwert dargestellt. Bei dem Beispiel von 4 wird
der Prozesswert "PV" durch Anzeige eines
Bal kendiagramms gezeigt, das sich in Vertikalrichtung erstreckt,
und ist eine Situation dargestellt, bei welcher sich der Prozesswert "PV" in der Mitte des
ersten oberen Grenzwerts und des ersten unteren Grenzwerts befindet.
Weiterhin wird Information, die anzeigt, ob ein Vorgang der Abschaltung
von der Sicherheitssteuerung 6 durchgeführt oder nicht, in einem Bereich
R2 des Monitors dargestellt. Diese Information beruht auf einem
Wert eines Signals "HH".
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Weiterhin
weist der Mappingblock 8 die Funktion der Erzeugung eines
Prozessalarms auf. Der Mappingblock 8 führt eine vorbestimmte Berechnung
auf Grundlage eines Prozesswerts "PV" durch, der
von dem Funktionsblock 7 geholt wird, und gibt ein Alarmsignal
aus, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Diese Berechnung ist
eine Berechnung zur Bestimmung, ob ein Prozessalarm in dem Steuersystem 100 ausgesandt
werden soll oder nicht, und der Prozessalarm wird unabhängig von
der Funktion ausgesandt, welche die Sicherheitssteuerung 6 an
sich durchgeführt.
Die Bedingung für
die Ausgabe des Alarmsignals kann unabhängig von einer Bedingung der
Festlegung eines Werts eines Signals "OUT" in
dem Funktionsblock 7 bestimmt werden. Die Bedingung für die Ausgabe
des Alarmsignals kann unabhängig
eingestellt werden, und es kann beispielsweise dann, wenn der Prozesswert "PV" den ersten oberen
Grenzwert oder den zweiten oberen Grenzwert überschreitet, und wenn der
Prozesswert "PV" unter den ersten
unteren Grenzwert oder den zweiten unteren Grenzwert absinkt, das Alarmsignal
ausgegeben werden. Weiterhin kann die Bedingung beispielsweise unter
Verwendung des momentanen Prozesswerts "PV" eingestellt
werden, der Änderungsgeschwindigkeit
des Prozesswerts "PV", der Vorgeschichte
der Änderung
des Prozesswerts "PV", einzeln oder in
Kombination.
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Das
Alarmsignal wird in einem Datenformat ausgegeben, das von dem Steuersystem 100 bearbeitet
wird, ähnlich
wie andere Signale. Weiterhin wird das Alarmsignal als Daten präsentiert,
welchen dasselbe Tag zugeordnet ist wie anderen Werten, die von
dem Mappingblock 8 ausgegeben werden, also dem Prozesswert "PV" und Werten des Signals "OUT", des Signals "HI", des Signals "HH", des Signals "LO" und des Signals "LL". Daher kann in der Steuereinrichtung 100 das
Alarmsignal auch als ein Signal erkannt werden, das in einer Gruppe
von Daten enthalten ist, welche die Sicherheitssteuerung 6 betreffen,
auf ähnliche
Weise wie bei Werten anderer Signale. Daher kann beispielsweise,
wie in 4 gezeigt, das Vorhandensein oder die Abwesenheit
der Erzeugung des Prozessalarms in einem Bereich R3 des Monitors
des Terminals 1 zusammen mit anderer Information angezeigt
werden, welche die Sicherheitssteuerung 6 betrifft.
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Weiterhin
kann eine Gruppe dieser Daten, welche in Beziehung zur Sicherheitssteuerung 6 steht,
in jedem Teil der Steuereinrichtung 100 einschließlich des
Servers 3 oder der Steuerungen 2 sowie der Terminals 1 verwendet
werden. Weiterhin kann auf die Gruppe dieser Daten ordnungsgemäß dadurch
zugegriffen werden, dass ein Tag festgelegt wird, welches der Sicherheitssteuerung 6 zugeordnet ist.
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Weiterhin
hat der Mappingblock 8 eine Managementfunktion für einen
Fall, in welchem der Prozessalarm ausgesandt wird. Der Mappingblock 8 überprüft, ob ein
Prüfvorgang,
der anzeigt, dass eine Bedienungsperson erkennt, dass der Prozessalarm ausgesandt
wird, ausgeführt
wird, wenn das Alarmsignal ausgegeben wird. Dann wird, wenn die
Ausführung
des Prüfvorgangs überprüft wird,
der Prozessalarm unterbrochen. Bis die Aus führung des Prüfvorgangs überprüft wird,
wird der Prozessalarm durchgehend oder wiederholt ausgesandt.
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5 ist
ein Flussdiagramm, das einen Vorgang des Managements und der Erzeugung
des Prozessalarms in dem Mappingblock 8 zeigt. Im Schritt S1
von 5 wird gewartet, bis eine Bedingung zur Ausgabe
eines Alarmsignals erfüllt
ist, und das Flussdiagramm zum Schritt S2 übergeht. Im Schritt S2 wird
mit der Ausgabe des Alarmsignals begonnen. Daher wird in der Steuereinrichtung 100 der
Prozessalarm ausgesandt, und diese Tatsache wird auf dem Monitor
des Terminals 1 angezeigt (4). Dann wird
im Schritt S3 gewartet, bis ein Prüfvorgang durch eine Bedienungsperson über das
Terminal 1 ausgeführt
wird, und geht das Flussdiagramm zum Schritt S4 über. Im Schritt S4 wird eine
Ausgabe des Alarmsignals unterbrochen, und kehrt das Flussdiagramm
zum Schritt S1 zurück.
Daher wird der Prozessalarm in der Steuereinrichtung 100 unterbrochen,
und wird eine Unterbrechung des Prozessalarms auf der Anzeige des
Terminals 1 wiedergegeben.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
werden daher erforderliche Funktionen implementiert, ohne das Steuersystem 100 abzuändern, nämlich dadurch,
dass Funktionen für
Management und Erzeugung des Prozessalarms dem Mappingblock 8 gegeben
werden. Das Management und die Erzeugung des Prozessalarms sind
jene Funktionen, die primär
in der Steuerung 2 vorhanden sind, jedoch wird bei der
vorliegenden Ausführungsform
die Sicherheitssteuerung 6 auf ähnliche Weise wie die Steuerung 2 gehandhabt,
dadurch, dass derartige Funktionen der Sicherheitssteuerung 6 verliehen werden.
-
Wie
voranstehend geschildert, wird bei dem Vereinigungssystem gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
die Sicherheitssteue rung 6 dazu veranlasst, anscheinend
als ein Teil des Steuersystems 1 zu arbeiten, durch Bereitstellung
von Funktionen des Funktionsblocks 7 und des Mappingblocks 8 an
die Sicherheitssteuerung 6. Dies führt dazu, dass die Konstruktionskosten
eines Systems verringert werden können, da das System vereinigt
werden kann, ohne Hardware hinzuzufügen, mit Ausnahme der Sicherheitssteuerung 6.
-
Weiterhin
können
Funktionen, welche die Sicherheitssteuerung 6 betreffen,
intensiv in dem einzelnen Funktionsblock 7 kombiniert werden,
um eine einfache Anordnung zu erreichen. Dies führt dazu, dass die Konstruktionskosten
verringert werden können.
Weiterhin können
Daten, die in dem Steuersystem 100 erforderlich sind, unter
verschiedenen Daten, die von dem Funktionsblock 7 bearbeitet
werden, frei wählbar
in dem Mappingblock 8 ausgewählt werden. Dies führt dazu,
dass beispielsweise, anders als bei dem Fall, bei welchem nur ein
von der Sicherheitssteuerung 6 ausgegebenes Signal als
ein Berechnungsergebnis verwendet wird, nur Daten ordnungsgemäß ausgewählt werden
können,
die man in dem Steuersystem 100 einsetzen möchte. Weiterhin ist
ein einfacher Vorgang des Vergleichs eines Prozesswerts "PV" von dem Sensor 61 mit
mehreren Schwellenwerten in dem Beispiel von 3 dargestellt.
Allerdings gibt es bei einer tatsächlichen Betriebsanlage, usw.,
zahlreiche Fälle,
in welchen eine Berechnung in einem komplizierten Prozess durchgeführt werden
muss, unter Verwendung von Signalen von zahlreichen Sensoren, und
nimmt in derartigen Fällen
die Anzahl an Daten zu, die von dem Funktionsblock 7 bearbeitet
werden. Dies führt
dazu, dass der Vorteil des Mappingblocks 8 sehr wesentlich wird,
der einfach irgendwelche Daten auswählen kann, ohne dass die Konstruktion
belastet wird. Weiterhin wird es, wenn die Anzahl an Signalen von
Sensoren zunimmt, die man in dem Steuersystem 100 einset zen
möchte,
schwierig, unter Kostenaspekten Leitungen von den Sensoren zum Steuersystem 100 anzubringen,
jedoch kann bei der vorliegenden Ausführungsform ein derartiges Problem
wirksam gelöst werden.
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Weiterhin
werden bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform nicht nur Daten
geholt, die in dem Funktionsblock 7 verwendet werden, sondern
wird auch die Bearbeitung des Managements und der Erzeugung eines
Prozessalarms unter Verwendung eines Teils dieser Daten in dem Mappingblock 8 durchgeführt. Dies
führt dazu,
dass eine Steuerung in einem weiten Bereich einschließlich des
Prozessalarms durchgeführt
werden kann, sowie Zugriff auf Daten, die zu der Funktion gehören, welche
die Sicherheitssteuerung 6 in dem Steuersystem 100 an
sich hat. Weiterhin kann durch Zuordnen eines gemeinsamen Tags zu
Daten, die zu dem Prozessalarm gehören, und zu Daten, die zu dem
Funktionsblock 7 gehören,
eine Gruppe dieser Daten als eine Gruppe von Daten erkannt werden,
die miteinander in Beziehung stehen, in dem Steuersystem 100,
so dass diese Daten effizient eingesetzt werden können. Weiterhin
können
die Betriebskosten im Falle des Zugriffs auf erforderliche Daten
verringert werden. Darüber
hinaus ist im Falle der Konstruktion eines Systems ein einfaches
Zuordnen des gemeinsamen Tags zu diesen Daten ausreichend, so dass
die konstruktiven Anforderungen in dieser Hinsicht nicht erhöht werden.
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Bei
der voranstehend geschilderten Ausführungsform wird der Mappingblock 8 unter
Verwendung einer Funktion der Steuerung 6 mittels Software implementiert,
jedoch kann der Mappingblock auch unter Verwendung von Hardware,
wie beispielsweise eines Datenservers oder eines speziellen Gateways, aufgebaut
sein.
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Weiterhin
wird bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform das Verfahren zum
Identifizieren einer Gruppe von Daten durch einen Tag als das Steuersystem 100 verwendet,
jedoch kann die Erfindung auch im Falle des Einsatzes anderer Betriebsverfahren
verwirklicht werden. Verfahren zum Zuordnen von Daten können ordnungsgemäß ausgewählt werden.
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Der
Umfang des Einsatzes der Erfindung ist nicht auf die voranstehend
geschilderte Ausführungsform
beschränkt.
Die Erfindung ist nicht auf eine Anwendung bei einem Steuersystem
zum Steuern einer Betriebsanlage beschränkt, und kann in weitem Ausmaß im Falle
der Vereinigung von zwei unterschiedlichen Systemen eingesetzt werden.
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Die
vorliegende Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung
(Patentanmeldung Nr.
2004-255080 ),
die am 2. September 2004 eingereicht wurde, und der Inhalt dieser
Patentanmeldung wird durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung
eingeschlossen.
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Zusammenfassung
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Eine
Sicherheitssteuerung weist einen Funktionsblock und einen Mappingblock
auf. Der Funktionsblock führt
eine Funktion aus, die an sich zur Sicherheitssteuerung gehört. Der
Mappingblock wandelt Daten um, die in einem Steuersystem verwendet werden,
unter Daten, die von dem Funktionsblock bearbeitet werden, in ein
Datenformat, das direkt von dem Steuersystem bearbeitet werden kann,
und ordnet auch ein gemeinsames Tag diesen Daten zu. Weiterhin führt der
Mappingblock eine Berechnung auf Grundlage von Daten durch, die
von dem Funktionsblock bearbeitet werden, und gibt ein Signal aus, welches
vorgibt, ob ein Prozessalarm übertragen werden
soll, entsprechend dem Ergebnis der Berechnung. Weiterhin ordnet
der Mappingblock ein gemeinsames Tag diesem Signal zu. Dies führt dazu, dass
es in dem Steuersystem möglich
ist, zu erkennen, dass diese Datengruppen in Beziehung zueinander
stehen.
-
1
- 1
- Terminaleinrichtung
- 2
- Steuerung
- 3
- Server
- 6
- Sicherheitssteuerung
- 21,
22, 61
- Sensor
- 23,
24, 62
- Ventil
-
2
- 6
- Sicherheitssteuerung
- 7
- Funktionsblock
- 8
- Mappingblock
- 61
- Sensor
- 62
- Ventil
- 100
- Steuersystem
- #1
- Anwendungsausführungsfunktion
- #2
- Vereinigungsfunktion
-
3
- 6
- Sicherheitssteuerung
- 7
- Funktionsblock
- 8
- Mappingblock
- 61
- Sensor
- 62
- Ventil
- 100
- Steuersystem
-
4
- #1
- Prozessalarm
- #2
- Abschaltung
- #3
- AUS
-
5
- #1
- Start
- S1
- Beziehung
erfüllt?
- S2
- Beginn
der Ausgabe des Alarmsignals
- S3
- Prüfvorgang
ausgeführt?
- S4
- Stopp
der Ausgabe des Alarmsignals
-
6
- 100
- Steuersystem
- 101
- Gateway
- 106
- Sicherheitssteuerung
- 107
- Anwendungsausführungsfunktion
- 161
- Sensor
- 162
- Ventil
-
7
- 100
- Steuersystem
- 102
- Kommunikationsfunktion
- 106
- Sicherheitssteuerung
- 107
- Anwendungsausführungsfunktion
- 108
- Kommunikationsfunktion
- 161
- Sensor
- 162
- Ventil
-
8
- 100
- Steuersystem
- 101
- Gateway
- 106
- Sicherheitssteuerung
- 107
- Anwendungsausführungsfunktion
- 161
- Sensor
- 162
- Ventil
- #1
- HH-Alarm
- #2
- HI-Alarm
- #3
- LO-Alarm
- #4
- LL-Alarm