JP2000003269A

JP2000003269A - プラント制御装置

Info

Publication number: JP2000003269A
Application number: JP16799298A
Authority: JP
Inventors: Shingo Takenaka; 信吾竹中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-06-16
Filing date: 1998-06-16
Publication date: 2000-01-07

Abstract

(57)【要約】【課題】プラント毎に運用方法の違いや制御対象機器
の違いがあっても、制御アプリケーションのプログラム
の変更を少なくする。【解決手段】制御アプリケーションで使用する各種デ
ータのデータ構造及びデータの関連性（リンク情報）を
データ定義情報１０９として定義し、起動管理情報１２
０の指示に基づいて制御アプリケーションによる演算処
理Ａ、演算処理Ｂ等の処理を実行する。実行の際、演算
処理に用いるデータをデータ定義情報１０９を参照して
データベース１０７に格納のデータをデータサーバ１０
６により取得して演算処理を実行する。プラントが異な
る場合、データ定義情報１０９を変更することにより演
算に必要なデータを変更し、制御アプリケーションの変
更を少なくする。よって、制御ソフトウェアの新規開発
量が減少して流用率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は浄水処理場、下水
処理場などの水処理プラント、換気制御を必要とする長
大トンネル設備、その他各種プラントの制御装置に関す
るもので、特に制御動作のソフトウエア構成に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、運用制御の分野では、運用方法や
制御対象機器の違いにより、同種のプラントでさえ、プ
ラント毎のカスタマイズを行う要素が多く、そのため、
各プラント向けに運用制御のソフトウェアも大部分を作
り替える必要があり効率が悪かった。

【０００３】例えば、各ソフトウェアはデータファイ
ル、メモリー等を共有し同期を取りながら入出力を繰り
返し処理を進めていくが、どのデータを読み込み、処理
の結果をどこに書き込むかは、プログラム内で直接コー
ディングされていたり、個々の定義ファイルとして定義
されている場合が多く、これらのデータファイル、メモ
リーのデータ構造の変更が必要になった場合、変更箇所
に直接関係無い処理も含め、共有を行う全ての処理に影
響が及ぼす事になり、プログラムの改修が発生する。

【０００４】また、特開平５−２１６７３０号公報に示
されるような、データ間の関連（リンク）情報を管理す
る計算機支援設計システムはあったが、計測値や制御指
令値などの実際のプラントのデータとの関連は定義でき
なかった。各定義についてもそれを視覚的に設定する機
能はなく、データを利用するアプリケーションを定義・
管理する機能もなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の装置は以上のよ
うに構成されているので、以下のような問題点があっ
た。（１）処理と処理との間で共有するデータの構造は、互
いの処理で意識する必要があり、構造が定義されている
データの追加／削除のような変更が発生した場合に、共
有する全ての処理に影響が及ぶ。（２）また、プラントの更新工事等によりプラントデー
タの追加／削除が行われた場合に些細な変更であっても
プログラムの改修が発生してしまう。

【０００６】（３）各機能のまとまりを１つのプロセ
ス、あるいはシステムとして管理しており、プロセス単
位（処理機能単位）の流用はよく行われるが、個々の機
能を部品として独立させ流用する事が困難である。（４）データの構造体の数が多く、関連（リンク）情報
が多岐にわたると、関連を定義する際に多重に定義して
しまったり、関連情報を持ったデータが存在するかが把
握しにくい。（５）データの構造体を変更する際、データベース自体
の構造の変更とそのデータを利用する全てのプログラム
上での定義の変更を同時に行う必要があり、漏れがあっ
た場合には正常に動作しない。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、処理と処理との間で共有するデ
ータの構造は、互いの処理で意識する必要とせず、プラ
ントデータの追加／削除が行われた場合にプログラムの
改訂がなく、プログラムの処理機能単位での流用が容易
にでき、また、データの構造体を簡易化すると共に、デ
ータの構造体を変更する場合に、簡単で間違いのない変
更を行うことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】（１）この発明に係るプ
ラント制御装置は、プラント制御用のアプリケーション
プログラムと、このアプリケーションプログラムで使用
するデータを格納したデータベースと、上記アプリケー
ションプログラムで使用するデータのデータ構造および
データ間の関連を示すリンク情報を定義するデータ定義
情報とを備え、上記アプリケーションプログラムを実行
する際に必要なデータを上記データ定義情報を参照して
プラントおよび上記データベースから授受し、上記アプ
リケーションプログラムを実行するようにしたものであ
る。

【０００９】（２）また、複数個の処理関数に分割され
たプラント制御用のアプリケーションプログラムと、上
記処理関数の起動順序・起動周期・起動条件等を設定し
た起動管理情報と、上記アプリケーションプログラムで
使用するデータを格納したデータベースと、上記アプリ
ケーションプログラムで使用するデータのデータ構造お
よびデータ間の関連を示すリンク情報を定義するデータ
定義情報とを備え、上記アプリケーションプログラムを
実行する際に必要なデータを上記データ定義情報を参照
してプラントおよび上記データベースから授受し、上記
アプリケーションプログラムを実行するものである。

【００１０】（３）また、上記（１）または（２）にお
いて、アプリケーションプログラムを実行する処理動作
とは別に、データ定義情報を参照して、プラントおよび
データベースからのデータを授受する処理動作を行うデ
ータサーバを設け、上記プログラムの処理とデータの処
理とを別々に実行するようにしたものである。

【００１１】（４）また、上記（１）〜（３）のいずれ
か１項において、画面上でグラフィック表示画面、パラ
メータ等の設定事項を設定する画面等の画像データを保
有したＧＵＩ（Graphical User Interface）機能を設
け、このＧＵＩ機能により画面上でプラントの入出力デ
ータおよびデータベースのデータから所望のグラフィッ
ク表示・設定動作を行うようにしたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１を図について説明する。図１はプラント制御シス
テムのハードウエア構成図である。図において、１はプ
ラント制御装置、２はプラント入出力装置で、ＬＡＮ３
によりプラント制御装置１と接続されている。４はデー
タウエイ、５はコントローラ、６はセンサ、７はプラン
トを制御する制御機器である。

【００１３】図２はプラント制御装置の機能構成を示す
図である。図において、１０はデータ定義機能でアプリ
ケーションプログラム群で使用するデータとそのデータ
構造を定義する。１１はプラント入出力を処理するプラ
ント入出力機能、１２はデータサーバ機能、１３は演算
処理機能、１４は起動管理機能である。

【００１４】図３は図２の機能構成を更に詳細にした機
能構成図である。図において、１０１はデータ定義処理
で、演算処理Ａ１０２、演算処理Ｂ１０３で使用するデ
ータの定義をデータ定義情報１０９に出力すると共に、
データ名とアドレスとの関係をインデックスインデック
スファイルに出力する。また、変数の定義情報を変数定
義ファイル１０８として出力を行う。１０４はインデッ
クスファイルであり、データサーバ１０６がデータベー
ス１０７のデータをリードまたはライトする際に、その
データ名とデータベース１０７に格納するアドレスとを
定義したファイルである。図６にこのファイルの内容を
示す。

【００１５】１０８は変数定義ファイルで、図７に例示
するように、プログラムを実行する際の変数を定義した
ファイルである。この変数定義ファイル１０８の変数の
定義情報は、演算処理Ａ１０２、演算処理Ｂ１０３によ
り制御アプリケーションプログラムと共にコンパイル／
リンクされ実行形式のプログラムとなる。

【００１６】なお、図７の変数定義ファイル１０８の内
容は、Ｃ言語を例にとり、その構造体の定義を示したも
のである。１０９はデータ定義情報で、後述するデータ
の定義情報が格納されている。

【００１７】１０２，１０３は演算処理ＡおよびＢで、
起動管理処理１０５より起動要求を受けデータサーバ１
０６を介しデータの入出力を行い所定の処理を実行す
る。１０６はデータサーバで、演算処理からの要求に応
じ、要求されたデータをインデックスファイル１０４の
情報に基づきデータのアドレスを算出し演算処理にデー
タを返したり、データベース１０７の中身を更新したり
する。

【００１８】１０５は起動管理処理で、起動管理情報１
２０を用いて起動し、所定の演算処理を行うよう指示す
る。１１０は制御の演算にてプラントデータが必要な際
に、プラントとのデータの入出力を行うプラント入出力
処理である。１１１は収集したプラントデータを格納す
るプラントデータテーブルである。プラントデータテー
ブル１１１はプラント入出力処理１１０により周期的に
更新される。

【００１９】図４は制御アプリケーションと起動管理情
報の一例を示すものである。制御アプリケーション２１
は、複数個の処理関数２２（関数Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・）
からなり、変数定義ファイル１０８に格納された変数の
定義情報とともにコンパイルされ実行形式となる。この
処理関数２２は加・減・乗・除の各々の演算処理、積算
処理、平滑処理（平均値や移動平均を求める処理）など
の各種の処理である。

【００２０】起動管理情報１２０は、演算処理Ａが関数
Ａ，関数Ｂ，関数Ｃと実行する場合は、図のように順次
関数を指定する。また、演算処理Ｂが関数Ｍ，関数Ｋと
実行する場合は、図のよう関数を指定する。起動管理情
報１２０に基づき起動すると、この起動管理情報で指定
した制御アプリケーション２１の関数が実行される。

【００２１】つまり、制御アプリケーションとしては、
これらの処理関数群をどういうタイミングでどういう順
番で実行するかを起動管理機能１４で管理する。従っ
て、制御アプリケーションの演算処理（メイン処理）
は、起動管理情報に従い、各関数を実行する。（起動管
理情報の具体例は図８で後述する。）

【００２２】図５は、データ定義処理１０１で定義され
たデータ定義情報１０９の内容である。データは、機能
ブロック、識別子２０３、メンバ２０４の３階層より構
成し、機能ブロックはデータの構造体名で、機能単位に
使用するデータ全体を表し、制御アプリケーションプロ
グラムの各処理関数（関数Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・）と１：
１で対応する。

【００２３】識別子２０３は構造体を適用する実体で、
自動車の通行量を「１」、自動車の排気量を「２」など
として実体を表す。例えば、制御プログラムの関数Ａが
Ｘ・Ｙ＝Ｚの乗算処理の場合、識別子「１」では、Ｘを
単位時間当たりの通行台数、Ｙが時間とすると、Ｚは予
測された通行量となる。また、識別子「２」では、Ｘを
１台当たりの自動車の排気量、Ｙを自動車の通行量とす
ると、Ｚは排気の総量となる。

【００２４】メンバ２０４は構造体を構成する変数を意
味し、各データ毎にＡ１，Ａ２，Ａ３等を付与したもの
である。

【００２５】図５では、演算処理Ａで使用するデータを
機能ブロックＡ２０１、演算処理Ｂで使用するデータを
機能ブロックＢ２０２とし、それぞれの識別子２０３、
メンバ２０４を定義している。また、各メンバにはＩ：
入力、Ｐ：パラメータ、Ｕ：更新、Ｏ：出力といった種
別２０５を属性として定義する。

【００２６】なお、機能ブロック・メンバの定義は、Ｃ
言語の場合はｓｔｒｕｃｔｕｒｅの定義として、ファイ
ルに出力しアプリケーションプログラムで使用される。

【００２７】例えば、Ｘ・ｋＹ＝Ｚの乗算の場合、Ｘ，
Ｙは入力「Ｉ」であり、ｋは定数でパラメータ「Ｐ」で
あり、Ｚは出力「Ｏ」となる。また、更新「Ｕ」はカウ
ンタで、「ｎ←ｎ＋１」のように演算や処理が循環する
場合のカウンタとして使用される。上記の乗算する場合
のように、「入力元リンク」「出力先リンク」の指定を
必要としない場合は、これらのリンク欄は空白のままで
ある。

【００２８】しかし、図５のリンク例のように、データ
名Ｂ＿１＿Ｂ１（２０６）はデータ名Ａ＿１＿Ａ４（２
０７）を入力としてリンクしている場合は、データ名Ｂ
＿１＿Ｂ１（２０６）の入力元リンク欄に「Ａ＿１＿Ａ
４」と定義する。このように定義すると、データ名Ｂ＿
１＿Ｂ１（２０６）が指定されるとリンク先であるデー
タ名Ａ＿１＿Ａ４（２０７）のデータが取得される。

【００２９】なお、上記のデータの構造について説明す
ると、データ名が「Ａ＿１＿Ａ４」の場合、「Ａ」は機
能ブロック、「１」は識別子、「Ａ４」はメンバであ
る。

【００３０】例えば、前述の自動車の通行量と、自動車
の排気量とを演算する場合、Ｘ・Ｙ＝Ｚの乗算処理で、
自動車の通行量Ｚは、Ｘ（単位時間当たりの通行台数）
とＹ（監視時間）との乗算であり、排気の総量Ｚは、Ｘ
（１台当たりの自動車の排気量）とＹ（自動車の通行
量）との乗算であるので、自動車の通行量ＺとＹ（自動
車の通行量）とをリンクすることによりデータの流用が
可能になる。

【００３１】このように、２つのデータブロック（機能
ブロックＡとＢ）で入出力の関連を定義する際には、入
力側で入力元のデータ名を定義するだけでよい。なお、
リンクは常に、入力の属性（Ｉ）を持つメンバと出力の
属性（Ｏ）を持つメンバとの間で行う。また、機能ブロ
ックと制御アプリケーションの処理関数とは基本的に
１：１で対応しており、データの入出力の関係はリンク
に依存しているため、個々の処理関数は自分以外の処理
関数との関連を意識する必要がなくなる。

【００３２】種別（属性）が「Ｉ」の場合は入力元のデ
ータ名を、「Ｏ」の場合は出力先のデータ名を指定する
ことができる。プラントからの入力データを指定する場
合は、種別「Ｉ」で「入力元リンク」欄に入力データの
データ名（タグ）を記入する。また、データをプラント
へ出力（制御出力・表示出力等）する場合は、種別
「Ｏ」で「出力先リンク」欄に出力データのデータ名
（タグ）を記入する。（入出力データの事例については
図１２で後述する。）

【００３３】図９は演算処理の動作を示すフローチャー
トである。（１）起動管理処理１０５から渡された起動情報を解析
する（Ｓ１）。（２）解析結果により、データサーバ１０６を介して、
データベース１０７から所定のデータを読み込みリクエ
ストして、そのデータを読み込む（Ｓ２）。（３）読み込んだデータを元に演算処理を実行する（Ｓ
３）。（４）演算結果（演算したデータ）をデータサーバ１０
６に更新要求して、データベース１０７へ書き込む（Ｓ
４）。

【００３４】図８はデータサーバの動作を示すフローチ
ャートである。（１）クライアント（演算処理）からのリクエストを受
け取る（Ｔ１）。（２）リクエストの内容（データのリード／ライト等）
を解析する（Ｔ２）。（３）データリードの要求の場合、指定された「機能ブ
ロック名称＿識別子＿メンバ」のデータ名をインデック
スファイル１０４のアドレス情報を参照してデータベー
ス１０７から検索し、検索したデータ名のデータをクラ
イアントに返す（Ｔ３）。また、該当データにリンク情
報が定義されている場合は、リンク元のデータ名を検索
する。

【００３５】（４）また、一括リード要求の場合は、指
定された「機能ブロック名称＿識別子」の全メンバのデ
ータをインデックスファイル１０４のアドレス情報を参
照してデータベース１０７から検索し、検索してデータ
名のデータをクライアントに返す（Ｔ５）。また、該当
データ名にリンク情報が定義されている場合は、リンク
元のデータ名を検索する。

【００３６】（５）データライトの要求の場合、指定さ
れた「機能ブロック名称＿識別子＿メンバ」のデータに
対応するインデックスファイル１０４のアドレス情報を
参照してデータベース１０７から検索し、そのデータの
更新を行う（Ｔ４）。（６）また、一括ライト要求の場合は、指定された「機
能ブロック名称＿識別子」のメンバのうち指定された種
別（Ｕ，Ｏ等）のデータに対応するインデックスファイ
ル１０４のアドレス情報を参照してデータベース１０７
から検索し、そのデータの更新を行う。

【００３７】（７）上記ステップＴ４〜Ｔ６の処理を行
うと、次のリクエストを受け付ける（Ｔ１）。（８）ステップＴ２のリクエスト判定で処理が「終了」
であると、終了処理をする（Ｔ７）。

【００３８】なお、インデックスファイル１０４では、
データ名（タグ）をキーとし、公知のハッシュ式に基づ
きアドレスを付したもので、その並びはデータベース１
０７上のデータの並びと対応させている。データの格納
にハッシュを用いる事により、データベース１０７のサ
イズの最適化、検索速度の向上が実現できる。但し、こ
の発明ではハッシュ式以外の通常のデータ格納方式を用
いてもよい。

【００３９】データサーバ機能１２の機能をまとめて説
明すると、データサーバ機能１２は制御アプリケーショ
ンからのリクエストに応じ以下のサービスを提供する。（１）タグリード／ライトサービス１つ１つのタグ（データ名）を指定してデータのリード
／ライトを行う。但し、属性が入力「Ｉ」のタグについ
てはライトを行わない。（２）一括リード／ライトサービス機能ブロック・識別子を指定し、構成するメンバ一括で
のリード／ライトを行う。但し、属性が入力「Ｉ」のタ
グはライトを行わない。また、属性がパラメータ「Ｐ」
のタグについては、ライトする／しないをリクエスト時
に指定する。（３）プラントデータの入出力データサーバではプラント入出力機能１１を経由し、常
時、定周期でプラントのデータを収集し、入力元がプラ
ントデータであるタグ（データ名）のリード要求があっ
た場合には、これを返す。また、出力先がプラントデー
タとして定義されていタグのライト要求があった場合に
はプラント入出力機能１１を経由しプラントに対し制御
信号などとして出力を行う。

【００４０】図１１は演算処理Ｂを実行する場合の演算
処理およびデータサーバの動作を含めた全体のフローチ
ャートである。（１）起動管理処理から渡された起動情報を解析する
（Ｕ１）。（２）解析結果により、データサーバ１０６へ「Ｂ＿
１」のデータ読み込みをリクエストする（Ｕ２）。（３）データサーバ１０６は、データ定義情報１０９お
よびインデックスファイル１０４を参照して、データベ
ースより「Ｂ＿１」のデータを一括リードし、演算処理
Ｂに渡す（Ｕ３）。この場合、図５に示すデータ名「Ｂ
＿１＿Ｂ１」については、「入力元リンク」のデータ名
「Ａ＿１＿Ａ４」のデータを読み込む。

【００４１】（４）読み込んだデータを元に演算処理Ｂ
を実行する（Ｕ４）。（５）演算処理Ｂはデータサーバ１０６へ演算結果（デ
ータ「Ｂ＿１」）一括書き込みをリクエストする（Ｕ
５）。（６）データサーバ１０６は、データ定義情報１０９お
よびインデックスファイル１０４を参照して、演算結果
をデータベースに書き込む（Ｕ６）。

【００４２】以上説明したように、演算処理Ｂが演算処
理Ａの演算結果を使用して演算を行う場合、演算処理Ａ
の使用するデータの構造を意識する事なく、演算処理Ｂ
の使用するデータのみを意識する事で演算を実行するこ
とができる。また、入力元が演算処理Ａ以外の演算結果
を用いる事となっても同様に、演算処理Ｂは自己のデー
タ構造のみを意識すればよいので、システムの変更の影
響を受けにくく、且つ、別システムへの流用も容易とな
る。

【００４３】また、各演算処理（プログラム）で使用す
るデータを一括管理するデータサーバを置き、そのサー
バで演算処理間で共有するデータの関連性を、データ定
義機能によるデータの定義により解決し、演算処理にデ
ータを供給する事により、データ構造の変更に伴う、処
理の影響範囲を最小限に止めるようにしている。また、
演算処理とデータ処理とを別に行うようにしたので、全
体の処理を効率的に行うことができる。

【００４４】次にプラント制御の起動について説明す
る。機能構成図は図３を用いる。起動管理処理１０５で
は、定周期で演算処理Ａ１０２を起動すると共に、火災
などのプラントの変化（状変）に連動し、演算処理Ｂ１
０３を起動する場合について説明する。起動管理情報１
２０はデータ定義機能１０で定義し、起動管理処理１０
５はこの予め定義された起動管理情報１２０に従い起動
を行う。

【００４５】図８は、演算の起動管理情報１２０の定義
例である。ここでは演算処理Ａと演算処理Ｂとは同一の
演算処理Ｘ１２１に所属し、それぞれ識別子が「１」で
ある定義を示す。また、演算処理Ａは５秒の定周期、演
算処理Ｂはプラントデータ「ＤＩ０００１」が変化した
際（状変時）に起動される。

【００４６】（１）演算起動処理１０５は計算機内部の
時刻を元に、周期を確認し演算処理Ａ１０２に起動要求
をかける。（２）また、起動管理情報１２０の中に「イベント」起
動の種別があるので、プラント入出力処理１１０に対し
プラントデータの状態変化の通知を依頼する。

【００４７】（３）プラント入出力処理１１０は該当プ
ラントデータの監視を行い、０→１、１→０の変化（運
転／停止、故障発生／回復等のようにＯＮ／ＯＦＦ信号
の変化）があった場合に、要求元である演算起動処理１
０５に対し通知を行う。（４）演算起動処理１０５はこれを受け演算処理Ｂ１０
３の起動を行う。

【００４８】このように起動管理情報１２０はデータ定
義機能１０で以下の事項を設定している。（１）プロセス名（２）起動イベント・プラント状変（火災、機器故障等のプラントの状態）・定周期（５秒周期等）・定時刻（毎月１５日の０：００等）（３）イベント毎の登録関数・順序・関数名、識別子（機能ブロックは関数と１：１で対応
しているため定義不要）

【００４９】制御アプリケーションのメイン処理は、上
記で設定した起動管理情報にしたがい各関数を実行す
る。各関数は、起動要因となったイベント情報と、識別
子をメイン処理から受け取り、データサーバより起動イ
ベントが定周期・状変等の場合は、オンラインの関連デ
ータを読み込み処理を実行、実行結果をデータサーバ１
０６を介してデータベース１０７へ格納する。また、起
動イベントがシミュレーションの場合は、オフラインの
関連データを読み込み処理を実行、実行結果をデータサ
ーバ１０６を介してデータベース１０７へ格納する。

【００５０】以上に示す通り起動管理機能により、演算
のプログラムは、周期やプラントの状態変化などの起動
条件を意識する事なくプログラムを開発することがで
き、プログラム開発の効率化が図れる。

【００５１】次にプラントの入出力データの処理につい
て説明する。データの入出力のリンクの指定は、プラン
ト制御装置内の処理関数で使用するデータに適用した
が、プラントデータにも適用可能とする。プラントデー
タを入力とした場合、プラントの計測値情報や機器の故
障・運転状態等を運用制御の演算に使用できる。また、
プラントデータを出力とした場合には、運用制御のガイ
ダンス情報や自動制御の制御指令値を、プラントデータ
ウェイに接続された各装置に送る事ができる。

【００５２】処理動作を図３，図１２を用いて説明す
る。（１）制御の演算で、プラントの計測値や故障の発生／
回復、運転／停止といった情報が必要な場合は、データ
定義処理１０１で入力元や出力先といったリンク情報に
プラントデータのデータ名（タグ）を定義する。図１２
は、プラントデータをリンクした場合の定義内容であ
り、データ「Ａ＿１＿Ａ１」（１１２）はタグ「ＡＩ０
００１」のプロセス入力データ（１１３）を入力とす
る。

【００５３】（２）データサーバ１０６は、データ定義
情報１０９内で入力元となっているプラントデータを検
索し、プラント入出力処理１１０に読み込みを要求す
る。（３）プラント入出力処理１１０では、この依頼を受け
定周期で図１のデータウェイ４より該当データを読み込
みプラントデータテーブル１１１を更新する。これによ
り、プラントデータテーブル１１１には、制御演算で必
要とするプラントデータが常に最新の値で更新される。

【００５４】（４）データサーバ１０６は、演算処理Ａ
１０２や演算処理Ｂ１０３のデータが、図１２のように
プラントデータにリンクされている場合には、プラント
データテーブル１１１より値を読み込みその値を返す。（５）また、演算処理Ａ１０２や演算処理Ｂ１０３から
のライト要求されたデータに出力先が、図１２のように
プラントデータ「ＡＯ００１２」となっているデータが
あった場合は、データサーバ１０６は、プラント入出力
処理１１０に対し、プロセスデータのタグと出力値とを
指定し出力を要求する。（６）プラント入出力処理１１０は、要求に従い図１の
データウェイ４に出力を行い、コントローラ５を介して
制御機器７を制御する。（７）状変イベントについては、あらかじめ制御アプリ
ケーションより監視の必要なプラントデータをプラント
入出力機能１１に通知しておき、プラントデータの定周
期収集を行う入出力機能において状変を検出し、制御ア
プリケーションへ通知を行う。

【００５５】以上に示す通り演算プログラムは、プラン
トからのデータ入力や出力という事を、全く意識する必
要がなく、プログラミングできるためＳ／Ｗの開発効率
が向上する。また、データの入出力先の変更について
も、演算プログラムの変更を一切行わず実現する事がで
きる。

【００５６】また、異なった通信プロトコルをもつプラ
ントデータウェイにおいても、プラント入出力処理１１
０のプロコトル変更だけで演算処理の適用が可能となり
流用が容易となる。

【００５７】プラントデータを処理する場合の事例を図
１３，図１４を用いて説明する。図１３に示すプラント
からの計測値Ｐ１，Ｐ２をそのまま取り込み処理を行っ
ていた処理Ａ３１に対し、図１４のように、平滑処理
（移動平均値、平均値等の信号を平滑にする処理）を行
う処理Ｂ３２を間に挟む変更が発生した場合、プロセス
データＰ２を平滑にして、平滑データＰ２’とし処理Ａ
の入力とする。この場合、データ定義情報をＰ２からＰ
２’に変更するのみでよく、処理Ａはプログラム上では
何の変更もなく対応可能となる。

【００５８】実施の形態２．この発明の実施の形態２は
ＧＵＩ（Graphical User Interface）機能を備えたもの
である。図１５は実施の形態２におけるプラント制御装
置の構成を示すブロック図である。１２２は運用制御の
演算で使用する各データの監視／設定を行うＧＵＩ機能
であり、この機能はデータのシンボル表示やバーグラ
フ、トレンドグラフの可変画データや、設定データを表
示する情報をデータベース（不図示）を備えている。

【００５９】データサーバ１０６は、演算処理をクライ
アントの対象としている以外に、ＧＵＩ機能１２２から
のデータのリード要求やライト要求に対してもクライア
ントとして処理を行う。ＧＵＩ機能１２２では、運転員
からのマウス／キーボード等で画面やボタンの選択によ
り、データのシンボル表示やバーグラフ、トレンドグラ
フの可変画データの表示、画面上でのパラメータの設定
／変更を行う。

【００６０】以上に示す通りこの実施の形態では、演算
のプログラムの実行状況を、グラフィカルに監視できる
と共に、パラメータの設定／変更も画面表示により容易
にできるため、オンラインでのプラント運用状況の解析
や、パラメータのチューニングの効率化が図れる。

【００６１】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、制御ア
プリケーションは処理関数単位で独立して扱えるため、
プラント間での流用・移植が容易になる。また、データ
定義情報でデータを定義することにより、制御アプリケ
ーションのプログラムを変更せずに各種データを取り扱
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１によるプラント制御
装置のＨ／Ｗ構成図である。

【図２】この発明の実施の形態１によるプラント制御
装置の機能構成を示すブロック図である。

【図３】この発明の実施の形態１によるプラント制御
装置の機能構成の詳細を示すブロック図である。

【図４】この発明の実施の形態１による制御アプリケ
ーションと起動管理情報を示す図である。

【図５】この発明の実施の形態１によるデータ定義情
報の定義例を示す図である。

【図６】この発明の実施の形態１によるインデックス
ファイルの内容を示す図である。

【図７】この発明の実施の形態１による変数定義ファ
イルの内容を示す図である。

【図８】この発明の実施の形態１による起動管理情報
の定義例を示す図である。

【図９】この発明の実施の形態１による演算処理の動
作を示すフローチャートである。

【図１０】この発明の実施の形態１によるデータサー
バの動作を示すフローチャートである。

【図１１】この発明の実施の形態１による演算処理全
体の動作を示すフローチャートである。

【図１２】この発明の実施の形態１によるプラント入
出力データのデータ定義情報を示す図である。

【図１３】この発明の実施の形態１によるプラントデ
ータの処理を示す図である。

【図１４】図１３にプラントデータの処理を追加した
場合の図である。

【図１５】この発明の実施の形態２によるプラント制
御装置の機能構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１プラント制御装置２プラント入出
力装置３ＬＡＮ４データウエイ５コントローラ７センサ８制御機器１０データ定義機
能１１プラント入出力機能１２データサー
バ機能１３演算処理機能１４起動管理機
能２１制御アプリケーション２２処理関数３１処理Ａ３２処理Ｂ１０１データ定義処理１０２演算処理
Ａ１０３演算処理Ｂ１０４インデッ
クスファイル１０５起動管理処理１０６データサ
ーバ１０７データベース１０８変数定義
ファイル１０９データ定義情報１１０プラント
入出力処理１１１プラントデータテーブル１１２データ１１３プラント入力データ１１４プラント
出力データ１２０起動管理情報１２０起動管理
情報２０１機能ブロックＡ２０２機能ブロ
ックＢ２０３識別子（実体）２０４メンバ２０５種別（属性）２０６，２０７データ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラント制御用のアプリケーションプロ
グラムと、このアプリケーションプログラムで使用する
データを格納したデータベースと、上記アプリケーショ
ンプログラムで使用するデータのデータ構造およびデー
タ間の関連を示すリンク情報を定義するデータ定義情報
とを備え、上記アプリケーションプログラムを実行する
際に必要なデータを上記データ定義情報を参照してプラ
ントおよび上記データベースから授受し、上記アプリケ
ーションプログラムを実行することを特徴とするプラン
ト制御装置。
【請求項２】複数個の処理関数に分割されたプラント
制御用のアプリケーションプログラムと、上記処理関数
の起動順序・起動周期・起動条件等を設定した起動管理
情報と、上記アプリケーションプログラムで使用するデ
ータを格納したデータベースと、上記アプリケーション
プログラムで使用するデータのデータ構造およびデータ
間の関連を示すリンク情報を定義するデータ定義情報と
を備え、上記アプリケーションプログラムを実行する際
に必要なデータを上記データ定義情報を参照してプラン
トおよび上記データベースから授受し、上記アプリケー
ションプログラムを実行することを特徴とするプラント
制御装置。
【請求項３】請求項１または請求項２記載のプラント
制御装置において、アプリケーションプログラムを実行
する処理動作とは別に、データ定義情報を参照して、プ
ラントおよびデータベースからのデータを授受する処理
動作を行うデータサーバを設け、上記プログラムの処理
とデータの処理とを別々に実行するようにしたことを特
徴とするプラント制御装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項記載のプラ
ント制御装置において、画面上でグラフィック表示画
面、パラメータ等の設定事項を設定する画面等の画像デ
ータを保有したＧＵＩ（Graphical User Interface）機
能を設け、このＧＵＩ機能により画面上でプラントの入
出力データおよびデータベースのデータから所望のグラ
フィック表示・設定動作を行うようにしたことを特徴と
するプラント制御装置。