JP2001195118A - 運転状態監視システムとその監視方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来は定周期で常時読み込みを行う監視デー
タ数が膨大で、読み込み周期が長く、変化表示までに数
秒のタイムラグがあり、通信処理にＣＰＵの負荷がとら
れ読込んだデータの演算で表示が遅くなり、コントロー
ラの値が前回値と全く変化しなと破棄されており、効率
的な運転状態監視システムを求む。 【解決手段】 プログラマブル・コントローラ10〜30と
計算機付き監視装置100 と10のエンジニアリング装置40
からなるシステムにおいて、100 がモニタリングすべき
10〜30が持つデータ領域を複数レジスタ毎に区切る手段
と、その領域内でデータが変化したレジスタのうち、最
も小さい(Min) レジスタ番号と最も大きい(Max) レジス
タ番号を格納するエリアであるアドレス格納レジスタ11
2 のみをモニタリングさせる手段と、112 のデータ変化
が発生した場合のみ、そのデータ値に従いレジスタをモ
ニタリングする手段(104,105,106,112,113) とから成
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばデータの変化の
少ない下水処理設備等の運転状態監視システムにおいて
使用される計算機付き監視装置のモニタリングするシス
テムとその監視方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の技術［以下『従来例』と
いう］としての運転状態監視システムの構成を示すシス
テム・ブロック図である。すなわち、図４は計算機付き
監視装置［ＭＭＩ・Man Machine Inerface］にプログラ
マブル・コントローラ［ＰＬＣ・Porogramable Control
ler ］が物理的に複数台接続されて運転状態監視システ
ムが構成されている。図４において、100 は計算機付き
監視装置、101 はＣＰＵ［Central Process-ing Uni
t］、102 はＣＲＴ［Cathode Ray Tube］表示装置、103
はＲＡＭ、104はモニタリング処理部、105 はレジスタ
読込みテーブル、106 はレジスタ領域部、107 はプログ
ラミング装置、108 はデータ入力装置、109 は通信装
置、110 はデータ記憶装置、111 はモニタリングファイ
ル部である。10,20,30はその設備内の機器を制御するプ
ログラマブル・コントローラ、10Ａ，10Ｂ，…，10Ｚ、
20Ａ，20Ｂ，…，20Ｚ、30Ａ，30Ｂ，…，30Ｚはこの設
備内に存在する機器（ａ，ｂ…，ｚ）である。モニタリ
ング処理部104 は、接続先のプログラマブル・コントロ
ーラ10〜30から、どのレジスタを読み出すかという情報
が保存されているモニタリングファイル部111 を、デー
タ記憶装置110 からＲＡＭ103 上にロードし、レジスタ
読込みテーブル105 を作成する。なお、40はプログラマ
ブル・コントローラ10〜30の技術的処理を行うエンジニ
アリング装置［ＥＷＳ・Engineering Work Station］、
50はデータ伝送ライン、51は制御ラインである。

【０００３】図５はレジスタ読込テーブルの記憶形態を
示す図である。モニタリング処理部104 は、ここＲＡＭ
４のレジスタ読込テーブル105 を基に、プログラマブル
・コントローラ10〜30からのレジスタを読み込みを行
う。図５において、最上段にプログラマブル・コントロ
ーラ（ＰＬＣ）の合計数として３が指定され、次段にレ
コード数６を示しており、第２段以下はそれらレコード
の詳細を列記されている。すなわち、左側縦方向に上か
ら下に向け記憶されたレコド番号がレコード０，レコー
ド１，…，レコード５と並び、それらの実態が順に例え
ばレコード０では、通信相手先ＰＬＣがＰＬＣ１であ
り、読込み先頭レジスタ番号が０００００で、読込み先
頭レジスタ数が１００あるという、以下レコード１，
…，レコード５についても同様である。

【０００４】従来、このような監視システムにおいて使
用される計算機付き監視装置100 のモニタリング処理部
104 における処理は、図６に示すフローチャートの流れ
に沿って行われていた。ここで、図６の操作手順につい
て逐次説明する。操作開始で［ステップ601 ］、モニタ
リングファイルをＲＡＭ103 上にロードした後［ステッ
プ602 ］、この情報を基にレジスタ読込テーブル105 を
作成する［ステップ603 ］。モニタリング処理は、この
レジスタ読込テーブル105 の先端レコード［図５参照］
から順に、該当プログラマブル・コントローラ10〜30に
対してレジスタ読み込み要求を通信装置109 を介して送
信する［ステップ604 ］。相手先プログラマブル・コン
トローラ10〜30から送信の応答が割り込んで来た場合に
は［ステップ605 でYes ］、その応答メッセージを受信
し［ステップ606］、応答メッセージの解析後［ステッ
プ607 ］、レジスタ値をＣＲＴ表示装置103 に表示して
いた［ステップ608 ］。

【０００５】モニタリング処理は、例えば図５に示すよ
うに、このレジスタ読込テーブル105 に存在するレコー
ドを先頭( レコード０）から順( レコード０→レコード
５）に処理し、最終レコード( レコード５）までは処理
した後は、再び先頭レコード( レコード０）に戻り［ス
テップ611 ］処理を繰り返していた。このように、計算
機付き監視装置100 はプラント設備運転中は定周期で常
時、プログラマブル・コントローラ10〜30内のレジスタ
の読み込みを行い、読み込んだデータのＣＲＴ表示装置
103 での表示、及び上下値チェック等各種チェックを行
うことにより、プログラマブル・コントローラ10〜30に
接続された機器に異常が発生していないかを監視してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような従
来例では、システムに接続されるプログラマブル・コン
トローラの数、及びプログラマブル・コントローラに接
続される機器の数が多くなると、計算機付き監視装置に
とっては定周期で常時読み込みを行う監視データ数が膨
大なものとなり、読み込み周期が長くなってしまい、以
下のような問題が生じてしまう。第１に、実際に機器の
温度、圧力等の変化が発生しても、計算機付き監視装置
がそのデータの読み込みを行い、表示装置にその変化が
表示されるまでには数秒程度のタイムラグが発生してし
まう。第２に、通信の処理にＣＰＵの負荷がとられ、読
み込んだデータの演算処理、表示処理が遅くなってしま
う。また第３に、計算機付き監視装置で読み込みを続け
ているプログラマブル・コントローラのレジスタ値は、
読み込んだ値が前回値と全く変化しない場合は、計算機
付き監視装置のデータベースに書き込まれることなく破
棄される。このような値変化の少ないレジスタを、常時
計算機付き監視装置が読み続けるのは、運転状態監視シ
ステムにとって非効率的な動きとなってしまう。かくし
て本発明は、以上の従来例のような計算機付き監視装置
とプログラマブル・コントローラを含めた運転状態監視
システムの問題点に鑑みてなされた発明であり、タイム
ラグのない効率的運転状態監視システムとその監視を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１の発明の運転状態監視システムは、
プログラマブル・コントローラと計算機付き監視装置及
び前記プログラマブル・コントローラのエンジニアリン
グ装置からなる運転状態監視システムにおいて、前記計
算機付き監視装置がモニタリングすべき、前記プログラ
マブル・コントローラが持つデータ領域であるレジスタ
を複数レジスタ毎に区切る手段と、その領域内でデータ
が変化したレジスタのうち、最も小さいレジスタ番号と
最も大きいレジスタ番号を格納するエリアであるアドレ
ス格納レジスタのみをモニタリングさせる手段と、前記
アドレス格納レジスタのデータ変化が発生した場合の
み、そのデータ値に従ったレジスタをモニタリングする
手段とを具備したことを特徴としている。

【０００８】このように本発明の請求項１の発明によれ
ば、計算機付き監視装置がモニタリングすべきプログラ
マブル・コントローラのレジスタ領域を、複数レジスタ
毎に区切り、その領域内でデータ変化が発生したレジス
タのうち、最も小さいレジスタ番号と最も大きいレジス
タ番号を格納しているアドレス格納レジスタのみを常
時、モニタリングし、アドレス格納レジスタのデータ変
化が発生した場合のみ、そのデータ値に従ったレジスタ
をモニタリングし始めることにより、監視データ数が多
く、且つデータ変化が少ない運転状態監視システムにお
いて、計算機付き監視装置はプログラマブル・コントロ
ーラとの通常にＣＰＵの負荷を取られ過ぎることなく、
高速でＣＲＴ表示装置への数値表示等をタイムラグがな
く実行することが可能という特段の効果を奏する。

【０００９】本発明の請求項２の運転状態監視システム
は、請求項１記載の運転状態監視システムにおいて、デ
ータの授受の演算を司るＣＰＵと、データの授受の結果
を表示するＣＲＴ表示装置と、制御のデータを入力する
データ入力装置と、制御のプログラムを作るプログラミ
ング装置と、外部の被制御機器を制御する前記プログラ
マブル・コントローラからとの情報の授受を行う通信装
置と、データを記憶する領域を形成するレジスタ領域部
と、データのアドレス格納領域の読込みテーブルと、デ
ータを読込むための読込みテーブルと、制御のモニタリ
ング処理を行うモニタリング処理部とを持つＲＡＭと、
前記レジスタへ導入されたデータを記憶し外部の被制御
機器を制御するデータを保存するモニタリング領域定義
ファイル部を持つデータ記憶装置とから成る前記計算機
付き監視装置と、制御される各機器を制御ラインを介し
て制御する前記プログラマブル・コントローラと、前記
計算機付き監視装置との間をデータ伝送ラインを経て技
術的制御処理を行うエンジンニアリング装置とを設けた
ことを特徴としている。請求項２の発明の運転状態監視
システムによれば、請求項１記載の効果を発揮できるこ
とは勿論、ハード的にも従来に比較してさしたる経費の
負担もなく、従来例の隘路を完全に払拭し、十二分に卓
越した効果が認められる。

【００１０】本発明の請求項３の運転状態監視システム
は、請求項２記載の運転状態監視システムにおいて、前
記モニタリング領域定義ファイル部は各前記プログラマ
ブル・コントローラ毎に、制御操作順に領域を複数個に
分割し、各領域には、先頭レジスタ番号と、レジスタ・
サイズ、Ｍｉｎアドレス格納レジスタ、Ｍａｘアドレス
格納レジスタを設定したことを特徴としている。請求項
２の発明の運転状態監視システムによれば、全く斬新な
アイディアのモニタリング領域定義ファイルに基づき簡
潔に、時間的な無駄がなく、制御性においても適格なコ
ントロールが実施可能という有効性を持つ。

【００１１】本発明の請求項４の発明の運転状態監視シ
ステムの監視方法は、プログラマブル・コントローラと
計算機付き監視装置及び前記プログラマブル・コントロ
ーラの技術的処理を行うエンジニアリング装置からなる
運転状態監視システムの監視方法において、前記計算機
付き監視装置がモニタリングすべき、前記プログラマブ
ル・コントローラが持つデータ領域を複数レジスタ毎に
区切り、その領域内でデータが変化したレジスタのう
ち、最も小さいレジスタ番号と最も大きいレジスタ番号
を格納するエリアであるアドレス格納レジスタのみをモ
ニタリングさせ、前記アドレス格納レジスタのデータ変
化が発生した場合のみ、そのデータ値に従ったレジスタ
をモニタリングすることを特徴としている。このように
して請求項４の発明によれば、必要にして十分な操作手
順に基づき、レジスタ領域内でデータ変化が発生したし
たレジスタのうち、最も小さいレジスタ番号と最も大き
いレジスタ番号を格納しているアドレス格納レジスタの
みを常時、モニタリングし、アドレス格納レジスタのデ
ータ変化が発生した場合のみ、そのデータ値に従ったレ
ジスタをモニタリングし始めることにより、高速でＣＲ
Ｔ表示装置への数値表示等をタイムラグがなく実行でき
る効果がある。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１〜図３を用いて説明する。全ての図面において、同一
符号は同一若しくは相当部材を表す。図１は、本発明の
一実施の形態における計算機付き監視装置の回路の構成
を示すブロック図とその一部をなすモニタリング領域定
義画面図である。この図１は従来例を表す図４のシステ
ム・ブロック図に、新たにアドレス格納読込みテーブル
112 およびモニタリング領域定義ファイル部113 を追加
した構成を示している。また図２は、本発明の一実施の
形態における計算機付き監視装置とプログラマブル・コ
ントローラの技術的操作を行うエンジニアリング装置の
モニタリング領域の定義等を示す図である。そして図３
は、本発明の一実施の形態における計算機付き監視装置
側のモニタリング処理のフローチャートである。

【００１３】図２において表すように、例えばプログラ
マブル・コントローラ10が持つレジスタ領域を「先頭レ
ジスタ番号」と「レジスタサイズ」［領域１〜Ｎの第１
段と第２段］を指定することで、全体を複数レジスタ毎
に分割している。いま、プログラマブル・コントローラ
10が動作中で、例えば領域１の範囲で、MW01015 、MW01
059 、MW01222 の３つのレジスタの値が変化した場合に
［図2 参照］、「Min アドレス格納レジスタ」MW1000に
1015という値が代入され、「Maxアドレス格納レジス
タ」MW1001に1222という値が代入される。

【００１４】ここで、図３のモニタリング処理のフロー
チャートを操作手順に従って説明する。操作開始後 (ス
テップ301)、モニタリング領域の定義を基にアドレス格
納領域の読込みテーブルを作成し (ステップ302)、計算
機付き監視装置100 は定周期でプログラマブル・コント
ローラ10のアドレス格納領域(MW10000〜MW10011)［図２
参照］のレジスタ読込み要求を送信する (ステップ30
3)。次いで、プログラマブル・コントローラ10から返っ
て来た応答メッセージを解析し (ステップ306)、アドレ
ス格納領域の値が変化していなかった場合、つまりプロ
グラマブル・コントローラ10のレジスタが全く変化しな
い場合 (ステップ306 でNo) には、計算機付き監視装置
100 は従来例で行っていた全レジスタの読込み処理 (ス
テップ309)を行わないで、次のプログラマブル・コント
ローラ20についてのステップ302 へ移行する。

【００１５】ステップ306 でYes ・変化ありのとき、例
えばプログラマブル・コントローラ10から読み込み、図
２の最下段部に表されたアドレス格納領域MW10000 に10
15が入り、アドレス格納領域MW10001 に1222という値が
入っていた場合に、計算機付き監視装置100 はアドレス
格納領域MW01015 から207(1222−1015) ワードのレジス
タを読込むためのレジスタ読込みテーブル105 を作成し
(ステップ309)、以降、従来例で行っていたレジスタ読
込み処理 (ステップ310 〜ステップ314)を実行する。ア
ドレス格納領域MW01015 から207 ワードのレジスタへの
読込みを行えば、データの変化があったアドレス格納領
域MW1059も読込みの対象となる。

【００１６】このようにして、操作手順［図３のフロー
チャート］でレジスタに記憶された機器10A 〜30A への
制御データの前回の値が変化していないレジスタを持つ
プログラマブル・コントローラには、制御上の演算を省
略して、次段のプログラマブル・コントローラからの制
御データの読み込みに直ちに移行し、制御時間の短縮、
制御の信頼性の向上に貢献できる。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、こ
のように本発明の請求項１の発明によれば、計算機付き
監視装置がモニタリングすべきプログラマブル・コント
ローラのレジスタ領域を、複数レジスタ毎に区切り、そ
の領域内でデータ変化が発生したレジスタのうち、最も
小さいレジスタ番号と最も大きいレジスタ番号を格納し
ているアドレス格納レジスタのみを常時、モニタリング
し、アドレス格納レジスタのデータ変化が発生した場合
のみ、そのデータ値に従ったレジスタをモニタリングし
始めることにより、監視データ数が多く、且つデータ変
化が少ない運転状態監視システムにおいて、計算機付き
監視装置はプログラマブル・コントローラとの通常にＣ
ＰＵの負荷を取られ過ぎることなく、高速でＣＲＴ表示
装置への数値表示等をタイムラグがなく効率的運転状態
実行することが可能という特段の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における計算機付き監視
装置の回路の構成を示すブロック図とその一部をなすモ
ニタリング領域定義画面図

【図２】本発明の一実施の形態における計算機付き監視
装置とプログラマブル・コントローラの技術的操作を行
うエンジニアリング装置のモニタリング領域の定義等を
示す図本発明が適用されるブロック図

【図３】本発明の一実施の形態における計算機付き監視
装置側の操作手順を示すモニタリング処理のフローチャ
ート

【図４】従来例の運転状態監視システムの構成を示すシ
ステム・ブロック図

【図５】従来例のレジスタ読込テーブルの記憶形態を示
す図

【図６】従来例の操作手順を表すフローチャート

【符号の説明】

100 計算機付き監視装置 101 ＣＰＵ 102 ＣＲＴ表示装置 103 ＲＡＭ 104 モニタリング処理部 105 レジスタ読込みテーブル 106 レジスタ領域部 107 プログラミング装置 108 データ入力装置 109 通信装置 110 データ記憶装置 111 モニタリングファイル部 112 アドレス格納読込みテーブル 113 モニタリング領域定義ファイル部 10,20,30 設備内の機器を制御するプログラマブル・コ
ントローラ（ＰＬＣ） 10Ａ，10Ｂ，…，10Ｚ、20Ａ，20Ｂ，…，20Ｚ、30Ａ，
30Ｂ，…，30Ｚ 設備内に存在する機器（ａ，ｂ…，
ｚ） 50 データ伝送ライン、51は制御ライン 51 制御ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B089 GA08 GA23 GB02 JA35 JB19 KA04 KA06 KB04 KC27 KC47 KC59 LB14 MC02 5H220 AA01 BB03 BB10 CC07 CX08 GG14 HH01 JJ12 JJ26 JJ59 KK06 5H223 AA01 BB01 CC03 CC09 DD03 DD09 EE06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラマブル・コントローラと計算機
   付き監視装置及び前記プログラマブル・コントローラの
   エンジニアリング装置からなる運転状態監視システムに
   おいて、 前記計算機付き監視装置がモニタリングすべき、前記プ
   ログラマブル・コントローラが持つデータ領域を複数レ
   ジスタ毎に区切る手段と、 その領域内でデータが変化したレジスタのうち、最も小
   さいレジスタ番号と最も大きいレジスタ番号を格納する
   エリアであるアドレス格納レジスタのみをモニタリング
   させる手段と、 前記アドレス格納レジスタのデータ変化が発生した場合
   のみ、そのデータ値に従ったレジスタをモニタリングす
   る手段とを具備したことを特徴とする運転状態監視シス
   テム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の運転状態監視システムに
   おいて、 データの授受の演算を司るＣＰＵと、データの授受の結
   果を表示するＣＲＴ表示装置と、制御のデータを入力す
   るデータ入力装置と、制御のプログラムを作るプログラ
   ミング装置と、外部の被制御機器を制御する前記プログ
   ラマブル・コントローラからとの情報の授受を行う通信
   装置と、 データを記憶する領域を形成するレジスタ領域部と、デ
   ータのアドレス格納領域の読込みテーブルと、データを
   読込むための読込みテーブルと、制御のモニタリング処
   理を行うモニタリング処理部とを持つＲＡＭと、前記レ
   ジスタへ導入されたデータを記憶し外部の被制御機器を
   制御するデータを保存するモニタリング領域定義ファイ
   ル部を持つデータ記憶装置とから成る前記計算機付き監
   視装置と、 制御される各機器を制御ラインを介して制御する前記プ
   ログラマブル・コントローラと、前記計算機付き監視装
   置との間をデータ伝送ラインを経て技術的制御処理を行
   うエンジンニアリング装置とを設けたことを特徴とする
   請求項１記載の運転状態監視システム。
3. 【請求項３】 請求項２記載の運転状態監視システムに
   おいて、 前記モニタリング領域定義ファイル部は各前記プログラ
   マブル・コントローラ毎に、制御操作順に領域を複数個
   に分割し、各領域には、先頭レジスタ番号と、レジスタ
   ・サイズ、Ｍｉｎアドレス格納レジスタ、Ｍａｘアドレ
   ス格納レジスタを設定したことを特徴とする請求項２記
   載の運転状態監視システム。
4. 【請求項４】 プログラマブル・コントローラと計算機
   付き監視装置及び前記プログラマブル・コントローラの
   技術的処理を行うエンジニアリング装置からなる運転状
   態監視システムの監視方法において、 前記計算機付き監視装置がモニタリングすべき、前記プ
   ログラマブル・コントローラが持つデータ領域を複数レ
   ジスタ毎に区切り、 その領域内でデータが変化したレジスタのうち、最も小
   さいレジスタ番号と最も大きいレジスタ番号を格納する
   エリアであるアドレス格納レジスタのみをモニタリング
   させ、 前記アドレス格納レジスタのデータ変化が発生した場合
   のみ、そのデータ値に従ったレジスタをモニタリングす
   ることを特徴とする運転状態監視システムの監視方法。