JP2002049421A - 運転操作の制御ロジック検証方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】制御ロジックの検証作業の負荷を低減し、且
つ、作成した制御ロジックの信頼性を向上させる。 【解決手段】運転操作の手順に対応する正規応答１４を
制御ロジック上で規定し、検証対象の運転操作をその制
御ロジック上で自動的に実行し、その実行の運転操作の
結果に正規応答１４が存在するかどうかを確認する。そ
の存在がなければ、設計又は制御ロジックに不備がある
と判断することができ、設計事項にない結果応答１３が
出るような制御ロジック図５の存在を速やかに発見する
ことができる。更に、正規応答の不存在に基づいて、制
御ロジックを修正し、その修正により修正された制御ロ
ジックに基づいて制御ソフト６を生成して、信頼性がよ
り高い制御ロジック又は制御ロジック図５を速やかに完
成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、運転操作の制御ロ
ジック検証方法及びその装置に関し、特に、プラントの
操作のように複雑多岐な操作手順が規定されている操作
の適否を自動的に検証する運転操作の制御ロジック検証
方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】発電所、化学品製造工場のような大型プ
ラントでは、その操作手順は複雑で、且つ、多様であ
る。以前は、図４に示されるように、設計部門から出図
されるプラント制御設計書と運転要領書に基づいてその
プラントの制御ロジック図の上で１つの操作ごとにその
ロジックを手で塗り分ける手作業の机上検証（ステップ
Ｓ１０１）によってそのロジックの適正・不適正を検証
していた。このような検証は、非常に煩わしい。近年
は、制御システムそのものが自動化されている。自動化
された制御システムは、そのロジック図がますます増大
化し複雑化しており、手作業でそのロジックを追うこと
は実質的に不可能である。

【０００３】手作業に代わり自動的に検証を行う自動検
証装置が、特開平８−１４７０２５号で知られている。
この装置は、制御ロジック検証装置を備えている。その
制御ロジック検証装置１０１は、図５に示されるよう
に、プラント制御設計書１０２から入力された制御ロジ
ック図についてシミュレーションを実行する。制御ロジ
ックに対して運転操作を実行して、その実行による応答
をその制御ロジック検証装置１０１に付随する点灯装置
１０４により検証作業者が目視確認する。制御ロジック
検証装置１０１には、押しボタン装置１０５により状態
が変更されるロジックの運転操作信号が入力される。特
開平１１−６５６４０号は、運転要領自動作成装置の出
力ファイルを確認してその検証を行う技術が開示されて
いる。

【０００４】このような自動検証装置では、ロジックに
対する運転操作は検証作業員が行うことになっていて、
繰り返し検証を実施したり、長時間の待ち時間が伴う検
証を実施する検証作業は、検証作業員に大きな負担をか
けている。検証作業員による押しボタン装置の入力には
人為的ミスが伴う恐れがある。

【０００５】制御ロジックの検証作業の負荷を低減する
ことと、作成した制御ロジックの信頼性を向上させるこ
ととが望まれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、制御
ロジックの検証作業の負荷を低減し、且つ、作成した制
御ロジックの信頼性を向上させることができる運転操作
の制御ロジック検証方法及びその装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中に現れ
る技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添
記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複
数・形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実
施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特
に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現さ
れている技術的事項に付せられている参照番号、参照記
号等に一致している。このような参照番号、参照記号
は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の
技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このよ
うな対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の
形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されるこ
とを意味しない。

【０００８】本発明による運転操作の制御ロジック検証
方法は、運転操作の手順に対応する正規応答（１４）を
制御ロジック上で規定すること、検証対象の運転操作を
その制御ロジック上で自動的に実行すること、その実行
の運転操作の結果に正規応答（１４）が存在するかどう
かを確認することとからなる。設計事項にない結果応答
（１３）が出るような制御ロジック図（５）の存在を速
やかに発見することができる。

【０００９】更に、正規応答の不存在に基づいて、制御
ロジックを修正し、その修正により修正された制御ロジ
ックに基づいて制御ソフト（６）を生成することによ
り、信頼性がより高い制御ロジック又は制御ロジック図
（５）を速やかに完成させることができる。運転操作は
複数の運転操作列を含み、その複数の運転操作列は部分
運転操作列を含むことができる。制御ソフト（６）に基
づいて制御コンピュータ（７）により実機の検証を実行
することになる。

【００１０】本発明による運転操作の制御ロジック検証
装置は、運転操作を制御ロジック上でシミュレートする
シミュレータ（１）と、運転操作に対応して規定されて
いるロジック上での正規応答（１４）の存在を確認する
確認装置（９）とからなり、制御ロジックは制御ロジッ
ク図（５）により記述することが好ましく、更に、制御
ロジック図（５）に基づいて制御ソフトウエア（６）を
生成する図形言語システムとからなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明による運転操作の制御ロジ
ック検証装置の実施の形態は、制御ロジック検証システ
ム（又は、制御ロジックシミュレータ）が図形言語シス
テムとともに設けられている。その制御ロジック検証シ
ステム１には、図１に示されるように、その図形言語シ
ステム２から制御ロジック図が転送されて入力される。

【００１２】プラント制御設計書３が、プラントを設計
する設計者により作成されている。シミュレーションを
含みプラントの運転を制御する制御ロジックの設計は、
（１）制御ロジック設計、（２）制御ロジックの設計に
基づいて作成された制御ロジックの当否を検証する事前
検証、（３）図形言語システム２により制御ロジックを
図形言語で記述する制御ソフト６の作成、（４）その制
御ソフト６により制御コンピュータ７でプラント実機を
運転操作する実機検証の４段階、及び、それらの検証結
果に基づくそれぞれの修正から形成される。

【００１３】制御ロジックは、数式ＰＯＬライブラリ４
のようなツールが用いられて、制御ロジック図５として
作成される。制御ロジック図５は、図形言語システム２
に入力される。図形言語システム２は、制御ロジック図
５に基づいて制御ソフトウエア６を自動生成する。制御
ソフトウエア６は、制御コンピュータ７にダウンロード
される。制御コンピュータ７による実機の運転は制御コ
ンピュータ７によりモニタされ、モニタされる実行状態
は、図形言語システム２に附属する表示装置上に表示さ
れる。図形言語システム２よる制御ソフトウエア６の作
成に先立って、図形言語システム２から制御ロジック図
５が制御ロジック検証システム１に転送される。

【００１４】図２は、制御ロジック検証システム１の詳
細を示している。制御ロジック検証システム１は、運転
操作実行装置８と応答確認装置９とを備えている。一連
の運転要領書１１が作成されている。運転要領書１１に
は、検証対象の複数の運転操作列が記載されている。各
運転操作列は、複数運転要素の時間系列である。運転要
領読込装置１２は、その運転操作列を読み込む。

【００１５】制御ロジック図５は、運転操作実行装置８
に既に転送されている。運転操作実行装置８に入力され
る運転操作列は、運転操作実行装置８の中で運転操作実
行装置８が持つ制御ロジックの上で、その一連の運転が
実行される。運転操作実行装置８は、１つの運転操作に
対応してその運転の実行である結果応答１３を出力す
る。

【００１６】運転要領読込装置１２は、プラント制御設
計書３の中で各運転操作列に対応して正規に設計されて
規定されている正規応答１４を運転要領書１１から取得
して含んでいる。結果応答１３と正規応答１４は、応答
確認装置９に入力される。応答確認装置９は、結果応答
１３と正規応答１４の一致又は不一致を判断して、結果
応答１３に一致する正規応答１４の存在を確認すること
ができる。

【００１７】運転要領読込装置１２は、検証対象の制御
ロジックに対する運転操作手順（運転操作列）とその操
作列又はその部分操作列に対応する正規応答１４を記述
した正規応答記述ファイルに相当している。制御ロジッ
ク図５は、操作スイッチ、リレー、タイマ、フリップフ
ロップのような論理素子、マイクロコンピュータ、コン
トローラ、遅延要素、微分・積分回路のような制御機器
類、駆動源、電動弁、空気動作弁、流量調整弁、圧力調
整弁、回転数制御機器のような制御対象を直接に能動的
に制御するための能動機器類、これらの機器を論理的に
動作させるＡＮＤ・ＯＲ回路のような論理構成機器類の
結線状態、動作状態を示すハード（機器）図であり、そ
れらの論理的関係を形成している。

【００１８】制御ロジック図５が入力された制御ロジッ
ク検証装置１は、既述の制御機器類、能動機器類が論理
構成ソフトにより動作するように形成されたシミュレー
タである。ここで、論理構成とは操作手順、機器類の物
理的動作系列を含む。

【００１９】検証結果書１５に、既述の一致・不一致の
信号である比較結果１６が応答確認装置９から出力され
る。検証結果書１５は、既述の正規応答記述ファイルで
指定された操作のシミュレーションの結果である結果応
答１３と正規応答１４とが比較された比較結果１６を記
述するファイルである。比較結果１６は、正規応答があ
ったかどうかの判断とすることができる。

【００２０】図３は、本発明による運転操作の制御ロジ
ック検証方法の動作フローを示している。運転要領書１
１から既述の正規応答記述ファイルが運転要領読込装置
１２に読み込まれ（ステップＳ１）、運転操作が運転操
作実行装置８により実行される。複数の運転操作列は、
それぞれに部分運転操作列から形成されている。部分運
転操作列に対応する制御ロジック列は、その制御ロジッ
クを特定する入力信号の値により指定される（ステップ
Ｓ２）。その制御ロジックについて正規応答の存否が確
認され（ステップＳ３）、その確認結果が検証結果書１
５のファイルに出力され記録される。

【００２１】その部分運転操作列にまだ実行されていな
い操作又は操作列があれば（ステップＳ４）、ステップ
Ｓ２で制御ロジックの値が変更されて、それについてシ
ミュレーションが続行され、確認結果が出力される（ス
テップＳ３）。部分運転操作列のシミュレーションが完
了していれば、未実行の運転操作列の存否が判断され
（ステップＳ５）、それがあれば既述のシミュレーショ
ンが実行され、それがなければシミュレーションを完了
する（ステップＳ６）。

【００２２】制御ロジック検証システム１によるこのよ
うな事前検証のシミュレーションにより、結果応答１３
が正規応答１４に一致していないことが判明した場合に
は、制御ロジック図５又は制御ロジックの設計の修正が
行われる。修正された制御ロジック図に基づいて再度の
シミュレーションが実行される。制御ロジックに誤りが
発見されなくなれば、その制御ロジック図に基づいて図
形言語システムがソフトウエア６を作成する。ソフトウ
エア６がロードされた制御コンピュータ７により、実機
検証が行われる。実機検証の結果に基づく制御ロジック
の設計修正の後に、その修正部分の制御ロジックについ
て既述のシミュレーションが行われる。

【００２３】ソフトウエア６の生成と実機検証に先行し
て制御ロジックの当否が自動検証されるので、データの
手動入力による検証の目視確認による人為的ミスを防止
することができるとともに、検証作業時間を短縮するこ
とができ、無駄になる実機検証を省略することができ
る。

【００２４】

【発明の効果】本発明による運転操作の制御ロジック検
証方法及びその装置は、検証の作業効率が高くなるとと
もに、運転操作ロジックの信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による運転操作の制御ロジック
検証装置の実施の形態を示すシステム図である。

【図２】図２は、制御ロジック検証システムを示すシス
テムブロック図である。

【図３】図３は、本発明による運転操作の制御ロジック
検証方法の実施の形態を示す動作フロー図である。

【図４】図４は、公知方法を示すシステムフロー図であ
る。

【図５】図５は、他の公知方法を示すシステムブロック
図である。

【符号の説明】

１…シミュレータ ５…制御ロジック図 ６…制御ソフト ７…制御コンピュータ ９…確認装置 １３…結果応答 １４…正規応答

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】運転操作の手順に対応する正規応答を制御
   ロジック上で規定すること、 検証対象の運転操作を前記制御ロジック上で自動的に実
   行すること、 前記実行の運転操作の結果に前記正規応答が存在するか
   どうかを確認することとからなる運転操作の制御ロジッ
   ク検証方法。
2. 【請求項２】請求項１において、更に、 前記制御ロジックを修正すること、 前記修正により修正された制御ロジックに基づいて制御
   ソフトを生成することとからなる運転操作の制御ロジッ
   ク検証方法。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記運転操作は複数の運転操作列を含み、 前記複数の運転操作列は部分運転操作列を含む運転操作
   の制御ロジック検証方法。
4. 【請求項４】請求項２において、 前記制御ソフトに基づいて制御コンピュータにより実機
   の検証を実行することとからなる運転操作の制御ロジッ
   ク検証方法。
5. 【請求項５】運転操作を制御ロジック上でシミュレート
   するシミュレータと、 前記運転操作に対応して規定されている前記ロジック上
   での正規応答の存在を確認する確認装置とからなる運転
   操作の制御ロジック検証装置。
6. 【請求項６】請求項５において、 前記制御ロジックは制御ロジック図により記述され、更
   に、 前記制御ロジック図に基づいて制御ソフトウエアを生成
   する図形言語システムとからなる運転操作の制御ロジッ
   ク検証装置。