JP2002055713A - プラント制御システム - Google Patents
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Abstract
て、従来は、複数のインテリジェントデバイスやコント
ローラにまたがるタグを配置するには、プログラミング
による対処が必要で時間がかかっていたので、これを改
善して短時間の内にコンフィグレイションが行えるよう
にする。 【解決手段】 コンフィグレータ4においてマッピング
テーブルやタグ管理テーブルを生成し、監視装置3には
タグ管理テーブルを、ゲートウェイ装置7にはマッピン
グテーブルをそれぞれダウンロードして、これらのマッ
ピングテーブルやタグ管理テーブルを利用した制御規則
に基づいて、複数のインテリジェントデバイス1a,1
b,…やコントローラ2のタグによる監視を行うように
している。
Description
れたインテリジェントデバイスや、これらのインテリジ
ェントデバイスを制御するコントローラのデータをタグ
を用いて収集し監視を行うプラント制御システムに関す
る。
して、たとえば、図15に示すような構成のものがある
(特開平10−63315号公報参照)。
ラントの各種機器に配備されたインテリジェントデバイ
ス1a,1b,…と、各インテリジェントデバイス1
a,1b,…を制御するコントローラ2と、インテリジ
ェントデバイス1a,1b,…やコントローラ2のデー
タを取り込んでその状態を監視する監視装置3と、イン
テリジェントデバイス1a,1b,…やコントローラ2
の制御規則をプログラム設定するコンフィグレータ4
と、インテリジェントデバイス1a,1b,…相互間を
接続するフ−ルドバス5と、コントローラ2、監視装置
3、およびコンフィグレータ4相互間を接続する制御バ
ス6と、フ−ルドバス5と制御バス6との中継を行うゲ
ートウェイ装置7とを備えている。
…は、プラントを制御するためのたとえば流量センサや
バルブといった制御機器であり、各インテリジェントデ
バイス1a,1b,…には、コントローラ2からの指令
に基づいて所期の機能を実現するための処理部がファン
クションブロック11a,11b,…としてプログラム
されている。
プログラミングが可能なもので、そのファンクションブ
ロック21として、たとえばPID(比例積分微分)制
御機能を実現するPIDブロックがロードされる。
1a,1b,…やコントローラ2のデータを取り込ん
で、これらのデータを標準部品32として表示する表示
器31と、標準部品32とタグの情報の関連を管理する
タグ管理テーブルが格納されたタグ管理テーブルメモリ
33と、このタグ管理テーブルメモリ33に格納されて
いるタグ管理テーブルを参照してゲートウェイ装置7に
蓄積されているタグデータを収集するタグ管理機能部3
4とを備えている。
プログラムや監視装置1で使用するタグを定義するタグ
定義画面41、および各ファンクションブロック1a,
1b,…やコントローラ2のデータを収集してゲートウ
ェイ装置7に格納するための制御規則を設定するプログ
ムを記述するプログラム編集画面42を共に表示する表
示器43と、上記の各画面41,42を利用してプログ
ラムデータの入力を行うキーボードやマウス等の入力手
段44と、プログラム編集画面42で記述されたプログ
ラムをコンパイルして実行モジュールとして出力するコ
ンパイラ45とを備える。
との通信を行うフィールドバス通信機能部71と、制御
バス6との通信を行う制御バス通信機能部72と、コン
フィグレータ4からダウンロードされた実行モジュール
を実行する実行エンジン部73と、インテリジェントデ
バイス1a,1b,…やコントローラ2で得られるタグ
対応のデータを格納するタグメモリ74とを備える。
御システムにおいて、インテリジェントデバイス1a,
1b,…やコントローラ2の制御規則を設定するコンフ
ィグレイションを行う場合の動作について、図16に示
すフローチャートを参照して説明する。なお、以下にお
いて、Sは各ステップを意味する。
表示されるタグ定義画面41において、入力手段44を
操作してプログラムや監視装置3で使用するタグを定義
する(S161)。この定義されるタグには、タグメモ
リ74のどの位置にタグを配置するかを決めるリンク番
号(LinkNo.)と、タグをプラント内で識別する
ためのタグ番号(TAGNo.)と、タグのデータ構造
を規程するタグ形式(TAGTYPE)とが含まれる。
入力手段44を操作して、この定義したタグに基づい
て、インテリジェントデバイス1a,1b,…やコント
ローラ2のデータを収集をして監視装置1で監視できる
ように、制御規則のプログラムを記述する(S16
2)。
て、流量センサ1aとバルブ1bとがあり、流量センサ
1aの検出出力に基づいてコントローラ2によってバル
ブ1bの開度をPID制御しようとする場合には、流量
センサ1aの検出データをゲートウェイ装置7のタグメ
モリ74に格納し、また、コントローラ2のファンクシ
ョンブロック21でバルブ1bの開度がPID制御され
る場合の開度データをゲートウェイ装置7のタグメモリ
74に格納するといったような制御規則を、プログラム
編集画面42でプログラムによって記述する。そして、
このプログラムをコンパイラ45によってコンパイルし
て実行モジュールを生成する(S163)。
タグの情報の関連を管理するために、タグ管理テーブル
を生成し、このタグ管理テーブルを監視装置1に転送す
る(S164)。監視装置3では、この転送されてきた
タグ管理テーブルをタグ管理テーブルメモリ33に格納
する。
45で生成された実行モジュールをゲートウェイ装置1
3にダクンロードする(S165)。
ス1a,1b,…やコントローラ2の制御規則をプログ
ラム設定することで、コンフィグレーションが終了する
と、その後は、ゲートウェイ装置7の実行エンジン部7
3が、コンフィグレータ4よりダウンロードされた実行
モジュールを参照して命令を実行することで、流量セン
サやバルブなどのインテリジェントデバイス1a,1
b,…およびコントローラ2からデータを収集してタグ
メモリ74の該当するエリアにそのデータを一定の周期
で書き込む。
34がタグ管理テーブルメモリ33に記憶されているタ
グ管理テーブルを参照して、ゲートウェイ装置7のタグ
メモリ74の格納されているタグの情報を定周期で読み
出し、このタグの情報を表示器31の各インテリジェン
トデバイス1a,1b,…に対応して設定された標準部
品32の画面に表示する。
の検出出力に基づいてコントローラ2によってPID制
御されるバルブ1bの開度のデータがゲートウェイ装置
7のタグメモリ74から読み出されて、監視装置3の表
示器31に標準部品32として表示される。
ラント制御システムは、コンフィグレイションのために
監視装置1の標準部品2と対応する標準データ構造のタ
グを生成するためには、コンフィグレータ4のプログラ
ム編集画面42を用いて、インテリジェントデバイス1
a,1b,…やコントローラ2の制御規則をプログラム
によって逐一記述する必要があり、手間がかかってい
る。
更のみならず、この制御規則を設定するプログラムも同
時に変更せねばならず、さらに、コンパイラ45による
コンパイルや、ゲートウェイ装置7への実行モジュール
のダウンロードが必要になるため、エンジニアリングに
時間がかかるといった問題があった。
めになされたものであり、オペレータは、インテリジェ
ントデバイスやコントローラについて、そのファンクシ
ョンブロックを画面上で接続するだけで、インテリジェ
ントデバイスやコントローラを監視するためのタグ管理
テーブルと、タグと各デバイスのファンクションブロッ
クを関係付けるマッピングテーブルとが自動的に生成さ
れるようにし、これらのテーブルを利用することで、コ
ンフィグレイションのためのプログラミングとインテリ
ジェントデバイスやコントローラの監視とを可能にし、
エンジニアリングに要する時間を短縮したプラント制御
システムを提供することを目的とする。
るプラント制御システムは、プラントに配備されたイン
テリジェントデバイスと、各インテリジェントデバイス
を制御するコントローラと、前記インテリジェントデバ
イスやコントローラのデータを取り込んでその状態を監
視する監視装置と、前記インテリジェントデバイスやコ
ントローラの制御規則を設定するコンフィグレータと、
前記インテリジェントデバイス相互間を接続するフ−ル
ドバスと、前記コントローラ、監視装置、およびコンフ
ィグレータ相互間を接続する制御バスと、前記フ−ルド
バスと制御バスとの中継を行うゲートウェイ装置とを備
えており、前記コンフィグレータは、前記インテリジェ
ントデバイスやコントローラのファンクションブロック
の階層構造を表示するブラウザと、このブラウザからタ
グコンフィグレーション画面上にファンクションブロッ
クをドラッグ&ドロップして該ファンクションブロック
を接続することで、前記監視装置によるタグ管理用のタ
グ管理テーブルおよびゲートウェイ装置におけるフィー
ルドデバイスやコントローラのタグ格納位置を特定する
マッピングテーブルを生成するテーブル作成手段とを有
し、前記ゲートウェイ装置は、前記フイールドバスとの
通信を行うフィールドバス通信機能部と、前記制御バス
との通信を行う制御バス通信機能部と、前記コンフィグ
レータからダウンロードされたマッピングテーブルを記
憶するマッピングテーブルメモリと、このマッピングテ
ーブルメモリに記憶されているマッピングテーブルを参
照して前記フィールドデバイスやコントローラからのタ
グ対応のデータを収集するゲートウェイ処理部と、前記
インテリジェントデバイスやコントローラのタグを格納
するタグメモリとを備え、前記監視装置は、インテリジ
ェントデバイスやコントローラの情報を標準部品として
表示する表示器と、前記コンフィグレータから転送され
るタグ管理テーブルを記憶するタグ管理テーブルメモリ
と、このタグ管理テーブルメモリに記憶されているタグ
管理テーブルを参照して前記ゲートウェイ装置のタグメ
モリに蓄積されているタグデータを収集するタグ管理機
能部とを含むことを特徴としている。
ステムは、請求項1記載の構成において、前記コンフィ
グレータは、オペレータによるタグのコンフィグレーシ
ョンの実施後にタグ管理テーブルを自動的に監視装置に
送信するタグ一致機能部を備える一方、前記監視装置
は、前記コンフィグレータのタグ一致機能部からのタグ
管理テーブルを前記タグ管理テーブルメモリに自動的に
記憶するタグ一致機能部を備えていることを特徴として
いる。
ステムは、請求項1記載の構成において、前記監視装置
にタグ一致機能部とタグ管理テーブルメモリとを設ける
代わりに、ゲートウェイ装置にタグ一致機能部とタグ管
理テーブルメモリとを設け、前記監視装置は、ゲートウ
ェイ装置のタグ管理テーブルを参照することで監視デー
タを収集することを特徴としている。
ステムは、請求項1記載の構成において、前記ゲートウ
ェイ装置を複数台備えるとともに、コンフィグレータに
は、複数定義したタグを複数の各ゲートウェイ装置の内
のいずれに割り当てるかを定義するタグ配置機能部を備
えることを特徴としている。
ステムは、請求項4記載の構成において、前記コンフィ
グレータは、各ゲートウェイ装置にダウンロードされる
タグの数やプログラムの情報に基づいて各ゲートウェイ
装置における負荷を計算し、いずれのゲートウェイ装置
にタグを割り付けるべきかを自動設定するゲートウェイ
処理負荷計算機能部を備えることを特徴としている。
ステムは、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記
載の構成において、前記コンフィグレータは、前記タグ
コンフィグレーション画面において定義したタグの情報
と実際のインテリジェントデバイスやコントローラの状
態とが一致しているか否かを検出して、不一致の場合に
は前記タグコンフィグレーション画面にその旨を表示す
るタグ照合機能部を備えることを特徴としている。
ステムは、請求項6記載の構成において、前記コンフィ
グレータは、オンライン時において前記タグ照合機能部
を定周期で起動させて前記インテリジェントデバイスや
コントローラの故障や離脱の発生をリアルタイムで検知
させる定周期監視部を備えることを特徴としている。
施の形態1におけるプラント制御システムの構成を示す
ブロック図であり、図15に示した従来技術に対応する
部分には同一の符号を付す。
に配備されたインテリジェントデバイス、2は各インテ
リジェントデバイス1a,1b,…を制御するコントロ
ーラ、3はインテリジェントデバイス1a,1b,…や
コントローラ2のデータを取り込んでその状態を監視す
る監視装置、4はインテリジェントデバイス1a,1
b,…やコントローラ2の制御規則を設定するコンフィ
グレータ、5はインテリジェントデバイス1a,1b,
…相互間を接続するフ−ルドバス、6はコントローラ
2、監視装置3、およびコンフィグレータ4相互間を接
続する制御バス、7はフ−ルドバス5と制御バス6との
中継を行うゲートウェイ装置である。
ェントデバイス1a,1b,…やコントローラ2の各フ
ァンクションブロック11a,11b,…,21の階層
構造を図示しない表示器に表示するブラウザ46と、こ
のブラウザ46から表示器のタグコンフィグレーション
画面47上に各ファンクションブロック11a,11
b,…,21のアイコンをドラッグ&ドロップして該フ
ァンクションブロック11a,11b,…,21を接続
する操作を行うキーボードやマウス等の入力手段44
と、この入力手段44によるタグコンフィグレーション
画面47上の操作によって監視装置3によるタグ管理用
の管理テーブル(図3参照)およびゲートウェイ装置7
におけるインテリジェントデバイス1a,1b,…やコ
ントローラ2からのタグ対応のデータの格納位置を特定
するマッピングテーブル(図2参照)をそれぞれ生成す
るテーブル作成手段48とを備えている。
1a,1b,…やコントローラ2の情報を標準部品とし
て表示する表示器31と、コンフィグレータ4から転送
されるタグ管理テーブルを記憶するタグ管理テーブルメ
モリ33と、このタグ管理テーブルメモリ33に記憶さ
れているタグ管理テーブルを参照してゲートウェイ装置
7のタグメモリ74に蓄積されているデータを収集する
タグ管理機能部34とを含む。
との通信を行うフィールドバス通信機能部71と、制御
バス6との通信を行う制御バス通信機能部72と、コン
フィグレータ4からダウンロードされるマッピングテー
ブルを記憶するマッピングテーブルメモリ75と、この
マッピングテーブルメモリ75に記憶されているマッピ
ングテーブルを参照して各フィールドデバイス1a,1
b,…やコントローラ2からのタグ対応のデータを収集
するゲートウェイ処理部76と、各インテリジェントデ
バイス1a,1b,…やコントローラ2のタグデータを
格納するタグメモリ74とを備える。
手段48で作成されるマッピングテーブルの内容を示す
説明図である。このマッピングテーブルは、ゲートウェ
イ装置7のタグメモリ74のどの位置にタグを配置する
かを決定するリンク番号(LinkNo.)と、タグを
識別するためにプラント間で重複しないように付された
タグ番号(TAGNo.)と、タグのデータ構造を示す
タグ形式(TAGTYPE)と、タグに割り付けられた
インテリジェントデバイス1a,1b,…やコントロー
ラ2上の各ファンクションブロック11a,11b,
…,21が所属するノードのアドレスと、そのノード内
でファンクションブロック11a,11b,…,21が
割り付けられているFB(ファンクションブロック)ア
ドレスとがそれぞれ設定されている。そして、ノードア
ドレスとFBアドレスとでタグメモリ74における各フ
ァンクションブロック11a,11b,…,21のデー
タ格納位置が特定される。
手段48で作成されるタグ管理テーブルの内容を示す説
明図である。このタグ管理テーブルは、タグのデータが
存在するコントローラアドレスと、タグメモリ74のど
の位置にタグを配置するかを決めるリンク番号(Lin
kNo.)と、タグをプラント内で識別するためのタグ
番号(TAGNo.)とを備える。
ステムにおいて、コンフィグレイションを行う場合の動
作について、図4に示すフローチャートを参照して説明
する。
ライン(またはオンライン)で、プラントで使用可能な
インテリジェントデバイス1a,1b,…やコントロー
ラ2の所期の機能を実現するためのファンクションブロ
ック11a,11b,…21をツリー状に表示する(S
41)。
て、これらのファンクションブロック11a,11b,
…,21をタグコンフィグレーション画面47上にドラ
ッグ&ドロップしてから各ファンクションブロック11
a,11b,…,21を接続し、データの送受信関係を
決定する(S42)。
て、流量センサ1aとバルブ1bとがあり、流量センサ
1aの検出出力に基づいてコントローラ2によってバル
ブ1bの開度をPID制御しようとする場合には、流量
センサ1a、コントローラ2、バルブ1bの各ファンク
ションブロック11a,21,11bをタグコンフィグ
レーション画面47上にドラッグ&ドロップして、各フ
ァンクションブロック11a,21,11bを互いに接
続するようにする。
No.)と、タグタイプ(TAGTYPE)とをそれぞ
れ指定する(S42)。これに応じて、テーブル作成手
段48は、自動的に図2に示したマッピングテーブルと
図3に示したタグ管理テーブルとを生成する(S4
3)。
て、テーブル作成手段48で生成されたタグ管理テーブ
ルをタグバインドにて監視装置3に転送する(S4
4)。これにより、監視装置3のタグ管理テーブルメモ
リ33にはこのタグ管理テーブルが格納される。また、
コンフィグレータ4は、ゲートウェイ装置7にマッピン
グテーブルをダウンロードする(S45)。これによ
り、ゲートウェイ装置7のマッピングテーブルメモリ7
5にマッピングテーブルが格納される。
ると、その後は、ゲートウェイ装置7のゲートウェイ処
理部76が、マッピングテーブルメモリ75に格納され
ているマッピングテーブルに従って、一定の周期でコン
トローラ2と各インテリジェントデバイス1a,1b,
…に対してタグ対応のデータ収集を行い、それらのデー
タをタグメモリ74の該当する領域に格納する。
34がタグ管理テーブルメモリ33に記憶されているタ
グ管理テーブルを参照して、ゲートウェイ装置7のタグ
メモリ74の格納されているタグの情報を定周期で読み
出し、このタグの情報を表示器31の各インテリジェン
トデバイス1a,1b,…に対応して設定された標準部
品32の画面に表示する。
の検出出力に基づいてコントローラ2によってPID制
御されるバルブ1bの開度のタグデータがゲートウェイ
装置7のタグメモリ74にあるリンク番号P1C001
のエリアから読み出されて、監視装置3の表示器31に
標準部品32として表示される。
a,11b,…,21がインテリジェントデバイス1
a,1b,…やコントローラ2に分散されている場合、
従来は、オペレイタがコンフィグレータ4においてイン
テリジェントデバイス1a,1b,…やコントローラ2
のデータ収集のための制御規則をプログラム編集画面4
2上でプログラムによって逐一記述していたが、この実
施の形態1では、タグコングレーション画面47におい
てファンクションブロック11a,11b,…,21を
組合せるだけで、マッピングテーブルとタグ管理テーブ
ルとが自動生成され、これらのテーブルによってタグに
よるプログラミングと監視が可能になるため、コントロ
ールロジックや監視画面のエンジニアジングに要する時
間を短くすることができる。
2におけるプラント制御システムの構成を示すブロック
図であり、図1に示した実施の形態1と対応する部分に
は同一の符号を付す。
の特徴は、図1に示した実施の形態1の構成に加えて、
コンフィグレータ4には、テーブル作成手段48によっ
てタグンフィグレーション画面47で生成されたタグ管
理テーブルを自動的に読み込んで監視装置1に転送する
タグ一致機能部49が設けられる一方、監視装置3には
コンフィグレータ4から転送されるタグ管理テーブルを
取り込んでタグ管理テーブルメモリ33に自動的に格納
するタグ一致機能部35が設けられていることである。
その他の構成は、図1に示した実施の形態1の場合と同
様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。
ステムにおいてコンフィグレイションを行う場合の動作
について、図6に示すフローチャートを参照して説明す
る。図6において、S61〜S63、およびS65は、
上記の実施の形態1におけるフローチャート(図4)の
S41〜S43およびS45と基本的に同じであるが、
この実施の形態2では、S64において、コンフィグレ
ータ4のテーブル作成手段48によって生成されたタグ
管理テーブルがタグ一致機能部49で自動的に監視装置
3に転送され、これに応じて監視装置3のタグ一致機能
部35がこのタグ管理テーブルをタグ管理テーブルメモ
リ33に格納する。これにより、常にタグ管理テーブル
の一致が行われる。
生成したタグ管理テーブルと監視装置3に格納されるタ
グ管理テーブルの内容を一致させるために、入力手段4
4を用いてタグバインドの処理を手動で実行していた
が、この実施の形態2では、タグ一致機能部49,35
で自動的にこのバインド作業が行なわれるので、常に監
視装置3とコンフィグレータ4との間でタグ定義が一致
し、不一致に伴う不具合発生を無くすことができ、品質
向上とエンジニアリング時間の短縮を図ることができ
る。
3におけるプラント制御システムの構成を示すブロック
図であり、図5に示した実施の形態2に対応する部分に
は同一の符号を付す。
の特徴は、図5に示した実施の形態2では、監視装置3
にタグ管理機能部34とタグ一致機能部35とを設けて
いるが、その代わりに、ゲートウェイ装置7にタグ一致
機能部77とタグ管理テーブルメモリ78とが設けられ
ていることである。その他の構成は、図5に示した実施
の形態2の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明
は省略する。
ステムにおいてコンフィグレイションを行う場合の動作
について、図8に示すフローチャートを参照して説明す
る。図8において、S81〜S83、およびS85は、
上記の実施の形態2におけるフローチャート(図6)の
S61〜S63およびS65と基本的に同じであるが、
この実施の形態3では、S84において、コンフィグレ
ータ4のテーブル作成手段48によって生成されたタグ
管理テーブルがタグ一致機能部49で自動的にゲートウ
ェイ装置7に転送され、タグ管理テーブルメモリ78に
格納されるので、常にタグ管理テーブルの一致が行われ
る。
は、監視装置3内にタグ管理テーブルメモリ33を設け
ているのに対して、この実施の形態3では、ゲートウェ
イ装置7内にタグ一致機能部77とタグ管理テーブルメ
モリ78とを設けているので、監視装置3を新規に入れ
替えるとき、コンフィグレータ4と監視装置3との間で
タグデータの一致をとるため処理が不要となり、監視装
置3を新規に入れ替える時のエンジニアリングのコスト
を低減することができる。
4におけるプラント制御システムの構成を示すブロック
図であり、図1に示した実施の形態1に対応する部分に
は同一の符号を付す。
の特徴は、実施の形態1の構成に対して、複数のゲート
ウェイ装置7a,7b,…が設けられており、また、コ
ンフィグレータ4には、複数定義したタグを各ゲートウ
ェイ装置7a,7b,…の内のいずれに割り当てるかを
定義するタグ配置機能部50が設けられていることであ
る。
…の構成は基本的に同じである。また、いずれの各ゲー
トウェイ装置7a,7b,…にインテリジェントデバイ
ス1a,1b,1c,…やコントローラ2の各ファンク
ションブロック11a,11b,11c,…,21を割
り当てるかは、マッピングテーブルのノードアドレスと
FBアドレスとによって規定される。ここでは、流量セ
ンサ1a、バルブ1bの各ファンクションブロック11
a,11bは、一方のゲートウェイ装置7aに、温度セ
ンサ1cのファンクションブロック11c,11cが他
のゲートウェイ装置7bにそれぞれ所属するように割り
当てられるものとする。その他の構成は、実施の形態1
の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略す
る。
ステムにおいてコンフィグレイションを行う場合の動作
について、図10に示すフローチャートを参照して説明
する。図10において、S101,S102は、上記の
実施の形態1におけるフローチャート(図4)のS4
1,S42と基本的に同じであるが、この実施の形態4
では、S103において、オペレータが各インテリジェ
ントデバイス1a,1b,1c,…やコントローラ2の
各ファンクションブロック11a,11b,11c,
…,21のタグをいずれのゲートウェイ装置7a,7
b,…割り当てるかを設定すると、このタグ配置情報が
タグ配置機能部50に登録されるので、テーブル作成手
段48は、このタグ配置機能部50のタグ配置情報に基
づいてマッピングテーブルとタグ管理テーブルを作成す
る。
て、テーブル作成手段48で生成されたタグ管理テーブ
ルをタグバインドにて監視装置に転送する(S10
4)。また、コンフィグレータ4は、タグ配置機能部5
0のタグ配置情報に基づいて、所定のゲートウェイ装置
7a,7b,…にマッピングテーブルをダウンロードす
る(S105)。これにより、各ゲートウェイ装置7
a,7b,…のマッピングテーブルメモリ75にマッピ
ングテーブルが格納される。
テーブルをダウンロードするゲートウェイ装置7を単一
のものとした場合には、インテリジェントデバイス1
a,1b,…やコントローラ2の数が増加したときに、
ゲートウェイ装置7のデータ処理の負荷が大きくなって
定周期でタグメモリ74を更新するのが困難になるが、
この実施の形態4では、複数のゲートウェイ装置7a,
7b,…を設けて、各ゲートウェイ装置7a,7b,…
のマッピングテーブルメモリ75にマッピングテーブル
を分散配置しているので、タグメモリ74の更新を分散
化することができ、高速なデータの更新が可能となる。
態5におけるプラント制御システムの構成を示すブロッ
ク図であり、図9に示した実施の形態4と対応する部分
には同一の符号を付す。
の特徴は、実施の形態4の構成に対して、コンフィグレ
ータ7内に、現在の各ゲートウェイ装置7a,7b,…
にマッピングされたタグの数やプログラムの情報に基づ
いて、各ゲートウェイ装置7a,7b,…における負荷
を計算し、いずれのゲートウェイ装置7a,7b,…に
タグを割り付けるべきかを自動設定するゲートウェイ処
理負荷計算機能部51を備えていることである。その他
の構成は、図9に示した実施の形態4の場合と同様であ
るから、ここでは詳しい説明は省略する。
ステムにおいてコンフィグレイションを行う場合の動作
について、図12に示すフローチャートを参照して説明
する。図12において、S121〜S125は、上記の
実施の形態4におけるフローチャート(図10)のS1
01〜S105と基本的に同じであるが、この実施の形
態5では、S126において、ゲートウェイ処理負荷計
算機能部51が、各インテリジェントデバイス1a,1
b,1c,…やコントローラ2の各ファンクションブロ
ック11a,11b,11c,…,21のタグをいずれ
のゲートウェイ装置7a,7b,…割り付けるべきかを
自動的に設定し、このタグ配置情報をタグ配置機能部5
0に登録する。テーブル作成手段48は、このタグ配置
機能部50のタグ配置情報に基づいてマッピングテーブ
ルとタグ管理テーブルを作成する。
際に、どのゲートウェイ装置7a,7b,…にタグを配
置するかをオペレータ自身が決定する必要があり、多数
のタグのコンフィグレーションが必要となる大規模なシ
ステムでは管理が困難であったが、この実施の形態5で
は、ゲートウェイ処理負荷計算機能部51によって、各
ゲートウェイ装置7a,7b,…の処理が偏らずに平滑
となるように、いずれのゲートウェイ装置7a,7b,
…にタグを割り付けるべきかが自動的に設定されるの
で、オペレータはどのゲートウェイ装置7a,7b,…
にタグを配置するかを管理する必要がなくなり、エンジ
ニアリング時間を低減することができる。
態6におけるプラント制御システムの構成を示すブロッ
ク図であり、図1に示した実施の形態1と対応する部分
には同一の符号を付す。
ステムの特徴は、実施の形態1の構成に加えて、コンフ
ィグレータ4内に、タグコンフィグレーション画面47
において定義したタグの情報とインテリジェントデバイ
ス1a,1b,…やコントローラ2の実際の状態とが一
致しているか否かを検出して、不一致の場合にはタグコ
ンフィグレーション画面47にその旨を表示するタグ照
合機能部52が設けられていることである。その他の構
成は、図1に示した実施の形態1と同様であるから、こ
こでは詳しい説明は省略する。
定義したタグに割り付けられたインテリジェントデバイ
ス1a,1b,…やコントローラ2が正常に動作してい
るか、また、コンフィグレーションの結果と実際の機器
の接続が一致しているか否かといった照合をオペレータ
自身が実施する必要があったが、この実施の形態6で
は、タグ照合機能部52によって各インテリジェントデ
バイス1a,1b,…やコントローラ2の動作をモニタ
して、その故障や離脱を検知し、タグコンフィグレイシ
ョン画面47に不良なファンクションブロックを表示す
るため、各インテリジェントデバイス1a,1b,…や
コントローラ2の入れ替えや故障を早期に発見でき、エ
ンジニアリング時間を低減することができる。
態7のプラント制御システムの構成を示すブロック図で
あり、図13に示した実施の形態6に対応する部分には
同一の符号を付す。
の特徴は、実施の形態6の構成に加えて、コンフィグレ
ータ4内に、オンライン時にタグ照合機能部52を定周
期に起動して、タグの照合を行い、インテリジェントデ
バイス1a,1b,…やコントローラ2の故障や離脱を
リアルタイムに検知させる定周期監視部53が設けられ
ていることである。その他の構成は、図13に示した実
施の形態6の場合と同様であるから、ここでは詳しい説
明は省略する。
設けられているものの、リアルタイムで照合が行われな
いため、インテリジェントデバイス1a,1b,…やコ
ントローラ2の故障や離脱の検知が遅れる場合があった
が、この実施の形態7のように、定周期監視部47を設
けて定周期でインテリジェントデバイス1a,1b,…
やコントローラ2の故障や離脱を検知するとで、故障時
の平均修復時間(MTTR)を短くするとができる。
ト制御システムにおいては、制御バス6とフィールドバ
ス5とを別個に設けているが、同一バスでも構成するこ
とができる。また、ゲートウェイ装置7にタグを割り付
けているが、この割付は通常のプログラマブルコントロ
ーラに対しても、データ収集機能部を搭載していれば、
実現可能である。
システムは、オペレータはコンフィグレータのタグコン
グレーション画面において、インテリジェントデバイス
やコントローラに搭載されたファンクションブロックを
ドラグ&ドロップの操作によって接続だけで、タグ管理
テーブルとマッピングテーブルとが自動的に生成され、
これらのテーブルによってコンフィグレイションが実施
されるので、コントローラやインテリジェントデバイス
にファンクションブロックが分散されている場合でも、
コントローラやインテリジェントデバイスのタグデータ
を収集して監視することが可能になり、エンジニアジン
グに要する時間を短くすることができる。
ステムは、コンフィグレータで生成したタグ定義と監視
装置のタグ管理テーブルを一致させるために、タグバイ
ンドの処理を手動で実行しなくても、タグ一致機能部で
自動的にこのバインド作業を行えるため、常に監視装置
とコンフィグレータの間でタグ定義が一致し、不一致に
伴う不具合発生を無くすことで、品質向上とエンジニア
リング時間の短縮を図ることができる。
ステムは、タグ一致機能部とタグ管理テーブルとをゲー
トウェイ装置内に配置しているので、監視装置を新規に
入れ替えるとき、コンフィグレータと監視装置との間で
タグデータの一致をとるため処理が不要となり、監視装
置の交換時時のエンジニアリングのコストを低減するこ
とができる。
ステムは、複数のゲートウェイ装置を設け、各々のゲー
トウェイ装置にマッピングテーブルを分散配置している
ので、タグメモリの更新を分散化することができ、ゲー
トウェイ処理の負荷が低くなるため、定周期でタグメモ
リのデータ内容を更新することが可能となる。
ステムは、タグを定義する際に、どのゲートウェイ装置
にタグを配置するかをオペレータ自身が決定しなくて
も、ゲートウェイ処理負荷計算機能部で自動的に決定さ
れるため、多数のタグのコンフィグレーションが必要と
なる大規模なシステムにおいても管理が可能となり、エ
ンジニアリング時間を低減することができる。
ステムは、コンフィグレータで定義したタグに割り付け
られたデバイスやコントローラが正常に動作している
か、また、コンフィグレーションの結果と実際の機器の
接続が一致しているか否かといった照合をオペレータ自
身が実施しなくても、タグ照合機能部によって容易に不
一致検出を行うことができるので、機器の入れ替えや故
障を早期に発見でき、エンジニアリング時間を低減する
ことができる。
ステムは、定周期監視部によってリアルタイムで照合が
行われるため、デバイスやコントローラの放障や離脱の
検知を早期に行うことができ、故障時の平均修復時間
(MTTR)を短くするとができる。
システムの構成を示すブロック図である。
テーブルを示す説明図である。
ーブルを示す説明図である。
順を示すフローチャートである。
システムの構成を示すブロック図である。
順を示すフローチャートである。
システムの構成を示すブロック図である。
順を示すフローチャートである。
システムの構成を示すブロック図である。
手順を示すフローチャートである。
御システムの構成を示すブロック図である。
手順を示すフローチャートである。
御システムの構成を示すブロック図である。
御システムの構成を示すブロック図である。
ブロック図である。
フローチャートである。
ントローラ、3 監視装置、4 コンフィグレータ、5
フィールドバス、6 制御バス、7,7a,7b ゲ
ートウェイ装置、11a,11b,11c ファンクシ
ョンブロック、21 ファンクションブロック、31
表示器、33 タグ管理テーブルメモリ、34 タグ管
理機能部、35 タグ一致機能部、44 入力手段、4
6 ブラウザ、47 タグコンフィグレーション画面、
48 テーブル作成手段、49タグ一致機能部、50
タグ配置機能部、51 ゲートウェイ処理負荷計算機能
部、52 タグ照合機能部、53 定周期監視部、71
フィールドバス通信機能部、72 制御バス通信機能
部、74 タグメモリ、75 マッピングテーブルメモ
リ、76 ゲートウェイ処理部、77 タグ一致機能
部、78 タグ管理テーブルメモリ。
Claims (7)
- 【請求項1】 プラントに配備されたインテリジェント
デバイスと、各インテリジェントデバイスを制御するコ
ントローラと、前記インテリジェントデバイスやコント
ローラのデータを取り込んでその状態を監視する監視装
置と、前記インテリジェントデバイスやコントローラの
制御規則を設定するコンフィグレータと、前記インテリ
ジェントデバイス相互間を接続するフ−ルドバスと、前
記コントローラ、監視装置、およびコンフィグレータ相
互間を接続する制御バスと、前記フ−ルドバスと制御バ
スとの中継を行うゲートウェイ装置とを備えており、 前記コンフィグレータは、前記インテリジェントデバイ
スやコントローラのファンクションブロックの階層構造
を表示するブラウザと、このブラウザからタグコンフィ
グレーション画面上にファンクションブロックをドラッ
グ&ドロップして該ファンクションブロックを接続する
ことで、前記監視装置によるタグ管理用のタグ管理テー
ブルおよびゲートウェイ装置におけるフィールドデバイ
スやコントローラのタグ格納位置を特定するマッピング
テーブルを生成するテーブル作成手段とを有し、 前記ゲートウェイ装置は、前記フイールドバスとの通信
を行うフィールドバス通信機能部と、前記制御バスとの
通信を行う制御バス通信機能部と、前記コンフィグレー
タからダウンロードされたマッピングテーブルを記憶す
るマッピングテーブルメモリと、このマッピングテーブ
ルメモリに記憶されているマッピングテーブルを参照し
て前記フィールドデバイスやコントローラからのタグ対
応のデータを収集するゲートウェイ処理部と、前記イン
テリジェントデバイスやコントローラのタグを格納する
タグメモリとを備え、 前記監視装置は、インテリジェントデバイスやコントロ
ーラの情報を標準部品として表示する表示器と、前記コ
ンフィグレータから転送されるタグ管理テーブルを記憶
するタグ管理テーブルメモリと、このタグ管理テーブル
メモリに記憶されているタグ管理テーブルを参照して前
記ゲートウェイ装置のタグメモリに蓄積されているタグ
データを収集するタグ管理機能部と、を含むことを特徴
とするプラント制御システム。 - 【請求項2】 前記コンフィグレータは、オペレータに
よるタグのコンフィグレーションの実施後にタグ管理テ
ーブルを自動的に監視装置に送信するタグ一致機能部を
備える一方、前記監視装置は、前記コンフィグレータの
タグ一致機能部からのタグ管理テーブルを前記タグ管理
テーブルメモリに自動的に記憶するタグ一致機能部を備
えていることを特徴とする請求項1記載のプラント制御
システム。 - 【請求項3】 前記監視装置にタグ一致機能部とタグ管
理テーブルメモリとを設ける代わりに、ゲートウェイ装
置にタグ一致機能部とタグ管理テーブルメモリとを設
け、前記監視装置は、ゲートウェイ装置のタグ管理テー
ブルを参照することで監視データを収集することを特徴
とする請求項1記載のプラント制御システム。 - 【請求項4】 前記ゲートウェイ装置を複数台備えると
ともに、コンフィグレータには、複数定義したタグを複
数の各ゲートウェイ装置の内のいずれに割り当てるかを
定義するタグ配置機能部を備えることを特徴とする請求
項1記載のプラント制御システム。 - 【請求項5】 前記コンフィグレータは、各ゲートウェ
イ装置にダウンロードされるタグの数やプログラムの情
報に基づいて各ゲートウェイ装置における負荷を計算
し、いずれのゲートウェイ装置にタグを割り付けるべき
かを自動設定するゲートウェイ処理負荷計算機能部を備
えることを特徴とする請求項4記載のプラント制御シス
テム。 - 【請求項6】 前記コンフィグレータは、前記タグコン
フィグレーション画面において定義したタグの情報と実
際のインテリジェントデバイスやコントローラの状態と
が一致しているか否かを検出して、不一致の場合には前
記タグコンフィグレーション画面にその旨を表示するタ
グ照合機能部を備えることを特徴とする請求項1ないし
請求項5のいずれか1項に記載のプラント制御システ
ム。 - 【請求項7】 前記コンフィグレータは、オンライン時
において前記タグ照合機能部を定周期で起動させて前記
インテリジェントデバイスやコントローラの故障や離脱
の発生をリアルタイムで検知させる定周期監視部を備え
ることを特徴とする請求項6記載のプラント制御システ
ム。
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JP2002055713A true JP2002055713A (ja) | 2002-02-20 |
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ID=18731111
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