JP2007305116A

JP2007305116A - プラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置

Info

Publication number: JP2007305116A
Application number: JP2007103066A
Authority: JP
Inventors: Masufumi Kawakami; 益史川上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2007-04-10
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2027-04-10
Also published as: JP4825162B2

Abstract

【課題】プラント監視制御システムのアプリケーションを、より効率よく作成できるようにする。
【解決手段】コントローラのアプリケーション（CNSロジック）をその部品登録手段１４で、ヒューマンマシンインターフェースのアプリケーション（HMI画面）をその部品登録手段１６で、および前記CNSロジックおよび前記HMI画面で使用する信号の定義をその登録手段１２２で、監視・制御の対象部品ごとに、記憶装置にそれぞれ関連付けて登録し、登録された部品が生成対象に選定されると、当該選定された部品の前記登録済みの信号の定義からその自動生成手段３２で、当該選定された部品の前記登録済みのCNSロジックからその自動生成手段３３で、および当該選定された部品の前記登録済みのHMI画面からその自動生成手段３４で、当該選定された部品の信号の定義、前記CNSロジック、前記HMI画面をそれぞれ生成する。
【選択図】図９

Description

この発明は、発電システム・水処理システム・産業システム等のいわゆるプラントの監視制御を行うプラント監視制御システムのアプリケーションの自動生成装置に関するものである。

従来のプラント監視制御装置のアプリケーション作成においては、プログラマブルコントローラなどのコントローラ（以下、「CNS」と記す）のアプリケーション（以下、「CNSロジック」と記す）、及び、ヒューマンマシンインターフェース（以下、「HMI」と記す）のアプリケーション（以下、「HMI画面」と記す）は、個別に作成している。また、CNSロジックは、その一部のロジック単位、例えばリレーロジックのみ、の自動生成を可能としているものもある。また、HMI画面については、CNSロジックを参照しながら、作成の必要がある都度人為的に手入力のみで作成していた。
（例えば、参考文献１参照）

特開平６−４１１１号公報（図１及びその説明）

従来のプラント監視制御システムのアプリケーション作成においては、CNSロジックについては、一部、自動生成できるものがあるが、自動生成できるロジックは限定されており、また、HMI画面に関しては、自動生成できるものは存在しなかった。
したがって、自動生成できないCNSロジックは手動で作成したり、また、HMI画面を作成する際には、人為的に手動で作成し、CNSロジックを参照し、HMI画面で必要とする信号を割り付けたりするといった作業が発生していた。
そこで、プラント監視制御システムのアプリケーションを、より効率よく作成できるようにすることが望ましい。

この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、プラント監視制御システムのアプリケーションを、より効率よく作成できるようにすることを目的とするものである。

この発明に係るプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置は、プラント制御を行うコントローラの作成されたアプリケーションをその部品登録手段で、プラントの監視・操作を行うヒューマンマシンインターフェースの作成されたアプリケーションをその部品登録手段で、および前記プラント制御を行うコントローラのアプリケーションおよび前記プラントの監視・操作を行うヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションで使用する信号の定義をその登録手段で、監視・制御の対象部品ごとに、記憶装置にそれぞれ登録し、登録された部品が生成対象に選定されると、当該選定された部品の前記登録済みの信号の定義からその自動生成手段で、当該選定された部品の前記登録済みのコントローラのアプリケーションからその自動生成手段で、および当該選定された部品の前記登録済みのヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションからその自動生成手段で、当該選定された部品の信号の定義、前記コントローラのアプリケーション、前記ヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションをそれぞれ生成するものである。

この発明は、プラント制御を行うコントローラの作成されたアプリケーションをその部品登録手段で、プラントの監視・操作を行うヒューマンマシンインターフェースの作成されたアプリケーションをその部品登録手段で、および前記プラント制御を行うコントローラのアプリケーションおよび前記プラントの監視・操作を行うヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションで使用する信号の定義をその登録手段で、監視・制御の対象部品ごとに、記憶装置にそれぞれ登録し、登録された部品が生成対象に選定されると、当該選定された部品の前記登録済みの信号の定義からその自動生成手段で、当該選定された部品の前記登録済みのコントローラのアプリケーションからその自動生成手段で、および当該選定された部品の前記登録済みのヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションからその自動生成手段で、当該選定された部品の信号の定義、前記コントローラのアプリケーション、前記ヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションをそれぞれ生成するので、プラント監視制御システムのアプリケーションを、より効率よく作成できる効果がある。

実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図１０により説明する。図１はプラント監視制御システムの一例を示すシステム構成図、図２はボイラー内の温度を一定に保つ制御を行うプラントの一例を示す図、図３はボイラー内の温度を一定に保つ制御を行う際の信号定義の一例を示す図、図４はボイラー内の温度を一定に保つ制御を行う際のCNSロジックの一例を示す図、図５はボイラー内の温度を一定に保つ制御を行う際のHMI画面の一例およびその作成方法の一例を示す図、図６はこの発明の実施の形態１で自動作成および手動作成されるCNSロジックの一例を示す図、図７はこの発明の実施の形態１で自動作成および手動作成されるHMI画面の一例を示す図、図８は部品作成・登録手段の一例を示す図、図９はアプリケーション自動生成手段の一例およびアプリケーション自動生成フローの一例を示す図、図１０は部品名称リスト、信号名称リスト、CNS部品庫、HMI部品庫の記憶装置への格納事例を示す図である。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。

以下、この発明の実施の形態１の具体的な説明を、図１から図９によって、図番の順に説明する。

図１に示すように、プラント監視制御システムは、マンマシン装置とも言われるヒューマンマシンインターフェース（以下「HMI」と記載する）１と、プログラマブルコントローラ（以下「CNS」と記載する）２とが、監視・制御ネットワーク３に接続されている。そして、前記CNSは、発電システム・上下水道システム・産業システム等の監視・制御対象となるプラント４に接続されている。また、前記監視・制御ネットワーク３には、本発明のアプリケーション自動生成装置５が接続されている。

前記HMIは、前記プラント４の監視・操作を行う装置であり、プラントの規模により、また、必要に応じ、１台、或いは複数台が前記監視・制御ネットワーク３に接続される。本実施の形態１では、前記HMIが前記監視・制御ネットワーク３に２台接続されている場合が例示されている。

前記CNSは、前記プラント４の制御を行う装置であり、プラントの規模により、また、必要に応じ、１台、或いは複数台が前記監視・制御ネットワーク３に接続される。本実施の形態１では、前記CNSが前記監視・制御ネットワーク３に３台接続されている場合が例示されている。

前記監視・制御ネットワーク３は、該ネットワーク３に接続された機器間でデータ・情報の授受を行うための通信媒体であるネットワークである。前記監視・制御ネットワーク３に接続された機器は、本実施の形態１では、２台の前記HMI、３台の前記CNS、および１台の前記アプリケーション自動生成装置５である。

前記CNS２，２，・・・には前記プラント４を制御するための専用のアプリケーションが搭載され、実行される。このアプリケーション（CNSロジック）は、本発明では、前記アプリケーション自動生成装置５にて生成され、前記CNS２，２，・・・にダウンロードされた後、実行される。前記アプリケーション自動生成装置５で生成された前記アプリケーション（CNSロジック）の前記CNS２，２，・・・への前記ダウンロードは、前記監視・制御ネットワーク３を介して行われる。なお、当該ダウンロードは、前記監視・制御ネットワーク３を介さずに前記CNS２，２，・・・に個別に行ってもよい。

前記HMI１，１，・・・では、周知のように、前記プラント４の状態を監視したり、前記プラント４への制御指令を前記CNS２，２，・・・経由で発行することが可能であり、一般には、CRT装置や液晶装置等の表示デバイスを備え、当該表示デバイス上にプラントの状態表示を行ったり、当該表示デバイス上に構成した仮想的なボタン等の操作によって、プラントに制御指令を与えたりするものである。HMIに表示する情報の設定やグラフィカルなデータは、本発明では、前述のCNSロジックの場合と同様に前記アプリケーション自動生成装置５により生成され、前述のCNSロジックの場合と同様に前記HMI１，１，・・・にダウンロードされて使用される。

図２には、極めて単純化したプラントの例を示してあり、プラントの一つであるボイラー装置６、このボイラー装置６へ供給される燃料の流量を測定する燃料流量センサー７、前記ボイラー６の温度を測定する温度センサー８、前記ボイラー６への燃料の流入量をそのバルブ開度により制御するバルブ９が示されている。

図２に例示してあるように、例えば、前記ボイラー６内の温度を一定に保つ制御を行うためには、前記各センサー７，８で計測した値を前記CNS２に入力し、当該CNS２内のアプリケーション（プログラム）によって適切な燃料の流入量を算出し、前記バルブ９にバルブの開度を指示することにより前記ボイラー６への燃料の流入量を調整することにより行う。前記温度センサー８によって検出された前記ボイラー６内の温度が、所望の温度よりも高ければ、前記バルブ９の開度を下げて前記ボイラー６への燃料の流入量を減少し、逆に低ければ、前記バルブ９の開度を上げて前記ボイラー６への燃料の流入量を増加するといった制御を行う。

図３、図４、図５は、上記制御を行う際の一般的なアプリケーションを示す図である。

図３は、信号定義であり、前記CNS２内で使用する信号に信号名称を付け、信号名称と当該信号の格納先の実際のアドレスとのマッピングを定義したものである。例えば、前記温度センサー８から入力される温度データは、信号名称「ONDO_IN」として、アドレス「IN001」に入力される。ここで定義した信号名称を使用して、アプリケーションは作成される。他の信号名称「NENRYOSEKISANCHI」，「NENRYORYUURYOU」，「ONDO」，「VALVEKAIDO」，「NENRYO_IN」，「VALVEKAIDO_OUT」、アドレス「ADR100」，「ADR200」，「ADR201」，「ADR400」，「IN002」，「OUT001」も、前述の信号名称「ONDO_IN」、アドレス「IN001」と同様であり、具体的説明は割愛する。

図４は、前記CNSロジックであり、前記CNS２内で実行される。この例では、前記燃料流量センサー７および前記温度センサー８から入力される各データ「NENRYO_IN，ONDO_IN」を元に、２段階のPID制御を介して、バルブの開度「VALVEKAIDO_OUT」を算出し、前記バルブ９に開度を指示している。また、前記バルブ９の制御とは別に、使用した燃料の積算値を求め、信号名称「NENRYOSEKISANCHI」（アドレス「ADR100」）に格納している。この「NENRYOSEKISANCHI」は、後述するHMI画面から参照される。

図５は、HMI画面の一例およびその作成方法の一例を示すものである。前記HMI１のアプリケーションは、燃料積算値、バルブ開度、燃料流量、温度の値を定周期で前記CNS２から収集し、図５に図示のように、それらを画面上のValue4，Value1，Value2，Value3部に表示する。
『燃料積算値』、『バルブ開度』、『燃料流量』、『温度』の各文字列は、前記HMI１のアプリケーションにより画面上に表示される固定文字である。
『Value4』、『Value1』、『Value2』,『Value3』は、可変の数値であり、それらの各部に、前記CNS２が収集した各種信号のうちのどの信号のデータを表示すべきかの定義を前記HMI１のアプリケーション上に行う。本例では、『Value4』には前記信号「NENRYOSEKISANCHI」（アドレス「ADR100」）のデータを、『Value1』には「VALVEKAIDO」（アドレス「ADR400」）のデータを、『Value2』には「NENRYORYUURYOU」（アドレス「ADR200」）のデータを、『Value3』には「ONDO」（アドレス「ADR201」）のデータを、それぞれ表示するように、前記HMI１のアプリケーション上に定義を行う。
また、前記バルブ９の表示部に関しては、図５に図示のように、例えば、該バルブ９への開度指示値が、０（ゼロ）であれば赤色表示とし、０（ゼロ）以外であれば青色表示することを、前記HMI１のアプリケーション上に定義する。
なお、前記ボイラー６や前記センサー７、８、前記バルブ９のグラフィカルな表示もプラント毎に作成する。

ここまでの記述はプラント監視制御システムのアプリケーションの一般的な作成方法である。以下、本発明の詳細を説明する。

本実施の形態１では、一例として、前述の図１、図２と同様なシステムで、２台のボイラーを制御する場合を考える。

ボイラーが２台ある場合においても、各ボイラーの制御方法、監視・操作方法は基本的に同一である。また、同一プラント内でボイラー台数が増加した場合に限らず、プラントが異なってもボイラーの制御方法、監視・操作方法は同一である。
したがって、ボイラーが２台ある場合、通常は、CNSロジックは、図６に示すように２個の同一のCNSロジックを使用する。このように共通的に使用可能なCNSロジックは、部品として登録しておき、登録した部品を使用することにより、アプリケーションの製作効率の向上が図れる。
なお、図６では、２台のボイラーで使用した燃料の積算値の合計を算出する処理も追加している。

同様にHMI画面は、ボイラーが２台ある場合、図７に示すように同一の２枚の画面（画面１、画面２）を使用する。この２枚の画面も部品として登録しておき、登録した部品を使用することにより、アプリケーションの製作効率の向上が図れる。
なお、図７では、２台のボイラーで使用した燃料の積算値の合計を表示する画面３を追加している。

以下、前記アプリケーション自動生成装置５による部品作成・登録、アプリケーション自動生成のフローについて説明する。

図８は、前記アプリケーション自動生成装置５による前述の部品の作成・登録のフローであり、前記アプリケーション自動生成装置５は、部品作成・登録を行うための部品作成・登録手段１０を有しており、該部品作成・登録手段１０は、部品名称定義編集手段111、部品名称定義登録手段112、信号定義編集手段121、信号定義登録手段122、CNS部品作成編集手段１３、CNS部品登録手段１４、HMI部品作成編集手段１５、およびHMI部品登録手段１６からなる。前記部品名称定義編集手段111および前記部品名称定義登録手段112は部品名称定義手段１１を構成する。前記信号定義編集手段121および前記信号定義登録手段122は信号定義手段１２を構成する。

前記部品作成・登録手段１０における前記部品名称定義編集手段111、前記部品名称定義登録手段112、前記信号定義編集手段121、前記信号定義登録手段122、前記CNS部品作成編集手段１３、前記CNS部品登録手段１４、前記HMI部品作成編集手段１５、および前記HMI部品登録手段１６によって、編集され登録された部品の名称のリストである部品名称リスト２１、部品として登録された信号名称リスト２２、部品として登録された前記CNSロジックの部品庫であるCNS部品庫２３、部品として登録されたHMI画面の部品庫であるHMI部品庫２４は、前記アプリケーション自動生成装置５のハードディスク等の記憶装置に部品名称毎に関連付けられて格納されている（図１０参照）。

図３の信号定義、図４のCNSロジック、図５のHMI画面を『燃焼部品』という部品名称で登録する場合を例に説明する。

部品作成・登録を行うためには、部品名称定義手段１１において、部品名称を部品名称定義編集手段111で定義し、定義した部品名称は、部品名称定義登録手段112により、前記アプリケーション自動生成装置５のハードディスク等の記憶装置の部品名称リスト２１に登録され、以後、管理情報として使用される。この例では、『燃焼部品』という部品名称に定義し登録する。

次に、前記部品名称定義手段１１にて定義した部品で使用する信号を信号定義手段１２にて定義する。信号定義は、前記信号定義手段１２における信号定義編集手段121で各信号の信号名称とアドレスとを定義し、定義したこれらの情報は、前記信号定義手段１２における信号定義登録手段122により前記部品名称リスト２１と関連付けられて、前記アプリケーション自動生成装置５のハードディスク等の記憶装置の前記信号名称リスト２２に格納される。この例では、図８に例示してあるように、７個の信号「NENRYOSEKISANCHI」（アドレス「ADR100」），「NENRYORYUURYOU」（アドレス「ADR200」），「ONDO」（アドレス「ADR201」），「VALVEKAIDO」（アドレス「ADR400」），「ONDO_IN」（アドレス「IN001」），「NENRYO_IN」（アドレス「IN002」），「VALVEKAIDO_OUT」（アドレス「OUT001」）を定義している。

同様に、部品化するCNSロジックをCNS部品作成編集手段１３にて作成し、作成したCNSロジックを、CNS部品登録手段１４により、前記アプリケーション自動生成装置５のハードディスク等の記憶装置におけるCNS部品庫２３に、CNSロジック部品として、格納する（図１０参照）。この例では、前述の図４に例示のCNSロジックと同一のものを作成・格納する。
CNSロジック部品は、部品名称リスト２１の部品名称と関連付けられて格納される。つまり、例えば、前記ボイラー装置６のCNSロジック部品は、燃焼部品に属するので、前記アプリケーション自動生成装置５のハードディスク等の記憶装置上の前記部品名称リスト２１における『燃焼部品』のエリアにおける前記CNS部品庫２３にCNS燃焼ロジック部品として登録される（図１０参照）。

同様に、部品化するHMI画面をHMI部品作成編集手段１５にて作成し、作成したHMI画面を、HMI部品登録手段１６により、前記アプリケーション自動生成装置５のハードディスク等の記憶装置におけるHMI部品庫２４に、ＨＭＩ燃焼画面部品として、格納する（図１０参照）。この例では、前述の図５のHMI画面と同一のものを作成・格納する。
HMI画面部品は、前記部品名称リスト２１の部品名称と関連付けられて格納される。つまり、例えば、前記ボイラー装置６のHMI画面部品は、燃焼部品に属するので、前記アプリケーション自動生成装置５のハードディスク等の記憶装置上の前記部品名称リスト２１における『燃焼部品』のエリアにおける前記HMI部品庫２４にＨＭＩ燃焼画面部品として登録される（図１０参照）。
また、図４のＣＮＳロジック、及び、図５のＨＭＩ画面の部品作成時には、それぞれ使用する各信号が、前記信号名称リスト２２の何番目に登録されている信号であるかの情報と共に、ハードディスク等の記憶装置に格納される。例えば、図４において「ONDO_IN」信号をそのまま出力する「ONDO」と記載の信号の前記信号名称リスト２２上での定義位置は３番目、同様に図５におけるＨＭＩ画面の「Value3」部に表示するための信号「ONDO」も前記信号名称リスト２２上での定義位置は３番目といった情報と共に前記記憶装置に格納される。ＣＮＳロジック部品、ＨＭＩ画面部品の全ての信号に関して、同様な処理が行われる。

このように前記信号名称リスト２２、前記CNS部品庫２３、前記HMI部品庫２４は、それぞれ前記部品名称リスト２１と関連付けて格納され、ＣＮＳロジックおよびＨＭＩ画面は前記信号名称リスト２２を共用して関連付けられるため、信号名称、CNSロジック、HMI画面の３者を一括して部品化することが可能となる。

つまり、例えば、燃焼部品に属する信号名称は燃焼部品のエリアの前記信号名称リスト２２に登録し、燃焼部品に属するCNSロジックはCNS燃焼ロジック部品として燃焼部品のエリアの前記CNS部品庫23に登録し、燃焼部品に属するHMI画面はHMI燃焼画面部品として燃焼部品のエリアの前記ＨＭＩ部品庫24に登録してある。そして、燃焼部品のエリアにおけるCNSロジックおよびHMI画面は、当該燃焼部品のエリアにおける前記信号名称リスト２２に登録された前記定義された信号名称（信号名称およびアドレス）が共用され、例えば、前記アプリケーション自動生成装置５にてCNSロジック（CNSアプリケーション）およびHMI画面（HMIアプリケーション）を作成し、これらアプリケーションを実機にダウンロードする場合、前記部品名称リスト２１における燃焼部品を選定すれば、燃焼部品のエリアにおけるCNS燃焼ロジック部品およびHMI燃焼画面部品が一括して選定され、CNS燃焼ロジック部品は対応するCNSに、HMI燃焼画面部品は対応するHMIにダウンロードされる。しかも、ダウンロードされたアプリケーションの実行時には、前記定義された信号名称（信号名称およびアドレス）が共用されていることから、前記信号名称リスト２２におけるアドレスに所定周期で刻々と入る各種センサー出力が、前記CNSロジックに取り込まれて実行され、また、前記HMI画面の該当部に表示される。

図９は、登録された前述の各部品を使用してアプリケーションを作成するフローである。

図９において、登録されている前述の各部品からアプリケーションを自動で生成するアプリケーション自動生成手段３０は、部品選択・個数設定手段３１、信号定義自動生成手段３２、CNSロジック自動生成手段３３、HMI画面自動生成手段３４を有している。

また、本実施の形態１には、自動で生成できないアプリケーション部を作成するため、図９に例示してあるように信号定義手段３５、CNSロジック作成手段３６、HMI画面作成手段３７もある。

また、図９においては、前記アプリケーション自動生成手段３０、前記信号定義手段３５、前記CNSロジック作成手段３６、および前記HMI画面作成手段３７によって、CNSロジック４１、HMI画面４２，４３，４４、信号定義４５が、前記CNS部品庫２３、前記HMI部品庫２４、前記信号名称リスト２２から作成される事例を示してある。

また、図９は前述の図６、図７に示すCNSロジック、HMI画面を作成する場合の例を示してあり、登録された前述の各部品を使用してアプリケーションを作成する事例を図９により以下に説明する。

まず、前記アプリケーション自動生成装置５において、前記部品選択・個数設定手段３１により、登録済み部品の中から使用する部品を人為的に選択し、使用する個数を人為的に設定すると、その人為的入力情報は、前記信号定義自動生成手段３２、前記CNSロジック自動生成手段３３、前記HMI画面自動生成手段３４に渡される。図９では、人為的に『燃焼部品』が選択され、使用する個数を人為的に２個設定した場合を例示してある。

前記信号定義自動生成手段３２は、前記登録済み信号名称リスト２２を参照し、受け取った前記選択された部品名称『燃焼部品』に関連付けられた信号の情報を取得する。本例では、NENRYOSEKISANCHIからVALVEKAIDO_OUTまでの７個の信号が対象となる。
本例では、『燃焼部品』を２個使用するため、信号定義も部品２個分が必要となる。前記信号定義自動生成手段３２は、信号定義情報４５を生成する。すなわち、前記信号定義自動生成手段３２は、前記信号名称リスト２２を１個目の部品用と２個目の部品用として、計２個コピーを行う。その際、前記信号定義自動生成手段３２は、１個目の部品用として、前記信号名称リスト２２に定義されている信号名称の末尾に『＃１』を付加し、２個目の部品用として、『＃２』を付加することにより、区別できるようにする。もし、３個以上の部品が使用される場合には、同様に、末尾に連番を付加する。
また、それぞれの信号が使用するアドレスには、前記信号定義自動生成手段３２が、アドレスを設定するが、１個目の部品用のアドレスは、前記信号名称リスト２２に登録されているアドレスをそのまま使用し、２個目の部品用のアドレスは、前記信号定義自動生成手段３２が、前記CNS２内のメモリの未使用メモリにアドレス割付けを行う。もし、３個以上の部品が使用される場合には、同様に、未使用メモリからアドレス割付けを行う。なお、メモリの使用状態は、アプリケーション自動生成装置自身がアプリケーションの自動生成時に、及び、ユーザによるアプリケーション作成時に管理しており、その情報を使用して未使用メモリを見つけ出す。

次に、CNSロジック、HMI画面を生成する。

前記CNSロジック自動生成手段３３は、前記２個の設定情報により、CNSロジック４１内に燃焼部品を自動的に２個配置する。２個を区別するため、図９では、前記各燃焼部品に『（No.1）』、『（No.2）』の識別記号を自動的に付加している。前記CNSロジック自動生成手段３３は、前述のように部品を配置する際には、前記信号定義自動生成手段３２によって生成された前記信号定義４５を使用する。すなわち、１個目の部品の信号には、末尾に『＃１』が付加された信号を使用し、２個目の部品の信号には、末尾に『＃２』が付加された信号を使用する。

同様に、前記HMI画面自動生成手段３４は、前記２個の設定情報により、２枚のHMI画面４２、４３を生成する。１個目の部品用の画面が４２に示すHMI画面１であり、２個目の部品用の画面が４３に示すHMI画面２である。CNSロジックと同様に、前記HMI画面自動生成手段３４は、画面表示する信号に関しては、１個目の部品の信号には、末尾に『＃１』が付加された信号を使用し、２個目の部品の信号には、末尾に『＃２』が付加された信号を使用する。

これにより、燃焼部品２個分の信号定義、CNSロジック、HMI画面が自動生成される。

燃料積算値の２台分の合計値に関する前記信号定義、前記CNSロジック、前記HMI画面は、前記アプリケーション自動作成手段３０では自動生成できないため、前記信号定義手段３５、前記CNSロジック作成手段３６、前記HMI画面作成手段３７によって図９の事例のように作成し、前記信号定義のアドレスも重複しないアドレス（図９の事例ではADR2000）を設定する。

このように信号定義、CNSロジック、HMI画面の３者を関連付けて部品登録可能とし、登録した部品を単一、または、複数個使用したアプリケーションを自動生成可能としたため、使用する部品名称と使用する個数とを指定するのみの簡単な操作で、信号定義、CNSロジック、HMI画面を含むすべてのアプリケーションを作成することが可能となる。
また、CNSロジック、及びHMI画面で使用する信号を人為的に手入力する必要もなく、また、CNSロジック、及びHMI画面で使用する信号を人為的に一致させるといった作業も不要となり、アプリケーション作成を効率的に行うことが可能となる。
なお、前述の実施の形態１では、ボイラーを対象とするプラントに関して説明したが、他のプラントであっても同様の効果を奏する。

また、前述の実施の形態１は、前述のように、プラント制御を行うための前記CNSロジック（プログラマブルコントローラのアプリケーション）、プラントの監視・操作を行うための前記HMI画面（ヒューマンマシンインターフェースのアプリケーション）、前記CNS、前記HMIで使用する前記信号定義の３者を関連付けて部品化する前記部品作成・登録手段１０、作成・登録された部品を使用してアプリケーションを作成する前記アプリケーション自動生成手段３０を備えたプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置である。

また、観点を変えて換言すれば、前述の実施の形態１は、前述のように、プラント制御を行うコントローラの作成されたアプリケーションをその前記部品登録手段１４で、プラントの監視・操作を行うヒューマンマシンインターフェースの作成されたアプリケーションをその前記部品登録手段１６で、および前記プラント制御を行うコントローラのアプリケーションおよび前記プラントの監視・操作を行うヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションで使用する信号の定義をその前記登録手段１２２で、監視・制御の対象部品ごとに、記憶装置にそれぞれ関連付けて登録し、登録された部品が生成対象に選定されると、当該選定された部品の前記登録済みの信号の定義からその前記自動生成手段３２で、当該選定された部品の前記登録済みのコントローラのアプリケーションからその前記自動生成手段３３で、および当該選定された部品の前記登録済みのヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションからその前記自動生成手段３４で、当該選定された部品の信号の定義、前記コントローラのアプリケーション、前記ヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションをそれぞれ生成するプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置である。

実施の形態２．
この実施の形態２は、図１１に例示するように、上記実施の形態１の例で説明したアプリケーション自動生成において、自動生成時に使用する部品に関し、複数種類の部品を使用可能とした場合の事例を示すものである。
本実施の形態２では、例として、『燃焼部品』と『タービン制御部品』の２種類の部品を使用したアプリケーションを生成する場合について説明する。

部品名称リスト２１、信号名称リスト２２、ＣＮＳ部品庫２３、ＨＭＩ部品庫２４は、登録された部品に関するものであり、図９と同様のものであるが、登録されている部品として、『タービン制御部品』が追加されたものである。図１１において、５１は生成されたCNSロジック、５２，５３，５４は生成されたHMI画面、５５，５６，５７は生成された信号定義である。

『燃焼部品』と『タービン制御部品』といった複数種類の部品を使用する場合は、指定された部品、個数を元に、部品選択・個数設定手段３１は、使用する部品名称と個数とを信号定義自動生成手段３２、CNSロジック自動生成手段３３、HMI画面自動生成手段３４に受け渡す。受け取った情報を元に、前記信号定義自動生成手段３２は、燃焼部品用の信号定義５５、タービン制御部品用の前記信号定義５６を生成する。同様に、前記CNSロジック自動生成手段３３は、前記CNSロジック５１内に燃焼部品、タービン制御部品を配置し、それぞれで使用する信号に燃焼部品の前記信号定義５５、タービン制御部品の前記信号定義５６にて定義されている信号名称・アドレスを設定する。同様に、前記HMI画面自動性手段３４は、燃焼部品用のHMI画面として前記５２のHMI画面１、タービン制御部品用のHMI画面として前記５３のHMI画面２を生成し、燃焼部品の前記信号定義５５、タービン制御部品の前記信号定義５６にて定義されている信号名称・アドレスを設定する。
これにより、燃焼部品とタービン制御部品を使用した信号定義、CNSロジック、HMI画面が自動生成される。

次に、自動生成対象外である追加ロジック・追加画面の信号定義、CNSロジック、HMI画面を、前述の実施の形態１の場合と同様に、信号定義手段３５、CNSロジック作成手段３６、HMI画面作成手段３７によって作成する。

このように複数種類の部品を混在させたアプリケーションであっても、自動生成可能としたため、単一種類の部品のみを使用するアプリケーションでなく、複数種類の部品を混在させた複雑なアプリケーションであっても、使用する部品名称と使用する個数とを指定するのみの簡単な操作で、信号定義、CNSロジック、HMI画面を含むすべてのアプリケーションを作成することが可能となる。

この実施の形態２は、前述のように、複数種類の監視・制御の対象部品の信号の定義、複数種類の監視・制御の対象部品のコントローラのアプリケーション、および複数種類の監視・制御の対象部品のヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションが監視・制御の対象部品ごとに、前記記憶装置にそれぞれ関連付けて登録され、生成対象に選定された部品の前記登録済みの信号の定義からその前記自動生成手段３２で、当該選定された部品の前記登録済みのコントローラのアプリケーションからその前記自動生成手段３３で、および当該選定された部品の前記登録済みのヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションからその前記自動生成手段３４で、当該選定された部品の信号の定義、前記コントローラのアプリケーション、前記ヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションをそれぞれ生成するプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置である。

つまり、登録済みの複数種類の部品を使用したアプリケーションを自動生成することを可能としたプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置である。

実施の形態３．
この実施の形態３は、図１２に例示するように、前述の実施の形態１の例で説明したアプリケーション自動生成において、自動生成後に自動生成された信号定義の情報を編集可能とした事例を示すものである。

図１２において、信号定義編集手段６１は、前記アプリケーション自動生成手段３０の前記信号定義自動生成手段３２にて生成された前記信号定義４５の内容を編集するものである。信号名称やアドレス情報の変更を行いたい場合は、ユーザーによって指定された信号名称やアドレス情報を元に、前記信号定義編集手段６１が、前記信号定義４５の内容の変更を行う。

このように前記信号定義編集手段６１を設け、自動生成した信号定義の情報を後から編集可能としたため、自動生成によって自動的に割り振られた信号名称やアドレスを変更可能となり、例えば、センサー等のフィールド機器をCNSに接続する際のアドレスを自由に決めることが可能となり、プラント設計の柔軟性が向上し、効率化が図れる。

この実施の形態３は、前述のように、自動生成された信号の定義を修正する信号定義編集手段６１を有しているプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置である。つまり、登録された部品を使用して自動生成されたCNSアプリケーションおよびHMI画面に使用される信号のアドレスを修正可能としたプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置である。

実施の形態４．
この実施の形態４は、図１３に例示するように、前述の実施の形態１の例で説明したアプリケーション自動生成において、自動生成後に自動生成されたCNSロジックを編集可能
としたものである。

図１３において、CNSロジック編集手段６２は、前記アプリケーション自動生成手段３０の前記CNSロジック自動生成手段３３にて生成された前記CNSロジック４１の内容を編集するものである。ロジックの追加・変更・削除等を行いたい場合は、ユーザーによって指定された追加・変更・削除の情報を元に、前記CNSロジック編集手段６２が、前記CNSロジック４１の内容の変更を行う。

このように前記CNSロジック編集手段６２を設け、自動生成したCNSロジックを後から編集可能としたため、例えば、部品化されたロジックのほとんどは使用できるが一部のロジックのみを変更したい場合などに、すべてのロジックを入力することなく、部品を配置後に、変更が必要な箇所のみを変更することによってアプリケーションを作成できるようになり、作業の効率化が図れる。

この実施の形態４は、前述のように、自動生成された前記コントローラのアプリケーションのロジックを修正する前記ロジック編集手段６２を有しているプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置である。つまり、登録された部品を使用して自動生成されたCNSアプリケーションのロジックを修正可能としたプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置である。

実施の形態５．
この実施の形態５は、図１４に例示するように、前述の実施の形態１の例で説明したアプリケーション自動生成において、自動生成後に自動生成されたHMI画面を編集可能としたものである。

図１４において、HMI画面編集手段６３は、前記アプリケーション自動生成手段３０の前記HMI画面自動生成手段３４にて生成された前記HMI画面４２、４３の内容を編集するためのものである。HMI画面への表示内容の追加・変更・削除等を行いたい場合は、ユーザ
ーによって指定された追加・変更・削除の情報を元に、前記HMI画面編集手段６３が、前記HMI画面４２、４３の内容の変更を行う。

このように前記HMI画面編集手段６３を設け、自動生成したHMI画面を後から編集可能としたため、例えば、部品化されたHMI画面のほとんどは使用できるが一部の画面表示のみ
を変更したい場合などに、全ての情報を入力することなく、部品を配置後に、変更が必要な箇所のみを変更することによってアプリケーションを作成できるようになり、作業の効率化が図れる。

この実施の形態５は、前述のように、自動生成された前記ヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションを修正する前記画面編集手段６３を有しているプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置である。つまり、登録された部品を使用して自動生成されたHMI画面の可変画表示ロジックを修正可能としたプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置である。

実施の形態６．
この実施の形態６は、図１５に例示するように、前述の実施の形態１の例で説明したアプリケーション自動生成において、使用する信号のアドレスを自動アサインさせたくない場合に外部に作成した信号・アドレステーブル７１に基づいて、信号定義自動生成手段３２が、信号定義４５の情報を自動生成するものである。

このように使用する信号のアドレスを予め設定可能としたため、例えば、センサーやアクチュエータ等、フィールドから入出力される信号や制御ネットワークのサイクリック通信に使用する信号のようにアドレスを指定する必要のある信号を使う場合への適用が可能となる。

この実施の形態６は、前述のように、前記信号の定義における各信号のアドレスの少なくとも一を、予め定められたアドレスに指定するプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置である。つまり、使用する信号のアドレスを予め指定することを可能としたプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置である。

前述の実施の形態１〜６によれば、複数プラントで使用可能なCNSロジックやHMI画面、及び、関係する信号定義の部品としての登録を可能とし、CNSロジック、HMI画面、信号定義は、お互いに関連付けて登録することを可能とし、登録した部品を使用可能とし、登録した同一の部品を複数個使用する場合には、使用する信号のアドレスが重複しないように自動アサインすることを可能とし、登録した複数の部品を組み合わせて新規の部品を作成・登録することを可能とし、登録した部品を使用して作成したCNSロジック、HMI画面を修正可能とし、及び、各部品が使用するパラメータの表形式での入力を可能とするプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置を得ることができる。

この発明の実施の形態１を示す図で、プラント監視制御システムの一例を示すシステム構成図である。この発明の実施の形態１を示す図で、ボイラー内の温度を一定に保つ制御を行うプラントの一例を示す図である。この発明の実施の形態１を示す図で、ボイラー内の温度を一定に保つ制御を行う際の信号定義の一例を示す図である。この発明の実施の形態１を示す図で、ボイラー内の温度を一定に保つ制御を行う際のCNSロジックの一例を示す図である。この発明の実施の形態１を示す図で、ボイラー内の温度を一定に保つ制御を行う際のHMI画面の一例およびその作成方法の一例を示す図である。この発明の実施の形態１を示す図で、この発明の実施の形態１で作成するCNSロジックの一例を示す図である。この発明の実施の形態１を示す図で、この発明の実施の形態１で作成するHMI画面の一例を示す図である。この発明の実施の形態１を示す図で、部品作成・登録手段の一例を示す図である。この発明の実施の形態１を示す図で、アプリケーション自動生成手段の一例およびアプリケーション自動生成フローの一例を示す図である。この発明の実施の形態１を示す図で、部品名称リスト、信号名称リスト、CNS部品庫、HMI部品庫の記憶装置への格納事例を示す図である。この発明の実施の形態２を示す図で、複数種類の部品を対象にしたアプリケーション自動生成手段の一例およびアプリケーション自動生成フローの一例を示す図である。この発明の実施の形態３を示す図で、信号定義編集の他の事例を含むアプリケーション自動生成フローの一例を示す図である。この発明の実施の形態４を示す図で、CNSロジック編集の他の事例を含むアプリケーション自動生成フローの一例を示す図である。この発明の実施の形態５を示す図で、HMI画面編集の他の事例を含むアプリケーション自動生成フローの一例を示す図である。この発明の実施の形態６を示す図で、外部に作成の信号・アドレステーブルを利用する事例を含むアプリケーション自動生成フローの一例を示す図である。

符号の説明

１ヒューマンマシンインターフェース（HMI）、
２プログラマブルコントローラ（CNS）、
３監視・制御ネットワーク、
４プラント、
５アプリケーション自動生成装置、
６ボイラー装置、
７燃料流量センサー、
８温度センサー、
９制御するバルブ、
１０部品作成・登録手段、
１１部品名称定義手段、
111 部品名称定義編集手段、
112 部品名称定義登録手段、
１２信号定義手段、
121 信号定義編集手段、
122 信号定義登録手段、
１３ CNS部品作成編集手段、
１４ CNS部品登録手段、
１５ HMI部品作成編集手段、
１６ HMI部品登録手段、
２１部品名称リスト、
２２信号名称リスト、
２３ CNS部品庫、
２４ HMI部品庫、
３０アプリケーション自動生成手段、
３１部品選択・個数設定手段、
３２信号定義自動生成手段、
３３ CNSロジック自動生成手段、
３４ HMI画面自動生成手段、
３５信号定義手段、
３６ CNSロジック作成手段、
３７ HMI画面作成手段、
４１ CNSロジック、
４２，４３，４４ HMI画面、
５１ CNSロジック、
５２，５３，５４ HMI画面、
５５，５６，５７信号定義、
６１信号定義編集手段、
６２ CNSロジック編集手段、
６３ HMI画面編集手段、
７１外部に作成した信号・アドレステーブル。

Claims

プラント制御を行うコントローラの作成されたアプリケーションをその部品登録手段で、プラントの監視・操作を行うヒューマンマシンインターフェースの作成されたアプリケーションをその部品登録手段で、および前記プラント制御を行うコントローラのアプリケーションおよび前記プラントの監視・操作を行うヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションで使用する信号の定義をその登録手段で、監視・制御の対象部品ごとに、記憶装置にそれぞれ登録し、登録された部品が生成対象に選定されると、当該選定された部品の前記登録済みの信号の定義からその自動生成手段で、当該選定された部品の前記登録済みのコントローラのアプリケーションからその自動生成手段で、および当該選定された部品の前記登録済みのヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションからその自動生成手段で、当該選定された部品の信号の定義、前記コントローラのアプリケーション、前記ヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションをそれぞれ生成するプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置。
請求項１に記載のプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置において、複数種類の監視・制御の対象部品の信号の定義、複数種類の監視・制御の対象部品のコントローラのアプリケーション、および複数種類の監視・制御の対象部品のヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションが監視・制御の対象部品ごとに、前記記憶装置にそれぞれ登録され、生成対象に選定された部品の前記登録済みの信号の定義からその自動生成手段で、当該選定された部品の前記登録済みのコントローラのアプリケーションからその自動生成手段で、および当該選定された部品の前記登録済みのヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションからその自動生成手段で、当該選定された部品の信号の定義、前記コントローラのアプリケーション、前記ヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションをそれぞれ生成することを特徴とするプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置。
請求項１または請求項２に記載のプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置において、自動生成された信号の定義を修正する信号定義編集手段を有していることを特徴とするプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置。
請求項１〜請求項３の何れか一に記載のプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置において、自動生成された前記コントローラのアプリケーションのロジックを修正するロジック編集手段を有していることを特徴とするプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置。
請求項１〜請求項３の何れか一に記載のプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置において、自動生成された前記ヒューマンマシンインターフェースのアプリケーションを修正する画面編集手段を有していることを特徴とするプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置。
請求項１〜請求項５の何れか一に記載のプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置において、前記信号の定義における各信号のアドレスの少なくとも一を、予め定められたアドレスに指定することを特徴とするプラント監視制御システムのアプリケーション自動生成装置。