JP2009075803A - プログラマブルコントローラのデータ処理方法、プログラマブルコントローラ及び端末 - Google Patents

Abstract

【課題】プログラマブルコントローラの停電保持属性のデータをプログラマブルコントローラ運転中データに確実に設定する。
【解決手段】プログラマブルコントローラ２の記憶手段（データメモリ７）がプログラマブルコントローラ２動作中のデータからなるホットデータを含むホットデータファイル８を保存する。そして、前記記憶手段にホットデータファイル８が存在する場合にプログラマブルコントローラ２の初期化工程の後にプログラマブルコントローラ２のＣＰＵモジュール１０によってホットデータファイル８の内容でデータメモリ７をセットアップする。また、プログラマブルコントローラ２と連絡する端末１がプログラマブルコントローラ２に格納されたホットデータを引き出して保存する。
【選択図】図１

Description

この発明はＪＩＳ Ｂ３５０３（ＩＥＣ６１１３１−３）に例示されるプログラム言語の標準規格に規定されたプログラマブルコントローラのデータ初期化技術に関する。

プログラマブルコントローラ（以下、ＰＬＣと称す）はＰＩＤ演算等の自動制御演算機能を有している。これらの演算機能は制御対象となるプラントに対応して多くのパラメータ設定が必要である。これらのパラメータをプラントに最適な値に調整することを一般的にチューニングと呼んでいる（例えば特許文献１参照）。

プルグラム言語にＩＥＣ６１１３１−３を採用したＰＬＣでもＰＩＤ演算等はファンクションブロック等により機能を実現できるようになっている。この場合、各種パラメータはファンクションブロックの入力変数、外部変数または内部変数とすることができる。

図４はファンクションブロックの概要図である。ＰＩＤ演算機能を有するファンクションブロック４は入力信号１１〜入力信号１Ｎを使って演算を行い、演算結果を出力信号２１〜出力信号２Ｍとして出力する。ファンクションブロック４は入力信号１１〜入力信号１Ｎの他に内部変数や外部変数を有することができる。

ＩＥＣ６１１３１−３の規格では、ファンクションブロック４が演算を実行するために必要なデータ領域をインスタンスとして持つことになっている。図５に例示されたファンクションブロックのインスタンス５では入力１１データ〜入力１Ｎデータ、出力２１データ〜出力２Ｍデータがそれぞれのインスタンス領域（入力変数用インスタンス５１、出力変数用インスタンス５２）に割り付けられるだけでなく、内部変数も割り付けられる。例示された内部変数３１データ〜内部変数３Ｎデータは内部変数用インスタンス５３に割り付けられている。また、外部変数４１，４２〜４Ｋに対しては、そのアドレスポイント（外部変数４１ポインタ，外部変数４２ポインタ〜外部変数４Ｋポインタ）がインスタンス５の外部変数用インスタンス５４に置かれる。そして、ＰＩＤ演算などの各種パラメータは入力データ、内部データ、外部データにセットされ、このデータにセットする値を調整することがチューニングとなる。
特開２００４−１７８１５７号公報（段落００１６〜００２２）

ＩＥＣ６１１３１−３の規格ではインスタンスに置かれる各種データ（入力変数、出力変数、内部変数）に対して停電保持属性を持たせることができる。また、初期値属性や定数属性を持たせることができるようになっている。停電保持属性を設定すると、ＰＬＣの電源をＯＦＦしても、データ内容は保持される。初期値属性や定数設定されている場合には電源投入時に、指定した値にすることができる。したがって、ＰＩＤ演算などでは必要なパラメータは停電保持や定数の属性を持たせることで、内容が変わらないようにすることができる。

しかし、ＰＩＤパラメータは定数にできるものとできないものがある。プラントの運転状態に応じてパラメータ値を変化させたい場合があるためである。これらのパラメータは停電保持としておくのが通常である。

ＩＥＣ６１１３１−３に従った動作を行うＰＬＣにおいて、プロセッサモジュールを交換する場合、交換前プロセッサモジュールのアプリケーションプログラムはＰＡＤＴ（Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ ｔｏｏｌｓ）などのプログラミングツールに保存されていて、交換する新ＣＰＵモジュールにダウンロードして演算を行うことになる。ここで、新ＣＰＵモジュールは定数設定されているデータは指定した値に初期化されるが、停電保持設定されているデータは通常は不定なデータになってしまう。通常は０データとなる。したがって、プロセッサモジュールを交換した場合には、停電保持設定されたパラメータを別途入力する必要がでてくる。

ＰＬＣではこのようなパラメータが多くあり、パラメータの入力処理には多くの時間がかかる。また、入力間違いの可能性もでてくる。

前記課題を解決するためのプログラマブルコントローラのデータ処理方法は、プログラマブルコントローラの記憶手段がプログラマブルコントローラ動作中のデータからなるホットデータを含むホットデータファイルを保存する工程と、前記記憶手段にホットデータファイルが存在する場合に前記プログラマブルコントローラの初期化工程の後に前記プログラマブルコントローラのプロセッサモジュールによって前記ホットデータファイルの内容でデータメモリをセットアップする工程を有する。

前記課題を解決するためのプログラマブルコントローラは、プログラマブルコントローラ動作中のデータからなるホットデータを含むホットデータファイルを保存する記憶手段と、前記ホットデータファイルが存在する場合に初期化工程の後に前記ホットデータファイルの内容でデータメモリをセットアップするプロセッサモジュールとを備える。

前記課題を解決するための端末は、プログラマブルコントローラ動作中のデータからなるホットデータを含むホットデータファイルを保存する記憶手段と前記ホットデータファイルが存在する場合に初期化工程の後に前記ホットデータファイルの内容でデータメモリをセットアップするプロセッサモジュールを備えたプログラマブルコントローラと連絡可能であり、前記プログラマブルコントローラから引き出したホットデータを保存する。

以上のデータ処理方法、プログラマブルコントローラ及び端末によれば、プログラマブルコントローラ動作中のデータからなるホットデータを含むホットデータファイルを格納できるのでホットデータの内容を確保した状態でプログラマブルコントローラを起動できる。

前記データ処理方法、プログラマブルコントローラ及び端末においては、前記プログラマブルコントローラと連絡する端末が前記記憶手段に格納されたホットデータを引き出して保存するようにするとよい。プロセッサモジュールが交換されても、新たなプロセッサモジュールにホットデータを供することができる。

そして、前記端末がホットデータを保存するにあたり、保存すべきホットデータを前記端末が指定する工程と、前記プログラマブルコントローラが前記指定されたホットデータを前記端末に送信し、前記端末が前記受信したホットデータをホットデータファイルとして保存する工程と、前記端末が前記ホットデータファイルを前記プログラマブルコントローラに転送し、前記プログラマブルコントローラが前記受信したホットデータファイルを保存する工程と、前記プログラマブルコントローラの初期化工程の後に前記プロセッサモジュールは前記ホットデータファイルの内容でデータメモリをセットアップさせる工程が実行されるとよい。ホットデータとして登録したいデータを任意に選択してホットデータファイルに設定できる。また、ホットデータとして登録されたデータをホットデータファイルとして端末に引き出されてファイルとして保存される。さらに、端末がホットデータファイルをプログラマブルコントローラに供されることでプログラマブルコントローラの初期化工程後にホットデータが確実にセットアップされる。

前記端末がホットデータを保存するにあたり、保存すべきホットデータを前記端末が指定する工程と、前記端末がホットデータ収集指令を前記プログラマブルコントローラに送信すると前記プログラマブルコントローラのプロセッサモジュールは前記端末の指定に基づき前記プログラマブルコントローラのデータメモリからホットデータを収集して不揮発性メモリに保存させる工程と、前記プログラマブルコントローラの初期化工程の後に前記プロセッサモジュールは前記保存したホットデータファイルの内容でデータメモリをセットアップすると共に前記端末は前記ホットデータファイルを引き出して保存する工程が実行されるとよい。ホットデータとして登録したいデータを任意に選択してホットデータファイルに設定できる。また、端末のホットデータ収集指令に基づきホットデータが収集されてホットデータファイルとしてプログラマブルコントローラ及び端末に格納され、プログラマブルコントローラの初期化工程後にホットデータが確実にセットアップされる。

前記端末がホットデータを保存するにあたり、前記端末がホットデータ収集指令を前記プログラマブルコントローラに送信する工程と、前記収集指令を受けたプログラマブルコントローラのプロセッサモジュールはアプリケーションプログラムの停電保持属性に基づきデータメモリからホットデータを収集してこれをホットデータファイルとして保存する工程と、前記プログラマブルコントローラの初期化工程の後に前記プロセッサモジュールは前記保存したホットデータファイルの内容でデータメモリをセットアップすると共に前記端末は前記ホットデータファイルを引き出して保存する工程が実行されるとよい。保存すべきホットデータの指定が不要なので端末の操作者の手間が省かれる。また、アプリケーションプログラムの停電保持設定に従ってホットデータが収集される。そして、ホットデータファイルとしてプログラマブルコントローラ及び端末に格納され、プログラマブルコントローラの初期化工程後にホットデータが確実にセットアップされる。

以上の発明によれば初期化工程後にホットデータの内容でプログラマブルコントローラを起動できるのでプログラマブルコントローラの停電保持属性のデータをプログラマブルコントローラ運転中データに確実に設定できる。

図１は発明の第一の実施形態に係るデータ処理システムの概略構成図である。

本実施形態のプログラマブルコントローラ２はプロセッサモジュール（以下、ＣＰＵモジュールと称す）１０が交換された場合でも停電保持属性のデータの確実な設定を実現する。プログラマブルコントローラ２はプログラミング言語の規格の一例であるＩＥＣ６１１３１−３に準拠している。以下の説明ではプログラマブルコントローラ２の制御対象の一例であるプラント運転中のデータをホットデータと称している（第二及び第三の実施形態の説明も同様）。尚、ＣＰＵモジュール１０は少なくともデータメモリ７等の記憶手段と図示省略の中央演算手段を備える。

端末１はデータを保存する機能及びＰＡＤＴ等のプログラミングツールの機能を有している。端末１はデータ送受信可能にプログラマブルコントローラ２に接続される。端末１とプログラマブルコントローラ２のＣＰＵモジュール１０とが連携して停電保持データをセットアップする方法は以下の（１）〜（５）の手順からなる。

（１）ホットデータ設定
端末１のホットデータ設定画面ではプラント運転中として保存したい変数（ホットデータ）やファンクションブロックインスタンスが指定される。端末１はこれを設定ファイル（ホットデータ設定ファイル）として端末１内に保持する。

（２）ホットデータ読み込み指令
端末１はホットデータ読み込み指令をプログラマブルコントローラ２に送信する。このとき、端末１は前記ホットデータ設定ファイルを参照してプログラマブルコントローラ２のＣＰＵモジュール１０から収集すべき変数を読み出す。

（３）ホットデータの応答
プログラマブルコントローラ２のＣＰＵモジュール１０は、指定された変数の内容をデータメモリ７から読み出して端末１に応答する。端末１はプログラマブルコントローラ２からの応答データをホットデータファイル８として保存する。

（４）ホットデータファイルの送信
端末１は保存しているホットデータファイル８をプルグラマブルコントローラ２に送信する。このとき、プログラマブルコントローラ２のＣＰＵモジュール１０にホットファイル８の登録を指示しておく。ＣＰＵモジュール１０は不揮発性メモリにホットデータファイル８の保存を実行させる。

（５）ホットデータのセットアップ
プログラマブルコントローラ２のＣＰＵモジュール１０はホットデータファイル登録指示がある場合、通常の初期化処理終了後に、ホットデータファイル８の内容でデータメモリ７をセットアップする。

以上のように本実施形態によれば、端末１の操作者はプラント運転のために必要な変数やファンクションブロックインスタンスの中でホットデータとして登録したものを選択してホットデータ設定ファイルとすることができる。

また、ホットデータとして登録された変数やファンクションブロックインスタンスはプラント運転中にホットデータファイルとして端末１に読み込まれてファイルとして保存される。

さらに、端末１からホットデータをプログラマブルコントローラ２に送信することで、プログラマブルコントローラ２の電源投入時やＳＴＯＰ→ＲＵＮ時にホットデータを確実にセットアップすることができる。

したがって、プログラマブルコントローラ２のＣＰＵモジュール１０を交換する場合でも、新ＣＰＵモジュール１０にホットデータファイルを送信することで、データメモリの内容をプラント運転中と同じ状態にして起動させることができる。

図２は発明の第二の実施形態に係るデータ処理システムの概略構成図である。

本実施形態に係る端末１とプログラマブルコントローラ２とが連携して停電保持データをセットアップする方法は以下の（１）〜（６）の手順からなる。

（１）ホットデータ設定
端末１はホットデータ設定画面でプラント運転中データとして保存したい変数（ホットデータ）やファンクションブロックインスタンスを指定する。端末１はこれを設定ファイルすなわちホットデータ設定ファイル６として端末１内に保持する。

（２）ホットデータ設定ファイル送信
端末１はホットデータ設定ファイル６をプログラマブルコントローラ２に送信する。プログラマブルコントローラ２のＣＰＵモジュール１０はその内容を不揮発性メモリに保存する。

（３）ホットデータ収集指令
端末１はホットデータ収集指令をプログラマブルコントローラ２に送信する。

（４）ホットデータの収集
端末１からホットデータ収集指令を受け付けたプログラマブルコントローラ２はホットデータ設定ファイル６に登録された変数の内容をデータメモリ７から読み出して、不揮発性メモリのホットデータファイル８に書き込む。

（５）ホットデータのセットアップ
プログラマブルコントローラ２のＣＰＵモジュール１０はホットデータファイル８が存在する場合、通常の初期化処理終了後にホットデータファイル８の内容でデータメモリ７をセットアップする。

（６）ホットデータファイルの受信
端末１は必要に応じてＣＰＵモジュール１０にあるホットデータファイル８を引き出しすなわち読み出して端末１に保存する。

以上のように本実施形態に係る端末１の操作者はプラント運転のために必要な変数やファンクションブロックインスタンスの中でホットデータとして登録したものを選択してホットデータ設定ファイルとすることができる。

また、端末１がホットデータ設定ファイルをプログラマブルコントローラ２のＣＰＵモジュールに送信し、その内容に対応してＣＰＵモジュール１０によってホットデータの収集が実行される。さらに、ホットデータファイル８はプラント運転中にプログラマブルコントローラ２内に保存されると共に端末１内に保存される。

さらに、プログラマブルコントローラ２の電源投入時やＳＴＯＰ→ＲＵＮ時にホットデータを確実にセットアップすることができる。

したがって、第一の実施形態と同様に、プログラマブルコントローラ２のＣＰＵモジュールを交換する場合でも、新らたなＣＰＵモジュール１０にホットデータファイルを供することで、データメモリ７の内容をプラント運転中と同じ状態で起動できる。

図３は発明の第三の実施形態に係るデータ処理システムの概略構成図である。

本実施形態に係る端末１とプログラマブルコントローラ２とが連携して停電保持データをセットアップする方法は以下の（１）〜（６）の手順からなる。

（１）ホットデータ収集指令
端末１はホットデータ収集指令をプログラムコントローラ２に送信する。

（２）ホットデータの収集
端末１からホットデータ収集指令を受けたプログラマブルコントローラ２のＣＰＵモジュール１０は、アプリケーションプログラム９を参照して、停電保持属性が設定された全ての変数の内容をデータメモリ７から読み出して不揮発性メモリのホットデータファイル８に書き込む。

（３）ホットデータのセットアップ
プログラマブルコントローラ２のＣＰＵモジュール１０はホットデータファイル８が存在する場合、通常の初期化処理終了後に、ホットデータファイル８の内容でデータメモリ７をセットアップする。

（４）ホットデータファイルの受信
端末１は必要に応じてプログラマブルコントローラ２内のホットデータファイル８を読み出して端末１に保存する。

以上の第三の実施形態によれば、第一及び第二の実施形態のようにホットデータ設定（必要なホットデータの指定）を端末１が実行する必要がないので端末１の操作者の手間が省かれる。

また、端末１の操作者はプログラマブルコントローラ２に対してアプリケーションプログラム９の停電保持設定に従ってホットデータの収集をプラント運転中に実行させることができる。そして、ホットデータファイル８は端末１に引き出されてファイルとして保存される。

さらに、プログラマブルコントローラ２の電源投入時やＳＴＯＰ→ＲＵＮ時にホットデータを確実にセットアップすることができる。

したがって、この第三の実施形態によれば、プログラマブルコントローラ２のＣＰＵモジュール１０を交換する場合でも、新たなＣＰＵモジュール１０にホットデータファイル８を供することで、データメモリ７の内容をプラント運転中と同じ状態で起動できる。

発明の第一の実施形態に係るデータ処理システムの概略構成図。 発明の第二の実施形態に係るデータ処理システムの概略構成図。 発明の第三の実施形態に係るデータ処理システムの概略構成図。 ファンクションブロックの概要図。 ファンクションブロックのインスタンスに割り付けられた各データの配置例。

符号の説明

１…端末
２…プログラマブルコントローラ
６…ホットデータ設定ファイル
７…データメモリ
８…ホットデータファイル
９…アプリケーションプログラム
１０…ＣＰＵモジュール

Claims (7)

1. プログラマブルコントローラの記憶手段がプログラマブルコントローラ動作中のデータからなるホットデータを含むホットデータファイルを保存する工程と、
   前記記憶手段にホットデータファイルが存在する場合に前記プログラマブルコントローラの初期化工程の後に前記プログラマブルコントローラのプロセッサモジュールによって前記ホットデータファイルの内容でデータメモリをセットアップする工程と
   を有すること
   を特徴とするプログラマブルコントローラのデータ処理方法。
2. 前記プログラマブルコントローラと連絡する端末が前記記憶手段に格納されたホットデータを引き出して保存すること
   を特徴とする請求項１に記載のプログラマブルコントローラのデータ処理方法。
3. 前記ホットデータが保存される工程は、
   保存すべきホットデータを前記端末が指定する工程と、
   前記プログラマブルコントローラが前記指定されたホットデータを前記端末に送信し、前記端末が前記受信したホットデータをホットデータファイルとして保存する工程と、
   前記端末が前記ホットデータファイルを前記プログラマブルコントローラに転送し、前記プログラマブルコントローラが前記受信したホットデータファイルを保存する工程と、
   前記プログラマブルコントローラの初期化工程の後に前記プロセッサモジュールは前記ホットデータファイルの内容でデータメモリをセットアップさせる工程と
   を有すること
   を特徴とする請求項２に記載のプログラマブルコントローラのデータ処理方法。
4. 前記ホットデータが保存される工程は、
   保存すべきホットデータを前記端末が指定する工程と、
   前記端末はホットデータ収集指令を前記プログラマブルコントローラに送信すると、前記プログラマブルコントローラのプロセッサモジュールは前記端末の指定に基づき前記プログラマブルコントローラのデータメモリからホットデータを収集して不揮発性メモリに保存させる工程と、
   前記プログラマブルコントローラの初期化工程の後に前記プロセッサモジュールは前記保存したホットデータファイルの内容でデータメモリをセットアップすると共に前記端末は前記ホットデータファイルを引き出して保存する工程と
   を有すること
   を特徴とする請求項２に記載のプログラマブルコントローラのデータ処理方法。
5. 前記ホットデータが保存される工程は、
   前記端末がホットデータ収集指令を前記プログラマブルコントローラに送信する工程と、
   前記収集指令を受けたプログラマブルコントローラのプロセッサモジュールはアプリケーションプログラムの停電保持属性に基づきデータメモリからホットデータを収集してこれをホットデータファイルとして保存する工程と
   前記プログラマブルコントローラの初期化工程の後に前記プロセッサモジュールは前記保存したホットデータファイルの内容でデータメモリをセットアップすると共に前記端末は前記ホットデータファイルを引き出して保存する工程と
   を有すること
   を特徴とする請求項２に記載のプログラマブルコントローラのデータ処理方法。
6. プログラマブルコントローラ動作中のデータからなるホットデータを含むホットデータファイルを保存する記憶手段と、
   前記ホットデータファイルが存在する場合に初期化工程の後に前記ホットデータファイルの内容でデータメモリをセットアップするプロセッサモジュールと
   を備えたこと
   を特徴とするプログラマブルコントローラ。
7. プログラマブルコントローラ動作中のデータからなるホットデータを含むホットデータファイルを保存する記憶手段と前記ホットデータファイルが存在する場合に初期化工程の後に前記ホットデータファイルの内容でデータメモリをセットアップするプロセッサモジュールを備えたプログラマブルコントローラと連絡可能であり、
   前記プログラマブルコントローラから引き出したホットデータを保存すること
   を特徴とする端末。

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