JP2012064101A - フィールドバスビルダおよびコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】フィールドバスビルダにおけるフィールド機器登録処理を簡易化する。
【解決手段】フィールドバスシステムにフィールド機器を登録するフィールドバスビルダであって、フィールド機器に対応して登録に必要な情報が記録されたケーパビリティファイルを格納するケーパビリティファイル格納部と、登録対象のフィールド機器に対応したケーパビリティファイルを特定するための情報を、複数のフィールド機器について一括して受け付けるための登録画面を提供する機器登録処理部と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、フィールドバスに接続されているフィールド機器を認識し、エンジニアリングデータベースに登録するフィールドバスビルダに関し、特にフィールドバスビルダにおけるフィールド機器登録処理を簡易化する技術に関する。

近年、フィールドバスを用いたプラント制御が行なわれるようになっている。フィールドバスを用いたプラント制御では、プラントにフィールドバスを敷設し、このフィールドバスに接続された複数台のフィールド機器が互いに通信をしながらプラントの制御を実行する。また、フィールド機器は上位階層にある分散型制御システムと通信を行いながらプラントの制御を実行する。フィールドバスを用いたプラント制御では、フィールドに配置されたフィールド機器にインテリジェンスを持たせることで、従来、分散型制御システムで実現されていた制御機能をフィールドに分散することができる。

フィールド機器を組み合わせてフィールドバスシステムを構築するフィールドバスビルダでは、フィールドバスに接続されているフィールド機器を認識し、エンジニアリングデータベースに登録しておく必要がある。フィールド機器をエンジニアリングデータベースに登録するには、フィールド機器の情報を取得しなければならない。

フィールド機器には、フィールドバスの仕様により、フィールド機器の情報が記されたケーパビリティファイル（ＣＦ）とＤＤファイルが添付されている。ケーパビリティファイルは、フィールド機器の能力、フィールド機器への通信情報、ブロック情報等の資源情報を記述したファイルである。ＤＤファイルは、機器を用いるブロックのパラメータの一覧情報、パラメータの属性等を記述したファイルである。

フィールドバスシステムに用いるフィールド機器のケーパビリティファイルとＤＤファイルとは、フィールドバスビルダとして機能する情報処理装置の所定のディレクトリに格納しておく。ケーパビリティファイルやＤＤファイルは、フィールド機器のバージョンアップ等に伴い、しばしばリビジョンが更新される。このため、同一のフィールド機器に対してリビジョンの異なる複数のケーパビリティファイルやＤＤファイルが格納されている場合がある。

特開２００３−１２４９３７号公報

フィールドバスシステムのエンジニアリングフローは、Ｉ／Ｏカードの新規作成、フィールドバスビルダにおけるフィールド機器登録、制御ドローイングビルダにおける制御ループの作成という流れになるが、ここでは、フィールドバスビルダにおけるフィールド機器登録に注目する。

フィールドバスビルダでは、フィールド機器登録を行なうためのフィールド機器登録ツールが用意されており、ユーザは、フィールド機器登録ツールを用いてフィールド機器を新たに登録することができる。

ここで、一例として、新たにフィールドバスに接続された２つのフィールド機器を従来のフィールド機器登録ツールを用いて登録する際の手順について説明する。２つのフィールド機器は、図５に示すような属性を有しているものとする。すなわち、同じベンダ製（ベンダ名：ＹＫＧＷＥ、製造者ＩＤ：５９４５＊＊）の機器１０１および機器１０２であり、機器１０１は、機器タイプ「０００６」、機器リビジョン「１」、モデル名「ＤＹＦ」、機器１０２は、機器タイプ「０００１」、機器リビジョン「３」、モデル名「ＹＶＰ」であるとする。

フィールド機器登録ツールでは、所定のディレクトリに格納されているケーパビリティファイルを参照して、製造者ＩＤ毎のツリー構造を作成する。そして、製造者ＩＤのリストを表示して、ユーザに選択を促すようにする。これに対して、ユーザは、製造者ＩＤのリストの中から登録対象の機器１０１および機器１０２の製造者ＩＤである「５９４５＊＊」をクリックする。

フィールド機器登録ツールは、ユーザのクリック操作によって製造者ＩＤが選択されると、選択された製造者ＩＤのツリーを展開し、図６（ａ）に示すような機器登録画面に、選択された製造者ＩＤに関する機器タイプのリストをディレクトリ構造のまま表示する。この画面で、ユーザは、登録対象の機器１０１の機器タイプである「０００６」および機器１０２の機器タイプである「０００１」を探し出してクリックする。

フィールド機器登録ツールは、機器タイプが選択されると、その機器タイプに対応するケーパビリティファイルを参照して、図６（ｂ）に示すように、名前（モデル名）、ＤＥＶ＿ＲＥＶ（機器リビジョン）、ＤＤ＿ＲＥＶ（ＤＤファイルのリビジョン）、ＣＦ＿ＲＥＶ（ケーパビリティファイルのリビジョン）、日付を表示する。選択された機器タイプについて、リビジョンの異なる複数のケーパビリティファイルが格納されている場合には、リビジョン毎に表示する。

ユーザは、表示されている機器リビジョン、ＤＤファイルのリビジョン、ケーパビリティファイルのリビジョンのうち、登録するものを選択して、ＯＫボタンをクリックする。

フィールド機器登録ツールは、ケーパビリティファイルが選択された状態でＯＫボタンがクリックされると、機器登録処理を実行し、選択されたケーパビリティファイルの情報を読み込む。

そして、さらに機器に関する情報の設定を受け付けるために図７に示すような機器情報入力画面を表示する。機器情報入力画面には、機器タグ名、ノードアドレス、機器クラスを入力するための欄が設けられており、ユーザは適切な機器タグ名、ノードアドレス、機器クラスを入力する。ノードアドレスは、セグメント内でユニークなアドレス番号となるように設定する。

機器情報入力画面による機器情報の入力は、機器毎に行なう必要がある。このため、ユーザは、ケーパビリティファイルのリビジョン等を指定して機器情報入力画面を表示させ、機器情報を入力する作業を、登録するフィールド機器の台数分繰り返さなければならず、操作性が十分ではなかった。

そこで、本発明は、フィールドバスビルダにおけるフィールド機器登録処理を簡易化することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様であるフィールドバスビルダは、フィールドバスシステムにフィールド機器を登録するフィールドバスビルダであって、フィールド機器に対応して登録に必要な情報が記録されたケーパビリティファイルを格納するケーパビリティファイル格納部と、登録対象のフィールド機器に対応したケーパビリティファイルを特定するための情報を、複数のフィールド機器について一括して受け付けるための登録画面を提供する機器登録処理部と、を備えたことを特徴とする。

ここで、前記フィールド機器に対応して登録に必要な情報には、フィールド機器のベンダおよびモデル名が含まれ、前記機器登録処理部は、前記ケーパビリティファイル格納部に格納されているケーパビリティファイルを参照して作成したベンダリストを選択可能な状態で前記登録画面に表示し、さらに、前記ベンダリストから選択されたベンダに関するモデル名リストを作成して選択可能な状態で前記登録画面に表示することができる。

また、前記機器登録処理部は、前記登録画面において選択されたベンダおよびモデル名に基づいて、ケーパビリティファイルを特定し、特定されたケーパビリティファイルに記録された情報に従って、フィールド機器の登録を行なうことができる。

前記機器登録処理部は、選択されたベンダおよび選択されたモデル名に基づいて複数のケーパビリティファイルが特定された場合には、最新のリビジョンのケーパビリティファイルを採用することができる。
上記課題を解決するため、本発明の第２の態様であるコンピュータプログラムは、フィールドバスシステムにフィールド機器を登録するフィールドバスビルダとして情報処理装置を機能させるコンピュータプログラムであって、フィールド機器に対応して登録に必要な情報が記録されたケーパビリティファイルを格納するケーパビリティファイル格納部と、登録対象のフィールド機器に対応したケーパビリティファイルを特定するための情報を、複数のフィールド機器について一括して受け付けるための登録画面を提供する機器登録処理部として情報処理装置を機能させることを特徴とする。

本発明によれば、フィールドバスビルダにおけるフィールド機器登録処理が簡易化される。

本実施形態に係るフィールドバスシステムの構成を示すブロック図である。 本実施形態のフィールドバスビルダの機能構成を示すブロック図である。 本実施形態における機器登録処理部の処理動作について説明するフローチャートである。 機器一括登録画面の例を示す図である。 新規に登録するフィールド機器の属性例を示す図である。 従来の機器登録画面の例を示す図である。 従来の機器情報入力画面の例を示す図である。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るフィールドバスシステムの構成を示すブロック図である。本図に示すように、フィールドバスシステム１０において、フィールドバスビルダ１００は、通信用の第１バス２００に接続されている。第１バス２００には、さらに操作監視ステーション（不図示）等を接続することができる。

フィールドバスビルダ１００は、ＰＣ（パーソナル・コンピュータ）等の汎用的な情報処理装置を用いて構成することができる。すなわち、ＣＰＵ、メモリ、入出力装置、通信インタフェース等を備えた情報処理装置は、以下に説明するようなフィールド機器登録処理を行なうためのコンピュータプログラムを実行することにより、フィールドバスビルダ１００として機能することができるようになる。

第１バス２００には、フィールドコントロールステーション（ＦＣＳ）２６０が接続され、フィールドコントロールステーション２６０は、さらに通信用の第２バス２２０に接続されている。第２バス２２０には、Ｉ／Ｏカード２８０が接続され、Ｉ／Ｏカード２８０にフィールドバス２４０が接続されている。フィールドバス２４０には、複数台のフィールド機器３００が接続されている。また、フィールドバス２４０には、終端抵抗２４２、フィールドバス電源２４４も接続されている。

フィールドバスビルダ１００は、フィールドバスシステム１０のエンジニアリング作業を行なう。エンジニアリング作業では、フィールド機器３００を組み合わせてフィールドバスシステム１０を構築する。フィールドバスビルダ１００とフィールド機器３００との間の通信は、フィールドコントロールステーション２６０を経由して行なわれる。

図２は、本実施形態のフィールドバスビルダ１００の機能構成を示すブロック図である。本図に示すようにフィールドバスビルダ１００は、機器登録処理部１１０、ユーザインタフェース部１２０、通信処理部１３０、ケーパビリティファイル格納部１４０、ＤＤファイル格納部１５０、エンジニアリングデータベース１６０を備えている。

ユーザインタフェース部１２０は、表示装置等を介してユーザにメニュー等の各種情報を示すとともに、マウス、キーボード等の入力装置を介してユーザから操作を受け付ける。

ケーパビリティファイル格納部１４０、ＤＤファイル格納部１５０は、それぞれ、ケーパビリティファイル、ＤＤファイルを格納するための記憶領域である。ユーザは、新たに登録するフィールド機器３００に対応したケーパビリティファイル、ＤＤファイルを、あらかじめケーパビリティファイル格納部１４０、ＤＤファイル格納部１５０にそれぞれ格納しておくようにする。

ここで、ケーパビリティファイルには、少なくとも、ケーパビリティファイルのリビジョン、対応するＤＤファイルのリビジョン、対応する機器の機器リビジョン、ベンダ、対応する機器のモデル名、対応する機器の機器クラスに関する情報が記されている。

通信処理部１３０は、第１バス２００を介して、フィールドコントロールステーション２６０、フィールド機器３００と通信を行なうための各種処理を行なう。エンジニアリングデータベース１６０は、エンジニアリング結果で生成されたデータを保持するデータベースである。

機器登録処理部１１０は、エンジニアリングデータベース１６０にフィールド機器の登録を行なうための処理を行なう。具体的には、ユーザインタフェース部１２０を介して、ユーザから、登録するフィールド機器についての機器ダク名の入力、ベンダの選択、モデル名の選択を受け付ける。そして、受け付けた情報に基づいて、読み込むべきケーパビリティファイルを特定し、特定されたケーパビリティファイル等に従って、登録に必要な項目の自動設定を行なう。

すなわち、本実施形態では、ユーザは、登録するフィールド機器についての機器ダク名の入力、ベンダの選択、モデル名の選択を行なえば足りる。機器ダク名の入力、ベンダの選択、モデル名の選択は、複数台のフィールド機器３００の登録を行なう場合でも、１つの登録画面上で一括して行なうことができる。

次に、上記構成のフィールドバスビルダ１００における機器登録処理部１１０の処理動作について図３のフローチャートを参照して説明する。

機器登録処理に際して、機器登録処理部１１０は、ケーパビリティファイル格納部１４０に格納されているすべてのケーパビリティファイルを参照して、ベンダのリストを作成しておくようにする（Ｓ１０１）。

そして、ユーザインタフェース部１２０を介して、表示装置に図４に示すような機器一括登録画面を表示する（Ｓ１０２）。機器一括登録画面は、図６に示した従来の機器登録画面とは異なり、機器タグ名、ベンダ名、モデル名を入力・選択するための領域が設けられている。また、複数台のフィールド機器３００について、同一画面で一括して登録することができるようになっている。

機器登録処理部１１０は、機器一括登録画面で、まず機器タグ名の入力を受け付ける（Ｓ１０３）。機器タグ名は、フィールド機器３００を識別するための情報であり、所定の規則に従ってユーザが設定することができる。ユーザは、キーボード等を操作することによって登録するフィールド機器３００についても機器タグ名を入力する。本図の例では、機器タグ名として「ＤＩ１００１」「ＦＶ１００３」が入力されている。

次いで、機器登録処理部１１０は、ベンダの選択を受け付ける（Ｓ１０４）。ベンダの選択は、処理（Ｓ１０１）で作成したベンダリストをメニュー形式で表示することで、ユーザから受け付けることができる。ユーザは、リストから登録するフィールド機器３００のベンダを選択することができるため、簡易にベンダの設定を行なうことができる。本図の例では、「ＤＩ１００１」「ＦＶ１００３」とも、ベンダ名として「ＹＫＧＷＥ」が選択されている。

機器登録処理部１１０は、ベンダの選択を受け付けると、ケーパビリティファイル格納部１４０に格納されているケーパビリティファイルを参照して、選択されたベンダに関するモデル名のリストを作成する（Ｓ１０５）。

そして、ユーザからモデル名の選択を受け付ける（Ｓ１０６）。モデル名の選択は、処理（Ｓ１０５）で作成したモデル名リストをメニュー形式で表示することで、ユーザから受け付けることができる。ユーザは、リストから登録するフィールド機器３００のモデル名を選択することができるため、簡易にモデル名の設定を行なうことができる。本図の例では、「ＤＩ１００１」に対応してモデル名「ＤＹＦ」が選択され、「ＦＶ１００３」に対応してモデル名「ＹＶＰ」が選択されている。

機器一括登録画面は、機器タグ名等の入力欄が複数行設けられている。このため、ユーザは、複数台のフィールド機器３００を登録する場合に、異なるフィールド機器３００について機器ダク名の入力、ベンダの選択、モデル名の選択を機器一括登録画面で一括して行なうことができる。本図の例では、モデル名「ＤＹＦ」とモデル名「ＹＶＰ」について同時に登録を行なっている。

機器登録処理部１１０は、ＯＫボタンのクリックを受け付けると、機器一括登録処理を実行し、選択されたモデル名に対応するケーパビリティファイルを特定して、特定したケーパビリティファイルの内容を読み込む（Ｓ１０７）。

このとき、同じモデル名について複数個のケーパビリティファイルが存在している場合には、最新のリビジョンのケーパビリティファイルを選択するようにする。

また、選択したケーパビリティファイルを参照して、機器リビジョン、ＤＤファイルのリビジョンを設定する。これにより、従来、図６に示したような画面で選択する必要があった項目が、機器ダク名の入力、ベンダの選択、モデル名の選択を行なうだけで設定することができるようになる。

また、本実施形態における機器登録処理部１１０は、従来、図７に示したような機器情報入力画面で、フィールド機器毎にユーザが設定していた機器情報についても自動設定を行なう（Ｓ１０８）。

すなわち、ノードアドレスについては、セグメント内でユニークなアドレス番号となるようにアドレス番号を割り振って自動的に設定する。また、機器クラスについては、選択したケーパビリティファイルを参照して自動的に設定する。

なお、ユーザの意向により、自動的に選択された最新のリビジョンのケーパビリティファイルを、従前のリビジョンのケーパビリティファイルに変更したい場合や、自動的に割り振ったノードアドレスを変更したい場合等には、機器一括登録画面に設けられた高度設定項目表示ボタンをクリックすることで、設定内容を変更することができる。すなわち、機器登録処理部１１０は、高度設定項目表示ボタンのクリックを受け付けると設定内容を表示して、ユーザから変更を受け付けられるようにする。

以上説明したように、本実施形態のフィールドバスビルダ１００によれば、機器リビジョン、ケーパビリティファイルリビジョン等の詳細情報を定義することなく、多数のフィールド機器を一括して登録することが可能になり、フィールド機器登録処理を簡易化することができる。これにより、フィールド機器登録時におけるエンジニアリングコストを削減することもできる。

１０…フィールドバスシステム
１００…フィールドバスビルダ
１１０…機器登録処理部
１２０…ユーザインタフェース部
１３０…通信処理部
１４０…ケーパビリティファイル格納部
１５０…ファイル格納部
１６０…エンジニアリングデータベース
２００…第１バス
２２０…第２バス
２４０…フィールドバス
２４２…終端抵抗
２４４…フィールドバス電源
２６０…フィールドコントロールステーション
２８０…Ｉ／Ｏカード
３００…フィールド機器

Claims (5)

1. フィールドバスシステムにフィールド機器を登録するフィールドバスビルダであって、
   フィールド機器に対応して登録に必要な情報が記録されたケーパビリティファイルを格納するケーパビリティファイル格納部と、
   登録対象のフィールド機器に対応したケーパビリティファイルを特定するための情報を、複数のフィールド機器について一括して受け付けるための登録画面を提供する機器登録処理部と、
   を備えたことを特徴とするフィールドバスビルダ。
2. 前記フィールド機器に対応して登録に必要な情報には、フィールド機器のベンダおよびモデル名が含まれ、
   前記機器登録処理部は、前記ケーパビリティファイル格納部に格納されているケーパビリティファイルを参照して作成したベンダリストを選択可能な状態で前記登録画面に表示し、さらに、前記ベンダリストから選択されたベンダに関するモデル名リストを作成して選択可能な状態で前記登録画面に表示することを特徴とする請求項１に記載のフィールドバスビルダ。
3. 前記機器登録処理部は、前記登録画面において選択されたベンダおよびモデル名に基づいて、ケーパビリティファイルを特定し、特定されたケーパビリティファイルに記録された情報に従って、フィールド機器の登録を行なうことを特徴とする請求項２に記載のフィールドバスビルダ。
4. 前記機器登録処理部は、選択されたベンダおよび選択されたモデル名に基づいて複数のケーパビリティファイルが特定された場合には、最新のリビジョンのケーパビリティファイルを採用することを特徴とする請求項３に記載のフィールドバスビルダ。
5. フィールドバスシステムにフィールド機器を登録するフィールドバスビルダとして情報処理装置を機能させるコンピュータプログラムであって、
   フィールド機器に対応して登録に必要な情報が記録されたケーパビリティファイルを格納するケーパビリティファイル格納部と、
   登録対象のフィールド機器に対応したケーパビリティファイルを特定するための情報を、複数のフィールド機器について一括して受け付けるための登録画面を提供する機器登録処理部として情報処理装置を機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。