JP2012113538A - 試験テーブル生成装置及びその方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】所望の機器の試験テーブルを作成・用意しなくても、当該試験テーブルを自動的に生成することが可能な技術を提供することを目的とする。
【解決手段】試験テーブル生成装置は、機器集合入力部1と、上流図書解析部3と、機器特性取得部4と、機器特性マッチング部5と、試験テーブル生成部14とを備える。上流図書解析部3は、機器集合入力部1で指定された機器たる対象機器の上流図書を解析し、機器特性取得部4は、その解析結果に基づいて対象機器の機器特性を取得する。機器特性マッチング部5は、当該対象機器の機器特性についてマッチングを行い、当該対象機器と同じ機器特性を有する類似機器を特定する。試験テーブル生成部14は、当該類似機器の試験テーブルを取得し、当該試験テーブルに基づいて対象機器の試験テーブルを生成する。
【選択図】図1

Description

本発明は、監視制御システムの機器における監視制御の内容を表すロジック図面の試験において、当該ロジック図面の合否を判断するための入力値と出力値との対応表である試験テーブルを生成する試験テーブル生成装置、及び、その方法に関するものである。
監視制御システムは、温度、圧力、位置、その他各種センサー等、監視の対象となる装置からの情報を運転員・監視員に提示するとともに、運転員・監視員の操作によりモーター、弁、開閉器、油圧装置など各種装置を制御するシステムであり、発電プラント、化学プラント、受配電設備、上下水道など、幅広い分野で用いられている。
典型的な監視制御システムにおいては、監視制御の対象となる機器と信号の送受信を行うなど、処理ごとに分割されたモジュールを複数備え、これらが通信経路によって結合されることにより、多様な処理が実現されている。
監視制御システムの各モジュールの処理内容は、回路図のように、信号の入出力方向を矢印で示す有向グラフで表されることが多くなっている。具体的には、各モジュールの処理内容は、信号の処理を示すノード(以下「演算素子」と呼ぶこともある)と、ノード間を繋ぎ、信号の流れを示すリンク(以下「信号線」と呼ぶこともある)とを組合せて表現される。モジュールの処理内容は、古くはハードウェア回路で固定的に実現されていたが、柔軟性やコストパフォーマンスの観点から、近年はデジタル計算機上で動作を模擬して処理を実現できるように、デジタル計算機上のプログラムとして実装されることが多くなっている。
処理内容を演算素子と信号線で表現するプログラミング言語の規格としては、例えば、国際規格IEC61131−3が挙げられる。演算素子は前記国際規格のFBD(Function Block Diagram)で記述され、演算素子と信号線とを組合せて表現される処理内容は、ロジック図面と呼ばれる図面によって表わされる。
さて、近年、プログラムの大規模化に伴い、プログラムの試験項目を適切に抽出することが困難になりつつある。この現象は、監視制御システムの監視制御を表すロジック図面が正しいか否かを調べる試験においても同様となりつつある。具体的には、試験の際にロジック図面の合否を判断するための入力値及び出力値(期待値)や試験項目などを記述した試験テーブルを、試験前に作成する必要があるが、多数の入出力信号のそれぞれについて試験を行うため試験の数が多く、その試験テーブルの内容も膨大なものとなりがちになっている。
それにもかかわらず、試験テーブルは、設計者等によって、監視制御システムの設計段階で作成される上流図書及びロジック図面から、経験等に頼りながら手作業で作成されていることから、作成時間が長くなっているだけでなく、誤りや抜けが発生してしまう可能性があった。また、試験テーブルの作成は、項目抽出や試験順序にノウハウがあるため、上流図書とロジック図面からの単純な自動作成は非常に困難であった。このように、監視制御システムにおけるロジック図面の試験においては、当該ロジック図面に対応する試験テーブルの作成を効率的に行うことが課題となっていた。
それを解決する技術の一例として、試験テーブルの雛型を用いて、ロジック図面の試験テーブルを自動生成する技術が、特許文献1に開示されている。特許文献1に記載の電子的文書作成装置は、試験対象のロジック図面と基本ロジック図面とを整理された演算プログラムに変形した上でパターンマッチングするパターンマッチング手段と、一致した基本ロジック図面に対応した試験テーブルを取り出す試験テーブル取出し手段と、試験対象ロジック図面と基本ロジック図面との信号を対応させて信号を抽出する信号抽出手段と、試験テーブル中の基本ロジック図面の信号を対象となるロジック図面の信号と置き換えを行う試験テーブル埋め込み手段とを備えている。
特開2000−331056号公報
特許文献1に記載の電子的文書作成装置は、対象のロジック図面と基本ロジック図面とのマッチングを行い、マッチングで一致した基本ロジック図面の試験テーブルを用いて、対象の試験テーブルを作成する。しかしながら、この技術では、基本ロジック図面と同じ数だけ雛型となる試験テーブルを作成・用意する作業が必要であることから、基本ロジック図面の数が多くなると多数の試験テーブルを作成・用意しなければならず、その作業の手間及び時間がかかるものとなっていた。
そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、所望の機器の試験テーブルを作成・用意しなくても、当該試験テーブルを自動的に生成することが可能な技術を提供することを目的とする。
本発明に係る試験テーブル生成装置は、監視制御システムの機器における監視制御の内容を表すロジック図面の試験において、当該ロジック図面の合否を判断するための入力値と出力値との対応表である試験テーブルを生成する。この試験テーブル生成装置は、前記機器の中から、前記試験テーブルを生成する対象とすべき対象機器を指定する機器集合入力部と、前記機器に関する情報たる上流図書の中から、前記対象機器に関する前記上流図書を取得し、当該上流図書を解析する上流図書解析部と、前記上流図書解析部の解析結果に基づいて、前記対象機器の機器特性を取得する機器特性取得部とを備える。そして、前記機器特性取得部で取得された前記対象機器の機器特性についてマッチングを行い、当該対象機器と同じ機器特性を有する類似機器を特定する機器特性マッチング部と、前記類似機器の前記試験テーブルを取得し、当該試験テーブルに基づいて前記対象機器の前記試験テーブルを生成する試験テーブル生成部とを備える。
本発明によれば、対象機器と同じ機器特性を有する類似機器を特定し、特定した類似機器の試験テーブルを雛型として、対象機器の試験テーブルを自動生成する。したがって、対象機器の試験テーブルを作成・用意しなくても、当該試験テーブルを自動的に生成することができる。よって、その分の作業の手間及び時間を省くことができる。
実施の形態1に係る試験テーブル生成装置の構成を示す図である。 典型的な監視制御システムの構成を示す図である。 系統図面を示す図である。 機器仕様リストを示す図である。 類似機器のロジック図面を示す図である。 類似機器のロジック図面の試験に用いられる試験テーブルを示す図である。 類似機器検索部の動作を示すフローチャートである。 試験テーブル生成部の動作を示すフローチャートである。 実施の形態1に係る対象機器のロジック図面を示す図である。 試験テーブル差分反映部が生成する試験テーブルを示す図である。 実施の形態2に係る対象機器のロジック図面を示す図である。 試験テーブル生成部の動作を示すフローチャートである。 試験テーブル差分反映部が生成する試験テーブルを示す図である。 実施の形態3に係る試験テーブル生成装置の構成を示す図である。
<実施の形態1>
図1は本発明の実施の形態1に係る試験テーブル生成装置の構成を示す図である。本実施の形態では、監視制御システムの機器における監視制御の内容はロジック図面により表されており、本実施の形態に係る試験テーブル生成装置は、当該ロジック図面の試験において、当該ロジック図面の合否を判断するための入力値と出力値(期待値)との対応表である試験テーブルを生成する。機器の監視制御の内容を表すロジック図面は、図5等に示される図面であり、当該ロジック図面が正しいか否かを判断するための試験テーブルは、図6等に示されるテーブルである。これらロジック図面及び試験テーブルについては後で詳細に説明する。
本実施の形態に係る試験テーブル生成装置及びその方法では、予め用意された試験テーブルに基づいて、所望の機器の試験テーブルを自動生成するものとなっている。以下、このような試験テーブル生成装置について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、監視制御システムが備える、監視制御の対象となる複数の機器を、簡単に「複数の機器」と呼ぶこともある。
図1に示されるように、本実施の形態に係る試験テーブル生成装置は、機器集合入力部1と、複数の機器に関する情報たる上流図書が格納された上流図書格納装置2と、上流図書解析部3と、機器特性取得部4と、機器特性マッチング部5と、複数の機器のロジック図面が格納されたロジック図面格納装置6と、ロジック図面解析部7と、ロジック図面比較部8と、複数の試験テーブルが格納された入力用試験テーブル格納装置9と、試験テーブル解析部10と、試験テーブル差分反映部11と、出力用試験テーブル格納装置12とを備える。
機器集合入力部1は、試験テーブル作成者からの操作を受け付ける。そして、機器集合入力部1は、当該操作に基づいて、試験テーブルを生成する対象とすべき機器または機器集合を、複数の機器の中から対象機器として指定する。機器集合入力部1は、対象機器を示す情報を、類似機器検索部13及び試験テーブル生成部14に出力する。
上流図書解析部3は、上流図書格納装置2に格納された上流図書の中から、対象機器に関する上流図書を取得し、取得した上流図書の解析を行う。上流図書は、監視制御システムの設計段階で作成される情報であり、本実施の形態では、後述する図3及び図4に示される情報を含んでいる。機器特性取得部4は、上流図書解析部3の解析結果に基づいて、対象機器に関する機器特性を取得する。機器特性マッチング部5は、機器特性取得部4で取得された対象機器の機器特性についてマッチングを行い、当該対象機器と同じ機器特性を有する(当該対象機器と類似する)類似機器を特定する。
類似機器検索部13は、以上の上流図書解析部3、機器特性取得部4及び機器特性マッチング部5から構成されていることから、機器集合入力部1で指定された対象機器と機器特性と類似する類似機器を特定(検索)する。類似機器検索部13は、類似機器を特定する情報を、試験テーブル生成部14に出力する。
ロジック図面解析部7は、ロジック図面格納装置6に格納されたロジック図面の中から、類似機器検索部13で特定された類似機器についてのロジック図面と、対象機器についてのロジック図面とを取得し、これらのロジック図面を解析する。ロジック図面比較部8は、ロジック図面解析部7の解析結果を比較して(つまり、ロジック図面解析部7の解析結果に基づいて)、類似機器のロジック図面と、対象機器のロジック図面との間の差分情報を抽出する。
試験テーブル解析部10は、入力用試験テーブル格納装置9に格納された試験テーブルの中から、類似機器検索部13で特定された類似機器についての試験テーブルを雛型として取得し、当該試験テーブルを解析する。試験テーブル差分反映部11は、試験テーブル解析部10が取得した試験テーブルに、その解析結果と、ロジック図面比較部8で抽出された差分情報とを反映して、対象機器の試験テーブルを生成する。生成された対象機器の試験テーブルは、出力用試験テーブル格納装置12に格納される。
試験テーブル生成部14は、以上のロジック図面解析部7、ロジック図面比較部8、試験テーブル解析部10及び試験テーブル差分反映部11から構成されていることから、類似機器の試験テーブルに基づいて、対象機器の試験テーブルを生成する。
図2は、典型的な監視制御システム54の構成を示す図である。監視制御システム54は、通信経路53によって結合された4つのモジュール50を有する。これら4つのモジュール50は、通信経路53を介して相互に信号の送受信を行う。
4つモジュール50は、演算モジュール50aと、インタフェースモジュール50bと、制御モジュール50c,50dとから構成されている。制御モジュール50c,50dは、それぞれ監視制御の対象とすべき機器51a,51b(以下、機器51a,51bを区別しない場合には「機器51」と呼ぶこともある)を制御する。インタフェースモジュール50bは、運転員・監視員52との情報のやり取りを行う。演算モジュール50aは、他の3つのモジュール50からの情報をもとに計算等を行う。
図3は、上流図書として上流図書格納装置2に格納される系統図面DC1を示す図である。つまり、本実施の形態に係る上流図書は、監視制御システム54の監視制御対象となる機器51(図2)同士の間の相互接続関係を図示した系統図面DC1を含んでいる。
図3に示される例では、監視制御システム54は、それぞれが当該機器51に相当する、タンク30、3つの電動ポンプ31,32,33、3つの空気操作弁34,35,36、2つの電動弁37,38及び3つの逆止弁39,40,41と、これらを繋ぐ配管とから構成されている。具体的には、タンク30は、電動ポンプ32,33を介して電動弁37,38と繋がれているとともに、電動ポンプ31とも繋がれている。電動ポンプ31は、空気操作弁34,35,36を介して逆止弁39,40,41と繋がれている。各機器51には「T−001」や「P−001」などの各機器51に固有の機器名称が付記されている。
図4は、上流図書として上流図書格納装置2に格納される機器仕様リストDC2を示す図である。つまり、本実施の形態に係る上流図書は、上述の系統図面DC1だけでなく、系統図面DC1に記述された複数の機器51の機器仕様が記述された機器仕様リストDC2をさらに含んでいる。
図4に示す例では、複数の機器51の機器仕様として、「機器名称」と、機器51の種類を示す「機器種類」と、機器51における制御(操作)の種類を示す「制御種類」と、機器51の製造元等を示す「メーカー」と、機器51の「形式」とが、機器仕様リストDC2に記述されている。「制御種類」は、例えば、「入」ボタンと「切」ボタンとだけで電動ポンプを制御する場合や、これらに「ロック」ボタンを加えて電動ポンプを制御する場合などがあり、例えば「タイプA」や「タイプB」などと対応付けられている。なお、機器仕様リストDC2の「制御種類」において記述されている「−」は、制御されないことを意味している。
図5は、ロジック図面格納装置6に格納されるロジック図面LG1の一例を示す図である。このロジック図面LG1は、制御モジュール50c(図2)が、インタフェースモジュール50b及び制御モジュール50dからの入力信号に基づいて、機器51aを監視制御する内容(制御ロジック)を表している。
演算素子60は、当該機器51a以外の他の機器51b(図2)を制御する制御モジュール50dからの信号が入力される、制御モジュール50cでの入力点を表す。各演算素子61,62,63は、インタフェースモジュール50b(図2)からの信号が入力される、制御モジュール50cでの入力点を表す。ここでは、インタフェースモジュール50bは操作器75に対応しており、インタフェースモジュール50bから制御モジュール50cに入力される入力信号は、操作器75における運転員・監視員52の操作に応じて変化する。操作器75には、「開」の操作に対応する入力信号を演算素子61に出力する開操作ボタン72と、「閉」の操作に対応する入力信号を演算素子62に出力する閉操作ボタン73と、「ロック」の操作に対応する入力信号を演算素子63に出力するロック操作ボタン74とが設けられている。
各演算素子69,70,71は、機器51a(図2)を制御する機器制御回路79に対して信号を出力する、制御モジュール50cでの出力点を表す。なお、実際には、機器制御回路79が備える機器制御部76,77,78にはそれぞれ、機器51a等の機器を操作(OPEN、CLOSE、LOCK)するための回路が割り当てられるが、本図では、それら回路の詳細な構成は省略している。
以下、説明の理解を容易にするため、上述の演算素子60〜63を「入力点60〜63」と呼び、上述の演算素子69〜71を「出力点69〜71」と呼ぶこともある。入力点60〜63及び出力点69〜71のそれぞれの右横には、属性情報として対応する信号の名称が「01D」、「01A」などのように付記されている。
各演算素子64,65,66は、入力が全て「1」の場合にのみ「1」を出力し、その他の場合には「0」を出力する素子、つまり、信号に論理積の演算を行う素子である。演算素子67は、入力が「0」の場合には「1」を出力し、入力が「1」には「0」を出力する素子、つまり、信号に否定の演算を行う素子である。演算素子68は、入力が「0」から「1」に変化するごとに出力の状態を「0」から「1」に、または、「1」から「0」に反転して出力する素子、つまり、1入力フリップフロップの機能を有する素子である。以下の説明においては、演算素子64〜66を「論理積素子64〜66」と呼び、演算素子67を「否定素子67」と呼び、演算素子68を「1入力フリップフロップ素子68」と呼ぶこともある。
入力点63からの信号は、1入力フリップフロップ素子68を経た後、二つに分岐される。当該分岐後の一方の信号は出力点71に出力され、他方の信号は否定素子67を経た後、さらに二つに分岐され、二つの論理積素子64,65にそれぞれ出力される。入力点62からの信号は、論理積素子65に出力される。論理積素子65は、入力点62からの信号と、否定素子67からの信号との論理積をとって得られる信号を出力点70に出力する。入力点61からの信号は、論理積素子64に出力される。論理積素子64は、入力点61からの信号と、否定素子67からの信号との論理積をとって得られる信号を論理積素子66に出力する。入力点60からの信号は、論理積素子66に出力される。論理積素子66は、入力点60からの信号と、論理積素子64からの信号との論理積をとって得られる信号を出力点69に出力する。図5に示される例では、以上のような信号の入出力が行われるように、複数の演算素子60〜71が信号線を介して接続されている。
図6は、上述のロジック図面LG1、つまり、制御モジュール50cにおける監視制御の内容が正しいか否かを調べる試験に用いられる試験テーブルTB1の一部を示す図である。この図6に示されるように、試験テーブルTB1においては、ロジック図面LG1の合否を判断するための入力値と出力値(期待値)とが対応付けられている。より具体的には、試験テーブルTB1では、図6の左から順に、試験項目と、操作器75の入力操作と、設定されるべき入力信号の入力値(設定値)と、出力信号の出力として確認されるべき出力値(確認値)とが主に記述されている。なお、図6に示される試験テーブルTB1においては、「入力信号」の「01A」、「01B」、「01C」は、「操作器」の「開」、「閉」、「ロック」にそれぞれ対応している。
試験テーブルTB1に表される試験は、上段から下段に向かう順に行われ、試験テーブルTB1の枠内に表示される「↓」という矢印は、その枠内の状態が、その枠上段の試験項目の状態と同じであることを示している。例えば、試験テーブルTB1の試験項目「開を押し保持」を開始するときには、「操作器」の「開」をOFFからONに切り替えることが記述されており、ロジック図面LG1の試験の際には記述通りに、操作器75の開操作用の開操作ボタン72が押下げ保持される。そして、この試験の際に、入力信号の「01A」及び出力信号の「01E」が「1」になり、それ以外は「0」になることが確認される。
さて、一般に、監視制御システムにおいて制御処理が行われる機器の機器特性は類似することが多く、その監視制御処理も類似することが多い。そして、監視制御処理が類似する場合には、ロジック図面及び試験テーブルも類似する。
そこで、本実施の形態に係る試験テーブル生成装置及びその方法においては、上流図書を解析して機器特性のマッチングを行うことにより、複数の機器の中から対象機器と類似する類似機器を特定し、特定した類似機器の既存の試験テーブル(図6)を雛型として、対象機器の試験テーブル(図10)を自動的に生成するものとなっている。したがって、対象機器の試験テーブルを作成する作業を省くことができることから、設計者等の作業負担を軽減することが可能となっている。次に、このような本実施の形態に係る試験テーブル生成装置及びその方法の動作について説明する。
図7は、類似機器検索部13(図1)が対象機器の類似機器を特定する動作を示すフローチャートであり、図8は、試験テーブル生成部14(図1)が、類似機器の試験テーブルに基づいて対象機器の試験テーブルを生成する動作を示すフローチャートである。以下、図4に示される機器「V−005」が機器集合入力部1において対象機器として指定された際の、本実施の形態に係る試験テーブル生成装置の動作について、図7及び図8等を用いながら詳細に説明する。
まず、図7を用いて、類似機器検索部13が対象機器「V−005」の類似機器を特定する動作について説明する。
ステップS101において、上流図書解析部3は、機器集合入力部1において指定された対象機器「V−005」に関連する上流図書を、上流図書格納装置2から取得する。具体的には、上流図書解析部3は、この上流図書として、図3に示した系統図面DC1と、図4に示した機器仕様リストDC2とを取得する。
ステップS102において、上流図書解析部3が機器仕様リストDC2(機器種類及び制御種類)を解析することにより、機器特性取得部4が対象機器「V−005」の機器特性(機器種類及び制御種類)を取得する。図4に示される例では、対象機器「V−005」の機器種類及び制御種類として、「電動弁A」及び「タイプC」がそれぞれ取得されることになる。
ステップS103において、上流図書解析部3が系統図面DC1を解析して、対象機器「V−005」と比較される機器51(以下「比較機器」と呼ぶ)があるかを検索する。本ステップS103は、後述するステップS107及びS109の後に行われる場合があり、この場合には本ステップS103が複数回行われることになる。ここで、ステップS103での検索対象となる比較機器は、ステップS103が行われるごとに変更されていく。本実施の形態では、ステップS103の検索対象となる比較機器は、「T−001」、「P−001」、「P−002」、「P−003」、「V−001」、「V−002」、「V−003」、「V−004」、「V−005」、「V−006」、「V−007」、「V−008」の順に一つずつ変更されていく。
ステップS104において、上流図書解析部3は、ステップS103での比較機器の検索ができたかを判定する。検索できた場合にはステップS105に進み、検索できなかった場合(本実施の形態では、すでに「V−008」まで検索していたとき)には動作を終了する。
ステップS105においては、ステップS102と同様に、上流図書解析部3が機器仕様リストDC2(機器種類及び制御種類)を解析することにより、機器特性取得部4が比較機器の機器特性(機器種類及び制御種類)を取得する。例えば、本実施の形態において最初に本ステップS105が行われた場合には、機器特性取得部4は、「T−001」の機器種類及び制御種類、つまり、「タンク」及び「−」を取得する。
ステップS106において、機器特性マッチング部5は、比較機器の機器種類及び制御種類と、対象機器「V−005」の機器種類及び制御種類とを比較して、これらが一致するかを判定するマッチングを行う。ステップS107において、機器特性マッチング部5は、当該マッチングにおいて一致すると判定した場合にはステップS108に進み、一致しないと判定した場合にはステップS103に戻る。
例えば、本実施の形態において最初にステップS106及びS107が行われた場合には、機器特性マッチング部5は、比較機器「T−001」の機器種類及び制御種類と、対象機器「V−005」の機器種類及び制御種類とのマッチングを行う。比較機器「T−001」の機器種類及び制御種類は「タンク」及び「−」であり、対象機器「V−005」の機器種類及び制御種類は「電動弁A」及び「タイプC」であることから、これらは互いに一致しないと判定され、その結果、ステップS103に戻ることになる。その後、以上のステップS103〜S107が複数回行われ、機器「V−004」(機器種類「電動弁」及び制御種類「タイプC」)が比較機器となった場合に、ステップS108に進むことになる。
ステップS108において、ステップS107でマッチングされていると判定された比較機器と、対象機器とのそれぞれについて、上流図書解析部3が系統図面DC1のトポロジーを解析し、機器特性取得部4が当該解析結果に基づいて、それら機器の機器特性(接続関係)を取得する。
ステップS109において、機器特性マッチング部5は、比較機器の接続関係と、対象機器「V−005」の接続関係とが類似するかを判定する。そして、同ステップS109において比較機器と対象機器とが類似接続関係にあると判定された場合には、当該比較機器を類似機器とするとともに図7に示される動作を終了し、そうでない場合にはステップS103に戻る。これにより、ステップS109において類似接続関係にあると判定されるまで、以上の動作が繰り返されることになる。
具体例を挙げて説明すると、比較機器「V−004」は「T−001」、「P−002」の下流に接続されており、対象機器「V−005」は「T−001」、「P−003」の下流に接続されており、これらは並列接続関係に相当する。更に、「P−002」と「P−003」とは機器特性(機器種類及び制御種類)が同じであることから、機器特性マッチング部5は、比較機器「V−004」と対象機器「V−005」とは、類似接続関係にあると判定する。したがって、図7に示される動作により、類似機器検索部13において、機器「V−004」が対象機器「V−005」の類似機器として特定されることになる。
次に、図8を用いて、試験テーブル生成部14が、類似機器「V−004」の試験テーブルを雛型として用いて、対象機器「V−005」の試験テーブルを生成する動作について説明する。なお、以下の説明においては、図5に示したロジック図面LG1は、類似機器「V−004」のロジック図面であり、図6に示した試験テーブルTB1は、類似機器「V−004」の試験テーブルであるものとする。また、図9には、対象機器「V−005」のロジック図面LG2が示されているものとする。そして、ロジック図面LG1,LG2はロジック図面格納装置6(図1)に格納されており、試験テーブルTB1は入力用試験テーブル格納装置9(図1)に格納されているものとする。
ステップS201において、ロジック図面解析部7は、機器集合入力部1で指定された対象機器「V−005」のロジック図面LG2と、類似機器検索部13で特定された類似機器「V−004」のロジック図面LG1とを、ロジック図面格納装置6から取得する。
ステップS202において、ロジック図面解析部7は、二つのロジック図面LG1,LG2の入出力点の対応付けを行う。ここでは、ロジック図面解析部7は、操作器75,95と入力点61〜63,81〜83との接続関係に基づいて、ロジック図面LG1の入力点61(「01A」)、入力点62(「01B」)及び入力点63(「01C」)と、ロジック図面LG2の入力点81(「02A」)、入力点82(「02B」)及び入力点83(「02C」)とをそれぞれ対応付ける。そして、ロジック図面解析部7は、ロジック図面LG1の残りの入力点60(「01D」)と、ロジック図面LG2の残りの入力点80(「02D」)とを対応付ける。
また、同ステップS202において、ロジック図面解析部7は、機器制御回路79,99と出力点69〜71,89〜91との接続関係に基づいて、ロジック図面LG1の出力点69(「01E」)、出力点70(「01F」)及び出力点71(「01G」)と、ロジック図面LG2の出力点89(「02E」)、出力点90(「02F」)及び出力点91(「02G」)とをそれぞれ対応付ける。
ステップS203において、ロジック図面比較部8は、対応付けられた入出力点の入力点60〜63,80〜83から、出力点69〜71,89〜91に向かって信号線を辿りながら演算素子を比較していく。ロジック図面LG1(図5)と、ロジック図面LG2(図9)との当該比較においては演算素子の種類等に差異点がないことから、演算素子の差分は検出されずに、当該出力点に辿りつく。
ステップS204において、ロジック図面比較部8は、演算素子の比較結果から、二つのロジック図面LG1,LG2の二種類の差分情報(ここでは制御ロジック及び信号名称の差分情報)を抽出する。
二種類の差分情報のうちの制御ロジックの差分情報に関しては、ロジック図面比較部8は、ステップS203で対応付けられた演算素子以外の演算素子を制御ロジックの差分情報として検出する。ロジック図面比較部8が、図5に示されるロジック図面LG1と図9に示されるロジック図面LG2とに対してこの検出を行った場合には、これらのロジック図面にはステップS203で対応付けられた演算素子しか存在しないから、制御ロジックの差分情報は検出されない。なお、制御ロジックに差分がある場合については、実施の形態2について説明する。
二種類の差分情報のうちの信号名称の差分情報に関しては、ロジック図面比較部8は、ステップS203で対応付けられた演算素子同士の信号名称の差分情報を検出する。ロジック図面比較部8が、図5に示されるロジック図面LG1と図9に示されるロジック図面LG2に対してこの検出を行った場合には、ロジック図面LG1での信号名称「01A」、「01B」、「01C」、「01E」、「01F」、「01G」と、ロジック図面LG2での信号名称「02A」、「02B」、「02C」、「02E」、「02F」、「02G」とが、信号名称の差分情報として検出される。
ステップS205において、試験テーブル解析部10は、類似機器検索部13で特定された類似機器「V−004」の試験テーブルTB1(図6)を、入力用試験テーブル格納装置9から取得する。
図10は、試験テーブル差分反映部11が、ステップS206を行うことにより生成する対象機器「V−005」の試験テーブルTB2を示す図である。ステップS206において、試験テーブル差分反映部11は、試験テーブル解析部10が取得した試験テーブルTB1に対して、ステップS204で取得した差分情報(信号名称の差分情報)の反映を行うことにより、図10に示される試験テーブルTB2を生成する。具体的には、試験テーブル差分反映部11は、当該取得した試験テーブルTB1における信号名称「01A」、「01B」、「01C」、「01E」、「01F」、「01G」を、信号名称「02A」、「02B」、「02C」、「02E」、「02F」、「02G」にそれぞれ書き換える。
以上により、試験テーブル差分反映部11は、対象機器「V−005」の試験テーブルTB2を生成する。そして、試験テーブル差分反映部11は、生成した試験テーブルTB2を出力用試験テーブル格納装置12に格納する。
以上のような本実施の形態に係る試験テーブル生成装置及びその方法によれば、対象機器と同じ機器特性を有する類似機器を特定し、特定した類似機器の試験テーブルTB1を雛型として、対象機器の試験テーブルTB2を自動生成する。したがって、所望の機器の試験テーブルを作成・用意しなくても、当該試験テーブルを自動的に生成することができることから、その分の作業の手間及び時間を省くことができる。
また、従来の試験テーブル生成装置と比較すると、従来の試験テーブル生成装置においては、対象機器のロジック図面と雛型のロジック図面とが完全にマッチングした場合にしか試験テーブルの生成をすることができないことから、試験テーブルの生成効率が悪いという問題があった。それに対し、本実施の形態に係る試験テーブル生成装置及びその方法によれば、対象機器のロジック図面LG2と類似機器のロジック図面LG1との差分を反映して対象機器の試験テーブルTB2を生成する。したがって、ロジック図面が完全に一致していなくても、対象機器の試験テーブルTB2を生成することができることから、使い勝手の良い試験テーブル生成装置及びその方法を提供することができる。
また、本実施の形態に係る試験テーブル生成装置及びその方法によれば、ロジック図面解析部7が、対象機器のロジック図面LG2と類似機器のロジック図面LG1との入出力点の対応付けを行い、ロジック図面比較部8が、対応付けられた入出力点の一方の点(入力点)から他方の点(出力点)に向かって信号線を辿りながらこれら図面を比較することによって差分情報を抽出する。したがって、多様な接続パターンからなるロジック図面から、差分情報を精度よく抽出することができる。なお、以上の説明では、ロジック図面比較部8は、入力点から出力点に向かって信号線を辿りながら差分情報を抽出したが、これに限ったものではなく、出力点から入力点に向かって信号線を辿りながら差分情報を抽出するものであってもよい。
また、本実施の形態に係る試験テーブル生成装置及びその方法によれば、上流図書解析部3が、監視制御システム54の機器51同士の間の相互接続関係を図示した系統図面DC1を解析し、機器特性取得部4が、その解析結果に基づいて対象機器の機器特性を取得する。したがって、精度の高い類似機器の特定が可能となり、より適切な試験テーブルの生成を行うことができる。
また、本実施の形態に係る試験テーブル生成装置及びその方法によれば、上流図書解析部3が、機器種類及び制御種類を解析し、機器特性取得部4が、その解析結果に基づいて対象機器の特性を取得する。したがって、精度の高い類似機器の特定が可能となり、より適切な試験テーブルの生成を行うことができる。
なお、以上の説明においては、本実施の形態に係る試験テーブル生成装置が機器「V−005」の試験テーブルを生成する動作について説明したが、それ以外の機器51についても機器「V−005」と同様に動作することにより、当該機器51についても試験テーブルを生成することができる。
また、本実施の形態においては、図9のようなごく簡単なロジック図面に係る試験テーブル生成について説明を行ったが、このような単純なケースに限定されるものではない。例えば、モジュール50内での動作が大規模になると、一枚のロジック図面に挙動を記述することが困難になり、複数の図面によって表現されることが多い。そのとき、各図面中においては、一の図面から他の図面への信号をシンボルで表すなどして接続関係を格納して置き、複数の図面にまたがってロジック図面間の比較を行えばよい。
また、本実施の形態においては、機器特性は、機器仕様リストDC2(機器種類及び制御種類)及び系統図面DC1であるものとして説明した。しかし、機器特性は、機器種類及び制御種類のみであってもよく、あるいは、機器特性は、系統図面DC1のみであってもよい。この場合、本実施の形態に説明した場合よりも類似機器の類似精度は低くなるが、試験テーブルを生成する可能性を高めることができる。
また、機器特性は、機器種類、制御種類及び系統図面DC1の3種類に限ったものではない。また、機器特性が系統図面DC1や機器仕様リストDC2以外の図書から取得される必要がある場合には、該当する図書を解析するための上流図書解析部3を用いれば、上述と同様に機器特性を取得することができる。
<実施の形態2>
本実施の形態2では、実施の形態1のステップS204において、対象機器のロジック図面と類似機器のロジック図面との間に制御ロジックの差分がある場合の試験テーブル生成装置の動作及びその方法について説明する。なお、以下の説明においては、実施の形態1と同様に、機器集合入力部1において機器「V−005」が指定され、類似機器検索部13において機器「V−004」が特定されたものとする。
なお、本実施の形態に係る対象機器「V−005」のロジック図面は、図11に示されるロジック図面LG3であるものとする。図11に示されるロジック図面LG3は、ロジック図面LG1(図5)及びロジック図LG2(図9)のそれぞれと、左側の部分の制御ロジックが異なっている。この場合に、試験テーブル生成装置の試験テーブル生成部14は、実施の形態1で説明した動作とは少し異なる動作を行う。
図12は、対象機器のロジック図面が、類似機器のロジック図面と異なる場合の、試験テーブル生成装置(試験テーブル生成部14)の動作を示すフローチャートである。ステップS201〜S206においては、実施の形態1と実質的には同様の動作が行われ、本実施の形態ではステップS207が追加されている点が実施の形態1と大きく異なる点である。
ステップS201において、ロジック図面解析部7は、機器集合入力部1で指定された対象機器「V−005」のロジック図面LG3と、類似機器検索部13で特定された類似機器「V−004」のロジック図面LG1とを、ロジック図面格納装置6から取得する。
ステップS202において、ロジック図面解析部7は、二つのロジック図面LG1,LG3の入出力点の対応付けを行う。ここでは、ロジック図面解析部7は、操作器75,115と入力点61〜63,101〜103との接続関係に基づいて、ロジック図面LG1の入力点61(「01A」)、入力点62(「01B」)及び入力点63(「01C」)と、ロジック図面LG3の入力点101(「02A」)、入力点102(「02B」)及び入力点103(「02C」)とをそれぞれ対応付ける。
ロジック図面解析部7は、機器制御回路79,119と出力点69〜71,109〜111との接続関係に基づいて、ロジック図面LG1の出力点69(「01E」)、出力点70(「01F」)及び出力点71(「01G」)と、ロジック図面LG3の出力点109(「02E」)、出力点110(「02F」)及び出力点111(「02G」)とをそれぞれ対応付ける。
ステップS203において、ロジック図面比較部8は、対応付けられた入出力点の入力点60〜63,100〜103から、出力点69〜71,109〜111に向かって信号線を辿りながら演算素子を比較していく。ロジック図面LG1(図5)と、ロジック図面LG3(図11)との当該比較においては演算素子の種類等に差異点がないことから、演算素子の差分は検出されずに、当該出力点に辿りつく。
ステップS204において、ロジック図面比較部8は、演算素子の比較結果から、二つのロジック図面LG1,LG2の二種類の差分情報(ここでは制御ロジック及び信号名称の差分情報)を抽出する。
二種類の差分情報のうちの制御ロジックの差分情報に関しては、ロジック図面比較部8は、ステップS203で対応付けられた演算素子以外の演算素子を制御ロジックの差分情報として検出する。ロジック図面比較部8が、二つのロジック図面LG1,LG3に対してこの検出を行った場合には、ロジック図面LG1(図5)における入力点60(「01D」)と、ロジック図面LG3(図11)における入力点100(「01D」),120(「01K」)、否定素子121、及び、論理積素子122の組合せとが対応して異なっているという情報と、ロジック部面LG3(図11)において出力点123(「02H」)が加わっている情報とが制御ロジックの差分情報として検出される。
二種類の差分情報のうちの信号名称の差分情報に関しては、ロジック図面比較部8は、ステップS203で対応付けられた演算素子同士の信号名称の差分情報を検出する。ロジック図面比較部8が、図5に示されるロジック図面LG1と図11に示されるロジック図面LG3に対してこの検出を行った場合には、ロジック図面LG1での信号名称「01A」、「01B」、「01C」、「01E」、「01F」、「01G」と、ロジック図面LG2での信号名称「02A」、「02B」、「02C」、「02E」、「02F」、「02G」とを、信号名称の差分情報として検出する。
ステップS205において、試験テーブル解析部10は、類似機器検索部13で特定された類似機器「V−004」の試験テーブルTB1(図6)を、入力用試験テーブル格納装置9から取得する。
図13は、試験テーブル差分反映部11が、ステップS206及びS207を行うことにより生成する対象機器「V−005」の試験テーブルTB3を示す図である。
ステップS206において、試験テーブル差分反映部11は、試験テーブル解析部10が取得した試験テーブルTB1に対して、ステップS204で取得した差分情報(信号名称の差分情報)の反映を行う。具体的には、試験テーブル差分反映部11は、当該取得した試験テーブルTB1における信号名称「01A」、「01B」、「01C」、「01E」、「01F」、「01G」を、信号名称「02A」、「02B」、「02C」、「02E」、「02F」、「02G」にそれぞれ書き換える。
ステップS207において、試験テーブル差分反映部11は、信号名称が書き換えられた試験テーブルTB1に対して、ステップS204で取得した差分情報(制御ロジックの差分情報)の反映を行う。
具体的には、ロジック図面LG1における入力点60「01D」と、ロジック図面LG3における入力点100(「01D」),120(「01K」)、否定素子121、及び、論理積素子122の組合せとが対応しているため、試験テーブル差分反映部11は、信号名称が書き換えられた試験テーブルにおいて、「入力点」の部分に「01K」の列を追加する。そして、試験テーブル差分反映部11は、当該試験テーブルにおいて、入力点100「01D」の設定値が「0」である場合には、入力点100「01D」の設定値を「0」にし、かつ、入力点120「01K」の設定値を「0」にする。一方、試験テーブル差分反映部11は、試験テーブルにおいて、入力点100「01D」の設定値が「1」である場合には、入力点100「01D」の設定値を「0」にし、かつ、入力点120「01K」の設定値を「1」にする。
また、試験テーブル差分反映部11は、試験テーブルの「試験項目」についても上記差分情報を反映する。具体的には、試験テーブル差分反映部11は、以上の変更が行われた試験テーブルの4行目を「01DをON」から「01KをON」へ変更し、同試験テーブルの9行目を「01DをOFF」から「01KをOFF」へ変更する。さらに、試験テーブル差分反映部11は、以上の変更が行われた試験テーブルにおいて、「出力点」の部分に「02H」の列を追加し、当該列に出力点109(「02E」)の列の確認値をそのまま書き込む。
以上により、試験テーブル差分反映部11は、対象機器「V−005」の試験テーブルTB3を生成する。そして、試験テーブル差分反映部11は、生成した試験テーブルTB3を出力用試験テーブル格納装置12に格納する。
<実施の形態3>
図14は本発明の実施の形態3に係る試験テーブル生成装置の構成を示す図である。なお、本実施の形態に係る試験テーブル生成装置等においては、実施の形態1と同様の構成要素については同じ符号を付すものとし、これらと異なる部分を中心に説明する。図14に示されるように、本実施の形態に係る試験テーブル生成装置は、実施の形態1に係る試験テーブル生成装置に、試験テーブル有無判定部20と、表示操作部21と、試験テーブル追加登録部22とを備える。表示操作部21は、外部に対して文字・画像等を表示する表示部としての機能を有するとともに、新規の試験テーブルの登録操作を受け付ける操作部としての機能を有するものである。この表示操作部21には、例えば、タッチパネルが用いられる。
機器集合入力部1での対象機器を指定する操作から、類似機器検索部13による類似機器の特定までの動作は、実施の形態1と同様である。試験テーブル有無判定部20は、類似機器検索部13が特定した類似機器の試験テーブルが、入力用試験テーブル格納装置9に格納されているかどうかを判定する。つまり、試験テーブル有無判定部20は、機器特性マッチング部5で特定された類似機器の試験テーブルが、所定の複数の試験テーブルの中に存在するか否かを判定する。
試験テーブル有無判定部20により、類似機器の試験テーブルが存在すると判定された場合には、試験テーブル生成装置(試験テーブル生成部14)による以降の試験テーブル生成動作は、実施の形態1と同様である。
試験テーブル有無判定部20により、類似機器の試験テーブルが存在しないと判定された場合には、表示操作部21は、類似機器の試験テーブルが存在しない旨を表示して通知する。この場合、つまり、類似機器の試験テーブルが入力用試験テーブル格納装置9内に存在しない場合には、対象機器の試験テーブルの自動生成を行うことができないため、試験テーブルは手作業で作成される。
対象機器の試験テーブルが外部操作により新規に作成された後、表示操作部21が操作されると、当該試験テーブルの登録が試験テーブル追加登録部22に指示される。なお、外部操作により作成された当該試験テーブルを、以下「作成試験テーブル」と呼ぶこともある。表示操作部21における作成試験テーブルの登録指示を受けて、試験テーブル追加登録部22は、当該作成試験テーブルを、所定の複数の試験テーブルの一つとして入力用試験テーブル格納装置9に追加登録する。
以上のような本実施の形態に係る試験テーブル生成装置によれば、自身に類似機器の試験テーブルが存在しない場合には、作成試験テーブルを追加登録することになり、その後、追加登録された作成試験テーブルは、類似機器の試験テーブルとして用いられることになる。したがって、類似機器の試験テーブルの種類を増やすことができるので、その後に対象機器の試験テーブルを生成する可能性を高めることができる。
1 機器集合入力部、3 上流図書解析部、4 機器特性取得部、5 機器特性マッチング部、7 ロジック図面解析部、8 ロジック図面比較部、10 試験テーブル解析部、11 試験テーブル差分反映部、14 試験テーブル生成部、20 試験テーブル有無判定部、22 試験テーブル追加登録部、60〜63,80〜83,100〜103 入力点、69〜71,89〜91,109〜111 出力点、DC1 系統図面。

Claims (7)

  1. 監視制御システムの機器における監視制御の内容を表すロジック図面の試験において、当該ロジック図面の合否を判断するための入力値と出力値との対応表である試験テーブルを生成する試験テーブル生成装置であって、
    前記機器の中から、前記試験テーブルを生成する対象とすべき対象機器を指定する機器集合入力部と、
    前記機器に関する情報たる上流図書の中から、前記対象機器に関する前記上流図書を取得し、当該上流図書を解析する上流図書解析部と、
    前記上流図書解析部の解析結果に基づいて、前記対象機器の機器特性を取得する機器特性取得部と、
    前記機器特性取得部で取得された前記対象機器の機器特性についてマッチングを行い、当該対象機器と同じ機器特性を有する類似機器を特定する機器特性マッチング部と、
    前記類似機器の前記試験テーブルを取得し、当該試験テーブルに基づいて前記対象機器の前記試験テーブルを生成する試験テーブル生成部と
    を備える、試験テーブル生成装置。
  2. 請求項1に記載の試験テーブル生成装置であって、
    前記試験テーブル生成部は、
    前記機器のロジック図面の中から、前記類似機器のロジック図面と前記対象機器のロジック図面とを取得して、これらのロジック図面を解析するロジック図面解析部と、
    前記ロジック図面解析部の解析結果に基づいて、前記類似機器のロジック図面と前記対象機器のロジック図面との間の差分情報を抽出するロジック図面比較部と、
    前記機器特性マッチング部で特定された前記類似機器の前記試験テーブルを、所定の複数の前記試験テーブルの中から取得する試験テーブル解析部と、
    前記試験テーブル解析部で取得した前記試験テーブルに前記差分情報を反映して、前記対象機器の前記試験テーブルを生成する試験テーブル差分反映部と
    を備える、試験テーブル生成装置。
  3. 請求項2に記載の試験テーブル生成装置であって、
    前記ロジック図面解析部は、
    前記類似機器のロジック図面に表される当該類似機器の入出力点と、前記対象機器のロジック図面に表される当該対象機器の入出力点との対応付けを行い、
    前記ロジック図面比較部は、
    対応付けられた入出力点の一方の点から他方の点に向かって信号線を辿りながら、これらロジック図面を比較することによって前記差分情報を抽出する、試験テーブル生成装置。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の試験テーブル生成装置であって、
    前記機器特性マッチング部で特定された前記類似機器の前記試験テーブルが、前記所定の複数の試験テーブルの中に存在するか否かを判定する試験テーブル有無判定部と、
    外部操作により作成された作成試験テーブルを、前記所定の複数の試験テーブルの一つとして追加登録する試験テーブル追加登録部と
    をさらに備え、
    前記試験テーブル有無判定部において前記類似機器の前記試験テーブルが存在しないと判定された場合には、前記試験テーブル追加登録部が前記作成試験テーブルを前記所定の複数の試験テーブルに追加登録する、試験テーブル生成装置。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の試験テーブル生成装置であって、
    前記上流図書は、
    前記監視制御システムの前記機器同士の間の相互接続関係を図示した系統図面を含み、
    前記上流図書解析部は前記系統図面を解析する、試験テーブル生成装置。
  6. 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の試験テーブル生成装置であって、
    前記上流図書は、
    前記監視制御システムの前記機器の種類を示す機器種類と、前記機器を制御する方法を示す制御種類とを含み、
    前記上流図書解析部は前記機器種類及び前記制御種類を解析する、試験テーブル生成装置。
  7. 監視制御システムの機器における監視制御の内容を表すロジック図面の試験において、当該ロジック図面の合否を判断するための入力値と出力値との対応表である試験テーブルを生成する試験テーブル生成方法であって、
    (a)前記機器の中から、前記試験テーブルを生成する対象とすべき対象機器を指定する工程と、
    (b)前記機器に関する情報たる上流図書の中から、前記対象機器に関する前記上流図書を取得し、当該上流図書を解析する工程と、
    (c)前記工程(b)での解析結果に基づいて、前記対象機器の機器特性を取得する工程と、
    (d)前記工程(c)で取得された前記対象機器の機器特性についてマッチングを行い、当該対象機器と同じ機器特性を有する類似機器を特定する工程と、
    (e)前記類似機器の前記試験テーブルを取得し、当該試験テーブルに基づいて前記対象機器の前記試験テーブルを生成する工程と
    を備える、試験テーブル生成方法。
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