JP2015037213A

JP2015037213A - 機器制御装置

Info

Publication number: JP2015037213A
Application number: JP2013167620A
Authority: JP
Inventors: 田中　良則; Yoshinori Tanaka; 良則田中
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2013-08-12
Publication date: 2015-02-23

Abstract

【課題】パラメータの読出要求に対して迅速に応答する。【解決手段】複数のパラメータに基づいてデバイス４を制御するコントローラ２であって、各デバイス４からパラメータの値を収集する際に、グループ単位にパラメータの値を収集するパラメータ収集部２１と、収集したパラメータの値をグループ単位に格納するグループ単位ＤＢ２４と、一つのパラメータの値をデバイス４から読み出すように要求する読出要求に対応するパラメータの値を、グループ単位ＤＢ２４からどのように取得するのかを定義した取得定義情報を、パラメータ単位に格納するパラメータ単位ＤＢ２３と、読出要求に対応するパラメータの値をグループ単位ＤＢ２４から取得して読出要求に対する応答内容に含めて応答する要求／応答処理部２２と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、機器制御装置に関する。

生産プロセスを管理する現場では、プラント内に多数の機器（例えばセンサ機器やバルブポジショナ等のデバイス）を配置してプロセスを管理する。これらの機器には、各種のパラメータが設定されており、これらのパラメータは、機器の上位階層にあるコントローラや機器監視装置に収集され、管理される。コントローラや機器監視装置は、機器から各種のパラメータを読み出す際に、パラメータごとに読出要求を発行し、所望のパラメータを取得する。また、コントローラは、複数のパラメータをグループ化し、グループ単位で読出要求を発行することもできる。下記特許文献１には、グループ単位で読出要求を発行可能なコントローラが開示されている。

特開２００６−１２７１１５号公報

ところで、プラント内に配置される機器の台数が増えると、各機器からパラメータを収集するのに時間を要することになる。特に、パラメータの読出要求が大量に発行された場合には、全ての機器からパラメータを読み出すのに多大な時間を要することになるため、機器の制御や監視に支障を来たすおそれがある。

本発明は、上述した問題点を解消するためになされたものであり、パラメータの読出要求に対して迅速に応答することができる機器制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る機器制御装置は、複数の機器を、それぞれの前記機器に設定されている複数のパラメータに基づいて制御する機器制御装置であって、それぞれの前記機器から前記パラメータの値を収集する際に、予め定められたグループ単位に前記パラメータの値を収集するパラメータ収集部と、前記パラメータ収集部により収集された前記パラメータの値を、前記グループ単位に格納するグループ単位格納部と、一つの前記パラメータの値を前記機器から読み出すように要求する読出要求に対応する前記パラメータの値を、前記グループ単位格納部により格納された前記パラメータの値の中からどのように取得するのかを定義した取得定義情報を、前記パラメータ単位に格納するパラメータ単位格納部と、前記読出要求に対応する前記パラメータの値を、前記取得定義情報に基づいて、前記グループ単位格納部に格納された前記パラメータの値の中から取得する要求処理部と、前記要求処理部により取得された前記パラメータの値を、前記読出要求に対する応答内容に含めて応答する応答処理部と、を備える。

かかる構成を採用することで、予め定められたグループ単位にパラメータの値を収集してグループ単位格納部に格納しておくことができ、読出要求を受け取ったときに、読出要求に対応するパラメータの値を、取得定義情報に基づいて、グループ単位格納部に格納されたパラメータの値の中から取得し、そのパラメータの値を、読出要求に対する応答内容に含めて応答することが可能となる。

上記グループ単位を形成するグループは、前記パラメータの値を定期的に収集する第１パラメータグループ、および前記パラメータの値が変化したときに前記パラメータの値を収集する第２パラメータグループである、こととしてもよい。また、上記第１パラメータグループは、前記第２パラメータグループに属する何れかの前記パラメータの値が変化したことを示す変化通知パラメータを含み、上記パラメータ収集部は、前記第１パラメータグループに属する前記パラメータの値を、定期的に収集し、当該収集した前記パラメータに含まれる前記変化通知パラメータの値が前記何れかの前記パラメータの値が変化したことを示す場合に、前記第２パラメータグループに属する前記パラメータの値を収集する、こととしてもよい。

これにより、頻繁に収集する必要のあるパラメータについては、そのパラメータの値を定期的に収集してグループ単位格納部に格納しておくことができ、頻繁に収集する必要がなく、値が変わったときに収集すればよいパラメータについては、パラメータの値が変化したときにのみ、パラメータの値を収集してグループ単位格納部に格納しておくことが可能となる。

本発明によれば、パラメータの読出要求に対して迅速に応答することができる機器制御装置を提供することができる。

実施形態におけるコントローラを含む機器管理システムの構成を例示する図である。図１に示すコントローラの機能構成を例示する図である。図２に示すパラメータ単位ＤＢとグループ単位ＤＢとの関係を説明するための図である。実施形態におけるコントローラの動作を説明するためのフローチャートである。実施形態におけるコントローラの動作を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

図１は、本発明の実施形態における機器制御装置を含む機器管理システムの概略構成を示す図である。図１に示すように、機器管理システム１００は、機器監視装置１と、コントローラ（機器制御装置）２と、中継装置３と、デバイス４と、を備える。

デバイス４は、プラント内に配置される機器であり、例えばフィールドバスを介してコントローラ２と双方向に通信する機能を有する。フィールドバスは、デジタル信号で双方向通信可能な通信方式のネットワークであり、その通信仕様は、フィールドバス協会（Fieldbus Foundation（登録商標））によって、ファウンデーションフィールドバス(Foundation Fieldbus；ＦＦ)として規格化（標準化）されている。

デバイス４としては、例えば、流量や圧力、温度等を検出する各種センサ機器、流量制御弁や圧力制御弁等の各種バルブを制御するバルブポジショナ、ポンプやファン等を動作させる各種アクチュエータ等が該当する。

コントローラ２は、下位階層に位置するデバイス４を統括制御する機器である。コントローラ２は、例えば、センサ機器から取得した流量や圧力等の測定値に基づいて、バルブポジショナを制御することで、配管に設けられたバルブの開度等を調節する。

中継装置３は、コントローラ２とデバイス４との間のプロトコル変換やスケジュール管理を行う機能を有する。機器監視装置１は、コントローラ２やデバイス４の機器情報を管理し、コントローラ２やデバイス４の状態を監視する装置である。

図２に示すように、コントローラ２は、機能的には、例えば、パラメータ収集部２１と、要求／応答処理部２２とを有する。

パラメータ収集部２１は、各デバイス４から、パラメータの値を定期的または不定期に収集する。パラメータ収集部２１は、パラメータの値を収集する際に、予め定められたグループ単位にパラメータの値を収集する。パラメータの値をグループ単位に収集する方法として、例えば、ＦＦ規格の仕様で規定されているView機能を使用することができる。

また、グループ単位を形成するグループには、例えば、定期的にパラメータの値を収集する必要がある動的パラメータグループ（第１パラメータグループ）と、不定期にパラメータの値を収集すればよい静的パラメータグループ（第２パラメータグループ）とがある。動的パラメータグループには、値が変動しやすく、頻繁に収集しなければならないパラメータを設定し、静的パラメータグループには、値があまり変わらないため、頻繁に収集する必要がなく、値が変わったときに収集すればよいパラメータを設定する。

動的パラメータグループには、変化通知パラメータが含まれる。この変化通知パラメータは、静的パラメータグループに属するパラメータのうち、少なくとも何れか一つのパラメータにおいて値が変化した場合に、インクリメントするパラメータである。

パラメータ収集部２１は、収集したパラメータの値をグループ単位ＤＢ（グループ単位格納部）２４に格納する。グループ単位ＤＢ２４は、各デバイス４に設定されたパラメータに対応する値を、デバイス４ごとに形成するグループ単位にまとめて格納するデータベースである。

パラメータ収集部２１は、動的パラメータグループに属するパラメータの値を、定期的に収集する。収集する間隔としては、例えば、５００ｍｓや１ｓが該当する。パラメータ収集部２１は、動的パラメータグループに含まれる変化通知パラメータの値が変化した場合に、静的パラメータグループに属するパラメータの値を収集する。

要求／応答処理部２２は、一つのパラメータの値をデバイス４から読み出すように要求する読出要求を、機器監視装置１から受信する。

要求／応答処理部２２は、読出要求を受信した場合に、その読出要求に対応するパラメータの値を、グループ単位ＤＢ２４に格納されたパラメータの値の中から取得する。要求／応答処理部２２は、パラメータの値をグループ単位ＤＢ２４から取得する際に、パラメータ単位ＤＢ２３を参照する。

パラメータ単位ＤＢ２３は、取得定義情報を、パラメータ単位に格納するデータベースである。取得定義情報は、機器監視装置１から受信した読出要求に対応するパラメータの値を、グループ単位ＤＢ２４に格納されたパラメータの値の中からどのように取得するのかを定義したものである。

要求／応答処理部２２は、グループ単位ＤＢ２４から取得したパラメータの値を、読出要求に対する応答内容に含めて、機器監視装置１に応答する。

ここで、図３を参照して、パラメータ単位ＤＢ２３に格納されるデータとグループ単位ＤＢ２４に格納されるデータとの関係について説明する。パラメータ単位ＤＢ２３を構成する各パラメータ項目には、グループ単位ＤＢ２４を構成する各パラメータ群項目のうち、そのパラメータ項目に対応するパラメータ群項目に含まれる一つのパラメータの値をどのように取得するのかを定義した取得定義情報が格納されることになる。

次に、図４を参照して、実施形態におけるコントローラ２でパラメータの収集処理を行う際の動作について説明する。

最初に、パラメータ収集部２１は、定期的に、動的パラメータグループに属するパラメータの値を収集する（ステップＳ１０１）。

続いて、パラメータ収集部２１は、上記ステップＳ１０１で収集した動的パラメータグループに含まれる変化通知パラメータの値が変化したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。この判定がＮＯである場合（ステップＳ１０２；ＮＯ）には、上記ステップＳ１０１に処理を移行する。

一方、上記ステップＳ１０２の判定で変化通知パラメータの値が変化したと判定された場合（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）に、パラメータ収集部２１は、静的パラメータグループに属するパラメータの値を収集する（ステップＳ１０３）。

次に、図５を参照して、実施形態におけるコントローラ２でパラメータの読出要求処理／応答処理を行う際の動作について説明する。

最初に、要求／応答処理部２２は、一つのパラメータの値をデバイス４から読み出すように要求する読出要求を、機器監視装置１から受信する（ステップＳ２０１）。

続いて、要求／応答処理部２２は、上記ステップＳ２０１で受信した読出要求に対応するパラメータの値を、パラメータ単位ＤＢ２３に格納された取得定義情報に基づいて、グループ単位ＤＢ２４に格納されたパラメータの値の中から取得する（ステップＳ２０２）。

続いて、要求／応答処理部２２は、上記ステップＳ２０２で取得されたパラメータの値を、読出要求に対する応答内容に含めて、機器監視装置１に送信する（ステップＳ２０３）。

上述してきたように、実施形態におけるコントローラ２によれば、頻繁に収集する必要のある動的パラメータグループに属するパラメータについては、そのパラメータの値を定期的に収集してグループ単位ＤＢ２４に格納しておくことができ、頻繁に収集する必要がなく、値が変わったときに収集すればよい静的パラメータグループに属するパラメータについては、パラメータの値が変化したときにのみ、パラメータの値を収集してグループ単位ＤＢ２４に格納しておくことができる。これにより、各デバイス４のパラメータの直近値を、グループ単位ＤＢ２４に格納しておくことが可能となる。

また、実施形態におけるコントローラ２によれば、機器監視装置１から読出要求を受け取ったときに、その読出要求に対応するパラメータの値を、取得定義情報に基づいて、グループ単位ＤＢ２４から取得し、そのパラメータの値を、読出要求に対する応答内容に含めて機器監視装置１に送信することができる。これにより、読出要求を受け取ったときに、デバイス４からパラメータの値を取得する必要がなくなるため、読出要求に対する応答時間を短縮することができる。

それゆえに、実施形態におけるコントローラ２によれば、パラメータの読出要求に対して迅速に応答することが可能となる。

なお、上述した実施形態では、機器監視装置１が読出要求を発行する場合について説明しているが、読出要求を発行するのは、機器監視装置１に限定されない。例えば、コントローラ２にインストールされている制御プログラムが、読出要求を発行することとしてもよい。

また、上述した実施形態では、静的パラメータグループに属する何れかのパラメータが変化した場合に、変化通知パラメータの値をインクリメントしているが、値をインクリメントすることには限定されない。例えば、フラグのＯＮ／ＯＦＦにより、静的パラメータグループに属する何れかのパラメータが変化したか否かを通知することとしてもよい。この場合、静的パラメータグループに属する何れかのパラメータが変化した場合に、変化通知パラメータの値をＯＮに切り替えることとする。

１…機器監視装置
２…コントローラ
３…中継装置
４…デバイス
５…セグメント
２１…パラメータ収集部
２２…要求／応答処理部
２３…パラメータ単位ＤＢ
２４…グループ単位ＤＢ
１００…機器管理システム

Claims

複数の機器を、それぞれの前記機器に設定されている複数のパラメータに基づいて制御する機器制御装置であって、
それぞれの前記機器から前記パラメータの値を収集する際に、予め定められたグループ単位に前記パラメータの値を収集するパラメータ収集部と、
前記パラメータ収集部により収集された前記パラメータの値を、前記グループ単位に格納するグループ単位格納部と、
一つの前記パラメータの値を前記機器から読み出すように要求する読出要求に対応する前記パラメータの値を、前記グループ単位格納部により格納された前記パラメータの値の中からどのように取得するのかを定義した取得定義情報を、前記パラメータ単位に格納するパラメータ単位格納部と、
前記読出要求に対応する前記パラメータの値を、前記取得定義情報に基づいて、前記グループ単位格納部に格納された前記パラメータの値の中から取得する要求処理部と、
前記要求処理部により取得された前記パラメータの値を、前記読出要求に対する応答内容に含めて応答する応答処理部と、
を備えることを特徴とする機器制御装置。
前記グループ単位を形成するグループは、前記パラメータの値を定期的に収集する第１パラメータグループ、および前記パラメータの値が変化したときに前記パラメータの値を収集する第２パラメータグループである、ことを特徴とする請求項１記載の機器制御装置。
前記第１パラメータグループは、前記第２パラメータグループに属する何れかの前記パラメータの値が変化したことを示す変化通知パラメータを含み、
前記パラメータ収集部は、前記第１パラメータグループに属する前記パラメータの値を、定期的に収集し、当該収集した前記パラメータに含まれる前記変化通知パラメータの値が前記何れかの前記パラメータの値が変化したことを示す場合に、前記第２パラメータグループに属する前記パラメータの値を収集する、ことを特徴とする請求項２記載の機器制御装置。