JP2018036987A - 制御プログラム作成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異なるジョブ間をまたがって参照パーツを用いることができるようにする。【解決手段】設計制御部１０１は、入力部１０３からの指示入力に従って作成された制御ロジック図の制御パーツに対応した基本アルゴリズムを定義ブロックとして生成し、生成した定義ブロック間の接続関係を設定し、生成された定義ブロックを制御パーツに関連づけて制御プログラムを作成する。制御プログラムを構成する各々のジョブが、自ジョブ内のシートに配置されているパーツを備える他のジョブ内のシートが特定された関連ジョブ情報を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、制御対象の制御に用いられる制御プログラムを作成する制御プログラム作成装置に関する。

例えば、建築物に付帯している各設備の監視制御や、プラントなどの制御には制御装置が用いられ、さらに機器管理装置が用いられている場合がある。例えば、機器管理装置は、フィールドバスなどのネットワークにより接続している現場に設置されたプロセス機器や各種センサなどのフィールド機器との間で信号をやりとりし、従来では可搬型端末を現場でフィールド機器に直結して行っていた較正を上位からのパラメータ設定で行い、また、フィールド機器が正常に動作している状態に関する診断結果を表示し、例えば、警報などの発令を行っている。

また、このような制御では、多数のフィールド機器を制御対象とするため、制御装置では、ブロックに分割して各ブロックに制御を行うコントローラを配置し、複数のコントローラを用いて分散制御を行うようにしている。

このような制御システムにおいて、コントローラにより実行される制御内容は、制御対象の運転・稼働形態に適合するように、予め制御ロジック図に表現して設計される。制御プログラム作成装置を用いて制御ロジック図を設計して作成することにより、制御プログラム作成装置では制御ロジック図に対応して制御プログラムを自動生成する（特許文献１参照）。この制御プログラムが上記コントローラに組み込まれる。実際のプラント運転の際には、コントローラに組み込まれた制御プログラムに従って制御が実行される。

ここで、制御プログラム作成装置を用いた制御ロジック図の作成について簡単に説明する。制御プログラム作成装置では、制御パーツが予め用意され、制御パーツを組み合わせて制御ロジック図を構成するようにしている。前述したように、制御プログラム作成装置では、仮想的な制御ロジック図を作成するための作業領域として表示部を備える。この表示部上には、制御パーツを選択する選択領域と、選択した制御パーツを配置して制御ロジック図を構築（作成）する作成領域とを備えている。選択領域には、制御パーツを示す複数の図形（アイコン）が示されている。

例えば、流量計と、これより出力されるアナログ信号に基づいてＰＩＤ演算を行い、流量計が配設された配管に設けられた調節弁の操作量を制御するバルブポジショナとからなる計装システムの制御ロジック図を作成する場合を例にして説明する。

この場合、制御プログラム作成装置においては、流量計から出力される信号に相当するアナログ入力という制御パーツと、バルブポジショナから出力される信号に相当するＰＩＤという制御パーツと、アナログ出力という制御パーツが存在する。

この制御ロジック図は、図５に示すように、アナログ入力アイコン５０１とＰＩＤアイコン５０２とアナログ出力アイコン５０３とが、各々の入出力端同士を、接続線５２１，接続線５２２で接続されている。この制御ロジック図をもとに、制御プログラム作成装置では、各アイコンに対応する制御パーツ間を接続した制御ループを自動的に生成して制御プログラムを生成する。

ところで、分散制御をしている実際の制御対象は、多数のコントローラを備えており、上述した制御ループが多数存在する。このため、複数の制御ロジック図（シート）が用いられ、同一の制御パーツが異なる制御ループのシートで使用されるようになる。例えば、図６に示すように、第１シート６０１には、制御パーツＡ６２１と制御パーツＢ６２２が用いられ、第２シート６０２には、制御パーツＡ６２３と制御パーツＣ６２４が用いられる。制御パーツＡ６２３は、制御パーツＡ６２１の参照パーツである。

また、各シートにおける使用パーツの情報が、シート情報記憶部６０３に記憶されている。参照パーツには、パラメータの値などが設定されていないので、第２シート６０２においては、制御パーツＡ６２１における設定情報を確認することができない。このため、シート情報記憶部６０３を参照し、実態となる制御パーツＡ６２１が使用されている第１シート６０１を特定し、第１シート６０１において制御パーツＡ６２１の設定情報を確認する。

また、各シートについて複数人で手分けしてプログラム作成作業を行う場合、各々のシートを取り出して各人においてプログラム作業が実施されることになる。この場合、各々のシートにおいて配置されているパーツを備える他のシートが特定された関連シート情報を備える構成とすることで、異なるシートにまたがって同一のパーツが用いられている構成であっても、各シート単位にデータを取り出してプログラム作成作業が実施できる。

また、異なるシート間に配置されているパーツ同士の接続は、接続パーツを用いた接続や、参照パーツを用いた接続で実現している。接続パーツを用いた接続では、例えば、第１シートのアナログ入力パーツと、第２シートのアナログ出力パーツとの接続の場合、第１シートにおいては、アナログ入力パーツに接続パーツを接続し、第２シートにおいては、アナログ出力パーツに接続パーツを接続する。２つの接続パーツにより、アナログ入力パーツとアナログ出力パーツとの接続を定義する。

特開２００２−３４２０７９号公報

ところで、より規模の大きい制御システムの制御ロジック図を作成する場合、複数のシートに分割するだけでは対応できず、各々が複数のシートから構成された複数のジョブに分割する場合がある。この場合、同一のジョブ内のシートについては、参照パーツを関連シート情報などにより管理しているが、ジョブが異なると管理単位が異なるため、異なるジョブ間をまたがって参照パーツを用いることができないという問題があった。

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、異なるジョブ間をまたがって参照パーツを用いることができるようにすることを目的とする。

本発明に係る制御プログラム作成装置は、接続点に関する情報から構成されたアルゴリズムを定義した複数のパーツ、パーツ間の配置関係、およびパーツ間の接続関係とから構成された制御ロジック図が記述された複数のシートと、各々のシート間の関連を示すシート間関連情報とを各々備える複数のジョブから構成された制御プログラムを作成する制御プログラム作成装置であって、制御プログラムより各々のシートを個別に取り出すシート取り出し部を備え、シートは、配置されているパーツを備える他のシートが特定された関連シート情報を備え、ジョブは、自ジョブ内のシートに配置されているパーツを備える他のジョブ内のシートが特定された関連ジョブ情報を含む。

上記制御プログラム作成装置において、関連ジョブ情報の設定指示を受け付けて関連ジョブ情報を設定する関連ジョブ情報設定部を備える。

上記制御プログラム作成装置において、第１シートに配置された第１パーツと、第２シートに配置された第２パーツとの接続が、第１シートに配置されて第１パーツに接続する接続パーツと、第２シートに配置されて第２パーツに接続する接続パーツとで関連づけられ、関連シート情報は、接続パーツが配置されている他のシート情報を備え、接続パーツは、異なるジョブ間で区別可能な識別情報を備える。

上記制御プログラム作成装置において、異なるジョブ間で区別可能な識別情報を接続パーツに設定する識別情報設定部を備える。

以上説明したように、本発明によれば、制御プログラムを構成する各々のジョブが、自ジョブ内のシートに配置されているパーツを備える他のジョブ内のシートが特定された関連ジョブ情報を備えるようにしたので、異なるジョブ間をまたがって参照パーツを用いることができるという優れた効果が得られる。

図１は、本発明の実施の形態１における制御プログラム作成装置の構成を示す構成図である。 図２は、本発明の実施の形態１における制御プログラム作成装置の表示部１０４における表示例を示す説明図である。 図３は、接続パーツを用いたシート間の接続状態を説明するための説明図である。 図４は、本発明の実施の形態２における制御プログラム作成装置の構成を示す構成図である。 図５は、アイコンで示される制御パーツ間を接続した制御ループの構成を示す構成図である。 図６は、異なるシート間に存在する同一のパーツに関する情報の設定を説明するための説明図である。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

［実施の形態１］
はじめに、本発明の実施の形態１について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１における制御プログラム作成装置の構成を示す構成図である。この制御プログラム作成装置は、設計制御部１０１、記憶部１０２、入力部１０３、表示部１０４、ジョブ取り出し部１０５、ジョブ入力部１０６、シート取り出し部１０７、シート入力部１０８、および関連ジョブ情報設定部１０９を備える。

設計制御部１０１は、入力部１０３からの指示入力に従って作成された制御ロジック図の制御パーツに対応した基本アルゴリズムを定義ブロックとして生成し、生成した定義ブロック間の接続関係を設定し、生成された定義ブロックを制御パーツに関連づけて制御プログラムを作成する。制御ロジック図は、接続点に関する情報から構成されたアルゴリズムを定義した複数のパーツ、パーツ間の配置関係、およびパーツ間の接続関係とから構成されている。この制御ロジック図が記述された複数のシートと、各々のシート間の関連を示すシート間関連情報とを各々備える複数のジョブより制御プログラムが構成される。

また、設計制御部１０１は、また、作成した制御プロクラムを記憶部１０２に記憶する。また、制御パーツや制御パーツの接続関係を示す制御ロジック図は、表示部１０４に表示される。

ジョブ取り出し部１０５は、入力部１０３からの指示入力に従い、記憶部１０２に記憶されている制御プログラムより、各々のジョブ情報をジョブ単位で個別に取り出す。ジョブ取り出し部１０５は、入力部１０３からの指示入力に従い、ジョブの情報をジョブ単位で入力し、記憶部１０２に記憶されている制御プログラムに組み込む。例えば、ジョブ取り出し部１０５により取り出されたジョブに対して編集作業を実施した後、編集されたジョブをジョブ入力部１０６で入力し、記憶部１０２に記憶されている制御プログラムに反映させる。

シート取り出し部１０７は、入力部１０３からの指示入力に従い、記憶部１０２に記憶されている制御プログラムのいずれかのジョブより、各々のシートの情報をシート単位で個別に取り出す。シート入力部１０８は、入力部１０３からの指示入力に従い、シートの情報をシート単位で入力し、記憶部１０２に記憶されている制御プログラムの対応するジョブに組み込む。例えば、シート取り出し部１０７により取り出されたシートに対して編集作業を実施した後、編集されたシートをシート入力部１０８で入力し、記憶部１０２に記憶されている制御プログラムの対応するジョブに反映させる。

また、各シートは、配置されているパーツを備える他のシートの情報（関連シート情報）を備える。前述したように、制御プログラムにおける同一の制御パーツが異なる制御ループのシートで使用される場合、同一のパーツが使用されている異なるシートが特定された関連シート情報を、各シートが備えている。シート取り出し部１０７により取り出したシート単位のデータを個別に編集し、これら各々シートを戻せば、このシートが含まれているジョブに反映させることができる。

例えば、第１シートには第１制御パーツと第２制御パーツが用いられ、第２シートには、第２制御パーツの参照パーツと第３制御パーツとが用いられ、各シートにおける使用パーツの情報が、シート情報として記憶部１０２に記憶されている。参照パーツに、パラメータの値などが設定されていない状態では、第２シートにおいては、第２制御パーツの設定情報を確認することができない。

これに対し、各シートには、関連シート情報が備えられているので、参照パーツに設定されているパラメータを確認する要求を受け付けた場合、このシートが備える関連シート情報を用い、実態パーツである第２制御パーツが設定されている第１シートを特定し、特定した第１シートが備える第２制御パーツに設定されているパラメータを取得し、取得した情報を表示することができる。

加えて、各ジョブは、自ジョブに含まれているシートに配置されているパーツを備える他のジョブにおけるシートが特定された情報（関連ジョブ情報）を備える。関連ジョブ情報は、該当するパーツが異なるジョブで使用されていることを示す情報である。従って、ジョブ取り出し部１０５により、ジョブ単位でデータを取り出して個別に編集し、これら各々ジョブを戻して制御プログラムに反映させることができる。

例えば、上述した第１シートおよび第２シートは、第１ジョブに含まれ、第３シートが第２ジョブに含まれ、第３制御パーツの参照パーツが用いられている場合、関連シート情報が備えられていても、第２ジョブにおいては、第１ジョブの第２シートにおける第３制御パーツの設定情報を確認することができない。

これに対し、各ジョブには、関連ジョブ情報が備えられているので、参照パーツに設定されているパラメータを確認する要求を受け付けた場合、このジョブが備える関連ジョブ情報を用い、実態パーツである第３制御パーツが設定されている第２シートを備える第１ジョブを特定し、特定した第１ジョブにおける第２シートを特定し、特定した第２シートが備える第３制御パーツに設定されているパラメータを取得し、取得した情報を表示することができる。

関連ジョブ情報設定部１０９は、例えば、ユーザによる入力部１０３の操作による関連ジョブ情報の設定指示を受け付けて関連ジョブ情報を設定する。例えば、ユーザによる入力部１０３の操作により参照パーツの属性設定指示を受け付けると、参照パーツの属性を設定するためのダイアログを表示部１０４に表示する。

例えば、図２に示すように、表示部１０４に、制御プログラムを構成する第１ジョブ２０１および第２ジョブ２０２が表示される。第１ジョブ２０１は、第１シート２０１ａおよび第２シート２０１ｂを備える。また、第２ジョブ２０２は、第３シート２０２ａを備える。

第１シート２０１ａには、制御パーツＡ２１１と制御パーツＢ２１２が用いられ、第２シート２０２ｂには、参照パーツＢ’２１３と、制御パーツＣ２１４と、参照パーツＸ’２２５が用いられる。また、第３シート２０２ａには、参照パーツＣ’２２１と制御パーツＸ２２２が用いられる。参照パーツＢ’２１３は、同一ジョブ内の他のシートにある制御パーツＢ２１２の参照パーツである。また、参照パーツＸ’２２５は、他ジョブ内のシートにある制御パーツＸ２２２の参照パーツである。

上述した参照パーツＸ’２２５を用いる場合、この属性を設定するためのダイアログ２０３における「ジョブ間で使用する」のチェック欄２３４にチェックを入れてＯＮ状態とする。この操作により、ダイアログ２０３には、機器識別入力欄２３２，ノード入力欄２３３，スロット入力欄２３４など、ジョブ間の接続に必要な設定パラメータのみが表示されるようになる。

また、関連ジョブ情報設定部１０９は、入力された識別子などの情報で特定されるパーツが存在するシートやジョブを制御プログラムの中で検索する。また、関連ジョブ情報設定部１０９は、各々のシートやジョブが更新された日時が、識別子で特定されるパーツの前回検索日時より新しいシートやジョブを検索対象とする。

上述したように、各ジョブには、関連ジョブ情報を備えている。このため、通常では、表示されているシートに設定されているパーツを備える他のジョブのシートについては、関連ジョブ情報で直ちに特定され、検索の必要は無い。例えば、シートに設定されている参照パーツに設定されているパラメータを確認する要求を受け付けた場合、このシートが備える関連ジョブ情報を用い、実態パーツが設定されている他のジョブのシートを特定し、特定したシートが備える実態パーツに設定されているパラメータを取得し、取得した情報を表示すれば良い。

しかしながら、対象となるシートが編集されている場合、関連ジョブ情報とは異なる状態となる。このため、編集が実施された後においては、シートに設定されている参照パーツに設定されているパラメータを確認する要求を受け付けると、全てのジョブのシートを検索して対応する実態パーツが設定されているジョブのシートを特定する必要がある。また、特定した後、関連ジョブ情報を更新する必要がある。このように全ジョブのシートを検索すると、処理能力の悪化を引き起こす原因となる。

これに対し、関連ジョブ情報設定部１０９は、各々のジョブが更新された日時が、識別子で特定されるパーツの前回検索日時より新しいジョブを検索対象とするので、検索対象のシート数を減らすことができる。前回の検索対象となったパーツの検索日時より更新日時が古いジョブについては、関連ジョブ情報と一致するため、これを変更する必要が無い。

また、関連ジョブ情報設定部１０９は、各々のジョブのシートが備えるパーツが更新された日時が、識別子で特定されるパーツの前回検索日時より新しいシートを検索対象とするとよりよい。例えば、パーツが更新されたときのみシートが更新されたものとすれば良い。このようにすることで、検索対象のシート数を減らすことができる。パーツに関係が無い情報が更新された場合、この変更は、関連ジョブ情報に関係が無いため、検索対象から除外することができる。

ところで、図３に示すように、異なる第１シート３０１と第２シート３０２とを、接続アイコン３１４，３１５で示される接続パーツを用いて接続設定をする場合がある。例えば、第１シート３０１のアナログ入力アイコン３１１が定義され、第２シート３０２にＰＩＤアイコン３１２とアナログ出力アイコン３１３とが定義されている。アナログ入力アイコン３１１、ＰＩＤアイコン３１２、アナログ出力アイコン３１３が、パーツである。

アナログ入力アイコン３１１はＰＩＤアイコン３１２に接続されるが、この接続が、接続アイコン３１４および接続アイコン３１５により定義される。これにより、異なる第１シート３０１、第２シート３０２間の、アナログ入力アイコン３１１とＰＩＤアイコン３１２が接続される。

上述した接続関係を示す接続アイコンで示される接続パーツが配置されている他のシート情報を、各シートの関連シート情報が備えるようにしても良い。

［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について図４を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態２における制御プログラム作成装置の構成を示す構成図である。この制御プログラム作成装置は、設計制御部１０１、記憶部１０２、入力部１０３、表示部１０４、ジョブ取り出し部１０５、ジョブ入力部１０６、シート取り出し部１０７、シート入力部１０８、関連ジョブ情報設定部１０９、および識別情報設定部１１０を備える。

設計制御部１０１、記憶部１０２、入力部１０３、表示部１０４、ジョブ取り出し部１０５、ジョブ入力部１０６、シート取り出し部１０７、シート入力部１０８、関連ジョブ情報設定部１０９は、前述した実施の形態１と同様であり、説明を省略する。

識別情報設定部１１０は、異なるジョブ間で区別可能な識別情報を接続パーツに設定する。

図３を用いて説明したように、第１シート３０１に配置されたアナログ入力アイコン（第１パーツ）３１１と、第２シート３０２に配置されたＰＩＤアイコン（第２パーツ）３１２との接続が、第１シート３０１に配置されてアナログ入力アイコン３１１に接続する接続アイコン（接続パーツ）３１４と、第２シート３０２に配置されてＰＩＤアイコン３１２に接続する接続アイコン（接続パーツ）３１５とで関連づける。関連シート情報は、上述した接続パーツが配置されている他のシート情報を備え、接続パーツは、異なるジョブ間で区別可能な識別情報を備える構成としてもよい。

前述したように、複数人で手分けしてプログラム作成作業を行うために、複数のジョブに分割して複数人で手分けして作業をする場合、各ジョブは、異なる機器で作業がされることになる。また、一度作成した１つのジョブ内のいずれかのシートを取り出し、他の機器で修正作業を実施する場合もある。このように、取り出したシートを異なる機器で新たに接続パーツを設定（作成）した場合、異なる機器で接続パーツの識別情報が設定される。

異なる機器で設定された識別情報は、もとの機器で設定される一連の識別情報とは関連が無いため、取り出されて異なる機器で修正されたシートを、もとの機器におけるジョブに戻して取り込む場合、接続関係が反映されないことになる。このため、もとのジョブに戻した後、接続パーツの識別情報を再度定義して接続関係を再度定義することになる。また、このような識別情報の設定が、機器毎に実施されると、異なる機器間で作成される識別情報が重複することになり、シートを異なるジョブで再利用することが容易ではない。

これらのことに対し、接続パーツが、異なるジョブ間で区別可能な識別情報を備えるものとすれば、上述した接続関係の再設定が必要なく、シートを異なるジョブで再利用することが容易となる。例えば、識別情報設定部１１０は、新たに接続パーツが生成されると、乱数を発生させることで新たな識別情報を生成して設定する。乱数の発生を適宜に設定することで、同一の識別情報が出現することが実質的に発生しないので、別途に識別情報管理部などを設けること無く、異なるジョブ間で区別可能な識別情報とすることができる。また、識別情報管理部を設け、同一の識別情報が設定されることを抑制するようにしてもよい。

また、識別情報設定部１１０は、ユーザによる入力部１０３の操作による識別情報設定指示を受け付けると、受け付けた識別情報を接続パーツに設定する。このようにすることで、ユーザによる任意の識別情報が設定可能となる。各々異なるシートを複数人で手分けしてプログラム作成作業を実施し、最終的に１つにまとめる場合、互いに共通の識別情報を設定しておけば、同じ識別情報が設定されている接続パーツが自動的に接続された状態となる。

以上に説明したように、本発明によれば、制御プログラムを構成する各々のジョブが、自ジョブ内のシートに配置されているパーツを備える他のジョブ内のシートが特定された関連ジョブ情報を備えるようにしたので、異なるジョブ間をまたがって参照パーツを用いることができるようになる。

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。なお、制御プログラム作成装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）と主記憶装置と外部記憶装置とネットワーク接続装置となどを備えたコンピュータ機器であり、主記憶装置に展開されたプログラムによりＣＰＵが動作することで、上述した各機能が実現される。また、各機能は、複数のコンピュータ機器に分散させるようにしてもよい。

１０１…設計制御部、１０２…記憶部、１０３…入力部、１０４…表示部、１０５…ジョブ取り出し部、１０６…ジョブ入力部、１０７…シート取り出し部、１０８…シート入力部、１０９…関連ジョブ情報設定部。

Claims (4)

1. 接続点に関する情報から構成されたアルゴリズムを定義した複数のパーツ、前記パーツ間の配置関係、および前記パーツ間の接続関係とから構成された制御ロジック図が記述された複数のシートと、各々のシート間の関連を示すシート間関連情報とを各々備える複数のジョブから構成された制御プログラムを作成する制御プログラム作成装置であって、
   前記制御プログラムより各々の前記シートを個別に取り出すシート取り出し部を備え、
   前記シートは、配置されているパーツを備える他のシートが特定された関連シート情報を備え、
   前記ジョブは、自ジョブ内のシートに配置されているパーツを備える他のジョブ内のシートが特定された関連ジョブ情報を含む
   ことを特徴とする制御プログラム作成装置。
2. 請求項１記載の制御プログラム作成装置において、
   前記関連ジョブ情報の設定指示を受け付けて前記関連ジョブ情報を設定する関連ジョブ情報設定部を備えることを特徴とする制御プログラム作成装置。
3. 請求項１または２記載の制御プログラム作成装置において、
   第１シートに配置された第１パーツと、第２シートに配置された第２パーツとの接続が、前記第１シートに配置されて前記第１パーツに接続する接続パーツと、前記第２シートに配置されて前記第２パーツに接続する接続パーツとで関連づけられ、
   前記関連シート情報は、前記接続パーツが配置されている他のシート情報を備え、
   前記接続パーツは、異なるジョブ間で区別可能な識別情報を備える
   ことを特徴とする制御プログラム作成装置。
4. 請求項３記載の制御プログラム作成装置において、
   異なるジョブ間で区別可能な識別情報を前記接続パーツに設定する識別情報設定部を備えることを特徴とする制御プログラム作成装置。

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