JP2019040395A - 制御プログラム作成装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異なるシステムへ変更するときの制御プログラムの変換が、より容易に実現できるようする。【解決手段】第１取得部１０２が、第１制御プログラムで用いられているパーツに対応する第２制御プログラムで用いられるパーツのアルゴリズムを、記憶部１０１から取得し、第１制御プログラムで用いられているパーツ間の接続関係を、第１制御プログラムより取得し、作成部１０４が、ステップＳ１０２で取得したアルゴリズムと、ステップＳ１０３で取得した接続関係とを用いて第２制御プログラムを作成する。【選択図】 図１

Description

本発明は、制御プログラム作成装置および方法に関し、特に、制御対象の制御に用いられる制御プログラムを変更する制御プログラム作成装置および方法に関する。

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、更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。

このように、制御ロジック図より生成した制御プログラムにより制御されるプラントなどでは、ある既存のシステムを、異なるシステムに変更する際（例えば他社製品への置き換えや、上位製品への入れ替え）に、制御単位、アルゴリズムなどの種類も変更されるため、制御ロジック図の書き換えなどが発生する。このような制御ロジック図の書き換えは、例えば自動で変換するツールを開発すれば、より容易に実現できる。

特開２００２−３４２０７９号公報

しかしながら、上述したような制御ロジック図（制御プログラム）の書き換えを自動で行うツールの開発は、容易ではないという問題があった。システムが異なれば、各々の内部データ構造も変わるため、全てのデータを異なるデータ構造に変更することになる。このような変更を行うツールの開発工数は、膨大となるため、開発は容易ではなく、長い時間を要することになる。開発時間を短縮するために限られた開発工数でツールの開発を行うと、変換範囲が限定されるなどの問題が発生する。

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、異なるシステムへ変更するときの制御プログラムの変換が、より容易に実現できるようすること目的とする。

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、複数のパーツ間の配置関係、および複数のパーツ間の接続関係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、複数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、第１システムの制御のための第１制御プログラムで用いられているパーツに対応し、第１システムとは異なる第２システムの制御のための第２制御プログラムで用いられるパーツのアルゴリズムを記憶する記憶部と、第１制御プログラムで用いられているパーツに対応する第２制御プログラムで用いられるパーツのアルゴリズムを記憶部から取得するように構成された第１取得部と、第１制御プログラムで用いられているパーツ間の接続関係を取得するように構成された第２取得部と、第１取得部が取得したアルゴリズムと第２取得部が取得した接続関係とを用いて第２制御プログラムを作成するように構成された作成部とを備え、パーツ間の接続関係は、異なるシステム間で共通の定義となるデータ構造とされている。

上記制御プログラム作成装置において、作成部が作成した第２制御プログラムにおけるパーツ間の接続関係を検査するように構成された検査部と、検査部により接続不可とされたパーツ間の接続関係を、作成部が作成した第２制御プログラムより取り除くように構成された接続除去部と、接続除去部が取り除いた接続関係に関する情報を通知するように構成された通知部とを更に備えるようにしてもよい。

本発明における制御プログラム作成方法は、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、複数のパーツ間の配置関係、および複数のパーツ間の接続関係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、複数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方法であって、第１システムの制御のための第１制御プログラムで用いられているパーツに対応し、第１システムとは異なる第２システムの制御のための第２制御プログラムで用いられるパーツのアルゴリズムを記憶部に記憶する第１ステップと、第１制御プログラムで用いられているパーツに対応する第２制御プログラムで用いられるパーツのアルゴリズムを記憶部から取得する第２ステップと、第１制御プログラムで用いられているパーツ間の接続関係を取得する第３ステップと、第２ステップで取得したアルゴリズムと第３ステップで取得した接続関係とを用いて第２制御プログラムを作成する第４ステップとを備え、パーツ間の接続関係は、異なるシステム間で共通の定義となるデータ構造とされている。

上記制御プログラム作成方法において、第４ステップで作成した第２制御プログラムにおけるパーツ間の接続関係を検査する第５ステップと、第５ステップで接続不可とされたパーツ間の接続関係を、第４ステップで作成した第２制御プログラムより取り除く第６ステップと、第６ステップで取り除いた接続関係に関する情報を通知する第７ステップと、を更に備えるようにしてもよい。

以上説明したことにより、本発明によれば、異なるシステムへ変更するときの制御プログラムの変換が、より容易に実現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方法を説明するためのフローチャートである。 図３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方法を説明するためのフローチャートである。 図５は、本発明の実施の形態における制御プログラム作成装置のハードウエア構成を示す構成図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

［実施の形態１］
はじめに、本発明の実施の形態１における制御プログラム作成装置について図１を参照して説明する。この制御プログラム作成装置は、記憶部１０１、第１取得部１０２、第２取得部１０３、作成部１０４、表示部１０５、入力部１０６を備える。

ここで、制御プログラム作成装置が作成する制御プログラムは、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、複数のパーツ間の配置関係、および複数のパーツ間の接続関係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、複数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ている。

記憶部１０１は、第１システムの制御のための第１制御プログラムで用いられているパーツに対応し、第１システムとは異なる第２システムの制御のための第２制御プログラムで用いられるパーツのアルゴリズムを記憶する。

第１取得部１０２は、第１制御プログラムで用いられているパーツに対応する第２制御プログラムで用いられるパーツのアルゴリズムを記憶部１０１から取得する。第２取得部１０３は、第１制御プログラムで用いられているパーツ間の接続関係を、第１制御プログラムより取得する。

ここで、パーツ間の接続関係は、異なるシステム間でも、共通にできる部分であり、共通のオブジェクト（クラス）定義となるデータ構造とされている。例えば、パーツ間の接続線やシートを跨ぐ内部接続などは、共通のオブジェクトとして定義されている。

作成部１０４とは、第１取得部１０２が取得したアルゴリズムと第２取得部１０３が取得した接続関係とを用いて第２制御プログラムを作成する。

次に、実施の形態１における制御プログラム作成装置の動作例（制御プログラム作成方法）について、図２のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１０１で、記憶部１０１に、第１システムの制御のための第１制御プログラムで用いられているパーツに対応し、第１システムとは異なる第２システムの制御のための第２制御プログラムで用いられるパーツのアルゴリズムを記憶する（第１ステップ）。

なお、制御プログラムは、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、複数のパーツ間の配置関係、および複数のパーツ間の接続関係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、複数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ている。

次に、ステップＳ１０２で、第１取得部１０２が、第１制御プログラムで用いられているパーツに対応する第２制御プログラムで用いられるパーツのアルゴリズムを、記憶部１０１から取得する（第２ステップ）。次に、ステップＳ１０３で、第１制御プログラムで用いられているパーツ間の接続関係を、第１制御プログラムより取得する（第３ステップ）。

次に、ステップＳ１０４で、作成部１０４が、ステップＳ１０２で取得したアルゴリズムと、ステップＳ１０３で取得した接続関係とを用いて第２制御プログラムを作成する（第４ステップ）。

以上に説明したように、実施の形態１によれば、まず、パーツ間の接続関係は、異なるシステム間で共通の定義となるデータ構造とした上で、第１制御プログラムで用いられているパーツ間の接続関係を取得し、これを用いて、異なるシステムのための第２制御プログラムを作成するようにした。

パーツ間の接続関係は、異なるシステム間で共通の定義となるデータ構造としているので、これらはこのまま用い、異なる形式のオブジェクトのみを置き換え、置き換えたオブジェクト間の関連を繋ぎ直せばよい。このように、異なるシステムに対応させるために制御ロジック図の変換を行っても、共通部分のオブジェクトは何も変化しないため、接続部分の情報は何も変わらず、変換のための工数が大幅に削減されるようになる。この結果、異なるシステムへ変更するときの制御プログラムの変換が、より容易に実現できるようになる。

［実施の形態２］
次に、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について、図３を参照して説明する。この制御プログラム作成装置は、記憶部１０１、第１取得部１０２、第２取得部１０３、作成部１０４、表示部１０５、入力部１０６を備える。これらは、前述した実施の形態１と同様である。実施の形態２では、更に、検査部１０７、接続除去部１０８、通知部１０９を備える。

検査部１０７は、作成部１０４が作成した第２制御プログラムにおけるパーツ間の接続関係を検査する。検査部１０７は、パーツ間の接続が、可能か否かを検査する。接続除去部１０８は、検査部１０７により接続不可とされたパーツ間の接続関係を、作成部１０４が作成した第２制御プログラムより取り除く。

通知部１０９は、接続除去部１０８が取り除いた接続関係に関する情報を通知する。例えば、通知部１０９は、接続が不可とされて取り除かれたパーツ間の接続線やシートを跨ぐ内部接続の情報を、表示部１０５に表示することで、利用者に通知する。

次に、実施の形態２における制御プログラム作成装置の動作例（制御プログラム作成方法）について、図４のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１０１で、記憶部１０１に、第１システムの制御のための第１制御プログラムで用いられているパーツに対応し、第１システムとは異なる第２システムの制御のための第２制御プログラムで用いられるパーツのアルゴリズムを記憶する。

次に、ステップＳ１０２で、第１取得部１０２が、第１制御プログラムで用いられているパーツに対応する第２制御プログラムで用いられるパーツのアルゴリズムを、記憶部１０１から取得する。次に、ステップＳ１０３で、第１制御プログラムで用いられているパーツ間の接続関係を、第１制御プログラムより取得する。

次に、ステップＳ１０４で、作成部１０４が、ステップＳ１０２で取得したアルゴリズムと、ステップＳ１０３で取得した接続関係とを用いて第２制御プログラムを作成する。

上述した各ステップは、前述した実施の形態１と同様である。実施の形態２では、第５ステップＳ１０５で、検査部１０７が、ステップＳ１０４で作成した第２制御プログラムにおけるパーツ間の接続関係を検査する（第５ステップ）。検査の結果、第２制御プログラムの中に、接続不可とされたパーツ間の接続関係が検出された場合（ステップＳ１０６のｙｅｓ）、ステップＳ１０７で、接続除去部１０８が、接続不可とされたパーツ間の接続関係を、第２制御プログラムより取り除く（第６ステップ）。次いで、ステップＳ１０８で、接続関係に関する情報を通知する（第７ステップ）。

なお、制御プログラム作成装置は、図５に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）２０１と主記憶装置２０２と外部記憶装置２０３とネットワーク接続装置２０４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。ネットワーク接続装置２０４は、ネットワーク２０５に接続する。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。

以上に説明したように、本発明によれば、パーツ間の接続関係は、異なるシステム間で共通の定義となるデータ構造とした上で、第１制御プログラムで用いられているパーツ間の接続関係を取得し、これを用いて、異なるシステムのための第２制御プログラムを作成するので、異なるシステムへ変更するときの制御プログラムの変換が、より容易に実現できるようになる。

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。

１０１…記憶部、１０２…第１取得部、１０３…第２取得部、１０４…作成部、１０５…表示部、１０６…入力部。

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、前記複数のパーツ間の配置関係、および前記複数のパーツ間の接続関係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、前記複数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、
   第１システムの制御のための第１制御プログラムで用いられているパーツに対応し、前記第１システムとは異なる第２システムの制御のための第２制御プログラムで用いられるパーツのアルゴリズムを記憶する記憶部と、
   前記第１制御プログラムで用いられているパーツに対応する前記第２制御プログラムで用いられるパーツのアルゴリズムを前記記憶部から取得するように構成された第１取得部と、
   前記第１制御プログラムで用いられているパーツ間の接続関係を取得するように構成された第２取得部と、
   前記第１取得部が取得したアルゴリズムと前記第２取得部が取得した接続関係とを用いて前記第２制御プログラムを作成するように構成された作成部と
   を備え、
   前記複数のパーツ間の各々の接続関係は、異なるシステム間で共通の定義となるデータ構造とされている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、
   前記作成部が作成した前記第２制御プログラムにおけるパーツ間の接続関係を検査するように構成された検査部と、
   前記検査部により接続不可とされたパーツ間の接続関係を、前記作成部が作成した前記第２制御プログラムより取り除くように構成された接続除去部と、
   前記接続除去部が取り除いた接続関係に関する情報を通知するように構成された通知部と
   を更に備えることを特徴とする制御プログラム作成装置。
3. 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、前記複数のパーツ間の配置関係、および前記複数のパーツ間の接続関係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、前記複数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方法であって、
   第１システムの制御のための第１制御プログラムで用いられているパーツに対応し、前記第１システムとは異なる第２システムの制御のための第２制御プログラムで用いられるパーツのアルゴリズムを記憶部に記憶する第１ステップと、
   前記第１制御プログラムで用いられているパーツに対応する前記第２制御プログラムで用いられるパーツのアルゴリズムを前記記憶部から取得する第２ステップと、
   前記第１制御プログラムで用いられているパーツ間の接続関係を取得する第３ステップと、
   前記第２ステップで取得したアルゴリズムと前記第３ステップで取得した接続関係とを用いて前記第２制御プログラムを作成する第４ステップと
   を備え、
   前記複数のパーツ間の各々の接続関係は、異なるシステム間で共通の定義となるデータ構造とされていることを特徴とする制御プログラム作成方法。
4. 請求項３記載の制御プログラム作成方法において、
   前記第４ステップで作成した前記第２制御プログラムにおけるパーツ間の接続関係を検査する第５ステップと、
   前記第５ステップで接続不可とされたパーツ間の接続関係を、前記第４ステップで作成した前記第２制御プログラムより取り除く第６ステップと、
   前記第６ステップで取り除いた接続関係に関する情報を通知する第７ステップと、
   を更に備えることを特徴とする制御プログラム作成方法。

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