JP2615222B2 - 分散形ディジタル制御システムのオペレータズコンソール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は分散形ディジタル制御システムのオペレータ
ズコンソールに関し、特に化学的プロセスなどのプロセ
ス制御の技術分野において複数の対象プロセスのそれぞ
れに応じた制御機能を有するコントローラを分散状態で
複数有する分散形ディジタル制御システムに好適なもの
であり、それ自体でデバッグ機能を備えるオペレータズ
コンソールに関するものである。

〔従来の技術〕

従来のオペレータズコンソールとしては特開昭63−11
8905号公報に記載された装置構成を挙げることができ
る。この公報に開示された装置では、従来より周知の構
成を有した計算機とプロセスコントローラからなるプロ
セス計算機制御装置において、総合監視機能を有する計
算機の内部にプロセスコントローラ模擬装置を備え、計
算機単独で、計算機とプロセスコントローラとの間の通
信回線機能に関しオンライン試験を行うことができる構
成が開示されている。この従来装置では、計算機の内部
に組み込まれるのはプロセスコントローラを模擬する装
置であって、コントローラそのもののソフトウェアを含
むものではない。それ故に、前記従来装置の構成ではコ
ントローラ自体の動作を実行させこれを試験することは
できない。

〔発明が解決しようとする課題〕

オペレータズコンコールと複数の対象プロセスのそれ
ぞれの制御のために用意された複数のコントローラとか
ら構成される分散形ディジタル制御システムを実現する
場合には、対象とするプロセスに応じて表示機能、操作
機能、制御機能を作製し、更にこれらの機能についてそ
の動作を確認するためのデバッグ作業を行う必要があ
る。

従来装置の構成では、一般的にデバッグ作業を行うた
めには、装置を構成する機器をすべて作製し、用意しな
ければならない。その結果、オペレータズコンソールと
各コントローラのハードウェアを作製し、更にそれぞれ
についてソフトウェアを作製した後にしかデバッグ作業
を行うことができず、ハードウェアの作製、ソフトウェ
アの作製、デバッグ作業が工程上シリーズとなり、デバ
ッグを行うまでの期間が長くなるという問題がある。ま
た、システム全体が完成した状態でデバッグ作業を行う
ため、システムを任意の場所に自由に移転することが困
難な状態が生じ、デバッグ作業を行う場所が限定される
という問題がある。更に、すべての構成機器を完成させ
た状態で用意するため、デバッグ作業のために要するシ
ステムが高価となり、デバッグコストが高くなるという
問題も提起される。

本発明の目的は、化学的プロセス等を制御するための
分散形ディジタル制御システムを製作するに当たり、ハ
ードウェア部分の作製とソフトウェア部分の作製とデバ
ッグ作業を独立に行えるような装置構成を実現し、これ
により製作工程がシリーズ化されるのを回避し、製作工
程を柔軟に変化させることができると共に、デバッグ作
業を容易に行うことができるようにし、更にデバッグ作
業を行うことができるまでの期間の短縮化、任意の場所
でデバッグ作業を行えること、デバッグコストの低減化
を達成することのできる分散形ディジタル制御装置のオ
ぺレータズコンソールを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係わる第１の分散形ディジタル制御システム
のオペレータズコンソールは、プロセスの制御処理に使
用される各種の端子テーブルを有し、コントローラ用中
間コードファイルに用意された制御・演算処理の命令を
コントローラ用インタプリタが解釈・実行して各端子テ
ーブルを動作させ且つプロセスとの間で信号をやり取り
してプロセスを制御する少なくとも１台のコントローラ
との間で、通信回線装置を介して命令データ及び計測デ
ータのやり取りを行う分散形ディジタル制御システムの
オペレータズコンソールにおいて、制御対象であるプロ
セスの運転状態を含む各種情報を表示する表示手段と、
命令データを入力する入力手段と、表示手段及び入力手
段を制御する制御手段と、入力手段から入力された命令
データを格納する補助記憶手段と、制御・演算処理の命
令を格納するオペレータズコンソール用中間コードファ
イルと、オペレータズコンソール用中間コードファイル
に格納された制御・演算処理の命令を解釈・実行するオ
ペレータズコンソール用インタプリタと、補助記憶手段
に格納されている、プロセスへの制御・演算処理の命令
が書き込まれた、オペレータズコンソール内のコントロ
ーラ用中間コードファイルと、コントローラからプロセ
スへの出力信号及びプロセスからコントローラへの入力
信号に相当する信号を記憶する、オペレータズコンソー
ル内の端子テーブルと、オペレータズコンソール内のコ
ントローラ用中間コードファイルが示す制御・演算処理
命令を解釈し、オペレータズコンソール内の端子テーブ
ルに記憶された入力信号及び出力信号を制御対象として
コントローラの制御機能を実行するコントローラ用イン
タプリタと、オペレータズコンソール用インタプリタと
コントローラ用インタプリタとの間に配置された、通信
回線装置をシミュレートするコミュニケーション手段
と、オペレータズコンソール用インタプリタとコミュニ
ケーション手段との間に配置され、オペレーターズコン
ソール用インタプリタを通信回線装置に接続するか、コ
ミュニケーション手段に接続するかを切り換える切り換
え手段とを備え、制御システムのデバッグ作業を行える
ように構成されるものである。

本発明の第２の分散形ディジタル制御システムのオペ
レータズコンコールは、前記第１の構成において、オペ
レータズコンソール内の端子テーブルの状態を実行周期
ごとに記憶する保存手段と、この保存手段を制御するモ
ニタ手段を備え、このモニタ手段は、コントローラ用イ
ンタプリタによる１回目の実行のときはオペレータズコ
ンソール内の端子テーブルの状態を保存手段に記憶さ
せ、２回目以降の実行のときは制御・演算の結果に係る
オペレータズコンソール内の端子テーブルの状態を保存
手段の状態と比較し、変化した信号名と変化の結果を出
力機器に与えるように動作するように構成される。

本発明に係わる第３の分散形ディジタル制御システム
のオペレータズコンソールは、前記第１の構成におい
て、オペレータズコンソール内の端子テーブルは、それ
ぞれ独立に指定される手動状態と自動状態を有し、手動
状態に対応してオペレータズコンソール内の端子テーブ
ルの内容を任意に書換え可能な構成を備え、自動状態に
対応してオペレータズコンソール内の端子テーブルの中
の出力信号に演算を施し、その結果をオペレータズコン
ソール内の端子テーブルに格納するように構成される。

本発明に係わる第４の分散形ディジタル制御システム
のオペレータズコンソールは、前記第１の構成におい
て、外部記憶手段と、適時なタイミングで、オペレータ
ズコンソール内の端子テーブルの内容を含む制御状態の
内容を外部記憶手段に格納させ、又は既に外部記憶手段
に格納された制御状態の内容をオペレータズコンソール
内の端子テーブル及びその他の構成部分に再設定する外
部記憶制御手段を備えるように構成される。

〔作用〕

第１の本発明では、コントローラのハードウェアが実
際に作製されていなくとも、オペレータズコンソールの
内部の主記憶手段にコントローラの機能を実現できる構
成を設けると共に、本来のオペレータズコンソールの機
能部分とコントローラの機能部分とを通信回線装置をシ
ミュレートするコミュニケーション手段で接続し、これ
によりオペレータズコンソールのみでシステムを構成で
きるため、デバッグ作業を行うことができる。

第２の本発明では、保存手段とモニタ手段を用いるこ
とにより、オペレータズコンソールのみで行われるシス
テムのデバッグ作業における状態の変化をモニタするこ
とが可能となる。

第３の本発明では、デバッグ作業において作業条件の
設定に関し手動状態と自動状態のいずれかを選択できる
ように構成され、手動状態の場合には例えばキーボード
から条件を設定することができ、自動状態の場合にはシ
ミュレーション手段を用いて実プロセスをシミュレート
させる。

第４の本発明では、外部記憶手段と外部記憶制御手段
を用いてオペレータズコンソールの内部で実行させるデ
バッグ作業の状態を適時に外部記憶手段に格納保存又は
オペレータズコンソールに再設定することができ、デバ
ッグ作業環境の調整を容易に行うことができる。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

第１図〜第７図は本発明に係るオペレータズコンソー
ルの構成と特徴的内容を示し、第８図〜第15図は本発明
に係るオペレータズコンソールが適用される分散形ディ
ジタル制御装置の構成とその特徴的内容について示して
いる。

先ず第８図〜第15図に基づき本発明が適用される分散
形ディジタル制御装置について説明する第８図におい
て、１はコントローラであり、このコントローラ１は制
御対象であるプロセス２ごとに用意され、計装配線3a〜
3dを介して信号の授受を行い、プロセス２の制御処理を
実行する。コントローラ１は複数のプロセスのそれぞれ
に対応して複数設けられる。４はオペレータズコンソー
ルであり、オペレータズコンソール４は上記の複数のコ
ントローラ１と通信回線（バス）５で接続される。第８
図で示されたオペレータズコンソール４の構成は従来の
一般的なオペレータズコンソールの構成を示している。
本実施例では後で第１図に基づいて本発明に係るオペレ
ータズコンソールの構成を説明するが、第８図では後で
比較を容易に行うことができるよう従来の構成を示すも
のである。

コントローラ１について詳しく説明する。制御対象で
あるプロセス２に含まれるスイッチやバルブから送られ
てくる信号は、それぞれの信号の形態に対応してディジ
タル信号入力インタフェース（DI）13a又はアナログ信
号入力インタフェース（AI）13bに入力され、ここで正
規化された信号に変換された後入力端子テーブル14に書
き込まれる。コントローラ用インタプリタ17は、制御用
中間コードファイル12の内容を解釈し、入力端子テーブ
ル14の内容と演算中間信号が書き込まれた中間端子テー
ブル15の内容を参照しながら、ループ制御、シーケンス
制御、その他の所要の演算を実行する。上記の中間コー
ドファイル12の内容は、オペレータズコンソール４にお
ける補助記憶装置26に用意された内容が、オペレータズ
コンソール４の通信制御部28と通信回線５、更にコント
ローラ１の通信制御部18を経由してロードされる。この
ようにして得られたコントローラ用インタプリタ17での
制御・演算の結果は、中間端子テーブル15と出力端子テ
ーブル16に書き込まれる。出力端子テーブル16の内容
は、アナログ信号出力インタフェース（AO）13cとディ
ジタル信号出力インタフェース（DO）13dによってプロ
セス２への出力信号に変換される。これらの出力信号は
計装配線3c,3dを介してプロセス２に含まれる調節バル
ブ等に供給される。

コントローラ１は上記の一連の動作を周期的に実行す
る（例えば１秒の実行周期）。またコントローラ１は、
オペレータズコンソール４の要求に基づき入力端子テー
ブル14、中間端子テーブル15、出力端子テーブル16の内
容を通信制御部18、通信回線５、オペレータズコンソー
ル４の通信制御部28を介してオペレータズコンソール４
のオペレータズコンソール用インタプリタ25に送る機能
も有している。

コントローラ１における制御内容を記述している中間
コードファイル12は主に入力指定ファイル、出力指定フ
ァイル、ループ制御ファイル、シーケンス制御ファイル
により構成される。ループ制御ファイルのループ制御の
記述例を第９図に、シーケンス制御ファイルのシーケン
ス制御マップを第10図に、シーケンス制御における移行
条件を第11図に、移行条件式を第12図にそれぞれ示す。

第９図でループ制御の例を説明する。入力端子テーブ
ル14の中のアナログ入力No.032（信号名;AI 032）を取
込み、入力処理演算器6aで信号チェックを行い、偏差演
算器6bで制御目標値との偏差を演算し、PID演算器6cでP
ID演算を行う。また入力端子テーブル14の中のディジタ
ル入力No.001を取込み、定数発生器6dで当該入力に対応
する定数を出力させる。上記PID演算器6cの出力と定数
発生器6dの出力をプロセス状態に従って信号切換器6eに
より切換えて、出力処理器6fからアナログ出力No.028
（信号名;AI 028）の出力端子テーブル16に書込んでい
る。出力端子テーブル16に書込まれた出力データはアナ
ログ出力インタフェース13cを介してプロセス２内のバ
ルブ等の制御対象に与えられる。

第10図でシーケンス制御の記述例を説明する。シーケ
ンス制御マップには、その縦軸方向にディジタル出力端
子テーブルに相当するディジタル出力No.（70）が登録
され（本例では、DO 000〜DO 005）、その右側の表部分
には、横軸の各ステップ1,2,…（71）に対応させてシー
ケンス的なオン・オフ動作が１（黒色部）と０（白色
部）で登録されている。更に、ステップ間の移行の順序
が第11図に示された移行条件テーブル72に登録されてお
り、また移行条件テーブル72の中の移行条件式LGCの具
体的論理式はそれぞれブール代数式73に登録されてお
り、これらの組合わせによってシーケンス制御が実行さ
れる。

前記コントローラ１の中間コードファイル12、入力端
子テーブル14、中間端子テーブル15、出力端子テーブル
16、コントローラ用インタプリタ17はコントローラ１の
主記憶装置の中に設けられる。

一方オペレータズコンソール４は、前述した補助記憶
装置26、中間コードファイル27、オペレータズコンソー
ル用インタプリタ25、通信制御部28の他に、CRT21、キ
ーボード22、CRT制御部23、キー入力処理部24を備えて
いる。オペレータはキーボード22を操作して必要なデー
タを入力し、CRT21を介して必要な情報を得る。プロセ
ス２のプロセス制御のための運転監視及び操作はオペレ
ータズコンソール４のCRT21の画面を使用して行われ
る。第13図〜第15図にCRT21の表示画面における表示内
容の一例を示す。

第13図は計器画面の一例を示す。この計器画面の表示
例では、１つの画面に８種類の計器（１）〜（８）を同
時に配置して表示・操作を行っている。（１），（２）
は品種管理用計器、（３），（７）はシーケンス制御関
連計器、（４）〜（６）はループ制御関連計器、（８）
はトレンド表示計器である。第14図はグラフィック画面
の一例を示す。このグラフィック画面はプロセス２の運
転状態に関する計装フロー74などをグラフ的に表示する
画面である。このグラフィック画面では表示画面中に表
された計器要素を取出し、画面の右端75に表示するよう
に構成されている。第15図はトレンド表示計器の一例を
示す。この画面はプロセス運転データの履歴をトレンド
グラフとして表示するものであり、この画面では表示画
面中のデータ表示カーソル76を用いてデータの値を読取
ることができる。

CRT21における上記の各画面の選択と操作は、前述し
たオペレータズコンソール４のキーボード22を用いて行
われる。各画面の構成、例えば計器の組合わせや配置、
グラフィックの構成等は、オペレータズコンソール４の
中間コードファイルに定義されており、その情報は補助
記憶装置26に格納されている。

オペレータズコンソール用インタプリタ25は、通信回
線５を経由して読み出した各種端子テーブル14〜16の内
容や中間コードファイル12の内容を、補助記憶装置26か
らロードされたオペレータズコンソール４の中間コード
ファイル27に従って処理し、CRT制御部23を介してCRT21
に表示する機能を有している。なお、CRT21は例えば１
秒程度の周期でリフレッシュ表示される。

前述したコントローラ１の構成において、コントロー
ラ１の中間コードファイル12の内容は制御対象のプロセ
スごとに異なる。また、同様にオペレータズコンソール
４の中間コードファイル27の内容もプロセスごとに異な
る。このような構成であるため、作製された中間コード
ファイル12,27の内容が対象とするプロセス２を正しく
制御するように設計され、作製されているかどうかをデ
バッグ作業で検証する必要がある。この検証のためには
所定の入力信号と操作指令を与え、中間コードファイル
12,27を同時に実行する必要がある。なお、各コントロ
ーラ１の中間コードファイル12の内容は、作製後、オペ
レータズコンソール４のキーボード22で入力して補助記
憶装置26に格納され、その後通信回線５等を経由して各
コントローラ１の中間コードファイル12にロードされ、
格納される。オペレータズコンソール４の中間コードフ
ァイル27の内容についても同様である。

前記オペレータズコンソール４の構成では、コントロ
ーラ１等のすべての構成機器が作製され、システムとし
て組立てなければ検証作業を行うことができない。そこ
で本発明では、第１図に示されるような構成を有するオ
ペレータズコンソール８が提案される。

第１図に示されるオペレータズコンソール８におい
て、第８図に示された構成要素と同一のものには同一の
符号を付している。以下本発明に係るオペレータズコン
ソールを第１図〜第７図に基づいて詳細に説明する。

第１図において、オペレータズコンソール８では、そ
の補助記憶装置26の中に、前記のオペレータズコンソー
ル用中間コードファイル27の内容に加えて、分散形ディ
ジタル制御システム内の各コントローラ１に設けられた
制御用中間コードファイル12の内容が格納され、且つオ
ペレータズコンソール８はその主記憶装置の所定の領域
にロードされた当該中間コードファイル12を備える。ま
たオペレータズコンソール８は、その主記憶装置に、オ
ペレータズコンソール用のインタプリタ25に加えてコン
トローラ用インタプリタ17を備え、更に入力端子テーブ
ル14、中間端子テーブル15、出力端子テーブル16を備え
る。前述した第８図の構成ではオペレータズコンソール
とコントローラとの間のデータ授受はそれぞれの通信制
御部と通信回線を経由して行っていたが、第１図に示さ
れたオペレータズコンソール８では、前記インタプリタ
17と25との間にコミュニケーション手段81を介設し、こ
のコミュニケーション手段81を介して２つのインタプリ
タ17,25の間のデータ授受を行うように構成している。
コミュニケーション手段81は、前記通信回線５、通信制
御部18,28からなる通信制御装置をシミュレートする機
能を有する。上記オペレータズコンソール用インタプリ
タ25は、補助記憶装置26から主記憶装置にロードされた
中間コードファイル27を解釈して実行し、オペレータズ
コンソールとしての機能を果たす。一方、コントローラ
用インタプリタ17は、同様に補助記憶装置26から主記憶
装置にロードされた中間コードファイル12を解釈して実
行し、前記の各種端子テーブル14〜16と共にコントロー
ラとしての機能を果たす。ただし、上記構成の場合に
は、端子テーブル14〜16は実際のプロセスとの物理的な
つながりを有していない。またコントローラ用中間コー
ドファイル12はコントローラごとに異なるのが一般的で
あるので、デバッグ作業の対象となる中間コードファイ
ルを補助記憶装置からロードする。デバッグの対象とな
るコントローラの選択、指定はキーボード22を介して行
う。デバッグの対象が変わるときには、コントローラ用
中間コードファイル12の内容が新たに選択されたコント
ローラのための内容に変更される。

オペレータズコンソール用インタプリタ25とコミュニ
ケーション手段81との間には、オペレータズコンソール
８の動作モードを切換えるための第１の切換えスイッチ
88が配置され、この切換えスイッチ88の端子A,Bのいず
れかへの接続により動作を切換えることができる。スイ
ッチ88がＡ側に接続されるときは、オペレータズコンソ
ール用インタプリタ25はコミュニケーション手段81に接
続され、デバッグモードになる。Ｂ側に接続されるとき
には、オペレータズコンソール用インタプリタ25は通信
制御部28に接続され、通信回線５を介してコントローラ
１と結合可能になり、非デバッグモードとなる。切換え
スイッチ88の切換え動作はキーボード22を操作すること
によって指示され、操作者はCRT21でオペレータズコン
ソール８の状態を確認することができる。

上記のデバッグモードでは、オペレータズコンソール
８を動作させることによって、オペレータズコンソール
の機能とコントローラの機能とが同時に実行される。従
って、デバッグモードではオペレータズコンソールの負
荷は通常の運転の場合と比較して増加するので、オペレ
ータズコンソール８の実行周期は通常運転時の２倍（例
えば２秒）に設定される。

オペレータズコンソール８の中には更に保存手段83と
モニタ84が備えられる。保存手段83は各種端子テーブル
14〜16の内容を保存する機能を有する。モニタ84はデバ
ッグ作業の経過を報告するための機能を有し、保存手段
83を制御する。モニタ84はコントローラ用インタプリタ
17の最初の制御・演算を終了した後、各端子テーブル14
〜16の内容を保存手段83に複写する。その次以降の制御
・演算ではその結果による各端子テーブル14〜16の状態
と保存手段83の状態とを比較した後、保存手段83の内容
を更新する。比較によって得られた結果については、変
化した信号名と変化結果がCRT21又はプリンタ87に出力
される。出力の例を第２図に示す。この図示例では、所
定の実行動作の周期が経過した後においてシーケンス制
御マップにおけるNo.001（ST 001）のステップが02に変
化し、ディジタル出力信号No.1（DO 001）の値が０に変
化したことを示している。一方アナログ入出力信号につ
いては、その値が刻々と変化するため比較動作を行わな
い。モニタ84が報告動作を行っている時にはコントロー
ラ用インタプリタ17はその処理を中断した状態に制御さ
れる。これにより制御の実行周期ごとの状態変化を厳密
に確認することが可能となる。

CRT制御部23とオペレータズコンソール用インタプリ
タ25の間に配置された第２の切換えスイッチ89と、モニ
タ84とプリンタ87の間に配置された第３のスイッチ82
は、モニタ84による比較動作の報告先を制御するための
スイッチである。スイッチ89は２つの切換え端子C,Dを
有し、Ｃ側に接続されている時にはデバッグ作業におけ
る通常のオペレータズコンソール等の動作状態、操作内
容の表示が行われる。Ｄ側に接続されている時には、モ
ニタ84から与えられる比較動作の結果がCRT制御部23を
経由してCRT21に表示される。またスイッチ82は２つの
端子E,Fを有し、Ｅ側に接続される時、モニタ84で得ら
れた比較動作の結果がプリンタ87に出力され、Ｆ側に接
続される時には何も出力されない。

またデバッグ作業は通常単体テスト、組合せテスト、
総合テストというように、そのデバッグ対象が部分から
全体へ段階的に進行する。各段階でデバック作業におい
て注目する端子テーブルの種類は異なる。換言すれば、
単体テストでは例えばディジタル入出力端子のそれぞれ
の内容を常時参照することが必要であるのに対し、総合
テストでは第10図に示したシーケンス制御マップの各ス
テップNo.の移行の状態を主に注目していれば良い。こ
のような事情から、デバッグ作業を効率良く行うため
に、各テスト段階で動作結果の報告が必要な端子をキー
ボード22とCRT21を用いて指定できるように構成してい
る。

次に端子テーブル14〜16のそれぞれの機能について第
３図を参照して詳細に説明する。

入力端子テーブル14は、プロセス入力を表す入力端子
テーブル14aと、アナログ入力信号シミュレーション手
段14bと、ディジタル入力信号シミュレーション手段14c
とによって構成される。入力端子テーブル14aと出力端
子テーブル16は、その動作状態の設定の仕方としてMANU
AL（図中記号MAで表す）とAUTO（図中記号AUで表す）の
２つの状態に設定することができる。これらの２つの状
態は、キーボード22とCRT21を用いて各端子テーブル14
a,16の中の各端子のそれぞれについて独立に指定するこ
とができるように構成される。MANUALの状態では、各端
子テーブルの端子内容はキーボード22とCRT21を用い
て、且つオペレータズコンソール用インタプリタ25、コ
ミュニケーション手段81、コントローラ用インタプリタ
17を経由して自由に書き変えることができる。AUTOの状
態では、出力端子テーブル16の中の指定された端子がア
ナログ入力信号シミュレーション手段14b又はディジタ
ル入力信号シミュレーション手段14cに接続され、当該
端子の内容に対しシミュレーション手段14b,14cにおい
て指定された所定の演算が施され、その演算結果が入力
端子テーブル14aの指定された端子に戻るように構成さ
れる。

アナログ入力信号シミュレーション手段14b及びディ
ジタル入力信号シミュレーション手段14cにおいて設定
された演算の種類として本実施例ではF1〜F6の演算機能
を備えている。これらの演算機能F1〜F6を用いれば、実
プロセスがなくともループ制御の動作確認を行ったり、
実プロセスからのアンサ信号をシミュレートしたりする
ことが可能である。次に各演算機能を説明する。

演算機能F1はループ制御の際の一次遅れをシミュレー
トする。この機能は実際にはソフトウェアによって実現
されるものであり、例えば下記に示す簡単な式によって
与えられる。

Xn′＝aXn＋（１−ａ）Xn−１ Xn−1:前回実行周期のアナログ信号出力値 Xn:今回実行周期のアナログ信号出力値 Xn′：アナログ信号入力値 a:定数（０≦ａ≦１） 演算機能F2は起動信号（ディジタル信号）が“1"であ
る間パルスを出力する機能を有する。出力されるパルス
の幅は１実行周期分に相当する。

演算機能F3,F4はディジタル信号を入力とし、いずれ
もこの入力信号にΔｔの時間遅れの演算を施す機能を有
している。特に演算機能F4はインバータを含み、最初に
入力信号を反転する機能を有している。第４図は、演算
機能F3について時間遅れΔｔの作用を示したものであ
る。この図で明らかなように、出力端子テーブル16から
与えられる出力信号が時間Δｔだけ遅れて入力端子テー
ブル14aに供給される。

演算機能F5,F6はそれぞれフリップフロップ（FF）と
時間遅れ機能部とから構成される。フリップフロップの
入力信号はセット信号とリセット信号である。第５図
に、セット信号及びリセット信号とフリップフロップの
出力信号Ｑ及びとの関係を示す。この図では理解を容
易にするために時間遅れ機能による作用を省略して示し
ているが、その作用は演算機能F3等の場合と同じであ
る。

上記で説明した各種の演算機能F1〜F6を実行させるた
めには、キーボード22とCRT21を用いて演算機能の選択
と入出力信号の設定を行う必要がある。第６図にCRT21
におけるディジタル入力信号シミュレーション手段14c
のためのパラメータ入力画面の一例を示す。この入力操
作の方法としては、No.を選択した後DO/DI/FUNC./DELAY
/RESETの各パラメータを入力するように操作する。第６
図のNO.1に示した例では、DO 001の信号を反転し（演算
機能F4）、１秒の時間遅れの後、DI 020へ入力するとい
う設定例である。NO.2に示した例では、セット信号をDO
002、リセット信号をDO 003としてフリップフロップを
動作させ、フリップフロップの出力をDI 031に入力する
という設定例である。

第７図にCRT21におけるアナログ入力信号シミュレー
ション手段14bのためのパラメータ入力画面の一例を示
す。このパラメータ入力画面の操作方法も前記のディジ
タル入力信号シミュレーション手段14cの場合と同じで
ある。第７図にNO.1に示された例では、AO 001の信号に
一次遅れの演算を施した後にAI 030に供給するという設
定例である。NO.2の例では、中間端子テーブル15の中の
端子の１つであるIN 000信号の立上りで、パルスを発生
させAI 031に入力するという設定例である。

以上の端子テーブル14〜16の構成によって、ループ制
御の動作確認を行い、また実プロセスからのアンサ信号
をシミュレートさせることが可能となる。

第１図に示されるオペレータズコンソール８は更にF/
D制御部85を有する。このF/D制御部85は、端子テーブル
14〜16の各端子の値と、入力端子テーブル14と出力端子
テーブル16のMANUAL/AUTOの状態と、アナログ入力信号
シミュレーション手段14bとディジタル入力信号シミュ
レーション手段14cの設定内容とで決まるデバッグ環境
情報を、外部記憶手段（F/D）86に格納する機能を有す
る。また、反対に外部記憶手段86に格納されたデバッグ
環境情報を取り込んで、前記の各構成要素に再設定する
機能も有している。外部記憶手段86に対して入出力する
タイミングは、キーボード22からデバッグ対象のコント
ローラの指定又は変更があった時である。すなわち、デ
バッグ対象のコントローラが変更される時には現在の対
象であるコントローラのデバッグ環境情報を外部記憶手
段86に格納し、その後続いて新たに指定されたコントロ
ーラに対応するデバッグ環境情報を外部記憶手段86から
取り込んで、オペレータズコンソールの中のデバッグ作
業を実行する構成要素に再設定する。上記の構成によれ
ば、各コントローラについてデバッグ作業を中断したと
きにおいて、デバッグ環境を容易に再現することがで
き、これによってオペレータズコンソール８のみによる
デバッグ作業を能率良く行うことができる。

なお、上記構成を有するオペレータズコンソール８に
よれば、分散形ディジタル制御システムが完成され稼働
状態に入った後においても、別の１台のオペレータズコ
ンソールを用意し、これにより機能の変更と検証を行う
ことが可能となる。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によれば次の効
果が発生する。

オペレータズコンソールに、本来のオペレータズコン
ソールの機能に加えて、ソフトウェア的にコントローラ
の機能を実現できる構成を設け、更にオペレータズコン
ソール機能部とコントローラ機能部を接続してデータ授
受する機能部を設けるようにしたため、これによりコン
トローラのハードウェアが作製されていなくても分散形
ディジタル制御システム全体のデバッグ作業を行うこと
ができる。このように、ハードウェアの作製とソフトウ
ェアの作製を独立に行えるようにしたため、システムの
製作工程を短縮化することができ、また部分的構成でシ
ステム全体のデバッグが行えるため、デバッグ場所を任
意に選択することができ、且つデバッグコストが低減す
ることができる。

保存手段とモニタを備えるように構成したため、各種
端子テーブルの状態をモニタし、状態において変化が生
じたときには変化した内容を出力することができ、もっ
てデバッグ作業の効率を向上することができる。

また、自動状態でデバッグ作業を行うときプロセスを
シミュレートする手段を設けるように構成したため、デ
バッグ作業のために実プロセスのハードウェア構成を特
別に準備する必要がなく、デバッグ作業を容易に行うこ
とができる。

更に外部記憶手段及び外部記憶制御手段を備えるよう
に構成したため、デバッグ環境の退避、又は再現を容易
に行うことができ、デバッグ作業の段取りを時間を短縮
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すデバッグ機能付きオペ
レータズコンソールの内部構造を示すブロック図、第２
図は端子テーブルの状態比較の結果を報告す出力図、第
３図は端子テーブルの機能構成図、第４図及び第５図は
シミュレーション手段の演算機能を説明するためのタイ
ミングチャート、第６図はディジタル入力信号シミュレ
ーション手段のパラメータ入力画面構成を示した図、第
７図はアナログ入力信号シミュレーション手段のパラメ
ータ入力画面構成を示した図、第８図は分散形ディジタ
ル制御システムの構成とオペレータズコンソール及びコ
ントローラの内部構造を示すブロック図、第９図はルー
プ制御ファイルの記述例を示す図、第10図〜第12図はシ
ーケンス制御ファイルの記述例を示す図、第13図は計器
画面を示す図、第14図はグラフィック画面を示す図、第
15図はトレンド画面を示す図である。 〔符号の説明〕 １……コントローラ ２……プロセス ４……従来のオペレータズコンソール ５……通信回線 ８……本発明のオペレータズコンソール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−178408（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−36809（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−129504（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−223814（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−118905（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−120954（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プロセスの制御処理に使用される各種の端
   子テーブルを有し、コントローラ用中間コードファイル
   に用意された制御・演算処理の命令をコントローラ用イ
   ンタプリタが解釈・実行して前記各端子テーブルを動作
   させ且つ前記プロセスとの間で信号をやり取りして前記
   プロセスを制御する少なくとも１台のコントローラとの
   間で、通信回線装置を介して命令データ及び計測データ
   のやり取りを行う分散形ディジタル制御システムのオペ
   レータズコンソールにおいて、 制御対象である前記プロセスの運転状態を含む各種情報
   を表示する表示手段と、 命令データを入力する入力手段と、 前記表示手段及び入力手段を制御する制御手段と、 前記入力手段から入力された命令データを格納する補助
   記憶手段と、 制御・演算処理の命令を格納するオペレータズコンソー
   ル用中間コードファイルと、 前記オペレータズコンソール用中間コードファイルに格
   納された制御・演算処理の命令を解釈・実行するオペレ
   ータズコンソール用インタプリタと、 前記補助記憶手段に格納されている前記プロセスへの制
   御・演算処理の命令が書き込まれた、オペレータズコン
   ソール内のコントローラ用中間コードファイルと、 前記コントローラから前記プロセスへの出力信号及び前
   記プロセスから前記コントローラへの入力信号に相当す
   る信号を記憶する、オペレータズコンソール内の端子テ
   ーブルと、 前記オペレータズコンソール内のコントローラ用中間コ
   ードファイルが示す制御・演算処理命令を解釈し、前記
   オペレータズコンソール内の端子テーブルに記憶された
   入力信号及び出力信号を制御対象として前記コントロー
   ラの制御機能を実行するコントローラ用インタプリタ
   と、 前記オペレータズコンソール用インタプリタと前記コン
   トローラ用インタプリタとの間に配置された、前記通信
   回線装置をシミュレートするコミュニケーション手段
   と、 前記オペレータズコンソール用インタプリタと前記コミ
   ュニケーション手段との間に配置され、前記オペレータ
   ーズコンソール用インタプリタを前記通信回線装置に接
   続するか、前記コミュニケーション手段に接続するかを
   切り換える切り換え手段と、 を備え、上記制御システムのデバッグ作業を行えるよう
   にしたことを特徴とする分散形ディジタル制御システム
   のオペレータズコンソール。
2. 【請求項２】請求項１記載の分散形ディジタル制御シス
   テムのオペレータズコンソールにおいて、前記オペレー
   タズコンソール内の端子テーブルの状態を実行周期ごと
   に記憶する保存手段と、この保存手段を制御するモニタ
   手段を備え、このモニタ手段は、前記コントローラ用イ
   ンタプリタによる１回目の実行のときは前記オペレータ
   ズコンソール内の端子テーブルの状態を前記保存手段に
   記憶させ、２回目以降の実行のときは制御・演算の結果
   に係る前記オペレータズコンソール内の端子テーブルの
   状態を前記保存手段の状態と比較し、変化した信号名と
   変化の結果を出力機器に与えるように動作することを特
   徴とする分散形ディジタル制御システムのオペレータズ
   コンソール。
3. 【請求項３】請求項１記載の分散形ディジタル制御シス
   テムのオペレータズコンソールにおいて、前記オペレー
   タズコンソール内の端子テーブルは、それぞれ独立に指
   定される手動状態と自動状態を有し、前記手動状態に対
   応して前記オペレータズコンソール内の端子テーブルの
   内容を任意に書換え可能な構成を備え、前記自動状態に
   対応して前記オペレータズコンソール内の端子テーブル
   の中の出力信号に演算を施し、その結果を前記オペレー
   タズコンソール内の端子テーブルに格納することを特徴
   とする分散形ディジタル制御システムのオペレータズコ
   ンソール。
4. 【請求項４】請求項１記載の分散形ディジタル制御シス
   テムのオペレータズコンソールにおいて、外部記憶手段
   と、適時なタイミングで、前記オペレータズコンソール
   内の端子テーブルの内容を含む制御状態の内容を前記外
   部記憶手段に格納させ、又は既に前記外部記憶手段に格
   納された前記制御状態の内容を前記オペレータズコンソ
   ール内の端子テーブル及びその他の構成部分に再設定す
   る外部記憶制御手段を備えることを特徴とする分散形デ
   ィジタル制御システムのオペレータズコンソール。