JP2973587B2 - 分散形制御装置 - Google Patents

分散形制御装置

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JP2973587B2 JP3135087A JP13508791A JP2973587B2 JP 2973587 B2 JP2973587 B2 JP 2973587B2 JP 3135087 A JP3135087 A JP 3135087A JP 13508791 A JP13508791 A JP 13508791A JP 2973587 B2 JP2973587 B2 JP 2973587B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プロセスを制御する制
御装置に、各種機械の自動化を行う場合に用いられるプ
ログラマブル・コントローラ(PC)を接続できるよう
にして、計装と電気機器制御とを統合管理できるように
した分散形制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】分散形制御装置は、マンマシンインター
フェイスとしてのオペレータステーションと、プロセス
の制御を担当する制御装置とで構成されており、プロセ
ス制御の分野において広く利用されている。一方、プロ
グラマブル・コントローラ(PC)は、電気機器(装
置)や機械の自動化機器として工場内のあらゆる場面に
使用されてきている。最近、プロセスオートメーション
の分野においても、計装と自動化機器との制御を統合管
理したいという要求が高まってきている。この様な要求
に応えるために、従来装置では、制御装置とオペレータ
ステーションとをつなぐバス(通信回線)に、ゲートウ
ェイを介してPCを接続し、通信回線およびゲートウェ
イを介してPCのデータを制御装置がアクセスできるよ
うに構成していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成される従来装置においては、システムを構築す
る際、制御装置内のデータとPC内のデータの対応を考
慮しなくてはならない上に、制御装置とゲートウェイ間
の通信データの対応を考慮する必要があり、容易にアプ
リケーションを作成することができないという不具合が
あった。本発明は、この様な点に鑑みてなされたもの
で、制御装置にPCを直接結合することができるように
することにより、PCを含むシステムの各種アプリケー
ションを容易に作成できる分散形制御装置を提供するこ
とを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】この様な目的を達成する
本発明は、制御装置とプログラマブル・コントローラ
(PC)とを接続し、計装と電機制御とを統合してこれ
らを統一管理する分散形制御装置であって、前記PC内
に当該PCで扱っているデータが書込まれるレジスタを
設け、前記制御装置に、制御機能を持つ内部計器と、前
記PCとの間で通信を行う通信手段と、この通信手段を
介して前記PC内のレジスタの内容を読み書きするレジ
スタアクセス手段と、このレジスタアクセス手段が読出
したPC側のデータを格納するPC内データ格納手段と
を設けて構成される分散形制御装置である。
【0005】
【作用】制御装置内のレジスタアクセス手段は、PC内
に設けたレジスタに対して制御装置内の通信手段を経て
アクセスしモニタリングしており、PC内データ格納手
段の内容を更新している。制御装置内の内部計器は、P
C内データ格納手段に格納されているデータを入力する
と共に、その内部計器で生成した制御信号をレジスタア
クセス手段,通信手段を経てPC側に転送し、PC内の
レジスタに書込む。
【0006】
【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。図1は、本発明の一実施例を示す構成ブロック
図である。図において、OPはマンマシン・インターフ
ェイスとして機能するオペレータステーションで、各種
の情報を表示するCRTのような表示手段と、データを
入力したりプロセスを運転,操作したりするキーボード
やポインティング・ディバイスを備えている。ENGは
エンジニアリング・ステーションで、通信回線(バス)
BSを介してオペレータステーションOPに接続されて
おり、システムを構築したりする場合に用いられる。こ
の様なエンジニアリングを行う機能は、オペレータステ
ーションOPに設けるようにしてもよい。CSはオペレ
ータステーションOPに通信回線BSを介して接続され
る制御装置で、プロセスの規模に応じて複数個設けられ
る。11,12,13…は制御装置CSに接続される複
数のプログラマブル・コントローラ(PC)で、それぞ
れコモンレジスタ10を有しており、制御装置CSは、
このコモンレジスタの内容を書替えたり、読み出したり
できるように構成されている。
【0007】制御装置CSにおいて、21は制御機能を
持つ複数の内部計器で、プロセスを制御するフィードバ
ック制御機能を持つ計器や、各種の電機機器を制御する
のに適するシーケンス制御機能を持つ計器、スイッチ機
能を持つ計器等があり、これらの内部計器を適宜接続す
ることで各種のプロセスに適合するシステムを構成でき
るようになっている。22は上位側にあるオペレータス
テーションOPとの通信を行う通信手段、23は各PC
11,12…との間で通信を行う通信手段で、例えばR
S232Cのような規格化された通信形式でデータの授
受ができるようになっている。24はレジスタアクセス
手段で、各PC11,12…内のコモンレジスタ10に
対して通信手段23を介してその内容を読み書きできる
ようになっている。25はレジスタアクセス手段24が
読出したPC側のデータを格納するPC内データ格納手
段である。26は内部計器21が扱う各種の信号(デー
タ)によって構築されるデータベースで、オペレータス
テーションOPからアクセス可能に構成されている。内
部計器21は、PC内データ格納手段25に格納されて
いるデータを入力すると共に、内部計器で生成した制御
信号をレジスタアクセス手段24,通信手段を経てPC
11,12…側に転送しPC内のレジスタに書込むこと
ができるようになっている。27は制御装置CSとPC
の間の通信を監視する通信状態監視手段で、通信異常が
発生した場合、制御装置CS側からのPCへのアクセス
が異常で、両者の間でのデータの等値化が維持できない
として、制御装置CS側からPC側への処理を停止する
機能を持っている。エンジニアリング・ステーションE
NGにおいて、30はPC内のレジスタ10の特定部分
を制御装置CS側からアクセス可能のように割り付ける
ためのレジスタ割付け手段である。
【0008】このように構成した装置の動作を次に説明
する。制御装置CS内の各内部計器21は、その入力
に、自分が担当するPCが扱っている例えば入力リレー
などの特定な接点信号あるいはアナログ信号が割り付け
られ、出力にも自分が担当するPCの出力コイルなど特
定な出力信号がそれぞれ割り付けてある。各PCには入
出力リレーなどの電気機器が接続され、それらの制御状
態(リレー状態など)がコモンレジスタ10に書込まれ
ている。制御装置CSと各PCとの間の通信が正常であ
る場合、制御装置CSは、レジスタアクセス手段24が
通信手段23を経て通信PCが扱っているリレー状態な
どをコモンレジスタ10から読出したり、また出力を書
込んだりする。コモンレジスタ10から読出したデータ
は、PC内データ格納手段25に書込まれ、それらのデ
ータを更新している。また、各内部計器21は、PC内
データ格納手段25に格納されているデータを入力する
と共に、内部計器内で生成された制御信号をレジスタア
クセス手段24,通信手段23を経てPC側に転送し、
PC内のレジスタ10に書込む。これにより、制御装置
CSはPCが扱っている各種電気機器の入出力状態をあ
たかも自分への入出力信号であるかのように扱い、これ
らを制御できる。制御装置CS内の内部計器21が扱う
各種のデータは、データベースとして構築されるので、
PCが扱うデータについてもオペレータステーションO
Pにおいて、統一的に管理することができる。
【0009】図2は、制御装置CS側からPC11,1
2…のデータをアクセスする場合のデータの流れを示す
概念図である。図に示すように、制御装置CS内の内部
計器21は、PCのコモンレジスタ10を経由してリレ
ー状態などをモニタリングでき、PCが扱っているリレ
ーなどの電気機器の状態を、あたかも自分の接点入出力
などであるかのように扱っている。なお、ここでシーケ
ンステーブルは、接点入力条件と接点出力条件の対応関
係を示したテーブルで、シーケンス制御を行う内部計器
が用いる。図3は、PCが扱う電気機器の状態を制御装
置CS内の内部計器が扱えるようにするために、PCの
コモンレジスタ10の割付けを説明するための概念図で
ある。PCのコモンレジスタ10の領域において、制御
装置CS側からアクセスできる範囲を、レジスタ番号で
指定する。これらのアクセス可能の範囲は、さらに、
(1) アナログ入出力・パルス列入力として使用する範
囲、(2) 接点入力として使用する範囲、(3) 接点出力と
して使用する範囲、に分け、接点入出力に使用する範囲
には接点番号が割り付けられる。この様な、コモンレジ
スタの割付けは、エンジニアリング・ステーションEN
Gに設けたレジスタ割付け手段30によって行われる。
【0010】図4は、このエンジニアリング・ステーシ
ョンENGでの割付け画面を示す図である。ここでは、
ステーションナンバー(STN)01のPCにおいて、
制御装置CS側からアクセス可能の範囲を、レジスタ番
号「0100」から「0115」までに割付け、この範
囲において、アナログ入出力,パルス列入力は、レジス
タ番号「0100」から「0105」に割付け、接点入
力を、レジスタ番号「0106」から「0109」間で
割付け、接点出力をレジスタ番号「0110」から「0
115」までに割り付けたものである。図5は、制御装
置CS内のPC内データ格納手段25に格納されている
データの様子を示す概念図である。レジスタアクセス手
段24は、図4に示されるような画面によってあらかじ
め割り付けられた各PCステーションの構成定義(ステ
ーション番号,コモンレジスタのアクセス可能の範囲)
に従って、各PCのコモンレジスタ10に所定周期でア
クセスを行い、データ収集しそれをPC内データ格納手
段25にステーション構成定義の順に格納してデータの
更新を行っている。 制御装置CS内の各内部計器は、
PCのデータにアクセスする場合、通信状態監視手段2
7が正常な通信状態を示している場合において、PC内
データ格納手段25の該当領域のデータを参照すること
となる。なお、上記の実施例において、データベースや
PC内データ格納手段は、それぞれ別々のブロックで示
したが、一つのメモリにこれらの機能領域を割り付ける
ようにしてもよい。
【0011】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、制御装置CSとPC11,12…とを直接結合し
てPC内のデータをあたかも自分の入出力信号と同様に
扱うことができるもので、PCを含む各種のアプリケー
ションに容易に対応可能の分散形制御装置を実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
【図2】制御装置CS側からPC11,12…のデータ
をアクセスする場合のデータの流れを示す概念図であ
る。
【図3】PCが扱う電気機器の状態を制御装置内の内部
計器が扱えるようにするために、PCのコモンレジスタ
10の割付けを説明するための概念図である。
【図4】エンジニアリング・ステーションENGでの割
付け画面を示す図である。
【図5】制御装置CS内のPC内データ格納手段25に
格納されているデータの様子を示す概念図である。
【符号の説明】
OP オペレータステーション ENG エンジニアリング・ステーション BS 通信回線(バス) CS 制御装置 11,12,13… プログラマブル・コントローラ
(PC) 10 コモンレジスタ 21 内部計器 22 通信手段 23 通信手段 24 レジスタアクセス手段 25 PC内データ格納手段 26 データベース 27 通信状態監視手段 30レジスタ割付け手段

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】制御装置とプログラマブル・コントローラ
    (PC)とを接続し、計装と電機制御とを統合してこれ
    らを統一管理する分散形制御装置であって、前記PC内
    に当該PCで扱っているデータが書込まれるレジスタを
    設け、前記制御装置に、制御機能を持つ内部計器と、前
    記PCとの間で通信を行う通信手段と、この通信手段を
    介して前記PC内のレジスタの内容を読み書きするレジ
    スタアクセス手段と、このレジスタアクセス手段が読出
    したPC側のデータを格納するPC内データ格納手段と
    を設け、前記内部計器は、PC内データ格納手段に格納
    されているデータを入力すると共に、当該内部計器で生
    成した制御信号を前記レジスタアクセス手段を経てPC
    内のレジスタに書込むことを特徴とする分散形制御装
    置。
  2. 【請求項2】制御装置とプログラマブル・コントローラ
    (PC)とを接続し、計装と電機制御とを統合してこれ
    らを統一管理する分散形制御装置であって、前記オペレ
    ータステーションまたはエンジニアリングを行うエンジ
    ニアリングステーション内に、PC内のレジスタの特定
    部分を制御装置側からアクセス可能のように割り付ける
    ためのレジスタ割付け手段を設けたことを特徴とする請
    求項1記載の分散形制御装置。
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