JP2973811B2 - 分散形制御装置 - Google Patents

分散形制御装置

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JP2973811B2
JP2973811B2 JP6036744A JP3674494A JP2973811B2 JP 2973811 B2 JP2973811 B2 JP 2973811B2 JP 6036744 A JP6036744 A JP 6036744A JP 3674494 A JP3674494 A JP 3674494A JP 2973811 B2 JP2973811 B2 JP 2973811B2
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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、温度や圧力などのプロ
セス量を制御する制御装置と、プロセスの運転・操作監
視等を行う操作管理装置とからなる分散形制御装置に関
し、更に詳しくは、制御装置は、プロセス制御を行う最
小単位である機能ブロックを複数個持ち、これらの機能
ブロック(内部計器とも呼ばれる)が親子関係となるよ
うに結合され、各機能ブロック間で定周期でプロセスデ
ータの授受を行いプロセス制御を実現するものであっ
て、機能ブロック間の結合状態を操作管理装置側から機
能ブロックを特定するダグ名で変更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、プロセス制御を担当
する制御装置と、この制御装置に通信バスを介して接続
されたプロセスの運転・操作監視等を担当する操作管理
装置とで構成される。制御装置は、コンピュータを含ん
で構成されており、プロセス制御を行う最小単位である
機能ブロックが多数用意されていて、これらの機能ブロ
ックを制御対象となるプロセスに応じて適宜結合し、所
望のシステムが構築できるようになっている。
【0003】なお、機能ブロックとしては、例えば、フ
ィードバック制御演算を行う機能ブロック,シーケンス
制御演算を行う機能ブロック,算術演算を行う機能ブロ
ック,スイッチ機能を持つブロックなどがあり、これら
は、単体で用いられる場合もあるが、多くの場合、複数
個を結合して用い、各機能ブロックの間でデータの授受
をして所望の制御を実現するようにしている。ここで、
複数の機能ブロックを結合する場合、一つの機能ブロッ
クが他の機能ブロックを管理するような結合関係や、一
つの機能ブロックが他の機能ブロックにアクセスできる
ような結合関係を、総括して親子関係を持つ結合と呼
ぶ。
【0004】図3は、制御装置内に設けられている機能
ブロックを親子関係となるように結合して構築したシス
テムの一例を示す構成概念図である。K1は例えば複数
の原料の混合制御を行うような親機能ブロック、K2〜
K4は親機能ブロックK1が管理する子機能ブロック
で、例えば、算術演算機能を持つものや、スイッチ機能
を持つもの等が用いられている。これらの各機能ブロッ
クには、それを特定するための論理名あるいはタグ名
(BLEND,FSBSET100等)が付けられてお
り、親機能ブロックと子機能ブロックとは、このタグ名
を用いて結合されている。
【0005】親機能ブロックK1は、自分が管理する子
機能ブロックK2〜K4に付けられたタグ名の一覧表
(テーブル)を持っていて、親機能ブロックK1が、子
機能ブロックに対してプロセスデータを設定したり、子
機能ブロックからのプロセスデータを参照するような場
合、プロセスデータに付けられた論理名(データ項目)
を用いて、「タグ名+データ項目名」でアクセスする。
【0006】図4は、ダグ名にて機能ブロック間を結合
した場合の制御装置内データベースの構成概念図であ
る。ここでは、2つの機能ブロックK10,K20(タ
グ名;FIC100,TIC200)がカスケード結合
(タグ名FIC100の機能ブロックK10が親、タグ
名TIC200の機能ブロックK20が子となる)され
ている場合を想定している。
【0007】制御装置内部に設けられた機能ブロックK
10のデータベースには、結合情報として子機能ブロッ
クK20を特定するためのタグ名(TIC200)や、
データ設定を行うデータ項目(PV)が格納してある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この様な構成の制御装
置において、親子関係にある機能ブロック間の結合関係
を変更しようとする場合、図4に示すように、プロセス
管理者が操作管理装置OP側からタグ名(例えばTIC
200)を用いてその結合関係を容易に変更することが
できる。しかしながら、この様な装置においては、2つ
の機能ブロック間の結合が、タグ名を介してのみ行われ
ているため、タグ名から子機能ブロックデータベースの
アドレスを取得するまでに、幾つものリストを参照した
り検索したりしなければならず、データの授受に時間が
かかって、パフォーマンスが著しく低下するという課題
がある。
【0009】本発明は、この様な点に鑑みてなされたも
ので、タグ名を結合情報とし親子関係となるように結合
した複数の機能ブロックを持つ制御装置であって、操作
管理装置側からタグ名を用いその結合関係を容易に変更
できるようにすると共に、各機能ブロック間のデータア
クセスを高速に行える分散形制御装置を提供することを
目的とする。
【0010】
【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、プロセス制御を行う単位である機能ブロック
を複数個持ち、これらの機能ブロックが親子関係となる
ように結合され、各機能ブロック間でデータの授受を行
いながらプロセス制御を実現する制御装置と、この制御
装置に通信バスを介して接続されプロセスの運転・操作
監視等を行う操作管理装置とを備えた分散形制御装置で
あって、前記制御装置に、操作管理装置から送られたタ
グ名を含む結合情報設定指令を受け、該当する親機能ブ
ロックデータベースに結合先の子機能ブロックを特定す
るタグ名を設定するデータベース設定通信受信手段と、
所定のシステムキー値を保存し、当該システムキー値が
オンラインメンテナンス処理時に変更されるようにした
システムキー値保存手段と、親機能ブロックの実行タイ
ミングで当該親機能ブロックデータベースに保持してい
るシステムキー値と前記システムキー値保存手段が保持
しているシステムキー値とを比較し、両キー値が異なる
場合にのみ結合先の子機能ブロックデータベース先頭ア
ドレスを取得し、当該データベース先頭アドレスとシス
テムキー値保存手段が保持しているシステムキー値とを
親機能ブロックデータベースに書き込む機能ブロックデ
ータベース先頭アドレス取得手段とを設け、親機能ブロ
ックは、子機能ブロックを自身のデータベースに書き込
まれている当該子機能ブロックのデータベース先頭アド
レスに基づいてアクセスするようにしたことを特徴とす
る分散形制御装置である。
【0011】
【作用】制御装置内に設けられている親機能ブロック
は、自身が管理する子機能ブロックのタグ名、その子機
能ブロックのデータベース先頭アドレス、システムキー
値が設定されたデータベースを有している。機能ブロッ
クデータベース先頭アドレス取得手段は、親機能ブロッ
クにおいて定周期で行われる子機能ブロック間のデータ
授受に際して、親機能ブロックのデータベースに保持し
ているキー値とシステムキー値保存手段のキー値とを比
較し、両キー値が異なる場合にのみ、子機能ブロックの
データベース先頭アドレスを取得し、その先頭アドレス
とシステムキー値保存手段が保存するキーとを得て、親
機能ブロックデータベースに書き込む。
【0012】親機能ブロックは、子機能ブロックをアク
セスする場合、自身のデータベースに書き込まれている
その子機能ブロックのデータベース先頭アドレスに基づ
いてアクセスする。機能ブロック間の結合状態を変更す
る等のオンラインメンテナンス時においては、システム
キー値保存手段のキー値が変更されるので、その時だ
け、子機能ブロックのデータベース先頭アドレスを取得
する処理が行われるが、以後はキー値が等しくなるので
この様な処理は行われず、各機能ブロック間のアクセス
が高速で行える。
【0013】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の一実施例を詳細
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、FCは制御演算を担当する
制御装置で、ここでは一つのみ示すが、制御の対象とな
るプロセスの規模に応じて複数個が分散配置される。O
Pはプロセス制御の監視や操作を行う操作管理装置(オ
ペレータステーション)で、汎用のワークステーション
を用いるものでもよい。制御装置FCと操作監視装置と
は、通信バスBSを介して互いに接続されている。
【0014】制御装置FCにおいて、11,21,2
2,23は、いずれも機能ブロックで、ここでは、機能
ブロック11が親、機能ブロック21,22,23が子
の関係となるように結合されており、親機能ブロック1
1により各子機能ブロックが管理され、各機能ブロック
間で定周期にプロセスデータの授受が行われるようにな
っている。10は親機能ブロックが持つデータベースで
ある。
【0015】このデータベース10内には、子機能ブロ
ック21,22,23への結合情報として、各子機能ブ
ロックを特定する各タグ名(FSBSET1000,F
SBSET2000,FSBSET3000)と、それ
ぞれ子機能ブロックごとに設定されたシステムキー値
(後で詳細に説明する)と、子機能ブロックのデータベ
ース先頭アドレスとが格納されている。なお、ここには
示していないが、親機能ブロック11が扱う各種のプロ
セス量や設定値などのデータも格納されているものとす
る。
【0016】3はデータベース設定通信受信手段で、操
作管理装置OP側からのタグ名を含む結合情報設定指令
を受けて起動されるもので、該当する親機能ブロック1
1のデータベース10に、結合先の子機能ブロックを特
定するタグ名を結合情報として設定する機能を有する。
4は所定のシステムキー値(例えば、「100」)を保
持するシステムキー値保存手段、5はオンラインメンテ
ナンス処理手段である。このオンラインメンテナンス処
理手段は、通信バスBSを介して操作管理装置OP側か
ら送られるオンラインメンテナンス通信を受けて起動さ
れ、システムキー値保存手段4に保存されているシステ
ムキー値を変更(例えば「100」から「101」に変
更)するように構成してある。ここで、オンラインメン
テナンス通信としては、例えば、各機能ブロック間の結
合を変更したり、パラメータ等を変更するための通信を
含んでいる。
【0017】6は機能ブロックデータベース先頭アドレ
ス取得手段である。このデータベース先頭アドレス取得
手段6は、親機能ブロック11に子機能ブロックのタグ
名(例えばFSBSET3000)が設定されたタイミ
ングで、その子機能ブロック23のデータベースの先頭
アドレスと、システムキー値保存手段4に保存されてい
るシステムキー値とを得て、それらをデータベース10
に保存(書き込む)する機能を有している。また、機能
ブロック11の定周期の実行タイミングで、データベー
ス10に取得してあるシステムキー値とシステムキー値
保存手段4に保存されているシステムキー値とを比較
し、キー値が異なる場合にのみ、再度、子機能ブロック
のデータベース先頭アドレスを取得し、その時のシステ
ムキー値と共にデータベース10に保存する機能を持
つ。
【0018】親機能ブロック11は、自身のデータベー
ス10に書き込まれているその子機能ブロックのデータ
ベース先頭アドレスに従って、直接、子機能ブロックに
アクセスするように構成してある。この様に構成した装
置の動作を次に説明する。図2は、動作の概要を示すタ
イムチャートで、時間軸は図面の上方から下方に向いて
いる。以下の説明では、親機能ブロック10に対して、
新たに子の関係となる機能ブロック23(タグ名FSB
SET3000)を設定する場合を想定している。ま
た、システムキー値保存手段4には、初期値のシステム
キー値として「100」が設定してあるものとする。な
お、以下の括弧で囲む番号の各処理は、図1の各アクセ
ス経路に付した番号と対応している。
【0019】(1)まず、操作管理装置OPに子機能ブロ
ックの結合情報として、その子機能ブロックを特定する
タグ名(FSBSET3000)を設定し、この結合情
報を結合情報設定指令信号と共に、通信バスBSを介し
て制御装置FC側に送る。制御装置FCにおいて、デー
タベース設定通信受信手段3がこの指令信号を受信する
と、親機能ブロック11(タグ名;BLEND)に、結
合情報に含まれる子機能ブロック23のタグ名(FSB
SET3000)を転送し、そのデータベース10内に
そのタグ名を子機能ブロックの結合情報として設定す
る。
【0020】(2)機能ブロック11は、このタグ名(F
SBSET3000)の設定を受け、このタグ名と共
に、自身のデータベースに保存されているシステムキー
値を機能ブロックデータベース先頭アドレス取得手段6
に転送する。この場合、子機能ブロック23は新たに設
定されたものであることから、データベース10におい
て、この子機能ブロックに該当するシステムキー値とし
てのデータは存在していないので、この時点ではシステ
ムキー値として、例えば、「0」がタグ名(FSBSE
T3000)と共にデータベース先頭アドレス取得手段
6に渡たされることになる。
【0021】(3)データベース先頭アドレス取得手段6
は、渡されたキー値「0」と、システムキー値保存手段
4が保存しているキー値「100」とを比較する。ここ
では、両者のキー値は異なっているので、タグ名(FS
BSET3000)からその機能ブロックのデータベー
ス先頭アドレスを得るための以下の(4),(5)の処理を実
行する。
【0022】(4)タグ名(FSBSET3000)に対
応する子機能ブロック23のデータベース先頭アドレス
を取得する(この取得経路を破線で示す)。 (5)キー値「100」と、(4)の処理で取得した子機能
ブロック23のデータベース先頭アドレスとを、機能ブ
ロック11に渡す。 (6)機能ブロック11は、子機能ブロック23を特定す
るタグ名(FSBSET3000)を自身のデータベー
ス10内に書き込む。なお、このタグ名(FSBSET
3000)のデータベース10への書込みは、データベ
ース設定通信受信手段3により行われるものでもよいも
のとする。
【0023】(7)機能ブロック11は、(5)の処理で渡
されたシステムキー値「100」と、子機能ブロック2
3のデータベース先頭アドレスとを自身のデータベース
10内に書き込む。 (a)親機能ブロック11は、通常の制御動作において、
定周期のタイミングで各子機能ブロック21,22,2
3との間でデータの授受を行う。この際、例えば、子機
能ブロック21(FSBSET1000)へのアクセス
は、はじめに、タグ名「FSBSET1000」と、こ
のタグ名に対応して格納してあるシステムキー値「10
0」を先頭アドレス取得手段6に渡すが、キー値「10
0」がシステムキー値保存手段4に保存されているキー
値「100」と等しいので、子機能ブロック21のデー
タベース先頭アドレスを得るための前記(4),(5)の各
処理は行われず、データベース10に格納されている、
子機能ブロックデータベース先頭アドレスに基づいて、
子機能ブロック21のデータベースに直接アクセスする
こととなる。従って、この際に子機能ブロックとの間で
行われるデータアクセスは、高速で行われることとな
る。
【0024】(b)親機能ブロック11が、通常の制御動
作において、定周期のタイミングで例えば、子機能ブロ
ック22(タグ名;FSBSET2000 この機能ブ
ロックが保持するキー値は「99」とする)へアクセス
する場合、タグ名「FSBSET2000」と、このタ
グ名に対応して格納してあるキー値「99」を先頭アド
レス取得手段6に渡すが、この場合、キー値「99」が
システムキー値保存手段4に保存されているキー値「1
00」と異なるので、子機能ブロック22のデータベー
ス先頭アドレスを得るための前記(4),(5)の各処理が
最初に行われることとなる。しかし、一度、子機能ブロ
ック22のデータベース先頭アドレスを得るための前記
(4),(5)の各処理を実行した後は、前記(a)の状態と
同様となる。
【0025】(c)オンラインメンテナンス通信が行われ
る場合、オンラインメンテナンス処理手段5は、操作管
理装置OP側から送られたオンラインメンテナンス指令
信号を受信したタイミングで、システムキー値保存手段
4に保存されているシステムキー値を、例えば「10
1」に変更する。システムキー値が「101」に変更さ
れると、前記(b)の状態と同じになり、最初のアクセス
において、子機能ブロックのデータベース先頭アドレス
を取得する前記(4),(5)の各処理が行われることとな
る。
【0026】この様に、親機能ブロックは、子機能ブロ
ックをアクセスする場合、自身のデータベース10に書
き込まれているその子機能ブロックのデータベース先頭
アドレスに基づいてアクセスする。この際、機能ブロッ
ク間の結合状態を変更する等のオンラインメンテナンス
処理が行われている場合には、システムキー値保存手段
のキー値が変更されるので、その時だけ、子機能ブロッ
クのデータベース先頭アドレスを取得する処理が行わ
れ、以後はキー値が等しくなるのでこの様な処理は行わ
れず、各機能ブロック間のアクセスが高速で行えるよう
になる。
【0027】なお、上記の説明では、システムキー値保
存手段4に最初のキー値として「100」を保存させた
ものであるが、このキー値はこれに限定されず、任意の
値を用いることができる。
【0028】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、タグ名を結合情報とし用い各機能ブロック相互間
を容易に設定,変更することができる上に、各機能ブロ
ック間のデータアクセスを高速に行える分散形制御装置
を提供することができる。
【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】動作の概要を示すタイムチャートである。
【図3】制御装置内に設けられている機能ブロックを親
子関係となるように結合して構築したシステムの一例を
示す構成概念図である。
【図4】ダグ名にて機能ブロック間を結合した場合の制
御装置内データベースの構成概念図である。
【符号の説明】
OP 操作管理装置(オペレータステーション) BS 通信バス FC 制御装置 11 親機能ブロック 21,22,23 子機能ブロック 10 データベース 3 データベース設定通信受信手段 4 システムキー値保存手段 5 オンラインメンテナンス処理手段 6 機能ブロックデータベース先頭アドレス取得手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05B 19/05 G06F 13/00 355 H04L 11/00 321

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プロセス制御を行う単位である機能ブロッ
    クを複数個持ち、これらの機能ブロックが親子関係とな
    るように結合され、各機能ブロック間でデータの授受を
    行いながらプロセス制御を実現する制御装置と、この制
    御装置に通信バスを介して接続されプロセスの運転・操
    作監視等を行う操作管理装置とを備えた分散形制御装置
    であって、 前記制御装置に、 操作管理装置から送られたタグ名を含む結合情報設定指
    令を受け、該当する親機能ブロックデータベースに結合
    先の子機能ブロックを特定するタグ名を設定するデータ
    ベース設定通信受信手段と、 所定のシステムキー値を保存し、当該システムキー値が
    オンラインメンテナンス処理時に変更されるようにした
    システムキー値保存手段と、 親機能ブロックの実行タイミングで当該親機能ブロック
    データベースに保持しているシステムキー値と前記シス
    テムキー値保存手段が保持しているシステムキー値とを
    比較し、両キー値が異なる場合にのみ結合先の子機能ブ
    ロックデータベース先頭アドレスを取得し、当該データ
    ベース先頭アドレスとシステムキー値保存手段が保持し
    ているシステムキー値とを親機能ブロックデータベース
    に書き込む機能ブロックデータベース先頭アドレス取得
    手段とを設け、 親機能ブロックは、子機能ブロックを自身のデータベー
    スに書き込まれている当該子機能ブロックのデータベー
    ス先頭アドレスに基づいてアクセスするようにしたこと
    を特徴とする分散形制御装置。
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