JP6757697B2 - 制御コントローラおよび制御方法 - Google Patents
制御コントローラおよび制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6757697B2 JP6757697B2 JP2017089551A JP2017089551A JP6757697B2 JP 6757697 B2 JP6757697 B2 JP 6757697B2 JP 2017089551 A JP2017089551 A JP 2017089551A JP 2017089551 A JP2017089551 A JP 2017089551A JP 6757697 B2 JP6757697 B2 JP 6757697B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- transmission
- memory
- data
- monitoring terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Programmable Controllers (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
Description
本発明は、制御コントローラおよび制御方法に関する。
従来、上下水道プラントなどの監視制御を行うプラント監視制御システムとして用いられる計算機は、メモリの大容量化が進み、加えてプロセッサの演算性能も向上したため、大容量の演算プログラムを用いた高速演算が実現可能になってきている。
その中でも、PLC(プログラマブルロジックコントローラ)をはじめとした制御コントローラは、1台で多数の制御機器の監視や操作を実現でき、プラントの維持保守の面から見ても、低コストかつ高効率化が進んできている。
その中でも、PLC(プログラマブルロジックコントローラ)をはじめとした制御コントローラは、1台で多数の制御機器の監視や操作を実現でき、プラントの維持保守の面から見ても、低コストかつ高効率化が進んできている。
制御コントローラを使用した従来の制御システムとしては、例えば特許文献1に記載のものが知られている。
特許文献1に記載の制御システムは、中央計算機と制御コントローラを高速伝送路と低速伝送路によって接続した構成となっている。そして、シーケンス制御(電気制御)に高速伝送路が使用され、ループ制御(計装制御)に低速伝送路が使用されている。
特許文献1に記載の制御システムは、中央計算機と制御コントローラを高速伝送路と低速伝送路によって接続した構成となっている。そして、シーケンス制御(電気制御)に高速伝送路が使用され、ループ制御(計装制御)に低速伝送路が使用されている。
特許文献1に記載されるように、シーケンス制御用の伝送路と、計測データを取得するためのループ制御用の伝送路を分けることで、中央計算機の通信負荷が低減されると共に、監視端末からの操作指令の応答遅延を防ぐことができる。
しかしながら、シーケンス制御用の伝送路と、ループ制御用の伝送路とを分けると、制御コントローラ内でシーケンス制御用コントローラとループ制御用コントローラに機能を分割する必要があるため、システム構成が非常に複雑になるという問題がある。
また、特許文献1に記載されるように、2つの伝送路の内のシーケンス制御用の伝送路のみを高速伝送路とした場合には、タイミング処理などの時間に依存する制御ロジックが繁雑化するという問題もある。
また、特許文献1に記載されるように、2つの伝送路の内のシーケンス制御用の伝送路のみを高速伝送路とした場合には、タイミング処理などの時間に依存する制御ロジックが繁雑化するという問題もある。
本発明は、シーケンス制御とループ制御が混在した制御を制御コントローラが行う場合に、伝送タイミングや伝送周期の設定が繁雑化することなく、適切な制御ができるようにすることを目的とする。
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならは、監視端末と伝送路を介して接続され、監視端末からの制御データに基づいて、外部機器の計測および操作を行う制御コントローラに適用される。
制御コントローラは、監視端末とデータの伝送を行う伝送部と、外部機器と通信を行って、外部機器から計測データの取得および外部機器を操作する操作データの送信を行う通信部と、通信部を介して外部機器を監視し制御する制御データと、制御プログラムとを格納する制御用メモリと、伝送部を介して監視端末に伝送する伝送データと、監視端末から取得した伝送データとを格納する伝送用メモリと、制御用メモリおよび伝送用メモリに格納されたデータを用いた演算を実行する演算部と、制御用メモリに格納された制御プログラムでの指示に基づいて、制御用メモリに格納された制御データを、演算部での演算処理で伝送用メモリに複写する複写処理を行うと共に、伝送用メモリに格納された伝送データを、演算部での演算処理で制御用メモリに複写する複写処理を行う複写処理部とを備える。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならは、監視端末と伝送路を介して接続され、監視端末からの制御データに基づいて、外部機器の計測および操作を行う制御コントローラに適用される。
制御コントローラは、監視端末とデータの伝送を行う伝送部と、外部機器と通信を行って、外部機器から計測データの取得および外部機器を操作する操作データの送信を行う通信部と、通信部を介して外部機器を監視し制御する制御データと、制御プログラムとを格納する制御用メモリと、伝送部を介して監視端末に伝送する伝送データと、監視端末から取得した伝送データとを格納する伝送用メモリと、制御用メモリおよび伝送用メモリに格納されたデータを用いた演算を実行する演算部と、制御用メモリに格納された制御プログラムでの指示に基づいて、制御用メモリに格納された制御データを、演算部での演算処理で伝送用メモリに複写する複写処理を行うと共に、伝送用メモリに格納された伝送データを、演算部での演算処理で制御用メモリに複写する複写処理を行う複写処理部とを備える。
本発明によれば、制御コントローラが外部機器に対する操作や計測データの取得を行う周期ごとに、伝送用の外部機器の状態の適正なデータを取得できるようになる。このため、制御コントローラと監視端末とが伝送を行う伝送周期を考慮することなく、監視端末からの指示に基づいて、外部機器の制御を適切に実行できるようになる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
以下、本発明の一実施の形態例(以下「本例」と称する)を、添付図面を参照して説明する。
[1.システム全体の構成]
図1は、本例の制御コントローラ3を用いた監視制御システム1の構成例を示す図である。
図1に示すように、本例の監視制御システム1は、外部機器4や制御コントローラ3の状態を監視する監視端末2と、その監視端末2と伝送路5で接続された制御コントローラ3とを備える。制御コントローラ3は、複数台の機器が用意されている。図1では1台しか示されていないが、監視端末2も、複数台用意される場合がある。
図1は、本例の制御コントローラ3を用いた監視制御システム1の構成例を示す図である。
図1に示すように、本例の監視制御システム1は、外部機器4や制御コントローラ3の状態を監視する監視端末2と、その監視端末2と伝送路5で接続された制御コントローラ3とを備える。制御コントローラ3は、複数台の機器が用意されている。図1では1台しか示されていないが、監視端末2も、複数台用意される場合がある。
制御コントローラ3は、外部機器4を制御する。外部機器4には、例えば流量計や水位計などの測定機器や、ポンプや弁などの操作が行われる制御機器が含まれる。図1では1つの制御コントローラ3に1つの外部機器4が接続された構成を示しているが、1つの制御コントローラ3に複数台の外部機器4を接続してもよい。
このような監視制御システム1の一例を示すと、例えば、上水道プラントや下水道プラントのようなプラントシステムがある。このようなプラントシステムに適用した監視制御システム1の場合、外部機器4である流量計からの測定値を制御コントローラ3が取得すると、その測定値(例えば、送風量1000m3/h)が制御コントローラ3内のメモリに記憶される。また、監視端末2からの指示に基づいた設定値(例えば、送風量設定800m3/h)を制御コントローラ3が演算し、演算結果(例えば、風量調節弁開度80%)を外部機器4に出力することで風量制御を行う。プラントシステムとしての制御コントローラ3は、例えばPLC(programmable logic controller)で構成される。
なお、伝送路5は、有線により直接接続された伝送路の他、無線による伝送路でもよい。また、複数の伝送路5を用意して、高速でデータ伝送を行う使用した高速伝送路と、低速でデータ伝送を行う低速伝送路を混在させてもよい。
[2.制御コントローラの構成]
図2は、制御コントローラ3の機能を示す内部構成図である。
制御コントローラ3は、伝送用メモリ50と制御用メモリ60の2領域を備えるメモリ10、伝送部20、演算部30、および通信部40を備える。
伝送部20は、制御コントローラ3が伝送路5を介して監視端末2とデータ伝送処理を行う。通信部40は、制御コントローラ3が外部機器4との間で通信処理を行う。
伝送用メモリ50は、伝送処理部51、および伝送データ格納部52を備える。制御用メモリ60は、複写処理部61、制御処理部62、制御プログラム格納部63、および制御データ格納部64を備える。
図2は、制御コントローラ3の機能を示す内部構成図である。
制御コントローラ3は、伝送用メモリ50と制御用メモリ60の2領域を備えるメモリ10、伝送部20、演算部30、および通信部40を備える。
伝送部20は、制御コントローラ3が伝送路5を介して監視端末2とデータ伝送処理を行う。通信部40は、制御コントローラ3が外部機器4との間で通信処理を行う。
伝送用メモリ50は、伝送処理部51、および伝送データ格納部52を備える。制御用メモリ60は、複写処理部61、制御処理部62、制御プログラム格納部63、および制御データ格納部64を備える。
外部機器4から通信部40を介して取得した計測データ(例えば、引抜ポンプの運転状態や停止状態を示すデータや状態を計測したデータ)は、制御用メモリ60の制御データ格納部64に格納される。また、監視端末2から伝送部20を介して取得した操作データ(例えば、引抜ポンプの運転指令や停止指令のデータ)は、伝送用メモリ50の伝送データ格納部52に格納される。
制御処理部62は、制御コントローラ3から監視端末2へ送信する計測データや、外部機器4へ送信する操作データを作成するために、制御プログラム格納部63に格納されたラダープログラムに従い、演算部30を用いてシーケンス制御またはループ制御を実行し、実行結果を制御データ格納部64に格納する。
複写処理部61は、制御データ格納部64に格納された計測データを伝送データ格納部52へ複写すると共に、伝送データ格納部52に格納された操作データを制御データ格納部64へ複写する。この複写処理部61での複写処理は、制御プログラム格納部63に格納されたラダープログラムの1つのステップにより実行される。
伝送処理部51は、伝送データ格納部52に格納された計測データを、伝送部20から監視端末2へ送信する。また、伝送処理部51は、伝送部20で受信した、監視端末2からの操作データを伝送データ格納部52に格納する。
複写処理部61は、制御データ格納部64に格納された計測データを伝送データ格納部52へ複写すると共に、伝送データ格納部52に格納された操作データを制御データ格納部64へ複写する。この複写処理部61での複写処理は、制御プログラム格納部63に格納されたラダープログラムの1つのステップにより実行される。
伝送処理部51は、伝送データ格納部52に格納された計測データを、伝送部20から監視端末2へ送信する。また、伝送処理部51は、伝送部20で受信した、監視端末2からの操作データを伝送データ格納部52に格納する。
制御コントローラ3は、コンピュータで構成される。
図3は、制御コントローラ3を構成するコンピュータのハードウェアの例を示す。
制御コントローラ3としてのコンピュータ900は、バスライン910にそれぞれ接続されたCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)901、ROM(Read Only Memory)902、及びRAM(Random Access Memory)903を備える。さらに、コンピュータ900は、不揮発性ストレージ904、ネットワークインターフェース905、入力装置906、及び表示装置907を備える。
図3は、制御コントローラ3を構成するコンピュータのハードウェアの例を示す。
制御コントローラ3としてのコンピュータ900は、バスライン910にそれぞれ接続されたCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)901、ROM(Read Only Memory)902、及びRAM(Random Access Memory)903を備える。さらに、コンピュータ900は、不揮発性ストレージ904、ネットワークインターフェース905、入力装置906、及び表示装置907を備える。
CPU901は、制御コントローラ3が備える各機能を実現するソフトウェアのプログラムコードをROM902から読み出して実行する。RAM903には、演算処理の途中に発生した変数やパラメータ等が一時的に書き込まれる。例えば、制御コントローラ3は、CPU901がROM902に記憶されているプログラムを読み出すことで、外部機器4の計測データの読み出しや操作データの供給などの処理を実行する。
不揮発性ストレージ904としては、例えば、HDD(Hard disk drive)、SSD(Solid State Drive)、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリ等が用いられる。この不揮発性ストレージ904には、OS(Operating System)、各種のパラメータの他に、コンピュータ900を制御コントローラ3として機能させるためのプログラムが記録されている。
ネットワークインターフェース905には、例えば、NIC(Network Interface Card)等が用いられ、端子が接続されたLAN(Local Area Network)、専用線等を介して各種のデータを送受信することが可能である。例えば、制御コントローラ3は、ネットワークインターフェース905からLAN用のケーブル等を介して監視端末2に接続される。また、外部機器4も、ネットワークインターフェース905(又は不図示の通信部)によって、コンピュータ900と接続される。
入力装置906は、キーボードやマウスなどで構成される。表示装置907は、液晶ディスプレイなどで構成される。これら入力装置906や表示装置907は、例えば、制御コントローラ3の保守作業時などに使用される。
入力装置906は、キーボードやマウスなどで構成される。表示装置907は、液晶ディスプレイなどで構成される。これら入力装置906や表示装置907は、例えば、制御コントローラ3の保守作業時などに使用される。
[3.制御コントローラの制御プログラム格納部の構成]
図4は、制御プログラム格納部63の構成を示す。
制御プログラム格納部63には、制御処理部62における制御に使用されるラダープログラム100と、複写処理部61に用いる変換定義110と、ループ制御プログラム120とが格納されている。
ラダープログラム100、変換定義110、およびループ制御プログラム120は、制御コントローラ3に接続したプログラミング装置70から、プログラムの修正やローディングが可能なものとする。プログラミング装置70は、制御プログラムの作成時や修正時に、制御コントローラ3に接続される。
図4は、制御プログラム格納部63の構成を示す。
制御プログラム格納部63には、制御処理部62における制御に使用されるラダープログラム100と、複写処理部61に用いる変換定義110と、ループ制御プログラム120とが格納されている。
ラダープログラム100、変換定義110、およびループ制御プログラム120は、制御コントローラ3に接続したプログラミング装置70から、プログラムの修正やローディングが可能なものとする。プログラミング装置70は、制御プログラムの作成時や修正時に、制御コントローラ3に接続される。
ラダープログラム100は、レジスタで定義した構成要素(接点やコイルなど)と、補助サブルーチン(四則演算や、ループ制御等)によって構成される。
ループ制御プログラム120は、ラダープログラム100に記述される補助サブルーチンによって読み込まれ、実行される。
ループ制御プログラム120は、ラダープログラム100に記述される補助サブルーチンによって読み込まれ、実行される。
変換定義110は、複写処理部61がデータの複写を行う際に、伝送データ格納部52と制御データ格納部64における複写場所を、互いの格納部で使用するデバイス名称にて紐付けたものである。
例えば、外部機器4から取得した計測データは、制御データ格納部64に「X000」として格納され、複写処理部61において変換定義110を参照し、伝送データ格納部52に「DI000」として複写される。
また、監視端末2から取得した操作データは、伝送データ格納部52に「DO300」として格納され、複写処理部61において変換定義110を参照し、制御データ格納部64に「M100」として複写される。
例えば、外部機器4から取得した計測データは、制御データ格納部64に「X000」として格納され、複写処理部61において変換定義110を参照し、伝送データ格納部52に「DI000」として複写される。
また、監視端末2から取得した操作データは、伝送データ格納部52に「DO300」として格納され、複写処理部61において変換定義110を参照し、制御データ格納部64に「M100」として複写される。
[4.伝送データ格納部と制御データ格納部の構成]
図5は、制御コントローラ3の伝送データ格納部52と制御データ格納部64との構成を示す。また、図5には、監視端末2側の伝送用メモリ50′の伝送データ格納部52′の構成についても示されている。
図5は、制御コントローラ3の伝送データ格納部52と制御データ格納部64との構成を示す。また、図5には、監視端末2側の伝送用メモリ50′の伝送データ格納部52′の構成についても示されている。
制御コントローラ3の伝送用メモリ50内の伝送データ格納部52は、伝送用計測データ格納部200と、伝送用操作データ格納部201とを備え、それぞれの格納部200,201に伝送用データの格納処理でデータが格納される。また、監視端末2も、伝送用メモリ50′を有し、その内部には伝送処理部51′と伝送データ格納部52′を備える。監視端末2側の伝送データ格納部52′も、制御コントローラ3と同様に、伝送用計測データ格納部200′と伝送用操作データ格納部201′とを備える。
そして、制御コントローラ3の制御用メモリ60内の制御データ格納部64は、計測データ格納部210と操作データ格納部211とを備え、それぞれの格納部210,211に制御用データの格納処理でデータが格納される。
外部機器4から制御コントローラ3が取得した計測データは、計測データ格納部210に格納される。この計測データ格納部210に格納された計測データは、複写処理部61により伝送用計測データ格納部200に複写される。
外部機器4から制御コントローラ3が取得した計測データは、計測データ格納部210に格納される。この計測データ格納部210に格納された計測データは、複写処理部61により伝送用計測データ格納部200に複写される。
さらに、制御コントローラ3側の伝送処理部51による伝送処理で、制御コントローラ3側の伝送用計測データ格納部200に格納された計測データが監視端末2へ送信され、監視端末2側の伝送処理部51にて受信される。この監視端末2側の伝送処理部51′で受信した計測データは、監視端末2側の伝送用計測データ格納部200′に格納される。
また、監視端末2側の伝送用操作データ格納部201′に格納された操作データは、監視端末2側の伝送処理部51′による伝送処理で、制御コントローラ3へ送信され、制御コントローラ3側の伝送処理部51にて受信される。制御コントローラ3の伝送処理部51にて受信された操作データは、伝送用操作データ格納部201に格納される。
さらに、複写処理部61により操作データ格納部211に複写される。これらの複写処理部61による複写処理は、プログラミング装置70にて記述しローディングされたラダープログラム内で実行される処理である。
さらに、複写処理部61により操作データ格納部211に複写される。これらの複写処理部61による複写処理は、プログラミング装置70にて記述しローディングされたラダープログラム内で実行される処理である。
なお、計測データ格納部210に格納された計測データは、プログラミング装置70にて記述しローディングされたラダープログラムに従って、外部機器4から制御コントローラ3が収集したデータである。また、操作データ格納部211に格納された操作データは、プログラミング装置70にて記述しローディングされたラダープログラムに従って制御コントローラ3から外部機器4に送られるデータである。
[5.制御コントローラでの処理の流れ]
図6は、制御コントローラ3の伝送処理部51での処理を示すフローチャートである。
まず、ステップS11において、監視端末2側の伝送処理部51′は、制御コントローラ3側の伝送処理部51に対して、監視端末2側の伝送用操作データ格納部201′に格納された操作データを送信する処理が行われる。そして、制御コントローラ3側の伝送処理部51が、受信した操作データを制御コントローラ3側の伝送用操作データ格納部201へ格納される。
図6は、制御コントローラ3の伝送処理部51での処理を示すフローチャートである。
まず、ステップS11において、監視端末2側の伝送処理部51′は、制御コントローラ3側の伝送処理部51に対して、監視端末2側の伝送用操作データ格納部201′に格納された操作データを送信する処理が行われる。そして、制御コントローラ3側の伝送処理部51が、受信した操作データを制御コントローラ3側の伝送用操作データ格納部201へ格納される。
次に、ステップS12において、制御コントローラ3側の伝送処理部51が監視端末2側の伝送処理部51′に対して、制御コントローラ3側の伝送用計測データ格納部200に格納された計測データを送信する処理が行われる。そして、監視端末2側の伝送処理部51′が、受信した計測データを監視端末2側の伝送用計測データ格納部200′へ格納される。
ステップS12の計測データの送受信が行われた後、次の伝送タイミングでステップS11の操作データの送受信に戻る。このステップS11およびS12の伝送処理は、監視端末2あるいは制御コントローラ3のCPU異常、または伝送路5の断線等による通信異常が無い限り、継続して周期的に実行される。
ステップS12の計測データの送受信が行われた後、次の伝送タイミングでステップS11の操作データの送受信に戻る。このステップS11およびS12の伝送処理は、監視端末2あるいは制御コントローラ3のCPU異常、または伝送路5の断線等による通信異常が無い限り、継続して周期的に実行される。
図7は、制御コントローラ3の制御処理部62が実行する外部機器4の制御処理の流れを示すフローチャートである。
まず、制御処理部62は、現在のタイミングがシーケンスサイクルの開始タイミングか否かを判断する(ステップS21)。ここで、シーケンスサイクルの開始タイミングでない場合には(ステップS21のNO)、シーケンスサイクルの開始タイミングになるまで待機する。
そして、ステップS21において、シーケンスサイクルの開始タイミングであると判断した場合には(ステップS21のYES)、制御プログラム格納部63に格納された制御用プログラムの読み込みを行う(ステップS22)。次に、制御処理部62は、読み込んだ制御用プログラムを実行する(ステップS23)。
まず、制御処理部62は、現在のタイミングがシーケンスサイクルの開始タイミングか否かを判断する(ステップS21)。ここで、シーケンスサイクルの開始タイミングでない場合には(ステップS21のNO)、シーケンスサイクルの開始タイミングになるまで待機する。
そして、ステップS21において、シーケンスサイクルの開始タイミングであると判断した場合には(ステップS21のYES)、制御プログラム格納部63に格納された制御用プログラムの読み込みを行う(ステップS22)。次に、制御処理部62は、読み込んだ制御用プログラムを実行する(ステップS23)。
そして、制御用プログラムの実行により、計測データ格納部210に格納された計測データと、操作データ格納部211に格納された操作データを読み込み、演算部30での演算を実行する(ステップS24)。
さらに、ステップS24で実行した演算結果が計測データであれば計測データ格納部210に格納し、演算結果が操作データであれば操作データ格納部211に格納する(ステップS25)。
さらに、ステップS24で実行した演算結果が計測データであれば計測データ格納部210に格納し、演算結果が操作データであれば操作データ格納部211に格納する(ステップS25)。
例えば、シーケンスサイクルを200[ms]に設定した場合、ステップS21からステップS25までの実行時間が、160[ms]にて完了したとする。その後再びステップS21へ移行するが、次のシーケンスサイクルに到達していないため、200[ms]経過するまで、ステップS21からステップS22に移行せず、待機状態となる。このステップS21からステップS25までの1シーケンスサイクルの処理は、制御コントローラ3のCPUに異常がない限り連続して実行される。なお、このシーケンスサイクルは、例えば図4に示すプログラミング装置70により設定可能である。
図8は、制御コントローラ3の複写処理部61での複写処理を示すフローチャートである。
まず、複写処理部61は、制御プログラム格納部63に変換定義110(図4)が登録されているか否かの確認を行う(ステップS31)。ここで、変換定義110が登録されていない場合には(ステップS31のNO)、複写処理を実行せずに終了する。
まず、複写処理部61は、制御プログラム格納部63に変換定義110(図4)が登録されているか否かの確認を行う(ステップS31)。ここで、変換定義110が登録されていない場合には(ステップS31のNO)、複写処理を実行せずに終了する。
そして、ステップS31において、変換定義110が登録されている場合には(ステップS31のYES)、複写処理部61は、変換定義110を読み込む(ステップS32)。
その後、複写処理部61は、制御コントローラ3の伝送用操作データ格納部201に格納された操作データを、ステップS32にて読み込んだ変換定義110の内容に従い、操作データ格納部211内の該当デバイスのメモリアドレスに複写する(ステップS33)。
その後、複写処理部61は、制御コントローラ3の伝送用操作データ格納部201に格納された操作データを、ステップS32にて読み込んだ変換定義110の内容に従い、操作データ格納部211内の該当デバイスのメモリアドレスに複写する(ステップS33)。
さらに複写処理部61は、計測データ格納部210に格納された計測データを、ステップS32にて読み込んだ変換定義110の内容に従い、制御コントローラ3の伝送用計測データ格納部200内の該当デバイスのメモリアドレスに複写する(ステップS34)。このステップS34での複写処理が完了することで、複写処理部61は複写処理を終了する。
[6.ラダープログラムの実行例]
図9は、制御コントローラ3の制御処理部62でのラダープログラム100(図4参照)の実行例の概要を示す。この図9に示すラダープログラム100は、例えばプログラミング装置70が備える表示装置(不図示)により表示することができる。
図9は、制御コントローラ3の制御処理部62でのラダープログラム100(図4参照)の実行例の概要を示す。この図9に示すラダープログラム100は、例えばプログラミング装置70が備える表示装置(不図示)により表示することができる。
ラダープログラム100は、1シーケンスサイクルT1で実行される指示(ステップS100,S110,S120,S130での指示)が順に記述される。
まず、ステップS100において、接点「X000」のオンが指示され、この接点「X000」のオンの実行により、操作内容であるコイル「M200」のオンが実行される。
次に、ステップS110において、接点「M300」のオンが指示され、この接点「M300」のオンの実行により、補助サブルーチン「DDC」が起動する。補助サブルーチン「DDC」の起動により、ループ制御プログラム120に基づいたループ制御で、外部機器4の制御が実行される。
まず、ステップS100において、接点「X000」のオンが指示され、この接点「X000」のオンの実行により、操作内容であるコイル「M200」のオンが実行される。
次に、ステップS110において、接点「M300」のオンが指示され、この接点「M300」のオンの実行により、補助サブルーチン「DDC」が起動する。補助サブルーチン「DDC」の起動により、ループ制御プログラム120に基づいたループ制御で、外部機器4の制御が実行される。
次に、ステップS120において、接点「X001」および「M100」のオンが指示され、この「X001」および「M100」のオンの実行で、コイル「Y100」のオンが実行される。
ここでの接点「M100」は、図4に示すように、変換定義110により「DO300」と紐付いており、この「M100」で、例えば外部機器4からの計測データと、監視端末2からの操作データをラダープログラム100に記述する処理が実行される。
ここでの接点「M100」は、図4に示すように、変換定義110により「DO300」と紐付いており、この「M100」で、例えば外部機器4からの計測データと、監視端末2からの操作データをラダープログラム100に記述する処理が実行される。
さらに、ステップS130において、接点「M400」のオンが指示され、この接点「M400」のオンの実行により、補助サブルーチン「COPY」が起動する。補助サブルーチン「COPY」が起動することで、既に説明した図8のフローチャートに示す複写処理が、複写処理部61で実行される。
ステップS130の処理が実行された後、制御処理部62は、1シーケンスサイクルT1が終了するまで待機期間txになる。
そして、1シーケンスサイクルT1が終了すると、次の1シーケンスサイクルT2が開始し、ステップS100〜S130の処理が繰り返される。このようにして、各シーケンスサイクルT1,T2,・・・での処理が、一定期間(例えば200[ms])ごとに繰り返し実行される。
そして、1シーケンスサイクルT1が終了すると、次の1シーケンスサイクルT2が開始し、ステップS100〜S130の処理が繰り返される。このようにして、各シーケンスサイクルT1,T2,・・・での処理が、一定期間(例えば200[ms])ごとに繰り返し実行される。
ここで、それぞれのシーケンスサイクルT1,T2,・・・ごとに、1シーケンスサイクル内の最後の処理であるステップS130において、複写処理部61での制御データと伝送データの双方向の複写処理が実行される。
このように複写処理が行われることで、複写処理が完了した時点では、制御データ格納部64に格納された計測データおよび操作データと、伝送データ格納部52に格納された伝送用計測データおよび伝送用操作データとが一致するようになる。このため、制御コントローラ3が監視端末2に伝送する際の伝送データは、その時点での最新の制御が完了した結果を反映したものになる。
ここで、本例においては、制御コントローラ3でのシーケンスサイクルと、制御コントローラ3が監視端末2と伝送を行うタイミングは、特に同期させる処理を行っていないが、監視端末2が適正な制御結果のデータを取得できるようになる。制御コントローラ3が外部機器4に対して行う制御指令についても、制御途中で新しい伝送データが割り込むことで、異なった制御に書き換わるようなことがなく、1シーケンスサイクルごとに適正な制御ができるようになる。
このことから、本例の制御コントローラ3は、監視端末2側と伝送を行う制御のサイクルと、外部機器4の制御や計測を行うサイクルとを同期させるための制御ロジックを追加する必要がなく、それだけ制御コントローラ3の制御構成を簡単にすることが可能になる。しかも、本例の制御コントローラ3の場合には、外部機器4の制御や計測を行う制御プログラムの1つのステップで複写処理を実行するため、複写処理を行うための専用の制御処理が必要なく、この点からも制御構成が簡単になるという効果を有する。
[7.変形例]
なお、図9に示すラダープログラムの実行例では、1シーケンスサイクルの最後の処理として、複写処理を実行するようにしたが、ラダープログラムの実行で制御状態が変化する前か後に複写処理を実行すればよい。例えば、1シーケンスサイクルの最初のステップでの処理として、複写処理を実行してもよい。あるいは、外部機器4の制御や計測が行われる前や完了した後であれば、1シーケンスサイクルの途中のステップで複写処理を実行するようにしてもよい。
なお、図9に示すラダープログラムの実行例では、1シーケンスサイクルの最後の処理として、複写処理を実行するようにしたが、ラダープログラムの実行で制御状態が変化する前か後に複写処理を実行すればよい。例えば、1シーケンスサイクルの最初のステップでの処理として、複写処理を実行してもよい。あるいは、外部機器4の制御や計測が行われる前や完了した後であれば、1シーケンスサイクルの途中のステップで複写処理を実行するようにしてもよい。
また、上述した実施の形態例では、上水道プラントや下水道プラントのような水処理のプラントに監視制御システム1を適用したが、監視制御システム1は、工場、発電所などのその他の各種プラントに適用してもよい。この場合、上述した1シーケンスサイクルの期間の例として示した200[ms]などの値についても、それぞれのプラントでの制御状態に応じて変更される。
さらに、本発明は上記した実施の形態例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。
また、上記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
1…監視制御システム、2…監視端末、3…制御コントローラ、4…外部機器、5…伝送路、10…メモリ、20…伝送部、30…演算部、40…通信部、50…伝送用メモリ、51,51′…伝送処理部、52…伝送データ格納部、60…制御用メモリ、61…複写処理部、62…制御処理部、63…制御プログラム格納部、64…制御データ格納部、70…プログラミング装置、100…ラダープログラム、110…変換定義、120…ループ制御プログラム、200,200′…伝送用計測データ格納部、201,201′…伝送用操作データ格納部、210…計測データ格納部、211…操作データ格納部、900…コンピュータ、901…CPU、902…ROM、903…RAM、904…不揮発性ストレージ、905…ネットワークインターフェース、906…入力装置、907…表示装置、910…バスライン
Claims (5)
- 監視端末と伝送路を介して接続され、前記監視端末からの制御データに基づいて、外部機器の計測および操作を行う制御コントローラであり、
前記監視端末とデータの伝送を行う伝送部と、
前記外部機器と通信を行って、前記外部機器から計測データの取得および前記外部機器を操作する操作データの送信を行う通信部と、
前記通信部を介して前記外部機器を監視し制御する制御データと、制御プログラムとを格納する制御用メモリと、
前記伝送部を介して前記監視端末に伝送する伝送データと、前記監視端末から取得した伝送データとを格納する伝送用メモリと、
前記制御用メモリおよび前記伝送用メモリに格納されたデータを用いた演算を実行する演算部と、
前記制御用メモリに格納された制御プログラムでの指示に基づいて、前記制御用メモリに格納された制御データを、前記演算部での演算処理で前記伝送用メモリに複写する複写処理を行うと共に、前記伝送用メモリに格納された伝送データを、前記演算部での演算処理で前記制御用メモリに複写する複写処理を行う複写処理部とを備える
制御コントローラ。 - 前記複写処理部は、前記制御用メモリに格納された制御プログラムを実行するラダー制御処理を実行するシーケンスサイクルに同期して、前記複写処理を実行する
請求項1に記載の制御コントローラ。 - 前記複写処理は、前記ラダー制御処理の1シーケンスサイクル内に実行される1つの処理である
請求項2に記載の制御コントローラ。 - 前記ラダー制御処理の1シーケンスサイクル内の前記操作データの送信および前記計測データの取得を行う一連の処理の前又は後に、前記複写処理を行うようにした
請求項3に記載の制御コントローラ。 - 伝送路を介して接続された監視端末から取得した操作データに基づいて、外部機器の操作を行うと共に、前記外部機器の計測データを、前記伝送路を介して前記監視端末に伝送する処理を、制御プログラムに基づいて実行する制御方法において、
前記監視端末から伝送された操作データを伝送用メモリに格納すると共に、前記監視端末に伝送する計測データを前記伝送用メモリに格納する伝送用データの格納処理と、
前記外部機器から取得した計測データを制御用メモリに格納すると共に、前記外部機器に送信する制御データを前記制御用メモリに格納する制御用データの格納処理と、
前記伝送用メモリが格納したデータを前記制御用メモリに複写すると共に、前記制御用メモリが格納したデータを前記伝送用メモリに複写する処理を、前記制御プログラムの1シーケンスサイクル内の特定位置の指示により実行する複写処理と、を含む
制御方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017089551A JP6757697B2 (ja) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 制御コントローラおよび制御方法 |
PCT/JP2018/014695 WO2018198721A1 (ja) | 2017-04-28 | 2018-04-06 | 制御コントローラおよび制御方法 |
CN201880017287.5A CN110419009B (zh) | 2017-04-28 | 2018-04-06 | 控制器以及控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017089551A JP6757697B2 (ja) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 制御コントローラおよび制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018190027A JP2018190027A (ja) | 2018-11-29 |
JP6757697B2 true JP6757697B2 (ja) | 2020-09-23 |
Family
ID=63918310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017089551A Active JP6757697B2 (ja) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 制御コントローラおよび制御方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6757697B2 (ja) |
CN (1) | CN110419009B (ja) |
WO (1) | WO2018198721A1 (ja) |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06149320A (ja) * | 1992-11-04 | 1994-05-27 | Omron Corp | プログラマブルコントローラのリモートi/oシステム |
US6017143A (en) * | 1996-03-28 | 2000-01-25 | Rosemount Inc. | Device in a process system for detecting events |
CA2267528C (en) * | 1996-10-04 | 2006-04-04 | Fisher Controls International, Inc. | Maintenance interface device for use in a process control network |
EP1624609B1 (en) * | 2000-01-21 | 2011-08-24 | Sony Computer Entertainment Inc. | Encryption data processing apparatus and method |
EP1840785A1 (en) * | 2005-01-07 | 2007-10-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Backup system, recording/reproduction device, backup device, backup method, program, and integrated circuit |
DE102008019277B4 (de) * | 2008-04-16 | 2013-07-18 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Datenübertragungsvorrichtung |
JP2010061193A (ja) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Olympus Corp | 制御システムおよび制御方法 |
CN101552549B (zh) * | 2009-01-05 | 2012-01-04 | 浙江大学 | 降压型单电感双输出支路开关变换器的控制方法及控制装置 |
JP2010204717A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Advance Design Corp | コピー装置 |
JP2012034254A (ja) * | 2010-08-02 | 2012-02-16 | Ricoh Co Ltd | データ転送装置、画像形成装置、データ転送制御方法、データ転送制御プログラム及び記録媒体 |
CN204166348U (zh) * | 2013-06-03 | 2015-02-18 | 泰思康公司 | 电子压强调节器 |
JP2016154001A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-25 | 株式会社リコー | 画像処理装置、画像処理用データ転送制御方法、及び画像処理用データ転送制御プログラム |
-
2017
- 2017-04-28 JP JP2017089551A patent/JP6757697B2/ja active Active
-
2018
- 2018-04-06 WO PCT/JP2018/014695 patent/WO2018198721A1/ja active Application Filing
- 2018-04-06 CN CN201880017287.5A patent/CN110419009B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110419009B (zh) | 2022-04-22 |
WO2018198721A1 (ja) | 2018-11-01 |
JP2018190027A (ja) | 2018-11-29 |
CN110419009A (zh) | 2019-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6971016B2 (ja) | 制御装置、制御方法およびプログラム | |
CN107885305B (zh) | 控制装置、控制方法以及记录介质 | |
CN108958880B (zh) | 数据处理方法与数据处理系统 | |
EP3076293A2 (en) | Control apparatus | |
CN110456707B (zh) | 控制装置 | |
JP2006178646A (ja) | 情報処理装置、情報処理方法、半導体装置、コンピュータプログラム | |
CN111095138B (zh) | 控制装置、控制装置的控制方法、信息处理程序及记录介质 | |
JP6757697B2 (ja) | 制御コントローラおよび制御方法 | |
CN101023410A (zh) | 信息处理装置、例外控制电路 | |
US11106478B2 (en) | Simulation device, simulation method, and computer readable medium | |
EP3118696A1 (en) | Programmable controller system | |
WO2023082531A1 (zh) | Avs调节系统、方法、装置、设备及存储介质 | |
JP2010244164A (ja) | Dmaコントローラ、情報処理装置、及びdma管理方法 | |
JP6484015B2 (ja) | プログラマブル・ロジック・コントローラおよびその制御方法 | |
US20190005167A1 (en) | Method for Synchronizing a Plurality of Simulations | |
JPS5860318A (ja) | プログラマブルコントロ−ラ | |
JP5045168B2 (ja) | 周辺デバイス制御装置及び方法 | |
WO2022142173A1 (zh) | 一种数据校验方法及其相关设备 | |
KR101020709B1 (ko) | 전자 회로에서의 데이터 전송방법, 전자 회로 및 관련 장치 | |
JP2020046954A (ja) | 制御システム、エンジニアリングツール、およびコントローラ | |
JPS63298657A (ja) | Ipl方式 | |
JP2665520B2 (ja) | プログラマブルコントローラ | |
CN109313426A (zh) | 控制器 | |
JPH06106008B2 (ja) | デマンドコントロール装置 | |
JP2014211666A (ja) | プロセス制御システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191119 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200825 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200831 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6757697 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |