JPH03185532A - 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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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６３−１
１８９０５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〕

オペレータズコンソ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ペ
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
のやり取りを行い、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、これらの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
憶手段を有し、オペレータズコンソール用中間コードフ
ァイルに用意された制御・演算処理の命令をオペレータ
ズコンソール用インタプリタが解釈・実行して各手段の
動作を制御する分散形ディジタル制御システムのオペレ
ータズコンソールにおいて、補助記憶手段に格納された
コントローラ用中間コードファイルをロードする領域と
コントローラが有する各種の端子テーブル及びコントロ
ーラ用インタプリタとを含む主記憶手段と、補助記憶手
段のコントローラ用中間コードファイルの内容を前記領
域にロードする手段と、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
れる、通信回線装置をシミュレートするコミュニケーシ
ョン手段を備え、コントローラ用インタプリタが主記憶
手段の各端子テーブルを制御対象とみなして前記領域に
ロードされたコントローラ用中間コードファイルを解釈
・実行してコントローラとしての機能を発生させ、シス
テム全体のデバッグ作業を行えるように構成されるもの
である。

本発明に係る第２の分散形ディジタル制御システムのオ
ペレータズコンソールは、前記第１の構成において、主
記憶手段の各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各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
算の結果に係る各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、主
記憶手段に設けられた各端子テーブルは、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
応して各端子テーブルの端子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端子テーブルの中の出
力端子テーブルから出力される信号に演算を施し、その
結果を端子テーブルの中の入力端子テーブルの指定され
た端子に与えるように構成されたシミュレーション手段
を備えるように構成される。

本発明に係る第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、各端子テーブルの
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各
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れるデバ
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
、ｌ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）　’１３　ａ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１
８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■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
ス制御マツプを第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、Ａｌ０
３２）を取込み、入力処理演算器６ａで信号チエツクを
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ＰＩＤ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、　ＡＱ　ＯＨ）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。

シーケンス制御マツプには、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、（７
０）が登録され（本例で１よ、ＤＯ０００〜Ｄｏ　００
５）　、その右側の表部針には、横軸の各ステップｌ、
２．・・・（７１）に対応させてシーケンス的なオン・
オフ動作がｌ（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
はそれぞれプール代数式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ｌ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、ＣＲ
Ｔ２１、キーボード２２、ＣＲＴ制御部２３、キー人力
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ＣＲＴ
２１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−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２
３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
ｌ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。

コミユニケージジン手段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、
　　Ｈ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ツプにおけるＮＯ，００１（Ｓ
Ｔ　００１）のステップが０２に変化し、ディジタル出
力信号Ｎ　ｏ、　Ｉ　（ＤＯ００１）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Ｃ９Ｄを有し、Ｅ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。各段階でデバッグ作業において
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ツプの各ス
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１４
ａ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＆ＩＡＮＵＡＬ　（図中記号ＭＡで表す）とＡ
ＵＴＯ（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１４ａ、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。關＾ＮＵＡＬ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１
４ｂ又はディジタル入力信号シミュレーション手段１４
ｃ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１４　ｂ、　　１４　ｃ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　　＝Ｉ　Ｘｎ　＋　（１−ｓ　）　Ｘｎ−１Ｘｎ
−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 １　　：定数（０≦１≦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１
６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（Ｆ　
Ｆ）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Ｑ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人力画面の一例を示
す。この入力操作の方法としては、ＮＯｏを選択した後
ＤＯ／　Ｄ　１／ＦｔｌＨＣ，／［）ＥＬＡＹ　／ＲＥ
ＳＥＴ　（７）各パラメータを入力するように操作する
。第６図のＮ００１に示した例では、ＤＯ００１の信号
を反転しく演算機能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ＤＯ００２、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図のＮｏ、１に示された例では、＾０
００１の信号に一次遅れの演算を施した後に＾１０３０
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　００
０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の一＾ＮｔｌＡＬ／Ａｔ１
ＴＯ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１４
ｃ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に対して人出力するタイミン
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ｔ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

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （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
   取りを行うと共に、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、これらの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
   る補助記憶手段を有し、オペレータズコンソール用中間
   コードファイルに用意された制御・演算処理の命令をオ
   ペレータズコンソール用インタプリタが解釈・実行して
   前記各手段の動作を制御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において、前記補助記憶
   手段に格納されたコントローラ用中間コードファイルを
   ロードする領域と前記コントローラが有する各種の前記
   端子テーブル及び前記コントローラ用インタプリタとを
   含む主記憶手段と、前記補助記憶手段の前記コントロー
   ラ用中間コードファイルの内容を前記領域にロードする
   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
   ン手段を備え、前記コントローラ用インタプリタが前記
   主記憶手段の各端子テーブルを制御対象とみなして前記
   領域にロードされたコントローラ用中間コードファイル
   を解釈・実行して前記コントローラとしての機能を発生
   させ、システム全体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. （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、前記主記憶手段の前
   記各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各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各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. （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、前記主記憶手段に設
   けられた前記各端子テーブルは、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
   て前記各端子テーブルの端子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端子テーブル
   の中の出力端子テーブルから出力される信号に演算を施
   し、その結果を前記端子テーブルの中の入力端子テーブ
   ルの指定された端子に与えるように構成されたシミュレ
   ーション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。
4. （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、前記各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
   記各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。