JPH04100170A - プロセスコンピュータのアクセラレータ - 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、既設のプロセスコンビコークに付加して処理
能力を増強するアクセラレークに関する。

〔従来の技術〕

プロセスを制御するだめの制御装置としては、−船釣に
は産業用のミニコンピユータ、いわゆるプロセスコンビ
二一夕が用いられる。そして、プログラムはプログラム
開発支援機能を用いて作成し、プログラム実行環境上で
処理装置を用いて実行する。

またプロセスコンピュータの処理能力は、制御モデルの
処理ステップ量とそれを実行する制御周期に基づいて設
計するので、既設のプロセスコンビコークに新規に制御
モデルを追加するのは非常に困難であり、そのような場
合には制御モデルを簡略化するか、あるいは新規にプロ
セスコンピュータを設置する方法が採られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前述のような特徴を持つプロセスコンビコー
クでは、以下に述べる三つの欠点がある。

第一に、プロセスコンビ二一夕によって、処理装置、ａ
ｓ（オペレーティングシステム）等のブログラム実行環
境、プログラム開発支援機能が異なった構造を持ってい
るため、互換性がなく、つの制御モデルを複数のプロセ
スに適用する際に非常に効率が悪い。

第二に、大きな処理ステップ量を追加するにはプロセス
コンピュータの新設が必要で、非常にコスト高になる。

第三に、既設のプロセスコンピュータの処理プログラム
を改造して立ち上げるには既存プログラムの調査、改造
、テストに多大の労力を要し、まタテストのためにプロ
セスコンピュータを停止する必要があり、生産性の低下
を招くなど操業に悪影響を与える。

そこで本発明が解決すべき課題は、既設のプロセスコン
ピュータに新規に処理能力を追加する際、プロセスコン
ビコータの種類の影響を受けず、処理プログラムの互換
性が高く、処理能力を容易に調整でき、また、既設のプ
ロセスコンピュータの改造が最小限で済むようにする二
きにある。

〔課題を解決するだめの手段〕 本発明のプロセスコンビコータのアクセラレータは、前
記課題を解決するため、プロセスコンピュータに対して
情報の入出力を実行する伝送機能、前記プロセスコンピ
ュータから受け取った情報をプロセスに対応して設けた
高速並列処理装置に分配伝送する情報分配伝送機能、前
記高速並列処理装置で実行するプログラムの開発支援機
能及びキーボード、ディスプレイ装置等のオペレータ入
出力機能を持つ統括処理装置を有し、前記高速並列処理
装置は、前記情報分配伝送機能から受け取った情報を該
当する高速処理装置に分配伝送する情報分配伝送機能及
び受け取った情報を高速処理する複数の高速処理装置を
備えていることを特徴とする。

前記の高速並列処理装置は、要求される実行時間に合わ
せて必要な個数だけ設置できる。

〔作用〕

本発明では、プロセスコンビコータからのプログラム実
行要求に対し、統括処理装置では情報の処理を実行する
高速並列処理装置への情報の分配伝送を行う。高速並列
処理装置では、プログラムの高速処理を行い、統括処理
装置を介してプロセスコンピュータに処理結果を伝送す
る。

このように、統括処理装置及び高速並列処理装置は、プ
ロセスコンビコータ側に対して情報の授受を行うだけで
あるため、既設のプロセスコンピュータの改造は、通信
用ソフトウェアを追加するという最小限の操作で済み、
操業に与える影響が小さい。

また、プロセスコンビコータの種類の影響を受けず、処
理プログラムの互換性が高い。しかも処理能力は制御モ
デルの処理ステップ量に合わせて容易に調整できる。

〔実施例〕

以下、本発明について実施例を参照しながら具体的に説
明する。

第１図は、本発明に係るアクセラレータの機能ブロック
図である。同図のように既設のプロセスコンビコータ１
に対し、処理装置ＰＬ、Ｐ２．Ｐ３を設置し、Ｐｌには
伝送機能、プログラム開発支援機能、オペレータ入出力
機能、情報分配伝送機能を持たせ、Ｐ２には情報分配伝
送機能、高速処理機能を持たせ、Ｐ３には高速処理機能
を持たせる。

処理装置ＰＩについて説明する。伝送機能は既設のプロ
セスコンピュータ１に対して情報の入出力を実行する。

情報分配伝送機能は、伝送機能と情報の入出力を実行し
ながら処理装置Ｐ２の情報分配伝送機能と情報の人出力
を実行する。オペレータ入出力機能は、ＣＲＴディスプ
レイやキーボードを介してオペレータと情報の人出力を
実行する。処理装［Ｐｌ、Ｐ２．Ｐ３で実行するプログ
ラムは、プログラム開発支援機能を用いてコーディング
及びデバッグを行う。

処理装ＭＰ２は処理装置Ｐ１の情報分配伝送機能と情報
の入出力を実行しながら処理装置Ｐ２Ｐ３の高速処理機
能と情報の入出力を実行する情報分配伝送機能及び高速
処理機能からなる構成を持つ。

処理装置Ｐ３は高速処理機能を持ち、処理装置Ｐ２の高
速処理機能とともに、既設のプロセスコンピュータに新
規追加する処理プログラムを実行する。この処理装置Ｐ
３の個数は、総ステツプ数及び要求される実行時間に応
じて決めることが可能であり、柔軟性の高いシステム構
成となっている。

第２図は、本発明実施例のハードウェア構成を示すブロ
ック図である。

統括処理装置Ｐ１は、既存のパソコンをホストＣＰＵと
して使用し、スレーブＣＰＵとなる処理装置Ｐ３のトラ
ンスピユータ　（商品名）Ｔｒρ＃１〜８に予め登録さ
れたプロセスを、自由に呼び出して実行させることを可
能にするものである。本システトとプロセスコンピュー
タ１との間は、標準インターフェースを用いて接続する
。

トランスピユータとしては、処、理速度がＩＯＭＩＰＳ
リンク速度が２０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃのものを用いて高速
並列処理を行う。

ホストＰＣ２側のプロセスとトランスピユータ４側のプ
ロセスは、独立して実行し、ポストＰＣ２は、起動した
トランスピユータ４側プロセスの実行結果のみを受け取
って必要な処理を行う。また、トランスピユータ４は、
互いをシリアルリンクで接続することにより、並列ＣＰ
　Ｕ　ｖｉ成が可能であるから、大規模な言１算処理も
プロセスコンピュータからホストＰＣを介して高速に実
行させることができる。

パソコン内の各タスクは、優先順位に従ってイベント・
ドリブン方式にてスケジューリングされる。

第３図は、ホストＰＣ２とトランスピユータ４の間の通
信手順を示すフローチャートである。同図を診照して通
信手順を説明する。

■　ホス）ＰＣ２から、プロセス起動要求［ＥＮ（）］
とプロセスＩ　Ｄ［ｐｒｏｃｉｄ］を付した信号を送信
する。

■　トランスピユータ側では、ポストＰＣ２からの受信
データの合理性チエツクを行い、リフヘン・コードを返
す。

■　ホストＰＣ２からのプロセス起動要求に異常がなけ
れば、該当するプロセスにリンケージ・データを渡して
、そのプロセスを起動する。

■　プロセスの処理終了によってホス）ＰＣ２に対して
方１ｊ込をかけ（ホス）ＰＣのデータバスのＩＮＴ口を
アクティブにする）、ホストＰｃ２に対して受信要求［
ＥＮＱ＋ｐｒｏｃ＋ｄ］を行う。実際には、第２図のル
ート・トランスピユータ・ボードのリンク・アダプタの
データバッファにデータが受け入れられたとき、ホス）
ＰＣ２に割込がかがる。

■　ホストＰＣ２から受信ΔＣＫ（Ｍ認信号）の応答が
返って来たら、プロセスの処理終了結果のデータをホス
）ＰＣ２へ送信する。ＮＡＫ　（受信せず）の応答の場
合は、一定時間後にＩＪ　）ライする。

■　ホストＰＣ２よりリターン・コードが送信され、正
常（−〇）ならば処理を終了する。リターン・コード≠
０ならば、エラー・コードをホストＰＣ２へ送信する。

この場合、ボス）ＰＣ２はエラー・フラグをセットする
。

なお、トランスピユータの各プロセスは、起動した順序
に終了するとは限らない。

第４図に本発明の実施例として、熱延加熱炉最適制御ン
ステムを示す。同図における各部の構成と機能について
以下に説明する。

１）生産計画・工程管理ビジホスコンビコーク１０原祠
から製品まで、全工程の生産計画及び工程の管理を行う
。

２）加熱炉制御プロセスコンピュータ１１・流量設定出
力；制御計算で求めた燃料流ｔの設定値を加熱炉プロセ
スに出力する。

・実ｉｆｆ　ｋｍ集・伝送：炉内雪囲気温度、スラブ温
度及び燃料流量の実績値、スラブのサイズと材質、目状
抽出温度、トラッキング情報、装入及び抽出のタイミン
グのデータを編集してホス）　Ｐ　ＣＩ２へ送信すると
共に、ホス）ＰＣｌ３より制御計りで求めた燃料流量の
設定値を受信する。

３）ホストＰＣ１２ ・情報伝送：加熱炉プロセスコンピュータ１１からの実
績データをＴＩＩＰＯ１３へ送信すると共に、ＴＲＰＯ
１３からの燃料流量設定値を加熱炉制御プロセスコンピ
ュータ１１へ伝送する。

・トラッキング：ＣＲＴ出力用の炉内状況テーブルの更
新処理を行う。

・オペレータ入出カニキーボードよりアクセラレータの
起動、停止等、全てのオペレーション命令を入力する。

また、炉内状況をＣＲＴ端末に表示する。

・プログラム開発ニドランスピユータ、ホス）ＰＣを含
むアクセラレータで実行する全てのプログラムのコーデ
ィングとデノくラグを行う。

４）ＴＩ’ｌＰＯ（）ランスピユータ１３）・情報伝送
：ホス）ＰＣｌ３の情報伝送と同様の機能。

５）ＴＲＰＩ　（）ランスピユータ１４）・プロセス実
績処理：各種制御ノ帽うメータの適応修正を行う。

・燃料設定計算：ＴＲＰ２（）ランスピユータ１５）で
求まる最適昇温曲線から、燃料流量の設定値を計算する
。

６）ＴＲＰ２　（）ランスピユータ１５）・昇温曲線最
適化処理：加熱炉ンミュレータを繰り返し実行すること
により炉内スラブの最適な昇温パターンを求める。

本システムは、既設のプロセスコンピュータから炉内鋼
片の抽出ピッチ、炉況実績の情報を人力して、鋼片の昇
温曲線を最適化し燃料流星設定値ヲ既設のプロセスコン
ピュータに出力する制御システムを本発明によるアクセ
ラレータを用いて実機化したものである。３つの加熱炉
に対して、各々大量の制御計算を２分周期で実時間処理
する必要から、各加熱炉に対して１つずつ別々の処理装
置を割り当て、並列演算を行っている。

本発明の適用効果として、本システムでは、既設のプロ
セスコンビコークの改造を伝送機能のみと最小限にとど
めており、全制御モデルを既設のプロセスコンビコーク
にインストールする場合に比べて格段に低コスト化して
いる。また、他機種のプロセスコンピュータにも伝送機
能を修正するだけで接続可能で、非常に柔軟性があり、
効率力（よい。

〔発胡の効果〕

以上に説明したように、本発明のアクセラレータは、既
設のプロセスコンピュータに接続する処理装置であるた
め、機能的に既設のプロセスコンビ二一夕の制約を受け
ない。したがって、既設のプロセスコンビ、−夕の改造
を最小限にして新しい制御モデルの追加が可能になり、
また制御モデルの処理ステップ量に対しても並列処理装
置の個数を増減することで柔軟に対応できるため、告！
］御システムの低コスト化、高効率化に効果を上ｌｆる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機能及び処理装置のｍ成を示すブロッ
ク図、第２図は本発明の実施例を示すブロック図、第３
図は伝送制御の例を示すフローチャート、第４図は本発
明の適用例を示すブロック図である。 ：プロセスコンピュータ ：ホストＰＣ ：分配伝送処理装置 ニドランスピユータ 生産計画・工程管理ビジネスコンピュータ加熱炉制御プ
ロセスコンピュータ ホストＰＣ トランスピユータ　（ＴＲＰＯ） トランスピユータ　（ＴＲＰＩ） トランスピユータ　（ＴＲＰ２） １１　： １２　： １３　： １４　： １５　：

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、プロセスコンピュータに対して情報の入出力を実行
   する伝送機能、前記プロセスコンピュータから受け取っ
   た情報をプロセスに対応して設けた高速並列処理装置に
   分配伝送する情報分配伝送機能、前記高速並列処理装置
   で実行するプログラムの開発支援機能及びキーボード、
   ディスプレイ装置等のオペレータ入出力機能を持つ統括
   処理装置を有し、前記高速並列処理装置は、前記情報分
   配伝送機能から受け取った情報を該当する高速処理装置
   に分配伝送する情報分配伝送機能及び受け取った情報を
   高速処理する複数の高速処理装置を備えていることを特
   徴とするプロセスコンピュータのアクセラレータ。