JPH075901A - 分散形制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】手動操作に連動するインチング操作が行えると
共に、必要に応じてベルトコンベアの様な操作端を操作
することができるようにする。 【構成】操作監視装置に、増加、減少方向を指示する操
作手段と、増加又は減少方向指示を受け最初の所定時間
はフルスパンの５０％から一定の傾斜で増加又は減少す
る信号を出力し、その後所定の時間だけ１００％又は０
％に相当する信号を出力する第１及第２の操作信号出力
手段を設ける。制御装置には受信信号Ｄｏの値が１００
％，０％相当の場合は、夫々のステータス信号を出力す
る第１、第２のパルス幅変換手段を設け、５０％＜Ｄｏ
＜１００％範囲では、その値に応じたパルス幅信号を増
加端子から繰り返して出力し、０％＜Ｄｏ＜５０％の範
囲にある場合、その値に応じたパルス幅信号を減少端子
から繰り返して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プロセスに設置された
電動機や電磁弁、ベルトコンベアやクレーン，ＩＴＶ等
の運転操作や、その操作に対する操作端の動作状態等を
監視する分散形制御装置に関し、更に詳しくは、プロセ
スに設置された操作端に対して操作信号を出力する制御
装置と、プロセスの運転操作・監視を行う操作監視装置
とで構成される分散形制御装置において、電動機，電動
弁，ベルトコンベア，ＩＴＶ等各種の操作端を操作する
場合の操作性の向上に関する。

【０００２】

【従来の技術】分散形制御装置は、制御対象であるプロ
セスの規模に応じて分散配置される複数の制御装置（フ
ィールドコントロール・ステーション）と、制御の運転
操作やプロセスの監視を行う操作監視装置（オペレータ
ステーション）とが互いに通信回線を介して接続されて
構成されている。この様な分散形制御装置において、制
御装置内には、例えばＰＩＤ制御演算を行う機能を持つ
フィードバック制御計器やシーケンス制御を行うシーケ
ンス制御計器、電動機や電動弁等のオン，オフを制御す
るようなスイッチ計器等が複数個用意されており、これ
らの各種計器を、対象とするプロセスに応じて適宜組み
合わせて使用できるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この様な構成の分散形
制御装置において、従来より制御装置内に用意されてい
るスイッチ計器は、操作端が電動機や電磁弁、ポンプ等
を想定したもので、オン，オフ的に変化する信号を出力
するように構成されている。この為に、例えば、所望チ
ョン回しの様な操作（インチング操作）をこのスイッチ
計器を用いて行うことはできなかった。

【０００４】本発明は、この様な点に鑑みてなされたも
ので、手動操作等に連動するインチング操作が行えると
共に、必要に応じて例えばベルトコンベアの様な操作時
間の長い操作（操作量の大きな操作）も可能とする操作
計器を備えた分散形制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【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、プロセスに設置された操作端に対して操作信
号を出力する制御装置と、この制御装置に通信回線を介
して接続されプロセスの運転操作・監視を行う操作監視
装置とで構成される分散形制御装置であって、前記操作
監視装置に、増加方向，減少方向を指示する操作手段
と、この操作手段の増加方向指示を受け最初の所定時間
はフルスパンの５０％から時間の経過とともに一定の傾
斜で増加する信号を出力し、その後所定の時間だけ１０
０％に相当する信号を出力する第１の操作信号出力手段
と、前記操作手段の減少指示を受け最初の所定時間はフ
ルスパンの５０％から時間の経過と共に一定の傾斜で減
少する信号を出力し、その後所定の時間だけ０％に相当
する信号を出力する第２の操作信号出力手段とを設け、
前記制御装置に、前記操作監視装置の第１の操作信号出
力手段からの信号を受け、その値Ｄｏが５０％＜Ｄｏ＜
１００％の範囲にある場合、増加端子から当該値に応じ
たパルス幅信号を繰り返して出力し、１００％に相当す
る信号である場合、ステータス信号を出力する第１のパ
ルス幅変換手段と、前記操作監視装置の第２の操作信号
出力手段からの信号を受け、その値Ｄｏが０％＜Ｄｏ＜
５０％の範囲にある場合、減少端子から当該値に応じた
パルス幅信号を繰り返して出力し、０％に相当する信号
である場合、ステータス信号を出力する第２のパルス幅
変換手段と、を設けたことを特徴とする分散形制御装置
である。

【０００６】

【作用】操作手段は、操作監視装置の表示画面に表示さ
れた増加方向，減少方向を指示するボタンを模擬した計
器図で構成され、プロセスに設置した操作端を増加方
向，減少方向にそれぞれ指示する場合、これらの増加ボ
タン，減少ボタンを操作する。

【０００７】第１または第２の操作信号出力手段は、こ
れらの各ボタンを操作したのを受けて、最初の所定時間
は時間と共に、フルスパンの５０％から一定の傾斜で増
加または減少する信号を出力し、その後１００％または
０％に相当する信号を出力する。これらの信号は、通信
回線を介して制御装置側に伝送される。制御装置におい
て、第１，第２のパルス幅変換手段は、増加端子と減少
端子とを備え、信号が一定の傾斜で増加または減少して
いる信号である場合、プロセス側に増加または減少端子
からその値に応じた時間幅の短いパルス幅信号を繰り返
して出力し、１００％または０％に相当する信号である
場合、ステータス信号をそれぞれ出力する。

【０００８】これにより、増加指示あるいは減少指示の
ボタンを短い時間で繰り返して操作することにより、イ
ンチィング操作が可能であり、また、各ボタンを所定時
間を越えて継続的に操作することで、ステータス出力状
態となり大きな操作量を扱うフルストローク操作を可能
とする。

【０００９】

【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、ＯＰは操作監視装置（オペレ
ータステーション）、ＦＣはプロセスに設置された操作
端（アクチュエータ）ＡＣに対して手動操作等による信
号を出力することの可能な操作計器を含む制御装置で、
通信回線ＢＳを介して操作監視装置ＯＰと結ばれてい
る。この制御装置ＦＣは、ここでは通信回線ＢＳに一つ
接続されているが、通常は、制御するプロセスの規模に
応じて複数個が分散配置される。

【００１０】操作端ＡＣとしては、例えば電動機や電磁
弁などの操作端の他に、ＩＴＶやベルトコンベア等が使
用可能で、制御装置ＦＣから増加方向，減少方向の指示
信号ＩＮＣＤ，ＤＥＣＤを受けて動作するものを想定し
ている。操作監視装置ＯＰにおいて、１はＣＲＴのよう
な表示手段で、その表示画面には、必要に応じて各種の
グラフィックや、操作計器図ＳＫが表示される。ここ
で、操作計器図ＳＫは、増加方向を指示する増加ボタン
Ｂ１、減少方向を指示する減少ボタンＢ２を備え、プロ
セスに設置した電動機や電磁弁，ベルトコンベア等の操
作を手動等にて行う操作手段を構成している。なお、表
示手段１は図示していないが、タッチスクリーン機能が
備えられているものを使用することもできる。

【００１１】２はキーボードで、ここには、各種のデー
タ入力用のキーの他に、画面に表示される操作計器図Ｓ
Ｋの各ボタンＢ１，Ｂ２に対応するキーＢ１１，Ｂ１２
が設けられている。これらのキーＢ１１，Ｂ１２は操作
計器図ＳＫを画面に表示した場合に有効となり、キーＢ
１１，Ｂ１２を操作すると、対応する操作計器図ＳＫか
らの操作信号として、増加方向を指示する信号、減少方
向を指示する信号が出力されるように構成してある。３
はポインティングディバイスとしてのマウスである。な
お、操作計器図ＳＫの各ボタンＢ１，Ｂ２は、キーボー
ド２に設けられた操作ボタンＢ１１，Ｂ１２によって操
作されることを想定するが、画面に表示されている操作
計器図ＳＫの各ボタンＢ１，Ｂ２をタッチ操作すること
によっても、その操作に対応する信号を出力するような
構成としてもよい。

【００１２】４は第１の操作信号出力手段で、操作手段
を構成している操作計器図ＳＫの増加ボタンＢ１の操作
（キーボード２のキーＢ１１の操作）を受け、最初の所
定時間（例えばキー操作の後２秒経過するまでの間）は
フルスパン値の５０％に相当するデータから時間の経過
とともに一定の傾斜で増加するデータを出力し、その後
は１００％に相当するデータを出力する。５は同じく第
２の操作信号出力手段で、操作計器図ＳＫの減少ボタン
Ｂ２の操作（キーボード２のキーＢ１２の操作）を受
け、最初の所定時間は時間の経過とともに５０％に相当
するデータから一定の傾斜で減少するデータを出力し、
その後は０％に相当するデータを出力するものある。

【００１３】６は通信インターフェースで、操作監視装
置ＯＰと各制御装置ＦＣとの間で決められた通信制御規
約（例えばトークンと称する通信権を持ち回ることで通
信制御を行うトークンパッシング方式）に従ってデータ
伝送を行う機能を備えている。なお、通信回線ＢＳを用
いて行われるデータ伝送の周期は、短く選定されてい
て、操作監視装置ＯＰと制御装置ＦＣとで扱うデータの
変化は、両者の間で互いに反映されるようになっている
ものとする。

【００１４】制御装置ＦＣにおいて、７は通信回線ＢＳ
に対する通信インターフェース、８は制御装置内に設け
られている操作計器を概念的に示すブロックである。こ
の操作計器は、第１のパルス幅変換手段８１と、第２の
パルス幅変換手段８２とで構成されている。第１のパル
ス幅変換手段８１は、操作監視装置ＯＰの第１の操作信
号出力手段４からのデータ値に対応するパルス幅信号を
増加端子９１から出力するように構成されている。即
ち、操作監視装置ＯＰの第２の操作信号出力手段５から
の信号がフルスパン値の５０％から時間の経過とともに
一定の傾斜で増加している信号である場合、増加端子９
１からその値に応じた時間幅の短いパルス幅信号（例え
ば１０ミリ秒分解能のパルス幅信号）を繰り返して出力
し、フルスパン（１００％）に相当する値である場合
は、ステータス信号（無限大のパルス幅信号）を出力す
るようになっている。

【００１５】また、第２のパルス幅変換手段８２も同様
に、操作監視装置ＯＰの第２の操作信号出力手段５から
のデータ値に対応するパルス幅信号を増加端子９２から
出力するように構成されている。即ち、操作監視装置Ｏ
Ｐの第２の操作信号出力手段５からの信号が５０％から
時間の経過と共に一定の傾斜で減少している信号である
場合、プロセス側に減少端子９２からその値に応じた時
間幅の短いパルス幅信号を繰り返して出力し、０％に相
当する信号である場合、ステータス信号を出力するよう
になっている。

【００１６】なお、制御装置ＦＣ内には、ここに示す操
作計器の他に、フィードバック制御演算を行う制御計器
や、シーケンス制御演算を行うシーケンス制御計器等が
多数設けられている。この様に構成した装置の動作を次
に説明する。はじめに、オペレータは、プロセスに設置
されているある特定な操作端（電動機や電磁弁、ベルト
コンベア等）を手動にて操作しようとする場合、監視操
作装置ＯＰの表示画面に該当する操作計器の計器図ＳＫ
を表示し、その計器図を用いて必要な操作指令を行うこ
ととなる。

【００１７】操作監視装置ＯＰ内の第１，第２の操作信
号出力手段４，５は、操作計器ＳＫの操作ボタンＢ１，
Ｂ２の操作（キーボード２の各キーＢ１１，Ｂ１２の操
作）に合わせて、最初の所定時間は時間と共に一定の傾
斜で増加，減少する信号を出力し、その後は１００％ま
たは０％に相当する信号を出力する。図２は、第１，第
２の操作信号出力手段４，５が操作ボタンＢ１，Ｂ２の
操作に合わせて出力する信号を示す図である。

【００１８】いま、増加ボタンＢ１を操作（キーＢ１１
の操作）すると、ボタンＢ１を操作し始めてから（押し
始めてから）最初の２秒間は、図示するようにフルスパ
ン値の５０％出力から時間の経過と共に一定の傾斜で徐
々に増加する信号が出力される。ボタンＢ１を２秒以上
継続して操作し続けると、その後、ステータス出力状態
となり、１００％（フルスパン）の信号が出力される。
そして、ボタンＢ１の操作が終了すると、５０％出力に
戻る。

【００１９】同様に、減少ボタンＢ２を操作（キーＢ１
２の操作）すると、ボタンＢ２を操作し始めてから最初
の２秒間は、図示するように５０％出力から時間の経過
と共に一定の傾斜で徐々に減少する信号が出力される。
ボタンＢ２を２秒以上継続して更に操作し続けると、ス
テータス出力状態となり、０％の信号が出力される。ボ
タンＢ２の操作が終了すると５０％出力に戻る。

【００２０】ここで、ボタンを操作し始めてから出力さ
れる信号の増加または減少する傾斜角度は、操作端がフ
ルストロークだけ動く時間等を考慮して選定される。例
えば、フルストローク動くのに要する時間が１０秒程度
の操作端であれば、１デジット操作（２００ミリ秒操
作）で、０．１％程度変化するように設定される。第
１，第２の操作信号出力手段４，５から出力されたこの
様な信号は、通信回線ＢＳを介して該当する制御装置Ｆ
Ｃ側に伝送される。

【００２１】制御装置ＦＣにおいて、第１，第２のパル
ス幅変換手段８１，８２は、それぞれ増加端子９１と減
少端子９２とを備え、通信インターフェース７を介して
操作監視装置ＯＰ側から送られた操作信号の値に応じた
パルス幅信号を出力する。図３は、第１，第２のパルス
幅変換手段８１，８２への入力値と、増加端子９１と減
少端子９２に出力されるパルス幅信号の状態との関係を
示す図である。

【００２２】入力値Ｄｏが０％である場合、増加端子９
１から出力される信号ＩＮＣＤはオフ、減少端子９２か
ら出力される信号ＤＥＣＤはオンとなる。これに対し
て、入力値が１００％である場合、増加端子９１から出
力される信号ＩＮＣＤはオン、減少端子９２から出力さ
れる信号ＤＥＣＤはオフとなる。入力値が５０％である
場合、増加端子９１から出力される信号ＩＮＣＤと、減
少端子９２から出力される信号ＤＥＣＤは共にオフとな
っている。また、この図から明らかなように、増加端子
９１，減少端子９２からは、同時に信号が出力しないよ
うになっている。

【００２３】入力値Ｄｏが０〜５０％の間にある場合
（０％＜Ｄｏ＜５０％）、増加端子９１から出力される
信号ＩＮＣＤはオフ、減少端子９２から出力される信号
ＤＥＣＤは、入力値に応じた時間幅を持つパルス幅信号
となる。入力値Ｄｏが５０〜１００％の間にある場合
（５０％＜Ｄｏ＜１００％）、増加端子９１から出力さ
れる信号ＩＮＣＤが入力値に応じた時間幅を持つパルス
幅信号となり、減少端子９２から出力される信号ＤＥＣ
Ｄは、オフとなる。

【００２４】この様に、操作監視装置ＯＰにおいて、操
作ボタンＢ１，Ｂ２（キーＢ１１，Ｂ１２）を例えば２
秒より短い時間で繰り返して押すようなインチング操作
を行うことにより、操作端ＡＣへは、時間幅の短いパル
ス幅信号が増加端子９１または増加端子９２から出力さ
れる。操作端ＡＣはこのような短いパルス幅信号を受け
て、少しずつ駆動される。従って、この操作計器を用
い、操作ボタンＢ１，Ｂ２をインチィング操作すること
で、例えばＩＴＶのような操作端ＡＣを、少しずつ移動
させるような手動操作を行うことができる。

【００２５】また、操作ボタンＢ１，Ｂ２を例えば２秒
より長い時間継続して操作すると、フルストロークに相
当するオン信号が増加端子９１または増加端子９２から
操作端ＡＣに向けて出力され、操作端ＡＣはこれを受け
てフルストロークの動作を行う。従って、この操作計器
により、操作ボタンを所定の時間以上継続して操作する
ことで、例えばベルトコンベアのような操作端ＡＣを、
一方の方向（あるいは他方の方向）に駆動させるような
手動操作を行うことができる。

【００２６】なお、上記の実施例では、操作計器８は第
１，第２のパルス幅変換手段から増加端子９１と減少端
子９２とにパルス幅信号が別々に出力されるように構成
したものであるが、増加，減少を示すパルス幅信号を受
けてそのパルス幅に応じた接点信号をそれぞれ出力する
ような構成でもよい。また、画面に表示される操作計器
図ＳＫに、操作端ＡＣからのアンサーバック信号を表示
するような構成としてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、操作計器を用い、その操作ボタンの操作の仕方に
より、小さな操作量を出力して操作端を駆動するような
インチィング操作と、フルストロークに相当する信号を
操作端に出力して大きな操作量を得るような操作とを行
うことが可能となる。

【００２８】従って、本発明によれば、手動操作に連動
するインチング操作が行えると共に、必要に応じてベル
トコンベアの様な操作端を操作することのできる機能を
有する適用範囲の広い分散形制御装置が実現できる。

【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】第１，第２の操作信号出力手段４，５が操作ボ
タンＢ１，Ｂ２の操作に合わせて出力する信号を示す図
である。

【図３】第１，第２のパルス幅変換手段８１，８２への
入力値と、増加端子９１と減少端子９２に出力されるパ
ルス幅信号の状態との関係を示す図である。

【符号の説明】 ＦＣ 制御装置 ＯＰ 操作監視装置 ＢＳ 通信回線 ＳＫ 操作計器（操作手段） ＡＣ 操作端（アクチュエータ） １ 表示手段 Ｂ１ 増加ボタン Ｂ２ 減少ボタン ２ キーボード Ｂ１１，増加ボタン対応キー Ｂ１２ 減少ボタン対応キー ３ マウス ４ 第１の操作信号出力手段 ５ 第２の操作信号出力手段 ６ 通信インターフェース ７ 通信インターフェース ８ 操作ボタン計器 ８１ 第１のパルス幅変換手段 ８２ 第２のパルス幅変換手段 ９１ 増加端子 ９２ 減少端子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プロセスに設置された操作端に対して操作
   信号を出力する制御装置と、この制御装置に通信回線を
   介して接続されプロセスの運転操作・監視を行う操作監
   視装置とで構成される分散形制御装置であって、 前記操作監視装置に、 増加方向，減少方向を指示する操作手段と、 この操作手段の増加方向指示を受け最初の所定時間はフ
   ルスパンの５０％から時間の経過とともに一定の傾斜で
   増加する信号を出力し、その後所定の時間だけ１００％
   に相当する信号を出力する第１の操作信号出力手段と、 前記操作手段の減少指示を受け最初の所定時間はフルス
   パンの５０％から時間の経過と共に一定の傾斜で減少す
   る信号を出力し、その後所定の時間だけ０％に相当する
   信号を出力する第２の操作信号出力手段とを設け、 前記制御装置に、 前記操作監視装置の第１の操作信号出力手段からの信号
   を受け、その値（Ｄｏ）が５０％＜Ｄｏ＜１００％の範
   囲にある場合、増加端子から当該値に応じたパルス幅信
   号を繰り返して出力し、１００％に相当する信号である
   場合、ステータス信号を出力する第１のパルス幅変換手
   段と、 前記操作監視装置の第２の操作信号出力手段からの信号
   を受け、その値Ｄｏが０％＜Ｄｏ＜５０％の範囲にある
   場合、減少端子から当該値に応じたパルス幅信号を繰り
   返して出力し、０％に相当する信号である場合、ステー
   タス信号を出力する第２のパルス幅変換手段と、を設け
   たことを特徴とする分散形制御装置。