JPH0822309A - プロセス制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ループ制御装置とシーケンス制御装置から構成
されるプロセス制御装置において、シーケンス制御から
直接にループ制御の動作を切り替えることのできるプロ
セス制御装置を提供すること。 【構成】図１のループ制御装置に、設定値を選択するた
めの選択用データ端子を設け、またシーケンス制御装置
の操作信号出力先アドレスのリストには、この選択用デ
ータ端子を定義できるようにし、設定値の選択はシーケ
ンス制御装置の出力パターンに従うようにする。 【効果】複雑な制御内容であっても、それを容易に記述
でき、かつ実行可能なシーケンス制御装置を実現するこ
とができるとともに、ループ制御装置との処理の連携が
容易に実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は計算機を用いたプロセス
制御装置で、特にシーケンス制御とループ制御が連携し
てプロセスを制御するような制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】計算機を用いたシーケンス制御装置とし
ては、たとえば、特公昭60−22762 号「プログラマブル
・ロジック・コントローラ」，特公昭55−39202 号「シ
ーケンス制御装置」がある。前者はマップ（マトリック
ス）とブール代数式の組合せでシーケンス制御を実現
し、後者はデシジョンテーブルと類似の構造を持つシー
ケンステーブルを用いている。これらは、シーケンスス
テップごとに出力指令を定める手段と、シーケンスステ
ップを歩進させるための条件判定手段を備えている。い
ずれも、ループ制御との関連については特に記述されて
いない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】最近では、制御動作も
複雑になってきており、シーケンス制御装置もループ制
御装置とのデータ交換が必要になってきている。例え
ば、シーケンスのいくつかのステップでループ制御の目
標値を切り替えること、シーケンスのステップに応じて
ループのＰＩＤ制御動作を開始／停止させたり、ループ
制御装置から発生する警報信号をマスクすることなどで
ある。しかしながら、従来の技術ではシーケンス制御装
置からの出力を一旦プロセス制御装置内の汎用のビット
信号レジスタに格納し、ループ制御装置では改めてこの
ビット信号レジスタを参照して制御動作を切り替えるよ
うにしていた。このため、制御仕様記述が複雑になり、
ビット信号レジスタの管理も煩雑なものとなっていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明にかかわる第１の
プロセス制御装置では、まずループ制御装置において
は、設定値格納手段とこの中の設定値を選択するための
選択用データ端子を設ける。次に、シーケンス制御装置
においては、シーケンスステップと操作信号出力先のア
ドレスを記入したリストと各ステップでの操作指令を定
めた出力表と、シーケンスステップを管理するためのス
テップカウンタと、各ステップから次に移行するステッ
プとそのための移行条件の組合せを格納しておくための
条件格納部と、そのステップ移行の条件を演算する条件
演算部とから構成され、操作信号出力先アドレスリスト
には、ループ制御装置の設定値格納手段の選択用データ
端子を記述できるようにした。

【０００５】

【作用】第１の本発明では、シーケンスステップを出力
表の上部に左から右へステップが進むように配置し、操
作信号出力先アドレスのリストを出力表の左側に上から
下へ配置する。出力表には操作指令として信号のオン／
オフを指定する。シーケンス制御の開始時にステップカ
ウンタはリセットされ、ステップは番号の一番小さいス
テップへ移行する。シーケンス制御の各演算周期では、
まず表中の該当ステップでの操作指令に基づき、操作信
号を出力する。次に、条件格納部から該当ステップに対
応するステップ移行条件を取り出し、条件演算部は演算
を行う。その結果条件が成立すれば、ステップ移行条件
に記述された次のステップ移行するように、ステップカ
ウンタへ指示を出す。成立しなければ、現在のステップ
のままとする。このように動作を繰り返すことでシーケ
ンス制御を行う。シーケンス制御装置からの操作信号出
力先がループ制御装置の選択用データ端子の場合は、操
作指令のオン／オフが直接にループ制御装置に送られ、
ループ制御装置は指令に従って動作を切り替える。

【０００６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を用いて説明
する。

【０００７】図１は本発明の一実施例の構成を概念的に
示したものである。図１において１はプロセス制御装置
である。プロセス制御装置１は、シーケンス制御装置２
及びループ制御装置３から構成される。これは実際には
計算機とその周辺装置からなるが、ここでは機能のみを
記述する。シーケンスマップ４はシーケンス制御装置２
の主記憶装置内に設けられた表である。表の上部にはシ
ーケンスステップ５が左から右へ、表の左側には制御対
象を識別する操作信号出力先アドレスのリスト６が上か
ら下へそれぞれ定義してある。この例では、１００ステ
ップ，１６出力の構成である。表の残りの部分は出力パ
ターン７であり、操作指令を記述する。８はステップカ
ウンタ、９は条件式演算部、１０は条件式格納部であ
る。条件式演算部９は条件式格納部１０に格納されてい
る条件式を演算し、条件が成立すればシーケンスステッ
プ５を移行するようにステップカウンタ８へ指示する。
条件式格納部１０には、条件式のインデックス１１と条
件式リスト１２が格納されている。条件式のインデック
ス１１は、ＣＳ（現在のステップＮＯ．），ＮＳ（条件
式成立時の移行先ステップＮＯ．）及び演算すべき式Ｎ
Ｏ．の組合せからなる。条件式リスト１２には条件式の
本体が式ＮＯ順に格納されている。

【０００８】条件式演算部９の入力は、ＰＯＣ（オペレ
ータズコンソール）２０上に作られた内部スイッチ２１
の操作入力，プロセスの接点入力装置２２からのデジタ
ル入力，ループ制御装置３からの警報接点出力２３など
である。条件式演算部９はＡＮＤ，ＯＲ，ＮＯＴの各演
算子を用いたブール代数式すなわちデジタル信号を演算
する。

【０００９】ループ制御装置３は、プロセスのアナログ
入力装置１３からアナログ信号を入力し、ＰＩＤ演算部
１７でＰ（比例），Ｉ（積分），Ｄ（微分）などの演算
を行い、アナログ信号を制御出力として出力する。アナ
ログ出力装置１４はこれに従いプロセスを操作する。ル
ープ制御装置３は警報制御部１５を有す。警報制御部１
５からは０／１の２値信号からなる警報信号２３が出力
される。これはシーケンス制御装置２の条件式演算部９
の入力信号となる。ループ制御装置３内のレジスタ３０
〜３４はループの制御動作を切り替えるためのものであ
る。レジスタ３２には、ループ制御の目標値（Ｓ３〜Ｓ
６）が格納されており、レジスタ３３内のデータに対応
して、レジスタ３２のいずれか１つが偏差演算部１６に
渡される。レジスタ３３はビットレジスタであり、０ま
たは１が格納されている。そのアドレスは“ループＮo.
“＋”．“＋”一貫Ｎo.”で定義される。図１中の“０
１．００３”は“ループ１のレジスタ００３”の意味で
ある。例えばアドレス“０１．００４”の内容が１の
時、Ｓ４のデータが偏差演算部１６に渡される。レジス
タ３４はビットレジスタであり、内容が０の時はＰＩＤ
演算の停止、１の時は演算の実行をＰＩＤ演算部１７に
指示する。レジスタ３０は、警報制御部１５の設定レベ
ル（Ｓ１〜Ｓ２）が格納されており、レジスタ３１内の
データに対応して、レジスタ３０のいずれか１つが警報
制御部１５に渡される。

【００１０】バルブ２４は、シーケンス制御装置２から
の接点出力によって駆動される出力機器を代表して示し
たものである。ループ制御装置３，バルブ２４，内部ス
イッチ２１，接点入力装置２２は必要な台数分設けら
れ、ＴＡＧ ＮＯ，信号ＮＯあるいは装置ＮＯにより識
別される。

【００１１】次に、操作信号出力先アドレスのリスト６
と出力パターン７について説明する。操作信号出力先ア
ドレスのリストには、Ｎo.１のような一般のバルブ２４
の操作信号アドレスの他に、ループ制御装置のレジスタ
３１及び３３のアドレスを登録できる。出力パターン７
には信号のオン／オフを記述する。本実施例では、オン
の時シーケンスマップ４のマス目には黒い塗りつぶしパ
ターンを配置し、オフの時には空白を配置する。この記
述例を操作信号出力先のＮo.１に示す。この例ではステ
ップ１で信号をオフ，ステップ２〜３で信号をオンにす
る。

【００１２】次に、シーケンス制御装置２の動作につい
て説明する。シーケンス制御装置２が起動されると、ス
テップカウンタ８がリセットされ、シーケンスステップ
５を１ステップにする。続いてシーケンスマップ４にお
ける操作指令を実行する。以後、周期動作を行うが、こ
れを図２に従い説明する。

【００１３】図２はシーケンス制御装置の１周期での動
作をフローチャートに示したものである。まずブロック
５０にて当該ステップでの条件式を、条件式格納部１０
から条件式のインデックス１１のＣＳの部分を探索して
抽出する。次にブロック５１で式を演算する。ブロック
５２で演算結果を判定し、不成立（結果が偽）であれば
何もしないが、成立（結果が真）であればブロック５３
でステップカウンタ８を更新、すなわちＮＳの値とし、
シーケンスマップ４のステップを移行させる。図３に移
行条件式の具体例を示す。条件式のインデックス１１は
ＣＳ，ＮＳ，式ＮＯの組合せからなる。図の例ではステ
ップ２からの移行先は３，１，９０の３とおりがあり、
移行するときの条件式ＮＯはそれぞれ４，７，１０であ
る。条件式の本体は条件式リスト１２に式ＮＯ順に格納
されている。条件式はＡＮＤ演算を・で、ＯＲ演算を＋
で、ＮＯＲ演算を／で表記してある。式Ｎo.４では、デ
ジタル入力信号Ｎo.０００（ＤＩ０００）とデジタル入
力信号Ｎo.０３２(ＤI032)とデジタル入力信号Ｎo.０２
０（ＤＩ０２０）の否定（信号の反転）のＡＮＤ演算を
行う。式Ｎo.７では内部カウンタＮo.００１のカウント
アップ信号（ＢＳ００１）がセットされたとき条件成立
となる。続いてブロック５４にて操作指令を実行する。

【００１４】以上説明したように、本発明によればシー
ケンス制御装置から直接にループ制御装置の動作を切り
替えることができる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明のプロセス制
御装置では、ループ制御装置内に設定値の選択用のデー
タ端子を設け、その端子の内容をシーケンス制御装置か
ら直接に操作できるようにしたことで、中間的なレジス
タを介すること無く、直接にループ制御装置の動作の切
り替えが可能となる。これにより、制御仕様の記述を簡
潔にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プロセス制御装置の構成図である。

【図２】図１の構成に基づくフローチャートである。

【図３】移行条件式の構成を示す図である。

【符号の説明】

１…プロセス制御装置、２…シーケンス制御装置、３…
ループ制御装置、４…シーケンスマップ、５…シーケン
スステップ、６…操作信号出力先アドレスのリスト、７
…出力パターン、８…ステップカウンタ、９…条件式演
算部、１０…条件式格納部、１１…条件式のインデック
ス、１２…条件式リスト、１３…アナログ入力装置、１
４…アナログ出力装置、１５…警報制御部、１６…偏差
演算部、１７…ＰＩＤ演算部、２０…オペレータズコン
ソール（ＰＯＣ）、２２…接点入力装置、２４…バル
ブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 19/05

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】計算機で周期演算をしてシーケンス制御を
   行う装置であり、シーケンスの各段階を示すシーケンス
   ステップと、操作信号出力先のアドレスを記入したリス
   トを備え、各シーケンスステップごとに前記出力先リス
   トのそれぞれの操作信号出力先に対する操作指令を定め
   た出力表を備え、現在のステップを定めるためのステッ
   プカウンタ手段を備え、各ステップでは次に移行するス
   テップとそのための移行条件の組合せを複数有し、移行
   条件が成立した組合せで指定された次のステップに移行
   し、そのステップで指定された操作指令に基づき、操作
   信号出力先リストに定められた出力先に出力を行うシー
   ケンス制御装置を備え、 また、計算機で周期演算をしてループ演算を行う装置で
   あり、圧力／温度／レベルなどのアナログ信号を入力す
   る手段と、ＰＩＤ演算などの演算処理を行う演算手段
   と、前記演算手段からの出力をバルブ開度などの操作出
   力のアナログ信号として出力するための出力手段、およ
   びＰＩＤ演算の設定値，バルブ開度設定値，警報設定値
   などを格納しておく設定値格納手段を備え、この設定値
   を選択することで制御動作を切り替えるループ制御装置
   とを備えたプロセス制御装置において、 前記ループ制御装置においては、前記設定値格納手段の
   中の設定値を選択するための選択用データ端子を設け、
   前記シーケンス制御装置においては、前記操作信号出力
   先アドレスリストに前記選択用データ端子のアドレスを
   記述できるようにし、前記出力表の操作指令には信号の
   オン／オフを指定し、各ステップに移行したとき、前記
   出力表に従って操作信号をオン／オフすることでシーケ
   ンス制御装置からループ制御装置の動作を直接に切り替
   えるようにしたことを特徴とするプロセス制御装置。