JPH09146617A - シーケンス制御プログラム入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、シーケンス制御プログラムの
構築の容易なシーケンス制御プログラム入力装置を提供
するにある。 【構成】プロセスフロー図生成部１２０は、ブラウン管
１００Ｂの画面上に、制御対象のプロセス機器や配管類
を順次配置してプロセス機器の配置関係及び物流経路を
表すプロセスフロー図を生成する。このプロセスフロー
図生成部１２０により生成されたプロセスフロー図に対
して、シーン別シーケンス動作生成部１３０は、シーケ
ンス制御動作を順次定義して、シーケンス制御動作の各
シーンにおける物流とプロセス機器動作を生成する。シ
ーケンス制御プログラム生成部１５０は、シーン別シー
ケンス動作生成部１３０によって生成されたシーケンス
制御動作からシーケンス制御プログラムを生成する。ま
た、シーケンス動作再生部１４０は、シーケンス動作を
ブラウン管上に連続的に再現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＰＩＤ制御，シーケン
ス制御，プロセス状態監視等を行うプロセス制御機器に
より、機械設備やプラントのシーケンス制御を行うため
のシーケンス制御プログラムを作成するシーケンス制御
プログラム入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プロセス制御機器により機械設備やプラ
ントを自動制御するために、予めプロセス制御機器に制
御のための制御プログラムを入力する必要がある。制御
プログラムの作成にあたっては、例えば、「日立 ＥＸ
−５０００ ＳＬＣ−ＳＥＱ取扱説明書」に記載のよう
に、対象物の動作を整理し、制御装置内部で解釈・実行
できる言語を用いてシーケンス動作を記述する。シーケ
ンス制御プログラムの構築に際しては、まず、要求仕様
の分析を行う。即ち、制御対象の個々の動きを整理し、
並列に動かすべき対象、直列に動かすべき対象、排他的
に動かすべき対象、選択的に動かすべき対象等に区分し
て、フローチャート等を作成し、それを制御装置が解釈
・実行できるファンクションブロック図やタイムチャー
トに記述する。引き続いて、ツールを用いて、これらの
ファンクションブロック図やタイムチャートを入力す
る。次に、シミュレータを走らせて、シミュレーション
結果を得たり、実際に制御装置にダウンロードしたりし
て、シーケンス制御のデバッグを行う。要求仕様通りに
動かない部分があれば、再度上記手続きを繰り返してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、対象
物に対しシーケンス動作を実行させるためには、制御装
置が解釈・実行できるような規定のル−ルに従ってシー
ケンス制御動作を記述しなければならず、エンジニアに
対して、煩雑で手間のかかる作業を強いてきた。特に、
制御装置の種類やメーカが変わると、シーケンス制御プ
ログラムを記述するルールや、整理の仕方も違ってくる
ため、シーケンス制御プログラムの構築作業は、エンジ
ニアにとっては大変時間と労力を要していた。

【０００４】本発明の目的は、シーケンス制御プログラ
ムの構築の容易なシーケンス制御プログラム入力装置を
提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、表示画面上に、制御対象のプロセス機器
や配管類を順次配置してプロセス機器の配置関係及び物
流経路を表すプロセスフロー図を生成するプロセスフロ
ー図生成部と、このプロセスフロー図生成部により生成
されたプロセスフロー図に対して、シーケンス制御動作
を順次定義して、シーケンス制御動作の各シーンにおけ
る物流とプロセス機器動作を生成するシーン別シーケン
ス動作生成部と、このシーン別シーケンス動作生成部に
よって生成されたシーケンス制御動作からシーケンス制
御プログラムを生成するシーケンス制御プログラム生成
部とを備えるようにしたものである。

【０００６】上記シーケンス制御プログラム入力装置に
おいて、好ましくは、さらに、上記制御対象のプロセス
機器や配管類をシンボルメニューとして格納するプロセ
ス機器・配管類メニュー記憶部を備え、上記プロセスフ
ロー図生成部は、このプロセス機器・配管類メニュー記
憶部に格納された制御対象のプロセス機器や配管類のシ
ンボルメニューから所定のプロセス機器や配管類を順次
配置してプロセスフロー図を生成するようにしたもので
ある。

【０００７】上記シーケンス制御プログラム入力装置に
おいて、好ましくは、上記プロセスフロー図生成部は、
上記表示画面上に、プロセス機器を順次配置した後、各
プロセス機器間を配管類によって接続してプロセスフロ
ー図を生成するようにしたものである。

【０００８】上記シーケンス制御プログラム入力装置に
おいて、好ましくは、さらに、上記シーン別シーケンス
動作を定義するための、シーケンス制御素子のメニュー
を格納したシーケンス制御素子メニュー記憶部を備え、
上記シーン別シーケンス動作生成部は、このシーケンス
制御素子メニュー記憶部に格納されたシーケンス制御素
子のメニューから所定制御素子を指定してシーケンス動
作を定義するようにしたものである。

【０００９】上記シーケンス制御プログラム入力装置に
おいて、好ましくは、上記シーン別シーケンス動作生成
部は、このシーケンス制御素子メニュー記憶部に格納さ
れたシーケンス制御素子のメニューから所定制御素子を
指定し、さらに、指定された制御素子の制御対象のプラ
ント機器等を指定してシーケンス動作を定義するように
したものである。

【００１０】上記シーケンス制御プログラム入力装置に
おいて、好ましくは、さらに、上記シーン別シーケンス
動作生成部によって生成されたシーン別シーケンス動作
を各シーン毎に順次読み出して、上記表示画面上にシー
ケンス動作を連続的に再現するシーケンス動作再生部を
備えるようにしたものである。

【００１１】

【作用】本発明では、表示画面上に、制御対象のプロセ
ス機器や配管類を順次配置してプロセス機器の配置関係
及び物流経路を表すプロセスフロー図を生成するプロセ
スフロー図生成部と、このプロセスフロー図生成部によ
り生成されたプロセスフロー図に対して、シーケンス制
御動作を順次定義して、シーケンス制御動作の各シーン
における物流とプロセス機器動作を生成するシーン別シ
ーケンス動作生成部と、このシーン別シーケンス動作生
成部によって生成されたシーケンス制御動作からシーケ
ンス制御プログラムを生成するシーケンス制御プログラ
ム生成部とを備えることにより、容易にシーケンス制御
プログラムを生成し得るものとなる。

【００１２】また、制御対象のプロセス機器や配管類を
シンボルメニューとして格納するプロセス機器・配管類
メニュー記憶部を備え、プロセスフロー図生成部は、こ
のプロセス機器・配管類メニュー記憶部に格納された制
御対象のプロセス機器や配管類のシンボルメニューから
所定のプロセス機器や配管類を順次配置してプロセスフ
ロー図を生成することにより、プロセス機器や配管の配
置選択が容易となり得るものとなる。

【００１３】また、さらに、プロセスフロー図生成部
は、表示画面上に、プロセス機器を順次配置した後、各
プロセス機器間を配管類によって接続してプロセスフロ
ー図を生成することにより、プロセスフロー図の作成が
容易となり得るものとなる。

【００１４】また、シーン別シーケンス動作を定義する
ための、シーケンス制御素子のメニューを格納したシー
ケンス制御素子メニュー記憶部を備え、シーン別シーケ
ンス動作生成部は、このシーケンス制御素子メニュー記
憶部に格納されたシーケンス制御素子のメニューから所
定制御素子を指定してシーケンス動作を定義することに
より、シーケンス制御の定義が容易となり得るものとな
る。

【００１５】また、さらに、シーン別シーケンス動作生
成部は、このシーケンス制御素子メニュー記憶部に格納
されたシーケンス制御素子のメニューから所定制御素子
を指定し、さらに、指定された制御素子の制御対象のプ
ラント機器等を指定してシーケンス動作を定義すること
により、制御動作の定義をさらに容易となり得るものと
なる。

【００１６】また、シーン別シーケンス動作生成部によ
って生成されたシーン別シーケンス動作を各シーン毎に
順次読み出して、表示画面上にシーケンス動作を連続的
に再現するシーケンス動作再生部を備えることにより、
シーケンス動作をシュミレーションして、シーケンス動
作のチェックを容易にし得るものとなる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図１乃至
図７を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例のシ
ーケンス制御プログラム入力装置を用いる分散型デイジ
タル計装システムの全体構成図である。

【００１８】プラント制御装置１０は、タンク２０に流
れ込む２系統の流体，例えば、油の流量をセンサである
流量計２２，２４により検出し、流量計２２，２４から
の検出信号を取り込む。流量計２２，２４によって検出
されたタンク２０に流れ込んだ油の総量が所定量になる
と、シーケンスバルブ２６に制御信号を出力して、シー
ケンスバルブ２６を開いて、タンク２０からタンク３０
に油を流出させる。プラント制御装置１０は、さらに、
シーケンスバルブ２６を開いた後、所定時間後には、シ
ーケンスバルブ２６を閉じるように制御する。

【００１９】また、シーケンスバルブ２６の後段にも、
流量計２８が設けられており、タンク２０からタンク３
０に流れる油の流量を計測し、この計測された信号は、
プラント制御装置１０に取り込まれる。

【００２０】プラント制御装置１２は、タンク３０の流
出側の配管に備えられたシーケンスバルブ３２，３４の
開閉を制御する。

【００２１】プラント制御装置１０，１２は、通信回線
４０を介して、運転操作卓５０，５２に接続されてい
る。従って、流量計２２，２４，２８によって検出され
たタンク２０に流れ込む流量やタンク２０から流れ出る
流量は、プラント制御装置１０を介して運転操作卓５０
に取り込まれ、運転操作卓５０のデイスプレイ上にそれ
らの流量値が表示される。また、プラント制御装置１０
によるシーケンスバルブ２６の開閉状態も通信回線４０
を運転操作卓５０のデイスプレイ上に表示される。

【００２２】また、シーケンスバルブ３２，３４の開閉
状態も通信回線４０を運転操作卓５０のデイスプレイ上
に表示される。

【００２３】従って、オペレータは、運転操作卓５０の
デイスプレイ画面をモニターすることにより、タンク２
０，３０の油の流入・流出状況を把握することができる
ものである。また、マニュアルでシーケンスバルブ３
２，３４の開閉制御をしようとする場合には、この運転
操作卓５０からその開閉制御を行える。

【００２４】プラント制御装置１２は、タンク３０の後
段に接続されるプラントの状況を把握し、マニュアル制
御を行うものである。

【００２５】ここで、プラントの一例として、タンク２
０，３０及びその周辺に配置された流量計やシーケンス
バルブを示しているが、実際のプラントにあっては、さ
らに、大規模であり、ジャケット付きのリアクターやポ
ンプや開度制御の可能なコントロールバルブなどから構
成されるが、ここでは、その図示は省略してある。

【００２６】シーケンス制御プログラム入力装置１００
は、通信回線４０に接続されている。

【００２７】このシーケンス制御プログラム入力装置１
００を用いて、プラントに応じたシーケンス制御プログ
ラムを作成し、そのシーケンス制御プログラムをプラン
ト制御装置１０，１２に通信回線４０を介して転送する
ことにより、プラント制御装置１０，１２は、転送され
たシーケンス制御プログラムに従って、プラントを制御
し得るものとなる。

【００２８】なお、シーケンス制御プログラム入力装置
１００の構成・動作の説明の都合上、図１に示したプラ
ントは、次のように、シーケンシャルに制御され、動作
するものとする。

【００２９】初期状態として、シーケンスバルブ２６，
３２，３４はいづれもは閉じている。その状態で、タン
ク２０には、その右側に接続された２本の配管から２種
類の流体、例えば、油が流入する。その流量は、流量計
２２，２４で検出される。その検出された流量の総量
が、１０ｔになると、シーケンスバルブ２６が開かれ、
タンク２０からタンク３０に油が移動する。その移動が
開始してから１０分立つと、シーケンスバルブ２６を閉
じる。その後、シーケンスバルブ３２を開くことによ
り、タンク３０の上部に溜まった上澄みのきれいな油を
取り出すことができる。また、きれいな油を取り出した
後、シーケンスバルブ３４を開くことにより、沈澱した
汚れた油をドレインとして排出することができる。

【００３０】次に、図２を用いて、シーケンス制御プロ
グラム入力装置の構成について説明する。図２は、本発
明の一実施例によるシーケンス制御プログラム入力装置
のブロック図である。

【００３１】シーケンス制御プログラム入力装置１００
は、処理装置１００Ａと、この処理装置１００Ａに接続
されたブラウン管表示装置１００Ｂ，キーボード１００
Ｃ及び入力用のマウス１００Ｄから構成されている。

【００３２】シーケンス制御プログラム入力装置１００
の処理装置１００Ａは、通信回線４０を介してプラント
制御装置１０や運転操作卓５０に接続されている。ブラ
ウン管表示装置１００Ｂは、処理装置１００Ａの中の表
示信号コントロール部１０５からの信号によって、表示
される画像が制御される。キーボード１００Ｃ及びマウ
ス１００Ｄは、オペレーションコントロール部１１０に
接続されており、キーボード１００Ｃ上のキー入力は、
オペレーションコントロール部１１０を介して処理装置
１００Ａ内部に取り込まれ、また、マウス１００Ｄを操
作してブラウン管表示装置１００Ｂ上をカーソルを移動
してクリックする動作は、オペレーションコントロール
部１１０を介して処理装置１００Ａの内部に取り込まれ
る。

【００３３】処理装置１００Ａの内部には、プロセスフ
ロー図生成部１２０，シーン別シーケンス動作生成部１
３０，シーケンス動作再生部１４０，シーケンス制御プ
ログラム生成部１５０の４種類の処理部を有している。
各処理部の詳細動作については後述するが、ここでは、
その全体の概略の構成及び動作について説明する。

【００３４】プロセスフロー図生成部１２０には、プロ
セス機器・配管類メニュー記憶部１６０が接続されてい
る。プロセス機器・配管類メニュー記憶部１６０には、
プロセス機器や配管類のシンボルメニューが記憶されて
いる。そのメニューの内容は、流体を貯蔵するタンク１
６０ａ，バルブの開閉が制御されるシーケンスバルブ１
６０ｂ，左右のいずれからの流路から流入した流体を選
択的に下側に吐出する合流型の三方弁１６０ｃ，水平方
向の配管１６０ｄ，バルブの開度が制御可能なコントロ
ールバルブ１６０ｅ，流体を吐出するポンプ１６０ｆ，
上側から流入した流体を左右のいづれかの流路に吐出す
る分流型の三方弁１６０ｇ，垂直方向の配管１６０ｈ，
反応温度を制御可能なジャケット付きリアクター１６０
ｉ，Ｌ字型の配管１６０ｊ，１６０ｋ，１６０ｎ，１６
０ｏ，３方向の配管１６０ｌ，１６０ｐ，十字型の配管
１６０ｍなどである。これら以外にも、例えば、センサ
として、流量計や、２つの圧力の差圧を求める差圧計
や、絶対圧力を測定する圧力計、温度計等のプラントを
構成するに必要な機器が記憶されている。

【００３５】プロセスフロー図生成部１２０が動作する
と、プロセスフロー図生成部１２０は、プロセス機器・
配管類メニュー記憶部１６０からメニューを呼出し、表
示信号コントロール部１０５に出力する。表示信号コン
トロール部１０５は、ブラウン管表示装置１００Ｂの一
部にアイコンとして、これらのメニューのシンボルを表
示する。マウス１００Ｄを使用して、アイコンに表示さ
れたメニューのシンボルの中から任意のシンボルを選択
することができる。所定の配管やプロセス機器をブラウ
ン管表示装置１００Ｂの所定の位置に表示することによ
り、ブラウン管表示装置１００Ｂ上にプロセスフロー図
生成部１２０を作成、表示することができる。ここでい
うプロセスフロー図とは、図１で説明したようなプラン
トの配置関係を示した図であり、２個のタンクと、これ
らのタンクの間に配置されたシーケンスバルブと流量
計、右側のタンクに取り付けられた２個の流量計、左側
のタンクに取り付けられた２個のシーケンスバルブの相
互の位置関係や配管の接続状態を示したものである。プ
ロセスフロー図の詳細な生成法については、図３を用い
て後述する。プロセスフロー図生成部１２０によって生
成されたプロセスフロー図は、プロセスフロー図記憶部
１７０に格納される。

【００３６】次に、シーン別シーケンス動作生成部１３
０の動作について説明する。シーン別シーケンス動作生
成部１３０は、プロセスフロー図生成部１２０によって
生成され、プロセスフロー図記憶部１７０に格納された
プロセスフロー図を読み出してくる。読み出されたプロ
セスフロー図は、表示信号コントロール部１０５を介し
てブラウン管表示装置１００Ｂに表示される。シーン別
シーケンス動作生成部１３０には、シーケンス制御素子
メニュー記憶部１８０が接続されている。

【００３７】シーケンス制御素子メニュー記憶部１８０
には、シーケンスの制御や演算のための素子のメニュー
が記憶されている。そのメニューの内容は、いづれかの
制御対象、例えば，バルブに対するその開閉動作の制御
の処理素子１８０ａ，入力信号を反転する否定論理素子
１８０ｂ，入力信号に応じてタイマーが起動され、設定
時間後にオンするタイマー素子１８０ｃ，２入力の論理
積を得る論理積素子１８０ｄ，状態のセットリセットを
行うフリップフロップ素子１８０ｅ，ＰＩＤ演算制御を
行うＰＩＤ素子１８０ｆ，２入力の論理和を得る論理和
素子１８０ｇなどである。これ以外にも、入力信号に応
じて１制御周期のみオン出力をだすワンショット素子
や、ＰＩ演算制御を行うＰＩ素子等もある。

【００３８】シーン別シーケンス動作生成部１３０は、
シーケンス制御素子メニュー記憶部１８０からメニュー
を呼出し、表示信号コントロール部１０５に出力する。
表示信号コントロール部１０５は、ブラウン管表示装置
１００Ｂの一部にアイコンとして、これらのメニューの
シンボルを表示する。マウス１００Ｄを使用して、アイ
コンに表示されたメニューのシンボルの中から任意のシ
ンボルを選択することができる。

【００３９】シーン別シーケンス動作生成部１３０は、
各シーン毎のプラントの各位置のシーケンス制御動作を
登録する。そのために、シーン別シーケンス動作生成部
１３０は、時系列に従って、順次シーケンス制御素子メ
ニュー記憶部１８０からメニューを呼出し、シーケンス
動作を規定していく。

【００４０】例えば、制御の処理素子１８０ａを選び、
さらに、その制御対象としてシーケンスバルブを選べ
ば、シーケンスバルブの開閉動作やその開閉条件を規定
できる。このように開閉動作や開閉条件を規定すること
によって、プラント内を流れる流体の動きが、認識され
る。

【００４１】シーン別シーケンス動作の詳細な生成法に
ついては、図４，５を用いて後述する。シーン別シーケ
ンス動作生成部１３０によって生成されたシーン別シー
ケンス動作は、所定時間間隔のシーケンス動作として、
時系列順シーケンス動作記憶部１９０に格納される。

【００４２】次に、シーケンス動作再生部１４０につい
て説明する。シーケンス動作再生部１４０は、時系列順
シーケンス動作記憶部１９０に格納された時系列順シー
ケンス動作を表示信号コントロール部１０５を介してブ
ラウン管表示装置１００Ｂに表示する。ブラウン管表示
装置１００Ｂの上には、時系列順のシーケンス動作が順
次読み出されることにより、機器の動作の状態や、流体
の流れなどの変化の状態を表示することができる。従っ
て、ブラウン管表示装置１００Ｂ上において、プラント
を実際に稼動することなく、プラントの動作をモニター
し、確認することが可能となる。

【００４３】シーケンス制御プログラム生成部１５０
は、時系列順シーケンス動作記憶部１９０に格納された
時系列順シーケンス動作を読み出して、このシーケンス
動作に対応したシーケンス制御プログラムを生成する。
予め定義されたシーケンス動作は、プラント制御装置が
実行できる言語仕様のシーケンス制御プログラムに翻訳
・生成される。生成されたシーケンス制御プログラム
は、通信回線４０を介してプラント制御装置１０の中に
取り込まれる。

【００４４】次に、図３を用いて、プロセスフロー図生
成部１２０の詳細動作について説明する。図３は、本発
明の一実施例によるシーケンス制御プログラム入力装置
のプロセスフロー図生成部の機能説明図である。

【００４５】図３は、いずれも、図２におけるブラウン
管表示装置１００Ｂの表示画面を示している。また、こ
の画面には、プロセス機器・配管類メニュー記憶部１６
０から呼び出されたプロセス機器・配管類メニューが、
アイコンとして表示されるが、その記載は、省略してあ
る。

【００４６】オペレーターは、ブラウン管上のアイコン
の中に表示されたプロセス機器・配管類メニューの中か
ら任意の機器等を、マウス１００Ｄによって指定し、さ
らに、マウス１００Ｄで、その選んだ機器の画面上の位
置を指定することによって、画面上の所定の位置に表示
できる。

【００４７】図１に示したプラントを画面上に表示する
場合を例にとって説明する。最初に、オペレーターは、
アイコンの中のプロセス機器・配管類メニューからタン
ク１６０ａをマウス１００Ｄによって選択する。その上
で、このタンクの表示位置をブラウン管画面上で指定す
ることにより、図３（Ａ）に示すように、画面上に表示
される。

【００４８】次に、アイコンの中のプロセス機器・配管
類メニューからもう一度タンク１６０ａをマウス１００
Ｄによって選択する。その上で、このタンクの表示位置
を、先ほど表示したタンクの左側に、ブラウン管画面上
で指定することにより、図３（Ｂ）に示すように、２個
のタンクが並列状態で、画面上に表示される。

【００４９】次に、アイコンの中のプロセス機器・配管
類メニューから、シーケンスバルブ１６０ｂをマウス１
００Ｄによって選択する。その上で、このシーケンスバ
ルブの表示位置を、２個のタンクの中央の任意の位置
に、ブラウン管画面上で指定する。さらに、アイコンの
中のプロセス機器・配管類メニューから、センサである
流量計をマウス１００Ｄによって選択する。その上で、
この流量計の表示位置を、２個のタンクの中央の任意の
位置で、しかも、シーケンスバルブの左側に、ブラウン
管画面上で指定することにより、図３（Ｃ）に示すよう
に、２個のタンクの間に、シーケンスバルブ及び流量計
が並列状態で、画面上に表示される。

【００５０】次に、これらのタンク，シーケンスバルブ
及び流量計の間を配管によって接続する必要があるが、
これは次のようにして行われる。配管の接続に際して
は、９種類の配管メニュー１６０ｄ，１６０ｈ，１６０
ｊ，１６０ｋ，１６０ｌ，１６０ｍ，１６０ｎ，１６０
ｏ，１６０ｐから任意の一つの配管メニューを選択する
ことから始める。

【００５１】ここでは、直線的に配管を接続すればよい
ため、水平方向の配管１６０ｄををマウス１００Ｄによ
って選択する。配管の接続に当たっては、配管の接続点
を指定することによって、配管接続が可能となるので、
右側のタンクの左側中央部と、シーケンスバルブの２点
を接続点として、マウス１００Ｄによって指定すること
によって、右側のタンクとシーケンスバルブの間を配管
によって接続可能となる。さらに、マウス１００Ｄによ
って水平方向の配管１６０ｄを指定し、接続点として、
流量計とシーケンスバルブの２点を指定することによ
り、流量計とシーケンスバルブの間に配管を接続するこ
とができる。また、さらに、マウス１００Ｄによって水
平方向の配管１６０ｄを指定し、接続点として、流量計
と左側のタンクの右側面の中央上部の２点を指定するこ
とにより、流量計と右側のタンクの間に配管を接続する
ことができ、図３（Ｄ）に示すように、２個のタンクが
並列状態で、その間に流量計及びシーケンスバルブが配
置され、それぞれの間を配管によって接続された状態
が、画面上に表示される。

【００５２】次に、アイコンの中のプロセス機器・配管
類メニューから、流量計をマウス１００Ｄによって選択
する。その上で、この流量計の表示位置を、右側のタン
クの右側の位置に、ブラウン管画面上で指定する。さら
に、アイコンの中のプロセス機器・配管類メニューか
ら、マウス１００Ｄによって水平方向の配管１６０ｄを
指定し、接続点として、流量計と右側のタンクの右側面
の中央部の２点を指定することにより、流量計とタンク
の間に配管を接続することができる。また、さらに、マ
ウス１００Ｄによって水平方向の配管１６０ｄを指定
し、接続点として、流量計と画面右端の２点を指定する
ことにより、流量計に配管を接続することができ、図３
（Ｅ）に示すように、２個のタンクが並列状態で、その
間に流量計及びシーケンスバルブが配置され、それぞれ
の間を配管によって接続され、さらに、右側のタンクに
流量計と配管が接続された状態が、画面上に表示され
る。

【００５３】右側のタンクには、さらに、もう一つの流
量計及び配管の接続が必要なので、図３（Ｅ）において
説明したのと同様にして、マウス１００Ｄによって、流
量計及び水平方向の配管１６０ｄを指定し、順次その配
置位置や接続点を指定することにより、図３（Ｆ）に示
すように、２個のタンクが並列状態で、その間に流量計
及びシーケンスバルブが配置され、それぞれの間を配管
によって接続され、さらに、右側のタンクに２個の流量
計と配管が接続された状態が、画面上に表示される。

【００５４】同様にして、左側のタンクにも、シーケン
スバルブとその配管を２系統接続することにより、図３
（Ｇ）に示すように、２個のタンクが並列状態で、その
間に流量計及びシーケンスバルブが配置され、それぞれ
の間を配管によって接続され、さらに、右側のタンクに
２個の流量計と配管が接続され、しかも、左側のタンク
の側面と下部に流量計と配管の接続された状態が、画面
上に表示される。

【００５５】以上のようにして、実際のプラントの配置
を参考にしながら、その配置をコピーするようにして、
プロセス機器・配管類メニューの中から該当するメニュ
ーをマウス１００Ｄによって選択し、その配置をマウス
１００Ｄによって画面上に指定することによって、画面
上にプラントの配置を再現できる。このようにすること
によって、容易に処理装置１００Ａの内部にプラントの
配置を入力することができる。このようにして、作られ
たプロセスフロー図は、プロセスフロー図記憶部１７０
に格納される。

【００５６】次に、シーン別シーケンス動作生成部１３
０の詳細動作について、図４乃至図６を用いて説明す
る。図４乃至図６は、本発明の一実施例によるシーケン
ス制御プログラム入力装置のシーン別シーケンス動作生
成部の機能説明図である。

【００５７】シーン別シーケンス動作生成部１３０が動
作すると、最初に、プロセスフロー図記憶部１７０に格
納されたプロセスフロー図が読み出され、表示信号コン
トロール部１０５を介して、ブラウン管表示装置１００
Ｂに、プロセスフロー図が表示される。従って、ここで
は、図３（Ｇ）に示したプラントの配置図が表示されて
いるものとする。

【００５８】そこで、オペレーターは、各種の制御条件
を入力する。例えば、２個のタンクの中央に配置したシ
ーケンスバルブの制御条件を入力する場合、ブラウン管
表示装置１１０Ｂのアイコンには、図４（Ａ）に示した
シーケンス制御素子メニュー記憶部１８０から読み出さ
れたシーケンス制御素子メニューが表示されている。こ
のシーケンス制御素子メニューの中から、制御の処理素
子１８０ａをマウス１００Ｄによって指定すると、アイ
コンは、図４（Ｂ）に示した制御対象のメニューに変わ
る。ここで指定するのは、シーケンスバルブであるた
め、最上段の左から２番目のシーケンスバルブをマウス
１００Ｄによって選択するとともに、画面上には、３個
のシーケンスバルブが存在するため、２個のタンクの中
央に位置するシーケンスバルブをマウス１００Ｄによっ
て選択することにより、図４（Ｃ）に示すような、シー
ケンスバルブの制御条件を指定するための、シーケンス
バルブダイアログが表示される。

【００５９】シーケンスバルブの制御条件として、制御
対象のバルブを特定するためのバルブ名称，バルブの初
期状態を特定する初期条件，バルブの開閉の条件を規定
する開閉条件及び流体の動作方向等がある。ここで、選
択したバルブのバルブ名称として「Ｖ００１」をキーボ
ード１００Ｃから入力する。さらに、バルブの初期条件
として、このシーケンスバルブは、最初閉じておくこと
から、「ｏｐｅｎ」と「ｃｌｏｓｅ」の内、「ｃｌｏｓ
ｅ」の方をマウス１００Ｄで選択すると、「ｃｌｏｓ
ｅ」の左側の欄が、点滅若しくは白黒反転表示等とな
り、その項目が選択されたことを表示する。

【００６０】さらに、開閉条件の内、シーケンスバルブ
を開く条件としては、時間と量で規定できるようになっ
ており、ここでは、右側のタンクに流体が１０ｔ流れた
場合であるので、「ｏｐｅｎ」のうち、「量」をマウス
１００Ｄで選択し、さらに、その右側の欄に具体的数字
として、「１０」とキーボード１００Ｃから入力するこ
とにより、シーケンスバルブの開放条件である「１０ｔ
流れた時開放」という条件を入力できる。また、シーケ
ンスバルブを閉じる条件としては、時間が１０分経過し
た時としているので、「ｃｌｏｓｅ」の内、「時間」を
マウス１００Ｄで選択し、その右側の欄に具体的数字と
して、「１０」とキーボード１００Ｃから入力すること
により、シーケンスバルブの閉鎖条件である「１０分流
れた時閉鎖」という条件を入力できる。

【００６１】また、このシーケンスバルブに対する流体
の流れ方向を規定する必要があり、右側のタンクから左
側のタンクに流体が流れるので、「流体動作方向」の欄
から右から左への矢印をマウス１００Ｄで選択する。

【００６２】以上のようにして、バルブ名称，初期状
態，開閉条件，流体動作方向の設定が完了し、入力した
条件が正しければ、「ＯＫ」をマウス１００Ｄで選択し
て、このバルブの制御条件設定は終了する。なお、入力
の誤りがあるときには、「キャンセル」を選んで、最初
から入力し直すことができる。入力の途中で、操作に不
明点がでてきたときには、「ヘルプ」を選択することに
より、ヘルプメニューを選択できる。

【００６３】同様にして、左側のタンクに接続された２
個のシーケンスバルブの制御条件も入力できる。また、
制御素子としては、図４（Ａ）に示したように、制御の
処理素子の他にも、論理積，論理和，否定論理，フリッ
プフロップ，タイマー，ＰＩＤ演算等があるので、プラ
ントの制御条件に応じて、これらの制御素子を選択し、
同様にして、制御条件を入力できる。

【００６４】以上のような入力が完了すると、シーン別
シーケンス動作生成部１３０の内部には、プラント全体
のシーケンス動作が入力されるので、それらをタイムシ
ーケンシャルなプラントの動きとして、時系列順のシー
ン別シーケンス動作が生成される。時系列順のシーン別
シーケンス動作の内容については、図６を用いて後述す
る。

【００６５】以上のようにして、プラントの配置がプロ
セスフロー図生成部１２０によって入力されることによ
り、プロセスフロー図が生成され、さらに、このプロセ
スのシーケンス動作が時系列順のシーン別のシーケンス
動作としてシーン別シーケンス動作生成部１３０によっ
て生成されるので、シーケンス制御プログラム生成部１
５０は、時系列順シーケンス動作記憶部１９０に格納さ
れた時系列順のシーン別のシーケンス動作を読み出し
て、シーケンス制御プログラムを生成する。このシーケ
ンス制御プログラムの生成は、従来、ファンクションブ
ロック図やタイムチャートを用いてシーケンス制御プロ
グラムを作成していたのと同様の方法により実現でき
る。即ち、プロセスフロー図とこのプロセスのシーケン
ス動作により、プラント全体の動きは掌握できるので、
シーケンス制御プログラムを容易に生成できるものであ
る。例えば、１０ｔ流れたら、バルブを開き、１０分流
れたら、バルブを閉じるは、以下のように生成される。

【００６６】 ＩＮ ×××× （１０ｔ流れたら、ＯＮ） ＴＵ ×××× （１０分たつと、ＯＮ） ＩＮ ××××＋１ （バルブ開） これを、ファンクションブロック図で表現すると、図５
に示したように、ＯＲ回路とＡＮＤ回路で表されるもの
である。

【００６７】ここで、シーン別シーケンス動作生成部１
３０によって生成された時系列のシーン別シーケンス動
作の内容について、図６を用いて説明する。図６は、本
発明の一実施例によるシーケンス制御プログラム入力装
置による時系列のシーン別シーケンス動作の機能説明図
である。ここで、各シーンが変移するための、基準時間
を３０秒としている。

【００６８】図６（Ａ）は、初期状態におけるプラント
の状態を示している。従って、シーンＮｏ．は「００
０」となっている。この状態からスタートすると、右側
のタンクに接続された２本の配管から流体がタンク内に
流入する。３０秒後のシーンＮｏ．「００１」では、右
側のタンクの下部に流体が蓄積されている。１分後のシ
ーンＮｏ．「００２」では、右側のタンクの下部の流体
の蓄積量が増加している。順次、１分３０秒後のシーン
Ｎｏ．「００３」，２分後のシーンＮｏ．「００４」で
は、右側のタンクの下部の流体の蓄積量が増加してい
る。２分３０秒後のシーンＮｏ．「００５」では、右側
のタンクへの流体の流入量が１０ｔを越えたので、２個
のタンクの中央のシーケンスバルブが開き、右側のタン
クから左側のタンクに流体が流入する。３分後のシーン
Ｎｏ．「００６」では、右側のタンクから左側のタンク
への流体の流入量が増加する。さらに、１２分３０秒後
のシーンＮｏ．「０２４」では、シーケンスバルブの開
放後１０分が経過したので、このシーケンスバルブが閉
じる。

【００６９】このようにして、３０秒毎の各シーンにお
けるプラントの状態が、映画の各コマのようにして、生
成され、この内容は、時系列順シーケンス動作記憶部１
９０に格納される。

【００７０】シーケンス動作再生部１４０は、時系列順
シーケンス動作記憶部１９０に格納された時系列順シー
ケンス動作の各コマを順次読み出して、ブラウン管表示
信号コントロール部１０５を介してブラウン管表示装置
１００Ｂに表示することにより、ブラウン管上には、図
６に示したような画像が順次コマ送りされた形で表示さ
れるので、オペレーターは、プラントの制御動作状態を
シュミレーションによって、モニターでき、入力したシ
ーケンス動作が正しいか否かの判断を行い得る。

【００７１】次に、図７を用いて、処理装置を用いたシ
ーケンス構築のための処理の流れについて説明する。図
７は、本発明の一実施例によるシーケンス制御プログラ
ム入力装置の処理の流れを説明するフローチャートであ
る。

【００７２】ステップ２００において、プロセスフロー
図生成部１２０は、プロセスフロー図の生成・表示を行
う。エンジニアは、まず、キーボード１００Ｃ及びマウ
ス１００Ｄを用いて、ブラウン管表示装置１００Ｂにプ
ロセス機器・配管類メニュー記憶部１６０からプロセス
機器・配管類のシンボルメニューを呼び出す。この中か
ら所望のシンボルを選択し、画面上にプロセスフロー図
２００Ａを生成する。生成されたプロセスフロー図は、
プロセスフロー図記憶部１７０に格納される。

【００７３】次に、ステップ２１０において、シーン別
シーケンス動作生成部１３０は、プロセスフロー図記憶
部１７０に格納されたプロセスフロー図を読み出して、
制御条件を入力することにより、時系列順のシーケンス
動作を生成し、これを時系列順シーケンス動作記憶部１
９０に格納する。即ち、エンジニアは、シーケンス動作
を遂一定義すべく、バルブやモータ等のプロセス機器、
各種流体が流れる配管に対し、画面上でダイレクトにマ
ウスを用いて、それらの実際の動きをなぞる。例えば配
管を通じて油を送り、タンクに１０分かけて貯蔵する。
続いてタンク上方の配管のバルブを空け、油を別のタン
クに流す。油が１０ｔ流れたらバルブを閉める等の動作
を一つ一つの機器、配管内の物流の動きに分解して、シ
ーケンスを１シーンずつ、アニメ漫画のコマを連続的に
撮影するようにして、シーケンスの条件を入力すること
により、時系列順のシーケンス動作を生成する。生成さ
れた時系列順のシーケンス動作は、時系列順シーケンス
動作記憶部１９０に格納される。

【００７４】ステップ２２０において、シーケンス制御
プログラム生成部１５０は、時系列順シーケンス動作記
憶部１９０に格納された時系列順のシーケンス動作に基
づいて、制御プログラムを生成する。予め定義されたシ
ーケンス制御動作は、プラント制御装置が実行できる言
語仕様のシーケンス制御プログラムに翻訳・生成され
る。

【００７５】ステップ２３０において、シーケンス動作
再生部１４０は、時系列順シーケンス動作記憶部１９０
に格納された時系列順のシーケンス動作の各コマを順次
読み出して、ブラウン管上に、時間とともに変化するプ
ロセスの動きとして表示し、リプレイによりシーケンス
制御動作の再表示２３０Ａを得ることができる。する。
１シーンずつ連続的に表示することにより、プラントの
機器の動き、物流が自分の意図するシーケンス制御動作
通りに動いているかを確認することができる。

【００７６】次に、ステップ２４０において、シーケン
ス動作を連続的に表示してみて、シーケンスが問題なく
動いているかどうかを判定し、問題がなければ、そのオ
ブジェクトであるシーケンス制御プログラムをプラント
制御装置に、通信回線を介してダウンロードし、実環境
でのシーケンス動作テストに移行する。また、問題があ
れば、ステップ２００に戻って、各ステップを繰り返
す。

【００７７】以上の説明の処理装置１００Ａは、ＣＰＵ
及びその記憶手段であるＲＯＭ，ＲＡＭによって構成す
ることができる。

【００７８】また、プラントの場合を例にして説明した
が、ファクトリーオートメーション等の機械設備のシー
ケンス制御にも適用できるものである。

【００７９】以上説明したように、本実施例によれば、
プロセスフロー図を生成し、さらに、そのプロセスフロ
ー図に対して、シーケンス動作を指定することにより、
プラント制御装置を動作させるためのシーケンス制御プ
ログラムを容易に構築することができる。

【００８０】また、プロセスフロー図の生成にあたって
は、制御対象のプロセス機器や配管類のシンボルメニュ
ーを用いて生成するため、プロセス機器や配管類の配置
選択が容易となる。

【００８１】また、最初にプロセス機器を配置した後、
それらを配管類で接続することにより、プロセスの配置
をそのままトレースする感覚でプロセスフロー図を作成
できるため、その作成が容易となる。

【００８２】また、シーケンス制御素子メニューを用い
て制御素子を指定してシーケンス動作を定義するので、
シーケンス制御動作の定義が容易となる。

【００８３】また、制御素子を指定した後、制御対象の
プラント機器を指定することにより、制御動作の定義が
さらに、容易となる。

【００８４】また、ブラウン管に表示されるシーン別シ
ーケンス動作のシュミレーションにより、直視的にプロ
セスのシーケンス動作を確認できるので、従来のよう
に、制御装置にダウンロードしてデバッグする必要がな
くなる。

【００８５】従って、エンジニアは、目的とするプロセ
スのシーケンス制御プログラムを構築するのに、シーケ
ンス制御装置固有のシーケンス制御用言語仕様、ツール
の使用法等に習熟することを強いられることなく、画面
上にプロセスフロー図を描画し、実際の物の動きを素直
に入力してやるだけで、シーケンス制御プログラムを構
築することができ、かつ、入力内容が思い通りのシーケ
ンス制御動作になっているかどうかを、画面上でリプレ
イにより観察して検証するすることができるので、エン
ジニアにとって、シーケンス制御プログラム構築・テス
ト作業の合理化・省力化を図ることが可能となり、合理
的で生産性の高いシーケンス制御プログラム入力装置を
得ることができる。

【００８６】

【発明の効果】本発明は、シーケンス制御プログラム入
力装置におけるシーケンス制御プログラムの構築の容易
が容易となる。

【００８７】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例のシーケンス制御プ
ログラム入力装置を用いる分散型デイジタル計装システ
ムの全体構成図である。

【図２】図２は、本発明の一実施例のシーケンス制御プ
ログラム入力装置のブロック図である。

【図３】図３は、本発明の一実施例のシーケンス制御プ
ログラム入力装置のプロセスフロー図生成部の機能説明
図である。

【図４】図４は、本発明の一実施例のシーケンス制御プ
ログラム入力装置のシーン別シーケンス動作生成部の機
能説明図である。

【図５】図５は、本発明の一実施例のシーケンス制御プ
ログラム入力装置のシーン別シーケンス動作生成部の機
能説明図である。

【図６】図６は、本発明の一実施例のシーケンス制御プ
ログラム入力装置のシーン別シーケンス動作生成部の機
能説明図である。

【図７】図７は、本発明の一実施例のシーケンス制御プ
ログラム入力装置の処理の流れを説明するフローチャー
トである。

【符号の説明】

１０，１２…プラント制御装置 ２０，３０…タンク ２２，２４，２８…センサ ２６，３２，３４…シーケンスバルブ ４０…通信回線 ５０，５２…運転操作卓 １００…シーケンス制御プログラム入力装置 １００Ａ…処理装置 １００Ｂ…ブラウン管表示装置 １００Ｃ…キーボード １００Ｄ…マウス １０５…ブラウン管表示信号コントロール部 １１０…オペレーションコントロール部 １２０…プロセスフロー図生成部 １３０…シーン別シーケンス動作生成部 １４０…シーケンス動作再生部 １５０…シーケンス制御プログラム生成部 １６０…プロセス機器・配管類シンボルメニュー記憶部 １７０…プロセスフロー図記憶部 １８０…シーケンス制御素子メニュー記憶部 １９０…時系列順シーケンス動作記憶部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示画面上に、制御対象のプロセス機器
   や配管類を順次配置してプロセス機器の配置関係及び物
   流経路を表すプロセスフロー図を生成するプロセスフロ
   ー図生成部と、 このプロセスフロー図生成部により生成されたプロセス
   フロー図に対して、シーケンス制御動作を順次定義し
   て、シーケンス制御動作の各シーンにおける物流とプロ
   セス機器動作を生成するシーン別シーケンス動作生成部
   と、 このシーン別シーケンス動作生成部によって生成された
   シーケンス制御動作からシーケンス制御プログラムを生
   成するシーケンス制御プログラム生成部とを備えたこと
   を特徴とするシーケンス制御プログラム入力装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のシーケンス制御プログラ
   ム入力装置において、さらに、 上記制御対象のプロセス機器や配管類をシンボルメニュ
   ーとして格納するプロセス機器・配管類メニュー記憶部
   を備え、 上記プロセスフロー図生成部は、このプロセス機器・配
   管類メニュー記憶部に格納された制御対象のプロセス機
   器や配管類のシンボルメニューから所定のプロセス機器
   や配管類を順次配置してプロセスフロー図を生成するこ
   とを特徴とするシーケンス制御プログラム入力装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のシーケンス制御プログラ
   ム入力装置において、 上記プロセスフロー図生成部は、上記表示画面上に、プ
   ロセス機器を順次配置した後、各プロセス機器間を配管
   類によって接続してプロセスフロー図を生成することを
   特徴とするシーケンス制御プログラム入力装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のシーケンス制御プログラ
   ム入力装置において、さらに、 上記シーン別シーケンス動作を定義するための、シーケ
   ンス制御素子のメニューを格納したシーケンス制御素子
   メニュー記憶部を備え、 上記シーン別シーケンス動作生成部は、このシーケンス
   制御素子メニュー記憶部に格納されたシーケンス制御素
   子のメニューから所定制御素子を指定してシーケンス動
   作を定義することを特徴とするシーケンス制御プログラ
   ム入力装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載のシーケンス制御プログラ
   ム入力装置において、 上記シーン別シーケンス動作生成部は、このシーケンス
   制御素子メニュー記憶部に格納されたシーケンス制御素
   子のメニューから所定制御素子を指定し、さらに、指定
   された制御素子の制御対象のプラント機器等を指定して
   シーケンス動作を定義することを特徴とするシーケンス
   制御プログラム入力装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載のシーケンス制御プログラ
   ム入力装置において、さらに、 上記シーン別シーケンス動作生成部によって生成された
   シーン別シーケンス動作を各シーン毎に順次読み出し
   て、上記表示画面上にシーケンス動作を連続的に再現す
   るシーケンス動作再生部を備えたことを特徴とするシー
   ケンス制御プログラム入力装置。