JPH11175133A - 制御プログラム試運転補助装置及び制御プログラム試運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少なくともある程度実績がある旧制御装置で
制御され、既に稼動している制御機器に対する、新制御
装置の試運転による利用時間を短縮することで、該制御
機器が稼動できないダウンタイムを抑える。 【解決手段】 試運転モード時には、第１入出力ポート
４２の入力信号が、旧制御装置１２が接続される第２入
出力ポート４４の出力信号に転送されているので、まず
該旧制御装置１２を動作させることができ、設備の通常
の運転を行うことができる。更に、該試運転モードで
は、第１入出力ポート４２の入力信号が新制御装置５２
にも転送される。従って、旧制御装置１２の通常の運転
中に設備を停止せずに、新制御装置５２を試運転として
動作させることができ、ダウンタイムを抑えることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制御装置の試運転
に用いる制御プログラム試運転補助装置及び制御プログ
ラム試運転方法に係り、特に、少なくともある程度実績
がある旧制御装置で制御され、既に稼動している制御機
器に対する、新制御装置の試運転による利用時間を短縮
することで、該制御機器が稼動できないダウンタイムを
抑えることができる制御プログラム試運転補助装置及び
制御プログラム試運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】システム劣化や寿命等のため、実績があ
る旧制御装置を新制御装置に更新することがある。この
ような更新では、特に大規模な制御装置では、試運転で
設備の稼動を停止させると失われる利益が大きい。従っ
て新制御機器の試運転を如何に能率良くできるかが重要
である。新制御装置の試運転方法としては、例えば以下
のように分類できる。

【０００３】図１に示される旧制御盤１０内の旧制御装
置１２は、分線盤Ａを経由した信号線で取り込まれるフ
ィールド信号Ｓ１により、制御対象の制御機器に対して
制御信号の入出力を行っている。この旧制御装置１２を
新制御盤２０に納められた新制御装置２２に更新する場
合を考える。

【０００４】まず第１試運転例として、旧制御盤１０の
分線盤Ａで信号線を取り外し、新制御盤２０の分線盤Ｂ
に接続替えして、図１矢印のように入れ替えすること
で、最終的には図２のような状態になる。大規模な場
合、この接続替えには通常、数日を要する。この例で
は、設備停止タイミング１回で、旧制御装置１２から新
制御装置２２へ入れ替え、この後に試運転してから本稼
動に入る。この場合、一度切替え工事を開始したら基本
的に、旧制御装置１２には後戻りできない。

【０００５】次に第２試運転例として、図３のように、
フィールド信号Ｓ１の入出力信号と旧制御装置１２の間
に信号切替えスイッチ２４を設置し、旧制御装置１２あ
るいは新制御装置２２に択一的に切り替えて、フィール
ド信号Ｓ１を接続できるようにする。この信号切替えス
イッチ２４の切替えは、大規模な場合、数時間を要す
る。この例では、随時可能な設備停止タイミングで旧制
御装置１２又は新制御装置２２の信号切替えが可能であ
り、新制御装置２２の試運転や本稼動、あるいは旧制御
装置１２による運転が可能である。新制御装置２２の試
運転が完了するまでは、旧制御装置１２で操業を再開す
る。この作業を数回繰り返し、新制御装置２２の試運転
が完了次第、新制御装置２２での操業を開始する。

【０００６】又第３試運転例として、特開平６−２２５
３６４では、外部の制御機器に対して一定期間、旧制御
装置１２及び新制御装置２２を共に通信回線等を利用し
て接続し、新制御装置２２の試運転、あるいは旧制御装
置１２による運転を選択的に行うという技術が開示され
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た第１試運転例は、一旦接続替えすると基本的に旧制御
装置１２での稼動はできなくなる。又敢えてしようとす
ると、再び数日の時間をかけて、フィールド信号Ｓ１を
旧制御装置１２側に接続替えすることになるという問題
がある。

【０００８】又第２試運転例は、旧制御盤１０を設置し
ながら、新たに新制御盤２０を設置する必要があり、設
置スペースを要するという問題がある。又、大規模にな
るとフィールド信号Ｓ１の信号数が数百にものぼり、こ
のような多数の信号を個別に切り替えるためのスイッチ
のために多大なコストがかかるという問題がある。更に
はその数が増加すると、スイッチ自体の信頼性の問題が
生じる。

【０００９】更に、前述した第１試運転例〜第３試運転
例はいずれも、設備停止タイミングのみで新制御装置の
試運転を実施するものであり、設備の規模が大きくなれ
ばなる程、制御装置の規模も大きくなるため、新制御装
置の試運転に必要な設備停止時間は大きくなる。設備停
止時間の超大化は即生産量のダウンにつながる。

【００１０】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、少なくともある程度実績がある旧制
御装置で制御され、既に稼動している制御機器に対す
る、新制御装置の試運転による利用時間を短縮すること
で、該制御機器が稼動できないダウンタイムを抑えるこ
とができる制御プログラム試運転補助装置及び制御プロ
グラム試運転方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】まず本願の第１発明の制
御プログラム試運転補助装置は、制御対象の外部の制御
機器に接続するための第１入出力ポートと、前記制御機
器に係る少なくとも一部制御機能の動作の、ある程度の
実績がある制御プログラムを実行させる旧制御装置の、
該制御機器を接続していた入出力ポートに接続するため
の第２入出力ポートと、前記第１入出力ポートからの入
出力信号を、試運転しようとする新制御装置に対して、
伝送入出力信号として受け渡す伝送処理装置と、前記第
１入出力ポートの入力信号を前記第２入出力ポートの出
力信号及び前記伝送入出力信号の出力信号の両方に転送
すると共に、前記第２入出力ポートの入力信号を前記第
１入出力ポートの出力信号に転送する試運転モード機能
を有し、又、前記第１入出力ポートの入力信号を前記伝
送入出力信号の出力信号に転送すると共に、該伝送入出
力信号の入力信号を前記第１入出力ポートの出力信号に
転送する本運転モード機能を有する入出力制御部と、前
記試運転モード時に、前記第２入出力ポートの入力信号
と前記伝送入出力信号の入力信号とを比較する保守機能
部とを備えたことにより、前記課題を解決したものであ
る。

【００１２】又本願の第２発明の制御プログラム試運転
方法は、制御対象の外部の制御機器に係る少なくとも一
部制御機能の動作の、ある程度の実績がある制御プログ
ラムを実行させる旧制御装置から、前記制御機器に対す
る電気的接続を取り外し、請求項１の制御プログラム試
運転補助装置に対して、これに係る前記制御機器、前記
旧制御装置、及び試運転しようとする旧制御装置を電気
的に接続し、前記新制御装置の試運転を行う際には、ま
ず前記制御プログラム試運転補助装置の入出力制御部を
試運転モードにし、前記旧制御装置の制御プロクラムで
前記制御機器を制御しつつ、前記新制御装置の出力信号
と、前記旧制御装置の出力信号とを前記制御プログラム
試運転補助装置の前記保守機能部で比較し、該比較結果
に基づいて前記新制御装置の動作を確認するようにした
ことにより、前記課題を解決したものである。

【００１３】以下、本発明の作用について簡単に説明す
る。

【００１４】前記第１発明の制御プログラム試運転補助
装置、又前記第２発明の制御プログラム試運転方法が用
いる制御プログラム試運転補助装置は、いずれもまず、
制御対象の外部の制御機器に接続するための第１入出力
ポートを備える。又、前記制御機器に係る少なくとも一
部制御機能の動作の、少なくともある程度の実績がある
制御プログラムを実行させる旧制御装置の、該制御機器
を接続していた入出力ポートに接続するための第２入出
力ポートを備える。更に、前記第１入出力ポートからの
入出力信号を、試運転しようとする新制御装置に対し
て、伝送入出力信号として受け渡す伝送処理装置を備え
る。

【００１５】又該制御プログラム試運転補助装置は、第
１入出力ポート、第２入出力ポート及び伝送処理装置に
対して処理を行う、入出力制御部と、保守機能部とを備
える。

【００１６】まず、該入出力制御部については、択一選
択される試運転モード機能及び本運転モード機能を有す
る。これらの機能はいずれも、第１入出力ポート、第２
入出力ポート及び伝送処理装置のこれらの部分の間にお
いて、所定の部分の入力信号を、異なる所定の部分の出
力信号に転送する。即ち、まず試運転モードでは、前記
第１入出力ポートの入力信号を前記第２入出力ポートの
出力信号及び前記伝送入出力信号の出力信号の両方に転
送すると共に、前記第２入出力ポートの入力信号を前記
第１入出力ポートの出力信号に転送する。一方、前記本
運転モード機能では、前記第１入出力ポートの入力信号
を前記伝送入出力信号の出力信号に転送すると共に、該
伝送入出力信号の入力信号を前記第１入出力ポートの出
力信号に転送する。

【００１７】更に、前記の保守機能部は、前記試運転モ
ード時に、前記第２入出力ポートの入力信号と前記伝送
入出力信号の入力信号とを比較する。該比較結果によれ
ば、前記新制御装置の動作を確認することができる。例
えば、旧制御装置と新制御装置とが共通の動作機能を有
している場合であれば、少なくとも該共通動作機能につ
いて比較結果は基本的に一致するはずであるので、該一
致あるいは不一致により、新制御装置の動作が正しいか
否か試験することができる。なお、本願の第１発明及び
第２発明のいずれにおいても、該比較結果の利用方法や
形態、比較のタイミング等を具体的に限定するものでは
ない。

【００１８】なお、本発明では、例えば、旧制御装置の
通常の運転中に設備を停止せずに、新制御装置の試運転
を行うことができる。即ち、前記入出力制御部の試運転
モード時には、前記第１入出力ポートの入力信号が、旧
制御装置が接続される前記第２入出力ポートの出力信号
に転送されているので、まず該旧制御装置を動作させる
ことができ、設備の通常の運転を行うことができる。更
に、該試運転モードでは、前記第１入出力ポートの入力
信号が、新制御装置が接続される前記伝送入出力信号の
出力信号にも転送される。従って、旧制御装置の通常の
運転中に設備を停止せずに、この新制御装置を試運転と
して動作させることができる。

【００１９】例えば、旧制御装置にも入力されている入
力信号を新制御装置にも取り込み、該新制御装置で計算
や演算等をさせ、その結果を出力する。次に、予め収集
している旧制御装置出力信号と、新制御装置の出力信号
を比較し、新制御装置の計算や演算等の結果が正しいか
否かを判定する。両者の出力結果が一緒であれば、旧制
御装置と新制御装置の計算や演算や制御論理等は等価で
あり、期待通りであれば試運転を完了することができ
る。

【００２０】このように本願の第１発明及び第２発明に
おいては、新制御装置の大抵の部分の試運転を、例え
ば、旧制御装置の通常の運転中に設備を停止せずに行う
ことができる。これにより、設備停止での試運転の多く
が不要となる。従って、少なくともある程度実績がある
旧制御装置で制御され、既に稼動している制御機器に対
する、新制御装置の試運転による利用時間を短縮するこ
とで、該制御機器が稼動できないダウンタイムを抑える
ことができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明の実施の
形態を詳細に説明する。

【００２２】図５は、前記第１発明及び前記第２発明が
適用される制御プログラム試運転方法を行う際の構成を
示すブロック図である。

【００２３】この図では、前記第１発明及び前記第２発
明が適用される実施形態の制御プログラム試運転補助装
置３０に加えて、旧制御盤１０及び新制御盤５０が示さ
れる。まず、制御プログラム試運転補助装置３０は、入
出力処理装置３２及び伝送処理装置３４を有する。又旧
制御盤１０は、旧制御装置１２を有する。新制御盤５０
は、新制御装置５２に加えてモニタ装置５４を有する。

【００２４】ここで、本発明では、試運転以前には旧制
御盤１０の旧制御装置１２に直接入出力していた信号、
即ちフィールド信号Ｓ１を、シーケンサ制御装置を用い
る制御プログラム試運転補助装置３０に一旦収集し、信
号増幅後、旧制御装置１２にフィールド信号Ｓ２とし
て、又、新制御装置５２にＬＡＮ信号Ｓ３として分配す
る。このため該シーケンサ制御装置では、その処理速度
が重要になる。従って該シーケンサ制御装置には、小型
−高速−汎用シーケンサを用いている。具体的には該シ
ーケンサ制御装置には、その計算周期が旧制御装置１２
の計算周期の約５倍以上のものを選定する。

【００２５】なお、該シーケンサ制御装置に代えて、ハ
ードリレー等により信号増幅を行う方法もある。しかし
ながら、旧制御装置１２の入出力点数が数千点に及ぶも
のは、膨大なリレーを用意する必要があり、リレー接点
の劣化等の問題で適当な方法とはいえない。

【００２６】図６は本実施形態の制御プログラム試運転
補助装置３０の構成を示すブロック図である。

【００２７】この図に示されるように、入出力処理装置
３２は、制御対象の外部の制御機器に接続するための第
１入出力ポート４２と、旧制御装置１２の上記制御機器
を過去に接続していた入出力ポートに接続するための第
第２入出力ポート４４と、伝送入出力ポート４６とを有
している。更に該入出力処理装置３２は、これら第１入
出力ポート４２と第２入出力ポート４４と伝送入出力ポ
ート４６に対して処理を行う、入出力制御部３６と、保
守機能部３８とを有する。

【００２８】なお、第１発明が有する伝送処理装置は、
本実施形態では伝送入出力ポート４６及び伝送処理装置
３４により構成され、第１入出力ポート４２からの入出
力信号を、試運転しようとする新制御装置５２に対し
て、ＬＡＮ５５を経由して伝送入出力信号として受け渡
す。なお、旧制御装置１２は、上記制御機器に係る少な
くとも一部制御機能の動作の、ある程度の実績がある制
御プログラムを実行する。

【００２９】ここで、まず入出力制御部３６は、第１入
出力ポート４２の入力信号を第２入出力ポート４４の出
力信号及び伝送入出力信号の出力信号の両方に転送する
と共に、第２入出力ポート４４の入力信号を第１入出力
ポート４２の出力信号に転送する試運転モード機能を有
すると共に、第１入出力ポート４２の入力信号を伝送入
出力信号の出力信号に転送すると共に、伝送入出力信号
の入力信号を第１入出力ポート４２の出力信号に転送す
る本運転モード機能を有する。又保守機能部３８は、試
運転モード時に、第２入出力ポート４４の入力信号と伝
送入出力信号の入力信号とを比較する。

【００３０】本実施形態による制御プログラム試運転方
法では、入出力制御部３６の試運転モード時には、第１
入出力ポート４２の入力信号が、旧制御装置１２が接続
される第２入出力ポート４４の出力信号に転送されてい
るので、まず該旧制御装置１２を動作させることがで
き、設備の通常の運転を行うことができる。更に、該試
運転モードでは、第１入出力ポート４２の入力信号が、
ＬＡＮ５５で伝達されるＬＡＮ信号Ｓ３の伝送入出力信
号の出力信号として、新制御装置５２にも転送される。

【００３１】従って以上説明したように、本実施形態を
用いる制御プログラム試運転方法によれば、前記第１発
明及び前記第２発明を効果的に適用でき、旧制御装置１
２の通常の運転中に設備を停止せずに、この新制御装置
５２を試運転として動作させることができる。従って、
少なくともある程度実績がある旧制御装置で制御され、
既に稼動している制御機器に対する、新制御装置の試運
転による利用時間を短縮することで、該制御機器が稼動
できないダウンタイムを抑えることができる。

【００３２】なお、以上説明したように本実施形態を用
い、下記のように制御装置の更新を行った。

【００３３】フィールド信号Ｓ１やＳ２又ＬＡＮ信号Ｓ
３の入出力点数が約１万点の制御装置で、前述した第１
試運転例と同様の従来方法の場合では、設備停止時間が
約３０日必要であった。これに対し、本実施形態の場
合、約１／１０の３日の設備停止時間で、制御装置の切
替えを実施することができた。即ち、本実施形態によ
り、従来多大な設備停止時間を必要とした大型制御装置
の切替えが、約１／１０の設備停止時間にて実現するこ
とが可能となった。なおここでの制御装置は、入出力点
数が約１万点と非常に多いため、合計１５台の大型制御
装置を利用している。

【００３４】なお、試運転で新制御装置５２の動作が検
証された後には、全体の構成を図７のようにして、旧制
御盤１０や旧制御装置１２を取り外すこともできる。こ
の場合、該旧制御装置１２に対する信号入出力に使用し
た第２入出力ポート４４は、新制御装置の予備入出力と
して使用できる。あるいは、新たな制御機器のために増
加したフィールド信号Ｓ１の入出力信号のために使用す
ることもでき、このような点で利点がある。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、少なくともある程度実
績がある旧制御装置で制御され、既に稼動している制御
機器に対する、新制御装置の試運転による利用時間を短
縮することで、該制御機器が稼動できないダウンタイム
を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の第１試運転例中の機器構成を示すブロッ
ク図

【図２】上記第１試運転例の後の機器構成を示すブロッ
ク図

【図３】従来の第２試運転例中の機器構成を示すブロッ
ク図

【図４】上記第２試運転例の後の機器構成を示すブロッ
ク図

【図５】本願の第１発明及び第２発明が適用される制御
プログラム試運転方法を行う際の構成を示すブロック図

【図６】上記制御プログラム試運転方法に用いる前記第
１発明の実施形態の制御プログラム試運転補助装置の構
成を示すブロック図

【図７】上記制御プログラム試運転方法を行った後の構
成を示すブロック図

【符号の説明】

１０…旧制御盤 １２…旧制御装置 ２０、５０…新制御盤 ２２、５２…新制御装置 ２４…信号切替えスイッチ ３０…制御プログラム試運転補助装置 ３２…入出力処理装置 ３４…伝送処理装置 ３６…入出力制御部 ３８…保守機能部 ４２…第１入出力ポート ４４…第２入出力ポート ４６…伝送入出力ポート ５４…モニタ装置 ５５…ＬＡＮ Ｓ１、Ｓ２…フィールド信号 Ｓ３…ＬＡＮ信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御対象の外部の制御機器に接続するため
   の第１入出力ポートと、 前記制御機器に係る少なくとも一部制御機能の動作の、
   ある程度の実績がある制御プログラムを実行させる旧制
   御装置の、該制御機器を接続していた入出力ポートに接
   続するための第２入出力ポートと、 前記第１入出力ポートからの入出力信号を、試運転しよ
   うとする新制御装置に対して、伝送入出力信号として受
   け渡す伝送処理装置と、 前記第１入出力ポートの入力信号を前記第２入出力ポー
   トの出力信号及び前記伝送入出力信号の出力信号の両方
   に転送すると共に、前記第２入出力ポートの入力信号を
   前記第１入出力ポートの出力信号に転送する試運転モー
   ド機能を有し、又、前記第１入出力ポートの入力信号を
   前記伝送入出力信号の出力信号に転送すると共に、該伝
   送入出力信号の入力信号を前記第１入出力ポートの出力
   信号に転送する本運転モード機能を有する入出力制御部
   と、 前記試運転モード時に、前記第２入出力ポートの入力信
   号と前記伝送入出力信号の入力信号とを比較する保守機
   能部とを備えたことを特徴とする制御プログラム試運転
   補助装置。
2. 【請求項２】制御対象の外部の制御機器に係る少なくと
   も一部制御機能の動作の、ある程度の実績がある制御プ
   ログラムを実行させる旧制御装置から、前記制御機器に
   対する電気的接続を取り外し、 請求項１の制御プログラム試運転補助装置に対して、こ
   れに係る前記制御機器、前記旧制御装置、及び試運転し
   ようとする旧制御装置を電気的に接続し、 前記新制御装置の試運転を行う際には、まず前記制御プ
   ログラム試運転補助装置の入出力制御部を試運転モード
   にし、 前記旧制御装置の制御プロクラムで前記制御機器を制御
   しつつ、前記新制御装置の出力信号と、前記旧制御装置
   の出力信号とを前記制御プログラム試運転補助装置の前
   記保守機能部で比較し、 該比較結果に基づいて前記新制御装置の動作を確認する
   ようにしたことを特徴とする制御プログラム試運転方
   法。