JPS61243540A - 分散型制御システムの機能検査方式 - 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、マイクロコンピュータを利用して各種のプロ
セス制御機能を内部計器又はシーケンス制御機能として
ソフトウェア的に実現した分散型制御システムにおける
内部計器又はシーケンス制御機能の検査を効率的に実施
するための方式に関する。

〈従来技術〉 第５図乃至第７図によシ分散型制御システムの概要を説
明する。第５図は全体概念図で、１はオペレータ２との
情報交換を行う、マンマシンイタ−フェイス機能を有す
るオペレーターズステーションで、ＣＲＴ表示手段１０
１、キーボード１０２を具備する。３はプロセスとの情
報交換を行うフィールドコントロールステーション、４
はオペレータースステーシ目ンとフィールドコントロー
ルステーションとを結ぶ通信回線である。フィールドコ
ントロールステーションは複ｉｏフィールドコントロー
ルユニット３０１　、　３０２・・・で構成され、各ユ
ニットは３０１を代表として示せば複数のカード３０１
ａ、　３０１ｂ、　・・・３０１ｇよυなる。１つのフ
ィールドコントロールユニットＩｄ、、　１　台のマイ
クロプロセッサで例えＶｆ、８ルーズの制御をサンプリ
ング方式で制御する機能を有する。入出力カード３０１
〜３０１ｆハフｏ−１＝スよりの信号の入力及びプロセ
スへの操作信号の発信を行なう入出力機能を有し、カー
ド３０１ｇはユニットに共通のカードで、制御演算や通
信回線４とのインｉ◇エイス機能を有する。

プロセスフィールドにおいて４は制御弁、５゜６はセン
ナ、７は接点入力、８はオンオフ開閉弁である。９は手
動操作／設定器イン≦旨つエイスネストで、カード３０
１ａ、　３０１ｂよりの操作出方を制御弁４にインター
フェイスすると共にマーシャリングボード１０を介して
手動操作／設定器１１の出力を受ける。１２はセンサ５
，６よりの測定出力を受けるシグナルコンディジ目す、
１３は接点入力を受ける汎用ターミナルボード、１４は
オンオフ開閉弁８に操作出力を供給するリレーアウトプ
ットボード、１５はカード３０１ｏ〜３０１ｆと１２〜
１４の各要素を中位するマーシャリングボードである。

１個のフィールドコントロールユニット例、ｔば３０１
ハ、１個のマイクロプロセッサ手段にょシ複数ループ例
えば８ルーズの制御を負担するため、ソフトウェア的機
能で実現される種々の機能の信号処理手段、いわゆる内
部計器が標章化されて準備されている。第６図はその概
念図で、３０１〜３０１ｎのｎ個（例えば６３個）の内
部計器を定義することができる。第７図は１つの内部計
器３０１１に対するマンマシンインターフェイスの概念
図で、内部計器３０１１はＣＲＴ画面１０１でその人出
方、設定値。

警報設定値等がアナログ的にもディジタル的にも表示可
能であり、かつキーボード１０２を介して設定値や制御
パラメータの変更が可能となっている。

内部計器の種類及びシーケンス制御機能は標準化されて
おυ、指示ユニット、ディジタル調節ユニット、手動操
作ユニット、演算ユニット等のフィードバック制御機能
又はシーケノス制御用のデシジョンテーブルがあυ、夫
々の機能がマイクロコンピュータによ環ソフトウェア的
に実現される。

第８図は代表的なディジタル調節ユニットの機能ブロッ
ク図であυ、入力信号変換機能Ａ１補正演算・積算機能
Ｂ、警報機能Ｃ１指示・調節機能Ｄ、出力信号処理機能
Ｅの各機能を有する。

以上のごとく、１個のフィールドコントロールユニット
は最大例えば６３個の内部計器又は複数のデシジ冒ンテ
ーブルが定義され、このようなフィＢンテーブルの数は
極めて多数となシ、更にこれらが１つ１つ仕様が異なる
ため、その機能検査（プログラムのデバッグ）には多大
の工数が必要とされる。

内部計器又はシルケンス制御機能の機能検査の従来方式
を第９図を用いて説明する。

検査対象はフィードコントロールユニッ）　３０１にお
ける内部計器又はデシジーンテーブル３０１１〜３０１
ｎであシ、これらは夫々に定義された各種のフイードバ
ック制御機能、シーケンス制御機能を有ン一 する。１６はアナログ信号入力カード、１７はこの力　
　　　　′−ドに接続される電圧・電流発生器、１８は
パルス信号入力カード、１９はパルス列発生器、２０は
接点信号入力カード、２１はこのカードに接続される接
点信号発生器、２２はアナログ信号出方カード、２４は
シャント抵抗、２５はシャント抵抗の出玉降下を測定す
るディジタル電圧計、２６は接点出力カード、２７は接
点出力で点灯するランプ手段である。

オペレーターズステーシ胃ンよ）通信回線４を介して内
部計器又はデシジ望ンテーブルが呼出され、その種類と
仕様に従って入力カードに接続された信号源よシ検査用
の模擬信号を供給し、処理結果を出力カードを介して電
圧計やランプでチェックする。

各ステージ日ン毎に上記の検査を実行するが、検査ステ
ージ目ン数が多い場合は、入出力カードへの検査用機器
の接続がシャント抵抗の接続、検査終了後の取外し作業
が極めて煩雑で多大の工数を要する。更に現場への設置
が終了した後の検査の場合では、入出力カードへのプロ
セス側との接続を一旦外した後に検査用の機器を接続し
、検査終了後元の接続に戻す作業が必要で、検査のだめ
の工数は更に大きくなる。

続することなく、内部計器やシーケンス機能の検査ヲオ
ペレーターズステーシ璽ン側より可能とする分散型制御
装置における機能検査方式を提供することにある。

〈問題点を解決するだめの手段〉 本発明方式の特徴は、マンマシンインターフェイス機能
を有するオペレーターズステーシ璽ンと、入出力手段を
介してプロセスよυの測定信号を入力して所定の信号処
理を実行してプロセスに対して操作信号を発信するソフ
トウェア機能で実現される複数の内部計器又はシーケン
ス制御機能を有するフィールドコントロールステーショ
ント、上記オペレーターズステーシ田ンと上記フィール
ドコントロールステージ目ンとを結ぶ通信回線とよりな
る分散型制御システムにおいて、上記入出力手段と上記
内部計器又はシーケンス制御機能との接続を切離してそ
の入力と出力を上記通信回線に直接接続すると共に、上
記オペレーターズステーシ■ンよυ上記通信回線を介し
て上記各内部計器又はシーケンス制御機能に対して模擬
入力信号を与え、この模擬入力信号に対する応答を上記
通信回線を介して上記オペレーターズステーシｌンによ
りチェックする方式にある。

〈作用〉 オペレーターズステーシ田ンにおける操作で検査モート
ドされると、フィールドコントロールユニットの入力と
出力は入出力カードからの接続が断たれて通信回線に直
接接続される。この状態で呼出された内部計器又はシー
ケンス制御機能に対しオペレーターズステーシ冒ン側で
発生させた模擬入力をキーボードの操作で通信回線を介
して与え、その応答をオペレーターズステーションの表
示手段（ＣＲＴ又はキーボードの表示ランプ）でチェッ
クする。

〈実施例〉 第１図は検査モードにおけるソフト機能で実現される切
換状態を示すブロック図で、２８．２９は切換手段で、
フィールドコントロールユニットノ入力及び出力を入力
カード、出力カードへの接続を切離し、通信回線４に直
接接続する。Ｅｉは通信回線を介してオペレーターズス
テーシ目ン１よシフイールドコントロールユニットに与
えられる検査用の模擬入力信号、ＫＯ！その応答信号で
、オペレーターズステーシ璽ン１側で表示され、正常、
異常のチェックが行々われる。

模擬信号Ｅ（はアナログ入力信号の場合はスパンに対す
るパーセント値の数値設定で、パルス信号の場合はパル
スレートの設定で、又接点信号の場合は画面表示で割付
けられるファンクシ冒／キーの操作で発信される。又応
答の表示はＣＲＴ画面上に数値データで、又は接点出力
の場合はＣＲＴ画面上又は割付けられたファンクシ冒ン
キーに設けられたランプ表示手段の点灯表示で行なわれ
る。

第２図は検査モード時の）・−ドウエア構成の概意図テ
、通信回線４を介してオペレーターズステーシ冒ン１と
フィールドコントロールステージｌン３が接続された状
態を示す。

第３図は本発明の検査システムを実現するためのソフト
ウェア機能構成を示すもので、検査システムはプロセス
と入出力カードの切離し機能及び検査機器の代替機能の
２機能よりｉυ、更に代替機能は既存の検査機器の代替
機能及び拡張機能よシなる。以下各機能につき説明する
。

（１）　　プロセス入出力カード切離し機能第１図にお
いて説明した機能であυ、システムが検査モードとなる
と、第４図のフローチャートに示すごとく、内部計器又
はシーケンス制御機能は入力カードからのデータの読ｉ
込み及び出力カードへのデータ出力がジャンプされ、通
信回線と直接データ交信する。

（２）既存の機器の代替機能 第１図において説明した機能であシ、オペレーターズス
テーシ田ンのＣＲＴ　、キーボード、キーボードランプ
手段を用いてフィールドコントロ−ルユニットへの模擬
入力信号の書込み、応答出力の読出し表示を実行する。

（３）　　拡張機能 オペレーターズステーシ目ン内部に擬似フロセスモデル
を用意り、フィールドコントロールユニットとの結合を
行ないシミュレータ１ンの結果をチェックする機能、シ
ーケンスの次ステツプへの結合を行なう機能等、従来の
外部接続機器による検査では実施が困難か又は極めて煩
雑となる検査機能を実行することができる。

〈効果〉 以上説明したように、本発明方式によれば次のような効
果が期待できる。

（１）　　検査のための模擬信号を全てオペレーターズ
ステーシ璽ンのＣＲＴ　、キーボードよ、ｂ通ｍ回ｍを
介して与えられ、応答本表示されるので、入出力カード
に接続される電圧・電流発生器、パルス列発生器、スイ
ッチ、ランプ、ディジタルボルトメータ、シャント抵抗
、線材等の外部機器が一切不要となる。

（２）検査前の段取シ時間、検査時間が短縮される。

（３）　　検査スペースが節約できる。

（４）　　副次的効果として、信号発生器の誤差が要因
とならなくなるので、定量的検査精度が向上すること、
又入出力カードを切離すために、ターゲットマシン以外
のマシンによシッフトウエア機能をチェックすることが
できる。

（５）　　波及効果として、検査工程の見直しと改善を
図ることが可能と々ること、又検査場のレイアウトの見
直しと改善を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明検査方式のソフトウェア的な構成を示す
概念図、第２図はハードウェア的な構成を示す概念図、
第３図は検査用ソフトウェアの構成図、第４図は入出力
カードの切離しに関する信計器の概念図、第８図は内部
計器の機能ブロックの一例を示す構成図、第９図は従来
の検査方式における外部機器の接続を示す構成図である
。 １・・・オペレーターズスン）画ン、３・・・フィール
ドコントロールステージ目ン、３０１・・・フィールド
コントロールユニッ）　、３０１１〜３０１ｎ・・・内
部計器、４・・・通信回線。 、） 第３図 一一　　　　　　　　＼ゴ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マンマシンインターフェイス機能を有するオペレーター
   ズステーションと、入出力手段を介してプロセスよりの
   測定信号を入力して所定の信号処理を実行してプロセス
   に対して操作信号を発信するソフトウェア機能で実現さ
   れる複数の内部計器又はシーケンス制御機能を有するフ
   ィールドコントロールステーションと、上記オペレータ
   ーズステーションと上記フィールドコントロールステー
   ションとを結ぶ通信回線とよりなる分散型制御システム
   において、上記入出力手段と上記内部計器又はシーケン
   ス制御機能との接続を切離してその入力と出力を上記通
   信回線に直接接続すると共に、上記オペレーターズステ
   ーションより上記通信回線を介して上記各内部計器又は
   シーケンス制御機能に対して模擬入力信号を与え、この
   模擬入力信号に対する応答を上記通信回線を介して上記
   オペレーターズステーションによりチェックすることを
   特徴とする分散型制御システムの機能検査方式。