JPWO2016117079A1

JPWO2016117079A1 - プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置

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Publication number: JPWO2016117079A1
Application number: JP2016554515A
Authority: JP
Inventors: 雄介黒田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2015-01-22
Publication date: 2017-04-27
Anticipated expiration: 2035-01-22
Also published as: JP6058238B2; CN107209492A; CN107209492B; WO2016117079A1; KR20170088435A; KR101815824B1

Abstract

プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置は、機器構成入力部（３２）が入力を受け付けたプログラマブルロジックコントローラ構成が、ルールに適合するか否かを、プログラマブルロジックコントローラの仕様情報、制御機器の仕様情報及びネットワークの仕様情報に基づいて判断し、適合する場合には、機器構成入力部（３２）が入力を受け付けたプログラマブルロジックコントローラ構成を出力し、適合しない場合には、ルールに適合させて変更したプログラマブルロジックコントローラ構成を算出して出力するプログラマブルロジックコントローラ構成算出部（３８）と、表示装置に表示させたプログラマブルロジックコントローラ構成の中から選択されたプログラマブルロジックコントローラ構成のプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルを生成するプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル出力部（４０）とを有する。

Description

本発明は、プログラマブルロジックコントローラにダウンロードする設定ファイルの作成を支援するプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置に関する。

監視制御システムでは、ＳＣＡＤＡ（Supervisory Control And Data Acquisition）と称される監視用コンピュータからプログラマブルロジックコントローラに動作指示を行い、プログラマブルロジックコントローラに格納された制御プログラムによって制御対象である各制御機器の動作を制御する。プログラマブルロジックコントローラが各制御機器の動作を制御するためには、プログラマブルロジックコントローラと各制御機器との接続情報を定義したプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルをプログラマブルロジックコントローラに格納する必要がある。

従来、監視制御システムのプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルを作成する際には、制御機器が増加してもプログラマブルロジックコントローラが正しく制御を行えるように、プログラマブルロジックコントローラと制御機器との対応関係を考慮しながらプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルを生成する必要があり、多くの手間が必要となっている。

特許文献１に開示されている技術は、プログラマブルロジックコントローラシステムを実際に構築する前に、構成するユニットの選択及び合理的な組合せを検討するための支援ツールに関するものである。

また、特許文献２に開示されている技術は、機械システムの制御用プログラムを自動生成する装置に関するものである。

特開２００２−１０８４２１号公報特開２００３−２４８５０６号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術は、設定したユニット構成の運用可否を判断するのみであり、運用できない構成の場合に代替案を提示する機能を持たない。

また、特許文献２に開示されている技術は、システム上の制約を考慮せずに自動生成するものであるため、生成後にユーザがプログラムの調整を行う必要がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運用できないプログラマブルロジックコントローラ構成を入力した場合に代替案を提示でき、ユーザによるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルの調整が不要であるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、監視制御システム中のプログラマブルロジックコントローラがネットワークを通じて制御機器の動作を制御するために用いるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルを生成するプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置であって、プログラマブルロジックコントローラ、制御機器及びネットワークの組合せによって示されるプログラマブルロジックコントローラ構成を算出するためのルールと、プログラマブルロジックコントローラの仕様情報、制御機器の仕様情報及びネットワークの仕様情報とを格納する記憶装置と、ユーザによるプログラマブルロジックコントローラ構成の入力を受け付ける機器構成入力部と、機器構成入力部が入力を受け付けたプログラマブルロジックコントローラ構成が、ルールに適合するか否かを、プログラマブルロジックコントローラの仕様情報、制御機器の仕様情報及びネットワークの仕様情報に基づいて判断し、適合する場合には、機器構成入力部が入力を受け付けたプログラマブルロジックコントローラ構成を出力し、適合しない場合には、ルールに適合させて変更したプログラマブルロジックコントローラ構成を算出して出力するプログラマブルロジックコントローラ構成算出部と、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部が出力したプログラマブルロジックコントローラ構成を表示装置に表示させるプログラマブルロジックコントローラ構成候補表示部と、プログラマブルロジックコントローラ構成候補表示部が表示装置に表示させたプログラマブルロジックコントローラ構成の中から選択されたプログラマブルロジックコントローラ構成のプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルを生成するプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル出力部とを有することを特徴とする。

本発明にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置は、運用できないプログラマブルロジックコントローラ構成を入力した場合に代替案を提示でき、ユーザによるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルの調整が不要であるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置により生成するプログラマブルロジックコントローラ設置ファイルを適用した監視制御システムの構成を示すブロック図実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置の機能ブロック図実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成格納用コンピュータのハードウェア構成を示す図実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置が生成を支援するプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルの一例を示す図実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置の動作の流れを示すフローチャート実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置のデータ管理部が管理するプログラマブルロジックコントローラの仕様情報の一例を示す図実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置のデータ管理部が管理する制御機器の仕様情報の一例を示す図実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置のデータ管理部が管理するネットワークの仕様情報の一例を示す図実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置のデータ管理部が管理するプログラマブルロジックコントローラ構成算出ルールの一例を示す図実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置のプログラマブルロジックコントローラ構成算出部がプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルの候補を算出する際に、プログラマブルロジックコントローラ構成の再構築の要否を判定する処理の流れを示すフローチャート実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置のプログラマブルロジックコントローラ構成算出部がプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルの候補を算出する際に行う算出処理の流れを示すフローチャート実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置のプログラマブルロジックコントローラ構成算出部がプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルの候補を算出する実行する判定処理の流れを示すフローチャート実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置のプログラマブルロジックコントローラ構成算出部がプログラマブルロジックコントローラ構成の再構築を行う処理の流れを示すフローチャート実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置に対して入力されたプログラマブルロジックコントローラ構成を模式的に示す図実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置が再構築したプログラマブルロジックコントローラ構成を模式的に示す図実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置に対して入力されたプログラマブルロジックコントローラ構成を模式的に示す図実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置が再構築したプログラマブルロジックコントローラ構成を模式的に示す図実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置において、プログラマブルロジックコントローラ構成の算出対象を指定する画面の一例を示す図実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置の動作を模式的に示す図本発明の実施の形態２にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置の構成を示す図実施の形態２にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置の動作の流れを示すフローチャート

以下に、本発明の実施の形態にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置により生成するプログラマブルロジックコントローラ設置ファイルを適用した監視制御システムの構成を示すブロック図である。監視制御システムは、プログラマブルロジックコントローラに動作指示を行う監視制御用コンピュータ１１、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置１２、制御機器１４を制御するプログラマブルロジックコントローラ１３及びプログラマブルロジックコントローラ１３の制御対象である制御機器１４を有する。プログラマブルロジックコントローラ１３と制御機器１４とはネットワーク１５で接続されている。プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置１２は、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成格納用コンピュータがプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援プログラムを実行することによって実現されている。

なお、監視制御用コンピュータ１１とプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置１２とは同一のコンピュータであっても良い。また、プログラマブルロジックコントローラ１３には、制御機器１４が少なくとも一つ接続される。また、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置１２には、プログラマブルロジックコントローラ１３が２台以上接続される場合がある。

なお、プログラマブルロジックコントローラ１３、制御機器１４及びネットワーク１５の組み合わせを示す情報を「プログラマブルロジックコントローラ構成」という。

図２は、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置の機能ブロック図である。プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置１２は、入力装置２２に対して入力されたプログラマブルロジックコントローラ構成を、後述する表示装置２１に表示させる機器構成表示部３１、後述する入力装置２２に対して行われたプログラマブルロジックコントローラ構成の入力操作を受け付ける機器構成入力部３２、後述するプログラマブルロジックコントローラ構成算出ルールにユーザが設定値を設定するための画面を後述する表示装置２１に表示させる個人設定表示部３３、後述する入力装置２２に対して行われた設定値の入力を受け付ける個人設定入力部３４、機器構成表示部３１及び個人設定表示部３３への表示内容の受け渡しと、機器構成入力部３２及び個人情報入力部３４からの入力データの取り込みとを行う設定処理部３５を有する。

また、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置は、プログラマブルロジックコントローラ構成の候補を後述する表示装置２１に表示させるプログラマブルロジックコントローラ構成候補表示部３６及びプログラマブルロジックコントローラ構成候補表示部３６が後述する表示装置２１に表示させたプログラマブルロジックコントローラ構成の候補からプログラマブルロジックコントローラ構成を選択するプログラマブルロジックコントローラ構成候補選択部３７を有する。

また、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置１２は、プログラマブルロジックコントローラ構成の候補を算出してプログラマブルロジックコントローラ構成候補表示部３６に渡す処理と、プログラマブルロジックコントローラ構成候補選択部３７の選択内容を受け取って設定処理部３５に渡す処理とを行うプログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８と、設定処理部３５又はプログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８と受け渡しする情報を不揮発性記憶装置２５及び揮発性記憶装置２６を用いて管理するデータ管理部３９及びプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルを生成するプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル出力部４０を有する。

図３は、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成格納用コンピュータのハードウェア構成を示す図である。プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成格納用コンピュータ１６は、情報を表示する表示装置２１、入力インタフェースである入力装置２２、演算処理を行う中央演算装置２３及び情報を記憶する記憶装置２４を有する。記憶装置２４は、情報を不揮発に記憶する不揮発性記憶装置２５と、中央演算装置２３が用いるワークメモリとなる揮発性記憶装置２６とを有する。不揮発性記憶装置２５には、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置を実現するプログラム及び設定データが記憶される。揮発性記憶装置２６は、中央演算装置２３がプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援プログラムを実行する際に使用される。

機器構成表示部３１、機器構成入力部３２、個人設定表示部３３、個人設定入力部３４、設定処理部３５、プログラマブルロジックコントローラ構成候補表示部３６、プログラマブルロジックコントローラ構成候補選択部３７、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８、データ管理部３９及びプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル出力部４０は、揮発性記憶装置２６に記憶されたプログラムを中央演算装置２３が揮発性記憶装置２６をワークスペースに用いて実行することにより、実現される。また、複数の中央演算装置及び複数の揮発性記憶装置が連携して上記機能を実行してもよい。

監視制御用コンピュータ１１のハードウェア構成は、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成格納用コンピュータ１６と同様であるため、説明は省略する。

図４は、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置が生成を支援するプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルの一例を示す図である。プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル５０には、プログラマブルロジックコントローラ１３のユニット構成を示すユニット構成５１、プログラマブルロジックコントローラ１３の複数のデバイスのどれをどの制御機器１４に割り当てるかを示すデバイス点数設定５２、プログラマブルロジックコントローラ１３及び制御機器１４のアドレス又は局番を示すネットワーク設定５３、各制御機器の動作を制御する制御プログラム５４及びプログラマブルロジックコントローラ１３の動作に関連する設定であるその他の設定５５が含まれている。その他の設定５５の一例には、プログラマブルロジックコントローラ１３がロギング動作を行う場合のロギング間隔及びログデータの保存期間を挙げることができる。

図５は、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置の動作の流れを示すフローチャートである。プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置は、以下に示すステップＳ１００からステップＳ１０４を順に実行することで、ユーザのプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルの生成作業を支援する。

ステップＳ１００において、機器構成入力部３２は、入力装置２２に対して行われた、監視制御システムにおけるプログラマブルロジックコントローラ構成の対象とするプログラマブルロジックコントローラ、制御機器及びネットワークを選択する操作を受け付ける。

ステップＳ１０１において、設定処理部３５は、機器構成入力部３２が受け付けた入力内容を受け取り、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８に渡す。

ステップＳ１０２において、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、データ管理部３９によって管理されている情報に基づいて、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル５０を生成可能なプログラマブルロジックコントローラ構成の候補を生成し、プログラマブルロジックコントローラ構成候補表示部３６に渡す。プログラマブルロジックコントローラ構成候補表示部３６は、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８から受け取ったプログラマブルロジックコントローラ構成の候補を表示装置２１に表示させる。

ステップＳ１０３において、プログラマブルロジックコントローラ構成候補選択部３７は、入力装置２２に対して行われたプログラマブルロジックコントローラ構成を選択する入力操作を受け付ける。

ステップＳ１０４において、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル出力部４０は、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイルを生成する。

次に、データ管理部３９によって管理される情報について説明する。データ管理部３９は、プログラマブルロジックコントローラの仕様情報、制御機器の仕様情報、ネットワークの仕様情報及びプログラマブルロジックコントローラ構成算出ルールを不揮発性記憶装置２５に記憶させて管理している。

図６は、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置のデータ管理部が管理するプログラマブルロジックコントローラの仕様情報の一例を示す図である。プログラマブルロジックコントローラの仕様情報７０は、レコードを識別するＩＤ（identification）７１、プログラマブルロジックコントローラの種別７２、プログラマブルロジックコントローラの名称７３、１台のプログラマブルロジックコントローラが管理できるデバイス点数を示すデバイス点数上限７４、接続可能なネットワークの種類を示すネットワーク種類７５、プログラマブルロジックコントローラの消費電力７６及びプログラマブルロジックコントローラの価格７７の情報を持つ。

図７は、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置のデータ管理部が管理する制御機器の仕様情報の一例を示す図である。制御機器の仕様情報８０は、レコードを識別するＩＤ８１、制御機器の種別８２、制御機器の名称８３、制御機器に必要なデバイス点数上限８４、接続可能なネットワークの種類を示すネットワーク種類８５、制御機器の消費電力８６及び制御機器の価格８７の情報を持つ。

図８は、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置のデータ管理部が管理するネットワークの仕様情報の一例を示す図である。ネットワークの仕様情報９０は、レコードを識別するＩＤ９１、ネットワークの種別９２、一つのネットワークに接続可能な機器の台数を示す接続可能台数９３及びネットワーク基材の価格９４の情報を持つ。

図９は、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置のデータ管理部が管理するプログラマブルロジックコントローラ構成算出ルールの一例を示す図である。プログラマブルロジックコントローラ構成算出ルール１００は、プログラマブルロジックコントローラ構成を算出するためのルールであり、レコードを識別するＩＤ１０１、対象を識別するための種別１０２及び種別内ＩＤ１０３、後述する再構築処理において一つのグループにどれだけの制御機器を含めるかの指標とする変更方法１０４、メーカ側で設定された既定値１０５、個人設定入力部３４を用いてユーザによって設定された設定値１０６を持つ。変更方法の種類１０４は、「上限」、「均等」及び「置換」の３種類がある。これらについては後述する。

変更方法が上限である場合の既定値１０５の値は、プログラマブルロジックコントローラの仕様情報７０に定義されたデバイス点数上限７４又はネットワークの仕様情報９０に定義された接続可能台数９３の値と同じ値である。

プログラマブルロジックコントローラ構成算出ルール１００は、プログラマブルロジックコントローラ１３ごと又はネットワーク１５ごとに既定値１０５が格納されており、ユーザが個人設定入力部３４で設定更新した場合、該当するレコードの設定値１０６を格納する。

なお、個人設定入力部３４で一度の操作で設定値を設定できる範囲は、プログラマブルロジックコントローラ１３の種類ごと、プログラマブルロジックコントローラ１３全体及びネットワーク１５の種類ごとの３種類である。変更方法「上限」の設定値の設定について具体例を挙げて説明すると、プログラマブルロジックコントローラ１３の種類ごとに設定するのであれば、特定のプログラマブルロジックコントローラ１３についてのみ、プログラマブルロジックコントローラ構成算出ルール１００内の変更方法「上限」のレコードに設定値１０６が設定される。プログラマブルロジックコントローラ１３全体の種類ごとに設定するのであれば、全てのプログラマブルロジックコントローラ１３の、プログラマブルロジックコントローラ構成算出ルール１００内の変更方法「上限」のレコードに設定値１０６が設定される。

図１０は、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置のプログラマブルロジックコントローラ構成算出部がプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルの候補を算出する際に、プログラマブルロジックコントローラ構成の再構築の要否を判定する処理の流れを示すフローチャートである。図１０に示す処理は、図５に示したステップＳ１０２において行われる。プログラマブルロジックコントローラ構成の再構築の要否を判定する処理は、算出処理Ｓ１１０と判定処理Ｓ１２０と、表示処理Ｓ１４０とを含む。

図１１は、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置のプログラマブルロジックコントローラ構成算出部がプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルの候補を算出する際に行う算出処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１１０の算出処理では、以下に示すステップＳ１１１からＳ１１５を順に実行する。

ステップＳ１１１において、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、プログラマブルロジックコントローラの仕様情報７０に登録された、図５に示したステップＳ１００で選択したプログラマブルロジックコントローラ１３のレコードが持つデバイス点数上限７４を取得する。

ステップＳ１１２において、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、ネットワークの仕様情報９０から、図５に示したステップＳ１００で選択したネットワーク１５の接続可能台数９３を取得する。

以降、ステップＳ１１３からＳ１１５はループ処理であり、入力された制御機器の数だけ処理を繰り返す。

ステップＳ１１３において、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、図５に示したステップＳ１００で選択した制御機器１４のうち、ステップＳ１１３からＳ１５のループ処理の対象にしていない制御機器１４に該当するレコードを制御機器の仕様情報８０から取得する。

ステップＳ１１４において、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、制御に必要なデバイス点数上限８４の値をループ処理中の累計値に加算する。

ステップＳ１１５において、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、ループ処理の対象にしている制御機器１４とプログラマブルロジックコントローラ１３とを接続しているネットワーク１５について、ネットワーク上の制御機器の累計値を示すメットワーク接続台数に１を加算する。

図１２は、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置のプログラマブルロジックコントローラ構成算出部がプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルの候補を算出する判定処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１２０の判定処理では、ステップＳ１１０の算出処理の結果に基づいて、プログラマブルロジックコントローラ構成の再構成の要否を判定する。ステップＳ１２０の判定処理では、以下に示すステップＳ１２１からＳ１３０を実行する。

ステップＳ１２１において、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、ネットワーク１５の接続可能台数９３と、ステップＳ１１５で算出したネットワーク接続台数とを比較し、ネットワーク接続台数が接続可能台数９３を超えていないかを判定する。

ステップＳ１２２において、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、プログラマブルロジックコントローラ１３のデバイス上限点数７４と、ステップＳ１１４で算出したデバイス点数とを比較し、デバイス点数がデバイス上限点数７４を超えていないかを判定する。

ステップＳ１１５で算出したネットワーク接続台数が接続可能台数９３を超えている場合（ステップＳ１２１でＮｏ）、又はステップＳ１１４で算出したデバイス点数がデバイス上限点数７４を超えている場合（ステップＳ１２２でＮｏ）は、ステップＳ１３０へ進み、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は再構築処理を行う。ステップＳ１１５で算出したネットワーク接続台数が接続可能台数９３以下である場合（ステップＳ１２１でＹｅｓ）、又はステップＳ１１４で算出したデバイス点数がデバイス上限点数７４以下である場合（ステップＳ１２２でＹｅｓ）は、処理を終了する。

図１３は、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置のプログラマブルロジックコントローラ構成算出部がプログラマブルロジックコントローラ構成の再構築を行う処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１３０の再構築処理では、以下に示すステップＳ１３１からステップＳ１３４を順に実行する。ステップＳ１３３及びＳ１３４はループ処理であり、ステップＳ１３１で算出した値だけ処理を繰り返す。

実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置は、プログラマブルロジックコントローラで使用可能なデバイス点数上限７４と、ネットワーク接続可能台数９３との間に相関がないものとする。このため、図１３に示すフローチャートは、プログラマブルロジックコントローラ構成の再構築の要因となるプログラマブルロジックコントローラが管理できるデバイス点数上限７４及びネットワーク接続可能台数９３の両方に関してのプログラマブルロジックコントローラ構成の再構築に対応する。

ステップＳ１３１において、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、算出値合計を上限値で割ることで、分ける必要のあるグループ数を算出する。ここでの算出値は、設定したデバイスの点数の合計又は各制御機器で選択したネットワーク１５を集計したものである。上述したように変更方法１０４は、「上限」、「均等」及び「置換」の３種類がある。変更方法が上限であれば、上限値は、プログラマブルロジックコントローラ構成算出ルール１００の既定値１０５に定義された値、すなわちデバイス点数上限７４又はネットワーク接続可能台数９３である。変更方法が均等であれば、上限値は、プログラマブルロジックコントローラ構成算出ルール１００の設定値１０６に定義された値である。変更方法が置換であれば、上限値は１である。

ステップＳ１３２において、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、次にループ処理を行う際の閾値を定義する。閾値とは、一つのグループにどれだけの制御機器を含めるかを示す指標である。この指標は、変更方法１０４によって定まる。変更方法１０４が上限であれば、閾値は、プログラマブルロジックコントローラ構成算出ルール１００の既定値１０５に定義された値、すなわちデバイス点数上限７４又はネットワーク接続可能台数９３である。変更方法１０４が均等の場合は、デバイス点数の合計をステップＳ１３１で算出した値で割った値を閾値とする。変更方法１０４が置換の場合は、算出値合計を包含することができる別のプログラマブルロジックコントローラ１３又はネットワーク１５に置き換えた上で、デバイス点数上限７４又はネットワーク接続可能台数９３を閾値とする。

以降、各制御機器１４を各プログラマブルロジックコントローラ１３又はネットワーク１５に分配するためのステップＳ１３３及びステップＳ１３４を繰り返す。

ステップＳ１３３において、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、算出対象の値を加算し、累計値を算出する。算出対象の値は、デバイス場合はデバイス点数であり、ネットワークの場合は１である。

ステップＳ１３４において、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、算出対象の値の累計値が閾値を超えたら、直前までの制御機器の集合を同一のプログラマブルロジックコントローラ又はネットワークの制御対象に設定する。

ステップＳ１４０の表示処理では、プログラマブルロジックコントローラ構成候補表示部３６は、デバイス点数上限７４及び接続可能台数９３の制約を満たすプログラマブルロジックコントローラ構成をプログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８から受け取り、表示装置２１に表示させる。プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、プログラマブルロジックコントローラ１３及び制御機器１４が、ネットワーク種類７５及びネットワーク種類８５に設定された種類と一致する種別９２のネットワーク１５で接続されるようにネットワーク１５を選定する。また、プログラマブルロジックコントローラ構成に適用可能なプログラマブルロジックコントローラ１３又はネットワーク１５が複数ある場合には、消費電力７６，８６及び価格７７，８７，９４に基づいて、ユーザによって設定された制約条件を満たすようにプログラマブルロジックコントローラ１３、制御機器１４及びネットワーク１５を選定する。

制約条件とは、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８がプログラマブルロジックコントローラ構成の候補に適用するプログラマブルロジックコントローラ、制御機器及びネットワークを選定する際の条件である。制約条件の具体例には、価格及び消費電力を挙げることができる。すなわち、価格についての制約条件が設定されている場合には、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、設定された価格内に収まるようにプログラマブルロジックコントローラ構成に用いるプログラマブルロジックコントローラ、制御機器及びネットワークを選定する。

図１４は、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置に入力されたプログラマブルロジックコントローラ構成を模式的に示す図である。図１４に示す構成Ａの場合、プログラマブルロジックコントローラ１３であるプログラマブルロジックコントローラ＿Ａが制御可能なデバイス点数上限７４は１２８点であるのに対して、制御機器１４である制御機器＿１、制御機器＿２、制御機器＿３及び制御機器＿４が必要とするデバイス点数の合計は２２４点である。制御機器１４のデバイス点数の合計が、プログラマブルロジックコントローラ１３のデバイス点数上限７４を上回るため、プログラマブルロジックコントローラ構成の再構築が必要となる。なお、ネットワーク１５であるネットワーク＿ＮＷ１の接続可能台数は４以上であるとする。

図１５は、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置が再構築したプログラマブルロジックコントローラ構成を模式的に示す図である。図１５は、図１４に示した構成Ａに対して、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置が変更方法「上限」を適用して再構築したプログラマブルロジックコントローラ構成を示している。プログラマブルロジックコントローラ１３を、プログラマブルロジックコントローラ＿Ａ１及びプログラマブルロジックコントローラ＿Ａ２の２台に分割することで、制御機器＿１及び制御機器＿２が必要とするデバイス点数は、プログラマブルロジックコントローラ＿Ａ１が制御可能なデバイス点数上限７４以下となり、制御機器＿３及び制御機器＿４が必要とするデバイス点数は、プログラマブルロジックコントローラ＿Ａ２が制御可能なデバイス点数上限７４の値以下となる。ネットワーク＿ＮＷ１の接続可能台数は４以上であるため、ネットワーク１５の接続可能台数のルールは守られている。

プログラマブルロジックコントローラ１３を、プログラマブルロジックコントローラ＿Ａ１及びプログラマブルロジックコントローラ＿Ａ２の２台に分割することにより、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置は、制御機器１４のデバイス点数の合計がデバイス点数上限７４以下のプログラマブルロジックコントローラ構成についてのプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル５０を出力することができる。

なお、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、プログラマブルロジックコントローラ１３を他の種別に置き換える際には、ネットワーク種類７５に登録されているネットワークの種別が、ネットワーク１５の種別９２と一致するプログラマブルロジックコントローラ１３を選択する。これにより、プログラマブルロジックコントローラ１３を他の種別のプログラマブルロジックコントローラ１３に置き換える際に、ネットワーク１５も他の種別のネットワーク１５に変更する必要はなくなる。ただし、ネットワーク種類７５に登録されているネットワークの種類が、ネットワーク１５の種別９２と一致するプログラマブルロジックコントローラ１３ではデバイス点数の制約を満たせない場合には、ネットワーク種類７５に登録されているネットワークの種類が、ネットワーク１５の種別９２とは異なるプログラマブルロジックコントローラ１３に置き換えることもできる。

また、デバイス点数上限７４及び接続可能台数９３の制約を満たす場合でも、プログラマブルロジックコントローラ１３と制御機器１４とを接続するネットワーク１５の種別が、ネットワーク種類７５又はネットワーク種類８５に登録されているネットワークの種類と一致しない場合には、プログラマブルロジックコントローラ１３、制御機器１４又はネットワーク１５を他の種別に変更したプログラマブルロジックコントローラ構成をプログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８が算出するようにしてもよい。

図１６は、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置に対して入力されたプログラマブルロジックコントローラ構成を模式的に示す図である。図１６に示す構成Ｂの場合、ネットワーク＿ＮＷ２の接続可能台数３２台に対して、制御機器＿１から制御機器＿５０までの５０台の制御機器１４を接続する設定となっているため、プログラマブルロジックコントローラ構成の再構築が必要となる。

図１７は、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置が再構築したプログラマブルロジックコントローラ構成を模式的に示す図である。図１７は、図１６に示した構成Ｂに対して、変更方法「上限」を適用して再構築したプログラマブルロジックコントローラ構成を示している。ネットワーク＿ＮＷ２を２系統に分割することで、各ネットワーク１５のネットワーク接続台数が接続可能台数９３を超えないプログラマブルロジックコントローラ構成となる。これにより、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置は、各ネットワーク１５のネットワーク接続台数が接続可能台数９３を超えないプログラマブルロジックコントローラ構成についてのプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル５０を出力することができる。

図１８は、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置において、プログラマブルロジックコントローラ構成の算出対象を指定する画面の一例を示す図である。機器構成入力部３２においてプログラマブルロジックコントローラ構成の算出対象外としたいプログラマブルロジックコントローラ、制御機器及びネットワークを指定することで、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８によるプログラマブルロジックコントローラ構成の算出対象外とすることが可能である。

図１９は、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置の動作を模式的に示す図である。構成Ｃは、ＰＬＣ＿Ｃ１及びＰＬＣ＿Ｃ２の２台のプログラマブルロジックコントローラによって、６台の制御機器１４を制御するプログラマブルロジックコントローラ構成である。ただし、ＰＬＣ＿Ｃ１で制御する範囲についてはプログラマブルロジックコントローラ構成の算出対象外に指定されている。

図１９に示す構成Ｃにおいては、ＰＬＣ＿Ｃ１の下に制御機器＿３を配置することで、ＰＬＣ＿Ｃ１及びＰＬＣ＿Ｃ２がともにデバイス点数上限を超えないプログラマブルロジックコントローラ構成とすることが可能であるが、ＰＬＣ＿Ｃ１、制御機器＿１及び制御機器＿２は、プログラマブルロジックコントローラ構成の算出対象外に指定されているため、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、ＰＬＣ＿Ｃ２及びＰＬＣ＿Ｃ２が管理する４台の制御機器１４を対象にプログラマブルロジックコントローラ構成を算出する。

このように、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置は、運用できないプログラマブルロジックコントローラ構成を入力した場合に代替案を提示でき、ユーザによるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルの調整が不要である。

実施の形態２．
図２０は、本発明の実施の形態２にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置の構成を示す図である。実施の形態２にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置１２’は、インターネットから情報を入手するウェブ通信部４１及びプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルをダウンロードしたプログラマブルロジックコントローラから情報を取得するプログラマブルロジックコントローラ通信部４２を有する。

ウェブ通信部４１がインターネットから入手する情報は、最新のプログラマブルロジックコントローラの仕様情報７０及び最新の制御機器の仕様情報８０、プログラマブルロジックコントローラ構成候補選択部３７に対しての他のユーザの選択結果及びデータ管理部３９が管理するプログラマブルロジックコントローラ構成算出ルールである。プログラマブルロジックコントローラ通信部４２がプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルをダウンロードしたプログラマブルロジックコントローラから取得する情報は、実際のプログラマブルロジックコントローラ構成及びプログラマブルロジックコントローラの動作状況を示す運転情報である。この他の部分については、実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置と同様である。

図２１は、実施の形態２にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置の動作の流れを示すフローチャートである。図５に示した実施の形態１にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置と同じ処理は同じステップ番号を付している。

ステップＳ２００において、ウェブ通信部４１及びプログラマブルロジックコントローラ通信部４２は、インターネット及びプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルをダウンロードしたプログラマブルロジックコントローラから情報を取得する。取得した情報は、データ管理部３９が記憶装置２４に記憶させて管理する。

ステップＳ１００においては、機器構成表示部３１は、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイルをダウンロードしたプログラマブルロジックコントローラを含む実際のプログラマブルロジックコントローラ構成を算出対象外にした状態で表示することで、既に運用中のプログラマブルロジックコントローラを含むプログラマブルロジックコントローラ構成を構築する処理を省略することが可能となる。

ステップＳ２０１において、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、データ管理部３９によって管理されている最新のプログラマブルロジックコントローラの情報７０及び最新の制御機器の仕様情報８０と、プログラマブルロジックコントローラ構成候補選択部３７に対しての他のユーザの選択結果とを取得する。続くステップＳ１０２においては、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、データ管理部３９から取得した情報を用いてプログラマブルロジックコントローラ構成を算出する。

ステップＳ１０２においては、プログラマブルロジックコントローラの運転情報も表示装置２１に表示させることにより、ユーザは運転情報を参考にしてプログラマブルロジックコントローラ構成を選択することが可能となる。

ステップＳ２０２において、プログラマブルロジックコントローラ構成候補表示部３６は、他者の選択状態の傾向及びユーザの選択状態の傾向に基づいて、最も多く選択されているプログラマブルロジックコントローラ構成を強調表示する。これにより、続くステップＳ１０３においては、ユーザが所望のプログラマブルロジックコントローラ構成を選択しやすくなる。

ステップＳ２０３において、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル出力部４０は、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル５０に用いたプログラマブルロジックコントローラ構成に必要な機器の一覧表を作成し、設定処理部３５に出力する。設定処理部３５は、プログラマブルロジックコントローラ構成に必要な機器の一覧表のデータをデータ管理部３９に管理させる。これにより、ユーザは、データ管理部３９が管理するプログラマブルロジックコントローラ構成に必要な機器の一覧表のデータを使用し、監視制御システムを構成するのに必要な機器を、ウェブ通信部４１を用いて販売業者に発注することができる。一例を挙げると、必要な機器の一覧表のデータを電子メールで販売業者宛てに自動送信することで、プログラマブルロジックコントローラ設定ファイルを生成したプログラマブルロジックコントローラ構成に必要なプログラマブルロジックコントローラ、制御機器及びネットワークの機材を自動的に発注することができる。

ステップＳ２０４において、プログラマブルロジックコントローラ構成候補選択部３７は、選択結果をデータ管理部３９に管理させる。これにより、次回以降の動作時のステップＳ２０２の処理で、プログラマブルロジックコントローラ構成候補表示部３６は、今回の選択状態を反映させてプログラマブルロジックコントローラ構成を強調表示することができる。

実施の形態２にかかるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置は、インターネット上又はプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルをダウンロードしたプログラマブルロジックコントローラから情報を取得できるため、プログラマブルロジックコントローラ又は制御機器の仕様が改訂された場合でも、最新の仕様情報に基づいて、プログラマブルロジックコントローラ構成の再構築の要否を判定し、再構築処理を行うことができる。また、運用中のプログラマブルロジックコントローラを含むプログラマブルロジックコントローラ構成を構築する処理を省略することができる。また、監視制御システムを構成するのに必要なプログラマブルロジックコントローラ、制御機器及びネットワークの機材を、ウェブ通信部４１を用いて販売業者に発注することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１１監視制御用コンピュータ、１２，１２’ プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置、１３プログラマブルロジックコントローラ、１４制御機器、１５ネットワーク、１６プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成格納用コンピュータ、２１表示装置、２２入力装置、２３中央演算装置、２４記憶装置、２５不揮発性記憶装置、２６揮発性記憶装置、３１機器構成表示部、３２機器構成入力部、３３個人設定表示部、３４個人設定入力部、３５設定処理部、３６プログラマブルロジックコントローラ構成候補表示部、３７プログラマブルロジックコントローラ構成候補選択部、３８プログラマブルロジックコントローラ構成算出部、３９データ管理部、４０プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル出力部、４１ウェブ通信部、４２プログラマブルロジックコントローラ通信部、５１ユニット構成、５２デバイス点数設定、５３ネットワーク設定、５４制御プログラム、５５その他の設定、７０プログラマブルロジックコントローラの仕様情報、７１，８１，９１，１０１ＩＤ、７２，８２，９２，１０２種別、７３，８３名称、７４，８４デバイス点数上限、７５，８５ネットワーク種類、７６、８６消費電力、７７、８７，９４価格、８０制御機器の仕様情報、９０ネットワークの仕様情報、９３接続可能台数、１００プログラマブルロジックコントローラ構成算出ルール、１０３種別内ＩＤ、１０４変更方法、１０５既定値、１０６設定値。

ステップＳ１１５において、プログラマブルロジックコントローラ構成算出部３８は、ループ処理の対象にしている制御機器１４とプログラマブルロジックコントローラ１３とを接続しているネットワーク１５について、ネットワーク上の制御機器の累計値を示すネットワーク接続台数に１を加算する。

Claims

監視制御システム中のプログラマブルロジックコントローラがネットワークを通じて制御機器の動作を制御するために用いるプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルを生成するプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置であって、
前記プログラマブルロジックコントローラ、前記制御機器及び前記ネットワークの組合せによって示されるプログラマブルロジックコントローラ構成を算出するためのルールと、前記プログラマブルロジックコントローラの仕様情報、前記制御機器の仕様情報及び前記ネットワークの仕様情報とを格納する記憶装置と、
ユーザによる前記プログラマブルロジックコントローラ構成の入力を受け付ける機器構成入力部と、
前記機器構成入力部が入力を受け付けたプログラマブルロジックコントローラ構成が、前記ルールに適合するか否かを、前記プログラマブルロジックコントローラの仕様情報、前記制御機器の仕様情報及び前記ネットワークの仕様情報に基づいて判断し、適合する場合には、前記機器構成入力部が入力を受け付けたプログラマブルロジックコントローラ構成を出力し、適合しない場合には、前記ルールに適合させて変更したプログラマブルロジックコントローラ構成を算出して出力するプログラマブルロジックコントローラ構成算出部と、
前記プログラマブルロジックコントローラ構成算出部が出力したプログラマブルロジックコントローラ構成を表示装置に表示させるプログラマブルロジックコントローラ構成候補表示部と、
前記プログラマブルロジックコントローラ構成候補表示部が前記表示装置に表示させたプログラマブルロジックコントローラ構成の中から選択されたプログラマブルロジックコントローラ構成のプログラマブルロジックコントローラ設定ファイルを生成するプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル出力部とを有することを特徴とするプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置。
前記ルールは、ユーザが変更可能であることを特徴とする請求項１に記載のプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置。
前記プログラマブルロジックコントローラ構成候補表示部が前記表示装置に表示させたプログラマブルロジックコントローラ構成の中から選択されたプログラマブルロジックコントローラ構成の履歴情報を前記記憶装置に記憶し、
前記プログラマブルロジックコントローラ構成算出部は、前記履歴情報に基づいて、選択される頻度の高い前記プログラマブルロジックコントローラ構成を、前記表示装置に強調表示させることを特徴とする請求項１に記載のプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置。
前記履歴情報をインターネットから取得するウェブ通信部を備えることを特徴とする請求項３に記載のプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置。
前記プログラマブルロジックコントローラ設定ファイルをダウンロードしたプログラマブルロジックコントローラから、該プログラマブルロジックコントローラの動作状況を示す運転情報を取得し、前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項１に記載のプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置。
前記プログラマブルロジックコントローラ設定ファイル出力部が前記プログラマブルロジックコントローラ設定ファイルを生成したプログラマブルロジックコントローラ構成に必要なプログラマブルロジックコントローラ、制御機器及びネットワークの機材を発注する手段を有することを特徴とする請求項１に記載のプログラマブルロジックコントローラ設定ファイル生成支援装置。