(57)【要約】      （修正有）【課題】システム構成定義情報を自動設定することにより、作成する時間を少なくすると共に、自動生成することで作業者による設定誤りを防止し、信頼性の高いエンジニアリングツールを用いたプラント計装制御システムを提供する。【解決手段】エンジニアリングツールに設けられた配置構成ファイル生成部６は、ＩＯ点数６Ａが入力されるＩＯ点数入力部６ａ１と、ＩＯ点数６Ａに基づいてシステムに必要なＩＯ機器の種類及びＩＯ機器の数を自動計算するＩＯ機器自動計算部６ａ２と、ＩＯ機器の種類及びＩＯ機器の数からＩＯ機器の配置位置を定義するＩＯ機器配置構成データ６ｄを生成するＩＯ機器配置構成生成部６ａ３と、ＩＯ機器配置構成データ６ｄに従い配置構成ファイル６Ｆを生成するファイル生成部６ｃを有する。【選択図】図２
2020080026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＯ機器及びＩ／Ｆ機器の配置構成ファイルを生成する配置構成ファイル生成部を有したエンジニアリングツールであって、
前記配置構成ファイル生成部は、ＩＯ点数が入力されるＩＯ点数入力部と、前記ＩＯ点数に基づいてシステムに必要な前記ＩＯ機器の種類及び前記ＩＯ機器の数を自動計算するＩＯ機器自動計算部と、前記ＩＯ機器の種類及び前記ＩＯ機器の数から前記ＩＯ機器の配置位置を定義するＩＯ機器配置構成データを生成するＩＯ機器配置構成生成部と、前記ＩＯ機器配置構成データに従い前記配置構成ファイルを生成するファイル生成部を有することを特徴とするエンジニアリングツール。
【請求項２】
ＩＯ機器及びＩ／Ｆ機器の配置構成ファイルを生成する配置構成ファイル生成部を有したエンジニアリングツールであって、
前記配置構成ファイル生成部は、前記Ｉ／Ｆ機器の数が入力されるＩ／Ｆ機器数入力部と、前記Ｉ／Ｆ機器の数に応じて前記Ｉ／Ｆ機器の配置位置を定義するＩ／Ｆ機器配置構成データを生成するＩ／Ｆ機器配置構成生成部と、前記Ｉ／Ｆ機器配置構成データに従い前記配置構成ファイルを生成するファイル生成部を有することを特徴とするエンジニアリングツール。
【請求項３】
前記ＩＯ機器配置構成データはテキストファイル形式で生成されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジニアリングツール。
【請求項４】
前記Ｉ／Ｆ機器配置構成データはテキストファイル形式で生成されていることを特徴とする請求項２に記載のエンジニアリングツール。
【請求項５】
前記エンジニアリングツールは、前記配置構成ファイルを読み込む配置構成ファイル読込部と、システム構成定義を設定するシステム構成定義部と、前記配置構成ファイル読込部により読み込まれた前記配置構成ファイルを前記システム構成定義に自動的に配置するシステム構成自動設定部を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエンジニアリングツール。
【請求項６】
前記エンジニアリングツールと、前記エンジニアリングツールから送信されたシステム構成定義情報に基づいて前記ＩＯ機器及び前記Ｉ／Ｆ機器を動作させる制御装置を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のプラント計装制御システム。
【請求項７】
同じ構成を有する複数の制御装置が存在する場合、前記複数の制御装置は同一の配置構成ファイルを使用することを特徴とする請求項６に記載のプラント計装制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、エンジニアリングツール及びエンジニアリングツールを用いたプラント計装制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のプラント計装制御システムにおいては、システム設計時にＩＯ（入力出力）点数からＩＯ機器の選定、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）機器の選定を行い、ユーザがエンジニアリングツール上でＩＯ機器及びＩ／Ｆ機器のシステム構成を設定している。
また、ネットワークを介して制御装置に接続されているＩＯ機器の接続情報を収集して、エンジニアリングツールのシステム構成と制御装置のシステム構成が相違しているか否かを判定し、相違している場合にはシステム構成定義情報を実際の接続情報に更新するシステムがあった（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３０１４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のプラント計装制御システムにおいては、システム設計時にＩＯ点数からＩＯ機器の選定、通信Ｉ／Ｆ機器の選定を行い、設計情報を基にエンジニアリングツール上でＩＯ機器の配置、通信Ｉ／Ｆ機器の配置並びに設定する作業が必要とされ、作業が煩雑であるという課題があった。また、ユーザの誤りによるシステム構成定義の設定誤りが発生するなどの問題点があった。
更にＩＯ機器の接続情報からシステム構成定義情報を自動生成する手法があった。しかし実際にＩＯ機器が制御装置と接続された状態においてのシステム構成情報を生成することができるものであり、制御装置と接続できない作業環境などではシステム構成定義情報を自動生成することはできないなどの問題があった。
【０００５】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、システム構成定義を自動設定することにより、作成する時間を少なくすると共に、自動生成することで作業者による設定誤りを防止し、信頼性の高いエンジニアリングツールを用いたプラント計装制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に開示されるエンジニアリングツールは、ＩＯ機器及びＩ／Ｆ機器の配置構成ファイルを生成する配置構成ファイル生成部を有したものであって、
前記配置構成ファイル生成部は、ＩＯ点数が入力されるＩＯ点数入力部と、前記ＩＯ点数に基づいてシステムに必要な前記ＩＯ機器の種類及び前記ＩＯ機器の数を自動計算するＩＯ機器自動計算部と、前記ＩＯ機器の種類及び前記ＩＯ機器の数から前記ＩＯ機器の配置位置を定義するＩＯ機器配置構成データを生成するＩＯ機器配置構成生成部と、前記ＩＯ機器配置構成データに従い前記配置構成ファイルを生成するファイル生成部を有するものである。
【０００７】
又本願に開示される別のエンジニアリングツールは、ＩＯ機器及びＩ／Ｆ機器の配置構成ファイルを生成する配置構成ファイル生成部を有したものであって、
前記配置構成ファイル生成部は、前記Ｉ／Ｆ機器の数が入力されるＩ／Ｆ機器数入力部と、前記Ｉ／Ｆ機器の数に応じて前記Ｉ／Ｆ機器の配置位置を定義するＩ／Ｆ機器配置構成データを生成するＩ／Ｆ機器配置構成生成部と、前記Ｉ／Ｆ機器配置構成データに従い前記配置構成ファイルを生成するファイル生成部を有するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本願に開示されるエンジニアリングツールを用いたプラント計装制御システムによれば、システム構成定義情報を自動設定することにより、作成する時間を少なくすると共に、自動生成することで作業者による設定誤りを防止できる。これにより信頼性の高いプラント計装制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１によるプラント計装制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１によるエンジニアリングツールにおける配置構成ファイル生成部の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１によるエンジニアリングツールの配置構成ファイル生成部で生成される配置構成ファイルの一例を示す表である。
【図４】実施の形態１によるエンジニアリングツールにおけるシステム構成設定部とシステム構成定義部の構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態２によるエンジニアリングツールにおける配置構成ファイル生成部の構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態３によるエンジニアリングツールにおける配置構成ファイル生成部の構成を示すブロック図である。
【図７】実施の形態４によるプラント計装制御システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
本実施形態は、プラント計装制御システムにおいて、システム構成（制御装置におけるＩ／Ｆ機器及びＩＯ機器の配置、更には各種パラメータの設定）を定義するエンジニアリングツールに関するものである。以下、実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は実施の形態１によるプラント計装制御システムの構成を示すブロック図である。図において、プラント計装制御システムは、プラント制御を行う制御装置１、制御装置１の設定を行うエンジニアリングツール５、制御装置１とエンジニアリングツール５の間の通信を行う保守ネットワーク９で構成される。
【００１１】
制御装置１は、外部と通信を行うＩ／Ｆ機器２、アナログ又はデジタルの入出力を行うＩＯ機器３、Ｉ／Ｆ機器情報とＩＯ機器情報を記憶する記憶装置４、制御装置１とＩＯ機器３との通信を行うＩＯネットワーク３００で構成される。
エンジニアリングツール５は、配置構成ファイル生成部６と、システム構成設定部７と、システム構成定義部８から構成される。
【００１２】
配置構成ファイル生成部６は、ＩＯ機器及びＩ／Ｆ機器の配置構成ファイル６Ｆを生成する。システム構成設定部７は配置構成ファイル６Ｆからシステム構成定義情報を自動設定する。ここでシステム構成定義情報は、プラントのシステムで使用する制御装置、Ｉ／Ｆ機器、ＩＯ機器の配置構成情報、Ｉ／Ｆ機器、ＩＯ機器の種類、更にはＩ／Ｆ機器、ＩＯ機器が動作するパラメータを保持している。システム構成定義部８は、システムで使用する制御装置、Ｉ／Ｆ機器、ＩＯ機器の定義を設定する。
【００１３】
ここで制御装置、Ｉ／Ｆ機器、ＩＯ機器の定義において、制御装置とはプラント制御を行う装置の総称を示す。Ｉ／Ｆ機器とは制御装置に装着する機器であり、ネットワーク機能を有した機器を示す。具体的には、制御装置と制御装置をネットワーク接続して通信を行うＩ／Ｆ機器、並びに制御装置とエンジニアリングツールを接続して通信を行うＩ／Ｆ機器を示す。ＩＯ機器は制御装置に装着する機器であり、アナログ入力、アナログ出力、デジタル入力、デジタル出力する機能を有した機器を示す。ＩＯ機器はプラントの設備（バルブ等）に接続され、入出力を行うものであり、例えば、ＩＯ機器からの信号でバルブの弁開度を調整することができる。
【００１４】
エンジニアリングツール５で、ＩＯ点数とＩ／Ｆ機器の数をキーボードにより入力し、配置構成ファイル生成部６で生成されたファイルをシステム構成設定部７で読み込み、システム構成定義情報がシステム構成定義部８において自動設定される。エンジニアリングツール５で設定されたシステム構成定義情報８１を保守ネットワーク９を介して制御装置１へ送信し、記憶装置４に情報を書き込み、記憶装置４のＩ／Ｆ機器情報４１を基にＩ／Ｆ機器２を動作させ、ＩＯ機器情報４２を基にＩＯ機器３を動作させる。
【００１５】
次に動作について説明する。図２はエンジニアリングツール５における配置構成ファイル生成部６の構成を示すブロック図である。配置構成ファイル生成部６ではＩＯ点数６Ａ、Ｉ／Ｆ機器の点数６Ｂを入力することで、配置構成ファイル６Ｆを生成する。図３はエンジニアリングツール５の配置構成ファイル生成部６で生成される配置構成ファイル６Ｆの一例を示す表である。ＩＯ機器計算配置構成生成部６ａのＩＯ点数入力部６ａ１にＩＯ点数が入力され、ＩＯ機器自動計算部６ａ２でシステムに必要なＩＯ機器の種類及びＩＯ機器の数の自動計算を行う。具体的にはＩＯ機器の数の自動計算は、プラント制御に必要なアナログ入力の点数、アナログ出力の点数、デジタル入力の点数、デジタル出力の点数を入力することで、アナログ入力に関するＩＯ機器、アナログ出力に関するＩＯ機器、デジタル入力に関するＩＯ機器、デジタル出力に関するＩＯ機器が何台必要かを算出する。
【００１６】
例えばアナログ入力に関する１台のＩＯ機器がアナログ入力点数８点を有する場合であって、必要なアナログ入力の点数を２０点と入力した場合、２０点を超えるＩＯ機器数は３台であるから（８×３＝２４）、アナログ入力に関するＩＯ機器は３台必要と計算される。そしてＩＯ機器配置構成生成部６ａ３でＩＯ機器の種類とＩＯ機器の数から各ＩＯ機器がどの位置に配置されているか定義されたＩＯ機器配置構成データ６ｄが生成される。
ＩＯ機器配置構成データ６ｄは各ＩＯ機器がどの位置に配置されているかを定義するデータである。具体的にはＩＯ機器の数に応じて、配置位置を連番で割り当てる（配置構成ファイル６Ｆの内、ＬＯＣＡＴＩＯＮ＿ＳＬＯＴを１から連番で割り当てる）。
【００１７】
また、Ｉ／Ｆ機器配置構成生成部６ｂのＩ／Ｆ機器数入力部６ｂ１でＩ／Ｆ機器の数が入力され、Ｉ／Ｆ機器配置構成生成部６ｂ２でＩ／Ｆ機器の数に応じて各Ｉ／Ｆ機器がどの位置に配置されているか定義されたＩ／Ｆ機器配置構成データ６ｅが生成される。Ｉ／Ｆ機器配置構成データ６ｅは各Ｉ／Ｆ機器がどの位置に配置されているかを定義したデータである。具体的にはＩ／Ｆ機器の数に応じて、配置位置を連番で割り当てる（配置構成ファイル６Ｆの内、ＬＯＣＡＴＩＯＮ＿ＳＬＯＴを１から連番で割り当てる）。ファイル生成部６ｃはテキストファイル形式によるＩＯ機器配置構成データ６ｄとテキストファイル形式によるＩ／Ｆ機器配置構成データ６ｅに従いテキストファイル形式によって配置構成ファイル６Ｆを生成する。
【００１８】
次にエンジニアリングツール５の配置構成ファイル生成部６で生成される配置構成ファイル６Ｆについて図３に基づき以下詳述する。配置構成ファイル６Ｆは、テキストファイルであり、種別、番号、プロパティ、プロパティ値から構成される。種別は機器の種別を示すもので、Ｉ／Ｆ機器の場合はＩＦ、ＩＯ機器の場合はＩＯで表現される。番号は機器の番号を示すもので、１台目の機器は１、２台目の機器は２、３台目の機器は３で表現される。プロパティは機器のパラメータであり、プロパティ値はそのプロパティの値を示す。
【００１９】
プロパティのうち、ＣＡＲＤ＿ＴＹＰＥ及びＩＯ＿ＴＹＰＥは機器の種類を示すものである。例えば、ＩＯ機器の場合はアナログ入力機器なのか、デジタル出力機器なのかといった種類を示す。ＬＯＣＡＴＩＯＮ＿ＳＬＯＴは制御装置１のどの位置に配置されている機器かを示すものである。ＣＡＲＤ＿ＰＡＲＭ及びＩＯ＿ＰＡＲＭは各Ｉ／Ｆ機器、ＩＯ機器が動作するパラメータを示すものである。Ｉ／Ｆ機器とＩＯ機器はＣＡＲＤ＿ＰＡＲＭ及びＩＯ＿ＰＡＲＭのプロパティに従い動作する。
【００２０】
図４は、エンジニアリングツール５におけるシステム構成設定部７とシステム構成定義部８の構成を示すブロック図である。システム構成定義部８におけるシステム構成定義情報８１は、プラントのシステムで使用する制御装置、Ｉ／Ｆ機器、ＩＯ機器の配置構成情報、Ｉ／Ｆ機器、ＩＯ機器の種類、Ｉ／Ｆ機器、ＩＯ機器が動作するパラメータを保持している。システム構成定義部８はシステム構成定義を設定できる。
システム構成設定部７では、配置構成ファイル生成部６で生成された配置構成ファイル６Ｆを配置構成ファイル読込部７ａで読み込む。そしてシステム構成自動設定部７ｂでシステム構成定義を自動で設定する。
【００２１】
即ち図３に示された配置構成ファイル６Ｆをそのままの状態でシステム構成定義とする。システム構成自動設定部７ｂは配置構成ファイル読込部７ａにより読み込まれた配置構成ファイル６Ｆの情報をシステム構成定義部８において自動的に配置する。システム構成定義部８では必要に応じてシステム構成機器パラメータ８Ａを設定することができる。システム構成機器パラメータ８ＡにおいてはＩ／Ｆ機器及びＩＯ機器の配置位置、Ｉ／Ｆ機器及びＩＯ機器の種類、Ｉ／Ｆ機器及びＩＯ機器が動作するパラメータを機器毎に設定できる。システム構成機器パラメータ８Ａにより手動で入力してシステム構成定義情報８１におけるデータを変更する。そしてエンジニアリングツール５で設定されたシステム構成定義情報８１を保守ネットワーク９を介して制御装置１の記憶装置４へ送信し、情報を書き込み、記憶装置４のＩ／Ｆ機器情報４１を基にＩ／Ｆ機器２を動作させ、ＩＯ機器情報４２を基にＩＯ機器３を動作させる。尚ハードウェア構成としては、エンジニアリングツール５側に設置されたパソコンにより処理命令を出し、データが記憶装置（メモリー）４に送られるものである。
【００２２】
上記のようにして、ＩＯ点数とＩ／Ｆ機器の点数からＩＯ機器とＩ／Ｆ機器の配置構成を自動生成し、システム構成定義を自動で設定することができる。従来であればＩＯ機器とＩ／Ｆ機器を手動で配置構成し、更に定義する必要があった。これに対して本実施形態ではシステム構成定義を作成する時間を削減できる。また自動生成することで作業者による設定誤りも防止できるため、信頼性の高いシステム構成定義を作成することができる。
【００２３】
実施の形態２．
図５は実施の形態２によるエンジニアリングツールにおける配置構成ファイル生成部の構成を示すブロック図である。上記実施の形態１では、ＩＯ点数とＩ／Ｆ機器点数からシステム構成定義情報８１を自動設定する場合について述べたが、図５に示すように、配置構成ファイル生成部６において、ＩＯ点数のみを入力した場合でもＩＯ機器の配置構成情報の配置構成ファイル６Ｆを生成することができる。従って既にＩ／Ｆ機器のシステム構成定義情報８１を定義している場合において、ＩＯ機器のみの定義を実施する場合に、設定作業を削減し、また設定誤りを削減できる。
【００２４】
実施の形態３．
図６は実施の形態３によるエンジニアリングツールにおける配置構成ファイル生成部の構成を示すブロック図である。上記実施の形態１では、ＩＯ点数とＩ／Ｆ機器点数からシステム構成定義情報８１を自動生成する場合について述べたが、図６に示すように、配置構成ファイル生成部６において、Ｉ／Ｆ機器数のみを入力した場合でも、Ｉ／Ｆ機器の配置構成情報の配置構成ファイル６Ｆを生成することができる。従ってＩＯ機器のシステム構成定義情報８１を既に定義している場合において、Ｉ／Ｆ機器のみの定義を実施する場合に、設定作業を削減し、また設定誤りを削減できる。
【００２５】
実施の形態４．
図７は実施の形態４によるプラント計装制御システムの構成を示すブロック図である。図７に示すように、図１に示した制御装置１と同じ構成の制御装置１００が存在するシステムにおいて、制御装置１用に生成した配置構成ファイル６Ｆ１を使用し、システム構成設定部７で読み込み、制御装置１００においても利用する。これにより制御装置１と同じ構成の制御装置１００用のシステム構成定義情報８２を生成することができ、設定作業を削減し、また設定誤りを削減できる。尚システム構成定義情報８１とシステム構成定義情報８２の内容は同じである。
【００２６】
その他上記した構成部品の数、寸法及び材料等について適宜変更することができる。
更に本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００２７】
１，１００  制御装置、２  Ｉ／Ｆ機器、３  ＩＯ機器、
５  エンジニアリングツール、６  配置構成ファイル生成部、６Ａ  ＩＯ点数、
６ａ１  ＩＯ点数入力部、６ａ２  ＩＯ機器自動計算部、
６ａ３  ＩＯ機器配置構成生成部、６ｂ１  Ｉ／Ｆ機器数入力部、
６ｂ２  Ｉ／Ｆ機器配置構成生成部、６ｃ  ファイル生成部、
６ｄ  ＩＯ機器配置構成データ、６ｅ  Ｉ／Ｆ機器配置構成データ、
６Ｆ，６Ｆ１  配置構成ファイル、７ａ  配置構成ファイル読込部、
７ｂ  システム構成自動設定部、８  システム構成定義部、
８１  システム構成定義情報。
【図１】
2020080026.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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