(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールドバスシステムを構築するエンジニアリング作業を支援するフィールドバスシステムの構築装置において、
フィールドバスシステムを構築する機器を登録する登録手段と、
登録された機器の中から所定の機器の登録を削除する削除手段と、
前記削除された機器についてのユーザ設定情報を所定の記憶領域に退避しておく退避手段と、
削除された機器の代替機器を前記登録手段に追加するとともに、前記退避しておいたユーザ設定情報を前記代替機器に継承させる追加手段と、
を有することを特徴とするフィールドバスシステムの構築装置。
【請求項２】
登録された機器の中から更新する機器を選択する機器選択手段と、
新たな機器情報ファイルを選択するファイル選択手段と、
更新する機器に関する機器情報ファイルを削除し、新たな機器に関する機器情報ファイルに更新するファイル更新手段と、
を有することを特徴とする請求項１記載のフィールドバスシステムの構築装置。
【請求項３】
前記ユーザ設定情報は、機器タグ名、ノードアドレス、機器クラス、機器ＩＤの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１記載のフィールドバスシステムの構築装置。
【請求項４】
フィールドバスシステムを構築するエンジニアリング作業を支援するフィールドバスシステムの構築装置において、
フィールドバスシステムを構築する機器を登録する登録手段と、
登録された機器の中から所定の機器の登録を削除する削除手段と、
制御ループを構成するブロックの情報を記述したアプリケーションファイルと、
機器構成に関する情報を記述したセグメンテーションファイルと、
前記削除手段で削除した機器を用いたブロックを制御ループで使用しているときは、そのブロックを物理機器との繋がりが絶たれたブロックとして認識される無効ブロックにする設定手段と、
削除した機器の代替機器が登録されたときに、無効ブロック状態を解除する解除手段と、
を有することを特徴とするフィールドバスシステムの構築装置。
【請求項５】
前記登録手段は、フィールド機器に設けられたファンクションブロックを登録していて、
前記設定手段は、登録されているファンクションブロックと結び付いていて物理フィールド機器に入っているファンクションブロックが削除された場合に、前記登録されているファンクションブロックを無効ブロックとすることを特徴とする請求項４記載のフィールドバスシステムの構築装置。
【請求項６】
前記登録手段は、フィールド機器に設けられたファンクションブロックを登録していて、
前記設定手段は、登録されているファンクションブロックと結び付いていて物理フィールド機器に入っているファンクションブロックのブロックインデックスまたはビューインデックスが変更された場合に、前記登録されているファンクションブロックを無効ブロックとすることを特徴とする請求項４記載のフィールドバスシステムの構築装置。
【請求項７】
分散型制御システムのファンクションブロックとフィールド機器のファンクションブロックが結線されていて、これらのファンクションブロックは前記登録手段に登録されていて、
前記設定手段は、結線されたフィールド機器のファンクションブロックのブロックパラメータが削除された場合に、前記登録されているフィールド機器のファンクションブロックを無効ブロックとすることを特徴とする請求項４記載のフィールドバスシステムの構築装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィールドバスシステムを構築するエンジニアリング作業を支援するフィールドバスシステムの構築装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラントの制御には分散型制御システムが多く用いられていた。分散型制御システムは、操作監視ステーションと制御ステーションを通信バスに接続し、制御ステーションはプラントに分散配置し、操作監視ステーションの監視下で制御ステーションによりプラントを制御する構成をとっている。最近は、フィールドバスを用いたプラント制御も行われるようになった。フィールドバスを用いたプラント制御では、プラントにフィールドバスを敷設し、このフィールドバスにフィールド機器を接続し、フィールド機器が互いに通信をしながらプラントの制御を実行する。フィールドバスを用いたプラント制御では、フィールドに配置された機器にインテリジェンスをもたせ、制御機能をフィールドに分散することができる。
フィールド機器を組み合わせてフィールドバスシステムを構築する手段としてフィールドバスエンジニアリングツール（以下、これをツールと略称する）がある。
【０００３】
図５は分散型制御システムとツールの構成例を示した図である。図５で、操作監視ステーションＨＩＳとパソコン（パーソナルコンピュータ）ＰＣは通信用のバス１に接続されている。パソコンＰＣにツール３が設けられている。制御ステーションＦＣＳは通信用のバス１、２に接続されている。インタフェイス機器４は４はバス２に接続され、フィールドバス５はインタフェイス機器４に接続されている。フィールド機器６1〜６nはフィールドバス５に接続されている。フィールド機器６1〜６nは制御機能が搭載されていて図ではセンサが例示されている。
【０００４】
ツール３ではフィールドバスシステム７のエンジニアリング作業を行う。
エンジニアリング作業では、パソコンＰＣ内で論理的にフィールド機器を組み合わせてフィールドバスシステムを構築する。このとき、フィールド機器に関する情報を記述したファイルを作成したり、フィールド機器の接続のしかたを記述したファイルを作成する。ツール３で論理的に構築したフィールドバスシステムに基づいて物理フィールド機器を組み合わせで物理フィールドバスシステムを構築する。
【０００５】
ツールには、フィールドバスシステムを構築するエンジニアリング作業を支援するフィールドバスシステムの構築装置が設けられている。
図６は従来におけるフィールドバスシステムの構築装置の構成例を示した図である。
図６で、フィールドバス仕様によりフィールド機器１１にはケーパビリティファイル１２とＤＤファイル１３が添付されている。ケーパビリティファイル１２は、機器（機器はフィールド機器のことである）の能力等の資源情報を記述したファイルである。ＤＤファイル１３は、機器を用いるブロックのパラメータの一覧情報、パラメータの属性等を記述したファイルである。これらのファイルは電子化されている。
【０００６】
フィールドバスシステムに用いるフィールド機器のケーパビリティファイル１２とＤＤファイル１３は、エンジニアリング部２０に格納される。図の例ではケーパビリティファイル１２とＤＤファイル１３とからなる機器情報ファイルＸ１がファイル格納部２１にインポートされる。エンジニアリング部２０では、格納した機器情報ファイルＸ１を元ファイルとしてフィールド機器ａ１の機器情報ファイルを作成する。同様にして機器情報ファイルＸ２を元ファイルとしてフィールド機器ａ２の機器情報ファイルを作成する。フィールド機器ａ１、ａ２は登録された論理的な機器である。機器情報ファイルＸ１、Ｘ２とフィールド機器ａ１、ａ２は紐付けされている。論理的なフィールド機器ａ１、ａ２は物理フィールド機器６１、６２に相当する。これらの関係は機器情報ファイルに記述されている。エンジニアリング部２０で作成した機器情報ファイルＸ１、Ｘ２は物理フィールド機器６１、６２に送られる。これによって、エンジニアリングデータが物理フィールド機器に反映される。
データベース３０には機器情報ファイル等が保存されている。
【０００７】
ケーパビリティファイルやＤＤファイルは頻繁にレブアップ（改訂）され、その内容をエンジニアリングデータに反映させるためには、一旦機器を論理的に削除してから、再登録を実施する必要があった。ここでいう削除は、機器の登録を抹消することである。ファイル更新するときに機器を削除するのは、機器情報ファイルと機器の紐付けが強いため、機器を削除して紐付けを解除してからでないと機器情報ファイルを更新できないためである。
【０００８】
また、実際の運用にて物理機器の交換が故障および定期修理時に実施され、このときしばしば機器のレブアップ（バージョンアップ）も同時に実施される。機器のレビジョンが変更されると、一般にケーパビリティファイルやＤＤファイルも変更される。機器のレブアップにおいても物理機器の交換だけに留まらず、その機器のレビジョンに応じたケーパビリティファイルやＤＤファイルを使用する必要がある。この場合も、機器の削除と追加を実施することになる。
機器の削除を実施するためにはアプリケーション（制御ループ構成）にて当該機器が有するブロックが使用されている場合、そのブロックを削除する必要がある。この場合、機器追加後にアプリケーションの再構築を実施しなければならない。
【０００９】
しかし、図６の従来例では次の問題点があった。
（ａ）ファイルを更新するときに、ユーザ設定の機器情報（タグ名、アドレス、機器クラス等）やブロック情報（タグ名、パラメータ値等）を記録しておき、機器追加後に手動にて再設定しなければならない。
【００１０】
（ｂ）フィールドバスエンジニアリングツールでは、対象機器のブロックを用いて制御ループを構成している場合、一旦制御ループ構成からそのブロックを削除しなければならない。本来、機器構成（セグメンテーション）と制御ループ構成（アプリケーション）は独立して実施できなければならないが、機器の交換時や、ケーパビリティファイルやＤＤファイルの更新時にアプリケーションの変更が余儀無くされる。
【００１１】
（ｃ）ケーパビリティファイルやＤＤファイルを更新するときは、機器を用いたブロックを削除し、機器を削除し、機器情報ファイル（ケーパビリティファイルとＤＤファイル）をインポートし、機器を追加し、ブロックを登録する作業をユーザが行わなければならなかった。このため、更新作業が面倒である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、機器情報ファイルを更新するときに、制御ループ構成を変更する必要がなくしかもユーザが設定した機器情報やブロック情報を再設定する必要がなく、更新作業が容易なフィールドバスシステムの構築装置を実現することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は次のとおりの構成になったフィールドバスシステムの構築装置である。
【００１４】
（１）フィールドバスシステムを構築するエンジニアリング作業を支援するフィールドバスシステムの構築装置において、
フィールドバスシステムを構築する機器を登録する登録手段と、
登録された機器の中から所定の機器の登録を削除する削除手段と、
前記削除された機器についてのユーザ設定情報を所定の記憶領域に退避しておく退避手段と、
削除された機器の代替機器を前記登録手段に追加するとともに、前記退避しておいたユーザ設定情報を前記代替機器に継承させる追加手段と、
を有することを特徴とするフィールドバスシステムの構築装置。
【００１５】
（２）登録された機器の中から更新する機器を選択する機器選択手段と、
新たな機器情報ファイルを選択するファイル選択手段と、
更新する機器に関する機器情報ファイルを削除し、新たな機器に関する機器情報ファイルに更新するファイル更新手段と、
を有することを特徴とする（１）記載のフィールドバスシステムの構築装置。
【００１６】
（３）前記ユーザ設定情報は、機器タグ名、ノードアドレス、機器クラス、機器ＩＤの少なくとも１つであることを特徴とする（１）記載のフィールドバスシステムの構築装置。
【００１７】
（４）フィールドバスシステムを構築するエンジニアリング作業を支援するフィールドバスシステムの構築装置において、
フィールドバスシステムを構築する機器を登録する登録手段と、
登録された機器の中から所定の機器の登録を削除する削除手段と、
制御ループを構成するブロックの情報を記述したアプリケーションファイルと、
機器構成に関する情報を記述したセグメンテーションファイルと、
前記削除手段で削除した機器を用いたブロックを制御ループで使用しているときは、そのブロックを物理機器との繋がりが絶たれたブロックとして認識される無効ブロックにする設定手段と、
削除した機器の代替機器が登録されたときに、無効ブロック状態を解除する解除手段と、
を有することを特徴とするフィールドバスシステムの構築装置。
【００１８】
（５）前記登録手段は、フィールド機器に設けられたファンクションブロックを登録していて、
前記設定手段は、登録されているファンクションブロックと結び付いていて物理フィールド機器に入っているファンクションブロックが削除された場合に、前記登録されているファンクションブロックを無効ブロックとすることを特徴とする（４）記載のフィールドバスシステムの構築装置。
【００１９】
（６）前記登録手段は、フィールド機器に設けられたファンクションブロックを登録していて、
前記設定手段は、登録されているファンクションブロックと結び付いていて物理フィールド機器に入っているファンクションブロックのブロックインデックスまたはビューインデックスが変更された場合に、前記登録されているファンクションブロックを無効ブロックとすることを特徴とする（４）記載のフィールドバスシステムの構築装置。
【００２０】
（７）分散型制御システムのファンクションブロックとフィールド機器のファンクションブロックが結線されていて、これらのファンクションブロックは前記登録手段に登録されていて、
前記設定手段は、結線されたフィールド機器のファンクションブロックのブロックパラメータが削除された場合に、前記登録されているフィールド機器のファンクションブロックを無効ブロックとすることを特徴とする（４）記載のフィールドバスシステムの構築装置。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。
図１は本発明の一実施例を示す構成図である。図１で前出の図と同一のものは同一符号を付ける。
図１で、エンジニアリング部４０は、フィールドバスシステムに用いる各種機器の機器情報ファイルＸ１，Ｘ２等がインポートされ、インポートされたファイルを用いてフィールドバスシステムを論理的に構築する。論理的に構築したフィールドバスシステムに基づいて作業者は物理フィールドバスシステムを構築する。このとき、論理的なフィールドバスシステムについて作成した情報を物理フィールドバスシステムに反映させる。例えば、機器情報ファイルＸ１，Ｘ２をもとに作成した個々のフィールド機器の機器情報ファイルＡ１，Ａ２をフィールド機器６１，６２に送る。
ＦＢＡＰ（Function Block Application Processes）構成ファイル７１には、制御ループ構成が記述されている。継承データファイル７２には、ケーパビリティファイルとＤＤファイルを更新するときに継承する情報を一時待避する。
【００２２】
図２は本発明のエンジニアリング部の具体的構成例を示した図である。
図２で、登録手段４１はフィールドバスシステムを構築する機器を論理的に登録する。
削除手段４２は、登録された機器の中から所定の機器の登録を削除する。例えばケーパビリティファイルやＤＤファイルを更新するときに削除を行う。
退避手段４３は、削除された機器についてのユーザ設定情報を継承データファイル７２に一時退避しておく。
追加手段４４は、削除された機器の代替機器を登録手段４１に追加するとともに、継承データファイル７２に退避しておいたユーザ設定情報を代替機器に継承させる。ユーザ設定情報は、ユーザが設定した機器情報やブロック情報等で、例えば機器タグ名、ノードアドレス、機器クラス、機器ＩＤ等である。
【００２３】
機器選択手段４５は、登録手段４１に登録された機器の中から更新する機器を選択する。
ファイル選択手段４６は、新たな機器情報ファイルを選択する。
ファイル更新手段４７は、更新する機器に関する機器情報ファイルを削除し、新たな機器に関する機器情報ファイルに更新する作業を支援する。
【００２４】
設定手段４８は、削除手段４２で削除した機器を用いたブロックを制御ループで使用しているときは、そのブロックを「無効ブロック」にする。「無効ブロック」は、物理機器との繋がりが絶たれたブロックとして認識されるブロックである。
解除手段４９は、削除した機器の代替機器が登録されたときに、代替機器を無効ブロックに割り当てられるときは、この無効ブロック状態を解除する。
【００２５】
アプリケーションファイル３１には、制御ループを構成するブロックの情報が記述されている。
セグメンテーションファイル３２には、機器構成に関する情報が記述されている。
【００２６】
図１及び図２の装置の動作を説明する。
図３はファイルの更新手順を示したフローチャートである。フローチャートの処理手順に従って動作を説明する。
【００２７】
（Ｓ１）ケーパビリティファイル選択
ケーパビリティファイルやＤＤファイルの更新あるいは機器のレビジョンアップは、更新するケーパビリティファイルを選択するという作業で開始する。ＤＤファイルは選択されたケーパビリティファイルから自動的に選択される。
ユーザの作業は更新対象機器を選択し、更新するケーパビリティファイルを選択するのみである。フィールドバスエンジニアリングツールにおいては、予め更新対象となるケーパビリティファイルをインポートしておく。
Ｓ２以降の処理はフィールドバスシステムの構築装置の内部処理である。
【００２８】
（Ｓ２）継承データ保存
ユーザが設定した機器情報とブロック情報を継承データファイル７２に退避する。構築装置では、機器レビジョンの変更およびオプションの変更以外はエンジニアリング情報（通信系パラメータ情報やスケジューリング情報）も退避する。
【００２９】
（Ｓ３）機器削除
エンジニアリング上論理的に登録されている機器を削除する。このとき削除対象機器が有するブロックをアプリケーションが使用している場合は、そのブロックは「無効ブロック」となり、物理機器との繋がりがなくなったブロックとして認識される。
「無効ブロック」とは、物理機器が有するブロックとの結び付きが解除された論理的なブロックとして認識されたブロックである。
無効ブロックは機器登録後に解決される。
【００３０】
（Ｓ４）機器追加
選択されたケーパビリティファイルに応じた機器が新規に登録される。このとき退避された機器情報を基に機器が登録される。機器タグ名、ノードアドレス、機器クラス、機器ＩＤ等が設定される。
機器レビジョンの変更およびオプションの変更以外は新規登録であっても機器の修正作業とみなされる。
【００３１】
（Ｓ５）継承データ上書き
退避したデータをすべて上書き保存する。フィールドバスエンジニアリングツールでは、機器レビジョンの変更およびオプションの変更以外はエンジニアリング情報（通信系パラメータ情報やスケジューリング情報）も上書き保存する。
【００３２】
（Ｓ６）ＦＢＡＰ構成（アプリケーション）復元
更新前のアプリケーション情報（ＦＢＡＰ構成情報）を基に、新しい機器のブロックに対して再割り当てを実施する。更新前に使用していたブロックが削除されていない限り完全にアプリケーションが復元される。使用していたブロックが更新により削除された場合は、無効ブロックのままとなる。
完全に復元された場合は、その後のジェネレーションは不要である。その後のダウンロードやアップロードが実行可能である。ただし、機器レビジョンが変更された場合は、機器内部のインデックス情報、通信能力、資源情報等が変更されている可能性があるため、再ジェネレーションが必要である。
【００３３】
無効ブロックについて説明する。
図４は制御ループの構成例を示した図である。
図４で、ブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ３により制御ループを構成している。これは論理的に構成された制御ループである。ここで、ブロックＢ１に用いる機器の登録を削除すると、ブロックＢ１は無効ブロックとなる。ブロックＢ１は物理機器との繋がりがなくなったブロックとして認識される。削除した機器の代替機器が登録されると、無効ブロックは解除される。フィールドバスシステムの構築装置は、制御ループに無効ブロックが存在するときはエンジニアリング作業を続行しない。
【００３４】
無効ブロックの解除について説明する。
ＦＢＡＰ構成ファイルには、「どの機器のどのブロックを使用している」という情報が記述されている。ブロックについてはさらにブロックタグ名が記述されている。まず、更新された機器に対して対応するブロックにタグ名を復元する。ブロックの特定はブロックＩＤを基に特定する。
特定のしかたは次のとおりである。
ブロックのタイプはケーパビリティファイルにより知ることができる。ケーパビリティファイルには、どのようなブロックが実装されているのかが記述されている。ブロックＩＤはブロックのタイプとユニークな番号を結合した文字列である。例えば「ＡＩ＿０１」はＡＩブロックの１番目のことである。
ＡＩブロックが2個あった場合は上から順番に０１，０２・・・となる。特定は、まずブロックのタイプが一致していることを確認し、後は上から順番に割り当てる。保存したブロック情報に基づくため、更新後の機器のブロックの方が多い場合は何もしない，逆に少ない場合は，割り当てをしない。この場合には「無効ブロック」となる。
ブロックタグが設定されると，データベース内のユニークＩＤを更新して更新後のリソースとのデータベース上の結び付けを行う。以降ユニークIDで処理が実行される。これでブロックが復元されたことになる。
【００３５】
本発明の他の実施例について説明する。
分散型制御システムにはフィールドバスシステムを構築するフィールドバスビルダと制御ドローイングビルダを塔載したものがある。これらのビルダを用いてフィールドバスシステムを構築する。フィールドバスビルダは、機器構成を記述する。制御ドローイングビルダは、どのブロックをどのように組み合わせて制御ループを構成するかを記述する。フィールドバスビルダと制御ドローイングビルダは、例えば図５の操作監視ステーションＨＩＳに塔載する。
ファンクションブロックは制御機能を実現する単位である。ファンクションブロックとしては、例えば、ＰＩＤ演算（比例，積分，微分演算）ブロックや、足し算を行うブロック、アナログ信号を入力するブロック、アナログ信号を出力するブロック等がある。
【００３６】
フィールドバスビルダとして用いられるフィールドバスシステムの構築装置がある。このフィールドバスシステムの構築装置では、図２の登録手段４１は、フィールドバスエンジニアリングツールと同様に、機器の登録を実施するが、資源としてのブロックの登録も行う。図２の設定手段４８は、例えば次の場合に登録されているファンクションブロックを無効ブロックとする。
（ａ）登録手段４１に登録されている論理的なファンクションブロックと結び付いていて物理フィールド機器に入っているファンクションブロックが削除された場合に、登録されているファンクションブロックを無効ブロックとする。
（ｂ）登録手段４１に登録されている論理的なファンクションブロックと結び付いていて物理フィールド機器に入っているファンクションブロックのブロックインデックスまたはビューインデックスが変更された場合に、登録されているファンクションブロックを無効ブロックとする。
【００３７】
また、分散型制御システムのファンクションブロックとフィールド機器のファンクションブロックが結線されていて、これらのファンクションブロックは登録手段４１に登録されている場合がある。
この場合フィールドバスシステムの構築装置では、図２の設定手段４８は、結線されたフィールド機器のファンクションブロックのブロックパラメータが削除された場合に、登録されているフィールド機器のファンクションブロックを無効ブロックとする。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば次の効果が得られる。
【００３９】
請求項１及び請求項３記載の発明では、論理的に登録された機器を削除するときに、削除する機器についてのユーザ設定情報を記憶領域に一時待避しておき、代替機器が追加されると、退避したユーザ設定情報を代替機器に継承させている。このため、機器追加後にユーザ設定情報を再設定する作業が不要になる。
【００４０】
請求項２記載の発明では、更新する機器を選択し、新たな機器情報ファイルを選択するだけで、機器情報ファイルは自動的に更新される。これによって、更新作業が容易になる。
【００４１】
請求項４記載の発明では、削除した機器を用いたブロックを制御ループで使用しているときは、そのブロックを無効ブロックにしているため、制御ループ構成を変更することなく機器情報ファイルを更新できる。
【００４２】
請求項５及び請求項６記載の発明によれば、物理フィールド機器に入っているファンクションブロックが削除されたりインデックスが変更された場合に、登録されているファンクションブロックを無効ブロックにしている。このため、ファンクションブロックで構築した制御ループ構成を変更することなく、ファンクションブロックを削除したりインデックスを変更できる。
【００４３】
請求項７記載の発明では、分散型制御システムのファンクションブロックと結線されたフィールド機器のファンクションブロックのブロックパラメータが削除された場合に、登録されているフィールド機器のファンクションブロックを無効ブロックとしている。このため、分散型制御システムのファンクションブロックとフィールド機器のファンクションブロックで構築された制御ループ構成を変更することなく、ファンクションブロックのパラメータを変更できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の要部構成図である。
【図３】本発明の動作説明図である。
【図４】本発明の動作説明図である。
【図５】分散型制御システムとツールの構成例を示した図である。
【図６】従来におけるフィールドバスシステムの構築装置の構成例を示した図である。
【符号の説明】
１２  ケーパビリティファイル
１３  ＤＤファイル
３１  アプリケーションファイル
３２  セグメンテーションファイル
４１  登録手段
４２  削除手段
４３  退避手段
４４  追加手段
４５  機器選択手段
４６  ファイル選択手段
４７  ファイル更新手段
４８  設定手段
４９  解除手段
７１  ＦＢＡＰファイル
７２  継承データファイル
【図１】
0003709984.tif 000002
【図２】
0003709984.tif 000003
【図３】
0003709984.tif 000004
【図４】
0003709984.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003709984.tif 000007