(57)【要約】【課題】制御ソフトウェア・プログラム部の再利用を拡大し、ソフトウェア品質、ソフトウェア生産性を向上させる。【解決手段】各種弁等を動作させる駆動装置やその動作状況を把握する測定装置等の現場機器と、前記現場機器を制御するためのコントローラと、ディスプレイを備えるヒューマン・マシン・インターフェイスとからなる制御装置に格納される制御システムにおいて、機能別にモジュールまたはパッケージとされた標準ソフトウェア・プログラムを前記モジュール毎または前記パッケージ毎にその内容を改変するシステム構築支援ツールを設けたことを特徴とする制御システム。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種弁等を動作させる駆動装置やその動作状況を把握する測定装置等の現場機器と、前記現場機器を制御するためのコントローラと、ディスプレイを備えるヒューマン・マシン・インターフェイスとからなる制御装置に格納される制御システムにおいて、機能別にモジュールまたはパッケージとされた標準ソフトウェア・プログラムを前記モジュール毎または前記パッケージ毎にその内容を改変するシステム構築支援ツールを設けたことを特徴とする制御システム。
【請求項２】
前記システム構築支援ツールは、対象プラントが前記モジュールまたは前記パッケージをそのまま使用できるかどうか判断し、使用できない場合に支援手段のステップに進むことを特徴とする請求項１記載の制御システム。
【請求項３】
前記支援手段のステップは、そのままでは使用できない前記モジュールまたは前記パッケージが操業上のものであるときは操業支援ツールを実行し、操作端のものであるときは操作端支援ツールを実行することを特徴とする請求項２記載の制御システム。
【請求項４】
前記システム構築支援ツールは、前記標準ソフトウェア・プログラムの機能別の前記モジュール単位あるいは前記パッケージ単位、または、前記モジュール内のロジック単位もしくは前記パッケージ内のロジック単位をカット、ペースト、追加することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鉄プラント、化学プラント等、各種のプラントを制御する制御システムに関し、特に、プラント内部の制御装置に格納される制御ソフトウェア・プログラムを構築する際のソフトウェア生産性の向上、ソフトウェア再利用の拡大を図るものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、本発明の制御システムが対象とする、一般的なプラント制御装置のシステム構成例である。
【０００３】
この図に表わすようなプラント制御装置は、各種弁等を動作させる駆動装置やその動作状況を把握する測定装置等の現場機器１と、これらの現場機器１を制御する制御装置２とから構成される。
【０００４】
制御装置２は、人が操作監視するためにディスプレイを備えたヒューマン・マシン・インターフェイス３と、現場機器１を制御するためのコントローラ４とで構成される。そして、このようなプラント制御装置を運転するため、その目的に応じて、各種の制御ソフトウェア・プログラムがこの制御装置２に格納される。
【０００５】
図８は、図７に示したような制御装置２の制御ソフトウェア・プログラムの概念ブロック図である。
【０００６】
さて、図８の制御ソフトウェア・プログラム５は、図７に示すヒューマン・マシン・インターフェイス３及びコントローラ４のシステムを構築するためのシステム生成パッケージ群６と、アプリケーション・プログラム部７と、ドキュメント部Ｄとで構成される。
【０００７】
更に、アプリケーション・プログラム部７は、表示画面を制御する操作監視系プログラム７１、フィードバック制御機能、ＰＩＤ制御、各種演算処理等を実行するＤＤＣプログラム７２、工程等のシーケンス制御を担当するシーケンス・プログラム部７３から構成される。
【０００８】
また、ドキュメント部Ｄは、アプリケーション・プログラム部７の内容をユーザーに開示するものであり、アプリケーション・プログラム部７の仕様を理解するための機能仕様部分および／またはアプリケーション・プログラム部７そのものであるプログラム仕様部分を備える。
【０００９】
ところで、従来、このような制御ソフトウェア・プログラム５はプラント自身そのものに密着するものであり、似たような新規なプラントを建設するような場合であっても、同じ制御ソフトウェア・プログラム５を標準ソフトウェア・プログラムとしてそのまま利用することはきわめてまれである。
【００１０】
即ち、モジュール化、パッケージ化された標準ソフトウェア・プログラムは存在するものの、その一部は必ず改変され、他のプラントと同一となるようなものはほとんど存在しない。
【００１１】
言い換えれば、同様なプラントにおいてさえ、操業方法や現場機器の構成の違いにより、それぞれのプラントに合わせて、毎回初めから作成しなければならない場合がほとんどである。
【００１２】
このように、プラント制御装置に組み込まれる制御ソフトウェア・プログラム５を機能別にモジュール化、パッケージ化してもそのまま他の類似したプラントヘ適用することは困難であった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、機能別にモジュール化、パッケージ化された制御ソフトウェア・プログラムを、類似したプラントに容易に適用することができるようにすることを課題とし、制御ソフトウェア・プログラムの再利用を拡大し、ソフトウェア品質、ソフトウェア生産性を向上させることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決した本発明は、次の通りである
（１）各種弁等を動作させる駆動装置やその動作状況を把握する測定装置等の現場機器と、前記現場機器を制御するためのコントローラと、ディスプレイを備えるヒューマン・マシン・インターフェイスとからなる制御装置に格納される制御システムにおいて、機能別にモジュールまたはパッケージとされた標準ソフトウェア・プログラムを前記モジュール毎または前記パッケージ毎にその内容を改変するシステム構築支援ツールを設けたことを特徴とする制御システム。
（２）前記システム構築支援ツールは、対象プラントが前記モジュールまたは前記パッケージをそのまま使用できるかどうか判断し、使用できない場合に支援手段のステップに進むことを特徴とする（１）記載の制御システム。
（３）前記支援手段のステップは、そのままでは使用できない前記モジュールまたは前記パッケージが操業上のものであるときは操業支援ツールを実行し、操作端のものであるときは操作端支援ツールを実行することを特徴とする（２）記載の制御システム。
（４）前記システム構築支援ツールは、前記標準ソフトウェア・プログラムの機能別の前記モジュール単位あるいは前記パッケージ単位、または、前記モジュール内のロジック単位もしくは前記パッケージ内のロジック単位をカット、ペースト、追加することを特徴とする（１）または（２）のいずれかに記載の制御システム。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の制御システムの構成ブロック図であり、システム全体を概念的に表わす図である。
【００１６】
図１において、図８に示した従来の例と符号が同じものは、その機能は同様であり、詳しい説明は省略する。
【００１７】
本発明は、制御ソフトウェア・プログラム５を、容易に、対象プラントの制御ソフトウェア・プログラム５に合致させることのできる、システム構築支援ツールＴを備えることを特徴とする。
【００１８】
即ち、このシステム構築支援ツールＴは、標準ソフトウェア・プログラムと、対象プラントのシステム仕様（対象プラントの制御ソフトウェア・プログラムに相当する部分）とを比較して、必要であれば、標準ソフトウェア・プログラムに働きかけてその改変を容易にするツールである。
【００１９】
図２に、このシステム構築支援ツールＴの動作をフローチャートに表わす。
はじめに、ステップＳＴ１で標準ソフトウェア・プログラムがそのまま使用できるかどうか判断する。このステップは、オペレータのマニュアル操作でもよいし、プログラミング時にソフトウェア的に設定するフラグ等によってもよい。
【００２０】
ステップＳＴ１で、標準ソフトウェア・プログラムがそのまま使用できるようであれば、ステップＳＴ２に進み、標準処理を実行する。この時は、特に、特別な処理を必要としない。
【００２１】
一方、ステップＳＴ１で、標準ソフトウェア・プログラムを使用することができないと判断されるようであれば、ステップＳＴ３へ進む。
【００２２】
ステップＳＴ３では、改変すべき標準ソフトウェア・プログラムの種別が、「操業」であるのか、「操作端」であるのかを判定する。
【００２３】
ステップＳＴ３で、「操業」と判断されればステップＳＴ４へ進み、「操作端」と判断されればステップＳＴ５と進む。ここで、操業支援ツールと操作端支援ツールは合わせて支援手段ＴＴとされ、本発明の制御システムにおけるシステム構築支援ツールＴの主要部である。
【００２４】
次に示す図３は、本発明のシステム構築支援ツールＴの概念を表わす図であり、その対象は、例えば、製鉄プラントにおける高炉の制御等にかかる制御ソフトウェア・プログラムを想定する。
【００２５】
この図にあって、主幹制御部９は、シーケンス・テーブルまたはフローチャート型等のプログラミング・ツールから構築され、このプラントのシステム全体の操業を統括、管理するブロックである。
【００２６】
また、条件設定部８は、プラント状態管理部、操業モード管理部等のようにブロック分割される。尚、システム構築ツールＴは、それぞれのブロック毎に、その内容を変更するように働きかける。
【００２７】
更に、操作端処理部８５は、このプラントの現場に設置される各種弁、アクチュエータ等を駆動する各種の制御プログラムを内蔵するブロックである。
【００２８】
さて、ここで、図２のフローチャートに戻り、このフローチャートでステップＳＴ４に進むと、［操業支援ツール］が働く。この［操業支援ツール］は、上記の条件設定部８におけるプラント状態管理部、操業モード管理部等のうちのいずれかのブロックを選択し、改変する。
【００２９】
図４は、操業モード管理部を選択した場合である。
この図に示す例は、「状態Ａ」，「状態Ｂ」，「状態Ｃ」（それぞれ燃焼状態、休止状態、送風状態等の状態を表わす）と、「自動運転モード選択操作」（自動運転モードの他には、半自動運転モード，手動運転モード等がある）とを入力とし、反転条件＜○＞、アンド条件＜Ａ＞、オア条件＜ＯＲ＞、セット・リセット条件＜Ｓ，Ｒ＞の論理条件にしたがって最終的に、「自動運転モード確立」を決定する。
【００３０】
尚、この例は、現在の自動運転モードの運転中、「モード解除」信号が与えられると、セット・リセット条件＜Ｓ，Ｒ＞により、現在の自動運転モードがリセットされる。
【００３１】
このような例にあって、一まとまりの論理、ロジック、シーケンス、条件等をカット、ペースト、追加等を画面上で行うことにより、容易にこの標準的なプログラムを改変することができる。例えば、点線で示すように、「追加条件１」を容易に、ペースト、追加することができる。
【００３２】
さて、次に、図２のフローチャートに戻り、このフローチャートでステップＳＴ５に進むと、［操作端支援ツール］が働く。この［操作端支援ツール］は、図３に示した操作端処理部８５に作用する。
【００３３】
操作端処理部８５は、このプラント内に設置される多数の弁等の開閉設定をオペレータが行うことができるブロックであり、図５に示すような、操作端動作／インターロック条件をテーブル形式で設定されるブロックである。
【００３４】
このテーブルは、操作端１，２，３，４（各種弁等）の開閉制御に際し、条件１，２，３，４，５（弁の種類、設置位置、運転モード等）を満足したとき（「○」で示す）に、その開閉制御を実行する動作を定義するものである。このようなテーブルでは、条件、操作端の追加、削除を容易に設定することができる。
【００３５】
このテーブルの内容に対応するシーケンスを図６（Ａ），（Ｂ）に表わす。このシーケンスも画面表示され、カット、ペースト可能である。
【００３６】
即ち、図６（Ａ）は、条件２，３をすべて満たしたときに操作端２が開可となるロジックである。このようなロジックにあって、条件１を追加することも容易である。
【００３７】
また、図６（Ｂ）は、条件４，５をすべて満たしたときに操作端２が閉可となるロジックを表わす。
【００３８】
そして、このようにロジックを改変することが容易であり、改変した場合は、図５のテーブルにもその改変が反映される（「条件１」−「操作端２開」に相当する「●」）。
【００３９】
このように、この図６（Ａ），（Ｂ）に表わすロジックについても、図４に表わしたロジックと同様に、カット、ペースト、追加、削除することができ、容易にそのロジックを改変できる。
【００４０】
以上のようにして、支援手段ＴＴ（［操業支援ツール］、［操作端支援ツール］）が機能し、図２から図６に示したようなフローチャート、ロジック等によって、本発明のシステム構築支援ツールＴを備える制御システムが構成される。
【００４１】
尚、このシステム構築ツールＴは、コメント・ブロックを備え、モジュール分割等の考え方、理由等がコメントとして格納され、上記したようなプログラム改変のガイダンスとして参照される、プログラム改変の一助となる、または、プログラム改変の更なる支援機能を果たしている。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果を得ることができる。
本発明の制御システムは、システム構築支援ツールを備えているため、機能別にモジュール化、パッケージ化された標準ソフトウェア・プログラムを、モジュール別、パッケージ別に、画面上等でカット、ペースト、追加等の処理によって改変することができ、標準ソフトウェア・プログラムの再利用を拡大し、ソフトウェア品質、ソフトウェア生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御システムを表わす構成概念図である。
【図２】本発明の制御システムにおけるシステム構築支援ツールの動作を表わすフローチャートである。
【図３】本発明の制御システムにおけるシステム構築支援ツールを機能分割したときのブロック図である。
【図４】本発明の制御システムにおける操業モード管理部のロジックを表わす図である。
【図５】本発明の制御システムにおける操作端動作／インターロック条件を設定するテーブルである。
【図６】本発明の制御システムにおけるインターロック管理部のロジックを表わす図である。
【図７】プラント制御装置の全体を表わす図である。
【図８】従来の制御ソフトウェア・プログラムを表わす図である。
【符号の説明】
１　現場機器
２　制御装置
３　マンマシン・インターフェイス
４　コントローラ
５　制御ソフトウェア・プログラム
６　システム生成パッケージ群
７　アプリケーション・プログラム部
７１　操作監視系プログラム
７２　ＤＤＣプログラム
７３　シーケンス・プログラム
Ｄ　ドキュメント部
Ｔ　システム構築支援ツール
Ｈ　コンピュータ・システム
【図１】
2004094457.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】
2004094457.tif 000008
【図７】
2004094457.tif 000009
【図８】
2004094457.tif 000010