(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力モジュールから取得する入力信号を演算処理して制御信号を出力する制御演算手段と、この制御演算手段の出力値が書き込まれて保持されると共に、接続された外部機器に前記出力値を渡たす出力モジュールとを備え、上位装置と通信する制御装置において、
前記外部機器が前記出力モジュールに接続されていない場合に、前記上位装置からの指令に基づいて前記出力モジュールの出力値を強制的に所定値に設定する出力値設定手段を備え、
前記制御演算手段は、
前記外部機器が前記出力モジュールに接続されている情報を取得した時に、前記出力値設定手段により前記出力モジュールに設定された値を読み返して自己の出力値とすると共に、前記外部機器が前記出力モジュールに接続されていない情報を取得した時に、その出力値の前記出力モジュールへの書き込みを停止する、ことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記出力値設定手段は、前記出力モジュール内に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記上位装置は、分散型制御システムの操作監視装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力モジュールから取得する入力信号を演算処理して制御信号を出力する制御演算手段と、この制御演算手段の出力値が書き込まれて保持されると共に、その出力値を接続された外部機器に渡たす出力モジュールとを有し、上位装置と通信する制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
分散型制御システムにおける制御装置が備える入出力モジュールに関しては、特許文献１に開示されている。図４は、従来の出力モジュールを備えた制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【０００３】
分散型制御システムでは操作監視装置の機能を持つ上位装置１は、制御バス２に接続されている。制御装置３は、制御バス２に接続されて上位装置１と通信する。この制御装置３は、上位よりダウンロードされて制御アプリケーションとして稼動する制御演算手段４を備えている。
【０００４】
制御演算手段４は、入力部４１、演算部４２、出力部４３よりなる。入力モジュール５に接続されたセンサ等の外部機器６より検出された入力信号を、入力部４１を介して演算部４２で取得し、演算処理した制御信号を、出力値として出力部４３を介して出力モジュール７に書き込んで渡す。
【０００５】
出力モジュール７は、モジュールインターフェース７１を介して制御演算手段４から渡された出力値を読み込み、出力処理手段７２を介して出力保持手段７３に書き込み、この出力値を保持する。保持された出力値は、外部機器接続インターフェース７４に接続された操作端等の外部機器８に出力される。
【０００６】
外部機器接続インターフェース７４は、外部機器８が出力モジュール７に接続されているか否かを検出して接続情報Ｍを出力処理手段７２に渡す機能を有する。出力処理手段７２は、その接続情報ｍを、モジュールインターフェース７１を介して制御演算手段４の出力部４３に渡す。
【０００７】
出力部４３は、接続情報ｍのステータスに基づいて、外部機器８が出力モジュール７に接続されている場合には、その出力値を出力モジュール７に書き込み、外部機器８が出力モジュール７に接続されていない場合には、その出力値の出力モジュール７への書き込みを停止する。
【０００８】
出力処理手段７２は、接続情報Ｍのステータスに基づいて、外部機器８が出力モジュール７に接続されていない状態から接続状態に変化した場合には、出力値保持手段７３に保持されている出力値を、モジュールインターフェース７１を介して制御演算手段４の出力部４３に返す。出力部４３は、出力モジュール７から返された出力値を読み返し、自己の出力値とする。
【０００９】
このように、制御演算手段４と出力モジュール間では、外部機器が接続されていないオープン状態での出力値の書き込みを禁止し、外部機器が接続された場合に出力モジュールで保持されている出力値を読み返すことでバンプレス接続機能を実現している。
【００１０】
従来の分散型制御システムの構成を示したものとして、例えば特許文献１に記載されたものがあった。
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−１２２５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の制御装置の機能では、次のような問題がある。
図５は、プラントで稼動している外部機器を、稼動状態のまま別の制御装置に付け替える、いわゆるホット・カット・オーバー（Hot Cut Over）のイメージ図である。図５（Ａ）は、ホット・カット・オーバーを実行するためにプラントで稼動している機器を切り離した直後の制御装置の状態、図５（Ｂ）は、切り離された機器が接続される待機側の制御装置の状態を示す。
【００１３】
この実施形態では、図５（Ａ）の制御装置４は、制御演算手段４ａ及び４ｂを有する。制御演算手段４ａは、入力モジュール５ａを介してセンサ等の外部機器６ａの検出値を入力し、制御演算した出力値５０％を、出力モジュール７ａを介して操作端等の外部機器８ａに出力している。
【００１４】
同様に、制御演算手段４ｂは、入力モジュール５ｂを介してセンサ等の外部機器６ｂの検出値を入力し、制御演算した出力値８０％を、出力モジュール７ｂを介して操作端等の外部機器８ｂに出力している。
【００１５】
図５（Ｂ）の待機側において、図５（Ａ）と同一機能を持つ構成要素には、同一符号に「´」を付して示す。出力モジュール７ａ´及び出力モジュール７ｂ´は、外部機器が接続されていないので、図４で説明したように各制御演算手段４ａ，４ｂの出力部は各出力モジュール７ａ´，７ｂ´への出力値の書き込みを停止しており、従って各出力モジュールの保持する出力値は０％である。
【００１６】
図５（Ａ）において、ホット・カット・オーバーを実行するためにプラントで稼動している全外部機器を切り離した直後の状態では、操作端等の外部機器８ａは出力値５０％を保持し、同様に操作端等の外部機器８ｂは出力値８０％を保持している。
【００１７】
図６は、図５（Ａ）に示す切り離された稼働中の全外部機器を、図５（Ｂ）の待機側制御装置の対応する入力モジュール及び出力モジュールに付け替えた状態を示すイメージ図である。
【００１８】
出力値５０％を保持していた操作端等の外部機器８ａは、出力モジュール７ａ´の出力値０％に変動する。同様に、出力値８０％を保持していた操作端等の外部機器８ｂは、出力モジュール７ｂ´の出力値０％に変動化する。
【００１９】
そして各外部機器が出力モジュールに接続された接続情報に基づき、この出力値０％が各制御演算手段に読み返されることで、各制御演算手段の出力値が０％となり、これが各出力モジュールに書き込まれるので、各出力モジュールの出力値が０％に保持される。
【００２０】
即ち、従来の制御装置における制御演算手段と出力モジュール間で形成されているバンプレス接続の基本機能では、ホット・カット・オーバーを実行する場合には、所定の出力値で稼動している操作端等の外部機器の出力値が０％に変動してしまうという、という新たな問題が発生する。
【００２１】
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、ホット・カット・オーバーを実行する場合に、所定の出力値で稼動している外部機器の出力値が変動することを回避する機能を備えた制御装置の実現を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
このような課題を達成するために、本発明は次の通りの構成になっている。
（１）入力モジュールから取得する入力信号を演算処理して制御信号を出力する制御演算手段と、この制御演算手段の出力値が書き込まれて保持されると共に、接続された外部機器に前記出力値を渡たす出力モジュールとを備え、上位装置と通信する制御装置において、
前記外部機器が前記出力モジュールに接続されていない場合に、前記上位装置からの指令に基づいて前記出力モジュールの出力値を強制的に所定値に設定する出力値設定手段を備え、
前記制御演算手段は、
前記外部機器が前記出力モジュールに接続されている情報を取得した時に、前記出力値設定手段により前記出力モジュールに設定された値を読み返して自己の出力値とすると共に、前記外部機器が前記出力モジュールに接続されていない情報を取得した時に、その出力値の前記出力モジュールへの書き込みを停止する、ことを特徴とする制御装置。
【００２５】
（２）前記出力値設定手段は、前記出力モジュール内に設けられていることを特徴とする（１）に記載の制御装置。
【００２６】
（３）前記上位装置は、分散型制御システムの操作監視装置であることを特徴とする（１）または（２）に記載の制御装置。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
ホット・カット・オーバーを実行する場合に、所定の出力値で稼動している外部機器の出力値に合わせて、事前に対応する出力モジュールに保持される出力値を強制的に同一出力値に設定することが可能となる。これにより、ホット・カット・オーバーの実行に伴なう外部機器の出力値の変動を回避し、バンプレスの付け替え環境を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は、本発明を適用した制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。図４で説明した従来装置と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００２９】
図１において、上位装置１は設定指令手段１００を備え、オペレータによる設定指令値を制御装置４にダウンロードする。制御装置４内には出力値設定手段２００が設けられ、設定指令手段１００からの設定指令値を取得する。
【００３０】
出力値設定手段２００の設定値Ｓは、モジュールインターフェース７１を経由して出力モジュール７の出力処理手段３００に渡される。出力処理手段３００は、図４で説明した従来の出力処理手段７２の基本機能に加えて、接続情報Ｍのステータスに基づいて、外部機器８が出力モジュール７に接続されていない場合に、取得した設定値Ｓを出力値保持手段７３に強制的に書き込む機能を有する。
【００３１】
オペレータは、ホット・カット・オーバーの実行において、待機側の制御装置の出力モジュールに外部機器が接続されていない状態で、稼働中の接続予定の外部機器の出力値をチェックし、同一の出力値を設定指令手段１００から出力値設定手段２００に指令し、その設定値Ｓを出力処理手段３００を介して出力値保持手段７３に設定することが可能となる。
【００３２】
図２は、プラントで稼動している外部機器を、稼動状態のまま本発明を適用した別の制御装置に付け替える、ホット・カット・オーバーのイメージ図である。図２（Ａ）は、ホット・カット・オーバーを実行するためにプラントで稼動している機器を切り離した直後の制御装置の状態、図２（Ｂ）は、切り離された機器が接続される本発明を適用した待機側の制御装置の状態を示す。
【００３３】
この実施形態では、図２（Ａ）の制御装置４は、制御演算手段４ａ及び４ｂを有する。制御演算手段４ａは、入力モジュール５ａを介してセンサ等の外部機器６ａの検出値を入力し、制御演算した出力値５０％を、出力モジュール７ａを介して操作端等の外部機器８ａに出力している。
【００３４】
同様に、制御演算手段４ｂは、入力モジュール５ｂを介してセンサ等の外部機器６ｂの検出値を入力し、制御演算した出力値８０％を、出力モジュール７ｂを介して操作端等の外部機器８ｂに出力している。
【００３５】
図２（Ｂ）の待機側において、図２（Ａ）と同一機能を持つ構成要素には、同一符号に「´」を付して示す。制御装置３´内には、出力値設定手段２００ａ及び２００ｂが設けられ、上位装置１の出力値指令手段１００からの指令に基づいて、出力モジュール７ａ´には出力値５０％が設定され、出力モジュール７ａ´には出力値８０％が設定されている。
【００３６】
図２（Ａ）において、ホット・カット・オーバーを実行するためにプラントで稼動している全外部機器を切り離した直後の状態では、操作端等の外部機器８ａは出力値５０％を保持し、同様に操作端等の外部機器８ｂは出力値８０％を保持している。
【００３７】
図３は、図２（Ａ）に示す切り離された稼働中の全外部機器を、図２（Ｂ）の本発明を適用した待機側制御装置の対応する入力モジュール及び出力モジュールに付け替えた状態を示すイメージ図である。
【００３８】
出力値５０％を保持していた操作端等の外部機器８ａは、出力モジュール７ａ´に事前に設定され出力値５０％に一致しており変動は発生しない。同様に、出力値８０％を保持していた操作端等の外部機器８ｂは、出力モジュール７ｂ´に事前に設定され出力値８０％に一致しており変動は発生しない。
【００３９】
そして、各外部機器が各出力モジュールに接続された接続情報Ｍのステータスに基づき、これら出力値５０％及び８０％が各制御演算手段に読み返されることで、各制御演算手段の出力値が５０％及び８０％となる。これが各出力モジュールに書き込まれるので、各出力モジュールの出力値が５０％及び８０％に保持される。
【００４０】
即ち、本発明を適用した制御装置によれば、従来の制御装置における制御演算手段と出力モジュール間で形成されているバンプレス接続の基本機能を変更することなく、ホット・カット・オーバーを実行する場合に、所定の出力値で稼動している操作端等の外部機器の出力値を変動させないで、付け替えを完了することが可能となる。
【００４１】
以上説明した実施形態では、出力値設定手段２００を制御装置３内に設けた例を示したが、出力値設定手段を出力モジュール毎に標準機能として設ける構成であってもよい。更に、上位装置１は、分散型制御システムにおける操作監視装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明を適用した制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図２】プラントで稼動している外部機器を、稼動状態のまま本発明を適用した待機側の制御装置に付け替える、ホット・カット・オーバーのイメージ図である。
【図３】全外部機器を、本発明を適用した待機側の制御装置の対応する入力モジュール及び出力モジュールに付け替えた状態を示すイメージ図である。
【図４】従来の出力モジュールを備えた制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図５】プラントで稼動している外部機器を、稼動状態のまま別の制御装置に付け替える、ホット・カット・オーバーのイメージ図である。
【図６】全外部機器を、待機側制御装置の対応する入力モジュール及び出力モジュールに付け替えた状態を示すイメージ図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  上位装置
２  制御バス
３  制御装置
４  制御演算手段
４１  入力部
４２  演算部
４３  出力部
５  入力モジュール
６  外部機器
７  出力モジュール
７１  モジュールインターフェース
７３  出力値保持手段
７４  外部機器接続インターフェース
８  外部機器
１００  設定指令手段
２００  出力値設定手段
３００  出力処理手段
【図１】
0004636332.tif 000002
【図２】
0004636332.tif 000003
【図３】
0004636332.tif 000004
【図４】
0004636332.tif 000005
【図５】
0004636332.tif 000006
【図６】
0004636332.tif 000007