(57)【要約】【課題】汎用の描画ソフトウェアを用いて生成された設計図に基づいて、ヒューマンエラーがなく、信頼性の高い制御プログラムを生成すること。【解決手段】汎用ＣＡＤソフトウェアに付加される演算の種類と図形とが対応付けられた部品情報を用いて構成された設計対象の制御ロジックが、描画ソフトウェアの図として生成された描画データと、描画データを、制御ロジックで示される演算式と、制御ロジックを出力装置１５に出力させるための部品情報の各部品の接続状態を示す接続情報とに分けるデータ解釈部３０と、データ解釈部３０で分けられた接続情報に基づいて、制御ロジックの図を逆生成する逆生成部３１とを具備し、出力装置１５は、逆生成された図を出力する。【選択図】図２
2016018535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
描画ソフトウェアに付加される演算の種類と図形とが対応付けられた部品情報を用いて構成された設計対象の制御ロジックが、前記描画ソフトウェアの図として生成された描画データと、
前記描画データを、前記制御ロジックで示される演算式と、前記制御ロジックを出力装置に出力させるための前記部品情報の各部品の接続状態を示す接続情報とに分けるデータ解釈手段と、
前記データ解釈手段で分けられた前記接続情報に基づいて、前記制御ロジックの図を逆生成する逆生成手段とを具備し、
前記出力装置は、逆生成された図を出力する演算装置。
【請求項２】
前記データ解釈手段で分けられた前記演算式に基づいて生成され、演算を実行する演算プログラムを出力する演算状態送信手段と、
前記演算状態送信手段から取得した前記演算プログラムを、前記出力装置に出力された前記逆生成された図に重ね合わせる重ね合わせ手段と
を具備する請求項１に記載の演算装置。
【請求項３】
描画ソフトウェアに付加される演算の種類と図形とが対応付けられた部品情報を用いて構成された設計対象の制御ロジックが、前記描画ソフトウェアの図として生成された描画データを、前記制御ロジックで示される演算式と、前記制御ロジックを出力装置に出力させるための前記部品情報の各部品の接続状態を示す接続情報とに分け、
分けられた前記接続情報に基づいて、前記制御ロジックの図を逆生成し、
逆生成された図を出力する演算方法。
【請求項４】
描画ソフトウェアに付加される演算の種類と図形とが対応付けられた部品情報を用いて構成された設計対象の制御ロジックが、前記描画ソフトウェアの図として生成された描画データを、前記制御ロジックで示される演算式と、前記制御ロジックを出力装置に出力させるための前記部品情報の各部品の接続状態を示す接続情報とに分ける第１処理と、
前記第１処理で分けられた前記接続情報に基づいて、前記制御ロジックの図を逆生成する第２処理と、
逆生成された図を出力する第３処理と
をコンピュータに実行させるための演算プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、演算装置及び方法並びにプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プラントの制御演算は、汎用のＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）で作成されたプラント設計図を目視しながら、人間が、制御ロジックを図形言語で記載するための専用ソフトウェアであるＰＯＬ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）や汎用ＣＡＤ等を用いて、プラント設計図とは異なる図として制御対象を制御する制御ロジックを作成し、この制御ロジックを用いて行う手法が一般的に行われている。
【０００３】
下記特許文献１では、視覚的に表現される機器のイメージ図を作り、イメージ図から制御プログラムを生成し、作成された制御プログラムを利用者が検証するためのアニメーション表示する技術が開示されている。
下記特許文献２では、新旧フォーマットの異なる複数の制御言語を用いて制御ロジックに対応する新形式制御データと旧形式制御データを生成し、新形式制御データと同一フォーマットであるダミーデータを介して旧形式制御データにアクセスさせ、新旧両方のデータの検索を可能にする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２６８７１３号公報
【特許文献２】特許第４４３６３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の方法のように、専用ソフトウェアは制御システム製品の導入に応じてシステム専用として用意されるものであるため利用者が入力方法等に慣れる必要があるとともに、プラント設計図と専用ソフトウェアの図を別々に使い分けなければならず、メンテナンスが煩雑になるという問題があった。また、プラント設計図から専用ソフトウェアへの書き換えや、専用ソフトウェアの修正をプラント設計図に反映させるのは人間が行う作業であるため、ヒューマンエラーが含まれる虞がある。さらに、上述した特許文献１の方法では、イメージ図を作成した設計者の意図通りに制御プログラムが生成されているということは保証できず、イメージ図の信頼性を評価できないという問題があった。
或いは、汎用ＣＡＤによって作図した場合には、ＣＡＤソフトウェア自体が複雑であり、かつ、ＣＡＤソフトウェアの内部構造がブラックボックスであるために、信頼性の評価が困難であった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、汎用の描画ソフトウェアを用いて生成された設計図に基づいて、ヒューマンエラーがなく、信頼性の高い制御プログラムを生成する演算装置及び方法並びにプログラ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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の演算装置及び方法並びにプログラムは、以下の手段を採用する。
本発明は、描画ソフトウェアに付加される演算の種類と図形とが対応付けられた部品情報を用いて構成された設計対象の制御ロジックが、前記描画ソフトウェアの図として生成された描画データと、前記描画データを、前記制御ロジックで示される演算式と、前記制御ロジックを出力装置に出力させるための前記部品情報の各部品の接続状態を示す接続情報とに分けるデータ解釈手段と、前記データ解釈手段で分けられた前記接続情報に基づいて、前記制御ロジックの図を逆生成する逆生成手段とを具備し、前記出力装置は、逆生成された図を出力する演算装置を提供する。
【０００８】
本発明によれば、描画ソフトウェアに付加される演算の種類と図形とが対応付けられた部品情報を用いて構成された設計対象の制御ロジックが、描画ソフトウェアの図である描画データとして生成される。描画データは、制御ロジックで示される演算式と、出力装置に出力させるための部品情報の各部品の接続状態を示す接続情報とに分けられ、分けられた接続情報に基づいて、制御ロジックが逆生成され、逆生成された図が出力装置に出力される。ここで、逆生成とは、換言すると、描画ソフトウェアの図から抽出された各部品の接続状態を表す文字列や記号等の情報に基づいて、制御ロジックの回路図を再生成（再構成）することである。
【０００９】
これにより、描画ソフトウェアで作図をした設計者が、逆生成で作られた図を目視して、意図する正しい図が作成されているか否かを判断でき、描画ソフトウェアの信頼性が向上するので、描画ソフトウェアの品質に依存せず、制御ロジックの演算の品質を評価できる。
また、描画ソフトウェア上で生成した図を用いて制御ロジックを作成するのでメンテナンスが簡便になり、従来のように、汎用ＣＡＤソフトで描画されたプラント設計図から、制御ロジックを構成するための専用ＣＡＤソフトで制御ロジック図を書き起こすという汎用ＣＡＤソフトと専用ＣＡＤソフトの使い分けが不要となる。これにより、作業を効率化できるとともに、使い分け時に生じていたヒューマンエラーの防止、人件費削減、及びプラント設計図の修正に対応する描画データの反映に漏れがなくなる。
【００１０】
上記演算装置は、前記データ解釈手段で分けられた前記演算式に基づいて生成され、演算を実行する演算プログラムを出力する演算状態送信手段と、前記演算状態送信手段から取得した前記演算プログラムを、前記出力装置に出力される前記逆生成された図に重ね合わせて出力させる重ね合わせ手段とを具備してもよい。
【００１１】
このように、逆生成された図に、演算プログラムによる演算状態を重ね合わせ、利用者は出力装置を目視することによって、機能（例えば、ＡＮＤ、ＯＲ等）やタイマ時間経過後の動作自体を見なくても動作の評価が行え、元の描画データの図の信頼性の向上に役立てられる。
【００１２】
本発明は、描画ソフトウェアに付加される演算の種類と図形とが対応付けられた部品情報を用いて構成された設計対象の制御ロジックが、前記描画ソフトウェアの図として生成された描画データを、前記制御ロジックで示される演算式と、前記制御ロジックを出力装置に出力させるための前記部品情報の各部品の接続状態を示す接続情報とに分け、分けられた前記接続情報に基づいて、前記制御ロジックの図を逆生成し、逆生成された図を出力する演算方法を提供する。
【００１３】
本発明は、描画ソフトウェアに付加される演算の種類と図形とが対応付けられた部品情報を用いて構成された設計対象の制御ロジックが、前記描画ソフトウェアの図として生成された描画データを、前記制御ロジックで示される演算式と、前記制御ロジックを出力装置に出力させるための前記部品情報の各部品の接続状態を示す接続情報とに分ける第１処理と、前記第１処理で分けられた前記接続情報に基づいて、前記制御ロジックの図を逆生成する第２処理と、逆生成された図を出力する第３処理とをコンピュータに実行させるための演算プログラムを提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、汎用の描画ソフトウェアを用いて生成された設計図に基づいて、ヒューマンエラーがなく、信頼性の高い制御プログラムを生成できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る演算装置の概略構成図である。
【図２】本発明に係る演算装置の機能ブロック図である。
【図３】本発明に係る演算装置の出力装置に出力される描画ソフトウェアで作成された図の画面例と、演算式及び接続情報を示した図である。
【図４】本発明に係る演算装置の出力装置に出力される逆生成図の画面例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る演算装置及び方法並びにプログラムの一実施形態について、図面を参照して説明する。実施形態においては、演算装置１０は、火力発電のボイラ、タービン、ガスタービン等の保護装置の評価に適用することを例として挙げるが、本発明はこれに限定されない。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る演算装置１０の概略構成を示したブロック図である。
図１に示すように、本実施形態に係る演算装置１０は、コンピュータシステム（計算機システム）であり、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の主記憶装置１２、補助記憶装置１３、キーボードやマウスなどの入力装置１４、及びディスプレイやプリンタなどの出力装置１５、外部の機器と通信を行うことにより情報の授受を行う通信装置１６などを備えている。
【００１８】
補助記憶装置１３は、コンピュータ読取可能な記録媒体であり、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。この補助記憶装置１３には、各種プログラム（例えば、演算プログラム）が格納されており、ＣＰＵ１１が補助記憶装置１３から主記憶装置１２にプログラムを読み出し、実行することにより種々の処理を実現させる。
【００１９】
具体的には、図２に示されるように、演算装置１０は、描画ソフトウェア２０がインストールされており、データ解釈部（データ解釈手段）３０と、逆生成部（逆生成手段）３１と、演算プログラム変換部３２と、演算状態送信部（演算状態送信手段）３３と、重ね合わせ部（重ね合わせ手段）３４とを備えている。
描画ソフトウェア２０は、プラント等の設計図を作成するためのソフトウェアであり、例えば、ＡｕｔｏＣＡＤ等の汎用ＣＡＤソフトウェア、ＶＩＳＩＯ（登録商標）等の作図ソフトウェアである。
【００２０】
描画ソフトウェア２０は、演算の種類と図形とが対応付けられた部品情報が付加されており、該部品情報に含まれる部品を用いて図形言語によって設計対象の制御ロジックの図を描画データＸとして生成する。部品情報は、制御ロジックを構成する部品のテンプレートであり、本実施形態では、描画ソフトウェア２０のアドオンソフトとして提供されるものとするが、これに限定されず、描画ソフトウェア２０に予め含まれていてもよい。また、部品情報がアドオンソフトで提供される場合に、描画ソフトウェア２０は、アドオン機能を導入可能に設計されている。
【００２１】
データ解釈部３０は、描画データＸを、制御ロジックで示される演算式と、制御ロジックを出力装置１５に出力させるための部品情報の各部品の接続状態を示す接続情報とに分ける。
具体的には、データ解釈部３０は、描画データＸから各部品間の接続状態を追いかけ、各部品間の接続状態を文字列や記号等の情報で示した接続情報Ｙを生成するとともに、描画データＸから各部品の演算の種類と接続状態とを追いかけ、演算プログラム４０を生成するための演算式を生成する。より具体的には、部品情報は、演算の種類と図形との組み合わせに対して識別情報が付与されており、識別情報が読み取られることによって演算の種類と接続状態が追いかけられるようになっている。
【００２２】
また、データ解釈部３０は、対応する演算式と接続情報には、共通するコンピュータのメモリマップのメモリ番号の情報を付加しており、後述する重ね合わせ部３４で重ね合わせる場合に対応付けできるようになっている。
【００２３】
逆生成部３１は、データ解釈部３０で分けられた接続情報に基づいて、制御ロジックの図を逆生成する。ここで逆生成とは、換言すると、描画ソフトウェア２０の図から抽出された部品情報の各部品と、各部品間の接続状態を表す文字列や記号等の情報に基づいて、制御ロジックの回路図を再生成（再構成）することである。
【００２４】
図３の紙面左側には、部品情報Ｐを用いて作図された描画データＸを出力装置１５に出力した画面例を示しており、紙面右側には描画データＸがデータ解釈部３０によって演算式Ｚと部品情報の接続状態を示す接続情報Ｙとに分けられたイメージ図が示されている。
部品情報Ｐは、例えば、部品□はＡＮＤ条件、部品○はＯＲ条件、タイマー記号はタイマー部品といったように、演算の種類と図形とが対応付けられている。描画データＸは、部品情報Ｐを用いて（例えば、ドラッグアンドドロップ操作等により）構成されたプラントの設計図である。描画データＸに記載されるＩＤａ，ＩＤｂ，ＩＤｃ，ＩＤｄは、対応するメモリ番号を示しており、後に逆生成図Ｘ´と整合させるために用いられる。
【００２５】
演算プログラム変換部３２は、データ解釈部３０で分けられた演算式を演算プログラム４０に変換し、演算状態送信部３３に出力する。演算プログラム４０は、値を入力できるようになっており、入力装置１４を介して仮値が入力された場合には、仮値に基づいて演算プログラム４０が実行されて、仮値を用いた演算状態を出力する。また、稼働中のプラントから取得された値が入力される場合には、実データに基づいて演算プログラム４０が実行されて、実データを用いた演算状態を出力する。
演算状態送信部３３は、演算プログラム４０を実行して得られた演算状態を出力する。
重ね合わせ部３４は、取得した演算状態を逆生成された図に重ね合わせて出力させる。
【００２６】
出力装置１５は、逆生成された図（以下「逆生成図」ともいう）Ｘ´を出力する。本実施形態においては、逆生成図Ｘ´と描画ソフトウェア２０の描画データＸとを出力装置１５に出力（例えば、ディスプレイに表示）して比較可能であるとして説明するが、これに限定されず、例えば、ディスプレイに表示される逆生成図Ｘ´と、紙に印字された描画データＸとを比較しても良い。
表示プログラム４１は、逆生成図Ｘ´と重ね合わせ部３４から取得した演算状態とをメモリマップのメモリ番号に基づいて整合させ、逆生成図Ｘ´と演算状態を重ね合わせて、出力装置１５に表示させる。
【００２７】
次に、本実施形態に係る演算装置１０の作用を図３及び図４を用いて説明する。ここでは、部品４点の接続を示した制御ロジックを一例として説明するが、部品点数や接続等についてはこれに限定されない。また、出力装置１５がディスプレイであることを例に挙げて説明する。
プラント設計等の図面の作成者が、入力装置１４等を介して描画ソフトウェア２０を操作し、部品情報Ｐに含まれる部品を用いて作図をする。作図されたデータはディスプレイで表示されている。この作図データは描画データＸとされ、データ解釈部３０に読み込まれると、描画データＸは、接続情報Ｙと演算式Ｚとに分けられる。
接続情報Ｙは、描画データＸに基づいて各部品の識別情報が読み出されて、接続状態が追いかけられ、例えば、Ａ−Ｂ，Ｃ−Ｂ，Ｂ−Ｄとのように、それぞれ接続されている部品同士が対応付けられる。演算式Ｚは、描画データＸに基づいて各部品と、対応付けられる演算の種類が読み出されて追いかけられ、例えば、二進法で表わせるデータとなる。
【００２８】
また、描画データＸは、接続情報Ｙと演算式Ｚに分けているが、後に、逆生成図Ｘ´と演算プログラム４０を対応付けて重ね合わせてディスプレイに出力（表示）できるように、接続情報Ｙと演算式Ｚとで示される共通箇所にはコンピュータのメモリ番号の情報（例えば、ＩＤａ，ＩＤｂ，ＩＤｃ，ＩＤｄ）がそれぞれ付加される。
接続情報Ｙの各部品とその接続状態（例えば、Ａ−Ｂ，Ｃ−Ｂ，Ｂ−Ｄ）に基づいて逆生成図Ｘ´が生成され、出力装置１５に出力される。一方、演算式Ｚ（例えば、二進法表記）は演算プログラム４０に変換され、演算プログラム４０は、メモリマップのメモリ番号に基づいて逆生成図Ｘ´に重ね合わせられ、演算状態を含めてディスプレイに表示される。
【００２９】
設計者は、演算プログラム４０が重ね合わせられた逆生成図Ｘ´を参照しながら、入力装置１４等を介して仮値を入力すると、演算プログラム４０は仮値に基づく演算が実行され、仮の演算状態として、例えば３．５、４．０、１．０、２．０のように数値が、逆生成図Ｘ´に重ね合わせられて出力される（図４参照）。
ディスプレイにおいて、逆生成図Ｘ´に、演算プログラム４０の演算状態が重ね合わせて表示されるので、図面の作成者はディスプレイを目視することによって、意図の通りに演算されているか否かの確認ができ、信頼性の高い演算プログラム４０が得られる。稼働中のプラントの値を取得した場合には取得した値に基づいて演算プログラム４０が実行され、演算状態を重ね合わせることで、動的な処理についても確実に評価できる。
また、描画データＸで作成した回路図と比較して、逆生成図Ｘ´が意図の通りに描画されているか否かを確認できる。
【００３０】
このように、汎用ＣＡＤソフト等の描画ソフトウェア２０で生成されたプラントの設計図を用いるので、制御ロジックを生成するための図面の書き起こしなどの必要がなく、作業が効率化する。
また、作成した図面をそのまま制御ロジックの完成図として用いる場合は、図の信頼性が使用している描画ソフトウェア２０の信頼性に依存するが、本実施形態のように、描画データＸから一旦接続情報Ｙを抽出し、抽出した接続情報Ｙから逆生成図Ｘ´を生成して、逆生成図Ｘ´に演算プログラム４０を重ね合わせてチェックをすることにより、描画ソフトウェア２０の図の信頼性に依存せず、コンピュータの演算状態に着目して、演算状態が適切か否か判断でき、演算プログラム４０の品質を評価できる。
【００３１】
以上説明してきたように、本実施形態に係る演算装置１０及び方法並びにプログラムによれば、汎用ＣＡＤソフトに付加される演算の種類と図形とが対応付けられた部品情報Ｐを用いて構成された設計対象の制御ロジックが、描画ソフトウェア２０の図として描画データが生成される。描画データＸは、制御ロジックで示される演算式Ｚと、各部品の接続状態を示す接続情報Ｙとに分けられ、分けられた接続情報Ｙに基づいて、制御ロジックが逆生成され、逆生成された回路図が出力装置１５に出力される。
【００３２】
これにより、描画ソフトウェア２０で作図をした設計者が、逆生成で作られた図を目視して、意図する正しい図が作成されているか否かを判断でき、描画ソフトウェア２０の信頼性が向上するので、汎用ＣＡＤソフトや汎用作図ソフトを用いた図であっても、汎用ソフトフェアの品質に依存せず、生成した演算プログラム４０の品質を評価することができ、信頼性の高い演算プログラムが得られる。
【００３３】
例えば、従来であれば、設計者が描画した図に書き間違いがある場合には、書き間違いを含んだままの制御ブロックを用いていたが、本実施形態によれば、描画ソフトウェアで作図された描画データＸの制御ロジックの回路図をそのまま用いるのでなく、敢えて一旦、描画データＸを演算式Ｚと接続情報Ｙとに分け、描画データＸから分解された接続情報Ｙに基づいて逆生成（再生成）された回路図を用いるので、設計者が描画した図とは異なる図を参照することとなる。このように、出力装置１５に出力される逆生成図Ｘ´を参照することによって、設計者の意図通りの図が作成されているか否かを簡便に判断でき、逆生成図Ｘ´に誤りがある場合には、誤りを速やかに認識でき、図の健全性が確認できる。
【００３４】
また、演算プログラム４０による演算状態が逆生成図Ｘ´に重ねて表示されるので、実際のタイマー時間経過後の動作を見なくても、演算プログラム４０に仮値を入力することで演算状態を知ることができ、演算プログラム４０の評価が可能となる。
また、描画ソフトウェア２０上で生成した図を読み出して、制御ロジックを作成するので、従来のように、汎用ＣＡＤソフトで記述されたプラント設計図から、制御ロジックを構成するための専用ＣＡＤソフトで制御ロジック図を書き起こすという汎用ＣＡＤソフトと専用ＣＡＤソフトの使い分けが不要となるので、作業を効率化できるとともに、プラントや機器の制御や周辺情報を１つの図面で管理できる。また、使い分け時に生じていたヒューマンエラーの防止、人件費削減、及びプラント設計図の修正に対応する描画データの反映に漏れがなくなる。
【００３５】
このように、描画ソフトウェア２０で作図した描画データＸの接続情報Ｙに基づいて生成された逆生成図Ｘ´を目視することで、設計者が意図した図であるか否かを的確に判断でき、逆生成図Ｘ´に誤り（つまり、設計者の意図と異なる図、或いは、設計者の意図と異なる演算状態）が発見された場合には、描画データＸの修正をすればよく、管理が簡便である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  演算装置
１５  出力装置
２０  描画ソフトウェア
３０  データ解釈部
３１  逆生成部
３２  演算プログラム変換部
３３  演算状態送信部
３４  重ね合わせ部
４０  演算プログラム
４１  表示プログラム
Ｘ  描画データ
Ｘ´  逆生成図
Ｙ  接続情報
Ｚ  演算式
【図１】
2016018535.tif 000003
【図２】
2016018535.tif 000004
【図３】
2016018535.tif 000005
【図４】
2016018535.tif 000006