(57)【要約】      （修正有）【課題】組み合わせ数の膨大なシーケンスであっても工程全体の流れを容易に把握でき、工程の組み換えを簡易化できるシーケンス制御装置を提供する。【解決手段】デシジョンテーブル１０とグループ実行順序設定処理部２０とを有する。デシジョンテーブル１０は、複数のステップのうち互いに関連する複数ステップをグルーピングしたそれぞれのグループ毎にグループ番号が設定されたグルーピング処理設定部１１２を有する。グループ実行順序設定処理部２０は、グループを指定するグループ番号がそれぞれ設定され、このグループの各ステップを処理させるブロック部と、これらブロック部間を接続し、ブロックの最終ステップの処理終了を条件として後段ブロックに遷移させる遷移条件部とを、シーケンシャル・ファンクション・チャートにより構成し、遷移条件部を介したブロックの接続順位を変更可能とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象の制御シーケンスを、予め設定した複数ステップの処理にしたがって実行させるシーケンス制御装置であって、
前記制御シーケンスの遷移条件となる操作開始信号をそれぞれ入力可能な操作開始信号入力部、前記ステップ毎に操作開始条件が設定され前記信号入力部に対応する操作開始信号が入力されると操作開始条件が成立する操作開始条件設定部、前記ステップ毎に操作指令が設定され同じステップの前記操作開始条件が成立すると前記操作指令を生じる操作指令部、この操作指令部からの操作指令を前記制御対象への操作信号として出力する操作信号出力部、前記ステップ毎にそのステップの処理順序が設定されたステップ番号部、前記ステップ毎にそのステップの処理完了後に遷移する次のステップ番号が設定されている次ステップ番号部、前記複数のステップのうち互いに関連する複数ステップをグルーピングしたそれぞれのグループ毎にグループ番号が設定されたグルーピング処理設定部、を有するデシジョンテーブルと、
前記グループを指定する前記グループ番号がそれぞれ設定され、この設定されたグループの前記各ステップを前記処理順序に従って処理させるブロック部と、これらブロック部間を接続し、前段ブロックに設定された前記グループの最終ステップの処理終了を条件として後段ブロックに遷移させる遷移条件部とをシーケンシャル・ファンクション・チャートにより構成し、前記遷移条件部を介した前記ブロックの接続順位を変更可能としたグループ実行順序設定処理部と、
を備えたことを特徴とするシーケンス制御装置。
【請求項２】
前記デシジョンテーブルは複数設けられ、各デシジョンテーブルは識別用のテーブル番号が設定されたテーブル番号設定部を有し、前記グループ実行順序設定処理部のブロック部には、前記グループ番号と共にそのグループが属するテーブルのテーブル番号が設定されていることを特徴とする請求項1に記載のシーケンス制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、制御対象の制御シーケンスを、デシジョンテーブルに予め設定した複数ステップの処理にしたがって実行させるシーケンス制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種プラントのプロセスを制御するシーケンス制御装置では、デシジョンテーブル方式が採用されてきた。このデシジョンテーブル方式とは、シーケンス制御に関する各種情報をデシジョンテーブルに書き込み、シーケンス制御装置がこのテーブルの情報を利用してシーケンス制御を行うものである（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
従来のデシジョンテーブルの例について、図５を用いて説明する。図５で示すように、デシジョンテーブルは、STEP番号部１０１、操作開始信号入力部１０２、操作開始条件設定部１０３、操作信号出力部１０４、操作指令部１０５、及び次STEP番号部１０６を有する。
【０００４】
STEP番号部１０１は、制御シーケンスの処理ステップ（以下、単にステップと呼ぶ）毎に設けられ、そのステップの処理順序がSTEP番号として書き込まれ、設定されている。操作開始信号入力部１０２は、制御シーケンスの遷移条件となる操作開始信号をそれぞれ入力するものである。操作開始条件設定部１０３は、ステップ毎に操作開始条件（ON(Y or 1)、OFF(N or 0),無視(空白) ）が書き込まれ、設定されている。そして、信号入力部１０２に、対応する操作開始信号（図示同一高さ位置の信号）が入力されると上述した操作開始条件が成立する。
【０００５】
操作指令部１０５は、ステップ毎に操作指令（オン(Y or 1)、オフ(N or 0),無視(空白) ）が書き込まれ、設定されている。そして、同じステップ（同じ縦枠内）の、前述した操作開始条件が成立すると、後述する操作信号出力部１０４へ上述した操作指令を生じる。すなわち、操作開始条件設定部１０３の操作開始条件と操作指令部１０５の操作指令とは同じ縦列に属するものどうしが対になっている。そして、制御対象等から操作開始信号入力部１０２へ与えられる入力信号が、操作開始条件設定部１０３の操作開始条件に一致したとき、それと対をなす操作指令部１０５の操作指令により、指定された操作信号が操作信号出力部１０４から図示しない制御対象に出力されるようになっている。
【０００６】
操作信号出力部１０４は、上述したように、操作指令部１０５からの操作指令を、図示しない制御対象への操作信号として出力する。次STEP番号部１０６には、そのステップの処理完了後に遷移する次のSTEP番号が書き込まれ、設定されている。
【０００７】
上記構成において、制御シーケンスの第１ステップ（STEP番号：１）では、図示しない制御対象や操作デスクなどから操作開始信号入力部１０２の図示最上段部に、制御シーケンスの遷移条件となる操作開始信号が入力され、それがオン＝１であれば、操作開始条件設定部１０３のSTEP番号：１欄に設定された操作開始条件（オン＝１）と一致し、操作開始条件が成立する。このため、操作指令部１０５の同じSTEP番号：１（同じ縦枠内）に設定された３つの操作指令オン＝１が、操作信号出力部１０４から、図示しない制御対象の対応個所に出力される。
【０００８】
このようにして第１ステップ（STEP番号：１）が終了すると、次STEP番号部１０６に設定された次ステップへ制御シーケンスを遷移させる。以後、同様に各ステップを処理し、制御シーケンスを順次遷移させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特公昭５５−３９２０２号公報
【特許文献２】特開平４−２３２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような、デシジョンテーブルを用いたシーケンス制御装置では、例えば、新製品を生産するために、生産工程を組み替える場合がある。このような場合、従来のデシジョンテーブルでは、工程組み換えのためにデシジョンテーブル内の操作開始条件設定部１０３と操作指令部１０５を書き換えるか、次STEP番号部１０６を書き換える必要がある。しかし、組み合わせ数の膨大なシーケンスではステップ数が多くなり、工程組み換え作業の工数が膨大となった。
【００１１】
例えば、あるビール生産ラインの場合を考えると、使用するデシジョンテーブル数は約２００個であり、各デシジョンテーブル内のステップ数は約１００個であるので、合計２００×１００＝２００００個のステップがあることになる。
【００１２】
なお、テーブルのステップは、複数のグループに纏めることができる。グループとは、ある連続したシーケンスステップをグルーピングしたものである。このようにグルーピングした場合でも、グループの平均ステップ数を３個と考えると、グループ数は約６８００個であり、膨大な数となる。このような膨大なステップ又はグループの入れ替えには、膨大な作業量を要する。この作業は、単純な組み合わせを多数記入する煩雑な作業であり、ミスを発生し易かった。
【００１３】
この発明は、単位デシジョンテーブル、又は異なるデシジョンテーブル間でも容易にグループを組み換えることができと共に、組み合わせ数の膨大なシーケンスであっても工程全体の流れを容易に把握でき、工程の組み換えを簡易化できるシーケンス制御装置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】
【００１４】
本発明の実施の形態に係るシーケンス制御装置は、制御対象の制御シーケンスを、予め設定した複数ステップの処理にしたがって実行させるシーケンス制御装置であって、前記制御シーケンスの遷移条件となる操作開始信号をそれぞれ入力可能な操作開始信号入力部、前記ステップ毎に操作開始条件が設定され前記信号入力部に対応する操作開始信号が入力されると操作開始条件が成立する操作開始条件設定部、前記ステップ毎に操作指令が設定され同じステップの前記操作開始条件が成立すると前記操作指令を生じる操作指令部、この操作指令部からの操作指令を前記制御対象への操作信号として出力する操作信号出力部、前記ステップ毎にそのステップの処理順序が設定されたステップ番号部、前記ステップ毎にそのステップの処理完了後に遷移する次のステップ番号が設定されている次ステップ番号部、前記複数のステップのうち互いに関連する複数ステップをグルーピングしたそれぞれのグループ毎にグループ番号が設定されたグルーピング処理設定部、を有するデシジョンテーブルと、前記グループを指定する前記グループ番号がそれぞれ設定され、この設定されたグループの前記各ステップを前記処理順序に従って処理させるブロック部と、これらブロック部間を接続し、前段ブロックに設定された前記グループの最終ステップの処理終了を条件として後段ブロックに遷移させる遷移条件部とをシーケンシャル・ファンクション・チャートにより構成し、前記遷移条件部を介した前記ブロックの接続順位を変更可能としたグループ実行順序設定処理部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、単位デシジョンテーブル、又は異なるデシジョンテーブル間でも容易にグループを組み換えることができと共に、組み合わせ数の膨大なシーケンスであっても工程全体の流れを容易に把握でき、工程の組み換えを簡易化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るシーケンス制御装置を用いたシステム全体を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るシーケンス制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るシーケンス制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態に係るシーケンス制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図５】従来のデシジョンテーブルの構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実の形態に係るシーケンス制御装置の使用例の構成を概念的に示したものである。
【００１８】
図１において、シーケンス制御装置１１は、デシジョンテーブルを記憶装置内に形成するものであり、実際には、計算機とその周辺機器からなる。ここでは機能のみ記述し、オペレーターズコンソール（以下、ＯＰＣと略称する）１２や、各種のプラントプロセスから成る制御対象１３等との関係を示している。
【００１９】
シーケンス制御装置１１は、デシジョンテーブル１０と、グループ実行順序設定処理部２０とを備えている。そして、ＯＰＣ１２からの操作指令や、制御対象１３からのプロセス信号を入力し、これを制御シーケンスの遷移条件とする。そして、デシジョンテーブル１０に保持されたデータに基づき、グループ実行順序設定処理部２０に設定された順序に従って制御対象１３をシーケンス制御する。また、その制御結果は、制御対象１３からプロセス信号としてシーケンス制御装置１１に入力され、上述のように、制御シーケンスの次ステップへの遷移条件となったり、ＯＰＣ１２へプロセス状態信号として出力され状態表示等に供される。
【００２０】
デシジョンテーブル１０は、図２で示すように、従来のデシジョンテーブル（図５に図示）と同様に、STEP番号部１０１、操作開始信号入力部１０２、操作開始条件設定部１０３、操作信号出力部１０４、操作指令部１０５、及び次STEP番号部１０６を有する。これらの機能は前述したものと基本的に同じである。
【００２１】
すなわち、STEP番号部１０１は、ステップ毎に設けられ、そのステップの処理順序がSTEP番号として書き込まれ、設定されている。操作開始信号入力部１０２は、制御シーケンスの遷移条件となる操作開始信号をそれぞれ入力する。操作開始条件設定部１０３には、ステップ毎に操作開始条件（ON(Y or 1)、OFF(N or 0),無視(空白) ）が書き込まれており、信号入力部１０２に、対応する操作開始信号（図示同一高さ位置の信号）が入力されると上述した操作開始条件が成立する。
【００２２】
操作指令部１０５には、ステップ毎に操作指令（オン(Y or 1)、オフ(N or 0),無視(空白) ）が書き込まれており、同じステップ（同じ縦枠内）の、前述した操作開始条件が成立すると、後述する操作信号出力部１０４へ上述した操作指令を生じる。そして、ＯＰＣ１２や制御対象１３等から操作開始信号入力部１０２へ与えられる入力信号が、操作開始条件設定部１０３の操作開始条件に一致したとき、それと対をなす操作指令部１０５の操作指令が操作信号出力部１０４から制御対象１３に出力されるようになっている。
【００２３】
次STEP番号部１０６には、そのステップの処理完了後に遷移する次のSTEP番号が書き込まれ、設定されている。
【００２４】
この実施の形態におけるデシジョンテーブル１０は、上述した各部のほかに、テーブル番号部１１１、及びグルーピング処理設定部１１２を更に有する。テーブル番号部１１１には、デシジョンテーブル１０に付された識別用のテーブル番号が書き込まれている。グルーピング処理設定部１１２は、複数のステップのうち互いに関連する複数ステップをグルーピングしたそれぞれのグループ毎に、それぞれグループ番号を書き込んで設定したものである。
【００２５】
グループ実行順序設定処理部２０は、図２で示すように、デシジョンテーブル１０内のグループを、シーケンシャル・ファンクション・チャート（以下、ＳＦＣと略記する）方式で記述したもので、後述するようにグループの組み替えを可能とし、工程の組み替えを容易化するものである。すなわち、このグループ実行順序設定処理部２０は、デシジョンテーブル１０におけるグループ単位の処理順及びその遷移条件を設定するもので、ブロック部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・Ｃｍと遷移条件部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・Ｔｉとで構成される。
【００２６】
ブロック部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・Ｃｍには、デシジョンテーブル１０のグループを指定するグループ番号（図２の例ではＣ１にはGroup1、Ｃ２にはGroup2、Ｃ３にはGroup3、・・・）がそれぞれ設定されている。そして、各ブロック部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・Ｃｍは、これら設定されたグループの各ステップを、デシジョンテーブル１０に設定された処理順（STEP番号）に従って処理させる。
【００２７】
遷移条件部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・Ｔｉは、上述した各ブロック部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・Ｃｍ間を接続し、前段ブロック部（Ｔ１に対してはＣ１）に設定されたグループGroup1の最終ステップの処理終了を条件として、シーケンス制御を後段ブロック部（Ｔ１に対してはＣ２）に遷移させる。
【００２８】
これらブロック部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・Ｃｍと遷移条件部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・Ｔｉとは、前述のように、シーケンシャル・ファンクション・チャート（ＳＦＣ）により記述し、構成する。このため、遷移条件部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・Ｔｉを介したブロック部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・Ｃｍの接続順序、すなわち、シーケンスグループ（ＳＦＣステップとも呼ぶ）の順序をグラフィカルに組み替えて変更することができる。
【００２９】
次に動作について、シーケンス制御装置１１の動作をフローチャートに示した図３を参照して説明する。なお、グループ実行順序設定処理部２０のグループ実行順序は、図２で示すＳＦＣステップ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・Ｃｍ）順序に設定されているものとする。
【００３０】
図３において、シーケンス制御装置１１が起動されると、動作ブロック３０にて先頭ＳＦＣステップ（図２のブロック部Ｃ１）の処理が開始される。続いて動作ブロック３１にて、先頭ＳＦＣステップ（ブロック部Ｃ１）に登録されているデシジョンテーブル１０のシーケンスグループGroup1の処理を開始する。続いて動作ブロック３２にて、開始されたシーケンスグループGroup1の先頭シーケンスSTEP番号（図２のSTEP番号：１）を参照して、グループ  Group1の先頭シーケンスステップを開始する。
【００３１】
このシーケンスグループGroup1の先頭シーケンスステップ（図２のSTEP番号：１）では、デシジョンテーブル１０の操作開始信号入力部１０２、操作開始条件部１０３、操作信号部１０４、操作指令部１０５に保持された情報に基づいて処理し操作出力を行う。すなわち、図１で示した制御対象１３や操作デスクＯＰＣ１２などから、図２で示した操作開始信号入力部１０２の図示最上段部に、制御シーケンスの遷移条件となる操作開始信号（オン＝１）が入力されると、操作開始条件設定部１０３のSTEP番号：１欄に設定された操作開始条件（オン＝１）と一致し、操作開始条件が成立する。このため、操作指令部１０５の同じSTEP番号：１（同じ縦枠内）に設定された３つの操作指令（オン＝１）を、操作信号出力部１０４から、制御対象１３の対応個所に出力する。
【００３２】
続いて動作ブロック３３にて、遷移条件の成立を判断し、条件不成立の場合は前回状態を保持する。例えば、前述のように３つの操作指令（オン＝１）が操作信号出力部１０４から、制御対象１３に出力されると条件成立と判断する。条件成立の場合は、動作ブロック３４にてシーケンスステップを次STEP番号：２へ更新し、STEP番号：２の処理を実行する。
【００３３】
STEP番号：２では、図２の操作開始条件設定部１０３の図示上から２段目に操作開始条件（オン＝１）が設定されているので、操作開始信号入力部１０２の図示２段目の入力端に制御シーケンスの遷移条件となる操作開始信号（オン＝１）が入力されると、操作開始条件が成立する。このため、操作指令部１０５の同じSTEP番号：２（同じ縦枠内）に設定された４つの操作指令（１つのオン＝１と３つのオフ信号＝０）を、操作信号出力部１０４の対応する出力端から、制御対象１３の対応個所に出力する。
【００３４】
上述した動作をシーケンスグループ  Group1まで繰り返し実行する。シーケンスグループ  Group1は図２で示すようにSTEP番号：１，２の２つのステップで構成されているため、上述したSTEP番号：２がシーケンスグループ  Group1の最終ステップとなる。そこで、動作ブロック３５では、図２の遷移条件部Ｔ１にて、シーケンスグループ  Group1の最終シーケンスステップでの、グループ遷移条件が成立したかを判断し、条件成立にて、ＳＦＣステップ部を更新する。グループ遷移条件の成立とは、前段ブロック部（ここではＣ１）に設定されたグループGroup1の最終ステップ（STEP番号：２）の処理終了（４つの操作指令の出力完了）を条件とする。そしてこの条件成立により、シーケンス制御を後段ブロック部（ここではＣ２）に遷移させる。
【００３５】
なお、条件不成立ならば動作ブロック３３に戻り、以降、ＳＦＣステップ部Ｃ１（ Group1の全ステップ）を実行するまで、周期動作を行う。
【００３６】
このように、グループ実行順序設定処理部２０は、シーケンシャル・ファンクション・チャート（ＳＦＣ）方式で記述されたブロック部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・Ｃｍと遷移条件部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・Ｔｉとからなるグループ実行順序により、デシジョンテーブル１０におけるシーケンスステップをグループ単位で順次実行させることができる。また、ブロック部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・Ｃｍと遷移条件部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・Ｔｉとは、前述のように、ＳＦＣにより記述し、構成しているため、遷移条件部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・Ｔｉを介したブロック部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・Ｃｍの接続順序、すなわち、シーケンスグループ（ＳＦＣステップ）の順序をグラフィカルに組み替えて変更することができる。
【００３７】
よって、新製品を生産するために生産工程を組み替え等のために、シーケンス制御装置に記憶されたデシジョンテーブル内のシーケンスグループ順序を組み替える場合であっても、従来のように、操作開始条件部１０３と操作指令部１０５の書き換え、又はステップ番号部１０６の書き換えをする必要は無い。すなわち、本発明の実施形態では、ＳＦＣ方式で記述されたブロック部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・Ｃｍと遷移条件部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・Ｔｉとを、グラフィカルに組み替えることで、デシジョンテーブルを何ら書き換えることなく、シーケンスグループ順序を組み替えられる。このため、工程組み換え工数と、単純な繰り返し作業によるミスを、それぞれ大幅に削減することができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態では、参照するデシジョンテーブルは１つだけであったが、実際には、前述したとおり多数のデシジョンテーブルが用いられる。
【００３９】
このような場合、デシジョンテーブル１０に設けたテーブル番号部１１１に各テーブル固有のTable番号を付し、このTable番号を用いる。この場合、シーケンス制御装置１１は、図４で示すように、複数のデシジョンテーブル１０−１，１０−２．・・・と、グループ実行順序設定処理部４０とを有する。グループ実行順序設定処理部４０はＳＦＣ方式で記述しグループの組み替えを可能とすることは同じである。ただし、複数のデシジョンテーブルを参照するため、グループ実行順序設定処理部４０のブロック部Ｃには、グループ番号と共にそのグループが属するテーブルのテーブル番号を設定する。すなわち、テーブル番号とグループ番号をＳＦＣステップ部Ｃｍ，ｎ（ｍ＝１，２，３・・・）（ｎ＝１，２，３・・・）と、遷移条件Ｔｉ，ｊ（ｉ＝１，２，３・・・）（ｊ＝１，２，３・・・）とに、それぞれ登録できるようにする。このことで、全テーブルの全グループをＳＦＣステップ部（ブロック及び遷移条件）に登録できるようになる。従って、異なるデシジョンテーブルのグループを組み合わせてＳＦＣプログラムを組むことができるようになる。  
この結果、異なるデシジョンテーブルのグループを組み合わせた工程においても、ＳＦＣ方式で記述したグループ実行順序設定処理部４０のみをグラフィカルに組み替えることで実行順序の組み換えが実現できる。よって、膨大な数のデシジョンテーブルが必要な工程であっても、工程全体の流れを容易に把握でき、工程組み換え工数の削減が可能となり、膨大な数の単純な繰り返し作業によるミスを削減することができる。
【００４０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
１０…デシジョンテーブル
１１…シーケンス制御装置
２０，４０…グループ実行順序設定処理部
１０１…STEP番号部
１０２…操作開始信号入力部
１０３…操作開始条件設定部
１０４…操作信号出力部
１０５…操作指令部
１０６…STEP番号部
１１１…テーブル番号部
１１２…グルーピング処理設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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