(57)【要約】【課題】既設のプロセス監視制御システムのリプレースを安価に実現すること。【解決手段】プロセス監視制御システムの各監視制御装置は、ハードウェアユニットに実装されるソフトウェアにより構築される、サブプロセス1-4a,1-4b,1-4c毎の仮想コントローラ1-5a,1-5b,1-5cにより構成される。このシステムは、既存のプロセス監視制御装置（１仮想コントローラ／１ハードウェア）1-11を備えた元のシステムの中に、新たなプロセス監視制御装置（複数仮想コントローラ／１ハードウェア）1-1をリプレースしたものである。リプレースのために、運転監視操作卓には、サブプロセスの監視制御に関するデータ授受の要求に付与される既存のサブプロセス名称から、リプレース後の複数仮想コントローラ／１ハードウェアユニット（プロセス監視制御装置）の中の該当の仮想コントローラを割り出すためのサブプロセス名称テーブル1-15を備える。【選択図】  図１
2009064094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視制御の対象となるプロセスを運転操業の運用上独立した複数のサブプロセスに分け、複数のサブプロセスに一意的名称を付して、これらのサブプロセスを対応する個々のプロセス監視制御装置によりサブプロセス毎に監視し、且つ前記プロセス監視制御装置と通信装置を介して接続されるプロセス運転監視操作卓が、前記プロセス監視制御装置との間でサブプロセスの監視制御に関するデータの送受信を行うプロセス監視制御システムにおいて、
前記プロセス監視制御装置は、ハードウェアユニットに実装されるソフトウェアにより構築される、サブプロセス毎の仮想コントローラにより構成され、
前記システムは、ハードウェアユニット毎に１つの仮想コントローラを実装する既存のプロセス監視制御装置を複数備えた元のシステムの中に、１つのハードウェアに複数の仮想コントローラを実装した新たなプロセス監視制御装置をリプレースしたものであり、
前記リプレースのために、前記運転監視操作卓には、サブプロセスの監視制御に関するデータ授受の要求に付与される既存のサブプロセス名称から、リプレース後の複数仮想コントローラ／１ハードウェアユニットのプロセス監視制御装置の中の該当の仮想コントローラを割り出すためのサブプロセス名称テーブルを備え、
前記リプレースにより置き換わった複数仮想コントローラ／１ハードウェアユニットのプロセス監視制御装置には、上記割り出された仮想コントローラと前記運転監視操卓もしくは他のプロセス監視制御装置との間でデータ送受信を行うためのデータ送受信処理装置を備えることを特徴とするプロセス監視制御システム。
【請求項２】
請求項１記載のプロセス監視制御システムにおいて、
前記仮想コントローラのそれぞれは、対応のサブプロセスに対する入出力及び監視制御の動作を規定する動作規定テーブルと、監視制御の情報を格納する情報テーブルとを備え、これらの動作規定テーブル及び情報テーブルには、一意的なサブプロセス名称が付与され、
また、これらの動作規定テーブル及び情報テーブルは、プロセス運転監視操作卓からの入力操作により設定及び更新されるようにするために、この設定及び更新対象の動作規定テーブル及び情報テーブルには、前記サブプロセス名称が付与され、このサブプロセス名称から前記サブプロセス名称テーブルを介して前記動作規定テーブル及び情報テーブルの配信先の仮想コントローラを割り出すように設定したことを特徴とするプロセス監視制御システム。
【請求項３】
請求項１記載のプロセス監視制御システムにおいて、
前記プロセス運転監視操作卓は、オペレータの操作を介して、前記複数のサブプロセスのうちの任意の１サブプロセスに対して監視制御開始の指示又はその監視制御の停止の指示を入力できるように構成され、この指示入力には、指示対象の一意的なサブプロセス名称が付与され、このサブプロセス名称から前記サブプロセス名称テーブルを介して前記指示の対象となるサブプレートに対応の仮想コントローラを割り出し、この仮想コントローラを介して前記指示入力の内容を実行するように設定したことを特徴とするプロセス監視制御システム。
【請求項４】
請求項２記載のプロセス監視制御システムにおいて、
前記動作規定テーブル及び情報テーブルの内容である、テーブルに並ぶ個別要素の名称は、他の仮想コントローラの動作規定テーブル及び情報テーブルの個別要素と共通であり、これらの個別要素の識別は、前記動作規定テーブル及び情報テーブルに付与された一意的なサブプロセス名称と前記個別要素の名称との組み合わせにより実行されるように設定してあるプロセス監視制御システム。
【請求項５】
請求項４記載のプロセス監視制御システムにおいて、一の仮想コントローラが対応のサブプロセスの監視制御を実行する場合に、この仮想コントローラの情報テーブルと他の仮想コントローラの情報テーブルとの間の個別要素の情報交信を、それらの情報テーブルに付与された一意的名称と個別要素の名称の組合わせにより個別要素の識別を行ってプロセス入出力インタフェースを介して行うように設定されていることを特徴とするプロセス監視制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御対象としてプロセスを、運転操業の運用上独立した複数のサブプロセスに分け、サブプロセス毎に制御及び監視するプロセス監視制御装置と、前記プロセス監視制御装置と通信手段を介して接続される運転監視操作卓とを備えたプロセス監視制御システムに関する。
【０００２】
例えば、サブプロセスに対して、フィードバック制御、シーケンス制御、プロセス状態監視等を行うプロセス監視制御装置と運転監視操作卓を通信回線で接続したプロセス監視制御システムに関する。特に、プロセスを構成するサブプロセスの機器本体を永年維持しつつ、電子部品や周辺機器類の改廃に合わせてシステムのプロセス監視制御装置のリプレースを可能にし、公共・産業分野（上下水道、ごみ焼却場、食品、医薬品、化学プラント）等に適用可能なプロセス監視制御システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来より知られている、一般的なプロセス監視制御システムは、監視制御の情報交換の中枢を担う通信回線（制御ＬＡＮ）を基軸にし、複数台の運転監視操作卓（オペレータズコンソール）、複数台のプロセス監視制御装置（コントローラ）を接続した構成を取ることが多かった（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
制御対象となるプロセスとしては、例えば、燃焼炉とか反応缶とかのプロセス構成機器本体がある。そのプロセスは、運転操業の運用状況に応じて、複数の独立したサブプロセスに分けられている。また、負荷分散及び危険分散の目的から一つのサブプロセスに対し１台のプロセス監視制御装置を割り当ててられ、プロセス監視制御の役目を分担させる、という使用法が通例であった。
【０００５】
また、従来から、プロセス監視制御装置の構成方法に関しては、１台で担う監視制御の対象物（サブプロセス）をプロセス監視制御装置と一体ものとして捉え、信号や情報の名称等を１プロセス監視制御装置の中でユニーク（一意的）となるよう取り決めている。ただし、他のプロセス監視制御装置との間では、信号や情報の名称等については、必ずしもユニークとする制限は設けないことをエンジニアリング上の慣例事項としている。
【０００６】
ところで、昨今のプロセス監視制御装置は、電子部品類の集積度や性能の向上と故障率の低下、及びサポートシステムの充実等により、容量、性能、及び信頼性が向上し、プロセスにおける複数サブプロセスを、従前よりも少数台で賄える程に様変わりして来ている。新設のプラントで新しいプロセス監視制御装置に複数のサブプロセスを割り当てる場合は、複数サブプロセス全体を１サブプロセスと捉えれば対応できる。
【０００７】
一方、サブプロセスを構成する機器本体はそのままにして、電子部品や周辺機器類の改廃対応のため、システムを更新する、即ち、新たなプロセス監視制御装置を、既存のシステムのプロセス監視制御装置に代わってリプレースして、サブプロセスとプロセス監視制御装置の再編の実施を要求されることもある。すなわち、プロセスエンジニアは新しいプロセス監視制御装置の容量、性能、及び信頼性の向上に眼を付けて、従来より少数台のプロセス監視制御装置に、現存の複数サブプロセスの監視制御ロジックを収めようと希望する。
【０００８】
しかしながら、従来方式のプロセス監視制御装置では、上記のように監視制御の対象物（サブプロセス）を既存のプロセス監視制御装置と一体ものと捉え、信号や情報の名称等を１プロセス監視制御装置の中でユニークとなるよう取り決めているために、上記したようなリプレースによる新たなプロセス監視制御装置と既存サブプロセス間の再編を図ることは、何らからの工夫がないと困難である。したがって、既設の複数サブプロセスの監視制御を、従来よりも少数台のプロセス監視制御装置にて賄うということが困難となっていた。
【０００９】
なお、プロセス監視制御装置と異なる分野においては、例えば特許文献２に示すような車両通信システムが開示されている。この公知技術は、複数の車載電子制御装置（ECU）を通信用ネットワークで接続し、これらのECUを外部ツールである故障診断装置と前記通信用ネットワークと接続し、各ECUの故障診断を、故障診断装置が任意のECUを指定して実行するものである。このECUの指定に際しては、オペレータが故障診断の機能情報と機能識別情報（FID）を入力する。それにより、機能識別情報（FID）とECUの識別情報（UID）とを対応させたテーブルから、該当のECUが検索される。
【００１０】
この従来技術には、プロセス監視制御システムにおける使用装置のリプレースに関する課題や、リプレースに伴うプロセス使用装置の合理化に関する課題や解決するための技術については何ら開示されていない。
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−２５０８６２号公報
【特許文献２】特開２００２−３０５５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明が解決しようとする課題は、プロセス監視制御システムにおける既存のプロセス監視制御装置を新たな装置にリプレースに際し、従来はサブプロセス毎に１台ずつプロセス監視制御装置を割当てて実行していたプロセスの監視制御を、サブプロセス単位の従来の監視制御のロジックを変更することなく、従来よりも少数台のプロセス監視制御装置で賄うことのできるプロセス監視制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願発明は、上記課題を解決するために、基本的には、次のように構成される。
【００１４】
すなわち、まず、本願発明の適用対象となるシステムは、監視制御の対象となるプロセスを運転操業の運用上独立した複数のサブプロセスに分け、複数のサブプロセスに一意的名称を付して、これらのサブプロセスを対応する個々のプロセス監視制御装置によりサブプロセス毎に監視するものである。且つ前記プロセス監視制御装置と通信装置を介して接続されるプロセス運転監視操作卓が、前記プロセス監視制御装置との間でサブプロセスの監視制御に関するデータの送受信を行うプロセス監視制御システムである。そして、このようなシステムにおいて、前記プロセス監視制御装置は、ハードウェアユニットに実装されるソフトウェアにより構築される、サブプロセス毎の仮想コントローラにより構成されている。また、前記システムは、ハードウェアユニット毎に１つの仮想コントローラを実装する既存のプロセス監視制御装置を複数備えた元のシステムの中に、１つのハードウェアに複数の仮想コントローラを実装した新たなプロセス監視制御装置をリプレースしたものである。
【００１５】
そして、前記リプレースのために、前記運転監視操作卓には、サブプロセスの監視制御に関するデータ授受の要求に付与される既存のサブプロセス名称から、リプレース後の複数仮想コントローラ／１ハードウェアユニットのプロセス監視制御装置の中の該当の仮想コントローラを割り出すためのサブプロセス名称テーブルを備える。一方、前記リプレースにより置き換わった複数仮想コントローラ／１ハードウェアユニットのプロセス監視制御装置には、上記割り出された仮想コントローラと前記運転監視操卓もしくは他のプロセス監視制御装置との間でデータ送受信を行うためのデータ送受信処理装置を備える。
【００１６】
以上の発明を補足すると、次の通りである。
【００１７】
すなわち、既存のシステムのリプレースに用いられる新方式のプロセス監視制御装置は、1台のプロセス監視制御装置の中に、論理的にあたかも複数台のプロセス監視制御装置が存在するかのような、監視制御の実行環境を構築する。この論理的なプロセス監視制御装置を仮想コントローラと位置付け、１台の仮想コントローラが従来の１サブプロセスを受け持つ構成とする。
【００１８】
ここで、仮想コントローラとは、ハードウェアに実装されるソフトウェアで構成されるものであり、例えばハードウェアに実装されるメモリの空き容量にサブプロセス毎のプロセス監視制御プログラムを実装することで構築することができる。
【００１９】
リプレース後の1台のハードウェアユニットに実装される複数の各仮想コントローラは、外界のサブプロセス毎のプロセス入出力インタフェースと接続され、個々のサブプロセス毎の入出力データ、演算パラメータ等の監視制御の情報を配置する情報テーブル、及び監視制御の動作を規定する動作規定テーブルを保持する。
【００２０】
また、リプレース後の1台のハードウェアユニットに実装される複数の各仮想コントローラは、既存の複数のプロセス監視制御装置（1仮想コントローラ／1ハードウェアユニット）に替わって、複数のサブプロセスを1台のハードウェアユニットで接続（再編）するものであるから、プロセス監視制御装置のハードウェアユニット数を減らすことが可能になる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ハードウェアユニット毎に１つの仮想コントローラを実装する既存方式のプロセス監視制御装置を複数備えたシステムの中に、１台あたりのハードウェアに複数の仮想コントローラを実装した新方式のプロセス監視制御装置をリプレースした場合であっても、リプレース前の既存の複数台のサブプロセス監視制御機能を、従来よりも少数の台数のプロセス監視制御装置（ハードウェアユニット）にそっくり移すことができる。それにより、サブプロセスとリプレース後のプロセス監視制御装置を、ハードウェアの台数を減らして再編することができる。したがって、既設の制御システムリプレース時に、ハードウェア、及びエンジニアリングのコストを低減する効果がある。
【００２２】
また、リプレース後に、プロセス運転監視操作卓とプロセス監視制御装置の間で、データ授受に関する入力操作や送受信を行う場合でも、既存のサブプロセス名称をそのまま使用して、リプレース後の新たに再編されたプロセス監視制御システムに対応できるので、オペレータにとって使い勝手のよいシステムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例を図１、図２、図３、及び図４により説明する。
【００２４】
図１は本発明を実施したプロセス監視制御システムの機構を、図２は上記システムに用いるプロセス監視制御装置内部の１仮想コントローラの機構を、図３はプロセス監視制御システムの全体の概略的構成例を、そして図４は１仮想コントローラにおけるデータ処理フローを示したものである。
【００２５】
先ず、プロセス監視制御システムの全体概略を図３により説明する。図３に示すように運転監視操作卓1-10、通信回線3-3、プロセス監視制御装置1-1、1-11などから構成され、反応缶3-4の配管3-6に取付けられた流量検出部3-7から流量の信号を取込んでＰＩＤ演算を行い、演算結果を調節弁3-5に出力するという具合にしてプロセス監視制御を行う。プロセス監視制御では、温度が目標値を超えたら蒸気の流入バルブを閉める等のシーケンス制御も多用される。
【００２６】
近年では、通信回線3-10を情報LANとして、情報処理システムサーバ3-8や、情報処理システムクライアント3-9等を接続し、ＳＣＭ（Supply Chain Management）やＥＲＰ（Enterprise Resource Planning）等、基幹情報システムに接続して、製造工場全体での効率化や最適化を図ろうとするケースが増えている。
【００２７】
図１のプロセス監視制御システムは、複数のサブプロセス1-4a, 1-4b,1-4cの監視制御を、その数よりも少ない台数のプロセス監視制御装置1-1,1-11にて実行する仕組みを示したものである。
【００２８】
図１のプロセス監視制御システムにおいて、プロセス監視制御装置1-1は、既存のシステムの中にリプレースにより置き換えられた装置である。リプレース前は、各サブプロセス1-4a,1-4b,1-4cに対応してサブプロセス毎に１台ずつのプロセス監視制御装置（1仮想コントローラ／１ハードウェアユニット）が割当てられていたものである。仮想コントローラとは、ソフトウェアにより構築されるコントローラであり、メモリに格納される監視制御プログラムにより構成されるものである。すなわち、符号の1-11で示すようなプロセス監視制御装が既存のものであり、元々は、このような1仮想コントローラ／１ハードウェアユニット）方式のプロセス監視制御装置1-11がサブプロセス毎に用意されていたものである。監視制御対象プロセス1-3は、運転操業の運用上独立した複数のサブプロセス1-4a、1-4b、1-4cに分けられ、サブプロセスに対応して独立のプロセス入出力インタフェースのブロック1-2a、1-2b、1-2cが備えられている。
【００２９】
リプレースにより新たに組み込まれたプロセス監視制御装置1-1は、1台のハードウェアに複数の仮想コントローラ1-5a、1-5bを実装したものであり、これらの各仮想コントローラが既存のプロセス監視制御装置（1仮想コントローラ／1ハードウェア）に置き換わったものである。リプレース後は、サブプロセス1-4a、1-4bが、入出力インタフェース1-2a、1-2bを介して、プロセス監視制御装置1-1のそれぞれの仮想コントローラ1-5a、1-5bに接続される。本例では、サブプロセス1-4cは、従前通りに入出力インタフェース1-2cを介して、プロセス監視制御装置1-11に接続される。
【００３０】
プロセス監視制御装置1-1及び1-11における仮想コントローラ1-5a、1-5b、1-5cは、それぞれ監視制御実行モニタ部を有する。この監視制御実行モニタ部により、各サブプロセスの信号を個々に入出力する入出力処理の機構1-8a、1-8b、1-8cを介して、プロセス入出力インタフェースのブロック1-2a、1-2b、1-2cにアクセスする。又、仮想コントローラ1-5a、1-5b、1-5cの周辺要素として、動作規定テーブル1-7a、1-7b、1-7c及び情報テーブル1-6a、1-6b、1-6cを備える。動作規定テーブル1-7a、1-7b、1-7cは、各サブプロセスに対応してサブプロセス毎の監視制御の動作を規定する。情報テーブル1-6a、1-6b、1-6cは、パラメータ、入出力データ、及び演算・交信データより成る監視制御の情報を有する。
【００３１】
仮想コントローラ1-5a、1-5b、1-5cは、個々のサブプロセスに対応して、監視制御の動作を規定するテーブル1-7a、1-7b、1-7cを解釈し、入出力、及び監視制御の動作を実行する。また、これらの仮想コントローラ1-5a、1-5b、1-5cは、入出力データ及び監視制御の演算パラメータを情報テーブル1-6a、1-6b、1-6cから取り出し、また仮想コントローラの演算結果の情報を情報テーブル1-6a、1-6b、1-6cに格納する。
【００３２】
各サブプロセスに対応したプロセス監視制御の情報を格納する情報テーブル1-6a、1-6b、1-6cの内容（データ）は、運転監視操作卓1-10がプロセス監視制御装置1-1、1-11のデータ送受信処理1-9a、1-9bと通信動作を行なって収集・設定される。具体的には、例えば、オペレータが運転監視操作卓1-10を介して、所定のサブプロセスに対する監視制御データ授受の要求を行うと、プロセス運転監視操作卓1-10内のデータ要求受付処理部1-12が、ユニークに付与されたサブプロセスの名称とプロセス監視制御装置の対応を示すテーブル（サブプロセス名称テーブル）1-15を介して、データ要求に付随するサブプロセスの名称から宛先のプロセス監視制御装置の仮想コントローラのアドレスを割り出す。
【００３３】
この仮想コントローラのアドレス割り出しは、プロセス監視制御装置のリプレース後であっても、サブプロセス名称テーブル1-15を使用して行われる。すなわち、サブプロセス名称テーブル1-15には、既存のサブプロセス1-4c−プロセス監視制御装置1-11に関するアドレス対照表のほかに、サブプロセス1-4a、1-4bに対するリプレース後の複数仮想コントローラ／１ハードウェアユニット（プロセス監視制御装置1-1）の仮想コントローラのアドレス対照表が記録されている。
【００３４】
そして、プロセス運転監視操作卓1-10は、サブプロセス名称テーブル1-1及びデータ送受信処理1-9a或いは1-9bを介して、プロセス監視制御装置1-1、1-11のうち該当の仮想コントローラと通信動作を行なって、該当仮想コントローラの情報テーブルから所望のサブプロセスの監視制御情報を収集・設定する。
【００３５】
なお、プロセス監視制御装置 1-1の仮想コントローラとプロセス監視制御装置1-11の仮想コントローラとの間でも、情報テーブル1-6a、1-6b、1-6cの交信データの内容がルート1-17（データ送受信処理装置1-9a,1-9b間）を介して送受信可能である。また、プロセス監視制御装置1-1の複数仮想コントローラ1-5a,1-5b間でも、それぞれの情報テーブルの情報を相互にデータ交信することが可能である。この場合、データ交信対象となる各仮想コントローラの情報テーブル1-6a、1-6b、1-6cには、一意的なサブプロセス名称が付与される。情報テーブルの内容である、テーブルに並ぶ個別要素の名称（図示省略）は、他の仮想コントローラの情報テーブルの個別要素と共通であり、これらの個別要素の識別は、各情報テーブルに付与された一意的なサブプロセス名称と前記個別要素の名称との組み合わせにより実行される。そして、仮想コントローラの情報テーブルと他の仮想コントローラの情報テーブルとの間の個別要素の情報交信を、それらの情報テーブルに付与された一意的名称と個別要素の名称の組合わせにより個別要素の識別を行ってプロセス入出力インタフェースを介して行うように設定されている。
【００３６】
図２は、図１における仮想コントローラのうちの一つ（ここでは、代表として仮想コントローラ1-5a）の内部機構を詳細に示したものである。
【００３７】
仮想コントローラ1-5aの監視制御モニタブロック2-1は、情報テーブル1-6aを介して、データ送受信処理1-9aを通じて上位とのデータ交信を行い、又、ＰＩ／Ｏ入出力処理1-8aを通じてサブプロセス１系1-4aとのデータ授受行う。
【００３８】
情報テーブル1-6aには、サブプロセス名称2-16が付与され、入力データ2-5、出力データ2-6、パラメータ2-7、及び演算・交信データ2-8より構成される。
【００３９】
仮想コントローラ1-5aとデータ送受信処理装置1-9aを介した上位（運転監視操作卓1-10）とのデータ交信では、上位からのサブプロセス名称付きの要求テキスト2-17をデータ受付処理部1-12により受付ける。この要求受付があると、サブプロセス名称表1-15から対応のプロセス監視制御装置の仮想コントローラを割り出す。要求テキスト2-17の内容が仮想コントローラの情報テーブルに格納された情報の要求である場合には、その仮想コントローラにおいて、サブプロセス名称2-16が付与された情報テーブル1-6aから要求されたデータが取り出される。サブプロセス名称付きの応答テキスト2-18にてデータを返信する。要求テキスト2-17の内容が、仮想コントローラの情報テーブルに外部から設定データを提供する内容である場合には、該当の仮想コントローラは、要求テキスト2-17を受付け、設定データを取り出して、サブプロセス名称2-16が付与された情報テーブル1-6aのパラメータに設定する。設定後は、サブプロセス名称付きの応答テキスト2-18にて設定完了の応答を運転監視操作卓に返信する。なお、設定に合理性の異常がある場合には、設定不可の応答を返信する。サブプロセス２系1-4b以降の仮想コントローラの振舞も、上記仮想コントローラ1-5a同様に行われる。情報テーブル1-6aの入力データ2-5、出力データ2-6は、１系ＰＩ／Ｏ入出力処理1-8aを通じて更新され、パラメータ2-7は、データ送受信処理1-9aを通じてプロセス運転監視操作卓1-10より設定される。又、演算・交信データ2-8は、入力でも出力でもパラメータでもない、内部の演算結果、及び他の仮想コントローラとの交信データが反映される。後者の交信データは、同一プロセス監視制御装置内の仮想コントローラ1-5bとの間での交信データ、及びデータ送受信処理1-9aを通じた、他のプロセス監視制御装置1-11内の仮想コントローラ1-5cとの間での交信データである。それらのデータ交信に際しても、サブプロセス名称と交信データの組合わせで目的とするデータ名称が一意に決定される。
【００４０】
仮想コントローラの処理に付随して動作規定テーブル1-7aがあり、その動作規定テーブルの内部には、情報テーブルのサブプロセス名称2-16と同一のサブプロセス名称2-15が付与され、制御ループ 001、002・・・nnnの2-9、2-10、2-11と、シーケンス 001、002・・・nnnの2-12、2-13、2-14より構成される。
【００４１】
動作規定テーブル1-7aの内容は、データ送受信処理1-9aを通じた上位とのデータ交信により更新される。更新対象となる動作規定テーブル1-7aは、外部で作成された動作規定テーブル（図１の動作規定テーブル1-14aから1-14cのうちの1-14aに相当する）をプロセスの作業エリア1-13に応じて選択し、これを運転監視操作卓1-10がサブプロセス名称付きの設定テキスト2-19に付随させてデータ要求受付処理1-12及びデータ送受信処理装置1-9aを介して該当の仮想コントローラ1-5aに送ることで更新されるものである。
【００４２】
その際、サブプロセス名称付きの設定テキスト2-19は、図１に示すサブプロセス名称表1-15によって、送り先となるプロセス監視制御装置の仮想コントローラ1-5aが割り出される。そして、データ送受信処理1-9aでは、サブプロセス名称付きの設定テキスト2-19を受付け、設定データを取り出して、サブプロセス名称2-15が付与された動作規定テーブル1-7aに設定する。そして、設定が完了すると、サブプロセス名称付きの応答テキスト2-20にて設定完了が運転監視操作卓1-10に返信される。また、その動作規定テーブルの更新に合理性異常があれば、設定不可の応答が返信される。
【００４３】
サブプロセス1系1-4aの仮想コントローラ1-5aの演算部2-1では、入力取り込み2-1にて、サブプロセス名称2-16が付与された情報テーブル1-6a内の入力データ2-5、パラメータ2-7、演算・交信データ2-8を取り込んで、演算2-3にて演算処理を行う。その演算結果を結果出力2-4にて、情報テーブル1-6a内の出力データ2-6及び演算・交信データ2-8に格納する、という一連動作をサイクリックに実行する。サブプロセス２系1-4b以降の仮想コントローラについても同様である。
【００４４】
仮想コントローラ1-5aの演算部2-3は、単純に情報テーブル1-6a及び動作規定テーブル1-7aを介して、上位、水平方向と接続されており、プロセス運転監視操作卓1-10及び他の仮想コントローラの動作とは独立の非同期の処理として実行される。又、仮想コントローラ間で情報テーブル、動作規定テーブルの個別要素の名称が重複しても、それらの呼出しに際し、まずユニーク（一意的）なサブプロセス名称を入口としてアクセスするため、何ら問題は生じない。
【００４５】
図４は、仮想コントローラ1-5aの処理の流れをフロー図で示したものである。
【００４６】
運転員は、オペレーションキーボード4-1を介してプロセス監視制御に関するパラメータを入力可能である。その入力操作内容は、プロセス運転監視操作卓1-10内の処理装置1-16で実行されるソフトウェアにより、対象のサブプロセス名称2-16が付与される。そして、その入力操作内容（入力データ）は、サブプロセス名称表1-15で送り先となる仮想コントローラ1-15aが割り出され、上記同様にデータ送受信処理1-9aを通じ、仮想コントローラ1-5aに送られる。そして、サブプロセス名称2-16が付与された情報テーブル1-6aのパラメータ2-7に設定される。
【００４７】
運転員は、初期起動やメンテナンスのタイミングで、仮想コントローラ単位に、起動／停止の指令を送信する。その指令には、上記同様に仮想コントローラ割り出し用のサブプロセス名称2-16が付与される。この指令は、仮想コントローラ1-5の動作規定テーブル1-7aの起動／停止フラグに反映される。また、仮想コントローラ1-5aは、他のサブプロセスや、他のプロセス監視制御装置内のサブプロセスとは、サブプロセス名称2-16が付与された情報テーブル1-6aの演算・交信データ2-8を介して情報交換を行う。
【００４８】
サイクリック起動処理4-4は、動作規定テーブル1-7aの起動／停止フラグ2-17を判定し、‘起動’の状態ならば、仮想コントローラ1-5bの監視制御モニタブロック2-1及び１系ＰＩ／Ｏ入出力処理1-8aを、１秒周期にてサイクリックに起動し、起動／停止フラグ2-17が‘停止’の状態ならば起動を行なわない。
【００４９】
データ送受信処理1-9aでは、処理ブロック1-91で、プロセス運転監視操作卓1-10から送られてくる、サブプロセス名称付きのテキストを受信し、データの収集、或いはデータの設定を行なってサブプロセス名称付きの応答を返し、処理ブロック1-92に移行して、次のテキスト受信タイミングを待つ。
【００５０】
監視制御モニタブロック2-1では、処理ブロック2-2でサブプロセス名称2-16が付与された情報テーブル1-6aから、パラメータ2-7、入力データ2-5、演算・交信データ2-8を取込み、処理ブロック2-3で、サブプロセス名称2-15が付与された動作規定テーブル1-7aを参照してプロセス監視制御の演算を行う。続いて他のプロセス監視制御装置1-11との間でのデータ交信のため、データ送受信処理1-9aを起動する。処理ブロック2-4で、サブプロセス名称2-16が付与された情報テーブル1-6aの、出力データ2-6、演算・交信データ2-8へ演算結果を格納する。１系ＰＩ／Ｏ入出力処理1-8aでは、処理ブロック1-81でサブプロセス名称2-16が付与された情報テーブル1-6aから出力データ2-6を取り出し、処理ブロック1-82で、プロセス入出力インタフェース（ＰＩ／Ｏ）のデータに変換して、処理ブロック1-83で１系ＰＩ／Ｏ1-2aに出力する。続いて、処理ブロック1-84で、１系ＰＩ／Ｏ1-2aから入力データを取込み、処理ブロック1-85で演算用のデータに変換し、処理ブロック1-86で、サブプロセス名称2-16が付与された情報テーブル1-6aの、入力データ2-5に格納する。
【００５１】
本実施例によれば、サブプロセスとリプレース後のプロセス監視制御装置を、ハードウェアの台数を減らして再編することができる。したがって、既設の制御システムリプレース時に、ハードウェア、及びエンジニアリングのコストを低減する効果がある。
【００５２】
また、リプレース後に、プロセス運転監視操作卓とプロセス監視制御装置の間で、データ授受に関する入力操作や送受信を行う場合でも、既存のサブプロセス名称をそのまま使用して、リプレース後の新たに再編されたプロセス監視制御システムに対応できるので、オペレータにとって使い勝手のよいシステムを提供することができる。
【００５３】
さらに本実施例によれば、各仮想コントローラに備わる情報テーブルに並ぶ個別要素の名称が、他の仮想コントローラに備わる情報テーブルに並ぶ個別要素と同一であっても、その個別要素の名称を各情報テーブルに付与された一意的なサブプロセス名称と組み合わせて、それぞれの個別要素が一意的に識別可能である。したがって、仮想コントローラ単位に通信コネクションを張り、ユニーク（一意的）に付与されたサブプロセス名称と仮想コントローラ内のテーブルの個々の要素の名称の組合わせを指定して、仮想コントローラ間で情報テーブルの内容を交信することができる。動作規定テーブルについても、情報テーブル同様にして、仮想コントローラ間で更新可能となる。
【００５４】
また、プロセス運転監視操作卓からオペレータが指令するサブプロセス名称によって、仮想コントローラの帰属するプロセス監視制御装置を割り出して仮想コントローラ単位に、サブプロセス毎のプロセス監視制御動作を起動／停止できるようにし、サブプロセス単位のメンテナンスを可能とする。
【００５５】
また、プロセス運転監視操作卓は、オペレータの操作を介して、前記複数のサブプロセスのうちの任意の１サブプロセスに対して監視制御開始の指示又はその監視制御の停止の指示を入力できる。この指示入力には、指示対象の一意的なサブプロセス名称が付与され、このサブプロセス名称から前記サブプロセス名称テーブルを介して前記指示の対象となるサブプレートに対応の仮想コントローラを割り出し、この仮想コントローラを介して前記指示入力の内容を実行するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明を実施したプロセス監視制御システムの機構を示す図。
【図２】上記システムに用いるプロセス監視制御装置内部の１仮想コントローラの機構を示す図。
【図３】プロセス監視制御システムの全体の概略的構成例を示す図。
【図４】１仮想コントローラにおけるデータ処理フローを示す図。
【符号の説明】
【００５７】
1-1、1-11…プロセス監視制御装置、1-3…プロセス、1-4a、1-4b、1-4c…サブプロセス、1-5a、1-5b、1-5c…仮想コントローラ、1-6a、1-6b、1-6c…情報テーブル、1-7a、1-7b、1-7c…動作規定テーブル、1-9a、1-9b…データ送受信処理装置、1-10…運転監視操作卓。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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