JP5141095B2 - プラントコントローラシステム - Google Patents

Description

この発明は、プラントコントローラの新機種化による機種更新開発に関して、既存機種と新機種との機種互換性、新機種開発における効率化を図ったプラントコントローラシステムに関するものである。

新規プラントコントローラの開発時、ユーザニーズの観点から既存機種との命令語の親和性を考慮し、プログラム命令語の互換性を考慮した開発設計を実施する必要があった。

逆にプログラム命令語の互換性を考慮しなければ、既存機能・既存命令語の制約が無く新機種開発ができるが、プログラム製作時においては、新たなる命令語仕様の理解・習得をする必要があった。

更に、機種更新時におけるプログラム設計作業時、旧新機種間で言語形態の異なる場合においては、旧機種プログラムを新機種プログラムに置き換える為の設計作業が必要となり、既存機種との命令実行に対する互換性を意識した開発設計が必要となっていた。

これら旧新機種間での言語変換については、変換作業効率の向上化等を目的に、汎用パーソナルコンピュータ等で別途、言語変換ツール等を開発する必要性があった。

また、新規プラントコントローラの開発時は、プラントコントローラだけでなく、コントローラに応じたプログラム編集機能、コンパイル処理にてプログラムをオブジェクトコードに変換する機能を設けたプラントコントローラ用保守ツールの開発が必要となっていた。

更に、オブジェクトコードを変換する際に、例えば新機種でのオブジェクト実行環境が旧機種のそれと異なる場合、旧機種のオブジェクトコードが変換できないことが発生し、変換後のオブジェクトコードが不完全であるために期待した処理が出来ず、これを作業者が認識できなかった場合には問題となる可能性があった。

特開２００６−１２７０６９号公報 特開２０００−１６３１０３号公報 特開２００１−２９０５１８号公報

従来、プラントコントローラの機種が更新された場合、命令語が異なる場合が多く、機種に応じた命令語によるプログラム設計を実施する必要があった。このため、プログラム設計者は、新規命令語仕様の理解／習得がその都度必要となっていた。よって、理解の為大幅な作業期間および費用を要するという問題点があった。

また、プラントコントローラの機種更新工事時においては、既存（従来）の命令語と新機種での命令語と双方を理解する必要がある。既存設備での設備動作を満足する為に、既存機種との命令実行に対する互換性を意識したプログラム設計、置き換え作業を行う必要があり、その為に大幅な作業期間および費用を要するという問題点があった。

さらに人間により新旧機種間での命令語を手で置き換えることになる為、置き換え誤りによるプログラムバグも発生するといった問題点があった。

これらプログラム置き換え前後の機種間の同一性評価の為、動作確認を実施する場合、ソフトウェア等でシミュレーション回路を別途製作する必要があり、製作、試験に多大な費用と期間を要すという問題点があった。

また、プラントコントローラを新規に開発する際に、命令語を新規開発する場合には、プラントコントローラだけでなく、プラントコントローラと会話通信する為にパーソナルコンピュータ端末上等で動作するプログラムコントローラ用保守ツールを開発する必要があった。この場合、旧機種のユーザニーズも考慮する必要がある為、新旧機種命令語の互換性を意識・考慮した開発設計を実施する必要があり、保守ツール上は既存機種の命令語で扱える様にし、プログラムコントローラ用保守ツールに具備されているコンパイル処理等にてプログラムを既存命令語から新機種命令語用オブジェクトコードに変換する機能を設けるなどといった設計が必要である。よって結果的に開発期間とコストが増大化するといった問題点がある。

また、上記によりプログラムコントローラ用保守ツールが新規に開発・製作された場合は、新機種用のプラントコントローラ用保守ツールの操作方法、操作性に慣れる必要があり、時間が掛かるといった問題点があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、プラントコントローラ内部に旧機種と新機種間のオブジェクトコード変換機能を付加することにより、オブジェクトコードレベルで互換性が取れ、プラントコントローラの機種が更新され命令語が異なった場合でも、機種に応じたプログラム設計を実施する必要が無く、かつ新規命令語仕様の理解／習得を特に必要としないプラントコントローラシステムを得ることを目的とする。

この発明に係るプラントコントローラシステムは、ハードディスクに格納されたアプリケーションプログラムをプログラム編集処理手段にてプログラムの追加、変更、削除し、この追加、変更、削除されたプログラムをプログラム編集処理手段のプログラムコンパイル処理手段にてコンパイル処理し、オブジェクトコードの体系に展開するプラントコントローラ用保守ツールと、プラントコントローラ用保守ツールから転送されたオブジェクトコードを受信するプラントコントローラとを備えたプラントコントローラシステムであって、プラントコントローラ用保守ツールは、オブジェクトコードを生成する際、各オブジェクトコードと、これを生成したアプリケーションプログラムとの紐付け情報となるオブジェクト紐付け情報を生成するプログラムコンパイル処理手段と、アプリケーションプログラム検索手段とを備えており、プラントコントロ−ラは、受信したオブジェクトコードを旧機種オブジェクトコードとして扱うプログラム書換処理手段を備え、プログラム書換処理手段は、プラントコントローラ用保守ツールから転送されたオブジェクトコードを受信し、受信したオブジェクトコードを旧機種オブジェクトコードとして扱う旧機種オブジェクトコード手段と、旧機種オブジェクトコードを変換処理し、旧機種オブジェクトコードを変換できないオブジェクトコードが存在した際、そのオブジェクトコード識別子を変換不可オブジェクト情報として蓄積するオブジェクトコード変換処理手段と、オブジェクト変換処理手段で変換処理されたオブジュクトコードをプラントコントロール用保守ツールが持っているオブジェクトコードとは異なる形態の新機種オブジェクトコードへと展開する新機種オブジェクトコード手段とを備え、プラントコントローラ用保守ツールのアプリケーションプログラム検索手段は、プラントコントローラのオブジェクトコード変換処理手段が変換できなかった旧機種オブジェクトコード識別子を蓄積した変換不可オブジェクト情報を受信し、変換不可オブジェクト情報とオブジェクト紐付け情報により、変換できなかった旧機種オブジェクトコードを生成したプログラムをアプリケーションプログラムから抽出し、変換できなかったアプリケーションプログラムをプラントコントローラ用保守ツールの操作者に告知できるようにしたものである。

この発明によれば、プラントコントローラ内部でオブジェクトコード変換処理をする機能を備えたため、プラントコントローラ機種が更新されたことにより、プラントコントローラ保守ツール側で扱うオブジェクトコード形態が異なっても、旧来の機種に応じたオブジェクトコード即ち旧来の命令語でプログラム設計が可能であるとともに、新規命令語仕様の理解／習得を改めて必要としない為、理解の為の作業期間および費用の削減を実現したプラントコントローラを得られる効果がある。また、オブジェクトコード変換機能において、新機種のオブジェクトコードに変換できないオブジェクトコードが発生した際に、変換できなかったオブジェクトコードを生成したアプリケーションプログラムの部分を抽出し作業者に告知することで、オブジェクトコード変換作業を確実に行わせることが可能となる。

実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。図１はこの発明の実施の形態１を概略的に示すプラントコントローラシステムのブロック構成図である。

図１において、プラントコントローラ用保守ツール１は、以下に示すソフトウェアブロック概要となっている。プラントコントローラ用保守ツール１は汎用パーソナルコンピュータ上に実現されており、ハードディスク２に格納されたアプリケーションプログラム３は、プログラム編集処理部５にて編集が可能となっているが、プログラムコンパイル処理部６を介して、オブジェクトコード４が生成されるようになっている。また、プログラムコンパイル処理部６は、オブジェクトコード４を生成する際に、同時に各オブジェクトコードと、これを生成したアプリケーションプログラムを紐付けたオブジェクト紐付け情報２５を生成する。一般にアプリケーションプログラムにはプログラムアドレスのように、他と識別できる情報を持っており、これと生成したオブジェクトコードを対にすることにより紐付けは可能である。オブジェクトコード４の情報はプログラム転送処理部７から、通信経路（イーサネット（登録商標）等）８を経由し、プラントコントローラ９と接続されるようになっている。

図１において、プラントコントローラ９は、以下に示すソフトウェアブロック概要となっている。上述のオブジェクトコード４はプラントコントローラ９の要求処理部１０にある通信処理受信部１１にて取り込まれようになっており、旧機種オブジェクトコード１３として扱われるが、要求処理部１０の内部構成としては、旧機種オブジェクトコード１３を新機種オブジェクトコード１５に変換するオブジェクトコード変換処理部１４から構成され、制御プログラム１７が格納されているプログラムメモリ１６と接続されている。なお、プログラム実行部１８は、このプログラムメモリ１６と接続されており、それとは別にデータメモリ１９とも接続されている。

次に、図１に示したこの発明の実施の形態１による動作について説明する。まず、プラントコントローラ用保守ツール１のハードディスク２に格納されたアプリケーションプログラム３は、プログラム編集処理部５にてプログラムの追加、変更、削除などの編集操作が可能となっている。生成されたプログラムはオブジェクトコード４の体系でプラントコントローラ９へ転送する必要があり、プログラム編集処理部５のプログラムコンパイル処理部６にてコンパイル処理され、オブジェクトコード４に展開される。この時、同時にオブジェクトコード４と、これを生成したアプリケーションプログラム３との紐付け情報となるオブジェクトコード紐付け情報２５も生成する。オブジェクトコード４の情報は、プラントコントローラ用保守ツール１の操作者により、プラントコントローラ９への転送処理が要求された時、プログラム転送処理部７により、通信経路（イーサネット（登録商標）等）８を経由し、プラントコントローラ９へと転送されるようになっている。

上述にてプラントコントローラ用保守ツール１のプログラム転送処理部７にて転送されたオブジェクトコード４はプラントコントローラ９の要求処理部１０にて処理されるが、通信経路（イーサネット（登録商標）等）８から受信した情報は、先ず通信処理受信部１１にて受信され、プログラム書換処理部１２へ展開される。

プログラム書換処理部１２では受信したオブジェクトコード４を旧機種オブジェクトコード１３として扱い、オブジェクトコード変換処理部１４にて新機種オブジェクトコード１５へと展開されるように実現されており、プラントコントローラ用保守ツール１で持っているオブジェクトコード４とは全く異なる形態のオブジェクトコードに置き換えることができる。

変換されたオブジェクトコードは新機種オブジェクトコード１５としてプログラム書換え可能なタイミングにて制御プログラム１７として、プログラムメモリ１６の内部に展開されるが、プログラム実行部１８にてこの情報を展開してプログラム実行されるようになっており、制御プログラム１７の内容によりデータメモリ１９が読み書きされるようになっている。

オブジェクトコード変換処理部１４は旧機種オブジェクトコード１３を新機種オブジェクトコード１５に変換するが、その際、旧機種と新機種でのオブジェクトコード構成の差異等により変換が出来ない場合が考えられる。そこで、オブジェクトコード変換処理部１４は、旧機種オブジェクトコード１３を変換する際に変換できないオブジェクトコードが存在した際には、該当オブジェクトコードの識別子を変換不可オブジェクトコード情報２７に蓄積する。

オブジェクトコード変換処理部１４が変換できなかった旧機種オブジェクトコード識別子を蓄積した変換不可オブジェクトコード情報２７は、プラントコントローラ用保守ツール１の操作者の指示により、要求処理部１０の通信処理送信部２８により、通信経路（イーサネット（登録商標）等）８を通して、プラントコントローラ用保守ツール１内のアプリケーションプログラム検索部２６に送られる。アプリケーションプログラム検索部２６は、受信した変換不可オブジェクトコード情報２７とオブジェクト紐付け情報２５により、変換できなかった該当旧機種オブジェクトコードを生成したプログラムをアプリケーションプログラム３から抽出し、プラントコントローラ用保守ツール１の操作者に告知する。告知方法としては、変換できなったアプリケーションプログラム部分を編集画面上で色換えする等が考えられる。変換できなかったアプリケーションプログラムについては、新機種オブジェクトコードを生成できるようにアプリケーションプログラム３の修正を行う。

なお、上記実施の形態１では、プラントコントローラ９の内部に、オブジェクトコード変換処理部１４の機能を備えたため、プラントコントローラ機種が更新され、プラントコントローラ保守ツール１側で扱うオブジェクトコード４の形態と新機種オブジェクトコード１５との相違が発生しても、オブジェクトコード同士の変換ができる。よって、旧来の機種に応じたオブジェクトコード４に対応した旧来のアプリケーションプログラム３でプログラム設計ができるとともに、プラントコントローラ９に依存した命令語仕様の理解／習得を不要とすることができる。

また、プラントコントローラ９の内部でオブジェクトコード変換処理部１４を設けたため、プラントコントローラ保守ツール１でのアプリケーションプログラムの編集も、旧来の命令語で扱えるため、今までの命令言語形態でのアプリケーションプログラムリソースを活用することができる。

また、プラントコントローラ９の内部でオブジェクトコード変換処理部１４を設けたため、人為的な新旧機種間での命令語置き換え作業が不要となり、自動的にオブジェクトコードレベルでコード変換処理が可能となることから、命令語置き換え誤りによるプログラムバグの発生が抑制されるとともに、新設プラントコントローラの制御実行結果を評価する為のシミュレーション用アプリケーションソフトウェアを不要とすることができる。

また、オブジェクトコード変換処理部１４をプラントコントローラ９のプログラム書換処理部１２の一部として備えたので、わざわざプラントコントローラ９の外部で命令語の変換処理を準備することなく、また特別なタイミングを必要としない形で、旧機種オブジェクトコード１３を新機種オブジェクトコード１５に変換できる。

また、プラントコントローラ９の内部でオブジェクトコード変換処理部１４を設けたため、命令語互換の為のツール装置や、プラントコントローラ９に対応したプラントコントローラ用保守ツール１を新規に開発・製作することを不要とすることができる。

また、プラントコントローラ用保守ツール１内部でアプリケーションプログラム検索部２６を設け、蓄積された変換不可オブジェクトコード情報２７により、オブジェクトコード変換処理部１４にて変換できなかったオブジェクトコードを認識できるようにしたため、変換不可オブジェクトコード情報２７の情報が無くなるまでアプリケーションプログラム３を修正していくことにより、変換もれを防止することが出来るとともに、アプリケーションプログラム３を新機種オブジェクトコード１５に確実に変換することができる。

実施の形態２．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。図２はこの発明の実施の形態２を概略的に示すプラントコントローラ内のオブジェクトコード変換処理部のブロック構成図である。

図２において、図１で示すオブジェクトコード変換処理部１４の内部構成としては、以下に示すソフトウェアブロック概要となっている。旧機種オブジェクトコード体系例２０は３２Ｂｉｔ構成となっており、実際にはオペコード（１３Ｂｉｔ）、オペランド（１９Ｂｉｔ）から構成されるコード体系となっている。オブジェクトコード変換処理部２１はオペコード変換処理部２２、オペランド変換処理部２３から構成され、新機種オブジェクトコード体系例２４に展開するような構成となっている。

次に、図２に示したこの発明の実施の形態２による動作について説明する。旧機種オブジェクトコード体系例２０は３２Ｂｉｔ構成であり、内容はオペコード１３Ｂｉｔ、オペランド１９Ｂｉｔのコード体系となっている。オブジェクトコード変換処理部２１において、オペコード部をオペコード変換処理部２２で、オペランド部をオペランド変換処理部２３でそれぞれ新機種オブジェクトコード体系例２４に展開する。なお、新機種オブジェクトコード体系例２４は６４Ｂｉｔ構成であり、内容はオペコード３２Ｂｉｔ、オペランド３２Ｂｉｔのコード体系となっている。

なお、上記実施の形態２では、３２Ｂｉｔ構成である旧機種オブジェクトコード体系例２０から、６４Ｂｉｔ構成である新機種オブジェクトコード体系例２４へと、コードの長さや体系の異なるオブジェクトコード同士を変換することができる。

また、オブジェクトコード変換処理部２１において、オペコード部をオペコード変換処理部２２で、オペランド部をオペランド変換処理部２３でそれぞれ新機種オブジェクトコード体系例２４に、命令語コード部（オペコード）、ソースアドレス部（オペランド）それぞれの変換が個別に対応できる。

尚、ここでは３２Ｂｉｔ構成のコード体系について述べたが、他のコード体系の場合でもオペコード変換処理部２２及びオペランド変換処理部２３を変更する事で対応可能となることは言うまでも無い。

上記実施の形態２では、オブジェクトコード体系の異なるオブジェクトコード同士を変換する機能を備えており、命令語コード部（オペコード）、ソースアドレス部（オペランド）それぞれの変換ができる機能も備えたものである為、プラントコントローラ内部で既存機種との命令実行に対する置き換え互換性が柔軟に取られている。従い、コード長、体系の異なるオブジェクトコードを自動的に展開することを実現したプラントコントローラが得られる効果がある。

実施の形態３．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。図３はこの発明の実施の形態３を概略的に示す保守ツール内のプログラムコンパイル処理部およびアプリケーションプログラム検索部のブロック構成図である。

図３において、図１で示すプログラムコンパイル処理部６の内部構成としては、以下に示すソフトウェアブロック概要となっている。プログラムコンパイル処理部６はアプリケーションプログラム３内のプログラムを１つづつ読み出し、オブジェクトを生成する。各アプリケーションプログラムには、これを管理するため、通常先頭からのプログラム番地が付加されている。プログラムコンパイル処理部６はアプリケーションプログラム３内のプログラムを１つ読み出す際に、該当アプリケーションプログラムのプログラム番地も同時に読み出す。
プログラムコンパイル処理部６は、該当アプリケーションプログラムを旧機種オブジェクトコードに変換するが、この時、変換したオブジェクトコードに識別子を付加する。識別子はランニング番号等、他のオブジェクトコードと重複しないようルール付けされたものを付加する。この時、この識別子と各オブジェクトコードを生成したアプリケーションプログラムのプログラム番地を対にしてオブジェクト紐付け情報２５に格納する。但し、１つのアプリケーションプログラムから複数のオブジェクトコードを生成する場合があるため、各オブジェクトコードには全て、生成元であるアプリケーションプログラムのプログラム番地を紐付ける。

次に、プログラム書換処理部１２内のオブジェクトコード変換処理部１４では、旧機種オブジェクトコード１３内の各オブジェクトコードを新機種オブジェクトコードに逐次変換していくが、この時変換できないオブジェクトコードが発生した場合は、該当オブジェクトコードの識別子を変換不可オブジェクトコード情報２７に蓄積後、次のオブジェクトコードの変換を行う。

アプリケーションプログラム検索部２６は、蓄積された変換不可オブジェクトコード情報２７から、変換できなかったオブジェクトコードを１つ読み出し、該当オブジェクトコードが持つ識別子から、オブジェクト紐付け情報２５を参照しながら、該当オブジェクトコードを生成したアプリケーションプログラムのプログラム番地を検索する。検出されたプログラム番地により、アプリケーションプログラム３内の該当プログラムを限定する。

上記実施の形態３では、オブジェクトコード変換機能において、新機種のオブジェクトコードに変換できないオブジェクトコードが発生した際に、変換できなかったオブジェクトコードを生成したアプリケーションプログラムの部分を抽出し作業者に告知することで、オブジェクトコード変換作業を確実に行わせることが可能となる。

この発明の実施の形態１に係るプラントコントローラシステムを示すブロック構成図である。 この発明の実施の形態２に係るプラントコントローラ内のオブジェクトコード変換処理部を示すブロック構成図である。 この発明の実施の形態３に係るプラントコントローラシステムのプログラムコンパイル処理部およびアプリケーションプログラム検索部を示すブロック構成図である。

１ プラントコントローラ用保守ツール、２ ハードディスク、３ アプリケーションプログラム、４ オブジェクトコード、５ プログラム編集処理部、６ プログラムコンパイル処理部、７ プログラム転送処理部、８ 通信経路（イーサネット（登録商標）等）、９ プラントコントローラ、１０ 要求処理部、１１ 通信処理受信部、１２ プログラム書換処理部、１３ 旧機種オブジェクトコード、１４ オブジェクトコード変換処理部、１５ 新機種オブジェクトコード、１６ プログラムメモリ、１７ 制御プログラム、１８ プログラム実行部、１９ データメモリ、２０ 旧機種オブジェクトコード体系例、２１ オブジェクトコード変換処理部、２２ オペコード変換処理部、２３ オペランド変換処理部、２４ 新機種オブジェクトコード体系例、２５ オブジェクトコード紐付け情報、２６ アプリケーションプログラム検索部、２７ 変換不可オブジェクトコード情報、２８ 通信処理送信部

Claims (2)

1. ハードディスクに格納されたアプリケーションプログラムをプログラム編集処理手段にてプログラムの追加、変更、削除し、この追加、変更、削除されたプログラムを前記プログラム編集処理手段のプログラムコンパイル処理手段にてコンパイル処理し、オブジェクトコードの体系に展開するプラントコントローラ用保守ツールと、前記プラントコントローラ用保守ツールから転送された前記オブジェクトコードを受信するプラントコントローラとを備えたプラントコントローラシステムであって、
   前記プラントコントローラ用保守ツールは、前記オブジェクトコードを生成する際、各オブジェクトコードと、これを生成したアプリケーションプログラムとの紐付け情報となるオブジェクト紐付け情報を生成するプログラムコンパイル処理手段と、アプリケーションプログラム検索手段とを備えており、
   前記プラントコントロ−ラは、受信した前記オブジェクトコードを旧機種オブジェクトコードとして扱うプログラム書換処理手段を備え、
   前記プログラム書換処理手段は、
   プラントコントローラ用保守ツールから転送されたオブジェクトコードを受信し、受信したオブジェクトコードを旧機種オブジェクトコードとして扱う旧機種オブジェクトコード手段と、
   前記旧機種オブジェクトコードを変換処理し、旧機種オブジェクトコードを変換できないオブジェクトコードが存在した際、そのオブジェクトコード識別子を変換不可オブジェクト情報として蓄積するオブジェクトコード変換処理手段と、
   前記オブジェクト変換処理手段で変換処理されたオブジュクトコードを前記プラントコントロール用保守ツールが持っているオブジェクトコードとは異なる形態の新機種オブジェクトコードへと展開する新機種オブジェクトコード手段とを備え、
   前記プラントコントローラ用保守ツールのアプリケーションプログラム検索手段は、前記プラントコントローラの前記オブジェクトコード変換処理手段が変換できなかった旧機種オブジェクトコード識別子を蓄積した変換不可オブジェクト情報を受信し、変換不可オブジェクト情報とオブジェクト紐付け情報により、変換できなかった旧機種オブジェクトコードを生成したプログラムをアプリケーションプログラムから抽出し、変換できなかったアプリケーションプログラムを前記プラントコントローラ用保守ツールの操作者に告知できるようにしたことを特徴としたプラントコントローラシステム。
2. オブジェクトコード変換処理手段は、オブジェクトコード体系の異なるオブジェクトコードを変換する機能を備え、オペコード変換処理部およびオペランド変換処理部から構成され、旧機種オブジェクトコードを新機種オブジェクトコード体系列に変換することを特徴とする請求項１記載のプラントコントローラシステム。

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