JP6305726B2 - Equipment control device - Google Patents
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Description
本発明は、DCS(distributed control system:分散形制御装置)やPLC(programmable logic controller)のような、プログラム可能なコントローラ(以下、「コントローラ」という。)を用いて設備機器を制御する機器制御装置に関する。 The present invention relates to a device control apparatus that controls equipment using a programmable controller (hereinafter referred to as “controller”) such as a DCS (distributed control system) or a PLC (programmable logic controller). About.
工場や発電設備等のプラントにおいて複数の設備機器(圧力計、温度計、流量計、モータなど)を一括制御するために、コントローラが広く用いられている。コントローラによる制御では、設備機器のそれぞれの入力/出力端とコントローラの入力/出力端とを配線接続し、それらの間で信号を送受信させる。プラント内の各所に配置されている設備機器からの配線は、リレー盤や信号変換器、ノイズ除去フィルタ等の種々の中継機器を経由してコントローラの入力/出力端に到達する。また、コントローラの製造メーカーから提供されるソフトウェアによりコンピュータ上で具現化されるエンジニアリングツールを用いてコントローラの入出力信号の属性(圧力信号、温度信号等)を設定する。さらに、エンジニアリングツールを用いて制御命令を記述し、コントローラに書き込む。こうして、設備機器からコントローラに入力される信号の状態を管理したり、制御命令に従ってコントローラから設備機器に信号を出力したりする。 In plants such as factories and power generation facilities, controllers are widely used to collectively control a plurality of equipment (pressure gauge, thermometer, flow meter, motor, etc.). In the control by the controller, each input / output end of the equipment and the input / output end of the controller are connected by wiring, and signals are transmitted and received between them. The wiring from the equipment arranged in various places in the plant reaches the input / output end of the controller via various relay devices such as a relay panel, a signal converter, and a noise removal filter. In addition, attributes (pressure signal, temperature signal, etc.) of the input / output signals of the controller are set using an engineering tool embodied on a computer by software provided by the controller manufacturer. Furthermore, a control command is described using an engineering tool and written to the controller. In this way, the state of a signal input from the equipment to the controller is managed, or a signal is output from the controller to the equipment according to a control command.
例えば、コントローラに入力される信号に異常が発生した場合、その要因としては、設備機器そのものの異常のほかに、設備機器からコントローラに至る配線経路上に存在する中継機器の異常、あるいはそれらを接続している配線の損傷が考えられる。しかし、コントローラを用いた制御では、コントローラの入力/出力端における信号の属性とその状態のみを管理しているため、その信号が伝送される経路を特定することができない。そのため、トラブルの発生時には、作業者がCAD図面や展開接続図を確認し、コントローラの入力/出力端からの配線が、プラント内のどこに配置されたどの中継機器に接続され、どの配線経路で設備機器の入力/出力端に接続されているのかを確認して対処しなければならず、時間がかかってしまうという問題があった。 For example, when an abnormality occurs in the signal input to the controller, the cause is not only the abnormality of the equipment itself, but also the abnormality of the relay equipment existing on the wiring path from the equipment to the controller, or connecting them Possible damage to the wiring. However, in the control using the controller, only the attribute and the state of the signal at the input / output end of the controller are managed, and therefore the path through which the signal is transmitted cannot be specified. Therefore, when trouble occurs, the operator checks the CAD drawing and the development connection diagram, and the wiring from the input / output end of the controller is connected to which relay device located anywhere in the plant, and in which wiring route There is a problem that it takes time because it is necessary to check whether it is connected to the input / output terminal of the device.
大規模なプラントでは、プラント全体を複数の機能ブロックに分割し、各ブロック内の設備機器をコントローラによりそれぞれ制御する、分散形制御方式と呼ばれる制御方式が採られることが多い(特許文献1)。この制御方式では、各コントローラが接続されている設備機器を制御しつつ、別のコントローラとの間で信号を送受信して動作するように構成される。 In a large-scale plant, a control method called a distributed control method is often adopted in which the entire plant is divided into a plurality of functional blocks and the equipment in each block is controlled by a controller (Patent Document 1). This control system is configured to operate by transmitting / receiving signals to / from another controller while controlling the equipment connected to each controller.
プラントにおいて制御システムを導入する際に、その費用を抑えるためにブロック単位で入札が行われることが多く、その結果、1つのプラントを構成する複数のブロックがそれぞれ異なる製造メーカーのコントローラで制御されることがある。この場合、各コントローラの製造メーカーからそれぞれ提供されるエンジニアリングツールが用いられる。一般に、エンジニアリングツールには種々の設備機器に対応した信号の属性を設定することができるようになっているが、他メーカーのコントローラに対応する信号の属性を設定することはできない。このような状況で、他メーカーのコントローラから入力される信号に異常が発生すると、属性が設定されていない信号が伝送される経路を確認しなければならないため、より一層対応に時間がかかってしまう。 When a control system is introduced in a plant, bids are often made in units of blocks in order to reduce costs. As a result, a plurality of blocks constituting one plant are controlled by controllers of different manufacturers. Sometimes. In this case, an engineering tool provided by each controller manufacturer is used. In general, an attribute of a signal corresponding to various equipment can be set in an engineering tool, but a signal attribute corresponding to a controller of another manufacturer cannot be set. In such a situation, if an error occurs in a signal input from a controller of another manufacturer, it is necessary to confirm a route through which a signal for which no attribute is set is transmitted. .
本発明が解決しようとする課題は、コントローラと被制御機器の間で送受信される信号に加えてその伝送経路を管理することができ、コントローラの入出力信号に異常が発生した場合に早急に対処することができる機器制御装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is that the transmission path can be managed in addition to the signal transmitted and received between the controller and the controlled device, and when an abnormality occurs in the input / output signal of the controller, the problem is promptly dealt with. It is providing the apparatus control apparatus which can do.
上記課題を解決するために成された本発明は、プログラム可能なコントローラの1乃至複数の入力/出力端と1乃至複数の被制御機器の入力/出力端の間でそれぞれ送受信される入出力信号を管理することによって、該1乃至複数の被制御機器を制御する機器制御装置であって、
a) 前記プログラム可能なコントローラの入力/出力端と前記被制御機器の入力/出力端との間の接続経路に関する接続経路情報が保存された記憶部と、
b) 使用者による、前記プログラム可能なコントローラの1乃至複数の入力/出力端のうちの1つ又は前記1乃至複数の被制御機器の入力/出力端のうちの1つを特定する情報の入力を受け付ける入力受付部と
c) 前記接続経路情報を参照して、前記入力受付部に入力された情報に対応する1つの接続経路の情報を出力する経路情報出力部と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides an input / output signal transmitted and received between one or more input / output terminals of a programmable controller and one or more input / output terminals of one or more controlled devices. by managing, a device controller for controlling the one or a plurality of controlled devices,
a) a storage unit storing connection path information regarding a connection path between an input / output terminal of the programmable controller and an input / output terminal of the controlled device;
by b) user information wherein one of the programmable one or a plurality of input / output terminals of the controller or to identify the one of the previous SL 1 through input / output terminals of the plurality of controlled devices and the input receiving unit for accepting an input of broadcast
c) by referring to the connection path information, and route information output unit for outputting information of one connection path corresponding to the information input to the input receiving unit,
It is characterized by providing.
上記の接続経路情報は、例えば、プログラム可能なコントローラ(コントローラ)のターミナルの入力(出力)端と、被制御機器の出力(入力)端と、それらの接続経路上に存在する種々の中継機器とを紐付けた情報である。コントローラに対して別のコントローラが接続されている場合には、当該別のコントローラも被制御機器の1つとして取り扱う。 The above connection path information includes, for example, an input (output) terminal of a programmable controller (controller) terminal, an output (input) terminal of a controlled device, and various relay devices existing on those connection paths. Is the information associated with. When another controller is connected to the controller, the other controller is also handled as one of the controlled devices.
本発明に係る機器制御装置では、コントローラと被制御機器の間で送受信される入出力信号だけでなく、その信号が伝送される経路を含めて管理することができる。また、被制御機器からコントローラへの入力信号に異常が発生した場合に、使用者が当該信号を出力する被制御機器の出力端を特定する経路特定情報を入力すると、当該機器の出力端とコントローラの入力端の間の接続経路情報が出力される。従って、展開接続図やCAD図面を確認することなく配線経路を特定することができ、早急に対処することができる。さらに、コントローラが他メーカーのコントローラとの間で信号の送受信を行っている場合でも、両コントローラ間の接続経路が管理されているため、トラブルへの対応に困難が生じることがない。 The device control apparatus according to the present invention can manage not only the input / output signals transmitted and received between the controller and the controlled device but also the path through which the signals are transmitted. In addition, when an abnormality occurs in the input signal from the controlled device to the controller, when the user inputs path specifying information for specifying the output end of the controlled device that outputs the signal, the output end of the device and the controller The connection path information between the input terminals of is output. Therefore, it is possible to specify the wiring route without confirming the developed connection diagram or the CAD drawing, and it is possible to cope with it immediately. Furthermore, even when the controller transmits / receives a signal to / from a controller of another manufacturer, the connection path between the controllers is managed, so that there is no difficulty in dealing with the trouble.
本発明に係る機器制御装置は、さらに、
d) 前記入出力信号の状態をモニタリングする信号モニタリング部と、
e) 前記入出力信号の状態が予め設定された条件から外れた場合に、当該入出力信号の異常を検知し、前記経路情報出力部に当該入出力信号に対応する接続経路情報を出力させる異常検知部と、
を備えることが望ましい。これにより、被制御機器の状態や配線経路にトラブルが発生した場合に、使用者が接続経路情報を即座に確認して早急に対処することができる。
The device control device according to the present invention further includes:
d) a signal monitoring unit for monitoring the state of the input / output signal;
e) An abnormality that, when the state of the input / output signal deviates from a preset condition, detects an abnormality of the input / output signal and causes the route information output unit to output connection route information corresponding to the input / output signal. A detection unit;
It is desirable to provide. As a result, when a trouble occurs in the state of the controlled device or the wiring route, the user can immediately check the connection route information and take immediate action.
また、本発明に係る機器制御装置は、
f) 使用者による前記接続経路情報の編集指示を受け付ける編集指示受付部と、
g) 前記編集指示により新たな接続経路情報が作成された場合に、該接続経路情報を前記記憶部に保存する経路情報保存部と、
を備えることが望ましい。これにより、設備機器の交換や修繕等の際の接続経路の変更をスムーズに反映させることができる。なお、使用者からの編集指示には、使用者自身による接続経路情報の一部の編集以外に外部機器からのデータの取り込みや外部機器へのデータの書き出しも含まれる。編集指示がデータの書き出しのみである場合には、新たな接続経路情報が作成されないため、経路情報保存部は記憶部への新たな経路情報の保存を行わない。
In addition, the device control apparatus according to the present invention is
f) an editing instruction receiving unit for receiving an instruction to edit the connection route information by the user;
g) a route information storage unit that stores the connection route information in the storage unit when new connection route information is created by the editing instruction;
It is desirable to provide. Thereby, the change of the connection path | route at the time of replacement | exchange of equipment, repair, etc. can be reflected smoothly. Note that the editing instruction from the user includes importing data from an external device and writing data to the external device in addition to editing a part of the connection path information by the user himself. When the editing instruction is only data writing, new connection route information is not created, so the route information storage unit does not store new route information in the storage unit.
本発明に係る機器制御装置では、コントローラと被制御機器の間で送受信される入出力信号だけでなく、その信号が伝送される経路を含めて管理することができる。従って、コントローラと被制御機器の間で送受信される信号に加えてその伝送経路を管理することができ、コントローラの入出力信号に異常が発生した場合に早急に対処することができる。 The device control apparatus according to the present invention can manage not only the input / output signals transmitted and received between the controller and the controlled device but also the path through which the signals are transmitted. Therefore, in addition to the signals transmitted and received between the controller and the controlled device, the transmission path can be managed, and when an abnormality occurs in the input / output signal of the controller, it can be dealt with immediately.
本発明に係る機器制御装置の一実施例について、以下、図面を参照して説明する。
図1に示す本実施例の機器制御装置1は、プラント全体を構成する複数のブロックのうち、ブロックAを制御する第1コントローラ50と、該第1コントローラ50に中継機器(リレー盤、信号変換器、ノイズ除去フィルタ等)を介して接続された複数の被制御機器との間で送受信される信号を管理することにより、該複数の被制御機器を制御する装置である。以下の説明において、被制御機器には、ブロックA以外のブロックB及びブロックCをそれぞれ制御する第2コントローラ100と第3コントローラ110も含まれる。
本実施例における第1コントローラ50、第2コントローラ100、及び第3コントローラ110は、プログラム可能なコントローラであり、典型的な例としてはDCSやPLCが挙げられるが、必ずしもこれらの制御形式に限定されない。
An embodiment of a device control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
The
The
第1コントローラ50に接続されている被制御機器について説明する。第1コントローラ50の入力端52には、信号変換器60を介して圧力計81が、信号変換器60とリレー盤70を介して温度計82及び流量計83が接続されており、また、リレー盤90を介して第2コントローラ100の出力端101及び第3コントローラ110の出力端111が接続されている。また、詳細を図示しないが、第1コントローラ50の出力端51にも同様に複数の被制御機器の入力端が接続されている。なお、図1に示す構成はシステム全体の一部を例示したものであり、設備機器の種類や数、配線経路はこれらに限定されない。
A controlled device connected to the
機器制御装置1は、記憶部11を有し、経路情報出力部12、信号モニタリング部13、異常検知部14、及び経路情報保存部15を機能的に備えた本体10と、該本体10に接続された入力部20及び表示部30を備えている。また、本体10には図示しないインターフェースを介して適宜外部機器40を接続することができるようになっている。なお、詳細は後述するが、本実施例では、入力部20が経路特定情報入力受付部及び編集指示受付部として機能する。
記憶部11には、図2に示すような接続経路情報が保存されている。接続経路情報には、コントローラの入力(出力)スロットの端子番号、信号に付されたタグ、信号の名称、信号に規定されたレンジ、信号の単位、端子台の番号、配線上に位置する変換器及びリレーの種類や番号、当該変換器及びリレーが記載されているCAD図面や展開接続図の図面番号等の配線情報が詳細に記述されている。
また、記憶部11には、第1コントローラ50で送受信される各信号の値の許容幅(上限値及び下限値)も保存されている。
The
The
次に、本実施例の機器制御装置1の各部の動作を説明する。
プラントの稼動が開始されると、信号モニタリング部13は、第1コントローラ50から入出力信号を読み出し、表示部30にそれらの値をモニタリング画面として表示する。モニタリング画面は、図3に示すように入出力信号の値を表形式で表示するもののほか、各被制御機器と第1コントローラ50の接続を模式的に図示したものに入出力信号の値を重ね表示するものなど、種々の形式を用いることができる。
Next, the operation of each part of the
When the operation of the plant is started, the
信号モニタリング部13は、表示部30に上記モニタリング画面を表示するとともに、第1コントローラ50の入出力信号が、記憶部11に保存されている許容幅の範囲内であるかを監視する。そして、入出力信号の値が許容幅の範囲外となった場合や、一定時間以上、入出力信号の値に変化が現れない場合(即ち、信号の入出力の異常停止が疑われる場合)に、当該入出力信号の異常を検知する。そして、異常が検知された入出力信号に対応する接続経路情報を記憶部11から読み出して、表示部30に経路情報画面を表示する。この経路情報画面には、第1コントローラ50の入力(出力)端子から被制御機器の出力(入力)端子に至るまでの経路と、その経路上に位置する中継機器との間の全ての配線が示される。従って、使用者は、この配線情報を視認するだけで当該信号の伝送経路を確認し、当該配線を他の配線から切り分ける等の対応を早急に行うことができる。
The
入出力信号に異常が発生した場合以外にも、信号の伝送経路の保守等を目的として配線経路を確認する必要が生じる場合がある。こうした場合に、使用者が、マウス操作等によって、モニタリング画面に表示されている第1コントローラ50の入力(出力)端子の番号、及び/又は被制御機器の出力(入力)端子の番号を選択すると、経路情報出力部12が、当該端子から第1コントローラ50あるいは被制御機器のいずれかの端子までの配線経路及びその間に位置する中継機器が示された経路情報画面を表示する。つまり、本実施例では、マウスやキーボード等で構成される入力部20が経路特定情報入力受付部として機能する。経路特定情報入力受付部としては、その他、音声入力手段や、使用者により操作され、インターフェースを介して本体10に接続される外部機器40とすることもできる。
In addition to the case where an abnormality occurs in the input / output signal, it may be necessary to check the wiring path for the purpose of maintaining the signal transmission path. In such a case, when the user selects the number of the input (output) terminal of the
なお、本実施例では、信号モニタリング部13や経路情報出力部12が該当する配線経路及び中継機器に関する情報を表示部30に表示するが、該情報を印刷出力するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
プラントにおいては、定期点検を行うことによって機器の老朽化や配線の劣化を発見し、それらを交換したり修繕したりする。機器の交換や修繕が行われると、当該機器に関係する配線の種類や経路が変更される場合がある。そこで、本実施例における機器制御装置1では、こうした機器あるいは配線の変更を接続経路情報に反映させることができるようになっている。
In the plant, aging of equipment and deterioration of wiring are discovered by carrying out periodic inspections, and they are replaced or repaired. When a device is replaced or repaired, the type or route of wiring related to the device may be changed. Therefore, in the
使用者が、入力部20を通じて記憶部11から接続経路情報の読み出しを指示すると、図4に示すように、表示部30に全ての接続経路情報を示す経路情報画面が表示される。表示部30の中央の領域31には表形式で、この接続経路情報が表示され、スクロールバーを操作することにより、表示範囲を移動させることができようになっている。また、表示部30の上部の領域には「ファイル」、「編集」等のコマンドボタン32が表示される。コマンドボタン32の下には、領域31に表示させる接続経路情報を絞り込むための接続グループ選択ボタン34が表示される。また、表示部30の下部の領域には、コントローラ50に設定されたプログラムを図示する「図面」、あるいは第1コントローラ50の入出力信号を確認するための「一覧モニタ」画面にジャンプするためのジャンプボタン35と、「印刷」、「保存」、「閉じる」の各操作を行うための操作ボタン36が表示される。その他、コマンドボタンを用いて「編集」、「検索」(「絞り込み」)を順に選択することにより、図5(a)に示すような検索画面や図5(b)に示すような絞り込み画面を表示させることができる。
When the user instructs reading of connection route information from the
接続経路情報の閲覧、及び編集を行う場合の操作の一例を説明する。
接続経路情報を確認する場合には、モード選択ボタン33により「閲覧」モードを選択する。これにより、接続経路情報は編集不可にロックされ、使用者が誤って接続経路情報を上書きしてしまうことが防止される。続いて、接続グループ選択ボタン34を操作して、確認しようとする接続グループを絞り込み表示させる。この状態で操作ボタン36の「印刷」を選択すると、絞り込み表示中の接続経路情報が印刷される。
An example of an operation when browsing and editing connection path information will be described.
When confirming the connection route information, the “view” mode is selected by the mode selection button 33. As a result, the connection route information is locked so as not to be edited, and the user is prevented from accidentally overwriting the connection route information. Subsequently, the connection
接続経路情報を更新する場合には、モード選択ボタン33により「編集」モードを選択する。これにより、接続経路情報のロックが解除され、編集可能となる。使用者は、キーボード等を用いて該当箇所の接続経路情報を更新し、操作ボタン36により更新後の情報の保存を指示する。すると、経路情報保存部15が、これを新たな接続経路情報として記憶部11に保存する。
When the connection route information is updated, the “edit” mode is selected by the mode selection button 33. As a result, the connection path information is unlocked and can be edited. The user updates the connection path information of the corresponding part using a keyboard or the like, and instructs the storage of the updated information by the
本実施例に係る機器制御装置1では、インターフェースを介して接続された外部機器40との間で、接続経路情報をインポート/エクスポートすることもできる。例えば、使用者が外部機器40で編集された、CSV(Comma Separated Values)形式等のファイル形式のデータのインポートを指示すると経路情報保存部15がこれを取り込み記憶部11に保存する。
In the
上記実施例は一例であって、本発明の趣旨に沿って適宜に変更することができる。
例えば、上述した「編集」モードは、管理者権限によって機器制御装置にログインした場合にのみ選択可能とし、それ以外は「閲覧」モードのみ選択可能とすることができる。
また、本発明に係る機器制御装置は、本体部と、該本体部とネットワークによって接続されたサーバにより構成し、該サーバ上に記憶部11を備えるように構成することもできる。
The above-described embodiment is an example, and can be appropriately changed in accordance with the gist of the present invention.
For example, the “edit” mode described above can be selected only when logging in to the device control apparatus with administrator authority, and only the “view” mode can be selected otherwise.
In addition, the device control apparatus according to the present invention may be configured by a main body unit and a server connected to the main body unit via a network, and may be configured to include the
1…機器制御装置
10…本体
12…経路情報出力部
13…信号モニタリング部
14…異常検知部
15…経路情報保存部
20…入力部
30…表示部
31…領域
32…コマンドボタン
33…モード選択ボタン
34…接続グループ選択ボタン
35…ジャンプボタン
36…操作ボタン
40…外部機器
50、100、110…コントローラ
51、101、111…出力端
52、102、112…入力端
60…信号変換器
70…リレー盤
81…圧力計
82…温度計
83…流量計
90…リレー盤
DESCRIPTION OF
Claims (3)
a) 前記プログラム可能なコントローラの入力/出力端と前記被制御機器の入力/出力端との間の接続経路に関する接続経路情報が保存された記憶部と、
b) 使用者による、前記プログラム可能なコントローラの1乃至複数の入力/出力端のうちの1つ又は前記1乃至複数の被制御機器の入力/出力端のうちの1つを特定する情報の入力を受け付ける入力受付部と
c) 前記接続経路情報を参照して、前記入力受付部に入力された情報に対応する1つの接続経路の情報を出力する経路情報出力部と、
を備えることを特徴とする機器制御装置。 By managing the input and output signals transmitted and received, respectively between the programmable one or a plurality of input / output terminal and 1 to an input / output ends of the plurality of controlled devices of the controller, the one or more controlled devices A device control device for controlling
a) a storage unit storing connection path information regarding a connection path between an input / output terminal of the programmable controller and an input / output terminal of the controlled device;
by b) user information wherein one of the programmable one or a plurality of input / output terminals of the controller or to identify the one of the previous SL 1 through input / output terminals of the plurality of controlled devices and the input receiving unit for accepting an input of broadcast
c) by referring to the connection path information, and route information output unit for outputting information of one connection path corresponding to the information input to the input receiving unit,
Device control apparatus comprising: a.
e) 前記入出力信号の状態が予め設定された条件から外れた場合に、当該入出力信号の異常を検知し、前記経路情報出力部に当該入出力信号に対応する接続経路情報を出力させる異常検知部
を備えることを特徴とする請求項1に記載の機器制御装置。 d) a signal monitoring unit for monitoring the state of the input / output signal;
e) An abnormality that, when the state of the input / output signal deviates from a preset condition, detects an abnormality of the input / output signal and causes the route information output unit to output connection route information corresponding to the input / output signal. The device control apparatus according to claim 1, further comprising a detection unit.
g) 前記編集指示により新たな接続経路情報が作成された場合に、該接続経路情報を前記記憶部に保存する経路情報保存部と、
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の機器制御装置。 f) an editing instruction receiving unit for receiving an instruction to edit the connection route information by the user;
g) a route information storage unit that stores the connection route information in the storage unit when new connection route information is created by the editing instruction;
The apparatus control apparatus according to claim 1, further comprising:
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