JP6566859B2 - エンジニアリングツール - Google Patents

Description

この発明は、プラントの監視制御システムにおいて、コントローラに接続されるフィールド機器を識別するためのタグ情報を生成するエンジニアリングツールに関するものである。

プラント監視制御システムでは、プラントの制御を行うコントローラに接続された各種フィールド機器に対してタグと呼ばれる識別番号を付加して管理している。コントローラと同一のネットワークに接続されたオペレータステーション上に表示する監視画面は、タグと各フィールド機器から収集した信号を紐付けて画面表示している。
プラントを構成するフィールド機器の数は、一台のコントローラあたり、数百から数千点存在し、それに伴い、フィールド機器の信号に紐付くタグの数も膨大になるため、タグとそれに付随するタグ情報を自動生成するエンジニアリングツールがあった。（例えば、特許文献１参照）

特開平１０−１４３２３８号公報（第４〜６頁、第１図）

従来のプラント監視制御システムのエンジニアリングデータから必要なタグ情報を自動生成することが可能なエンジニアリングツールでは、フィールド機器の部品情報からエンジニアリングに必要なタグ情報を自動生成することができるが、システムによる自動生成後にタグ情報をユーザが編集するということが考慮されておらず、ユーザの編集後にタグ情報の再生成を行うと、システムによってユーザが編集したタグ情報が上書きされるという問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、プラント監視制御に用いられるタグ情報を自動生成し、この生成されたタグ情報をユーザが編集可能とするエンジニアリングツールを得ることを目的とする。

この発明に係わるエンジニアリングツールにおいては、プラントを構成するフィールド機器を識別するための識別コードを含むタグ情報を生成するエンジニアリングツールであって、フィールド機器の種別に応じたタグ情報の項目を予め定義した機器情報テンプレート、タグ情報のうちのフィールド機器の基本情報を入力するタグ情報入力部、タグ情報入力部により入力されたタグ情報の基本情報と機器情報テンプレートに基づき、フィールド機器の種別に応じたタグ情報を生成するタグ情報生成部、およびこのタグ情報生成部により生成されたタグ情報を保存するタグ情報データベースを備え、タグ情報入力部は、タグ情報データベースに保存されたタグ情報を、このタグ情報の識別コードのままで編集する編集手段を有し、編集手段により編集されたタグ情報には、編集されたことを示す情報が付加され、編集手段により編集されたのちに、タグ情報生成部により、タグ情報が再度生成された場合にも、編集手段により編集されたタグ情報は更新されないものである。

この発明によれば、プラントを構成するフィールド機器を識別するための識別コードを含むタグ情報を生成するエンジニアリングツールであって、フィールド機器の種別に応じたタグ情報の項目を予め定義した機器情報テンプレート、タグ情報のうちのフィールド機器の基本情報を入力するタグ情報入力部、タグ情報入力部により入力されたタグ情報の基本情報と機器情報テンプレートに基づき、フィールド機器の種別に応じたタグ情報を生成するタグ情報生成部、およびこのタグ情報生成部により生成されたタグ情報を保存するタグ情報データベースを備え、タグ情報入力部は、タグ情報データベースに保存されたタグ情報を、このタグ情報の識別コードのままで編集する編集手段を有し、編集手段により編集されたタグ情報には、編集されたことを示す情報が付加され、編集手段により編集されたのちに、タグ情報生成部により、タグ情報が再度生成された場合にも、編集手段により編集されたタグ情報は更新されないので、生成されたタグ情報をユーザが編集することができる。

この発明の実施の形態１によるプラント監視制御システム全体を示すブロック構成図である。 この発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムのエンジニアリングツールのタグ情報入力部で入力する項目を示す図である。 この発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムのエンジニアリングツールの機器情報テンプレートを示す図である。 この発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムのタグ情報の構成を示す図である。 この発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムのエンジニアリングツールによりタグ情報を編集した状態を示す図である。 この発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムのエンジニアリングツールのタグ情報の生成方法フローを示す図である。 この発明の実施の形態２によるプラント監視制御システムのタグ情報の構成を示す図である。 この発明の実施の形態３によるプラント監視制御システムのエンジニアリングツールの機器情報テンプレートを示す図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるプラント監視制御システム全体を示すブロック構成図である。
図１において、このプラント監視制御システムは、次のように構成されている。
オペレータステーション１は、プラントの監視制御を行う。エンジニアリングツール２は、プラント全体の構成情報を定義し、オペレータステーション１とコントローラ４で使用されるタグ情報の定義およびタグ情報のダウンロードを行う。コントローラ４は、プラントの制御を行う。フィールド機器５は、コントローラ４により制御されるプラントの構成機器である。
オペレータステーション１とコントローラ４は、制御ネットワーク３で接続され、コントローラ４とフィールド機器５は、フィールドバス６により接続されている。
また、オペレータステーション１とエンジニアリングツール２とコントローラ４は、情報ネットワーク７により接続されている。

オペレータステーション１は、次のように構成されている。
画面表示部１０１は、フィールド機器５がコントローラ４に送信したプロセス信号値を、制御ネットワーク３を介して画面に表示する。データ設定部１０２は、フィールド機器５を制御するためにコントローラ４に対して操作値の入力を行う。プラントＤＢ１０３は、プラントを構成する機器のタグ情報を保存している。

エンジニアリングツール２は、次のように構成されている。
タグ情報入力部２０１は、プラントを構成するフィールド機器５を識別するためのタグ情報のうち、フィールド機器５の基本情報を入力する。機器情報テンプレート２０２は、フィールド機器５の種別に応じて必要なタグ情報の構成一覧を定義している。タグ情報生成部２０３は、タグ情報入力部２０１からの入力と機器情報テンプレート２０２に基づき、プラント監視制御に必要なタグ情報を生成する。
プラントＤＢ２０４（タグ情報データベース）は、タグ情報生成部２０３により生成されたタグ情報を保存する。データダウンロード部２０５は、プラントＤＢ２０４のタグ情報を、情報ネットワーク７を介して、オペレータステーション１とコントローラ４にダウンロードする。
タグ情報入力部２０１は、後述するように、タグ情報生成部２０３により生成されたタグ情報をユーザが編集するための編集手段を有する。

コントローラ４は、エンジニアリングツール２からダウンロードされたタグ情報を保存するタグメモリ４０１と、フィールド機器５の制御を行うフィールド機器制御部４０２とを有する。

フィールド機器５は、温度などの測定結果の送受信や、スイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号の送受信を行うフィールド機器実行部５０１を有する。

図２は、この発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムのエンジニアリングツールのタグ情報入力部で入力する項目を示す図である。
図２において、タグ情報入力部２０１で定義され、入力されるタグ情報８には、対象となるフィールド機器５を識別するためのタグＮｏ．（計器タグＮｏ．）（識別コード）、タグ名称、フィールド機器５が接続されているコントローラ名、フィールド機器種別が含まれる。

図３は、この発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムのエンジニアリングツールの機器情報テンプレートを示す図である。
図３において、機器情報テンプレート２０２のフィールド機器ごとのタグ情報の項目を示している。１つのフィールド機器５に対し、表示上下限値、警報上下限値、ＰＩＤ制御（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−Ｉｎｔｅｇｒａｌ−Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、ＰＩＤ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）に使用する測定値タグ、設定値タグ、操作量タグといった複数の設定項目があるため、フィールド機器５は種別によって必要なタグ情報の項目が異なる。

図４は、この発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムのタグ情報の構成を示す図である。
図４において、タグ情報生成部２０３により、タグ情報入力部２０１により定義されたタグ情報８と、機器情報テンプレート２０２にあらかじめ保存されている各フィールド機器に対応するタグ情報の項目に基づき、自動生成されたタグ情報９を示している。

図５は、この発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムのエンジニアリングツールによりタグ情報を編集した状態を示す図である。
図５において、タグ情報９ａは、タグ情報生成部２０３で生成されたタグ情報９が編集された状態である。タグ情報９ａは、基本情報部９０１、パラメータ情報部９０２、フィールド機器タグ情報部９０３、編集操作記憶部９０４から構成される。
基本情報部９０１は、タグ情報入力部２０１で定義されるフィールド機器の基本情報である。パラメータ情報部９０２は、フィールド機器の種別によって項目が変化するフィールド機器のパラメータ情報である。フィールド機器タグ情報部９０３は、フィールド機器の種別によって項目が変化するフィールド機器のプロセス信号ごとに割り当てられるタグＮｏ．である。編集操作記憶部９０４は、タグ情報が編集されたかどうかを示す情報である。このうち、ユーザが任意に編集可能な項目は、パラメータ情報部９０２のみであり、パラメータ情報９０２が編集された場合は、編集操作記憶部９０４が「有」に自動更新される。

図６は、この発明の実施の形態１によるプラント監視制御システムのエンジニアリングツールのタグ情報の生成方法フローを示す図である。
図６において、８、９、９ａ、２０２は、それぞれ図２、図４、図５、図３におけるものと同一のものである。

次に、プラント監視制御システムの全体動作について説明する。
まず、エンジニアリングツール２内のタグ情報入力部２０１にて、オペレータステーション１、コントローラ４、フィールド機器５がプラントの監視制御に使用するタグ情報８を定義・入力する。タグ情報入力部２０１に入力されたタグ情報８を、タグ情報生成部２０３がプラントＤＢ２０４に保存可能な形式に変換する。
タグ情報生成部２０３により変換されたタグ情報８は、プラントＤＢ２０４に保存される。プラントＤＢ２０４のタグ情報は、データダウンロード部２０５から情報ネットワーク７を介して、オペレータステーション１のプラントＤＢ１０３と、コントローラ４のタグメモリ４０１にそれぞれダウンロードされる。

コントローラ４は、フィールド機器５から、フィールドバス６を介してプロセス信号を受信する。フィールド機器制御部４０２において、タグメモリ４０１に保存されたタグ情報と、フィールド機器５から受信したプロセス信号とを紐付け、タグ情報とプロセス信号値を、制御ネットワーク３を介してオペレータステーション１に送信する。

オペレータステーション１の画面表示部１０１は、コントローラ４から受信したタグ情報と紐付けられた画面シートを、プラントＤＢ１０３から検索し、一致する画面があれば、画面にプロセス信号値を表示する。

また、コントローラ４に対して設定したい値を、オペレータステーション１のデータ設定部１０２に入力すると、タグ情報と操作設定値を、制御ネットワーク３を介してコントローラ４に送信する。
コントローラ４は、タグメモリ４０１を参照し、オペレータステーション１から受信したタグ情報が割り当てられた制御対象のフィールド機器５を特定する。フィールド機器５を特定後、フィールド機器制御部４０２は、フィールドバス６を介して、特定されたフィールド機器５に操作設定値を送信し、フィールド機器実行部５０１で実行される。

次に、タグ情報の具体的な生成方法について説明する。
まず、図２のようなタグ情報８を、タグ情報入力部２０１により定義・入力する。ここで定義される項目は、タグＮｏ．（計器タグＮｏ．）、タグ名称、フィールド機器５が接続されているコントローラ名、フィールド機器種別である。
次いで、タグ情報入力部２０１に入力されたタグ情報８と、機器情報テンプレート２０２にあらかじめ保存されている各フィールド機器に必要なタグ情報の項目に基づき、フィールド機器種別に対応した、プラント監視制御に必要なタグ情報９（図４）を自動生成する。

タグ情報生成部２０３によって自動生成されたタグ情報９は、プラントＤＢ２０４に保存される。ここで、プラントＤＢ２０４に保存・反映するには、必ずタグ情報生成部２０３で保存可能な形式に変換する必要がある。プラントＤＢ２０４に保存されたデータは、任意のタイミングで、データダウンロード部２０５により、オペレータステーション１とコントローラ４にダウンロードされる。

このように、タグ情報入力部２０１に必要最小限の情報を入力し、これを基にして、タグ情報生成部２０３で、プラント監視制御に必要なタグ情報を自動生成することにより、多くのタグ情報を手入力する必要がなく、作業時間の短縮、作業時の入力ミスを削減する
ことができる。

なお、上述の説明では、タグ情報生成部２０３で自動生成されたタグ情報を変更することなく、オペレータステーション１とコントローラ４にダウンロードしているが、本発明では、タグ情報を自由に変更することを可能とする。
本発明は、タグ情報を自動生成した上で、Ｆｉｌｌ−ｉｎ−ｔｈｅ−Ｆｏｒｍ形式でユーザが自由にタグ情報を編集可能とする。

以下、図６を用いて、タグ情報の生成および編集について説明する。
まず、タグ情報入力部２０１で、フィールド機器の種別に応じた必須項目を入力し、タグ情報８を作成する。
次いで、タグ情報生成部２０３は、タグ情報入力部２０１により入力されたタグ情報８と、機器情報テンプレート２０２に基づき、タグ情報９（図４）を生成する。タグ情報生成部２０３により生成されたタグ情報９は、プラントＤＢ２０４に保存される。

プラントＤＢ２０４に保存されたタグ情報９は、必要に応じてタグ情報入力部２０１で読み出すことが可能である。ユーザは、タグ情報入力部２０１で読み出したタグ情報９の内、パラメータ情報部９０２の編集が可能であり、タグ情報入力部２０１の編集手段でタグ情報９ａ（図５）のように編集した場合、編集操作記憶部９０４が「有」に自動更新される。
データ編集後に、タグ情報生成部２０３によってタグ情報として扱われるが、編集操作記憶部８０４が「有」となっているタグ情報については、上書き更新されずにプラントＤＢ２０４に保存される。
このように、タグ情報入力部２０１により、タグ情報の編集が可能になっている。

実施の形態１によれば、タグ情報入力部２０１に必要最小限の情報を入力し、これを基にして、タグ情報生成部２０３で、プラント監視制御に必要なタグ情報を自動生成することにより、多くのタグ情報を手入力する必要がなく、作業時間の短縮、作業時の入力ミスを削減することができる。
また、タグ情報のうちのパラメータ情報をユーザが自由に編集することができる。

実施の形態２．
なお、実施の形態１に対し、タグ情報の生成方法において、フィールド機器タグ情報９０３のアナログ入力、アナログ出力、デジタル入力、デジタル出力といった信号種別に応じて、別のタグ情報グループを生成するようにしてもよい。
実施の形態２は、これを実現するものである。

図７は、この発明の実施の形態２によるプラント監視制御システムのタグ情報の構成を示す図である。
図７において、９ａ、９０３は図５におけるものと同一のものである。図７では、タグ情報生成部２０３は、タグ情報９またはタグ情報９ａからアナログ入力定義９０５、デジタル入力定義９０６を生成する。なお、アナログ出力定義、デジタル出力定義を生成することも可能である。

次に、実施の形態２の動作について説明する。
タグ情報生成部２０３は、タグ情報入力部２０１で入力されたタグ情報８と機器情報テンプレート２０２とに基づき、タグ情報９を自動生成した上で、または編集されたタグ情報９ａから、さらにアナログ入力定義９０５とデジタル入力定義９０６を生成する。
このアナログ入力定義９０５とデジタル入力定義９０６は、フィールド機器タグ情報部９０３のタグの信号種別に応じて、適切な定義に自動的に展開、生成される。

実施の形態２によれば、タグの信号種別に応じてタグ情報が分離定義されるため、信号種別ベースでの管理が容易になる。

実施の形態３．
実施の形態１および実施の形態２に対し、機器情報テンプレート２０２の既存機器の編集、および新規機器の追加を可能としてもよい。
実施の形態３は、これに実現するものである。

図８は、この発明の実施の形態３によるプラント監視制御システムのエンジニアリングツールの機器情報テンプレートを示す図である。
図８において、機器情報テンプレート２０２は、テンプレート編集部２０６を有する。既存テンプレート２０２ａは、機器情報テンプレート２０２の既存のテンプレートである。新規テンプレート２０２ｂは、テンプレート編集部２０６により新規に作成されるテンプレートである。

次に、実施の形態３の動作について説明する。
機器情報テンプレート２０２からテンプレート編集部２０６を呼び出し、新規テンプレート２０２ｂを作成する。作成した新規テンプレート２０２ｂと既存テンプレート２０２ａをマージし、機器情報テンプレート２０２を更新する。
機器情報テンプレート２０２が更新されると、タグ情報入力部２０１で選択可能なフィールド機器種別が更新される。タグ情報生成部２０３は、更新された機器情報テンプレート２０２を元に、タグ情報９を自動生成する。

実施の形態３によれば、エンジニアリングツールが標準で提供しているフィールド機器情報テンプレートと異なる機器のタグ情報を、プラントシステムを停止してタグ情報生成部２０３を変更することなく、ユーザによって自由に定義することができるので、エンジニアリングコストが低減される。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ オペレータステーション、２ エンジニアリングツール、３ 制御ネットワーク、
４ コントローラ、５ フィールド機器、６ フィールドバス、７ 情報ネットワーク、８ タグ情報、９ タグ情報、１０１ 画面表示部、１０２ データ設定部、
１０３ プラントＤＢ、２０１ タグ情報入力部、２０２ 機器情報テンプレート、
２０３ タグ情報生成部、２０４ プラントＤＢ、２０５ データダウンロード部、
２０６ テンプレート編集部、４０１ タグメモリ、４０２ フィールド機器制御部、
５０１ フィールド機器実行部

Claims (3)

1. プラントを構成するフィールド機器を識別するための識別コードを含むタグ情報を生成するエンジニアリングツールであって、
   上記フィールド機器の種別に応じたタグ情報の項目を予め定義した機器情報テンプレート、
   上記タグ情報のうちの上記フィールド機器の基本情報を入力するタグ情報入力部、
   上記タグ情報入力部により入力されたタグ情報の基本情報と上記機器情報テンプレートに基づき、上記フィールド機器の種別に応じたタグ情報を生成するタグ情報生成部、
   およびこのタグ情報生成部により生成されたタグ情報を保存するタグ情報データベースを備え、
   上記タグ情報入力部は、上記タグ情報データベースに保存されたタグ情報を、このタグ情報の識別コードのままで編集する編集手段を有し、
   上記編集手段により編集されたタグ情報には、編集されたことを示す情報が付加され、
   上記編集手段により編集されたのちに、上記タグ情報生成部により、上記タグ情報が再度生成された場合にも、上記編集手段により編集されたタグ情報は更新されないことを特徴とするエンジニアリングツール。
2. 上記タグ情報生成部は、上記生成されたタグ情報または上記編集手段により編集されたタグ情報について、信号種別ごとに定義することを特徴とする請求項１記載のエンジニアリングツール。
3. 上記機器情報テンプレートを編集するテンプレート編集部を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のエンジニアリングツール。

Images