JPH11167412A - 分散型制御システムの試験装置 - Google Patents

分散型制御システムの試験装置

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JPH11167412A
JPH11167412A JP26439898A JP26439898A JPH11167412A JP H11167412 A JPH11167412 A JP H11167412A JP 26439898 A JP26439898 A JP 26439898A JP 26439898 A JP26439898 A JP 26439898A JP H11167412 A JPH11167412 A JP H11167412A
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Kotoko Tanaka
琴子 田中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 仮想制御ステーションのデータベースの作成
に要する時間を短縮し、しかもEWS上で仮想制御ステ
ーションを動作させたときのEWSのパフォーマンス低
下を抑制した分散型制御システムの試験装置を実現す
る。 【解決手段】 仮想制御ステーション相互間で通信テス
トを行うことによって、実機の制御ステーション間の通
信テストを仮想的に行う分散型制御システムの試験装置
において、テスト対象の制御ステーションを模擬する仮
想制御ステーションには制御ステーションの機能の全て
を模擬する第1の模擬手段を設け、テスト対象の制御ス
テーション以外の制御ステーションを模擬する仮想制御
ステーションには通信インタフェイスの機能のみを模擬
する第2の模擬手段を設けた。また、第2の模擬手段に
は、通信インタフェイス手段と、この通信インタフェイ
ス手段が受信した通信データを処理する様々な機能を持
った手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、分散型制御システ
ムの制御ステーションに対するテストをシミュレータを
用いて行う分散型制御システムの試験装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】分散型制御システムは、操作監視ステー
ションと複数の制御ステーションとを通信バスで接続し
た構成をとる。操作監視ステーションはプラントの操作
と監視を行う。例えば、プラントに配置したバルブに対
して操作量信号を与えてバルブを開閉したり、プラント
に配置したセンサから与えられたプロセスデータを監視
し、温度、圧力等が上限値を超えたときにアラームを発
生したりする。制御ステーションはプラントに分散配置
され、操作監視ステーションの制御の下でプラントを制
御する。
【0003】分散型制御システムのシステム構築時に行
うエンジニアリング作業では、制御ステーションに対す
るテストを容易にするために、実機の制御ステーション
と同等な機能を持ったFCSシミュレータを構築し、
FCSシミュレータを用いて仮想的にテストを行うこと
が従来より行われていた。
【0004】図7はこのような分散型制御システムの試
験装置の従来例を示した図である。図7で、1及び2
a,2b,2cは実機の制御ステーションを模擬するF
CSシミュレータで、実機の制御ステーションと同等の
機能を持っている。 FCSシミュレータ1は、テスト
対象のFCSシミュレータである。 FCSシミュレー
タ2a,2b,2cはテスト対象以外のFCSシミュレ
ータである。
【0005】FCSシミュレータ間で行う通信のテスト
は次のとおりにして行う。FCSシミュレータ1及び2
a,2b,2cを起動する。(a)に示すようにFCS
シミュレータ1はFCSシミュレータ2a,2b,2c
に対してデータを設定する。そして、(b)に示すよう
にFCSシミュレータ2a,2b,2cはFCSシミュ
レータ1に参照データを返す。参照したデータをもとに
FCSシミュレータ1がFCSシミュレータ2a,2
b,2cに対して行う通信が正常であるかどうかをテス
トする。
【0006】図7の従来例では、検査対象はFCSシミ
ュレータ1だけであるため、FCSシミュレータ2a,
2b,2cは通信のみについて動作すれば十分で制御動
作まで行う必要はない。これにもかかわらず、FCSシ
ミュレータ2a,2b,2cには通信の機能だけでなく
制御動作の機能までも搭載されている。従って、 通信
や制御動作を行うために必要なデータを格納したデータ
ベースは、FCSシミュレータ1だけでなくFCSシミ
ュレータ2a,2b,2cに対しても作成しなければな
らない。これによって、データベースの作成に要する時
間が長くなる。また、テストを行うときは1台または数
台のエンジニアリングワークステーション(EWS)上
で複数のFCSシミュレータを動作させるため、EWS
のパフォーマンスが低下し、テストの効率が悪くなると
いう問題点があった。 制御ステーションの数が多いほ
どテスト効率の低下が著しくなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
点を解決するためになされたものであり、検査対象以外
の仮想制御ステーションは通信インタフェイスの機能だ
けを模擬させることによって、仮想制御ステーションの
データベースの作成に要する時間を短縮し、しかもEW
S上で仮想制御ステーションを動作させたときのEWS
のパフォーマンス低下を抑制した分散型制御システムの
試験装置を実現することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は次のとおりの構
成になった分散型制御システムの試験装置である。
【0009】(1)分散型制御システムに設けられた実
機の制御ステーションを模擬する仮想制御ステーション
を構築し、前記仮想制御ステーション相互間で通信テス
トを行うことによって、実機の制御ステーション間の通
信テストを仮想的に行う分散型制御システムの試験装置
において、テスト対象の制御ステーションを模擬する仮
想制御ステーションには、制御ステーションの機能の全
てを模擬する第1の模擬手段が設けられ、テスト対象の
制御ステーション以外の制御ステーションを模擬する仮
想制御ステーションには、通信インタフェイスの機能の
みを模擬する第2の模擬手段が設けられていることを特
徴とする分散型制御システムの試験装置。
【0010】(2)前記第2の模擬手段は、前記テスト
対象の制御ステーションを模擬する仮想制御ステーショ
ンからの通信を受信し、受信データに応じた返信データ
を返す他ステーション通信受付手段を具備したことを特
徴とする(1)記載の分散型制御システムの試験装置。
【0011】(3)前記他ステーション通信受付手段に
よりアクセスされ、受信データに応じた返信データが格
納されたデータベース用メモリを具備したことを特徴と
する(2)記載の分散型制御システムの試験装置。
【0012】(4)前記返信データは、予め定義された
動作をテスト対象の制御ステーションを模擬する仮想制
御ステーションに行わせるデータであることを特徴とす
る(3)記載の分散型制御システムの試験装置。
【0013】(5)前記データベース用メモリにアクセ
スするためのユーザインタフェイスを有し、テストした
い値が前記ユーザインタフェイスを介してデータベース
用メモリに設定されることを特徴とする(3)記載の分
散型制御システムの試験装置。
【0014】(6)プラントの操作と監視を行う操作監
視手段と、操作監視の結果をグラフィック表示するグラ
フィック表示手段と、分散型制御システムに設けられた
実機の制御ステーションを模擬する仮想制御ステーショ
ンと、この仮想制御ステーションに設けられ、外部から
受信した受信データに応じた返信データを返す他ステー
ション通信受付手段と、前記仮想制御ステーションに設
けられ、前記他ステーション通信受付手段によりアクセ
スされ、受信データに応じた返信データが格納されたデ
ータベース用メモリ用メモリと、を具備し、前記操作監
視手段が他ステーション通信受付手段に送信を行うと、
他ステーション通信受付手段は受信データに応じた返信
データをデータベース用メモリから読み出して操作監視
手段に返し、操作監視手段は返信データに応じてグラフ
ィック表示手段の表示状態を変えることを特徴とする分
散型制御システムの試験装置。
【0015】(7)前記返信データは、グラフィック表
示手段に予め定義した表示を行わせるデータであること
を特徴とする(6)記載の分散型制御システムの試験装
置。
【0016】(8)前記第2の模擬手段は、前記テスト
対象の制御ステーションを模擬する仮想制御ステーショ
ンの通信を仲介する通信インタフェイス手段と、この通
信インタフェイス手段が受信した通信データをTCP/
IPのプロトコルに適合した通信データに置き換えるT
CP/IP通信対応手段と、を具備したことを特徴とす
る(1)記載の分散型制御システムの試験装置。
【0017】(9)前記第2の模擬手段は、前記テスト
対象の制御ステーションを模擬する仮想制御ステーショ
ンの通信を仲介する通信インタフェイス手段と、この通
信インタフェイス手段が受信した通信フレームをトレー
スするトレース手段と、トレースした通信フレームを画
面表示する表示手段と、を具備したことを特徴とする
(1)記載の分散型制御システムの試験装置。
【0018】(10)前記第2の模擬手段は、前記テス
ト対象の制御ステーションを模擬する仮想制御ステーシ
ョンの通信を仲介する通信インタフェイス手段と、この
通信インタフェイス手段が受信した通信データを実機の
制御ステーションに送る通信手段と、を具備したことを
特徴とする(1)記載の分散型制御システムの試験装
置。
【0019】(11)プラントの操作と監視を行う操作
監視手段と、操作監視の結果をグラフィック表示するグ
ラフィック表示手段と、を具備し、前記通信インタフェ
イス手段が前記操作監視手段の通信を仲介することを特
徴とする(8)乃至(10)のいずれかに記載された分
散型制御システムの試験装置。
【0020】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳しく
説明する。図1は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。この実施例はFCSシミュレータが存在する場合の
実施例である。図1で、5はテスト対象の制御ステーシ
ョンを模擬するFCSシミュレータ、6はテスト対象以
外の制御ステーションを模擬する仮想制御ステーション
である。
【0021】FCSシミュレータ5で、51は模擬手段
で、通信インタフェイス及び制御動作を行う部分を含ん
だ制御ステーションの機能の全てを模擬する。
【0022】仮想制御ステーション6で、61は模擬手
段で、通信インタフェイスの機能のみを模擬する。62
は他ステーション通信受付手段で、FCSシミュレータ
5から仮想制御ステーション6への通信を受信して、受
信データに応じた返信データを返す。63はデータベー
ス用メモリで、他ステーション通信受付手段により62
アクセスされ、受信データに応じた返信データが格納さ
れている。返信データは、予め定義された動作をFCS
シミュレータ5に行わせるデータである。
【0023】64は他の装置からデータベース用メモリ
63にアクセスできるようにするために設けられたユー
ザインタフェイスである。ユーザインタフェイス64を
介してユーザがテストしたい値をデータベース用メモリ
63に直接設定する。ここでいうテストしたい値は、
FCSシミュレータ5の動作が予め定義されている値で
ある。 FCSシミュレータ5がデータベース用メモリ
63を参照し、テストしたい値がデータベース用メモリ
63から読み出されてFCSシミュレータ5に返された
ときに、 FCSシミュレータ5が予め定義されていた
動作をするかどうかによってテスト対象が正常であるか
どうかを判断する。
【0024】このような試験装置で、テスト対象の制御
ステーションと他の制御ステーションとの通信の正当性
をテストするときは、 FCSシミュレータ5から仮想
制御ステーション6へデータを送信する。他ステーショ
ン通信受付手段62は独自のデータベース用メモリ63
を持っており、 FCSシミュレータ5からの受信デー
タをデータベース用メモリ63に保存し、受信データに
対する返信データを作成してFCSシミュレータ5へ返
す。返信データは、FCSシミュレータ5に予め定義さ
れた動作を行わせるデータである。従って、返信データ
を受けたFCSシミュレータ5が予め定義された動作を
実際に行うかどうかをもとにして通信の正当性を判断す
る。
【0025】図2は本発明の他の実施例の構成図であ
る。この実施例はFCSシミュレータが存在しない場合
の実施例である。図2で図1と同一のものは同一符号を
付ける。図2で、7はプラントの操作と監視を行う操作
監視手段、8は操作監視の結果をグラフィック表示する
グラフィック表示手段で、これらは分散型制御システム
の操作監視ステーションに設けられている。
【0026】図2の試験装置の動作を説明する。操作監
視手段7はグラフィック表示手段8にグラフィックデー
タを表示させる。この状態で、操作監視手段7は仮想制
御ステーション6へデータを送信する。他ステーション
通信受付手段62は操作監視手段7からの受信データを
データベース用メモリ63に保存し、受信データに対す
る返信データを操作監視手段7へ返す。返信データは、
グラフィック表示手段8に予め定義された表示を行わせ
るデータである。従って、グラフィック表示手段8が予
め定義された表示を実際に行うかどうかをもとにして通
信の正当性を判断する。
【0027】一例を挙げる。「PV値を要求する」こと
を指令するデータについてタグ「X」を割り付けてお
く。操作監視手段7は返信データ「1」を受けると、グ
ラフィックデータの表示色を赤に変えることを予め定義
しておく。
【0028】このような前提条件の下に、グラフィック
データをグラフィック表示手段8に表示をさせる。操作
監視手段7は、タグ「X」の送信データを仮想制御ステ
ーション6に送る。仮想制御ステーション6の他ステー
ション通信受付手段62は、 タグ「X」をもとにPV
値の要求があったことを認識し、データベース用メモリ
63を参照して返信データ「1」を返す。操作監視手段
7は返信データ「1」を受けると、グラフィックデータ
の表示色を赤に変える。これによって、操作監視手段7
のグラフィック表示機能が正常に動作することを確認で
きる。
【0029】操作監視手段7は複数の制御ステーション
の状態を表示するため、グラフィックデータにステーシ
ョン数のデータを割り付け、割り付けたデータでグラフ
ィックデータの表示形態を様々に変えることが多い。他
ステーション通信受付手段62を用いると、対象となる
全てのステーションとの通信を模擬し、通信のテストを
仮想的に行うことができる。
【0030】図3は他ステーション通信受付手段62の
動作手順を示したフローチャートである。図3では、F
CSシミュレータ5をFCS1、仮想制御ステーション
6をFCS2とする。 FCSシミュレータ5の通信の
正当性をテストするときは、FCS1からFCS2へデ
ータを送信する。 FCS2の他ステーション通信受付
手段62は、送られてきたデータをデータベース用メモ
リ63で検索し、このデータが既にデータベース用メモ
リ63に登録されていれば、それをもとにして返信デー
タを作成し、FCS1に対して返信する。送られてきた
データがデータベース用メモリ63になければ、このデ
ータをデータベース用メモリ63に登録し、デフォルト
の返信データを作成して返信する。次回、同じデータが
送信されてきた場合は、登録しておいたデータをもとに
返信データを作成する。従って、データの参照や設定の
要求によってデータベース用メモリ63がダイナミック
に更新されていく。
【0031】図4は本発明の他の実施例の構成図であ
る。この実施例では、他ステーション通信受付手段62
の通信インタフェイスの部分を切り離し、通信インタフ
ェイスで受け付けた通信データを処理する部分を別の処
理をする手段に差し替えた構成をとっている。これによ
って、通信に関して様々な機能を持たせることができ
る。
【0032】図4で、FCSシミュレータ5a,5b、
操作監視手段7及びグラフィック表示手段8はパソコン
90上で動作する。FCSシミュレータ5a,5bは前
述したFCSシミュレータ5と同様な構成のシミュレー
タである。通信インタフェイス手段91は、FCSシミ
ュレータ5a,5b及び操作監視手段7の通信を仲介す
る。TCP/IP通信対応手段92は、通信インタフェ
イス手段91が受信した通信データをTCP/IPのプ
ロトコルに適合した通信データに置き換える。これによ
って、インターネットを介して複数のパソコン間で複数
のFCSシミュレータのテストを行うことができる。
【0033】図4の実施例で行うテストの例を説明す
る。FCSシミュレータ5c(図示せず)が他のパソコ
ン100上で動作している場合、FCSシミュレータ5
aからFCSシミュレータ5cへ向けた通信は通信イン
タフェイス手段91が受け取る。TCP/IP通信対応
手段92は、通信インタフェイス手段91が受け取った
通信データをTCP/IPのプロトコルに適合した通信
データに置き換え、インターネットを介してパソコン1
00へ送る。パソコン100で処理した返信データはイ
ンターネットを介してTCP/IP通信対応手段92が
受け取り、TCP/IP通信対応手段92は受け取った
通信データをFCSシミュレータ5aに返す。このと
き、TCP/IP通信対応手段92は、TCP/IPの
プロトコルに適合した通信データをFCSシミュレータ
5aの通信プロトコルに適合した通信データに置き換え
る。これによって、パソコン90上のFCSシミュレー
タ5aとパソコン100上のFCSシミュレータ5cと
の通信が可能になる。
【0034】同様にして、操作監視手段7とパソコン1
00上のFCSシミュレータとの通信も行うことができ
る。
【0035】図5は本発明の他の実施例の構成図であ
る。図5で、トレース手段93は、通信インタフェイス
手段91が受信した通信フレームをトレースする。表示
手段94は、トレースした通信フレームを画面表示す
る。トレース手段93と表示手段94を設けることによ
って、FCSシミュレータ5a,5bや操作監視手段7
から他のステーションへ向けて送る通信を確認すること
ができる。
【0036】図6は本発明の他の実施例の構成図であ
る。図6で、通信手段95は、通信インタフェイス手段
91が受信した通信データを実機の制御ステーションに
送る。通信手段95を設けることによって、FCSシミ
ュレータ5a,5bと実機の制御ステーション110と
の間の通信を行うことができる。
【0037】
【発明の効果】テスト対象の制御ステーションとテスト
対象以外の制御ステーションとの通信の正当性をテスト
するためには、テスト対象以外の制御ステーションは通
信のみについて正しく動作していればよく、制御ステー
ションとしての制御動作を行う必要がない。本発明で
は、テスト対象以外の制御ステーションについては、そ
れを模擬する仮想制御ステーションは通信インタフェイ
スのみを模擬する構成にした。これによって、テスト対
象以外の仮想制御ステーションにデータベースが不要に
なり、データベースの作成に要する時間を短縮できる。
また、テスト対象以外の仮想制御ステーションは通信イ
ンタフェイスのみを動作させればよいため、EWS上で
仮想制御ステーションを動作させたときのマシンのパフ
ォーマンス低下を抑制できる。
【0038】テスト対象の制御ステーション以外の制御
ステーションを模擬する仮想制御ステーションにTCP
/IP通信対応手段を設けているため、インターネット
を介して複数のパソコン間で複数のFCSシミュレータ
のテストを行うことができる。
【0039】テスト対象の制御ステーション以外の制御
ステーションを模擬する仮想制御ステーションにトレー
ス手段と表示手段を設けているため、FCSシミュレー
タや操作監視手段から他のステーションへ向けて送る通
信を確認することができる。
【0040】テスト対象の制御ステーション以外の制御
ステーションを模擬する仮想制御ステーションに通信手
段を設けているため、FCSシミュレータと実機の制御
ステーションとの間の通信を行うことができる。
【0041】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図3】本発明の動作説明図である。
【図4】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図5】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図6】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図7】分散型制御システムの試験装置の従来例を示し
た図である。
【符号の説明】
5,5a,5b FCSシミュレータ 61 模擬手段 6 仮想制御ステーション 62 他ステーション通信受付手段 63 データベース用メモリ 64 インタフェイス 操作監視手段 グラフィック表示手段 91 通信インタフェイス手段 92 TCP/IP通信対応手段 93 トレース手段 94 表示手段 95 通信手段

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分散型制御システムに設けられた実機の
    制御ステーションを模擬する仮想制御ステーションを構
    築し、前記仮想制御ステーション相互間で通信テストを
    行うことによって、実機の制御ステーション間の通信テ
    ストを仮想的に行う分散型制御システムの試験装置にお
    いて、 テスト対象の制御ステーションを模擬する仮想制御ステ
    ーションには、制御ステーションの機能の全てを模擬す
    る第1の模擬手段が設けられ、 テスト対象の制御ステーション以外の制御ステーション
    を模擬する仮想制御ステーションには、通信インタフェ
    イスの機能のみを模擬する第2の模擬手段が設けられて
    いることを特徴とする分散型制御システムの試験装置。
  2. 【請求項2】 前記第2の模擬手段は、前記テスト対象
    の制御ステーションを模擬する仮想制御ステーションか
    らの通信を受信し、受信データに応じた返信データを返
    す他ステーション通信受付手段を具備したことを特徴と
    する請求項1記載の分散型制御システムの試験装置。
  3. 【請求項3】 前記他ステーション通信受付手段により
    アクセスされ、受信データに応じた返信データが格納さ
    れたデータベース用メモリを具備したことを特徴とする
    請求項2記載の分散型制御システムの試験装置。
  4. 【請求項4】 前記返信データは、予め定義された動作
    をテスト対象の制御ステーションを模擬する仮想制御ス
    テーションに行わせるデータであることを特徴とする請
    求項3記載の分散型制御システムの試験装置。
  5. 【請求項5】 前記データベース用メモリにアクセスす
    るためのユーザインタフェイスを有し、テストしたい値
    が前記ユーザインタフェイスを介してデータベース用メ
    モリに設定されることを特徴とする請求項3記載の分散
    型制御システムの試験装置。
  6. 【請求項6】 プラントの操作と監視を行う操作監視手
    段と、操作監視の結果をグラフィック表示するグラフィ
    ック表示手段と、 分散型制御システムに設けられた実機の制御ステーショ
    ンを模擬する仮想制御ステーションと、 この仮想制御ステーションに設けられ、外部から受信し
    た受信データに応じた返信データを返す他ステーション
    通信受付手段と、前記仮想制御ステーションに設けら
    れ、前記他ステーション通信受付手段によりアクセスさ
    れ、受信データに応じた返信データが格納されたデータ
    ベース用メモリと、を具備し、前記操作監視手段が他ス
    テーション通信受付手段に送信を行うと、他ステーショ
    ン通信受付手段は受信データに応じた返信データをデー
    タベース用メモリから読み出して操作監視手段に返し、
    操作監視手段は返信データに応じてグラフィック表示手
    段の表示状態を変えることを特徴とする分散型制御シス
    テムの試験装置。
  7. 【請求項7】 前記返信データは、グラフィック表示手
    段に予め定義した表示を行わせるデータであることを特
    徴とする請求項6記載の分散型制御システムの試験装
    置。
  8. 【請求項8】 前記第2の模擬手段は、 前記テスト対象の制御ステーションを模擬する仮想制御
    ステーションの通信を仲介する通信インタフェイス手段
    と、 この通信インタフェイス手段が受信した通信データをT
    CP/IPのプロトコルに適合した通信データに置き換
    えるTCP/IP通信対応手段と、を具備したことを特
    徴とする請求項1記載の分散型制御システムの試験装
    置。
  9. 【請求項9】 前記第2の模擬手段は、 前記テスト対象の制御ステーションを模擬する仮想制御
    ステーションの通信を仲介する通信インタフェイス手段
    と、 この通信インタフェイス手段が受信した通信フレームを
    トレースするトレース手段と、 トレースした通信フレームを画面表示する表示手段と、
    を具備したことを特徴とする請求項1記載の分散型制御
    システムの試験装置。
  10. 【請求項10】 前記第2の模擬手段は、 前記テスト対象の制御ステーションを模擬する仮想制御
    ステーションの通信を仲介する通信インタフェイス手段
    と、 この通信インタフェイス手段が受信した通信データを実
    機の制御ステーションに送る通信手段と、を具備したこ
    とを特徴とする請求項1記載の分散型制御システムの試
    験装置。
  11. 【請求項11】 プラントの操作と監視を行う操作監視
    手段と、 操作監視の結果をグラフィック表示するグラフィック表
    示手段と、を具備し、前記通信インタフェイス手段が前
    記操作監視手段の通信を仲介することを特徴とする請求
    項8乃至請求項10のいずれかに記載された分散型制御
    システムの試験装置。
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Cited By (2)

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