JP2695998B2 - プログラマブルコントローラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、スイッチの代りにＣＲ
Ｔ等の表示装置の画面から弁やポンプ等の被操作機器の
手動操作を行うと共に、入力装置からのデータにより演
算装置の任意の信号を模擬値に変更できる機能を有する
プログラマブルコントローラに関する。

【０００３】

【従来の技術】近年、ディジタル技術の発展に伴い、従
来の継電器による制御装置は、マイクロプロセッサを用
いたプログラマブルコントローラへと置き換えられてお
り、これにより、監視や操作及び保守の方法も新技術が
採用されている。

【０００４】監視・操作面では、産業・発電プラントで
現場に設置される弁やポンプ等の機器の手動操作は、こ
れまで制御盤の操作卓上の捻回スイッチや押しボタンス
イッチで行われてきたが、タッチ入力機能を有するＣＲ
Ｔ等の画面から行う方法が採用されてきている。このよ
うなシステムでは、ＣＲＴ画面に表示されるプラントの
流路図や構成図上に表現される被操作機器のシンボルを
運転員が指でタッチすることで操作対象機器を選択し操
作指令を与える。

【０００５】また、試験あるいは保守面では、プラント
の実運転に移行する前に、プログラマブルコントローラ
の機能試験や機器の動作確認を順次行っているが、この
場合外部プロセスからの信号がその作業を行うのに必要
とする状態になっていないことや逆に演算結果を必ずし
も直接外部プロセスに出力できない場合がある。

【０００６】例えば、複数の外部条件の論理積でポンプ
を起動させる処理が設定されている場合、そのポンプの
単体動作を確認するために外部条件が全て成立していな
ければならないが、その試験作業時に外部条件がプロセ
ス側で成立しているとは限らない。また、演算結果を直
接外部プロセスに出力する場合、プロセス側が単体の調
整等で出力できないことがある。このため、試験あるい
は保守作業時、外部プロセスを入出力するための信号線
をプロセス入出力装置に接続する端子盤にて信号線の接
地状態を適宜変更することで対応していた。しかし、近
年演算装置とプロセス入出力装置とのインタフェースに
伝送装置が使用されており、各装置が分散設置されるよ
うになってきているために、前述の方式では必ずしも効
率的な試験あるいは保守が行えなくなってきている。

【０００７】そこで、最近では演算装置にキーボード等
の入力装置を接続し、模擬したい信号の番号と模擬値を
入力することにより、演算装置は信号模擬データを記憶
し、指定された信号に関して、実際の値ではなく模擬値
にて演算を実行する機能をプログラマブルコントローラ
に持たせている。

【０００８】一方、試験あるいは保守作業時には、機器
の長時間動作確認等で機器の操作を禁止することがしば
しば発生する。この場合、従来の制御盤では、機器に対
応するスイッチや押しボタンスイッチに操作禁止の札掛
けを行ってきたが、監視・操作面で前述したＣＲＴを使
ったスイッチレスのタッチ操作式では、このような操作
禁止の選択・解除といった操作管理に関する要求もタッ
チ操作にて入力し、機器のシンボルの色替えやシンボル
近傍に操作防止の印を表示することで同様に行ってい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のプラン
トの試験あるいは保守作業では、多数の作業員が並行し
ていくつかの作業項目を同時に進めることが多く、従っ
て操作禁止の選択や機器の動作確認のための信号模擬作
業はそれぞれの作業員が同時に行う場合がある。例え
ば、ある作業員がＣＲＴによるタッチ操作により操作禁
止の選択を行っている場合に、別の作業者がその機器の
起動に係わる信号の模擬により機器の動作を変えられる
ため、操作禁止を選択した作業者が信号模擬を行う作業
者に模擬しないように必ず連絡しなければならない。

【００１０】多数の作業者が多数の被操作機器や信号を
共有しながら、同時並行的に作業を進めて行くというプ
ラントの一般的な試験・保守作業の形態を考慮すると、
このような作業者間の相互依存に基づく方法は実用的で
なく、作業管理上の危険も大きい。ＣＲＴを使ったスイ
ッチレスのタッチ操作式や演算装置での信号模擬方式を
採用したプログラマブルコントローラの場合、物理的に
作業札が掛けられないことから以上のような問題が発生
する。

【００１１】本発明は、このような従来の欠点を除去す
るためになされたもので、スイッチや端子台に掛けられ
た作業札の札掛けあるいは確認を行うごとく、各機器に
対する操作禁止の選択・解除要求と各信号に対する模擬
設定・解除要求を複数の作業員から受け付け、その要求
の作業が可能かを判断し、各作業者が他の作業者の作業
を妨害することを未然に防止できるプログラマブルコン
トローラを提供することを目的とする。

【００１２】

【発明の構成】

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、弁やポンプ等の被操作機器の操作を表示装
置の画面上に表示された該被操作機器を表すシンボルを
指示することにより行う画面入力操作手段と、前記表示
装置の表示される画面で指定される演算装置の任意の信
号を模擬値に置換できる手段を有するプログラマブルコ
ントローラにおいて、前記被操作機器に対する操作禁止
の選択・解除要求を入力する操作禁止機器入力手段と、
信号の模擬値の設定と解除を行なう模擬値入力手段と、
前記操作禁止機器入力手段からの操作禁止の選択・解除
要求の入力により、指定された機器に関する信号の模擬
設定を確認し、また前記模擬値入力手段からの信号の模
擬値設定と解除の入力により、入力された信号に関する
機器の操作禁止設定を確認する確認手段と、信号の模擬
設定がない場合操作禁止の選択・解除の処理を行ない、
前記操作禁止機器入力手段から操作禁止の選択・解除要
求が入力された機器に関するデータを登録し、機器の操
作禁止設定がない場合信号模擬の処理を行ない、信号に
対応する機器に関するデータを登録する演算手段とを備
えることを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明では、同時または並行した操作禁止の選
択・解除及び信号模擬の設定・解除を可能とするために
操作対象となる機器毎に関連する信号の番号を予め対応
データとして記憶する。次に、タッチ操作機能を有する
ＣＲＴの画面からタッチ操作により操作禁止の選択・解
除したい機器を選択すると、操作設定禁止データにその
機器がないかを検索し、ない場合は操作禁止の処理を行
うと共に、対応データを基にその機器に対応する信号番
号を模擬設定禁止データとして登録する。また、キーボ
ード等の入力装置より信号の模擬設定・解除したい信号
を選択すると、模擬設定禁止データにその信号がないか
を検索し、ない場合は信号模擬の処理を行うと共に、対
応データを基にその信号に対する機器を操作設定禁止デ
ータとして登録する。

【００１５】このような作業手順で、各設定禁止データ
に選択した機器あるいは信号がある場合は、操作あるい
は模擬不可として作業から除外すると共にＣＲＴ上に禁
止表示を行い作業員に知らせる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図１は本発明の一実施例によるプロ
グラマブルコントローラの構成を示すブロック図であ
る。１０はプログラマブルコントローラ、１７はプラン
トの被操作機器である。本プログラマブルコントローラ
１０は、プラントや被操作機器の構成や状態及び各種の
情報を表示するＣＲＴ等の表示装置１１、表示装置１１
に付属して作業員のタッチ操作指令を入力する画面タッ
チ入力装置１１ａ、作業員から文字等のキャラクタ情報
を入力するキーボード等の入力装置１３、表示装置１１
や入力装置１３のための周辺機器コントローラ１４、画
面タッチ入力装置１１ａ及び入力装置１３からの入力情
報を内部の記憶回路１５ａに記憶し、またプラントから
のプロセス情報を入力して制御演算を行う演算装置１
５、演算装置１５とプラントの被操作機器１７との間で
データの入出力を行うプロセス入出力装置１６により構
成されている。

【００１７】上記のように構成される本プログラマブル
コントローラ１０の作用を目的とする操作禁止や信号の
模擬設定に注目して述べる。まず、作業員は予め入力装
置１３を用いて表示装置１１に表示される被操作機器１
７のシンボルのうち、操作禁止対象となる機器とその機
器への出力信号の演算装置１５内での信号番号を入力
し、記憶回路１５ａに対応データ２０として記憶する。
記憶回路１５ａに記憶する対応データ２０の構造を図２
に示す。例えば、機器Ａに対して上記のような手順で入
力した場合、機器名とそれに対応する信号からなる一群
の機器Ａの対応データ２１が記憶される。このような機
器Ａの対応データ２１の記憶領域は、操作禁止対象とな
る全ての機器毎に記憶回路１５ａの中に記憶される。

【００１８】次に、機器の操作禁止を行う作業員は、表
示装置１１に表示された被操作機器１７のシンボルの中
から操作禁止の選択または解除したい機器を選択し、画
面上のシンボルをタッチする。演算装置１５は画面タッ
チ入力装置１１ａから伝えられる機器選択指令を受けて
操作禁止の選択か解除要求かを表示装置１１に打ち返
し、作業者の選択を待つ（以後の説明では特に断らない
限り、画面タッチ入力装置１１ａまで含めて表示装置１
１として示す）。

【００１９】作業者が操作禁止を選択した場合、演算装
置１５は選択された機器が記憶回路１５ａ内の操作設定
禁止データ６０にないかを確認し、その機器がなかった
場合または解除を選択した場合は、記憶回路１５ａのタ
ッチ操作による機器への操作情報を格納した操作データ
３０へ操作禁止に対応するデータを操作禁止値として記
憶すると共に、その機器が操作禁止あるいは解除状態で
あることを表示装置１１のシンボルの色替えやシンボル
近傍へ印を出力あるいは消去する等して表示する。

【００２０】ところが、操作設定禁止データ６０にその
機器がある場合は、表示装置１１に操作不可の表示をし
て作業員の確認を求める。作業員が操作不可の確認選択
を表示装置１１より選択すると、上記の操作禁止の選択
情報は消去され、操作禁止処理は行われない。被操作機
器１７の操作により記憶回路１５ａに記憶される操作デ
ータ３０の構造を図３に示す。例えば、機器Ａにおいて
記憶回路１５ａの中に機器Ａの操作データ３１としてエ
リアが設けられており、機器の動作に対応した操作値
や、操作禁止の選択あるいは解除に対応した操作禁止値
をそれぞれ決められたアドレスに確保する。このように
して表示装置１１からのタッチ操作の対象となる機器Ａ
から機器ＹまでのＮ個の操作データが書込まれる。３２
は機器Ｙの操作データである。

【００２１】また、信号の模擬を行う作業員は、入力装
置１３を用いて模擬対象となる信号の演算装置１５内の
信号番号を入力し、模擬の設定あるいは解除にしたい信
号を選択する。演算装置１５は入力装置１３から伝えら
れる信号の選択指令を受けて模擬の設定か解除要求かを
表示装置１１に打ち返し、作業員の選択を待つ。作業員
が模擬の設定を選択し入力装置１３から選択指令を入力
すると、演算装置１５は次に模擬値の情報を入力するよ
う表示装置１１にメッセージし、再び作業者の入力を待
つ。作業者はメッセージに従い、入力装置１３を使って
必要な情報を入力する。入力が終ると、演算装置１５は
現在選択されている信号番号と模擬値を表示装置１１に
表示し、作業員の確認を求める。作業員が入力情報の確
認指令を入力装置１３より入力すると、演算装置１５は
入力された信号番号が記憶回路１５ａ内の模擬設定禁止
データ５０に内かを確認し、ない場合は信号番号と模擬
値を記憶回路１５ａへ対で記憶する。

【００２２】ところが、模擬設定禁止データ５０がある
場合は、表示装置１１に模擬禁止の表示をして作業員の
確認を求める。作業員が模擬禁止の確認指令を入力装置
１３より入力すると上記の入力情報は消去され、模擬は
行われない。信号の模擬設定・解除のために記憶回路１
５ａに記憶される模擬データ４０の構造を図４に示す。
例えば、信号番号Ｂに対して上記のような手順で信号の
模擬が設定された場合、信号番号Ｂとその模擬値が信号
番号Ｂの模擬データ４１として記憶回路１５ａの中に記
憶される。４２は信号番号Ｍの模擬データである。この
ようにして、信号の模擬をＮ回設定すれば、記憶回路１
５ａにはＮ個の模擬データが作成される。

【００２３】逆に、信号の模擬を解除する場合には、設
定時と同様に対象とする信号番号を入力装置１３で選択
し、解除要求を入力する。演算装置１５は解除要求を受
けると、選択された信号番号に関する情報を記憶回路１
５ａから取り出し、表示装置１１に表示する。その情報
が正しい場合は、作業員が入力装置１３より解除指令を
入力すると、演算装置１５は該当する信号番号とその模
擬値を模擬データから削除し、その信号番号以降の信号
番号があれば空いた記憶領域に詰める。

【００２４】次に、記憶回路１５ａの中に作成される模
擬設定禁止データ５０と操作設定禁止データ６０の作成
手順について述べる。プログラマブルコントローラ１０
の中にある演算装置１５は、操作データ３０から操作禁
止状態である機器を拾い上げ、対応データ２０の中で操
作禁止状態の機器に関する機器Ａの対応データ２１，機
器Ｎの対応データ２２の中の信号番号を模擬禁止の信号
として記憶回路１５ａに記憶する。

【００２５】信号の模擬を禁止するために記憶回路１５
ａに記憶される模擬設定禁止データ５０の構造を図５に
示す。例えば、機器Ａが操作禁止状態である場合、機器
Ａの機器Ａの対応データ２１に記憶されている信号番号
Ａ・Ｃ・Ｎを模擬禁止状態の信号として記憶回路１５ａ
内の模擬禁止データエリアに記憶する。また、同じよう
に演算装置１５は模擬データ４０から模擬状態ある信号
番号を拾い上げ、対応データ２０の中で模擬状態の信号
番号を含む機器を機器Ａの対応データ２１，機器Ｎの対
応データ２２の中から拾い上げ、タッチ操作を停止する
機器として記憶回路１５ａへ記憶する。

【００２６】タッチ操作を停止させるために記憶回路１
５ａに記憶される操作設定禁止データ６０の構造を図６
に示す。例えば、信号番号Ｂが模擬状態である場合、演
算装置１５は信号番号Ｂがどの機器に属するかを検索
し、対応する機器（この場合は、機器Ｎ）をタッチ操作
停止対象の機器として記憶回路１５ａ内の操作停止デー
タエリアへ記憶する。

【００２７】このように記憶回路１５ａの中に作成され
る操作データ３０のデータにより、表示装置１１上で被
操作機器１７を操作禁止にすると共に、模擬データ４０
のデータにより演算装置１５内の信号番号を模擬値にす
る。

【００２８】上記実施例によれば、被操作機器１７の操
作禁止や信号模擬といった異なる作業を行っている各作
業者が通常の作業手順でも他の作業者の作業範囲に進入
することが防止でき、あたかも従来のスイッチや端子台
に掛けられた作業札を確認するごとく作業を実施するこ
とができる。

【００２９】なお、上記実施例では、表示装置１１とし
てＣＲＴを仮定したが、液晶ディスプレイ、プラズマデ
ィスプレイ、ＥＬ（エレクトロ・ルミネッセンス）ディ
スプレイ等の装置にも適用できる。また、画面タッチ入
力装置１１ａとしては、タッチした画面上の位置を検出
する方式により赤外線式、静電容量式等があり、これら
によって直接画面に触れて操作する方法を仮定したが、
この他にマウス、ライトペン、タブレット等の間接的な
入力手段を用いても良いことは明らかである。勿論、関
連入力装置として、キーボードについても、代表的な入
力手段として一例を示したものであり、信号模擬の入力
は画面タッチ入力機構を用いてもよい。また、操作対象
として弁やポンプ等の被操作機器１７を仮定したが、調
節計等ＣＲＴ画面から操作可能な機器全般に容易に適用
できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明のプログラマ
ブルコントローラによれば、各機器に対する操作禁止の
選択・解除要求と各信号に対する模擬設定・解除要求を
複数の作業員から受け付け、その要求の作業が可能か否
かを判断し、各作業員が他の作業員の作業を妨害するこ
とを未然に防止することで安全で効率的な試験・保守作
業が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例によるプログラマブルコン
トローラの構成を示すブロック図である。

【図２】 記憶回路に記憶される対応データの構造を示
す図である。

【図３】 記憶回路に記憶される操作データの構造を示
す図である。

【図４】 信号の模擬設定・解除のために記憶回路に記
憶される模擬データの構造を示す図である。

【図５】 信号の模擬を禁止するために記憶回路に記憶
される模擬設定禁止データの構造を示す図ある。

【図６】 タッチ操作を停止させるために記憶回路に記
憶される操作設定禁止データの構造を示す図である。

【符号の説明】

１０…プログラマブルコントローラ １１…表示装置 １１ａ…画面タッチ入力装置 １３…入力装置 １４…周辺機器コントローラ １５…演算装置 １５ａ…記憶回路 １６…プロセス入出力装置 １７…被操作機器 ２０…対応データ ３０…操作データ ４０…模擬データ ５０…模擬設定禁止データ ６０…操作設定禁止データ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁やポンプ等の被操作機器の操作を表示
   装置の画面上に表示された該被操作機器を表すシンボル
   を指示することにより行う画面入力操作手段と、前記表
   示装置の表示される画面で指定される演算装置の任意の
   信号を模擬値に置換できる手段を有するプログラマブル
   コントローラにおいて、前記被操作機器に対する操作禁
   止の選択・解除要求を入力する操作禁止機器入力手段
   と、信号の模擬値の設定と解除を行なう模擬値入力手段
   と、前記操作禁止機器入力手段からの操作禁止の選択・
   解除要求の入力により、指定された機器に関する信号の
   模擬設定を確認し、また前記模擬値入力手段からの信号
   の模擬値設定と解除の入力により、入力された信号に関
   する機器の操作禁止設定を確認する確認手段と、信号の
   模擬設定がない場合操作禁止の選択・解除の処理を行な
   い、前記操作禁止機器入力手段から操作禁止の選択・解
   除要求が入力された機器に関するデータを登録し、機器
   の操作禁止設定がない場合信号模擬の処理を行ない、信
   号に対応する機器に関するデータを登録する演算手段と
   を備えることを特徴とするプログラマブルコントロー
   ラ。