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JP4548664B2 - Program creation system - Google Patents
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Description

本発明は、バッチプロセスによる生産設備、例えば食品製造設備の運転を制御するラダーソフトの構築に用いるに好適なプログラム作成システムに関する。   The present invention relates to a program creation system suitable for use in the construction of ladder software for controlling the operation of a production facility such as a food production facility using a batch process.

食品製造設備における運転制御には、専ら、シーケンサやPLC(プログラマブル・ロジック・コントローラ)が用いられる。またこの種のPLC運転制御ソフトは、ラダー図を用いて設計されることが多い。しかしラダー図は、基本的にはその制御過程を一本の線上で順に記述したものなので、例えば階層化されたバッチプロセスを構築する場合には各種の運転動作条件等が複雑に入り込み易い。これ故、フレキシブル性に優れる反面、往々にしてその製作(制御)意図とは異なった運転制御ソフトとなり易い。   A sequencer or PLC (programmable logic controller) is exclusively used for operation control in food production facilities. This type of PLC operation control software is often designed using a ladder diagram. However, since the ladder diagram basically describes the control process in order on one line, for example, when constructing a hierarchical batch process, various operating conditions are likely to be complicated. Therefore, while being excellent in flexibility, it is often easy to have operation control software different from the production (control) intention.

一方、シーケンス制御の為の仕様書およびソフトウェアの設計・製作作業の効率を高めるべく、シーケンス制御における各ステップの出力指令とステップ間の移行条件とを表形式で記述した出力定義シートや、監視すべきインターロックと該インターロックが発生した時の異常処理の指定とを表形式で記述したインターロック定義シート、更にはパラメータ定義シート等を用いてプログラム仕様書を作成し、このプログラム仕様書に基づいて制御シーケンスプログラムを作成することも提唱されている(例えば特許文献1を参照)。
特開2002−323912号公報
On the other hand, in order to improve the efficiency of the design and production work of the specifications for sequence control and software, the output definition sheet describing the output command of each step and the transition conditions between steps in sequence control, and monitoring Create a program specification using an interlock definition sheet that describes the interlock and the specification of abnormal processing when the interlock occurs in a tabular format, and a parameter definition sheet, etc., and based on this program specification It is also proposed to create a control sequence program (see, for example, Patent Document 1).
JP 2002-323912 A

しかしながらこのような出力定義シートやインターロック定義シート等を用いても、階層化されたバッチプロセスを構築する場合には、例えばインターロック条件が異なる階層に跨って複雑に入り込むことが多々あり、その条件設定と条件判断に多大な労力が掛かることが否めない。特に従来一般的には、入出力制御、運転制御、演算、警報、インターロック等のソフトが同じソフトレベル上で作成され、これらの各ソフトが互いに複雑に関連付けられることが多い。これ故、設備機器の追加や改造に伴うシーケンス制御ソフトの変更が困難化している。しかも条件設定の間違いや条件抜け等の不具合が生じ易い等の問題を有している。   However, even when such an output definition sheet, interlock definition sheet, etc. are used, when building a hierarchical batch process, for example, the interlock condition often enters in a complex manner across different hierarchies. It cannot be denied that a great deal of labor is required for condition setting and condition judgment. In particular, in general, software such as input / output control, operation control, calculation, alarm, and interlock is generally created on the same software level, and these software are often associated with each other in a complicated manner. Therefore, it is difficult to change the sequence control software accompanying the addition or modification of the equipment. In addition, there is a problem that problems such as incorrect setting of conditions and missing conditions are likely to occur.

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、バッチプロセスによる生産設備の運転を制御するラダーソフトの動作条件を、条件設定の間違いや条件抜け等の不具合を招来することなしに簡易に、且つ効率的に設定して管理することのできるプログラム作成システムを提供することにある。   The present invention has been made in consideration of such circumstances, and its purpose is to introduce problems such as incorrect setting of conditions and missing conditions of the operating conditions of the ladder software that controls the operation of the production facility by the batch process. It is an object of the present invention to provide a program creation system that can be set and managed easily and efficiently without any trouble.

上述した目的を達成するべく本発明に係るプログラム作成システムは、バッチプロセスによる生産設備の運転を制御するラダーソフトの構築に用いられるものであって、
生産設備を構築する設備機器の運転制御ソフトとは独立させて、前記生産設備のバッチプロセス制御に必要な運転条件を、その運転制御を階層化したレベル毎にそれぞれ制御ブロック化し、これらの階層レベル毎に複数の制御ブロックの運転条件を、例えばマトリックス形式で記述した管理表を用いて管理し、
前記制御ブロック毎に、同じ階層における他の制御ブロックの運転状態と前記管理表に示される運転条件とを照合して当該制御ブロックの運転実行の可否をそれぞれ判断し、その判断結果を前記生産設備を構築する設備機器の運転制御ソフトにリンクさせる動作条件管理手段を設けたことを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the program creation system according to the present invention is used for construction of ladder software for controlling the operation of a production facility by a batch process,
Independent of the operation control software for the equipment that constructs the production equipment, the operation conditions necessary for batch process control of the production equipment are divided into control blocks for each level in which the operation control is hierarchized. For example , operating conditions between a plurality of control blocks are managed using a management table described in a matrix format, for example .
For each of the control block, and compares the operating conditions shown in the management table and the operation state of the other control blocks in the same hierarchy to determine whether the driver execution of the control block, respectively, the judgment result, the production It is characterized in that operating condition management means linked to operation control software of equipment for constructing equipment is provided .

具体的には前記動作条件管理手段は、例えば請求項2に記載するように
<a> 前記生産設備における複数の運転モード間での相互インターロック条件をそれぞれ管理すると共に、各運転モードの相互インターロック条件と他の運転モードの運転状態信号とから上記各運転モードの実行の可否を判定する第1の機能と、
<b> 上記各運転モードをそれぞれ実行する複数の運転ステップの運転条件とこれらの運転ステップ間でのステップ移行インターロック条件とをそれぞれ管理すると共に、上記ステップ移行インターロック条件と前記運転制御ソフトから得られる各運転ステップの運転状態信号とから各運転ステップの運転実行の可否を判定する第2の機能と、
<c> 前記各運転ステップのインターロック条件をそれぞれ管理すると共に、各運転ステップのインターロック条件と前記運転制御ソフトから得られる前記各設備機器の運転状態信号とから各ステップの運転条件が正常であるか異常であるかを判定する第3の機能と
を備えて構成される。
Specifically, the operating condition management means is, for example, as described in claim 2
<a> The mutual interlock conditions between the plurality of operation modes in the production facility are respectively managed, and the execution of each operation mode is performed from the mutual interlock conditions of each operation mode and the operation state signals of other operation modes. A first function for determining availability;
<b> Manages the operation conditions of a plurality of operation steps that respectively execute the above operation modes and the step transition interlock conditions between these operation steps, and also determines the above step transition interlock conditions and the operation control software from A second function for determining whether or not to execute the operation of each operation step from the obtained operation state signal of each operation step;
<c> While managing the interlock condition of each operation step, the operation condition of each step is normal from the interlock condition of each operation step and the operation state signal of each facility device obtained from the operation control software. And a third function for determining whether there is an abnormality.

ちなみに前記第1の機能は、例えば請求項3に記載するように複数の運転モードを縦横に配列したマトリックス表にその運転の可否条件をそれぞれ記入して、複数の運転モード間での相互インターロック条件をそれぞれ管理するものとして実現される。また前記第2の機能は、例えば請求項4に記載するように複数の運転ステップを縦横に配列したマトリックス表にその運転の可否条件をそれぞれ記入して、各運転ステップの運転条件を管理するものとして実現される。そして前記第3の機能は、例えば請求項5に記載するように複数の運転ステップ毎に前記生産設備を構築する設備機器のインターロック条件を配したマトリックス表に上記設備機器の運転状態をそれぞれ記入して、その運転ステップの運転条件の成立性を判定するものとして実現される。   By the way, the first function is, for example, as described in claim 3, in which a matrix table in which a plurality of operation modes are arranged vertically and horizontally is entered in the matrix table to indicate whether or not the operation is possible, and mutual interlocking between the plurality of operation modes is performed. It is realized as managing each condition. In addition, the second function is, for example, as described in claim 4, wherein the operation condition of each operation step is managed by entering the operation availability condition in a matrix table in which a plurality of operation steps are arranged vertically and horizontally. As realized. The third function is, for example, as described in claim 5, wherein the operation state of the facility device is entered in a matrix table in which interlock conditions of the facility device for constructing the production facility are arranged for each of a plurality of operation steps. Thus, this is realized as a determination of the feasibility of the operation condition of the operation step.

本発明に係るプログラム作成システムによれば、生産設備のバッチプロセス制御に必要な動作条件(例えばインターロック条件や動作遷移条件等)を該生産設備を構築する設備機器の運転制御ソフトから切り離すと共に、その運転制御を階層化した各階層での制御ブロック毎に管理するので、各制御ブロックの運転制御条件を正確に設定して設備機器の運転制御ソフトにリンクさせることができる。しかもその階層レベルにおける他の制御ブロックとの関連性を把握しながらその運転条件を簡易に設定すると共に、設定した運転条件を容易に監視することが可能となる。   According to the program creation system according to the present invention, the operating conditions necessary for batch process control of production equipment (for example, interlock conditions and operation transition conditions) are separated from the operation control software of the equipment that constructs the production equipment, Since the operation control is managed for each control block in each hierarchy, the operation control condition of each control block can be accurately set and linked to the operation control software of the equipment. In addition, it is possible to easily set the operating conditions while grasping the relationship with other control blocks at the hierarchical level, and to easily monitor the set operating conditions.

また運転制御を階層化して管理するので、階層の上下間における運転条件やインターロック等を容易に設定することができ、更には設定した運転条件の監視も容易に行い得る。また制御ブロック内でのバッチ切替え等の運転切替条件等についても容易に設定することが可能となる等の効果が奏せられる。   Further, since the operation control is hierarchized and managed, it is possible to easily set operation conditions, interlocks, and the like between the upper and lower layers, and it is also possible to easily monitor the set operation conditions. In addition, it is possible to easily set operation switching conditions such as batch switching in the control block.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るプログラム作成システムについて説明する。
このプログラム作成システムは、図1にその概略構成を示すようにバッチプロセスによる生産設備の運転を制御するPLC(プログラマブル・ロジック・コントローラ)1を主体とする制御装置2が備える機能として実現される。PLC1は、基本的には押し釦やタッチパネル等を介して与えられる操作情報A、図示しない生産設備を構築する設備機器に組み込まれたセンサ等から得られる機器動作を示す状態信号B、他の装置から得られるユーティリティ情報等の信号C等を入力し、運転制御等を司るラダーソフトSに従って上記生産設備を構築する設備機器に対する運転制御指令を出力する運転制御部(制御ラダー)3を備える。この運転制御部3からシーケンシャルに出力される各種の運転制御指令(制御出力)は、例えば制御装置2内の動力回路4、エア回路5、制御回路6にそれぞれ与えられる。そして上記動力回路4にて生産設備の動力機器(モータ)7の作動が制御され、またエア回路5にて前記生産設備におけるバルブ8が開閉制御され、更には制御回路6を介して他の機器9に対する制御信号が出力される。
Hereinafter, a program creation system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
This program creation system is realized as a function provided in a control device 2 mainly composed of a PLC (programmable logic controller) 1 for controlling the operation of a production facility by a batch process as shown in FIG. The PLC 1 basically includes operation information A given via a push button, a touch panel, etc., a status signal B indicating a device operation obtained from a sensor or the like incorporated in a facility device that constructs a production facility (not shown), and other devices. Is provided with an operation control unit (control ladder) 3 that inputs a signal C such as utility information obtained from the above and outputs an operation control command for the equipment that constructs the production facility in accordance with ladder software S that controls operation control and the like. Various operation control commands (control outputs) sequentially output from the operation control unit 3 are given to, for example, the power circuit 4, the air circuit 5, and the control circuit 6 in the control device 2. The operation of the power equipment (motor) 7 of the production facility is controlled by the power circuit 4, the valve 8 in the production equipment is controlled to be opened and closed by the air circuit 5, and other devices are further connected via the control circuit 6. 9 is output as a control signal.

さて基本的には上述した如く構成されたシステムにおいて、本発明が特徴とするところはPLC1内に前記運転制御部(制御ラダー)3とは別に、前記生産設備のバッチプロセス制御に必要な動作条件を、その運転制御を階層化した各階層レベルでの制御ブロック毎に管理する動作条件管理部(動作条件管理手段)10を備える点にある。この動作条件管理部10にて管理される各制御ブロックのインターロック条件や動作条件等Tは、例えばパーソナルコンピュータにおいて後述するようにマトリックス表を用いて作成され、該パーソナルコンピュータ等の周辺機器からダウンロードすることによって与えられる。動作条件管理部10は、このようにして与えられた各制御ブロックのインターロック条件や動作条件等Tを、個々の制御ブロックに対応付けて前述した運転制御部3に構築されたラダーソフトSにリンクする役割を担う。運転制御部3は、このようにしてラダーソフトSにリンクされたインターロック条件や動作条件等Tを参照して各制御ブロックの動作実行の可否を判断し、その動作条件が満たされたときに前述した運転制御指令(制御出力)を出力することになる。   Basically, in the system configured as described above, the present invention is characterized in that the operating conditions necessary for batch process control of the production facility are separated from the operation control unit (control ladder) 3 in the PLC 1. Is provided with an operation condition management unit (operation condition management means) 10 for managing each operation block in each hierarchical level in which the operation control is hierarchized. The interlock conditions and operation conditions T of each control block managed by the operation condition management unit 10 are created by using a matrix table as will be described later on a personal computer, for example, and downloaded from peripheral devices such as the personal computer. Is given by. The operating condition management unit 10 associates the interlock conditions and the operating conditions T of each control block given in this way with the ladder software S constructed in the operation control unit 3 described above in association with each control block. Take the role of linking. The operation control unit 3 refers to the interlock conditions, operation conditions, etc. T linked to the ladder software S in this way to determine whether or not each control block can be operated, and when the operation conditions are satisfied. The operation control command (control output) described above is output.

上述した各制御ブロックのインターロック条件や動作条件等Tは、例えば図2に示すように生産設備のバッチプロセス制御に必要な動作条件を該生産設備における複数の運転モード間の運転条件を示す相互インターロック条件X、各運転モードをそれぞれ構成する複数の運転ステップ間での運転条件を示す運転ステップ相互条件や運転ステップ移行条件Y(Y1,Y2,Y3,Y4,〜)、更には各運転ステップ毎の運転ライン条件Z(Z11,Z12,〜Z1n,Z21,Z22,〜Z2m,〜Zij,〜)として階層化し、これらの各階層での制御ブロック毎に与えられる。   The interlock conditions, operating conditions, etc. T of each control block described above are the mutual operating conditions necessary for the batch process control of the production facility, for example, as shown in FIG. Interlock condition X, operation step mutual condition indicating operation conditions among a plurality of operation steps constituting each operation mode, operation step transition condition Y (Y1, Y2, Y3, Y4, ...), and further each operation step Each operation line condition Z (Z11, Z12, ~ Z1n, Z21, Z22, ~ Z2m, ~ Zij, ~) is hierarchized and given to each control block in each of these hierarchies.

ちなみに上記運転モード間の相互インターロック条件Xは、例えば食品製造設備の場合には抽出器運転、ニーダー運転、調合運転等の生産設備(食品製造設備)における主たる運転モードをそれぞれ実行するに際して、他の運転モードの実行状況に応じて決定される条件である。また運転ステップ相互条件や運転ステップ移行条件Yは、上述した各運転モードをそれぞれ構成する複数の運転ステップを実行するに際して、その運転モードにおける他の運転ステップの実行状況等に応じて設定される条件である。そして各運転ステップ毎の運転ライン条件Zは、バブルアンサーや接続条件等として得られる当該運転ステップを司る個々の設備機器の動作状態に応じて設定されるものである。   By the way, the mutual interlock condition X between the above operation modes is different when executing main operation modes in production equipment (food production equipment) such as extractor operation, kneader operation, and blending operation in the case of food production equipment, for example. This condition is determined according to the execution status of the operation mode. The operation step mutual condition and the operation step transition condition Y are conditions set in accordance with the execution status of other operation steps in the operation mode when executing the plurality of operation steps that constitute each operation mode described above. It is. The operation line condition Z for each operation step is set according to the operation state of each facility device that manages the operation step obtained as a bubble answer or connection condition.

前述した運転制御部3は、このようにして生産設備を構築する設備機器の運転制御ソフト(ラダーソフトS)から切り離して前記動作条件管理部10にて管理されている各制御ブロック毎のインターロック条件や動作条件等Tを参照して前述した各制御ブロックの処理を実行する為の条件が成立しているか否かを各階層レベル毎に判定し(第1〜第3の機能)、その判定結果に従って各設備機器に対する運転制御指令を順次出力することで生産設備(食品製造設備)のバッチプロセス制御を実行する。   The operation control unit 3 described above is an interlock for each control block which is managed by the operation condition management unit 10 separately from the operation control software (ladder software S) of the equipment that constructs the production facility in this way. It is determined for each hierarchical level whether or not the conditions for executing the processing of each control block described above with reference to T, such as conditions and operation conditions (first to third functions), and the determination The batch process control of the production facility (food manufacturing facility) is executed by sequentially outputting the operation control command for each facility device according to the result.

ここで上述した各制御ブロック毎のインターロック条件や動作条件等Tと、これを参照したバッチプロセス制御について今少し詳しく説明すると、食品製造設備における運転モードは、大略的には製造運転と配管洗浄運転(CIP)とに分けられる。そして更に上記製造運転は、例えば抽出器運転、ニーダー運転、粉乳溶解運転、調合運転、調合払出、滅菌機運転等の複数の運転モードに分けられる。また洗浄運転(CIP)についても、例えば抽出器洗浄、粉乳溶解洗浄、調合タンク洗浄等の複数の運転モードに分けられる。前述した第1の機能は、生産設備のバッチプロセス制御における最上位の階層レベルとして、上述した製造設備の運転モード間でのインターロック条件を判定する役割を担う。   Here, the interlock conditions and operation conditions for each control block, T, etc., and batch process control referring to them will be described in detail. The operation mode in the food production facility is roughly the production operation and pipe cleaning. It is divided into driving (CIP). The manufacturing operation is further divided into a plurality of operation modes such as an extractor operation, a kneader operation, a milk powder dissolution operation, a preparation operation, a preparation discharge, and a sterilizer operation. The washing operation (CIP) is also divided into a plurality of operation modes such as extractor washing, powdered milk dissolution washing, and preparation tank washing. The first function described above plays a role of determining the interlock condition between the operation modes of the manufacturing equipment described above as the highest hierarchical level in the batch process control of the production equipment.

ちなみに複数の運転モード間相互のインターロック条件Xは、例えば図3に示すように上述した各運転モードを縦(行)および横(列)の管理項目としてそれぞれ配列したマトリックス表を作成し、各運転モード毎に他の運転モードの同時運転が可能か否かの情報を記述することによって作成される。具体的には特定の運転モードを実行するに際して、例えば他の運転モードが運転中であることが必要な場合には[○]印を、他の運転モードが停止中であることが必要な場合には[×]印を、そして他の運転モードの運転状態に左右されない場合には[−]印を上記マトリックス表の対応項目にそれぞれ記述することにより作成される。図3に示す例においては、抽出器運転についてはニーダー運転が停止中であり、且つ抽出器洗浄運転が停止中であることを条件として実行可能であることが運転モード間の相互条件として設定される。   Incidentally, the mutual interlock condition X between a plurality of operation modes creates a matrix table in which the operation modes described above are arranged as management items in the vertical (row) and horizontal (column), as shown in FIG. It is created by describing information on whether or not simultaneous operation in other operation modes is possible for each operation mode. Specifically, when executing a specific operation mode, for example, when it is necessary that another operation mode is in operation, a [○] mark is displayed, and when another operation mode is required to be stopped Is created by describing the [x] mark in the corresponding item of the matrix table, and the [-] mark if it does not depend on the operation state of other operation modes. In the example shown in FIG. 3, the extractor operation is set as a mutual condition between operation modes that can be executed on condition that the kneader operation is stopped and the extractor cleaning operation is stopped. The

そしてこのような運転モード間の相互条件が設定されたならば、前述した運転制御部3において生産設備の運転制御ソフトから得られる運転状態信号を入力し、例えば図4に示すように前述した各運転モードが動作中か否か(運転中/停止中)に応じて個々の相互条件が満たされているか否かをそれぞれ判断する。そして各運転モードについて他の運転モードとの相互関係の全てが満たされているとき、換言すれば上述したマトリックス表において横一列の全てに亘って[OK]なる判定結果が得られているとき、その運転モードを実行可能であると判断する。そしてこの判断結果をPLC1における運転制御において当該運転モードの運転可能・不可能を示すインターロックとして用いる。   And if the mutual condition between such operation modes is set, the operation state signal obtained from the operation control software of the production facility is input in the operation control unit 3 described above, for example, as shown in FIG. It is determined whether or not each mutual condition is satisfied depending on whether or not the operation mode is operating (operating / stopping). And when all of the interrelationships with other operation modes are satisfied for each operation mode, in other words, when the determination result of [OK] is obtained over the entire horizontal row in the matrix table described above, It is determined that the operation mode can be executed. The determination result is used as an interlock indicating whether or not the operation in the operation mode is possible in the operation control in the PLC 1.

次いで第2の機能においては、上述した如く判定された運転モードを実行するに必要な複数の運転ステップ(運転工程)についてのステップ移行インターロック条件を調べる。具体的には上述した滅菌機運転(運転モード)は、例えば滅菌運転、準備運転、製品置換、製品運転、水押運転、冷却停止、フィラー送液等の運転ステップによって構成される。そこでこれらの運転ステップ間でのステップ移行インターロック条件Yを判定するべく、例えば図5に示すように上述した各運転ステップを縦(行)および横(列)の管理項目としてそれぞれ配列したマトリックス表を作成し、各運転ステップ毎に他の運転ステップとの同時運転が可能か否かの情報を記述する。この場合にも、特定の運転ステップを実行するに際して、例えば他の運転ステップが運転中であることが必要な場合には[○]印を、他の運転ステップが停止中であることが必要な場合には[×]印を、そして他の運転ステップの運転状態に左右されない場合には[−]印を上記マトリックス表の対応項目にそれぞれ記述する。図5に示す例においては、準備運転については滅菌運転が運転中であり、その他の運転ステップが停止中であることを条件として実行可能であることが、当該準備運転のステップ移行インターロック条件として設定される。   Next, in the second function, step transition interlock conditions for a plurality of operation steps (operation processes) necessary to execute the operation mode determined as described above are examined. Specifically, the sterilizer operation (operation mode) described above is configured by operation steps such as sterilization operation, preparation operation, product replacement, product operation, water pushing operation, cooling stop, and filler feeding. Therefore, in order to determine the step transition interlock condition Y between these operation steps, for example, as shown in FIG. 5, a matrix table in which the operation steps described above are arranged as management items in the vertical (row) and horizontal (column), respectively. And describes whether or not simultaneous operation with other operation steps is possible for each operation step. In this case as well, when executing a specific operation step, for example, when another operation step needs to be in operation, it is necessary to mark [O] and other operation steps to be stopped. In the case, [x] mark is described in the corresponding item of the matrix table, and [−] mark is described in the matrix table when it is not influenced by the operation state of other operation steps. In the example shown in FIG. 5, the preparatory operation can be executed on condition that the sterilization operation is in operation and the other operation steps are stopped. Is set.

そしてこのような運転ステップ間でのステップ移行インターロック条件がそれぞれ設定されたならば、前述した運転制御部3において生産設備の運転制御ソフトから得られる運転状態信号を入力し、例えば図6に示すように前述した各運転ステップが動作中か否か(運転中/停止中)に応じて個々の運転ステップに対するステップ移行インターロック条件が満たされているか否かをそれぞれ判断する。そして各運転ステップについて他の運転ステップとのステップ移行インターロック条件の全てが満たされているとき、換言すれば上述したマトリックス表において横一列の全てに亘って[OK]なる判定結果が得られているとき、その運転ステップを実行可能であると判断する。そしてこの判断結果をリアルタイムに出力して、前述したPLC1における運転制御において当該運転ステップを起動するか否かのインターロックとして用いる。   Then, if the step transition interlock condition between the operation steps is set, the operation state signal obtained from the operation control software of the production facility is input to the operation control unit 3 described above, for example, as shown in FIG. As described above, it is determined whether or not the step transition interlock condition for each operation step is satisfied, depending on whether or not each operation step described above is in operation (during operation / stop). When all the step transition interlock conditions with other operation steps are satisfied for each operation step, in other words, a determination result of [OK] is obtained over the entire horizontal row in the matrix table described above. When it is, it is determined that the operation step can be executed. The determination result is output in real time and used as an interlock indicating whether or not the operation step is activated in the operation control in the PLC 1 described above.

さて上述した如く各運転ステップにおける運転インターロック(ステップ移行条件)を設定したならば、次に第3の機能として各運転ステップの運転条件の設定を行う。具体的には上述した運転ステップにおける殺菌機運転は、例えば図7に示す手順に従い、各運転ステップでのインターロック条件と設備機器の状態(ライン条件)とに応じて前記PLC1による動作制御の下でシーケンシャルに実行される。   When the operation interlock (step transition condition) in each operation step is set as described above, the operation condition for each operation step is set as a third function. Specifically, the sterilizer operation in the operation step described above is performed under the operation control by the PLC 1 according to the interlock condition and the state of equipment (line condition) in each operation step, for example, according to the procedure shown in FIG. Is executed sequentially.

そこで先ず上述した各運転ステップの運転を実行するに必要な生産設備における各設備機器の動作条件を設定する。例えば生産設備(食品製造設備)が図8に示すように抽出器、ニーダ(混練機)、溶解器、調合タンク、滅菌機、およびこれらを管路を介して結合するポンプやバルブ、管路切換器等を用いて構築される場合、上述した各運転ステップ毎にその運転ステップを実行するに必要な設備機器(ポンプ、バルブ、管路切換器)の動作条件を設定する。この場合、特に各運転ステップを過渡状態と定常状態とに分けて、各設備機器の動作条件をそれぞれ設定する。   Therefore, first, the operating conditions of each facility device in the production facility necessary to execute the operation of each operation step described above are set. For example, as shown in FIG. 8, the production equipment (food production equipment) is an extractor, a kneader (mixing machine), a dissolver, a preparation tank, a sterilizer, and a pump or valve for connecting these via a pipeline, a pipeline switching When constructed using a vessel or the like, the operating conditions of the equipment (pump, valve, conduit switching unit) necessary to execute the operation step are set for each operation step described above. In this case, in particular, each operation step is divided into a transient state and a steady state, and the operation conditions of each equipment are set.

この運転ステップの運転を実行するに必要な設備機器の動作条件Zの設定は、例えば図9に示すように述した各運転ステップを縦(行)の管理項目として配列すると共に、設備機器を横(列)の管理項目として配列したマトリックス表を作成し、各運転ステップ毎に各設備機器の動作状態を示す情報を記述する。特に各運転ステップを過渡状態と定常状態とにそれぞれ分けて縦(行)の管理項目として配列したマトリックス表を作成し、これらの各項目毎に各設備機器の動作状態をインターロックとして使用するか否かの情報を記入する。この場合、例えば上記設備機器をインターロックとして使用する場合にはその動作状態が運転条件に適合するか否かに応じて[○],[×]印を、また使用しない場合には[−]印を記入する。   The setting of the operation condition Z of the equipment required for executing the operation of this operation step is performed by arranging the operation steps described as shown in FIG. A matrix table arranged as management items in (column) is created, and information indicating the operation state of each equipment is described for each operation step. In particular, whether each operation step is divided into a transient state and a steady state, and a matrix table is created that is arranged as a vertical (row) management item, and the operating state of each equipment is used as an interlock for each of these items. Fill in information about whether or not. In this case, for example, when the above equipment is used as an interlock, [○] and [×] marks are used depending on whether the operating state is suitable for operating conditions, and [−] when not used. Fill in the mark.

具体的には図9に示す例においては、滅菌運転(運転ステップ)を定常運転する場合、ポンプ[P-650],[P−651]が運転しており、バルブ[AV-15],[AV-16],[AV-22],[AV-23],[AV-28]がそれぞれ閉じられ、且つバルブ[AV-17],[AV-19],[AV-20],[AV-21],[AV-26],[AV-27]がそれぞれ開けられると共に、管路切換器[MV-1],[MV-2],[MV-3]がそれぞれ[1]側に設定されていることを条件として運転可能であることが示される。   Specifically, in the example shown in FIG. 9, when the sterilization operation (operation step) is a steady operation, the pumps [P-650] and [P-651] are operating and the valves [AV-15] and [P AV-16], [AV-22], [AV-23], [AV-28] are closed and valves [AV-17], [AV-19], [AV-20], [AV- 21], [AV-26], and [AV-27] are opened, and the conduit switches [MV-1], [MV-2], and [MV-3] are set to the [1] side. It is shown that it can drive | operate on the condition.

このようにして動作条件管理部(動作条件管理手段)10に設定された各運転ステップの運転条件に対して、前述した運転制御部3においては、生産設備の運転制御ソフトから得られる設備機器の運転状態信号(アンサー信号)を入力し、例えば図10に示すように前述した各運転ステップの動作条件が満たされているか否かをそれぞれ判断する。そして各運転ステップについての動作条件の全てが満たされるとき、換言すれば上述したマトリックス表において横一列の全てに亘って[OK]なる判定結果が得られているとき、その運転ステップを実行可能であると判断する。逆にマトリックス表における横一列の項目の1つにでも[NG]の判断結果がある場合には、これを異常として判断する。そしてこの判断結果をリアルタイムに出力して、前述したPLC1における運転制御において当該運転ステップを起動するか否かのインターロックとして用いる。特に上記[NG]の判断結果を、運転の異常停止用インターロックとして使用する。   With respect to the operation conditions of each operation step set in the operation condition management unit (operation condition management means) 10 in this way, the above-described operation control unit 3 has the facility equipment obtained from the operation control software of the production facility. An operation state signal (answer signal) is input, and for example, as shown in FIG. 10, it is determined whether or not the operation conditions of each operation step described above are satisfied. When all the operation conditions for each operation step are satisfied, in other words, when a determination result of [OK] is obtained over all the horizontal rows in the matrix table described above, the operation step can be executed. Judge that there is. Conversely, if there is a determination result of [NG] even in one of the horizontal row items in the matrix table, this is determined as abnormal. The determination result is output in real time and used as an interlock indicating whether or not the operation step is activated in the operation control in the PLC 1 described above. In particular, the determination result of [NG] is used as an interlock for abnormal operation stop.

以上のように本システムにおいては、PLC1において運転制御部(制御ラダー)3により実行される生産設備の運転制御ソフトから切り離して、該生産設備のバッチプロセス制御に必要な動作条件を動作条件管理部(動作条件管理手段)10にて管理し、その管理情報を運転制御ソフトにリンクさせることで生産設備のバッチプロセス制御を実行するものとなっている。これ故、生産設備の運転に必要な各種の動作条件(インターロック条件等)を、その運転制御ソフトから独立させて個々の運転モードや運転ステップ毎にそれぞれ正確に管理することができる。しかも生産設備の運転に必要な各種の動作条件を階層化詩、各階層レベル毎に管理しているので、その運転条件が上下の階層間に亘って、更には他の運転モードや運転ステップに亘って複雑に入り組んでいるような場合であっても、各運転ステップ毎にその動作条件を正確に把握することができる。   As described above, in the present system, the operation condition necessary for batch process control of the production facility is separated from the operation control software of the production facility executed by the operation control unit (control ladder) 3 in the PLC 1. (Operating condition management means) 10 is managed, and the batch information control of the production equipment is executed by linking the management information to the operation control software. Therefore, various operation conditions (interlock conditions, etc.) necessary for the operation of the production facility can be managed accurately for each operation mode and operation step independently of the operation control software. In addition, since various operating conditions necessary for the operation of production facilities are managed for each hierarchical level, the operating conditions are changed between upper and lower levels and further to other operating modes and steps. Even if it is complicated and complicated, the operating conditions can be accurately grasped for each operation step.

従って生産設備の運転モードを切り換える場合のみならず、製造設備の増設・改造が行われる場合であっても、新たな設備構成に対応付けて各運転モード(運転ステップ)での運転条件を容易に、しかも適切に設定することができる。特に前述したマトリックス表の項目を変更し、該当する項目にその動作条件を記入するだけでインターロック条件等を設定することができるので、その動作条件に拘わることなくバッチプロセス制御を司るラダーソフトの作成を容易に行うことが可能となる等の効果が奏せられる。   Therefore, not only when switching the operation mode of the production equipment, but also when the production equipment is expanded or remodeled, the operating conditions in each operation mode (operation step) can be easily associated with the new equipment configuration. And it can be set appropriately. In particular, it is possible to set the interlock conditions etc. by simply changing the items in the matrix table described above and entering the operating conditions in the corresponding items, so the ladder software that manages batch process control regardless of the operating conditions Effects such as being able to be easily created are produced.

特に上述した実施形態によれば、例えば製造品種の選択を上位層での動作条件とし、その下位層で生産設備ブロック間での運転可否の相互インターロックを設定することが可能となる。また製造運転と洗浄運転との相互インターロックを容易に設定することが可能となる。更には生産設備ブロックでの下位層に位置する運転ステップの進行条件や、バッチ切替時における条件監視を容易に行うことが可能となり、またフィールド機器の動作条件や管路のライン条件監視を容易に行うことが可能となる等の利点がある。この結果、総合的には各種製造設備における製品安全性を確保する為の条件監視を、監視漏れを生じることなく、また間違いなく確実に行うことが可能となる等の実用上多大なる効果が奏せられる。   In particular, according to the above-described embodiment, for example, selection of a production type is set as an operation condition in the upper layer, and it is possible to set a mutual interlock indicating whether operation is possible between production facility blocks in the lower layer. In addition, the mutual interlock between the manufacturing operation and the cleaning operation can be easily set. Furthermore, it is possible to easily monitor the progress conditions of the operation steps located in the lower layer of the production equipment block and the conditions at the time of batch switching, and easily monitor the operating conditions of the field equipment and the line conditions of the pipelines. There are advantages such as being able to be performed. As a result, comprehensively, it is possible to monitor conditions for ensuring product safety in various manufacturing facilities without any omission of monitoring and without fail, and there is a great practical effect. It is made.

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。ここでは制御プロセスを3層構造化してその動作条件を管理したが、生産設備の仕様によっては更に多層化して条件管理することも勿論可能である。また食品製造設備に限らず、他の生産設備をバッチプロセス制御する場合にも同様に適用可能である。またマトリックス表についても、その動作モード等に応じて作成すれば良いものであり、要は本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. Here, the control process has a three-layer structure and its operating conditions are managed. However, depending on the specifications of the production equipment, it is of course possible to manage the conditions by further multilayering. Further, the present invention is not limited to food production facilities but can be similarly applied to batch production control of other production facilities. The matrix table may be prepared according to the operation mode and the like, and the present invention can be implemented with various modifications without departing from the gist of the present invention.

本発明の一実施形態に係るプログラム作成システムの概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the program creation system which concerns on one Embodiment of this invention. バッチプロセス制御に必要な動作条件の階層化した管理構造の例を示す図。The figure which shows the example of the management structure which hierarchized the operating condition required for batch process control. 複数の運転モード間相互のインターロック条件を定義する為のマトリックス表の例を示す図。The figure which shows the example of the matrix table | surface for defining the interlock condition between several operation modes. 図3に示すマトリックス表から求められるインターロック条件の判断結果の例を示す図。The figure which shows the example of the judgment result of the interlock condition calculated | required from the matrix table | surface shown in FIG. 運転モードの実施に必要な複数の運転ステップ間のインターロック条件を定義する為のマトリックス表の例を示す図。The figure which shows the example of the matrix table | surface for defining the interlock condition between several driving | running steps required for implementation of driving | running mode. 図5に示すマトリックス表から求められるインターロック条件の判断結果の例を示す図。The figure which shows the example of the judgment result of the interlock condition calculated | required from the matrix table | surface shown in FIG. インターロック条件とラダーソフトとをリンクして実現される殺菌機運転の運転手順の例を示す図。The figure which shows the example of the driving | operation procedure of the sterilizer driving | operation realized by linking interlock conditions and ladder software. 生産設備(食品製造設備)の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of production equipment (food manufacturing equipment). 運転ステップを実行するに必要な設備機器の動作状態を定義する為のマトリックス表の例を示す図。The figure which shows the example of the matrix table for defining the operation state of the installation apparatus required in order to perform an operation step. 図9に示すマトリックス表から求められるインターロック条件の判断結果の例を示す図。The figure which shows the example of the judgment result of the interlock condition calculated | required from the matrix table | surface shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 PLC(プログラマブル・ロジック・コントローラ)
2 制御装置
3 運転制御部
4 動力回路
5 エア回路
6 制御回路
7 動力機器(モータ)
8 バルブ
9 他の機器
10 動作条件管理部(動作条件管理手段)
S ラダーソフト
T インターロック条件・動作条件
X 相互インターロック条件
Y 運転ステップ移行条件
Z 運転ライン条件
1 PLC (Programmable Logic Controller)
2 Control Device 3 Operation Control Unit 4 Power Circuit 5 Air Circuit 6 Control Circuit 7 Power Equipment (Motor)
8 Valve 9 Other equipment 10 Operating condition management unit (Operating condition management means)
S Ladder software T Interlock condition / Operating condition X Mutual interlock condition Y Operating step transition condition Z Operating line condition

Claims (5)

バッチプロセスによる生産設備の運転を制御するラダーソフトの構築に用いられるプログラム作成システムであって、
前記生産設備の運転制御ソフトとは独立させて、前記生産設備のバッチプロセス制御に必要な運転条件を、その運転制御を階層化したレベル毎にそれぞれ制御ブロック化し、これらの階層レベル毎に複数の制御ブロックの運転条件を記述した管理表を用いて管理し、前記制御ブロック毎に同じ階層における他の制御ブロックの運転状態と前記管理表に示される運転条件とを照合して当該制御ブロックの運転実行の可否をそれぞれ判断した判断結果を前記生産設備を構築する設備機器の運転制御ソフトにリンクさせる動作条件管理手段を設けたことを特徴とするプログラム作成システム。
A program creation system used to build ladder software that controls the operation of production equipment by a batch process,
Independent of the operation control software of the production facility, the operation conditions necessary for batch process control of the production facility are divided into control blocks for each level in which the operation control is hierarchized. It is managed using a management table that describes the operating conditions between control blocks, and for each control block, the operation state of other control blocks in the same hierarchy and the operating conditions indicated in the management table are collated , programming system, characterized in that whether the operation execution determination result obtained by each determination, providing the operating condition management means for linking to the operation control software of the equipment to build the production facilities.
前記動作条件管理手段は、
前記生産設備における複数の運転モード間での相互インターロック条件をそれぞれ管理すると共に、各運転モードの相互インターロック条件と他の運転モードの運転状態信号とから上記各運転モードの実行の可否を判定する第1の機能と、
上記各運転モードをそれぞれ実行する複数の運転ステップの運転条件とこれらの運転ステップ間でのステップ移行インターロック条件とをそれぞれ管理すると共に、上記ステップ移行インターロック条件と前記運転制御ソフトから得られる各運転ステップの運転状態信号とから各運転ステップの運転実行の可否を判定する第2の機能と、
前記各運転ステップのインターロック条件をそれぞれ管理すると共に、各運転ステップのインターロック条件と前記運転制御ソフトから得られる前記各設備機器の運転状態信号とから各ステップの運転条件が正常であるか異常であるかを判定する第3の機能と
を備えたものである請求項1に記載のプログラム作成システム。
The operating condition management means includes
The mutual interlock conditions between a plurality of operation modes in the production facility are respectively managed, and whether or not each of the operation modes can be executed is determined from the mutual interlock condition of each operation mode and the operation state signal of another operation mode. A first function to
While managing the operation conditions of a plurality of operation steps that respectively execute the respective operation modes and the step transition interlock conditions between these operation steps, each obtained from the step transition interlock conditions and the operation control software A second function for determining whether or not to execute the operation of each operation step from the operation state signal of the operation step;
While managing the interlock condition of each operation step, the operation condition of each step is normal or abnormal from the interlock condition of each operation step and the operation state signal of each facility device obtained from the operation control software. The program creation system according to claim 1, further comprising a third function for determining whether or not.
前記第1の機能は、複数の運転モードを縦横に配列したマトリックス表にその運転の可否条件をそれぞれ記入して、複数の運転モード間での相互インターロック条件をそれぞれ管理するものである請求項2に記載のプログラム作成システム。   The first function is to manage mutual interlocking conditions between a plurality of operation modes by entering each of the operation availability conditions in a matrix table in which a plurality of operation modes are arranged vertically and horizontally. 2. The program creation system according to 2. 前記第2の機能は、複数の運転ステップを縦横に配列したマトリックス表にその運転の可否条件をそれぞれ記入して、各運転ステップの運転条件を管理するものである請求項2に記載のプログラム作成システム。   3. The program creation according to claim 2, wherein the second function is to enter operation permission conditions in a matrix table in which a plurality of operation steps are arranged vertically and horizontally to manage the operation conditions of each operation step. system. 前記第3の機能は、複数の運転ステップ毎に前記生産設備を構築する設備機器のインターロック条件を配したマトリックス表に上記設備機器の運転状態をそれぞれ記入して、その運転ステップの運転条件の成立性を判定するものである請求項2に記載のプログラム作成システム。   The third function is to enter the operation state of the facility device in a matrix table in which the interlock conditions of the facility device constructing the production facility are arranged for each of a plurality of operation steps, and The program creation system according to claim 2, wherein the establishment is determined.
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