JP6418996B2 - Program design apparatus, batch plant control system, and program design support method - Google Patents
Program design apparatus, batch plant control system, and program design support methodInfo
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Description
本発明は、バッチプラントの制御システムに関し、特に、制御システムで実行する製品製造プログラムの作成を支援する技術に関する。 The present invention relates to a batch plant control system, and more particularly, to a technology for supporting creation of a product manufacturing program executed by the control system.
バッチプラントにおける制御システムを構築する場合には、一般に、製造工程や生産設備のモデル化が行なわれる。バッチプラントに関する国際標準規格の総称であるS88では、制御システムを構築する際の重要なモデルとして、プロセスモデル、物理モデル、手順制御モデルを扱っている。 When constructing a control system in a batch plant, in general, a manufacturing process and a production facility are modeled. In S88, which is a collective term for international standards related to batch plants, process models, physical models, and procedural control models are handled as important models for constructing a control system.
プロセスモデルは、化学反応や物理反応等のプロセス面から見た階層化モデルである。例えば、「仕込み」「冷却」「添加」等の設備の概念を持たない化学的、物理的変化で製造工程が表現される。 The process model is a hierarchical model viewed from the process side such as a chemical reaction or a physical reaction. For example, the manufacturing process is expressed by chemical and physical changes that do not have the concept of equipment such as “preparation”, “cooling”, and “addition”.
物理モデルは、ハードウェアの面から見た階層化モデルである。例えば、図10に示すように、「タンク」「調合釜」「ポンプ」「流量計」「バルブ」等の機器の集まりである装置(「ユニット」と称する)の連結で生産設備の関係が表現される。 The physical model is a hierarchical model from the viewpoint of hardware. For example, as shown in FIG. 10, the relationship between production facilities is expressed by connecting devices (referred to as “units”) that are a collection of devices such as “tank”, “mixing pot”, “pump”, “flow meter”, and “valve”. Is done.
手順制御モデルは、ソフトウェアの面から見た階層化モデルである。例えば、ユニットにおける「仕込み」「添加」「移送」等(「中工程」と称する)毎に詳細な手順(「小工程」と称する)が階層的に表現される。 The procedural control model is a hierarchical model from the viewpoint of software. For example, detailed procedures (referred to as “sub-processes”) are hierarchically expressed for each “preparation”, “addition”, “transfer”, etc. (referred to as “medium process”) in the unit.
制御システムへの実装にあたっては、手順制御モデルに基づいて製品の製法毎に製品製造プログラムを作成する。そして、各ユニットに配置されたフィールド機器を制御するバッチプラント制御装置で製品製造プログラムを実行することにより、バッチプラントにおける製品製造が行なわれる。 When mounting on a control system, a product manufacturing program is created for each product manufacturing method based on a procedural control model. And a product manufacture in a batch plant is performed by running a product manufacture program with the batch plant control apparatus which controls the field apparatus arrange | positioned at each unit.
ところで、バッチプラントでは、ロットと呼ばれる製造単位毎に製品を製造するが、複数のロットを同時に製造することで生産効率を上げる運用をすることが多い。ここで、異なる製品であれば当然に別ロットとなり、同時に製造される同じ製品であっても製造単位が異なれば別ロットとなる。 By the way, in a batch plant, a product is manufactured for each manufacturing unit called a lot. However, in many cases, a production efficiency is increased by simultaneously manufacturing a plurality of lots. Here, if different products, naturally, it is a different lot, and even if the same product is manufactured at the same time, if the manufacturing unit is different, it is a different lot.
あるユニットで、あるロットに対する中工程を行なっているときに、他のユニットでは他のロットに対する中工程を行なうことができるため、例えば、図11に示すように、4つのユニットで構成されるバッチプラントであれば、最大4ロットが同時に製造可能となる。この場合、同じユニットであっても、ロット毎に異なる中工程が行なわれる。 When a unit performs a middle process for a lot, another unit can perform a middle process for another lot. For example, as shown in FIG. 11, a batch composed of four units. If it is a plant, a maximum of 4 lots can be manufactured simultaneously. In this case, different intermediate processes are performed for each lot even in the same unit.
複数のロットを同時製造するバッチプラントにおける制御システムでは、単純に、ユニット毎に各製品の中工程や小工程を制御するだけでは不十分であり、例えば、以下に示すような機能がさらに要求される。 In a control system in a batch plant that manufactures multiple lots simultaneously, it is not sufficient to simply control the middle process or small process of each product for each unit. For example, the following functions are further required. The
まず、ユニット間の実行順番を管理する必要がある。これは、例えば、図12に示すように、ユニットAからユニットB、ユニットCに同時に要求を行なった後、ユニットCからユニットAへの移送をユニットBからユニットAへの移送よりも先に行なわなくてならない制約がある場合の管理機能である。 First, it is necessary to manage the execution order between units. For example, as shown in FIG. 12, after a request is made simultaneously from unit A to unit B and unit C, the transfer from unit C to unit A is performed prior to the transfer from unit B to unit A. This is a management function when there is an indispensable restriction.
また、ユニット間の連携動作においても、例えば、図13(a)に示すように、ユニットAからユニットBに要求を行ない、ユニットBから回答があった後に移送を行なうような同期連携と、図13(b)に示すように、ユニットAからユニットBに要求を行なうことで完了する非同期連携があり、これらを区別して管理する機能が必要となる。 Also, in the cooperative operation between the units, for example, as shown in FIG. 13A, a synchronous cooperation in which a request is made from the unit A to the unit B and a transfer is performed after the response from the unit B is received. As shown in FIG. 13 (b), there is an asynchronous linkage that is completed by making a request from unit A to unit B, and a function to distinguish and manage these is required.
さらには、ユニット毎にロットの製造順序を遵守する管理機能が必要である。一般に、あるユニットで、異なるロットに対する中工程を順次行なう場合、ロット番号の若いロットから処理を行なわなければならない。これは、機器の洗浄や汚染防止策等がロット番号順の製造が前提となっているためである。 Furthermore, a management function that complies with the lot manufacturing order for each unit is required. Generally, when a middle process is sequentially performed on different lots in a certain unit, processing must be performed from a lot with a smaller lot number. This is because it is premised on manufacturing in order of lot numbers for equipment cleaning and contamination prevention measures.
例えば、図14に示すように、ユニットDが、ロット番号Nの製品Xの製造とロット番号N+1の製品Yの製造の両方に使われる場合、ユニットDでは、ロット番号N+1が先行していても、ロット番号N+1の処理よりもロット番号Nの処理を先に行なわなくてはならない。 For example, as shown in FIG. 14, when the unit D is used for both the production of the product X with the lot number N and the production of the product Y with the lot number N + 1, even if the lot number N + 1 precedes in the unit D, The lot number N must be processed before the lot number N + 1.
従来、このような各機能は個別のプログラムで実現されており、その実現方法や管理方法は、それぞれのプログラムを作成するプログラマに依存していた。このため、それぞれの機能の連携の全体像を把握することが困難であり、制御システムの構築に時間を要する上に、バッチプラントの変更に対応させることが極めて難しかった。 Conventionally, each of these functions is realized by an individual program, and the implementation method and management method depend on a programmer who creates each program. For this reason, it is difficult to grasp the overall image of the cooperation of the respective functions, and it takes time to construct the control system, and it is extremely difficult to cope with the change of the batch plant.
そこで、本発明は、バッチプラントの制御システムで動作させる製造製品プログラムを簡易に作成できるようにすることを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to make it possible to easily create a manufactured product program to be operated by a control system of a batch plant.
上記課題を解決するため、本発明の第1の態様であるプログラム設計装置は、製品の製造設備をユニットに区分し、各ユニットにおける製造手順が中工程、小工程に階層化されるバッチプラントの制御システムで実行する製品製造プログラムの作成を支援するプログラム設計装置であって、中工程を構成する小工程の手順が中工程毎に定義されたテンプレートを格納するテンプレート格納部と、製法毎にユニット毎の中工程の手順を示す中工程フローの定義を受け付ける中工程フロー定義部と、中工程単位の連携動作の指定を受け付け、さらに、中工程単位の連携動作に基づいて小工程単位の連携動作の指定を受け付ける連携定義部と、前記テンプレートを参照して、前記中工程フローを小工程フローに展開し、前記小工程フローと前記指定された小工程単位の連携動作とに基づいて製品製造プログラムを作成する製品製造プログラム作成部と、を備えることを特徴とする。
ここで、前記連携定義部は、中工程単位の連携動作について、同期連携と非同期連携と区別して指定を受け付けることができる。
また、前記連携定義部は、中工程単位の連携動作について、連携の順序の情報を含めて指定を受け付けることができる。
また、前記中工程フロー定義部は、中工程フローの定義受け付けの際に、それぞれの中工程を示す工程シンボルを編集画面上に表示し、工程シンボルの配置の指定を受け付けることができる。
上記課題を解決するため、本発明の第2の態様であるバッチプラント制御システムは、上述のプログラム設計装置と、前記製品製造プログラムを実行してロット単位の製品製造を制御するバッチプラント制御装置と、を備えることを特徴とする。
ここで、前記バッチプラント制御装置は、製造する製品の指示と製品を製造する順番の指示とを含む製造指図を受け付け、前記製品製造プログラムに従って、指定された製造順序通りにユニットにおける中工程が行なわれるようにロット単位の製品製造を制御するロット管理部を備えることができる。
上記課題を解決するため、本発明の第3の態様であるプログラム設計支援方法は、製品の製造設備をユニットに区分し、各ユニットにおける製造手順が中工程、小工程に階層化されるバッチプラントの制御システムで実行する製品製造プログラムの作成を支援するプログラム設計支援方法であって、製法毎にユニット毎の中工程の手順を示す中工程フローの定義を受け付けるステップと、中工程単位の連携動作の指定を受け付けるステップと、中工程を構成する小工程の手順が中工程毎に定義されたテンプレートを参照して、前記中工程フローを小工程フローに展開するステップと、中工程単位の連係動作に基づいて小工程単位の連携動作の指定を受け付けるステップと、前記小工程フローと小工程単位の連携動作に基づいて製品製造プログラムを作成するステップと、を有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, a program design apparatus according to a first aspect of the present invention is a batch plant in which product manufacturing facilities are divided into units, and manufacturing procedures in each unit are hierarchized into middle and small processes. A program design device that supports creation of a product manufacturing program to be executed by a control system, a template storage unit for storing a template in which a procedure of a small process constituting a middle process is defined for each middle process, and a unit for each manufacturing method The middle process flow definition part that accepts the definition of the middle process flow that shows the procedure of each middle process, and the designation of the coordinated operation of the middle process unit, and the coordinated operation of the small process unit based on the coordinated operation of the middle process unit The intermediate definition flow is expanded into a small process flow with reference to the template and the linkage definition unit that accepts the designation of the small process flow and the designation Characterized in that it and a product manufacturing program creation unit that creates a product manufacturing program based on cooperative operation of the small steps units.
Here, the cooperation definition unit can accept the designation of the cooperation operation in units of middle processes, distinguishing between synchronous cooperation and asynchronous cooperation.
In addition, the cooperation definition unit can accept a specification including information on the order of cooperation for the cooperation operation in the middle process unit.
In addition, when the definition of the intermediate process flow is received, the intermediate process flow definition unit can display the process symbols indicating the respective intermediate processes on the editing screen, and can accept the designation of the arrangement of the process symbols.
In order to solve the above-mentioned problems, a batch plant control system according to a second aspect of the present invention includes the above-described program design device, and a batch plant control device that executes the product manufacturing program to control product manufacturing in units of lots. It is characterized by providing.
Here, the batch plant control device accepts a manufacturing instruction including an instruction of a product to be manufactured and an instruction of the order of manufacturing the product, and the intermediate process in the unit is performed according to the specified manufacturing order according to the product manufacturing program. It is possible to provide a lot management unit for controlling product production in units of lots.
In order to solve the above-described problem, a program design support method according to a third aspect of the present invention is a batch plant in which product manufacturing facilities are divided into units, and the manufacturing procedure in each unit is hierarchized into a middle process and a small process. Is a program design support method for supporting creation of a product manufacturing program to be executed by the control system of the present invention, the step of accepting the definition of the intermediate process flow indicating the procedure of the intermediate process for each unit for each manufacturing method, and the cooperative operation of the intermediate process unit A step of accepting the designation of the intermediate process, a step of developing the intermediate process flow into the small process flow with reference to a template in which the procedure of the small process constituting the intermediate process is defined for each intermediate process, and a linked operation in units of the intermediate process A step of accepting designation of a coordinated operation in units of small processes based on, and a product manufacturing program based on the coordinated operations of the small process flow and small steps And having a step of creating a beam, a.
本発明によれば、バッチプラントの制御システムで動作させる製造製品プログラムを簡易に作成できるようになる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacture product program operated with the control system of a batch plant can be created easily.
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るバッチプラント制御システム10の構成を示すブロック図である。本図に示すように、バッチプラント制御システム10は、プログラム設計装置100、バッチプラント制御装置200、フィールド機器300を備えている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a batch plant control system 10 according to the present embodiment. As shown in the figure, the batch plant control system 10 includes a program design device 100, a batch plant control device 200, and a field device 300.
フィールド機器300は、バルブ、測定機器、変換器等であり、バッチプラントに含まれるユニット毎に複数種、複数台配置されている。 The field device 300 is a valve, a measuring device, a converter, or the like, and a plurality of types and a plurality of units are arranged for each unit included in the batch plant.
プログラム設計装置100は、製品製造プログラムの作成を支援する装置であり、テンプレート格納部110、中工程フロー定義部120、連携定義部130、製品製造プログラム作成部140を備えている。プログラム設計装置100は、PC等の汎用的な情報処理装置を用いて構成することができる。 The program design apparatus 100 is an apparatus that supports creation of a product manufacturing program, and includes a template storage unit 110, a middle process flow definition unit 120, a linkage definition unit 130, and a product manufacturing program creation unit 140. The program design apparatus 100 can be configured using a general-purpose information processing apparatus such as a PC.
テンプレート格納部110は、ユニットにおける「仕込み」「添加」「移送」等の各種中工程について、あらかじめ準備されたテンプレートを格納する領域である。 The template storage unit 110 is an area for storing templates prepared in advance for various intermediate processes such as “preparation”, “addition”, and “transfer” in the unit.
テンプレートは、中工程毎に作成され、その中工程を構成する小工程の手順が定義されている。例えば、中工程「仕込み」のテンプレートには、「送液要求」「単独原料受入」「マテバラチェック」といった手順で小工程が定義されている。また、小工程には、他の中工程に含まれる小工程との連携、例えば、同期連携要求、非同期連携受付等が必要なものがあり、そのような小工程については、連結用のノードが定義されている。 A template is created for each intermediate process, and a procedure for small processes constituting the intermediate process is defined. For example, in the template of the intermediate process “preparation”, small processes are defined by procedures such as “liquid feeding request”, “single material acceptance”, “matebara check”. In addition, there are small processes that require cooperation with small processes included in other medium processes, such as synchronous cooperation requests, asynchronous cooperation receptions, etc., and for such small processes, there are nodes for connection. Is defined.
中工程フロー定義部120は、製法毎に、ユーザからユニット単位で中工程フローの定義を受け付ける。中工程フローの定義に際しては、テンプレート格納部110に格納された中工程のテンプレートを利用し、中工程を示すシンボルマークを編集画面上で中工程の手順に沿って配置すればよい。 The middle process flow definition unit 120 receives a definition of the middle process flow from the user in units of units for each manufacturing method. In defining the middle process flow, the middle process template stored in the template storage unit 110 may be used, and a symbol mark indicating the middle process may be arranged on the editing screen in accordance with the procedure of the middle process.
連携定義部130は、まず、ユーザから中工程単位で連携の指定を受け付け、その後、連携した中工程に含まれる小工程単位で連携の指定を受け付ける。中工程単位の連携の指定は、連携する中工程のシンボルマーク同士を線で連結して、名称を設定すればよい。連携の指定に際しては、同期連携と非同期連携とを区別し、連携の実行順序も定義する。 The cooperation definition unit 130 first accepts designation of cooperation in units of middle processes from the user, and then accepts designation of cooperation in units of small processes included in the linked middle processes. The designation of linkage in the middle process unit may be performed by connecting the symbol marks of the linked middle processes with a line and setting the name. When specifying the linkage, the synchronous linkage and the asynchronous linkage are distinguished, and the execution order of the linkage is also defined.
小工程単位の連携の指定は、指定された中工程同士の連携を、小工程同士の具体的な連携として示すために行なうものである。小工程単位の連携に際しては、連携された中工程に含まれる小工程の中から、対象となる連結用のノード同士を連結すればよい。 The designation of cooperation in units of small processes is performed in order to indicate the cooperation between designated intermediate processes as a specific cooperation between small processes. When linking small process units, it is only necessary to connect the target nodes for connection from the small processes included in the linked intermediate processes.
製品製造プログラム作成部140は、ユーザから定義された中工程フローを、テンプレートにしたがって、小工程フローに展開する。そして、中工程同士で指定された連携を基にして小工程同士の連携の指定を受け付けて、製法毎の製造手順を示す製品製造プログラムを作成する。製品製造プログラムでは、ユニット毎に中工程単位で小工程の手順と連携とが定義される。 The product manufacturing program creation unit 140 develops the intermediate process flow defined by the user into small process flows according to the template. And the designation | designated of the cooperation of small processes is received based on the cooperation designated between middle processes, and the product manufacturing program which shows the manufacturing procedure for every manufacturing method is created. In the product manufacturing program, the procedure and linkage of the small process are defined for each unit in the middle process unit.
バッチプラント制御装置200は、製品製造プログラムを実行してユーザに指定された製品のロット単位の製造を制御する装置であり、ロット管理部210、ユニット制御部220、フィールド制御部230を備えている。バッチプラント制御装置200は、例えば、コンピュータシステムを用いて構成することができる。 The batch plant control device 200 is a device that executes a product manufacturing program to control the production of a lot unit of a product designated by a user, and includes a lot management unit 210, a unit control unit 220, and a field control unit 230. . The batch plant control apparatus 200 can be configured using a computer system, for example.
ロット管理部210は、製品製造プログラム受付部211、製造指図受付部212、実行制御部213を備えている。 The lot management unit 210 includes a product manufacturing program receiving unit 211, a manufacturing order receiving unit 212, and an execution control unit 213.
製品製造プログラム受付部211は、プログラム設計装置100が作成した製品製造プログラムの入力を受け付ける。製造指図受付部212は、ユーザから製造指図を受け付ける。製造指図には、製造する製品、量、製品を製造する順番(ロット番号)の指定が含まれる。同一機能のユニットが複数ある場合には、使用するユニットの指定を含めてもよい。実行制御部213は、製造指図に従って製品製造プログラムを実行する。製品製造プログラムの実行の際には、ロット番号順に処理が行なわれるようにユニット制御部220に指示を送る。 The product manufacturing program receiving unit 211 receives an input of a product manufacturing program created by the program design device 100. The manufacturing order receiving unit 212 receives manufacturing instructions from the user. The production order includes designation of a product to be produced, an amount, and a production order (lot number). When there are a plurality of units having the same function, designation of the unit to be used may be included. The execution control unit 213 executes a product manufacturing program according to the manufacturing instructions. When the product manufacturing program is executed, an instruction is sent to the unit controller 220 so that the processing is performed in the order of the lot numbers.
ユニット制御部220は、ロット管理部210の指示に基づいて、ユニットにおける小工程の実行を制御する。このため、ユニット制御部220は、小工程毎の工程実行プログラム222を備えたユニット制御プログラム221を、バッチプラントに含まれるユニットに対応して備えている。小工程の実行に際しては、工程実行プログラム222に従ってフィールド制御部230に指示を送る。 The unit control unit 220 controls the execution of small processes in the unit based on instructions from the lot management unit 210. For this reason, the unit control part 220 is provided with the unit control program 221 provided with the process execution program 222 for every small process corresponding to the unit contained in a batch plant. When executing the small process, an instruction is sent to the field control unit 230 according to the process execution program 222.
フィールド制御部230は、ユニット制御部220の指示に基づいてフィールド機器300の動作を制御したり、フィールド機器300から測定値等の情報を取得したりする。 The field control unit 230 controls the operation of the field device 300 based on an instruction from the unit control unit 220 and acquires information such as measurement values from the field device 300.
次に、プログラム設計装置100の製品製造プログラム作成支援動作について、図2のフローチャートを参照して説明する。まず、中工程フロー定義部120が、ユーザから定義対象製品の設定を受け付ける(S101)。すなわち、製品製造プログラムを作成する製品を特定する。 Next, the product manufacturing program creation support operation of the program design apparatus 100 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the middle process flow definition unit 120 receives the setting of the definition target product from the user (S101). That is, the product for which the product manufacturing program is created is specified.
次に、中工程フロー定義部120は、製品の製造に使用するユニットの登録を受け付ける(S102)。ユーザは、調合タンク、反応タンク、保管タンク等のバッチプラントの装置構成に対応するユニットを登録する。 Next, the middle process flow definition unit 120 accepts registration of a unit used for manufacturing a product (S102). The user registers units corresponding to the apparatus configuration of the batch plant, such as a mixing tank, a reaction tank, and a storage tank.
そして、中工程フロー定義部120は、ユニット毎に中工程フローの定義を受け付ける(S103)。中工程フローの定義は、図3に示すように、表示画面上の登録したユニットに対応した領域に、中工程の名称が表示された工程シンボルを工程順に配置することで行なうことができる。各工程シンボルは、テンプレート格納部110にあらかじめ準備されている。 Then, the intermediate process flow definition unit 120 receives the definition of the intermediate process flow for each unit (S103). As shown in FIG. 3, the middle process flow can be defined by arranging process symbols displaying the names of middle processes in the area corresponding to the registered unit on the display screen in the order of processes. Each process symbol is prepared in the template storage unit 110 in advance.
中工程フローの定義を終えると、連携定義部130が、連携する中工程の接続をユーザから受け付ける(S104)。中工程の連結は、図4に示すように、連携する中工程の工程シンボル同士を線で連結する。連結された線を連携フラグと称する。工程シンボルは同期連携用の端子と、非同期連携用の端子を備えており、同期連携用の端子同士を接続すると連携フラグが実線で表示され、非同期連携用の端子同士を接続すると連携フラグが破線で表示される。なお、連携する中工程には、「原料タンク」のような動作を行なわないユーティリティ設備等が含まれる。 When the definition of the middle process flow is finished, the linkage definition unit 130 accepts a linked middle process connection from the user (S104). As shown in FIG. 4, in the middle process, the process symbols of the middle processes to be linked are connected with a line. The connected line is called a linkage flag. The process symbol has a terminal for synchronous cooperation and a terminal for asynchronous cooperation. When the terminals for synchronous cooperation are connected, the cooperation flag is displayed with a solid line, and when the terminals for asynchronous cooperation are connected, the cooperation flag is a broken line. Is displayed. The linked middle process includes utility equipment that does not operate like a “raw material tank”.
そして、各連携フラグの名称をユーザから受け付ける(S105)。連携フラグは、名称でその動作が規定される。具体的には、原料の投入、液移送等の同期連携を示す同期連携フラグは、TXXという名称を付し、付帯設備の起動、ユーティリティ設備への液要求等の非同期連携を示す非同期連携フラグは、RXXという名称を付すものとする。これにより、同期連携と非同期連携とを区別して管理する機能が実現される。 And the name of each cooperation flag is received from a user (S105). The operation of the cooperation flag is defined by its name. Specifically, the synchronous linkage flag indicating synchronous linkage such as raw material input and liquid transfer is given the name TXX, and the asynchronous linkage flag indicating asynchronous linkage such as activation of ancillary equipment, liquid request to utility equipment, etc. And the name RXX. As a result, a function for managing synchronous linkage and asynchronous linkage separately is realized.
ここで、XXは、連携の実行順序を示し、先に行なう連携ほど若い数字の名称を付す。ユーザは、図5に示すように、最初に行なう同期連携であれば、同期連携フラグに「T01」という名称を付し、最初に行なう非同期連携であれば、同期連携フラグに「R01」という名称を付すようにする。これにより、ユニット間の実行順番を管理する機能が実現される。図6は、連携フラグの名称設定処理までを終えたときの表示画面例を示している。この表示画面は、例えば、製品の製造手順を示すドキュメントに転用することができる。これにより、例えば、バッチプラントのメンテナンスが容易となる。 Here, XX indicates the execution order of cooperation, and a name that is younger is assigned to the cooperation performed earlier. As shown in FIG. 5, the user assigns the name “T01” to the synchronous cooperation flag if it is the first synchronous cooperation, and the name “R01” to the synchronous cooperation flag if it is the first asynchronous cooperation. Is attached. Thereby, the function of managing the execution order between units is realized. FIG. 6 shows an example of a display screen when the process up to the link flag name setting process is completed. This display screen can be diverted to, for example, a document indicating a product manufacturing procedure. Thereby, for example, maintenance of the batch plant becomes easy.
各連携フラグの名称を受け付けると、製品製造プログラム作成部140が、中工程フローを小工程フローに展開する(S106)。小工程フローへの展開は、テンプレート格納部110に格納されたテンプレートに基づいて行なう。これにより、各ユニットについて、小工程の手順が定義されることになる。 When the name of each cooperation flag is received, the product manufacturing program creation unit 140 develops the middle process flow into the small process flow (S106). The development to the small process flow is performed based on the template stored in the template storage unit 110. Thereby, the procedure of a small process is defined about each unit.
次に、ユーザから小工程単位の連携の指定を受け付ける(S107)。小工程単位の連携の指定に際しては、図7に示すように、中工程フローから展開された小工程フローが表示されるため、接続元の小工程と接続先の小工程とを画面上で指定すればよい。このとき、ユーザの操作を簡易化するために、設定済みの中工程単位の連携フラグに基づいて、接続先の候補となる小工程がリスト表示される。 Next, designation of cooperation in units of small processes is received from the user (S107). When specifying the linkage of small process units, as shown in Fig. 7, the small process flow developed from the middle process flow is displayed, so the small process of the connection source and the small process of the connection destination are specified on the screen do it. At this time, in order to simplify the user's operation, a list of small processes that are candidates for connection destinations is displayed based on the cooperation flag set in units of medium processes.
小工程単位で連携が指定されると、小工程フローと小工程単位の連携フラグとに基づいて、製品製造プログラム作成部140が、製品製造プログラムを生成する(S108)。製品製造プログラムは、製品の製造手順をユニット毎に小工程のフローで示し、さらに小工程の同期連携、非同期連携を示したバッチプラント制御装置200で実行可能なプログラムである。 When cooperation is specified in units of small processes, the product manufacturing program creation unit 140 generates a product manufacturing program based on the small process flow and the small process unit cooperation flag (S108). The product manufacturing program is a program that can be executed by the batch plant control apparatus 200 that shows a product manufacturing procedure in a small process flow for each unit, and further shows synchronous cooperation and asynchronous cooperation of small processes.
次に、バッチプラント制御装置200における製品製造制御動作について図8のフローチャートを参照して説明する。 Next, the product manufacturing control operation in the batch plant control apparatus 200 will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、ロット管理部210の製品製造プログラム受付部211が、製品製造プログラム作成部140が作成した製品製造プログラムの入力を受け付ける(S201)。製品製造プログラムは、製造対象とする製品の製法毎に、例えば、ユーザの指示に基づいて受け付けるようにする。 First, the product manufacturing program receiving unit 211 of the lot management unit 210 receives an input of the product manufacturing program created by the product manufacturing program creating unit 140 (S201). For example, the product manufacturing program accepts each manufacturing method of a product to be manufactured based on a user instruction.
次に、ロット管理部210の製造指図受付部212が。ユーザから製造指図を受け付ける。製造指図には、製造する製品、ロット量、製品を製造する順番(ロット番号)の指定が含まれる。同一機能のユニットが複数ある場合には、使用するユニットの指定を含めてもよい。 Next, the production order receiving unit 212 of the lot management unit 210. Accept manufacturing instructions from the user. The production order includes designation of a product to be produced, a lot amount, and a production order (lot number). When there are a plurality of units having the same function, designation of the unit to be used may be included.
製造指図を受け付けると、実行制御部213が、製造する製品の製品製造プログラムとロット順序に従って、各ユニットにおいてロット番号順に処理が行なわれるようにユニット制御部220に指示を送る(S204)。図9は、ユニット毎に中工程フローが定義された製品製造プログラムがロット番号順に実行される様子を示したイメージ図である。すなわち、ロット番号Nとして製品Xを製造し、ロット番号N+1として製品Yを製造し、ロット番号N+2として製品Zを製造する場合において、各ロットにおける中工程フローとユニットの流れが整理されることになる。 When the manufacturing instruction is received, the execution control unit 213 sends an instruction to the unit control unit 220 so that the processing is performed in the order of the lot number in each unit according to the product manufacturing program of the product to be manufactured and the lot order (S204). FIG. 9 is an image diagram showing a state in which a product manufacturing program in which a middle process flow is defined for each unit is executed in order of lot numbers. That is, when the product X is manufactured as the lot number N, the product Y is manufactured as the lot number N + 1, and the product Z is manufactured as the lot number N + 2, the middle process flow and the unit flow in each lot are arranged. Become.
ロット管理部210の実行制御部213は、各ロットで使用されるユニットを把握することができるため、同一のユニットが使用される異なるロットについて、ロット順序で処理が行なわれるようにユニット制御部220に指示を行なう。これにより、ユニット毎にロットの製造順序を遵守する管理機能が実現される。 Since the execution control unit 213 of the lot management unit 210 can grasp the units used in each lot, the unit control unit 220 performs processing in the lot order for different lots in which the same unit is used. To give instructions. Thereby, the management function which observes the manufacturing order of a lot for every unit is implement | achieved.
10…バッチプラント制御システム、100…プログラム設計装置、110…テンプレート格納部、120…中工程フロー定義部、130…連携定義部、140…製品製造プログラム作成部、200…バッチプラント制御装置、210…ロット管理部、211…製品製造プログラム受付部、212…製造指図受付部、213…実行制御部、220…ユニット制御部、221…ユニット制御プログラム、222…工程実行プログラム、230…フィールド制御部、300…フィールド機器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Batch plant control system, 100 ... Program design apparatus, 110 ... Template storage part, 120 ... Middle process flow definition part, 130 ... Cooperation definition part, 140 ... Product manufacturing program creation part, 200 ... Batch plant control apparatus, 210 ... Lot management unit 211 ... Product manufacturing program reception unit 212 ... Production order reception unit 213 ... Execution control unit 220 ... Unit control unit 221 ... Unit control program 222 ... Process execution program 230 ... Field control unit 300 ... field equipment
Claims (7)
中工程を構成する小工程の手順が中工程毎に定義されたテンプレートを格納するテンプレート格納部と、
製法毎にユニット毎の中工程の手順を示す中工程フローの定義を受け付ける中工程フロー定義部と、
中工程単位の連携動作の指定を受け付け、さらに、中工程単位の連携動作に基づいて小工程単位の連携動作の指定を受け付ける連携定義部と、
前記テンプレートを参照して、前記中工程フローを小工程フローに展開し、前記小工程フローと前記指定された小工程単位の連携動作とに基づいて製品製造プログラムを作成する製品製造プログラム作成部と、
を備えることを特徴とするプログラム設計装置。 A product design apparatus that divides product manufacturing equipment into units and supports creation of a product manufacturing program to be executed by a control system of a batch plant in which manufacturing procedures in each unit are hierarchized into medium and small processes,
A template storage unit for storing a template in which the steps of the small process constituting the intermediate process are defined for each intermediate process;
A middle process flow definition unit that accepts a definition of a middle process flow indicating the procedure of the middle process for each unit for each manufacturing method;
A linkage definition unit that accepts designation of a coordinated operation in units of medium processes, and further, accepts designation of coordinated operations in units of small processes based on the coordinated operations in units of medium processes;
A product manufacturing program creating unit that develops the middle process flow into small process flows with reference to the template and creates a product manufacturing program based on the small process flow and the coordinated operation of the designated small process unit; ,
A program design apparatus comprising:
製造する製品の指示と製品を製造する順番の指示とを含む製造指図を受け付け、
前記製品製造プログラムに従って、指定された製造順序通りにユニットにおける中工程が行なわれるようにロット単位の製品製造を制御するロット管理部を備えることを特徴とする請求項5に記載のバッチプラント制御システム。 The batch plant control device
Accepts production instructions that include instructions for the products to be manufactured and instructions for the order in which the products are to be manufactured;
6. The batch plant control system according to claim 5, further comprising: a lot management unit that controls product manufacturing in units of lots so that intermediate processes in the units are performed in accordance with a specified manufacturing order according to the product manufacturing program. .
製法毎にユニット毎の中工程の手順を示す中工程フローの定義を受け付けるステップと、
中工程単位の連携動作の指定を受け付けるステップと、
中工程を構成する小工程の手順が中工程毎に定義されたテンプレートを参照して、前記中工程フローを小工程フローに展開するステップと、
中工程単位の連係動作に基づいて小工程単位の連携動作の指定を受け付けるステップと、
前記小工程フローと小工程単位の連携動作に基づいて製品製造プログラムを作成するステップと、
を有することを特徴とするプログラム設計支援方法。 A program design support method for supporting the creation of a product manufacturing program to be executed by a batch plant control system in which product manufacturing facilities are divided into units and manufacturing procedures in each unit are hierarchized into medium and small processes,
Receiving a definition of a middle process flow showing a procedure of a middle process for each unit for each manufacturing method;
A step of accepting designation of a cooperative operation in a middle process unit;
A step of developing the intermediate process flow into a small process flow with reference to a template in which the procedure of the small process constituting the intermediate process is defined for each intermediate process;
Receiving a designation of a coordinated operation in units of small processes based on a linked operation in units of medium processes;
Creating a product manufacturing program based on the cooperative operation of the small process flow and small process units;
A program design support method characterized by comprising:
Priority Applications (1)
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| JP2015056513A JP6418996B2 (en) | 2015-03-19 | 2015-03-19 | Program design apparatus, batch plant control system, and program design support method |
Applications Claiming Priority (1)
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