JPH01296312A - デバツグ装置およびデバツグ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、プラント制御用コンピュータに格納したプ
ログラムをデバッグするためのデバッグ装置および・方
法に関するものである。

［従来の技術］ 化学プラント、特にパッチプラントのＦ、Ａ、　（Ｆａ
ｃｔｏｒｙ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）コンピュータによ
る制御は、シーケンス制御が主体となる。そのプログラ
ムは、シーケンスプログラムと呼ばれ、通常、工程毎、
主機（反応機など）毎に１本ないし数本のシーケンスプ
ログラムが作られる。実際の運転では、多数のシーケン
スプログラムが並列的にタイミングを取り合って進行す
る。したがって、各シーケンスプログラムのデバッグも
大切であるが、実際の運転に則した状態でデバッグする
ことが重要である。しかしながら、実際のプラントを用
いてプログラムのデバッグを行うことは困難である。そ
こで、Ｆ、Ａ．コンピュータに接続して、実プラントの
シミュレーションを行う、デバッグ装置が用いられてい
る。

第８図に、特開昭５５−１５００４５号公報に記載され
たデバッグ装置を示す。Ｐ、　Ａ、コンピュータ（図示
せず）は、プログラムに従って、データ信号と制御信号
を出力する。デバッグ装置は、このデータ信号と制御信
号を受けて、ランプ１１１．ランプ１１７において表示
する。デバッグを行うものは、この表示を見て、プログ
ラムが正しく動作しているが否かを判断する。次に、ス
イッチ１１２．１１８によって、データ信号、制御信号
を、Ｆ、　Ａ．コンピュータに送る。Ｆ、　Ａ、コンピ
ュータはプログラムのステップを進め、その結果を再び
ランプｌｉｔ、　１１７に表示する。デバッグを行う者
は、再びこの表示を見て、プログラムが正しく動作して
いるか否かを判断する。以上のようにして、プログラム
のデバッグが行われる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来のデバッグ装置では、次のような問題
点があった。

第一に、大規模なバッチプラントではプラント制御が複
雑であるため、プログラムによる制御内容が複雑・多岐
にわたる場合には表示ランプ１１１゜１１７の数が多く
なる。したがって、デバッグを行う者の監視項目が多（
なって、時間を要したり、誤りを生じたりする場合があ
った。

第二に、デバッグを行う者が、デバッグ装置を介してＦ
、　Ａ．コンピュータにデータを入力する際に、そのつ
ど入力データをＦ．Ａ．コンピュータに適応する値に変
換しなければならず、迅速性・正確性の点において問題
があった。

この発明は上記の問題を課題とし、正確かつ迅速にデバ
ッグを行うことのできる装置および方法を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るデバッグ装置の全体構成を第１図に示す
。図に示すようにこのデバッグ装置は、Ｆ、　Ａ、コン
ピュータからのディジタル制御信号を制御周期にあわせ
て入力するディジタル信号入力手段、 Ｆ、　Ａ、コンピュータからのアナログ制御信号をディ
ジタル値に変換し、制御周期にあわせて入力するアナロ
グ制御信号入力手段、 ディジタル制御信号入力手段の出力を各入力ごとにチェ
ックして、ディジタル制御信号が変化したことを検出す
るディジタル信号変化検出手段、アナログ制御信号入力
手段の出力を各入力ごとにチェックして、アナログ制御
信号が変化したことを検出するアナログ信号変化検出手
段、ディジタル制御信号入力手段の出力から、アンサバ
ックの要否を検出するアンサバック要否検出手段、 ディジタル信号変化検出手段、アンサツク・ツク要否検
出手段およびアナログ信号変化検出手段からの各出力を
個別に記憶する記憶手段、 記憶手段の記憶内容を個別に出力して表示する表示手段
、 操作者の操作によりデータを入力する入力手段、入力手
段からの出力を前記Ｆ、　Ａ、コンビコータに出力する
ディジタル信号出力手段、 入力手段からの出力を実行プラント内の対応する測定器
の検出範囲の百分率値に変換する変換手段、および 変換手段からの出力をアナログ信号に変換して、前記Ｐ
、　Ａ、コンピュータに出力するアナログ信号出力手段
、 を備えている。

この発明に係るデバッグ方法は、 実行プラントに代え小容量コンピュータを、専用インタ
ーフェイスおよび所望の変換器を介して接続し、Ｆ．Ａ
．コンピュータの要求に応じて操作者が入力した信号を
、そのまま、あるいは所望に応じて実行プラント内の対
応する測定器の検出範囲の百分率値に変換したうえ、Ｆ
、Ａコンピュータにその制御周期に合わせて送出し、プ
ロセス制御プログラムを実行する過程において発生する
信号のうち少なくとも直前値から変化した信号を小容量
コンピュータの表示手段に表示し、デバッグを行うこと
を特徴としている。

［作用〕 プラント制御用プログラムの実行によって、Ｆ。

＾、コンピュータ２から制御周期にあわせてディジタル
制御信号およびアナログ制御信号が出力される。ディジ
タル制御信号は、ディジタル信号入力手段６に入力され
、ディジタル信号変化検出手段４に与えられる。ディジ
タル信号変化検出手段４は、ディジタル制御信号が変化
したことを検出する。ディジタル制御信号に変化があっ
たことが検出されると、当該ディジタル制御信号は順次
記憶手段２４に格納される。アンサバック要否検出手段
は、変化のあったディジタル制御信号を受けて、アンサ
バックの要否を検出し、アンサバックが必要な場合はサ
イクル処理を中断し、アンサツク１．りが必要である旨
を出力手段ｚＯに表示すると共に、記憶手段２４に格納
したディジタル制御信号を出力手段２０に表示する。

アナログ制御信号は、アナログ信号入力手段８において
ディジタル信号に変換された後、記憶手段２４に格納さ
れる。アナログ制御信号に変化があった場合も、上述と
同様、出力手段２０によって表示される。

一方、デバッグを行う者は、出力手段２０の出力を見て
、その当否を判断しデバッグを行う。

次に、入力手段２２によって、アンサバックもしくはデ
ータをＰ、　Ａ、コンピュータに返送し、プラント制御
用プログラムのステップを進める。この際、工業単位で
入力されたアナログ値は、変換手段１８によって該実行
プラント内の対応する測定器の検出範囲の百分率に変換
したうえ、Ｆ、＾、コンピュータ２に与えられる。

上記をくり返すことにより、デバッグを進めて行（。

［実施例］ この発明に係るデバッグ装置およ、び方法を説明するた
め、第２図に模式的なプラントを示す。このプラントは
、カルボン酸の中和晶析を行うものである。すな、わち
、カルボン酸ソーダの水溶液を３５％塩酸水で中和して
、ｐＨを３に保って晶析させる。

その操作を、Ｆ．Ａ．コンビ二−タによって制御する場
合のプログラムのフローチャートを、第６図・第７図の
左側に示す。ステップＳｈｏ、　ＳＳＩ、　Ｓ５２によ
って、仕込み準備がなされている。すなわち、自動弁Ｒ
ＰＶＩ、　ＲＰＶ４をセットするとともに、弁ｕｃｖｔ
を開いて冷却水を通水している。

ステップＳ５３．　Ｓ５４．　Ｓ５５．　Ｓ５６．　Ｓ
５？、　Ｓ５８によって、仕込みが行われて（する。す
なわち、原料用弁ＲＰＶ２を３０分間開いて、カルボン
酸ソーダ水溶液（主原料）を反応機Ｒ１に移送している
。

ＩＸ　ｆ　ツブＳＳ９．　Ｓ６０．　Ｓ６１．　Ｓ６２
．　Ｓ６３．　Ｓ６４．　Ｓ６５によって、反応が行わ
れている。すなわち、副原料弁ＲＰＶ３を開いて、副原
料である３５％ＨＣＩを供給し、反応を行う。ここでは
、反応温度を３０℃に保ち、副原料の流量を積算してモ
ニタし、Ｐｌ＋を監視してＩ’ｌｌ＝　３になると副原
料の供給を停止する。

ステップＳ６６、　Ｓ６７、　Ｓ６８．　Ｓ６９．　Ｓ
ｈｏ、　Ｓ？１．　Ｓ７２゜Ｓ７３．　Ｓ７４において
、熟成および晶析が行われている。ここでは、引き続き
反応温度が３０℃に保たれる。また、１０分間に１回、
ＰＨをモニタし、Ｐ１１＝３±０．２を確認している。

ｐＨ値に異常があると、Ｐ■異常をオペレータに知らせ
る（ステップ５ｏｌ）。

この模式的なプラントにおいて、Ｆ、＾、コンピュータ
２は、上記のプログラムに従って、第２図に示す機器を
制御する。第２図において、Ｆ、　Ａ、コンビニ−タ２
はＡＩ（アナログ入力）信号ＩＰ３Ｇ、旧（ディジタル
入力）信号ＩＦ５２、ＡＯ（アナログ出力）信号！Ｆ３
４、ＤＯ（ディジタル出力）信号！Ｆ３６を介して、プ
ラントに接続されている。

上記のプログラムを、本発明の一実施例によるデバッグ
装置によってデバッグを行う場合には、第３図に示すよ
うに接続して行う。変換器７０、インターフェイス７２
を介して、実プラントのかわりにマイクロコンピュータ
のＣＰＵ？６が接続されている。ＣＰＵ７６にはＲＯＭ
７４．　ＲＡＭ７Ｂが接続され、インター　７　＝＝　
イス８０を介して、ＣＩＩＴ８２、キーボード８４、プ
リンタ８６、ディスク８８が接続されている。ディスク
８８から読み込んだプログラムおよびデータベースは、
ＲＡＭ７８ニ格納される。ＣＰＵ７６は、ＲＡＭ７ｇノ
ブログラム（ＲＯＭ？４に収納しておいてもよい）、Ｒ
ＡＭ？＋１のデータベースに従って、実プラントをシミ
ュレーションしていく。ＲＡＭ７ｇに格納されるデータ
ベースは、シミュレーションするプラントによって異な
るものとなる。第２図に示す模式的プラントに対応する
データベースを、表１〜表５に示す。

（Ａシ下余白） 表　　　１ アナログ入力（＾１） 表　　　２ ディジタル入力（ＤＩ） 表　　　３ ディジタル出力（ＤＯ） Ｊ・１：払出光グループＮＱ ２：払出光グループＮｏ（ない場合は０とする）３：ア
ンサーバックの要・不要 不要の場合：０ 要の場合：アンサーバック信号点番号 閉状態アンサーバック：正記号 閉状態アンサーバ・ツク：負記号 ４；弁のタイプ ０：ノルマルクローズ １：ノルマルオーブン 表　　　４ アナログ出力（ＡＯ） グループ名登録 各データベースにおいては、Ｆ、Ａ、コンピュータ２か
ら入出力されるアナログ信号、ディジタル信号に番号が
付けられている。例えば、表３において、ディジタル出
力Ｄｏ（２）は副原料弁ＲＰＶ３に対応しており（ＴＡ
Ｇ名より）、払出光が副原料であり、払出光が反応器Ｒ
１であることを示している（表５参照）。そして、アン
サバックは不要であり、ノルマルクローズであることが
データとして記憶されている。以上のようにデータベー
ス化することにより、−目でバルブの役割を認識するこ
とができる。

ＲＡＭ７８に格納されたプログラムを、第４図にフロー
チャートとして示す。ステップ５ｔ−ｓａは、デパック
・シミュレーション実行のための準備である。このｔ＄
備段階においては、インターフェイスのボート数を設定
したり、アドレスを設定したりする他、表１〜表５に示
すデータベースをディスク８８よりＲＡＭ７Ｂに読み込
んでいる。

次に、サイクル処理に移る。すなわち、Ｐ、　Ａ、コン
ピュータが・制御プログラムを実行した結果、出力され
るディジタル信号ＤＯ、アナログ信号＾０を受は取り（
ステ・ｙプＳｉｔ、　５１２）　、ディジタル信号Ｄ１
、アナログ信号ＡＩを出力して（ステップＳ１３．５１
４）、デバッグを行う。

ディジタル信号ＤＯの取り込みおよび処理の詳細を第５
図に示す。まず、ボートアドレスを先頭にセットする（
ステップ５３０）。次′に、該当アドレスのポートから
、ディジタル信号ＤＯを入力する（ステップ５３１）。

さらに、ステップＳ３２において、ディジタル信°号Ｄ
Ｏが直前値から変化したかどうかの判断を行う。変化が
なければ、ポートアドレスの値を増加シ（ステップ５３
８）　、ステップＳ３１に戻って、上記の処理を（り返
す。

ステップＳ３２において、変化があれば、ステップＳ３
３以下の処理へ進む。すなわち、変化したビットと変化
の内容をメモリに格納する（ステップ５３４）。そして
、変化した信号が、アンサバックを要求しているか否か
をデータベースにより調べ、アンサバックが要求されて
いる場合には、フラグを立てる。

上記の処理をくり返し、すべてのポートについての処理
が終了すれば、次の処理、すなわち、第４図のステップ
１２へ移る。

ステップ１２では、上記と同様にして、アナログ出力信
号ＡＯが取り込まれる。ただし、アナログ出力信号ＡＯ
が直前値から変化したか否かの判断においては、ある程
度の違いは変化がなかったものとみなして処理している
。

アンサバック要求および手動介入要求が共にない場合、
ステップＳｌ＆、　Ｓ１６を通って、ステップＳｌＯに
戻り、制御周期（例えば１秒）のタイムマ、。

ブを待って、ステップＳｌｌ以後のサイクル処理を（り
返し実行する。

アンサバック要求がある場合にはステップＳ１５でサイ
クル処理から離脱し、操作者のキーボード入力による手
動介入要求がある場合にはステップＳ１６でサイクル処
理から離脱する。この時に、サイクル処理において格納
されたＤＯ倍信号＾０信号の変化データがＣＲ７表示さ
れるとともに、プリンタ出力される（ステップ５１９）
。

操作者は、アンサバック要求に応じて、アンサパック実
行指示をキーボード８４より入力する（ステップ５２０
）とともに、ＤＩ倍信号ＡＩ倍信号キーボード８４より
入力する（ステップ５２１）。次いでキーボード８４か
らスタート命令を入力すると（ステップ８）、サイクル
処理に復帰する。ステップＳ２１で入力したＤＩ倍信号
＾１信号およびステップＳ２１で実行指示をしたアンサ
バック信号は、ステップＳ１３、　ＳＬ４において、Ｆ
．Ａ．コンビ１−タ２に与えられる。なお、この際、操
作者が工業単位（例えば温度であれば℃、水素イオン濃
度であればｐｉ等）で入力したＡＩ信号値は、計算処理
により対応するＦ。

Ａ、コンビエータ制御値に変換された後、Ｆ、Ａ、コン
ピュータ２に与えられる。ステップ５１９１こおいては
、変化した信号がＣＲＴ８２に表示されるとともに、プ
リンタ８６にて印字される。

上記のデバッグ処理をＦ、　Ａ、コンピュータ２の制御
プログラムに対応させて表わしたのが第６図、第７図の
右側の処理フローである。例えば、制御プログラムのス
テップＳ５３において、原料用弁ＲＰＶ２が開かれてい
なければならないのに、プログラムミスにより閉じたま
まとなっていた場合には次のようにして誤りが発見され
る。デバッグ処理のステップ５２０７において、データ
が表示・印字される。この出力データから、原料用弁Ｒ
ＰＶ２が閉じたままになっていることが明らかとなり、
誤りを発見することができる。

また、制御プログラムのステップＳ６３においては、ベ
ーハー値Ｒｆ’ＨＸが３未満の場合には、反応終了すな
わちステップＳ６４へ進まなければならない。

この分岐が正しく行われるか否かを判断するため、デバ
ッグ処理のステップ５２２２において、ＲＰＩＩＸ＝２
．９を入力してチェックを行っている。

以上のようにして、デバッグを行い、制御プログラムの
バグを修正してい（。

［発明の効果］ この発明に係るデバッグ装置および方法においては、デ
ィジタル信号およびアナログ信号の変化を検出して、変
化した信号を出力表示するようにしている。したがって
、デバッグを行う者は、多数の信号のうち、どの信号が
変化したのかを確実にとらえることができる。また、入
力手段から工業単位で入力されたアナログ信号値を、該
実行プラント内の対応する測定器の検出範囲の百分率に
変換する変換手段を備えており、これをＦ、　Ａ、コン
ピユータに与えるようにしている。したがって、デバッ
グを行う者が変換を行なう必要がなく、正確なデータを
迅速に入力することができる。すなわち、この発明によ
れば、正確かつ迅速にデバッグを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるデバッグ装置の全体構成を示す
図、第２図は説明を容易にするため模式的に表わしたプ
ラントの構成図、第３図は本発明の一実施例によるデバ
ッグ装置のハードウェア構成を示す図、第４図はＲＡＭ
？８に格納されたデバッグ用プログラムをフローチャー
トとして示した図、第５図は第４図のディジタル信号Ｄ
Ｏの取り込みと処理のフローチャートを示す図、第６図
および第７図はＰ、　Ａ、コンピユータに格納された制
御プログ４・・・ディジタル信号変化検出手段 ６・・・ディジタル信号入力手段 ８・・・アナログ信号入力手段 ｌＯ・・・アナログ信号変化検出手段 １２・・・ディジタル信号出力手段 １４・・・アナログ信号出力手段 １６・・・アンサバック要否検出手段 １８・・・変換手段 ２０・・・出力手段 ２２・・・入力手段 ２４・・・記憶手段 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）所定のプロセスを実行するプラントに接続され、そ
   の記憶装置に格納されたプロセス制御プログラムにした
   がい、かつ所定の制御周期にしたがって該プロセスを制
   御しているＦ．Ａ．コンピュータのプロセス制御プログ
   ラムのデバッグ装置であって、所要時、該実行プラント
   に換えて該Ｆ．Ａ．コンピュータに接続することができ
   、かつ以下の各手段を備えたことを特徴とするデバッグ
   装置：（イ）該Ｆ．Ａ．コンピュータからのディジタル
   制御信号を該制御周期にあわせて入力するディジタル信
   号入力手段、 （ロ）該Ｆ．Ａ．コンピュータからのアナログ制御信号
   をディジタル値に変換し、該制御周期にあわせて入力す
   るアナログ制御信号入力手段、 （ハ）該ディジタル制御信号入力手段の出力を各入力ご
   とにチェックして、該ディジタル制御信号が変化したこ
   とを検出するディジタル信号変化検出手段、 （ニ）該アナログ制御信号入力手段の出力を各入力ごと
   にチェックして、該アナログ制御信号が変化したことを
   検出するアナログ信号変化検出手段、 （ホ）該ディジタル制御信号入力手段の出力から、アン
   サバックの要否を検出するアンサバック要否検出手段、 （ヘ）該ディジタル信号変化検出手段、該アンサバック
   要否検出手段およびアナログ信号変化検出手段からの各
   出力を個別に記憶する記憶手段、（ト）該記憶手段の記
   憶内容を個別に出力して表示する表示手段、 （チ）操作者の操作によりデータを入力する入力手段、 （リ）該入力手段からの出力を前記Ｆ．Ａ．コンピュー
   タに出力するディジタル信号出力手段、および （ヌ）該入力手段からの出力を該実行プラント内の対応
   する測定器の検出範囲の百分率値に変換する変換手段、
   および （ル）該変換手段からの出力をアナログ信号に変換して
   、前記Ｆ．Ａ．コンピュータに出力するアナログ信号出
   力手段。 ２）通常プロセス制御を受けて所定のプロセスを実行し
   ているプラントに、インターフェイスおよび所望の変換
   器を介して接続されているＦ．Ａ．コンピュータの記憶
   装置に格納されたプロセス制御プログラムのデバッグ方
   法であって、 該実行プラントに代え小容量コンピュータを、専用イン
   ターフェイスおよび所望の変換器を介して接続し、該Ｆ
   ．Ａ．コンピュータの要求に応じて操作者が入力した信
   号を、そのまま、あるいは所望に応じて該実行プラント
   内の対応する測定器の検出範囲の百分率値に変換したう
   え、該Ｆ．Ａ．コンピュータにその制御周期にあわせて
   送出し、プロセス制御プログラムを実行する過程におい
   て発生する信号のうち少なくとも直前値から変化した信
   号を該小容量コンピュータの表示手段に表示し、デバッ
   グを行うことを特徴とするデバッグ方法。 ３）該小容量コンピュータの記憶装置に格納されている
   プロセス・シミュレーション数値群を該Ｆ．Ａ．コンピ
   ュータに供給し、その結果発生する制御信号を該小容量
   コンピュータに導出、該制御信号によって補正されたシ
   ミュレーション数値群を基準数値群と比較して発生する
   偏差値群を該Ｆ．Ａ．コンピュータに供給する操作を繰
   り返し行なう請求項２記載のデバッグ方法。