JPH03145894A - トレンド表示方式 - 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〕 本発明は、ＰＩＤ制御・プロセス状態監視等を行うプロ
セス制御機器と運転操作卓よりなるプロセス計装システ
ムに係り、特にＣＲＴオペレーションを中心としたプラ
ントの自動化・省力化に好適な分散型ディジタル制御シ
ステムに関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、横滑電機（株）のＴ　Ｉ　−３４８２Ｌ
１−０１の８１・８３ページに記載のように、プロセス
運転操作卓のＣＲＴに表示するトレンド表示において、
プロセスのデータを収集する周期を短くても１０秒であ
り、トレンドデータも１０秒毎のデータを表示している
。これでは１０秒以下の制御周期で演算している場合、
制御データを制御周期毎に収集し表示することは不可能
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、プロセス運転操作卓において。

制御データをＣＲＴ上にトレンド表示する場合、プロセ
スの制御周期の５〜１０倍の時間間隔にて収集してＣＲ
Ｔに表示していた。この理由は、制御周期と同期して、
制御データの収集・表示すると、通信・プロセス制御装
置・プロセス運転操作卓の負荷が高くなり１本来のプロ
セス制御・運転の機能に支障をきたすためである。しか
し、プロセス制御は近年高度になりつつあり、制御演算
周期も１秒以下の０．２　秒周期がある。ニーズとして
、制御周期毎に変化したプロセスデータを収集・表示す
ることが要求されている。しかし、システム全体のＣＰ
Ｕ負荷が上るため実現化が困難であるという問題があっ
た。

本発明は、制御周期毎の制御データを収集しトレンド表
示することを目的としており、さらに本目的を達成する
ためシステム全体のＣＰＵ負荷が上らないように、プロ
セス制御装置・プロセス運転操作卓・通信に負荷分散を
図ったシステム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〕

上記目的を達成するために、プロセス制御装置において
、制御演算周期毎に制御データを記憶するために、プロ
セス運転操作卓より収集要求がくるまで各制御データを
バッファリングする。このことにより、制御演算周期毎
に制御データを送信しなくてすみ、プロセス制御装置の
負荷が上昇しないことになる。

また、プロセス運転操作卓において、制御データを制御
演算周期毎に、通信を介して、複数のプロセス制御装置
からのデータ収集を行えば、負荷の上昇は避けられない
、そこで、トレンド収集周期のたびに、プロセス制御装
置にバッファリングされたデータを一括して収集し、Ｃ
ＲＴ表示周期。

制御周期とは無関係に収集することで、プロセス運転操
作卓の負荷を上げずに、各制御演算周期毎の制御データ
をトレンド表示することが可能となる。

さらに、データ収集するために、常時、通信回線を使用
していたのでは、通信ネックとなりスルーブツトが向上
しない０通信回線を効率よく使うためにも、制御周期と
同期して通信するのでなく。

プロセス運転操作卓のトレンド収集周期に従って、通信
させる方が効率よく通信回線を使える。

〔作用〕

トレンド表示において、システムのＣＰＵ負荷を上げず
に、制御周期毎の制御データを表示するには、以下の技
術的手段が必要である。システムの構成要素であるプロ
セス運転操作卓・プロセス制御装置・通信回線の各プロ
セッサの負荷を上げずに、多量のデータを収集・表示す
るためには。

通信のアクセス回数を最小にし通信のデータ量を最大と
することが、上記目的を達成する手段である。

そこで、プロセス運転操作卓のトレンド収集周期に合せ
て、プロセス制御装置にバッファリングされた制御デー
タを収集することとした。この収集周期の時間間隔分バ
ッファに蓄積し、蓄積したデータ量てを通信回線を通し
て送信する。バッファはその時点でクリアし、また新た
に制御周期毎に制御データが蓄積される。

本原理以外の代案としては、ＣＰＵ・通信速度を向上さ
せることにより、制御周期毎のデータを毎回収集させる
方式がある。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は本発明を実施したプロセス制御データのトレンド表
示機構の全体の構成を説明した図である。

分散型ディジタル計装システムは、第１図に示すように
プロセス運転操作卓１とプロセス制御装置３が通信回線
（ＤＨＷ）２を介して多数台接続された構成となってい
る。プロセス運転操作卓１とプロセス制御装置の数がｌ
対１の最小構成から１６対３２あるいはそれ以上に及ぶ
大規模構成まで種々様々の構成形態がある。プロセス運
転操作卓１の本体は、ブラウン管表示装［４とキーボー
ド５．各種プロセッサ、インタフェースより威る処理装
置６より構成される。プロセス制御装置３は、プロセス
のフィールドからプロセス入力信号７を多数取込み、Ｐ
ＩＤ等の各種制御・監視演算・プロセス機器をスケジュ
ール通り動かすシーケンス制御演算等を実行してプロセ
ス出力信号８を多数フィールドに出力する。プロセス運
転操作卓１では、ブラウン管表示装置（ＣＲＴ）４にト
レンド表示を行う場合、従来はトレンド表示収集周期に
従い、カレントなプロセス制御装置の制御データを通信
で収集し、トレンド表示画面にプロットし表示していた
。トレンド表示収集周期はＣＲＴ表示周期又はプロセス
制御装置３の制御周期の６倍以上に設定している。しか
るに、制御周期の６倍間隔をサンプリングし、トレンド
表示していた。

この理由としては、トレンド表示処理がディジタル制御
システムにおよぼすＣＰＵ負荷の影響が大であるため、
システムに影響しない程度で収集・表示するためである
。しかし、この方式では、各制御周期毎のデータを収集
できないため、システム立上時等、詳細データを収集す
る必要があるとき、出来ない、そこで、制御周期毎の制
御データを収集・表示し、システム負荷に演響しないよ
う、以下の方式を行った。

プロセス制御装［３において、制御周期０．２秒、プロ
セス運転操作卓１の表示周期１秒、トレンド収集１秒と
した場合につき説明する。

プロセス制御装！３の主メモリ９にトレンド表示用の制
御データを一時蓄積するためのバッファ１０を持つ、バ
ッファ１０には制御周期毎のデータが蓄積される。蓄積
データはトレンドデータ収集周期で送信要求がくるまで
保持される。上記の周期ではトレンドデータ１点分１１
に対し５個のデータ分バッファを確保する。プロセス運
転操作卓１では、１秒周期にトレンドデータ収集を行う
。

収集データは１点のトレンド表示に対し５個のデータを
収集する。ＣＲＴの表示も１秒で、１秒毎に５個分のデ
ータをトレンド表示させる。トレンド表示の時間間隔の
メジャーは０．２　秒となり、トレンド表示に関しては
制御周期毎の制御データを表示することができる。

第２図はプロセス制御装置におけるプロセス制御のアル
ゴリズムとトレンドデータ用制御データにバッファリン
グにつき説明した図である。

プロセス制御アルゴリズム１２は図に示すように、フィ
ールドから信号を取込む入力処理、　ＰＩＤ制御（フィ
ールドバック制御）、シーケンス制御。

出力処理より構成されるが、トレンドデータバッファリ
ングのため、新にトレンドデータ退避処理１３をもうけ
、制御周期の演算の毎にバッファ１０へ制御データを退
避する処理を追加した。前記周期の場合トレンドデータ
１点分１１当り、５個のデータバッファを確保する。ト
レンドデータＮ点分の場合、５×Ｎ個のデータバッファ
を必要とする。

第３図はプロセス運転操作卓のトレンド表示のＣＲＴ表
示例を説明した図である。トレンドデータはディジタル
信号１４とアナログ信号１５がある。ディジタル信号は
プロセスのバルブ・モータ等の０Ｎ−ＯＦＦ制御に用い
られており、制御のタイミングをとらえることは重要で
ある。しかるに制御周期毎のデータをトレンド表示で図
の様に表示する。０Ｎ−ＯＦＦを１−０と対応させ信号
の状態を表示させる。またアナログ信号１４はＩＶ　〜
５　Ｖ　、　４　ｍ　Ａ　〜２０　ｍ　Ａのフィールド
信号をＯ〜６０００の整数値に正規化し、その値をプロ
ットし、ＣＲＴに曲線として表示させる。

本実施例によれば、プロセス制御装置の制御周期毎の制
御データをトレンド表示することが可能であるため、プ
ロセスの特性解析、システム立上げ時のチエツク等の使
用に効果を発揮する。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているので以下
に記載されるような効果を奏する。

プロセス制御装置の制御周期に依存することなく、毎回
の制御演算結果の制御データを収集し、トレンド表示す
ることができ、プロセスの変動に対し、詳細な情報を得
ることができる。従って、プロセスの特性解析、システ
ム立上げ時のチエツク等に効果を発揮する。

また、シーケンス制御によるバルブ・モータの０Ｎ−Ｏ
ＦＦ制御等の制御データに対し、制御データの変化のタ
イミングを正確にキャッチすることができるので、シー
ケンスの１ステツプずつのチエツクおよびテストが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のプロセス制御データのトレ
ンド表示機構の全体構成図、第２図はプロセス制御装置
におけるプロセス制御のアルゴリズムとトレンドデータ
用制御データのバッファリングにつき示した図、第３図
はプロセス運転操作卓のトレンド表示のＣＲＴ表示例を
示した図である。 １・・・プロセス運転操作卓、２・・・通信回線（Ｄａ
ｔａＨｉｋｇｈ　Ｗａｙ）、３・・・プロセス制御装置
、４・・・ブラウン管表示装置、５・・・キーボード、
６・・・処理装置、７・・・プロセス入力信号、８・・
・プロセス出力信号、９・・・プロセス制御装置の主メ
モリ、１０・・・バッファ、１工・・・トレンドデータ
１点分、１２・・・プロセス制御アルゴリズム、１３・
・・トレンドデータ退避処理、１４・・・ディジタル信
号、１５・・・アナログ信第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、プラントのフィールドからプロセス信号を取込んで
   、ＰＩＤ、シーケンス制御を行うプロセス制御装置と、
   これらのプロセス制御装置から通信回線を介してフィー
   ルドの信号を取込み、プロセスの制御対象・監視対象を
   各点ごとにプロセスデータとしてＣＲＴ画面に表示する
   プロセス運転操作卓において、前記プロセス制御装置の
   プロセスデータを制御演算毎に、ある時間間隔分バツフ
   アに蓄積し、トレンドデータ収集ごとに、蓄積データを
   一括して前記プロセス運転操作卓に取込み、ＣＲＴ上に
   そのデータをトレンドとして表示することを特徴とする
   トレンド表示方式。