JPH0368401B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明は、プロセスコントロールシステムに係
り、特にマイクロコンピユータを利用するプロセ
スコントロールシステムにおいて制御装置とこの
制御装置の操作部を分離し、特定の制御部のみに
表示等の機能を設けたプロセスコントロールシス
テムに関する。

従来の技術 従来のワンループコントローラは、従来のアナ
ログ調節計と同じく指示計、操作用スイツチ等の
存在するパネルのマンマシンインタフエイス部と
制御回路部を一体構造となしたものである。

このようなワンループコントローラはダイレク
トデジタルコントロールを実行するにあたりきわ
めて有用であるが、計装規模が大きくなり、
CRTによるプロセスコントロールなどを集中監
視した場合マンマシンインタフエイスが重複する
こととなり、パネルレス計装（各ループごとにマ
ンマシンが必要でないので）を目指し、計器室を
コンパクト化したいとか、シーケンス制御などの
他の制御機器と密に情報交換する場合に不都合で
ある。

すなわちワンループコントローラはアナログ計
器と同じマンマシン・インタフエーイスを持つこ
とから数ループに及ぶシステムではかなりのパネ
ル占有面積を必要とし、また伝送系の重複等の問
題を生じる。

このためCRTデイスプレイシステムの信頼性
が向上してきた現状ではCRTによる集中管理と
なし、特に重要な制御ループのみにマンマシンイ
ンタフエーイスを設けるシステムの確立の要望が
強くなつた。

しかしながら単純にマンマシンインタフエーイ
スと制御回路とを分割し、その間をケーブルで結
んで制御回路をボードタイプとなし、筺体に複数
まとめて収納しても、筺体下部にはプロセスやイ
ンタフエースからのケーブルが集まり新たにケー
ブルを配線することがむずかしい。また保守・点
検を考えるとコネクタの接続方向やその配線、ケ
ーブルの引きまわし等にむずかしい問題を生じて
いた。また、システムの拡張性にも問題があつ
た。

さらに制御部が故障してこれを交換しなくては
ならないときに、操作出力が一時ダウンし、プロ
セスに大きな影響を与える問題がある。

さらに重要な制御ループのみに表示およびバツ
クアツプのためのユニツトを設け、しかもこのユ
ニツトを自由に任意の制御ループへ選択して取付
けられることを強く実際にコントローラシステム
を使用するユーザーから要望されている。

しかしながら単にこのユニツトを設けてもどの
制御ループに取付けられたか不明であり、特に
CRTデイスプレイを使用した制御システムでは
デイスプレイ側で判断する手段が必要であつた。

また任意の制御ループに操作部を接続する際、
プラントの運転員が操作を接続する操作端への入
出力部をまちがえる虞れが多分にあつた。

本発明の目的 本発明の目的は、制御部と分離されている操作
部の接続が容易にできるように形成されたプロセ
スコントロールシステムの提供にある。

本発明の他の目的は、操作部がいずれの制御ル
ープに接続されいているかを伝送検知するデイジ
タル入力読込回路を用いたプロセスコントロール
システムの提供にある。

本発明の概要 本発明ではこの目的を達成するため、制御装置
の操作部を制御部の任意の入出力部に接続すると
ともに、操作部をデイジタル入力読込回路に接続
することによつて行う。

本発明の実施例 以下本発明を一実施例について図を参照して説
明する。第１図は一実施例のシステム構成を説明
する説明図である。第３図はこの実施例のコント
ロールシステムのブロツク図である。

制御部１で代表される１−１〜１−ｎはマイク
ロコンピユータCPUを有し検出端２で代表され
２−１〜２−ｎから入力信号をAD変換器Ａ／Ｄ
でデイジタル信号に変換した後演算処理する。

入出力演算や制御演算を行うための機能モジユ
ールは全てROMに記載されまた上位計算機との
情報のやりとり、他の制御部との情報のやりとり
のためRAMが設けられている。Ｍ／Ａは制御部
側から手動制御とするか自動制御とするかを選択
する切替回路である。CPUの制御演算後の操作
出力はMVU／Ｄの出力回路により出力される。
また制御部の操作部３で代表される３−１，３−
２との信号伝送のため伝送回路ARTが設けられ、
これらの回路間は内部バスによつて連絡されてい
る。

制御部１の操作部３−１，３−２は制御部１、
伝送インターフエイス５等が収納されている筺体
とは分離され、集中管理用のオペレータコンソー
ルに配置されている。このループデイスプレイユ
ニツトすなわち操作部３−１，３−２は制御対象
の要望によつて設けられるものでかならずしもす
べての操作端に相当する数が設けられるものでは
ない。また制御部１はこのデイスプレイユニツト
３−１，３−２のみから操作されるものではなく
CRT４内臓のオペレーシヨン機能によつてもも
ちろん操作可能である。むしろこの操作部３−
１，３−２は重要ループのバツクアツプおよびそ
のループのMV値、SV値の表示等の限られた事
項について制御部１の操作がこの実施例では可能
である。

CRT４と各制御部１−１〜１−ｎとはデータ
伝送インターフエイス５および６，７を使つてデ
ータ伝送を行う。

操作部３−１，３−２によつて作業員はマイク
プロセツサにより警報発生時の表示の点滅、上下
警報設定値の表示、制御故障時のPV値指示バツ
クアツプ等が行える。そしてこれらの機能の実行
のため、操作部３−１，３−２内部にはCPU、
RAM、ROM、Ｄ／Ａ変換器等が配置されてい
る。そしてコネクタＰにより制御装置の入出力部
である操作出力ユニツト８で代表される８−１〜
８−ｎと操作部３−１，３−２は接続される。

操作出力ユニツト８は操作出力をアツプダウン
カウンタＵ／DCに記憶したのちデイジタルアナ
ログ変換器Ｄ／Ａでアナログ変換し、操作出力を
操作端９−１〜９−ｎへ出力する。この操作出力
は制御部１のＭ／Ａによつてもしくは操作部３−
１，３−２によつてマニユアル動作の接続出力か
自動制御の操作出力かが選択される。Ｓ１は操作
部３−１，３−２もしくは制御部１によつて自動
制御側Ａもしくはマニユアル動作側Ｍに切替えら
れるスイツチである。このスイツチＳ１を駆動す
るため駆動回路Ｍ／Ａが設けられる。

この操作出力ユニツト８はＤ／Ａ変換器はもち
ろん周辺回路を含めてIC化され小形に形成され
ている。

１０はデイジタル入力読込回路で、操作部３−
１，３−２に接続されると共に、バス６を通じて
各制御部１−１〜１−ｎへおよびCRT４へ、操
作部３−１，３−２が接続された制御部を連絡す
るインターフエイスである。

またコネクタＰは他の操作出力ユニツトへ容易
に操作部３−１，３−２を接続できるように例え
ば電話の交換機のごとくピン入力形で構成されて
いる。このコネクタ構造Ｐを第４図を参照して説
明する。第４図は操作部３−１とコネクタＰとの
関係の説明図で、操作部３−１の伝送線はコネク
タプラグ１１−３に接続されている。各操作部の
伝送線はコネクタプラグ１１−ｎに接続されてい
る。このプラグは１５芯で１２〜１５はコネクタ
のアドレス情報用のピンでデイジタル入力読込回
路１０に接続されている。このプラグ１１−３と
接続するレセプタクルは１２で代表されるレセプ
タクル１２−１〜１２−ｎの１２−３であり、こ
れらのレセプタクルはそれぞれ操作出力ユニツト
８−１〜８−ｎに入出力を伝送する。したがつて
操作部３−１はコネクタプラグ１１−３よりレセ
ブタクル１２−１〜１２−ｎのいずれかを介して
制御部１−１〜１−ｎに接続される。

コネクタのピン１，２は情報伝送用の送受信器
であるART（Asynchronous receiver／
transmitter）と接続し、ピン３，４，５，６は
それぞれMVUP信号、MVDOWN信号、手動制
御選択信号、自動制御選択信号を担当している。
またピン７は現在自動制御を選択しているか手動
制御を選択しているかを表示することを担当す
る。ピン８，９，１２それぞれPV値、MV値、
ピン１０は基準電圧である零電圧を担当する。ピ
ン１１はPVの選択を行う。またコネクタＰのレ
セプタクル１２−２は操作出力ユニツト８−２に
接続した同様のレセプタクルである。

そして制御ループのうち任意のループのみ操作
部を接続するが、接続されない他のループのレセ
プタクルには第２図ｂのごとくレセプタクル１２
側にカバー２０で代表される２０−１〜２０−ｎ
が嵌装される。ここで第２図のａには操作出力ユ
ニツトのレセプタクル１２に接続される操作部の
伝送線のプラグ１１及びカバー２０が示され、第
２図ｂではレセプタクルに嵌装されるカバー２０
−４を説明している。このカバー２０にはそのレ
セプタクルが担当するプロセス制御対象所定情報
が記載されている。このプロセス制御対象所定情
報は、そのレセプタクルを有する操作出力ユニツ
トの制御部の制御ループがプロセスのいかなる制
御対象つまり温度、流量、圧力等のいずれかを制
御しているかを表している。例えばカバー２１−
１は温度制御のループに接続され操作部３を接続
したとき表示は℃で表されることを示し、カバー
２０−３は流量制御のループに接続され操作部３
を接続されたときm³／ｈの単位であることを示
す。現在第２図の実施例ではカバー２０−４で示
す温度制御ループＴ１０３に操作部が接続してい
る。このカバー２０−４によれば操作部３の表示
は×３つまり３倍の℃で表示されることがわか
る。このカバーは第２図ｂのごとくレセプタクル
より脱離した後、操作部３の上部におかれる。す
なわちカバーをTAGNOプレートの代わりに使
用できる。操作部３−１は、各制御ループのバツ
クアツプ及び表示を行うもので操作出力ユニツト
からの出力を直接表示し、またバツクアツプ用の
出力信号を出力するものであり制御対象が圧力、
流量、温度等によつて異なつていたとしても使用
できるものである。

第３図はPV値の入力を開平演算回路３０を通
過させて入力するかどうかを第４図のピン１１の
“０”or“１”の情報によつて選択しスイツチＳ２
を切換えてPV値そのまま表示し演算するか、開
平演算後に表示するかを定めている。

次にこのような構成されたプロセスコントロー
ルシステムにおいて、通常自動にて操作端９を制
御するときは、操作出力ユニツト８のスイツチＳ
１を「Ａ」に切換え、制御部１からの操作出力を
カウンタＵ／DCでホールドしたのち、アナログ
信号に交換して行う。これは通常のDDCの制御
システムとなんら変わりはない。

そして制御部が故障した場合、制御部１をとり
はずしても操作出力ユニツト８は操作出力をホー
ルドしているので、制御部の交換を容易に行うこ
とができる。しかも操作出力ユニツトはケーブル
を介して操作部３と接続しているのでMV値、
SV値の表示はもちろんマニユアル制御を行うこ
とができる。このときは操作部よりスイツチＳ１
をマニユアル操作にする。

また操作部を他の制御ループに変える場合には
その該当カバーを外し、操作部のプラグをとりつ
け、そのカバーを操作部の近傍に置く。これによ
りその操作部の表示単位を理解することができ
る。またデイジタル入力読込回路によりCRTに
どの制御ループに操作部が接続されたか伝送され
る。

本発明の効果 以上のように本発明は、制御部と分離した構造
のプロセスの操作端への入出力部を有し、しかも
操作部をこの入出力部と接続しているので、制御
部が故障しても操作部より操作端を制御すること
ができ、操作部を自由に任意の制御ループに接続
できる。このため効率がよく、きわめて信頼性の
高い制御システムの提供が可能となる。

さらに必要なループにのみ操作部を選択的に使
用できるので全体のシステムコストが低減でき、
かつパネル面積を小さくすることができる。

さらにこの構成により重要な制御ループのみに
操作部を必要に応じて配置し、バツクアツプ等を
行うことができCRTを使用した大規模計装がよ
り現実的にかつ効率的に行うことができる。また
小規模の計装から大規模計装までを均質に行うこ
とができる。

コネクタのカバーはコネクタが使用されるとき
とりはずして置くために紛失しやすいが、このカ
バーを操作部のTAGNOプレート代りに使用す
ることにより、紛失を防ぎ、かつ重要な情報を運
転員に与えることができる。

さらに多数の入出力部のうち操作部を選択接続
すべきものを確実に選択できる。

このため任意の制御ループについて操作部をそ
の数より少なく用意し制御ループのバツクアツ
プ、表示等が容易におこなえる。

また本発明ではレセプタクルを操作出力ユニツ
トに直接設けてもよいことはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のシステム構成を説
明する説明図、第２図ａ，ｂは一実施例のコネク
タの接続およびカバーの着脱を説明する説明図、
第３図は一実施例のブロツク図、第４図は操作
部、コネクタ、デイジタル入力読込回路を表す説
明図である。 １−１〜１−ｎ……制御部、３−１，３−２…
…操作部、８……操作出力ユニツト、１０……デ
イジタル入力読込回路、Ｐ……コネクタ。

【特許請求の範囲】

１ オートリセツトパルスを受けたときにイニシ
ヤライズ処理を実行し、イニシヤライズ処理完了
後にスタート信号または運転信号が入力されたと
きにセツト信号を出力するとともにリレー作動用
の信号を出力する演算回路５と、演算回路５に電
力を供給する電源２が停電になつたときに停電信
号を出力する停電検出回路３と、演算回路５に電
力を供給する電源２が停電から正常状態に復帰し
たときに演算回路５へオートリセツトパルスを出
力するオートリセツト回路８と、複数の負荷に対
応して設けられ、演算回路５からの信号に従つて
作動する複数のリレー７１…７ｎと、電源に接続
されたコモンラインＣと各負荷とを結ぶ線路中に
挿入され、各線路を各リレー７１…７ｎの作動に
応じて開閉する複数のリレー接点出力７１ａ…７
naと、停電検出回路３から停電信号を受けたと
きにリレーオフ信号を出力し、演算回路５からセ
ツト信号を受けたときにリレーオン信号を出力す
るコモンライン制御回路９と、コモンラインＣに
挿入されたコモンライン用接点１０ａと、コモン
ライン制御回路９からのリレーオフ信号によりコ
モンライン用接点１０ａを開き、コモンライン制
御回路９からのリレーオン信号によりコモンライ
ン用接点１０ａを閉じるコモンライン制御用リレ
ー１０とを備えている電子制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プロセスコントロールシステムにおいて、複
   数の制御ループを制御する複数の制御部と、この
   制御部の数より少ない数の制御部と分離された表
   示およびバツクアツプの機能を有する操作部と、
   前記制御部と分離して操作出力をホールドする機
   能を有し、前記制御部及びプロセスの操作端に接
   続され、かつ前記操作部にコネクタにて接続され
   る複数の入出力部と、前記操作部が前記入出力部
   のいずれかに接続されているかを前記操作部に接
   続させて伝送検知するデイジタル入力読込回路
   と、操作部への入出力部のコネクタにその入出力
   部による制御ループのプロセス制御対象所定情報
   を記載したコネクタカバーとを備え入出力部に前
   記操作部が接続されることを特徴とするプロセス
   コントロールシステム。