JPH05100706A - プロセス制御ループ表示装置 - Google Patents

プロセス制御ループ表示装置

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JPH05100706A
JPH05100706A JP23652491A JP23652491A JPH05100706A JP H05100706 A JPH05100706 A JP H05100706A JP 23652491 A JP23652491 A JP 23652491A JP 23652491 A JP23652491 A JP 23652491A JP H05100706 A JPH05100706 A JP H05100706A
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Yutaka Kaneko
金子  豊
Nobuyuki Yokogawa
信幸 横川
Masanobu Yamazaki
正信 山崎
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Hitachi Instruments Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 演算ブロックの組合せで構成するプロセス制
御ループの制御情報を表示する表示装置において、入出
力信号の信号接続状態及び演算ブロック間の信号接続状
態をグラフィカルに画面表示する。 【構成】 プロセス制御ループの演算ブロック間の接続
規則を記憶する表示制御手段が、演算ブロック間等の接
続関係を演算し、その結果に応じて演算ブロックと接続
される信号線を表示装置の画面に表示する。演算ブロッ
クの配置と信号の接続先を指定するだけで、プロセス制
御ループの内容を画面にグラフィカルに表示させながら
容易に作成することを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプロセス制御ループ表示
装置に係り、特に、演算ブロックを選択配置し、相互に
結線することで構成される制御ループのグラフィカルな
表示に適したプロセス制御ループ表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】複数個の演算ブロックから構成される制
御ループの内容を画面上に表示するとき、プロセス入出
力信号と演算ブロックの接続状態及び演算ブロック間の
接続状態の各様子をグラフィカルに表現することは、オ
ペレータの制御系に対する理解を助けるために重要であ
る。しかしながら、従来の制御ループの表示では、表示
された演算ブロックの入出力端子の表示箇所に、その端
子の接続先が、信号名称又は演算ブロック番号として文
字又は符号で表示されるだけであり、接続関係をグラフ
ィカルに表現できないものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の制御ループの表
示では、図形に関する接続情報を制御情報として持たな
いため、前述の如くグラフィカルな表示ができなかっ
た。この問題を解決するには、ループ制御の制御情報の
中に図形の接続情報を含ませればよい。しかし、図形接
続情報は演算ブロックの配置位置や信号線の結線ルート
からなるので、この接続情報を備えるためには多大な記
憶領域を必要とし、また図形の接続情報を用いる方式の
場合には結線ルートを指定するための操作が増えるので
好ましい方式ではない。
【0004】本発明の目的は、ループ制御装置の制御ル
ープの内容を、装置の構成を複雑にすることなく簡単な
操作でグラフィカルに表示することのできるプロセス制
御ループ表示装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係るプロセス制
御ループ表示装置は、上記の目的を達成するため、次に
ように構成される。複数個の演算ブロックを選択して画
面に表示し、これらの演算ブロックのうち関連のある演
算ブロックの間の接続関係を画面上で示して制御ループ
を構成し、この制御ループを画面表示するプロセス制御
ループ表示装置であって、画面上における制御ループの
表示に関し、演算ブロック及びこれらの間の接続関係を
表す信号線により、グラフィカルに表示することを可能
にする表示手段と、演算ブロックに接続される信号線が
画面上他の演算ブロックを横切らないように且つ信号線
同士が重ならないように定められた予め記憶された接続
関係についての情報に従って、演算ブロック間の接続関
係を表す信号線を演算し、この演算結果に応じて前記演
算ブロックと前記信号線を前記画面に表示させる表示制
御手段とを備えるように構成される。前記の構成におい
て、好ましくは、接続関係についての情報は、演算ブロ
ック相互の信号線の接続に対し、最短経路で結線させる
基準と、その最短経路は予め定められた接続ルートの中
から、前記演算ブロック相互の位置関係から合致するも
のを選択する基準を含む。最短経路で表示させることに
より冗長性を低減し、オペレータに視認しやすく、操作
性を高めることができる。また前記の構成において、好
ましくは、表示制御手段は、機能の異なる演算ブロック
のすべてを入出力端子と演算ブロック出力を有する同一
図形にて表示する基準を含む。複数の演算ブロックはそ
れぞれ機能が異なるが、制御ループを表示する表示装置
の画面上同一の形状で表すようにしたため、演算ブロッ
クを配置できる予定箇所の制限を受けず、任意の演算ブ
ロックを配置することができるという利点を有する。ま
た前記の構成において、好ましくは、表示制御手段は、
演算ブロック間の接続関係を表す信号線の演算結果、演
算ブロック間における表示すべき信号線の本数が、予め
決められた本数以上になったとき、信号線同士が重なら
ないように接続することが不可能であると判断し、画面
上での信号線表示に替え、相互が接続されることを意味
する符号を画面に表示する基準を含む。画面上信号線を
表示し、演算ブロック間の結線関係をグラフィカルに表
示できると共に、信号線の重なりを防止して視認性及び
操作性を良好にした。
【0006】更に前記の構成において、好ましくは、表
示制御手段は、制御ループを構成する演算ブロックの数
が多いため1つの画面に全部を表示できず、2画面以上
を必要とし、且つ演算ブロック間の結線が2画面にまた
がる場合には、画面上での結線に替え、相互が接続され
ることを意味する符号を画面に表示する基準を含むもの
である。信号線の表示が2画面にわたる場合には、結局
結線関係を1つの画面で見ることができないのであるか
ら、接続先を表示するだけとして、操作を高め、且つ必
要最小限の情報のみを与えるように構成される。更に前
記の構成において、好ましくは、表示制御手段は、信号
線を画面に表示する場合に、アナログ信号を実線で表示
し、デジタル信号を破線で表示することを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明によるプロセス制御ループ表示装置で
は、表示装置の画面上に、制御ループを構成する複数の
演算ブロックを所定位置で配置表示し、且つこれらの演
算ブロックの間の接続関係を表す信号線を、画面上にグ
ラフィカルに表示する。信号線の表示では、演算ブロッ
クに接続される信号線が、画面上他の演算ブロックを横
切らないように、且つ信号線同士が重ならないように、
予め記憶された接続関係についての情報に従って、演算
ブロック間に配線される。表示制御手段は、プロセス制
御ループの内容を画面に表示する際に、予め記憶された
接続関係についての情報に従って、演算ブロックの相互
の間及び演算ブロックと入出力端子との間の各結線を表
示させる。このとき、結線ルートに関しての情報は図形
情報である必要はなく、演算ブロック相互間、及び演算
ブロックと入出力端子の間の接続情報だけでよい。演算
ブロックは、すべて同一の形状で画面に配置される。次
に、接続情報に基づいて、予め定められた結線ルートの
中から、演算ブロック相互の位置関係に適したものを選
択し、それを表示する。
【0008】
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図1はプロセス制御ループの一例を示すル
ープスケッチである。図1に示すプロセス制御ループ例
を説明する。先ず、入力端子テーブル10中のアナログ
入力No.032(信号名:AI032 )を取り込み、入力処理演
算器3aで信号チェックを行い、偏差演算器3bで制御
目標値との偏差を演算し、PID演算器3cでPID演
算を行う。また、入力端子テーブル10中のデジタル入
力No.001(信号名:DI001 )を取り込み、定数発生器3
dで当該デジタル入力に対応する定数を出力させる。上
記のPID演算器3cの出力と定数発生器3dの出力と
を、プロセス状態に従って信号切換器3eにより切換
え、出力処理器3fからアナログ出力No.028(信号名:
AO028 )の出力端子テーブル11に書き込む。ここで、
デジタル信号入力インタフェース(DI)1aとアナログ
信号入力インタフェース(AI)1bは、プロセスからの
信号を入力し、正規化した信号に変換した後、入力端子
テーブル10に書き込むものである。また、出力端子テ
ーブル11の内容は、アナログ出力インタフェース(A
O)1cによってプロセスへの出力信号に変換される。
図1において、アナログ信号は実線で、デジタル信号は
破線でそれぞれ表示し、区別している図2は演算ブロッ
クの表現を示し、(a)は入力処理演算器3a、(b)
は出力処理器3fをそれぞれ示している。演算ブロック
の入出力端子は○枠で囲まれた数字で示され、入力端子
21は演算ブロックの左側に配置され、出力端子22は
演算ブロックの右側に配置されている。この出力端子2
2とは別に、演算ブロックには他の出力23が一つずつ
設けられている。ブロックNo. 24は、演算ブロックの
処理順序を示すものであり、番号の小さい順に処理され
ることを示す。また25の表示はファンクションコー
ド、26の表示は演算ブロックの略称である。
【0009】図3は、本発明に係るプロセス制御ループ
表示装置が適用される制御系の一実施例を示すブロック
図である。この実施例は、図1で説明した制御ループを
実行するループ制御装置5(以下、単にコントローラ5
と記す)と、制御ループの内容を表示するCRT15を
備えた制御ループ表示装置7と、両者の間の通信を接続
する通信回線(バス)6から構成される。コントローラ
5は、計装配線2a〜2dを介してプロセス4との間で
信号の授受を行い、プロセス4の制御処理を行う。制御
ループの情報、すなわち、使用している演算ブロック及
び信号線の接続関係に関する情報は、中間コードファイ
ル9の中に格納されており、ループ制御インタプリタ1
2は、中間コードファイル9の格納内容を参照しつつ制
御・演算を周期的に行う。
【0010】以上の如き演算・処理を行う制御系におい
て、制御ループ表示装置7は、そのCRT15の表示画
面上に図1に示すプロセス制御ループをグラフィカルに
表示する。
【0011】制御ループ表示装置7は、CRT15と、
CRT制御部16と、キーボード13と、キー入力処理
部14と、演算制御部18と、補助記憶装置19と、通
信制御部17とから構成される。通信制御部について
は、コントローラ5の中にも同等の通信制御部8が存在
する。これらの通信制御部17,8を用いて、通信回線
6を介して制御ループ表示装置7とコントローラ5は相
互にデータ伝送を行う。補助記憶装置19は、図1に示
した制御ループを記憶する機能を有し、その記憶内容は
通信制御部17を介してコントローラ5内の中間コード
ファイル9に転送される。
【0012】演算制御部18は、キー入力処理部14と
CRT制御部16を制御し、キーボード13の操作に従
って制御ループを作成し、その作成内容をCRT15に
表示する。図4は、CRT15の画面表示レイアウトを
示したものである。画面上には、図2における点線内の
内容を表示する。画面左側の箇所31には制御ループの
入力端子名を、画面右側の箇所32には出力端子名を、
画面中央の領域33には演算ブロックとその結線を表示
する。演算ブロック34(配置予定箇所)は、横方向
(X軸)に5個(X1〜X5)、縦方向(Y軸)に4個
(Y1〜Y4)配列したものを画面を1ページ分とす
る。演算ブロック34は2ページ以降に配置することも
でき、その場合はページ単位で縦方向にスクロールする
ことで表示を可能とする。
【0013】次に、図1に示したプロセス制御ループの
表示を実行するための操作手順を説明する。操作には、
キーボード13を用いる。キーボード13には、JIS
X6002「情報処理系けん盤配列」に準拠し、更にい
くつかの専用キーも備えられている。それらの専用キー
を、図5に示す。図5において13aは読出しキー、1
3bは書込みキー、13cは登録キー、13dは接続キ
ー、13eはセットキー、13f及び13gは画面表示
をスクロールするためのカーソルキーである。キーボー
ド13の操作に応じて、CRT15の最下行に入力ガイ
ダンスが表示されるので、必要なデータを入力していく
ことで制御ループが作成される。下記に操作手順の例を
示す。
【0014】 (手順) (入力ガイダンス表示) (操作) 1 (表示なし) 「登録」 2 BLOCK= 05 「セット」 3 FUNC.= 02 「セット」 4 POS = X1,Y1「セット」 以上の手順1〜4により、図6に示すように、入力処理
演算器3aが画面上の(X1,Y1)に配置される。同
様の手順で残りの演算ブロック3b〜3fを配置する。
この時点では、入出力端子名及び信号線の配線はなされ
ていない。
【0015】次に、信号線を接続する操作手順の例を示
す。 (手順) (入力ガイダンス表示) (操作) 5 (表示なし) 「登録」 6 BLOCK= 05 「セット」 7 1= AI032「セット」 8 2= 「セット」 9 3= 「セット」 10 4= 「セット」 以上の手順5〜10により、入力演算器3aの配線がな
され、入力信号AI032は画面に入力端子として表示され
る。この演算ブロック3aの入力端子の2〜4は未使用
であるので、ただ単に「セット」キーを押すだけの操作
となる。また、ブロックNo. 25の信号切換器の接続手
順は下記のようになる。
【0016】 (手順) (入力ガイダンス表示) (操作) 11 (表示なし) 「接続」 12 BLOCK= 25「セット」 13 1= B15 「セット」 14 2= B20 「セット」 15 3= 「セット」 16 4= 「セット」 同様の手順で残りの演算ブロックについても信号線を接
続し、これにより図6に示すような制御ループが作成さ
れ、CRT15の画面に表示される。最後に書込みキー
13bを押すことで、作成された制御ループの内容は補
助記憶装置19に格納されると共に、通信制御部17,
8及び通信回線6を経由してコントローラ5の中間コー
ドファイル9に転送され、格納される。格納されるデー
タは、演算ブロックを一つの単位とし、図7に示すよう
な構成をとる。
【0017】以上述べたように、本発明によるプロセス
制御ループ表示装置7では、手順1〜16のキーボード
操作によって得られる制御ループを、演算制御部18が
演算処理することで、図7に示す格納フォーマットに変
換し、補助記憶装置19に格納すると共に、CRT15に
グラフィカルに表示することを特徴とする。また逆に補
助記憶装置19に格納されている制御ループをCRT1
5に表示する機能を備える。この場合、演算ブロックを
X,Y座標に基づいて画面上に配置し、次にブロックN
o. の小さい順に入出力端子の接続先を参照して信号線
を接続する。ここで、信号線の接続は自動的に行れ、オ
ペレータが指定する必要はない。
【0018】以下に、自動結線の手法について説明す
る。図8は、自動結線を行うときの処理手順を示したフ
ローチャートである。信号線の接続は、大きく3つのケ
ースに分けられる。すなわち、(1)入力端子と演算ブ
ロックの間の接続、(2)出力端子と演算ブロックの間
の接続、(3)演算ブロック同士の接続の3つである。
3種類の接続ケースについていずれであるかの判定を、
判定ステップ100で行う。入力端子の名称は“AI”又
は“DI”で、出力端子の名称は“AO”又は“DO”で始ま
るので、これらの名称に関する符号に基づいて接続ケー
スの判定を行う。
【0019】最初に、(1)の入力端子と演算ブロック
との間の接続について説明する。図9は、この場合の結
線ルールについて説明したものである。結線のタイプ
は、図9(a)のタイプAと図9(b)のタイプBの2
つに分けられる。タイプAは入力端子31と演算ブロッ
ク34を曲がりのない直線で接続できるものである。タ
イプBは、入力端子31と演算ブロック34の間に他の
演算ブロックがあるため、迂回して接続する必要のある
ものである。迂回ルートは種々考えられるが、最短距離
で接続することを原則として図示以外のルートは採用し
ない。ステップ110で、上記の結線タイプを判定した
上、結線を行う。
【0020】次に、(2)の出力端子と演算ブロックと
の間の接続について説明する。出力処理を実行する演算
ブロックは、画面において出力端子に近接した右側に配
置するのが通常であるので、単に出力端子と演算ブロッ
クとを直線で結べばよい。ステップ120で、この接続
を行う。図10は、出力端子32と演算ブロック34と
の間の接線の様子を示したものである。
【0021】最後に、(3)の演算ブロック同士の接続
につい説明する。先ず、演算ブロックが2つのページに
またがっている場合には、信号線の接続を行うことは、
かえってオペレータの理解を妨げることになるため、結
線を行わない。演算ブロックの配置のY座標を参照すれ
ば判断は容易であり、これをステップ130で行う。ま
た図11は演算ブロック間の結線のルールを示したもの
である。図中の実線の正方形は演算ブロックの配置を、
また破線の正方形は演算ブロックが配置されていないこ
とを、明示的に示している。図11に示す如く演算ブロ
ック間の結線ルールは、下記に示す7つのタイプA〜G
がある。また、図中に各タイプをいくつかのバリエーシ
ョンを含ませて示してある。ここでも、最短距離(最短
経路)で結ぶことを原則としている。 タイプA:接続先が同一行の右側にあり、間に演算ブロ
ックが存在しない場合。 タイプB:接続先が同一行の右側にあって、間に演算ブ
ロックが存在する場合。 タイプC:接続先が同一行の左側にある場合。 タイプD:接続先が右下側にある場合。の場合、と
同じ結線ルートでも接続可能であるが、線の折れ曲がり
を少なくするために、のバリエーションを用意してい
る。との関係も同様である。 タイプE:接続先が右上側にある場合。 タイプF:接続先が左下側にある場合。 タイプG:接続先が左上側にある場合。 ステップ140で、上記の各タイプに該当する演算ブロ
ックが存在するか否かを判定する。
【0022】ところで、画面に表示する際の見易さ及び
CRTの分解能を考慮して演算ブロック間には、最大8
本の直線を表示することの制約をつける。
【0023】また、結線ルートがタイプA〜Gに該当し
た場合でも、演算ブロックの間に空いているルートがあ
るかどうか、すなわち信号線が重ならないかを判定する
必要がある。この判定を、ステップ150で行う。仮に
空ルートがあれば、ステップ160で演算ブロックの間
の結線を行う。
【0024】以上の説明において、結線を行う場合に、
その信号線がアナログ信号であれば実線で、デジタル信
号であれば破線で表示する。これにより、2種類の信号
の区別を容易にする。
【0025】ステップ170では、結線の表示ができな
い場合の処理を行う。これには演算ブロックの入出力端
子及び演算ブロックの出力に、接続先を示すための符号
を表示することで、結線の表示に替えるものとする。図
12は接続先表示方法の一例を示したものである。本図
の例では、ブロックNo.5の演算ブロック出力の接続先
が、ブロックNo.10 の演算ブロック42の入力端子No.1
であるが、2つの演算ブロック41,42が縦に並んで
いるために、図11の結線タイプに該当するものがな
く、結線の表示ができないような例である。この場合、
ブロックNo.5の演算ブロック出力の右横、及びブロック
No.10 の演算ブロックの入力端子No.1の左横に記号とし
て数字の“0”を表示することで、2つの演算ブロック
の接続関係を示す。記号としては、数字の“0”〜
“9”、英文字の“A”〜“Z”、“a”〜“z”を順
番に用いることで十分である。
【0026】以上説明したように、本発明の実施例によ
れば、CRT15とキーボード13を用いて会話形式
で、CRT15の画面上に演算ブロックの配置と入力信
号及び出力信号の接続先を指定すれば、プロセス制御ル
ープを容易に作成することができる。
【0027】また作成した制御ループは画面上にグラフ
ィカルに表示できるものであり、オペレータはその内容
を容易に理解できる。
【0028】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、プロセス制御ループの内容を、簡単な操作でグラ
フィカルに画面上に表示することができ、オペレータの
制御系に対する理解を助けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】プロセス制御ループの一例を示すループスケッ
チ図である。
【図2】演算ブロックの表現を説明するための図であ
る。
【図3】本発明が適用されるプロセス制御装置の全体構
成を示すブロック図である。
【図4】制御ループの画面表示レイアウトを示す図であ
る。
【図5】キーボードに設けられた専用キーの一例を示す
説明図である。
【図6】制御ループの画面表示例を示す図である。
【図7】制御ループの格納フォーマットの説明図であ
る。
【図8】自動結線を行うときの処理手順を示したフロー
チャートである。
【図9】入力端子・演算ブロック間の結線ルールの説明
図である。
【図10】出力端子・演算ブロック間の結線ルールの説
明図である。
【図11】演算ブロック同士の結線ルールの説明図であ
る。
【図12】演算ブロック同士の接続先表示方法の説明図
である。
【符号の説明】
3a〜3f 演算ブロック 4 プロセス 5 ループ制御装置(コントローラ) 6 通信回線 7 制御ループ表示装置 13 キーボード 15 CRT 16 GRT制御部 18 演算制御部 34 演算ブロック(画面上の配置予定箇所)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年10月22日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 プロセス制御ループ表示装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプロセス制御ループ表示
装置に係り、特に、演算ブロックを選択配置し、相互に
結線することで構成される制御ループのグラフィカルな
表示に適したプロセス制御ループ表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】複数個の演算ブロックから構成される制
御ループの内容を画面上に表示するとき、プロセス入出
力信号と演算ブロックの接続状態及び演算ブロック間の
接続状態の各様子をグラフィカルに表現することは、オ
ペレータの制御系に対する理解を助けるために重要であ
る。しかしながら、従来の制御ループの表示では、表示
された演算ブロックの入出力端子の表示箇所に、その端
子の接続先が、信号名称又は演算ブロック番号として文
字又は符号で表示されるだけであり、接続関係をグラフ
ィカルに表現できないものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の制御ループの表
示では、図形に関する接続情報を制御情報として持たな
いため、前述の如くグラフィカルな表示ができなかっ
た。この問題を解決するには、ループ制御の制御情報の
中に図形の接続情報を含ませればよい。しかし、図形接
続情報は演算ブロックの配置位置や信号線の結線ルート
からなるので、この接続情報を備えるためには多大な記
憶領域を必要とし、また図形の接続情報を用いる方式の
場合には結線ルートを指定するための操作が増えるので
好ましい方式ではない。
【0004】本発明の目的は、ループ制御装置の制御ル
ープの内容を、装置の構成を複雑にすることなく簡単な
操作でグラフィカルに表示することのできるプロセス制
御ループ表示装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係るプロセス制
御ループ表示装置は、上記の目的を達成するため、次に
ように構成される。複数個の演算ブロックを選択して画
面に表示し、これらの演算ブロックのうち関連のある演
算ブロックの間の接続関係を画面上で示して制御ループ
を構成し、この制御ループを画面表示するプロセス制御
ループ表示装置であって、画面上における制御ループの
表示に関し、演算ブロック及びこれらの間の接続関係を
表す信号線により、グラフィカルに表示することを可能
にする表示手段と、演算ブロックに接続される信号線が
画面上他の演算ブロックを横切らないように且つ信号線
同士が重ならないように定められた予め記憶された接続
関係についての情報に従って、演算ブロック間の接続関
係を表す信号線を演算し、この演算結果に応じて前記演
算ブロックと前記信号線を前記画面に表示させる表示制
御手段とを備えるように構成される。前記の構成におい
て、好ましくは、接続関係についての情報は、演算ブロ
ック相互の信号線の接続に対し、最短経路で結線させる
基準と、その最短経路は予め定められた接続ルートの中
から、前記演算ブロック相互の位置関係から合致するも
のを選択する基準を含む。最短経路で表示させることに
より冗長性を低減し、オペレータに視認しやすく、操作
性を高めることができる。また前記の構成において、好
ましくは、表示制御手段は、機能の異なる演算ブロック
のすべてを入出力端子と演算ブロック出力を有する同一
図形にて表示する基準を含む。複数の演算ブロックはそ
れぞれ機能が異なるが、制御ループを表示する表示装置
の画面上同一の形状で表すようにしたため、演算ブロッ
クを配置できる予定箇所の制限を受けず、任意の演算ブ
ロックを配置することができるという利点を有する。ま
た前記の構成において、好ましくは、表示制御手段は、
演算ブロック間の接続関係を表す信号線の演算結果、演
算ブロック間における表示すべき信号線の本数が、予め
決められた本数以上になったとき、信号線同士が重なら
ないように接続することが不可能であると判断し、画面
上での信号線表示に替え、相互が接続されることを意味
する符号を画面に表示する基準を含む。画面上信号線を
表示し、演算ブロック間の結線関係をグラフィカルに表
示できると共に、信号線の重なりを防止して視認性及び
操作性を良好にした。
【0006】更に前記の構成において、好ましくは、表
示制御手段は、制御ループを構成する演算ブロックの数
が多いため1つの画面に全部を表示できず、2画面以上
を必要とし、且つ演算ブロック間の結線が2画面にまた
がる場合には、画面上での結線に替え、相互が接続され
ることを意味する符号を画面に表示する基準を含むもの
である。信号線の表示が2画面にわたる場合には、結局
結線関係を1つの画面で見ることができないのであるか
ら、接続先を表示するだけとして、操作を高め、且つ必
要最小限の情報のみを与えるように構成される。更に前
記の構成において、好ましくは、表示制御手段は、信号
線を画面に表示する場合に、アナログ信号を実線で表示
し、デジタル信号を破線で表示することを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明によるプロセス制御ループ表示装置で
は、表示装置の画面上に、制御ループを構成する複数の
演算ブロックを所定位置で配置表示し、且つこれらの演
算ブロックの間の接続関係を表す信号線を、画面上にグ
ラフィカルに表示する。信号線の表示では、演算ブロッ
クに接続される信号線が、画面上他の演算ブロックを横
切らないように、且つ信号線同士が重ならないように、
予め記憶された接続関係についての情報に従って、演算
ブロック間に配線される。表示制御手段は、プロセス制
御ループの内容を画面に表示する際に、予め記憶された
接続関係についての情報に従って、演算ブロックの相互
の間及び演算ブロックと入出力端子との間の各結線を表
示させる。このとき、結線ルートに関しての情報は図形
情報である必要はなく、演算ブロック相互間、及び演算
ブロックと入出力端子の間の接続情報だけでよい。演算
ブロックは、すべて同一の形状で画面に配置される。次
に、接続情報に基づいて、予め定められた結線ルートの
中から、演算ブロック相互の位置関係に適したものを選
択し、それを表示する。
【0008】
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図1はプロセス制御ループの一例を示すル
ープスケッチである。図1に示すプロセス制御ループ例
を説明する。先ず、入力端子テーブル10中のアナログ
入力No.032(信号名:AI032 )を取り込み、入力処理演
算器3aで信号チェックを行い、偏差演算器3bで制御
目標値との偏差を演算し、PID演算器3cでPID演
算を行う。また、入力端子テーブル10中のデジタル入
力No.001(信号名:DI001 )を取り込み、定数発生器3
dで当該デジタル入力に対応する定数を出力させる。上
記のPID演算器3cの出力と定数発生器3dの出力と
を、プロセス状態に従って信号切換器3eにより切換
え、出力処理器3fからアナログ出力No.028(信号名:
AO028 )の出力端子テーブル11に書き込む。ここで、
デジタル信号入力インタフェース(DI)1aとアナログ
信号入力インタフェース(AI)1bは、プロセスからの
信号を入力し、正規化した信号に変換した後、入力端子
テーブル10に書き込むものである。また、出力端子テ
ーブル11の内容は、アナログ出力インタフェース(A
O)1cによってプロセスへの出力信号に変換される。
図1において、アナログ信号は実線で、デジタル信号は
破線でそれぞれ表示し、区別している図2は演算ブロッ
クの表現を示し、(a)は入力処理演算器3a、(b)
は出力処理器3fをそれぞれ示している。演算ブロック
の入出力端子は○枠で囲まれた数字で示され、入力端子
21は演算ブロックの左側に配置され、出力端子22は
演算ブロックの右側に配置されている。この出力端子2
2とは別に、演算ブロックには他の出力23が一つずつ
設けられている。ブロックNo. 24は、演算ブロックの
処理順序を示すものであり、番号の小さい順に処理され
ることを示す。また25の表示はファンクションコー
ド、26の表示は演算ブロックの略称である。
【0009】図3は、本発明に係るプロセス制御ループ
表示装置が適用される制御系の一実施例を示すブロック
図である。この実施例は、図1で説明した制御ループを
実行するループ制御装置5(以下、単にコントローラ5
と記す)と、制御ループの内容を表示するCRT15を
備えた制御ループ表示装置7と、両者の間の通信を接続
する通信回線(バス)6から構成される。コントローラ
5は、計装配線2a〜2dを介してプロセス4との間で
信号の授受を行い、プロセス4の制御処理を行う。制御
ループの情報、すなわち、使用している演算ブロック及
び信号線の接続関係に関する情報は、中間コードファイ
ル9の中に格納されており、ループ制御インタプリタ1
2は、中間コードファイル9の格納内容を参照しつつ制
御・演算を周期的に行う。
【0010】以上の如き演算・処理を行う制御系におい
て、制御ループ表示装置7は、そのCRT15の表示画
面上に図1に示すプロセス制御ループをグラフィカルに
表示する。
【0011】制御ループ表示装置7は、CRT15と、
CRT制御部16と、キーボード13と、キー入力処理
部14と、演算制御部18と、補助記憶装置19と、通
信制御部17とから構成される。通信制御部について
は、コントローラ5の中にも同等の通信制御部8が存在
する。これらの通信制御部17,8を用いて、通信回線
6を介して制御ループ表示装置7とコントローラ5は相
互にデータ伝送を行う。補助記憶装置19は、図1に示
した制御ループを記憶する機能を有し、その記憶内容は
通信制御部17を介してコントローラ5内の中間コード
ファイル9に転送される。
【0012】演算制御部18は、キー入力処理部14と
CRT制御部16を制御し、キーボード13の操作に従
って制御ループを作成し、その作成内容をCRT15に
表示する。図4は、CRT15の画面表示レイアウトを
示したものである。画面上には、図2における点線内の
内容を表示する。画面左側の箇所31には制御ループの
入力端子名を、画面右側の箇所32には出力端子名を、
画面中央の領域33には演算ブロックとその結線を表示
する。演算ブロック34(配置予定箇所)は、横方向
(X軸)に5個(X1〜X5)、縦方向(Y軸)に4個
(Y1〜Y4)配列したものを画面を1ページ分とす
る。演算ブロック34は2ページ以降に配置することも
でき、その場合はページ単位で縦方向にスクロールする
ことで表示を可能とする。
【0013】次に、図1に示したプロセス制御ループの
表示を実行するための操作手順を説明する。操作には、
キーボード13を用いる。キーボード13には、JIS
X6002「情報処理系けん盤配列」に準拠し、更にい
くつかの専用キーも備えられている。それらの専用キー
を、図5に示す。図5において13aは読出しキー、1
3bは書込みキー、13cは登録キー、13dは接続キ
ー、13eはセットキー、13f及び13gは画面表示
をスクロールするためのカーソルキーである。キーボー
ド13の操作に応じて、CRT15の最下行に入力ガイ
ダンスが表示されるので、必要なデータを入力していく
ことで制御ループが作成される。下記に操作手順の例を
示す。
【0014】 (手順) (入力ガイダンス表示) (操作) 1 (表示なし) 「登録」 2 BLOCK= 05 「セット」 3 FUNC.= 02 「セット」 4 POS = X1,Y1「セット」 以上の手順1〜4により、図6に示すように、入力処理
演算器3aが画面上の(X1,Y1)に配置される。同
様の手順で残りの演算ブロック3b〜3fを配置する。
この時点では、入出力端子名及び信号線の配線はなされ
ていない。
【0015】次に、信号線を接続する操作手順の例を示
す。 (手順) (入力ガイダンス表示) (操作) 5 (表示なし) 「登録」 6 BLOCK= 05 「セット」 7 1= AI032「セット」 8 2= 「セット」 9 3= 「セット」 10 4= 「セット」 以上の手順5〜10により、入力演算器3aの配線がな
され、入力信号AI032は画面に入力端子として表示され
る。この演算ブロック3aの入力端子の2〜4は未使用
であるので、ただ単に「セット」キーを押すだけの操作
となる。また、ブロックNo. 25の信号切換器の接続手
順は下記のようになる。
【0016】 (手順) (入力ガイダンス表示) (操作) 11 (表示なし) 「接続」 12 BLOCK= 25「セット」 13 1= B15 「セット」 14 2= B20 「セット」 15 3= 「セット」 16 4= 「セット」 同様の手順で残りの演算ブロックについても信号線を接
続し、これにより図6に示すような制御ループが作成さ
れ、CRT15の画面に表示される。最後に書込みキー
13bを押すことで、作成された制御ループの内容は補
助記憶装置19に格納されると共に、通信制御部17,
8及び通信回線6を経由してコントローラ5の中間コー
ドファイル9に転送され、格納される。格納されるデー
タは、演算ブロックを一つの単位とし、図7に示すよう
な構成をとる。
【0017】以上述べたように、本発明によるプロセス
制御ループ表示装置7では、手順1〜16のキーボード
操作によって得られる制御ループを、演算制御部18が
演算処理することで、図7に示す格納フォーマットに変
換し、補助記憶装置19に格納すると共に、CRT15に
グラフィカルに表示することを特徴とする。また逆に補
助記憶装置19に格納されている制御ループをCRT1
5に表示する機能を備える。この場合、演算ブロックを
X,Y座標に基づいて画面上に配置し、次にブロックN
o. の小さい順に入出力端子の接続先を参照して信号線
を接続する。ここで、信号線の接続は自動的に行れ、オ
ペレータが指定する必要はない。
【0018】以下に、自動結線の手法について説明す
る。図8は、自動結線を行うときの処理手順を示したフ
ローチャートである。信号線の接続は、大きく3つのケ
ースに分けられる。すなわち、(1)入力端子と演算ブ
ロックの間の接続、(2)出力端子と演算ブロックの間
の接続、(3)演算ブロック同士の接続の3つである。
3種類の接続ケースについていずれであるかの判定を、
判定ステップ100で行う。入力端子の名称は“AI”又
は“DI”で、出力端子の名称は“AO”又は“DO”で始ま
るので、これらの名称に関する符号に基づいて接続ケー
スの判定を行う。
【0019】最初に、(1)の入力端子と演算ブロック
との間の接続について説明する。図9は、この場合の結
線ルールについて説明したものである。結線のタイプ
は、図9(a)のタイプAと図9(b)のタイプBの2
つに分けられる。タイプAは入力端子31と演算ブロッ
ク34を曲がりのない直線で接続できるものである。タ
イプBは、入力端子31と演算ブロック34の間に他の
演算ブロックがあるため、迂回して接続する必要のある
ものである。迂回ルートは種々考えられるが、最短距離
で接続することを原則として図示以外のルートは採用し
ない。ステップ110で、上記の結線タイプを判定した
上、結線を行う。
【0020】次に、(2)の出力端子と演算ブロックと
の間の接続について説明する。出力処理を実行する演算
ブロックは、画面において出力端子に近接した右側に配
置するのが通常であるので、単に出力端子と演算ブロッ
クとを直線で結べばよい。ステップ120で、この接続
を行う。図10は、出力端子32と演算ブロック34と
の間の接線の様子を示したものである。
【0021】最後に、(3)の演算ブロック同士の接続
につい説明する。先ず、演算ブロックが2つのページに
またがっている場合には、信号線の接続を行うことは、
かえってオペレータの理解を妨げることになるため、結
線を行わない。演算ブロックの配置のY座標を参照すれ
ば判断は容易であり、これをステップ130で行う。ま
た図11〜図13は演算ブロック間の結線のルールを示
したものである。図中の実線の正方形は演算ブロックの
配置を、また破線の正方形は演算ブロックが配置されて
いないことを、明示的に示している。図11〜図13に
示す如く演算ブロック間の結線ルールは、下記に示す7
つのタイプA〜Gがある。また、図中に各タイプをいく
つかのバリエーションを含ませて示してある。ここで
も、最短距離(最短経路)で結ぶことを原則としてい
る。 タイプA:接続先が同一行の右側にあり、間に演算ブロ
ックが存在しない場合。 タイプB:接続先が同一行の右側にあって、間に演算ブ
ロックが存在する場合。 タイプC:接続先が同一行の左側にある場合。 タイプD:接続先が右下側にある場合。の場合、と
同じ結線ルートでも接続可能であるが、線の折れ曲がり
を少なくするために、のバリエーションを用意してい
る。との関係も同様である。 タイプE:接続先が右上側にある場合。 タイプF:接続先が左下側にある場合。 タイプG:接続先が左上側にある場合。 ステップ140で、上記の各タイプに該当する演算ブロ
ックが存在するか否かを判定する。
【0022】ところで、画面に表示する際の見易さ及び
CRTの分解能を考慮して演算ブロック間には、最大8
本の直線を表示することの制約をつける。
【0023】また、結線ルートがタイプA〜Gに該当し
た場合でも、演算ブロックの間に空いているルートがあ
るかどうか、すなわち信号線が重ならないかを判定する
必要がある。この判定を、ステップ150で行う。仮に
空ルートがあれば、ステップ160で演算ブロックの間
の結線を行う。
【0024】以上の説明において、結線を行う場合に、
その信号線がアナログ信号であれば実線で、デジタル信
号であれば破線で表示する。これにより、2種類の信号
の区別を容易にする。
【0025】ステップ170では、結線の表示ができな
い場合の処理を行う。これには演算ブロックの入出力端
子及び演算ブロックの出力に、接続先を示すための符号
を表示することで、結線の表示に替えるものとする。図
14は接続先表示方法の一例を示したものである。本図
の例では、ブロックNo.5の演算ブロック出力の接続先
が、ブロックNo.10 の演算ブロック42の入力端子No.1
であるが、2つの演算ブロック41,42が縦に並んで
いるために、図11〜図13の結線タイプに該当するも
のがなく、結線の表示ができないような例である。この
場合、ブロックNo.5の演算ブロック出力の右横、及びブ
ロックNo.10 の演算ブロックの入力端子No.1の左横に記
号として数字の“0”を表示することで、2つの演算ブ
ロックの接続関係を示す。記号としては、数字の“0”
〜“9”、英文字の“A”〜“Z”、“a”〜“z”を
順番に用いることで十分である。
【0026】以上説明したように、本発明の実施例によ
れば、CRT15とキーボード13を用いて会話形式
で、CRT15の画面上に演算ブロックの配置と入力信
号及び出力信号の接続先を指定すれば、プロセス制御ル
ープを容易に作成することができる。
【0027】また作成した制御ループは画面上にグラフ
ィカルに表示できるものであり、オペレータはその内容
を容易に理解できる。
【0028】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、プロセス制御ループの内容を、簡単な操作でグラ
フィカルに画面上に表示することができ、オペレータの
制御系に対する理解を助けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】プロセス制御ループの一例を示すループスケッ
チ図である。
【図2】演算ブロックの表現を説明するための図であ
る。
【図3】本発明が適用されるプロセス制御装置の全体構
成を示すブロック図である。
【図4】制御ループの画面表示レイアウトを示す図であ
る。
【図5】キーボードに設けられた専用キーの一例を示す
説明図である。
【図6】制御ループの画面表示例を示す図である。
【図7】制御ループの格納フォーマットの説明図であ
る。
【図8】自動結線を行うときの処理手順を示したフロー
チャートである。
【図9】入力端子・演算ブロック間の結線ルールの説明
図である。
【図10】出力端子・演算ブロック間の結線ルールの説
明図である。
【図11】演算ブロック同士の結線ルールの説明図であ
る。
【図12】演算ブロック同士の結線ルールの説明図であ
る。
【図13】演算ブロック同士の結線ルールの説明図であ
る。
【図14】演算ブロック同士の接続先表示方法の説明図
である。
【符号の説明】 3a〜3f 演算ブロック 4 プロセス 5 ループ制御装置(コントローラ) 6 通信回線 7 制御ループ表示装置 13 キーボード 15 CRT 16 GRT制御部 18 演算制御部 34 演算ブロック(画面上の配置予定箇所)
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図5】
【図10】
【図13】
【図2】
【図4】
【図12】
【図14】
【図3】
【図7】
【図6】
【図8】
【図9】
【図11】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 正信 茨城県勝田市堀口832番地 HSPビル2 日立計測エンジニアリング株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数個の演算ブロックを選択して画面に
    表示し、前記演算ブロックのうち関連のある演算ブロッ
    ク間の接続関係を前記画面上で示して制御ループを構成
    し、この制御ループを画面表示するプロセス制御ループ
    表示装置において、 前記画面上で、前記演算ブロック及びこれらの間の前記
    接続関係を表す信号線により、前記制御ループをグラフ
    ィカルに表示する表示手段と、演算ブロックに接続され
    る信号線が画面上他の演算ブロックを横切らないように
    且つ信号線同士が重ならないように定められた予め記憶
    された接続関係についての情報に従って、前記演算ブロ
    ック間の接続関係を表す信号線を演算し、この演算結果
    に応じて前記演算ブロックと前記信号線を前記画面に表
    示させる表示制御手段とを備えることを特徴とするプロ
    セス制御ループ表示装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のプロセス制御ループ表示
    装置において、前記接続関係についての情報は、前記演
    算ブロック相互の信号線の接続に対し、最短経路で結線
    させる基準と、その最短経路は予め定められた接続ルー
    トの中から、前記演算ブロック相互の位置関係から合致
    するものを選択する基準を含むことを特徴とするプロセ
    ス制御ループ表示装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のプロセス制御ループ表示
    装置において、前記表示制御手段は、機能の異なる演算
    ブロックのすべてを入出力端子と演算ブロック出力を有
    する同一図形にて表示する基準を含むことを特徴とする
    プロセス制御ループ表示装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のプロセス制御ループ表示
    装置において、前記表示制御手段は、前記演算ブロック
    間の接続関係を表す信号線の演算結果、演算ブロック間
    における表示すべき信号線の本数が、予め決められた本
    数以上になったとき、信号線同士が重ならないように接
    続することが不可能であると判断し、画面上での信号線
    表示に替え、相互が接続されることを意味する符号を画
    面に表示する基準を含むことを特徴とするプロセス制御
    ループ表示装置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載のプロセス制御ループ表示
    装置において、前記表示制御手段は、制御ループを構成
    する前記演算ブロックの数が多いため1つの画面に全部
    を表示できず、2画面以上を必要とし、且つ演算ブロッ
    ク間の結線が2画面にまたがる場合には、画面上での結
    線に替え、相互が接続されることを意味する符号を画面
    に表示する基準を含むことを特徴とするプロセス制御ル
    ープ表示装置。
  6. 【請求項6】 請求項1記載のプロセス制御ループ表示
    装置において、前記表示制御手段は、前記信号線を前記
    画面に表示する場合に、アナログ信号を実線で表示し、
    デジタル信号を破線で表示することを特徴とするプロセ
    ス制御ループ表示装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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