JPH0668697B2 - 密結合デ−タ伝送装置を用いたプラントシミユレ−タ装置 - Google Patents

密結合デ−タ伝送装置を用いたプラントシミユレ−タ装置

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JPH0668697B2
JPH0668697B2 JP60131376A JP13137685A JPH0668697B2 JP H0668697 B2 JPH0668697 B2 JP H0668697B2 JP 60131376 A JP60131376 A JP 60131376A JP 13137685 A JP13137685 A JP 13137685A JP H0668697 B2 JPH0668697 B2 JP H0668697B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、データ伝送装置を使用したプロセス制御シス
テムの保全,調整に使用するプラントシミュレータ装置
に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
最近のデータ伝送装置は、ニーズに対応して高速大容量
の大規模データ伝送装置となってきており、装置の変遷
によりシステムの構築も機能集中方式から機能分散方式
へと移ってきている。
一方、データ伝送装置で伝送されるデータは各制御装置
間で共有されるものもあり、また、システム全体の監視
が容易に行なえるように集中される方向にある。このデ
ータの集中のことを密結合といい、全プロセスデータを
各ステーションが共有できるようにステーション毎にも
っている伝送データメモリの内容を全ステーション同一
内容とするコモンメンリと呼ばれるものを持っている。
この高速・密結合データ伝送装置を有しているデータ伝
送装置を使用した場合のシステム構成図を第5図に表わ
す。
第5図において、各ステーションを形成するデータ伝送
装置1,2,3はデータ伝送ライン26によりループ状
に接続され、かつデータ伝送装置1には制御用計算機
(CPU)9を接続し、またデータ伝送装置2にはプロ
セス入出力装置(PIO)を介して検出器および駆動装
置12が接続され、さらにデータ伝送装置3には制御用
プログラマブルコントローラ11を接続する。
しかして従来からこのような制御システムの保全,調整
のために、制御システムに対し人手により模擬的にプロ
セスの状態を入力し、制御システムの動作シミュレーシ
ョンを行なうシミュレータ装置が用いられてきたが、シ
ミュレーションの対象とするシステムの制御用計算機や
プログラマブルコントローラの各入出力を、プラント制
御シミュレーション専用として別に用意しなければなら
ず、経済的に問題があった。
また、プラント制御用シミュレータ装置を用意したとし
ても、制御用計算機やプログラマブルコントローラの実
際の制御時の入出力点とシミュレータ装置との入出力点
とが異なるので、両方の入出力を切り換えるためのプロ
グラムが必要となり、入出力部分のプログラムが実際の
制御時のプログラムと異なってしまうという問題があっ
た。
〔発明の目的〕
ここにおいて本発明は、従来例の難点を克服し、シミュ
レーションの対象となるプログラマブルコントローラ,
制御用計算機のプログラムに変更や追加を加えることな
く、当該プラントのシミュレーションが行なえる密結合
データ伝送装置を用いたプラントシミュレータ装置を提
供することを、その目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、上記の目的を達成するために、当該プラント
制御用伝送装置に制御用とは別にシミュレーション用プ
ログラマブルコントローラあるいは計算機を接続し、 データ伝送装置と各接続機器間のメモリの対応を変更す
るアドレス変換装置をデータ伝送装置に付加し、 それにより制御用計算機,プログラマブルコントローラ
のプログラムを追加・変更することなく、シミュレーシ
ョンを行なえるようにした 密結合データ伝送装置を用いたプラントシミュレータ装
置である。
〔発明の実施例〕 ここで本発明の原理を説明しておく。
この種の伝送システムでは、制御用計算機9,プログラ
マブルコントローラ11には、直接、プロセス入出力装
置(以下『PIO』という)10を結合する必要がな
く、前述のコモンメモリを読み出すことによりPIOの
データを得ることができる。PIO10の1つに対して
複数のデータ伝送装置1,2,3…つまりステーション
でそれを読むことも、他のステーションデータを破壊す
ることなく、可能となっている。
このシステムでは、制御用計算機9、プログラマブルコ
ントローラ11は制御システムの中でキーコンポーネン
トとなり、プラント制御機能を有する。プロセス入出力
装置10は制御対象となるプロセスの状態や制御用駆動
装置12との入出力機能をもち、これらの間は、データ
伝送装置1,2,3により結合されている。
このような、高速・密結合データ伝送システムの一つの
特徴として、リモートPIOステーションがある。この
リモートPIOステーションのハードウェア作成,PI
O配列決定のためには、そのPIOを使用する制御用計
算機やプログラマブルコントローラのソフトから規制さ
れるPIO配列によらず、自由にハードウェアの作成,
PIOの配列の決定が行なえた方が便利である。
本発明ではそのために、各ステーションと接続機器、P
IOとの間にアドレス変換装置を設け、各接続機器とス
テーションのコモンメモリ間のデータ配列、PIOとス
テーションのコモンメモリ間のデータ配列を自由に組替
えられるようにしている。
第4図は、そのアドレス変換装置の概念図を示した説明
図である。
制御用計算機または、プログラマブルコントローラ20
のメモリ空間上のアドレスAにあるデータはアドレス変
換装置21によりコモンメモリ22上の任意のアドレス
A′に変換されて、データ伝送ライン26を経由し、他
のステーションのコモンメモリに伝送される。PIOス
テーションのコモンメモリ23のアドレスA′からは、
アドレス変換装置24により、アドレス変換されて、P
IOのアドレス空間25上のアドレスA″に出力する。
同様に、PIOアドレス空間25上のアドレスB″に入
力されたデータは、コモンメモリ22,23のアドレス
B′に変換され、さらに制御用計算機またはプログラマ
ブルコントローラ20のメモリ空間上のアドレスBに変
換される。
第1図は、本発明の一実施例における回路の構成を示す
ブロック図である。
すべての図面での同一符号は同一もしくは相当部分を表
わす。
このシステムにおいて、制御用計算機9,プログラマブ
ルコントローラ11は、プラント制御システムの中では
キーコンポーネントとなり、プラント制御機能を有す
る。プロセス入出力装置10は、プロセスの状態検出器
および駆動装置12との入出力機能を有する。
プラントシミュレータ装置13は、そのハードウェアお
よびソフトウェアは制御用計算機9またはプログラマブ
ルコントローラ11と同一のものが使用される。これら
の制御用計算機9,プログラマブルコントローラ11,
プロセス入出力装置10およびプラントシミュレータ装
置13は、各々アドレス変換装置5,6,7,8を有す
るデータ伝送装置1,2,3,4により結合されてい
る。
ここで、制御用計算機9およびプログラマブルコントロ
ーラ11は、アドレス変換装置5〜7を有するデータ伝
送装置1〜3を介して制御データをプロセス入出力装置
10へ出力し、制御対象の駆動装置12を駆動する。ま
たプロセスの状態は、検出器12よりプロセス入出力装
置10,アドレス変換装置5〜7を有するデータ伝送装
置1〜4を介して制御用計算機9,プログラマブルコン
トローラ11へ入力される。
第2図,第3図は、データ伝送装置における全プロセス
データのデータ伝送の流れを示す説明図である。
データ伝送装置2,3,4は、同一の全プロセス制御デ
ータをメモリの内容として持つコモンメモリをそれぞれ
有しており、これらコモンメモリはその接続機器、例え
ば、プログラマブルコントローラ11、プロセス入出力
装置10およびプラントシミュレータ装置13との間で
アドレス変換装置7,6,8を介してデータの入出力の
アドレスを変換し、当該プラントのプロセス制御を行な
っている。
ここで、プロセス入出力装置10より伝送されるプロセ
スデータについて説明する。
第2図において通常の制御時は次のように行なわれる。
プロセス入出力装置10より得られたプロセス制御デー
タは、アドレス変換装置6を介してデータ伝送装置2の
コモンメモリ上のアドレスAに送られる。データ伝送装
置2のコモンメモリ上のアドレスAに送られたプロセス
制御データはプログラマブルコントローラ11およびプ
ラントシミュレータ装置13が接続された各データ伝送
装置3,4のコモンメモリ上のアドレスAへ伝送され
る。プログラマブルコントローラ11は、アドレス変換
装置7を介してデータ伝送装置3のコモンメモリ上のア
ドレスAのプロセス制御データを読み込むことにより、
あたかもプロセス入出力装置10より直接プロセス制御
データを入力したかのようにあつかうことが可能であ
る。
つぎに、プラントシミュレータ装置13により制御シス
テムの動作シミュレーションを行なう場合は、下記のよ
うに行なわれる。
プロセス入出力装置10より入力されたプロセス制御デ
ータは、アドレス変換装置6の切替えによりデータ伝送
装置2のコモンメモリ上のアドレスBへ送られ、伝送ラ
イン26によりプラントシミュレータ装置13が接続さ
れているデータ伝送装置4のコモンメモリ上のアドレス
Bへ伝送される。
データ伝送装置4のコモンメモリ上のアドレスBに伝送
されたプロセス制御データは、アドレス変換装置8を経
由してプラントミシュレータ装置13に取り込まれる。
プラントシミュレータ装置13は、取り込んだプロセス
制御データの中から当該プラント上に被加工材等が無い
ときにはプロセス入出力装置10が得ることができない
張力、厚み、加重等のプロセス制御データを作成・加工
・模擬した上で再びアドレス変換装置8を介してデータ
伝送装置4のコモンメモリ上のアドレスAに書き込む。
データ伝送装置4のコモンメモリ上のアドレスAに書き
込まれたプロセス制御データは、伝送ライン26により
プログラマブルコントローラ11が接続されたデータ伝
送装置3のコモンメモリのアドレスAへ伝送される。
プログラマブルコントローラ11は、アドレス変換装置
7を介してプラントシミュレータ装置13で作成・加工
・模擬されたプロセス制御データを使用して通常制御時
と同様に動作シミュレーションを行うことが出来る。
この場合、プロセス入出力装置10より得られた入力信
号で、プラントシミュレータ装置13で特に模擬する必
要のない信号は、そのままプラントシミュレータ装置1
3を経由して、コモンメモリアドレスBからAへ移され
る。このとき、データ伝送装置2はコモンメモリアドレ
スAの領域の伝送を止め、コモンメモリアドレスBの領
域を伝送する。また、データ伝送装置4は、コモンメモ
リアドレスAの領域を伝送するようにアドレス変換装置
8により切換えられている。
すなわち、 通常の制御時は、プロセス入出力装置10〜アドレス変
換装置6〜データ伝送装置2のコモンメモリアドレスA
〜データ伝送装置4のコモンメモリアドレスA〜データ
伝送装置3のコモンメモリアドレスA〜プログラマブル
コントローラ11と伝送される信号を、 シミュレーション時は、プロセス入出力装置10〜アド
レス変換装置6〜データ伝送装置2のコモンメモリアド
レスB〜データ伝送装置4のコモンメモリアドレスB〜
プラントシミュレータ装置13〜データ伝送装置4のコ
モンメモリアドレスA〜データ伝送装置3のコモンメモ
リアドレスA〜プログラマブルコントローラ11と伝送
することにより、 プログラマブルコントローラ11りフログラムを全く変
更しないで、プラントのシミュレーションを行なうこと
ができる。
以上の説明は、1台のプログラマブルコントローラにつ
いて述べたが、密結合データ伝送装置では、各データ伝
送装置のステーションが共通メモリ(コモンメモリ)を
所有しているので、第2図のコモンメモリアドレスAの
信号は、他の制御用プログラマブルコントローラ、制御
用計算機でも全く同様に入力することができるので、シ
ステム全体でシミュレーションが可能となる。
また、第3図に示すように、プログラマブルコントロー
ラ11が接続されているデータ伝送装置3のアドレス変
換装置7によりアドレスを変換することによっても第2
図と同様のシミュレーションを行なうことが可能であ
る。
つまり、 通常の制御時は、プロセス入出力装置10〜アドレス変
換装置6〜データ伝送装置2のコモンメモリアドレスA
〜データ伝送装置4のコモンメモリアドレスA〜データ
伝送装置3のコモンメモリアドレスA〜プログラマブル
コントローラ11と伝送される信号を、 シミュレーション時は、プロセス入出力装置10〜アド
レス変換装置6〜データ伝送装置2のコモンメモリアド
レスA〜データ伝送装置4のコモンメモリアドレスA〜
プラントシミュレータ装置13〜データ伝送装置4のコ
モンメモリアドレスB〜データ伝送装置3のコモンメモ
リアドレスB〜アドレス変換装置7〜プログラマブルコ
ントローラ11と伝送することによっても、 プログラマブルコントローラ11のプログラムを全く変
更することなく、プラントのシミュレーションを行なう
ことができる。
以上のように、データ伝送装置と各接続機器間のメモリ
の対応を変更するアドレス変換装置をデータ伝送装置に
付加することにより、プログラマブルコントローラ、制
御用計算機のプログラムを追加,変更することなく、当
該プラントのシミュレーションを行なうことが可能であ
る。
〔発明の効果〕 本発明によれば、プラント制御用のプログラマブルコン
トローラ、計算機及び入出力装置等の制御用接続機器
と、プラントシミュレーション用のプログラマブルコン
トローラ及び計算機等のシミュレーション用接続機器
を、それぞれアドレス変換装置を介して、それぞれ異な
るデータ伝送装置に接続するようにしたので、データ伝
送装置とそれに接続された接続機器との間でのメモリの
対応を変えることができ、それによりプラント制御用の
プログラマブルコントローラ等の制御用接続機器のソフ
トウエアを追加、変更したり、入出力アドレスを変更し
たりすることなく、被加工材等がない場合の信号をシミ
ュレーション用のプログラマブルコントローラ等のシミ
ュレーション用接続機器により付加して、プラント全体
のシミュレーションを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における回路構成を示したブ
ロック図、 第2図,第3図は本発明における高速・密結合データ伝
送装置及びその接続機器であるプログラマブルコントロ
ーラ,プラントシミュレータ装置間のデータの流れを表
わした説明図、 第4図は本発明によるアドレス変換装置の概念図、 第5図は従来の説明図である。 1〜4,22,23……データ伝送装置、5〜8,2
1,24……アドレス変換装置、9……制御用計算機、
10,25……プロセス入出力装置、11,20……制
御用プログラマブルコントローラ、12……検出器及び
駆動装置、13……プラントシミュレータ装置、26…
…データ伝送ライン。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】データ伝送ラインに複数のデータ伝送装置
    がそれぞれ接続されており、 前記各データ伝送装置には、それぞれアドレス変換装置
    を介して、プラント制御用のプログラマブルコントロー
    ラ、計算機及びプロセス入出力装置等の制御用接続機器
    と、プラントシミュレーション用のプログラマブルコン
    トローラ及び計算機等のシミュレーション用接続機器と
    のいずれかが接続されており、 前記各データ伝送装置はコモンメモリを有し、前記各コ
    モンメモリは互いに他の前記コモンメモリと共通に同一
    アドレス部分にデータを記憶可能に構成されており、 前記各アドレス変換装置は、前記各データ伝送装置にお
    ける前記コモンメモリと、前記各接続機器におけるメモ
    リとの間におけるデータ転送時に、メモリ間の対応を変
    更して、異なるアドレス部分に記憶させることの可能な
    ものとして構成されている、 密結合データ伝送装置を用いたプラントシミュレータ装
    置。
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