JPH10268928A - プラントデータ自動生成・検証装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 線形的に変化するプロセス量の変化に応じた
プラントデータのみならず、曲線的に変化するプロセス
量の変化に応じたプラントデータをも自動生成し、生成
過程で、入出力点仕様情報の妥当性をも評価検証できる
と共に、プラント監視制御機能のシミュレーション検証
をも可能にする。 【解決手段】 プロセス入力信号の変化を示す基本特性
に基づく理論的なプラントデータが基本データ生成部３
により生成され、この生成された理論的なプラントデー
タの値はプラントデータの理論性を定義した評価基準情
報に基づいて合理性判定部４で評価検証される。プラン
ト監視制御アプリケーション機能はアプリケーションデ
ータ生成部５によりシミュレーション検証される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プラント計算機
システムにおいて、各プラント設備からのプロセス入力
信号とは切り離してプラントデータベースを自動生成
し、プラント計算機システムに搭載された各種プラント
監視制御アプリケーション機能をプラント動作シミュレ
ーションによりオフライン環境で検証・評価の支援を行
うプラントデータ自動生成・検証装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図２２は例えば特開昭６２−１３０４０
３号公報に示された従来のプラントデータ自動生成・検
証装置を備えたプラント計算機システムの構成を示すブ
ロック図である。このプラント計算機システム５１は、
プロセス入出力装置５２と一般入出力装置５３と中央処
理演算装置５４と補助記憶装置６２を備えている。上記
中央処理演算装置５４は、データ自動生成装置５５、取
込部５６、合理性部５７、加工部５８、編集出力部５
９、及び制御出力部６０，６１を備えている。上記一般
入出力装置５３には、マンマシン装置６３とＣＲＴ表示
装置６４とタイプライタ６５が接続されている。

【０００３】図２３は図２２中のデータ自動生成装置５
５等の内部構成を示すブロック図である。このデータ自
動生成装置５５は、マンマシン会話部６６、時間加速部
６７、データ生成部６８、データ生成管理メモリ６９、
及び時刻管理メモリ７０を備えている。また、アプリケ
ーション側７１には、合理性部５７、プラントデータベ
ースメモリ７２、アナログ仕様メモリ７３等が備えられ
ている。

【０００４】図２４は図２３中のデータ生成管理メモリ
６９の内容を示す図であり、図２４中、７４はデータ生
成時間加速巾フラグ、７５は時間加速モード、７６はア
ナログ値基準座標、７７はアナログ値変化巾ベクトル、
７８は積算値基準座標、７９は積算値変化巾ベクトルで
ある。

【０００５】図２５及び図２６は図中のデータ自動生成
装置によるプラントデータベースの生成方法と時系列の
生成過程を説明するための図である。

【０００６】次に動作について説明する。図２３に示す
ようにデータ自動生成装置５５は、マンマシン会話部６
６と時間加速部６７とデータ生成部６８に大別される。
ここで、マンマシン会話部６６により設定されたオペレ
ータの指定情報は、図２４に示すようなデータ生成時間
加速巾フラグ７４や時間加速モード７５などの時間加速
情報や、アナログ値変化巾ベクトル７７や積算値変化巾
ベクトル７９などの各種ベクトル座標情報群から成る。
これらのオペレータ指定情報に基づき、時間加速部６７
及びデータ生成部６８では図２５に示すように、各プラ
ント設備からの発信信号（プラント入力信号）に１対１
で対応する入力点Ｎｏ．に対し、先頭の入力点Ｎｏ．Ｍ
のプロセス値をＡｙとし、Ｍ＋１，Ｍ＋２のプロセス値
に対しては一定のプロセス変化量ａｙを順番に与えて生
成している。又、図２６に示すように、図２５の個々の
入力点Ｎｏ．に対するプロセス値に時間的変化量ａｘを
加え、入力点Ｎｏ．毎に一定の変化量を与えて時系列の
プロセスデータを生成している。この時系列プロセスデ
ータは、図２３に示すアナログ仕様メモリ７３内に持つ
入力点Ｎｏ．毎のプロセスデータの上限値と下限値との
比較により規定範囲内かどうかを合理性部５７で判定
し、上限値を逸脱するプロセス量（プロセス値）の場合
は、図２６の８０に示すように平滑化して生成する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のプラントデータ
自動生成装置は、以上のように構成されているので、プ
ラント設備からプラント計算機システムへ発信されてく
る個々のプロセス信号の特性に関わらず、一律線形的な
特性変化としてプロセス量を自動生成していたため、プ
ラント計算機システムに搭載する各機能の検証も特定の
パターンに基づく検証のみとなり、プラント設備を監
視、制御する多岐の機能の検証は行えないという問題点
があった。又、プロセスデータを生成する上で最も重要
な情報となる入力点仕様情報に誤りがあった場合には誤
動作を起こす危険性があった。

【０００８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、プラント設備の各プロセス信
号の特性に応じて、線形的に変化するプロセス入力信号
の変化量に応じたプラントデータのみならず、曲線的に
変化するプロセス入力信号の変化量に応じたプラントデ
ータをも自動生成し、生成過程で入力点仕様情報の妥当
性をも評価検証できると共に、プラント設備の複雑な動
作を模擬したプラント計算機システムでの監視制御機能
のシミュレーション評価検証ができるプラントデータ自
動生成・検証装置を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係るプラン
トデータ自動生成・検証装置は、プラントを制御するた
めの個々のプロセス入力信号を予め定めた内容に従って
定義した入力点仕様情報に従ってプロセス入力信号の変
化を示す基本特性に基づく理論的なプラントデータを生
成する基本データ生成部３と、上記生成された理論的な
プラントデータの値とプラントデータの論理性を予め定
めた内容に従って定義した評価基準情報との比較により
上記入力点仕様情報を評価検証する合理性判定部４と、
上記個々の入力点仕様情報に基づき一定周期あるいは一
定時刻でプラントデータ量を増減させてプラント監視制
御アプリケーション機能のシミュレーション検証を行う
アプリケーションデータ生成部５とを備えたことを特徴
とするものである。

【００１０】第２の発明に係るプラントデータ自動生成
・検証装置は、プラントを制御するための個々のプロセ
ス入力信号を予め定めた内容に従って定義した入力点仕
様情報に従ってプロセス入力信号の変化を示す基本特性
に基づく理論的なプラントデータを生成する基本データ
生成部３と、上記生成された理論的なプラントデータの
値とプラントデータの論理性を予め定めた内容に従って
定義した評価基準情報との比較により上記入力点仕様情
報を評価検証する合理性判定部４と、上記個々の入力点
仕様情報に基づき一定周期あるいは一定時刻でプラント
データ量を増減させてプラント監視制御アプリケーショ
ン機能のシミュレーション検証を行うアプリケーション
データ生成部５と、予め定義したロジック図情報のロジ
ックパターンデータに基づき一定周期あるいは一定時刻
でプラントデータ量を増減させプラント監視制御アプリ
ケーション機能のシミュレーション検証を行うアプリケ
ーションロジックデータ生成部４１とを備えたことを特
徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】 実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１を図に基
づいて説明する。図１は本実施の形態１に係るプラント
データ自動生成・検証装置を示すブロック図である。図
１において、基本データ自動生成装置１０１は、マンマ
シン装置からのオペレータの操作情報の受け渡しを行う
マンマシン会話部１と、このマンマシン会話部１により
設定される操作情報などのデータを格納するデータ生成
管理メモリ７と、このデータ生成管理メモリ７のデータ
を参照してオペレータの指令したデータ生成要求の内容
を判定するデータ生成判定部２と、入力点仕様情報に従
ってプロセス入力信号の変化を示す基本特性に基づく理
論的なプラントデータを生成する基本データ生成部３
と、上記生成されたプラントデータを格納するプラント
データベースメモリ９と、基本データ生成部３により参
照される入力点仕様情報を格納する入力点仕様情報メモ
リ８とを備えている。合理性検証装置１０２は、プラン
トデータの論理性を定義する評価基準情報を格納する評
価基準情報メモリ１０と、基本データ生成部３により生
成された理論的なプラントデータと評価基準情報メモリ
１０の評価基準情報とを参照して入力点仕様情報メモリ
８の入力点仕様情報を評価する合理性判定部４と、この
合理性判定部４により設定される評価結果を格納する評
価結果メモリ１１とを備えている。アプリケーションデ
ータ自動生成装置１０３は、プラントを制御するための
時間管理情報を格納する時間管理メモリ１２と、データ
生成管理メモリ７の操作情報に基づき時間管理メモリ１
２の時間管理情報によって制御すべき時間の更新履歴管
理を行う時間制御部６と、入力点仕様情報メモリ８の入
力点仕様情報とプラントデータベースメモリ９のプラン
トデータと時間管理メモリ１２の時間管理情報と参照し
てアプリケーションデータを生成して時間制御部６を起
動させるアプリケーションデータ生成部５とを備えてい
る。

【００１２】図２は上記データ生成管理メモリ７の内容
を示す図である。図２において、１３は基本データ生成
要求とアプリケーションデータ生成要求のうち、何れか
の要求区分情報が設定されるデータ生成種別の格納領域
を示す。１４は入力点Ｎｏ．に対応する増分周期及び時
刻とデータ変化量を表す時間制御パターンの格納領域を
示す。

【００１３】図３は上記入力点仕様情報メモリ８の内容
を示す図である。図３において、例えば入力点Ｎｏ．１
は、１５で示すプロセス信号入力タイプ、１６で示すプ
ラントデータ下限値、１７で示すプラントデータ上限
値、及び１８〜２３で示すプラントデータ生成係数Ａ０
〜Ａ５を含んでいる。

【００１４】図４は上記合理性判定部４の線形特性入力
判定基準を示す図であり、図中、横軸はプロセス入力信
号の値を示し、縦軸はプラントデータの値を示す。２６
は線形特性入力判定基準を示すラインである。また、２
４は線形特性入力データの判定基準式を示す。

【００１５】図５は上記合理性判定部４の曲線特性入力
判定基準を示す図であり、図中、横軸はプロセス入力信
号の値を示し、縦軸はプラントデータの値を示す。２７
は曲線特性入力判定基準を示すラインである。また、２
５は曲線特性入力データの判定基準式を示す。

【００１６】図６は本実施の形態１におけるアプリケー
ションデータのパターン１の生成データを説明するため
の図である。図６において、横軸は加速周期と加速時刻
を示し、縦軸はプラントデータの値を示す。例えば、点
３１は入力点Ｎｏ．５のプラントデータの下限値ＹＬ５
を示し、この点３１から加速を開始し、加速を終了する
と、点３２に到達する。この点３２は入力点Ｎｏ．５の
プラントデータの上限値ＹＨ５を示す。また、図７は同
じくアプリケーションデータのパターン２の生成データ
の説明図であり、図８は同じくアプリケーションデータ
のパターンＮの生成データの説明図である。

【００１７】図９は本実施の形態１における基本データ
生成処理及び合理性判定処理を示すフローチャートであ
る。図９において、ステップＳ１で基本データ生成部３
による基本データ生成処理及び合理性判定部４による合
理性判定処理がスタートする。ステップＳ２ではアナロ
グ信号入力点の先ず入力点Ｎｏ．１に対応する入力点仕
様情報メモリ８を参照する。ステップＳ３ではプロセス
信号入力タイプは線形特性であるか、曲線特性であるか
を判定する。線形特性である場合、ステップＳ４に進
み、プロセス入力信号Ｘに下限レンジ値（図４のプロセ
ス入力信号下限値に相当）をセットし、入力点仕様情報
メモリ８内の係数Ａ０，Ａ１を取込み、プラントデータ
Ｙを図４に示す線形特性入力データの判定基準式２４に
より生成する。ステップＳ５では上記プラントデータＹ
と入力点仕様情報メモリ８内のプラントデータ下限値と
を比較し、両者が一致するかの評価を行う。ステップＳ
６ではプロセス入力信号Ｘに上限レンジ値（図４のプロ
セス入力信号上限値に相当）をセットし、入力点仕様情
報メモリ８内の係数Ａ０，Ａ１を取込み、プラントデー
タＹを上記判定基準式２４により生成する。ステップＳ
７では上記プラントデータＹと入力点仕様情報メモリ８
内のプラントデータ上限値とを比較し、両者が一致する
かの評価を行う。

【００１８】ステップＳ３において曲線特性であると判
定された場合、ステップＳ８に進み、プロセス入力信号
Ｘに入力信号のフルスケールレンジに対する例えば０
％，２５％，５０％，７５％，１００％のレンジ値を順
次セットし、入力点仕様情報メモリ８内の係数Ａ０〜Ａ
５を取込み、図５に示す曲線特性入力データの判定基準
式２５によりプラントデータＹを生成する。ステップＳ
９では、上記の入力信号レンジの４ポイント（例えば０
％，５０％，７５％，１００％の４ポイント）で生成し
たプラントデータＹが論理曲線データ上の誤差範囲内か
を順次評価する。ステップＳ１０ではステップＳ７又は
ステップＳ９での評価に基づく結果を入力点Ｎｏ．毎に
評価結果メモリ１１へ出力する。以上のステップＳ２〜
Ｓ１０の処理を入力点Ｎｏ．１〜Ｎ分繰り返し、ステッ
プＳ１１で処理を終了する。

【００１９】図１０は本実施の形態１におけるアプリケ
ーションデータ生成処理を示すフローチャートである。
図１０において、ステップＳ１２でアプリケーションデ
ータ生成部５と時間制御部６によるアプリケーションデ
ータ生成処理がスタートする。ステップＳ１３では、当
該時間加速パターンにオペレータが指定した対象入力点
Ｎｏ．と、その入力点に対する周期あるいは時刻情報と
データ変化量をデータ生成管理メモリ７より参照する。
ステップＳ１４では、当該時間加速パターンに指定され
た入力点Ｎｏ．に対応する入力点仕様情報メモリ８を参
照する。ステップＳ１５では、上記各々の入力点Ｎｏ．
に対し、入力点仕様情報メモリ８内のプラントデータ下
限値を取り出し、現在データ量が変化中でない場合は対
応するプラントデータベースメモリ９へセットする。ス
テップＳ１６では、上記各々の入力点Ｎｏ．に対し、現
在データ量が変化中でない場合は指定された周期あるい
は時刻を対応する時間管理メモリ１２へセットする。ス
テップＳ１７では、当該入力点Ｎｏ．はデータ量の変化
タイミングか否かを判定し、ＹＥＳであればステップＳ
１８に進み、当該入力点Ｎｏ．に対し、プラントデータ
ベースメモリ９を参照して、現在のデータ量の値に指定
の変化量を増分する。ステップＳ１９では現在値と増分
値との加算値がプラントデータの上限値以上であるか否
かを判定し、ＹＥＳであればステップＳ２０に進み、Ｎ
ＯであればステップＳ２１に進む。ステップＳ２０では
当該入力点Ｎｏ．に対し、プラントデータ上限値をプラ
ントデータベースメモリ９へセットし、同時に対応する
時間管理メモリ１２へ時間制御の終了情報をセットす
る。ステップＳ２１では当該入力点Ｎｏ．に対し、現在
値と増分値との加算値をプラントデータベースメモリ９
へセットする。以上のステップＳ１３〜Ｓ２１の処理を
時間加速パターン１〜Ｎ分繰り返し、ステップＳ２２で
処理を終了する。

【００２０】次に後述する動作説明に入る前に基本的な
事項について説明をしておく。プラント設備から発信さ
れるプロセス信号（アナログ信号）としては、電流入力
（例えば４〜２０ｍＡ）、電圧入力（例えば１〜５
Ｖ）、熱電対入力（例えばタイプＴ，Ｅ，Ｋ）、測温抵
抗体入力（例えばＰｔ１００Ω）等の信号がある。電流
入力と電圧入力については図４に示すような線形特性を
有し、熱電対入力と測温抵抗体入力については図５に示
すような曲線特性を有す。

【００２１】プラント計算機システムでは、それらのプ
ロセス信号をＣＰＵで処理可能となるように、図１１に
示すようにプロセス入出力装置１３１で離数的ディジタ
ル信号に変換する。

【００２２】ここで、熱電対の材質タイプ（Ｔ，Ｅ，
Ｋ）に応じて熱電対起動力表という理論特性値に基づ
き、プラント設備の温度（プラント工学値）に相対する
起電力（プロセス信号）が図１２に示すように決定され
る。図１２中、１４１はＫタイプの熱電対、１４２はＴ
タイプの熱電対、１４３はＥタイプの熱電対のそれぞれ
の起電力を示す。

【００２３】また、測温抵抗体入力は図１３に示すよう
にブリッジ回路を構成し、測温抵抗体（ＲＴＤ）をプラ
ントの現場設備に設定し、プロセス入出力装置へは電圧
（ｍＶ）にて入力する。図１３において、ＲＴＤは温度
に対応して抵抗値が変化する測温抵抗体であり、Ｒ１，
Ｒ２，Ｒ３は固定抵抗である。また、Ｅは基準電圧を出
力する電源を示す。このように測温抵抗体入力は基準抵
抗値表という理論特性に基づき、プラント設備に相対す
る抵抗値が決定される。また、ブリッジ回路により抵抗
値から電圧値に変換されたプロセス信号をプロセス入出
力装置に取り込むため、プロセス信号とプラント工学値
の関係は熱電対入力のように理論的な曲線を描く。

【００２４】計算機内部での基本データ処理過程として
は、図１４に示すようになる。プロセス入出力装置１３
１（図１１参照）により離数信号（カウント値）を取り
込み（カウント入力１６１）、このカウント値を計算機
内部のレジスタ最大値（例えば２０００カウント値）で
割ることにより正規化する（正規化１６２）。この正規
化値と図３に示すような入力点仕様情報メモリの情報及
び理論曲線データ（評価基準情報）により工学変換１６
３をし、プラントデータ１６４を得て、入力点仕様情報
を評価検証する。

【００２５】プロセス入力信号のタイプが電流，電圧の
場合、プラントデータの下限値及び上限値は次式により
求められる。

【００２６】プラントデータ下限値＝０．２×プラント
データ生成係数Ａ１ プラントデータ上限値＝１．０×プラントデータ生成係
数Ａ０

【００２７】上記連立方程式により、プラントデータの
上限値及び下限値とプラントデータ生成係数との整合性
を評価する。熱電対入力と測温抵抗体入力の場合は、各
々データベースの係数を使用して計算した工学値は、図
１５の１７１で示すように理論値曲線上に来るのが理想
的であり、例えば評価ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３（図１
５）での工学値の誤差Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３（図１５）が誤
差許容範囲内（通常１％以内）に収まっているかどうか
を評価する。この評価する工学値（プラントデータ）は
次式により求められる。

【００２８】工学値＝Ａ０＋Ａ１×正規化値＋Ａ２×
（正規化値）²＋Ａ３×（正規化値）³＋Ａ４×（正規化
値）⁴＋Ａ５×（正規化値）⁵

【００２９】上記式において、正規化値は評価ポイント
の入力電圧値に対応した値であり、Ａ０〜Ａ５はプラン
トデータ生成係数である。

【００３０】次に図１〜図１０を参照して本実施の形態
１の動作について説明する。オペレータの要求によりデ
ータ生成管理メモリ７内のデータ生成種別１３（図２）
に設定されるデータ生成要求種別には“基本データ生成
要求”と“アプリケーションデータ生成要求”の２つの
何れかの要求区分情報があり、この要求区分情報をデー
タ生成判定部２がどちらかを判定し、“基本データ生成
要求”の場合は、基本データ生成部３と合理性判定部４
により図９に示す処理を行う。

【００３１】図９の繰り返し処理部分Ａ１に示す通り、
アナログ入力点の入力点Ｎｏ．１〜Ｎ（Ｎはアナログ入
力点Ｍａｘ番号）に対し、順番に次の処理を行う。ま
ず、図３の入力点仕様情報メモリ内容のプロセス信号入
力タイプ１５を参照する。プロセス信号入力タイプ１５
が、“線形特性”であるか“曲線特性”であるかをステ
ップＳ３にて判定し、“線形特性”の場合は、図４に示
すように、プロセス入力信号とプラントデータベース
（プラント設備の工学値データ）は下限と上限が図４の
ように線形的に決まっているため、入力点仕様情報メモ
リ内容のプラントデータ生成係数Ａ０とプラントデータ
生成係数Ａ１を取り込んで図４中の判定基準式２４によ
りプラントデータを生成し、プラントデータ下限値１６
とプラントデータ上限値１７との比較を処理部分Ａ２に
より実施する。

【００３２】プロセス入力信号タイプが“曲線特性”の
場合は、図５に示すように、プロセス入力信号とプラン
トデータベース（プラント設備の工学値データ）は理論
的な曲線に従い対応するため、入力点仕様情報メモリ内
容のプラントデータ生成係数Ａ０〜プラントデータ生成
係数Ａ５を取り込んで図５中の判定基準式２５の多項式
（５次項）計算を行いプラントデータを生成する。この
際、プロセス入力信号０％，５０％，７５％，１００％
の４ポイントに的を絞り、図５のライン２７で示す曲線
上から算定したプロセス入力信号に対応する理論的なプ
ラントデータ値（プラント設備の工学値データ）と、予
め曲線のタイプ毎に定義している図１中の評価基準情報
メモリ１０の評価基準情報との比較を処理部分Ａ３（図
９）により実施して入力点仕様情報の評価検証を行う。
そしてステップＳ１０にて入力点Ｎｏ．毎の評価結果を
図１中の評価結果メモリ１１に出力し、この評価結果メ
モリ１１をマンマシン会話部１が参照してＣＲＴ，プリ
ンタ等へ表示、印字することによりオペレータへ通知す
る。

【００３３】上記の“基本データ生成要求”とは別に
“アプリケーションデータ生成要求”の場合は、アプリ
ケーションデータ生成部５と時間制御部６により図１０
に示す処理を行う。図１０の繰り返し処理部分Ｂ１に示
すように、オペレータが指定した時間制御パターン１〜
Ｎ（ＮはパターンＭａｘ番号）に対し、順番に次の処理
を行う。まず、図２の当該時間制御パターンに対するＮ
個の入力点Ｎｏ．と、その増分周期及び時刻とデータ変
化量（プロセスデータ変化量）を参照し、Ｎ個の入力点
に対して順番に次の処理を行う。当該入力点Ｎｏ．より
図３の入力点仕様メモリ内容を参照し、図３中のプラン
トデータ下限値１６を図１のプラントデータベースメモ
リ９へセットする。これと同時に、当該入力点に対して
制御すべき周期あるいは時刻とデータ変化量を時間管理
メモリ１２へセットし、データ量変化のための時間制御
開始宣言を行う。これらの処理は図１のアプリケーショ
ンデータ生成部５で行われる図１０の処理部分Ｂ２にて
行う。

【００３４】次に図１の時間制御部６において、アプリ
ケーションデータ生成部５により設定された時間管理メ
モリ１２内の周期と時刻情報に基づきプロセスデータ量
わ変化させるタイミングが周期の場合は、当該周期（毎
秒，毎分，毎正時など）を計算機システムのＯＳ（オペ
レーティングシステム）からのクロック割込みにより、
毎秒減算する。又、時刻の場合は、ＯＳが持つ絶対時刻
に基づき、定刻（例えば毎日２３時３０分に１回）に周
期情報を０とする。図１のアプリケーションデータ生成
部５は時間制御部６により更新される時間管理メモリ１
２内の情報を参照して、当該入力点Ｎｏ．がプロセスデ
ータ量の変化タイミングを示すかどうかを毎秒チェック
し、変化タイミングである場合には、当該入力点Ｎｏ．
のプラントデータベースメモリ９を参照し、現在のプラ
ントデータ値にオペレータが指定したデータ変化量を増
分して、プラントデータ上限値１７（図３）を逸脱しを
いるかのチェツク行う。この際、逸脱している場合は、
プラントデータ上限値をプラントデータベースメモリ９
へセットし、同時に時間管理メモリ１２へ当該入力点の
時間制御の終了情報をセットし、時間制御部６へ通知す
る。現在値＋データ変化量がプラントデータ上限値を逸
脱していない場合は、その値をプラントデータベースメ
モリ９へセットする。これらの処理は図１０の処理部分
Ｂ３にて行い、図２の時間制御パターン１４に定義され
た入力点Ｎｏ．と、そのデータ量の変化様相は図６，図
７，図８に示すようになる。当該時間制御パターン１４
内に定義された入力点Ｎｏ．に対しては図３に示すプラ
ントデータ下限値１６と上限値１７が各々異なるので、
これにオペレータが指定した任意の周期と時刻を組み合
わせ、多岐のプラントデータ変化量の制御を行うことが
できる。これらの処理により、複数の時間制御パターン
に定義された複数の入力点Ｎｏ．と周期、時刻情報によ
るプラントデータ量の変化が可能となり、これにより、
種々のプラント監視が可能となると共に、制御アプリケ
ーション機能の評価及び検証が可能となる。

【００３５】本実施の形態１によれば、プラント設備の
各プロセス入力信号の特性に応じて、線形的に変化する
プロセス信号の変化量に応じたプラントデータのみなら
ず、曲線的に変化するプロセス信号の変化量に応じたプ
ラントデータをも自動生成することができ、また、生成
過程で入出力点仕様情報の妥当性も評価検証できると共
に、プラントの動作を模擬したプラント計算機システム
での監視制御アプリケーション機能のシミュレーション
検証ができる。したがって、入力点情報の評価検証と監
視制御アプリケーション機能との融合により、データの
評価検証とプラント監視制御の各種アプリケーション動
作の検証をプラント設備との実際の動作組合わせをする
以前に、実施することができ、プラント制御の誤動作を
防止でき安全性が高まる。

【００３６】実施の形態２．図１６は本発明の実施の形
態２に係るプラントデータ自動生成・検証装置の構成を
示すブロック図である。図１６において、図１に示す構
成要素に対応するものには同一の符号を付し、その説明
を省略する。本実施の形態２のアプリケーションデータ
自動生成装置１０４には、予め定義した複雑なロジック
パターンデータを格納したロジックパターンデータメモ
リ４２と、上記ロジックパターンデータに基づき一定周
期あるいわ一定時刻で複雑なプラントデータ量を増減さ
せプラント監視制御アプリケーション機能のシミュレー
ション検証を行うアプリケーションロジックデータ生成
部４１とが追加されている。

【００３７】図１７は図１６中のデータ生成管理メモリ
７の内容を示す図である。図１７において、４３は基本
データ生成要求とアプリケーションデータ生成要求のう
ち、何れかの要求区分情報が設定されるデータ生成種別
の格納領域を示す。４４は入力点Ｎｏ．に対応する増分
周期及び時刻とデータ変化量を表す時間制御パターンの
格納領域を示す。４５はロジックパターンＮｏ．に対応
するロジック図を表すロジックパターンの格納領域を示
す。

【００３８】図１８は図１７に示すデータ生成管理メモ
リ内容のロジックパターン格納領域４５に格納されるロ
ジックパターンのイメージ例を示す図である。図１８に
おいて、４６はロジックパターンＮｏ．１に対応するロ
ジック図を示し、４７はロジックパターンＮｏ．Ｎに対
応するロジック図を示す。

【００３９】図１９は図１６中のデータ生成管理メモリ
７の内容を示す図である。このデータ生成管理メモリ７
は入力点Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３等に対応する図
１９に示すような情報及びロジックパターン１等に対応
する図１９に示すような情報が格納される。図２０は図
１６中のプラントデータベースメモリ９の内容を示す図
である。このプラントデータベースメモリ９は入力点Ｎ
ｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３等に対応する図２０に示す
ような情報が格納される。図２１は図１６中の時間管理
メモリ１２の内容を示す図である。この時間管理メモリ
１２は入力点Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３等に対応す
る図２１に示すような情報が格納される。

【００４０】次に図１６〜図２１を参照して本実施の形
態２の動作について説明する。マンマシン会話部１（図
１６）により任意の入力点に対し、その入力点の増分周
期と増分値がオペレータにより設定される。マンマシン
会話部１は、データ生成管理メモリ７（図１９）の例え
ば入力点Ｎｏ．１を指定すると、データ生成管理メモリ
７から「増分周期は１０秒で増分値は５」という情報を
読み出す。これにより入力点Ｎｏ．１に対しては１０秒
毎に５ずつ工学値（プラントデータ）を増分するという
指定がなされることになる。

【００４１】図１６に示す時間制御部６，アプリケーシ
ョンデータ生成部５，及びアプリケーションロジックデ
ータ生成部４１は例えば１秒周期で計算機のタイマ割り
込みにより起動される。時間制御部６では、入力点Ｎ
ｏ．１〜入力点Ｎｏ．Ｎに対して順次オペレータが指定
した増分周期を初期値として時間管理メモリ１２へセッ
トし、図２１に示すように１秒毎にデクリメントする。
当該入力点に対応する値が「０」になった時は次の１秒
周期で再度初期値（増分周期）をセットする。アプリケ
ーションデータ生成部５では、時間制御部６により更新
される値を１秒周期で参照し、当該入力点に対応する値
が「０」になった時に、当該入力点の増分値（オペレー
タ指定値を参照して、プラントデータベースメモリ９
（図２０）の現在値に増分値を増加し、プラントデータ
ベースメモリ９の内容を更新する。図２０に示す例で
は、入力点Ｎｏ．１に対しては増分値が「５」になって
いる。

【００４２】これとは別にアプリケーションロジックデ
ータ生成部４１では、図１８に示すような指定されたロ
ジック図の定義式（和，差，論理積，論理和，否定な
ど）のデータをロジックパターンデータメモリ４２（図
１６）より取り込み、次に、そのロジック図の定義式の
ＩＮとなる値（アプリケーションデータ生成部５により
更新された当該入力点の工学値データ）をプラントデー
タベースメモリ９より取り込んで演算し、出力となる当
該入力点に演算結果データをセットする。

【００４３】尚、前述した実施の形態１では、複数のパ
ターンによる入力点Ｎｏ．へのデータ量の変化条件は、
周期，時刻の制御によるものであるが、本実施の形態２
では、データ生成管理メモリ内の情報を図１７に示すよ
うに拡張し、データ生成判定部よりアプリケーションロ
ジックデータ生成部へ起動されるルートを追加し、この
アプリケーションロジックデータ生成部では予め定義し
た複雑なロジック情報をロジックパターンデータメモリ
より参照し、時間制御部と連動することにより周期，時
刻によるデータ量の変化に加え、図１８に示すような、
より複雑なデータ量の制御が可能となる。特に本実施の
形態２では、プラント設備の制御ロジックチャートが明
確に定義されている場合に有効であり、プラント設備と
の実動作組合わせを、よりリアルに模擬し、検証評価を
行えるという効果がある。

【００４４】

【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、入力
点仕様情報に従ってプロセス入力信号の変化を示す基本
特性に基づく理論的なプラントデータを生成し、この生
成されたプラントデータの値と評価基準情報との比較に
より入力点仕様情報を評価検証すると共に、個々の入力
点仕様情報に基づき一定周期あるいは一定時刻でプラン
トデータ量を増減させてプラント監視制御アプリケーシ
ョン機能のシミュレーション検証を行うように構成した
ので、線形的に変化するプロセス入力信号の変化量に応
じたプラントデータのみならず、曲線的に変化するプロ
セス入力信号の変化量に応じたプラントデータをも自動
生成することができ、生成過程で入力点仕様情報の妥当
性をも評価検証できると共に、プラント設備の動作を模
擬したプラント計算機システムでの監視制御機能のシミ
ュレーション評価検証ができる。したがって、入力点情
報の評価検証と監視制御アプリケーション機能との融合
により、データの評価検証とプラント監視・制御の各種
アプリケーション動作の検証をプラント設備との実際の
動作組合わせをする以前に、実施することができ、プラ
ント制御の誤動作を防止でき、安全性が高まるという効
果が得られる。

【００４５】第２の発明によれば、第１の発明の構成に
加え、予め定義したロジック図情報のロジックパターン
データに基づき一定周期あるいは一定時刻プラントデー
タ量を増減させてプラント監視制御アプリケーション機
能のシミュレーション検証を行うアプリケーションロジ
ックデータ生成部を設けたので、第１の発明と同様な効
果が得られると共に、プラント設備との実際の動作組合
わせを、更にリアルに模擬し、複雑なロジックパターン
に基づくプラント監視制御アプリケーション機能のシミ
ュレーション評価検証を行うことができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係るプラントデー
タ自動生成・検証装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 図１中のデータ生成管理メモリの内容を示す
図である。

【図３】 図１中の入力点仕様メモリの内容を示す図で
ある。

【図４】 図１中の合理性判定部の線形特性入力判定基
準を説明するための図である。

【図５】 図１中の合理性判定部の曲線特性入力判定基
準を説明するための図である。

【図６】 実施の形態１におけるアプリケーションデー
タのパターン１の生成データを説明するための図であ
る。

【図７】 実施の形態１におけるアプリケーションデー
タのパターン２の生成データを説明するための図であ
る。

【図８】 実施の形態１におけるアプリケーションデー
タのパターンＮの生成データを説明するための図であ
る。

【図９】 実施の形態１における基本データ生成処理及
び合理性判定処理を示すフローチャートである。

【図１０】 実施の形態１におけるアプリケーションデ
ータ生成処理を示すフローチャートである。

【図１１】 実施の形態１における基本データ処理過程
を説明するための図である。

【図１２】 実施の形態１における熱電対のプロセス信
号とプラント工学値の関係を示す図である。

【図１３】 実施の形態１における測温抵抗体のブリッ
ジ回路を示す回路図である。

【図１４】 実施の形態１における基本データ処理過程
を示すブロック図である。

【図１５】 実施の形態１における評価ポイント等を説
明するための図である。

【図１６】 この発明の実施の形態２に係るプラントデ
ータ自動生成・検証装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図１７】 図１６中のデータ生成管理メモリの内容を
示す図である。

【図１８】 図１７に示すデータ生成管理メモリ内容の
ロジックパターン格納領域に格納されるロジックパター
ンのイメージ例を示す図である。

【図１９】 実施の形態２におけるデータ生成管理メモ
リの内容を示す図である。

【図２０】 実施の形態２におけるプラントデータベー
スメモリの内容を示す図である。

【図２１】 実施の形態２における時間管理メモリの内
容を示す図である。

【図２２】 従来のプラントデータ自動生成装置の構成
を示すブロック図である。

【図２３】 図２２中のデータ自動生成装置等の内部構
成を示すブロック図である。

【図２４】 図２２中のデータ生成管理メモリの内容を
示す図である。

【図２５】 図２３中のデータ自動生成装置によるプラ
ントデータベースの生成方法を説明するための図であ
る。

【図２６】 図２３中のデータ自動生成装置による時系
列の生成過程を説明するための図である。

【符号の説明】

１，６６ マンマシン会話部、２ データ生成判定部、
３ 基本データ生成部、４ 合理性判定部、５ アプリ
ケーションデータ生成部、６ 時間制御部、７，６９
データ生成管理メモリ、８ 入力点仕様情報メモリ、
９，７２ プラントデータベースメモリ、１０ 評価基
準情報メモリ、１１ 評価結果メモリ、１２ 時間管理
メモリ、１３，４３ データ生成種別の格納領域、１
４，４４ 時間制御パターンの格納領域、１５ プロセ
ス信号入力タイプ、１６ プラントデータ下限値、１７
プラントデータ上限値、１８〜２３ プラントデータ
生成係数、２４ 線形特性入力データの判定基準式、２
５ 曲線特性入力データの判定基準式、２６ 線形特性
入力判定基準のライン、２７ 曲線特性入力判定基準の
ライン、４１ アプリケーションロジックデータ生成
部、４２ ロジックパターンデータメモリ、４５ ロジ
ックパターンの格納領域、４６ ロジックパターンＮ
ｏ．１に対応するロジック図、４７ ロジックパターン
Ｎｏ．Ｎに対応するロジック図、５１ プラント計算機
システム、５２，１３１ プロセス入出力装置、５３
一般入出力装置、５４ 中央処理演算装置、５５ デー
タ自動生成装置、５６ 取込部、５７ 合理性部、５８
加工部、５９ 編集出力部、６０，６１ 制御出力
部、６２ 補助記憶装置、６３ マンマシン装置、６４
ＣＲＴ表示装置、６５ タイプライタ、６７ 時間加
速部、６８ データ生成部、７０ 時刻管理メモリ、７
１ アプリケーション側、７３ アナログ仕様メモリ、
１０１ 基本データ自動生成装置、１０２ 合理性検証
装置、１０３，１０４ アプリケーションデータ自動生
成装置、１６１ カウント入力、１６２ 正規化、１６
３ 工学変換、１６４ プラントデータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラントを制御するための個々のプロセ
   ス入力信号を予め定めた内容に従って定義した入力点仕
   様情報に従ってプロセス入力信号の変化を示す基本特性
   に基づく理論的なプラントデータを生成する基本データ
   生成部と、上記生成された理論的なプラントデータの値
   とプラントデータの理論性を予め定めた内容に従って定
   義した評価基準情報との比較により上記入力点仕様情報
   を評価検証する合理性判定部と、上記入力点仕様情報に
   基づき一定周期あるいは一定時刻でプラントデータ量を
   増減させてプラント監視制御アプリケーション機能のシ
   ミュレーション検証を行うアプリケーションデータ生成
   部とを備えたことを特徴とするプラントデータ自動生成
   ・検証装置。
2. 【請求項２】 プラントを制御するための個々のプロセ
   ス入力信号を予め定めた内容に従って定義した入力点仕
   様情報に従ってプロセス入力信号の変化を示す基本特性
   に基づく理論的なプラントデータを生成する基本データ
   生成部と、上記生成された理論的なプラントデータの値
   とプラントデータの理論性を予め定めた内容に従って定
   義した評価基準情報との比較により上記入力点仕様情報
   を評価検証する合理性判定部と、上記入力点仕様情報に
   基づき一定周期あるいは一定時刻でプラントデータ量を
   増減させてプラント監視制御アプリケーション機能のシ
   ミュレーション検証を行うアプリケーションデータ生成
   部と、予め定義したロジック図情報のロジックパターン
   データに基づき一定周期あるいは一定時刻で複雑なプラ
   ントデータ量を増減させプラント監視制御アプリケーシ
   ョン機能のシミュレーション検証を行うアプリケーショ
   ンロジックデータ生成部とを備えたことを特徴とするプ
   ラントデータ自動生成・検証装置。