JPS6210705A - バッチ制御装置 - 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、移送、１ｉｉ１合、出荷等のシステムに代表
される、膨大な組合せロジックや銘柄によりシーケンス
実行順序や関連するデータを変更する必要のある、大規
模で複雑なバッチプロセスの制御装置をシーケンステー
ブルを用いて制御する場合の改善に関する。

＋Ｖ、婦− 〈従来技術〉 同一出願人の出願に係る特公昭５５−３９２０２号特許
公報には、シーケンステーブルを用いた制御装置につい
ての基本的な技術が開示されており、工程を逐次実行す
る順序シーケンス、インタロックやモニタリング等の複
雑な組合せシーケンスを簡明に記述出来る方式としてシ
ーケンステーブルを用いる有利性が説明されている。

シーケンステーブルの構成例を第４図面の簡単な説明す
る。シーケンステーブルＩにおいて１３はルール番号記
入欄、１ｂはステップ番号記入欄、ｌｃは操作開始条件
（コンディションスタブ）の記入欄、１ｄは２値信号Ｙ
、Ｎ及び空白により記入される条件エン）　ＩＪ−記入
欄、１ｅは操作指令（アクシ、ンスタプ）の入力欄、１
ｆは２値信号Ｙ、Ｎ及び空白によ松記入される操作エン
）　ＩＪ−記入欄、１ｇは次ステツプ記入欄である。各
ステップにおいて条件エントリーが満足されたときに操
作エントリーの信号が発生し、次ステツプ記入欄で指定
されたステップに遷移する。

多銘柄・小量生産の様々な分野に適用されているバッチ
プロセスは、フィードバック制御と組合せた複雑なシー
ケンス、過渡状態と定常状態の頻繁な繰返し、バッチの
進行に伴うプロセス特性の変化、モード変更や手動介入
、銘柄切換えに伴うパラメータの再設定等により特徴づ
けられる。

パッチプロセスは多種多様の形態をとるが、単位装置の
直列構成、並列構成又はこれらを合成した複雑なプロセ
ス技術イ。

このようなプロセス全体を自動化する場合には４　　上
記の特性に加えて、 （１）複雑な配管網を経由するライン選択・移送。

（２）　　設備全体を対象としたシーケンスの処理（例
：食品プロセスにおける機器、ラインの洗浄）。

（３）　　装置間での多段処理に伴うインタロック、協
調、待合せ管理（スケジューリング）。

（４）　　プロセス技術の進歩や設備の多用途化に対し
て銘柄管理も単にパラメータの変更のみでなく、シーケ
ンス順序のダイナミックな切換が必要。

等、一層困難なテーマの解決が求められている。

このような複雑な処理を伴うバッチ制御装置の構成は、
一般に実行レベルより管理レベルに階層化して各階層に
おける手法を一般化して標準的な設計手法とすることが
行なわれる。

即ち階層の一般構成は、次の４レベルである。

（１）制御エレメントレベル プロセスに対する検出端、操作端と１対ＩＫ対応してお
り、パルプ、ポンプのよウナシーケンスエレメントや温
度制御ループ、定量設定器のようなフィードバック制御
のエレメントを定義する。

（２）　　単位シーケンス実行レベル （１）で定義したエレメントと組合せて一連のシーケン
ス動作をシーケンステーブルに記述することで実現する
。

（３）　　単独工程管理レベル パッチプロセスでは、仕込、昇温１反応・・・・・・と
いった工程の進行と、モード切換（自動／半自動／手動
）、異常検知に基づくシーケンス状態の変更が組合さっ
てシーケンス制御の内容を複雑にしているが、シーケン
ステーブルの特徴を生かして実行レベルのシーケンス（
２）と工程・状況の変化を管理するシーケンスを分離し
て、簡潔な構造で表現し管理できる。

（４）総合工程管理レベル プロセス全体の総合的な工程管理であり、銘柄管理、ラ
イン選択管理、スケジュール管理を実行する。

上記レベル（１）〜（３）　ｕ　７４−ルドコントロー
ルステーションが分担し、レベル（４）はオペレーター
ズステーションが分担し、両者は通信線を介して情報が
交換される。

複雑な銘柄管理を実行するバッチ制御装置においては、
大量の銘柄処方データを総合工程管理レベル側にファイ
ルしておき、銘柄の指定に基づいて対応する銘柄処方デ
ータを取出して制御レベルヲ実行スルフイールドコント
ロールステージ、ン側に分配してシーケンスを実行させ
る。

第５図はこのような構成のバッチ制御装置の構成例を示
す。２はプロセスの検出端、操作端に１対ＩＫ対応する
と共に、上記レベル（１）〜（３）を分担スルフイール
ドコントロールステーションで、２０１は第４図におい
て説明したシーケンステーブル、２０２はフィードバッ
ク制御機能、２０３はシーケンステーブル及びフィード
バック制御機能に与えられる各稽データのバッファ機能
を示す。

３は総合工程管理レベル（４）を分担するオペレーター
ズステーションで、　ＣＲＴとキーボード４によるマン
マシン機能、磁気ディスク等で実現される銘柄データフ
ァイル５と共に次の機能を実現する。

（１）銘柄管理の画面処理 ジ、プ固有の管理画面を作成し、任意の銘柄データがい
つでも参照可能とされる。

（２）　　データ設定 銘柄管理画面より与える設定タイミング又は運転指令に
より、フィールド・コントロールステージ、ンのデータ
バッファにデータを設定する機能。多数の銘柄データは
、この機能ニヨって一時にフィールドコントロールステ
ーション側に分配される。

（３）銘柄データメンテナンス 銘柄データはジョブ固有のデータであるから、そのメン
テナンスは必要不可欠である。新規銘柄の登録、既設銘
柄の削除、パラメータ変更等を画面表示機能を介して実
行し、銘柄データファイル５の内容をメンテナンスする
。

（４）運転指令 データの分配とタイミングを合せた運転指令を画面から
実行する。

６．７は通信機能であり、６はオペレータズステー７．
ン３よりフィールドコントロールステージ、ン２への通
信機能で、データ設定、運転指令情報を扱う。７は逆方
向の通信機能で、データ収集情報、事象通知情報を扱う
。

〈発明が解決すべき問題点〉 このような構成のバッチ制御装置における銘柄管理では
次のような問題点がある。

（１）　　銘柄管理画面あるいはフィールドコントロー
ルステージ、ンからの事象通知に基づくタイミングで分
配されるデータに関し、その分配先を含む分配データが
機械同言語構成されている点である。従ってその変更に
際してはその都度機械向言語を変更する必要があり、銘
柄データのメンテナンスがユーザー向きになっていない
。

（２）銘柄管理画面が一般化されておらず、その都度機
械向言語で作成する必要があり、装置の製作コストアッ
プの要因となっている。

本発明の目的は、銘柄管理を行なうバッチ制御装置にお
けるデータ分配の方法を標準化して、銘柄管理画面を含
めてデータ分配のタイミング、分配データ（分配先）に
ついてユーザーサイドでも容易に構築、メンテナンスが
できる装置の実現にちる。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明の構成上の特徴は、複数工程の各工程の実行レベ
ルが、データバノ・ファ手段から必要なデータの供給を
受けるシーケンステーブル手段を介して実行されるバッ
チ制御装置において、上記各工程毎に必要なデータをあ
らかじめ連鎖的に格納するファイル手段と、このファイ
ル手段をマンマシン手段を介してメンテナンスするマン
マシン処理手段と、上記各工程の実行レベルより発信さ
れるデータ要求メッセッージを受けて上記ファイル手段
よりその工程の実行に必要なデータを連鎖的に読み出し
て上記データバッファ手段に一括して分配する分配制御
手段とを具備したバッチ制御装置に６る。

〈作用〉 本発明によれば、銘柄毎の各工程に必要なデータは、そ
の工程に関するデータ分配要求が発生したタイミングで
ファイルより工程単位に連鎖的に一括読み出しされる。

このような工程単位毎のデータの一括分配システムをと
ることＫよって、銘柄データファイルの構成が標準化さ
れ、これをメンテナンスする画面構成も標準化するので
、銘柄変更に伴う機械語の使用や、機械語による画面設
計を必要とせずにユーザーサイドでのメンテナンスが可
能となる。

〈実施例〉 第１図に基づき、本発明の一実施例を説明する。

第５図と同一機能の要素には同一符号を付す。フィール
ドコントロールステージ、ン２０要２２０１〜２０３０
機能は第５図の要素と同一である。マンマシンイタフヱ
イス４は、銘柄管理画面が表示さ　　　□れ、ファイル
５のメンテナンスを実行する。マンマシン機能８はマン
マシンインタフェイス４との対話により銘柄データ、実
行予約銘柄データ、コンディション／アクションデータ
の設定を実行する。９はファイルアクセス機能であり、
マンマシン機能８よりの指令及び解読処理機能１０より
の指令でファイル５にアクセスしてファイルにデータを
書き込んだり、読み出したシする機能を有する。

ファイル５は、銘柄データとデータの分配先情報がファ
イルされてお９、銘柄データファイル５０１、実行／予
約銘柄データファイル５０２、コンディションデータフ
ァイル５０３、アクションデータファイル５０４よりな
り、これらファイルはコンディションデータファイルを
起点として連鎖的に関連づけられており、選定された銘
柄の特定の工程に関するシーケンス制御に必要なデータ
が連鎖的に一括して読み出しが可能となっている。

解読処理機能１０は、フィールドコントロールステージ
、ン２との間で情報交換を行なうメツセージ受信・発信
機能１０１、フィールドコントロールステーションのデ
ータバッファ２０３に工程単位のデータを供給するデー
タ分配機能１０２、メツセージ情報に基づいてファイル
アクセス機能９を介してファイル５より読出したデータ
を解読してデータ分配機能に供給ると共に銘柄トラッキ
ングデータファイル１１よりの情報に基づいてトラッキ
ング処理を実行する制御機能１０３よりなる。メツセー
ジ受信・発信機能の扱う情報は、分配要求メツセージＭ
Ｒ，分配完了通知ＭＳ、工程終了メツセージＭＥである
。

次に第２図によりファイル５の連鎖構造につき説明する
。銘柄データファイル５０１は、複数の銘柄データファ
イル５Ｇ１１．　５０１２．−・・５０１ｎよりな９、
全銘柄の処方データを保持する基本処方ファイルを構成
する。各銘柄データファイルは、例えば１４点のデータ
グループの９６個の集合で定義され、各データグループ
が１個の工程のシーケンス制御に必要な全データを表わ
す。マンマシンインターフェイス機能からの指令で１番
目の銘柄が選択されると、選択された銘柄のファイル５
０１．が実行／予約銘柄データファイル５０２に転送さ
れる。制御レベルに分配される銘柄処方データは、この
ファイルのデータであり、５０２は実行処方ファイルを
構成する。

一方、コンディジ、ソファイル５０３ハ、データ分配要
求メッセッージに対応してメツセージ番号で区分された
データグループ構成とされ、各グループはメツセージが
属する「工程」及び関連するアクションファイルの「ア
ドレス」情報よりなっている。

アクションファイル５０４は、１つのコンディジ四ンフ
ァイルのメツセージ番号のデータグループに対応して例
えば３２個■〜＠のアクシ冒ンデータグループに展開さ
れていて、コンディジ、ンファイル５０３で指定された
アドレスのアクションファイルが選択可能とされている
。アクタ、ンデータグループの夫々は、実行／予約銘柄
データの各データグループと１対ｌに対応した「実行処
方ファイル」情報、そのデータグループの転送先、即ち
フィールドコントロールステージ、ンのデータバッファ
の「アドレス」情報、分配完了通知情報等よ抄なってい
る。

従って、特定工程よりのデータ分配要求メツセージによ
りコンディジ、ンファイル５０３がメツセージ番号で呼
び出されると、アクションファイルが直ちに参照され、
更に工程のシーケンスに必要なデータグループが格納さ
れた実行／予約銘柄データファイルが参照される。即ち
、このファイルの特徴は、データ分配要求メツセージを
受けるコンディジ、ンファイルより、必要なデータグル
ープが格納された実行／予約銘柄データファイルまでが
連鎖的な階層構造となっている点が特徴である。この連
鎖構成によって、工程ごとのデータ管理を標準化するこ
とが容易となっている。

第３図は、複合装置による複数銘柄の工程管理の概念図
である。各工程における特定銘柄のパッチ処理のスター
トで、データ分配要求メツセージＭＴｔが出され、その
パッチ処理の終了で終了メツ中 セージＭＥが出されて、一つの銘柄のその工程のパッチ
処理のシーケンスが終了する。

本発明の特徴は、このような各銘柄の各工程でのパッチ
処理のシーケンスのスタート時に、そのシーケンスに必
要なデータが連鎖的に参照される上述のファイルよりそ
の都度一括してデータバッファにダウンロードされる点
に６る。これにより第３１ｇＫ示すごとき複雑な複合装
置による並列進行的な複数の銘柄のパッチ処理の管理を
極めてシンプルに扱うことを可能としている。

このように工程単位、で実行されるデータ分配の手順は
次のように整理される。

（１）フィールドコントロールステーション２側よ抄デ
ータ分配要求メツセージＭＲがメツセージ受信・発信機
能１０１で受は取られる。

（２）工程の銘柄トラッキングが銘柄トラッキングデー
タファイル１１を参照して実行される。

（３）　　制御機能１０３はメツセージ番号によりファ
イルアクセス機能９を介してファイル５のコンディジ、
ンファイル５０３を取出す。

（４）　　このコンディジ、ンファイルよりアクション
ファイル５０４のアドレスを知り、そのアドレスのアク
ションファイルを取出す。

（５）　　このアクションファイルより実行ファイルデ
ータと、このデータを分配すべきデータバッファのアド
レスを取出す。

（６）　　取出したデータをデータ分配機能１０２を介
して所定アドレスのデータバッファ２０３に分配する。

（７）　　アクションファイルの分配完了通知情報によ
りメツセージ受信・発信機能を介してフィールドコント
ロールステージ、ンＫＭＳとして与える。

この通知を受けてデータバッファ２０３のデータは、シ
ーケンステーブル２０１及びフィードバックコントロー
ル機能２０２にロードされ、その工程のシーケンスが進
行する。

（８）　　フィールドコンロールステージ、ン２側より
工程終了メツセージＭＥをメツセージ受信・発信機能１
０１が受けるとその工程のシーケンスが終了する。

銘柄トラッキングとは、第３図で示す様Ｋ。

工程ｊの銘柄は必ず、工程ｊ＋Ｉ　Ｋ移行する。

工程ｊ＋Ｉ　Ｋおける配分データの銘柄識別は、工程ｊ
の銘柄名を知る必要がある。すなわち、工程ｊのバッチ
スタートで、スタートした銘柄名を工程ｊ＋ｌへ次回分
のバッチ銘柄として送り込む、この処理を銘柄トラッキ
ングと言う。銘柄トラッキングデータファイル１１はこ
のために各工程の銘柄名を格納している。

次にマンマシンインタフェイス４ＥｔＵ−１７マシン処
理機能８で実行される機能について述べる。

まず、銘柄管理画面は標準化された画面構成とされ、こ
こで銘柄の選択、ロフト番号の指定を行なう。銘柄選択
により選択された銘柄に関する全データは実行／予約銘
柄データファイルに転送される。

次に、ファイルメンテナンス画面も標準化された画面構
成とされ、各銘柄の各工程におけるデータ及びデータ分
配情報の登録、更新、修正等を実行する。このメンテナ
ンスによってファイル５内のデータ、分配情報が管理さ
れる。

以上説明した実施例では銘柄管理のあるバッチ制御装置
を説明したが、銘柄管理を行なわないバッチ制御装置に
おいても、一つの工程のスタートの事象通知を受けてそ
の工程に必要なデータを一括して実行レベルにダウンロ
ードする装置にも有効に適用することが可能である。

〈効果〉 以上説明したように１本発明によれば工程単位にデータ
要求メツセージに基づいて連鎖構成のファイルよりその
工程に必要なデータを、一括して実行レベルの分配する
バッチ制御装置が実現され、デーｐのファイル構成並び
Ｋそのメンテナンスを実行するマンマシン機能の画面構
成を標準化することができ、複雑な銘柄管理を伴うバッ
チ制御装置の設計が極めて容易となると共に、ユーザー
サイドにおける銘柄変更等のメンテナンスも、特別な機
械語によるプログラム手法を用いることなく可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は銘柄
データのファイル手段の構成図、第３図は工程管理の概
念図、第４図はシーケンステーブルの構成図、第５図は
従来装置の一例を示す構成図である。 ２・・・フィールドコントロールステージ、ン、４・・
・マンマシンインタフェイス、５・・・ファイル手段、
８・・・マンマシン機能、１０・・・解読処理機能、１
１・・・銘柄トラッキングデータファイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数工程の各工程の実行レベルが、データバッファ手段
   から必要なデータの供給を受けるシーケンステーブル手
   段を介して実行されるバッチ制御装置において、上記各
   工程毎に必要なデータをあらかじめ連鎖的に格納するフ
   ァイル手段と、このファイル手段をマンマシン手段を介
   してメンテナンスするマンマシン処理手段と、上記各工
   程の実行レベルより発信されるデータ要求メッセージを
   受けて上記ファイル手段よりその工程の実行に必要なデ
   ータを連鎖的に読み出して上記データバッファ手段に一
   括して分配する分配制御手段とを具備したバッチ制御装
   置。