特開 2025-6465 制御コントローラ、設定方法および設定プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025006465

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】制御コントローラ、設定方法および設定プログラム

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/042 20060101AFI20250109BHJP

【ＦＩ】

G05B19/042

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023107278

(22)【出願日】2023-06-29

(71)【出願人】

【識別番号】000006507

【氏名又は名称】横河電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】和気 一郎

【テーマコード（参考）】

5H220

【Ｆターム（参考）】

5H220AA01

5H220AA04

5H220BB07

5H220CC07

5H220CX05

5H220DD07

5H220EE09

5H220FF05

5H220GG03

5H220GG05

5H220JJ12

5H220JJ26

(57)【要約】

【課題】オートメーションシステムのエンジニアリングを効率的に実施することを課題とする。
【解決手段】制御コントローラは、複数の機器に接続された中継装置を識別する番号または中継装置と制御コントローラとを接続するケーブルを識別する番号を示す識別情報の指定を受け付ける受付部と、識別情報と、中継装置に接続された複数の機器の入出力情報とを対応付けて記録する計装データベースから、指定された識別情報に対応する入出力情報を検索する検索部と、検索された入出力情報を、制御コントローラの入出力モジュールに設定する設定部とを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御コントローラにおいて、
複数の機器に接続された中継装置を識別する番号または前記中継装置と前記制御コントローラとを接続するケーブルを識別する番号を示す識別情報の指定を受け付ける受付部と、
識別情報と、中継装置に接続された複数の機器の入出力情報とを対応付けて記録する計装データベースから、指定された前記識別情報に対応する入出力情報を検索する検索部と、
検索された前記入出力情報を、前記制御コントローラの入出力モジュールに設定する設定部と
を有する制御コントローラ。

【請求項2】

前記計装データベースにアクセスするための制御ネットワークに接続した場合に、認証要求を行うポート番号以外を無効化して、認証装置に接続に関する認証要求を行い、前記認証装置によって接続が許可された場合に、無効化したポート番号を有効にする処理を実行する認証要求部を更に有する請求項１に記載の制御コントローラ。

【請求項3】

プラントに設置された前記複数の機器および前記複数の機器に接続される機能ブロックの接続関係を定義した情報と、前記検索部に検索された入出力情報とを基にして、前記入出力情報に対応する機器と接続される機能ブロックを特定し、機器と機能ブロックとを対応付けた制御ループを構築する構築部を更に有し、
前記設定部は、制御パラメータおよびアラーム閾値を機能ブロックに設定する請求項１に記載の制御コントローラ。

【請求項4】

前記設定部は、前記入出力情報に対応する機器の数が、前記入出力モジュールに設定された上限数を超える場合に、前記上限数を超える数の機器に関する入出力情報の設定をシステムの管理装置に依頼する処理を更に実行する請求項１に記載の制御コントローラ。

【請求項5】

前記設定部は、前記入出力情報を前記入出力モジュールに設定した場合に、前記制御コントローラのチャンネルと、前記入出力情報との関係を設定情報として記録し、前記設定情報を、前記計装データベースに設定する処理を更に実行する請求項１に記載の制御コントローラ。

【請求項6】

コンピュータが、
複数の機器に接続された中継装置を識別する番号または前記中継装置と前記コンピュータとを接続するケーブルを識別する番号を示す識別情報の指定を受け付け、
識別情報と、中継装置に接続された複数の機器の入出力情報とを対応付けて記録する計装データベースから、指定された前記識別情報に対応する入出力情報を検索し、
検索された前記入出力情報を、前記コンピュータの入出力モジュールに設定する
処理を実行する設定方法。

【請求項7】

コンピュータに、
複数の機器に接続された中継装置を識別する番号または前記中継装置と前記コンピュータとを接続するケーブルを識別する番号を示す識別情報の指定を受け付け、
前記識別情報と、中継装置に接続された複数の機器の入出力情報とを対応付けて記録する計装データベースから、指定された前記識別情報に対応する入出力情報を検索し、
検索された前記入出力情報を、前記コンピュータの入出力モジュールに設定する
処理を実行させる設定プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御コントローラ、設定方法および設定プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

プラントに対して、オートメーションシステムを導入することで、各種の製品を製造するためのプロセスを自動化している。かかるオートメーションシステムに関するプロジェクトを遂行する場合には、顧客から受領した設計情報を基にして設計・構築・検査等のエンジニアリングが実施される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－０４６４３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来では、オートメーションシステムのエンジニアリングを効率的に実施することができていない。

【0005】

一つの側面では、オートメーションシステムのエンジニアリングを効率的に実施することができる制御コントローラ、設定方法および設定プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一側面にかかる制御コントローラは、複数の機器に接続された中継装置を識別する番号または中継装置と制御コントローラとを接続するケーブルを識別する番号を示す識別情報の指定を受け付ける受付部と、識別情報と、中継装置に接続された複数の機器の入出力情報（たとえば、ＩＯ情報）とを対応付けて記録する計装データベースから、指定された識別情報に対応する入出力情報を検索する検索部と、検索された入出力情報を、制御コントローラの入出力モジュール（たとえば、ＩＯモジュール）に設定する設定部とを有する。

【0007】

一側面にかかる設定方法は、複数の機器に接続された中継装置を識別する番号または中継装置とコンピュータとを接続するケーブルを識別する番号を示す識別情報の指定を受け付け、識別情報と、中継装置に接続された複数の機器の入出力情報とを対応付けて記録する計装データベースから、指定された識別情報に対応する入出力情報を検索し、検索された入出力情報を、制御コントローラの入出力モジュールに設定する処理をコンピュータが実行する。

【0008】

一側面にかかる設定プログラムは、複数の機器に接続された中継装置を識別する番号または中継装置とコンピュータとを接続するケーブルを識別する番号を示す識別情報の指定を受け付け、識別情報と、中継装置に接続された複数の機器の入出力情報とを対応付けて記録する計装データベースから、指定された識別情報に対応する入出力情報を検索し、検索された入出力情報を、コンピュータの入出力モジュールに設定する処理をコンピュータに実行させる。

【発明の効果】

【0009】

一実施形態によれば、オートメーションシステムのエンジニアリングを効率的に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態にかかるシステム構成を説明する図である。

【図2】計装データベースのデータ構造の一例を示す図である。

【図3】Ｐ＆ＩＤデータのデータ構造の一例を示す図である。

【図4】本実施形態に係るＤＣＮの機能構成を示す機能ブロック図である。

【図5】本実施形態のＤＣＮの処理の流れを示すフローチャートである。

【図6】ハードウェア構成例を説明する図である。

【図7】顧客から受領する設計情報の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本願の開示する制御コントローラ、設定方法および設定プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略し、各実施形態は、矛盾のない範囲内で適宜組み合わせることができる。

【0012】

（実施形態）
図７は、顧客から受領する設計情報の一例を示す図である。図７に示すように、たとえば、設計情報１０には、計装データベース１１、プロセスフロー図の情報１２、制御機能と安全機能の要求仕様書１３、オペレーション思想・手順・アラーム管理要件１４、物理プラント構成１５が含まれる。なお、計装データベース１１には、ゲーブル情報１１ａ、計器情報１１ｂ、プラント階層１１ｃが含まれる。プロセスフロー図の情報１２には、Ｐ＆ＩＤ（Piping & Instrumentation Diagram）１２ａが含まれる。

【0013】

従来では、設計情報１０を基にしてエンジニアリングを実施する場合に、作業員が手動で実施するワークが存在する。たとえば、作業員は、計装データベース１１を参照し、オートメーションシステムを構成する複数の制御コントローラ（以下、ＤＣＮ：Distributed Control Node）に対して、ＩＯ（Input Output）の設定や、ＩＯにつながる機能ブロックの制御ループを構築している。

【0014】

上記のように、従来では、設計情報１０を基にしてエンジニアリングを実施する場合に、ＤＣＮの設定を作業員が手動で実施しており、効率よくオートメーションシステムのプロジェクトを遂行することができない。

【0015】

また、作業員は、設計情報１０の変更が発生すると、その都度、計装データベース１１を参照し、複数のＤＣＮの再設定を行うことになり、作業員に係る負担が大きくなる。以下において、本実施形態について説明する。

【0016】

（全体構成）
実施形態にかかるシステム構成の一例について説明する。図１は、実施形態にかかるシステム構成を説明する図である。図１に示すように、このシステムは、プラント１と、計装データベース５０と、Ｐ＆ＩＤデータ６０と、構成管理装置７０と、認証装置８０と、ＤＣＮ１００ａ，１００ｂ，１００ｃとを有する。図示を省略するが、このシステムは、ＤＣＮ１００ａ～１００ｃ以外の他のＤＣＮを更に有していてもよい（たとえば、ＤＣＮ１００ｄを更に有していてもよい）。構成管理装置７０および認証装置８０は、単一の装置で実現してもよい。

【0017】

構成管理装置７０、認証装置８０、ＤＣＮ１００ａ～１００ｃは、制御ネットワーク９０によって相互に接続される。構成管理装置７０は、計装データベース５０、Ｐ＆ＩＤデータ６０に接続される。

【0018】

プラント１は、石油・石化、ガス、鉄・非鉄、化学、電力、食薬等の生産設備である。

【0019】

プラント１のさまざまな場所に、複数の機器２が設けられる。機器２は、プラント１内の圧力センサ、温度センサ、流量センサ、ｐＨセンサ、速度センサ、加速度センサ、バルブ、ポンプ、モーター等のフィールド機器に接続される。また、機器２は、ジャンクションボックス（Junction Box）４ａ，４ｂ，４ｃに接続される。

【0020】

機能ブロック３は、ＤＣＮ内に構築され、機器２を制御する。たとえば、機能ブロック３が、ある機器２から情報を取得し、取得した情報を基にして、他の機器２を制御する一連の流れを、制御ループと呼ぶ。

【0021】

ジャンクションボックス４ａ～４ｃは、マルチコアのホームランケーブル５ａ，５ｂ，５ｃによって、ＤＣＮ１００ａ～１００ｃにそれぞれ接続される。図示を省略するが、プラント１には、ジャンクションボックス４ａ～４ｃ以外のジャンクションボックスが更に含まれていてもよい。ジャンクションボックス４ａ～４ｃは、「中継装置」の一例である。たとえば、機器２が通信機能を有しているならば、機器２は、ネットワークスイッチのような通信機能を持つ中継装置４ｄに接続してもよい。この場合、中継装置４ｄは、通信ケーブル５ｄによって、ＤＣＮ１００ｄに接続される。

【0022】

ジャンクションボックス４ａ～４ｃは、機器２に電気ケーブル等を接続する。以下の説明では、ジャンクションボックス４ａ～４ｃを適宜「ジャンクションボックス４」と表記する。ジャンクションボックス４には、ジャンクションボックスを識別するためのジャンクションボックス番号（以下、ＪＢ番号）が設定される。図１に示す例では、ジャンクションボックス４ａのＪＢ番号は「JB-001」である。ジャンクションボックス４ｂのＪＢ番号は「JB-002」である。ジャンクションボックス４ｃのＪＢ番号は「JB-003」である。

【0023】

なお、ホームランケーブル５ａ～５ｃを適宜「ホームランケーブル５」と表記する。ホームランケーブル５には、ホームランケーブル５を識別するホームランケーブル番号（ＨＲケーブル番号）が設定される。

【0024】

計装データベース５０は、ＪＢ番号と、ＨＲケーブル番号と、ＩＯ情報とを対応付ける。図２は、計装データベースのデータ構造の一例を示す図である。図２に示すように、計装データベースは、項番、ＪＢ番号、ＪＢターミナル番号、ＨＲケーブル番号、ケーブル芯線番号、ＩＯ情報、ＤＣＮ設定情報、制御パラメータ、アラーム閾値を有する。

【0025】

項番は、計装データベース５０のレコードを識別する番号である。なお、項番は、必ずしも、計装データベース５０に含まれていなくてもよい。

【0026】

ＪＢ番号は、ジャンクションボックス４を識別する番号である。ＪＢターミナル番号は、ジャンクションボックス４の機器２側のターミナル番号のうち、機器２に接続されたターミナル番号を示す。たとえば、ＪＢターミナル番号「１／２」は、１番、２番を示す。

【0027】

ＨＲケーブル番号は、ホームランケーブル５を識別する番号である。ケーブル芯線番号は、ジャンクションボックス４のＤＣＮ側のターミナルとＤＣＮのＩＯモジュールのターミナルとの接続に使用されるケーブルの芯線番号を示す。たとえば、ケーブル芯線番号「１／２」は、１番、２番を示す。

【0028】

ＩＯ情報は、タグ名、ＩＯタイプ、信号タイプ、測定範囲、工業単位等が含まれる。たとえば、タグ名は、機器２のタグ名（Device Tag Name）である。ＩＯタイプは、「ＡＩ（Analog Input）」、「ＡＯ（Analog Output）」、「ＤＩ（Digital Input）」、「ＤＯ（Digital Output）」の何れかが設定される。

【0029】

信号タイプは、信号の種別であり、「４－２０ｍＡ」、「２４ＶＤＣ（Volts Direct Current）」等が設定される。測定範囲は、機器２によって測定可能な範囲を示す。たとえば、測定範囲として「０～３００」等が設定される。工業単位は、「T/hr」、「％」、「PSIG」等の工業単位が設定される。

【0030】

ＤＣＮ設定情報は、ジャンクションボックス４に接続されたＤＣＮの設定情報であり、後述するように、ＤＣＮ１００ａ～１００ｃから通知される。たとえば、ＤＣＮ設定情報には、「DCN Assignment」、「IO Channel Assignment」、「Control System Tag」、「Function Block Type」が含まれる。

【0031】

DCN Assignmentには、該当するＪＢ番号を割り当てたＤＣＮの識別情報が設定される。IO Channel Assignmentには、ＤＣＮのＩＯモジュールに割り当てたチャンネル番号が設定される。Control System Tagは、ＤＣＮで構築された制御ループに関する機能ブロック３のタグ名が設定される。Function Block Typeは、機能ブロック３の型名である。

【0032】

制御パラメータは、機能ブロック３に設定される各種のパラメータである。アラーム閾値は、機能ブロック３がアラームを出力する場合に参照する閾値である。たとえば、機能ブロック３は、機器２から出力された値が、閾値を超えた場合に、アラームを出力する。

【0033】

たとえば、ＤＣＮ１００ａ～１００ｃは、計装データベース５０を利用することで、ＪＢ番号（または、ＨＲケーブル番号）に対応するＩＯ情報を特定することができる。

【0034】

Ｐ＆ＩＤデータ６０は、プラント１内のフィールド機器、フィールド機器に接続される機器２、機能ブロック３、配管等の様々な要素を図式化して表現されたデータである。

【0035】

図３は、Ｐ＆ＩＤデータのデータ構造の一例を示す図である。ここでは、便宜的に、Ｐ＆ＩＤデータ６０に含まれる一部の機器、一部の機能ブロック、一部の配管に関する説明を行う。上述したジャンクションボックス４は、複数の機器２に接続される。

【0036】

熱交換器６１は、配管ｐ１，ｐ２等に接続される。たとえば、配管ｐ１によって、ＬＮＧ（Liquefied Natural Gas）が熱交換器６１に送られる。熱交換器６１は、ＬＮＧに熱を加えることで、ＬＮＧをガスに戻す。熱交換器６１は、配管ｐ２を用いて、ガスを供給する。

【0037】

配管ｐ１には、ＬＮＧの流量を計測するためのセンサｓｅ１が設置される。配管ｐ１には、ＬＮＧの流量を調整するためのバルブｖ１，ｖ２が設置される。センサｓｅ１は、機器２－１に接続される。バルブｖ１は、機器２－２，２－３に接続される。バルブｖ２は、機器２－４、２－５に接続される。

【0038】

機能ブロック３－１，３－２，３－３は、ＤＣＮ内に構築される。機能ブロック３－１は、機器２－１，２－３、機能ブロック３－２に接続される。機能ブロック３－２は、機能ブロック３－３に接続される。たとえば、機能ブロック３－１は、機器２－１から、配管ｐ１の流量の測定値を取得し、測定値に応じて、バルブｖ１の制御情報を機器２－３に出力する。機器２－３は、制御情報を基にして、バルブｖ１の開閉具合を調整する。機能ブロック３－１がかかる処理を実行することで、配管ｐ１の流量が制御される。機能ブロック３－１が、機器２－１から情報を取得し、取得した情報を基にして、機器２－３を制御する一連の処理が、制御ループである。

【0039】

たとえば、ＤＣＮ１００ａ～１００ｃは、Ｐ＆ＩＤデータ６０を利用することで、機器２と機能ブロック３との接続関係と、制御ループを特定することが可能となる。

【0040】

構成管理装置７０は、図２に示したシステムの構成を管理する。たとえば、構成管理装置７０は、制御ネットワーク９０に接続されたＤＣＮ１００ａ～１００ｃに設定された情報を保持する。構成管理装置７０は、ＤＣＮ１００ａ～１００ｃからの要求に応じて、計装データベース５０およびＰ＆ＩＤデータ６０に関する情報をＤＣＮ１００ａ～１００ｃに送信する。なお、ＤＣＮ１００ａ～１００ｃは、計装データベース５０およびＰ＆ＩＤデータ６０に直接アクセスして、情報を取得してもよい。

【0041】

認証装置８０は、制御ネットワーク９０にＤＣＮが接続された場合に、接続されたＤＣＮを認証する。認証装置８０は、ＤＣＮから認証要求を受付けた場合に、認証要求元のＤＣＮが、接続の許可対象となるＤＣＮの場合には、接続許可を通知する。たとえば、認証要求には、ＤＣＮを識別する情報が設定されているものとする。

【0042】

ＤＣＮ１００ａ～１００ｃは、ホームランケーブル５およびジャンクションボックス４を介して、機器２に接続し、データ収集、監視、制御命令の送信、プロセスの最適化等を実行する。以下の説明では、ＤＣＮ１００ａ～１００ｃをまとめて「ＤＣＮ１００」と表記する。

【0043】

本実施形態に関するＤＣＮ１００は、作業員からＪＢ番号の設定を受け付け、制御ネットワーク９０に接続されると、計装データベース５０とＪＢ番号とを基にして、ＪＢ番号に対応するＩＯ情報を検索し、検索したＩＯ情報をＤＣＮ１００のＩＯモジュールに設定する。

【0044】

ＤＣＮ１００は、ＩＯ情報の設定が完了すると、Ｐ＆ＩＤデータ６０を基にして、設定したＩＯ情報のタグ名を持つ機器２に関連した制御ループを検索し、制御ループに関連するタグ名と機能ブロック３とを対応付けることで、ＤＣＮ１００内に、制御ループを構築する。ＤＣＮ１００は、制御ループを構築すると、計装データベース５０から制御ループに関する機能ブロック３のタグ名に対応する制御パラメータ、アラーム閾値を機能ブロック３に設定する。

【0045】

上記のように、作業員は、ＤＣＮ１００に対してＪＢ番号を設定するだけで、自動的にＩＯ情報がＩＯモジュールに設定され、制御ループが自動的に構築されるため、作業員がそれまで手動で行っていたエンジニアリングによる負担をなくすことができる。

【0046】

（機能構成）
次に、図１に示したシステムに含まれるＤＣＮ１００の構成例について説明する。図４は、本実施形態に係るＤＣＮの機能構成を示す機能ブロック図である。図４に示すように、ＤＣＮ１００は、ＩＯモジュール１１０、入力部１２０、表示部１３０、記憶部１４０、制御部１５０、通信部１６０を有する。なお、ＤＣＮ１００が有する機能部は、図示したものに限られず、他の機能部を有していてもよい。

【0047】

ＩＯモジュール１１０は、ホームランケーブル５等と接続するための複数のチャンネルを備える。たとえば、ＤＣＮ１００は、ＩＯモジュール１１０を介して、プラント１の機器２を制御する。また、ＤＣＮ１００は、通信部１６０を介して、構成管理装置７０、認証装置８０とデータ通信を実行する。なお、通信部１６０は、計装データベース５０、Ｐ＆ＩＤデータ６０にアクセスしてもよい。

【0048】

入力部１２０は、ＤＣＮ１００の制御部１５０に各種の情報を入力する。入力部１２０は、キーボード、マウス、タッチパネル等である。作業員は、入力部１２０を操作して、ＪＢ番号またはＨＲケーブル番号を入力する。

【0049】

なお、作業員は、作業の対象となるＤＣＮ１００と、このＤＣＮ１００に接続するジャンクションボックス４との関係（ＤＣＮ１００に、どのＪＢ番号のＪＢを繋ぐか）を計装データベース５０を参照して事前に確認しておく。計装データベース５０には、ＪＢ番号とＨＲケーブル番号が入力されているので、ＪＢ番号が決まれば、ＨＲケーブル番号も決まる。

【0050】

表示部１３０は、ＤＣＮ１００の制御部１５０から出力される情報を表示する。

【0051】

記憶部１４０は、ＩＯ情報テーブル１４１、制御ループ情報１４２、ＤＣＮ設定情報１４３を記憶する。記憶部１４０は、メモリやハードディスクなどにより実現される。

【0052】

ＩＯ情報テーブル１４１は、制御部１５０によって計装データベース５０から検索されるＩＯ情報を保持する。ＩＯ情報テーブル１４１に登録されたＩＯ情報は、制御部１５０によって、ＩＯモジュール１１０に設定される。

【0053】

制御ループ情報１４２、ＤＣＮ設定情報１４３は、ＩＯ情報テーブル１４１に登録されたＩＯ情報およびＰ＆ＩＤデータ６０の検索結果等によって生成される情報である。

【0054】

制御部１５０は、ＤＣＮ１００全体を司る処理部であり、たとえばプロセッサなどにより実現される。この制御部１５０は、受付部１５１、認証要求部１５２、検索部１５３、第１設定部１５４、構築部１５５、第２設定部１５６を有する。第１設定部１５４と第２設定部１５６は、「設定部」の一例である。

【0055】

受付部１５１は、入力部１２０から、ＪＢ番号またはＨＲケーブル番号の指定を受け付ける。本実施形態では、入力部１２０からＪＢ番号の指定を受け付けた場合について説明するが、ＪＢ番号の代わりに、ＨＲケーブル番号を受け付けて、同様の処理を行ってもよい。上記のように、ＪＢ番号が決まれば、ＨＲケーブル番号が決まるためである。

【0056】

受付部１５１は、指定されたＪＢ番号を、検索部１５３に出力する。以下の説明では、指定されたＪＢ番号を「指定ＪＢ番号」と表記する。

【0057】

認証要求部１５２は、ＤＣＮ１００の通信部１６０が制御ネットワーク９０にハードウェア的に接続された場合に、通信に使われるプログラムを認識する複数のポート番号のうち、認証要求に使用するポート番号を有効にし、認証要求に使用しない他のポート番号を無効にする。認証要求に使用するポート番号は、ＤＣＮ１００が、認証装置８０と通信する場合に利用するポート番号である。

【0058】

認証要求部１５２は、認証装置８０に対して認証要求を行う。たとえば、認証要求部１５２は、認証要求に、ＤＣＮ１００を識別するための識別情報を設定する。認証要求部１５２は、認証装置８０から、接続許可の通知を受け付けた場合には、無効にしていた複数のポート番号のうち、必要なポート番号を全て有効に設定する。必要なポート番号は、本設定プログラムによって、事前に設定されているものとする。

【0059】

検索部１５３は、受付部１５１から指定ＪＢ番号を取得し、かつ、認証装置８０による接続許可の通知を受信した場合に、構成管理装置７０を介して、計装データベース５０にアクセスする。検索部１５３は、計装データベース５０のレコードのうち、指定ＪＢ番号と同一のＪＢ番号が設定されたレコードを検索する。

【0060】

たとえば、指定ＪＢ番号として「JB-001」が指定されている場合には、図２の項番（１）～（４）のレコードがヒットする。検索部１５３は、ヒットしたレコードに含まれるＩＯ情報を計装データベース５０から取得する。検索部１５３は、取得したＩＯ情報を、ＩＯ情報テーブル１４１に登録する。

【0061】

第１設定部１５４は、ＩＯ情報テーブル１４１に格納された複数のＩＯ情報を、ＩＯモジュール１１０の各ＩＯポイント（入出力チャンネル）にそれぞれ設定する。たとえば、第１設定部１５４は、一つのＩＯポイントに一つのＩＯ情報を設定する。

【0062】

第１設定部１５４は、ＩＯ情報を、ＩＯモジュール１１０の各ＩＯポイント（入出力チャンネル）に設定した場合に、ＤＣＮに割り当てたチャンネル番号（IO Channel Assignment）を、ＤＣＮ設定情報１４３に登録する。

【0063】

なお、第１設定部１５４は、ＩＯ情報テーブル１４１に格納されたＩＯ情報の数が、ＩＯモジュールのＩＯポイントに設定可能な数を超えている場合には、ＩＯポイントに設定可能な分だけ、ＩＯ情報の設定を行い、設定できなかった残りのＩＯ情報に関する設定の依頼を、構成管理装置７０に対して行う。

【0064】

構成管理装置７０は、ＤＣＮ１００から、設定できなかった残りのＩＯ情報に関する設定の依頼を受け付けた場合には、依頼元のＤＣＮ１００と同じＪＢ番号が設定された他のＤＣＮを検索し、検索したＤＣＮに対して、依頼を受け付けたＩＯ情報を通知して、ＩＯモジュールに対する設定を依頼する。

【0065】

構築部１５５は、第１設定部１５４によるＩＯ情報の設定が終了した場合に、ＩＯモジュール１１０に設定されたＩＯ情報に含まれる機器２のタグ名を特定する。以下の説明では、ＩＯモジュール１１０に設定されたＩＯ情報に含まれる機器２のタグ名を、「設定タグ名」と表記する。

【0066】

構築部１５５は、構成管理装置７０を介して、Ｐ＆ＩＤデータ６０にアクセスし、設定タグ名と、Ｐ＆ＩＤデータ６０とを基にして、設定タグ名と同じ機器２のタグ名を持つ制御ループを検索する。たとえば、設定タグ名が、図３で説明した機器２－１のタグ名である場合には、制御ループは、機器２－１、機能ブロック３－１、機器２－３の制御ループとなる。

【0067】

構築部１５５は、検索した制御ループに含まれる機器２のタグ名、機能ブロック３のタグ名、制御ループに含まれる機器２のＩＯタイプ（ＡＩ、ＡＯ、ＤＩ、ＤＯ）、制御ループに含まれる機能ブロックのFunction Block Type（ＰＩＤ、ＤＣ、その他）等を対応付けた制御ループ情報１４２を生成し、記憶部１４０に登録する。たとえば、Function Block Typeが「ＰＩＤ」となる機能ブロックは、制御対象の現在の状態と目標の状態との差異（エラー）を基に、制御信号を計算し調整する制御（ＰＩＤ制御）を行う機能ブロックである。Function Block Typeが「ＤＣ」となる機能ブロックは、モーター等を制御するディジタル信号（ＤＩ、ＤＯ）を取り扱う機能ブロックである。

【0068】

第２設定部１５６は、構築部１５５に生成された制御ループ情報１４２を基にして、制御ループに含まれる機能ブロックのタグ名を特定する。第２設定部１５６は、構成管理装置７０を介して、計装データベース５０にアクセスし、特定した機能ブロックのタグ名に対応する制御パラメータおよびアラーム閾値を取得し、該当する機能ブロック３に設定する。

【0069】

また、第２設定部１５６は、構築部１５５に生成された制御ループ情報１４２を基にして、ＤＣＮに割り当てたチャンネル番号（IO Channel Assignment）と、機能ブロックのタグ名と、Function Block Typeとの関係を特定し、ＤＣＮ設定情報１４３に登録する。第２設定部１５６は、構成管理装置７０を介して、計装データベース５０にアクセスし、指定ＪＢ番号と、ＤＣＮ設定情報１４３との関係を、計装データベース５０に登録する。

【0070】

作業員は、計装データベース５０の情報が更新され、ＤＣＮ１００に設定したＪＢ番号を変更したい場合には、入力部１２０を操作して、再度、ＪＢ番号を、ＤＣＮ１００に入力する。制御部１５０に含まれる各機能部１５１～１５６は、入力部１２０から新たな指定ＪＢ番号を受け付けた場合には、ＩＯ情報テーブル１４１、制御ループ情報１４２、ＤＣＮ設定情報１４３を初期化し、上記の処理を再度実行する。これによって、新たな指定ＪＢ番号に対応するＩＯ情報が検索され、検索されたＩＯ情報が、ＩＯモジュール１１０の各ＩＯポイントに設定される。また、新たな指定ＪＢ番号に対応する制御ループ情報１４２、ＤＣＮ設定情報１４３も再度生成される。

【0071】

なお、ＤＣＮ１００は、ダイナミックプロセスシミュレーションに接続された場合に、機能ブロック３に対する機能テストを実行し、テストレポートを出力する。

【0072】

（処理の流れ）
次に、本実施形態のＤＣＮ１００の処理の流れについて説明する。図５は、本実施形態のＤＣＮの処理の流れを示すフローチャートである。図５に示すように、ＤＣＮ１００の受付部１５１は、入力部１２０から、ＪＢ番号の入力を受け付ける（ステップＳ１０１）。

【0073】

ＤＣＮ１００の認証要求部１５２は、制御ネットワークに接続された場合、複数のポート番号のうち、認証要求に使用するポート番号以外のポート番号を無効化する（ステップＳ１０２）。認証要求部１５２は、認証装置８０に、認証要求を送信する（ステップＳ１０３）。認証要求部１５２は、認証装置８０から、接続許可の通知を受け付けた場合に、必要なポート番号を全て有効に設定する（ステップＳ１０４）。

【0074】

ＤＣＮ１００の検索部１５３は、構成管理装置７０を介して、計装データベース５０にアクセスし、ＪＢ番号に対応するＩＯ情報を検索し、検索したＩＯ情報をＩＯ情報テーブル１４１に登録する（ステップＳ１０５）。

【0075】

ＤＣＮ１００の第１設定部１５４は、ＩＯ情報テーブル１４１に登録された複数のＩＯ情報を、ＩＯモジュール１１０の各ＩＯポイントに設定する（ステップＳ１０６）。第１設定部１５４は、ＩＯ情報テーブル１４１に登録されたＩＯ情報の数が、設定可能な数を超えている場合には、設定できなかったＩＯ情報に関する設定の依頼を構成管理装置に対して実行する（ステップＳ１０７）。

【0076】

第１設定部１５４は、ＩＯモジュール１１０の各ＩＯポイントに、ＩＯ情報を割り当てた結果を基にして、ＤＣＮ設定情報１４３を生成する（ステップＳ１０８）。

【0077】

ＤＣＮ１００の構築部１５５は、ＩＯモジュール１１０に設定されたＩＯ情報に含まれる機器２のタグ名（設定タグ名）を特定する（ステップＳ１０９）。構築部１５５は、構成管理装置７０を介して、Ｐ＆ＩＤデータ６０にアクセスし、設定タグ名と同じ機器２のタグ名を持つ制御ループを検索し、制御ループ情報１４２を生成する（ステップＳ１１０）。

【0078】

ＤＣＮ１００の第２設定部１５６は、制御ループ情報１４２を基にして、制御ループに含まれる機能ブロック３のタグ名を特定する（ステップＳ１１１）。第２設定部１５２は、構成管理装置７０を介して、計装データベース５０にアクセスし、特定した機能ブロック３のタグ名に対応する制御パラメータおよびアラーム閾値を取得する（ステップＳ１１２）。

【0079】

第２設定部１５６は、取得した制御パラメータおよびアラーム閾値を機能ブロックに設定する（ステップＳ１１３）。第２設定部１５６は、制御ループ情報１４２を基にして、ＤＣＮ１００に割り当てたチャンネル番号と、機能ブロック３のタグ名と、Function Block Typeとの関係を特定し、ＤＣＮ設定情報１４３に登録する（ステップＳ１１４）。

【0080】

ＤＣＮ１００は、ダイナミックプロセスシミュレーションに接続された場合に、機能テストを実行し、テストレポートを出力する（ステップＳ１１５）。

【0081】

第２設定部１５６は、構成管理装置７０を介して、計装データベース５０にアクセスし、指定ＪＢ番号と、ＤＣＮ設定情報１４３との関係を、計装データベース５０に登録する（ステップＳ１１６）。

【0082】

（効果）
次に、本実施形態に係るＤＣＮ１００の効果について説明する。ＤＣＮ１００は、ＪＢ番号（または、ＨＲケーブル番号）の指定を受け付けると、計装データベース５０にアクセスして、指定されたＪＢ番号に対応するＩＯ情報を検索し、検索したＩＯ情報をＩＯモジュールに設定する。これによって、作業員は、ＤＣＮ１００に対してＪＢ番号を設定するだけで、自動的にＩＯ情報がＩＯモジュールに設定され、作業員がそれまで手動で行っていたエンジニアリングによる負担をなくすことができる。

【0083】

ＤＣＮ１００は、制御ネットワーク９０に接続した場合に、認証要求を行うポート番号以外を無効化して、認証装置８０に接続に関する認証要求を行い、認証装置８０によって接続が許可された場合に、無効化したポート番号を有効にする。これによって、認証されたＤＣＮのみ制御ネットワーク９０に接続できるため、セキュリティレベルを上げることができる。

【0084】

ＤＣＮ１００は、検索したＩＯ情報と、Ｐ＆ＩＤデータ６０とを基にして、制御ループを構築する。これによって、作業員は、ＤＣＮ１００に対してＪＢ番号を設定するだけで、基本的な制御ループを生成することができる。

【0085】

ＤＣＮ１００は、検索したＩＯ情報の数が、ＩＯモジュールに設定可能な数を超える場合に、超えた分のＩＯ情報の設定依頼を、構成管理装置７０に対して実行する。これによって、効率的に、ＩＯ情報の設定を配分することができる。

【0086】

ＤＣＮ１００は、ＩＯ情報をＩＯモジュール１１０に設定した情報を、ＤＣＮ設定情報１４３として記録し、計装データベース５０に設定する。これによって、ＤＣＮ側に自動設定されたＩＯ情報の割り振りを、計装データベース５０に自動で設定することができる。

【0087】

（ハードウェア）
次に、ＤＣＮ１００のハードウェア構成例を説明する。図６は、ハードウェア構成例を説明する図である。図６に示すように、ＤＣＮ１００は、通信装置６ａ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）６ｂ、メモリ６ｃ、プロセッサ６ｄ、ＩＯ装置６ｅを有する。また、図６に示した各部は、バス等で相互に接続される。

【0088】

通信装置６ａは、構成管理装置７０、認証装置８０、他のサーバ、通信機能を持つフィールド機器との通信を行う。また、ＩＯ装置６ｅは、ＩＯモジュールなどであり、ホームランケーブル５が接続される。ＨＤＤ６ｂは、図４に示した機能を動作させるプログラムやＤＢを記憶する。

【0089】

プロセッサ６ｄは、図４に示した各処理部と同様の処理を実行するプログラムをＨＤＤ６ｂ等から読み出してメモリ６ｃに展開することで、図４等で説明した各機能を実行するプロセスを動作させる。例えば、このプロセスは、ＤＣＮ１００が有する各処理部と同様の機能を実行する。具体的には、プロセッサ６ｄは、受付部１５１、認証要求部１５２、検索部１５３、第１設定部１５４、構築部１５５、第２設定部１５６等と同様の処理を実行するプロセスを実行する。

【0090】

このように、ＤＣＮ１００は、プログラムを読み出して実行することで設定方法を実行するＤＣＮとして動作する。また、ＤＣＮ１００は、媒体読取装置によって記録媒体から上記プログラムを読み出し、読み出された上記プログラムを実行することで上記した実施例と同様の機能を実現することもできる。なお、この他の実施例でいうプログラムは、ＤＣＮ１００によって実行されることに限定されるものではない。例えば、他のコンピュータまたはサーバがプログラムを実行する場合や、これらが協働してプログラムを実行するような場合にも、本発明を同様に適用することができる。

【0091】

このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ（Magneto－Optical disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することができる。

【0092】

（その他）
開示される技術特徴の組合せのいくつかの例を以下に記載する。

【0093】

（１）制御コントローラにおいて、複数の機器に接続された中継装置を識別する番号または前記中継装置と前記制御コントローラとを接続するケーブルを識別する番号を示す識別情報の指定を受け付ける受付部と、
識別情報と、中継装置に接続された複数の機器の入出力情報とを対応付けて記録する計装データベースから、指定された前記識別情報に対応する入出力情報を検索する検索部と、
検索された前記入出力情報を、前記制御コントローラの入出力モジュールに設定する設定部と
を有する制御コントローラ。

【0094】

（２）前記計装データベースにアクセスするための制御ネットワークに接続した場合に、認証要求を行うポート番号以外を無効化して、認証装置に接続に関する認証要求を行い、前記認証装置によって接続が許可された場合に、無効化したポート番号を有効にする処理を実行する認証要求部を更に有する（１）に記載の制御コントローラ。

【0095】

（３）プラントに設置された前記複数の機器および前記複数の機器に接続される機能ブロックの接続関係を定義した情報と、前記検索部に検索された入出力情報とを基にして、前記入出力情報に対応する機器と接続される機能ブロックを特定し、機器と機能ブロックとを対応付けた制御ループを構築する構築部を更に有し、
前記設定部は、制御パラメータおよびアラーム閾値を機能ブロックに設定する（１）または（２）に記載の制御コントローラ。

【0096】

（４）前記設定部は、前記入出力情報に対応する機器の数が、前記入出力モジュールに設定された上限数を超える場合に、前記上限数を超える数の機器に関する入出力情報の設定をシステムの管理装置に依頼する処理を更に実行する（１）、（２）または（３）に記載の制御コントローラ。

【0097】

（５）前記設定部は、前記入出力情報を前記入出力モジュールに設定した場合に、前記制御コントローラのチャンネルと、前記入出力情報との関係を設定情報として記録し、前記設定情報を、前記計装データベースに設定する処理を更に実行する（１）～（４）のいずれか一つに記載の制御コントローラ。

【0098】

（６）前記受付部は、プラントの操業に用いられる複数の機器に接続されたジャンクションボックスを識別する番号または前記ジャンクションボックスと前記制御コントローラとを接続するケーブルを識別する番号を示す識別情報の指定を受け付け、
前記検索部は、識別情報と、ジャンクションボックスに接続された複数の機器の入出力情報とを対応付けて記録する計装データベースから、指定された前記識別情報に対応する入出力情報を検索し、
前記設定部は、検索された前記入出力情報を、前記制御コントローラの入出力モジュールに設定する、
（１）に記載の制御コントローラ。

【0099】

（７）コンピュータが、
複数の機器に接続された中継装置を識別する番号または前記中継装置と前記コンピュータとを接続するケーブルを識別する番号を示す識別情報の指定を受け付け、
識別情報と、中継装置に接続された複数の機器の入出力情報とを対応付けて記録する計装データベースから、指定された前記識別情報に対応する入出力情報を検索し、
検索された前記入出力情報を、前記コンピュータの入出力モジュールに設定する
処理を実行する設定方法。

【0100】

（８）コンピュータに、
複数の機器に接続された中継装置を識別する番号または前記中継装置と前記コンピュータとを接続するケーブルを識別する番号を示す識別情報の指定を受け付け、
識別情報と、中継装置に接続された複数の機器の入出力情報とを対応付けて記録する計装データベースから、指定された前記識別情報に対応する入出力情報を検索し、
検索された前記入出力情報を、前記コンピュータの入出力モジュールに設定する
処理を実行させる設定プログラム。

【符号の説明】

【0101】

１ プラント
２ 機器
３ 機能ブロック
１００ ＤＣＮ
１１０ ＩＯモジュール
１２０ 入力部
１３０ 表示部
１４０ 記憶部
１４１ ＩＯ情報テーブル
１４２ 制御ループ情報
１４３ ＤＣＮ設定情報
１５０ 制御部
１５１ 受付部
１５２ 認証要求部
１５３ 検索部
１５４ 第１設定部
１５５ 構築部
１５６ 第２設定部
１６０ 通信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】