分散プロセス制御系のための制御プログラム記述言語の開発

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10450153
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 薦田 憲久 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90234898)
• 研究分担者: 一階 良知 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40273578) ; 大川 剛直 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30223738)
• キーワード: 分散制御 / プロセス制御 / シーケンス制御 / ファンクションブロック / 制御論理 / IEC-61499

研究概要

近年の多品種小量生産の効率的な実現に向けて、分散プロセス制御のニーズが高まっている。分散プロセス制御環境下では、複数のベンダから供給される多様な機器が混在し、しかも、自律分散した構成制御装置同士が複雑に相互間系を及ぼすことから、そのソフトウェア開発が難しく、分散制御論理の記述方式の標準化や効率的開発環境を整えることが求められている。また、記述方式の標準化を行う上で、既存の資産である他の形式で書かれた制御論理をいかに活用するかも重要な課題となる。
そこで、IEC(国際電気技術委員会)TC65において制定中のファンクションブロック(FB)による分散システム向け記述方式に着目し、それを用いた分散プロセス制御プログラミングツールの開発を行なった。この記述方式を行なうために必要な、階層表現・検証のためのシミュレーション機能などの要求を分析し、それらを実現した。
また、稼働中の分散プロセス制御装置の論理や既存の制御論理から新記述方式への移行を計るために、既存の制御装置の入出力信号からその制御論理をラダー図形式で抽出する方式と、ラダー図から制御フローへと変換する方式を考案した。これにより、固定配線された制御装置における保守業務の効率化と、抽出された、もしくは既存の制御論理をその制御フォローに応じてFBで記述することが可能となる。
以上のように、標準化が試みられている記述形式でのプログラミングツールと、この記述形式へ既存の記述形式からの移行をサポートする関連技術を開発することにより、新記述形式を実用レベルで扱うための基礎を確立した。

研究成果

• [文献書誌] 池田,一階,薦田: "シーケンス制御論理再構成における逐次的論理部品結合法による内部状態推定方式"電気学会論文誌C分冊. 120(掲載予定). (2000)
• [文献書誌] 庄司,一階,薦田: "論理間移行の頻度判定によるラダー図から制御フローへの変換方式"電気学会論文誌C分冊. 120(掲載予定). (2000)
• [文献書誌] 土屋,一階,薦田,河野: "要求仕様に基づく分散制御システム概要設計支援ツールの開発"電気学会システム制御研究会. SC-99-40. 7-12 (1999)
• [文献書誌] K.Ikeda, Y.Ikkai, N.Komada, et al.: "Inference Method of Interior Coils for Regeneration of Control Programs"Proc. of IFAC'99 : the 14th World Congress of International Federation of Automatic Control. 13-18 (1999)
• [文献書誌] Y.Ikkai, K.Ikeda, N.Komada, et al.: "Sequential Cntrol Logic Inferring Method From Observed Plant I/O Data"Proc. of the 3rd Symposium on Intelligent Data Analysis. 449-460 (1999)
• [文献書誌] A.Tsuchiya, Y.Ikkai, N.Komoda: "Development of A Distributed Process Control Programming Tool for Function Block Description"Proc. of IEEE Int. Conf. on Emerging Technologies and Factory Automation. 1321-1325 (1999)