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JP2012032899A - Process model base automatic test system - Google Patents

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JP2012032899A
JP2012032899A JP2010170009A JP2010170009A JP2012032899A JP 2012032899 A JP2012032899 A JP 2012032899A JP 2010170009 A JP2010170009 A JP 2010170009A JP 2010170009 A JP2010170009 A JP 2010170009A JP 2012032899 A JP2012032899 A JP 2012032899A
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JP
Japan
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model
process control
control procedure
device model
test system
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Application number
JP2010170009A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Chikara Hagiwara
主税 萩原
Shunji Tazaki
春二 田崎
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Hitachi High Tech Manufacturing and Service Corp
Original Assignee
Hitachi High Tech Control Systems Corp
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Publication date
Application filed by Hitachi High Tech Control Systems Corp filed Critical Hitachi High Tech Control Systems Corp
Priority to JP2010170009A priority Critical patent/JP2012032899A/en
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Abstract

【課題】
プロセス制御システムの分野で、システムを構築するに当たってテストを効率化する仕掛けを提供する。
【解決手段】
プロセス制御システムを構成するプロセス機器をソフト的にモデル化し、このソフト的にモデル化した機器モデルを登録する機器モデル登録部250と、そのプロセス制御手順を登録するプロセス制御手順登録部240とを備え、テスト時には、このプロセス制御手順と関連付けて対応する前記機器モデルを仮想的に作動し、この機器モデルからの動作信号をテスト結果DB300に逐次蓄積するとともに、この蓄積データを前記プロセス制御手順と関連付けて登録・テスト用端末60に画面表示することで、プロセスモデルベースでのテストを実現した。
【選択図】図3
【Task】
In the field of process control systems, it provides a mechanism to make testing more efficient in building systems.
[Solution]
The apparatus includes a device model registration unit 250 that models process devices constituting the process control system in software and registers the software modeled device model, and a process control procedure registration unit 240 that registers the process control procedure. At the time of testing, the device model corresponding to the process control procedure is virtually operated, the operation signals from the device model are sequentially stored in the test result DB 300, and the stored data is associated with the process control procedure. The process model-based test was realized by displaying the screen on the registration / test terminal 60.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、プロセス制御システムに係り、特にシステム開発或いは調整時等に実システムに拠らずにテストする場合に好適なプロセスモデルベースの自動テストシステム関する。   The present invention relates to a process control system, and more particularly to a process model-based automatic test system suitable for testing without relying on an actual system during system development or adjustment.

従来、計装エンジニアの分野では、プロセス制御システムを構築するに際し、業務の大きな流れとして、処理装置・画面・キーボード・ソフトウェアよりなるプロセス制御システム構築ツールを用いて、まずプロセス制御手順を登録し、続いて登録したプロセス制御手順の動作を検証するために、別途、テスト方案を検討して文書化し、また、一部はシミュレーションも駆使して、テストを実施してきた(特許文献1)。   Conventionally, in the field of instrumentation engineers, when building a process control system, a process control system construction tool consisting of a processing device, screen, keyboard, and software is used to register the process control procedure as a major flow of work. Subsequently, in order to verify the operation of the registered process control procedure, a test method was separately examined and documented, and a part of the test was also performed using simulation (Patent Document 1).

ところで、プロセス制御システムの構築に加え、テストを手作りで実施するということは、システム構築という膨大なエンジニアリング作業の他に、制御手順とプロセス機器の動作との対応を詳細に検討し、入力と出力の関係を整理する等の膨大な作業が必要となり、非常に複雑かつ効率の悪い業務となっていた。   By the way, in addition to building a process control system, conducting tests by hand means that in addition to the enormous engineering work of system construction, the correspondence between the control procedure and the operation of the process equipment is examined in detail, and input and output are performed. As a result, a huge amount of work such as organizing the relationship was necessary, and the work was very complicated and inefficient.

特開2006−302078号公報JP 2006-302078 A

本発明の目的は、プロセス制御システムを構築又は調整する際に、効率的にテストを行うことの出来る仕掛けを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a device that can be efficiently tested when a process control system is constructed or adjusted.

前記目的を達成するための本発明の特徴は、プロセス制御システムを構成する個々のプロセス機器をソフト的にモデル化し、このソフト的にモデル化した機器モデルを登録する機器モデル登録手段と、前記プロセス制御システムのプロセス制御手順を登録するプロセス制御手順登録手段と、前記プロセス制御手順のテスト時に、当該プロセス制御手順と関連付けて対応する前記機器モデルを仮想的に作動し、当該機器モデルの動作信号を取り出す論理演算手段と、前記機器モデルからの動作信号を蓄積するテストデータ蓄積手段と、当該蓄積データを前記プロセス制御手順と関連付けて画面表示する画面表示手段とを備えることで、プロセスモデルベースでの自動テストシステムを実現したことにある。   In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that individual process devices constituting a process control system are modeled in software and device model registration means for registering the software modeled device model, and the process A process control procedure registration means for registering a process control procedure of a control system; and at the time of testing the process control procedure, the device model corresponding to the process control procedure is virtually operated and an operation signal of the device model is By providing a logic operation means to be taken out, a test data storage means for storing operation signals from the device model, and a screen display means for displaying the storage data in association with the process control procedure, a process model base An automated test system has been realized.

本発明のその他の特徴及び効果については、後述する本発明の実施の態様の中で具体例を挙げて詳述する。   Other features and effects of the present invention will be described in detail in the embodiments of the present invention to be described later with specific examples.

本発明によれば、プロセス制御システムのシステム構築時或は調整時等に、使用するプロセス機器を機器モデルとして登録し、テストすることが出来るので、効率的にテストを行うことが出来、システム構築等の時間短縮及びコスト削減を図ることができる。   According to the present invention, the process device to be used can be registered and tested as a device model at the time of system construction or adjustment of the process control system, so that the test can be performed efficiently and the system construction. Thus, it is possible to reduce time and cost.

本発明を適用するプロセス制御システムの構成例Configuration example of a process control system to which the present invention is applied 本発明によるプロセスモデルベース自動テストシステムの運用例Operation example of process model based automatic test system according to the present invention 本発明によるプロセスモデルベース自動テストシステムの機構例Example of mechanism of process model based automatic test system according to the present invention 本発明による機器モデル構築の画面例Example screen for device model construction according to the present invention 本発明によるテスト結果出力の画面例Screen example of test result output according to the present invention 本発明による画面・キー入出力処理部の処理フロー例Process flow example of screen / key input / output processing unit according to the present invention 本発明による構築管理部の処理フロー例Example of processing flow of construction management unit according to the present invention 本発明によるプロセス制御手順登録部の処理フロー例Process flow example of process control procedure registration unit according to the present invention 本発明による機器モデル登録部の処理フロー例Process flow example of device model registration unit according to the present invention 本発明によるモデルマスター編集部の処理フロー例Example of processing flow of model master editing unit according to the present invention 本発明によるテスト管理部の処理フロー例Process flow example of test management unit according to the present invention 本発明によるプロセス制御手順読出し・実行部の処理フロー例Process flow example of process control procedure read / execution unit according to the present invention 本発明によるエンジニアリング作業の比較例Comparative example of engineering work according to the invention

以下、本発明の一実施例を図1乃至図13を参照して説明する。尚、本発明を適用するプロセス制御システムとは、多数のプロセス機器を組合せ、プロセス制御手順に従って制御されるシステムであって、例えば各種の製造プラントがその代表的な例である。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The process control system to which the present invention is applied is a system in which a large number of process devices are combined and controlled in accordance with a process control procedure, and various types of manufacturing plants are typical examples.

また、プロセス機器としては、その制御対象機器としてタンク、反応器(リアクター)、熱交換器、粉体機器(乾燥機)、薄膜蒸発器等、プラントに合わせて多様な機器が用いられるが、以下の一実施例ではタンクの例を挙げて説明する。   In addition, as process equipment, various equipment such as tanks, reactors (reactors), heat exchangers, powder equipment (dryers), thin film evaporators, etc. are used as control target equipment depending on the plant. In one embodiment, an example of a tank will be described.

更にその駆動系にはポンプ、モータ、電磁弁等の機器、センサー系には圧力、温度、流量、液面等の測定器、環境系にはヒーター、クーラー、加湿等の機器が用いられることが多いが、本発明における機器モデルは、これらの機器に限定されるものではなく、個々の機器の特性・動作をソフト的にモデル化し、起動又は入力信号に応じて仮想の応答又は出力信号を設定出来るものであれば、広く適用できる。   In addition, devices such as pumps, motors, and solenoid valves are used for the drive system, pressure, temperature, flow rate, and liquid level measuring devices are used for the sensor system, and devices such as heaters, coolers, and humidifiers are used for the environmental system. However, the device models in the present invention are not limited to these devices, and the characteristics / operations of individual devices are modeled in software, and virtual responses or output signals are set according to activation or input signals. If possible, it can be widely applied.

図1において、プロセス制御装置10は、タンク20に流れ込む2系統の流体,例えば、油と中和剤の流量をセンサーである流量計22,24の検出信号を取り込んで認識する。流量計22によって検出された、タンク20に流れ込んだ油の総量が所定量になると、プロセスバルブ26に制御信号を出力して、プロセスバルブ26を開いて、タンク20からタンク30に油を流出させる。   In FIG. 1, the process control device 10 recognizes the flow rate of two fluids flowing into a tank 20, for example, the flow rate of oil and a neutralizing agent by receiving detection signals of flow meters 22 and 24 that are sensors. When the total amount of oil flowing into the tank 20 detected by the flow meter 22 reaches a predetermined amount, a control signal is output to the process valve 26, the process valve 26 is opened, and oil flows out from the tank 20 to the tank 30. .

プロセス制御装置10は、さらに、プロセスバルブ26を開いた後、所定時間後には、プロセスバルブ26を閉じるように制御する。又、プロセスバルブ26の後段にも、流量計28が設けられており、タンク20からタンク30に流れる油の流量が計測され、プロセス制御装置10に取り込まれる。プロセス制御装置12は、タンク30の流出側配管に備えられたプロセスバルブ32、34の開閉を制御する。更に詳しくは、初期状態として、プロセスバルブ26、32、34はいずれも閉じている。   The process control device 10 further controls to close the process valve 26 after a predetermined time after opening the process valve 26. Further, a flow meter 28 is also provided at the subsequent stage of the process valve 26, and the flow rate of oil flowing from the tank 20 to the tank 30 is measured and taken into the process control device 10. The process control device 12 controls the opening and closing of the process valves 32 and 34 provided in the outflow side piping of the tank 30. More specifically, as an initial state, the process valves 26, 32, and 34 are all closed.

流量計22で検出された流量の総量が10tになると、プロセスバルブ26が開かれ、タンク20からタンク30に油が移動する。移動開始して10分経過すると、プロセスバルブ26を閉じる。その後、プロセスバルブ32を開くことにより、タンク30の上部に溜まった上澄み分の清浄な油を取り出す。又、その油を取り出した後、プロセスバルブ34を開くことにより、沈澱している汚濁された油をドレインとして排出する。   When the total amount of flow detected by the flow meter 22 reaches 10 t, the process valve 26 is opened and oil moves from the tank 20 to the tank 30. When 10 minutes have passed since the movement started, the process valve 26 is closed. Thereafter, by opening the process valve 32, the clean oil of the supernatant accumulated in the upper part of the tank 30 is taken out. Further, after the oil is taken out, the process valve 34 is opened, and the contaminated oil that has precipitated is discharged as a drain.

プロセス制御装置10、12は、通信回線40を介して、運転操作卓50、52に接続されている。従って、流量計22、24、28によって検出されたタンク20に流れ込む流量やタンク20から流れ出る流量は、プロセス制御装置10を介して運転操作卓52に取り込まれ、そのディスプレイ上にそれらの流量値が表示される。又、プロセス制御装置10によるプロセスバルブ26の開閉状態も通信回線40を介して運転操作卓50、52のディスプレイ上に表示される。又、プロセスバルブ32、34の開閉状態も通信回線40を介して運転操作卓50、52のディスプレイ上に表示される。   The process control devices 10 and 12 are connected to the driving consoles 50 and 52 via the communication line 40. Therefore, the flow rate flowing into the tank 20 detected by the flow meters 22, 24, and 28 and the flow rate flowing out of the tank 20 are taken into the operator console 52 via the process control device 10, and the flow rate values are displayed on the display. Is displayed. The open / close state of the process valve 26 by the process control device 10 is also displayed on the display of the operator consoles 50 and 52 via the communication line 40. In addition, the open / close state of the process valves 32 and 34 is also displayed on the display of the operation consoles 50 and 52 via the communication line 40.

故に、オペレータは、運転操作卓50、52のディスプレイ画面をモニターすることにより、タンク20、30の油の流入・流出状況を把握することができる。又、マニュアルでプロセスバルブ32、34の開閉制御をしようとする場合には、この運転操作卓50、52からその開閉制御を行える。プロセス制御装置12は、タンク30の後段に接続されるプラントの状況を把握し、マニュアル制御を行うものである。   Therefore, the operator can grasp the inflow / outflow state of the oil in the tanks 20 and 30 by monitoring the display screens of the operation consoles 50 and 52. Further, when the opening / closing control of the process valves 32, 34 is to be performed manually, the opening / closing control can be performed from the operation consoles 50, 52. The process control device 12 grasps the status of the plant connected to the subsequent stage of the tank 30 and performs manual control.

ここで、プラントの一例として、タンク20、30及びその周辺に配置された流量計やプロセスバルブを示しているが、実際のプラントは、さらに大規模であり、ジャケット付きのリアクターやポンプや開度制御の可能なコントロールバルブなどから構成されるが、ここでは、その図示は省略してある。登録・テスト用端末60は、通信回線40に接続されている。この登録・テスト用端末60を用いて、機器モデル及びプロセス制御手順の登録を行い、仮想的にプロセス制御装置と機器モデル間の出力→応答の動作を連続実行させることにより、プロセス制御装置10、12の制御動作を仮想的にテストして結果を得ることができる。   Here, as an example of the plant, the tanks 20 and 30 and flow meters and process valves arranged in the vicinity thereof are shown. However, the actual plant is larger in scale, with a reactor with a jacket, a pump, and an opening degree. Although it is configured by a control valve that can be controlled, the illustration thereof is omitted here. The registration / test terminal 60 is connected to the communication line 40. The registration / testing terminal 60 is used to register the device model and the process control procedure, and by virtually executing the output → response operation between the process control device and the device model, the process control device 10, Twelve control operations can be virtually tested to obtain results.

図2に、プロセスモデルベース自動テストシステムの運用例を示す。登録・テスト用端末60には、プロセス制御手順と機器モデルを対で表示する全体表示100、個別に表示するプロセス制御手順表示110、機器モデル表示120、及びテスト結果表示150が備わっている。   FIG. 2 shows an operation example of the process model-based automatic test system. The registration / test terminal 60 includes an entire display 100 that displays a process control procedure and a device model in pairs, a process control procedure display 110 that displays them individually, a device model display 120, and a test result display 150.

また、全体表示100の詳細を全体表示の詳細130に示す。プロセス制御手順表示110と機器モデル表示120とは、全体表示100の一方をより詳細に表示し、細かい設定等を行うためのものであり、通常は全体表示100を見てプロセス制御の動作とテストの全貌を把握し、テスト開始を指示してテスト結果表示150にてテスト結果を得る。   Further, details of the entire display 100 are shown as details 130 of the entire display. The process control procedure display 110 and the device model display 120 are for displaying one of the entire displays 100 in more detail and performing detailed settings. Usually, the process control operations and tests are performed by looking at the entire display 100. The test result is obtained on the test result display 150 by instructing the start of the test.

全体表示の詳細130において、左半分のプロセス制御手順110と右半分の機器モデル120は、両者のブロック間が矢印で適宜結線され、入出力の関係がわかるように構成されている。左半分のプロセス制御手順110においては、スタート部131における機器、環境の状態として、機器モデル120のブロック146で、タンク30内の蒸気温度TI110を120.5℃、また油の供給元を、タンクA、タンクB、タンクCのいずれか1基を選ぶべく、例えば登録・テスト用端末60の内部機構121で乱数処理を行い、タンクBから供給するという想定の機器モデルを設定している。   In the details 130 of the overall display, the process control procedure 110 in the left half and the device model 120 in the right half are configured so that the blocks are appropriately connected with arrows and the input / output relationship can be understood. In the process control procedure 110 in the left half, as the equipment and environment states in the start unit 131, the steam temperature TI110 in the tank 30 is 120.5 ° C. and the oil supply source is the tank in the block 146 of the equipment model 120. In order to select any one of A, tank B, and tank C, for example, an assumed device model is set in which random number processing is performed by the internal mechanism 121 of the registration / test terminal 60 and the tank B is supplied.

次に、プロセス制御手順110のブロック132(ステップ01と命名)で、バルブV001の開信号を出力し、対応する機器モデルのブロック134で、プロセスの変化の期待値として、その10秒後に、V001開のアンサ信号が来るという想定の機器モデルを設定している。引続き、プロセス制御手順のブロック136(ステップ02と命名)で、タンク20内の油の液面LI303が20m以上あるかを判定する。その際、対応する機器モデルのブロック138でLI303が25.5mであるという想定の機器モデルを設定しており、ブロック136では、判定がYesとなって真下へ分岐する。   Next, in block 132 (named step 01) of the process control procedure 110, an open signal of the valve V001 is output. In block 134 of the corresponding device model, V001 is set as an expected value of process change 10 seconds later. A device model is set that assumes an open answer signal. Subsequently, in block 136 (named step 02) of the process control procedure, it is determined whether the oil level LI303 in the tank 20 is 20 m or more. At this time, an assumed device model in which the LI 303 is 25.5 m is set in the block 138 of the corresponding device model, and in block 136 the determination is Yes and the process branches directly below.

続くブロック140(ステップ03と命名)では、油をタンク20に流す流量制御を行うため、流量制御FIC002を開始する。対応する機器モデルのブロック142に、FIC002流量の変化の想定値として、時間軸上の変化パターンが設定されている。上記のプロセス制御手順と機器モデルの組を用いて、登録・テスト用端末60にて実際にプロセス制御動作のテストを実行すると、画面にテスト結果表示150が表示される。本画面では、最上段の横軸に機器が一列に表示され、縦軸に、それらが動作中であることを示す棒線が各機器に対応し、動作時間に応じて表示され、さらに、それらの移行要因が対応するタイミングに応じて横軸に表示される。
登録・テスト用端末60におけるプロセス制御テストの実現方式を示したものが図3である。図で、運転操作卓52、登録・テスト用端末60及びプロセス制御装置10が通信回線40により接続されている。登録・テスト用端末60における、プロセス制御手順と機器モデルの登録、及びテスト実行に関する内部機構を示したものが、内部機構200である。プロセス制御手順を登録する場合、まず、登録・テスト用端末60のキーボード212、及びモニタ210を通じて、画面/キー入出力処理部230を経由し、構築管理部230の管轄の元、プロセス制御手順登録部240にてプロセス制御手順の登録を行い、その内容をプロセス制御手順DB320の、手順レコード322に格納する。
In the following block 140 (named step 03), the flow control FIC002 is started in order to control the flow of oil to the tank 20. A change pattern on the time axis is set in the corresponding device model block 142 as an assumed value of the change in the FIC002 flow rate. When a process control operation test is actually executed on the registration / test terminal 60 using the above-described process control procedure and device model set, a test result display 150 is displayed on the screen. On this screen, devices are displayed in a row on the horizontal axis at the top row, and a bar line indicating that they are in operation corresponds to each device on the vertical axis. The transition factor is displayed on the horizontal axis according to the corresponding timing.
FIG. 3 shows a method for realizing the process control test in the registration / test terminal 60. In the figure, a driving console 52, a registration / test terminal 60, and a process control device 10 are connected by a communication line 40. The internal mechanism 200 shows an internal mechanism related to registration of a process control procedure and device model and test execution in the registration / test terminal 60. When registering a process control procedure, first, through the keyboard 212 of the registration / test terminal 60 and the monitor 210, via the screen / key input / output processing unit 230, under the jurisdiction of the construction management unit 230, the process control procedure registration The unit 240 registers the process control procedure and stores the contents in the procedure record 322 of the process control procedure DB 320.

続いて、プロセス制御の機器モデルを同じように、機器モデル登録部250にて機器モデルの登録を行い、その内容を機器モデルDB330の手順レコード332に 格納する。この登録では、機器別の動特性の登録も受付け、登録内容を機器別動特性DB310の特性レコード312に格納する。また、プロセス制御のテストを実行する場合、やはり登録・テスト用端末60のキーボード212、及びモニター210を通じて、画面/キー入出力処理部220を経由し、テスト管理部260の管轄の元、プロセス制御手順読出し・実行部270にてプロセス制御手順DB320から制御手順レコード322の読出しを行い、その内容に従ってプロセス制御のテストを実行する。   Subsequently, the device model registration unit 250 registers the device model in the same way as the process control device model, and the contents are stored in the procedure record 332 of the device model DB 330. In this registration, registration of dynamic characteristics for each device is also accepted, and the registration contents are stored in the characteristic record 312 of the dynamic characteristic DB 310 for each device. In addition, when a process control test is executed, the process control is performed under the jurisdiction of the test management unit 260 via the screen / key input / output processing unit 220 through the keyboard 212 and the monitor 210 of the registration / test terminal 60. The procedure reading / execution unit 270 reads the control procedure record 322 from the process control procedure DB 320 and executes a process control test according to the contents.

その際、プロセス制御手順の1ステップ毎に、機器モデル読出し・実行部280を起動し、制御動作を遷移させる状態の設定、及び期待動作を機器モデルDB330から機器レコード332として読み込んで、期待値とテスト値の比較を行い、一致/不一致の情報を結果レコード302としてテスト結果DB300に格納する。テストの運用面では、テスト管理部260が、テストの全体表示100、プロセス制御手順表示110、機器モデル表示120、及びテスト結果表示150の画面表示を司る。   At that time, for each step of the process control procedure, the device model reading / execution unit 280 is activated, the setting of the state for transitioning the control operation, and the expected operation are read from the device model DB 330 as the device record 332, and the expected value and The test values are compared, and the match / mismatch information is stored in the test result DB 300 as a result record 302. On the test operation side, the test management unit 260 controls the screen display of the entire test display 100, the process control procedure display 110, the device model display 120, and the test result display 150.

登録・テスト用端末60における機器モデル構築の画面を示したものが図4であり、図4(A)に機器のシンボル400をイメージした図を示し、図4(B)にプロパティ画面410を示す。このプロパティ画面410上に、シンボル420、入出力信号やパラメータを規定する情報群430が配置し、画面からそれらを定義・修正することができる。   FIG. 4 shows a device model construction screen in the registration / test terminal 60. FIG. 4 (A) shows an image of the device symbol 400, and FIG. 4 (B) shows a property screen 410. . On the property screen 410, a symbol 420 and an information group 430 for defining input / output signals and parameters are arranged, and these can be defined and modified from the screen.

また、登録・テスト用端末60における、テスト結果の出力画面を図5に示す。本画面では、機器が500、510、520、及び530のように表示され、それらが動作中であることを示す棒線が540、550、560、及び570のように表示され、さらに、それらの移行要因が、545、555、565、及び568のように表示される。   FIG. 5 shows a test result output screen on the registration / test terminal 60. In this screen, devices are displayed as 500, 510, 520, and 530, bar lines indicating that they are operating are displayed as 540, 550, 560, and 570, and Transition factors are displayed as 545, 555, 565, and 568.

画面キー入出力処理部220の処理フローを示したものが、図6の画面キー入出力処理部処理フローで、処理ブロック600にて、通常は処理要求を待ち受け、要求が来たら処理ブロック604でキー入力か画面表示かを判定し、キー入力なら、処理ブロック608に分岐し、画面表示なら処理ブロック620に分岐する。   The processing flow of the screen key input / output processing unit 220 is the processing flow of the screen key input / output processing unit shown in FIG. 6. In the processing block 600, a processing request is normally awaited. It is determined whether the input is a key input or a screen display. If the input is a key, the process branches to a processing block 608.

処理ブロック608では、一連キーの送り先の判定を行い、プロセス制御手順・機器モデル構築であれば処理ブロック612に分岐し、テスト実行であれば、処理ブロック616に分岐する。一連キーの送り先とは、操作者がキー入力操作を開始するとき、プロセス制御手順・機器モデル構築、又はテスト実行のいずれを選択するかで決まり、引き続く一連のキー操作を同じ送り先に結びつけるために保持される情報である。   In processing block 608, the destination of the series key is determined. If the process control procedure / equipment model construction is established, the process branches to process block 612. If the test is executed, the process branches to process block 616. The destination of a series of keys is determined by whether the process control procedure, equipment model construction, or test execution is selected when the operator starts a key input operation, in order to link the subsequent series of key operations to the same destination. Information that is retained.

処理ブロック612では、入力キー内容を構築管理部230に送り、また、処理ブロック616では、入力キー内容をテスト管理部260に送る。また、処理ブロック620では、表示要求内容を画面に出力する。   In processing block 612, the input key content is sent to the construction management unit 230, and in processing block 616, the input key content is sent to the test management unit 260. In processing block 620, the display request content is output to the screen.

続いて、図3の構築管理部230の処理フローを示したものが、図7の構築管理部処理フローで、処理ブロック630にて、通常は処理要求を待ち受け、要求が来たら処理ブロック634でキー入力か画面表示かを判定し、キー入力なら、処理ブロック638に分岐し、画面表示なら処理ブロック650に分岐する。   Subsequently, the processing flow of the construction management unit 230 in FIG. 3 is the processing flow of the construction management unit in FIG. 7. In processing block 630, a processing request is normally awaited. Whether key input or screen display is determined. If key input, the process branches to processing block 638. If screen display, the process branches to processing block 650.

処理ブロック638では、要求処理の判定を行い、プロセス制御手順構築であれば処理ブロック642に分岐し、機器モデル構築であれば、処理ブロック646に分岐する。処理ブロック642では、キー入力内容をプロセス制御手順登録部240に送信し、処理ブロック646では、キー入力内容を機器モデル登録部250に送信する。   In process block 638, the request process is determined, and if the process control procedure is constructed, the process branches to process block 642. If the apparatus model is constructed, the process branches to process block 646. In processing block 642, the key input content is transmitted to the process control procedure registration unit 240, and in processing block 646, the key input content is transmitted to the device model registration unit 250.

また、処理ブロック650では、表示の要求範囲を判定し、制御手順の表示要求であれば処理ブロック654に、機器モデルの表示要求であれば処理ブロック658に、そして全体の表示要求であれば処理ブロック662にそれぞれ分岐する。処理ブロック654では、制御手順の画面出力要求を行い、処理ブロック658では、機器モデルの画面出力要求を行い、そして処理ブロック662では、制御手順と機器モデルの組合わせの画面出力要求を行う。   In processing block 650, the display request range is determined. If the control procedure display request is requested, the processing block 654 is processed. If the device model display request is requested, the processing block 658 is processed. Branches to block 662 respectively. In process block 654, a screen output request for the control procedure is made, in process block 658, a screen output request for the device model is made, and in process block 662, a screen output request for a combination of the control procedure and the device model is made.

次に図3のプロセス制御手順登録部240の処理フローを示したものが、図8のプロセス制御手順登録部処理フローである。まず、処理ブロック670で通常はキー入力を待ち受けし、入力が来たら処理ブロック674にてプロセス制御手順を編集し、処理ブロック678で画面出力を要求し、処理ブロック682で一連の編集が終了したかを判定し、未終了なら処理ブロック670に戻り、終了なら処理ブロック686でプロセス制御DB320の手順レコード322を更新する。   Next, the process flow of the process control procedure registration unit 240 of FIG. 3 is the process flow of the process control procedure registration unit of FIG. First, processing block 670 normally waits for key input. When input is received, process control procedure is edited in processing block 674, screen output is requested in processing block 678, and a series of editing is completed in processing block 682. If not completed, the process returns to the process block 670. If completed, the process record 322 of the process control DB 320 is updated in the process block 686.

続いて、図3の機器モデル登録部250の処理フローを示したものが、図9の機器モデル登録部処理フローである。まず、処理ブロック700で通常はキー入力を待ち受けし、入力が来たら処理ブロック704にて、機器モデルの登録か個別機器の動特性の登録かを判定し、機器モデルなら処理ブロック708に分岐し、機器モデルマスターなら処理ブロック724に分岐する。処理ブロック708では、機器モデルの編集を行い、処理ブロック712で画面出力を要求し、処理ブロック716で一連の編集処理が終了したかどうかを判定する。終了なら処理ブロック720に移行し、未終了なら処理ブロック700に戻る。処理ブロック720では、機器モデルの編集結果を機器モデルDB330の方案レコード332に格納する。   Subsequently, the processing flow of the device model registration unit 250 of FIG. 3 is the device model registration unit processing flow of FIG. First, processing block 700 normally waits for key input, and when input is received, processing block 704 determines whether it is a device model registration or individual device dynamic characteristic registration. If it is a device model, it branches to processing block 708. If it is the device model master, the process branches to processing block 724. In processing block 708, the device model is edited, a screen output is requested in processing block 712, and it is determined in processing block 716 whether a series of editing processing has been completed. If completed, the process proceeds to process block 720, and if not completed, the process returns to process block 700. In processing block 720, the device model editing result is stored in the plan record 332 of the device model DB 330.

また、処理ブロック724では、機器モデルマスターを編集し、処理ブロック728で画面出力を要求し、処理ブロック732で一連の編集処理が終了したかどうかを判定する。終了なら処理ブロック736に移行し、未終了なら処理ブロック700に戻る。処理ブロック736では、機器モデルマスターの編集結果をモデルマスターDB310のモデルマスター312に格納する。   Further, in processing block 724, the device model master is edited, screen output is requested in processing block 728, and it is determined in processing block 732 whether a series of editing processing has been completed. If completed, the process proceeds to process block 736, and if not completed, the process returns to process block 700. In a processing block 736, the editing result of the device model master is stored in the model master 312 of the model master DB 310.

次に、処理ブロック724の機器モデルマスター編集の詳細について、図10にて説明する。図10において、まず処理ブロック740で、機器モデルの名称を取り込む。次に処理ブロック744で、機器モデルのアイコンを取り込む。続いて処理ブロック748にて、当該機器モデルにおけるパラメータ項目を決定し、項目別の設定仕様の取込みを行う。   Next, details of the device model master editing of the processing block 724 will be described with reference to FIG. In FIG. 10, first, in process block 740, the name of the device model is captured. Next, at process block 744, an icon for the device model is captured. Subsequently, in a processing block 748, parameter items in the device model are determined, and setting specifications for each item are captured.

続く処理ブロック752において、当該機器モデルに複数の応答があるかを判定し、ある場合、処理ブロック760にて偶然性に基づく応答が要求されているか否かを判定し、要求ありの場合、処理ブロック764において当該項目に“乱数処理へのリンクあり”のフラグを立て、当該項目において取り得る状態を取込む。例えば、温度範囲が0〜50℃の外気温状態に対し、3点を取りうるというような、状態の設定数と、3点として例えば10℃、20℃、30℃を設定する。   In subsequent processing block 752, it is determined whether there is a plurality of responses in the device model. If there are, it is determined whether a response based on contingency is requested in processing block 760. If there is a request, the processing block In 764, a flag of “There is a link to random number processing” is set in the item, and a possible state in the item is taken in. For example, with respect to the outside air temperature state in which the temperature range is 0 to 50 ° C., the set number of states such that three points can be taken, and 10 ° C., 20 ° C., and 30 ° C. are set as the three points.

続いて、処理ブロック772に移行して次の項目の判定を行う。これは、機器モデルとして、状態を操作者の任意で設定するか、乱数を用いて無作為に設定するかを判断するもので、どちらにするかは状態項目毎にプロセス制御手順の登録時に設定されている。任意なら処理ブロック752または760から処理ブロック772に分岐し、次の項目の判定を行う。   Subsequently, the processing block 772 is entered to determine the next item. This is a device model that determines whether the state is set arbitrarily by the operator or randomly using a random number, which is set when registering the process control procedure for each state item. Has been. If it is arbitrary, the process branches from the process block 752 or 760 to the process block 772, and the next item is determined.

次に、図3のテスト管理部260の処理フローを示したものが、図11のテスト管理部処理フローである。まず、処理ブロック800で通常はキー入力を待ち受けし、入力が来たら処理ブロック804にてプロセス制御手順DB320の手順レコード322を呼出し、ステップの初期化、即ち先頭のステップを探し当てて処理を開始する。即ち、処理ブロック808にて機器モデル読出し・実行部を起動し、続いて処理ブロック812にてプロセス制御手順読出し・実行部を起動する。   Next, the processing flow of the test management unit 260 of FIG. 3 is the processing flow of the test management unit of FIG. First, the processing block 800 normally waits for key input, and when input is received, the processing record 322 of the process control procedure DB 320 is called in the processing block 804 to initialize the step, that is, find the first step and start the processing. . That is, the device model read / execution unit is activated in process block 808, and then the process control procedure read / execute unit is activated in process block 812.

そして、処理ブロック816にて出力方式の要求を判定し、逐次出力なら処理ブロック832に、一括出力なら処理ブロック820に分岐する。処理ブロック820では、一連のステップに対し、テストが終了したかどうかを判定し、終了ならば処理ブロック828に移行して、テスト結果DB300の、一連の結果レコード302を取出してテスト結果の画面出力を要求して処理ブロック800に戻り、未終了なら処理ブロック824でステップを更新して処理ブロック808に戻る。   Then, a request for an output method is determined in a processing block 816, and if it is a sequential output, the process branches to a processing block 832. In processing block 820, it is determined whether or not the test has been completed for a series of steps, and if completed, the process proceeds to processing block 828, where a series of result records 302 in the test result DB 300 are extracted and the test results are output to the screen. Is returned to the processing block 800, and if not completed, the step is updated in the processing block 824 and the processing block 808 is returned to.

また、処理ブロック832では、テスト結果DB300の、一つの結果レコード302を取出してテスト結果を画面出力要求し、続いて処理ブロック836で、一連のステップに対してテストが 終了したかどうかを判定し、終了ならば処理ブロック800に移行し、未終了なら処理ブロック 840でステップを更新して処理ブロック808に戻る。   Further, in processing block 832, one result record 302 of the test result DB 300 is fetched and a test result is requested to be displayed on the screen. Then, in processing block 836, it is determined whether or not the test has been completed for a series of steps. If completed, the process proceeds to process block 800. If not completed, the process is updated in process block 840 and the process returns to process block 808.

引続き、図3のプロセス制御手順読出し・実行部270の処理フローを示したものが、図12のプロセス制御手順読出し・実行部処理フローである。まず、処理ブロック860で、機器モデルDB330の機器モデルレコード332を読出し、当該ステップにおける制御対象機器の状態の情報を取出して、テストを実行するに当たっての始めの状態として設定する。   Subsequently, the process flow of the process control procedure read / execution unit 270 of FIG. 3 is the process control procedure read / execution unit process flow of FIG. First, in process block 860, the device model record 332 of the device model DB 330 is read out, information on the state of the control target device in this step is extracted, and set as the initial state in executing the test.

次に、処理ブロック864にて、機器動作の設定に際し、乱数を使用する要求があるかどうかを判定し、要求があるなら処理ブロック868にて、乱数DB340の乱数レコード342に従い、当該項目の状態を乱数によって設定する。次に処理ブロック872でプロセス制御手順DB320の手順レコード322より、当該ステップのプロセス制御手順の取出しを行う。そして、処理ブロック876でプロセス制御手順を実行し、最後に880にてテスト結果DB300も結果レコード302に制御出力値を格納する。   Next, in processing block 864, it is determined whether or not there is a request to use a random number when setting the device operation. If there is a request, in processing block 868, according to the random number record 342 in the random number DB 340, the state of the item Is set by a random number. Next, in the process block 872, the process control procedure of the step is extracted from the procedure record 322 of the process control procedure DB 320. Then, the process control procedure is executed in the processing block 876, and finally the test result DB 300 also stores the control output value in the result record 302 at 880.

図13は、本発明の適用前後のエンジニアリング作業を比較したものであり、図13(A)が本発明の適用前、図13(B)が本発明の適用後を示す。処理ボックスの数で単純比較すると、適用前が7個に対し、適用後は4個と作業が削減される。更に、テストに絞れば、5個 → 1個と大幅に低減される。   FIG. 13 compares engineering work before and after the application of the present invention. FIG. 13 (A) shows before application of the present invention, and FIG. 13 (B) shows after application of the present invention. A simple comparison by the number of processing boxes reduces the work to 7 before application and 4 after application. Furthermore, when focusing on tests, the number is greatly reduced from 5 to 1.

以上述べたように、本実施例によれば、プロセス制御システムの分野で、計装エンジニアがシステム構築と同時に機器モデルを登録しさえすれば、テストを自動で実行できるため、プロセス制御システム構築のコスト削減の効果がある。   As described above, according to the present embodiment, in the process control system field, an instrumentation engineer can register a device model at the same time as the system construction so that the test can be automatically executed. There is an effect of cost reduction.

10,12・・・プロセス制御装置
20,30・・・タンク
35,37,39・・・油供給元タンク
40・・・通信回線
50,52・・・運転操作卓
60・・・登録・テスト用端末
100・・・全体表示
110・・・プロセス制御手順
120・・・機器モデル
121・・・テスト用端末60の内部機構
130・・・全体表示の詳細登録
150・・・テスト結果表示
200・・・内部機構
10, 12 ... Process control device 20,30 ... Tank 35,37,39 ... Oil supply source tank 40 ... Communication line 50,52 ... Operating console 60 ... Registration / test Terminal 100 ... overall display 110 ... process control procedure 120 ... device model 121 ... internal mechanism 130 of test terminal 60 ... detailed registration of entire display 150 ... test result display 200. ..Internal mechanism

Claims (7)

プロセス制御システムを構成する個々のプロセス機器をソフト的にモデル化し、このソフト的にモデル化した機器モデルを登録する機器モデル登録手段と、前記プロセス制御システムのプロセス制御手順を登録するプロセス制御手順登録手段と、前記プロセス制御手順のテスト時に、当該プロセス制御手順と関連付けて対応する前記機器モデルを仮想的に作動し、当該機器モデルの動作信号を取り出す論理演算手段と、前記機器モデルからの動作信号を蓄積するテストデータ蓄積手段と、当該蓄積データを前記プロセス制御手順と関連付けて画面表示する画面表示手段とを備えたことを特徴とするプロセスモデルベース自動テストシステム。   Device model registration means for modeling individual process devices constituting the process control system in software and registering the software modeled device model, and process control procedure registration for registering the process control procedure of the process control system Means, a logical operation means for virtually operating the device model associated with the process control procedure at the time of testing the process control procedure, and extracting an operation signal of the device model, and an operation signal from the device model A process model-based automatic test system comprising: test data storage means for storing data; and screen display means for displaying the stored data in association with the process control procedure. 請求項1において、前記プロセス制御手順のテスト時、当該プロセス制御手順の時間軸に対応して前記機器モデルからの動作信号を動作履歴情報として蓄積し、前記画面表示手段は前記時間軸を基準に前記動作履歴情報を画面表示することを特徴とするプロセスモデルベース自動テストシステム。   2. The test according to claim 1, wherein when the process control procedure is tested, operation signals from the device model are stored as operation history information corresponding to the time axis of the process control procedure, and the screen display means is based on the time axis. A process model based automatic test system, characterized in that the operation history information is displayed on a screen. 請求項2において、前記画面表示手段は、個々の前記機器モデルを識別する名称および図象と時間軸上の動作、および他の機器モデルとの時間軸上の因果関係を図面で表示することを特徴とするプロセスモデルベース自動テストシステム。   3. The screen display means according to claim 2, wherein a name and a diagram for identifying each device model, operations on the time axis, and causal relationships on the time axis with other device models are displayed in a drawing. A featured process model-based automated test system. 請求項1において、前記機器モデル登録手段は、プロセス機器の種類毎に原型となるモデルマスターを予め記憶し、複数のモデルマスター群の中から希望するモデルマスターを抽出し、テスト時の機器モデル固有のパラメータ値を入力して登録する機構を備えたことを特徴とするプロセスモデルベース自動テストシステム。   2. The device model registration means according to claim 1, wherein a model master as a prototype is stored in advance for each type of process device, a desired model master is extracted from a plurality of model master groups, and the device model specific at the time of testing is extracted. A process model-based automatic test system characterized by having a mechanism for inputting and registering parameter values of 請求項4において、前記機器モデル登録手段は、前記モデルマスターの新規作成時に、その振舞いを表わすパラメータ項目群を個々にプロパティ(属性)として定義すると共に、既存のモデルマスターの振舞いを表わすパラメータ項目群に対して改造を施すことのできる機構を備えたことを特徴とするプロセスモデルベース自動テストシステム。   5. The apparatus model registration unit according to claim 4, wherein when the model master is newly created, the parameter item group representing the behavior is individually defined as a property (attribute), and the parameter item group representing the behavior of the existing model master. A process model-based automatic test system characterized by having a mechanism that can be modified. 請求項5において、前記モデルマスターの振舞いに関して予め複数の動作候補を用意し、前記テストの実行時に、前記動作候補群の内からから一つの動作を乱数により決定する機構を備えたことを特徴とするプロセスモデルベース自動テストシステム。   The system according to claim 5, further comprising a mechanism for preparing a plurality of motion candidates in advance for the behavior of the model master and determining one motion from the motion candidate group by a random number when the test is executed. Process model based automatic test system. 請求項1において、前記画面表示手段は、前記プロセス制御手順と前記機器モデルとを同一画面上で結合関係を明示して表示することを特徴とするプロセスモデルベース自動テストシステム。   2. The process model-based automatic test system according to claim 1, wherein the screen display means displays the process control procedure and the device model by clearly indicating a coupling relationship on the same screen.
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