I/o模块、设定装置以及过程控制系统的构建方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及I/O模块、设定装置、以及过程控制系统的构建方法。
[0002]本申请基于2014年10月21日向日本申请的特愿2014-214364号而主张优先权，并在这里引用其内容。
【背景技术】
[0003]当前，在车间、工厂等中构建有对工业过程中的各种状态量(例如压力、温度、流量等)进行控制的过程控制系统，实现高级的自动操作。这种过程控制系统为将一般被称为现场(field)仪器的现场设备(测定器、操作器)经由I/O模块而与控制器连接的结构，控制器根据测定器(例如传感器)的测定结果对操作器(例如致动器)进行控制，由此控制上述的各种状态量。
[0004]大致经历下面的3个检查.试验的工序而构建这种过程控制系统。
[0005](I)工厂内验收检查(FAT:Factory Acceptance Test)
[0006]其是在构成过程控制系统的各种仪器(上述的现场仪器、I/O模块、控制器等)从工厂出货之前所进行的针对硬件、软件的验收检查。
[0007](2)现场接收检查(SAT:Site Acceptance Test)
[0008]其是确认纳入到车间等中的上述各种仪器是否具有要求的功能、性能等的检查。具体而言，进行上述的各种仪器的安装、设置以及布线，进行是否正确地进行了连接的检查、各种仪器的设定、调整、以及I/O模块和现场仪器之间的信号检查等。
[0009](3)综合确认试验(SIT:System Integrat1n Test)
[0010]其是确认在车间等中构建的过程控制系统整体上是否按照设计而协同地进行动作的试验。具体而言，进行设置于控制器的上位处的监视操作终端和I/O模块之间的信号检查、以及监视操作终端和现场仪器之间的信号检查等。
[0011]如果以上工序结束，则进行在车间等中构建的过程控制系统的试运转，如果试运转正常结束，则进入正式运转。此外，下面的专利文献I中公开有下述技术，即，利用设置于控制器的上位处的仪器监视单元，能够简单地进行现场仪器的闭合状态、调试以及动作状态(模拟输入输出)的检查、以及检查的进度状况的确认。
[0012]专利文献1:日本特开2012-208694号公报
[0013]但是，在上述的工厂内验收检查(FAT)中，在对过程控制系统中所使用的控制程序进行设计时决定控制器和现场仪器之间的路径。另外，在上述的现场接收检查(SAT)中所进行的布线作业、以及是否正确地进行了连接的确认作业，沿着在工厂内验收检查(FAT)中对控制程序进行设计时所决定的路径而进行。因此，以往存在下述问题，即，需要按顺序实施上述的工厂内验收检查(FAT)、现场接收检查(SAT)、以及综合确认试验(SIT)，过程控制系统的构建需要很长时间。
[0014]此外，还依赖于车间的规模，从车间设计(包含应当构建的过程控制系统的车间的规格设计)完毕起直至包含过程控制系统的车间的正式运转开始为止，需要I?2年左右的时间。另外，为了使上述的3个工序(工厂内验收检查(FAT)、现场接收检查(SAT)、以及综合确认试验(SIT))完毕，需要3个月左右的时间。
[0015]这里，针对与控制器相比设置为上位装置的装置的设定，以与过程控制相关的逻辑方面的设定为主。与此相对，现场仪器、I/O模块等的仪器的设定、确认，以测定范围的设定、该测定范围内的测定/动作精度确认等的物理方面的设定为主。因此，可以认为，如果能够并行地进行这些设定，则能够缩短上述的3个工序所需的时间，能够与其缩短的时间相应地使包含过程控制系统的车间的正式运转提前。
【发明内容】
[0016]本发明就是鉴于上述情形而提出的，其目的在于，提供与当前相比能够缩短过程控制系统的构建所需的时间的I/O模块、设定装置、以及过程控制系统的构建方法。
[0017]为了解决上述课题，本发明的I/O模块具有:第I接口(21)，其具有与现场仪器
(11)连接的多个连接部(P);以及第2接口(22)，其与对所述现场仪器进行控制的控制器
(13)连接，所述I/O模块(12)将多个所述现场仪器与所述控制器连接，所述I/O模块(12)的特征在于，具有:第3接口(23)，其与外部的设定装置(17)连接；以及设定部(24)，其基于经由所述第3接口而输入的来自所述设定装置的设定指示，对设置于所述第I接口处的所述连接部，分别设定在逻辑方面分别识别所述连接部的标签信息(Tl)。
[0018]另外，本发明的I/O模块的特征在于，所述设定部基于经由所述第3接口而输入的来自所述设定装置的设定指示，使用所述标签信息，进行与所述连接部的输入输出相关的设定。
[0019]另外，本发明的I/O模块的特征在于，所述连接部基于来自所述设定装置的设定指示，进行从所述现场仪器的模拟信号的输入、向所述现场仪器的模拟信号的输出、从所述现场仪器的数字信号的输入、以及向所述现场仪器的数字信号的输出中的某一个。
[0020]另外，本发明的I/O模块的特征在于，所述设定部基于经由所述第3接口而输入的来自所述设定装置的设定指示，使用所述标签信息，对与进行了设定的所述连接部连接的所述现场仪器进行设定。
[0021]另外，本发明的I/O模块的特征在于，具有试验部(25)，该试验部(25)基于经由所述第3接口而输入的来自所述设定装置的确认指示，使用所述标签信息，对进行了设定的所述现场仪器的状态进行确认。
[0022]另外，本发明的I/O模块的特征在于，具有切断部(26、27、28)，它们基于经由所述第2接口而输入的来自所述控制器的指示、或者经由所述第3接口而输入的来自所述设定装置的指示，将经由所述第3接口而输入的来自所述设定装置的指示、或者经由所述第2接口而输入的来自所述控制器的指示切断。
[0023]或者，本发明的I/O模块的特征在于，具有:第I开关(26)，其使所述第2接口和所述设定部及所述试验部之间形成为断开状态或者闭合状态；第2开关(27)，其使所述第3接口和所述设定部及所述试验部之间形成为断开状态或者闭合状态；以及开闭设定部
(28)，其基于经由所述第2接口而输入的来自所述控制器的指示、或者经由所述第3接口而输入的来自所述设定装置的指示，将所述第1、第2开关中的某一者设定为闭合状态，将另一者设定为断开状态。
[0024]另外，本发明的I/O模块特征在于，具有存储部(M)，该存储部(M)存储对所述连接部分别设定的所述标签信息。
[0025]本发明的设定装置是与上述的任意方案所记载的I/O模块(12)连接的设定装置(17)，其特征在于，具有:下位接口(32)，其与所述I/O模块的所述第3接口连接；储存部(33)，其对与所述现场仪器和所述I/O模块之间的输入输出相关的设定信息(L1、L2)进行储存；以及指示部(34a)，其使用储存于所述储存部中的所述设定信息，经由所述下位接口，进行针对所述I/O模块以及所述现场仪器的至少一者的所述设定指示。
[0026]另外，本发明的设定装置的特征在于，具有检查部(34c)，其经由所述下位接口，对与所述I/O模块连接的所述现场仪器的状态进行确认。
[0027]另外，本发明的设定装置的特征在于，所述储存部储存有规定针对所述现场仪器应当确认的项目及流程的检查信息(DB3)，所述检查部基于储存于所述储存部中的所述检查信息，对所述现场仪器的状态进行确认。
[0028]另外，本发明的设定装置的特征在于，所述检查部将对确认信息追加了时刻信息的信息，作为履历信息(DB2)而储存于所述储存部中，其中，该确认信息是通过对所述现场仪器的状态进行确认而获得的，该时刻信息表示进行所述现场仪器的状态的确认的时刻。
[0029]另外，本发明的设定装置的特征在于，所述检查部对进度信息进行显示或者向外部进行通知，其中，该进度信息表示所述现场仪器的状态的确认状况。
[0030]另外，本发明的设定装置的特征在于，所述设定信息包含:第I设定信息(LI)，其使得对在所述I/o模块的所述第I接口处设置所述连接部分别设定的所述标签信息(Tl)、和与所述连接部连接的所述现场仪器中的输入输出信息(Jl)相关联；以及第2设定信息(L2)，其使得为了在逻辑方面分别识别所述连接部而在所述控制器中使用的标签信息(T2)、和所述连接部中的输入输出信息(J2)相关联。
[0031]另外，本发明的设定装置的特征在于，具有结合部(34d)，该结合部(34d)进行所述第I设定信息中包含的所述标签信息、和第2设定信息中包含的所述标签信息之间的关联，使所述连接部中的输入输出信息和所述现场仪器中的输入输出信息相结合。
[0032]另外，本发明的设定装置的特征在于，具有与上位装置(15)或者离线的装置连接的上位接口(31)，从所述上位装置经由所述上位接口而获得在所述储存部中储存的所述设定信息。
[0033]本发明的过程控制系统的构建方法是进行工业过程的控制的过程控制系统(I)的构建方法，其特征在于，具有第I工序(S32、S33、S35)，在该工序中，将上述任意方案所记载的I/O模块和所述现场仪器设置于现场并进行布线，利用与所述I/O模块连接的所述设定装置，进行所述I/O模块及所述现场仪器的设定。
[0034]另外，本发明的过程控制系统的构建方法的特征在于，所述第I工序是下述工序，即，将所述设定装置与连接有所述现场仪器的多个所述I/O模块分别连接，多个并行或者单独地进行多个所述I/O模块及所述现场仪器的设定。
[0035]另外，本发明的过程控制系统的构建方法的特征在于，具有:第2工序(S41)，在该工序中，相对于所述第I工序独立地，使用在逻辑方面分别识别在所述I/O模块的所述第I接口处设置的所述连接部的标签信息(T2)，进行控制所述现场仪器的所述控制器的设计；以及第3工序(S52、S54、S55、S61)，在该工序中，将在所述第2工序中设计的所述控制器设置于所述现场并将其与所述I/o模块连接，进行在所述控制器中使用的标签信息(T2)、和在所述I/O模块中设定的标签信息(Tl)的关联，进行所述过程控制系统的试验