technical informationtechnical information ターボマシナリコントローラ...

Technical Information

ターボマシナリコントローラエンジニアリングガイド

TI 34P02K36-01

TI 34P02K36-01 2013.05.31 初版（YK） 2017.05.31 2 版（YK）

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All Rights Reserved. Copyright © 2013, Yokogawa Electric Corporation TI 34P02K36-01 2017.05.31-00

はじめに ■ 本書について

本書は、タービン制御のアプリケーション知識を有する人が、STARDOM ターボマ

シナリコントローラのエンジニアリングを行う際のガイドブックです。本書は、STARDOM ターボマシナリコントローラにおけるアプリケーション作成手

順、注意事項、確認事項および機能検査手順、現地調整例を記述しています。

■ 関連ドキュメント・GS 34P02Q04-01 ターボマシナリコントローラ概要・GS 34P02Q33-01 ターボマシナリ入出力モジュール・IM 34P02Q04-01 ターボマシナリコントローラ解説書・IM 34P02P25-01 NPASPOU 説明書（概要編）・IM 34P02Q01-01 STARDOM FCN/FCJ 解説書・IM 34P02D02-01 VDS エンジニアリングマニュアル・TI 34P02A03-01 STARDOM 計装テクニカルガイド・TI 34P02K13-02 STARDOM FCN-500/FCN-RTU 入門書（基礎編）・TI 34P02K25-01 STARDOM ネットワーク構成ガイド・TI 34P02K35-02 STARDOM 計装エンジニアリングガイド

（FCN-500/FCN-RTU）・TI 34P02Q61-01 STARDOM FCN/FCJ システムオンラインヘルプ・TI 34P02Q91-01 STARDOM FCN/FCJ 設置ガイド

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著作権および商標 ■ 著作権

本書の著作権は弊社に帰属します。本書をコピー、第三者に譲渡、販売、頒布（パソコン通信のネットワークを通じて

通信により提供することを含みます）することを禁止します。また、無断でビデオ

テープその他に登録、録画することも禁止します。

■ 商標ならびにライセンスソフトウェアについて・「STARDOM」は横河電機株式会社の商標です。・その他、本文中に使われている会社名・商品名は、各社の商標または登録商標で

す。・本文中の各社の登録商標または商標に、TM、○R マークは表示しておりません。

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目次はじめに ...................................................................................................... i 著作権および商標 ....................................................................................... ii 目次 ........................................................................................................ iii 1. 概要 .................................................................................................... 1 2. 基本設計/機能設計 ............................................................................. 3

2.1 ハード仕様の確認 ......................................................................................... 4 2.1.1 ターボマシナリコントローラの実装について ................................ 4 2.1.2 FCNのユニットの消費電流 ............................................................. 5 2.1.3 I/Oモジュール動作仕様の確認 ........................................................ 7 2.1.4 CPU・通信・電源の二重化対応 ................................................... 10 2.1.5 必要なライセンスについて ........................................................... 12

2.2 アプリケーション作成前の確認事項.......................................................... 13 2.2.1 ツールのレビジョン確認 .............................................................. 13 2.2.2 制御アプリケーション容量の確認 ................................................ 14 2.2.3 パフォーマンスの確認 .................................................................. 15 2.2.4 制御タスク周期の決定 .................................................................. 17 2.2.5 保持変数（リテインデータ）について ......................................... 17 2.2.6 I/Oモジュール自動ロードの確認 .................................................. 18 2.2.7 時刻同期について ......................................................................... 18

3. FCNのハードウェアの設定 .............................................................. 19 3.1 リソースコンフィギュレータの設定.......................................................... 20 3.2 WebブラウザによるFCNの設定 ................................................................ 21 3.3 ターボマシナリコントローラの設定例 ...................................................... 22

3.3.1 システム構成について .................................................................. 22 3.3.2 CPUモジュールの設定について ................................................... 24 3.3.3 NFGS813サーボモジュールの設定について ................................ 25 3.3.4 NFGP813高速プロテクションモジュールの設定について .......... 29 3.3.5 その他のI/Oモジュールの設定について........................................ 33

ターボマシナリコントローラ

エンジニアリングガイド TI 34P02K36-01 2 版

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4. NFGP813高速プロテクションモジュールの演算ロジック作成 ....... 35 4.1 アプリケーションロジックのエンジニアリング手順 ................................ 36 4.2 制御ロジック図の作成例 ............................................................................ 37

4.2.1 オーバースピードプロテクションロジックの例 .......................... 37 4.2.2 パワーロードアンバランス（PLU）の例 ..................................... 38 4.2.3 内部計器に展開したロジック図の例 ........................................... 39

4.3 ロジック定義画面の設定 ............................................................................ 42 4.4 ロジックテストツールでの動作確認.......................................................... 44

4.4.1 ロジック定義ファイルの読み込み ................................................ 45 4.4.2 オーバースピードプロテクションロジックの動作確認 ............... 47 4.4.3 パワーロードアンバランス（PLU）の動作確認 .......................... 49 4.4.4 実行時間の確認 ............................................................................. 51

5. FCN制御アプリケーションの作成 ................................................... 53 5.1 ロジックデザイナ上の設定 ........................................................................ 54

5.1.1 新規プロジェクトにおけるテンプレートの選択 .......................... 54 5.1.2 制御タスクの設定について ........................................................... 55 5.1.3 ターゲット設定について .............................................................. 57 5.1.4 アプリケーションサイズ .............................................................. 58

5.2 アプリケーション作成に使用する言語 ...................................................... 60 5.3 ネットワークテンプレートについて.......................................................... 60 5.4 アプリケーション作成のノウハウ ............................................................. 61 5.5 コンパイル時のエラーと警告の取り扱い .................................................. 61 5.6 ダウンロードの注意事項 ............................................................................ 62

5.6.1 オフラインダウンロードとオンラインダウンロード ................... 62 5.6.2 ブートプロジェクトとソースのダウンロード .............................. 63 5.6.3 ダウンロードダイアログの詳細 .................................................... 63

5.7 制御アプリケーションのバックアップ ...................................................... 65 5.8 ターボマシナリの制御アプリケーション例 ............................................... 67

5.8.1 制御アプリケーション例の概要 .................................................... 67 5.8.2 デバイスラベル変数の定義 ........................................................... 69 5.8.3 制御アプリケーションの作成 ....................................................... 72

6. 操作監視画面 .................................................................................... 87 7. 機能検査（デバッグ） ..................................................................... 89

7.1 使用機器について ....................................................................................... 90 7.1.1 ターゲット機材の確認 .................................................................. 90

7.2 単体検査と総合検査 ................................................................................... 91 7.3 検査の注意事項 .......................................................................................... 92

7.3.1 検査開始前の確認事項 .................................................................. 92 7.3.2 検査の手法 .................................................................................... 93 7.3.3 FCNのログファイルの確認 ........................................................... 93 7.3.4 システム異常検査 ......................................................................... 93

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7.4 CPU負荷率とアプリケーション容量の確認 .............................................. 95 7.4.1 CPU負荷率の確認 ......................................................................... 95 7.4.2 アプリケーション容量の確認 ....................................................... 96

7.5 ロジックデザイナのデバッグモード.......................................................... 98 7.6 ソフトワイヤリング ................................................................................... 99 7.7 ループチェックツール ............................................................................. 100

8. 現地調整 ......................................................................................... 101 8.1 現地インストールの準備作業 .................................................................. 102 8.2 現地インストール作業 ............................................................................. 102 8.3 ターボマシナリ入出力モジュールの調整 ................................................ 104

8.3.1 励磁電源電圧調整手順 ................................................................ 104 8.3.2 ポジションフィードバック調整 .................................................. 109

9. 付録 ................................................................................................ 113 Technical Information 改版履歴 .............................................................. i

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<1. 概要 > 1

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1. 概要 STARDOM エンジニアリングは、下図のフェーズに分けることができます。

図エンジニアリングフロー

本エンジニアリングガイドは、ターボマシナリコントローラのエンジニアリング

を行う際のガイドブックです。そのため、ターボマシナリ制御アプリケーション

の作成方法を中心に記述しています。各アプリケーション作成ツールの機能詳細や操作方法は、それぞれの IM や TIに記述されています。ドキュメントを紹介している箇所では、必要に応じて参照し

てください。

要求仕様確定

要求仕様確認

システム構成確認

アプリケーション

ソフトウェア

機能詳細設計

基

本

設

計

/

機

能

設

計

・要求仕様が STARDOMシステムで実現可能であることを確認します。

・システム構成が要求仕様実現に問題ないことを確認します。

・要求仕様に基づき、制御アプリケーション、操作監視アプリケーション、

各種通信機能等について、基本仕様としてまとめます。

・基本機能に基づき、各アプリケーションの詳細設計を行い、機能仕様書を

作成します。

ア

プ

リ

ケ

｜

シ

ョ

ン

作

成

制御


操作監視


各種通信


・機能仕様書に基づき、各アプリケーションの作成を行います。

単体機能検査

総合機能検査

組み合わせ機能検査

機

能

検

査

現地調整・設置されたシステムとの組み合わせ調整をします。

・単体検査において、各アプリケーションを個別にチェックします。

・総合検査では、単体検査の終了した各アプリケーションを組み合わせ

STARDOMシステムとして総合的に検査します。

・組み合わせ検査では、STARDOMシステム以外の機器や制御盤等を組み

合わせ、各種通信を含めた機能検査を行います。

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<2. 基本設計/機能設計 > 3

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2. 基本設計/機能設計 STARDOM のエンジニアリングの開始にあたり、システムとして提供される

ハードとアプリケーション作成ツール、APPF、ライセンスなど、客先要求仕様

が実現可能であることを確認します。


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2.1 ハード仕様の確認 GS と IM からハードに関する仕様を調べ、要求仕様の内容が実現可能であること

を確認します。

2.1.1 ターボマシナリコントローラの実装についてターボマシナリコントローラのシステム構成は、ショートベースモジュール

（NFBU050）を利用した構成と、ベースモジュール（NFBU200）を利用した構成

の 2 つのシステム構成から選択できます。ターボマシナリモジュール実装枚数制限は、NFGS813 サーボモジュールと

NFGP813 高速プロテクションモジュールの合計で最大 8 枚です。実装可能なモ

ジュールは、GS 34P02Q04-01「ターボマシナリコントローラ概要」を参照くださ

い。

重要

使用可能な CPU モジュールは、NFCP501/NFCP502、スタイル S3 以降の

NFCP100、スタイル S2 以降の NFCP050 です。


TI 34P02K36-01 2017.05.31-00

2.1.2 FCN のユニットの消費電流 FCN の各ユニットの消費電流を計算し、それが電源モジュールの定格出力電流以

下であることを確認します。

● 電源モジュールの定格出力 FCN の電源モジュールの定格出力電流は下記のとおりです。システム電源：0～7.8A アナログフィールド電源：4A（Max）

参照詳細は、「FCN/FCJ 解説書」（IM 34P02Q01-01）の「A1.3 電源モジュール」を参照してください。

電源モジュールは、それが実装されているユニットだけに電源を供給しますので、

各ユニットの消費電流を上記の定格出力以下に抑える必要があります。

●ユニット消費電流の計算ユニットのシステム電源の消費電流は、ベースモジュールの消費電流と、実装さ

れている CPU モジュール、I/O モジュール、SB バスモジュールの消費電流の合

計になります。また、アナログフィールド電源の必要な I/O モジュールが実装されている場合、

システム電源とは別にアナログフィールド電源の消費電流を計算します。各モジュールのシステム電源とアナログフィールド電源の消費電流は、FCN/FCJ解説書に記述されていますので、これを基に計算を行います。消費電流の計算例下の図の例において、消費電流は制御ユニットと拡張ユニットでそれぞれに計算

します。

図ユニット構成例


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・制御ユニットの計算システム電源 CPU モジュールの消費電流：1800mA×2=3600mA NFGS813 の消費電流： 900mA NFGP813 の消費電流： 500mA NFAI141 の消費電流： 310mA NFAV141 の消費電流： 350mA SB バスリピートモジュール： 500mA×2=1000mA 合計：6660mA<定格出力電流 7.8A アナログフィールド電源 NFAI141 の消費電流： 450mA 合計：450mA<定格出力電流 4A NFAV141、SB バスリピートモジュールは、アナログフィールド電源が不要なので計算しません。・拡張ユニットの計算システム電源 NFDV551の消費電流：700mA×2=1400mA NFDV557の消費電流：550mA×2=1100mA SB バスリピートモジュール：500mA×2=1000mA 合計：3500mA<定格出力電流 7.8A アナログフィールド電源 NFDV551の消費電流：60mA×2=120mA NFDV557の消費電流：60mA×2=120mA 合計：240mA

（デジタル出力カードの場合、各モジュールに 24V を供給します） SB バスリピートモジュールは、アナログフィールド電源が不要なので計算しま

せん。制御ユニット、拡張ユニットともに、システム電源とアナログフィールド電源の

消費電流は電源モジュールの定格出力以下ですので、実装には問題ありません。

● アナログフィールド電源の必要な I/O モジュール前項の消費電流の計算例でも記述しましたが、FCN の I/O モジュールの中には、

アナログフィールド電源を必要とするものがあります。

参照詳細は、「FCN/FCJ 解説書」（IM 34P02Q01-01）の「A1.13.3 フィールド電源」を参照してくださ

い。

これらの I/O モジュールを使用する場合は、制御用電源とは別に、24VDC を電源

モジュールに供給する必要があります。ハードの仕様において、24VDC が供給されることを確認します。


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2.1.3 I/O モジュール動作仕様の確認各 I/O モジュールの動作仕様と要求仕様を比較し、問題が無いことを確認します。

参照詳細は、以下を参照してください。・「計装エンジニアリングガイド」（TI 34P02K35-01）の「8.1 入出力モジュール動作仕様の確認」

「8.2 シリアル通信の仕様の確認」・「FCN/FCJ 解説書」（IM 34P02Q01-01）

●NFGS813 サーボモジュールの仕様確認 NFGS813 サーボモジュールは、サーボ弁の開度を制御する場合に使用します。 1 枚の NFGS813 で 2 個のサーボバルブ用コイルを PID 制御できます。また、デジタル入力によるバルブの高速遮断が可能です。配線には、専用のターミナルボード(AEGS1D)、ケーブル(AKB337)を使用します。・アナログ入力：4ch バルブ開度測定用入力（入力の二重化、三重化が可能）として利用します。信号：LVDT または、 1-5V LVDT 入力は、下記から選択できます。配線タイプ：3 線式、5 線式、6 線式励磁周波数：2.8 k、 3.0 k、 3.2 kHz

・デジタル入力：2ch インターロック信号により、バルブを遮断します。信号：DC24V ・電流出力：2ch バルブ操作用アナログ出力です。

参照詳細は、以下を参照してください。・「ターボマシナリ入出力モジュール」（GS 34P02Q33-01）・「ターボマシナリコントローラ解説書」（IM 34P02Q04-01）の「B1. ターボマシナリ入出力モ

ジュール」


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補足 NFGS813 サーボモジュールの入力の冗長化について NFGS813 サーボモジュールは、アナログ入力 4ch、アナログ出力 2ch を備えています。バルブポジ

ションセンサの入力をシングル・2 重化・3 重化など、自由に組み合わせて使用できます。以下に使

用組み合わせ例を紹介します。 ●2 重化された LVDT を 2 組とサーボ弁を 2 個接続入力は 2 重化された LVDT 入力を 2 組として使用し、出力は 2 つのサーボ弁を駆動します。

図 NFGS813 サーボモジュールの入出力の冗長化例 1

●LVDT を 3 個（3 重化）とコイルサーボバルブを 1 個接続入力は 3 つの LVDT 入力を 3 重化入力として使用し、出力は 1 つのサーボ弁を駆動します。図 NFGS813 サーボモジュールの入出力の冗長化例 2


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●NFGP813 高速プロテクションモジュールの仕様確認 NFGP813 高速プロテクションモジュールはタービンの圧力や回転数などを入力と

して、インターロック信号を出力するモジュールです。モジュール内蔵の演算ロ

ジックにより、高速にインターロック信号を出力できます。配線には、専用のターミナルボード(AEGP1D)、ケーブル(AKB337)を使用します。信号のスキャン周期は、高速スキャン（5 ms）、基本スキャン（10 ms）の 2 つか

ら選択できます。スキャン周期により、使用可能な入出力点数が異なります。

表スキャン周期と使用可能な入出力点数

高速スキャン 5mSec 基本スキャン 10mSec

アナログ入力 4 6 パルス入力 0 4 デジタル入力 4 8 デジタル出力 4 8

・アナログ入力アナログ入力です。信号：1-5V ・パルス入力タービンの回転数測定用として使用します。信号：マグネティックピックアップまたは、アクティブピックアップ・デジタル入力外部インターロック信号の入力用として使用します。信号：DC24V ・デジタル出力異常検出時のインターロック出力用として使用します。信号：DC24V

参照詳細は、以下を参照してください。・「ターボマシナリ入出力モジュール」（GS 34P02Q33-01）・「ターボマシナリコントローラ解説書」（IM 34P02Q04-01 ）の「B1. ターボマシナリ入出力モ

ジュール」


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2.1.4 CPU・通信・電源の二重化対応 STARDOM システムの中で、以下の部分での二重化が可能です。 FCN の CPU FCN の電源モジュール FCN の SB バス制御ネットワーク（制御 LAN）通信アプリケーションこれらの中で、CPU、電源モジュール、SB バスは FCN で二重化が可能です。システムで二重化する部分の注意事項を確認します。

● FCN の CPU 二重化時の動作 FCN の CPU 二重化時の動作仕様、注意事項につきましては、以下の IM と TIに記述されています。 IM FCN/FCJ 解説書「B1.3.3 制御アプリケーション作成上の注意」 IM FCN/FCJ 解説書「C2. CPU モジュールの二重化（FCN）」 TI 計装テクニカルガイド「B7.2 CPU モジュール（FCN）二重化時の動作」

● FCN の電源モジュール二重化時の動作電源モジュールの二重化にはライセンスやハードの設定は不要で、ベースモジュールに電源モジュールを 2 枚実装するだけで電源を二重化することができます。

参照 FCN の電源モジュール二重化時の動作仕様は、「計装テクニカルガイド」（TI 34P02A03-01）の

「B3.1.2 電源モジュール（FCN）」を参照してください。

● FCN の SB バス二重化時の動作 SB バスの二重化にはライセンスは不要で、リソースコンフィギュレータから設

定を行うだけで、SB バスを二重化にすることができます。

参照 FCN の SBバス二重化時の動作仕様は、 TI 「計装テクニカルガイド」（TI 34P02A03-01）の

「B3.1.4 SBバスリピートモジュール（FCN）」を参照してください。

● 制御ネットワークの二重化時の動作、注意事項 STARDOM システムにおける制御ネットワーク二重化時の動作仕様、注意事項に

つきましては、以下の IM と TI に記述されています。 IM 「FCN/FCJ 解説書」の「D2.2.2 制御ネットワーク二重化構成」 TI 「計装テクニカルガイド」の「B7.3 ネットワークの二重化」 TI 「ネットワーク構成ガイド」


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・診断通信の周期制御ネットワーク二重化機能では、診断通信フレームを定周期にマルチキャ

スト通信しています。この診断通信が 2 回続けて失敗すると、その系統のネットワークがフェイル

したと判断し、制御ネットワークの切り替え処理を行います。また、診断通信フレームは、ネットワークが二重化されている機器数分だけ

ネットワーク上に発信され、各機器が受け取り処理を行います。そのため、二重化機器が多ければ、診断通信フレーム受信処理が多くなり CPU 負荷が高くなります。診断通信周期の設定はデフォルトでは 500ms ですが、二重化されている機器

が多い場合は、診断通信周期を長く設定します。

参照詳細は、「計装テクニカルガイド」（TI 34P02A03-01）の「B7.3.1 STARDOM ネットワーク二重化

機能」を参照してください。

● 通信アプリケーションの二重化時の動作、注意事項 FA-M3 や他社 PLC、リモート I/O など、非 STARDOM 機器との通信を二重化

する場合、通信アプリケーションに通信異常の検出と、通信経路の切り替え

のロジックを組み込む必要があります。

参照詳細は、「計装テクニカルガイド」（TI 34P02A03-01）の「B7.3.1 STARDOM ネットワーク二重化

機能」を参照してください。


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2.1.5 必要なライセンスについて客先要求仕様を検討し、システムで購入するライセンスに不足が無いことを、ア

プリケーション作成の前の段階で確認します。

●FCN 基本ソフトウェア Revision R4.10以降が必要です。

●CPU が NFCP500 の場合 CPU（NFCP501/NFCO502）にソフトウェアがインストールされた形で納入され

ます。インストールされるソフトウェアはオーダー時の形名で決まります。（ライセンス追加はできません）・基本ソフトライセンス購入は不要です。

●CPU が NFCP100 の場合以下のライセンス購入と登録が必要です。・基本ソフトウェアライセンス購入が必要です。・APPF ライセンス PAS APPF（NT8001J）の購入が必要です。

●CPU が NFCP050 の場合 CPU（NFCP050）にソフトウェアがインストールされた形で納入されます。インストールされるソフトウェアはオーダー時の形名で決まります。（ライセンス追加はできません）・基本ソフトライセンス購入は不要です。

重要

APPF のライセンスについて PAS ポートフォリオや各種通信ポートフォリオ等の APPF は、各 APPF を CD-ROM から PC にインストールし、ロジックデザイナ上でライブラリの登録をすれ

ば、ライセンスに関係なくアプリケーションの開発は行えます。ただし、CPU が NFCP100 の場合は、ライセンスがシステムカードに登録されて

いないと、ロジックデザイナからダウンロードしたタイミングで PLC エラーとな

り動作しません。


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2.2 アプリケーション作成前の確認事項 2.1 節「ハード仕様の確認」では、アプリケーション作成前のハード的な確認を

行いました。本節では、アプリケーション作成ツールやアプリケーションの容量

等、ソフト的な確認を行います。

2.2.1 ツールのレビジョン確認アプリケーション作成前に、エンジニアリングに使用する FCN 基本ソフトウェ

アと各ツールのレビジョンを確認します。コントローラソフトのレビジョンは、 R3.10 以降が必要です。・FCN 基本ソフトウェア（システムカード内）・リソースコンフィギュレータ・ロジックデザイナ・各種アプリケーションポートフォリオ FCN 基本ソフトウェアのレビジョンは、システムカードのレビジョンと同等です。

参照レビジョン確認方法は、本書「7.1.1 ターゲット機材の確認」を参照してください。

上記の FCN 基本ソフトウェアと各ツールはすべて最新のレビジョンにすること

を推奨します。

● サービスパック、サービスリリースの確認レビジョンによっては、サービスリリース、またはサービスパックが公開されて

いる場合があります。新規ジョブで最新のレビジョンでエンジニアリングを行う場合でも、サービスリ

リースとサービスパックの公開の有無を確認し、必要があればそれを適用します。増改造ジョブでレビジョンを既設システムに合わせる場合、既設システムにおけ

るサービスリリースとサービスパックの適用を確認し、適用されていれば社内設

備機器にもそれを適用します。


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2.2.2 制御アプリケーション容量の確認要求仕様の内容から FCN の制御アプリケーション容量を概算し、それに問題が

無いことを確認します。

参照アプリケーション容量の概算方法は、「計装テクニカルガイド」（TI 34P02A03-01）の「B4.5.2 制御アプリケーション容量の算出」を参照してください。

TI「計装テクニカルガイド」の記述にあるように、制御アプリケーション容量の

概算は、ADLST 容量とリテインデータ容量で行います。また、アプリケーション資源の使用率を検討する場合、ADLST 容量とリテイン

データ容量のそれぞれで使用率を計算し、大きいほうをシステム全体の使用率と

します。本項で確認するのは机上での計算値であり、実際の制御アプリケーション容量の

確認は、機能検査時に行います。

参照詳細は、本書「7.4.2 アプリケーション容量の確認」を参照してください。

ターボマシナリコントローラにおけるプロジェクトでは、NPAS POU を使用しま

す。NPAS POU を使用するプロジェクトでは、通常は ADLST の容量がリテイン

データの容量より先に上限に達します。まず ADLST の容量を概算し、これが

ADLST 容量の上限である 4MB以下であれば、容量的に問題ありません。また、制御アプリケーションの使用率の指標としては、ADLST の使用率を用い

ます。


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2.2.3 パフォーマンスの確認要求仕様の内容から FCN の制御アプリケーションの実行時間を概算し、CPU 負

荷率を求めます。

参照パフォーマンスの確認方法は、「計装テクニカルガイド」（TI 34P02A03-01）の「B4.5.3 制御パ

フォーマンスの確認」を参照してください。

本項で確認するのは机上での計算値であり、実際の CPU 負荷率の確認は、機能

検査時に行います。

参照詳細は、本書「7.4.1 CPU負荷率の確認」を参照してください。

● 制御アプリケーションの実行時間と CPU 負荷率の計算制御アプリケーションの実行時間の概算方法は、上記の TI の記述されている方

法で NPAS POU の実行時間を求め、CPU 負荷率を計算します。

参考 GS 自律型コントローラ FCN/FCJ（機能編）の CPU機能仕様に、次の実行速度の記述があります。

実行速度：約 50μsec／Kstep（IL 時）これは IL で作成されたロジック 1Kstep（=1000step）が、約 50μsec で処理されるという意味です。

AND や OR 等のファンクションを IL で記述すると、1 個のファンクションは 3step です。このこと

から、1000 個のファンクションの実行時間は約 150μsec（約 50μsec x 3）となります。これを基に

計算すると、10msec の間に約 65,000 個のファンクションを処理できることになります。

● CPU 負荷率の推奨値 FCN の以下の機能は CPU の空き時間で実行されています。・FCN の Ethernet 通信・VDSのデータサーバとの通信・FCN 間通信・Modbus通信など、Ethernet 通信またはシリアル通信を用いた各種機器間の通信・ロジックデザイナやリソースコンフィギュレータからの操作/設定・FCN の Duolet 機能・ブートプロジェクトとソースのダウンロード

これらの処理のため、CPU の負荷率を 60%以下にすることを推奨しています。

NPAS_POUの実行時間

制御タスク周期CPU負荷率 % ＝ｘ 100 %


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図 CPU 負荷率

重要

本項では CPU 負荷率の計算に、制御アプリケーションだけを考慮していますが、実際のシステムでは CPU モジュールが I/O モジュールにアクセスする時間も実行

時間に含まれます。そのため、本項の概算値より少し大きめの値で CPU 負荷率を検討します。 I/O モジュールへのアクセス時間は、I/O モジュールの数により異なりますが、通常では数 ms～約 20ms となります。

● NFGP813 高速プロテクションモジュール内ロジックの処理時間高速プロテクションモジュールには、独自に演算処理を行うアプリケーションロ

ジックを定義することができます。作成するアプリケーションロジックは、各計器の処理時間の合計が最大可能処理

時間を超えないようにする必要があります。実際の処理時間の確認は、ロジックテストツールで行います。

参照詳細は、以下を参照してください。・本書「4．NFGP813 高速プロテクションモジュール内蔵の演算ロジック作成」・「ターボマシナリコントローラ解説書」（IM 34P02Q04-01）の「 B3.2.2 APL 処理時間」

実行時間

制御タスク周期

空き時間

実行時間制御タスク周期 CPU 負荷率% ＝ｘ 100 %

CPU 負荷率 ≦ 60 % 各種通信、Duolet 機能を実行


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2.2.4 制御タスク周期の決定 2.2.3 項「パフォーマンスの確認」で記述したように、CPU 負荷率は 60%以下に

することを推奨しています。概算された CPU 負荷率が 60%以下であることを確認し、要求仕様の制御タスク

周期で問題ないことを確認します。また、CPU 負荷率が 60%を超える場合の対応も検討します。

参照制御タスク周期の決定の詳細、CPU負荷率の低減方法については、「STARDOM 計装エンジニアリ

ングガイド」（TI 34P02K35-01）の「2.2.4 FCN/FCJ 制御タスク周期の決定」を参照してくださ

い。

2.2.5 保持変数（リテインデータ）について FCN においてリテインデータは次の場所に確保されます。・不揮発メモリ上（工場出荷時の設定）・揮発メモリ上・システムカード上 FCN の工場出荷時の設定では、リテインデータは不揮発メモリ上に確保されます。

そこで、リテインデータを不揮発メモリ上に確保することを基本に、仕様の検討

を行います。

参照リテインデータの詳細は、「STARDOM 計装エンジニアリングガイド」（TI 34P02K35-01）「2.2.5 保持変数（リテインデータ）の考え方」参照してください。


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2.2.6 I/O モジュール自動ロードの確認各 I/O モジュール、通信モジュールの動作設定、デバイスラベルの名称等、すべ

ての定義内容は、FCN のシステムカードに保存されています。 I/O モジュール交換時、この定義内容を自動で I/O モジュールにロードするか、し

ないかの確認を行い、リソースコンフィギュレータより設定します。自動ロード有効：交換された I/O モジュールが前と同じ形名であれば、システム

カードの定義内容が自動でロードされ、I/O モジュールは動作を開始します。形名が異なる場合は、自動ロードはされません。自動ロード無効：交換された I/O モジュールの形名にかかわらず、定義情報は自動でロードされません。リソースコンフィギュレータで再定義後にダウンロードするか、FCN のリ

ブートが必要です。

参照詳細は、以下を参照してください。・「STARDOM 計装エンジニアリングガイド」（TI 34P02K35-01）の「8. 詳細解説」・「FCN/FCJ 解説書」（IM 34P02Q01-01）

2.2.7 時刻同期について FCN は SNTP（Simple Network Time Protocol）をサポートした機器間で時刻同期

が行うことができます。

参照 FCN の時刻同期の詳細は、以下を参照してください。・「 FCN/FCJ解説書」（IM 34P02Q01-01）の「B1.9.4 時刻同期機能」・「STARDOM 計装エンジニアリングガイド」（TI 34P02K35-01）の「2.2.6 時刻同期について」・「計装テクニカルガイド」（TI 34P02A03-01）の「B2.3.3 時刻同期機能」

<3. FCN のハードの設定 > 19

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3. FCN のハードウェアの設定第 2 章で検討し、決定した FCN のハードの設定を、リソースコンフィギュレー

タと Web ブラウザから展開される FCN/FCJ メンテナンスホームページから行

います。


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3.1 リソースコンフィギュレータの設定第 2 章で検討し、決定した FCN のハード設定のなかで、以下の項目をリソース

コンフィギュレータから設定します。・I/O モジュール動作・I/O モジュール自動ロードの有効／無効・二重化の動作・ライセンス・リテインデータのハードバックアップの有効／無効

参照詳細は、本書の下記を参照してください。・「2.1.3 I/Oモジュール動作仕様の確認」・「2.1.4 I/Oモジュール自動ロードの確認」・「2.1.6 CPU・通信・電源の二重化対応」・「2.1.7 必要なライセンスについて」・「2.2.5 保持変数（リテインデータ）について」

リソースコンフィギュレータと、リソースコンフィギュレーションエディタの使

用方法は、TI 「STARDOM FCN/FCJ 入門書（基礎編）」とリソースコンフィ

ギュレータのオンラインヘルプに記述されています。 I/O モジュールが実装されていない FCN における注意事項 I/O モジュールが実装されていない FCN において、リソースコンフィギュレータ

で FCN に接続してダウンロードを行うと、すでに定義されていた I/O モジュール

定義が上書きされて消えてしまいます。これを避けるため、I/O モジュールが実装されていない FCN、もしくは I/O モ

ジュールの実装の状態が定義情報と異なる FCN において、リソースコンフィ

ギュレータから設定を変更することはしないでください。リソースコンフィギュレーションエディタの使い方リソースコンフィギュレータは、動作している FCN/FCJ の設定情報を読み込み、

それを修正後、FCN にダウンロードします。そのため、動作している FCN/FCJが無いと設定ができません。エンジニアリングの初期の段階や改造ジョブ等において、実機の FCN が無い状

態で、リソースコンフィギュレータの設定をする場合、リソースコンフィギュ

レーションエディタを使用します。リソースコンフィギュレーションエディタで設定した内容をファイルとして保存

しておき、実機の FCN を接続した後、リソースコンフィギュレータから設定

ファイルをダウンロードします。


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3.2 Web ブラウザによる FCN の設定 FCN の詳細情報の設定や操作は、Webブラウザから FCN/FCJ メンテナンスホー

ムページに接続して行います。第 2 章で検討し、決定した FCN のハード設定のなかで、以下の項目をメンテナ

ンスホームページから設定します。・シリアル通信ポート・時刻同期これらの設定のほかに、日付と時刻の設定、リテインデータの保存、FCN/FCJ のログファイルの参照、FCN/FCJ の各種属性の参照、CPU の稼働状態やリソースコ

ンフィギュレーションの表示等、を行うことができます。

参照メンテナンスホームページの操作方法や設定項目の詳細は、以下を参照してください。・「FCN/FCJ 解説」（IM 34P02Q01-01）の「B2.Web ブラウザにおける高度な設定」・「計装テクニカルガイド」（TI 34P02A03-01）の「B4.1.6 Web ブラウザによる FCN/FCJの設定」


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3.3 ターボマシナリコントローラの設定例ターボマシナリコントロールシステムは、ショートベースモジュール（NFBU050）を利用した形態と、ベースモジュール（NFBU200）を利用した形態の２つのシス

テム構成から選択できます。ここでは、ベースモジュール（NFBU200）を利用し

たシステム構成を紹介します。なお、本書「4.章 NFGP813 高速プロテクションモジュールの演算ロジック作成」、

「5.8 節ターボマシナリの制御アプリケーション例」のハードウェア設定は、

本節で紹介している設定を利用しています。

重要

実際の装置への組み込み設定は、個々の機器仕様を確認して設定してください。

参照リソースコンフィギュレータの起動、設定は、下記を参照してください。・「FCN/FCJ 入門書」（TI 34P02K13-01）の「3 章ハードウェア設定実習」・「FCN/FCJ 解説書」（IM 34P02Q01-01）の「B1.6 リソースコンフィギュレータ」

3.3.1 システム構成についてターボマシナリコントロールシステムは、多種のモジュールをサポートしており、

自由度の高いシステム構築が可能です。ここでは、ターボマシナリ I/O モジュール（NFGS813、NFGP813）の設定を中心に説明していきます。ハードウェア構成例・NFBU200 ベースモジュール：1 個・NFCP100 CPU モジュール：2 個（CPU スタイル S3 以降）・電源モジュール：2 個・NFGS813 サーボモジュール：1 個・NFGP813 高速プロテクションモジュール：1 個・NFAI143 アナログ入力モジュール：1 個・NFDV151 デジタル入力モジュール：1 個・ターミナルボード(AEGS1D、AEGP1D) ：各 1 枚・ケーブル(AKB337) ：2 本


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図システム構成例（アプリケーション例）

参照詳細仕様に付きましては、下記を参照してください。・「ターボマシナリコントローラ概要」（GS 34P02Q04-01）・「ターボマシナリコントローラ解説書」（IM 34P02Q04-01）の「A2. システム構成」

リソースコンフィギュレータロジックデザイナ

タービン

回転数センサ

PW44□

PW44□

NFCP100

NFCP100

NFGS813

I

O

エンジニアリングツール

HMI

VDS

FCN

Ethernet

I

O

モジュール

NFGP813

LVDT

タービン

ガス蒸気

回転数センサ

サーボ

バルブ

制御用

バルブ

NF

NF //

ベースモジュールＮＦＢＵ２００

モジュール

AEGS1D AEGP1D

NFAI143

NFDV151

発電機

排気圧力

吸気圧力


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3.3.2 CPU モジュールの設定について FCN のハード設定のなかで、CPU モジュールに関する項目をリソースコンフィ

ギュレータから設定します。 ●基本設定二重化の動作、リテインデータのハードバックアップの有効／無効など、基本的

な項目を設定します。図 CPU モジュールの基本設定

●ライセンスの確認・設定基本ソフトウェア、APPF ライセンスなど、システム動作に必要なライセンスが

登録されていることを確認します。 ●RAS 情報の確認 CPU モジュールのシリアル番号、レビジョン番号、温度、エラー状況など CPUの状態を確認します。


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3.3.3 NFGS813 サーボモジュールの設定について NFGS813 サーボモジュールには、フィルタ指定、フォールバック指定、コネクタ

抜けチェックなど、7 つの設定項目（I/O モジュール属性ペイン）があります。また、入出力信号の設定のために、AO、AI、LVDT、PID1、PID2、PID1PARAM、

PID2PARAM の 7 つのタブシートが用意されています。ここでは、入力信号を LVDT シングル、出力信号をシングルコイルとした時の

PID 制御の設定例を示します。図 NFGS813 サーボモジュールの設定画面

参照詳細設定は、下記を参照してください。「ターボマシナリコントローラ解説書」（IM 34P02Q04-01）の「 B2. NFGS813 サーボモジュールの

機能」、「C3.ターボマシナリ入出力モジュールの定義」

●アナログ入力信号の設定（AI、LVDT タブシート） LVDT センサー接続時の設定例を示します。

重要

・設定値については、LVDT センサーの仕様書を確認ください。・NFGS813 サーボモジュールを動作させるためは、ターミナルボード

（AEGS1D）の接続と、ターミナルボードへの給電が必要です。

I / O モジュール属性ペイン

個別データペイン


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・AI タブシートの設定信号：AC 励磁電源周波数：3.0 kHz LVDT 入力タイプ：（A-B）/ (A+B) 制御システムに合わせて、IOP 検出指定などを設定します。図 AI タブシートの設定画面

デバイスラベルは、各物理 I/O に名前を付けるもので、ここでは、LVDT 信号の

デバイスラベルを設定しています。図 LVDT タブシートの設定画面


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●アナログ出力信号の設定（AO タブシート）サーボ弁の駆動機器に制御信号を出力します。レンジ上/下限値、OOP 検出指定、

フォールバック、タイトシャットなどが設定できます。

重要

設定値については、サーボ弁の駆動機器の仕様書を確認ください。

・AO タブシートの設定各パラメータのデバイスラベルを設定します。制御システムに合わせて、レンジ

上/下限値、OOP 検出指定などを設定します。図 AO タブシートの設定画面

●制御の設定（PID、PIDPARAM タブシート）・PID1 タブシートの設定各パラメータのデバイスラベルを設定します。図 PID1 タブシートの設定画面


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●PID1PARAM タブシートの設定制御対象がサーボバルブで、PID 入力が CH1 の場合の設定例を下記に示します。 PID タイプ：PID PID 動作方向：REVERSE 出力タイプ：SERVO CH1 入力 1 ：YES 制御システムに合わせて、MV 上限リミット、ディザー振幅などを設定します。図 PID1PARAM タブシートの設定画面

補足ディザー信号は、出力信号に振動を加えて摩擦などの影響を改善するために使用されます。周波数は 33.333 Hz 固定、振幅は操作出力上限／下限設定で設定した範囲に対して 0 ～20 % の範囲

で設定します。


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3.3.4 NFGP813 高速プロテクションモジュールの設定について NFGP813 高速プロテクションモジュールには、高速スキャン、即時スタート、

フィルタ指定など、8 つの I/O モジュール属性ペインがあります。また、入出力信号の設定のために、PI、AI、DO_RB、DI、LOGIC の５つのタブ

シートが用意されています。ここでは、タービンの一例を紹介しています。図高速プロテクションモジュールの設定画面

参照詳細設定は、下記を参照してください。「ターボマシナリコントローラ解説書」（IM 34P02Q04-01）の「B3. NFGP813 高速プロテクション

ジュールの機能」、「C3.ターボマシナリ入出力モジュールの定義」

注意

NFGP813 高速プロテクションモジュールのパルス入力を使用する場合は、高速ス

キャンの設定を「NO」にします。「YES」に設定すると、パルス入力が利用でき

ません。


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●パルス入力の設定（PI タブシート）タービンの回転パルス入力の設定例を示します。 CH1～3 ：マグネティックピックアップ（MPU） CH4 ：アクティブピックアップパルス変換係数：60 各パラメータのデバイスラベル、パルス変換係数、Pickup などを設定します。図 PI タブシートの設定画面

●アナログ入力の設定（AI タブシート）発電機の電流、タービンの高圧排気圧力の設定例を示します。 CH1～CH3：0～5000A（発電機電流） CH4～CH6：0～1800kPa（高圧排気圧力）各パラメータのデバイスラベル、スケール値を設定します。制御システムに合わ

せて、IOP 検出なども設定します。図 AI タブシートの設定画面


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●デジタル出力のリードバック設定（DO＿RB タブシート）トリップ信号の出力リードバックに利用します。 D O 1、2：トリップ信号各パラメータのデバイスラベルなどを設定します。

図 DO_RB タブシートの設定画面

●デジタル入力の設定（DI タブシート）各パラメータのデバイスラベルを設定します。図 DI タブシートの設定画面


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●アプリケーションロジックの設定（LOGIC タブシート）各パラメータのデバイスラベルを設定します。図 LOGIC タブシートの設定画面

ロジック定義については、4 章に解説しています。


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3.3.5 その他の I/O モジュールの設定について STARDOM には、多くの I/O モジュールがラインアップされており、用途に合わ

せてシステムアップが可能です。 ●NFAI143 アナログ入力モジュールの設定例デバイスラベルを設定します。図 NFAI143 アナログ入力モジュールの設定画面

●NFDV151デジタル入力モジュールの設定例各パラメータのデバイスラベルを設定します。図 NFDV151 デジタル入力モジュールの設定画面


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参照設定の詳細は、「STARDOM FCN/FCJ 入門書（基礎編）」（TI 34P02K13-01）、リソースコンフィ

ギュレータのオンラインヘルプを参照してください。

参考タービン制御には、高速応答を要求される用途があります。 NFAI141、NFAI841 のモジュールでは、フィルタ特性を指定することができます。リソースコン

フィギュレータのツールメニューの「表示」の中の「I/O モジュール高度設定の表示（A）」を

チェックします。「ハードフィルタ指定（AI）」、「ソフトフィルタ指定（AI）」が設定できるように表示されます

ので、それぞれ、「HIGH」、「NO」を選択します。

図 I/O モジュール高度設定の表示

<4. NFGP813 高速プロテクションモジュールの演算ロジック作成 > 35

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4. NFGP813 高速プロテクションモジュールの演算ロジック作成

NFGP813 高速プロテクションモジュールは、内部で実行されるロジックにより

高速なインターロック信号出力が可能です。本章では、タービン制御の代表例を

あげ、演算ロジックの定義、動作チェックについて記述しています。


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4.1 アプリケーションロジックのエンジニアリング手順

制御ロジックで記述された要求事項を、アプリケーションロジックで実現するた

めには、アプリケーションロジック向けの制御ロジックに展開（変換）する必要

があります。その後、ロジックテストツールで定義したアプリケーションロジッ

クをシミュレーションし、問題がなければ、NFGP813 高速プロテクションモ

ジュールにダウンロードします。

制御ロジック図の作成

内部計器を使ったロジック図の作成（展開）

ロジック定義画面の設定

ロジックテストツールを使用しての動作テスト

図アプリケーションロジックのエンジニアリング手順

参照詳細は、「ターボマシナリコントローラ概要」（IM 34P02Q04-01）の「B3. NFGP813 高速プロテク

ションモジュールの機能」、「C4.アプリケーションロジック（APL）の定義」、「C5. アプリケー

ションロジック（APL）のテスト」を参照してください。


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4.2 制御ロジック図の作成例代表的なタービン制御の例として、オーバースピードプロテクションとパワー

ロードアンバランス（PLU）について紹介します。

参照ハードウェアの設定は、本書「3.3 ターボマシナリコントローラの設定例」を参照してください。

設定の詳細は、「ターボマシナリコントローラ概要」（IM 34P02Q04-01）の「C4.アプリケーショ

ンロジック（APL）の定義」を参照ください。

4.2.1 オーバースピードプロテクションロジックの例タービンの回転数を監視し、装置を保護するロジックの例を示します。 (1) MPU の 3 入力（速度入力）の中間値を選択 (2) 上記(1)で選択した値が 300rpm 以上であればその値、そうでなければアク

ティブピックアップの速度値を選択してタービン速度とし、CPU モジュール

に伝達 (3) 選択した速度値を正規化（定格速度［3000rpm］に対する%値に変換） (4) 正規化した速度値が 110.0%を超えていればオーバースピードトリップを出力

(トリップ出力信号はリセット信号が入力されるまで出力が維持されます。) (5)トリップ信号出力（DO）を CPU モジュールへ伝達

速度入力 (MPU1)

速度入力 (MPU2)

速度入力 (MPU3)

速度入力 (Active Pickup)

2値選択

(B >= 300ならB、

そうでなければA)

中間値選択

A

B中間値選択

正規化CPUへ伝達タービン速度

条件判定

("タービン速度 > 110.0%" の時に真)トリップ信号出力（DO) CPUへ伝達

Flip-Flop

S

Rリセット信号

(オペレータ操作)

X

図オーバースピードプロテクションロジックの例


TI 34P02K36-01 2013.05.31-00

4.2.2 パワーロードアンバランス（PLU）の例

タービンにかかる負荷と排気圧力の変化を監視し、装置の適正動作を保護する例

を示します。（１）発電機電流の 3 入力値(AI)の中間値を選択し、正規化(定格値に対する%値

に変換)【電流（C）】（２）高圧排気圧力の 3 入力値（AI）の中間値を選択し、正規化【圧力（P）】（３）下記（a）と（b）の両方が成立した場合に PLU 発生とする

（a）C の時間変化率が -2.86%/ms より小さい(補足参照) （b）P と C の差分が 40%より大きい（４）PLU 信号出力（DO）および CPU（FCN）へ伝達

補足発電機電流減少率の閾値の根拠は、「電流量が 100%から 0%に下がるのに 35ms かかる」ことです。

これを ms (ミリ秒) あたりの減少率に換算すると、-2.86%/ms となります。

高圧排気圧力1 (AI4)



中間値選択中間値選択

正規化電流（C）

発電機電流1 (AI1)



中間値選択中間値選択

正規化圧力（P）

条件判定

("P - C > 40.0%" の時に真)

条件判定

("d C/dt < -2.86%/ms" の時に真)

PLU信号出力（DO)

CPUへ伝達

OR

AND

図パワーロードアンバランス（PLU）の例


TI 34P02K36-01 2013.05.31-00

4.2.3 内部計器に展開したロジック図の例オーバースピードプロテクションロジックとパワーロードアンバランス（PLU）

を組み合わせた場合の例を以下に示します。

参照機能、設定方法は、「ターボマシナリコントローラ概要」（IM 34P02Q04-01）の「B3. NFGP813 高

速プロテクションモジュールの機能」を参照してください。

●信号割り付け一覧

表プロテクションロジックの信号割り付け

信号名入出力端子の信号アプリケーションロジックのバッファ

発電機電流 1 電圧入力 1 PV7

発電機電流 2 電圧入力 2 PV8

発電機電流 3 電圧入力 3 PV9 高圧排気圧力 1 電圧入力 4 PV10

高圧排気圧力 2 電圧入力 5 PV11

高圧排気圧力 3 電圧入力 6 PV12 速度 1 パルス（MPU）入力 1 PV13

速度 2 パルス（MPU）入力 2 PV14

速度 3 パルス（MPU）入力 3 PV15 速度 4 パルス（Active pickup）入力 4 PV16

未使用 DI 1～ DI 8 DIO1

トリップ信号出力 DO 1 PLU 信号出力 DO 2 DIO2

未使用 DO 3 ～DO 8


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●アプリケーションロジックのバッファ一覧

表アプリケーションロジックのバッファ一覧機能バッファ＊1 使用領域＊2 定数値備考

オーバースピードプロテクション

CNFGL1 - 300（0x12C） MPU の最低回転数（rpm）

CNFGL2 - 0 ヒステリシス CNFGL3＊3 - 30（0x1E）タービンの定格回転数（rpm）/100 （％）

CNFGL4 - 110（0x6E）オーバースピード判定値（+10％）

CNFGL5 - 0 ヒステリシス VAR1 VAR1～16 - オーバースピード判定結果（1bit 目）

VAR101 - - リセット信号（1bit目）

VAR201 VAR201～202 - MPU1~3 の速度（中間値、rpm） VAR203 - - MPU の速度の有効値（300rpm以上）

VAR204 VAR204～205 - 速度の正規化値（％）

VAR206 - - オーバースピード判定結果（1bit 目） INF8 INF8～9 - タービンの回転数（CPU モジュールへ）

パワーロードアンバランス

CNFGL6＊3 - 50（0x32）発電機の定格電流（A）/100（％）

CNFGL7＊3 - 18（0x12）高圧排気圧力定格値（kPa）/100（％） CNFGL8 - 40（0x28）電流と圧力の比の判定値（％）

CNFGL9 - 0 ヒステリシス

CNFGL10 - -2860 （0xF4D4）変化率判定値（％/秒）

CNFGL11 - 0 ヒステリシス

SET1 - - リセット信号（16bit目、FCN より） VAR2 VAR1～16 - パワーロードバランス判定結果（2bit目）

VAR301 VAR301～302 - 発電機の電流（中間値、A）

VAR303 VAR303～304 - 電流の正規化値（％） VAR305 VAR305～306 - 高圧排気圧力（中間値、kPa）

VAR307 VAR307～308 - 高圧排気圧力の正規化値（％）

VAR309 VAR309～310 - 電流-圧力（％） VAR311 - - 電流と圧力の比の判定

VAR401 VAR401～404 - 変化率計器（VEL）用バッファ

VAR411 VAR411～412 - 変化率（％） VAR421 - - 変化率判定結果

VAR423 - - 変化率判定用ワークエリア 1

VAR425 - - 変化率判定用ワークエリア 2

出力 INF6 INF6～7 - トリップ信号（15、16bit目、CPU モジュールへ）

注 1：アプリケーションロジックで指定するバッファ注 2：連続して利用される領域


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●ロジック図図内部計器を使用したロジック図の例

発電機電流 2[PV8, AI: CH2]

発電機電流 1[PV7, AI: CH1]

発電機電流 3[PV9, AI :CH3]

MID3&1

IN1 OUT1

IN2

IN3

DATA

REF

HYS

FCN

OUT1

COMP

-57.2 (CNFGL10)

0.0 (CNFGL11)

2 (LT)

OR

IN1

IN2

9

VAR301DATA1

DATA2

OUT1

DIV32FVAR303

10

50000.0 (CNFGL6)

高圧排気圧力 2[PV11, AI: CH5]



MID3&1

IN1 OUT1

IN2

IN3

11

VAR305DATA1

DATA2

OUT1

DIV32FVAR307

12

1.8 (CNFGL7)

[A]

[MPa]

[%]

[%]DATA1

DATA2

OUT1

SUB32

VAR311

VAR309

VEL

IN

OUT1BUF

RST

INIT

TAP

VAR401

CNST1 (0)

2 (20ms)

CNST1 (0)

VAR411

OUT1VAR421

AND

IN1

IN2

19

OUT1VAR425

VAR423

VAR311

13

15

17

18BUFF16

IN OUT VAR2

20

DATA

REF

HYS

FCN

OUT1

COMP

0 (GT)

14

0.0 (CNFGL9)

40.0 (CNFGL8)

VAR421

VAR203

Active Pickup[PV16, PI: CH4]

MPU 2[PV14, PI: CH2]



MID3&1

IN1 OUT1

IN2

IN3

DATA

REF

HYS

FCN

OUT1

COMP

300.0 (CNFGL1)

0.0 (CNFGL2)

0 (GT)

VAR201 DATA1

DATA2

SEL

OUT1

SEL2&1

VAR201

INF8

DATA1

DATA2

OUT1

DIV32F

3000.0 (CNFGL3)

DATA

REF

HYS

FCN

OUT1

COMPVAR204

110.0 (CNFGL4)

0.0 (CNFGL5)

0 (GT)

VAR206VAR1

SR-FF

S

R

+Q

SET1

[LOGICW]

VAR101

DECO15-0

IN OUT

1 2 3

45 7

6

CODE15-0

IN OUT

22

BUFF16

IN OUT INF6

23

DIO2

VAR1

DIO2


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4.3 ロジック定義画面の設定リソースコンフィギュレータのロジック定義画面を使用して、ロジックを定義し

ます。ロジック定義画面の表示は、リソースコンフィギュレータの「LOGIC タブ

シート」を選択し、「ロジック定義」をクリックします。図 LOGIC タブシート

●ロジック定義画面 1～7 行目までがオーバースピードプロテクションロジックの例で、9～20 行がパ

ワーロードアンバランス（PLU）の例となり、22、23 行が、共通の出力となりま

す。図ロジック定義画面の設定


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●アプリケーションロジックのバッファ定義画面各演算で使用する定数を定義します。

図アプリケーションロジックのバッファ定義画面

補足アプリケーションロジックのバッファ定義画面では、10 進（4 バイト浮動小数点）で設定します。

設定値は、NFGP813 高速プロテクションモジュール内部で、固定少数点（上位 2 バイトが符号ビッ

トを含む整数部、下位 2 バイトが小数部）に変換されます。バッファ内データは、本書「4.4 ロジックテストツールでの動作確認」の「図読み込まれたバッ

ファデータ表示画面」で確認できます。

設定終了後、定義したロジックをロジックテストツールで使用するため、外部

ファイルに保存します。

参照ロジック定義画面の設定は、「ターボマシナリコントローラ概要」（IM 34P02Q04-01）の「C3. ターボマシナリ入出力モジュールの定義」を参照してください。


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4.4 ロジックテストツールでの動作確認ロジック定義画面で定義したアプリケーションロジックが、適切に動作するか

チェックします。ロジックテストツールでの動作の確認は、下記の手順で行います。

ロジックテストツールの起動

ロジック定義ファイルの読み込み

入力信号データの設定出力バッファの設定

シミュレーション実行

結果の確認

処理時間の確認

図アプリケーションロジックの動作確認手順

参照詳細は、「ターボマシナリコントローラ概要」（IM 34P02Q04-01）の「C5. アプリケーションロ

ジック（APL）のテスト」を参照してください。


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4.4.1 ロジック定義ファイルの読み込みロジックテストツールは、Windows のスタートメニューから「すべてのプログラ

ム」-「YOKOGAWA FCN-FCJ」-「支援ツール」-「ロジックテストツール」を

選択します。EXCEL が立ち上がります。図スタートメニュー

前節の「4.3 ロジック定義画面の設定」で、外部ファイルに保存したファイルを、

ロジックテストツールで読み込みます。読み込みは、「アドイン」タブの「ロジックテストツールメニュー」の「イン

ポート機能」よりファイルを指定します。図ファイルの読み込み画面


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「FN_decode」シートで、読み込まれた APL を確認します。図読み込まれた APL 画面

「Buffer_List」シートで読み込まれたバッファデータを確認します。前述の「4.2.3内部計器に展開したロジック図の例」「表アプリケーションロ

ジックのバッファ一覧」の定数値（各 CNFGL 値）の（）内の 16 進数と合ってい

ることを確認します。

図読み込まれたバッファデータ表示画面

補足ロジックを変更する場合は、リソースコンフィグレータのロジック定義画面で修正します。


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4.4.2 オーバースピードプロテクションロジックの動作確認ここでは、「IO_Sim_debug」シートに直接 PV13～16、SET1の値を設定し、各ロ

ジックの変数を確認します。図ロジック動作確認画面

“INPUT DATA SELECT”セルで“BUFFLIST”を選択します。 ①“Var Name”、“Value”に下表の「設定値」を入力します。 ②“RUN UNTIL”をクリックします。 ③下表の「結果」を確認します。

表オーバースピードプロテクションロジック動作確認の一覧

①設定値入力黄色：10 進数白色：16 進数

③結果の確認

②実行

BUFF LIST を選択

設

定

PV13(速度1、MPU）



PV16(速度4、Active

Pickup）

SET1

(リセット

操作）＊1

VAR201（MPUの

中間値）

INF8（速度値）

VAR206（速度判

定値）

VAR1（トリップ

信号）

1 298 299 300 290 0000 299 290 0 0 中間値、最終速度値 VAR20：299rpm、INF8：290rpm

2 300 302 301 290 0000 300 300 0 0 中間値、最終速度値 VAR201：299rpm、INF8：290rpm

3 3400 3300 3500 3200 0000 3400 3400 1 1中間値、最終速度値、

速度超過、トリップ信号出力

VAR201：3400rpm、INF8：3400rpm

VAR206：1、VAR1：1

4 3400 3300 3500 3200 8000 3400 3400 1 0 トリップ信号解除 VAR1：0

注1：　16進数で入力

設定値結果

確認事項備考


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次に、CPU モジュールに渡すトリップ信号（INF6）を確認します。あらかじめ設定値を入力しておき、結果を表示する方法で動作を確認します。ロジックテストツールの入力画面で、“Input_Data“ シートの各セルの上位に

PV13～PV16の設定値（16 進数）を入力します。ここでは、0BB8（3000：10 進数）、0D48（3400：10 進数）を入力しています。

図入力データの設定画面

“INPUT DATA SELECT”で“INPUT DATA”を選択します。 “IO_Sim_debug”シートに戻り“RUN UNTIL”をデータ入力したサイクル数分ク

リックします。

図ロジック動作確認画面

その後「OUTPUT DATA」シートで、「INF6」、「DIO2」の値の変化を確認

します。5 サイクル以降で、トリップ信号（1 ビット目）が出力されていること

を確認します。図出力データの確認画面

INPUT DATA を選択

実行


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補足

アプリケーションロジックのバッファデータ、入力信号のデータ保存は、ロジッ

クテストトールのメニュー「ファイル」を選択し、「APL バッファ」または、

「入力信号」の「セーブ」で行います。呼び出す場合は、「ロード」で行います。

図入力信号のデータ保存画面

4.4.3 パワーロードアンバランス（PLU）の動作確認ここでは、あらかじめ設定値を入力しておき、結果を表示する方法で動作を確認

します。下表に確認用の設定値例を示します。

表 PLU 動作確認の設定値一覧

ロジックテストツールの入力画面で、“INPUT DATA“ シートの各セルの上

位に 16 進数のデータを入力します。

図 PLU 動作確認の設定値入力画面

サイ

クル

PV7(電流1）

PV8(電流2）

PV9(電流3）

PV10（排気圧1）



確認事項備考

1 5000（1388) 4900（1324) 5100（13EC） 1800（708） 1700（6A4) 1900（76C) 中間値、正規化数値定格値での結果

2 4900（1324) 5000（1388) 5100（13EC） 1700（6A4) 1800（708） 1900（76C) 中間値、正規化数値定格値での結果

3 4900（1324) 5100（13EC） 5000（1388) 1700（6A4) 1900（76C) 1800（708）中間値、正規化数値定格値での結果

4 3500（DAC) 3500（DAC) 3500（DAC) 1800（708） 1800（708） 1800（708）変化率が成立電流　70％に低下

5 2000（7D0) 2000（7D0) 2000（7D0) 1800（708） 1800（708） 1800（708）差と変化率が成立（PLU出力）電流　40%　に低下

6 2000（7D0) 2000（7D0) 2000（7D0) 1800（708） 1800（708） 1800（708）差のみ成立（PLU出力）電流　40%　維持

7 2000（7D0) 2000（7D0) 2000（7D0) 1350（0546) 1350（0546) 1350（0546) PLU解除排気圧力　75％に低下

8 2000（7D0) 2000（7D0) 2000（7D0) 1350（0546) 1350（0546) 1350（0546) 変化率解除

() 内は、16進数


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“INPUT DATA SELECT”で“INPUT DATA”を選択します。 “IO Sim_debug”シートに戻り“RUN UNTIL”データ入力したサイクル数分実行し

ます。図ロジック動作確認画面

“RUN UNTIL”をクリックするごとに、各サイクルでは、下記の値になることを

確認します。

表 PLU 動作確認値の一覧

結果を確認

実行

INPUT DATA を選択


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最後に「OUTPUT DATA」シートで、「INF6」、「DIO2」の値の変化を確認

します。5、6 サイクルで、PLU 信号（2 ビット目）が出力されていることを確認

します。図出力データの確認画面

4.4.4 実行時間の確認

ロジックテストツールのメニューより、「処理時間表示」を選択し、ロジックテ

ストツールの処理時間ダイアログを表示し、3000μs 以内（基本スキャン時）で

あることを確認します。図処理時間表示画面

参照詳細は、「ターボマシナリコントローラ概要」（IM 34P02Q04-01）の「B.3.2.2. APL 処理時間」を

参照してください。

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<5. FCN 制御アプリケーションの作成＞ 53

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5. FCN 制御アプリケーションの作成 FCN で実行される制御アプリケーションは、ロジックデザイナで作成され、FCNにダウンロードされます。本章では、ロジックデザイナの設定における注意事項、制御アプリケーションの作

成に関する基本的な考え方や知識、禁止事項等を説明します。

参照ロジックデザイナの基本的な操作方法は、TI 「STARDOM FCN/FCJ 入門書（基礎編）」とロジックデ

ザイナのオンラインヘルプを参照してください。


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5.1 ロジックデザイナ上の設定本節ではロジックデザイナで制御アプリケーション作成する前に行う設定事項、選

択事項、注意事項、ノウハウ等を記述します。

5.1.1 新規プロジェクトにおけるテンプレートの選択ロジックデザイナで新規プロジェクトを作成する際、プロジェクトのタイプをテン

プレートプロジェクトの中から選択しますが、その選択基準を記述します。新規プロジェクトの作成とテンプレートの選択は、TI 「FCN/FCJ 入門書（基礎

編）」の「4.1.2 新規プロジェクトの作成」に記述されています。

● テンプレートの選択新規プロジェクトを作成する際のタイプは、6 個のテンプレートプロジェクトから

「STARDOM Turbomachinery」テンプレートを選択します。「STARDOM Turbomachineryテンプレート」には、システムで定義されているファ

ンクションやファンクションブロック、NPAS POU のライブラリと、ターボマシナ

リ入出力モジュールに対応したライブラリが含まれています。

● ロジックデザイナのライブラリと FCN のライセンスについてロジックデザイナのライブラリ追加には、特にライセンスは必要ありません。言い換えると、FCN にライセンス登録されていない機能であっても、アプリケー

ションの開発をすることができます。しかし、ライセンス登録されていない機能を含んだプロジェクトを FCN にダウン

ロードすると、PLC エラーが発生して FCN は動作しません。機能拡張のためライブラリを追加する場合は、FCN に登録されているライセンスを

確認してください。

参照詳細は、本書「2.1.7 必要なライセンスについて」を参照してください。


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5.1.2 制御タスクの設定についてロジックデザイナで作成したアプリケーションは、タスクに割り当てられ、インス

タンス化されることで実行されます。本項では、タスクの種類、設定について記述

します。

● 制御タスクの基本制約事項制御タスクの基本的な制約事項は以下のとおりです。・最大数

1 つの FCN において、制御タスクは 16 個まで作成することができます。・タスク名

タスク名の文字数は半角 7 文字、全角 3 文字、もしくは全角 3 文字+半角 1 文字

で、半角英数字とアンダースコア”_”、全角かな漢字が使用できます。ただし、次のことは禁止されています。・タスク名の先頭に半角数字を用いること。・アンダースコアを 2 個続けること。・タスク名の末尾をアンダースコアにすること。

● 制御タスクの種類制御タスクには、DEFAULT、CYCLIC、SYSTEM の 3 種類があります。ここでは、

通常使用する CYCLIC タイプの制御タスクを使用します。

図制御タスク選択画面

参照詳細は、「STARDOM 計装エンジニアリングガイド」（TI 34P02K35-01）「4.1.2 制御タスクの設定

について」を参照してください。


TI 34P02K36-01 2017.05.31-00

● 制御タスクの設定タスクの設定ダイアログから、制御タスクの実行周期、プライオリティの設定をし

ます。

参照制御タスクの実行周期、プライオリティ、ウォッチドッグ時間の関係と、動作の詳細は、「計装テク

ニカルガイド」（TI 34P02A03-01）の「B4.3.3 タスクのスケジュール」を参照してください。

図制御タスクの設定画面

1. 制御タスクの実行周期設定ダイアログの『周期』の項目より、制御タスクの実行周期を設定します。新規プロジェクトでは、デフォルト値として 100ms が設定されていますので、

「2.2.4 FCN/FCJ の制御タスク周期の決定」の項で検討した数値を設定します。 2. プライオリティ FCN をマルチタスクとする場合、各タスクの実行時における優先度を『プライオリ

ティ』の項から、最高 0～最低 31 の範囲で設定します。マルチタスクの各タスクには、異なる優先度を設定することを推奨します。 3. ウォッチドッグ時間制御タスクの実際の実行時間が『ウォッチドッグ時間』の設定値を越えた場合、ウォッチドッグエラーが発生し、エラー処理が行われます。この時間の設定は、制御タスク周期と同じ値を設定することを推奨します。

重要

ウォッチドッグ時間の変更は、FCN を停止するオフラインダウンロードが必要です。

4. その他の設定タスクの設定ダイアログには、「スタック」と「オプション」の項目もありますが、

これらはデフォルト設定のまま変更する必要はありません。


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5.1.3 ターゲット設定について下図のターゲット設定ダイアログは、FCN の IP アドレスを設定する際に使用しま

す。

図ターゲット設定画面

このダイアログには、IP アドレスのほかに『タスクの実行時間がウォッチドッグタ

イムをオーバーした場合、アボートする』の項目があります。冗長化 CPU 時の場合は、チェックなしとします。・チェック有りの動作

この項目にチェックをすると、ウォッチドッグエラー発生と同時にウォッチ

ドッグエラーが発生したタスクの動作が停止します。停止したタスクの制御ア

プリケーションが実行されなくなります。また、一度停止したタスクは、FCN をリブートするまで動作を再開しません。・チェック無しの動作

チェック無の場合、ウォッチドッグエラーが発生しても特になにもせず、制御

タスクも停止しません。


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5.1.4 アプリケーションサイズアプリケーションの容量の上限については「2.2.2 制御アプリケーション容量の確認」

に記述されています。それ以外に、システムにおけるリソース数や論理 POU 数等にも上限があります。これらの情報はロジックデザイナのオンラインヘルプに記述されていますが、本項

では、ヘルプの記述の中で重要な項目の詳細を記述します。

図アプリケーションサイズ表示画面

1. プロジェクトツリー中のリソースの最大数：100 2. リソース中のプログラムインスタンスの最大数：1000

1 つのリソース（FCN）でインスタンス化できる論理 POU の最大数です。 3. リソース中のタスクの最大数：16

1 つのリソース（FCN）に定義できるタスクの最大数です。 4. タスク中のプログラムインスタンスの最大数：500 5. グローバル変数の最大数：15000 6. 論理 POU 中のローカル変数の最大数：15000 7. 論理 POU のコードサイズの最大： 200KB

1 つの論理 POU サイズの上限です。論理 POU のサイズが 200KB を超えると、コンパイルエラーが発生します。論理 POU のサイズが 200KB の 80%を超えると、コンパイル時に警告が示され

ます。 8. ファンクション・ファンクションブロックの入出力パラメータの最大数： 300 9. プロジェクト中の論理 POU の最大数：2000 10. 論理 POU 中のコードワークシートの最大数： 255 11. 論理 POU 中で使用可能なファンクション・ファンクションブロックの種類の最

大数：620


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12. 論理 POU 中で使用可能なファンクション・ファンクションブロックの最大数：

1024 13. 論理 POU 中のジャンプとラベルの最大数：750 14. 論理 POU 中の接点/コイルの最大数： 3600

参考ここに記述した項目以外にも上限がありますので、アプリケーション作成の前には、上述のオンライ

ンヘルプに目を通すようにしてください。

参照ジャンプ機能は、「STARDOM 計装エンジニアリングガイド」（TI 34P02K35-019）「9. 高度な応用」

の「9.1.7 ジャンプ、コネクタ、リターン機能」を参照してください。ユーザ定義のファンクションブロックについては、「STARDOM 計装エンジニアリングガイド」の

「4.7 アプリケーションの部品化について」を参照してください。


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5.2 アプリケーション作成に使用する言語ロジックデザイナでは IEC61131-3 に準拠した 5 種類の言語用いて制御アプリケー

ションを作成できます。本節では、FBD（Function Block Diagram：機能ブロック図）

言語を用いて制御アプリケーションの作成例を紹介します。

参照それぞれの言語は、「STARDOM 計装エンジニアリングガイド」（TI 34P02K35-01）の「4.2 アプリ

ケーション作成に使用する言語について」を参照してください。

5.3 ネットワークテンプレートについて “ネットワーク”とは、制御ロジックの結線を意味します。すなわち、ネットワー

クテンプレートとは、「制御ロジック（回路図）の雛形」です。雛形コードをテン

プレート化して再利用することが可能となります。ネットワークテンプレートを活

用することで、簡単に制御ロジック構築できます。

基本的な制御ループのテンプレートが「Partner Portal」（https://partner.yokogawa.com/japan/member/stardom/nettemp/index.htm）の

STARDOM 会員サイトにて公開されています。テンプレートをダウンロード、所定

のフォルダにコピーした上で利用してください。詳細については、テンプレートと

一緒に公開された説明資料を参照してください。

図制御ループのテンプレート表示画面


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5.4 アプリケーション作成のノウハウ制御アプリケーションは、ロジックデザイナを利用して作成します。ロジックデザ

イナには、多くの機能が装備されています。

参照制御アプリケーション作成に関するノウハウは、「STARDOM 計装エンジニアリングガイド」

（TI 34P02K35-01）の「9. 高度な応用」を参照してください。

ロジックデザイナでは、ユーザ定義による部品、ファンクションブロックを登録で

きます。アプリケーションの部品化により、作成作業の軽減、デバッグ作業の軽減、

仕様変更への対応が容易になります。

参照作成方法、注意事項等の詳細は、「STARDOM 計装テクニカルガイド」（TI 34P02K35-01）の「4.7 アプリケーションの部品化について」を参照してください。

5.5 コンパイル時のエラーと警告の取り扱いロジックデザイナでプロジェクトをコンパイルすると、その結果にコンパイルエ

ラーと警告が表示される場合があります。ロジックデザイナでプロジェクトをコンパイルした時のエラーは、アプリケーショ

ン作成における文法的な誤り、もしくはシステム的なエラーが存在し、コンパイル

が完了していないことを意味します。エラーを解消せずにダウンロードすると、不正コードがダウンロードされ、制御に

影響を及ぼします。これを避けるため、すべてのエラーを解消してください。一方、警告はエラーではなく、あくまでも『警告』ですが、制御に影響を及ぼす場

合もあります。コンパイル時に発生した警告はすべて解消してください。

補足

エラーを解消せずにダウンロードをしようとすると、下図のダイアログが表示され

ます。

図コンパイルエラー時のメッセージ


TI 34P02K36-01 2017.05.31-00

5.6 ダウンロードの注意事項制御アプリケーションをコンパイルした後、FCN にダウンロードします。本節では、ダウンロードにおける注意事項を記述します。本節の内容の詳細は、以下のオンラインヘルプにも記述されています。

図オンラインヘルプ表示画面

5.6.1 オフラインダウンロードとオンラインダウンロード

制御アプリケーションのダウンロードには、オンラインダウンロードとオフライン

ダウンロードがあります。

・オフラインダウンロードダウンロードに制限はありませんが、ダウンロード時に FCN の制御が停止しま

す。

参照オフラインダウンロード後のスタートモードとリテインデータの関係は、「STARDOM 計装エンジニ

アリングガイド」（TI 34P02K35-01）の「2.2.5 保持変数（リテインデータ）の考え方」を参照してく

ださい。

・オンラインダウンロードダウンロード時に FCN を停止しませんので、制御を継続した状態でアプリケー

ションの変更が可能です。ただし、制御アプリケーションの変更内容によって

は、オンラインダウンロードができない場合もあります。

参照オンラインダウンロードの詳細は、「FCN/FCJ 解説書」（IM 34P02Q01-01）「B3. オンラインダウン

ロード」を参照してください。


TI 34P02K36-01 2017.05.31-00

5.6.2 ブートプロジェクトとソースのダウンロード参照ブートプロジェクトとソースの詳細は、「STARDOM 計装エンジニアリングガイド」（TI 34P02K35-01）の「4.9.4 ブートプロジェクトの重要性」と「4.9.5 ソースの重要性」を参照してください。

● ブートプロジェクトブートプロジェクトはシステムカード上に格納されていて、FCN の電源が ON とな

ると、システムカードよりメインメモリ上にロードされ、FCN は制御を開始します。ブートプロジェクトはロジックデザイナからシステムカードへダウンロードされま

す。

● ソースソースはシステムカード上に格納されているロジックデザイナのプロジェクトのこ

とです。ソースはロジックデザイナよりシステムカードにダウンロードされます。その際、

プロジェクトは zwt 形式に圧縮されます。システムカードのソースをアップロードすることで、ロジックデザイナ上にプロ

ジェクトを再現することができます。

5.6.3 ダウンロードダイアログの詳細参照プロジェクトのダウンロードの手順は、「STARDOM FCN/FCJ 入門書（基礎編）」（TI 34P02K13-01）の「4.6 実習：プロジェクトのダウンロード」を参照してください。

本項では、上記の TI に記述されていること以外の注意事項を記述します。次の図は、ロジックデザイナのダウンロードダイアログです。

図ダウンロードダイアログ画面


TI 34P02K36-01 2017.05.31-00

1. ブートプロジェクトを含む、ソースを含む図の枠①にチェックをすると、プロジェクトのダウンロード時にブートプロジェク

トとソースもダウンロードされます。

2. ソースをダウンロードする枠②の『ソースをダウンロードする』をクリックすると、システムカードにソース

だけがダウンロードされます。このダウンロードは CPU の空き時間で行われますので、「2.2.3 FCN/FCJ のパ

フォーマンスの確認」で記述しましたように、CPU の負荷率が推奨値 60%以下であ

れば、ソースのダウンロードが制御に影響を及ぼすことはありません。

ユーザライブラリ、ページレイアウト、バッグエンドコードの 3 つのチェックボッ

クスにつきましては、「5.7 制御アプリケーションのバックアップ」で詳細を記述

しますが、基本的にはチェックは不要です。

『ターゲットのソースを削除』をクリックすると、システムカードにロードされて

いるソースが削除されます。

3.ブートプロジェクトをダウンロードする枠③の『ダウンロード』をクリックすると、システムカードにブートプロジェクト

だけがダウンロードされますこのダウンロードもソースと同様に CPU の空き時間で行われますので、CPU の負

荷率が推奨値 60%以下であれば、制御に影響を及ぼすことはありません。

4. ファイルのダウンロード枠④の『ファイルのダウンロード』をクリックすると、任意のファイルをシステム

カード上にダウンロードし、保存しておくことができます。


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5.7 制御アプリケーションのバックアップ制御アプリケーションを作成している PC の故障、紛失等、万が一に備え、日々の

バックアップが重要になります。本節ではバックアップの手順について記述します。

● ロジックデザイナのアプリケーションの保存パスロジックデザイナで作成されたアプリケーションは、PC の以下のフォルダに格納

されています。 <ロジックデザイナのインストールパス>¥FCN-FCJ¥LogicDesigner¥Projects

標準のインストールパスでは、以下のフォルダになります。 C:¥YOKOGAWA¥FCN-FCJ¥LogicDesigner¥Projects

このフォルダ内に、ロジックデザイナのプロジェクト名のフォルダと、プロジェク

ト名.mwt のファイルがあり、この 2 つにアプリケーションの情報が含まれています。ただ、アプリケーションの大きさにより、プロジェクト名のフォルダのサイズが数

10MB になることがあり、これらを直接バックアップするのは難しい場合がありま

す。そこで、アプリケーションを zwt 形式のファイルに圧縮し、圧縮ファイルを

バックアップとして保存します。 zwt 形式とすることで、数 10MBのフォルダの情報が、1MB 以下のファイルに圧縮

されます。

● zwt 形式での圧縮手順 1. ロジックデザイナのファイルメニューから「プロジェクトを名前を付けて保存/

圧縮」を選択します。 2. 表示されたダイアログの「ファイルの種類（T）」で、「圧縮プロジェクト

ファイル（*.zwt）」を選択します。

図ロジックデザイナのプロジェクト保存画面

3. ダイアログに表示されているフォルダに、ファイル名.zwt の圧縮ファイルが作

成されます。 4. 作成された zwt 形式のファイルを、バックアップとして保存します。


TI 34P02K36-01 2017.05.31-00

参考「圧縮プロジェクトファイル（*.zwt）」を選択すると、圧縮オプションが選択できるようになります。

圧縮オプションのチェックは、基本的には不要です。ユーザライブラリの作成やページレイアウトを

変更している場合を除いて、チェックする必要はありません。


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5.8 ターボマシナリの制御アプリケーション例ここでは、タービンコントローラの制御アプリケーション例を紹介します。

5.8.1 制御アプリケーション例の概要ここで紹介するタービンコントローラの制御アプリケーション例は、以下の制御系

統図となります。入力信号は、速度入力、タービン入口圧力、並列（状態信号）、

シャットダウンとなっており、NFGS813 サーボモジュールへ開度対流量特性を考慮

したバルブデマンド信号を出力します。タービン制御では、高速応答を要求されます。CPU に大きな負荷をかけないため、

操作監視など、更新周期の遅い制御は、別のタスクとし、2 タスク構成のプログラ

ムを作成します。 φ: 入出力信号図タービン制御系統図


TI 34P02K36-01 2017.05.31-00

制御アプリケーション例は、以下の入出力信号、機能、演算を持ちます。入出力信号・速度入力：1 点（プロテクションモジュールより）・タービン入口圧力：1 点（アナログ入力）・バルブコントロール：1 点（アナログ出力）・シャットダウン：1 点（デジタル入力）・並列（＊）：1 点（デジタル入力）＊発電機の出力ブレーカの状態を示す入力

機能・演算・バルブデマンド信号出力演算バルブの開度を指定するデマンド信号の演算を行います。並列が OFF（発電機のブレーカが OFF）の場合： ①の速度制御 PID と②の負荷制御 PID のうち、低い出力値を選択します。並列が ON（発電機のブレーカが ON）で、負荷制御が ON の場合： ②の負荷制御 PID の出力を選択します。並列が ON でガバナポジション制御が ON の場合： ③のガバナポジション制御を選択します。・シャットダウン処理外部からシャットダウン入力があった場合には無条件で出力を 0％にしてバル

ブを閉じます。・バルブリミッタ設定バルブのデマンド信号の出力範囲を制限します。・バルブリミッタ設定値により出力を制限します。・DROOP 演算演算式は、{(実速度-定格速度)/(DROOP 設定×定格速度)}×100[%] となり、

DROOP 設定=5% とします。・FX（可変折れ線関数）圧力対負荷関数、負荷設定補正、開度対流量特性の関数があります。

参照ハードウェアの設定は、本書「3.3 ターボマシナリコントローラの設定例」を参照してください。速度入力信号の詳細は、本書「4 章 NFGP813 高速プロテクションモジュール内蔵の演算ロジックの

作成」を参照してください。制御ブログラムの詳細設定は、本書「9.1 制御アプリケーションのデータ」を参照してください。


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5.8.2 デバイスラベル変数の定義リソースコンフィギュレータで定義したデバイスラベルを、ロジックデザイナでデ

バイスラベル変数に関連づけます。ロジックデザイナの「DeviceLabelDefinition」を

クリックし、定義画面で登録します。図デバイスラベル変数の選択画面

参照リソースコンフィギュレータの設定は、本書「3.3 ターボマシナリコントローラの設定例」を参照して

ください。

●制御プログラム用デバイスラベル変数ここで紹介する制御プログラムで利用するデバイスラベル変数は、下記となります。

あらかじめ、リソースコンフィギュレータで定義します。

表デバイスラベル変数一覧モジュールデバイスラベル名信号種別スケール値

NFGS813 サーボ

S1_MV1、S1_MV2 O_Pcnt 0.0～100.0％ S1_PV1、S1_PV2 I_Pcnt 0.0～100.0％ S1_SV1、S1_SV2 O_Pcnt 0.0～100.0％

NFGS813 高速プロテクション

P1_PI1～P1_PI4 I_Real 0.0～3500.0rpm SPD_IN I_Real 0.0～3500.0rpm

NFDV151 デジタル入力

ONLINE I_Sts - SD I_Sts -

NFAI143 アナログ入力

AI111 I_Anlg 0.0～150.0kPa(A)


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●操作監視プログラム用デバイスラベル変数ロジックデザイナで監視に必要なデバイスラベル変数を定義し、この変数を

SCADA ソフトからアクセスすることで、システムの状態表示を可能にします。操作監視に必要なデバイスラベル変数は以下となります。

表操作監視のデバイスラベル変数一覧モジュールデバイスラベル名信号種別スケール値

NFGS813 サーボ

S1_MV1、S1_MV2 O_Pcnt 0.0～100.0％ S1_PFB1～S1_PFB4 I_Pcnt 0.0～100.0％ S1_CTL1、S1_CTL2 O_Dword - S1_PV1、S1_PV2 I_Pcnt 0.0～100.0％ S1_SV1、S1_SV2 O_Pcnt 0.0～100.0％ S1_PB1、S1_PB2 O_Real 0～1000sec S1_TI1、S1_TI2 O_Real 0～10000sec S1_TD1、S1_TD2 O_Real 0～10000sec

NFGS813 高速プロテクション

P1_PI1～P1_PI4 I_Real 0.0～3500.0RPM

NFDV151 デジタル入力

ONLINE I_Sts - SD I_Sts -

NFAI143 アナログ入力

AI111 I_Anlg 0.0～150.0ｋPa(A) AI112 I_Anlg 0.0～100.0％

デバイスラベル変数の定義画面で、デバイスラベル名、信号種別、タスク、スケー

ル値、工業単位などを定義します。図デバイスラベル変数の定義画面 1


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図デバイスラベル変数の定義画面 2


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5.8.3 制御アプリケーションの作成前述のタービン制御系統図をロジックデザイナ上で、制御プログラムに書き直して

いきます。プログラムは、高速周期で動作させる制御プログラム、低周期で動作さ

せる操作監視プログラムの 2 つの構成となります。ロジックデザイナのプロジェクトツリーウィンドの論理 POU に「BasicScan 」を作

成します。高速周期で動作させる制御プログラムを論理 POU の「Main」に、低周

期で動作させる操作監視プログラムを論理 POU の「BasicScan」に FBD 言語で作成

していきます。図プロジェクトツリーウィンド

参照詳細設定は、本書「9.1 制御アプリケーションのデータ」を参照してください。設定方法の詳細は、「NPAS POU 説明書（概要編）」（IM 34P02P25-01）、「NPAS POU 説明書

(機能詳細編)」（IM 34P02P26-01）、ロジックデザイナのオンラインヘルプを参照してください。

●タスクの設定高速周期で動作させる制御プログラムの周期、プライオリティを設定します。設定は、「プロジェクトツリーウィンド」より「Task0」を右クリックし「設定

（S）」を選び「周期（T）」と「プライオリティ（P）」に数字を入力します。本例では、「周期（T）」を「50」、「プライオリティ（P）」を「0」に設定しま

す。図タスクの設定画面

同様に、低周期で動作させる操作監視プログラムの「Task1」を「周期（T）」を

「1000」、「プライオリティ（P）」を「1」に設定します。


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●タスク間の設定このアプリケーションでは、低周期で動作する操作監視プログラムから、高速周期

で動作させる制御プログラムに設定値を渡します。このとき、制御に影響を及ぼさないように、特別な POU を利用し、「Main」タス

クと「BasicScan」タスク間の信号取り合いを定義します。論理 POU の「Main」を開き、以下の NPAS POU を追加します。・SD_CFCX_CONNCT_EX

図「Main」の高速アクセス POU

論理 POU の「BasicScan」の制御プログラムに、以下の NPAS POU を追加します。・SD_CFCX_CONNCT_EX ・NPAS_MLD ・WRITE2_V1 ・READ2_1V

図「BasicScan」の高速アクセス POU


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タスク間で通信する変数は、高速化の必要がない設定値（固定値 0%、100%）等と

なります。「BasicScan」「Main」図タスク間で通信する変数

以下は BOOL 変数(TEST、TEST1)の通信例も示しています。プロジェクトリーウィンドウから、STN_COMM_TYPE を開き、タスク間で通信す

る変数のデータ型を定義します。図タスク間で通信する変数のデータ型の設定 1

次に、「Global_Variables」を開き、追加した GU_WT_1TSK、GU_WT_50TSK 変数

の PDD（Process Data Directory）にチェックを付けます。図タスク間で通信する変数のデータ型の設定 2

補足タスク間の設定の注意は、「STARDOM 計装テクニカルガイド」（TI 34P02K35-01）の「8.3 マルチタ

スク時の注意事項」を参照してください。


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●制御プログラムの作成制御プログラムは、7 個の機能に分けることができます。以下に機能ごとに解説し

ていきます。点線内は、マルチタスクの設定です。 ①速度制御 ②負荷制御 ③バルブポジション制御 ④バルブデマンド出力 ⑤モード選択と出力切り替え回路 ⑥PID コントローラの制御周期の設定 ⑦ブロックモード変更禁止処理図制御プログラム全体

①

②

③

④

⑤ ⑦


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①速度制御タービンの回転制御を行います。使用する NPAS POU は、以下となります。・NPAS_AI_REAL（REAL データ入力処理）・NPAS_MLD（手動操作 POU（出力トラッキングなし））・NPAS_VELLIM（変化率制限）・NPAS_PID（PID 調節）・NPAS_SW31（3 対 1 接点 1 回路切り替えスイッチ）図速度制御プログラム

②負荷制御タービンの負荷制御を行います。使用する NPAS POU は以下となります。・NPAS_AI_ANLG（標準アナログ入力処理）・NPAS_FUNC_VAR（可変折れ線関数）・NPAS_MLD（手動操作 POU（出力トラッキングなし））・NPAS_MLD_PB（出力値プッシュバック型 MLD）・NPAS_VELLIM（変化率制限）・NPAS_PID（PID 調節）・NPAS_SW31（3 対 1 接点 1 回路切り替えスイッチ）図負荷制御プログラム


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NPAS_FUNC_VAR（可変折れ線関数）の数値を設定します。図 NPAS_FUNC_VAR の数値設定

設定は、IPC_FX_PRMPLOT[□]□、SPD_FX_ PRMPLOT[□]□の FXDUMY をダブ

ルクリックし、初期値に数値を入力します。図関数値の設定画面例

補足 NPAS_FUNC_VAR（可変折れ線関数）の数値設定は、ロジックデザイナのデバッグモードで設定しま

す。デバッグモードについては、本書「7.5 ロジックデザイナのデバッグモード」を参照してくださ

い。以下は、圧力対負荷関数（IPC_FX）、負荷設定補正（SPD_FX）の数値例です。

圧力対負荷関数(IPC_FX) 負荷設定補正(SPD_FX)

図 NPAS_FUNC_VAR（可変折れ線関数）の数値例


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③バルブポジション制御バルブポジション制御を行います。使用する NPAS POU は、以下となります。・NPAS_MLD（手動操作 POU（出力トラッキングなし））・NPAS_VELLIM（変化率制限）・NPAS_MLD_PB（出力値プッシュバック型 MLD）・NPAS_SW31（3 対 1 接点 1 回路切り替えスイッチ）図負荷制御プログラム

④バルブデマンド出力バルブデマンド信号は、A から E 信号の最低値に対して開度対流量特性を考慮した

信号です。この信号を NFGS813 に出力します。使用する NPAS POU は、以下となります。・NPAS_AS_L（オートセレクタ）・NPAS_VELLIM（変化率制限）・NPAS_SW31（3 対 1 接点 1 回路切り替えスイッチ）・NPAS_FUNC_VAR（可変折れ線関数）・NPAS_AO_PCNT（正規化(%)データ出力処理）

図開度対流量特性（VP_FX）制御プログラム


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NPAS_FUNC_VAR（可変折れ線関数）の数値を設定します。図 NPAS_FUNC_VAR の数値設定

設定は、②と同様に SFD_FX_PRMPLOT[□]□の FXDUMY をダブルクリックして

入力します。

補足以下は、開度対流量特性（VP_FX）の数値例です。図開度対流量特性（VP_FX）例


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⑤切り替え器選択回路と自動／手動モード選択バルブ制御/負荷制御切り替え、シャットダウン、自動/手動モード選択をします。使用する NPAS POU、POU は、以下となります。・NPAS_DI_STS（ステータス入力処理）・NOT ・AND ・MOVE ・R_TRIG 図バルブ制御/負荷制御切り替え

図シャットダウン信号処理

図自動/手動モード切り替え


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⑥PID コントローラの制御周期の設定１秒以下のタスク周期で実行される PID コントローラの制御周期を設定します。使用する POU は、以下となります。・UNIT_TO_DINT ・DINT_TO_TIME

図 PID コントローラの制御周期の設定

システム変数に収められているタスク周期を、本例で使用している２つの PID のエ

ンジニアリングパラメータに設定します。本例では Task0:Main(50ms)です。 ⑦ブロックモード変更禁止処理操作ミス等によるブロックモード変更を禁止する処理です。CAS 固定、AUT 固定、

MAN 禁止などがあります。使用する POU は、以下となります。・EQ ・NE ・MOVE

図常時 CAS、常時 AUT および MAN 禁止処理


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●操作監視プログラムの作成操作監視には、論理 POU の「Main」に定義した、デバイスラベル変数を利用しま

す。ここでは、「Main」に定義していない変数を操作監視に扱うために必要なプロ

グラムを作成していきます。操作監視プログラムは、実践で囲まれた①～④の 4 つに分けることができます。以

下に機能ごとに解説していきます。点線内は、マルチタスクの設定です。 ①タービンの回転数のモニタ ②サーボポジションフィードバックのモニタ ③サーボパラメータの操作 ④サーボ手動の操作

図操作監視プログラムの全体

③

①

②

④


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①タービンの回転数のモニタ使用する NPAS POU は、以下となります。・NPAS_AI_REAL ・NPAS_PVI 図タービンの回転数のモニタ

②サーボポジションフィードバックのモニタ使用する NPAS POU は、以下となります。・NPAS_AI_PCNT ・NPAS_PVI 図サーボポジションフィードバックのモニタ


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③サーボパラメータの操作 PID パラメータ（比例帯、積分、微分）を設定します。使用する NPAS POU は、以

下となります。・NPAS_AO_PCNT ・NPAS_AO_REAL 図サーボパラメータの操作

補足

設定は、ロジックデザイナのデバッグモードで設定します。 PID パラメータの設定は、S1_PB1S、S1_TI1S、S1_TD1Sの入力をクリックして設定

します。デバッグモードについては、本書「7.5 ロジックデザイナのデバッグ

モード」を参照してください。

図パラメータの設定画面例

④サーボ手動の操作サーボ PID の AUT／MAN コントロールビットを操作して手動設定値を出力します。

使用する NPAS POU は、以下となります。・NPAS_MLD ・NPAS_AO_PCNT ・NPAS_AI_PCNT ・NPAS_PVI


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図サーボ手動設定機能の操作

補足サーボ手動設定の操作は、③と同様に PID1AMC をクリックして「TRUE 」をチェックします。図パラメータの設定画面

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<6. 操作監視画面> 87

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6. 操作監視画面 VDS、 FAST/TOOLS などの SCADA ソフトで運用時に必要な状態を表示する画面

を構築します。構築方法、操作などは、各説明書を参照してください。

参照 VDS の操作監視画面の作成、設定の詳細は、以下を参照してください。・「STARDOM VDS 入門書（基礎編）」（TI 34P02K12-01）・「VDS エンジニアリングマニュアル」（IM 34P02D02-01） FAST/TOOLS の操作監視画面の作成、設定の詳細は、以下を参照してください。・「FAST/TOOLS Technical Product Description」（TI 50A01A20-01EN）・「FAST/CONVENTIONS Volume 1」（IM50A01A00-01EN）

FAST/TOOLS で作成した操作監視画面例を下記に示します。この操作監視画面例では、タービンの回転数、負荷などの設定値、状態値を表示し

ています。また、スピードのチューニング画面を表示しています。図監視画面とチューニング画面例

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< 7. 機能検査（デバッグ）> 89

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7. 機能検査（デバッグ）機能検査とデバッグは同義語で、作成した制御アプリケーションが要求仕様どおり

動作するか、アプリケーションに誤りがないかを確認します。また、機能検査によ

り、要求仕様の矛盾を発見することもできます。本章では、ターボマシナリコントローラのアプリケーションのデバッグを中心にノ

ウハウ、注意事項を記述します。なお、NFGP813 高速プロテクションモジュール

のアプリケーションロジックの機能検査については、4 章「アプリケーションロ

ジックの設定」を参照ください。


TI 34P02K36-01 2017.05.31-00

7.1 使用機器について制御アプリケーションの機能検査では、通常ターゲット機器で行います。しかし、

ターゲット機器が使用できない場合、ほかの機器（社内設備機器）、FCN/FCJ シミュレータなどを使用します。

参照使用機器についての注意事項は、「STARDOM 計装エンジニアリングガイド」（TI 34P02K35-01）の

「5.1 使用する機器について」を参照してください。

7.1.1 ターゲット機材の確認 Webブラウザから FCN メンテナンスホームページに接続すると、下の図の Top Page が表示されます。この Top Page の Typeと OS Revision表示を確認します。

図 FCN メンテナンスホームページの Top Page

CPU スタイルの確認この図では、CPU モジュールの形名 NFCP100-S00 の後に『S3U』と表示されています。これは CPU のスタイルが S3 であることを意味しています。この表示が『S2』または『S1』の場合は、使用できません。 CPU モジュールの形名が NFCP050 の場合は、S2 であることを確認します。『S1』の場合は、使用できません。システムカードのレビジョンの確認 OS Revisionが、R3.10 以降であることを確認します。異なっている場合は、このレ

ビジョンに合わせるためレビジョンアップを行います。


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7.2 単体検査と総合検査機能検査は検査内容から、単体検査と総合検査に分けられます。

・単体検査制御ロジックや制御ループ等、制御アプリケーションを中心に、FCN の単体で

チェックを行います。・総合検査 FCN だけでなく、グラフィックや表示器、他社機器等を接続し、通信機能を含

めた検査を行います。また、Duolet 機能や VB 等など、プログラム言語を使用するアプリケーション

の検査も行います。

参照単体検査と総合検査における注意事項は、「STARDOM 計装エンジニアリングガイド（FCN/FCJ）」

（TI 34P02K35-01）の「5.3 単体検査における注意事項」、「5.4 総合検査における注意事項」を参照

してください。


TI 34P02K36-01 2017.05.31-00

7.3 検査の注意事項本節では、FCN の制御アプリケーションの動作確認を中心に検査におけるノウハウ、

注意事項等を記述します。

7.3.1 検査開始前の確認事項単体検査を開始する前に、以下の項目を確認します。・机上チェックが終了していること制御アプリケーションを印字し、その内容に誤りがないかを机上で確認します。制御内容の確認以外に、要求仕様がすべて作成されおり、作成抜けが無いことも確

認します。・ロジックデザイナ上でコンパイルエラーと警告が無いことロジックデザイナのコンパイル結果で、エラーと警告が無いことを確認します。

参照コンパイルエラーと警告の詳細は、「STARDOM 計装エンジニアリングガイド（FCN/FCJ）」（TI 34P02K35-01）の「4.8 コンパイル時のエラーと警告の取り扱い」を参照してください。

参考警告にて、未使用のローカル変数あるいは未使用の FB インスタンスが複数見つかった場合は、メ

ニューバー『ビルド』『未使用変数と FB インスタンスを削除』の操作によって、すべての POU の変

数ワークシートからの一括削除が可能です。

・未使用のグローバル変数の検査未使用のグローバル変数の有無を確認します。特に未使用のデバイスラベル変数が発見された場合、「本当に使用しなくても良い

のか？」、「アプリケーションの作成抜けなのか？」を確認します。

参照詳細は、「STARDOM 計装テクニカルガイド」（TI 34P02K35-01）の「9.1.8 クロスリファレンス」に

記述されている手順を参照してください。

・ダウンロード時に PLC エラーが発生しないことロジックデザイナから FCN にダウンロードしたとき、PLC エラーが発生しないこ

とを確認します。


TI 34P02K36-01 2017.05.31-00

7.3.2 検査の手法制御アプリケーションの作成と同様、細かいロジックの検査から開始し、それを組

み合わせていくボトムアップの検査手法をとります。

7.3.3 FCN のログファイルの確認突発的な CPU 負荷の増大によるウォッチドッグエラーの発生や、FCN 間通信の断

絶などのシステムエラーや、配列境界エラーや演算式の 0 割りなど制御アプリケー

ションに起因するシステムエラーが発生すると、その記録が FCN ログファイルに

残されます。これらを発見するため、総合検査の段階では、1 日に 1 回は FCN のログファイルを

表示し、システム的なエラーが発生していないことを確認します。

参照 FCN のログファイルの表示方法は、「FCN/FCJ解説書」（IM 34P02Q01-01）の「B2.4.8 ログファイ

ルの表示」を参照してください。

7.3.4 システム異常検査

システムの異常検査には、FCN の電源 OFF からの復帰、システム全体の電源 OFFからの復帰、各種通信の断絶時の動作と復帰、FCN で二重化されている部分の片側

フェイル等が考えられます。システム異常の発生時と復帰時の動作が、要求仕様とうりであることを確認します。

● ターボマシナリ I/O モジュールのフォールバック動作ターボマシナリ I/O モジュールは、CPU モジュールとの通信が 4 秒のラインアクセ

ス喪失時間以上途絶するとフォールバック動作を行います。以下の手順で、検査のためのフォールバックを発生させ、発生時の動作を確認しま

す。 1. ロジックデザイナのプロジェクトコントロールダイアログから、FCN の制御を

停止します。 2. FCN のシャットダウンボタンを押すか、メンテナンスホームページから

Shutdownを行い、FCN を電源断可能状態に移行します。FCN/のシステム電源

を OFF にします。

● ターボマシナリ I/O モジュールのシステム電源 OFF から復帰 FCN のシステム電源を OFF にします。 FCN 以外の機器の動作が要求仕様とおりであることを確認します。次に FCN のシステム電源を ON にし、復帰後の動作を確認します。・NFGS813 サーボモジュール：アナログ出力が、電源 ON 時の出力値になってい

るか確認します。・NFGP813 高速プロテクションモジュール：内部ロジックが動作し、実際に出力

を開始するまでの時間が、設定したワインドアップ時間と同じであるか確認し

ます。


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重要

ターボマシナリ I/O モジュールの停電からの復帰時にはパワーオン時の出力値から

出力を再開します。このため、停止直前の値の再出力動作（瞬停・継続動作）は行

われません。

参照システム異常検査の詳細は、以下を参照してください。・「ターボマシナリコントローラ解説書」（IM34P02Q04-01）の「B4.ターボマシナリ入出力モジュー

ルの非定常時動作」・「STARDOM 計装エンジニアリングガイド（FCN/FCJ）」（TI 34P02K35-01）の「5.4.4 システム異

常検査」


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7.4 CPU 負荷率とアプリケーション容量の確認本書「2.2.2 FCN/FCJ の制御アプリケーション容量の確認」と「2.2.3 FCN/FCJ のパ

フォーマンスの確認」において、アプリケーション作成前に FCN の制御アプリ

ケーション容量とパフォーマンスの確認を行いました。ただし、アプリケーション作成前の確認は机上の計算値ですので、機能検査のタイ

ミングで実際の容量とパフォーマンスを確認します。

7.4.1 CPU 負荷率の確認 CPU 負荷率をロジックデザイナ上で表示し、その値が 60%以下であることを確認し

ます。

CPU 負荷率の確認手順 1. ロジックデザイナのコントロールダイアログを表示します。

図コントロールダイアログ

2. 表示されたダイアログの「情報」をクリックします。 3. 表示された「情報」ダイアログのリソースのタブに CPU 負荷率が表示されてい

ます。また、CPU 負荷率のほかに、リテインデータ（保持データ）の空き領域も表示

されます。このデータを 7.4.2 項「アプリケーション容量の確認」で使用します。

図リソース表示画面


TI 34P02K36-01 2017.05.31-00

CPU 負荷率の確認時の注意事項表示される CPU 負荷率には、制御アプリケーション実行による負荷だけではなく、

I/O モジュールへのアクセスにかかる負荷も含まれます。そのため、正確な CPU 負荷率を確認するには、ターゲット機器にすべての I/O モ

ジュールを実装した状態で行います。また、表示される CPU 負荷率は、一定時間の CPU 使用率を平均した値です。そのため、FCN 立ち上げ直後や、オフラインダウンロード後の FCN スタート直後

には、正しい値が表示されません。FCN を立ち上げるか、またはスタートした場合

は、数分経過してから CPU 負荷率を確認します。

7.4.2 アプリケーション容量の確認アプリケーション容量に関する制約の中で、影響の大きい ADLST サイズとリテイ

ンデータサイズを確認し、使用率を計算します。

● ADLST サイズの確認 ADLST のファイルは「ADLST.edf」という名前で、アプリケーションを作成する

PC の次のフォルダに格納されています。ロジックデザイナのインストールパス¥Projects¥プロジェクト名¥C

¥Configuration¥R¥リソース名

標準のインストールパスの場合、次のフォルダに格納されます。

C:¥YOKOGAWA¥FCN-FCJ¥LogicDesigner¥Projects¥プロジェクト名

¥C¥Configuration¥R¥リソース名

この「ADLST.edf」ファイルを右クリックし、プロパティを選択します。表示されたプロパティにファイルのサイズが示されています。下の図の枠で示した値が ADLST のサイズです。この例では 487KBで、使用率は約

12%であることが分かります。（ADLIST の最大データサイズは、4MB です。）

図 ADLST.edf のプロパティ


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● リテインデータ（保持データ）のサイズの確認「7.4.1 CPU 負荷率の確認」で記述した手順で、リテインデータ（保持データ）の

空き領域を確認することができます。 7.4.1 項の図では、空き領域は 337KBと表示されています。使用可能なリテイン

データのサイズは 350KB であることから、使用率は約 4%であることが分かります。


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7.5 ロジックデザイナのデバッグモードロジックデザイナをデバッグモードとすることで、変数やデバイスラベル変数の値

の変更や、ウォッチウィンドウの使用が可能になり、デバッグを開始することがで

きます。・オンラインレイアウトとオンライン値表示

プログラムを表示しながらプログラム中の変数の値を表示／変更できます。・ブレークポイント設定

プログラム中に設定したブレークポイントでプログラム実行が停止します。その後はステップ実行も可能です。・ロジックアナライザ機能

指定した時間間隔で変数の値を記録し、グラフィカルに表示します。・ウォッチウィンドウ

ウォッチウィンドウに変数を登録すれば変数の値をモニタリングできます。

図デバイスラベル変数への値の入力画面

参照詳細は、「STARDOM 計装エンジニアリングガイド」（TI 34P02K35-01）の「5.6 ロジックデザイナの

デバッグモード」を参照してください。ロジックデザイナのデバッグ方法の詳細は、「FCN/FCJ 入門書」（TI 34P02K13-01）の「4.8 実習：動

作確認」を参照してください。


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7.6 ソフトワイヤリングソフトワイヤリングは、アプリケーションからアナログ入力とデジタル入力の値を

変化させる機能です。I/O 機器や外部入力が接続されていないデバッグにおいて、

ソフトワイヤリングを使用します。

参照詳細は、「STARDOM 計装エンジニアリングガイド」（TI 34P02K35-01）の「5.7 ソフトワイヤリング」

を参照してください。ソフトワイヤリング作成の詳細は、「FCN/FCJ 入門書」（TI 34P02K13-01）の「4.4 実習：ソフトワイ

ヤリングの設定」を参照してください。また、次のオンラインヘルプにも記述されています。

図ソフトワイヤリングのオンラインヘルプ


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7.7 ループチェックツールループチェックツールはリソースコンフィギュレータから起動されるツールで、

I/O モジュールにおけるアナログ/デジタル入出力の値を表示します。 I/O モジュールに入出力の機器を接続した検査において、機器の値を読み込めない、

または機器に値を設定できない等の問題が発生した場合、ループチェックツールを

用いて、その原因がアプリケーション側にあるのか、ハード側にあるのかの切り分

けを行うことができます。ループチェックツールについての詳細は、下記のオンラインヘルプに記述されてい

ます。

図ループチェックツールのオンラインヘルプ

注意

NFGS813 サーボモジュールは、ループチェックツールを使用できません。

<8. 現地調整> 101

TI 34P02K36-01 2017.05.31-00

8. 現地調整現地でのインストール作業、ターボマシナリ入出力モジュールの調整について解説

します。

<8. 現地調整> 102

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8.1 現地インストールの準備作業現地インストールを開始する前に、現状のシステム状況のセーブを行います。作業項目は、ブートプロジェクトとソースのダウンロード、リテインデータのセー

ブ、FCN のシステムカード情報のバックアップ、ロジックデザイナの制御アプリ

ケーションのバックアップです。

8.2 現地インストール作業一般的な現地インストールの手順を記述します。システムによっては、以下の記述以外にも作業が必要になる場合があります。既設システムの状況を検討し、必要に応じて作業項目を追加してください。 1. 制御アプリケーションの復元現地の PC において、出荷したロジックデザイナの zwt ファイルを解凍し、制御ア

プリケーションを復元します。復元方法としては、既設プロジェクトの名前をあらかじめ変更しておき、既設と同

じ名前で復元します。これ以外にも、既設のプロジェクトに同じ名前で上書きをする、もしくは別名で復

元することも可能ですが、基本的には同じ名前で復元するようにします。 2. コンパイルとダウンロード制御アプリケーションを復元後、コンパイルを実行し、FCN にオフラインでダウン

ロードを行います。この際、ブートプロジェクトとソースへのダウンロードも行います。

参照詳細は、本書「5.6.3 ダウンロードダイアログの詳細」を参照してください。

3. FCN のスタートダウンロード後、ウォームスタートを行います。アプリケーションの改造により、ダウンロード時に「ウォームスタートを使用でき

ません」のダイアログが表示されても、これを無視してダウンロードおよびウォームスタートの操作を行います。ウォームスタートの操作後には、「ウォームスタートできません。コールドスター

トを行います。リテインデータのリストア処理を行いました。」の PLC エラーメッ

セージが出力され、リテインデータがシステムカード内のバックアップからリスト

アされます。図メッセージウィンドウ

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参照オフラインダウンロード後のスタートモードとリテインデータの関係につきましては、「STARDOM計装エンジニアリングガイド」（TI 34P02K35-01）の「2.2.5 保持変数（リテインデータ）の考え方」

を参照してください。

4. リソースコンフィギュレータの定義リソースコンフィギュレータから FCN に接続します。改造により追加/削除/変更された情報を設定し、ダウンロードをします。 5. Duolet アプリケーション、その他アプリケーションのインストール必要に応じ、 Duolet アプリケーション、その他のアプリケーションをインストール

します。

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8.3 ターボマシナリ入出力モジュールの調整 NFGS813 サーボモジュールの励磁電源電圧およびポジションフィードバックは現地

の設置環境や接続機器に合わせて調整する必要があります。調整のコントロールは、デバイスラベル変数へアクセスして行います。

重要

励磁電源電圧調整とポジションフィードバック調整の両方を行う必要がある場合は、

励磁電源電圧調整を先に行ってください。励磁電源電圧調整を後に行うと、ポジ

ションフィードバック調整の設定内容がずれる場合があります。モジュールに調整データが保存されるため、モジュールを交換した場合、再度調整

が必要となります。

参照詳細は、「ターボマシナリコントローラ解説書」（IM 34P02Q04-01）の「C7 章ターボマシナリ入出

力モジュールの調整」を参照してください。

8.3.1 励磁電源電圧調整手順 LVDT 入力信号レベルを最適なレベルにするため、電源電圧を調節します。位置検出を行う LVDT 機器は、励磁電源を給電して制御対象であるバルブの位置情

報を AC 信号として出力します。入出力モジュールを設置したあとで励磁電源出力を調整し、入出力モジュールに入

力する電圧を適正なレベルにします。ここでは、スロット 5 にモジュールが実装され、CH1 に接続された LVDT 機器の調

整例を記載しています。デバイスラベル変数は、初期値（工場出荷時）の場合の例

となります。実際の調整では、装置のデバイスラベル変数に変更してください。

注意

励磁電源の調整時に、励磁電源出力チャネルのハードウェア仕様、LVDT 入力チャ

ネルのハードウェア仕様の範囲内にするように注意してください。

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●モジュールの設定確認（リソースコンフィギュレータ）リソースコンフィギュレータで、NFGS813 サーボモジュールの設定を確認します。図リソースコンフィギュレータの設定画面

励磁電源の調整で必要なデバイスラベルの一覧を下記に示します。

表デバイスラベル変数の一覧

データ

デバイスラベル名(初期値)

ビット位置

ビット名用途（設定/確

認）

備考

PIDn:CTL（PID ブロックコントロール信号）

Q_PID1_01_05_02 15 A/M 設定 PID1 の自動/手動の切り替え Q_PID2_01_05_02 15 A/M 設定 PID2 の自動/手動の切り替え

PIDn（PID ブロック状態フラグ）

I_PID1_01_05_01 15 A/M 確認 PID1 自動/手動の切り替え I_PID2_01_05_01 15 A/M 確認 PID2 自動/手動の切り替え

ADJ_CTL（調整コントロール信号）

Q_LVDT_01_05_14 29 ADJPXC 設定調整モードの ON/OFF Q_LVDT_01_05_14 20 EXECPXC 設定調整確定

ADJ_ST（調整状態フラグ）

I_LVDT_01_05_13 29 ADJPXC 確認調整モードの ON/OFF

I_LVDT_01_05_13 16 ENDPXC 確認調整確定 PXC1_W（励磁電源設定）

Q_LVDT_01_05_9 - - 設定 CH1 励磁電源設定（調整用）

PIDn:MV Q_AO_01_05_01 - - 設定 PID1 全開/全閉の設定 Q_AO_01_05_02 - - 設定 PID2 全開/全閉の設定

LVDT1A（2 次電圧） I_LVDT_01_05_01 - - 確認 LVDT1 A LVDT1B（2 次電圧） I_LVDT_01_05_02 - - 確認 LVDT1 B

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●調整用制御ロジックの設定（ロジックデザイナ）ロジックデザイナの「DeviceLabelDefinition」で調整に必要なデバイスラベル変数を

定義します。

図デバイスラベル変数

ロジックデザイナの「Main」を選択し、定義したデバイスラベル変数を「Main」に

貼り付けていきます。図ロジックデザイナの「Main」画面

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貼り付けたデバイスラベル変数のプロパティの一例を下記に示します。変数値を操

作・表示したい場合は、「デバイスラベル名」に、「.value」を追加します。15bit目を操作・表示したい場合はさらに、「.X15」を追加指定します。図デバイスラベル変数のプロパティ

「Main」への貼り付けが終了したら、「コンパイル」、「メイク」作業して、FCNにダウンロードします。「デバッグモード」に切り替えるとデバイスラベル変数の下に、値が表示されます。図デバッグモード画面

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●デバイスラベル変数の変更（ロジックデザイナ）調整は、変数を直接編集して行います。編集したい変数をクリックすると下記の画面が表示されます。数値を入力する場合と、ビットを操作する場合の 2 種があります。設定操作は、それぞれ、数値入力、あるいはビット（1：TRUE、0：FALSE）を選

択し「上書き」をクリックします。図変数の入力画面

●調整手順 1.励磁電源調整モードの設定・ ADJ_CTL（調整コントロール信号）の ADJPXC ビットを、1（TRUE）に設定し

ます。・ ADJ_ST（調整状態フラグ）の ADJEXCビットが 1 になることを確認します。 2. 制御対象機器の設定・PID1:CTL（PID ブロックコントロール信号）および PID2:CTL の A/M ビットを 1

に設定し、マニュアルモードにします。・PID1:MV を 0.0（または、100.0）に設定します。 3.励磁電源チャネルの調整・LVDT1A/B （LVDT 入力の A/B 端子電圧値）を確認します。・PXC1_W（励磁電源設定）に値（-255～255）を入力し、LVDT1A/Bの値が

5Vrms を超えない範囲で、最大となるように調整します。 4. 調整値を確定・ ADJ_CTLの EXECPXC ビットを 1 に設定します。・ADJ_ST の ENDPXC ビットが 1 になることを確認します。 5. 励磁電源調整モード解除・ADJ_CTLの ADJPXCビットを 0（ FALSE）に設定します。・ ADJ_ST の ADJEXCビットが 0 になることを確認します。

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8.3.2 ポジションフィードバック調整バルブの開度を制御する PID ループでは、バルブの開閉度を LVDT などのポジショ

ンセンサで検出し、検出信号を入出力モジュールにフィードバックすることで制御

を行っています。この LVDT 機器などはポジションに応じたアナログ信号が出力されるため、未調整

のままではバルブの開閉度を示すことができません。入出力モジュールを設置したあとに、実際にバルブを全開および全閉させ、全開位

置が 100 ％、全閉位置が 0 ％となるよう調整します。ここでは、スロット 5 にモジュールが実装され、CH1 に接続された LVDT 機器で、

PID1 のループを調整する例を記載しています。デバイスラベル変数は、初期値の場合の例となります。実際の調整では、組み込ん

だ装置のデバイスラベル変数に変更してください。

重要

ポジションフィードバック調整を実施する場合には、PID ブロック 1、PID ブロッ

ク 2 の両方を MAN モードにしてください。ポジションフィードバック調整の開始前と終了後は、調整コントロール信号

（ADJ_CTL）のすべてのビットの値を 0 にしてください。

ポジションフィードバック調整で必要なデバイスラベルの一覧を下記に示します。

表デバイスラベル変数の一覧データ

デバイスラベル変数ビッ

ト位置

ビット名用途（設定/確

認）

備考

PIDn:CTL（PID ブロックコントロール信号）

Q_PID1_01_05_02 15 A/M 設定 PID1 の自動/手動の切り替え

PIDn（PID ブロック状態フラグ）

I_PID1_01_05_01 15 A/M 確認 PID1 自動/手動の切り替え

ADJ_CTL（調整コントロール信号）

Q_LVDT_01_05_14

31 ADJ1 設定 PID1 調整モードの ON/OFF 24 PFB1 設定調整対象チャネル：1ch 23 SMPL_S 設定全開時サンプリング開始 22 SMPL_Z 設定全閉時サンプリング開始 21 EXEC 設定調整確定

ADJ_ST（調整状態フラグ）

I_LVDT_01_05_13 31 ADJ1 確認 PID1 調整モードの ON/OFF 24 PFB1 設定調整対象チャネル：1ch 19 ENDS 確認全開時サンプリング終了 18 ENDZ 確認全閉時サンプリング終了 17 ENDC 確認調整確定

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●調整用制御ロジックの設定（ロジックデザイナ）ロジックデザイナの「DeviceLabelDefinition」で調整に必要なデバイスラベル変数を

定義します。励磁電源の調整と同じになります。ロジックデザイナの「Main」を選択し定義したデバイスラベル変数を、「Main」に

貼り付けます。励磁電源の調整と同じ手順となります。「デバッグモード」に切り替えると、デバイスラベル変数の下に、現在の値が表示

されます。

図デバッグモード画面

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●調整手順 1. ポジションフィードバック調整モードの設定・PID1:CTL（PID ブロックコントロール信号）の A/Mビットを、1 に設定し、マ

ニュアルモードにします。・ADJ_CTL（調整コントロール信号）の ADJ1 ビットを、1 に設定します。・ADJ_ST（調整状態フラグ）の ADJ1ビットが 1 になることを確認します。 2. バルブ全開時の設定・手動にて、対象のバルブを全開位置に合わせます。・ADJ_CTLの PFB1 ビットを、1 に設定します。・ADJ_ST の PFB1 ビットが 1 になることを確認します。・ADJ_CTLの SMPL_Sビットを 1 に設定します。・5ms 間隔で 256 回サンプリングされ、完了すると、ADJ_ST の ENDS ビットが 1

になることを確認します。 3. バルブ全閉時の設定・手動にて、対象のバルブを全閉位置に合わせます。・ADJ_ST の PFB1 ビットが 1 になることを確認します。・ADJ_CTLの SMPL_Zビットを 1 に設定します。・5ms 間隔で 256 回サンプリングされます。完了すると、ADJ_ST の ENDZ ビット

が 1 になります。 4. 調整値を確定・ADJ_CTLの EXECビットを 1 に設定します。・ADJ_ST の ENDC ビットが 1 になることを確認します。 5. 励磁電源調整モード解除・ADJ_CTL（調整コントロール信号）の ADJ1 ビットを、0 に設定します。・ADJ_ST（調整状態フラグ）の ADJ1ビットが 0 になることを確認します。

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9. 付録本書「5.8 ターボマシナリの制御アプリケーション例」で解説した制御アプリ

ケーション例の各種設定値を次項に示します。

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Logic Designer This copy printed out at:

Sheet numberCurrent POU:

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記載内容は、お断りなく変更することがあります。

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Technical Information 改版履歴資料名称：ターボマシナリコントローラエンジニアリングガイド資料番号：TI 34P02K36-01 2013 年 5 月／初版・新規発行 2017 年 5 月／2 版改訂・Java→Duolet 変更

■お問い合わせについて本書の内容に関するご質問は、下記メールアドレスにてお願いいたします。問い合わせメールアドレス：[email protected] ■著作者横河電機株式会社 ■発行者横河電機株式会社〒180-8750 東京都武蔵野市中町 2-9-32

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