JP2005044038A - リモートメンテナンス方法およびそのシステム - Google Patents

Abstract

【課題】プラント制御システムが遠隔地である場合でも異常事象の調査、解消にさほど時間を要することなく、しかもソフトウェア修正ミスの発生する惧れのないリモートメンテナンスシステムを提供する。
【解決手段】プラント制御システムに発生した異常事象に基づくエラー情報および異常事象を発生した装置の運転操作履歴を収集する手段（８，１０）と、当該異常事象を発生した装置の持つソフトウェア、データベースをダウンロードして編集し、編集後のソフトウェア、データベースをアップロードするソフトウェアリモート編集手段４とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠隔地にあるプラント制御装置のメンテナンスを行うリモートメンテナンス方法およびそのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、遠隔地にある客先サイト等に設置されている分散型プラント制御システムに異常事象が発生した場合、表示器又はプリンタに出力されたエラーメッセージ、あるいは異常事象発生前後の運転操作メッセージ等を採取してメーカの工場等へ送付し、その工場にてメーカのエンジニアが一次診断を行うようにしている。
【０００３】
この一次診断の結果、さらに調査が必要ということになれば、メーカのエンジニアが客先サイトへ赴き、詳細な調査を行っている。この詳細な調査の結果ソフトウェアの不適合が判明した場合は、メーカ工場にてソフトウェアを修正あるいは改造した後、再度、客先サイトへ赴いてソフトウェアの入替え作業を行うようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような異常事象の一次診断、詳細調査および解消を行う場合、客先サイトが遠隔地にあるときにはかなりの時間を要していた。
特に、分散型プラント制御システムを設置してからかなりの年数が経っている場合、当該システムを製作したメーカ工場に製作当時のソフトウェアを検証する環境が充分整備されておらず、ソフトウェア修正・改造後の検証にかなりの時間を要するばかりでなく、最悪の場合にはメーカ工場で行ったソフトウェア修正・改造にミスの発生する惧れもある。
【０００５】
本発明は、従来技術の課題に鑑みてなされたもので、プラント制御システムが遠隔地である場合でも異常事象の調査、解消にさほど時間を要することなく、しかもソフトウェアの修正・改造ミスの発生する惧れのないリモートメンテナンス方法およびそのシステムを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に係るリモートメンテナンス方法の発明は、ネットワーク回線を介してプラント制御システムとリモートメンテナンス装置とを接続し、プラント制御システムからメンテナンスに必要な情報をリモートメンテナンス装置で収集してメンテナンスを行うようにしたリモートメンテナンス方法において、プラント制御システムを構成する装置に発生した異常事象に基づくエラー情報および当該異常事象発生装置に関する運転操作履歴を収集し、当該異常事象発生装置の持つソフトウェアおよびデータベースをダウンロードし、ダウンロードしたソフトウェアおよびデータベースを修正・改造し、この修正・改造後のソフトウェアおよびデータベースを前記プラント制御システム内の当該異常事象発生装置にアップロードすることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に係るリモートメンテナンスシステムの発明は、ネットワーク回線を介してプラント制御システムとリモートメンテナンス装置とを接続し、プラント制御システムからメンテナンスに必要な情報をリモートメンテナンス装置で収集してメンテナンスを行うようにしたリモートメンテナンスシステムにおいて、プラント制御システムを構成する装置に発生した異常事象に基づくエラー情報および当該異常事象発生装置に関する運転操作履歴を収集する手段と、当該異常事象発生装置の持つソフトウェア、データベースをダウンロードして編集し、編集後のソフトウェア、データベースをアップロードするソフトウェアリモート編集手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図を通じて共通要素には同一符号を付けて重複した説明は省略する。
図１は本発明によるリモートメンテナンスシステムの１実施の形態を示す構成図である。図１において、ＤＰＣは客先サイトに設置されたメンテナンス対象の分散型プラント制御システムであり、監視制御装置２１−１〜２１−ｎ、工程制御装置２２−１〜２２−ｎ、シーケンスコントローラ２３−１〜２３−ｎおよび１台の工程管理用計算機２４をＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）で結合して構成されている。
【０００９】
そして、これら分散型プラント制御システムを構成する各装置２１−１、２１−２・・・２４は、ＬＡＮ、ルータ２５およびサイト外部のネットワーク回線ＮＷを介して後述するリモートメンテナンス装置ＲＭに接続されている。
【００１０】
なお、分散型プラント制御システムを構成する各装置２１−１、２１−２・・・２４は、リモートメンテナンス装置ＲＭへの情報の送信と、リモートメンテナンス装置ＲＭからのダウンロードおよびアップロード要求に応じられるように必要な機能および装置を備えたコンピュータで構成されている。
【００１１】
一方、リモートメンテナンス装置ＲＭは、前記分散型プラント制御システムＤＰＣを製造したメーカの工場等メンテナンスセンター内に設置されており、前記ネットワーク回線ＮＷにルータ１、ゲートウェイ２を介して以下述べる各種の手段を接続することによって、分散型プラント制御システムＤＰＣの各種情報を収集して表示したり、あるいはソフトウェアおよびデータベースをダウンロード・アップロードが行えるようにコンピュータシステムを構成している。
【００１２】
すなわち、リモートメンテナンス装置ＲＭ内にはゲートウェイ２に対して表示器を備えたクライアントマシン３、ソフトウェアリモート編集手段４、運転操作履歴収集手段８、エラー情報収集手段１０、ＣＲＴ操作監視手段１３をバスＢＵＳによって接続し、さらにこれらの手段の他に次の手段および装置を設けている。
【００１３】
まず第１点目として、ソフトウェアリモート編集手段４をＢＵＳに接続することによって、前記分散型プラント制御システムＤＰＣを構成する各装置（監視制御装置２１−１〜工程管理用計算機２４）のソフトウェアおよびデータベースをハードディスク等の記憶装置にダウンロードし、このダウンロードしたソフトウェア５およびデータベース６を用いて各装置のデバックを支援するデバッグ支援手段７とを設けている。なお、図では便宜上ソフトウェアをダウンロードする領域を５、データベースをダウンロードする領域を６と標記する。
【００１４】
第２点目として、前記運転操作履歴収集手段８をＢＵＳに接続することによって、分散型プラント制御システムＤＰＣ内各装置の運転操作履歴を収集し、これを運転操作履歴収集データベース９に保存する。同様に、エラー情報収集手段１０をＢＵＳに接続することによって、客先サイト内の各装置のエラー情報を収集し、これをエラー情報収集データベース１１に保存する。そして、これらのデータベース９、１０を参照することによって、客先サイト内の各装置の不適合箇所を推論する不適合箇所推論手段１２を設けている。
【００１５】
第３点目として、ＣＲＴ操作監視装置１３をＢＵＳに接続することによって、分散型プラント制御システムＤＰＣの画面表示メニューと同一フォーマットの画面表示メニューをクライアントマシン３の表示器上に表示することを可能にしている。
【００１６】
以上のように構成されたリモートメンテナンスシステムの作用について以下説明する。
分散型プラント制御システムＤＰＣを構成する監視制御装置２１−１〜２１−ｎ、工程制御装置２２−１〜２２−ｎ、シーケンスコントローラ２３−１〜２３−ｎおよび工程管理用計算機２４のいずれかの装置に異常事象が発生した場合、当該異常事象発生装置からエラー情報が出力され、ＬＡＮ、ルータ２５を介してネットワーク回線ＮＷに送信される。
【００１７】
そして、このエラー情報はネットワーク回線ＮＷからリモートメンテナンス装置ＲＭ内のルータ１、ゲートウェイ２を介してエラー情報収集手段１０によって収集されたのちエラー情報収集データベース１１に保存されるとともに、クライアントマシン３の表示器に画像情報として出力される。
【００１８】
また、当該エラー情報を発信した異常装置に関する運転操作履歴情報も同様にしてルータ１、ゲートウェイ２を介して運転操作履歴情報収集手段８によって収集されて運転操作履歴情報収集データベース９に保存されるとともに、前記クライアントマシン３の表示器にリアルタイムに表示される。
【００１９】
この結果、メンテナンスセンター内にいるエンジニアはクライアントマシン３の表示内容を監視することによって分散型プラント制御システムＤＰＣ内の異常事象発生装置、その異常事象の内容および異常事象発生装置の運転操作履歴を把握することができる。
【００２０】
なお、これら収集された運転操作履歴情報およびエラー情報はメンテナンスに必要な情報として記憶装置に常時蓄積され、要求に応じて種別、期間等を指定して表示器３へのリスト形式で表示することが可能になっている。なお、このメンテナンスに必要な情報は異常時だけでなく、定周期又は任意に蓄積することができるようになっている。
【００２１】
一方、メーカのエンジニアがメンテナンスセンター内で異常事象発生時のソフトウェア環境を再現させる場合は、クライアントマシン３によってソフトウェアリモート編集手段４を起動する。このソフトウェアリモート編集手段４の起動により、ゲートウェイ２、ルータ１、ネットワーク回線ＮＷを経て分散型プラント制御システムＤＰＣの当該異常事象発生装置に対してソフトウェアおよびデータベースのダウンロード要求指令を送信する。
【００２２】
すると、当該異常事象発生装置から逆のルートでソフトウェアおよびデータベースがソフトウェアリモート編集手段４を介してダウンロードされ、ソフトウェア領域５およびデータベース領域６に保存される。
【００２３】
このように当該異常事象発生装置のソフトウェアおよびデータベースをダウンロードした結果、リモートメンテナンス装置ＲＭ内で分散型プラント制御システムにおける異常事象発生時のソフトウェア環境を短時間で再現させることができ、異常事象発生によるプラント制御の停滞や不適合の解消に要する時間およびコストを抑えることができる。
【００２４】
メンテナンスセンター内において保存したソフトウェアおよびデータベースを用いて異常事象発生時のソフトウェア環境を再現したのち、当該異常事象発生装置の持つソースプログラムを修正・改造し、実行プログラムへコンパイルする。
【００２５】
そしてこの修正・改造したソフトウェアの健全性を検証するためのデバックを実施する場合は、異常事象発生時のソフトウェア環境を再現したのち、クライアントマシン３から各装置デバック支援手段７を起動することにより、Ｉ／Ｏデータを模擬しつつ、ロジック、プログラムを段階的に進行させて行う。
【００２６】
以上のデバック作業で修正・改造したソフトウェアの健全性の検証ができたら、次にクライアントマシン３から再度ソフトウェアリモート編集手段４を起動し、その修正・改造したソフトウェア、データベースのアップロードを要求する。
【００２７】
これによりソフトウェア領域５および各装置のデータベース領域６からそれぞれソフトウェアおよびデータベースがゲートウェイ２、ルータ１、ネットワーク回線ＮＷを経由して分散型プラント制御システムＤＰＣの当該異常事象発生装置へのアップロードが実行される。
【００２８】
以上、分散型プラント制御システムにおける異常事象発生時から修正・改造したソフトウェアのアップロードまでの一連のメンテナンスについて説明したが、本実施の形態では、リモートメンテナンスシステムにとって必要な情報の収集、異常事象の再現性の検証およびソフトウェアの編集が速やかに、且つ、確実に実施できるため、異常事象発生によるプラント制御の停滞や不適合の解消に要する時間およびコストを抑えることができる。
【００２９】
次に、図２を参照して不適合箇所の推論について説明する。
不適合箇所の推論を行う場合には、クライアントマシン３により、不適合箇所推論手段１２を起動する。不適合箇所推論手段１２が起動すると、図２（ａ）において、エラー情報収集データベース９を参照してエラー情報の抽出、分類処理（ステップａ）を行う。次に、エラー情報発信元特定の処理（ステップｂ）を行い、その次に運転操作履歴収集データベース１１を参照してエラーと運転状況との関連付け処理（ステップｃ）を行う。そして最後に運転操作との関連度数（％）の算出処理（ステップｄ）を行う。
【００３０】
これによって特定されたエラー情報発信元については、図２（ｂ）の画面表示例で示すように、クライアントマシン３の表示画面において、分散型プラント制御システム構成図中の異常事象発生装置に対応するシンボルの表示を色替えする。この表示例では、図１との比較でわかるように、シーケンスコントローラ２３ｎが不適合箇所として色替え表示されいる様子を示している。
【００３１】
そして、異常事象に関連する運転操作がある場合は、分散型プラント制御システム中のすべての関連する運転操作名称と関連度数（％）を表示器３にリスト形式で、ＸＸＸＸ ａａ．ａ％、ＹＹＹＹ ｂｂ．ｂ％のように表示する。
【００３２】
これにより、異常事象発生時の原因調査を助勢することが可能となり、原因調査が速やか、且つ、確実に実施できるため、異常事象発生によるプラント制御の停滞や不適合の解消に要する時間およびコストを抑えることができる。
【００３３】
次に、図３を参照してＣＲＴ操作のオンライン監視例について説明する。
ＣＲＴ操作監視手段１３を起動することにより、分散型プラント制御システムＤＰＣ内の異常事象発生装置であるシーケンスコントローラ２３−ｎに表示されている画面と同一フォーマットの表示画面をリモートメンテナンス装置ＲＭ内のクライアントマシン３の表示器に表示する。
【００３４】
その後、図３（ａ）のように分散型プラント制御システムＤＰＣにて順次、▲１▼選択→移動、▲２▼選択→移動、▲３▼要求ＰＢ ＯＮのＣＲＴ操作（タッチ又はマウス操作、文字入力操作等）を行う。
【００３５】
すると、図３（ｂ）のように、分散型プラント制御システムＤＰＣ側での操作に追従してクライアントマシン３の表示画面上でポインタが▲１▼→▲２▼→▲３▼のように移動するとともに、操作に伴う画面表示の更新をリアルタイムに検証することができる。また、ポインタの動いた軌跡を残す機能を要求することにより、より明確にＣＲＴ操作の過程を把握することができる。
【００３６】
これにより、不適合事象の調査に寄与することができるため、分散型プラント制御システムの異常事象発生によるプラント制御の停滞や不適合の解消に要する時間およびコストを抑えることができる。
なお、異常の説明では、座標位置指示画面装置としてＣＲＴ装置を用いたが、これをタッチパネル（タッチスクリーン）に替えても良い。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プラント制御システムにおける異常事象発生時のメンテナンスに必要な情報、異常事象の再現性の検証およびソフトウェアの修正・改造を速やかに、且つ、確実に実施することを実現可能にしたリモートメンテナンス方法およびそのシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるリモートメンテナンスシステムを示す構成図。
【図２】不適合箇所推論の説明図であり、（ａ）はフロー図、（ｂ）は画面表示例図。
【図３】ＣＲＴ操作監視のオンライン監視説明図であり、（ａ）はプラント制御装置側の画面表示例、（ｂ）はリモートメンテナンス装置側の画面表示例。
【符号の説明】
１…ルータ、２…ゲートウェイ、３…表示器、４…ソフトウェアリモート編集手段、７…各装置デバック支援手段、８…運転操作履歴収集手段、９…エラー情報収集手段、１２…不適合箇所推論手段、１３… ＣＲＴ操作監視手段、ＤＰＣ…分散型プラント制御装置、２１…監視制御装置、２２…工程制御装置、２３…シーケンスコントローラ、２４…工程管理用計算機、２５…ルータ、ＬＡＮ…ローカルエリアネットワーク、ＲＭ…リモートメンテナンス装置。

Claims (5)

1. ネットワーク回線を介してプラント制御システムとリモートメンテナンス装置とを接続し、プラント制御システムからメンテナンスに必要な情報をリモートメンテナンス装置で収集してメンテナンスを行うようにしたリモートメンテナンス方法において、
   プラント制御システムを構成する装置に発生した異常事象に基づくエラー情報および当該異常事象発生装置に関する運転操作履歴を収集し、
   当該異常事象発生装置の持つソフトウェアおよびデータベースをリモートメンテナンス装置にダウンロードし、
   ダウンロードしたソフトウェアおよびデータベースを修正・改造し、
   この修正・改造後のソフトウェアおよびデータベースを前記プラント制御システム内の当該異常事象発生装置にアップロードすることを特徴とするリモートメンテナンス方法。
2. ネットワーク回線を介してプラント制御システムとリモートメンテナンス装置とを接続し、プラント制御システムからメンテナンスに必要な情報をリモートメンテナンス装置で収集してメンテナンスを行うようにしたリモートメンテナンスシステムにおいて、
   プラント制御システムを構成する装置に発生した異常事象に基づくエラー情報および当該異常事象発生装置に関する運転操作履歴を収集する手段と、
   当該異常事象発生装置の持つソフトウェア、データベースをダウンロードして編集し、編集後のソフトウェア、データベースをアップロードするソフトウェアリモート編集手段と
   を備えたことを特徴とするリモートメンテナンスシステム。
3. プラント制御システムの異常事象発生時に収集したエラー情報および運転操作履歴を用いて不適合箇所を推論することを特徴とする請求項２記載のリモートメンテナンスシステム。
4. リモートメンテナンス装置内で再現させたプラント制御システムの異常事象発生時のソフトウェア環境下で修正・改造したソフトウェアについて、健全性を検証するためのデバック支援手段を備えたことを特徴とする請求項３記載のリモートメンテナンスシステム。
5. プラント制御システムにおける画面操作状況を監視するための座標位置指示画面装置をリモートメンテナンス装置に備え、リモートメンテナンス装置側でプラント制御システム側の操作の過程を画面で表示することを特徴とする請求項２記載のリモートメンテナンスシステム。

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