JP2006318102A - フィールド機器管理装置およびフィールド機器管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィールド機器の管理情報に容易にアクセスできるとともに、プラント構成の変化に柔軟に対処しうるフィールド機器管理装置およびフィールド機器管理方法を提供する。
【解決手段】 端末装置１０１は、フィールド機器に関する管理情報の要求を受け付ける。定義手段１０２は、管理情報の内容とフィールド機器で使用される機器パラメータとの対応付けを予め定義する。取得手段１０３は、端末装置１０１を介して要求された管理情報に対応する機器パラメータを、定義手段１０２の定義に基づいてフィールド機器から取得し、端末装置１０１に返す。このフィールド機器管理装置によれば、管理情報に対応する機器パラメータを、定義手段１０２の定義に基づいてフィールド機器から取得するので、端末装置１０１において機器パラメータの意味を知らなくても、必要な機器パラメータを取得できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィールド機器の機器パラメータを介してフィールド機器を管理するフィールド機器管理装置およびフィールド機器管理方法に関する。

プラント各部に配置される制御弁や各種センサ等のフィールド機器の故障予知、メンテナンススケジュール、機器状態の確認等の保全管理、監視などを行うための機器管理システムが知られている。

図４に示すように、機器管理システムは、プラントに配置されるフィールド機器１１を管理するための操作を受け付けるクライアントコンピュータ１２と、クライアントコンピュータ１２に情報バス１３を介して接続され、クライアントコンピュータ１２とフィールド機器１１との間の通信を制御するフィールド通信サーバ１５と、を備える。

また、フィールド機器１１にはフィールド機器１１に対するプロセス制御を実行するためのフィールドコントローラ１６が接続されている。フィールドコントローラ１６はクライアントコンピュータ１２とフィールド機器１１との間の通信時におけるゲートウェイとしての機能を有する。また、制御バス１７は、クライアントコンピュータ１２とフィールド機器１１との間の通信時における通信経路として機能する。

各フィールド機器１１は故障予知、監視などに関する機器管理用データである管理情報を機器パラメータとして保有する。この機器パラメータを管理することで各フィールド機器１１の管理、監視を行う。クライアントコンピュータ１２には、フィールド機器１１の機器パラメータのパラメータ値を取得するためのプログラムが実装されており、クライアントコンピュータ１２に対するユーザの操作に基づいて、必要な情報を提示させることができる。

特許文献１には、フィールド機器の状態を知るために必要なパラメータを取得して表示する装置が記載されている。

特開２００４−１１８４７５号公報

従来の機器管理システムでは、クライアントコンピュータ２を介して機器管理のための機器パラメータを取得する場合には、対応する機器パラメータのパラメータ名をクライアントコンピュータ２が指定し、さらにフィールド通信サーバ１５がフィールド機器１から機器パラメータを取得し、これをクライアントコンピュータ２に返している。

したがって、例えば、所定のフィールド機器１１の機器状態を取得する場合には、ユーザが直接その機器状態に関する機器パラメータを指定するか、あるいは、クライアントコンピュータ１２において、機器状態に対応する機器パラメータを特定する必要がある。

しかし、フィールド機器１１はメーカや機種により機器パラメータの規定方法が異なり、機器パラメータの指定を要求することはユーザに煩雑な作業を強いることになる。また、クライアントコンピュータ１２に機器パラメータ１１の定義を規定する仕組みを実装することも考えられる。しかし、フィールド機器１１の追加、変更等のたびに、すべてのクライアントコンピュータ１２について煩雑な作業が必要となり、プラント構成の変化に対する柔軟性を失わせることになる。

本発明の目的は、フィールド機器の管理情報に容易にアクセスできるとともに、プラント構成の変化に柔軟に対処しうるフィールド機器管理装置およびフィールド機器管理方法を提供することにある。

本発明のフィールド機器管理装置は、フィールド機器の機器パラメータを介してフィールド機器を管理するフィールド機器管理装置において、フィールド機器に関する管理情報の要求を受け付ける端末装置と、前記管理情報の内容と前記フィールド機器で使用される機器パラメータとの対応付けを予め定義する定義手段と、前記端末装置を介して要求された前記管理情報に対応する前記機器パラメータを、前記定義手段の定義に基づいて前記フィールド機器から取得し、前記端末装置に返す取得手段と、を備えることを特徴とする。
このフィールド機器管理装置によれば、管理情報に対応する機器パラメータを、定義手段の定義に基づいてフィールド機器から取得するので、端末装置において機器パラメータの意味を知らなくても、必要な機器パラメータを取得できる。

前記定義手段は、複数の前記端末装置に対して共通に設けられていてもよい。

前記管理情報は、フィールド機器の状態を示す情報であってもよい。

前記管理情報は、前記定義手段により複数の前記機器パラメータと対応付けられていてもよい。
この場合には、１つの管理情報の要求に対して、複数の機器パラメータが取得される。

本発明のフィールド機器管理方法は、フィールド機器の機器パラメータを介してフィールド機器を管理するフィールド機器管理方法において、フィールド機器に関する管理情報の要求を端末装置において受け付けるステップと、前記管理情報の内容と前記フィールド機器で使用される機器パラメータとの対応付けを予め定義するステップと、前記端末装置を介して要求された前記管理情報に対応する前記機器パラメータを、定義された前記対応付けに基づいて前記フィールド機器から取得し、前記端末装置に返すステップと、を備えることを特徴とする。
このフィールド機器管理方法によれば、管理情報に対応する機器パラメータを、定義された対応付けに基づいてフィールド機器から取得するので、端末装置において機器パラメータの意味を知らなくても、必要な機器パラメータを取得できる。

前記対応付けは、複数の前記端末装置に対して共通に設けられていてもよい。

前記管理情報は、フィールド機器の状態を示す情報であってもよい。

前記管理情報は、前記定義するステップにより複数の前記機器パラメータと対応付けられていてもよい。
この場合には、１つの管理情報の要求に対して、複数の機器パラメータが取得される。

本発明のフィールド機器管理装置によれば、管理情報に対応する機器パラメータを、定義手段の定義に基づいてフィールド機器から取得するので、端末装置において機器パラメータの意味を知らなくても、必要な機器パラメータを取得できる。また、本発明のフィールド機器管理方法によれば、管理情報に対応する機器パラメータを、定義された対応付けに基づいてフィールド機器から取得するので、端末装置において機器パラメータの意味を知らなくても、必要な機器パラメータを取得できる。

図１は本発明によるフィールド機器管理装置を機能的に示すブロック図である。

図１において、端末装置１０１は、フィールド機器に関する管理情報の要求を受け付ける。定義手段１０２は、管理情報の内容とフィールド機器で使用される機器パラメータとの対応付けを予め定義する。取得手段１０３は、端末装置１０１を介して要求された管理情報に対応する機器パラメータを、定義手段１０２の定義に基づいてフィールド機器から取得し、端末装置１０１に返す。

以下、図２〜図３を参照して、本発明によるフィールド機器管理装置の一実施形態について説明する。

図２は本実施形態のフィールド機器管理装置が適用される機器管理システムの構成を示すブロック図である。機器管理システムは、プラント各部に配置される制御弁や各種センサ等のフィールド機器の故障予知、メンテナンススケジュール、機器状態の確認等の保全管理、監視などを行うためのシステムである。

図２に示すように、機器管理システムは、プラントに配置されるフィールド機器１を管理するための操作を受け付けるクライアントコンピュータ２と、クライアントコンピュータ２に情報バス３を介して接続され、クライアントコンピュータ２とフィールド機器１との間の通信を制御するフィールド通信サーバ５と、を備える。

図１に示すように、フィールド機器１には、フィールド機器１に対するプロセス制御を実行するためのフィールドコントローラ６が接続されている。フィールドコントローラ６は制御バス７を介してフィールド通信サーバ５に接続されており、フィールドコントローラ６はクライアントコンピュータ２とフィールド機器１との間の通信時におけるゲートウェイとしての機能を有する。また、制御バス７は、クライアントコンピュータ２とフィールド機器１との間の通信時における通信経路として機能する。

機器管理システムは、フィールド機器１で使用される各種の機器パラメータを設定、管理することができる。各フィールド機器１は、故障予知、監視等の機器管理に関連する管理情報を機器パラメータとして保有する。この機器パラメータを、フィールド通信サーバ５を介して管理することで各フィールド機器１の管理、監視を行う。各フィールド機器１に設定された機器パラメータのパラメータ値は、クライアントコンピュータ２に対する操作によってフィールド通信サーバ５を介して取得できる。また、クライアントコンピュータ２に対する操作によって、各機器パラメータのパラメータ値を、フィールド通信サーバ５を介して所定のフィールド機器１に対し書き込むことができる。

ユーザは、クライアントコンピュータ２に対する操作によって、機器管理に必要な機器パラメータにアクセスすることができる。例えば、本実施形態では、特定のフィールド機器１の機器状態を知りたい場合、ユーザは任意のクライアントコンピュータ２を介して、その機器状態の取得を要求することができる。フィールド通信サーバ５ではこのような機器状態の取得要求を受けて、フィールド機器１から必要な機器パラメータのパラメータ値を取得し、そのパラメータ値に基づいて作成した機器状態情報文字列データをクライアントコンピュータ２に返送する。機器状態情報文字列データを受けたクライアントコンピュータ２は、対応するフィールド機器１の機器状態をユーザに対し提示する。

図３は、ユーザが機器状態の取得を要求した際の処理手順を示すフローチャートである。この手順は、フィールド通信サーバ５の制御に基づき実行される。

図３のステップＳ１では、フィールド通信サーバ５が、クライアントコンピュータ２を介して機器状態の取得要求を受けたか否か判断する。この判断が肯定されるのを待って、ステップＳ２へ進む。機器状態の取得を要求する場合、ユーザは、クライアントコンピュータ２を介してフィールド機器１を特定するための「通信パス」および「機器タグ」を指定する。また、当該フィールド機器１について機器状態の取得を要求していることを示す「仮想パラメータ名」を指定する。ステップＳ１では、これらの「通信パス」、「機器タグ」および「仮想パラメータ名」を受け付ける。

「仮想パラメータ名」は機器状態に関連する機器パラメータに対応付けられている。その対応付けを定義する機器情報定義ファイルは、フィールド通信サーバ５の記憶部５１（図２）に格納されている。機器状態に関連する機器パラメータとしては、例えば、個々のフィールド機器１のメモリやセンサの異常の有無を示す機器パラメータ、個々のフィールド機器の通信状態を示す機器パラメータ、個々のフィールド機器に実装された各ファンクションブロックの状態を示す機器パラメータ等が含まれる。

本実施形態では、「仮想パラメータ名」を指定するだけで、機器状態に関連する機器パラメータを一括して取得することを可能としている。したがって、クライアントコンピュータ２のプログラムは、各機器パラメータの意味を知る必要はない。

また、通常、フィールド機器１に与えられる機器パラメータはフィールド機器間で一定していない。しかし、本実施形態では、各フィールド機器１の機器状態に関連する機器パラメータを予め「仮想パラメータ名」に対応付けておくことにより、フィールド機器１の種類を意識することなく、必要な機器パラメータにアクセスできる。

「仮想パラメータ名」は任意に設定可能である。しかし、例えば、同じ「機器状態」を示す「仮想パラメータ名」を、すべてのフィールド機器１について共通の名称に定めてもよい。この場合、「機器状態」を要求する際の操作をすべてのフィールド機器１について共通化でき、ユーザの操作負担を軽減できる。

ステップＳ２では、ステップＳ１において「仮想パラメータ名」を受け付けたか否か判断する。上記のように、ユーザは「仮想パラメータ名」を用いてフィールド機器１のパラメータの取得要求を行うことができる。しかし、フィールド機器１で使用している機器パラメータのパラメータ名を直接、指定することもできる。前者の場合、ステップＳ２の判断は肯定され、ステップＳ３へ進む。後者の場合、ステップＳ１において機器パラメータのパラメータ名を受け付けるが、この場合、ステップＳ２の判断は否定され、ステップＳ４へスキップする。

ステップＳ３では、記憶部５１に格納された機器情報定義ファイルにアクセスし、入力されている「仮想パラメータ名」に対応する機器パラメータ、すなわち機器状態に関連する機器パラメータを取得する。

次に、ステップＳ４では、対応するフィールドコントローラ６を介して対応するフィールド機器１との間で通信を行い、機器パラメータを取得する。ここで取得される機器パラメータは、ステップＳ３において機器情報定義ファイルに基づいて得られた機器パラメータ、またはステップＳ１において受け付けた機器パラメータである。前者はユーザが「仮想パラメータ名」を用いた場合、後者はユーザが機器パラメータのパラメータ名を直接、指定した場合に対応する。なお、機器パラメータを格納する各フィールド機器１のデータ構造は「ＤＤファイル」と呼ばれるファイルに定義されており、機器パラメータの取得時には、この「ＤＤファイル」が参照される。また、フィールド機器１との通信により取得した「機器情報」も参照される。

次に、ステップＳ５では、ステップＳ４において取得した機器パラメータのパラメータ値に基づいて、機器状態情報文字列データを作成する。機器状態情報文字列データは対応するフィールド機器１の機器状態を記述したデータであり、例えば、対応するフィールド機器１のメモリやセンサの異常の有無、通信状態、および各ファンクションブロックの状態等、機器状態を示す一連の情報が記述される。

ステップＳ６では、作成された機器状態情報文字列データをクライアントコンピュータ２に向けて送信し、ステップＳ１へ戻る。機器状態情報文字列を受け取ったクライアントコンピュータ２は、表示装置等によりユーザに対し所定の機器状態を提示する。

以上のように、本実施形態では、「仮想パラメータ名」を用いて機器情報の取得を要求するので、フィールド機器１による相違を意識することなく、必要な機器情報にアクセスできる。

また、本実施形態では「仮想パラメータ名」と機器パラメータの対応付けを定義する情報がフィールド通信サーバ５の側に保有されている。このため、クライアントコンピュータ２のプログラムが機器パラメータの意味を知らなくても、必要な機器の状態を取得できる。また、クライアントコンピュータ２のプログラムが機器パラメータの意味を知らなくても、受け取った機器状態情報文字列データに従って機器状態を提示することができる。したがって、クライアントコンピュータ２に、フィールド機器１のデータ構造の相違等、メーカや機種に依存した処理を実装する必要がなく、新たなフィールド機器１の追加やフィールド機器１の変更に際して、煩雑な作業を不要とすることができる。

上記実施形態では、機器情報を取得する場合について例示したが、本発明は、フィールド機器の管理に関する管理情報を取得する場合について広く適用できる。管理情報には、フィールド機器の故障予知、監視等に関連する情報が含まれる。例えば、故障の有無やトレンドデータ（プロセス値の推移）等について適用することもできる。各管理情報に所定の「仮想パラメータ名」を割り当てることで、所望の管理情報が取得可能となる。

本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、フィールド機器を管理するシステムに対し広く適用できる。

本発明によるフィールド機器管理装置を機能的に示すブロック図。 本実施形態のフィールド機器管理装置が適用される機器管理システムの構成を示すブロック図。 ユーザが機器状態の取得を要求した際の処理手順を示すフローチャート。 従来の機器管理システムの構成を示すブロック図。

符号の説明

１ フィールド機器
２ クライアントコンピュータ（端末装置）
５ フィールド通信サーバ（定義手段、取得手段）
１０１ 端末装置
１０２ 定義手段
１０３ 取得手段

Claims (8)

1. フィールド機器の機器パラメータを介してフィールド機器を管理するフィールド機器管理装置において、
   フィールド機器に関する管理情報の要求を受け付ける端末装置と、
   前記管理情報の内容と前記フィールド機器で使用される機器パラメータとの対応付けを予め定義する定義手段と、
   前記端末装置を介して要求された前記管理情報に対応する前記機器パラメータを、前記定義手段の定義に基づいて前記フィールド機器から取得し、前記端末装置に返す取得手段と、
   を備えることを特徴とするフィールド機器管理装置。
2. 前記定義手段は、複数の前記端末装置に対して共通に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフィールド機器管理装置。
3. 前記管理情報は、フィールド機器の状態を示す情報であることを特徴とする請求項１または２に記載のフィールド機器管理装置。
4. 前記管理情報は、前記定義手段により複数の前記機器パラメータと対応付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィールド機器管理装置。
5. フィールド機器の機器パラメータを介してフィールド機器を管理するフィールド機器管理方法において、
   フィールド機器に関する管理情報の要求を端末装置において受け付けるステップと、
   前記管理情報の内容と前記フィールド機器で使用される機器パラメータとの対応付けを予め定義するステップと、
   前記端末装置を介して要求された前記管理情報に対応する前記機器パラメータを、定義された前記対応付けに基づいて前記フィールド機器から取得し、前記端末装置に返すステップと、
   を備えることを特徴とするフィールド機器管理方法。
6. 前記対応付けは、複数の前記端末装置に対して共通に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のフィールド機器管理方法。
7. 前記管理情報は、フィールド機器の状態を示す情報であることを特徴とする請求項５または６に記載のフィールド機器管理方法。
8. 前記管理情報は、前記定義するステップにより複数の前記機器パラメータと対応付けられていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のフィールド機器管理方法。
   

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