JP2014164645A - データ作成装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】制御システムで用いられる接続対象が接続されている測定点や制御結果の出力先である出力点などを識別するためのポイント名を利用し、機器管理装置で用いられる接続対象を識別するためのデバイス名が、エラーを引き起こすことなく自動的に生成できるようにする。
【解決手段】ポイント定義データ記憶部１０１は、制御システム１１３とネットワーク１２１を介して接続するフィールド機器１１２のポイント名の項目を含む接続状態を示すポイント定義データを記憶し、機器定義データ記憶部１０２は、フィールド機器１１２のデバイス名の項目を含み、機器管理装置１１１において、フィールド機器１１２を定義するための機器定義データを記憶し、機器管理データ生成部１０３は、設定されている変換規則に則って、ポイント名を変換してデバイス名を生成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、制御システムおよび機器管理装置などに接続されるフィールド機器などの対象機器を識別するためのデータを作成するデータ作成装置および方法に関するものである。

例えば、建築物に付帯している各設備の監視制御や、プラントなどの制御には制御システムが用いられ、さらに機器管理装置が用いられている場合がある（特許文献１参照）。例えば、機器管理装置は、フィールドバスなどのネットワークにより接続している現場に設置されたプロセス機器や各種センサなどのフィールド機器との間で信号をやりとりし、従来では可搬型端末を現場でフィールド機器に直結して行っていた較正を上位からのパラメータ設定で行い、また、フィールド機器が正常に動作している状態に関する診断結果を表示している。

このような制御システムや機器管理装置において、例えば制御対象の構成が変更された場合などは、システムに設定する制御プログラムを変更し、また機器管理装置に設定するフィールド機器構成を変更するなどのエンジニアリング作業が発生する。上述した制御においては、多くの制御対象があり、エンジニアリング作業では、対象となるデータも非常に大量なものとなる。

また、現在では、アナログ制御信号上にデジタル信号を重畳し、フィールド機器のセカンダリ測定値（例えば、圧力計における温圧補正のための温度）や、フィールド機器の設定パラメータなどの「付加情報」を、制御システムや機器管理装置との間で送受信するネットワークシステムも開発されている。このネットワークシステムは、ＨＡＲＴ（Highway Addressable Remote Transducer；登録商標）通信と呼ばれ、ＨＡＲＴ通信仕様に準拠した機器の採用が増えてきている。

従来、制御システムにおいては、フィールド機器との接続において、４−２０ｍＡなどの電流値を用いてセンサ値や制御値の０−１００％値を示すようにしていた。これに対し、ＨＡＲＴ通信では、上述したアナログ制御信号上にデジタル信号を重畳し、例えば圧力計における温圧補正のための温度などのフィールド機器の２次測定値や、フィールド機器の設定パラメータなどの「付加情報」を、両者の間で送受信することができる。

当初は、ＨＡＲＴ通信仕様のハンディターミナルによるレンジ設定など、フィールド機器のパラメータ設定が、主な目的であったが、近年は、機器管理装置を構成する「機器管理ステーション」上で、フィールド機器の自己診断情報を監視することも主な目的の１つとなってきている。

上述した機器管理装置において、接続されるフィールド機器には、例えばセンサにおける測定点やバルブポジショナの操作点の識別子（ＩＤ）となるデバイス名が付けられている。このデバイス名は、フィールド機器の設置時や整備時に、ユーザによるフィールド機器の識別に用いられている。ＨＡＲＴ通信仕様では、接続されるフィールド機器にＴＡＧパラメータとして設定され、機器管理装置側では、設定されているＴＡＧパラメータを用いて各フィールド機器の識別をしている。

このようにして用いられるデバイス名（ＴＡＧパラメータの値）は、現在主に用いられているバージョン５のＨＡＲＴ通信仕様では、８文字を上限として構成されている。次世代のバージョン６のＨＡＲＴ通信仕様では、デバイスタグに用いることができる文字数の上限が３２であるが、現在、使用中のものでは、バージョン５のＨＡＲＴ通信仕様のフィールド機器が主流を占めている。

一方、制御システムでは、センサなどのフィールド機器からの入力や、バルブポジショナなどのフィールド機器への出力について、各入力、出力ごとに、工業単位値への変換用数値やアラーム発報の閾値など複数のパラメータが集合したデータポイントがある。このデータポイントごとに個別のデータベースが構成され、このデータベースに識別情報（ポイント名）が付加され、制御システムのオペレータが、測定点や操作点の識別に用いている。

フィールド機器から見た場合、１つのフィールド機器には、原則的に１つのデータポイントが対応している。例えば、フィールド機器がセンサの場合、制御システムにはアナログ入力（ＡＩ）として接続され、このＡＩは、制御システムから見て１つのＡＩデータポイントとして扱われる。また、フィールド機器がバルブポジショナの場合、制御システムにはアナログ出力（ＡＯ）として接続され、このＡＯが制御システムで１つのＡＯデータポイントとして扱われる。従って、機器管理装置で用いているフィールド機器の「デバイス名」に、制御システムで用いているデータポイントの「ポイント名」を関連付けることが可能となる。

上述した関連性を利用し、制御システムのデータポイントの設定情報から、機器管理装置でフィールド機器を扱うための定義情報の一部を自動生成する機能が用いられ、エンジニアリング作業の負荷低減が図られている。機器管理装置でフィールド機器を扱うための定義情報には、フィールド機器のコントローラ情報やＩ／Ｏモジュール情報などがある。このような自動生成では、関連するポイント名をデバイス名の初期値として設定している。ポイント名は、測定点や操作点に近いもしくは同じものが用いられることが多いため、デバイス名に近いものもしくは同じものとなり、これを利用することで、機器管理装置におけるフィールド機器の情報設定作業が軽減できるようになる。

特開２０１２−０１４３８８号公報

しかしながら、現在多く使われている旧来の制御システムで用いられるポイント名は、使用文字の上限数が１６文字とされているが、現在主流として用いられている機器管理装置におけるバージョン５のＨＡＲＴ通信仕様では、デバイス名（ＴＡＧパラメータ）の文字上限数が８である。このため、ポイント名をこのままデバイス名に用いようとすると、文字数上限を超える場合が発生し、設定のエラーを引き起こすことになるという問題がある。

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、制御システムで用いられる接続対象が接続されている測定点や制御結果の出力先である出力点などを識別するためのポイント名を利用し、機器管理装置で用いられる接続対象を識別するためのデバイス名（ＴＡＧパラメータ）が、エラーを引き起こすことなく自動的に生成できるようにすることを目的とする。

本発明に係るデータ作成装置は、制御システムとネットワークを介して接続する対象機器の制御システム内タグ情報の項目を含む接続状態を示すポイント定義データが記憶されたポイント定義データ記憶部と、対象機器の機器タグ情報の項目を含み、対象機器とネットワークを介して接続する機器管理装置において対象機器を定義するための機器定義データが記憶された機器定義データ記憶部と、設定されている変換規則に則って制御システム内タグ情報を変換して機器タグ情報を生成する機器管理データ生成部と、変換規則が記憶されている変換規則記憶部とを備える。

上記データ作成装置において、変換規則の入力を受け付けて変換規則記憶部に記憶する変換規則定義部を備えるようにしてもよい。また、変換規則を入力するための表示データの生成および表示を制御する表示制御部と、表示制御部が生成した表示データを表示する表示部とを備えるようにしてもよい。

本発明に係るデータ作成方法は、制御システムとネットワークを介して接続する対象機器の制御システム内タグ情報の項目を含む接続状態を示すポイント定義データを記憶するポイント定義データ記憶ステップと、対象機器の機器タグ情報の項目を含み、対象機器とネットワークを介して接続する機器管理装置において対象機器を定義するための機器定義データを記憶する機器定義データ記憶ステップと、設定されている変換規則に則って制御システム内タグ情報を変換して機器タグ情報を生成する機器管理データ生成ステップと、変換規則を記憶する変換規則記憶ステップとを備える。

上記データ作成方法において、変換規則の入力を受け付けて記憶する変換規則定義ステップを備えるようにしてもよい。また、変換規則を入力するための表示データの生成および表示を制御する表示制御ステップと、表示制御部が生成した表示データを表示する表示ステップとを備えるようにしてもよい。

以上説明したことにより、本発明によれば、 制御システムで用いられる接続対象を識別するためのタグを利用し、機器管理装置で用いられる接続対象を識別するためのタグが、エラーを引き起こすことなく自動的に生成できるようになるという優れた効果が得られる。

図１は、本発明の実施の形態におけるデータ作成装置１００の構成を示す構成図である。 図２は、機器管理装置１１１および制御システム１１３とフィールド機器１１２との接続状態を示す構成図である。 図３は、本発明の実施の形態におけるデータ作成方法を説明するフローチャートである。 図４は、表示部１０７における表示例を示す構成図である。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるデータ作成装置１００の構成を示す構成図である。データ作成装置１００は、ポイント定義データ記憶部１０１と、機器定義データ記憶部１０２と、機器管理データ生成部１０３と、変換規則記憶部１０４とを備える。また、複数のフィールド機器（対象機器）１１２が、ネットワーク１２１を介して制御システム１１３に接続し、また、ＨＡＲＴ通信ネットワーク１２２を介して機器管理装置１１１に接続している。また、機器管理装置１１１は、データ作成装置１００に接続している。

なお、図１では省略しているが、図２に示すように、複数のフィールド機器１１２が、機器管理装置１１１および制御システム１１３に接続している。まず、制御システム１１３には、ネットワーク１２１ａを介して複数のコントローラ１１４が接続し、各コントローラ１１４には複数のＩ／Ｏモジュール１１５が接続している。また、各Ｉ／Ｏモジュール１１５には、ネットワーク１２１ｂを介して複数のフィールド機器１１２が接続している。Ｉ／Ｏモジュール１１５は、センサなどのフィールド機器１１２からの各入力や、バルブポジショナなどのフィールド機器１１２からの開度出力の各々が個別に接続するアイオーデータポイントを備える。また、コントローラ１１４は、例えば、ＰＩＤなどの制御を行う機能ブロックを含む。

一方、機器管理装置１１１には、ＨＡＲＴ通信ネットワーク１２２ａを介して信号変換器１１６が接続し、信号変換器１１６には、ＨＡＲＴ通信ネットワークの一部を構成する信号線１２２ｂを介して複数のフィールド機器２０５の各々が接続している。なお、図２では省略しているが、信号線１２２ｂは、フィールド機器１１２ごとに設けられている。

ポイント定義データ記憶部１０１は、制御システム１１３とネットワーク１２１（ネットワーク１２１ａ，ネットワーク１２１ｂ）を介して接続するフィールド機器１１２の接続先（接続されている測定点や制御結果の出力先である出力点など）を識別するポイント名（制御システム内タグ情報）の項目を含む接続状態を示すポイント定義データを記憶している。例えば、ポイント定義データ記憶部１０１は、以下の表１に示すようなポイント定義データを記憶している。

表１において、「タイプ」は、該当ポイントが内部的に接続されているＩ／Ｏモジュール１１５の「Ｉ／Ｏモジュールタイプ」を示す。「コントローラ番号」は、所属するコントローラ１１４を識別し、「ＩＯＭ（Ｉ／Ｏモジュール）番号」は、接続するＩ／Ｏモジュール１１５を識別し、「スロット番号」は、Ｉ／Ｏモジュール１１５内でポイントが定義されるソフトウェアスロットの番号を示し、Ｉ／Ｏモジュール内でデバイスが接続される端子グループ（プラス端子とマイナス端子）番号と１対１対応している。また、「工業単位」，「ＰＶ（process value）上限レンジ」，「ＰＶ下限レンジ」は、フィールド機器１１２が接続されるポイントにおける表示・処理情報である。

機器定義データ記憶部１０２は、フィールド機器１１２のデバイス名（機器タグ情報）の項目を含み、フィールド機器１１２とＨＡＲＴ通信ネットワーク１２２を介して接続する機器管理装置１１１において、フィールド機器１１２を定義するための機器定義データを記憶している。機器定義データ記憶部１０２に記憶されている機器定義データが、機器管理装置１１１で用いられる。例えば、機器定義データ記憶部１０２は、以下の表２に示すような機器定義データを記憶している。

以下の例では、機器管理装置１１１においてフィールド機器１１２を識別する機器タグ情報の項目である「デバイス名」、フィールド機器１１２の製造元を識別する項目である「ベンダ」、フィールド機器１１２の種類を特定する項目である「デバイスタイプ」、用いられるＨＡＲＴ通信のバージョンを示す項目である「ＨＡＲＴバージョン」を備える。また、制御システム１１３の側で用いられる「ポイント名」，「コントローラ番号」，「ＩＯＭ番号」，「スロット番号」なども備える。

機器管理データ生成部１０３は、設定されている変換規則に則って、ポイント名を変換してデバイス名を生成する。変換規則は、変換規則記憶部１０４に記憶されている。例えば、表２に示す例では、ポイント名「ＦＩ＿０００１＿Ａ」より、「＿」を取り除き、デバイス名「ＦＩ０００１Ａ」を生成している。この場合、変換規則は、「ポイント名を構成しているテキストデータより＿を取り除く」となる。

また、機器管理データ生成部１０３は、ポイント定義データ記憶部１０１に記憶されているポイント定義データより、共通する項目を取り出して機器定義データを生成し、これらに、例えば、ユーザからの指示入力に従い、「デバイス名」，「ベンダ」，「デバイスタイプ」，「ＨＡＲＴバージョン」などを加える。

また、データ作成装置１００は、変換規則の入力を受け付けて変換規則記憶部１０４に記憶する変換規則定義部１０５を備える。また、データ作成装置１００は、変換規則を入力するための表示データの生成および表示を制御する表示制御部１０６と、表示制御部１０６が生成した表示データを表示する表示部１０７とを備える。

次に、本発明の実施の形態におけるデータ作成装置の動作（データ作成方法）について、図３のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ１０１で、フィールド機器１１２のポイント名（制御システム内タグ情報）の項目を含む接続状態を示すポイント定義データを記憶する。

次に、ステップＳ１０２で、ユーザの指示入力により（ステップＳ１０２のｙ）、変換規則の設定を開始し、ステップＳ１０３で、表示制御部１０６が、変換規則を入力するための表示データの生成および表示を制御し、ステップＳ１０４で、表示部１０７に表示する。

例えば、図４に示すように、表示部１０７に、変換規則の入力を促すダイアログボックス１７１が表示される。ダイアログボックス１７１は、「○」によるチェックボックス、および「ＯＫ」，「キャンセル」などのボタン、およびテキスト（文字）が入力可能なテキストボックスなどが表示されている。

変換規則としては、「ポイント名をそのまま利用する」，「次の文字を消去する」，「次の文字を変更する」などがある。「次の文字を消去する」は、テキストボックスに入力された指定文字をポイント名から消去し、デバイス名とする。例えば、「ＦＩ＿０００１＿Ａ」の書式のポイント名では、「＿」を除いても問題がないと考えられる場合、テキストボックスに「＿」を入力する。この変換規則が用いられると、「ＦＩ＿０００１＿Ａ」が、「ＦＩ０００１Ａ」に変換されてデバイス名となる。

このようなダイアログボックス１７１において、チェックボックスが指定され、テキストボックスに文字が入力され、「ＯＫ」のボタンが選択されると（ステップＳ１０５のｙ）、ステップＳ１０６で、変換規則定義部１０５が、指定された変換規則の条件を変換規則記憶部１０４に記憶する。全ての入力が終了すると（ステップＳ１０７のｙ）、ステップＳ１０８で、機器管理データ生成部１０３が、変換規則記憶部１０４に記憶（設定）されている変換規則に則ってポイント名（制御システム内タグ情報）を変換してデバイス名（機器タグ情報）を生成し、機器定義データを生成する。次いで、ステップＳ１０９で、生成した機器定義データを機器定義データ記憶部１０２に記憶する。このようにして機器定義データ記憶部１０２に記憶された機器定義データが、機器管理装置１１１で用いられる。

なお、変換規則は、予め変換規則記憶部１０４に設定されていてもよく、この場合、ユーザの指示により変換規則の設定を行わず（ステップＳ１０２のｎ）、ステップＳ１０８に移行してもよい。

以上に説明したように、本発明によれば、制御システムで用いられているポイント定義データにおける制御システム内タグ情報（ポイント名）を、設定されている変換規則に則って変換し、機器管理装置で用いる機器定義データの機器タグ情報を生成するようにしたので、制御システム内タグ情報を利用してエラーなどを引き起こすことなく機器タグ情報（デバイス名）が自動的に生成できるようになる。

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、上述では、設定された文字情報の削除や変更などを変換情報としたが、文字列操作関数などを用意し、より複雑な変換規則が定義できるようにしてもよい。

１００…データ作成装置、１０１…ポイント定義データ記憶部、１０２…機器定義データ記憶部、１０３…機器管理データ生成部、１０４…変換規則記憶部、１０５…変換規則定義部、１０６…表示制御部、１０７…表示部、１１１…機器管理装置、１１２…フィールド機器（対象機器）、１１３…制御システム、１２１…ネットワーク、１２２…ＨＡＲＴ通信ネットワーク。

Claims (6)

1. 制御システムとネットワークを介して接続する対象機器の制御システム内タグ情報の項目を含む接続状態を示すポイント定義データが記憶されたポイント定義データ記憶部と、
   前記対象機器の機器タグ情報の項目を含み、前記対象機器とネットワークを介して接続する機器管理装置において前記対象機器を定義するための機器定義データが記憶された機器定義データ記憶部と、
   設定されている変換規則に則って前記制御システム内タグ情報を変換して前記機器タグ情報を生成する機器管理データ生成部と、
   前記変換規則が記憶されている変換規則記憶部と
   を備えることを特徴とするデータ作成装置。
2. 請求項１記載のデータ作成装置において、
   前記変換規則の入力を受け付けて前記変換規則記憶部に記憶する変換規則定義部を備えることを特徴とするデータ作成装置。
3. 請求項１または２記載のデータ作成装置において、
   前記変換規則を入力するための表示データの生成および表示を制御する表示制御部と、
   前記表示制御部が生成した表示データを表示する表示部と
   を備えることを特徴とするデータ作成装置。
4. 制御システムとネットワークを介して接続する対象機器の制御システム内タグ情報の項目を含む接続状態を示すポイント定義データを記憶するポイント定義データ記憶ステップと、
   前記対象機器の機器タグ情報の項目を含み、前記対象機器とネットワークを介して接続する機器管理装置において前記対象機器を定義するための機器定義データを記憶する機器定義データ記憶ステップと、
   設定されている変換規則に則って前記制御システム内タグ情報を変換して前記機器タグ情報を生成する機器管理データ生成ステップと、
   前記変換規則を記憶する変換規則記憶ステップと
   を備えることを特徴とするデータ作成方法。
5. 請求項４記載のデータ作成方法において、
   前記変換規則の入力を受け付けて記憶する変換規則定義ステップを備えることを特徴とするデータ作成方法。
6. 請求項４または５記載のデータ作成方法において、
   前記変換規則を入力するための表示データの生成および表示を制御する表示制御ステップと、
   前記表示制御部が生成した表示データを表示する表示ステップと
   を備えることを特徴とするデータ作成方法。

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