JP6969919B2

JP6969919B2 - センサループ精度試験管理システム及びセンサループ精度試験管理方法

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Publication number: JP6969919B2
Application number: JP2017138089A
Authority: JP
Inventors: 健吉成; 陽子丹野
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2017-07-14
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2037-07-14
Also published as: JP2019020974A

Description

本発明の実施形態は、プラント内でセンサが接続されるセンサループの精度を検査し管理するセンサループ精度試験管理システム及びセンサループ精度試験管理方法に関する。

火力、水力または原子力発電プラント等のプラントでは、監視・制御対象の機器に対して監視・制御装置が設置される。この監視・制御装置は、プラント内に設置されている各種のセンサからプロセスデータを入力し、この入力したデータをもとにプラント状態を運転員に提供している。

大規模なプラントではセンサの点数が数万点にもなるため、センサの精度や、プラント内でセンサが接続されるセンサループの精度を、建設時や点検時に確認する作業に長時間を要する。このうちのセンサループ精度試験は、中央制御室と現場にそれぞれ作業員を配置し、現場の作業員が、センサの検出値を模擬した模擬値をセンサループに入力値として入力させたとき、この入力値を中央制御室の作業員が読み取って記録するという手順で行われている。従って、このセンサループ精度試験では、現場と中央制御室のそれぞれに作業員が必要になる。

この点を改善するための従来のセンサループ精度試験管理システムでは、センサが設置された現場に、センサループに入力された入力値を表示する端末を設置することで、現場の作業員が、端末の表示画面により入力値や判定基準値を確認しながら発生器の出力を調整し、センサループ試験管理サーバが、判定基準値により入力値の良否を判定して試験を実施することで、人員の削減に貢献している。

つまり、図１２に示すように、従来のセンサループ精度試験管理システム１００は、現場に試験表示端末１０１及び発生器１０２が設置される。作業員１０３が発生器１０２から、センサ１０４の検出値に相当する模擬値（電圧値、電流値など）を出力させる。この模擬値は、センサ１０４を経てセンサループ１０９を流れ、ＰＩＯ装置１０５によりデジタル化されて入力値に変換された後、この入力値がプロセス計算機１０６を経て、中央制御室のセンサループ試験管理サーバ１０７へ送信される。

センサループ試験管理サーバ１０７は、センサループ試験を複数の試験ステップ毎に管理し、各試験ステップにおいて入力値と試験条件との一致性を判定する。この判定結果は試験結果として、入力値及び判定基準値と共に、試験ステップ毎に試験条件・状態ＤＢ１０８に格納される（図１４参照）。ここで、ＤＢはデータベースの略称である。

試験表示端末１０１には、図１３に示すように試験状態表示画面１１０が表示される。試験表示端末１０１に存在するウェブクライアントはセンサループ試験管理サーバ１０７と通信することによって、試験条件・状態ＤＢ１０８に格納された試験ステップ毎の入力値及び試験結果を、判定基準値と共に試験状態表示画面１１０に表示させる。現場にいる作業員１０３は、試験表示端末１０１の試験状態表示画面１１０に表示された試験ステップの進行に応じて、センサ１０４からの検出値の模擬値である発生器１０２の出力値が各試験ステップの判定基準値に相当する値になるように発生器１０２を操作して入力値を変更する。これにより、一人での作業が実現される。

特表２０１２−５３３８２３号公報

上述した従来のセンサループ精度試験管理システムでは、作業員１０３は発生器１０２の操作を手動で行う必要があるため、発生器１０２の操作に習熟する必要がある。更に、発生器１０２を作業員１０３が操作することで、ヒューマンエラーが内在するという課題がある。

本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、センサが接続されるセンサループにセンサの検出値に相当する模擬値を出力する発生器の操作を正確に実施できると共に、発生器の操作に関するヒューマンエラーの発生を確実に防止できるセンサループ精度試験管理システムを提供することを目的とする。

本発明の実施形態におけるセンサループ精度試験管理システムは、プラント内でセンサが接続されるセンサループの精度を検査し管理するセンサループ精度試験管理システムであって、前記センサの検出値に相当する模擬値を前記センサループに出力する発生器と、前記発生器から前記センサループに出力された模擬値を入力値として入力し、この入力値を判定基準値と比較して前記入力値の良否を判定するセンサループ試験管理サーバと、試験状態表示機能部、外部装置制御機能部及び端末内ウェブサーバ機能部を備え、前記発生器が接続可能に構成された試験表示端末と、を有し、前記試験状態表示機能部は、前記センサループ試験管理サーバと通信するためのウェブクライアントを備え、このウェブクライアントの起動により、前記入力値、及びこの入力値の良否を判定した判定結果を前記センサループ試験管理サーバとの通信で取得して、別途取得した前記判定基準値と共に試験状態表示画面に表示させ、前記外部装置制御機能部は、前記試験表示端末に接続された外部装置である前記発生器の模擬値出力動作及びこの動作停止を制御し、前記端末内ウェブサーバ機能部は、前記試験状態表示機能部及び前記外部装置制御機能部に接続され、前記試験表示端末内で動作して、前記試験状態表示機能部に存在する前記ウェブクライアントと前記外部装置制御機能部との間で情報を送受信可能に構成され、前記端末内ウェブサーバ機能部が、前記試験表示端末に実際に接続された前記発生器の型式と、試験対象の前記センサループに接続された前記センサに対応する前記発生器の予め取得された型式データとを比較し、両者が一致している場合に、前記試験状態表示機能部が前記ウェブクライアントの動作により、前記端末内ウェブサーバ機能部及び前記外部装置制御機能部を介して前記発生器を制御するよう構成されたことを特徴とするものである。

また、本発明の実施形態におけるセンサループ精度試験管理方法は、プラント内でセンサが接続されるセンサループの精度を検査し管理するセンサループ精度試験管理方法であって、発生器が、前記センサの検出値に相当する模擬値を前記センサループに出力し、センサループ試験管理サーバが、前記発生器から前記センサループに出力された模擬値を入力値として入力し、この入力値を判定基準値と比較して前記入力値の良否を判定し、試験表示端末の試験状態表示機能部が、ウェブクライアントの起動により、前記入力値、及びこの入力値の良否を判定した判定結果を前記センサループ試験管理サーバとの通信で取得して、別途取得した前記判定基準値と共に試験状態表示画面に表示させ、前記試験表示端末の外部装置制御機能部が、前記試験表示端末に接続された外部装置である前記発生器の模擬値出力動作及びこの動作停止を制御し、前記試験表示端末の端末内ウェブサーバ機能部が、前記試験表示端末内で動作して、前記試験状態表示機能部に存在する前記ウェブクライアントと前記外部装置制御機能部との間で情報を送受信させ、前記端末内ウェブサーバ機能部が、前記試験表示端末に実際に接続された前記発生器の型式と、試験対象の前記センサループに接続された前記センサに対応する前記発生器の予め取得された型式データとを比較し、両者が一致している場合に、前記試験状態表示機能部が前記ウェブクライアントの動作により、前記端末内ウェブサーバ機能部及び前記外部装置制御機能部を介して前記発生器を制御することを特徴とするものである。

本発明の実施形態によれば、センサが接続されるセンサループにセンサの検出値に相当する模擬値を出力する発生器の操作を正確に実施できると共に、発生器の操作に関するヒューマンエラーの発生を確実に防止できる。

第１実施形態に係るセンサループ精度試験管理システムが適用されたプラント監視・制御装置を示す系統図。図１のセンサループ精度試験管理システムを示す系統図。図１及び図２の試験表示端末に表示される試験状態表示画面を示す説明図。図１及び図２の試験条件・状態データベースを示し、（Ａ）は試験条件データ構成を、（Ｂ）が試験状態データ構成を、（Ｃ）は装置データ構成をそれぞれ説明する説明図。図２のセンサループ精度試験管理システムが実行する処理の流れを説明する説明図。第２実施形態に係るセンサループ精度試験管理システムを示す系統図。図６のセンサループ精度試験管理システムが実行する処理の流れを説明する説明図。第３実施形態に係るセンサループ精度試験管理システムが適用されたプラント監視・制御装置を示す系統図。図８のセンサループ精度試験管理システムを示す系統図。図８及び図９の試験表示端末に表示される試験状態表示画面を示す説明図。図８及び図９の試験条件・状態データベースを示し、（Ａ）は試験条件データ構成を、（Ｂ）は試験状態データ構成を、（Ｃ）は装置データ構成をそれぞれ説明する説明図。従来のセンサループ精度試験管理システムを示す系統図。図１２における作業員が発生器を操作する手順を説明する説明図。図１２の試験条件・状態データベースを示し、（Ａ）は試験条件データ構成を、（Ｂ）は試験状態データ構成をそれぞれ説明する説明図。

以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づき説明する。
［Ａ］第１実施形態（図１〜図５）
図１は、第１実施形態に係るセンサループ精度試験管理システムが適用されたプラント監視・制御装置を示す系統図である。また、図２は、図１のセンサループ精度試験管理システムを示す系統図である。図１に示すプラント監視・制御装置１０は、プラントを構成する機器や配管にセンサ１１を設置し、このセンサ１１の検出値をＰＩＯ装置（プロセス入出力装置）１２にてデジタル化し、プロセス計算機１３にて処理して表示端末１４に表示することでプラント状態を運転員に提示し、プラントの監視及び制御に供している。

また、センサループ精度試験管理システム２０は、センサ１１が接続されるセンサループ１５の精度を検査し管理するものであり、発生器２１、センサループ試験管理サーバ２２、試験条件・状態ＤＢ（ＤＢはデータベースの略称である。以下同様）２３、及び試験表示端末２４を有して構成される。ここで、センサループ精度試験管理システム２０が試験の対象とするセンサループ１５は、現場１７に設置されたセンサ１１との接続端部から、中央制御室１８に設置されたＰＩＯ装置１２またはプロセス計算機１３（例えばプロセス計算機１３）までのセンサループである。

発生器２１は、図２にも示すように、センサ１１の検出値に相当する模擬値（電流値や電圧値など）をセンサループ１５に直接出力、またはセンサ１１を介してセンサループ１５に出力するものである。この発生器２１は、センサ１１の種類（即ちセンサ１１のセンサＩＤ）毎に異なる型式の発生器２１が用いられることがあるので、複数の型式の発生器２１が用意される。センサループ試験において、対象となるセンサループ１５に接続されたセンサ１１の種類に対応する型式の発生器２１が作業員１６により選択され、この発生器２１が後述の如く試験表示端末２４に接続される。

センサループ試験管理サーバ２２には、発生器２１からセンサループ１５に出力された模擬値がＰＩＯ装置１２にてデジタル化されて入力値に変換され、この入力値がプロセス計算機１３を介して入力される。センサループ試験管理サーバ２２は、該当する１個のセンサ１１に対応した発生器２１から出力される模擬値の変化に応じて試験ステップを複数設定する。そして、センサループ試験管理サーバ２２は、各試験ステップにおいて、入力値が判定基準値（図３参照）の許容範囲にあるか否かを判断し、許容範囲内にあれば「良」と判定し、許容範囲外であれば「否」と判定する。この入力値の良否の判定結果、即ち試験結果は、入力値と共に、試験ステップ毎に試験条件・状態ＤＢ２３に格納される。

試験条件・状態ＤＢ２３は、図４に示すように、センサループ試験における試験条件のデータ構成、試験状態のデータ構成及び使用装置のデータ構成を有する。試験条件のデータ構成には、試験対象のセンサループ１５に接続されるセンサ１１の識別番号（センサＩＤ）、センサ１１の名称、発生器２１の装置タイプ（型式）、試験ステップ毎の判定基準値、及びこの判定基準値に相当する値を出力するための発生器２１の出力値が、複数のセンサループ試験のそれぞれについて格納されている。また、試験状態のデータ構成には、試験ステップ毎の入力値と試験結果が、複数のセンサループ試験のそれぞれについて格納されている。更に、使用装置のデータ構成には、センサループ試験において使用される装置（例えば発生器）の詳細情報が格納されている。

試験表示端末２４は、図２に示すように、試験状態表示機能部２５、外部装置制御機能部２６及び端末内ウェブサーバ機能部２７を備え、発生器２１が例えばＵＳＢインターフェイス等により接続可能に構成される。このうちの外部装置制御機能部２６は、試験表示端末２４への発生器２１の接続状態を認識すると共に、試験表示端末２４に接続された発生器２１からその型式を取得し、更にこの発生器２１を制御する。

試験状態表示機能部２５は、センサループ試験管理サーバ２２と通信し、また試験状態表示画面３０（図３）を試験表示端末２４に表示し、更に、端末内ウェブサーバ機能部２７及び外部装置制御機能部２６を介して発生器２１を制御等するためのウェブクライアントを有し、このウェブクライアントの起動により動作する。つまり、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、センサループ試験管理サーバ２２と通信することで、試験条件・状態ＤＢ２３に格納された試験条件データ（判定基準値を含む）を取得する。更に、試験条件・状態ＤＢ２３には、センサループ試験管理サーバ２２が取得した入力値と、センサループ試験管理サーバ２２が判定した判定結果（試験結果）とが試験状態データに格納されるが、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、この試験状態データをセンサループ試験管理サーバ２２との通信により取得する。

試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、センサループ試験管理サーバ２２との通信により取得した判定基準値、入力値及び試験結果を試験状態表示画面３０（図３）に試験ステップ毎に表示する。ここで、試験表示端末２４における試験状態表示画面３０の表示は、試験表示端末２４においてウェブクライアントが起動され、この起動直後に表示されるセンサ選択画面（不図示）上で、試験対象のセンサループ１５に接続されるセンサ１１が選択されたときに出力される試験状態表示画面の表示要求通知によって表示される。

また、試験状態表示機能部２５に存在するウェブクライアントは、一般に、サンドボックス機構によって、試験表示端末２４の内部で動作する外部装置制御機能部２６と情報の送受信を行なうことができない。しかしながら、本実施形態では、試験表示端末２４が、試験状態表示機能部２５及び外部装置制御機能部２６に接続されて試験表示端末２４内で動作する端末内ウェブサーバ機能部２７を備える。この端末内ウェブサーバ機能部２７によって、試験状態表示機能部２５に存在するウェブクライアントは、外部装置制御機能部２６と情報の送受信を行なうことが可能になり、この外部装置制御機能部２６を介して発生器２１の接続状態を取得すると共に、この発生器２１を制御可能に構成される。

発生器２１の制御は次のようにしてなされる。つまり、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、センサループ試験管理サーバ２２との通信により、試験ステップ毎の試験進捗通知（判定基準値、入力値及び試験結果）を取得する。すると、このウェブクライアントは、未完了の次の試験ステップの判定基準値に相当する発生器出力値（図４参照）を発生器２１から出力させるための外部装置制御通知を送信する。この外部装置制御通知が外部装置制御機能部２６を介して発生器２１へ送信されることで、発生器２１が制御される。

また、発生器２１の接続状態の取得は次のようにしてなされる。つまり、外部装置制御機能部２６は、発生器２１が試験表示端末２７に接続されているときには「外部装置接続継続」を表す発生器接続状態通知を、発生器２１が試験表示端末２４に接続されていないときには「外部装置未接続」を表す発生器接続状態通知を、それぞれ試験状態表示機能部２５のウェブクライアントに送信する。この発生器接続状態通知により、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、発生器２１の接続状態を取得して認識する。

端末内ウェブサーバ機能部２７は、上述の試験状態表示機能部２５のウェブクライアントによる発生器２１の制御等に寄与するほか、発生器２１の型式の適否を判定する。つまり、端末内ウェブサーバ機能部２７は、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントからの外部装置接続要求通知（試験対象のセンサループ１５に接続されたセンサ１１の試験条件データ及び試験状態データを含む）を受信したとき、この外部装置接続要求通知を外部装置制御機能部２６へ送信する。このとき、外部装置制御機能部２６が発生器２１へ発生器型式取得要求通知を送信することで、試験表示端末２４に実際に接続されている発生器２１が外部装置制御機能部２６へ自身の型式を送信し、端末内ウェブサーバ機能部２７は、外部装置制御機能部２６を介して発生器２１の型式を受信する。これにより、端末内ウェブサーバ機能部２７は、試験表示端末２４に実際に接続された発生器２１の型式と、試験対象のセンサループ１５に接続されたセンサ１１に対応する発生器２１の予め取得された型式データ（つまり、発生器型式要求通知に含まれた試験条件データにおける発生器装置タイプ）とを比較して判定する。

端末内ウェブサーバ機能部２７は、上述の発生器２１の型式と型式データとが一致している場合に接続完了通知を、不一致の場合に接続失敗通知をそれぞれ試験状態表示機能部２５へ送信する。この試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、端末内ウェブサーバ機能部２７から接続完了通知を受信したときのみ、端末内ウェブサーバ機能部２７及び外部装置制御機能部２６へ外部装置制御通知を送信して、これらの端末内ウェブサーバ機能部２７及び外部装置制御機能部２６を介して発生器２１を制御する。

外部装置制御機能部２６による発生器２１の制御には、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントからの外部装置制御通知に基づく制御のほか、外部装置制御機能部２６のタイムアウト判定に基づく発生器２１の停止制御も含む。つまり、外部装置制御機能部２６は、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントから送信される、発生器２１を制御するための外部装置制御通知が所定時間停滞して受信されなくなったときにタイムアウト判定を実施する。外部装置制御機能部２６は、このタイムアウト判定によって発生器２１の制御を中止し、発生器２１の動作を停止させる。

上述のように構成された第１実施形態のセンサループ精度試験管理システム２０の作用を、主に図５を参照して説明する。
作業員１６は、試験表示端末２４の試験状態表示機能部２５に存在するウェブクライアントを起動して、試験表示端末２４にセンサ選択画面（不図示）を表示させる。このセンサ選択画面上で、作業員１６が、試験対象のセンサループ１５に接続されたセンサ１１のセンサＩＤを選択して指定すると、試験状態表示画面３０を表示させるための表示要求通知３５が送信されて、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、該当するセンサＩＤのセンサ１１に接続されたセンサループ１５試験用の試験状態表示画面３０を試験表示端末２４に表示させる。

試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、試験状態表示画面３０の表示と略同時またはその表示後に、試験条件・状態データ取得要求通知３６をセンサループ試験管理サーバ２２へ送信することで、このセンサループ試験管理サーバ２２を経由して試験条件・状態ＤＢ２３から、試験条件データ及び試験状態データを含む試験条件・状態データ通知３７を取得する。

次に、試験対象となるセンサループ１５に接続されたセンサ１１に対応する型式の発生器２１が、作業員１６によって試験表示端末２４に接続される。その後、試験表示端末２４に表示された試験状態表示画面３０の発生器接続ボタン３１が作業員１６により操作（例えばクリック操作）されると、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、センサループ試験が未試験状態にあることを確認した上で、外部装置接続要求通知３８（試験対象のセンサループ１５に接続されたセンサ１１の試験条件データ及び試験状態データを含む）を、端末内ウェブサーバ機能部２７を経由して外部装置制御機能部２６へ送信する。この外部装置接続要求通知３８を受信した外部装置制御機能部２６は、発生器２１に対して型式を要求する発生器型式要求通知３９を送信する。

発生器型式要求通知３９を受信した発生器２１は、自身の型式を表す発生器型式通知４０を、外部装置制御機能部２６を経由して端末内ウェブサーバ機能部２７へ送信する。この端末内ウェブサーバ機能部２７は、発生器型式通知４０の受信により取得した、試験表示端末２４に実際に接続された発生器２１の型式と、試験対象のセンサループ１５に接続されたセンサ１１に対応する発生器２１の型式データ（つまり、外部装置接続要求通知３８に含まれた試験条件データの発生器装置タイプ（図４参照）とを比較する。端末内ウェブサーバ機能部２７は、この比較により、発生器２１の型式と型式データとが一致していれば接続完了通知４１を、不一致であれば接続失敗通知４２をそれぞれ試験状態表示機能部２５へ送信する。接続完了通知４１を受信した試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、図３に示す試験状態表示画面３０の接続状態表示３２を「未接続」から「接続」に変更する。

次に、試験表示端末２４に表示された試験状態表示画面３０の試験開始ボタン３３が作業者１６によって操作（例えばクリック操作）されると、試験ステップ１〜９を順次実行する繰り返し処理が実地される。この繰り返し処理は、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントにより試験状態表示画面３０が表示された状態にあり、且つ発生器２１が試験表示端末２４に接続された状態にあり、且つ試験ステップが進行状態にあるときに継続される。

この繰り返し処理はセンサループ試験管理サーバ２２が起点となって実行される。つまり、センサループ試験管理サーバ２２は、試験ステップ毎に、発生器２１から出力されてデジタル化された入力値を判定基準と比較して判定し、その判定結果（つまり試験結果）、入力値及び判定基準値を含む試験進捗通知４３を、試験ステップ毎に試験状態表示機能部２５のウェブクライアントへ送信する。すると、この試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、試験状態表示画面３０の表示内容を更新すると共に、未完了の次の試験ステップの判定基準値に相当する発生器出力値（図４参照）を発生器２１から出力させるための外部装置制御機通知４４を送信する。この外部装置制御通知４４は、端末内ウェブサーバ機能部２７及び外部装置制御機能部２６を経由して発生器２１へ送信される。

また、上述の繰り返し処理において、外部装置制御機能部２６は、発生器２１が試験表示端末２４に接続されているか否かの状態を表す外部装置接続状態通知４５を、端末内ウェブサーバ機能部２７を経由して試験状態表示機能部２５のウェブクライアントへ送信する。この外部装置接続状態通知４５の内容は、発生器２１が試験表示端末２４に接続されているときには「外部装置接続継続」であり、発生器２１が試験表示端末２４に接続されていないときには「外部装置未接続」である。

外部装置接続状態通知４５を受信した試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、外部装置接続継続を内容とする外部装置接続状態通知４５を受信したときに外部装置制御通知４４を送信する。また、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、外部装置未接続を内容とする外部装置接続状態通知４５を受信したときには外部装置制御通知４４を停止して、上述の繰り返し処理を終了させる。

上述の繰り返し処理中に試験状態表示画面３０の閉じボタン３４が誤って操作（例えばクリック操作）されると、試験状態表示画面３０が閉じ、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントが停止して外部装置制御通知４４が送信されなくなる。また、上述の繰り返し処理中に試験状態表示機能部２５のウェブクライアントとセンサループ試験管理サーバ２２との通信が不安定になりまたは遮断された場合には、センサループ試験管理サーバ２２から試験状態表示機能部２５に試験進捗通知４３が送信されなくなるので、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントから外部装置制御通知４４が送信されなくなる。

このように試験状態表示機能部２５のウェブクライアントから外部装置制御通知４４が送信されず、従って、この外部装置制御通知４４が所定時間停滞して外部装置制御機能部２６に受信されなくなったときに、この外部装置制御機能部２６はタイムアウトを判定する。このタイムアウト判定によって、外部装置制御機能部２６は、発生器２１の制御を中止する外部装置制御中止通知４６を発生器２１へ送信して、発生器２１からの出力を停止させる。更に、外部装置制御機能部２６は、タイムアウト判定によって、外部装置未接続状態に遷移する。

上述のように実施されるセンサループ１５の試験状況は、図１に示すプラントメーカーのメーカー事務所５０や顧客事務所５１からも確認することが可能である。これらのメーカー事務所５０及び顧客事務所５１には、センサループ試験管理サーバ２２と通信可能な試験表示端末５２が設置されており、メーカー事務所５０の管理者５３や、顧客事務所５１の顧客５４は、試験表示端末５２に表示される、試験状態表示画面３０（図３）と同様な試験状態表示画面を目視することで、センサループ試験の進捗状況を確認することが可能になる。このうち、メーカー事務所５０の管理者５３は、センサループ試験における試験条件データ（図４参照）を登録または変更できるようにしてもよい。

以上のように構成されたことから、第１実施形態によれば、次の効果（１）〜（３）を奏する。
（１）図２に示すように、試験表示端末２４は試験状態表示機能部２５、外部装置制御機能部２６及び端末内ウェブサーバ機能部２７を備える。このうちの試験表示端末２４内で動作する端末内ウェブサーバ機能部２７は、試験状態表示機能部２５に存在してセンサループ試験管理サーバ２２と通信とするためのウェブクライアントと、試験表示端末２４に接続された発生器２１を制御する外部装置制御機能部２６との間で情報を送受信可能に構成されている。このため、試験状態表示機能部２５内のウェブクライアントは、端末内ウェブサーバ機能部２７及び外部装置制御機能部２６を介して発生器２１を制御することができる。従って、発生器２１を手動で操作する場合に比べて発生器２１の操作を正確に実施できると共に、この発生器２１の操作に関するヒューマンエラーの発生を確実に防止できる。

（２）試験表示端末２４の端末内ウェブサーバ機能部２７は、センサループ試験において発生器２１がセンサ１１の検出値の模擬値を出力する前に、試験表示端末２４に実際に接続された発生器２１の型式と、試験対象のセンサループ１５に接続されたセンサ１１に対応する発生器２１の予め取得された型式データ（つまり、試験条件・状態データベース２３に格納された試験状態データの発生器装置タイプ）とを比較する。

この端末内ウェブサーバ機能部２７によって発生器２１の型式と型式データとが一致していると判定された場合に限り、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、端末内ウェブサーバ機能部２７及び外部装置制御機能部２６を経由して発生器２１に、外部装置制御通知４４を通知して発生器２１を制御する。この結果、型式と型式データとが一致していない発生器２１からセンサ１１の検出値の模擬値が出力されることを防止できるので、センサループ１５が例えば過大な模擬値によって損傷を被ることを未然に防止することができる。

（３）図２、図３及び図５に示すように、センサループ試験の繰り返し処理中には、試験表示端末２４の試験状態表示画面３０の閉じボタン３４が誤って操作されて試験状態表示画面３０が閉じ、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントが停止する場合や、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントとセンサループ試験管理サーバ２２との通信が不安定になりまたは遮断されて、センサループ試験管理サーバ２２からの試験進捗通知４３を試験状態表示機能部２５が受信できなくなる場合がある。これらの場合には、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントから外部装置制御通知４４が送信されなくなる。外部装置制御機能部２６は、外部装置制御通知４４が所定時間停滞して受信されなくなった場合に、タイムアウト判定を実施して外部装置制御中止通知４６を発生器２１へ送信し、この発生器２１の動作を停止させる。この結果、発生器２１が長時間出力継続状態にあることを防止して、安全性を確保できる。

［Ｂ］第２実施形態（図６、１７）
図６は、第２実施形態に係るセンサループ精度試験管理システムを示す系統図である。また、図７は、図６のセンサループ精度試験管理システムが実行する処理の流れを説明する説明図である。この第２実施形態において第１実施形態と同様な部分については、第１実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

第２実施形態のセンサループ精度試験管理システム６０が第１実施形態と異なる点は、第１実施形態の端末内ウェブサーバ機能部２７の代わりに、再接続管理機能付きの端末内ウェブサーバ機能部６１が用いられた点である。

つまり、再接続管理機能付きの端末内ウェブサーバ機能部６１は、センサループ試験の進行中に試験状態表示機能部２５のウェブクライアントから外部装置制御機能部２６へ発生器２１を制御するための外部装置制御通知４４が送信されなくなった場合に、センサループ試験が未だ進行中であれば、所定の操作（例えば発生器接続ボタン３１の操作）がなされることで、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントと外部装置制御機能部２６とを再接続させて、未完了の試験部分（試験ステップ）から試験を継続させるための外部装置制御通知４４を、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントから外部装置制御機能部２６へ送信させるよう構成されたものである。

この再接続管理機能付きの端末内ウェブサーバ機能部６１の機能を、図７を用いて更に説明する。試験表示端末２４に表示された試験状態表示画面３０の発生器接続ボタン３１が操作（例えばクリック操作）されると、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、センサループ試験が未試験状態であれば、第１実施形態と同様に、外部装置接続要求通知３８（試験対象のセンサループ１５に接続されたセンサ１１の試験条件データ及び試験状態データを含む）を、端末内ウェブサーバ機能部６１を経由して外部装置制御機能部２６へ送信する。このとき、外部装置制御機能部２６から発生器２１へ発生器型式要求通知３９を送信し、この発生器２１から発生器型式通知４０が外部装置制御機能部２６を経て端末内ウェブサーバ機能部６１に送信される。

これにより、端末内ウェブサーバ機能部６１は、第１実施形態の端末内ウェブサーバ機能部２７と同様に、試験表示端末２４に実際に接続された発生器２１の型式と、予め取得された発生器２１の型式データ（上述の試験条件データの発生器装置タイプ（図４参照））とが一致しているか否かを判定して、接続完了通知４１または接続失敗通知４２を試験状態表示機能部２５のウェブクライアントへ送信する。

また、センサループ試験の進行中に試験状態表示機能部２５のウェブクライアントとセンサループ試験管理サーバ２２との通信が不安定になりまたは遮断されたり、試験表示端末２４の試験状態表示画面３０が閉じボタン３４の操作により誤って閉じられたりして、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントから外部装置制御通知４４が外部装置制御機能部２６へ送信されなくなる場合がある。そして、このような場合であっても、外部装置制御機能部２６によるタイムアウト判定が未だ実施されずにセンサループ試験が進行中である場合がある。

このような場合には、試験状態表示画面３０が必要に応じて再度表示されて、この試験状態表示画面３０の発生器接続ボタン３１が操作（例えばクリック操作）されると、端末内ウェブサーバ機能部６１が、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントと外部装置制御機能部２６とを再接続可能とすることで、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、外部装置再接続要求通知６２（試験対象のセンサループ１５に接続されたセンサ１１の試験条件データ及び試験状態データを含む）を、端末内サーバ機能部６１を経由して外部装置制御機能部２６へ送信することが可能になる。

この外部装置再接続要求通知６２の送信により端末内ウェブサーバ機能部６１は、外部装置制御機能部２６が有する発生器２１の型式と予め取得された発生器２１の型式データ（上述の試験条件データの発生器装置タイプ）との適合を確認する。そして、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、外部装置再接続要求通知６２の送信後に、未完了の試験ステップから試験を継続させるための外部装置制御通知４４を、端末内サーバ機能部６１を経由して外部装置制御機能部２６へ送信する。

以上のように構成されたことから、本第２実施形態によっても、第１実施形態の効果（１）〜（３）と同様な効果を奏するほか、次の効果（４）を奏する。
（４）試験表示端末２４には、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントから外部装置制御機能部２６へ外部装置制御通知４４が送信されなくなった場合でも、センサループ試験が未だ進行中であるならば、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントと外部装置制御機能部２６とを再接続可能とする再接続管理機能付きの端末内ウェブサーバ機能部６１が設けられている。このため、センサループ試験の進行中に試験状態表示機能部２５のウェブクライアントとセンサループ試験管理サーバ２２との通信が不安定になりまたは遮断されたり、試験表示端末２４の試験状態表示画面３０が閉じボタン３４の操作により誤って閉じられたりして、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントから外部装置制御通知４４が外部装置制御機能部２６へ送信されなくなった場合であっても、外部装置制御機能部２６によるタイムアウト判定が未だ実施されずにセンサループ試験が進行中である場合には、端末内ウェブサーバ機能部６１が、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントと外部装置制御機能部２６とを再接続可能とする。

この結果、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、未完了の試験ステップから試験を継続させるための外部装置制御通知４４を、端末内ウェブサーバ機能部６１を経由して外部装置制御機能部２６へ送信することができるので、センサループ試験の進行中に試験状態表示画面３０が誤って閉じられたり、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントとセンサループ試験管理サーバ２２との通信が不安定になりまたは遮断されたりした場合などにおいても、センサループ試験を最初からやり直す事態を防止できる。

［Ｃ］第３実施形態（図８〜図１１）
図８は、第３実施形態に係るセンサループ精度試験管理システムが適用されたプラント監視・制御装置を示す系統図である。また、図９は、図８のセンサループ精度試験管理システムを示す系統図である。この第３実施形態において第１及び第２実施形態と同様な部分については、第１及び第２実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

図８及び図９に示すように、第３実施形態のセンサループ精度試験管理システム７０が第２実施形態と異なる点は、試験表示端末２４に発生器２１のほかに、試験環境（例えば温度、湿度、騒音レベルなど）を計測可能な周辺計測器７１が接続可能に構成されると共に、試験表示端末２４が、発生器２１を制御する第１外部装置制御機能部２６のほかに、周辺計測器７１を制御する第２外部装置制御機能部７２を備えた点である。尚、この第３実施形態では、第１及び第２実施形態の外部装置制御機能部を第１外部装置制御機能部と称する。

再接続管理機能付きの端末内ウェブサーバ機能部６１は、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントと第１外部装置制御機能部２６との間、及び試験状態表示機能部２５のウェブクライアントと第２外部装置制御機能部７２との間で、それぞれ情報を送受信可能に構成されている。従って、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、センサループ試験の開始時に周辺計測器７１を動作させる信号を、端末内ウェブサーバ機能部６１を経由して第２外部装置制御機能部７２へ送信する。また、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントは、センサループ試験中に、周辺計測器７１が計測した計測データ（例えば温度、湿度、騒音レベルなどのデータ）を、第２外部装置制御機能部７２及び端末内ウェブサーバ機能部６１を経由して受信して取得する。

この試験状態表示機能部２５のウェブクライアントにより取得された計測データは、図１０に示すように試験状態表示画面３０に表示される。更に、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントに取得された計測データは、センサループ試験管理サーバ２５へ送信され、このセンサループ試験管理サーバ２２に接続された試験条件・状態ＤＢ２３に、センサループ試験の試験情報（判定基準値、入力値、試験結果）と共に記録される。図１１に示すように、周辺計測器７１による計測データは、試験条件・状態ＤＢ２３の試験状態データに記録され、周辺計測器７１の個々の装置タイプ（型式）は、試験条件・状態ＤＢ２３の試験条件データ及び装置データに記録される。

以上のように構成されたことから、本第３実施形態によれば、第１及び第２実施形態の効果（１）〜（４）と同様な効果を奏するほか、次の効果（５）を奏する。
（５）試験表示端末２４に接続された周辺計測器７１が第２外部装置制御機能部７２により制御され、端末内ウェブサーバ機能部６１が、試験状態表示機能部２５のウェブクライアントと第２外部装置制御機能部７２との間で情報を送受信可能に構成されている。このため、周辺計測器７１による計測データを第２外部装置制御機能部７２、端末内ウェブサーバ機能部６１、試験状態表示機能部２５及びセンサループ試験管理サーバ２２を経由して試験条件・状態ＤＢ２３に、センサループ試験の試験情報と共に記録させることができる。この結果、センサループ試験の試験情報を、周辺計測器７１により計測された試験環境データを用いて的確に評価可能な高度なセンサループ精度試験管理システム７０を構築できる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができ、また、それらの置き換えや変更は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

２０…センサループ精度試験管理システム、２１…発生器、２２…センサループ試験管理サーバ、２３…試験条件・状態ＤＢ、２４…試験表示端末、２５…試験状態表示機能部、２６…外部装置制御機能部、２７…端末内ウェブサーバ機能部、３０…試験状態表示画面、６０…センサループ精度試験管理システム、６１…端末内ウェブサーバ機能部、７０…センサループ精度試験管理システム、７１…周辺計測器、７２…第２外部装置制御機能部（他の外部装置制御機能部）。

Claims

プラント内でセンサが接続されるセンサループの精度を検査し管理するセンサループ精度試験管理システムであって、
前記センサの検出値に相当する模擬値を前記センサループに出力する発生器と、
前記発生器から前記センサループに出力された模擬値を入力値として入力し、この入力値を判定基準値と比較して前記入力値の良否を判定するセンサループ試験管理サーバと、
試験状態表示機能部、外部装置制御機能部及び端末内ウェブサーバ機能部を備え、前記発生器が接続可能に構成された試験表示端末と、を有し、
前記試験状態表示機能部は、前記センサループ試験管理サーバと通信するためのウェブクライアントを備え、このウェブクライアントの起動により、前記入力値、及びこの入力値の良否を判定した判定結果を前記センサループ試験管理サーバとの通信で取得して、別途取得した前記判定基準値と共に試験状態表示画面に表示させ、
前記外部装置制御機能部は、前記試験表示端末に接続された外部装置である前記発生器の模擬値出力動作及びこの動作停止を制御し、
前記端末内ウェブサーバ機能部は、前記試験状態表示機能部及び前記外部装置制御機能部に接続され、前記試験表示端末内で動作して、前記試験状態表示機能部に存在する前記ウェブクライアントと前記外部装置制御機能部との間で情報を送受信可能に構成され、
前記端末内ウェブサーバ機能部が、前記試験表示端末に実際に接続された前記発生器の型式と、試験対象の前記センサループに接続された前記センサに対応する前記発生器の予め取得された型式データとを比較し、両者が一致している場合に、前記試験状態表示機能部が前記ウェブクライアントの動作により、前記端末内ウェブサーバ機能部及び前記外部装置制御機能部を介して前記発生器を制御するよう構成されたことを特徴とするセンサループ精度試験管理システム。
前記外部装置制御機能部は、試験状態表示機能部に存在するウェブクライアントから送信される、発生器を制御するための外部装置制御通知が所定時間受信されなくなったときに、タイムアウト判定を実施して前記発生器の制御を中止し、前記発生器の動作を停止させるよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載のセンサループ精度試験管理システム。
前記試験表示端末の端末内ウェブサーバ機能部が、再接続管理機能付き端末内ウェブサーバ機能部であり、
この再接続管理機能付き端末内ウェブサーバ機能部は、センサループ試験の進行中に試験状態表示機能部のウェブクライアントから外部装置制御機能部へ、発生器を制御するための外部装置制御通知が送信されなくなった場合に、前記センサループ試験が未だ進行中であれば、所定の操作がなされることで、前記試験状態表示機能部の前記ウェブクライアントと前記外部装置制御機能部とを再度接続させて、未完了の試験部分から試験を継続させるための外部装置制御通知を、前記ウェブクライアントから前記外部装置制御機能部へ送信させるよう構成されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサループ精度試験管理システム。
前記試験表示端末には、発生器のほかに、試験環境を計測する周辺計測器が接続可能に設けられると共に、前記発生器を制御する外部装置制御機能部のほかに、前記周辺計測器の計測動作を制御する他の外部装置制御機能部が設けられ、
前記試験表示端末の端末内ウェブサーバ機能部は、前記試験表示端末の試験状態表示機能部に存在するウェブクライアントと前記他の外部装置制御機能部との間で情報を送受信可能に構成され、
前記周辺計測器による計測データは、前記ウェブクライアントによりセンサループ試験管理サーバへ送信され、このセンサループ試験管理サーバに接続されたデータベースに、センサループ試験の試験情報と共に記録されるよう構成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のセンサループ精度試験管理システム。
プラント内でセンサが接続されるセンサループの精度を検査し管理するセンサループ精度試験管理方法であって、
発生器が、前記センサの検出値に相当する模擬値を前記センサループに出力し、
センサループ試験管理サーバが、前記発生器から前記センサループに出力された模擬値を入力値として入力し、この入力値を判定基準値と比較して前記入力値の良否を判定し、
試験表示端末の試験状態表示機能部が、ウェブクライアントの起動により、前記入力値、及びこの入力値の良否を判定した判定結果を前記センサループ試験管理サーバとの通信で取得して、別途取得した前記判定基準値と共に試験状態表示画面に表示させ、
前記試験表示端末の外部装置制御機能部が、前記試験表示端末に接続された外部装置である前記発生器の模擬値出力動作及びこの動作停止を制御し、
前記試験表示端末の端末内ウェブサーバ機能部が、前記試験表示端末内で動作して、前記試験状態表示機能部に存在する前記ウェブクライアントと前記外部装置制御機能部との間で情報を送受信させ、
前記端末内ウェブサーバ機能部が、前記試験表示端末に実際に接続された前記発生器の型式と、試験対象の前記センサループに接続された前記センサに対応する前記発生器の予め取得された型式データとを比較し、両者が一致している場合に、前記試験状態表示機能部が前記ウェブクライアントの動作により、前記端末内ウェブサーバ機能部及び前記外部装置制御機能部を介して前記発生器を制御することを特徴とするセンサループ精度試験管理方法。