JP2000330628A - 分散型監視制御システム - Google Patents

分散型監視制御システム

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Akira Hirahara
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Abstract

(57)【要約】 【課題】監視のための画面の変更等を行う場合であって
も、分散制御装置と監視装置との間で誤ったデータの送
信等の不具合の発生を防止し得る分散型監視制御システ
ムを提供すること。 【解決手段】分散型監視制御システムの分散制御装置１
１３は、入出力インタフェース１１４と、コントローラ
１１１からのＰＩＯデータ等及び取得時刻等の付加情報
を格納するデータ格納部１１５と、このデータ格納手段
１１５にデータを格納するに際し時刻を付加させるため
の時刻取得部１１６と、ＰＩＯデータその他の監視情報
を配信するデータ配信部１１７と、コントローラ１１２
のＰＩＯデータ等を用いて監視制御を行う監視制御部１
１９と、他の分散制御装置及び前記監視装置と通信を行
うためのネットワークインタフェース１１８と、前記他
の分散制御装置及び前記監視装置を接続する通信部１１
ｃとを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市インフラの監
視制御システム、例えば水道、ガス、電力、環境計測な
ど広域に分散するプロセスの監視制御に係り、特に、単
一又は複数の分散制御装置と相互に接続された単一又は
複数の監視装置よりなる分散型監視制御システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、広域監視制御システムでは、
中央の監視室に設置した監視装置に、分散したコントロ
ーラやセンサからの情報を集中し監視制御を行ってい
た。ここに、負荷の分散要求や、広域に点在するセンサ
情報を簡単に収集し、各種の通信手段を用いて、中央へ
データの配信を行うため、ネットワークを利用した分散
型監視制御システムの適用が必然となる。
【０００３】従来の分散型監視制御システムの一例を図
１８に示す。図１８に示すように、分散型監視制御シス
テムは、例えば水道管路のバルブのコントローラ１及び
センサ２に接続される複数の分散制御装置３と、一般に
は一つの監視装置４と、これら分散制御装置３及び監視
装置４を接続する通信路５とからなる。
【０００４】ここに、分散制御装置３は、コントローラ
１及びセンサ２のＰＩＯデータやセンサ情報の授受を行
い、通信路５を経由して監視装置４に送出する。監視装
置４は、時刻信号を受信するためのアンテナ４ａ、ディ
スプレイ４ｂを有すると共に時刻設定器（ＴＳ）４ｃ、
データベース（ＤＢ）４ｄ、イメージ処理器（ＩＰ）４
ｅを備えており、各分散制御装置３からのデータに時刻
設定器（ＴＳ）４ｃによりデータ取得時の時刻（タイム
スタンプ）を付加し、また該データを、データベース
（ＤＢ）４ｄやイメージ処理器（ＩＰ）４ｅにより所定
の形式のイメージに加工してディスプレイ４ｂに表示す
るようにしている。
【０００５】図１９は、例えば、水道配管プラントに適
用された分散型監視制御システムにおける分散制御装置
３の設置形態の一例を示すものである。
【０００６】車道１０に埋設された水道配管１１には、
弁１２及び該弁１２の開閉制御を司るアクチュエータを
含むコントローラ１及び流量や圧力測定するセンサ２が
設けられている。弁１２、コントローラ１及びセンサ２
は、マンホール１３内に配置され、該マンホール１３は
蓋１４で塞がれている。また、車道１０の側方にある歩
道１５には路上局筐体１６が設置され、該路上局筐体１
６内に分散制御装３が設置されている。路上局筐体１６
とマンホール１３とは配線ダクト１７により連結され、
該配線ダクト１７内には信号配線１８及び電源配線１９
が収容され、分散制御装３とコントローラ１及びセンサ
２を電気的に接続している。また、分散制御装３には、
通信路５に連なる通信配線２０が引き込まれ、また電源
配線２１も引き込まれている。
【０００７】一方、監視装置４で取り扱われるデータ構
造について図２０を参照して説明する。かかるデータ
は、プロセスデータの属性として、データ取得時の時刻
（タイムスタンプ）を付加することは従来より実施され
ている。例示するデータ２１２は、一つのデータ２１２
ｅと、該データに付随する時刻データ２１２ａ〜２１２
ｄを包含する構造となっている。ここに、時刻データ
は、年、月、日を示すデータ２１２ａと、時、分、秒を
示すデータ２１２ｂと、ミリ秒、マイクロ秒、ナノ秒を
示すデータ２１２ｃと、データタイプを示すデータ２１
２ｄとからなる。
【０００８】このように、データ構造としては、データ
１点ごとに、年月日、時間、分、秒、ミリ秒、マイクロ
秒以下詳細に付加していた。この詳細なタイムスタンプ
データが、個々のデータの発生順序を確定する際には有
効な情報であるが、マンマシンの監視用データとして
は、詳細すぎ、しかもローカル側である分散制御装置か
ら通信路を介して中央側である監視装置に送信する際、
すなわち３２ビットのデータを送信する際には、その３
倍に当たる３２×３ビットの時刻データを付加して送信
することになり、伝送負荷を増大させる要因となった。
【０００９】また、分散制御装置は、一般に、自ら監視
部を有するため、該監視部の管理、保守などをオンライ
ンで実施するケースは多い。この場合、専用保守端末を
接続して、画面の構成を変更したり、ＩＯの設定などの
調整を行うが、監視制御部やデータ配信部などは動作を
継続しているため、画面更新中や、単独でのデバッグが
未完了のうちに中央側である監視装置に画面やデータが
配信され、結果として誤ったデータを送信する可能性が
ある。
【００１０】また、通信路として公衆回線を用いて監視
を行う場合、間違い電話又は意図的な監視データの漏
洩、不正アクセスなどを防止する手段を設けることは、
セキュリティの観点から重要である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、監視
のための画面の変更等を行う場合であっても、分散制御
装置と監視装置との間で誤ったデータの送信等の不具合
の発生を防止し得る分散型監視制御システムを提供する
ことにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本発明は、通信路を経由して中央側の監視装置に接
続される分散制御装置に、前記被制御装置のコントロー
ラへの制御信号の伝送及びセンサからの入力の取り込み
を行うための入出力インタフェースと、前記コントロー
ラから取得されるＰＩＯデータ、センサ情報及び取得時
刻等の付加情報を格納するデータ格納手段と、このデー
タ格納手段にデータを格納するに際し時刻を付加させる
ための時刻取得手段と、前記ＰＩＯデータ、センサ情報
その他の監視情報を配信するデータ配信手段と、前記コ
ントローラのＰＩＯデータ及びセンサ情報を用いて監視
制御を行う監視制御手段と、他の分散制御装置及び前記
監視装置と通信を行うためのネットワークインタフェー
スと、前記他の分散制御装置及び前記監視装置を接続す
る通信手段とを具備することを特徴とする。また、同じ
く分散制御装置には、プラント監視に用いる情報を入力
する手段と、これら情報を蓄積する手段と、この手段か
らの情報を通信路を経由して監視装置に送出する手段
と、これら入力又は蓄積された情報をオペレータの五感
に訴える情報に加工し前記通信路を経由して前記監視装
置に提示する手段と、前記監視装置から前記通信路を経
由して得たオペレータの指示に従ってプラントを制御す
る手段と、オペレータの指示に従ってプラントに信号を
出力する手段とを備え、また前記監視装置には、前記分
散制御装置から前記通信路を経由して得たプラント監視
制御に用いる情報をオペレータの五感に訴える情報に変
換してオペレータに提示する手段と、オペレータからの
指示を信号に置換し該置換信号を前記監視装置に前記通
信路を経由して伝達する手段とを備えることを特徴とす
る。
【００１３】かかる手段を講じたことにより、各分散制
御装置にて、ＰＩＯデータやセンサ情報にタイムスタン
プを付加し、該付加データをオペレータの五感に訴える
情報に加工した上で監視装置に送り、監視装置では専ら
加工データの表示が行われるようにする。これにより、
オペレータが監視すべきデータは、監視装置でなく分散
制御装置にて作成されているので、他の処理例えば画面
の変更等によって監視すべきデータの送信に誤り等は生
じないものとなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明に係る
分散型監視制御システムの実施の形態について説明す
る。
【００１５】（第１の実施形態）図１に本実施形態シス
テムの全体構成図を示す。図１において、第１の監視装
置１２１、第２の監視装置１２２…及び第ｎの監視装置
１２３と、第１の分散制御装置１２５及び第２の分散制
御装置１２６とは、公衆回線等の通信路１２４で接続さ
れている。分散制御装置１２５，１２６には、時刻同期
用アンテナ１２７が備わり、また第２の分散制御装置１
２６は、既存の監視制御システム１３０の分散制御装置
１３０ａに接続されている。
【００１６】図２に示すように、図１における分散制御
装置１２５（又は１２６）は、水道管路の弁を開閉する
コントローラ（被制御装置）への制御信号の伝送及びセ
ンサ１１２からの入力の取り込みを行うための入出力イ
ンタフェース１１４と、前記コントローラ１１１から取
得されるＰＩＯデータ、センサ情報及び取得時刻等の付
加情報を格納するデータ格納部１１５と、このデータ格
納部１１５にデータを格納するに際し時刻を付加させる
ための時刻取得部１１６と、前記ＰＩＯデータ、センサ
情報その他の監視情報を配信するデータ配信部１１７
と、前記コントローラ１１１のＰＩＯデータ及びセンサ
情報を用いて監視制御を行う監視制御部１１９と、他の
分散制御装置及び前記監視装置と通信を行うためのネッ
トワークインタフェース１１８と、設定格納部１１ａ
と、ネットワークセキュリティー処理部１１ｂと、前記
他の分散制御装置１２６（又は１２５）及び監視装置１
２１〜１２３を接続する通信部１１ｃとを具備する。
【００１７】このような分散制御装置１２５（又は１２
６）は、更に具体的には、図３に符号１３３で示される
分散制御装置にて示される。すなわち、図３において、
分散制御装置１３３は計算機上に構築され、コントロー
ラ１３１とセンサ１３２との間で、入出力インタフェー
ス１３４を介し、ＲＳ２３２Ｃ等を経由してデータの送
受信を行う。コントローラ１３１及びセンサ１３２から
受信したデータは、ＧＰＳアンテナ１３６ａを有するＧ
ＰＳ受信部１３６から得た時刻と共にリレーショナルデ
ータベースシステム１３５に蓄積され、同時に監視制御
プロセス処理部１３９にも渡される。監視制御プロセス
処理部１３９はこれらのデータを監視し、故障や異常な
どの情報をデータ配信プロセス処理部１３７に出力した
り、第１の監視装置１２１、第２の監視装置１２２、第
ｎの監視装置１２３からの制御指令を受けてコントロー
ラ１３１を制御する。データ配信プロセス処理部１３７
及び監視制御プロセス処理部１３９は計算機上で実行さ
れるプロセスとして実現される。分散制御装置１３３
は、内蔵したＴＡ又はモデム１３８によって通信路であ
る公衆回線１２４に接続しており、第１の監視装置１２
１、第２の監視装置１２２、第ｎの監視装置１２３及び
第１の分散制御装置１２５、第２の分散制御装置１２６
と通信可能である。
【００１８】ここで、図２における入出力インタフェー
ス１１４は図３における入出力インタフェース１３４に
対応し、図２におけるデータ格納部１１５は図３におけ
るリレーショナルデータベースシステム１３５に対応
し、図２における時刻取得部１１６は図３におけるＧＰ
Ｓアンテナ１３６ａを有するＧＰＳ受信部１３６に対応
し、図２における監視制御部１１９は図３における監視
制御プロセス処理部１３９に対応し、図２におけるネッ
トワークインタフェース１１８は図３におけるＴＡ又は
モデム１３８に対応し、図２における設定格納部１１ａ
及びネットワークセキュリティー処理部１１ｂは図３に
おける設定格納ファイル１３ａ及びネットワークセキュ
リティー処理部１３ｂに対応する。
【００１９】また、図３に示す分散制御装置１３３は１
枚の配線基板又は集積回路にて構成することができ、こ
の点に着目し且つ自立型電源の構築を意図して、図４に
示すように構成することができる。すなわち、図１９と
同様に、車道１０に埋設された水道配管１１には、弁１
２及び該弁１２の開閉制御を司るアクチュエータを含む
コントローラ１及び流量や圧力測定するセンサ２が設け
られている。弁１２、コントローラ１及びセンサ２は、
マンホール１３内に配置され、該マンホール１３は蓋１
４´で塞がれている。
【００２０】本実施形態では、蓋１４´の裏側に、分散
制御装置１３３と電源供給部１３３ａを設置すると共に
表側に、通信線用アンテナ及び時刻補正用アンテナ１３
３ｂ（１３６ａ）を設置し、また太陽電池パネル１３３
ｃを設置する。太陽電池パネル１３３ｃで得た電力は、
電源供給部１３３ａを介して分散制御装置１３３に与え
られる。
【００２１】このように構成された第１の実施形態の作
用について説明する。すなわち、コントローラ１３１と
センサ１３２からは周期的にデータを受信して、受信し
た時刻をＧＰＳ受信部１３６から取得し、時刻をキーと
してデータをリレーショナルデータベースに追加する。
監視制御プロセス１３９はＰＩＯデータやセンサ情報が
正常範囲にあるかどうかを監視しており、プラントなど
の監視対象の機器状態、センサ値、ステータスなど、現
在の監視情報をデータ配信プロセス１３７に送信する。
データ配信プロセス１３７は現在の監視情報の他、トレ
ンドグラフ、異常や故障情報等の監視情報を構成し、公
衆回線１２４が接続されている場合はＴＡ／モデム１３
８を介して監視装置１２１，１２２，１２３に配信す
る。
【００２２】以上詳述した第１の実施形態によれば次の
ような効果がある。すなわち、本実施形態においては、
データの蓄積や監視制御を、ローカル側である分散制御
装置１１３，１２５，１２６，１３３で行い、データ配
信プロセス１３７で必要な情報を構成して配信し、中央
側である監視装置１２１，１２２，１２３ではこれを表
示するだけなので、改造時にも監視装置側を変更する必
要がない。このため分散制御装置側だけ集中して改造す
れば良いので信頼性が向上する。
【００２３】また、従来、分散制御装置を設置する場合
には，図１９に示すように、監視制御装置と情報を送受
信するための通信配線と、分散制御装置を動作させるた
めの電源配線２０と、センサ２及びアクチュエータ１２
と接続する信号配線１８とが必要であり、これら全ての
配線が行える場所にしか分散制御装置３を設置できなか
った。センサ１及びアクチュエータ１２の設置は対象プ
ロセス、図１９では、水道プロセスにとって好ましい場
所に設置されるベきであるが、センサ１及びアクチュエ
ータ１２の設置に適した場所に、またはその近くに、分
散制御装置３を設置する適切場所が確保できるとは限ら
ない。水道管路１１は、多くの場合、地下０．５ｍ〜
１．５ｍ程度の深さに埋設されており、センサ１及びア
クチュエータ１２も管路１１と共に道路下のマンホール
１３内に設置されている。従来は、マンホール１３から
地上に設置した路上局筐体１６まで配線ダクト１７を地
中に通して、この中にセンサ１及びアクチュエータ１２
用の電源配線１９と信号配線１８を通し、路上局筐体１
６内に設置された分散制御装置３と接続していた。従っ
て、路上局筐体１６を設置する適当な場所を確保できな
いと、プロセスの構造土監視制御に適した場所、すなわ
ち水道管路１１の配管構造や地形的に監視制御に適した
場所であっても、センサ１やアクチュエータ１２を設置
できないという問題があった。
【００２４】これに対し、本実施形態では、図４に示す
ように、従来の分散制御装置に相当する部分１１３を１
枚の配線基板又は集積回路で構成して省電力と小型化を
図り、さらに電源供給部１１３を備えることで、プロセ
ス情報を検出するセンサ１又はプロセスを操作するアク
チュエータ１２と一緒に分散制御装置１３３を設置可能
とし、従来は分散制御装置の設置のスペースが確保でき
ないと、センサ１やアクチュエータ１２を設置できなか
った制約を解消して、プロセスに適した位置にセンサ１
やアクチュエータ１２を設置可能とすることでプロセス
の監視制御性を向上させることができる。
【００２５】（第２の実施形態）図５を参照して本発明
の第２の実施形態を説明する。１０Ａ〜１０Ｄは本発明
のローカル側である分散制御装置を示し、広域に点在す
る各種センサ情報を吸い上げ、該センサ情報を通信路１
０Ｇを介して中央側である監視装置１０ｆ−１０ｈに配
信する。センサ情報の適用は水道、ガス、電力など広範
囲に及び、センサ近くに配置することも、また、可搬式
として１０ｃのようにセンサの近くに持ち運び、センサ
情報の収集を行うこともできる。
【００２６】（第３の実施形態）図６を参照して本発明
の第３の実施形態を説明する。図６は、分散制御装置の
実装例を示し、ＧＰＳのアンテナ１１Ｂを装備した分散
制御装置１１Ａを例えば電動弁の弁制御装置１１Ｃに組
み込み、一体化して使用することもできる。このことに
より弁操作装置１１Ｃとの信号取り合いのケーブル敷設
などを省略できるメリットがある。分散制御装置１１Ａ
が得た信号のうち、通信を介して中央側の監視装置に配
信しなければならないデータは、例えば内蔵の無線、Ｐ
ＨＳなどの回線を使用し、アンテナ１１Ｄを用いて送信
することができる。
【００２７】（第４の実施形態）図７を参照して本発明
の第４の実施形態を説明する。図７は、分散制御装置の
実装例を示し、ＧＰＳのアンテナ１２Ｃを装備した分散
制御装置１２Ａ内に、ＰＨＳ等のアンテナ１２Ｄからの
情報に基づき位置情報を検出する位置情報検出部１２Ｂ
を有し、ＰＨＳ又はＧＰＳなどの座標検出により自身の
座標情報を通信部にて、中央側の監視装置に通知するも
のである。
【００２８】このような構成によれば、広域に点在配置
又は、可搬した場合にも、また地下に設置した場合に
も、その位置を的確に得ることができるため、設置後の
保守及びセンサ情報の位置も知ることができるため、広
域を対象とした、水運用管理などのマネージメントとし
て適用することができる。
【００２９】（第５の実施形態）図８を参照して本発明
の第５の実施形態を説明する。図８は、分散制御装置の
実装例を示し、プラントや都市への適用例である。
【００３０】本実施形態の分散制御装置１３Ａ〜１３Ｄ
は、それぞれ例えばポンプの情報、水量、ガス圧情報な
どのセンサ情報のみならず各々が設置されている場所の
座標及び時刻情報を付加して、通信回線１３Ｅを介し
て、中央側である監視装置１３Ｅに送信する。監視装置
１３Ｅでは、受信データをＨＤＤ等のデータ蓄積部１３
Ｆに蓄積し、分析部１３Ｇにてデータ解析を行い、例え
ば、配管の切断箇所やガス漏洩箇所の位置の推定などを
行うようにしている。
【００３１】（第６の実施形態）図９を参照して本発明
の第６の実施形態を説明する。図９は、分散制御装置の
ブロック図であり、図２と同一部分には同一符号を付し
ている。本実施形態の分散制御装置１１３´は、図２の
分散制御装置１１３に時刻設定部２２１を付加したもの
である。
【００３２】また、図１０を参照して本実施形態におけ
る送信データの構造を説明する。２３１は、本実施形態
におけるデータ送信の構造を示し、２３３に示す個数
（Ｎ）のデータ量を含む。データ１からデータＮの並び
の順は、データ格納部１１５から取り出すときに、その
タイムスタンプの情報から発生順にソーティングしたも
のである。その際の一番早く発生したデータ１と一番遅
く発生したデータＮとのタイムスタンプデータは、デー
タ格納部１１５から取り出した情報をそのままセットす
ることにより、詳細な時刻情報を提供することができ
る。
【００３３】一方、中間のデータ２からデータＮ−１に
関しては、その発生順序は確定しているため、中央側の
監視装置として必要十分な時刻情報、例えば時、分、秒
のみを付加している。
【００３４】このようなデータ構造とすることで、Ｎ個
のデータを送信する際、従来に比べて（Ｎ−２）×２×
３２ビットの不要なデータの送信を省略することができ
る。
【００３５】図１１は、図９における時刻設定部２２１
の処理フローを示すものである。時刻設定入力２２１か
ら判断ステップ２４２に至ると、図１０のデータ構造に
配列し直してデータ送信するかいなかを判断し、ＮＯの
場合には従来と同じ構造体で送信するべくステップ２４
３ａ、２４３ｂ、２４３ｃに至るが、Ｙｅｓの場合には
処理ステップ２４２ａにて、データ格納機構から取り出
したデータをその時刻情報から、ソーティング後、ステ
ップ２４２ｃ，２４２ｄ，２４２ｅ，２４２ｆを経て、
図１０の符号２３１の構造にデータを配列し直すもので
ある。
【００３６】（第７の実施形態）図１２を参照して本発
明の第７の実施形態を説明する。図１２は、分散制御装
置のブロック図であり、図２及び図９と同一部分には同
一符号を付している。本実施形態の分散制御装置１１３
´´は、図９の分散制御装置１１３´に、保守用端末３
１１ａを接続したアクセス管理部３１１を付加したもの
である。
【００３７】アクセス管理部３１１は、保守用端末３１
１ａの接続状態と、その実行内容、すなわち保守端末に
て、単に本分散制御装置の監視制御部の状態をモニタリ
ングするモードか、又は監視部の監視画面を新規又は一
部の変更してダウンロードできるモードか、又は単独で
デバッグなどを行い分散制御装置１１３´´内の各種デ
ータを直接修正できるモードになっているかなどを検知
するものである。
【００３８】図１３は上述のアクセス管理部３１１内で
の動作フローを示す。すなわち、アクセス管理入力３２
１から判断ステップ３２１ａに至ると、保守用端末３１
１ａが接続されていることが確認された場合、判断ステ
ップ３２１ｂに移行し、以下ステップ３２１ｂ，３２１
ｃにて画面などの修正、更新状態をチェックする。また
保守用端末３１１ａが接続されていなく、判断ステップ
３２２ａに移行した場合では、デバッグモードであるか
否かを判断する。
【００３９】いずれにしても分散制御装置１１３´´内
の各種データを直接操作できるモードに入っている場
合、保守中であることを中央監視設備に通知するための
メッセージをステップ３２１ｄで生成し、ステップ３２
１ｅにて配信し、この間は監視を中断又は現在の分散制
御装置の動作状態の通知及び他の分散制御装置のモニタ
リングを促すように指示するものである。また、ステッ
プ３２１ｆでは、万一、他の分散制御装置から外部機器
の操作に直結するコントローラへの出力指令が来た場
合、その動作を禁止するものである。なお、正常に動作
可能なモードに復帰した場合には、ステップ３２２ｂ，
３２２ｃにて、正常に監視可能である旨のメッセージを
生成し、中央に配信すると共にステップ３２２ｄにて、
今まで禁止してた外部機器への出力要求を受け付けるも
のである。
【００４０】（第８の実施形態）図１４を参照して本発
明の第８の実施形態を説明する。図１４は、図２及び図
１２におけるネットワークセキュリティ処理部１１ｂの
詳細ブロック図であり、ブロック４１１ａでは回線の受
信部を処理し、ブロック２では、ナンバーズディスプレ
イにみられるように着信側でコール先の電話番号を調べ
るものである。またブロック４１１ｇは、登録電話番号
を登録する不揮発性記憶部４１１ｆに対して、許可する
電話番号を登録する部分である。上記４１１ｂでのコー
ル先電話番号を検出後、登録電話番号記憶部４１１ｆ内
にデータをブロック４１１ｆにて比較し、ブロック４１
１ｄにて、受信回線の受付又は禁止を判断する。
【００４１】図１５は、上記ネットワークセキュリティ
処理部１１ｂのフローを示す。上記説明のように、ブロ
ック４１２ｃにてコール先の電話番号を検索する。ブロ
ック４１２ｄにて、それがあらかじめアクセス可能とし
て登録されている電話番号であることを確認して、問題
ないと判断できたときに、ブロック４１２ｆに移行し
て、回線の使用を許可、及びアクセスを許可するもので
ある。
【００４２】（第９の実施形態）図１６を参照して本発
明の第９の実施形態を説明する。図１６は、分散制御装
置のブロック図であり、図３と同一部分には同一符号を
付している。本実施形態の分散制御装置１３３'''は、
図３の分散制御装置１３３に、自動発報プロセス５１１
を追加したものである。自動発報プロセス処理部５１１
は計算機上で実行されるプロセスとして実現する。
【００４３】本実施形態では、コントローラ１３１とセ
ンサ１３２からは周期的にデータを受信して、受信した
時刻をＧＰＳ受信部１３６から取得し、時刻をキーとし
てデータをリレーショナルデータベースに追加する。監
視制御プロセス１３９はＰＩＯデータやセンサ情報が正
常範囲にあるかどうかを監視しており、プラントなどの
監視対象の機器状態、センサ値、ステータスなど、現在
の監視情報をデータ配信プロセス１３７に送信すると同
時に、異常／故障発生等のイベントを自動発報プロセス
５１１にも送信する。自動発報プロセス処理部５１１は
あらかじめ設定格納部１３ａに格納された通知すべきイ
ベントの場合には、必要ならば自動的にＴＡ／モデム１
３８に制御コマンドを送信して公衆回線１２４を介して
監視装置とダイアルアップ接続し、異常や故障などを通
知する。
【００４４】このように本実施形態によれば、データの
蓄積や監視制御を分散制御装置１３３'''で行い、故障
や異常などで中央へ通知が必要なときには、自動発報プ
ロセス処理部５１１が自動的に監視装置に接続して故障
や異常を通知することができる。このため、多数の分散
制御装置から構成されたシステムでも中央の監視業務を
効率的に行うことができる。
【００４５】（第１０の実施形態）図１７を参照して本
発明の第１０の実施形態を説明する。図１７は、分散制
御装置のブロック図であり、図３と同一部分には同一符
号を付している。本実施形態の分散制御装置１３３´´
は、図３の分散制御装置１３３に、診断プロセス処理部
６１１を追加したものである。診断プロセス処理部６１
１は計算機上で実行されるプロセスとして実現する。
【００４６】本実施形態では、コントローラ１３１とセ
ンサ１３２からは周期的にデータを受信して、受信した
時刻をＧＰＳ受信部１３６から取得し、時刻をキーとし
てデータをリレーショナルデータベースに追加する。こ
のとき周期的データは診断プロセス処理部６１１にも送
信する。診断プロセス処理部６１１は設定格納部１３ａ
に設定した一定時間周期的データの受信が途切れた場
合、コントローラ１３１又はセンサ１３２の異常として
データ配信プロセス処理部１３７に通知し、中央の監視
装置への通知を行う。また、診断プロセス処理部６１１
は設定格納部１３ａに設定した一定時間毎に設定格納部
１３ａに設定した他の分散制御装置に通信を試み、他の
分散制御装置が正常に動作しているかどうかを確認す
る。他の分散制御装置からの応答がない場合には、その
分散制御装置を異常としてデータ配信プロセス１３７に
通知し、中央の監視装置に通知する。
【００４７】以上のように本実施形態によれば、コント
ローラやセンサの故障や異常のチェック及び分散制御装
置の相互チェックを行い、異常、故障時には通知を行う
ことで信頼性が向上すると共に、中央の監視装置の分散
制御装置の管理負荷や正常動作確認のための通信トラフ
ィックが軽減され、効率的な運用が可能となる。
【００４８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、デ
ータの蓄積やプラントの監視制御をローカル側である分
散制御装置で行い、中央側である監視装置ではこれを表
示するだけなので、改造時にも監視装置側を変更する必
要がない。このため分散制御装置側だけ集中して改造す
ればいいので信頼性が向上する分散型監視制御システム
を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分散型監視制御システムの全体を示す
図。
【図２】本発明の分散制御装置を示す図。
【図３】本発明の第１の実施形態の分散制御装置を示す
ブロック図。
【図４】同実施形態における分散制御装置の設置状態の
一例を示す図。
【図５】本発明の第２の実施形態の分散制御装置の実装
例を示す図。
【図６】本発明の第３の実施形態の分散制御装置の実装
例を示す図。
【図７】本発明の第４の実施形態の分散制御装置の実装
例を示す図。
【図８】本発明の第５の実施形態の分散制御装置の実装
例を示す図。
【図９】本発明の第６の実施形態の分散制御装置のブロ
ック図。
【図１０】同実施形態におけるデータ構造を示す図。
【図１１】同実施形態における時刻設定部の処理を示す
流れ図。
【図１２】本発明の第７の実施形態の分散制御装置のブ
ロック図。
【図１３】同実施形態における処理を示す流れ図。
【図１４】本発明の第８の実施形態の分散制御装置のブ
ロック図。
【図１５】同実施形態における回線セキュリティーの処
理を示す流れ図。
【図１６】本発明の第９の実施形態の分散制御装置のブ
ロック図。
【図１７】本発明の第１０の実施形態の分散制御装置の
ブロック図。
【図１８】従来の分散型監視制御システムの全体を示す
図。
【図１９】従来の分散制御装置の設置状態を示す図。
【図２０】従来の分散型監視制御システムにおけるデー
タ構造を示す図。
【符号の説明】
１１１…コントローラ、１１２…センサ、１１３…分散
制御装置、１１４…入出力インタフェース、１１５…デ
ータ格納部、１１６…時刻取得部、１１７…データ配信
部、１１８…ネットワークインタフェース、１１９…監
視制御部、１１ａ…設定格納部、１１ｂ…ネットワーク
セキュリティ処理部、１１ｃ…通信部、１２１…第１の
監視装置、１２２…第２の監視装置、１２３…第ｎの監
視装置、１２４…通信路（公衆回線）、１２５…第１の
分散制御装置、１２６…第２の分散制御装置、１３１…
コントローラ、１３２…センサ、１３３，１３３´，１
３３´´，１３３'''…分散制御装置、１３４…入出力
インタフェース、１３５…リレーショナルデータベース
システム、１３６…ＧＰＳ受信部、１３７…データ配信
プロセス処理部、１３８…ＴＡ／モデム、１３９…監視
制御プロセス処理部、１３ａ…設定格納ファイル、５１
１…自動発報プロセス処理部、６１１…診断プロセス処
理部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 芳浩 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 金子 剛 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 平原 明 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 中谷 博司 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 加藤 高敏 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 Ｆターム(参考） 5H215 AA01 BB11 CC09 CX06 GG05 KK03 KK06 5H223 AA01 CC08 DD03 DD09 EE02 EE04 EE05 EE30 FF08

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 オペレータに情報を提供する監視装置と
    の間で通信路を経由して情報を授受するものであって、
    プラントの被制御装置に接続され該被制御装置の制御及
    びプラント情報の入出力を行う分散制御装置において、 前記被制御装置のコントローラへの制御信号の伝送及び
    センサからの入力の取り込みを行うための入出力インタ
    フェースと、前記コントローラから取得されるＰＩＯデ
    ータ、センサ情報及び取得時刻等の付加情報を格納する
    データ格納手段と、このデータ格納手段にデータを格納
    するに際し時刻を付加させるための時刻取得手段と、前
    記ＰＩＯデータ、センサ情報その他の監視情報を配信す
    るデータ配信手段と、前記コントローラのＰＩＯデータ
    及びセンサ情報を用いて監視制御を行う監視制御手段
    と、他の分散制御装置及び前記監視装置と通信を行うた
    めのネットワークインタフェースと、前記他の分散制御
    装置及び前記監視装置を接続する通信手段とを具備する
    ことを特徴とする分散型監視制御システム。
  2. 【請求項２】 オペレータに情報を提供する監視装置
    と、プラントの被制御装置に接続され該被制御装置の制
    御及びプラント情報の入出力を行う分散制御装置と、前
    記監視装置と前記分散制御装置との間で情報を通信する
    通信路とから構成される分散型監視制御システムにおい
    て、 前記分散制御装置は、プラント監視に用いる情報を入力
    する手段と、これら情報を蓄積する手段と、この手段か
    らの情報を通信路を経由して監視装置に送出する手段
    と、これら入力又は蓄積された情報をオペレータの五感
    に訴える情報に加工し前記通信路を経由して前記監視装
    置に提示する手段と、前記監視装置から前記通信路を経
    由して得たオペレータの指示に従ってプラントを制御す
    る手段と、オペレータの指示に従ってプラントに信号を
    出力する手段とを備え、 前記監視装置は、前記分散制御装置から前記通信路を経
    由して得たプラント監視制御に用いる情報をオペレータ
    の五感に訴える情報に変換してオペレータに提示する手
    段と、オペレータからの指示を信号に置換し該置換信号
    を前記監視装置に前記通信路を経由して伝達する手段と
    を備えることを特徴とする分散型監視制御システム。
  3. 【請求項３】 前記分散制御装置のプラント監視に用い
    る情報を入力する手段は、プロセス状態、プラント内で
    計測した計測値、計測値の積算値などのプラント情報、
    プラント情報の履歴、アラームなど警報情報とアラーム
    など警報情報の履歴、プラント構成情報、プラントフロ
    ー画面情報、画像情報、音声情報、振動及び臭気などプ
    ラント監視に用いる情報を入力する手段を具備すること
    を特徴とする請求項２記載の分散型監視制御システム。
  4. 【請求項４】 前記監視装置のプラント監視制御に用い
    る情報をオペレータの五感に訴える情報に変換してオペ
    レータに提示する手段は、前記分散制御装置から前記通
    信路を経由して得たプラント状態、プラント内で計測し
    た計測値、計測値の積算値などのプラント情報、プラン
    ト情報の履歴、アラームなど警報情報とアラームなど警
    報情報の履歴、プラント構成情報、プラントフロー画面
    情報、画像情報、音声情報、振動及び臭気などプラント
    監視制御に用いる情報をオペレータの五感に訴える画像
    情報、音声情報、触覚情報、味覚情報、臭気情報に変換
    してオペレータに提示する手段を具備することを特徴と
    する請求項２記載の分散型監視制御システム。
  5. 【請求項５】 前記分散制御装置は、日付と時刻を取得
    する時刻取得手段を備え、プラント情報入力時に、プラ
    ント情報に取得した時刻情報を付加して情報を伝送する
    ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載
    の分散型監視制御システム。
  6. 【請求項６】 前記分散制御装置は、日付と時刻を取得
    する時刻取得手段を備え、プラント情報を前記通信路を
    経由して伝送時に、プラント情報に取得した時刻情報を
    付加して伝送することを特徴とする請求項１乃至５のい
    ずれか一項に記載の分散型監視制御システム。
  7. 【請求項７】 一つの分散制御装置に対し複数の監視装
    置を前記通信路を経由して接続することを特徴とする請
    求項１乃至６のいずれか一項に記載の分散型監視制御シ
    ステム。
  8. 【請求項８】 一つの監視装置に対し複数の分散制御装
    置を前記通信路を経由して接続することを特徴とする請
    求項１乃至７のいずれか一項に記載の分散型監視制御シ
    ステム。
  9. 【請求項９】 前記監視装置及び前記分散制御装置のう
    ち少なくとも１つは、複数の分散制御装置から通信路を
    経由して得た情報を蓄積する手段と、各分散制御装置か
    ら送られてきたプラント情報に付加された時刻情報に基
    づいてプラント情報を並べ直す手段と、プラント情報に
    付加された時刻情報を並べ替えキーとして用いて並べ直
    したプラント情報を蓄積する手段と、蓄積された情報を
    他の監視装置又は他の分散制御装置に送出する手段とを
    具備することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一
    項に記載の分散型監視制御システム。
  10. 【請求項１０】 前記分散制御装置のデータ格納手段
    は、保存されているデータ及び時刻情報を取り出し該時
    刻情報から発生順にソーティングすると共に前記監視装
    置にて監視するために必要な時刻データの再設定と付加
    とを行い且つ前記データ配信手段を介して前記監視装置
    に配信するための時刻設定手段を具備することを特徴と
    する請求項１記載の分散型監視制御システム。
  11. 【請求項１１】 前記分散制御装置は、前記監視制御手
    段を保守端末を介して保守中に前記通信手段を介して前
    記監視装置からのアクセスを制限するためのアクセス管
    理手段を具備することを特徴とする請求項１乃至１０の
    いずれか一項に記載の分散型監視制御システム。
  12. 【請求項１２】 前記分散制御装置は、当該分散制御装
    置へのアクセス可能な電話番号を登録する手段と、コー
    ル先の電話番号を検索する手段と、該登録電話番号と、
    コール先の電話番号を比較する手段とからなるネットワ
    ークセキュリティ手段を具備することを特徴とする請求
    項１乃至１１のいずれか一項に記載の分散型監視制御シ
    ステム。
  13. 【請求項１３】 前記分散制御装置は、前記監視制御手
    段が入出力インタフェースを介してコントローラやセン
    サから入力されるコントローラのＰＩＯデータやセンサ
    情報を処理してイベントを発生したとき、当該イベント
    を自動的に前記監視装置に通知する自動発報手段を具備
    することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項
    に記載の分散型監視制御システム。
  14. 【請求項１４】 前記分散制御装置は、前記コントロー
    ラからのＰＩＯデータやセンサ情報を周期的に受信し該
    受信データに基づき前記コントローラ及び前記センサの
    正常動作を確認すると共に同一グループの分散制御装置
    間で周期的に通信を行い相互に正常動作しているかどう
    かを確認し、該確認結果を前記監視装置に通知する診断
    手段を具備することを特徴とする請求項１乃至１３のい
    ずれか一項に記載の分散型監視制御システム。
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