JP2003316424A - 機器診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラントの各所に点在する多種多様な機器に
対する診断を統括して管理、実行できる環境を提供す
る。 【解決手段】 種類の異なる診断ソフトウェアが適用さ
れる複数の機器に関する診断データを収集して一元管理
するデータベースサーバ部と、前記診断データに基づき
前記診断ソフトウェアを実行する診断実行部と、前記デ
ータベースサーバ部及び前記診断実行部と通信するマン
マシンインターフェイス部と、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、主としてプラント
各所に配置されるフィールド機器に対する診断を統合的
に管理、実行する機器診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、階層構造をとるプロセス制御シ
ステムにおけるフィールド機器に対する従来の診断形態
を示す機能ブロック図である。１は上位装置であり、上
位ネットワーク２に接続されている。３は同じく上位ネ
ットワーク２に接続されているフィールド制御ステーシ
ョン（以下、ＦＣＳ）である。

【０００３】４はプラント内ネットワークであり、上位
のＦＣＳ３に接続されると共に、制御対象のフィールド
機器群が接続され、ＦＣＳ３との通信により所定の制御
が実行される。５Ａ, ５Ｂ, ５Ｃは、夫々ベンダの異な
るフィールド機器であり、５ＡはＡ社製のバルブ、５Ｂ
はＢ社製のバルブ、５ＣはＣ社製のバルブである。

【０００４】このような構成において、バルブ５Ａ, ５
Ｂ, ５Ｃの診断を実行する環境は、ベンダ毎に異なる。
即ち、６ＡはＡ社診断ソフトウェアを搭載したＰＣであ
り、プラント内ネットワーク４を介してバルブ５Ａと通
信する。６ＢはＢ社診断ソフトウェアを搭載したＰＣで
あり、上位ネットワークに２、ＦＣＳ３、プラント内ネ
ットワーク４を介してバルブ５Ｂと通信する。６ＣはＣ
社診断ソフトウェアを搭載したＰＣであり、機器直結通
信を介してバルブ５Ｃと通信する。

【０００５】診断ソフトウェアとしては、バルブのよう
に機器自体の診断の他、圧力伝送器の導圧管詰まりを診
断するアプリケーション、異なったシステムのデータベ
ース間を定常的に等値化するアプリケーション、複数の
機器の状態を同時に監視して制御ループの異常を監視す
るアプリケーション、更にはデータベースを定常的に監
視して、ある特定の事象を発見したらユーザに通知する
アプリケーション等種類が多い。

【０００６】フィールド機器であるバルブが故障した場
合には、プラントに与える損害は甚大である。従って、
実際に故障が発生する前にそれを予測し、予防メンテナ
ンスを行う必要がある。積算稼動時間、指示開度と実開
度間との差異や、ヒステリシスを元に予測診断が実行さ
れる。

【発明が解決しようとする課題】従来は、これらの診断
を実行するソフトウェアは、各バルブベンダ毎に用意さ
れ、図５で説明したように、それぞれ独自の環境で動作
しており、それらを統括して管理する仕組みがない。

【０００７】このために、ユーザは複数のＰＣ上で動作
する診断ソフトウェアを個々に確認する必要があり、確
認方法も異なっていた。また、実際に異常が予測/検出
された場合の通知方法も異なっており、これらを統合し
て管理するのは非常に煩雑であった。

【０００８】本発明の目的の第１は、プラントの各所に
点在する多種多様な機器に対する診断を統括して管理、
実行できる環境を提供することにある。目的の第２は、
サーバ/クライアント構成とし，機器診断を実際に実行
しているＰＣ以外からでも実行中の機器診断の情報にア
クセスできる環境を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のうち請求項１記載発明の特徴は、種
類の異なる診断ソフトウェアが適用される複数の機器に
関する診断データを収集して一元管理するデータベース
サーバ部と、前記診断データに基づき前記診断ソフトウ
ェアを実行する診断実行部と、前記データベースサーバ
部及び前記診断実行部と通信するマンマシンインターフ
ェイス部と、を具備した点にある。

【００１０】請求項２記載発明の特徴は、前記診断実行
部における診断ソフトウェアのプログラムに対して共通
のインターフェイスが提供されてなる、点にある。

【００１１】請求項３記載発明の特徴は、前記診断ソフ
トウェアの作業領域が前記データベースサーバ部内に形
成されてなる、点にある。

【００１２】請求項４記載発明の特徴は、前記データベ
ースサーバ部は、診断対象機器より診断データを外部ツ
ールを介して収集すると共に、ユーザの直接入力により
収集する、点にある。

【００１３】請求項５記載発明の特徴は、前記マンマシ
ンインターフェイス部は、診断ソフトウェアを監視する
診断ナビゲータと、この診断ナビゲータから起動され、
診断に必要な画面を表示する診断ツールとを具備する、
点にある。

【００１４】請求項６記載発明の特徴は、前記診断ツー
ルは、各診断ソフトウェアに固有な設定画面を表示する
診断コントロール部と、全診断ソフトウェアに共通な画
面を表示する共通コントロール部とを具備する、点にあ
る。

【００１５】請求項７記載発明の特徴は、前記診断実行
部が、外部ネットワークに接続されてなる、点にある。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明実施態様を、図面を用
いて説明する。図１は、本発明を適用した階層構造をと
るプロセス制御システムにおけるフィールド機器に対す
る診断形態を示す機能ブロック図であり、図５の従来シ
ステムで説明した要素と同一要素には同一符号を付して
説明を省略する。

【００１７】７は、データベースサーバ部であり、外部
ツール（図示せず）の機能により、定常的にバルブの診
断に必要なデータをバルブ５Ａ, ５Ｂ, ５Ｃから収集し
て読み込み、それを「診断対象データ」に保存する。あ
るいは設備保全員等が，それらの情報をマニュアル入力
で格納する。

【００１８】８はクライアントＰＣであり、異なったベ
ンダ製の診断ソフトウェアの診断実行部を形成する。こ
のクライアントＰＣは、データベースサーバに格納され
ている「診断対象データ」にアクセスし、同一の環境上
で診断を実行する。

【００１９】９は、上位装置１が接続されたインターネ
ット等の外部ネットワーク、１０はこのネットワークに
接続された別のクライアントＰＣである。ユーザは，同
一システム内で動作中の全ての診断ソフトウェア状態
を、どのクライアントＰＣからでもアクセスすることが
できる。複数の診断ソフトウェアの実行環境を複数のク
ライアントＰＣに分散させることも可能である。

【００２０】診断実行部であるクライアントＰＣでは、
診断ソフトウェアのプログラムに対して共通のインター
フェイスが提供され、異常予測/検出時の動作は統一さ
れており、Email通知、設備管理システム等に対する作
業依頼指示書発行等を行うことができる。

【００２１】図２は、本発明装置の主要部を構成する要
素の機能及び相互関係を説明する機能ブロック図であ
る。データベースサーバ部７において、７ａは診断対象
データの保持部であり、外部ツール１１よりの定期収集
データ及びユーザ１２の手動入力データにより、常に更
新されている。７ｂは診断作業領域であり、すべての診
断ソフトウェアの作業内容が反映される。

【００２２】点線のブロック１３は、診断実行部であ
り、１台又は複数台のクライアントＰＣ（ＰＣ１, ＰＣ
２, …ＰＣｎ）で形成され、各クライアントＰＣは、１
個又は複数個の診断プログラムと、これらに対する共通
インターフェイスよりなる診断スケジューラ１４の機能
を具備している。

【００２３】この診断スケジューラ機能は、Ｗｉｎｄｏ
ｗｓ（登録商標）の“サービス”として実行されるプロ
セスである。本プロセス内で、各「診断ソフトウェア」
がスレッドとして動作する。即ち、各「診断ソフトウェ
ア」に対する以下の共通インターフェイス、動作環境を
提供する。

【００２４】 （１）診断プログラムの、診断スケジューラに対するロ
ード/アンロード。 （２）診断プログラムのスケジューリング周期、優先度
設定。 （３）診断プログラムが異常を予測、あるいは検出した
際の処理手順。 （４）診断プログラム固有データのデータベースに対す
る格納/取得手順。 （５）診断対象データの取得手順。 （６）外部ツールに対する、収集データ指定。 （７）外部ツールに対する、収集データ開始/停止命
令。 （８）実行環境に対して、オンラインで診断プログラム
を追加/削除する機能。 （９）実行環境上で、診断プログラムを，汎用言語(Vis
ual Basic，Visual C++等)を用いて，デバッグ、チュー
ニングすることができる機能。 （１０）複数のクライアントＰＣ上で現在動作中の診断
ソフトウェアを一括してブラウズし、管理する機能。

【００２５】この共通インターフェイスによれば、診断
プログラムは新規作成することなく、共通の環境上で動
作することが可能となる。このインターフェイスを公開
することにより、ユーザが任意に診断ソフトウェアを選
択して診断装置を構築することが極めて容易となる。

【００２６】更に、この機能自体はGUI機能を持たず、
本機能に対する制御は、後述の「診断ナビゲータ」、あ
るいは「診断ツール」から行う。本機能は負荷分散のた
め、同一システム内で複数並行動作することが可能とな
っている。

【００２７】点線のブロック１５は、マンマシンインタ
ーフェイス部であり、診断ナビゲータ１６と、このナビ
ゲータから起動される診断ツール１７の機能を有する。
この診断ナビゲータは、複数のクライアントＰＣ（ＰＣ
１, ＰＣ２, …ＰＣｎ）に対応してＮＶ１, ＮＶ２, …
ＮＶｎが形成される。

【００２８】診断ナビゲータ１６は、診断スケジューラ
１４を制御するWindowsアプリケーションであり、以下
の機能を持つ。 （１）診断スケジューラ１４に対して，「診断ソフトウ
ェア」の追加/削除/起動/停止を行う。 （２）各「診断ソフトウェア」の状態確認。 （３）ユーザによる、セキュリティ制御。 （４）診断ツール１７の起動。 （５）複数の診断スケジューラの情報への同時アクセ
ス。 診断ナビゲータ１６は、診断ソフトウェアを監視する。

【００２９】診断ツール１７は、診断ナビゲータ１６か
ら起動されるWindowsアプリケーションを実行し、診断
に必要な画面を表示する。診断ツール１７は、各診断ソ
フトウェアに固有な設定画面を表示する診断コントロー
ル部１７ａと、全診断ソフトウェアに共通な画面を表示
する共通コントロール部１７ｂを有する。

【００３０】共通コントロール部１７ｂは，全診断ソフ
トウェア共通の画面を表示し、診断ソフトウェアのスケ
ジューリングに関する設定と、診断ソフトウェアが異常
を検出した際の動作を設定する画面を表示する。

【００３１】図３は診断ナビゲータ１６で表示する画面
例を示した図であり、５台のクライアントＰＣ名と、実
行する診断ソフトウェア名、診断対象機器名、稼動状態
が表示されており、診断ソフトウェアを選択して起動、
停止させることができる。

【００３２】図４は、診断ツール１７で表示する画面例
を示した図であり、上段部に起動した診断ソフトウェア
のコントロールが表示され、下段部の共通コントロール
部で診断ソフトウェアのスケジューリングに関する設定
と、診断ソフトウェアが異常を検出した際の通報形態を
設定することができる。

【００３３】本発明によれば、全ての診断データはデー
タベースサーバ部に一元管理されるので、データベース
に対してアクセスすることができれば、診断ソフトウェ
アは実行場所を選ばず、図１のクライアントＰＣ１０の
ように、外部ネットワークを介して世界中のどのコンピ
ュータ上でも動作することができる。

【００３４】本発明装置は、サーバ/クライアント構成
をとるため、機器診断を実行するクライアントＰＣはサ
ーバにアクセス可能な任意の場所で、実際に診断を実行
しているＰＣ以外からでも実行中の機器診断の情報にア
クセスすることができる。

【００３５】本発明の対象となる診断ソフトウェアは、
データベースに格納された情報(診断対象データ)を解析
し、結果をデータベース(診断作業領域)に格納する作業
を定常的に行うものであり、診断対象機器は必ずしもフ
ィールド機器のようなハードウェアに限定するものでは
なく、データを定常的に監視することが必要なアプリケ
ーション一般に適用できる。

【００３６】図１の実施例では、診断ソフトウェアの実
行環境とマンマシンインターフェイスは、クライアント
ＰＣと一体の場合を示したが、これらを分離独立させ、
ユーザはマンマシンインターフェイス専用のＰＣで診断
操作を実行する環境とすることが可能である。

【００３７】更に、図２の実施例では、データベースサ
ーバ部へのデータ収集手段として外部ツール１１を例示
したが、この手段をデータベースサーバ部の内部機能と
する設計も可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によればプラントの各所に点在する多種多様な機
器に対する診断を統括して管理、実行できる環境を容易
に実現することができる。

【００３９】更に、サーバ/クライアント構成をとるこ
とにより、機器診断を実行するクライアントＰＣは、サ
ーバにアクセス可能な任意の場所で使用でき、実際に診
断を実行しているＰＣ以外からでも実行中の機器診断の
情報にアクセスすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した階層構造を取るプロセス制御
システムにおけるフィールド機器に対する診断形態を示
す機能ブロック図である。

【図２】本発明装置の主要部を構成する要素の機能及び
相互関係を説明する機能ブロック図である。

【図３】診断ナビゲータで表示する画面例を示した図で
ある。

【図４】診断ツールで表示する画面例を示した図であ
る。

【図５】階層構造をとるプロセス制御システムにおける
フィールド機器に対する従来の診断形態を示す機能ブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ 上位装置 ２ 上位ネットワーク ３ フィールド制御ステーション（ＦＣＳ） ４ プラント内ネットワーク ５Ａ, ５Ｂ, ５Ｃ 診断対象フィールド機器 ７ データベースサーバ部 ８ クライアントＰＣ ９ 外部ネットワーク １０ クライアントＰＣ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】種類の異なる診断ソフトウェアが適用され
   る複数の機器に関する診断データを収集して一元管理す
   るデータベースサーバ部と、 前記診断データに基づき前記診断ソフトウェアを実行す
   る診断実行部と、 前記データベースサーバ部及び前記診断実行部と通信す
   るマンマシンインターフェイス部と、を具備した機器診
   断装置。
2. 【請求項２】前記診断実行部における診断ソフトウェア
   のプログラムに対して共通のインターフェイスが提供さ
   れてなる、請求項１記載の機器診断装置。
3. 【請求項３】前記診断ソフトウェアの作業領域が前記デ
   ータベースサーバ部内に形成されてなる、請求項１又は
   ２記載の機器診断装置。
4. 【請求項４】前記データベースサーバ部は、診断対象機
   器より診断データを外部ツールを介して収集すると共
   に、ユーザの直接入力により収集することを特徴とす
   る、請求項１乃至３のいずれかに記載の機器診断装置。
5. 【請求項５】前記マンマシンインターフェイス部は、診
   断ソフトウェアを監視する診断ナビゲータと、この診断
   ナビゲータから起動され、診断に必要な画面を表示する
   診断ツールとを具備する、請求項１乃至４のいずれかに
   記載の機器診断装置。
6. 【請求項６】前記診断ツールは、各診断ソフトウェアに
   固有な設定画面を表示する診断コントロール部と、全診
   断ソフトウェアに共通な画面を表示する共通コントロー
   ル部とを具備する、請求項１乃至５のいずれかに記載の
   機器診断装置。
7. 【請求項７】前記診断実行部が、外部ネットワークに接
   続されてなる、請求項１乃至６のいずれかに記載の機器
   診断装置。