JP2004192309A - 機器管理システム - Google Patents

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Yoshifumi Harigaya
佳史 針ヶ谷
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Abstract

【課題】複数のプロジェクトを統括的、かつ容易に管理することができる機器管理システムを実現することを目的にする。
【解決手段】本発明は、プロジェクトごとに設置される複数のフィールド機器の保全管理、監視を行う機器管理システムに改良を加えたものである。本システムは、プロジェクトごとに設けられ、プロジェクト内に設置されるフィールド機器との通信を行うと共に、フィールド機器の管理情報を保持するサーバセットと、サーバセットを少なくとも一つ指定し、この指定したサーバセットと通信を行い、指定したサーバセットが設けられるプロジェクト内のフィールド機器の保全管理、監視を行う管理端末とを有することを特徴とするものである。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクトごとに設置される複数のフィールド機器の保全管理を行う機器管理システムに関し、詳しくは、複数のプロジェクトを統括的、かつ容易に管理することができる機器管理システムを実現することにある。
【0002】
【従来の技術】
プラントの制御は、分散型制御システムが多く用いられるが、この分散型制御システムは、プラント内のプロジェクトと呼ばれる単位、例えば、生産ラインごとに設置される。そして、プラントの操業にあたって、ライフサイクルコストを最小限に抑えるために、プラントに設置される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、監視を行うことが重要である。そのため、プロジェクトごとにフィールド機器の保全管理をする機器管理システムが導入されている。(例えば、特許文献1、非特許文献1参照)。
【0003】
そして機器管理システムは、このようなプラントを、管理端末であるパーソナルコンピュータ(以下、パソコンと略す)を用いて、保全管理を行っている
【0004】
図7は、従来のプロジェクト単位に設けられる機器管理システムの構成例を示す図である。図7において、外部バス100は汎用性のあるネットワークプロトコル、例えばイーサネット(登録商標)によるTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)でデータの伝送が行われる。内部バス200、300は、独自のネットワークプロトコルによってデータの伝送が行われる。
【0005】
操作監視ステーションHISは、外部バス100と内部バス200に接続される。制御ステーションFCSは、内部バス200、300に接続される。フィールド機器F1〜Fn(nは自然数)は、内部バス300と接続される。もちろん操作監視ステーションHIS、制御監視ステーションFCSは、分散配置され複数設けられる場合もあるが、ここでは1個づつ図示している。
【0006】
パソコンPCは、外部バス100と接続される。データベースサーバDBは、外部バス100に接続される。フィールド通信サーバFSは、外部バス100と内部バス200に接続される。
【0007】
このような機器管理システムの動作を説明する。
操作監視ステーションHISの監視下で、制御ステーションFCSとフィールド機器F1〜Fnによってプラント内のプロジェクトを制御する。そして、制御ステーションFCSが、各フィールド機器F1〜Fnのアラーム信号を検出すると、操作監視ステーションHISに送信し、操作監視ステーションHISが、アラーム信号をパソコンPCに出力する。
【0008】
一方、パソコンPCが、操作監視ステーションHISからのアラーム信号とは独立して、フィールド通信サーバFSに所望のフィールド機器F1〜Fnの情報取得を依頼する(図中の矢印A)。この指示によってフィールド通信サーバFSが制御ステーションFCSを介して、所望のフィールド機器のF1〜Fnの情報を取得し(図中の矢印B)、パソコンPCに取得した情報を出力する(図中の矢印A)。
【0009】
そして、データベースサーバDBは、パソコンPCからの依頼によってフィールド通信サーバFSが行った通信の通信履歴、パソコPCと操作監視ステーションHISとのアラーム信号、各フィールド機器の管理情報(例えば、保全スケジュールや故障履歴等)を保持している。そして、パソコンPCが必要に応じて、データベースサーバDBから通信履歴や管理情報等の読み出しや、データベースサーバDBに管理情報を書き込む(図中の矢印C)。
【0010】
このようにしてパソコンPCが取得した情報や、読み出した管理情報等からフィールド機器F1〜Fnの状態を判断し、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、監視し、機器管理を行っている。また、ユーザに対して、パソコンPCの画面にフィールド機器F1〜Fnの保全管理、監視の結果等の表示を行う。
【0011】
ここで、フィールド通信サーバFSと操作監視ステーションHISは並列に外部バス100と内部バス200に接続されているが、パソコンPCがフィールド通信サーバFSにフィールド機器F1〜Fnに関する情報の取得を依頼している。これは、操作監視ステーションHISの負担を減らし、信頼性を増すためである。
【0012】
【特許文献1】
特開2002−41139号公報
【非特許文献1】
森宏、他3名「機器管理パッケージ”PRM”」、横河技報、横河電機株式会社、2001年、第45巻、第3号、p.153−156
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
図7に示す機器管理システムは、プロジェクトごとに設けられ、設けられたプロジェクト内におけるフィールド機器F1〜Fnの機器管理を行っている。すなわち、プロジェクトごとに閉じた構成となっている。そして、フィールド機器F1〜Fnは、プラントに実際に配置される機器以外にも、予備品の機器、点検中の機器、故障した機器等が多数存在している。また異なるプロジェクト間で同種のフィールド機器F1〜Fnを用いていても、各プロジェクトごとにフィールド機器F1〜Fnの管理を行っている。さらに近年は、プラント内に多数のプロジェクトが設けられたり、プラントが各地に設置されることが多くなっている。
【0014】
しかしながら、図7に示す機器管理システムは、プロジェクトごとに閉じているため、複数のプロジェクトに跨ってフィールド機器の管理をする場合、プロジェクトごとにパソコンPCを操作して、フィールド機器F1〜Fnの管理をする必要があった。そのため、プラントを操業するメーカは、プロジェクトを跨って、フィールド機器F1〜Fnを統括的に管理することが難しいという問題が生じている。
【0015】
そこで本発明の目的は、複数のプロジェクトを統括的、かつ容易に管理することができる機器管理システムを実現することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、
プロジェクトごとに設置される複数のフィールド機器の保全管理、監視を行う機器管理システムであって、
前記プロジェクトごとに設けられ、前記プロジェクト内に設置されるフィールド機器との通信を行うと共に、フィールド機器の管理情報を保持するサーバセットと、
前記サーバセットを少なくとも一つ指定し、この指定したサーバセットと通信を行い、前記指定したサーバセットが設けられるプロジェクト内のフィールド機器の保全管理、監視を行う管理端末と
を有することを特徴とするものである。
【0017】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、
サーバセットは、
前記フィールド機器および前記管理端末と通信を行うフィールド通信サーバと、
このフィールド通信サーバの通信履歴および前記フィールド機器それぞれの管理情報を保持するデータベースサーバと
を有することを特徴とするものである。
【0018】
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、
管理端末は、
前記サーバセットを特定するための内容を記憶する記憶手段と、
この記憶手段より所望のサーバセットを指定する指定手段と、
この指定手段によって指定されたサーバセットに通信要求を行うと共に、通信要求に対する通信結果よりフィールド機器の保全管理、監視を行う管理手段と、この管理手段からの通信要求によって前記指定されたサーバセットと通信を行い、通信結果を前記管理手段に出力する通信手段と
を有することを特徴とするものである。
【0019】
請求項4記載の発明は、請求項3記載の発明において、
管理端末は、
前記サーバセットを特定するための内容を設定し、前記記憶手段に格納する設定手段を有することを特徴とするものである。
【0020】
請求項5記載の発明は、請求項3または4記載の発明において、
管理端末は、
前記管理手段による保全管理、監視の結果を所望の形式の表示データに変換して出力する表示処理手段と、
この表示処理手段の生成した表示データを表示画面に表示する表示部と
を有することを特徴とするものである。
【0021】
請求項6記載の発明は、請求項5記載の発明において、
表示処理手段は、サーバセットごとに前記表示部の表示画面にウィンドウを表示させることを特徴とするものである。
【0022】
請求項7記載の発明は、請求項6記載の発明において、
表示処理手段は、前記ウィンドウのタイトルバーに、少なくともサーバセットのサーバセット名を、表示することを特徴とするものである。
【0023】
請求項8記載の発明な、請求項6または7記載の発明において、
管理手段は、前記表示処理手段がサーバセットごとに表示するウィンドウ間で、前記フィールド機器のデータをコピーまたは移動することにより、前記サーバセットのデータベースサーバに管理情報の書き換え要求を行うことを特徴とするものである。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明の実施の形態を示した構成図である。図7と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。図1において、プロジェクトPj1〜Pj3は、パソコンPC、フィールド通信サーバFS、データベースサーバDB、操作監視ステーションHIS、制御ステーションFCS、フィールド機器F1〜Fnを有する。
【0025】
各プロジェクトPj1〜Pj3内に設けられるパソコンPC、フィールド通信サーバFS、データベースサーバDB、操作監視ステーションHIS、制御ステーションFCS、フィールド機器F1〜Fnは、図7に示す装置と同様に外部バス100、内部バス200、300で接続される。
【0026】
また、フィールド通信サーバFSは、フィールド機器F1〜Fnとの通信を行う。データベースサーバDBは、フィールド通信サーバFSが行った通信の通信履歴、パソコPCと操作監視ステーションHISとのアラーム信号、各フィールド機器の管理情報(例えば、保全スケジュールや故障履歴等)を保持している。ここで、フィールド通信サーバFSとデータベースサーバDBとを組み合わせたものがサーバセットである。また、各プロジェクトPj1〜Pj3それぞれのサーバセットをSV1〜SV3とする。
【0027】
管理端末10は、パソコンPCよりも上位の管理端末である。また、管理端末10は、外部バス100を介して、各プロジェクトPj1〜Pj3のサーバセットSV1〜SV3を少なくとも一つ指定し、この指定したサーバセットSV1〜SV3と通信を行い、フィールド機器F1〜Fnの保全管理を行う。
【0028】
管理端末10の詳細な構成例を図2に示す。
図2において、入力手段11は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等であり、ユーザからコマンドが入力される。
【0029】
記憶手段12は、サーバセットSV1〜SV3を特定するための内容が定義された定義ファイルを記憶する。定義ファイルは、サーバセットSV1〜SV3、フィールド通信サーバFS、データベースサーバDBそれぞれの名称が定義され、TCP/IPのネットワークプロトコルの送信先アドレスも定義される。また、サーバセットSV1〜SV3が設けられるプロジェクトPj1〜Pj3等も必要に応じて定義される。
【0030】
指定手段13は、入力手段11からのコマンドによって、所望のサーバセットSV1〜SV3を指定する。すなわち、記憶手段12の所望の定義ファイルを指定し、定義ファイルの内容を出力する。
【0031】
管理手段14は、指定手段13で指定された定義ファイルに基づくサーバセットSV1〜SV3への通信要求を行うとともに、通信要求に対する通信結果よりフィールド機器F1〜Fn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、監視を行う。また、これらの保全管理、監視の結果を出力する。また、通信要求は定期的に出力したり、入力手段11からのコマンドによって出力する。
【0032】
通信手段15は、管理手段14からの通信要求を外部バス100のネットワークプロトコルに変換してサーバセットSV1〜SV3と通信を行い、通信結果を管理手段13に出力する。
【0033】
表示処理手段16は、管理手段14から出力されるフィールド機器F1〜Fnの保全管理、監視の結果を所望の形式の表示データに変換して出力する。表示部17は、表示処理手段16から出力された表示データを表示画面に表示する。
【0034】
このような装置の動作を説明する。
まず、管理端末10が管理する対象のプロジェクトPj1〜Pj3を指定するために、サーバセットを特定するための内容を記憶した定義ファイルを作成する動作を説明する。図示しない設定手段が、表示処理部16を介して表示部17に入力用のウィンドウを表示する。例えば、図3に示すサーバセット定義用のウィンドウを表示部17に表示する。
【0035】
図3において、ウィンドウ20〜22は、サーバセット名、フィールド通信サーバ名、データベースサーバ名の入力欄が表示される。図示しないがIPアドレス、プロジェクト名等を入力する欄を表示してもよい。そして、ユーザが、入力手段11からウィンドウ20〜22に、サーバセット名、フィールド通信サーバ名、データベースサーバ名等を入力し、この入力されたコマンドに基づいて設定手段が定義ファイルを作成し、記憶手段12に格納する。
【0036】
続いて、指定手段13がサーバセットSV1〜SV3を指定し、管理手段14が指定したサーバセットSV1〜SV3の設けられるプロジェクトPj1〜Pj3のフィールド機器F1〜Fnを保全管理、監視する動作を説明する。また、図4に示すフローチャートを用いて説明する。
【0037】
指定手段13が、管理手段14を介して表示処理手段16に、サーバセットSV1〜SV3を指定するウィンドウを表示部17に表示させる。例えば、図5に示すウィンドウを表示部17の表示画面に表示する(S10)。
【0038】
図5(a)は、ユーザがログインする場合の表示例であり、図5(b)はログイン後の表示例である。図5(a)において、ウィンドウ30は、ユーザ名、パスワード、サーバセットSV1〜SV3のサーバセット名の入力欄が表示される。図5(b)において、ウィンドウ31は、メニューバー32、メニュー33が表示される。
【0039】
そして、図5(a)に示すように、ユーザが入力手段11から、ユーザID、パスワード、所望のサーバセットSV1〜SV3のサーバセット名のコマンド入力を行い、入力手段11が入力されたコマンドを指定手段13に出力する(S11)。
【0040】
そして、指定手段13が、入力手段11からの所望のサーバセット名に対応する定義ファイルを読み出して指定し、指定した定義ファイルの内容を管理手段14に出力する(S12)。
【0041】
また、ログイン後は、図5(b)に示すように、指定手段13が、ウィンドウ31のメニューバー32のメニュー33に、新規のサーバセットの指定とは別に、既に指定したサーバセット名、ユーザIDを表示し、ユーザによるサーバセットの指定を容易にしてもよい。
【0042】
そして、管理手段14が、指定手段13が指定した所望のサーバセットSV1〜SV3のフィールド通信サーバFS、データベースサーバDBに対する通信要求を通信手段15に出力する(S13)。
【0043】
通信要求としては、各プロジェクトPj1〜Pj3に設けられるパソコンPCがフィールド通信サーバFS、データベースサーバDBに行う通信要求と同等であり、例えば、フィールド通信サーバFSに所望のフィールド機器F1〜Fnに関する情報取得の依頼、データベースサーバDBにフィールド通信サーバFSが行った通信の通信履歴、パソコPCと操作監視ステーションHISとのアラーム信号、各フィールド機器の管理情報(例えば、保全スケジュールや故障履歴等)の読み出し要求、管理情報の書き込み要求等である。
【0044】
そして、通信手段15が管理手段14からの通信要求を、外部バス100のネットワークプロトコルに変換し、サーバセットSV1〜SV3のデータベースサーバDB、またはフィールド通信サーバSVと通信を行う。これにより、フィールド通信サーバFSが、制御ステーションFCSを介して、フィールド機器F1〜Fnの情報を取得し、通信手段15に出力する。また、データベースサーバDBが、通信履歴、管理情報等を出力したり、管理情報の内容の変更を行う。これらの通信要求に対する通信結果を、通信手段15が管理手段14に出力する(S14)。
【0045】
そして、管理手段14が、所望のプロジェクトPj1〜Pj3内のフィールド機器F1〜Fnの状態を判断し、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、監視し、機器管理を行う(S15)。
【0046】
さらに、管理手段14が、表示処理手段16にフィールド機器F1〜Fnの保全管理、監視の結果等を出力し、表示処理手段16が所望の表示データの形式に変換して、表示部17の表示画面に表示する(S16)。
【0047】
このように、管理手段14が、指定手段13によって指定された所望のサーバセットSV1〜SV3に、フィールド機器F1〜Fnの情報の取得や、通信履歴、管理情報等の通信要求を行う。そして、所望のサーバセットSV1〜SV3からの通信結果に基づき、フィールド機器F1〜Fnの保全管理、監視をして機器管理を行うので、プロジェクトPj1〜Pj3ごとに設けられる複数のパソコンPCを1台ずつ操作せずに、1台の管理端末10でプロジェクトPj1〜Pj3に跨ってフィールド機器F1〜Fnの管理を行うことができる。これにより、複数のプロジェクトPj1〜Pj3を統括的、かつ容易に管理することができる。従って、プラントを操業するメーカは、プロジェクトPj1〜Pj3ごとに閉じた構成で機器を管理する必要が無く、余分な機器を保有せずに、効率よく機器を使用することができる。
【0048】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下のようなものでもよい。図1に示す装置において、表示処理手段16は、指定手段13によって指定されるサーバセットSV1〜SV3ごとに表示部17の表示画面にウィンドウを表示してもよい。すなわち、図6に示すように表示する。図6において、メインウィンドウ30は、ウィドウ内にサブウィンドウ31〜33を表示している。サブウィンドウ31〜33は、指定手段13によって指定され、管理手段14が通信要求を行ったサーバセットSV1〜SV3に関するフィールド機器F1〜Fnの情報が表示されている。
【0049】
そして、サブウィンドウ31〜33のタイトルバー31a〜33aには、指定されたサーバセット名、ユーザIDが表示される。これにより、サブウィンドウ31〜33が、どのサーバセットSV1〜SV3を指定しているか容易に判断することができる。もちろん、タイトルバー31a〜33aは、サーバセット名だけの表示でもよい。
【0050】
さらに、例えば、サブウィンドウ31の所望のフィールド機器のID、タグ、アイコン等が入力手段11のマウスによって、サブウィンドウ32にコピー、または移動されると、管理手段14が、サブウィンドウ31、32に対応するサーバセットSV1〜SV3のデータベースサーバDBに管理情報の書き換えを要求する。
【0051】
このように、サブウィンドウ31〜33上で、異なるプロジェクト間Pj1〜Pj3のフィールド機器F1〜Fnのデータをコピー、または移動することによって、管理手段14が、サーバセットSV1〜SV3のデータベースサーバDBの書き換え要求を行う。これにより、複数のプロジェクトを統括的、かつ容易に管理することができる。
【0052】
すなわち、例えば、プロジェクトPj1のフィールド機器F1を、プロジェクトPj2に実際に物理的に移動して設置した場合、従来は、ユーザがプロジェクトPj1のパソコンPCを操作して、プロジェクトPj1のデータベースサーバDBからフィールド機器F1のデータを読み出す。その後プロジェクトPj2のパソコンPCを操作して、プロジェクトPj2のデータベースサーバDBにフィールド機器F1のデータを書き込む必要があった。一方、1台の管理端末10の表示部17の表示画面上で、所望のフィールド機器F1をサブウィンドウ31〜33間で移動すればよく複数のパソコンPCを操作する必要がなく、時間もかからなず、作業の頻雑性も少ない。従って、複数のプロジェクトPj1〜Pj3を統括的、かつ容易に管理することができる。
【0053】
また、図1に示す装置において、プロジェクトPj1〜Pj3が3個の構成を示したが、指定できるプロジェクトPj1〜Pj3は、いくつでもよい。
【0054】
また、図1に示す装置において、フィールド通信サーバFSが制御ステーションFCSを介して、フィールド機器F1〜Fnと通信を行う構成を示した。しかし、フィールド機器F1〜Fnがフィールドバス規格の一つであるFoundation Fieldbus規格に準拠しフィールド通信機能や、自己診断機能を有するインテリジェントな機器の場合、フィールド通信サーバFSがフィールド機器F1〜Fnと直接通信を行う構成とし、制御ステーションFCSを設けなくてもよい。同様に、操作監視ステーションHISを設けない構成としても良い。
【0055】
そして、図1に示す装置において、管理端末10とサーバセットSV1〜SV3との通信は、イントラネット経由でも、インターネット経由でもよい。
【0056】
【発明の効果】
本発明によれば、管理端末がプロジェクトごとに設けられる複数のサーバセットのなかから、所望のサーバセットを指定し、指定したサーバセットと通信を行い、フィールド機器の保全管理を行うので、1台の管理端末で複数のプロジェクトに跨ってフィールド機器の管理を行うことができる。これにより、複数のプロジェクトを統括的、かつ容易に管理することができる。従って、プラントを操業するメーカは、プロジェクトごとに閉じた構成で機器を管理する必要が無く、余分な機器を保有せずに、効率よく機器を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図2】管理端末10の構成例を示した図である。
【図3】サーバセット定義用のウィンドウの表示例を示した図である。
【図4】指定手段13が指定したフィールド機器F1〜Fnを保全管理、監視する動作を示したフローチャートである。
【図5】サーバセットSV1〜SV3を指定するウィンドウの表示例を示した図である。
【図6】サーバセットSV1〜SV3ごとにサブウィンドウ31〜33を表示した表示例を示した図である。
【図7】従来のプロジェクト単位の機器管理システムの構成例を示した図である。
【符号の説明】
10 管理端末
12 記憶手段
13 指定手段
14 管理手段
15 通信手段
16 表示処理手段
17 表示部
DB データベースサーバ
FS フィールド通信サーバ
F1〜Fn フィールド機器
Pj1〜Pj3 プロジェクト
SV1〜SV3 サーバセット

Claims (8)

  1. プロジェクトごとに設置される複数のフィールド機器の保全管理、監視を行う機器管理システムであって、
    前記プロジェクトごとに設けられ、前記プロジェクト内に設置されるフィールド機器との通信を行うと共に、フィールド機器の管理情報を保持するサーバセットと、
    前記サーバセットを少なくとも一つ指定し、この指定したサーバセットと通信を行い、前記指定したサーバセットが設けられるプロジェクト内のフィールド機器の保全管理、監視を行う管理端末と
    を有することを特徴とする機器管理システム。
  2. サーバセットは、
    前記フィールド機器および前記管理端末と通信を行うフィールド通信サーバと、
    このフィールド通信サーバの通信履歴および前記フィールド機器それぞれの管理情報を保持するデータベースサーバと
    を有することを特徴とする請求項1記載の機器管理システム。
  3. 管理端末は、
    前記サーバセットを特定するための内容を記憶する記憶手段と、
    この記憶手段より所望のサーバセットを指定する指定手段と、
    この指定手段によって指定されたサーバセットに通信要求を行うと共に、通信要求に対する通信結果よりフィールド機器の保全管理、監視を行う管理手段と、
    この管理手段からの通信要求によって前記指定されたサーバセットと通信を行い、通信結果を前記管理手段に出力する通信手段と
    を有することを特徴とする請求項1または2記載の機器管理システム。
  4. 管理端末は、
    前記サーバセットを特定するための内容を設定し、前記記憶手段に格納する設定手段を有することを特徴とする請求項3記載の機器管理システム。
  5. 管理端末は、
    前記管理手段による保全管理、監視の結果を所望の形式の表示データに変換して出力する表示処理手段と、
    この表示処理手段の生成した表示データを表示画面に表示する表示部と
    を有することを特徴とする請求項3または4記載の機器管理システム。
  6. 表示処理手段は、サーバセットごとに前記表示部の表示画面にウィンドウを表示させることを特徴とする請求項5記載の機器管理システム。
  7. 表示処理手段は、前記ウィンドウのタイトルバーに、少なくともサーバセットのサーバセット名を、表示することを特徴とする請求項6記載の機器管理システム。
  8. 管理手段は、前記表示処理手段がサーバセットごとに表示するウィンドウ間で、前記フィールド機器のデータをコピーまたは移動することにより、前記サーバセットのデータベースサーバに管理情報の書き換え要求を行うことを特徴とする請求項6または7記載の機器管理システム。
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