JP2006285424A - プロセス制御安全監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】操作制御部で作成したデータベースを安全監視システム（ＳＣＳ）へダウンロードするのにあたってデータベースの整合性を常に確認できるプロセス制御安全監視システムを提供する。
【解決手段】操作制御部は、安全監視システムにダウンロードする安全監視用データベースを編集するためのワークデータベース格納領域と、安全監視システムにダウンロードされた安全監視用データベースを格納するマスターデータベース格納領域と、マスターデータベース格納領域に格納されているマスターデータベースと安全監視システムにダウンロードされた安全監視用データベースを取り込みこれらデータベースを照合するデータベース照合手段を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明はプロセス制御安全監視システムに関し、詳しくは、安全監視システムを動作させるための各種パラメータを含むデータベースの管理に関するものである。

近年、各種工業プラントに用いられるプロセス制御システムでは、プロセス制御システムを安定に稼動させるために、プロセス制御システムから独立した安全監視システムを用いて、プロセス制御システムの運転状態を監視することが行われつつある。

図３は、従来のプロセス制御安全監視システムの一例を示すブロック図である。図において、プロセス制御システム１００と、プロセス制御システム１００の運転状態を監視する安全監視システム２００と、これらプロセス制御システム１００と安全監視システム２００を稼動させるために各部を操作制御する操作制御部３００は、バス４００を介して共通に接続されている。

プロセス制御システム１００は、圧力計や温度計などの複数のセンサ１０１と、バルブやスイッチなどの複数の操作端末１０２と、これらセンサ１０１の測定信号および設定信号に基づいて操作端末１０２を駆動するための所定の制御信号を出力するプロセス制御部１０３が、バス１０４を介して共通に接続されている。

安全監視システム（ＳＣＳ）２００には、プロセス制御システム１００の運転状態を監視するためのプロセス制御安全監視部２０１が設けられている。

操作制御部３００には、プロセス制御システム１００の各部のパラメータを設定するための設定操作部や各部の設定値や測定値を表示する表示部を有する制御卓３０１や、安全監視システム２００のプロセス制御安全監視部２０１を設定操作する作業用ＰＣ（パソコン）３０２が設けられている。

図４は、図３の主要部のブロック図である。図４において、操作制御部３００の作業用ＰＣ３０２には、ワークデータベース格納領域３０３、データベース編集操作部３０４、データベース転送部３０５が設けられている。

作業者は、データベース編集操作部３０４を介して、ワークデータベース格納領域３０３に、監視対象であるプロセス制御システム１００における各種の制御系に対応した測定値に対する上限値や下限値などを含む監視を行うために必要な各種の実行プログラムを書き込む。

これら実行プログラムの書き込みに伴って、データベースの構成情報を表すリソースコンフィグレーション、実行プログラム中で用いられる変数情報リストを含むシンボルテーブルが、所定のソフトウェア処理により解析生成されて格納される。

作業者は、ワークデータベース格納領域３０３への各種実行プログラムの書き込みが完了すると、データベース編集操作部３０４を介して、作業用ＰＣ３０２からＳＣＳ２００にワークデータベースをダウンロードするように転送開始を指示する。

データベース転送部３０５は、データベース転送開始指示に基づき、操作制御部３００の作業用ＰＣ３０２のワークデータベース格納領域３０３に格納されているワークデータベースを、バス４００を介してＳＣＳ２００のプロセス制御安全監視部２０１に設けられているＳＣＳデータベース格納領域２０２にダウンロードして転送格納する。

特開２００４−２３４６５５

特許文献１には、プロセス制御システムから独立した安全監視システムを用いて、プロセス制御システムの運転状態を監視する構成が開示されているが、本発明の目的である転送格納データベースの管理に関する言及はない。

ＳＣＳ２００にダウンロードするデータベースは、作業者が操作制御部３００の作業用ＰＣ３０２で作成したワークデータベースと常に整合していなければならないが、転送の過程で突発的に発生するおそれがある通信異常や作業用ＰＣ３０２の異常などで、不整合が発生する可能性がある。

また、プロセス制御システム１００およびＳＣＳ２００を稼動させているオンライン状態で、プロセス制御パラメータの変更や監視パラメータの変更など作業者が必要に応じて操作制御部３００の作業用ＰＣ３０２を操作し、ＳＣＳ２００にダウンロードされている実行プログラムの一部を変更しなければならないことがある。

しかしながら、図４に示す従来の構成によれば、操作制御部３００の作業用ＰＣ３０２で作成したデータベースをＳＣＳ２００へダウンロードしても、それらのデータベースがＳＣＳ２００に正しくダウンロードされたかどうかの整合性を確認することはできなかった。

また、プロセス制御システム１００およびＳＣＳ２００を稼動させているオンライン状態で、ＳＣＳ２００にダウンロードされているどの実行プログラムが変更されるのかを確認することができなかった。

本発明は、これらの従来の問題点を解決するものであり、その目的は、操作制御部で作成したデータベースを安全監視システム（ＳＣＳ）へダウンロードするのにあたって、それらのデータベースがＳＣＳに正しくダウンロードされたかどうかの整合性を常に確認でき、プロセス制御システムおよびＳＣＳを稼動させているオンライン状態でＳＣＳにダウンロードされているどの実行プログラムが変更されるのかを確認できるプロセス制御安全監視システムを提供することにある。

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
プロセス制御システムから独立した安全監視システムを用い、操作制御部で編集生成されて安全監視システムにダウンロードされた安全監視用データベースに基づき、プロセス制御システムの運転状態を監視するプロセス制御安全監視システムであって、
前記操作制御部は、
安全監視システムにダウンロードする安全監視用データベースを編集するためのワークデータベース格納領域と、
安全監視システムにダウンロードされた安全監視用データベースを格納するマスターデータベース格納領域と、
マスターデータベース格納領域に格納されているマスターデータベースと安全監視システムにダウンロードされた安全監視用データベースを取り込みこれらデータベースを照合するデータベース照合手段、
を有することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のプロセス制御安全監視システムにおいて、
前記各データベース照合手段は、
データベースを構成する実行プログラムの作成時刻を取り込み照合する手段と、
データベースを構成する実行プログラムのＣＲＣコードを取り込み照合する手段と、
データベースを構成する実行プログラムの確認数を計数する手段と、
これらデータベースの照合結果を表示する表示手段、
を含むことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載のプロセス制御安全監視システムにおいて、
前記各データベースは、
データベースの構成情報を表すリソースコンフィグレーションと、
実行プログラム中で用いられる変数情報リストを含むシンボルテーブルと、
複数の実行プログラム、
で構成されていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、
プロセス制御システムから独立した安全監視システムを用い、操作制御部で編集生成されて安全監視システムにダウンロードされた安全監視用データベースに基づき、プロセス制御システムの運転状態を監視するプロセス制御安全監視システムであって、
前記操作制御部は、
安全監視システムにダウンロードする安全監視用データベースを編集するためのワークデータベース格納領域と、
安全監視システムにダウンロードされた安全監視用データベースを格納するマスターデータベース格納領域と、
マスターデータベース格納領域に格納されているマスターデータベースと安全監視システムにダウンロードされた安全監視用データベースを取り込みこれらデータベースを照合する第１のデータベース照合手段と、
ワークデータベース格納領域に格納されているワークデータベースと安全監視システムにダウンロードされた安全監視用データベースとを取り込みこれらデータベースを照合する第２のデータベース照合手段、
を有することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４記載のプロセス制御安全監視システムにおいて、
前記各データベース照合手段は、
データベースを構成する実行プログラムの作成時刻を取り込み照合する手段と、
データベースを構成する実行プログラムのＣＲＣコードを取り込み照合する手段と、
データベースを構成する実行プログラムの確認数を計数する手段と、
これらデータベースの照合結果を表示する表示手段、
を含むことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項４記載のプロセス制御安全監視システムにおいて、
前記各データベースは、
データベースの構成情報を表すリソースコンフィグレーションと、
実行プログラム中で用いられる変数情報リストを含むシンボルテーブルと、
複数の実行プログラム、
で構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、操作制御部で作成したデータベースを安全監視システム（ＳＣＳ）へダウンロードするのにあたって、それらのデータベースがＳＣＳに正しくダウンロードされたかどうかの整合性を常に確認できる。

さらに、プロセス制御システムを稼動させているオンライン状態でＳＣＳにダウンロードされているどの実行プログラムが変更されるのかを確認できる。

以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の具体例を示すブロック図であり、図４と共通する部分には同一符号を付けている。
図１において、データベース編集操作部３０４でデータベース照合動作の開始が指示されると、作成時刻取込部３０６はワークデータベース格納領域３０３、ＳＣＳデータベース格納領域２０２およびマスターデータベース格納領域３１２から、各実行プログラムが作成された時刻データを取り込む。

作成時刻照合部３０７は、作成時刻取込部３０６がワークデータベース格納領域３０３、ＳＣＳデータベース格納領域２０２およびマスターデータベース格納領域３１２から取り込んだ各実行プログラムが作成された時刻データを照合する。

ＣＲＣコード取込部３０８は、ワークデータベース格納領域３０３、ＳＣＳデータベース格納領域２０２およびマスターデータベース格納領域３１２から、各実行プログラムのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check；巡回冗長検査）コードを取り込む。

ＣＲＣコード照合部３０９は、ＣＲＣコード取込部３０８がワークデータベース格納領域３０３、ＳＣＳデータベース格納領域２０２およびマスターデータベース格納領域３１２から取り込んだ各実行プログラムのＣＲＣコードを照合する。

実行プログラム確認計数表示部３１０は、作成時刻照合部３０７およびＣＲＣコード照合部３０９が照合した実行プログラムの数を計数する。

メッセージ出力部３１１は、照合する実行プログラム毎に、作成時刻照合部３０７およびＣＲＣコード照合部３０９の照合結果に応じたメッセージを出力する。

マスターデータベース格納領域３１２は、安全監視システムにダウンロードされた安全監視用データベースを格納する。データベース転送部３０５は、データベース編集操作部３０４のデータベース転送開始指示に基づいて、操作制御部３００の作業用ＰＣ３０２のワークデータベース格納領域３０３に格納されているワークデータベースを、バス４００を介してＳＣＳ２００のプロセス制御安全監視部２０１に設けられているＳＣＳデータベース格納領域２０２にダウンロードして転送格納するとともに、マスターデータベース格納領域３１２にも転送格納する。

図２は、図１のデータベース照合動作の流れを説明するフローチャートである。
データベース編集操作部３０４でデータベース照合動作の開始が指示されると、作成時刻取込部３０６はＳＣＳデータベース格納領域２０２から各実行プログラムが作成された時刻データを取り込み、ＣＲＣコード取込部３０８はＳＣＳデータベース格納領域２０２から各実行プログラムのＣＲＣコードを取り込む（ＳＰ１）。

続いて、作成時刻取込部３０６はマスターデータベース格納領域３１２から各実行プログラムが作成された時刻データを取り込み、ＣＲＣコード取込部３０８はマスターデータベース格納領域３１２から各実行プログラムのＣＲＣコードを取り込む（ＳＰ２）。

さらに、作成時刻取込部３０６はマスターデータベース格納領域３１２から各実行プログラムが作成された時刻データを取り込み、ＣＲＣコード取込部３０８はマスターデータベース格納領域３１２から各実行プログラムのＣＲＣコードを取り込む（ＳＰ３）。

次に、ＣＲＣコード照合部３０９は、ＣＲＣコード取込部３０８がＳＣＳデータベース格納領域２０２およびマスターデータベース格納領域３１２から取り込んだ各実行プログラムのＣＲＣコードを照合し、作成時刻照合部３０７は、作成時刻取込部３０６がＳＣＳデータベース格納領域２０２およびマスターデータベース格納領域３１２から取り込んだ各実行プログラムの作成された時刻データを照合する（ＳＰ４）。

これら照合の結果、ＣＲＣコードまたは作成時刻データが一致しない場合にはメッセージ出力部３１１にエラーメッセージを出力した後に（ＳＰ５）、次の照合ステップに移行し、ＣＲＣコードおよび作成時刻データが一致した場合には直接次の照合ステップに移行する。

次の照合ステップにおいて、ＣＲＣコード照合部３０９は、ＣＲＣコード取込部３０８がワークデータベース格納領域３０３およびマスターデータベース格納領域３１２から取り込んだ各実行プログラムのＣＲＣコードを照合し、作成時刻照合部３０７は、作成時刻取込部３０６がワークデータベース格納領域３０３およびマスターデータベース格納領域３１２から取り込んだ各実行プログラムの作成された時刻データを照合する（ＳＰ６）。

これら照合の結果、ＣＲＣコードまたは作成時刻データが一致しない場合には、メッセージ出力部３１１にワークデータベース格納領域３０３およびマスターデータベース格納領域３１２から取り込んだ各実行プログラムのＣＲＣコードまたは作成時刻データが一致しないことを表すメッセージを出力した後に（ＳＰ７）、次のステップに移行し、ＣＲＣコードおよび作成時刻データが一致した場合には直接次のステップに移行する。

次のステップにおいて、実行プログラム確認計数表示部３１０は、作成時刻照合部３０７およびＣＲＣコード照合部３０９が照合した実行プログラムの数を計数してその結果を表示する（ＳＰ８）。

このように、ＳＣＳデータベース格納領域２０２およびマスターデータベース格納領域３１２から取り込んだ各実行プログラムのＣＲＣコードと各実行プログラムの作成された時刻データを照合して、安全監視システム２００が出力する図示しないシステムメッセージ上の実行プログラムの個数と、実行プログラム確認計数表示部３１０が計数表示する実行プログラムの個数を比較することによって、作成した実行プログラムが全て安全監視システム２００のＳＣＳデータベース格納領域２０２へダウンロードされているか否かを検査でき、安全監視システム２００の信頼性を高めることができる。

また、ワークデータベース格納領域３０３およびマスターデータベース格納領域３１２から取り込んだ各実行プログラムのＣＲＣコードと各実行プログラムの作成された時刻データを照合することにより、実行プログラムをプロセス制御システムおよびＳＣＳを稼動させているオンラインで変更してダウンロードする前にどの実行プログラムが変更されてダウンロードされるかを確認できるので、テストの範囲を明確にでき、想定以外の実行プログラムがダウンロードされることを防止できる。

なお、上記実施例では、安全監視システム（ＳＣＳ）２００には、プロセス制御システム１００の運転状態を監視するために１台のプロセス制御安全監視部２０１が設けられている例について説明したが、同様なプロセス制御安全監視部を２台設けて相互間で通信を行うようにし、常時２台は同一の動作条件で監視動作を行うようにしてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、操作制御部で作成したデータベースを安全監視システム（ＳＣＳ）へダウンロードするのにあたって、それらのデータベースがＳＣＳに正しくダウンロードされたかどうかの整合性を常に確認でき、プロセス制御システムおよびＳＣＳを稼動させているオンライン状態でＳＣＳにダウンロードされているどの実行プログラムが変更されるのかを確認できるプロセス制御安全監視システムを実現できる。

本発明に基づくプロセス制御安全監視システムの具体例を示すブロック図である。 図１のデータベース照合動作の流れを説明するフローチャートである。 従来のプロセス制御安全監視システムの一例を示すブロック図である。 図３の主要部のブロック図である。

符号の説明

１００ プロセス制御システム
２００ 安全監視システム
２０１ プロセス制御安全監視部
２０２ ＳＣＳデータベース格納領域
３００ 操作制御部
３０２ 作業用ＰＣ（パソコン）
３０３ ワークデータベース格納領域
３０４ データベース編集操作部
３０６ 作成時刻取込部
３０７ 作成時刻照合部
３０８ ＣＲＣコード取込部
３０９ ＣＲＣコード照合部
３１０ 実行プログラム確認計数表示部
３１１ メッセージ出力部
４００ バス

Claims (6)

1. プロセス制御システムから独立した安全監視システムを用い、操作制御部で編集生成されて安全監視システムにダウンロードされた安全監視用データベースに基づき、プロセス制御システムの運転状態を監視するプロセス制御安全監視システムであって、
   前記操作制御部は、
   安全監視システムにダウンロードする安全監視用データベースを編集するためのワークデータベース格納領域と、
   安全監視システムにダウンロードされた安全監視用データベースを格納するマスターデータベース格納領域と、
   マスターデータベース格納領域に格納されているマスターデータベースと安全監視システムにダウンロードされた安全監視用データベースを取り込みこれらデータベースを照合するデータベース照合手段、
   を有することを特徴とするプロセス制御安全監視システム。
2. 前記各データベース照合手段は、
   データベースを構成する実行プログラムの作成時刻を取り込み照合する手段と、
   データベースを構成する実行プログラムのＣＲＣコードを取り込み照合する手段と、
   データベースを構成する実行プログラムの確認数を計数する手段と、
   これらデータベースの照合結果を表示する表示手段、
   を含むことを特徴とする請求項１記載のプロセス制御安全監視システム。
3. 前記各データベースは、
   データベースの構成情報を表すリソースコンフィグレーションと、
   実行プログラム中で用いられる変数情報リストを含むシンボルテーブルと、
   複数の実行プログラム、
   で構成されていることを特徴とする請求項１記載のプロセス制御安全監視システム。
4. プロセス制御システムから独立した安全監視システムを用い、操作制御部で編集生成されて安全監視システムにダウンロードされた安全監視用データベースに基づき、プロセス制御システムの運転状態を監視するプロセス制御安全監視システムであって、
   前記操作制御部は、
   安全監視システムにダウンロードする安全監視用データベースを編集するためのワークデータベース格納領域と、
   安全監視システムにダウンロードされた安全監視用データベースを格納するマスターデータベース格納領域と、
   マスターデータベース格納領域に格納されているマスターデータベースと安全監視システムにダウンロードされた安全監視用データベースを取り込みこれらデータベースを照合する第１のデータベース照合手段と、
   ワークデータベース格納領域に格納されているワークデータベースと安全監視システムにダウンロードされた安全監視用データベースとを取り込みこれらデータベースを照合する第２のデータベース照合手段、
   を有することを特徴とするプロセス制御安全監視システム。
5. 前記各データベース照合手段は、
   データベースを構成する実行プログラムの作成時刻を取り込み照合する手段と、
   データベースを構成する実行プログラムのＣＲＣコードを取り込み照合する手段と、
   データベースを構成する実行プログラムの確認数を計数する手段と、
   これらデータベースの照合結果を表示する表示手段、
   を含むことを特徴とする請求項４記載のプロセス制御安全監視システム。
6. 前記各データベースは、
   データベースの構成情報を表すリソースコンフィグレーションと、
   実行プログラム中で用いられる変数情報リストを含むシンボルテーブルと、
   複数の実行プログラム、
   で構成されていることを特徴とする請求項４記載のプロセス制御安全監視システム。
   

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