JP2011154423A - 操作監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作監視画面に関するソフトウェアの切り替えに際しての作業負担を軽減できる操作監視装置を提供する。
【解決手段】前記グラフィカルユーザインタフェース手段および前記スクリプト手段の間に介在するオブジェクトモデル管理手段を備える。前記オブジェクトモデル管理手段は、前記操作監視画面を所定の規定に従って記述した標準オブジェクトモデルを扱う。前記スクリプト手段は前記標準オブジェクトモデルを対象オブジェクトモデルとして動作する。前記オブジェクトモデル管理手段は前記標準オブジェクトモデルと、前記グラフィカルユーザインタフェース手段に固有の規定に従ったグラフィカルユーザインタフェース・オブジェクトモデルとの間の変換を実行する。
【選択図】図２

Description

本発明は、プラントに対する操作および監視のための操作監視画面を提供するグラフィカルユーザインタフェース機能と、前記グラフィカルユーザインタフェース機能を用いた操作監視動作を規定するスクリプト機能とを備える操作監視装置に関する。

フィールド制御システムでは、オペレータは操作監視装置の操作監視画面を介してプラントの状況を把握するとともに、この操作監視画面を介してプラント各部を操作することで、プラント操業を行っている。操作監視装置に表示される操作監視画面はＧＵＩ機能とともにスクリプト機能をもったＨＭＩ（ヒューマン・マシン・インタフェース）ソフトウェアを使用してエンジニアリングすることができる。

プラントシステムの改廃等によりコンピュータの追加・更新が必要となった場合には、同一仕様の操作監視画面についても新規コンピュータ環境への移行が必要となる。新規コンピュータ環境では、基本ソフトウェアやＧＵＩ（グラフィカルユーザインタフェース）機能が更新もしくは変更され、新たなＨＭＩソフトウェアへの移行も必要となる。このため、新ＨＭＩソフトウェアへの移行にあたり、旧ＨＭＩソフトウェアで作成された旧ＨＭＩプロジェクトのＧＵＩ定義およびスクリプト定義をコンバート、修正、あるいは再作成することにより新ＨＭＩプロジェクトを作成する必要がある。

特開２００９−２１７４７３号公報

このように、従来のＨＭＩソフトウェアでは、スクリプト機能がＧＵＩ機能のオブジェクトモデルに依存しているため、ＨＭＩの更新時にＧＵＩ定義だけでなくスクリプト定義の更新も強いられる。ＨＭＩソフトウェアの切り替えに際して機能的・ロジック的変更が一切生じない場合であっても、スクリプト定義のコード変更が伴うため、スクリプトの再テストが必要となり、コード変更および再テストの工数が発生する。また、スクリプト定義の更新時における作業ミス等により障害を作り込んでしまうおそれもある。通常、ＨＭＩソフトウェアの切り替え作業はシステムのユーザ側で行われるため、作業負担の軽減が一層望まれる。

本発明の目的は、操作監視画面に関するソフトウェアの切り替えに際しての作業負担を軽減できる操作監視装置を提供することにある。

本発明の操作監視装置は、プラントに対する操作および監視のための操作監視画面を提供するグラフィカルユーザインタフェース手段と、前記グラフィカルユーザインタフェース手段を用いた操作監視動作を規定するスクリプト手段とを備える操作監視装置において、前記グラフィカルユーザインタフェース手段および前記スクリプト手段の間に介在するオブジェクトモデル管理手段を備え、前記オブジェクトモデル管理手段は、前記操作監視画面を所定の規定に従って記述した標準オブジェクトモデルを扱い、前記スクリプト手段は前記標準オブジェクトモデルを対象オブジェクトモデルとして動作し、前記オブジェクトモデル管理手段は前記標準オブジェクトモデルと、前記グラフィカルユーザインタフェース手段に固有の規定に従ったグラフィカルユーザインタフェース・オブジェクトモデルとの間の変換を実行し、前記グラフィカルユーザインタフェース手段は、前記グラフィカルユーザインタフェース・オブジェクトを対象オブジェクトとして動作することを特徴とする。
この操作監視装置によれば、スクリプト手段は標準オブジェクトモデルを対象オブジェクトモデルとして動作し、オブジェクトモデル管理手段は標準オブジェクトモデルと、グラフィカルユーザインタフェース手段に固有の規定に従ったグラフィカルユーザインタフェース・オブジェクトモデルとの間の変換を実行するので、スクリプト手段は標準オブジェクトモデルに準拠していれば足り、スクリプト定義の更新等の作業が不要となる。

前記オブジェクトモデル管理手段は、前記操作監視画面を所定の規定に従って記述した第１の標準オブジェクトモデルおよび第２の標準オブジェクトモデルを扱い、前記オブジェクトモデル管理手段には、前記第１の標準オブジェクトおよび前記第２の標準オブジェクトの間での変換規則が実装され、前記スクリプト手段は前記第１の標準オブジェクトモデルを対象オブジェクトモデルとして動作し、前記オブジェクトモデル管理手段は前記変換規則に基づいて第１の標準オブジェクトおよび前記第２の標準オブジェクトの間でのスキーマを含む変換を実行し、前記オブジェクトモデル管理手段は前記第２の標準オブジェクトモデルと、前記グラフィカルユーザインタフェース手段に固有の規定に従った前記グラフィカルユーザインタフェース・オブジェクトモデルとの間の変換を実行してもよい。

前記オブジェクトモデル管理手段は前記標準オブジェクトモデルと、前記グラフィカルユーザインタフェース手段に固有の規定に従った複数の前記グラフィカルユーザインタフェース・オブジェクトモデルとの間の変換が可能とされ、前記グラフィカルユーザインタフェース手段は、前記複数のグラフィカルユーザインタフェース・オブジェクトのうちから選択された一のオブジェクトを対象オブジェクトとして動作してもよい。

前記オブジェクトモデル管理手段には、前記複数の前記標準オブジェクトモデルとして複数の前記操作監視画面が記述され、前記スクリプト手段は前記標準オブジェクトモデルのうちから選択された一の標準オブジェクトモデルを対象オブジェクトモデルとして動作し、前記オブジェクトモデル管理手段は前記一の標準オブジェクトモデルと、前記グラフィカルユーザインタフェース手段に固有の規定に従ったグラフィカルユーザインタフェース・オブジェクトモデルとの間の変換を実行してもよい。

本発明の操作監視装置によれば、スクリプト手段は標準オブジェクトモデルを対象オブジェクトモデルとして動作し、オブジェクトモデル管理手段は標準オブジェクトモデルと、グラフィカルユーザインタフェース手段に固有の規定に従ったグラフィカルユーザインタフェース・オブジェクトモデルとの間の変換を実行するので、スクリプト手段は標準オブジェクトモデルに準拠していれば足り、スクリプト定義の更新等の作業が不要となる。このため、操作監視画面に関するソフトウェアの切り替えに際しての作業負担を大幅に軽減できる。

一実施形態の操作監視装置が適用されるフィールド制御システムの構成を示すブロック図。 ＨＭＩソフトウェアを移行する手順を示す図。

以下、本発明による操作監視装置の実施形態について説明する。

図１は本実施形態の操作監視装置が適用されるフィールド制御システムの構成を示すブロック図である。

図１に示すように、フィールド制御システムは、プラントに分散配置され、フィールド機器を制御するフィールドコントローラ１，１，・・・と、フィールドコントローラ１，１，・・・を介してプラント全体を操作、監視する操作監視装置２と、操作監視装置２で使用するソフトウェアを構築するためのエンジニアリング用端末装置３とを備える。フィールドコントローラ１，１，・・・、操作監視装置２、およびエンジニアリング用端末装置３は、通信回線５を介して互いに接続されている。

操作監視装置２にはオペレータの指示に基づいてプラントの操作監視画面が表示される。オペレータはその操作監視画面を介してプラントの状況を監視できる。また、オペレータはその操作監視画面を介してプラントに対する操作を行うことができる。

操作監視装置２に表示される操作監視画面は、操作監視装置２に実装されるＨＭＩ（ヒューマン・マシン・インタフェース）ソフトウェアを使用してエンジニアリングすることができる。ＨＭＩソフトウェアは、操作監視画面についてのＧＵＩ（グラフィカルユーザインタフェース）機能と、ＧＵＩ機能を用いた操作監視動作を規定するスクリプト機能とを有する。ＧＵＩ機能とスクリプト機能とが協働することで、順次、操作監視画面を表示するとともに、操作監視画面に対する操作を受け付ける。

図２は、従来のＨＭＩ（ヒューマン・マシン・インタフェース）ソフトウェア１０を新たなＨＭＩソフトウェア１０Ａに移行するとともに、ＧＵＩ（グラフィカルユーザインタフェース）機能を切り替える際の手順を示す図である。このようなエンジニアリングはエンジニアリング用端末装置３を用いて行うことができる。しかし、操作監視装置２にこのような作業を可能とするエンジニアリング機能をもたせてもよい。

以下、図２に示す手順に即して、本実施形態の操作監視装置について説明する。

図２に示すように、従来のＨＭＩソフトウェア１０では、ＧＵＩ機能１１と、スクリプト機能１２とが専用の接続管理機能１４により密結合されておいる。このため、スクリプト機能１２は接続管理機能１４を介して、直接ＧＵＩオブジェクトモデル３０にアクセスすることになり、スクリプト機能１２はＧＵＩ機能１１に依存して動作する。この場合、上述したように、ＨＭＩソフトウェアの切り替えに際してスクリプト定義などの変更作業が必要となる。

（ステップ１）
アーキテクチャの移行に際して、まず、図２に示すように、ＨＭＩソフトウェア１０の接続管理機能１４を統一オブジェクトモデル管理機能１５に置換することで、新たなＨＭＩソフトウェア１０Ａを構築する。

統一オブジェクトモデル管理機能１５では、オブジェクトモデルの規定に曖昧さがない厳密なメタモデルであって、国際標準もしくは業界標準によって規定されたオブジェクトモデル（標準モデル）を扱う。

また、統一オブジェクトモデル管理機能１５は、ＧＵＩ機能１１固有の規定に基づくオブジェクトモデル３０を、統一オブジェクトモデル管理機能１５で取り扱う「オブジェクトモデルＡ」に変換するアダプタ１５ａを備えている。アダプタ１５ａは、記述方法の相違を解消する変換やインスタンス名の変換を行う。

（ステップ２）
次に、ＨＭＩソフトウェア１０で作成されたＨＭＩプロジェクト２０を新たなＨＭＩソフトウェア１０Ａで読み込む。ＨＭＩプロジェクト２０は、ＧＵＩ機能１１で扱うＧＵＩオブジェクトモデル３０を定義するＧＵＩ定義およびスクリプト機能１２で扱うスクリプトを規定するスクリプト定義からなる。

（ステップ３）
次に、アダプタ１５ａがＧＵＩ機能１１固有の規定に基づくオブジェクトモデル３０を、統一オブジェクトモデル管理機能１５で取り扱う「オブジェクトモデルＡ」に変換する。

このように、ＨＭＩソフトウェア１０およびＨＭＩソフトウェア１０ＡにおけるＧＵＩ機能１１およびスクリプト機能１２は同一であり、これらに変更を加える必要はない。また、ＨＭＩソフトウェア１０で作成されたＨＭＩプロジェクト２０がそのまま利用できる。

新たに構築されたＨＭＩソフトウェア１０Ａでは、スクリプト機能１２は標準モデルである「オブジェクトモデルＡ」を対象オブジェクトモデルとして動作し、「オブジェクトモデルＡ」経由で間接的にＧＵＩオブジェクトモデル３０にアクセスする。

次に、ＨＭＩソフトウェア１０ＡにおけるＧＵＩ機能の切り替え時の作業について説明する。この作業では、ＧＵＩ機能１１から新たなＧＵＩ機能１１Ａへの移行が行われる。

（ステップ１）
図２に示すように、まず、移行前のＨＭＩソフトウェア１０のＨＭＩプロジェクト２０のスクリプト定義をエクスポート／インポートまたはコピー／ペーストなどにより、ＨＭＩソフトウェア１０Ａのスクリプト機能１２に読み込ませる。

（ステップ２）
次に、新たなＧＵＩオブジェクトモデル３０Ａに対応する「オブジェクトモデルＢ」から移行前の「オブジェクトモデルＡ」にモデルを変換するための変換規則４０を作成する。変換規則４０は、モデル間のスキーマの変換を定義する規則を含むことができる。

（ステップ３）
次に、アダプタ１５ｂが、新たなＧＵＩ機能１１Ａ固有の規定に基づくオブジェクトモデルを、統一オブジェクトモデル管理機能１５で規定された標準モデルである「オブジェクトモデルＢ」に変換する。アダプタ１５ｂでは、記述方法の相違を解消する変換やインスタンス名の変換が行われる。

（ステップ４）
統一オブジェクトモデル管理機能１５が、作成された変換規則４０を読み込み、この変換規則に基づいて「オブジェクトモデルＢ」を「オブジェクトモデルＡ」に変換する。なお、変換規則は外部で作成されて統一オブジェクトモデル管理機能１５に与えられ、変換規則の追加、変更に際して統一オブジェクトモデル管理機能１５のプログラムの修正は不要である。

以降は、スクリプト機能１２は標準モデルである「オブジェクトモデルＡ」を対象オブジェクトモデルとして動作し、「オブジェクトモデルＡ」経由で間接的にＧＵＩオブジェクトモデル３０Ａにアクセスする。

また、「オブジェクトモデルＢ」に対応するスクリプトを新規に作成した場合には、スクリプト機能１２は標準モデルである「オブジェクトモデルＢ」を対象オブジェクトモデルとして動作し、「オブジェクトモデルＢ」経由で間接的にＧＵＩオブジェクトモデル３０Ａにアクセスする。この場合には、新たなＧＵＩ機能１１Ａに用意された新たな機能（例えば、教育・訓練のためのメニュー）等を使用することが可能となる。

図２に示すように、ＨＭＩソフトウェア１０ＡのＨＭＩプロジェクト２０Ａには、対応する新たなＧＵＩ定義と使用されているスクリプト定義とが格納される。

このように、ＨＭＩソフトウェア１０Ａでは、ＧＵＩ機能１１からＧＵＩ機能１１Ａに移行しても、スクリプト機能１２は同じ「オブジェクトモデルＡ」を対象オブジェクトモデルとして動作する。このため、ＧＵＩ機能の切り替えに際して、アーキテクチャの移行やスクリプト定義の修正が不要となり、スクリプトの修正に関する工数やスクリプトの再テストにかかる工数を排除できる。また、スクリプト定義の更新作業時のミス等に起因する障害の発生等を防止できる。さらに、ユーザはＨＭＩソフトウェアの更新時に作業負担を強いられることなく新しいＧＵＩ機能へ移行できるため、システムの提供者の側でも新たなＨＭＩソフトウェアを積極的に開発できるようになる。

また、本実施形態の操作監視装置では、同時に複数のスクリプト機能をホストすることも可能なため、ＧＵＩ機能は同時に複数のスクリプト機能をサポートすることが可能となる。さらに、統一オブジェクトモデル管理機能１５は同時に複数のアダプタ（図２の例では、アダプタ１５ａおよびアダプタ１５ｂ）を持つことができるため、スクリプト機能は同時に複数のＧＵＩ機能をサポートすることができる。このように、本実施形態の操作監視装置では、同時に複数のスクリプト機能をホストすることができるとともに、各スクリプト機能は複数のＧＵＩ機能をサポートできるので、ユーザは好みのＧＵＩ機能およびスクリプト機能を使用して操作監視装置を動作させることができる。

また、統一オブジェクトモデル管理機能１５は、条件を満たすものであれば実装を選ばない。このため流通済みの高品質な実装（例えば、ＯＰＣ ＵＡ）によって、安全にかつ低コストで統一オブジェクトモデル管理機能１５を構築できる。

また、統一オブジェクトモデル管理機能１５に適用される標準規約では、オブジェクトモデルはＸＭＬで表されるため、オブジェクトモデルの変換（「オブジェクトモデルＡ」→「オブジェクトモデルＢ」など）にはＸＳＬＴが使用される。そのため、統一オブジェクトモデル管理機能１５内におけるオブジェクトモデルの変換規則の作成には、一般のＸＳＬＴツールが使用可能である。

さらに、スクリプト機能は、同時に複数のオブジェクトモデルを扱うことができるため、複数オブジェクト間のリンクをスクリプトで記述することが可能である。したがって、複数のオブジェクトモデルビュー間におけるドラッグ＆ドロップ等のプログラミングレス操作によって自動的にスクリプトを生成することで、プログラミングレスのオブジェクトリンクを実現することができる。例えば、操作監視装置２と各種データサーバ間のデータリンク機能などを実現できる。

以上説明したように、本発明の操作監視装置によれば、スクリプト手段は標準オブジェクトモデルを対象オブジェクトモデルとして動作し、オブジェクトモデル管理手段は標準オブジェクトモデルと、グラフィカルユーザインタフェース手段に固有の規定に従ったグラフィカルユーザインタフェース・オブジェクトモデルとの間の変換を実行するので、スクリプト手段は標準オブジェクトモデルに準拠していれば足り、スクリプト定義の更新等の作業が不要となる。このため、操作監視画面に関するソフトウェアの切り替えに際しての作業負担を大幅に軽減できる。

本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、プラントに対する操作および監視のための操作監視画面を提供するグラフィカルユーザインタフェース機能と、前記グラフィカルユーザインタフェース機能を用いた操作監視動作を規定するスクリプト機能とを備える操作監視装置に対し、広く適用することができる。

１１ ＧＵＩ機能（グラフィカルユーザインタフェース手段）
１２ スクリプト機能（スクリプト手段）
１５ オブジェクトモデル管理機能（オブジェクトモデル管理手段）
３０，３０Ａ グラフィカルユーザインタフェース・オブジェクトモデル

Claims (4)

1. プラントに対する操作および監視のための操作監視画面を提供するグラフィカルユーザインタフェース手段と、前記グラフィカルユーザインタフェース手段を用いた操作監視動作を規定するスクリプト手段とを備える操作監視装置において、
   前記グラフィカルユーザインタフェース手段および前記スクリプト手段の間に介在するオブジェクトモデル管理手段を備え、
   前記オブジェクトモデル管理手段は、前記操作監視画面を所定の規定に従って記述した標準オブジェクトモデルを扱い、
   前記スクリプト手段は前記標準オブジェクトモデルを対象オブジェクトモデルとして動作し、
   前記オブジェクトモデル管理手段は前記標準オブジェクトモデルと、前記グラフィカルユーザインタフェース手段に固有の規定に従ったグラフィカルユーザインタフェース・オブジェクトモデルとの間の変換を実行し、
   前記グラフィカルユーザインタフェース手段は、前記グラフィカルユーザインタフェース・オブジェクトを対象オブジェクトとして動作することを特徴とする操作監視装置。
2. 前記オブジェクトモデル管理手段は、前記操作監視画面を所定の規定に従って記述した第１の標準オブジェクトモデルおよび第２の標準オブジェクトモデルを扱い、
   前記オブジェクトモデル管理手段には、前記第１の標準オブジェクトおよび前記第２の標準オブジェクトの間での変換規則が実装され、
   前記スクリプト手段は前記第１の標準オブジェクトモデルを対象オブジェクトモデルとして動作し、
   前記オブジェクトモデル管理手段は前記変換規則に基づいて第１の標準オブジェクトおよび前記第２の標準オブジェクトの間でのスキーマを含む変換を実行し、
   前記オブジェクトモデル管理手段は前記第２の標準オブジェクトモデルと、前記グラフィカルユーザインタフェース手段に固有の規定に従った前記グラフィカルユーザインタフェース・オブジェクトモデルとの間の変換を実行することを特徴とする請求項１に記載の操作監視装置。
3. 前記オブジェクトモデル管理手段は前記標準オブジェクトモデルと、前記グラフィカルユーザインタフェース手段に固有の規定に従った複数の前記グラフィカルユーザインタフェース・オブジェクトモデルとの間の変換が可能とされ、
   前記グラフィカルユーザインタフェース手段は、前記複数のグラフィカルユーザインタフェース・オブジェクトのうちから選択された一のオブジェクトを対象オブジェクトとして動作することを特徴とする請求項１に記載の操作監視装置。
4. 前記オブジェクトモデル管理手段には、前記複数の前記標準オブジェクトモデルとして複数の前記操作監視画面が記述され、
   前記スクリプト手段は前記標準オブジェクトモデルのうちから選択された一の標準オブジェクトモデルを対象オブジェクトモデルとして動作し、
   前記オブジェクトモデル管理手段は前記一の標準オブジェクトモデルと、前記グラフィカルユーザインタフェース手段に固有の規定に従ったグラフィカルユーザインタフェース・オブジェクトモデルとの間の変換を実行することを特徴とする請求項１または３に記載の操作監視装置。

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