JP2013033339A - 制御プログラム改変許可装置、プログラム改変作業システム、および制御プログラム改変許可方法 - Google Patents

Abstract

【課題】監視制御用オペレーション装置のプログラム改変作業の際に、作業者の負担を軽減する技術を提供する。
【解決手段】制御プログラム改変許可装置１０は、監視制御用オペレーション装置１００（以降、単に監視制御装置という。）とネットワーク２００を介して接続され、プログラムの改変を許可する権限を有する作業管理者５０から、プログラム改変の作業対象となる監視制御装置の登録を受け付け、作業許可のための認証処理を実行する。そして、制御プログラム改変許可装置１０は、認証結果が正当であれば改変作業の許可データを生成し、その許可データを作業対象の監視制御装置に送信して、作業者がプログラム改変を可能にするためのロック解除を実行できるようにする。さらに、制御プログラム改変許可装置１０は、プログラム改変の作業が終了した場合には、監視制御装置から作業終了を示す終了データを受信して表示する。
【選択図】図２

Description

本発明は、プラントの制御状況を監視制御する監視制御用オペレーション装置のプログラムの改変を許可する技術に関する。

火力発電所等の大規模なプラントでは、そのプラントの制御状況を監視制御する監視制御用オペレーション装置が複数台設置されている。監視制御用オペレーション装置のソフトウェアの仕様変更やソフトウェアの不具合にともなって、監視制御プログラムの改変が行われる。

特許文献１には、監視制御プログラムの改変作業を行う際に、作業者の操作資格に応じて、許可される作業種別を管理することによって、セキュリティを維持する技術が開示されている。

特開２００４−２７２９２９号公報

しかし、特許文献１に開示されている技術は、セキュリティを維持できるものの、作業者が単独で複数台の監視制御用オペレーション装置に対して作業を行うため、作業漏れや作業対象を間違えるという危険性がある。仮に、作業漏れが発生した場合または作業対象を間違えてしまった場合には、プラント事故に繋がるリスクがあり、単独で改変作業を行うことによる作業者の負担が大きいという問題がある。

そこで、本発明では、監視制御用オペレーション装置のプログラム改変作業の際に、作業者の負担を軽減する技術を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る制御プログラム改変許可装置は、監視制御用オペレーション装置（以降、単に監視制御装置ともいう。）が接続されているネットワークに接続されて、改変を許可する権限を有する作業管理者から、プログラム改変の作業対象となる監視制御装置の登録を受け付け、作業許可のための認証処理を実行する。そして、制御プログラム改変許可装置は、認証結果が正当であれば登録内容に基づいて許可データを生成し、その許可データを作業対象の監視制御装置に送信して、その作業対象の監視制御装置が作業者の認証を行えるようにするとともにプログラム改変を可能にするためのロック解除を実行できるようにする。さらに、制御プログラム改変許可装置は、プログラム改変の作業が終了した場合には、監視制御装置から作業終了を示す終了データを受信して表示することにより、作業管理者が作業の終了を確認できる。

本発明によれば、監視制御用オペレーション装置のプログラム改変作業の際に、作業者の負担を軽減する技術を提供することができる。

プログラム改変作業システムの構成例を示す図である。 制御プログラム改変許可装置の構成例を示す図である。 監視制御用オペレーション装置の構成例を示す図である。 プログラム改変作業システムの処理フロー例を示す図である。 作業登録画面の一例を示す図である。 認証画面の一例を示す図である。 作業状況確認画面の一例を示す図である。

次に、発明を実施するための形態（以降、「実施形態」と称す。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

はじめに、図１を用いて、プログラム改変作業システム１の構成例について説明する。プログラム改変作業システム１は、プラントの制御状況を監視制御するための監視制御用オペレーション装置１００と制御プログラムの改変作業を許可するために用いる制御プログラム改変許可装置１０とで構成される。なお、監視制御用オペレーション装置１００と制御プログラム改変許可装置１０とは、ネットワーク２００を介して通信可能に接続される。図１では、４台の監視制御用オペレーション装置１００が記載されているが、１台以上であれば、４台に限られなくても良い。また、ネットワーク２００がＩＰ（Internet Protocol）網の場合には、監視制御用オペレーション装置１００および制御プログラム改変許可装置１０は、予め設定されているＩＰアドレスを用いて通信を行う。

通常は、複数の監視制御用オペレーション装置１００が、ネットワーク２００に接続された状態で、プラントの制御状況の監視制御を行っている。そして、制御プログラムの改変作業を行うときに、制御プログラム改変許可装置１０をネットワーク２００に接続して、監視制御用オペレーション装置１００と制御プログラム改変許可装置１０との間で通信できるようにする。なお、本実施形態では、制御プログラムの改変作業は、改変を許可する権限を有する作業管理者５０（図２参照）と、改変作業を実行する作業者５１（図３参照）とを組として行うものとする。

次に、制御プログラム改変許可装置１０の構成例について、図２を用いて説明する。
制御プログラム改変許可装置１０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメインメモリによって構成される処理部２０と、アプリケーションプログラム等を記憶している記憶部３０と、入出力Ｉ／Ｆ（インタフェース）１１と、通信Ｉ／Ｆ１２とを備えている。
なお、制御プログラム改変許可装置１０は、作業管理者５０を認証するための管理者ＩＤを読み取る読取装置４１や、作業管理者５０によって操作されるマウスやキーボード等の入力装置４２や、種々の情報を表示する表示装置４３を外部接続している。

処理部２０は、登録受付部２１、認証処理部２２、許可データ生成部２３、および作業終了データ取得部２４を機能として有する。処理部２０の各機能は、処理部２０が記憶部３０に記憶されているアプリケーションプログラムをメインメモリに展開して具現化される。

登録受付部２１は、作業管理者５０が入力装置４２を介して行う作業登録の入力を受け付ける機能を有する。具体的には、図５に示すように、登録受付部２１は、制御プログラム改変許可装置１０がネットワーク２００に接続されると、作業登録画面５００を表示装置４３に表示する。作業登録画面５００には、ネットワーク２００に接続されている監視制御用オペレーション装置１００（図５では、装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の作業装置名５０１および作業装置名５０１ごとにチェックボックス５０２が表示される。なお、作業装置名５０１は、事前に制御プログラム改変許可装置１０に登録されている。作業管理者５０が入力装置４２を操作して、作業対象として作業登録する作業装置名５０１のチェックボックス５０２にチェックを入力し、登録ボタン５１０を選択する（クリックする）ことによって、登録受付部２１は、作業登録の入力を受け付ける。なお、取消ボタン５１１が選択された場合には、作業登録の処理は終了する。

認証処理部２２は、作業管理者５０を認証するための管理者ＩＤを、読取装置４１を介して取得して、認証処理を実行する機能を有する。具体的には、認証処理部２２は、管理者ＩＤを取得すると、図６に示すように、認証画面６００を表示装置４３に表示する。そして、作業管理者５０が開始ボタン６１０を選択する（クリックする）ことによって、認証処理部２２は、認証処理を開始する。認証処理部２２は、取得した管理者ＩＤと、記憶部３０の管理者ＩＤ情報３２に予め記憶されている管理者ＩＤとが一致するか否かを比較する。そして、認証処理部２２は、取得した管理者ＩＤと記憶されている管理者ＩＤとが一致する場合には、作業管理者５０に権限があると判定し、一致しない場合には、作業管理者５０に権限がないと判定する。なお、取消ボタン６１１が選択された場合には、認証処理は行われない。
なお、管理者ＩＤは、作業管理者５０を識別できる情報であれば英数字や記号だけでなく、生体情報（静脈情報や指紋情報等）であっても構わない。

許可データ生成部２３は、作業管理者５０に権限があると判定された場合、作業者ＩＤ（作業者５１を識別する識別情報）と作業内容ＩＤとを含む許可データを生成する機能を有する。なお、作業内容ＩＤとは、例えば、監視制御用オペレーション装置１００が備えている複数のプログラムの中の１つのプログラムを改変対象とすることを指定する情報である。また、作業内容ＩＤは、作業者５１が改変対象を間違えないようにするために用いられる。
許可データ生成部２３は、作業登録された作業装置名５０１と、作業者ＩＤと、作業内容ＩＤとを関連付けて、記憶部３０の作業登録情報３１に記憶する。また、許可データ生成部２３は、作業対象の監視制御用オペレーション装置１００に、許可データを送信する機能を有する。

作業終了データ取得部２４は、監視制御用オペレーション装置１００が送信してくる、改変作業の終了を示す作業終了データを受信し、該当する作業装置において改変作業が終了したことを表示装置４３に表示する機能を有する。具体的には、作業終了データ取得部２５は、図７に示すように、作業状況確認画面７００に作業装置名と作業状況とを表示する。なお、作業状況確認画面７００に表示される作業装置名は、作業登録された作業装置名であり、記憶部３０の作業登録情報３１から読み出されたものである。そして、作業終了データ取得部２５は、作業終了データを送信してきた監視制御用オペレーション装置１００の作業装置名の作業状況欄に「終了」を表示する。なお、作業終了データ取得部２５は、作業終了データを受信していない作業装置名の作業状況欄には、「未終了」を表示する。これによって、作業管理者５０は、作業漏れを確認することができる。

記憶部３０は、作業登録情報３１および管理者ＩＤ情報３２を記憶している。
作業登録情報３１は、作業登録された監視制御用オペレーション装置１００の作業装置名５０１と、作業者ＩＤと、作業内容ＩＤとを関連付けて記憶している。
管理者ＩＤ情報３２は、管理者ＩＤを記憶しており、認証処理部２２における認証処理のために参照される。

入出力Ｉ／Ｆ（インタフェース）１１は、読取装置４１や入力装置４２から入力される情報を受け付けるインタフェース、および表示装置４３に表示情報を出力するインタフェースである。
通信Ｉ／Ｆ１２は、ネットワーク２００を介して情報を送受信するためのインタフェースである。

次に、図３を用いて、監視制御用オペレーション装置１００の構成例について説明する。
監視制御用オペレーション装置１００は、図示しないＣＰＵおよびメインメモリによって構成される処理部１１０と、アプリケーションプログラム等を記憶している記憶部１２０と、入出力Ｉ／Ｆ１３１と、通信Ｉ／Ｆ１３２とを備えている。
なお、監視制御用オペレーション装置１００は、作業者５１によって操作されるマウスやキーボード等の入力装置１５１や、種々の情報を表示する表示装置１５２を外部接続している。

処理部１１０は、許可データ取得部１１１、認証処理部１１２、ロック制御部１１３、改変処理部１１４、および作業終了データ生成部１１５を機能として有する。処理部１１０の各機能は、処理部１１０が記憶部１２０に記憶されているアプリケーションプログラムをメインメモリに展開して具現化される。

許可データ取得部１１１は、制御プログラム改変許可装置１０から受信した許可データに格納されている作業者ＩＤおよび作業内容ＩＤを取得する機能を有する。また、許可データ取得部１１１は、取得した作業者ＩＤを記憶部１２０の作業者ＩＤ情報１２１に記憶し、取得した作業内容ＩＤを作業内容ＩＤ情報１２２に記憶する。

認証処理部１１２は、作業者５１の認証処理を実行する機能を有する。具体的には、認証処理部１１２は、作業者５１が自身を認証するための作業者ＩＤを入力装置１５１を介して入力したとき、入力された作業者ＩＤと、作業者ＩＤ情報１２１に記憶されている作業者ＩＤとが一致しているか否かを判定する。そして、認証処理部１１２は、入力された作業者ＩＤと記憶している作業者ＩＤとが一致した場合に、一致したことを示す情報を、ロック制御部１１３に出力する。

ロック制御部１１３は、認証処理部１１２から一致したことを示す情報を受信した場合、作業者５１が監視制御用オペレーション装置１００にアクセス可能にログインできるように、ロックを解除する機能を有する。また、ロック制御部１１２は、作業者５１の作業終了登録を契機として、ロックの解除状態を復旧する。

改変処理部１１４は、作業者５１が入力装置１５１を介して入力する作業内容ＩＤを受け付け、改変対象が、作業内容ＩＤ情報１２２に記憶されている作業内容ＩＤと合致しているか否かについて判定する機能を有する。改変処理部１１４は、合致していると判定した場合、改変作業の入力を受け付ける。

作業終了データ生成部１１５は、作業者５１が、作業を終了して、入力装置１５１を介して作業終了の入力を行ったとき、その作業終了の入力を受け付けて作業終了データを生成し、その作業終了データを制御プログラム改変許可装置１０に送信する機能を有する。

入出力Ｉ／Ｆ１３１は、入力装置１５１から入力される情報を受け付けるインタフェース、および表示装置１５２に表示情報を出力するインタフェースである。
通信Ｉ／Ｆ１３２は、ネットワーク２００を介して情報を送受信するためのインタフェースである。

次に、プログラム改変作業システム１における処理フロー例について、図４を用いて説明する（適宜、図２，３参照）。
まず、ステップＳ４０１では、制御プログラム改変許可装置１０の登録受付部２１が、作業登録を受け付ける。

ステップＳ４０２では、認証処理部２２が、認証用の管理者ＩＤを取得し、取得した管理者ＩＤの正当性について認証処理を実行する。具体的には、認証処理部２２は、取得した管理者ＩＤと、記憶部３０の管理者ＩＤ情報３２に記憶している管理者ＩＤとを比較して、双方が一致するか否かを判定する。
ステップＳ４０３では、認証処理部２２が、管理者ＩＤが一致すると判定した場合（ステップＳ４０３でＹｅｓ）、処理はステップＳ４０４へ進む。また、認証処理部２２が、管理者ＩＤが一致しないと判定した場合（ステップＳ４０３でＮｏ）、処理はステップＳ４０１へ戻る。

ステップＳ４０４では、許可データ生成部２３が、許可データを生成し、その許可データを、作業対象の監視制御用オペレーション装置１００に送信する。
ステップＳ４０５では、監視制御用オペレーション装置１００の許可データ取得部１１１が、許可データを受信する。そして、許可データ取得部１１１は、許可データに格納されている作業者ＩＤおよび作業内容ＩＤを、記憶部１２０に記憶する。

ステップＳ４０６では、認証処理部１１２が、入力装置１５１を介して入力された作業者ＩＤと、作業者ＩＤ情報１２１に記憶されている作業者ＩＤとが一致しているか否かを判定し、認証処理を実行する。
ステップＳ４０７では、認証処理部１１２が、作業者ＩＤが一致すると判定した場合（ステップＳ４０７でＹｅｓ）、処理はステップＳ４０８へ進む。また、認証処理部１１２が、作業者ＩＤが一致しないと判定した場合（ステップＳ４０７でＮｏ）、処理はステップＳ４１２へ進む。

ステップＳ４０８では、ロック制御部１１３が、作業者５１がログイン可能なように、監視制御用オペレーション装置１００のロックを解除するロック解除処理を実行する。
ステップＳ４０９では、改変処理部１１４は、作業者５１が入力装置１５１を介して入力する作業内容ＩＤを受け付け、改変対象が、作業内容ＩＤ情報１２２に記憶されている作業内容ＩＤと合致しているか否かについて判定し、合致している場合に、改変作業を受け付ける。

ステップＳ４１０では、作業終了データ生成部１１４が、作業者５１が作業を終了して入力装置１５１を介して作業終了の入力を行ったとき、その作業終了の入力を受け付ける。
ステップＳ４１１では、作業終了データ生成部１１４が、作業終了を示す終了データを生成し、その終了データを制御プログラム改変許可装置１０に送信する。
ステップＳ４１２では、ロック制御部１１２が、ロック解除状態を復旧する処理を実行する。

ステップＳ４１３では、制御プログラム改変許可装置１０の作業終了データ取得部２４が、監視制御用オペレーション装置１００から終了データを受信する。
ステップＳ４１４では、作業終了データ取得部２５が、終了データを送信してきた監視制御用オペレーション装置１００について作業が終了したことを示す表示情報を、表示装置４３に出力する。

以上、本実施形態における制御プログラム改変許可装置１０は、監視制御用オペレーション装置１００とネットワーク２００を介して接続され、プログラムの改変を許可する権限を有する作業管理者５０から、プログラム改変の作業対象となる監視制御用オペレーション装置１００の登録を受け付け、作業許可のための認証処理を実行する。そして、制御プログラム改変許可装置１０は、認証結果が正当であれば改変作業の許可データを生成し、その許可データを作業対象の監視制御用オペレーション装置１００に送信して、作業者５１がプログラム改変を可能にするためのロック解除を実行できるようにする。さらに、制御プログラム改変許可装置１０は、プログラム改変の作業が終了した場合には、監視制御用オペレーション装置１００から作業終了を示す終了データを受信して表示する。そのため、作業管理者５０は、表示を介して作業の終了を確認することによって作業漏れを監視でき、監視制御用オペレーション装置１００のプログラム改変作業の際に、作業者５１の負担を軽減することができる。

１ プログラム改変作業システム
１０ 制御プログラム改変許可装置
１１ 入出力Ｉ／Ｆ
１２ 通信Ｉ／Ｆ
２０ 処理部
２１ 登録受付部
２２ 認証処理部
２３ 許可データ生成部
２４ 作業終了データ取得部
３０ 記憶部
３１ 作業等ロック情報
３２ 管理者ＩＤ情報
４１ 読取装置
４２ 入力装置
４３ 表示装置
５０ 作業管理者
５１ 作業者
１００ 監視制御用オペレーション装置（監視制御装置）
１１０ 処理部
１１１ 許可データ取得部
１１２ 認証処理部
１１３ ロック制御部
１１４ 改変処理部
１１５ 作業終了データ生成部
１２０ 記憶部
１２１ 作業者ＩＤ情報
１２２ 作業内容ＩＤ情報
１３１ 入出力Ｉ／Ｆ
１３２ 通信Ｉ／Ｆ
１５１ 入力装置
１５２ 表示装置
２００ ネットワーク
Ｓ４０２ 認証処理ステップ
Ｓ４０４ 許可データ生成ステップ
Ｓ４１３ 作業終了データ取得ステップ

Claims (4)

1. プラントの制御状況を監視制御する１台以上の監視制御装置とネットワークを介して通信可能に接続され、作業者による前記監視制御装置の改変作業を許可する権限を有する作業管理者によって操作される制御プログラム改変許可装置であって、
   前記作業管理者の正当性を認証する認証処理部と、
   前記改変作業を行う前記作業者を指定する作業者ＩＤを格納した許可データを生成し、当該許可データを、前記正当性を認証された前記作業管理者によって入力装置を介して選択された改変作業対象の監視制御装置に送信する許可データ生成部と、
   前記改変作業対象の監視制御装置から、前記許可データに格納された前記作業者ＩＤによって指定された前記作業者によって行われた改変作業の終了を示す終了データを受信して、当該終了データを送信してきた監視制御装置の作業状況を終了と表示装置に出力する作業終了データ取得部と
   を備えることを特徴とする制御プログラム改変許可装置。
2. プラントの制御状況を監視制御する１台以上の監視制御装置と、作業者による前記監視制御装置の改変作業を許可する権限を有する作業管理者によって操作される制御プログラム改変許可装置とがネットワークを介して通信可能に接続されるプログラム改変作業システムであって、
   前記制御プログラム改変許可装置は、
   前記作業管理者の正当性を認証する認証処理部と、
   前記改変作業を行う前記作業者を指定する作業者ＩＤを格納した許可データを生成し、当該許可データを、前記正当性を認証された前記作業管理者によって入力装置を介して選択された改変作業対象の監視制御装置に送信する許可データ生成部と、
   前記改変作業対象の監視制御装置から、前記改変作業の終了を示す終了データを受信して、当該終了データを送信してきた監視制御装置の作業状況を終了と表示装置に出力する作業終了データ取得部と、
   を備え、
   前記監視制御装置は、
   前記許可データから前記作業者ＩＤを取得する許可データ取得部と、
   前記作業者の正当性を前記作業者の入力と前記取得した作業者ＩＤとを用いて認証する認証処理部と、
   前記作業者が正当と認証された場合、当該作業者からのログインを可能にするために前記監視制御装置のロックを解除するロック制御処理部と、
   前記作業者による改変作業の入力を受け付ける改変処理部と、
   前記作業者が改変作業の終了時に前記終了データを生成し、当該終了データを前記制御プログラム改変許可装置に送信する作業終了データ生成部と
   を備えることを特徴とするプログラム改変作業システム。
3. 前記制御プログラム改変許可装置の前記許可データ生成部は、前記改変作業の内容を識別する作業内容ＩＤをさらに前記許可データに格納して、当該許可データを前記作業管理者によって入力装置を介して選択された改変作業対象の監視制御装置に送信し、
   前記監視制御装置の前記許可データ取得部は、前記作業内容ＩＤを取得し、
   前記監視制御装置の前記改変処理部は、前記作業内容ＩＤに基づいて、前記作業者が行う作業内容と合致しているか否かについて判定し、合致していると判定した場合、改変作業の入力を受け付ける
   ことを特徴とする請求項２に記載のプログラム改変作業システム。
4. プラントの制御状況を監視制御する１台以上の監視制御装置とネットワークを介して通信可能に接続され、作業者による前記監視制御装置の改変作業を許可する権限を有する作業管理者によって操作される制御プログラム改変許可装置の制御プログラム改変許可方法であって、
   前記制御プログラム改変許可装置は、
   前記作業管理者の正当性を認証する認証処理ステップと、
   前記改変作業を行う前記作業者を指定する作業者ＩＤを格納した許可データを生成し、当該許可データを、前記正当性を認証された前記作業管理者によって入力装置を介して選択された改変作業対象の監視制御装置に送信する許可データ生成ステップと、
   前記改変作業対象の監視制御装置から、前記許可データに格納された前記作業者ＩＤによって指定された前記作業者によって行われた改変作業の終了を示す終了データを受信して、当該終了データを送信してきた監視制御装置の作業状況を終了と表示装置に出力する作業終了データ取得ステップと
   を実行することを特徴とする制御プログラム改変許可方法。

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