JP2014194592A

JP2014194592A - 機器管理システム

Info

Publication number: JP2014194592A
Application number: JP2013070020A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Shigenaka; 義典茂中
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2014-10-09
Also published as: US20140297005A1

Abstract

【課題】機器の設定情報を簡易かつ正確に再現する。
【解決手段】管理対象に含まれる通信仲介機器１３と、当該通信仲介機器１３に設定される、機器監視端末１１やＨＡＲＴ通信対応機器１４と通信する際の取り決めを含む設定情報を記憶している機器監視端末１１と、に接続可能な設定情報管理装置であって、機器監視端末１１から設定情報を取得する取得部と、取得部により取得された設定情報を記憶する記憶部と、記憶部により記憶された設定情報に対応するアドレスに接続されている通信仲介機器１３宛に、当該アドレスに対応する設定情報を送信する送信部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、機器管理システムに関する。

一般に、生産プロセスを管理するシステムでは、プラント内に多数の機器（例えばセンサ機器やバルブポジショナ等のデバイス）を設置し、これらの機器から発信される信号をシステムに取り込むことで、生産プロセスを運用・管理している。近年、プラント内に設置する機器として、ＨＡＲＴ（Highway Addressable Remote Transducer）通信機能を搭載した機器（以下、「ＨＡＲＴ通信対応機器」という。）が採用されている。このＨＡＲＴ通信対応機器は、測定値や制御値を示す４〜２０ｍＡの直流信号に、デジタル信号の論理を２２００Ｈｚと１２００Ｈｚとの周波数信号に割り当てて変換した交流信号を重畳することで生成される信号（以下、「ＨＡＲＴ通信信号」という。）を送受信する。これにより、ＨＡＲＴ通信対応機器と上位側の装置との間で、測定値や制御値の他に各種の情報を付加してやり取りすることが可能となる。

下記特許文献１には、ＨＡＲＴ通信対応機器を用いたシステムが開示されている。このシステムでは、ＨＡＲＴ通信機能を有する入出力機器が、機器監視装置と複数のＨＡＲＴ通信対応機器との間の通信を仲介している。この入出力機器は、システム内に複数設置され、各入出力機器には、機器監視装置やＨＡＲＴ通信対応機器との間で通信する際の取り決めを含む設定情報が登録されている。

特開２０１２−１４３８８号公報

ところで、入出力機器が故障する等して交換することになった場合、交換前の入出力機器に設定されていた設定情報を交換後の入出力機器に引き継ぐ必要がある。この場合、交換前の入出力機器から設定情報を取り出すことができれば、その取り出した設定情報を交換後の入出力機器に引き継がせることで、交換前の入出力機器の状態を容易に再現することができる。しかしながら、例えば入出力機器が動作不能になる等のように故障の状況によっては、入出力機器から設定情報を取り出せないことも想定される。このような場合には、一つ一つ手作業で設定することとなり、設定間違いを起こす要因となる。設定間違いを起こすと、システム全体に影響を及ぼす可能性があるため、設定作業を確実に行い、交換前の入出力機器の状態を正確に再現することが要求される。

本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、機器の設定情報を簡易かつ正確に再現できる設定情報管理装置を提供することを目的とする。

本発明に係る設定情報管理装置は、管理対象に含まれる機器と、当該機器に設定される、他の機器との間で通信する際の取り決めを含む設定情報を記憶する機器監視端末と、に接続可能な設定情報管理装置であって、前記機器監視端末から前記設定情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記設定情報を記憶する記憶部と、前記記憶部により記憶された前記設定情報に対応するアドレスに接続されている機器宛に、当該アドレスに対応する前記設定情報を送信する送信部と、を備える。

かかる構成を採用することで、本発明に係る設定情報管理装置によれば、機器の設定情報を記憶している機器監視端末から設定情報を取得して記憶することができるとともに、その記憶した設定情報を、その設定情報に対応するアドレスに接続されている機器に送信することができるため、例えば機器が故障する等により交換した場合であっても、交換前の機器に設定されていた設定情報を、交換後の機器に対して簡易かつ正確に引き継ぐことが可能となる。

上記取得部は、前記設定情報管理装置の起動時に前記設定情報を取得する、こととしてもよい。

これにより、設定情報管理装置を起動するたびに、機器の設定情報を取得して記憶することが可能となる。

上記送信部は、前記記憶部により記憶された前記設定情報に対応するアドレスに接続されている機器との接続が確認されたときに、当該機器宛に前記設定情報を送信する、こととしてもよい。

これにより、機器がシステムに接続し直すたびに、機器に設定情報を送信することが可能となる。

本発明によれば、機器の設定情報を簡易かつ正確に再現できる設定情報管理装置を提供することができる。

実施形態における設定情報管理装置を含む機器管理システムの構成を例示する図である。図１に示す設定情報管理装置の機能構成を例示する図である。図１に示す機器管理システムの動作を説明するためのシーケンスチャートである。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

図１は、本発明の実施形態における設定情報管理装置を含む機器管理システムの構成を例示する図である。図１に示すように、機器管理システム１は、機器監視端末１１と、設定情報管理装置１２と、通信仲介機器１３と、該通信仲介機器１３の下位機器となるＨＡＲＴ通信対応機器１４と、を備える。通信仲介機器１３が、本発明の「機器」に相当する。なお、ＨＡＲＴ通信対応機器１４を、本発明の「機器」に含めることとしてもよい。

ＨＡＲＴ通信対応機器１４は、プラント内に設置される。ＨＡＲＴ通信対応機器１４としては、例えば、流量や圧力、温度等を発信する発信器、流量制御弁や圧力制御弁等のバルブの開度を変更・検出するバルブポジショナ、およびポンプやファン等を動作させるアクチュエータが該当する。

ＨＡＲＴ通信対応機器１４は、ＨＡＲＴ通信機能を搭載し、ＨＡＲＴ通信信号を送受信する。ＨＡＲＴ通信信号は、４〜２０ｍＡの直流信号に、デジタル信号の論理を２２００Ｈｚと１２００Ｈｚとの周波数信号に割り当てて変換した交流信号を重畳することで生成される信号である。

上記４〜２０ｍＡの直流信号は、ＨＡＲＴ通信対応機器１４ごとに設定される一つの変数値を示す信号である。変数値としては、例えば、流量、圧力、温度等の測定値や、弁開度等の制御値が該当する。上記デジタル信号は、例えば、ＨＡＲＴ通信対応機器１４内で処理される各種のデータを含む機器情報に対応する信号である。各種のデータとしては、例えば、ＨＡＲＴ通信対応機器１４におけるプロセス情報や、ＨＡＲＴ通信対応機器１４に組み込まれているハードウェアの診断情報が該当する。なお、ＨＡＲＴ通信対応機器１４の測定値や制御値を機器情報に含めることとしてもよい。

ＨＡＲＴ通信対応機器１４は、例示的に、以下のようにＨＡＲＴ通信信号を生成する。最初に、ＨＡＲＴ通信対応機器１４は、所定の論理、例えば０と１とで表されるデジタル信号を、それぞれ２２００Ｈｚの周波数信号と１２００Ｈｚの周波数信号とに割り当てて交流信号に変換する。続いて、ＨＡＲＴ通信対応機器１４は、変換後の交流信号を、測定値や制御値等を示す４〜２０ｍＡの直流信号に重畳する。

通信仲介機器１３は、ＨＡＲＴ通信対応機器１４との間でＨＡＲＴ通信信号を送受信するとともに、機器監視端末１１との間でデジタル信号を送受信する。

通信仲介機器１３は、例示的に、以下のようにＨＡＲＴ通信信号から４〜２０ｍＡの直流信号とデジタル信号とを生成する。最初に、通信仲介機器１３は、ＨＡＲＴ通信対応機器１４から受信したＨＡＲＴ通信信号を、２２００Ｈｚの周波数信号および１２００Ｈｚの周波数信号を組み合わせた交流信号と、４〜２０ｍＡの直流信号とに分離する。続いて、通信仲介機器１３は、分離後の交流信号を、０と１とで表されるデジタル信号に変換する。

設定情報管理装置１２は、通信仲介機器１３と機器監視端末１１との間に設けられる。設定情報管理装置１２は、各通信仲介機器１３に設定される設定情報を、機器監視端末１１から取得して記憶し、その記憶した設定情報を各通信仲介機器１３に送信する機能を有する。なお、設定情報管理装置１２の機能構成の詳細については、後述する。

設定情報は、各通信仲介機器１３が、機器監視端末１１やＨＡＲＴ通信対応機器１４と通信する際の取り決めに関する情報を含む。設定情報としては、例示的に、通信仲介機器１３自体のＩＰアドレス、機器監視端末１１のＩＰアドレスおよびポート番号、通信仲介機器１３が機器監視端末１１にイベントを送信する周期、通信仲介機器１３がＨＡＲＴ通信対応機器１４にイベントを送信する周期、その送信のリトライ回数、ならびに通信仲介機器１３がプライマリであるかセカンダリであるかを示すマスターモードの設定状況等がある。

機器監視端末１１は、各通信仲介機器１３に設定される設定情報を記憶する。この設定情報は、機器管理システム１の設計者が機器監視端末１１を操作して登録してもよいし、各通信仲介機器１３において直接登録された設定情報を各通信仲介機器１３から受信して登録してもよい。

また、機器監視端末１１は、通信仲介機器１３から受信したデジタル信号に基づいて、ＨＡＲＴ通信対応機器１４でのプロセスの実行状況や、ＨＡＲＴ通信対応機器１４に組み込まれているハードウェアの故障状況、ＨＡＲＴ通信対応機器１４のメンテナンスおよび修理の必要時期等を診断する。機器監視端末１１は、診断結果等をモニタ（不図示）に表示する。これにより、管理者は、ＨＡＲＴ通信対応機器１４の状態を監視することができる。

次に、図２を参照して、設定情報管理装置１２の機能構成について説明する。設定情報管理装置１２は、機能的には、例えば、取得部１２１と、記憶部１２２と、送信部１２３とを有する。

取得部１２１は、各通信仲介機器１３の設定情報を機器監視端末１１から取得する。例示的に、取得部１２１は、設定情報を送信するように要求するコマンドを機器監視端末１１に発行することで、設定情報を取得することとしてもよい。

取得部１２１は、設定情報管理装置１２が起動した時に設定情報を取得する。これにより、設定情報管理装置１２を起動するたびに、各通信仲介機器１３の設定情報を取得することが可能となる。

なお、設定情報を取得するタイミングは、設定情報管理装置１２の起動時に限定されず、例えば、機器監視端末１１で設定情報が更新されたときに通知を受けるようにしておき、その通知を受けるたびに設定情報を取得することとしてもよいし、定期的に設定情報を取得することとしてもよい。

記憶部１２２は、取得部１２１により取得された設定情報を記憶装置に記憶する。記憶装置としては、例えば、メモリーやメモリーカード、ハードディスク等が該当する。

送信部１２３は、記憶部１２２により記憶された設定情報に対応するＩＰアドレスに接続されている通信仲介機器１３宛に、当該ＩＰアドレスに対応する設定情報を送信する。例示的に、送信部１２３は、各通信仲介機器１３に対して探索コマンドを定期的に発行し、そのコマンドに応答してきた通信仲介機器１３宛に、その機器に対応する設定情報を送信する。これにより、システムへの接続が確認できた通信仲介機器１３に対して、設定情報を送信することができる。

送信部１２３は、設定情報の送信が完了した通信仲介機器１３に対しては、探索コマンドの発行を中止し、この通信仲介機器１３とシステムとの接続が確認不能になったときに、探索コマンドの発行を再開する。これにより、通信仲介機器１３がシステムに接続し直すたびに、設定情報を送信することが可能となる。

上述した通信仲介機器１３が設定情報の送信を完了したことは、例えば、設定情報を送信した通信仲介機器１３から、その設定情報の設定が完了したことを示す設定完了応答を受信したことにより判定できる。また、上述した通信仲介機器１３とシステムとの接続が確認不能になったことは、例えば、システムに接続している通信仲介機器１３から、自らが正常に動作していることを示す生存通知を定期的に受信することとしておき、その生存通知が断絶することにより判定できる。

ここで、図示はしないが、本実施形態におけるＨＡＲＴ通信対応機器１４は、アナログ入出力機器を介してコントローラに接続されている。このコントローラは、下位階層に位置するＨＡＲＴ通信対応機器１４を統括制御する機器である。

なお、本実施形態では、通信仲介機器１３とアナログ入出力機器とを別個に設置する形態について説明するが、これに限定されず、例えば、通信仲介機器１３とアナログ入出力機器とを一体化させて設置することとしてもよい。

次に、図３を参照して、本実施形態における機器管理システム１の動作について説明する。

最初に、例えば機器管理システムの設計者が、通信仲介機器１３の設定情報を機器監視端末１１に登録する（ステップＳ１０１）。

続いて、設定情報管理装置１２において電源が投入されると、その設定情報管理装置１２が起動処理を開始する（ステップＳ１０２）。設定情報管理装置１２の取得部１２１は、機器監視端末１１に対して、各通信仲介機器１３の設定情報を送信するように要求するコマンドを発行する（ステップＳ１０３）。

続いて、機器監視端末１１は、設定情報管理装置１２に対して、各通信仲介機器１３の設定情報を送信する（ステップＳ１０４）。これにより、設定情報管理装置１２の取得部１２１は、各通信仲介機器１３の設定情報を取得する。

続いて、設定情報管理装置１２の記憶部１２２は、取得部１２１により取得された設定情報を記憶装置に記憶する（ステップＳ１０５）。

一方、通信仲介機器１３において電源が投入されると、その通信仲介機器１３が起動処理を開始する（ステップＳ１０６）。

設定情報管理装置１２は、上記ステップＳ１０５で記憶した設定情報に対応するＩＰアドレスに接続されている通信仲介機器１３宛に、定期的に、探索コマンドを発行する（ステップＳ１０７）。

続いて、通信仲介機器１３は、上記ステップＳ１０７で発行した探索コマンドを受信した場合に、その探索コマンドに対する応答を設定情報管理装置１２に送信する（ステップＳ１０８）。

続いて、設定情報管理装置１２は、上記ステップＳ１０８で応答を送信した通信仲介機器１３に対して、その通信仲介機器１３に対応する設定情報を送信する（ステップＳ１０９）。

続いて、通信仲介機器１３は、受信した設定情報に基づいて自機器１３の設定情報を設定する（ステップＳ１１０）。

続いて、通信仲介機器１３は、上記ステップＳ１１０における設定処理が完了したときに、設定完了応答を設定情報管理装置１２に送信する（ステップＳ１１１）。

上述したように、実施形態における設定情報管理装置１２によれば、通信仲介機器１３の設定情報を記憶している機器監視端末１１から設定情報を取得して記憶することができるとともに、その記憶した設定情報を、その設定情報に対応する通信仲介機器１３に送信することができる。したがって、例えば通信仲介機器１３が故障する等して交換した場合であっても、交換前の通信仲介機器１３に設定されていた設定情報を、交換後の通信仲介機器１３に対して確実に引き継ぐことが可能となる。

それゆえに、実施形態における設定情報管理装置１２によれば、通信仲介機器１３の設定情報を簡易かつ正確に再現することができる。

なお、上述した実施形態において、設定情報管理装置１２は、通信仲介機器１３の設定情報を管理しているが、管理対象となる設定情報は、これに限定されない。例えば、通信仲介機器１３の下位機器となるＨＡＲＴ通信対応機器１４の設定情報を、上記管理対象となる設定情報に含めることとしてもよい。

また、上述した実施形態において、設定情報管理装置１２を冗長化することとしてもよい。これにより、設定情報を管理する際の信頼性をさらに向上させることができる。

また、上述した実施形態では、設定情報管理装置１２の下位側に複数の通信仲介機器１３を配置しているが、設定情報管理装置１２および通信仲介機器１３の配置構成は、これに限定されない。例えば、設定情報管理装置１２と、複数の通信仲介機器１３とを、通信ケーブルを用いたリング型トポロジを用いて接続し、機器監視端末１１の下位側で一体化させることとしてもよい。

１…機器管理システム
１１…機器監視端末
１２…設定情報管理装置
１３…通信仲介機器
１４…ＨＡＲＴ通信対応機器
１２１…取得部
１２２…記憶部
１２３…送信部

Claims

管理対象に含まれる機器と、当該機器に設定される、他の機器との間で通信する際の取り決めを含む設定情報を記憶する機器監視端末と、に接続可能な設定情報管理装置であって、
前記機器監視端末から前記設定情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記設定情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部により記憶された前記設定情報に対応するアドレスに接続されている機器宛に、当該アドレスに対応する前記設定情報を送信する送信部と、
を備えることを特徴とする設定情報管理装置。
前記取得部は、前記設定情報管理装置の起動時に前記設定情報を取得する、ことを特徴とする請求項１記載の設定情報管理装置。
前記送信部は、前記記憶部により記憶された前記設定情報に対応するアドレスに接続されている機器との接続が確認されたときに、当該機器宛に前記設定情報を送信する、ことを特徴とする請求項１または２記載の設定情報管理装置。
前記機器は、第１信号に第２信号を重畳して生成されるＨＡＲＴ通信信号を送受信するＨＡＲＴ通信機能を有し、当該機器の下位階層に位置する下位機器との間で前記ＨＡＲＴ通信信号を送受信する、ことを特徴とする請求項１〜３記載の設定情報管理装置。
前記第１信号は、４〜２０ｍＡの直流信号であり、前記第２信号は、デジタル信号の論理を２２００Ｈｚと１２００Ｈｚとの周波数信号に割り当てて変換した交流信号である、ことを特徴とする請求項４記載の設定情報管理装置。