JP2015132908A - 産業用計算機監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プラント監視制御システムにおける計算機のＨ／Ｗ（ハードウェア）とＳ／Ｗ（ソフトウェア）が相互に影響して発生する不具合を検出する産業用計算機監視装置を得る。
【解決手段】計算機に接続されたＨ／ＷとインストールされたＳ／ＷとＨ／Ｗ及びＳ／Ｗの挙動を定義した定義ファイルとの組み合わせによって発生する不具合のパターンを過去の試験を通じて予め作成し、データサーバ６の補助記憶装置７に不具合発生定義パターンリスト８として保存しておき、データサーバ６の情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０が、プラント監視制御システムを構成する計算機１について、接続されたＨ／Ｗ３とインストールされたＳ／Ｗ４とＨ／Ｗ３及びＳ／Ｗ４の挙動を定義した定義ファイルとに関する情報を収集し、この収集データと不具合発生定義パターンリスト８とを比較して、計算機１の不具合を検出する。
【選択図】図１

Description

プラント監視制御システムを構成する計算機のハードウェアとソフトウェアが相互に影響して発生する不具合を監視する産業用計算機監視装置に関するものである。

プラント監視制御システムにおいては、計算機に接続されたＨ／Ｗ（ハードウェア）と、計算機にインストールされたＳ／Ｗ（ソフトウェア）が相互に影響する定義誤りによって、不具合が発生する。
例えば、計算機に接続される入力Ｉ／Ｆ（インタフェース）の型によって設定内容が異なる定義ファイルがあるとする。この場合、入力Ｉ／Ｆ１と定義内容Ａの組み合わせであれば不具合が起きないが、入力Ｉ／Ｆ２と定義内容Ａの組み合わせの場合に不具合が起きる。
これを解決するために、ネットワークシステムにおいて、定義ファイルの誤りをルールとして記述して追加することで、誤りを検出する手法が記載されている。（特許文献１参照）

特開平４−８１０５６号公報（第１〜２頁、第１図）

従来は、定義ファイルの誤りをルールとして記述して追加することで誤りを検出している。
しかしながら、この方法では、定義ファイルの誤りについては、検出できても、計算機に接続されているＨ／Ｗの種類とインストールされているＳ／Ｗのバージョンの組み合わせによって発生する不具合を検出することができないという問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、プラント監視制御システムにおける計算機のＨ／ＷとＳ／Ｗが相互に影響して発生する不具合を検出する産業用計算機監視装置を得ることを目的とする。

この発明に係わる産業用計算機監視装置においては、計算機に接続されたハードウェアと、計算機にインストールされたソフトウェアと、当該ハードウェア及び当該ソフトウェアの各挙動をそれぞれ定義した定義ファイルの定義内容とによって発生する不具合のパターンが予め作成され、記憶装置に保存された不具合パターンリスト、及びプラント監視制御システムを構成する計算機を対象計算機として、対象計算機に接続されたハードウェアと、対象計算機にインストールされたソフトウェアと、対象計算機のハードウェア及びソフトウェアの各挙動を定義した定義ファイルとに関する情報を収集した収集データを不具合パターンリストと比較して、対象計算機の不具合を検出する監視手段を備えたものである。

この発明によれば、計算機に接続されたハードウェアと、計算機にインストールされたソフトウェアと、当該ハードウェア及び当該ソフトウェアの各挙動をそれぞれ定義した定義ファイルの定義内容とによって発生する不具合のパターンが予め作成され、記憶装置に保存された不具合パターンリスト、及びプラント監視制御システムを構成する計算機を対象計算機として、対象計算機に接続されたハードウェアと、対象計算機にインストールされたソフトウェアと、対象計算機のハードウェア及びソフトウェアの各挙動を定義した定義ファイルとに関する情報を収集した収集データを不具合パターンリストと比較して、対象計算機の不具合を検出する監視手段を備えたので、不適切なハードウェアとソフトウェアの組合せや定義ファイルの定義内容の不具合を検出することができる。

この発明の実施の形態１による産業用計算機監視システムを示す全体構成図である。 この発明の実施の形態１による産業用計算機監視システムの処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による産業用計算機監視システムを示す全体構成図である。 この発明の実施の形態２による産業用計算機監視システムの工場試験時の処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による産業用計算機監視システムの現地試験時の処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３による産業用計算機監視システムを示す全体構成図である。 この発明の実施の形態３による産業用計算機監視システムの処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４による産業用計算機監視システムを示す全体構成図である。 この発明の実施の形態４による産業用計算機監視システムの処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態５による産業用計算機監視システムを示す全体構成図である。 この発明の実施の形態５による産業用計算機監視システムの工場試験時の処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態５による産業用計算機監視システムのの現地試験時の処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態６による産業用計算機監視システムを示す全体構成図である。 この発明の実施の形態６による産業用計算機監視システムの処理を示すフローチャートである。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による産業用計算機監視システムを示す全体構成図である。
図１において、計算機１には、タッチパネル、マウスキーボード、グラフィックカードなどのＨ／Ｗ３が接続されている。補助記憶装置２は、計算機１に設けられ、マンマシンＭ／Ｗ（ミドルウェア）などのＳ／Ｗ４がインストールされるとともに、Ｈ／Ｗ３及びＳ／Ｗ４の挙動を設定した定義ファイル５が設けられている。定義ファイル５は、各Ｈ／Ｗ、Ｓ／Ｗについて１つ以上が生成されている。
データサーバ６（産業用計算機監視装置）は、計算機１に接続され、補助記憶装置７を有する。補助記憶装置７は、過去に試験で、Ｈ／Ｗ３及びＳ／Ｗ４が相互に影響して不具合が発生した定義パターンをリスト化した不具合発生定義パターンリスト８（不具合パターンリスト）と、後述する情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０（監視手段）とを有する。
ここで、不具合が発生する定義パターンとは、例えば、特定のマウスと特定の定義ファイルの記述の仕方の組合せで、特定のＳ／Ｗがダウンするというような、サポートしていない、Ｈ／Ｗ３とＳ／Ｗ４と定義ファイル５との組合せのことである。
情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０は、計算機１に接続されているＨ／Ｗ３の型名やバージョン情報と、Ｓ／Ｗ４のＳ／ＷパッケージやＳ／Ｗバージョン情報と、定義ファイル５の情報を収集し、収集データ９に情報を書き込み、不具合発生定義パターンリスト８と比較する。

次に、動作について説明する。
計算機１の運用開始前に、データサーバ６の補助記憶装置７に不具合発生定義パターンリスト８をインストールする。
不具合発生定義パターンリスト８には、タッチパネル、マウスキーボード、グラフィックカードなどの接続されているＨ／Ｗ３の型名やバージョン情報、マンマシンＭ／ＷなどのインストールされているＳ／Ｗ４のバージョン情報の組み合わせで不具合が発生する定義パターンがリストされている。

また、データサーバ６の補助記憶装置７には、情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０もインストールされており、計算機１にアクセスし、接続されているＨ／Ｗ３の情報、インストールされているＳ／Ｗ４の情報、定義ファイル５の情報を収集して収集データ９を作成する。
この収集データ９の作成後に、工場環境及び現地環境で、情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０が、不具合発生定義パターンリスト８と収集データ９を比較することで、異常な定義ファイルや不具合を発生するＨ／ＷとＳ／Ｗの組み合わせを検出することができる。

次に、図２を用いて、データサーバ６の動作について説明する。
計算機１の運用開始前に、情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０が、計算機１のＨ／Ｗ３の情報、Ｓ／Ｗ４の情報、定義ファイル５の情報を収集し（ステップＳ１）、収集したデータを補助記憶装置７の収集データ９に保存する（ステップＳ２）。
次いで、情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０は、収集データ９に収集したＨ／Ｗ３の情報、Ｓ／Ｗ４の情報、定義ファイル５と、不具合発生定義パターンリスト８に登録されている既知の不具合の発生するＨ／ＷとＳ／Ｗと定義ファイルの情報の組合せとを比較し（ステップＳ３）、収集データ９のＨ／Ｗ３の情報とＳ／Ｗ４の情報と定義ファイル５が、不具合発生定義パターンに合致するか否かをチェックする（ステップＳ４）。
情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０は、ステップＳ４で、合致する場合は異常として検出する（ステップＳ５）。

実施の形態１によれば、工場環境及び現地環境で、情報収集・監視Ｓ／Ｗが、不具合発生定義パターンリストと収集データを比較することで、異常な定義ファイルや不適切なＨ／Ｗ、Ｓ／Ｗの組合せを検出することができる。

実施の形態２．
以下、実施の形態２を図に基づいて説明する。
図３は、この発明の実施の形態２による産業用計算機監視システムを示す全体構成図である。
図３において、１〜７、９、１０は図１におけるものと同一のものである。図３では、工場での試験時の計算機１のＨ／Ｗ３、Ｓ／Ｗ４及び定義ファイル５の情報であるＨ／Ｗ・Ｓ／Ｗ情報リスト１１（第一の収集データ）が補助記憶装置７に格納されている。

実施の形態２の構成では、実施の形態１の構成の不具合発生定義パターンリスト８に替えて、工場での試験時のＨ／Ｗ・Ｓ／Ｗ情報リスト１１を加えている。この構成では、工場での試験時に、現地での入れ替え対象となる計算機のＨ／Ｗ、Ｓ／Ｗ及び定義ファイル情報を情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０が収集し、Ｈ／Ｗ・Ｓ／Ｗ情報リスト１１に保存する。
そして、計算機の出荷後、現地の計算機のＨ／Ｗ、Ｓ／Ｗ構成と工場での計算機のＨ／Ｗ、Ｓ／Ｗ構成の違いをチェックする。

次に、工場での計算機１の試験時におけるデータサーバ６の動作を図４に基づいて説明する。
現地での入れ替え対象となる計算機１のＨ／Ｗ３、Ｓ／Ｗ４、定義ファイル５の情報を情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０が収集し（ステップＳ１１）、収集したデータをＨ／Ｗ・Ｓ／Ｗ情報リスト１１として補助記憶装置７に保存する（ステップＳ１２）。

次に、現地における計算機１に対するデータサーバ６の動作を図５に基づいて説明する。
現地で計算機１に接続されているＨ／Ｗ３、Ｓ／Ｗ４、定義ファイル５の情報を情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０が収集し（ステップＳ２１）、収集したデータを補助記憶装置７の収集データ９（第二の収集データ）に保存する（ステップＳ２２）。
次いで、Ｈ／Ｗ・Ｓ／Ｗ情報リスト１１と収集データ９を比較し（ステップＳ２３）、違いがあるかどうかを確認する（ステップＳ２４）。違いがあれば、現地の計算機１と工場試験環境での計算機との違いとして検出する（ステップＳ２５）。

なお、上述の実施の形態２では、補助記憶装置７に不具合発生定義パターンリスト８を保存しない構成について述べたが、補助記憶装置７に不具合発生定義パターンリスト８を保存したものであってもかまわない。

実施の形態２によれば、現地に据付けられている計算機が、工場での構成と異なる場合の違いを検出することができる。

実施の形態３．
以下、実施の形態３を図に基づいて説明する。
図６は、この発明の実施の形態３による産業用計算機監視システムを示す全体構成図である。
図６において、１〜７、９、１０は図１におけるものと同一のものである。図６では、補助記憶装置７に、定義ファイル５へのファイルパス情報である定義ファイルパス情報リスト１２を格納している。

実施の形態３は、実施の形態１で説明した構成の不具合発生定義パターンリスト８に替えて、定義ファイル５の正しいファイルパス情報（定義ファイル５への正しい道筋を示すパス情報）をリスト化した定義ファイルパス情報リスト１２を予め作成している。
この構成では、工場の計算機および現地の計算機にある定義ファイルパスの誤りと、想定外の定義ファイルがインストールされていないかをチェックすることができる。

次に、実施の形態３のデータサーバ６の動作を図７に基づいて説明する。
工場および現地の計算機１に対して、情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０が、計算機の定義ファイルパスの情報を収集し（ステップＳ３１）、収集したデータを補助記憶装置７に収集データ９として保存する（ステップＳ３２）。情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０は、定義ファイルパス情報リスト１２と収集データ９を比較し（ステップＳ３３）、収集データ９の定義ファイルパスの情報が、定義ファイルパス情報リスト１２のものと違いがあるかどうかをチェックする（ステップＳ３４）。違いがあれば、情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０は、定義ファイル５のパス誤りを検出する（ステップＳ３５）。

実施の形態３によれば、工場の計算機および現地の計算機にある定義ファイルパスの誤りと、想定外の定義ファイルがインストールされていないかをチェックすることができる。

実施の形態４．
以下、実施の形態４を図に基づいて説明する。
図８は、この発明の実施の形態４による産業用計算機監視システムを示す全体構成図である。
図８において、１〜７、９、１０は図１におけるものと同一のものである。図８では、機種間での不具合情報すなわち機種混在に起因する不具合発生定義パターンのリストである機種混在不具合発生定義パターンリスト１３（不具合パターンリスト）が、補助記憶装置７に記憶されている。

実施の形態４は、実施の形態１で説明した構成をプラント全体に拡張し、不具合発生定義パターンリスト８に替えて、機種混在に起因する不具合発生定義パターンのリストである機種混在不具合発生定義パターンリスト１３を加えている。
これにより、プラント全体の計算機（プラント監視制御システムを構成する全ての計算機）に対して、計算機の機種情報を収集することで、機種の混在による不具合を検出できる。

次に、実施の形態４のデータサーバ６の動作を図９に基づいて説明する。
計算機１の運用開始前に、情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０が、計算機１のＨ／Ｗ３の情報、Ｓ／Ｗ４の情報、定義ファイル５の情報を収集するのは実施の形態１と同じであるが、それをプラント全体の計算機に対して実施する（ステップＳ４１）。また、プラント全体の計算機の機種情報も収集する（ステップＳ４２）。
そして、収集したデータを補助記憶装置７に収集データ９として保存する（ステップＳ４３）。次いで、情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０は、機種混在不具合発生定義パターンリスト１３と収集データ９を比較し（ステップＳ４４）、収集データ９が、機種混在に起因する不具合発生定義パターンに合致するかどうかをチェックする（ステップＳ４５）。合致すれば、異常として検出する（ステップＳ４６）。

実施の形態４によれば、プラント全体の計算機に対して、計算機の機種情報を収集することで、機種の混在による不具合を検出することができる。

実施の形態５．
以下、実施の形態５を図に基づいて説明する。
図１０は、この発明の実施の形態５による産業用計算機監視システムを示す全体構成図である。
図１０において、１〜７、９、１０は図３におけるものと同一のものである。図１０では、試験時のプラント全体の計算機１の機種、Ｈ／Ｗ、Ｓ／Ｗ及び定義ファイル情報のリストである機種・Ｈ／Ｗ・Ｓ／Ｗ構成情報リスト１４を補助記憶装置７に格納している。

実施の形態５は、実施の形態２で説明した構成をプラント全体に拡張し、試験時のＨ／Ｗ・Ｓ／Ｗ情報リスト１１に替えて、試験時のプラント全体の計算機１の機種、Ｈ／Ｗ、Ｓ／Ｗ、定義ファイル情報のリストである機種・Ｈ／Ｗ・Ｓ／Ｗ構成情報リスト１４を補助記憶装置７に格納している。
これにより、現地でのプラント全体の計算機１に対して、機種、接続されているＨ／Ｗ３、インストールされているＳ／Ｗ４及び定義ファイル５の情報を収集し、試験環境との違いを検出する。

次に、実施の形態５のデータサーバ６の工場での試験時の動作を図１１に基づいて説明する。
工場において、現地の機種構成と同様の構成の計算機１を試験する際に、プラント全体の計算機１の機種、接続されているＨ／Ｗ３、インストールされているＳ／Ｗ４及び定義ファイル５の情報を情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０が収集し（ステップＳ５１）、収集したプラント全体の計算機１の機種、接続されているＨ／Ｗ３、インストールされているＳ／Ｗ４及び定義ファイル５の情報を、機種・Ｈ／Ｗ・Ｓ／Ｗ構成情報リスト１４として補助記憶装置７に保存する（ステップＳ５２）。

次に、現地のプラント全体の計算機に対するデータサーバ６の動作を図１２に基づいて説明する。
情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０が、現地のプラント全体の計算機１の機種、接続されているＨ／Ｗ３、インストールされているＳ／Ｗ４及び定義ファイル５の情報を収集し（ステップＳ６１）、収集したデータを補助記憶装置７に収集データ９として保存する（ステップＳ６２）。
次いで、収集データ９と機種・Ｈ／Ｗ・Ｓ／Ｗ構成情報リスト１４とを比較し（ステップＳ６３）、違いがあるかどうかを確認する（ステップＳ６４）。違いがあれば、現地の計算機構成の工場試験環境との違いとして検出する（ステップＳ６５）。

実施の形態５によれば、現地のプラント全体の計算機の環境が、工場での計算機の環境と異なる場合に違いを検出することができる。

実施の形態６．
以下、実施の形態６を図に基づいて説明する。
図１３は、この発明の実施の形態６による産業用計算機監視システムを示す全体構成図である。
図１３において、１〜７、９、１０は図１０におけるものと同一のものである。図１３では、計算機１の機種、Ｈ／Ｗ３、Ｓ／Ｗ４、定義ファイルの組合せで発生する環境依存不具合発生定義パターンリスト１５と、不具合発生時に定義ファイル５を修正するための修正パターンリスト１６とが、補助記憶装置７に格納されている。

実施の形態６は、実施の形態５で説明した構成に、計算機１の機種、Ｈ／Ｗ３、Ｓ／Ｗ４、定義ファイル５の組合せで発生する環境依存不具合発生定義パターンリスト１５と、定義ファイル５の誤りに対する修正パターンリスト１６を加えている。
実施の形態５で収集した現地の計算機構成の収集データ９と、環境依存不具合発生定義パターンリスト１５とを比較することで、不具合が発生する原因となる定義ファイルやＨ／Ｗ、Ｓ／Ｗの組合せを検出することができ、かつ、修正パターンリスト１６を用いて原因となった定義ファイルを修正することができる。
また、情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０は、計算機１が動作している間、定周期でプラント全体の計算機１を監視している。
これにより、例えば、現地で周辺機器の故障が発生した場合など、一部代替品を使用した際に定義ファイルの修正漏れを検出し、不具合発生を防ぐことができる。

次に、実施の形態６のデータサーバ６の動作を図１４に基づいて説明する。
まず、情報収集・監視Ｓ／Ｗ１０が定周期で、ステップＳ７２〜Ｓ７９の処理を行うために、一定時間経過したかどうかをチェックする（ステップＳ７１）。ステップＳ７２、Ｓ７３は、それぞれ、実施の形態５の図１２におけるステップＳ６１、Ｓ６２と同じ処理である。
次に、収集データ９と環境依存不具合発生定義パターンリスト１５とを比較し（ステップＳ７４）、収集データ９が不具合発生定義パターンと一致するかどうかを確認する（ステップＳ７５）。

一致する場合は、不具合として検出する（ステップＳ７６）。その場合、修正パターンリスト１６に解決策がないかどうかを検索する（ステップＳ７７）。修正パターンが存在する場合（ステップＳ７８）、修正パターンに従って、定義ファイル５を修正する（ステップＳ７９）。
ステップＳ７５、Ｓ７８でＮＯと判断した場合、及びステップＳ７９を実行した後は、ステップＳ７１に戻る。

なお、修正パターンリスト１６による定義ファイル５の修正は、実施の形態１〜実施の形態５で、定義ファイル５の記述誤りが検出された場合にも適用することができる。

実施の形態６によれば、例えば、現地で周辺機器の故障が発生した場合など、一部代替品を使用した際に定義ファイルの修正漏れを検出し、不具合発生を防ぐことができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 計算機、２ 補助記憶装置、３ Ｈ／Ｗ、４ Ｓ／Ｗ、５ 定義ファイル、
６ データサーバ、７ 補助記憶装置、８ 不具合発生定義パターンリスト、
９ 収集データ、１０ 情報収集・監視Ｓ／Ｗ、１１ Ｈ／Ｗ・Ｓ／Ｗ情報リスト、
１２ 定義ファイルパス情報リスト、１３ 機種混在不具合発生定義パターンリスト、
１４ 機種・Ｈ／Ｗ・Ｓ／Ｗ構成情報リスト、
１５ 環境依存不具合発生定義パターンリスト、１６ 修正パターンリスト。

Claims (7)

1. 計算機に接続されたハードウェアと、上記計算機にインストールされたソフトウェアと、当該ハードウェア及び当該ソフトウェアの各挙動をそれぞれ定義した定義ファイルの定義内容とによって発生する不具合のパターンが予め作成され、記憶装置に保存された不具合パターンリスト、
   及びプラント監視制御システムを構成する計算機を対象計算機として、上記対象計算機に接続されたハードウェアと、上記対象計算機にインストールされたソフトウェアと、上記対象計算機のハードウェア及びソフトウェアの各挙動を定義した定義ファイルとに関する情報を収集した収集データを上記不具合パターンリストと比較して、上記対象計算機の不具合を検出する監視手段を備えたことを特徴とする産業用計算機監視装置。
2. 上記監視手段は、出荷前の上記対象計算機から収集した上記収集データを第一の収集データとして記憶装置に保存するとともに、
   出荷後の上記対象計算機から収集した上記収集データを第二の収集データとして、上記第一の収集データと比較して、上記第二の収集データと上記第一の収集データとの違いを検出することを特徴とする請求項１記載の産業用計算機監視装置。
3. 上記対象計算機の定義ファイルの正しいファイルパス情報を予め記憶装置に保存した定義ファイルパス情報リストを備え、
   上記監視手段は、上記対象計算機の定義ファイルのファイルパス情報を収集し、上記定義ファイルパス情報リストと比較して、違いを検出することを特徴とする請求項１または請求項２記載の産業用計算機監視装置。
4. 上記不具合パターンリストは、異なる機種の計算機が混在する場合に、上記機種の混在に起因して発生する不具合のパターンを含み、
   上記監視手段は、上記プラント監視制御システムを構成する全ての計算機を上記対象計算機として、上記対象計算機の機種情報を収集し、上記不具合パターンリストと比較して、機種混在に起因して発生する不具合を検出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項記載の産業用計算機監視装置。
5. 上記監視手段は、プラント監視制御システムを構成する全ての計算機を上記対象計算機として、上記第一の収集データ及び上記第二の収集データを収集し、相互の違いを検出することを特徴とする請求項２記載の産業用計算機監視装置。
6. 上記監視手段は、出荷後の上記対象計算機から上記収集データを一定周期で収集し、収集のつど上記不具合パターンリストと比較して、出荷後の上記対象計算機の不具合を検出することを特徴とする請求項１記載の産業用計算機監視装置。
7. 上記定義ファイルの定義内容の誤りを修正するための修正パターンを有する修正パターンリストを備え、
   上記監視手段は、上記不具合として上記定義ファイルの定義内容の誤りを検出した場合には、当該定義ファイルの定義内容を上記修正パターンリストを用いて修正することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項記載の産業用計算機監視装置。

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