JP2019057196A - 情報収集装置、情報収集方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プロセス制御システムにおける機器の構成情報を収集する情報収集装置、情報収集方法。【解決手段】プラントのエンジニアリング情報である第一情報を収集する第一収集部と、複数のコントローラ及び複数のフィールド機器のうち、選択されたコントローラ又はフィールド機器又はその組み合わせからそれらの機器情報である第二情報を収集する第二収集部と、第一情報及び第二情報を予め設定された定義に基づき第三情報を生成し、予め定められた更新周期に基づき第三情報を記憶部に更新する更新制御部と、を備えることを特徴とする情報収集装置。【選択図】 図３

Description

本発明は、プロセス制御システム又は安全計装システムに関し、特に、プラントに設置されるコントローラ、フィールド機器、ＰＣ等の機器に関する構成情報（例えば、デバイスの製造情報、シリアル番号、セキュリティソフトのバージョン情報等）を収集する情報収集装置を提供する。

従来から、石油精製、石油化学プロセスや、上下水道の水処理プロセス等を行うプラントにおいて、工業プロセスにおける、例えば、圧力、温度、流量等のような状態量を制御するプロセス制御システム１は、安全性を確保しつつ高度な制御を行うために、分散制御システム（ＤＣＳ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）等の制御システムと、安全計装システム（ＳＩＳ：Ｓａｆｅｔｙ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ）等の安全システムとを備える。

上記の分散制御システムは、例えば流量計や伝送器のようなフィールド機器１５１−１５３、１６１−１６３と、これらを制御するコントローラ１３１−１３３とがネットワークを介して接続され、フィールド機器１５１−１５３、１６１−１６３で測定された測定データをコントローラ１３１−１３３が収集し、収集された測定データに応じてコントローラ１３１−１３３がフィールド機器１５１−１５３、１６１−１６３を制御することによって、各種状態量の制御を行うシステムである。

上記の安全計装システムは、ガス、炎、熱、煙等を検知するフィールド機器１５１−１５３、１６１−１６３が設けられており、フィールド機器１５１−１５３、１６１−１６３の検知結果に応じてアラームが出力される。このアラームの緊急度に応じて、プラントを確実に安全な状態に停止させることで、人身事故や環境汚染を未然に防止するとともに、プラントにおける設備の保護を図るシステムである。

近年、プラントにおけるプロセス制御システム１は、何万点以上ものコントローラ１３１−１３３及びフィールド機器１５１−１５３、１６１−１６３（以下、機器と呼ぶ）で構成されている。また、プラントの増改造時には、プラントのあらゆる場所に設置される機器の改廃作業がなされている。プロセス制御システム１では、この改廃作業の履歴情報として、稼働中のプロセス制御システム１における機器の詳細な情報（例えば、コントローラ１３１−１３３に接続されるモジュールの種類、型名、接続位置情報、更新日時情報等を指し、以下、構成情報と呼ぶ。）をネットワーク上のデータベースなどで管理している。そのため、プラントエンジニア又は保守員は構成情報を用いることで、プロセス制御システム１の不具合発生個所を特定することで、プラントの保守に活用される。

この構成情報をプラントに設置される機器から収集する方法は、プラントにおけるシステム導入時や増改造時に作成される機器リストを利用して収集する方法と、現場の機器から自動で収集する方法が挙げられる。
例えば、特許文献１には、プラントにおける各機器と仕様情報とを比較し、機器情報を収集する方法が開示されている。

特許第５６５２４４４号公報

プラント導入時や増改造時に作成される機器リストを利用して収集する方法を用いる場合、使用する機器リストが稼働中のプロセス制御システム１と一致していないことがある。これにより、保守員がプラントに設置される機器１点ずつ構成情報を確認しなければならず、保守員にとって非常に煩雑な作業となる。

現場の機器から自動で収集する方法を用いる場合、下記に示す課題が生じる。

・構成情報の収集対象である機器に、機器自身の構成情報を送信する機能がなく、構成情報を送信することができないことがあり、保守に必要な構成情報を収集することができない。
・保守等で必要となる機器の位置情報や接続情報を機器自身が保有しないため、保守員がプラントに設置される機器を直接確認しなければならない。
・機器のメンテナンス時、または、機器間を接続するネットワークに障害が発生した等の機器の稼働状態によっては、構成情報を収集することができない。

上記の課題により、プロセス制御システム１を構成する機器の情報全てを管理することができないため、機器に異常が生じた際に即時対応することができない。さらに、保守員への負担が増大するだけでなく、作業が煩雑となる。

そこで、本発明は、プロセス制御システム１を構成する機器に関する構成情報を、保守員等の人が直接機器に確認することなく、収集することができる情報収集装置の提供を目的とする。

このような課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、
コントローラとこのコントローラに接続されるフィールド機器から取得するプロセスデータに基づきプラントを制御する情報収集装置において、
前記プラントのエンジニアリング情報である第一情報を収集する第一収集部と、
前記複数のコントローラ及び前記複数のフィールド機器のうち、選択されたコントローラ又は前記フィールド機器又はその組み合わせからそれらの機器情報である第二情報を収集する第二収集部と、
前記第一情報及び前記第二情報を予め設定された定義に基づき第三情報を生成し、予め定められた更新周期に基づき前記第三情報を記憶部に更新する更新制御部と、
を備えることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の情報収集装置において、
前記第一収集部は、前記更新制御部からの前記第一情報を収集する旨の指示を受信すると、前記エンジニアリング情報から前記第一情報を選択／収集し、前記更新制御部が前記第一情報を識別するための識別情報を設定することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の情報収集装置において、
前記第二収集部は、前記更新制御部からの前記第二情報を収集する旨の指示を受信すると、前記機器情報から前記第二情報を選択／収集し、前記更新制御部が前記第二情報を識別するための識別情報を設定することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の情報収集装置において、
前記第二収集部は、前記第二情報が前記コントローラ又は前記フィールド機器から収集できたか否か判定する判定部を具備し、
前記第二収集部は、前記判定部の判定結果を前記第二情報に付加し、前記第二情報を前記更新制御部へ送信することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の情報収集装置において、
前記機器情報は、シリアルナンバー、ソフトウェアの種類、ライセンス情報、前記コントローラと前記フィールド機器との接続情報若しくは位置情報のうち少なくとも１つ以上含むことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の情報収集装置において、
前記更新制御部は、
予め選択された前記コントローラ又は前記フィールド機器又はその組み合わせから構成情報を収集する旨の指示を前記第一収集部及び前記第二収集部へ送信する指示部と、
受信した前記第一情報及び前記第二情報に付与された識別情報を識別する識別部と、
前記識別部によって識別された識別情報に基づき、前記第一情報と前記第二情報を組み合わせて前記第三情報を生成する生成部と、
を具備することを特徴とする。

このような課題を解決するために、本発明のうち請求項７に記載の発明は、
コントローラとこのコントローラに接続されるフィールド機器から取得するプロセスデータに基づきプラントを制御する情報収集装置における情報収集方法において、
前記プラントのエンジニアリング情報である第一情報を収集するステップと、
前記複数のコントローラ及び前記複数のフィールド機器のうち、選択されたコントローラ又は前記フィールド機器又はその組み合わせからそれらの機器情報である第二情報を収集するステップと、
前記第一情報及び前記第二情報を予め設定された定義に基づき第三情報を生成し、予め定められた更新周期に基づき前記第三情報を記憶部に更新するステップと、
を含むことを特徴とする。

コントローラとこのコントローラに接続されるフィールド機器から取得するプロセスデータに基づきプラントを制御する情報収集装置において、前記プラントのエンジニアリング情報を第一情報として収集する第一収集部と、前記複数のコントローラ及び前記複数のフィールド機器のうち、選択されたコントローラ又は前記フィールド機器又はその組み合わせから機器情報を第二情報として収集する第二収集部と、前記第一情報及び前記第二情報を予め設定された定義に基づき第三情報を生成し、予め定められた更新周期に基づき前記第三情報を更新する更新制御部と、前記第三情報を記憶する記憶部と、を備えることで、プロセス制御システムを構成する機器に関する構成情報を、保守員等の人が直接機器に確認することなく、収集することができる。

一般的なプロセス制御システムの構成例を示す構成図である。 本発明の操作監視装置の構成例を示す構成図である。 本発明の演算制御装置の構成例を示す構成図である。 本発明の実施例である情報更新制御部の構成例を示す構成図である。 本発明の実施例である構成情報の一例を示す図である。 本発明の実施例である機器情報収集部の構成例を示す構成図である。 本発明の実施例であるエンジニアリング情報収集部の一例を示す構成図である。 本発明の演算制御装置における構成情報収集・更新実施の一例を示すフローチャートである。 本発明の情報更新制御部における一例の動作を示すフローチャートである。

＜プロセス制御システムの概要＞
以下、図面をもとに本発明に係るプラントにおけるプロセス制御システム１に関する詳細な説明を行う。図１はプラントにおけるコントローラ１３１−１３３、入出力モジュール（以下、Ｉ／Ｏモジュール１４１−１４３という）、フィールド機器１５１−１５３、１６１−１６３、及び、プロセス制御システムの概要であり、図２は本発明である操作監視装置１１の構成例を示す。

図１において、プラントにおけるプロセス制御システム１は、操作監視装置１１、エンジニアリング端末４が、制御ネットワーク１２を介して複数のコントローラ１３１−１３３、Ｉ／Ｏモジュール１４１−１４３、フィールド機器１５１−１５３、１６１−１６３（例えば、流量計や温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、その他プラントに設置される機器をいう）接続されて構成される。
上記のプロセス制御システム１は、操作監視装置１１から制御ネットワーク１２を介して、コントローラ１３１−１３３が複数のフィールド機器１５１−１５３、１６１−１６３を制御することで、プラントにおけるプロセス制御を実現する。

本発明では、コントローラ１３１−１３３が複数のフィールド機器１５１−１５３、１６１−１６３を制御するのと同時に、プロセス制御とは異なる周期（例えば、１週間に１回、１か月に１回）で、複数のコントローラ１３１−１３３、Ｉ／Ｏモジュール１４１−１４３、フィールド機器１５１−１５３、１６１−１６３から構成情報を収集する。

図２において、プロセス制御システム１における複数のコントローラ１３１−１３３、Ｉ／Ｏモジュール１４１−１４３、フィールド機器１５１−１５３、１６１−１６３から取得した構成情報を収集し、記憶部２３に更新する操作監視装置１１の構成例を示す。本発明の操作監視装置１１は、入力部２１、送受信部２２、記憶部２３、表示部２４、演算制御装置３から構成される。

入力部２１は、後述する過去の構成情報に関する抽出条件を入力する。また、入力部２１は、後述する過去の構成情報に関する一覧情報を選択し、構成情報の収集範囲を設定する。なお、入力部２１は、例えば、キーボード、マウス、画面パネル等といった入力装置が挙げられる。

送受信部２２は、プロセス制御システム１を構築する機器へ構成情報を収集する旨の指示を送信し、機器から構成情報を受信する。
なお、送受信部２２は、例えば、ネットワークインタフェースやＵＳＢの接続口等といった、ネットワークケーブル、入力部２１等と接続される。

記憶部２３は、後述する機器から収集した構成情報を格納する。なお、記憶部２３は、ローカルネットワーク上に存在しても、インターネットを介したネットワーク上に存在してもよい。

表示部２４は、後述する後述する過去の構成情報に関する抽出条件を入力する。また、入力部２１は、後述する過去の構成情報に関する一覧情報を表示する。

＜本発明である演算制御装置における構成情報収集機能の構成例＞
図３において、図２の演算制御装置３における構成情報収集機能の構成例を示す。本発明の演算制御装置３は、情報更新制御部３１、エンジニアリング情報収集部３２、エンジニアリング情報記憶部３３、機器情報収集部３４、機器情報定義記憶部３５から構成される。

情報更新制御部３１は、エンジニアリング情報収集部３２及び機器情報収集部３４を介してエンジニアリング情報及び機器情報を収集し、記憶部２３へ更新する。ここで、更新とは記憶部２３の構成情報を上書きし、保存することを指す。また、情報更新制御部３１は、構成情報を収集する指示を、後述するエンジニアリング情報収集部３２及び機器情報収集部３４へ送信する。情報更新制御部３１の詳細は後述する。

エンジニアリング情報収集部３２は、情報更新制御部３１から構成情報を収集する旨の指示を受信すると、後述するエンジニアリング記憶部２３から、構成情報を生成する際にエンジニアリング情報（例えば、機器の型名、接続位置等）を抽出する。また、エンジニアリング情報収集部３２は、エンジニアリング情報記憶部３３から抽出したエンジニアリング情報を、情報更新制御部３１へ送信する。なお、エンジニアリング情報記憶部３３に格納されるエンジニアリング情報に不足がある場合、機器の仕様情報を利用し、情報を抽出するように構成してもよい。エンジニアリング情報収集部３２の詳細な構成及び動作は後述する。

エンジニアリング情報記憶部３３は、エンジニアリング端末４を用いてプロセス制御システム１を構築する際に設定する情報が記憶される。また、エンジニアリング情報は、例えば、機器同士の接続情報、機器の型名、機器に設定されるタグ情報などを指す。
なお、図３において、エンジニアリング情報記憶部３３は演算制御装置３に構成されるよう記載されているが、上記に限らず、演算制御装置３とは別に構成されるものでもよく、記憶部２３内にエンジニアリング情報を記憶してもよい。このとき、エンジニアリング情報記憶部３３は、ＵＳＢ等の記憶媒体であっても、ローカルで設置されるサーバであってもよい。

機器情報収集部３４は、情報更新制御部３１から構成情報を収集する旨の指示を受信すると、制御ネットワーク１２及びフィールドネットワークを介して、コントローラ１３１、Ｉ／Ｏモジュール１４１、Ｉフィールド機器１５１等の機器及びＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に関する構成情報を生成する際、各機器の仕様情報又は各機器を構成するソフトウェアの仕様情報又はその組み合わせを示す機器情報（例えば、シリアルナンバー、ソフトウェアの種類、ライセンス情報等）を抽出する。
また、機器情報収集部３４は、後述する機器情報定義記憶部３５に格納される定義に基づき、機器から必要な情報が正しく取得できたか否か判断する。機器情報収集部３４は、正しく取得できなかった場合、判断結果に基づき機器情報を再送する旨の指示を機器へ送信する。機器情報収集部３４は、機器等から機器情報を収集すると、収集した情報を情報更新制御部３１へ送信する。なお、機器情報収集部３４の詳細な構成及び動作は後述する。

機器情報定義記憶部３５は、機器に保有される情報の種類に関する定義情報が格納される。例えば、コントローラ１３１が保有する情報として定義される情報は、コントローラ１３１に接続されるモジュール名（Ｉ／Ｏモジュール１４１、電源モジュール、ベースプレート等）、機器のバージョン情報等が挙げられる。
また、図３において、機器情報定義記憶部３５は演算制御装置３に構成されるよう記載されているが、上記に限らず、演算制御装置３とは別に構成されるものでもよく、記憶部２３内に機器情報定義を記憶してもよい。このとき、機器情報定義記憶部３５は、ＵＳＢ等の記憶媒体であっても、ローカルで設置されるサーバであってもよい。
なお、機器情報定義記憶部３５は演算制御装置３内に構成しなくてもよい。この際、機器情報収集部３４が機器情報収集する前に、予めエンジニアリング情報収集部３２がエンジニアリング情報を収集し、このエンジニアリング情報を定義情報として、機器情報収集部３４は、定義情報に基づき機器情報を収集してもよい。

＜本発明である情報更新制御部の構成例＞
図４において、図３の情報更新制御部３１における構成例を示す。本発明の情報更新制御部３１は、情報収集指示部３１１、送受信部３１２、識別情報識別部３１３、構成情報生成部３１４、構成情報更新部３１５、過去情報抽出部３１６から構成される。

情報収集指示部３１１は、エンジニアリング情報収集部３２及び機器情報収集部３４へ送受信部３１２を介して構成情報を生成する際、エンジニアリング情報及び機器情報を収集する旨の指示を送信する。
ここで、情報収集指示部３１１は、入力部２１及び図示しない検索部を介して、記憶部２３に格納される構成情報から情報収集する機器等を抽出し、抽出結果に基づき情報収集する範囲（収集したい対象機器、機器の種類）を予め設定する。収集範囲を設定する際、抽出結果である構成情報を一覧にして表示部２４に表示させ、ユーザは更新が必要な構成情報を選定し、収集範囲を設定することができる。これは、プロセス制御システム１には何万台以上ものコントローラ１３１やＩフィールド機器１５１が設置されるため、一度に構成情報を収集すると、操作監視装置１１の負荷が増大するためである。そのため、例えば、機器の故障による交換作業が発生した機器だけを選択して、構成情報を収集することができる。

また、情報収集指示部３１１は、エンジニアリング情報収集部３２及び機器情報収集部３４へエンジニアリング情報及び機器情報収集する旨の指示を送信すると、後述する過去情報抽出部３１６へ、予め設定された構成情報収集範囲で記憶部２３に格納される構成情報を抽出する旨の指示を送信する。なお、情報収集する旨の指示及び構成情報を抽出する旨の指示のタイミングは、同時であっても、構成情報を抽出する旨の指示が先であってもよい。

送受信部３１２は、情報収集指示部３１１からエンジニアリング情報収集部３２及び機器情報収集部３４へエンジニアリング情報及び機器情報を収集する旨の指示を送信し、かつ、エンジニアリング情報収集部３２及び機器情報収集部３４から収集した構成情報を生成する際必要な情報（エンジニアリング情報・機器情報）を受信する。送受信部３１２は、エンジニアリング情報収集部３２及び機器情報収集部３４からエンジニアリング情報・機器情報を収集すると、識別情報識別部３１３へ送信する。なお、識別情報の内容は後述する。

識別情報識別部３１３は、送受信部３１２から送信されたエンジニアリング情報及び機器情報に定義される識別情報を確認する。ここで、識別情報は後述する定義に基づき、各機器に対するエンジニアリング情報及び機器情報に同じ識別情報を設定される。識別情報識別部３１３は、各機器に対するエンジニアリング情報及び機器情報に同じ識別情報を確認すると、構成情報生成部３１４へエンジニアリング情報及び機器情報を送信する。詳細は後述する。

構成情報生成部３１４は、識別情報識別部３１３で確認したエンジニアリング情報及び機器情報に設定される識別情報に基づき、少なくとも一部同一の識別情報が設定されるエンジニアリング情報と機器情報を結合し、構成情報を生成する。構成情報生成部３１４は、生成した構成情報を構成情報更新部３１５へ送信する。

構成情報更新部３１５は、構成情報生成部３１４から受信した構成情報を、後述する過去情報抽出部３１６により抽出した、予め設定された範囲の機器に関する更新前の構成情報へ更新する。
図５において、コントローラ１３１の構成情報の一例とＨＭＩの構成情報の一例を示す。図５では、構成情報をマトリックス構造で記載しているが、構成情報はマトリックス構造でなくてもよい。
コントローラ１３１の構成情報として、縦軸にコントローラ１３１に接続されるＩ／Ｏモジュール１４１、横軸にＩ／Ｏモジュール１４１の型名、シリアルナンバー、ソフトウェア情報を保有する。なお、横軸に記載の構成情報は、上述したものに限られず、Ｉ／Ｏモジュール１４１の接続位置情報、バージョン情報、ライセンス情報等が含まれる。
また、ＨＭＩの構成情報として、縦軸にＨＭＩにダウンロードされるソフトウェアの名称、横軸に型番などを保有する。なお、横軸に記載の構成情報は、上述したものに限られず、ソフトウェア情報、ソフトウェアのバージョン情報等が含まれる。

構成情報更新部３１５は、図５におけるコントローラ１３１の構成情報及びＨＭＩの構成情報の実線部分にエンジニアリング情報を用いて、マトリクスに入力し、破線部分に機器情報を用いてマトリクスに入力することで、構成情報を更新する。

過去情報抽出部３１６は、情報収集指示部３１１から更新前の構成情報を抽出する旨の指示を受信すると、情報収集指示部３１１により定義された収集範囲に関連する構成情報を記憶部２３から抽出する。過去情報抽出部３１６は、抽出した更新前の更新情報を構成情報更新部３１５へ送信する。

＜本発明である機器情報収集部３４の構成例＞
図６において、図３の機器情報収集部３４における構成例を示す。本発明の機器情報収集部３４は、機器情報収集指示部３４１、判定部３４２、機器情報変換部３４３、識別情報設定部３４４、識別情報設定条件記憶部３４５から構成される。

機器情報収集指示部３４１は、情報更新制御部３１からコントローラ１３１等の機器から機器情報を収集する旨の指示を受信すると、機器へ機器情報を機器情報収集部３４へ送信する旨を入力する。ここで、機器情報収集指示部３４１は、機器へ送信指示を行う際、各機器が保有する機器情報の種別情報を記憶する機器情報定義記憶部３５へ確認する。例えば、コントローラ１３１の機器情報は、接続されるモジュールの種類（Ｉ／Ｏモジュール１４１、電源モジュール、ベースプレート）、接続されるＩ／Ｏモジュール１４１の位置情報などが含まれる。機器情報収集指示部３４１は、各機器が保有する機器情報を確認し、機器情報を収集することで、各機器の機器情報をもれなく取得させることができる。
なお、機器情報定義記憶部３５は演算制御装置３内に構成しなくてもよい。この際、機器情報収集部３４が機器情報収集する前に、予めエンジニアリング情報収集部３２がエンジニアリング情報を収集し、このエンジニアリング情報を定義情報として、機器情報収集部３４は、定義情報に基づき機器情報を収集してもよい。

判定部３４２は、各機器から送信された機器情報と、各機器が保有する機器情報とを比較し、機器から適切に機器情報を取得できたか否か判定する。判定部３４２は、判定結果を機器情報に保持させ、機器情報変換部３４４へ機器情報を送信する。

判定結果は、取得成功、取得失敗、無視の３つで出力される。
取得成功は、各機器から送信された機器情報が正しく収集できた旨の判定結果を表す。
取得失敗は、ネットワークの通信障害によって機器情報がすべて取得できない又は一部取得できなかった旨の判定結果を示す。
無視は、機器情報が取得できない場合でも、取得失敗であると判断せず、記憶部２３に格納される更新前の機器情報を保持する旨の判定結果である。なお、機器情報が取得できない場合は、例えば、コントローラ１３１に接続される２重化Ｉ／Ｏモジュール１４１の片側で異常が発生し、機器情報を取得できないこと、ＰＣが保有するライセンス取得・更新により機能停止されるシステムであって、機器情報を取得できないことが挙げられる。

機器情報変換部３４３は、判定部３４２から受信した判定結果を保持した機器情報を、情報更新制御部３１で構成情報を生成できる形式に変換する。これは、各機器が保有する機器情報は形式が各々で異なるためである。機器情報変換部３４３は、機器情報の形式を変換すると、識別情報設定部３２３へ機器情報を送信する。

識別情報設定部３２３は、機器情報変換部３４３から機器情報を受信すると、後述する識別情報設定条件記憶部２３に格納される識別情報設定条件に基づき、機器情報に識別情報を設定する。識別情報設定部３２３は、機器情報に識別情報を設定すると、情報更新制御部３１へ機器情報を送信する。識別情報の設定条件は後述する。

識別情報設定条件記憶部３４５は、識別情報設定部３４３で機器情報に識別情報を設定する条件が格納される。設定条件は、コントローラ１３１に複数のＩ／Ｏモジュール１４１が接続され、さらにＩ／Ｏモジュール１４１にはフィールド機器１５１が接続されるといった階層構造によって定義される。

例えば、コントローラ１３１に設定する識別情報は、コントローラ１３１が設置されるＰｒｏｊｅｃｔ名と、コントローラ１３１名から構成され、具体的には、「ＰＪＴ０００１￥ＳＴＮ０１０１」を識別情報として設定する。
また、Ｉ／Ｏモジュール１４１に設定する識別情報は、コントローラ１３１が設置されるＰｒｏｊｅｃｔの名称と、コントローラ１３１の名称と、Ｉ／Ｏの種類と、ノードの名称と、Ｉ／Ｏモジュール１４１の型名から構成され、具体的には、「ＰＪＴ０００１￥ＳＴＮ０１０１￥ＦＩＯ￥Ｎｏｄｅ１￥４ＳＤＶ１４４」を識別情報として設定する。
なお、識別条件は、エンジニアリング情報収集部３２で保有する設定条件と同じ条件が格納されている。

＜本発明であるエンジニアリング情報収集部の構成例＞
図７において、図３の機器情報収集部３４における構成例を示す。本発明のエンジニアリング情報収集部３２は、エンジニアリング情報収集指示部３２１、エンジニアリング情報変換部３２２、識別情報設定部３２３、識別情報設定条件記憶部３２４から構成される。

エンジニアリング情報収集指示部３２１は、情報更新制御部３１からエンジニアリング情報記憶部３３からエンジニアリング情報を収集する旨の指示を受信すると、エンジニアリング情報記憶部３３へ、エンジニアリング情報をエンジニアリング情報収集部３２に送信する旨を入力する。

エンジニアリング情報変換部３２２は、エンジニアリング情報記憶部３３から受信したエンジニアリング情報を、情報更新制御部３１で構成情報を生成できる形式に変換する。これは、エンジニアリング情報記憶部３３に格納される各エンジニアリング情報は形式が異なった状態で格納さているためである。エンジニアリング情報変換部３２２は、エンジニアリング情報の形式を変換すると、識別情報設定部３２３へ機器情報を送信する。

識別情報設定部３２３は、エンジニアリング情報変換部３２２からエンジニアリング情報を受信すると、後述する識別情報設定条件記憶部２３に格納される識別情報設定条件に基づき、エンジニアリング情報に識別情報を設定する。識別情報設定部３２３は、エンジニアリング情報に識別情報を設定すると、情報更新制御部３１へエンジニアリング情報を送信する。識別情報の設定条件は機器情報に関する識別情報設定条件と同様とする。

識別情報設定条件記憶部３２４は、識別情報設定部３２３で機器情報に識別情報を設定する条件が格納される。設定条件は、機器情報に設定する設定条件と同様である。すなわち、コントローラ１３１に複数のＩ／Ｏモジュール１４１が接続され、さらにＩ／Ｏモジュール１４１にはＩフィールド機器１５１が接続されるといった階層構造によって、設定条件は定義される。

なお、エンジニアリング情報収集部３２は、機器情報収集部３４と同様の機能を保有するため、機器情報収集部３４と組み合わせて１つの収集部としてもよい。

＜構成情報の収集・更新方法＞
図３、図４、図６、及び、図７において、本発明である演算制御装置３に備わる情報更新制御部３１、機器情報収集部３４、及び、エンジニアリング情報収集部３２の構成例について記載した。そこで次項より具体的な情報更新制御部３１、機器情報収集部３４、及び、エンジニアリング情報収集部３２を用いた構成情報の収集方法及び更新方法について説明する。図８において、情報更新部、エンジニアリング情報収集部３２、機器情報収集部３４を介して構成情報を収集及び更新するフローチャートを示す。
また、以下ではコントローラ１３１から構成情報を取得する動作を例として記載するが、本発明はコントローラ１３１から構成情報を収集するだけでなく、ＨＭＩ、Ｉ／Ｏモジュール１４１、フィールド機器１５１からも収集できる。

ステップＳ８０１において、情報更新制御部３１はエンジニアリング情報収集部３２へ、エンジニアリング情報をエンジニアリング情報記憶部３３から収集する旨の指示を送信する（ステップＳ８０１）。ステップＳ８０１において、情報更新制御部３１がエンジニアリング情報収集部３２へ指示を送信する詳細な動作は、後述する。

ステップＳ８０２において、エンジニアリング情報収集部３２は情報更新制御部３１から収集する旨の指示を受信すると、エンジニアリング情報記憶部３３からエンジニアリング情報を抽出する（ステップＳ８０２）。ここで、エンジニアリング情報収集部３２がエンジニアリング情報記憶部３３からエンジニアリング情報を収集する動作を、図７に基づき記載する。

エンジニアリング情報収集部３２が、情報更新制御部３１からエンジニアリング情報を収集する旨の指示を受信すると、エンジニアリング情報収集指示部３２１はエンジニアリング情報記憶部３３から更新するエンジニアリング情報を抽出する。エンジニアリング情報記憶部３３からエンジニアリング情報を抽出する際、予め設定された構成情報収集範囲に基づき、エンジニアリング情報を抽出する。

次に、エンジニアリング情報変換部３２２は、エンジニアリング情報記憶部３３２３から抽出したエンジニアリング情報を、情報更新制御部３１で構成情報を生成できる形式に変換する。これは、エンジニアリング情報記憶部３３に格納されるエンジニアリング情報が、エンジニアリング情報毎で格納形式が異なるためである。エンジニアリング情報変換部３２２は、エンジニアリング情報を変換すると、識別情報設定部３２３へ送信する。

さらに、識別情報設定部３２３は、識別情報設定条件記憶部３２４に格納される設定条件に基づき、エンジニアリング情報に識別情報を設定する。設定条件は、コントローラ１３１に複数のＩ／Ｏモジュール１４１が接続され、さらにＩ／Ｏモジュール１４１にはフィールド機器１５１が接続されるといった階層構造によって定義される。

例えば、コントローラ１３１に設定する識別情報は、コントローラ１３１が設置されるＰｒｏｊｅｃｔの名称と、コントローラ１３１の名称から構成され、具体的には、「ＰＪＴ０００１￥ＳＴＮ０１０１」を識別情報として設定する。
また、Ｉ／Ｏモジュール１４１に設定する識別情報は、コントローラ１３１が設置されるＰｒｏｊｅｃｔの名称と、コントローラ１３１の名称と、Ｉ／Ｏ種類と、ノードの名称と、Ｉ／Ｏモジュール１４１の型名であって、具体的には、「ＰＪＴ０００１￥ＳＴＮ０１０１￥ＦＩＯ￥Ｎｏｄｅ１￥４ＳＤＶ１４４」を識別情報として設定する。

ステップＳ８０３において、エンジニアリング情報収集部３２は、上述した方法で識別情報を設定したエンジニアリング情報を情報更新制御部３１へ送信する（ステップＳ８０３）。

ステップＳ８０４において、情報更新制御部３１は、機器情報収集部３４へ予め設定された収集範囲に基づき、コントローラ１３１から機器情報を抽出する旨の指示を送信する（ステップＳ８０４）。

ステップＳ８０５において、機器情報収集部３４は、情報更新制御部３１から受信した指示に基づき、機器に対して機器情報収集部３４へ機器情報を送信する旨を出力する（ステップＳ８０５）。ステップＳ８０５において、機器情報収集部３４は、予め設定した収集範囲に基づき複数のコントローラ１３１に対して機器情報を送信する旨を出力し、複数の機器情報を１度に入力してもよい。このとき、コントローラ１３１は、プロセス制御を行う通信に影響を及ぼさない範囲内で機器情報を分割し、機器情報を入力されてもよい。

ステップＳ８０６において、機器情報収集部３４は、コントローラ１３１から入力された機器情報が適切に入力されたか否か判断する（ステップＳ８０６）。ここで、機器情報収集部３４が機器から機器情報を収集する動作、及び、収集した機器情報が適切に収集できたか否か判定する動作を、図６に基づき記載する。

機器情報収集部３４は、情報更新制御部３１から機器情報を収集する旨の指示を受信すると、機器情報収集指示部３４１は機器から機器情報を抽出する。コントローラ１３１から機器情報を抽出する際、予め設定された構成情報収集範囲に基づき、機器情報を抽出する。このとき、機器情報収集指示部３４１は、機器情報定義記憶部３５に格納される、各機器が保有する機器情報の定義を確認し、コントローラ１３１から機器情報を抽出する。

次に、判定部３４２は、各コントローラ１３１から抽出した機器情報と、各コントローラ１３１が保有する機器情報とを比較し、コントローラ１３１から適切に機器情報を取得できたか否か判定する。判定部３４２は、判定結果を機器情報に保持させ、機器情報変換部３４４へ機器情報を送信する。なお、判定結果は、上述した取得成功、取得失敗、無視の３種類が含まれる。

判定結果が取得成功である場合、判定部３４２は、判定結果を機器情報に保持させ、機器情報変換部３４４へ送信する。判定結果が取得失敗である場合、機器情報収集指示部３４１３１１は、再度機器情報を抽出する。また、判定結果が無視（具体的には、コントローラ１３１に接続されるＩ／Ｏモジュール１４１が冗長化され、一方のＩ／Ｏモジュール１４１に異常が発生した場合等）である場合、判定部３４２は、判定結果を機器情報に保持させ、言い換えれば、機器情報に判定結果を付加して、機器情報変換部３４３へ送信する。

さらに、機器情報変換部３４３はコントローラ１３１から抽出した機器情報を、情報更新制御部３１で構成情報を生成できる形式に変換する。これは、各コントローラ１３１の機器情報が、機器情報毎で格納形式が異なるためである。機器情報変換部３４３は、機器情報を変換すると、識別情報設定部３４４へ送信する。

次に、識別情報設定部３４４は、識別情報設定条件記憶部３４５に格納される設定条件に基づき、機器情報に識別情報を設定する。設定条件は、コントローラ１３１に複数のＩ／Ｏモジュール１４１が接続され、さらにＩ／Ｏモジュール１４１にはフィールド機器１５１が接続されるといった階層構造によって定義される。なお、機器情報収集部３４及びエンジニアリング情報収集部３２で保持する識別情報の設定条件は、それぞれ同様に設定・定義されるものである。

ステップＳ８０７において、機器情報収集部３４は、ステップＳ８０５で収集及び判定を行った機器情報を情報更新制御部３１へ送信する。

ステップＳ８０８において、情報更新制御部３１は、エンジニアリング情報収集部３２及び機器情報収集部３４から受信した情報に基づき、構成情報を生成する（ステップＳ８０８）。ここで、情報更新制御部３１が構成情報を生成する動作について、図９のフローチャートに基づき記載する。

＜構成情報の生成における動作＞
ステップＳ９０１に進む前準備として、ユーザは、予め操作監視装置１１の入力部２１を介して図示しない検索部に構成情報を収集する機器の名称を入力する。検索部は、記憶部２３に格納される構成情報のうち、入力された機器に関する構成情報を一覧として表示部２４に出力させる。ユーザは、構成情報の一覧から更新したい構成情報を選択する。
ステップＳ９０１において、予め、ユーザが選択した更新したい構成情報に基づき、情報更新制御部３１は、収集及び更新する範囲を設定する（ステップＳ９０１）。ステップＳ９０１において、収集及び更新する範囲は機器の種類ごとに設定しても、機器が設置されるエリアごとに設定してもよい。

ステップＳ９０２において、ステップＳ９０１において設定された収集及び更新範囲に基づき、情報収集指示部３１１は、エンジニアリング情報収集部３２及び機器情報収集部３４へ情報を収集する旨の指示を送信する（ステップＳ９０２）。ステップＳ９０２において、エンジニアリング情報収集部３２及び機器情報収集部３４への指示は、同時であってもタイミングが異なってもよい。

ステップＳ９０３において、送受信部３１２は、エンジニアリング情報収集部３２からエンジニアリング情報を受信する（ステップＳ９０３）。
ステップＳ９０４において、送受信部３１２は、機器情報収集部３４から機器情報を受信する（ステップＳ９０４）。
なお、ステップＳ９０３及びステップＳ９０４において、受信したエンジニアリング情報及び機器情報は、識別情報識別部３１３へ送信される。

ステップＳ９０５において、識別情報識別部３１３は、受信したエンジニアリング情報及び機器情報に設定された識別情報を確認する（ステップＳ９０５）。
ステップＳ９０６において、識別情報識別部３１３は、ステップＳ９０５で確認したエンジニアリング情報の識別情報と機器情報の識別情報が共通の識別情報であるか判断する（ステップＳ９０６）。ステップＳ９０６において、識別情報識別部３１３が共通の識別情報であると判断すると、共通の識別情報が設定されたエンジニアリング情報及び機器情報を構成情報生成部３１４へ送信する。一方、ステップＳ９０６において、識別情報識別部３１３が共通の識別情報でないと判断すると、識別情報識別部３１３は、識別情報が設定されるエンジニアリング情報及び機器情報を構成情報生成部３１４へ送信しない、又は、機器情報を再度収集する。

ステップＳ９０７において、ステップＳ９０６において、共通の識別情報であると判断すると、構成情報生成部３１４は、エンジニアリング情報と機器情報を組み合わせ、構成情報を生成する（ステップＳ９０７）。ステップＳ９０７において、構成情報生成部３１４は、図５におけるマトリックスの、実線部分をエンジニアリング情報に基づき入力し、破線部分を機器情報に基づき入力することで、構成情報を生成する。

ステップＳ８０９において、ステップＳ８０８において情報更新制御部３１が、構成情報を生成すると、情報更新制御部３１は、記憶部２３へ構成情報を更新する。なお、更新は、更新前の構成情報を上書きし、記憶部２３に保存することを指す。

なお、ステップＳ８０９において、情報更新制御部３１が構成情報を更新する際、ステップＳ８０３で取得するエンジニアリング情報を記憶部へ更新し、その後ステップＳ８０７で取得した機器情報を識別情報に基づき、記憶部へ更新してもよい。

このように、本発明は、本実施例にて説明した演算制御装置３に情報更新制御部３１、エンジニアリング情報収集部３２、及び、機器情報収集部３４を構成することで、プロセス制御システム１を構築するコントローラ１３１、Ｉ／Ｏモジュール１４１、及び、フィールド機器１５１に関する構成管理情報を適切に収集でき、プロセス制御システム１を構成する機器に関する構成情報を、保守員等の人が直接機器に確認することなく、収集することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば、上述の実施形態において説明した各機能は、任意に組み合わせることができる。

１ プロセス制御システム
１１ 操作監視装置
１２ 制御ネットワーク
１３１−１３３ コントローラ
１４１−１４３ Ｉ／Ｏモジュール
１５１−１５３ フィールド機器
１６１−１６３ フィールド機器
２１ 入力部
２２ 送受信部
２３ 記憶部
２４ 表示部
３ 演算制御装置
３１ 情報更新制御部
３２ エンジニアリング情報収集部
３３ エンジニアリング情報記憶部
３４ 機器情報収集部
３５ 機器情報定義記憶部
３１１ 機器情報収集指示部
３１２ 送受信部
３１３ 識別情報識別部
３１４ 構成情報生成部
３１５ 構成情報更新部
３１６ 過去情報抽出部
３２１ エンジニアリング情報収集指示部
３２２ エンジニアリング情報変換部
３２３ 識別情報設定部
３２４ 設定情報記憶部
３４１ 機器情報収集指示部
３４２ 判定部
３４３ 機器情報変換部
３４４ 識別情報設定部
３４５ 設定情報記憶部
４ エンジニアリング端末

Claims (7)

1. コントローラとこのコントローラに接続されるフィールド機器から取得するプロセスデータに基づきプラントを制御する情報収集装置において、
   前記プラントのエンジニアリング情報である第一情報を収集する第一収集部と、
   前記複数のコントローラ及び前記複数のフィールド機器のうち、選択されたコントローラ又は前記フィールド機器又はその組み合わせからそれらの機器情報である第二情報を収集する第二収集部と、
   前記第一情報及び前記第二情報を予め設定された定義に基づき第三情報を生成し、予め定められた更新周期に基づき前記第三情報を記憶部に更新する更新制御部と、
   を備えることを特徴とする情報収集装置。
2. 前記第一収集部は、前記更新制御部からの前記第一情報を収集する旨の指示を受信すると、前記エンジニアリング情報から前記第一情報を選択／収集し、前記更新制御部が前記第一情報を識別するための識別情報を設定することを特徴とする請求項１に記載の情報収集装置。
3. 前記第二収集部は、前記更新制御部からの前記第二情報を収集する旨の指示を受信すると、前記機器情報から前記第二情報を選択／収集し、前記更新制御部が前記第二情報を識別するための識別情報を設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の情報収集装置。
4. 前記第二収集部は、前記第二情報が前記コントローラ又は前記フィールド機器から収集できたか否か判定する判定部を具備し、
   前記第二収集部は、前記判定部の判定結果を前記第二情報に付加し、前記第二情報を前記更新制御部へ送信することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の情報収集装置。
5. 前記機器情報は、 シリアルナンバー、ソフトウェアの種類、ライセンス情報、前記コントローラと前記フィールド機器との接続情報若しくは位置情報のうち少なくとも１つ以上含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の情報収集装置。
6. 前記更新制御部は、
   予め選択された前記コントローラ又は前記フィールド機器又はその組み合わせから構成情報を収集する旨の指示を前記第一収集部及び前記第二収集部へ送信する指示部と、
   受信した前記第一情報及び前記第二情報に付与された識別情報を識別する識別部と、
   前記識別部によって識別された識別情報に基づき、前記第一情報と前記第二情報を組み合わせて前記第三情報を生成する生成部と、
   を具備することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の情報収集装置。
7. コントローラとこのコントローラに接続されるＩフィールド機器から取得するプロセスデータに基づきプラントを制御する情報収集装置における情報収集方法において、
   前記プラントのエンジニアリング情報である第一情報を収集するステップと、
   前記複数のコントローラ及び前記複数のフィールド機器のうち、選択されたコントローラ又は前記フィールド機器又はその組み合わせからそれらの機器情報である第二情報を収集するステップと、
   前記第一情報及び前記第二情報を予め設定された定義に基づき第三情報を生成し、予め定められた更新周期に基づき前記第三情報を記憶部に更新するステップと、
   を含むことを特徴とする情報収集方法。

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