JP2019164542A - 変更検出装置、保全管理システム、変更検出方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1 特開2006−157865号公報
図1は、本実施形態に係る保全管理システム1を示す。保全管理システム1は、プラントなどの設備に設置されるフィールド機器11の保全管理を行うものであり、複数のフィールド機器11と、保全用端末12と、運転制御装置13と、インタフェース装置14と、資源管理装置15と、変更検出装置16と、1または複数のドキュメントデータベース17と、保全管理装置18とを備える。ここで、プラントなどは、例えば、工場施設、機械施設、生産施設、発電施設、貯蔵施設、および石油や天然ガス等を採掘する井戸元における施設等を含む。なお、本実施形態では一例として各フィールド機器11と、保全用端末12とは、設備においてプロセスが実行される現場に配置されてよい。例えば、現場には、被測定流体を流す配管及び配管に設置されて流体の流量を測定する流量計などが存在する。また、運転制御装置13と、インタフェース装置14と、資源管理装置15と、変更検出装置16とは、設備における管理室、計器室などに配置されてよい。ドキュメントデータベース17は、設備の外部に配置されてよい。保全管理装置18は設備内の管理室、計器室などに配置されてもよいし、設備の外部に配置されてもよい。
複数のフィールド機器11は器具、機械または装置であり、例えば、設備のプロセスにおける圧力、温度、pH、速度、流量などの物理量を測定するセンサでもよいし、いずれかの物理量を制御するバルブ、ポンプ、ファン、モータ等のアクチュエータでもよい。複数のフィールド機器11における各フィールド機器11は互いに異種でもよいし、少なくとも一部の2以上のフィールド機器11が同種でもよい。各フィールド機器11の製造業者は同じでもよいし、異なってもよい。
保全用端末12は、フィールド機器11の設定パラメータにアクセスし、設定パラメータの値の参照、設定および変更などを行う。保全用端末12は、現場作業者が携帯するハンドヘルドターミナル(HHT)(一例としてスマートフォンまたはタブレットPC)でもよいし、据え置き型のPCでもよい。保全用端末12がハンドヘルドターミナルである場合には、保全用端末12はフィールド機器11に対して着脱可能に接続されてよい。
運転制御装置13は、各フィールド機器11と通信してプロセスを制御する。例えば、運転制御装置13は、センサであるフィールド機器11からプロセス値を取得し、アクチュエータであるフィールド機器11を駆動させる。運転制御装置13は、プロセス値をインタフェース装置14に供給し、インタフェース装置14からプロセス値の目標値を受信してよい。なお、本実施形態では一例として保全管理システム1には運転制御装置13が1つ具備されて全てのフィールド機器11を制御することとして説明するが、運転制御装置13が複数具備されて、それぞれ一部のフィールド機器11を分散制御してもよい。運転制御装置13は、一例としてFCS(Field Control Station)でよい。
インタフェース装置14は、管理者と設備とのインタフェースを行う。インタフェース装置14は、管理者による操作に応じ、運転制御装置13を介してプロセスを制御してよい。例えば、インタフェース装置14は、運転制御装置13からプロセス値を受信し、プロセス値の目標値を運転制御装置13に供給してよい。また、インタフェース装置14は、運転制御装置13を介してフィールド機器11の設定パラメータの値を変更してよい。インタフェース装置14は、一例としてHIS(Human Interface Station)でよく、PCなどで構成されてよい。
資源管理装置15は、設備内のオンライン監視および集中管理を行う。例えば、資源管理装置15は、運転制御装置13が取得したフィールド機器11の情報(一例として設定パラメータの値)などを管理してよい。資源管理装置15は、フィールド機器11に関するデータを変更検出装置16と共有してよい。資源管理装置15は、一例としてPCなどで構成されてよい。
変更検出装置16は、フィールド機器11が有する設定パラメータの値を取得して変更の有無を検出する。変更検出装置16は、変更があったことに応じて変更情報を保全管理装置18に出力してよい。変更検出装置16は、一例としてCCD(Configuration Change Detector)でよく、PCなどで構成されもよいし、クラウドコンピューティングにより実現されてもよい。変更検出装置16は図示しないファイアウォールを介して他の構成と接続されてよい。
各ドキュメントデータベース17は、フィールド機器11の型名と、当該フィールド機器11に関するドキュメントとを対応付けて格納する。ドキュメントは、電子化されたドキュメントのファイルでもよいし、このようなファイルの保存先(URL名等)とファイル名との組み合わせでもよい。ドキュメントのファイルは、フィールド機器11の仕様書、マニュアル、検査成績書などのテキストファイルでもよいし、画像ファイルでもよい。ドキュメントデータベース17は、一例としてフィールド機器11の製造業者により設置されてよい。なお、ドキュメントデータベース17および保全管理装置18は、ネットワーク101(一例としてインターネットまたは専用回線)を介して変更検出装置16と接続されてよい。
保全管理装置18は、設備の保全管理を支援する。保全管理装置18は、複数のフィールド機器11のそれぞれについて少なくとも機器固有情報および設定パラメータの値を記憶する機器台帳1800を有してよい。また、保全管理装置18は、変更検出装置16が出力する変更情報を受信してよい。保全管理装置18は、一例としてDevice Lifecycle Managerでよく、クラウドコンピューティングにより実現されてもよいし、物理サーバまたはPCで実現されてもよい。保全管理装置18は、ネットワーク101を介して有線または無線で変更検出装置16と接続されてよい。
図2は、変更検出装置16を示す。変更検出装置16は、フィールド機器11の設定パラメータの値について変更の有無を検出するものであり、検出対象リスト取得部161と、パラメータ取得部162と、変更検出部163と、変更情報出力部164と、設定パラメータ選択部165と、非検知情報出力部166とを有する。
また、現場作業者がフィールド機器11の点検や交換等のために取り外した場合、非検知情報出力部166によって非検知情報が保全管理装置18に出力されるので、現場の状況を管理者と共有できる。
図3は、検出対象リストを示す。本実施形態では一例として検出対象リストは、フィールド機器11の型名および製品名と、設定パラメータの識別情報と、補足情報とを含む。設定パラメータの識別情報は、フィールド機器11の型名ごとの検出対象の設定パラメータの番号と、設定パラメータを識別するためのコードおよびネームと、設定パラメータの内容の説明文とを含む。補足情報は、設定パラメータの値の変更が検出されることで保全管理システム1のユーザ(一例として現場作業者または管理者)が得られるメリットの説明を含む。なお、設定パラメータの内容の説明文および補足情報は検出対象リストに含まれなくてもよい。
図4は、保全管理装置18を示す。保全管理装置18は、記憶部180と、変更情報受信部181と、保全作業推定部182と、登録要求受信部183と、機器登録部184と、検索部185と、ドキュメント追加部186とを有してよい。但し、保全作業推定部182は保全管理装置18に具備されなくてもよい。
図5は、機器台帳1800を示す。本実施形態では一例として機器台帳1800は、フィールド機器11の機器固有情報と、設定パラメータの値と、スペック情報と、ドキュメント番号とを項目として含む。機器固有情報は、通信プロトコルによって付与されたシリアル番号である機器IDと、フィールド機器11の製造業者により設定されたシリアル番号、型名、製造業者名、製品名と、管理者により設定されたタグ名とを項目として含む。なお、機器台帳1800には、フィールド機器11の現在のステータス、設置位置、機能的な役割(例えばAnalog Input、Analog Output等)、材料名などの項目が含まれてもよい。設定パラメータは、フィールド機器11が有する各設定パラメータの設定値の履歴を含む。スペック情報は、フィールド機器11の仕様を含む。ドキュメント番号は、フィールド機器11に関するドキュメントの番号を示す。例えば、ドキュメント番号は保全管理装置18の内部に記憶されたドキュメントのファイル名でよく、ドキュメントの保存先(URL名等)とドキュメントのファイル名との組み合わせでもよい。
図6は、推定ルールを示す。推定ルールは、設定パラメータと、当該設定パラメータの値が変更された場合にフィールド機器11に対して実施されたはずの保全作業とを対応付ける。例えば、この図の推定ルールでは、ダンピング時間を設定するための「DAMPING」の設定パラメータに対し、「チューニング」の保全作業が対応付けられている。例えば、チューニングは、被測定流体の流量の変動の大きさに応じてダンピング時間を変更して流量の状態に適合させることでよい。なお、1つの設定パラメータに対して対応付けられる保全作業は1つでもよいし、複数でもよい。現場作業者が新たなフィールド機器11を設置する場合、設置作業に加えて、フィールド機器11の出庫作業や在庫リストの更新等の付随的な作業を行う場合がある。保全作業には、このような付随的な作業も含まれてよい。
[4−1.設定パラメータが変更された場合の動作]
図7は、フィールド機器11の設定パラメータの値が変更された場合の保全管理システム1の動作を示す。保全管理システム1は、ステップS11〜S31の処理を行うことにより設定パラメータの値の変更を機器台帳1800に登録する。一例として、この動作は予め定められた時間間隔ごとに行われてよい。
図8は、制御用ネットワーク100上でフィールド機器11が検知できない場合の保全管理システム1の動作を示す。保全管理システム1は、ステップS43〜S47の処理を行うことにより非検知のフィールド機器11を機器台帳1800に登録する。一例として、この動作は上述のステップS11およびステップS19の少なくとも一方での設定パラメータの値の要求に対し、応答が取得できない場合に行われる。
図9は、新たにフィールド機器11が制御用ネットワーク100に接続された場合の保全管理システム1の動作を示す。保全管理システム1は、ステップS51〜S63の処理を行うことにより新たなフィールド機器11を機器台帳1800に登録する。一例として、この動作は予め定められた時間間隔ごとに行われてよい。これに加えて、またはこれに代えて、この動作は新たにフィールド機器11が設置されたという報告を受けた管理者の操作に応じて行われてもよく、例えば図7に示す動作の実行中に行われてもよい。
図10は、保全管理装置18の表示画面の一例を示す。保全管理装置18には、フィールド機器11のリストが表示部(不図示)に表示されてよい。このリストには、機器台帳1800の少なくとも一部の情報が含まれてよい。保全管理装置18の制御部(不図示)は、機器台帳1800内の情報(例えば変更情報受信部181によって受信されて更新された情報)に基づいて、フィールド機器11のリストを生成して表示部に表示する。更に、各行に示されるフィールド機器11のうち、設定パラメータの値が変更されたフィールド機器11の情報、および、制御用ネットワーク100上で非検知であったフィールド機器11の情報の少なくとも一方は表示態様が変更されて表示部に識別表示されてよい。本実施形態においては一例として、設定パラメータの値が変更されたフィールド機器11の情報は太字(シリアル番号91RC55555)で表示され、非検知であったフィールド機器11の情報は網掛け(シリアル番号91RE77777)で表示される。これによって、管理者は、フィールド機器11のリストで機器の一覧を確認でき、この中で変更のあったフィールド機器11を容易に識別できるので、正確に情報共有することができる。
なお、上記の実施形態では、検出対象リストは、フィールド機器11の型名と設定パラメータの識別情報とを含むこととして説明したが、フィールド機器11の型名に代えて機器固有情報を含んでもよい。この場合には、変更検出装置16のパラメータ取得部162は検出対象リストに含まれる設定パラメータの値を、当該設定パラメータに対応付けられた機器固有情報のフィールド機器11から取得してよい。
Claims (15)
- フィールド機器が有する少なくとも1つの設定パラメータの値を予め定められた時間間隔で取得するパラメータ取得部と、
前記設定パラメータの値が変更されたか否かを検出する変更検出部と、
前記設定パラメータの値の変更が検出されたことに応じて、変更情報を出力する変更情報出力部と
を備える変更検出装置。 - 前記変更情報出力部は、複数の前記フィールド機器のそれぞれについて機器固有情報および前記設定パラメータの値を記憶する機器台帳を備える保全管理装置へと前記変更情報を送信する請求項1に記載の変更検出装置。
- 前記フィールド機器が有する複数の設定パラメータのうち、変更の検出対象とする設定パラメータを指定する検出対象リストを取得する検出対象リスト取得部を更に備え、
前記パラメータ取得部は、前記検出対象リストに含まれるそれぞれの前記設定パラメータの値を取得する
請求項1または2に記載の変更検出装置。 - 前記複数の設定パラメータのそれぞれが変更される頻度に基づいて、変更の検出対象とする設定パラメータを選択する設定パラメータ選択部を更に備える請求項3に記載の変更検出装置。
- 前記変更検出部は、新たに取得された前記設定パラメータの値が、以前に取得された前記設定パラメータの値と同一でないことに応じて、前記設定パラメータの値が変更されたことを検出する請求項1から4のいずれか一項に記載の変更検出装置。
- 前記パラメータ取得部は、前記設定パラメータの値の変更が検出されたことに応じて、該変更が検出された設定パラメータに関連づけられた関連設定パラメータの値を更に取得し、
前記変更情報出力部は、取得された前記関連設定パラメータの値を含む前記変更情報を出力する
請求項1から5のいずれか一項に記載の変更検出装置。 - 前記パラメータ取得部は、変更の検出対象とするいずれかの前記設定パラメータの値の変更が検出されたことに応じて、変更の検出対象としない複数の対象外設定パラメータの値を更に取得し、
前記変更情報出力部は、取得された前記複数の対象外設定パラメータの値を含む前記変更情報を出力する
請求項1から5のいずれか一項に記載の変更検出装置。 - 前記フィールド機器が検知できず前記パラメータ取得部が前記フィールド機器から前記設定パラメータの値を取得できないことに応じて、前記フィールド機器が非検知であることを示す非検知情報を出力する非検知情報出力部を更に備える請求項1から7のいずれか一項に記載の変更検出装置。
- 前記パラメータ取得部は、新たにネットワークに接続された新たな前記フィールド機器が有する前記機器固有情報および前記設定パラメータの値を取得し、
前記変更情報出力部は、新たな前記フィールド機器について前記機器固有情報および前記設定パラメータの値を前記機器台帳に登録させる登録要求を前記保全管理装置へと送信する
請求項2に記載の変更検出装置。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載の変更検出装置と、
複数の前記フィールド機器のそれぞれについて機器固有情報および設定パラメータの値を記憶する機器台帳を有し、前記変更検出装置が出力する前記変更情報を受信する保全管理装置と
を備える保全管理システム。 - 前記保全管理装置は、
新たにネットワークに接続された新たな前記フィールド機器について前記機器固有情報および前記設定パラメータの値を前記機器台帳に登録させるための登録要求を前記変更検出装置から受信する登録要求受信部と、
前記登録要求を受信したことに応じて、前記新たなフィールド機器を前記機器台帳に登録する機器登録部と
を有する請求項10に記載の保全管理システム。 - 前記保全管理装置は、
前記フィールド機器の前記機器固有情報を用いて、前記フィールド機器に関するドキュメントをドキュメントデータベースから検索する検索部と、
検索したドキュメントを、前記フィールド機器に対応付けて前記機器台帳に追加するドキュメント追加部と
を有する請求項10または11に記載の保全管理システム。 - フィールド機器が有する少なくとも1つの設定パラメータの値を予め定められた時間間隔で取得するパラメータ取得段階と、
前記設定パラメータの値が変更されたか否かを検出する変更検出段階と、
前記設定パラメータの値の変更が検出されたことに応じて、変更情報を出力する変更情報出力段階と
を備える変更検出方法。 - コンピュータを、
フィールド機器が有する少なくとも1つの設定パラメータの値を予め定められた時間間隔で取得するパラメータ取得部と、
前記設定パラメータの値が変更されたか否かを検出する変更検出部と、
前記設定パラメータの値の変更が検出されたことに応じて、変更情報を出力する変更情報出力部
として機能させるプログラム。 - コンピュータを、
フィールド機器が有する少なくとも1つの設定パラメータの値を予め定められた時間間隔で取得するパラメータ取得部と、
前記設定パラメータの値が変更されたか否かを検出する変更検出部と、
前記設定パラメータの値の変更が検出されたことに応じて、変更情報を出力する変更情報出力部
として機能させるプログラムを記録した記録媒体。
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