JP2021111174A

JP2021111174A - 起動装置、システム制御装置、起動方法および起動プログラム

Info

Publication number: JP2021111174A
Application number: JP2020003367A
Authority: JP
Inventors: 栄治梶原; Eiji Kajiwara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2021-08-02
Anticipated expiration: 2040-01-14
Also published as: JP7229185B2

Abstract

【課題】複数のプログラムなどが同時に起動されて予期せぬプログラム同士の干渉、予期せぬ設定パラメータの変更などが生じない起動装置を提供することを目的とする。【解決手段】起動部３は、起動時にユーザーが入力したアカウント情報で認証を行う認証部４と、認証部で認証が成功したアカウント情報に基づいてユーザーのレベルを判別し、判別されたユーザーのレベルに対応した１つのツールを起動するツール起動部５とを備えている。【選択図】図１

Description

本願は、起動装置、システム制御装置、起動方法および起動プログラムに関する。

電力プラントシステム、浄水プラントシステムなどを監視制御するシステム制御装置には高いセキュリティ管理が求められている。このようなシステム制御装置の起動時の認証方法として二段階の認証方法がある。例えば、第１認証部でユーザーの属性を含めた認証情報で認証を行い、第２認証部ではユーザーの属性に応じた認証方式で認証を行う方法が開示されている。そして、この認証方法においては、認証に成功したユーザーに対してセキュリティポイントが付与され、そのセキュリティポイントに応じてユーザーのアクセス権の範囲が決定されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２５３３４２号公報

各種プラントシステムのシステム制御装置には高いセキュリティ管理が求められると共に、異常な動作および不要な停止などが発生しない高い安定動作が要求さる。従来の起動時の認証方法においては、認証に成功したユーザーに対してはアクセス権が与えられるのみであり、そのアクセス権の範囲内であればユーザーはどのようなツールおよびプログラムでも起動することができる。そのため、アクセス権の範囲内であってもユーザーが複数のプログラムなどを同時に起動した際に、予期せぬプログラム同士の干渉、予期せぬ設定パラメータの変更などが生じる場合がある。その結果、システム制御装置の異常な動作および不要な停止などの問題を生じる恐れがある。

本願は、上述の課題を解決するためになされたもので、複数のプログラムなどが同時に起動されて予期せぬプログラム同士の干渉、予期せぬ設定パラメータの変更などが生じない起動装置を提供することを目的とする。

本願の起動装置は、起動時にユーザーが入力したアカウント情報で認証を行う認証部と、認証部で認証が成功したアカウント情報に基づいてユーザーのレベルを判別し、判別されたユーザーのレベルに対応した１つのツールを起動するツール起動部とを備えている。

本願の起動装置においては、起動時に認証部で認証が成功したアカウント情報に基づいてユーザーのレベルを判別し、判別されたユーザーのレベルに対応した１つのツールを起動するツール起動部を備えているので、複数のプログラムなどが同時に起動されることはない。そのため、起動後の異常な動作および不要な停止などの問題を回避することができる。

実施の形態１に係るシステム制御装置の構成図である。実施の形態１のシステム制御装置の起動方法のフローチャートである。実施の形態２に係るシステム制御装置の構成図である。実施の形態２のシステム制御装置の起動方法のフローチャートである。実施の形態２のシステム制御装置の起動方法のフローチャートである。実施の形態１および２のシステム制御装置のハードウェアの一例を示す模式図である。

以下、本願を実施するための実施の形態に係るシステム制御装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一符号は同一もしくは相当部分を示している。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るシステム制御装置の構成図である。本実施の形態のシステム制御装置は、例えば電力プラントシステム、浄水プラントシステムなどの監視制御に用いられる装置である。図１に示すシステム制御装置１は、制御対象となるプラントシステムを監視制御するための制御部２と、このシステム制御装置１を起動するための起動部３とを備えている。制御部２は、制御対象のプラントシステムを監視したり制御したりする各種機器を備えている。起動部３は、起動時にユーザーが入力したアカウント情報で認証を行う認証部４と、認証部４で認証が成功したアカウント情報に基づいてユーザーのレベルを判別し、判別されたユーザーのレベルに対応した１つのツールを起動するツール起動部５と、認証部４で入力されたアカウント情報を認証するために必要な定義ファイルなどが記憶された記憶部６とを備えている。

アカウント情報は、例えばユーザーを識別するためのＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と、このＩＤと組み合わされたパスワードである。また、定義ファイルは、アカウント情報と、ユーザーのレベル、起動するツールなどとの関係を定義して収録したファイルである。本実施の形態においては、ユーザーのレベルは、制御ユーザーレベルと管理ユーザーレベルとの２つとしている。制御ユーザーレベルと判定されたユーザー（以下、制御ユーザーと称する）は、制御部を作動させる制御プログラムを実行する権限を有するが、システム制御装置のＯＳ（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）レベルでの操作を行う権限は有さないユーザーである。一方、管理ユーザーレベルと判定されたユーザー（以下、管理ユーザーと称する）は、システム制御装置のＯＳレベルでの操作を行う権限を有するユーザーである。

ツール起動部５は、認証部４で認証が成功したユーザーのレベルに対応した１つのツールを起動する。ここで、ツールとは、制御ユーザーが実行する権限を有する制御用のプログラム、管理ユーザーが操作する権限を有するＯＳレベルでの管理ツールなどである。

図２は、本実施の形態のシステム制御装置１における起動方法を示したフローチャートである。システム制御装置１では、電源がオンされるとステップＳ１１において、ＯＳが起動される。次に、システム制御装置１では、ステップＳ１２において、認証アプリケーションが起動される。次に、システム制御装置１は、ステップＳ１３において、ユーザーのアカウント情報を受け付ける。ステップＳ１３において、システム制御装置１は、例えばＩＤとパスワードとの入力をユーザーに要求する。次に、システム制御装置１は、ステップＳ１４において、入力されたアカウント情報と記憶部６に記憶された定義ファイルとの照合を行い、アカウント情報の認証を行う。ステップＳ１４において、アカウント情報が認証されなかった場合（ＮＯ）、システム制御装置１は、ステップＳ１５に進み、認証されなかった回数が許容回数以下であるか否かを判定する。許容回数としては、例えば３回とする。ステップＳ１５において、認証されなかった回数が許容回数以下の場合（ＹＥＳ）、システム制御装置１は、ステップＳ１３に戻って再度ユーザーのアカウント情報を受け付ける。ステップＳ１５において、認証されなかった回数が許容回数を超えた場合（ＮＯ）、システム制御装置１は、アカウント情報を入力したユーザーはシステム制御装置１を起動することを許可されていないと判断し、ステップＳ１６に進んでシステム制御装置１をシャットダウンする。

ステップＳ１４において、アカウント情報が認証された場合（ＹＥＳ）、システム制御装置１は、ステップＳ１７に進み、認証されたアカウント情報と定義ファイルとに基づいてユーザーのレベルを判定する。次に、システム制御装置１は、ステップＳ１８において、ユーザーのレベルが制御ユーザーレベルであるか否かを判定する。ステップＳ１８において、ユーザーのレベルが制御ユーザーレベルであると判定された場合（ＹＥＳ）、システム制御装置１は、ステップＳ２１に進んで制御プログラムを起動する。ステップＳ１８において、ユーザーのレベルが制御ユーザーレベルでないと判定された場合（ＮＯ）、システム制御装置１は、ステップＳ１９に進み、ユーザーのレベルが管理ユーザーレベルであるか否かを判定する。ステップＳ１９において、ユーザーのレベルが管理ユーザーレベルであると判定された場合（ＹＥＳ）、システム制御装置１は、ステップＳ２０に進んで管理ツールを起動する。管理ツールとは、システム制御装置１を管理するツールであり、例えばＯＳのディスクトップ画面、システム制御装置１をメンテナンスするために用いられるメンテナンスプログラムなどである。ステップＳ１９において、ユーザーのレベルが管理ユーザーレベルでないと判定された場合（ＮＯ）、システム制御装置１は、ステップＳ１４で一旦は認証したがアカウント情報を入力したユーザーはシステム制御装置１を起動することを許可されていないと判断し、ステップＳ１６に進んでシステム制御装置１をシャットダウンする。なお、ステップＳ１８とステップＳ１９とにおけるユーザーレベルの判定は順番が入れ替わってもよい。

このように構成された、システム制御装置においては、起動時にアカウント情報を入力したユーザーが管理ユーザーおよび制御ユーザーのいずれかでない限りシステム制御装置を起動することができない。また、管理ユーザーは管理ツールしか起動することできず、制御ユーザーは制御プログラムしか起動することできないため、複数のプログラムなどが同時に起動されることはない。そのため、複数のプログラムなどが同時に起動されて予期せぬプログラム同士の干渉、予期せぬ設定パラメータの変更などが生じることもない。その結果、システム制御装置の異常な動作および不要な停止などの問題を回避することができる。

また、本実施の形態のシステム制御装置の起動方法は、起動時に自動で立ち上がる認証アプリケーションで実施できるので、システム制御装置にこの認証アプリケーションを実行するための起動プログラムを追加することでこの起動方法を実現することができる。そのため、この起動方法を既設のシステム制御装置へ導入するためのコストを極力抑えることができる。

なお、制御部を作動させる制御プログラムは、制御ユーザーのレベルに対応して事前に登録された複数のプログラムが用意されているが、起動時に制御ユーザーが起動できる制御プログラムは、その中の１つである。起動時に制御ユーザーが起動できるプログラムは、事前に管理ユーザーが管理ツールを起動して複数のプログラムの中から１つのプログラムを設定することができる。なお、起動時に制御ユーザーが起動できるプログラムは、制御ユーザーのレベルに対応して事前に登録されたプログラムの中から管理ユーザーによって設定された１つのプログラムのみであることが好ましい。

また、管理ツールは、ＯＳのディスクトップ画面、メンテナンスプログラムなどである。管理ユーザーは、この管理ツールを用いて、システム制御装置全体の管理、設定パラメータの変更、制御ユーザーが起動可能な制御プログラムの設定などを実施することができる。

なお、本実施の形態においては、ユーザーのレベルを制御ユーザーレベルと管理ユーザーレベルとの２つとしているが、３つ以上であってもよい。例えば、制御ユーザーレベルおよび管理ユーザーレベルに加えて、監視ユーザーレベルを設定してもよい。監視ユーザーレベルと判定されたユーザーは、システム制御装置の稼働状況、各種機器の設定値および測定値などを監視するための監視プログラムしか起動することができないユーザーである。

実施の形態２．
図３は、実施の形態２に係るシステム制御装置の構成図である。本実施の形態のシステム制御装置は、起動時に多段認証をユーザーに要求するものである。図３に示すシステム制御装置１は、実施の形態１のシステム制御装置と同様に、制御部２とこのシステム制御装置１を起動するための起動部３とを備えている。起動部３は、起動時にユーザーが入力したアカウント情報で認証を行う認証部４と、認証部４で使用される認証アプリケーションと異なる第２認証アプリケーションでユーザーが入力した第２アカウント情報で認証を行う第２認証部７と、第２認証部７で認証が成功した第２アカウント情報に基づいてユーザーのレベルを判別し、判別されたユーザーのレベルに対応した１つのツールを起動するツール起動部５と、認証部４で入力されたアカウント情報および第２認証部７で入力された第２アカウント情報を認証するために必要な定義ファイルなどが記憶された記憶部６とを備えている。本実施の形態のシステム制御装置１の認証部４は、起動時にユーザーが入力したアカウント情報で認証を行うと共に、入力されたアカウント情報に基づいてユーザーのレベルを判別する。

第２認証アプリケーションは、認証部４で使用される認証アプリケーションとは異なるアプリケーションである。また、第２アカウント情報も、認証部４で認証に用いられるアカウント情報とは異なる情報である。

本実施の形態におけるアカウント情報、ユーザーのレベル、起動するツールなどは実施の形態１と同様である。第２アカウント情報の体系は、認証部４での認証に用いられるアカウント情報と同じＩＤとパスワードとを組み合わせた体系であってもよいし、別の体系であってもよい。

図４および図５は、本実施の形態のシステム制御装置１における起動方法を示したフローチャートである。図４のフローチャートと図５のフローチャートとは、図４および図５に示したＡおよびＢの箇所でそれぞれ繋がった１つのフローチャートである。本実施の形態においては、起動時に多段認証を行うために、予め管理ツールで多段認証を行うことが設定されている。

システム制御装置１では、電源がオンされるとステップＳ３１において、ＯＳが起動される。次に、システム制御装置１では、ステップＳ３２において、起動時に多段認証を行うことを義務付ける多段認証設定アプリケーションと、１段目の認証に用いられる認証アプリケーションとが起動される。次に、システム制御装置１は、ステップＳ３３において、ユーザーのアカウント情報を受け付ける。ステップＳ３３において、システム制御装置１は、例えばＩＤとパスワードとの入力をユーザーに要求する。次に、システム制御装置１は、ステップＳ３４において、入力されたアカウント情報と記憶部６に記憶された定義ファイルとの照合を行い、アカウント情報の認証を行う。ステップＳ３４において、アカウント情報が認証されなかった場合（ＮＯ）、システム制御装置１は、ステップＳ３５に進み、認証されなかった回数が許容回数以下であるか否かを判定する。許容回数としては、例えば３回とする。ステップＳ３５において、認証されなかった回数が許容回数以下の場合（ＹＥＳ）、システム制御装置１は、ステップＳ３３に戻って再度ユーザーのアカウント情報を受け付ける。ステップＳ３５において、認証されなかった回数が許容回数を超えた場合（ＮＯ）、システム制御装置１は、アカウント情報を入力したユーザーはシステム制御装置１を起動することを許可されていないと判断し、ステップＳ３６に進んでシステム制御装置１をシャットダウンする。

ステップＳ３４において、アカウント情報が認証された場合（ＹＥＳ）、システム制御装置１は、ステップＳ３７に進み、認証されたアカウント情報と定義ファイルとに基づいてユーザーのレベルを判定する。次に、システム制御装置１は、ステップＳ３８において、ユーザーのレベルが制御ユーザーレベルであるか否かを判定する。ステップＳ３８において、ユーザーのレベルが制御ユーザーレベルであると判定された場合（ＹＥＳ）、システム制御装置１は、図５のステップＳ４２に進んで２段目の認証に用いられる第２認証アプリケーションを起動する。ステップＳ３８において、ユーザーのレベルが制御ユーザーレベルでないと判定された場合（ＮＯ）、システム制御装置１は、ステップＳ３９に進んでユーザーのレベルが管理ユーザーレベルであるか否かを判定する。ステップＳ３９において、ユーザーのレベルが管理ユーザーレベルであると判定された場合（ＹＥＳ）、システム制御装置１は、図５のステップＳ４０に進む。ステップＳ３９において、ユーザーのレベルが管理ユーザーレベルでないと判定された場合（ＮＯ）、システム制御装置１は、ステップＳ３４で一旦は認証したがアカウント情報を入力したユーザーはシステム制御装置１を起動することを許可されていないと判断し、ステップＳ３６に進んでシステム制御装置１をシャットダウンする。

システム制御装置１は、図５のステップＳ４０において、一連の起動処理が多段認証であるか否かを判定する。ステップＳ４０において、一連の起動処理が多段認証でないと判定された場合（ＮＯ）、システム制御装置１は、ステップＳ４１に進んで管理ツールを起動する。ステップＳ４０において、一連の起動処理が多段認証である判定された場合（ＹＥＳ）、システム制御装置１は、ステップＳ４２に進む。システム制御装置１は、ステップＳ４２において、２段目の認証に用いられる第２認証アプリケーションを起動する。次に、システム制御装置１は、ステップＳ４３において、ユーザーの第２アカウント情報を受け付ける。次に、システム制御装置１は、ステップＳ４４において、入力された第２アカウント情報と記憶部６に記憶された定義ファイルとの照合を行い、第２アカウント情報の認証を行う。ステップＳ４４において、第２アカウント情報が認証されなかった場合（ＮＯ）、システム制御装置１は、ステップＳ４５に進み、認証されなかった回数が許容回数以下であるか否かを判定する。許容回数としては、例えば３回とする。ステップＳ４５において、認証されなかった回数が許容回数以下の場合（ＹＥＳ）、システム制御装置１は、ステップＳ４３に戻って再度ユーザーの第２アカウント情報を受け付ける。ステップＳ４５において、認証されなかった回数が許容回数を超えた場合（ＮＯ）、システム制御装置１は、アカウント情報を入力したユーザーはシステム制御装置１を起動することを許可されていないと判断し、ステップＳ４６に進んでシステム制御装置１をシャットダウンする。

ステップＳ４４において、第２アカウント情報が認証された場合（ＹＥＳ）、システム制御装置１は、ステップＳ４７に進んで認証された第２アカウント情報と定義ファイルとに基づいてユーザーのレベルを判定する。次に、システム制御装置１は、ステップＳ４８において、ユーザーのレベルが制御ユーザーレベルであるか否かを判定する。ステップＳ４８において、ユーザーのレベルが制御ユーザーレベルであると判定された場合（ＹＥＳ）、システム制御装置１は、ステップＳ５１に進んで制御プログラムを起動する。ステップＳ４８において、ユーザーのレベルが制御ユーザーレベルでないと判定された場合（ＮＯ）、システム制御装置１は、ステップＳ４９に進み、ユーザーのレベルが管理ユーザーレベルであるか否かを判定する。ステップＳ４９において、ユーザーのレベルが管理ユーザーレベルであると判定された場合（ＹＥＳ）、システム制御装置１は、ステップＳ５０に進んで管理ツールを起動する。ステップＳ４９において、ユーザーのレベルが管理ユーザーレベルでないと判定された場合（ＮＯ）、システム制御装置１は、ステップＳ４４で一旦は認証したが第２アカウント情報を入力したユーザーはシステム制御装置１を起動することを許可されていないと判断し、ステップＳ４６において、システム制御装置１をシャットダウンする。

このように構成された、システム制御装置においては、起動時に第２アカウント情報を入力したユーザーが、管理ユーザーおよび制御ユーザーのいずれかでない限りシステム制御装置を起動することができない。また、管理ユーザーは管理ツールしか起動することできず、制御ユーザーは制御プログラムしか起動することができないため、複数のプログラムなどが同時に起動されることはない。そのため、複数のプログラムなどが同時に起動されて予期せぬプログラム同士の干渉、予期せぬ設定パラメータの変更などが生じることもない。その結果、システム制御装置の異常な動作および不要な停止などの問題を回避することができる。

また、本実施の形態のシステム制御装置は、起動時に多段認証を行っているので、セキュリティが向上する。なお、本実施の形態のシステム制御装置においては、２段認証の例を示したが、ステップＳ３３からステップＳ４２までの処理を繰り返すことで、３段以上の認証を行うことも可能である。

なお、本実施の形態においては、１段目の認証に用いられる認証アプリケーションと２段目の認証に用いられる第２認証アプリケーションとを別のアプリケーションとしているが、１つのアプリケーションであってもよい。１つの認証用のアプリケーションにおける一連のステップの中に２段階の認証を行うステップが設定されていてもよい。

なお、起動部３は、ハードウェアの一例を図６に示すように、プロセッサ１００と記憶装置１０１から構成される。記憶装置は、図示していないが、ランダムアクセスメモリなどの揮発性記憶装置と、フラッシュメモリなどの不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を具備してもよい。プロセッサ１００は、記憶装置１０１から入力されたプログラムを実行する。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ１００にプログラムが入力される。また、プロセッサ１００は、演算結果などのデータを記憶装置１０１の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。

本願は、様々な例示的な実施の形態が記載されているが、１つまたは複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
したがって、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１システム制御装置、２制御部、３起動部、４認証部、５ツール起動部、６記憶部、７第２認証部、１００プロセッサ、１０１記憶装置

Claims

起動時にユーザーが入力したアカウント情報で認証を行う認証部と、
前記認証部で認証が成功した前記アカウント情報に基づいて前記ユーザーのレベルを判別し、判別された前記ユーザーのレベルに対応した１つのツールを起動するツール起動部とを備えたことを特徴とする起動装置。
前記認証部で認証が成功した後に、前記アカウント情報とは異なる前記ユーザーが入力した第２アカウント情報で認証を行う第２認証部をさらに備え、
前記ツール起動部は、前記第２認証部で認証が成功した前記第２アカウント情報に基づいて前記ユーザーのレベルを判別し、判別された前記ユーザーのレベルに対応した１つのツールを起動することを特徴とする請求項１に記載の起動装置。
前記ユーザーのレベルに対応した１つのツールは、前記ユーザーのレベルに対応して事前に登録された複数のツールの中から選択された１つのツールであることを特徴とする請求項１または２に記載の起動装置。
制御対象となるシステムを制御する制御部と、請求項１から３のいずれか１項に記載の起動装置とを備えたシステム制御装置であって、
前記ユーザーのレベルは、制御ユーザーレベルと管理ユーザーレベルとに分かれており、前記制御ユーザーレベルに対応した前記１つのツールは前記制御部を作動させる制御プログラムであり、前記管理ユーザーレベルに対応した前記１つのツールは前記システム制御装置を管理する管理ツールであることを特徴とするシステム制御装置。
起動時にユーザーが入力したアカウント情報で認証を行う認証ステップと、
前記認証ステップで認証が成功した前記アカウント情報に基づいて前記ユーザーのレベルを判別し、判別された前記ユーザーのレベルに対応した１つのツールを起動するツール起動ステップとを備えたことを特徴とする起動方法。
前記認証ステップと前記ツール起動ステップとの間に、前記認証ステップに用いられた前記アカウント情報とは異なる前記ユーザーが入力した第２アカウント情報で認証を行う第２認証ステップをさらに備え、
前記ツール起動ステップは、前記第２認証ステップで認証が成功した前記第２アカウント情報に基づいて前記ユーザーのレベルを判別し、判別された前記ユーザーのレベルに対応した１つのツールを起動することを特徴とする請求項５に記載の起動方法。
前記ユーザーのレベルに対応した１つのツールは、前記ユーザーのレベルに対応して事前に登録された複数のツールの中から選択された１つのツールであることを特徴とする請求項５または６に記載の起動方法。
起動装置としてコンピュータを機能させるための起動プログラムであって、
起動時にユーザーが入力したアカウント情報で認証を行う認証処理と、
前記認証処理で認証が成功した前記アカウント情報に基づいて前記ユーザーのレベルを判別し、判別された前記ユーザーのレベルに対応した１つのツールを起動するツール起動処理とを前記コンピュータに実行させることを特徴とする起動プログラム。
前記認証処理と前記ツール起動処理との間に、前記認証処理に用いられた前記アカウント情報とは異なる前記ユーザーが入力した第２アカウント情報で認証を行う第２認証処理をさらに実行させ、
前記ツール起動処理は、前記第２認証処理で認証が成功した前記第２アカウント情報に基づいて前記ユーザーのレベルを判別し、判別された前記ユーザーのレベルに対応した１つのツールを起動する処理であることを特徴とする請求項８に記載の起動プログラム。
前記ユーザーのレベルに対応した１つのツールは、前記ユーザーのレベルに対応して事前に登録された複数のツールの中から選択された１つのツールであることを特徴とする請求項８または９に記載の起動プログラム。