JP4998601B2 - 操作・監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１台のメインコントローラと、このメインコントローラにより管理される複数台のプロセス制御用のサブコントローラを実装するサーバを統括管理する操作・監視装置に関するものである。

図７は、操作・監視装置を最上位装置とする多変数モデル予測制御システムの構成例を示す機能ブロック図である。操作・監視装置１０は、プロセスのパラメータ等を監視する操作・監視画面１１を備え、通信バス２０を介して１台のサーバ３０を統括管理する。

サーバ３０は、２台のメインコントローラ３１及び４１を実装している。メインコントローラ３１は２台のサブコントローラ３２、３３を管理する。サブコントローラ３２は、プロセス５０の機器と通信して制御を実行し、サブコントローラ３３は、プロセス６０の機器と通信して制御を実行する。

同様に、メインコントローラ４１は、２台のサブコントローラ４２、４３を管理する。サブコントローラ４２は、プロセス７０（詳細は図示せず）の機器と通信して制御を実行すし、サブコントローラ４３は、プロセス８０（詳細は図示せず）の機器と通信して制御を実行する。

メインコントローラ３１とサブコントローラ３２，３３は、コントローラの物理的な階層を形成する。同様に、メインコントローラ４１とサブコントローラ４２，４３は、コントローラの物理的な階層を形成する。

尚、操作・監視装置１０は、複数のサーバを統括管理でき、各サーバは複数のメインコントローラを持つことができる。メインコントローラは、３台以上のサブコントローラを持つことができる。

サーバ３０内のメインコントローラ及びサブコントローラは、プロセス５０乃至８０のモデルを実装した多変数モデル予測制御システムを形成する。各プロセスは、制御を実行するサブコントローラ対してプロセスのパラメータ、例えば、ＭＶ:操作変数、ＣＶ:制御変数、ＰＯＶ：プロセス出力変数、ＤＶ:外乱変数等を定義する。サブコントローラは、これを基に多変数モデル予測制御を実行する。

図８は、従来の操作・監視画面表示の基本操作例である。各種のパラメータの値を表示及び設定するために、操作・監視画面として、図８（Ａ）に示すブラウザ画面１１ａと図８（Ｂ）に示す詳細画面１１ｂが存在する。

ブラウザ画面１１ａは、多変数モデル予測制御に用いられる全パラメータをツリー形式で一覧表示する画面である。このツリーは、コントローラの物理的な階層を表示する。各パラメータをクリックすることで、該当するパラメータに存在する各種の情報を参照したり、値を設定するパラメータの詳細画面１１ｂが開く。

図９は、従来の操作・監視画面の全体監視画面の表示例である。コントローラの物理的な階層を一覧表示するブラウザ画面１１ａと、選択したメインコントローラ３１のサブコントローラ３２、３３に属するの全てのパラメータが詳細画面１１ｂにオーバービュー表示される。

横河技報 Ｖｏｌ．４７ Ｎ０．４（２００３）「高度制御パッケージExasmoc R3とExarqe R3の機能連携による超深度脱硫プロセスへの高度制御の適用」

一般的に、多変数モデル予測制御の操作・監視を行うユーザは様々であり、常に同じユーザとは限らない。ユーザによって、監視すべきパラメータや重要視するパラメータは異なる。従来のブラウザ画面には、常にコントローラの物理的な階層が画一的に一覧表示されていた。

しかしながら、ユーザの監視する対象は、必ずしもコントローラの物理的な階層と一致するとは限らない。監視対象として、複数のメインコントローラの境界を越えて操作・監視が必要とされるパラメータがある。

従来の表示手法では、特定のユーザには不必要な情報が表示される。そのため、ユーザの誤操作が発生しやすく、誤った値が設定されてしまう等の危険性がある。

本発明の目的は、コントローラの物理的な階層構造に規制されることなく、監視対象が複数のメインコントローラの境界を超える場合でも、ユーザに必要な情報のみをまとめて表示可能な操作・監視装置を実現することにある。

このような課題を達成するために、本発明は次の通りの構成になっている。
（１）少なくとも１台のメインコントローラと、このメインコントローラにより管理される複数台のプロセス制御用のサブコントローラを実装するサーバを統括管理する操作・監視装置において、
前記サーバに登録されている、前記メインコントローラ以下の階層に属する全パラメータの一覧表示画面から、ユーザーが操作・監視したいパラメータを選択して複数のビューを定義するビュー定義手段と、
定義された前記複数のビューを、ユーザ毎に割り当てるユーザー割り当て手段と、
ユーザ毎に割り当てられたビューを、仮想的なコントローラとして前記一覧表示画面に登録するビュー登録手段と、
を備えることを特徴とする操作・監視装置。

（２）前記サーバは複数台で構成され、前記一覧表示画面は、複数台のサーバに登録された全パラメータを一覧表示することを特徴とする（１）に記載の操作・監視装置。

（３）前記ビュー定義手段は、前記プロセスと前記サブコントローラ間で通信される制御変数名と前記サブコントローラのタグ名のセットに対してユニークなビュー名を付して定義し、前記ビュー登録手段は、このビュー名を第１階層として前記一覧表示画面に仮想的なコントローラとして登録することを特徴とする（１）または（２）に記載の操作・監視装置。

（４）前記一覧表示画面に表示される前記ビュー名をクリックすることで、前記制御変数名と前記サブコントローラのタグ名のセット並びにこのセットに属する詳細なパラメータ名が前記一覧表示画面にポップアップ表示されることを特徴とする（３）に記載の操作・監視装置。

（５）前記ビュー定義手段、前記ビュー登録手段、前記ユーザー割り当て手段は、前記サーバと通信可能に接続されたビルダによりエンジニアリングされることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の操作・監視装置。

（６）前記メインコントローラ及びサブコントローラは、前記プロセスのモデルを有する多変数モデル予測制御システムを形成することを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の操作・監視装置。

本発明によれば、次のような効果を期待することができる。
（１）ビュー機能を実現することで、コントローラの物理的な階層構造に規制されることなく、監視対象が複数のメインコントローラの境界を超える場合でも、ユーザが必要とする情報をまとめて表示することが可能である。即ち、ユーザの監視対象を基準とした画面表示を実現することができる。

（２）ユーザに不要な情報を操作・監視画面に表示しないことから、監視範囲が明確化され、ユーザによる誤操作の抑制等、システムの安全性を向上させることができる。

本発明を適用した操作・監視画面の基本操作例である。 ビルダによるビュー定義画面例である。 ビルダによるユーザ割り当て画面例である。 本発明を適用した操作・監視装置の全体監視画面の表示例である。 複数のサーバを持つ多変数モデル予測制御システムの構成例を示す機能ブロック図である。 本発明を適用した操作・監視装置の全体監視画面の他の表示例である。 操作・監視装置を最上位装置とする多変数モデル予測制御システムの構成例を示す機能ブロック図である。 従来の操作・監視画面表示の基本操作例である。 従来の操作・監視画面の全体監視画面の表示例である。

以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明を適用した監視・監視画面の基本操作例である。図７，図８で説明した従来構成と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。

図１は、図７に示した制御システムに本発明を適用した場合の基本操作例を示す。図１（Ａ）は、コントローラの階層構造を一覧表示するブラウザ画面１００ａである。図１（Ｂ）は本発明で生成したビューの実行イメージである。図１（Ｃ）は、ビューの実行結果表示されるオーバービュー画面１００ｂを示す。

ビューＡは、メインコントローラ３１、４１に亘りサブコントローラ３２、３３、４２に属するパラメータＭＶだけを監視する目的のビューであり、その実行結果はオーバービュー画面１０１で表示される。

オーバービュー画面１０１では、サブコントローラ３２のパラメータMV011,MV012,MV013、サブコントローラ３３のパラメータMV021,MV022,MV023、サブコントローラ４２のパラメータMV031,MV032,MV033が表示される。

ビューＢは、メインコントローラ３１、４１に亘りサブコントローラ３２、３３、４２に属するパラメータＭＶｘｘ１だけを監視する目的のビューであり、その実行結果はオーバービュー画面１０２で表示される。

オーバービュー画面１０２では、サブコントローラ３２のパラメータMV011、サブコントローラ３３のパラメータMV021、サブコントローラ４２のパラメータMV031が表示される。

ビューＣは、メインコントローラ３１、４１に亘りサブコントローラ３２、３３、４２に属する全てのパラメータを全部まとめて監視する目的のビューであり、その実行結果はビュー画面１０３で表示される。ビュー画面１０２では、サブコントローラ３２、３３、４２に属する全てのパラメータが表示される。

図２は、ビルダ９０が備えるビュー定義手段によるビュー定義画面例である。ビルダ９０の操作画面９１は、画面左部にビュー定義画面９１ａを、画面右部にアサイン画面９１ｂを表示する。ビュー定義画面９１ａでは、定義されるビュー名を入力する。

アサイン画面９１ｂでは、左側にツリー状に一覧表示されるコントローラの階層構造の全てのパラメータの内で表示を希望するパラメータを指定して右側の選択画面に移動させる。表示の順番も変更することができる。

ビュー定義画面９１ａで定義されるビュー名は、プロセスとサブコントローラ間で通信される制御変数名とサブコントローラのタグ名のセットに対してユニークなビュー名を付して定義される。

ビルダ９０が備えるビュー登録手段は、ビュー名を第１階層として、ツリー表示される一覧表示画面に仮想的なコントローラとして登録する。この操作を繰り返すことで、複数のビューを定義及び登録することができる。これにより、ユーザの目的に応じた自由なビュー画面を実現することが可能となる。

図３は、ビルダ９０によるユーザ割り当て画面例である。この画面は、図２で示したビュー定義画面で作成した複数のビューをユーザに割り当てる画面である。ユーザ毎に表示したいビューを複数割り当てることが可能である。

画面左部に表示される割り当て画面９１ｃで割当ユーザ名を入力する。画面右部に表示されるアサイン画面９１ｂで、作成された複数のビューのリスト中、どのビューを割り当てるかをチェックマークで入力する。

図４は、本発明を適用した操作・監視装置の全体監視画面の表示例である。画面左部のブラウザ画面１００ａには、複数台のメインコントローラに亘ってツリー状に表示されるコントローラの階層構造の一覧表示に追加されて、ツリー状に表示されるビューの階層構造が表示される。

即ち、ビューは仮想的な階層構造を持つコントローラとしてとらえることができる。ブラウザ画面１００ａにおいて、ビュー名（view4）をクリックすると、制御変数名とサブコントローラのタグ名のセット並びにこのセットに属する詳細なパラメータ名がオーバービュー画面１００ｂに表示される。

図５は、複数のサーバを持つ多変数モデル予測制御システムの構成例を示す機能ブロック図である。図７で示した１台のサーバによるシステムとの構成上の相違点は、操作・監視装置１０が２台のサーバ３０及び４０を統括管理し、メインコントローラ４１及びサブコントローラ４２，４３がサーバ４０内に実装されている点にある。

図６は、本発明を適用した操作・監視装置の全体監視画面の他の表示例であり、図５に示した複数サーバに亘るパラメータをひとつの操作・監視画面から表示可能とした表示画面例である。

画面左部のブラウザ画面１００ａには、複数台のサーバに含まれる複数台のメインコントローラに亘ってツリー状に一覧表示されるコントローラの階層構造に追加されて、ツリー状に表示されるビューの階層構造が表示される。

ブラウザ画面１００ａにおいて、ビュー名（view4）をクリックすると、制御変数名とサブコントローラのタグ名のセット並びにこのセットに属する詳細なパラメータ名が、サーバー名、メインコントローラ名と共にオーバービュー画面１００ｂに表示される。

１０ 操作・監視装置
１１ 操作・監視画面
２０ 通信バス
３０ サーバ
３１ メインコントローラ
３２，３３ サブコントローラ
４０ サーバ
４１ メインコントローラ
４２，４３ サブコントローラ
５０，６０，７０，８０ プロセス
９０ ビルダ
９１ 操作画面
１００ａ ブラウザ画面
１００ｂ オーバービュー画面

Claims (6)

1. 少なくとも１台のメインコントローラと、このメインコントローラにより管理される複数台のプロセス制御用のサブコントローラを実装するサーバを統括管理する操作・監視装置において、
   前記サーバに登録されている、前記メインコントローラ以下の階層に属する全パラメータの一覧表示画面から、ユーザーが操作・監視したいパラメータを選択して複数のビューを定義するビュー定義手段と、
   定義された前記複数のビューを、ユーザ毎に割り当てるユーザー割り当て手段と、
   ユーザ毎に割り当てられたビューを、仮想的なコントローラとして前記一覧表示画面に登録するビュー登録手段と、
   を備えることを特徴とする操作・監視装置。
2. 前記サーバは複数台で構成され、前記一覧表示画面は、複数台のサーバに登録された全パラメータを一覧表示することを特徴とする請求項１に記載の操作・監視装置。
3. 前記ビュー定義手段は、前記プロセスと前記サブコントローラ間で通信される制御変数名と前記サブコントローラのタグ名のセットに対してユニークなビュー名を付して定義し、前記ビュー登録手段は、このビュー名を第１階層として前記一覧表示画面に仮想的なコントローラとして登録することを特徴とする請求項１または２に記載の操作・監視装置。
4. 前記一覧表示画面に表示される前記ビュー名をクリックすることで、前記制御変数名と前記サブコントローラのタグ名のセット並びにこのセットに属する詳細なパラメータ名が前記一覧表示画面にポップアップ表示されることを特徴とする請求項３に記載の操作・監視装置。
5. 前記ビュー定義手段、前記ビュー登録手段、前記ユーザー割り当て手段は、前記サーバと通信可能に接続されたビルダによりエンジニアリングされることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の操作・監視装置。
6. 前記メインコントローラ及びサブコントローラは、前記プロセスのモデルを有する多変数モデル予測制御システムを形成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の操作・監視装置。