JP5982193B2

JP5982193B2 - 設備情報管理装置におけるエンジニアリング方法

Info

Publication number: JP5982193B2
Application number: JP2012142938A
Authority: JP
Inventors: 貴史野口
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2032-06-26
Also published as: JP2014006779A

Description

本発明は、プラント、建物等の設備において、設備端末とそれを制御するコントローラその他の機器からなるネットワークシステムにおいて、機器の設備情報管理装置におけるエンジニアリング方法に関するものである。

一般に、プラント、建物などの設備を監視制御する設備管理システムでは、各設備の設備端末（ポンプ、バルブ流量計、温度計、温度設定器、照明機器、エレベータなど）を制御するコントローラ（
制御装置）を設け、このコントローラに予め設計仕様に基づいて登録しておいた設定情報を接続し、所定の機能を実行させることにより、コントローラで各設備端末を監視制御するものとなっている。
そして、従来このような設備管理システムでは、任意の設備端末について監視制御を変更する場合、コントローラに設備情報管理装置を接続し、この設備情報管理装置でコントローラに接続されている設備端末についても設定情報を変更するものとなっている。

特開２００５−２８４４６８号公報

従来のシステムでは、監視装置とコントローラ間はイーサネット（登録商標）で接続されているものの、コントローラと設備端末は専用の物理層とプロトコルによる通信で行なわれていた。しかし、設備端末も技術進歩によって、イーサネットを物理層として備えることが可能になってきた。

いわゆるフルフラットなネットワークシステムを実現可能になってきたのであるが、多数のネットワーク上の機器が存在することから膨大なシステム構成になる場合も多く、その際に制御のグループを見極めてエンジニアリングするような効率的なエンジニアリング方法が求められる。デバイス数の増加に伴ったエンジニアリングコストの課題が浮き彫りになったわけである。

本発明は、第一には、
設備情報管理装置におけるエンジニアリング方法であって、
ネットワークに接続された複数の機器から取得したＩＰアドレスとデバイス種別を取得するステップと、
この機器のＩＰアドレス値の相関を求めるステップと、
このＩＰアドレス値の相関と所定のデバイス種別による上下関係ルールから求めた機器間の従属関係を示すグルーピング情報を作成するステップと、
この作成したグルーピング情報を記憶するステップと、
を有するエンジニアリング方法である。

続いて本発明は、さらに、
予め設定され記憶された前記機器にかかる設定情報を、
前記記憶されたグルーピング情報を呼び出して選択された複数の機器に一括でマッピングするステップを有するエンジニアリング方法である。

ネットワーク上の多数の機器から、得られる物理的情報から論理的な機器間の従属関係およびそれに基づくグルーピング情報が得られるので、システム上の機器を階層的に捉えることができ、その視認性が高く、エンジニアリング作業に大いに役立つ効果がある。

本発明にかかるシステム構成図本発明のエンジニアリング方法のフロー図作成されたグルーピング情報のリスト例マッピング画面イメージ

（１）
第一の発明
図１のシステム構成図を参照して、本発明の一実施の形態にかかる設備管理システムについて説明する。
このシステムは、設備端末１、コントローラ２、中央監視装置３、設備情報管理装置１０、およびこれら装置を接続する通信ネットワークのスイッチハブ１１、ルーター１２などからなる。

設備端末１は種々のフィールド機器からなり監視制御対象となる。その設備端末として機能する機器はネットワークに直接、あるいは間接（例えばリング／スター変換を行なうスイッチハブ１１を介して）接続されるので、それぞれユニークな「ＩＰアドレス」を持つ。間接であっても通信上は透過である。また、これらは予め機器の機能を示す「デバイス種別」という情報データを有する。

コントローラ２は制御機器であり、設備端末の状況を監視制御するものである。これ自身もＩＰアドレスおよびデバイス種別を持つ。
また、コントローラにはいくつかの種別があり、例えばＶＡＶ（Variable Air Volume）コントローラは空調機コントローラを上位にして制御が実行される。これらコントローラは所定の設備端末を制御するが、居室の温度センサ、温度設定器等はＶＡＶコントローラに接続されるなどの決まりがある。

中央監視装置３は、コンピュータで実現されるサーバ装置からなり、ネットワークを介してコントローラ２および、その下位にある設備端末１を統括的に監視、制御する。
設備情報管理装置１０は、コンピュータで実現されるクライアント装置であるのが一般的であるが、もちろんスタンドアローン型、クライアントサーバ型、あるいはクラウドコンピューティング型でもよい。コントローラ２および設備端末１にネットワークを介して通信して、個別に設定すべき情報をダウンロードしたり、また設定されている情報をアップロードしたりして、機器の設定情報の管理を行なうエンジニアリング作業のプラットフォームである。

以下に、設備情報管理装置１０で実行されるエンジニアリング方法の概要を、図２のフローに基づいて説明する。
まず、設備情報管理装置１０は、ネットワークに接続された機器から少なくともそれらの有するＩＰアドレスおよびデバイス種別を取得する（図中ステップＳ１）。
ここでは、所定のＩＰアドレス空間において、特別な問い合わせプロトコル（ＡＲＰ）、あるいは発見プロトコル（ＵＰｎＰ）などを用いて機器の存在を認識することができる。さらに、デバイス種別は別途取得プロトコル（ＳＮＭＰ）を実行して取得することでよい。

次に、ＩＰアドレスをＩＰアドレス値に数値計算する（Ｓ２）。機器間の関係を求めるために数値化する必要があるからである。
例えばＩＰｖ４では、ＩＰアドレスは３２ビット長で、通常ドットつき１０進数表記(Dotted Decimal)法で表現する。ＸＸ．ＸＸ．ＸＸ．ｎのような表記法が一般的である。
ただし、将来的にはＩＰｖ６に拡張することも可能である。

さて、このＩＰアドレスを上位バイトから第１〜第４オクテットと称すると、１０進データでＩＰアドレス値として式（１）で数値化する：
ＩＰアドレス値＝（第１オクテット）＊（２の２４乗）
＋（第２オクテット）＊（２の１６乗）
＋（第３オクテット）＊（２の８乗）
＋（第４オクテット）・・・・・（１）
例えば、機器aのＩＰアドレス値と機器bのＩＰアドレス値の差異を式（２）で求める：
機器間距離＝ＩＰアドレス値（機器a）―ＩＰアドレス値（機器b）・・（２）
ネットワーク領域を考慮して所定のオクテット内（ホスト番号）に制限して求めることも、セグメント境界において有効であろう。
なお、機器間距離の絶対値を取ることがＩＰアドレス間の近さを求めるには容易であるが、一方、機器間距離の符号を考慮して、昇り順または降り順にて整列させたほうが望ましい場合もある。いずれにしてもこれ以上は設計事項であるので省略する。

本発明では、上記で求めた機器間距離とデバイス種別を用いて、所定のデバイス種別による上下関係ルールから機器間の従属関係を求めて論理的なグルーピングを行なう（Ｓ３）。
ルールとは例えば、次のものがある：
・設備端末は機器間距離が最も近いコントローラに従属する。
・ＶＡＶコントローラは空調機コントローラに従属する。
・所定の設備端末は所定のコントローラに従属する。
などである。

このように、コントローラを中心としてグルーピングされた情報は設備情報管理装置１０が管理する記憶部へ、格納される（Ｓ４）。記憶部はネットワーク上の任意の位置に置かれることでよい。

なお、格納形態は例えば表リスト形式でよく、図３においては、空調コントローラにＶＡＶコントローラが従属し、ＶＡＶコントローラに温度センサおよび温度設定器が従属する。その関係は矢印にて図示したが、主従関係をその旨データで定義すれば実装できるはずである。例えば、図４の右欄２２のように、主となる機器Ｎｏ．を従となる機器に従属関係を示すポインタ・データとして格納すればよい。

（２）
第２の発明
ひきつづいて、予め設定され記憶された機器にかかる設定情報を、
前記グルーピングされたリストから選択して複数の機器に一括で割り当て（マッピング）するステップについて説明していく。
まず、当該設定情報とは、各機器（コントローラまたは設備端末）を機能させるために必要な情報であり、設計段階で定まるものである。設備端末では、機器型番、管理ポイント名などの基本情報がある。
さらに、コントローラでは、制御アルゴリズム、スケジューリング指定などの情報が加わる。これら設定情報は、予め実際の機器システムとは離れて机上で設計されるので、物理的なＩＰアドレスなどは当初は備えていない。

本発明のフローでは、設定情報を例えば階層構造で画面２０に表示する（Ｓ５）。図４の左欄２１にあるように、上位下位の機器の階層を示すツリー形式のものが普通である。
本例では、建物Ａの監視制御の構成で、１階、２階フロアに分けられ、２階では東と西エリアで独立して空調制御されるさまを示している。コントローラの下位には各設備端末まで図示されるものである(図外)。

次に、画面右欄２２には、先に記憶したグルーピングリストを表示する（Ｓ６）。これは表形式でも良いし、グループ単位でアイコン表示してもよい。

最後に、操作者が画面の左右欄を見比べて、左側の論理的な設定情報と右側の物理的機器リストについて、コントローラを中心としたグループ一括で接続を指示する（Ｓ７）。
本例では、ＩＰアドレスｘｘ．ｘｘ．ｘｘ．０１の空調コントローラのグループが東エリアコントローラにマッピングされる。したがって、その下位のＶＡＶコントローラその他設備端末も一括で東エリアに割り当てられることになる。
図４では、特にマップ手法などのポインティング手段は示していないが、コピー＆ペースト、ドラッグ＆ドロップなどの手段が考えられる。

こうして、論理的な設計にかかる東エリアの空調機器に物理的な機器が割り当てられて、エンジニアリング作業の基礎が出来上がった。
この後に、設計による設定情報が当該機器群にダウンロードなどされ、システムとしての機能が実際の機器に実装できるのであり、逆に機器からアップロードすることにより設定情報の改造等も現場で容易にできる。

なお、図１における設備端末１群の水平方向のネットワークはリングネットワーク（ＲＳＴＰ）を示すが、この技術分野ですでにＩＰアドレスの自動付番方法が開発されている。
（参照：特開２０１１−１６６４１０）。
このＩＰアドレス自動付番方法と本発明のＩＰアドレス計算を置き換えまたは組み合わせることでよりエンジニアリング作業がよりはかどることも期待される。
また、機器から取得する情報はＩＰアドレスおよびデバイス種別にとどまらない。制御その他の機能を示すデータも加えれば、より密にグルーピングに役立てることもできるだろう。
なお、その他の種種の変形は、本発明の範囲に入ることに変わりはないことは言うまでもない。

Claims

設備情報管理装置におけるエンジニアリング方法であって、
ネットワークに接続された複数の機器から取得したＩＰアドレスとデバイス種別を取得するステップと、
この機器のＩＰアドレス値の相関を求めるステップと、
このＩＰアドレス値の相関と所定のデバイス種別による上下関係ルールから求めた機器間の従属関係を示すグルーピング情報を作成するステップと、
この作成したグルーピング情報を記憶するステップと、
を有するエンジニアリング方法。
請求項１のエンジニアリング方法において、さらに、
予め設定され記憶された前記機器にかかる設定情報を、
前記記憶されたグルーピング情報を呼び出して選択された複数の機器に一括でマッピングするステップ
を有するエンジニアリング方法。