JP6373295B2 - 機器構成管理装置、制御管理システムおよび接続機器特定方法 - Google Patents

Description

本発明は、制御システムの構成を管理する機器構成管理装置および制御管理システムおよび接続機器特定方法に関する。

従来の監視制御システムでは、機器構成を管理する装置が、各機器から機器を一意に識別可能な識別情報を取得することにより、機器の特定を行っていた（例えば、特許文献１）。

特開２０１４-１１９９１２号公報

しかしながら、上記従来の監視制御システムにあっては、制御装置に接続する機器から識別情報を取得する仕組みが必要である、という問題点があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、制御装置に接続する機器からの識別情報の取得を必要とせずに、接続機器を特定することができる機器構成管理装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、制御装置と制御装置に接続される接続機器とで構成される制御システムの構成を管理する機器構成管理装置であって、接続機器と接続可能であり、あらかじめ定められた複数のデータパターンのうちの固有の１つのデータパターンの試験データを生成する試験データ生成部と、複数のデータパターンの定義とデータパターンの識別情報との対応を含むデータパターン情報を記憶する第１の記憶部と、を備える。また、機器構成管理装置は、データパターンの識別情報と前記接続機器との対応を含む第１の組み合わせ情報を記憶する第２の記憶部と、接続機器と前記試験データ生成部が接続された状態で、制御装置から受信した試験データ、前記データパターン情報および第１の組み合わせ情報に基づいて、制御装置に接続された前記接続機器を特定する接続機器特定部と、を備える。

本発明によれば、制御装置に接続する機器からの識別情報の取得を必要とせずに、接続機器を特定することができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる制御管理システムの構成例を示す図 実施の形態１にかかる機器構成管理装置のうち監視装置を実現するハードウェアの構成例を示す図 実施の形態１の制御回路の構成例を示す図 実施の形態１の機器構成管理装置における演算処理手順の一例をフローチャート 実施の形態１の第１の組み合わせ情報の構成例を示す図 データパターンＩＤとデータパターンの内容との対応の例を示す図 データパターンＩＤとデータパターンの内容との対応の例を示す図 実施の形態１の機器構成管理部における試験データの送信手順の一例を示すフローチャート 実施の形態１の機器構成管理部におけるデータパターンの照合における演算処理手順の一例を示すフローチャート 実施の形態１の第２の組み合わせ情報の構成例を示す図 実施の形態１のステップＳ２５により表示装置に表示される画面の一例を示す図 実施の形態１の接続機器特定部における接続機器の特定手順の一例を示すフローチャート 実施の形態１のステップＳ３４により表示装置に表示される画面の一例を示す図 実施の形態１のステップＳ３５により表示装置に表示される画面の一例を示す図 実施の形態１の機器の接続状態の更新処理手順の一例を示すフローチャート 実施の形態１の接続状態情報の構成例を示す図 実施の形態１のステップＳ４２により、機器構成管理情報が表示された画面の一例を示す図 実施の形態２にかかる制御管理システムの構成例を示す図 実施の形態２において、計画された順序と異なる場合に、表示装置に表示される画面の一例を示す図 実施の形態２の第３の組み合わせ情報の構成例を示す図 実施の形態２の機器構成管理部における試験データの送信手順の一例を示すフローチャート 実施の形態２のデータパターン情報の一例を示す図 実施の形態２において、データパターン割当部によりデータパターンが割当てられた後の第３の組み合わせ情報の構成例を示す図 実施の形態２の接続機器特定部における接続機器の特定手順の一例を示すフローチャート

以下に、本発明の実施の形態にかかる機器構成管理装置および制御管理システムおよび接続機器特定方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる制御管理システム２０２の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態の制御管理システム２０２は、制御装置３−１〜３−ｍおよび接続機器２−１−１〜２−１−ｎ，…，２−ｍ−１〜２−ｍ−ｎで構成される制御システムと、該制御システムにおける機器構成を管理する機器構成管理装置２０１とを備える。ｍおよびｎは、それぞれ１以上の整数である。ｍは制御装置の台数を示し、ｎは、各制御装置に接続される接続機器の台数を表す。なお、制御装置３−ｉ（ｉは１からｍまでの整数）に接続する接続機器を接続機器２−ｉ−ｊ（ｊは１からｎまでの整数）と表す。図１では、各制御装置に接続される接続機器の台数を同一としているが、制御装置ごとに接続される接続機器の数は異なっていてもよい。以下、接続機器２−１−１〜２−１−ｎ，…，２−ｍ−１〜２−ｍ−ｎを個別に区別しない場合には接続機器２−１−１〜２−１−ｎ，…，２−ｍ−１〜２−ｍ−ｎを接続機器２とも表記し、制御装置３−１〜３−ｍを個別に区別しない場合には制御装置３−１〜３−ｍを制御装置３とも表記する。

接続機器２は、実環境の状況を計測する機器であり、温度センサ、電力計といった各種センサまたは計測機器である。制御装置３は、複数の接続機器２を接続可能な装置であり、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）である。

機器構成管理装置２０１は、試験データ生成部１−１−１〜１−１−ｎ，…，１−ｍ−１〜１−ｍ−ｎ、表示装置９、入力装置１０および機器構成管理部８を備える。機器構成管理装置２０１は、制御装置３と制御装置３に接続される接続機器２とで構成される制御システムの構成を管理する。機器構成管理装置２０１のうち、表示装置９、入力装置１０および機器構成管理部８は、監視制御装置２００を構成する。接続機器２−ｉ−ｊには、試験データ生成部１−ｉ−ｊが接続される。以下、試験データ生成部１−１−１〜１−１−ｎ，…，１−ｍ−１〜１−ｍ−ｎを個別に区別しない場合には試験データ生成部１−１−１〜１−１−ｎ，…，１−ｍ−１〜１−ｍ−ｎを試験データ生成部１とも表記する。機器構成管理部８は、機器情報格納装置４、接続機器特定部５、データパターン情報格納装置１８および表示装置９および入力装置１０を備える。表示装置９は、作業員などのユーザに対して情報を表示する。入力装置１０は、ユーザからの入力を受け付ける。

試験データ生成部１は、試験データ生成部１が接続される接続機器２が計測可能な複数のパターンのデータを生成する。試験データ生成部１は、接続機器２と接続可能であり、あらかじめ定められた複数のデータパターンのうちの固有の１つのデータパターンの試験データを生成する。

試験データ生成部１は、予め設定されたデータパターンで、接続機器２が計測可能な試験データを生成し、接続機器２へ試験データを出力する。または、接続機器２が試験データ生成部１を内蔵し、接続機器２が試験モードに設定された場合に、内蔵された試験データ生成部１を動作させて試験データを生成して、生成した試験データを計測データとして制御装置３へ送信するようにしてもよい。

第１の記憶部であるデータパターン情報格納装置１８には、データパターン情報が格納される。データパターン情報は、データパターンの識別情報であるデータパターンＩＤ（Identifier：識別情報）とデータパターンの内容すなわちデータパターンを構成する値とを含む。すなわち、データパターン情報格納装置１８は、複数のデータパターンの定義と前記データパターンの識別情報との対応を含むデータパターン情報を記憶する。

第２の記憶部である機器情報格納装置４は、機器情報を記憶する。機器情報は、第１の組み合わせ情報４１と、第２の組み合わせ情報４２および接続状態情報４３を含む。第１の組み合わせ情報４１は、接続機器２（図１では機器と略す）と、接続機器２の接続先として計画されている制御装置３（図１では制御装置と略す）と、試験データ生成部１によって生成される試験データのデータパターン（図１ではデータパターンと略す）との対応を示す情報である。すなわち、機器情報格納装置４は、データパターンの識別情報と接続機器３との対応を含む第１の組み合わせ情報４１を記憶する。第２の組み合わせ情報４２は、制御装置３から受信した試験データのデータパターン（図１ではデータパターンと略す）と、試験データの送信元の制御装置３（図１では制御装置と略す）と、試験データを受信した日時である受信日時とを含む。接続状態情報４３は、接続機器ごとの接続状態を示す。

第１の組み合わせ情報４１および接続状態情報４３には、本実施の形態の制御システムを構成することが計画されている全ての接続機器２についての情報が格納される。第１の組み合わせ情報４１および接続状態情報は、例えば、入力装置１０を用いたユーザからの入力、または他のシステムからのインポートすなわち他のシステムからの情報の受信によりあらかじめ設定される。ユーザが制御システムに制御装置３または接続機器２を追加する場合には、ユーザは第１の組み合わせ情報４１および接続状態情報を更新する。第１の組み合わせ情報４１と、第２の組み合わせ情報４２および接続状態情報４３の詳細については後述する。

接続機器特定部５は、制御装置３から受信した試験データとデータパターン情報格納装置１８に格納されているデータパターン情報とを照合することで、受信した試験データのデータパターンを特定し、特定したデータパターンと機器情報格納装置４に格納されている機器情報とを照合することで、制御装置に接続される接続機器を特定する。接続機器特定部５は、接続機器２と試験データ生成部１が接続された状態で、制御装置３から受信した試験データ、データパターン情報および第１の組み合わせ情報４１に基づいて、制御装置に接続された接続機器２を特定する。接続機器特定部５は、制御装置３から受信した試験データとデータパターン情報格納装置１８に格納されているデータパターン情報とを照合することで、受信した試験データのデータパターンを特定するデータパターン照合部５１を備える。接続機器特定部５は、制御装置３に接続される接続機器２を特定すると、特定した結果に基づいて接続状態情報４３を更新する。すなわち、接続機器特定部５は、制御装置３に接続された接続機器２を特定した結果に基づいて、接続状態情報４３を更新する。

接続機器特定部５は、接続状態情報４３を更新すると、更新後の接続状態情報４３を含む情報を表示装置９へ表示する。

図２は、実施の形態１にかかる機器構成管理装置２０１のうち監視制御装置２００を実現するハードウェアの構成例を示す図である。監視制御装置２００の機器構成管理部８、表示装置９および入力装置１０は、図２に示すコンピュータシステム１０１により実現することができる。コンピュータシステム１０１は、パーソナルコンピュータ１００、キーボード１５、マウス１６およびディスプレイ１７を備える。パーソナルコンピュータ１００は、演算処理装置、すなわちプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）１２と、主記憶装置であるメモリ１３と、記憶装置であるハードディスクドライブ１４とを有する。なお、ハードディスクドライブの代わりに不揮発性の半導体メモリを用いても良い。機器構成管理部８を実現するためのプログラムはメモリ１３またはハードディスクドライブ１４に格納される。ＣＰＵ１２が、メモリ１３またはハードディスクドライブ１４に格納されたプログラムを実行することにより、機器構成管理部８が実現される。メモリ１３は、ＣＰＵ１２が実施する各処理における一時メモリとしても使用される。

試験データ生成部１は、処理回路により実現される。処理回路は専用のハードウェアであってもよいし、ＣＰＵといったプロセッサを備える制御回路であってもよい。試験データ生成部１を実現する処理回路が、専用のハードウェアで実現される場合、この処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものである。試験データ生成部１を実現する処理回路が制御回路により実現される場合、制御回路は、例えば、図３に示した制御回路４００である。図３は、本実施の形態の制御回路４００の構成例を示す図である。図３に示すように制御回路４００は、ＣＰＵであるプロセッサ４０１と、メモリ４０２とを備える。試験データ生成部１を実現する処理回路が制御回路４００により実現される場合、プロセッサ４０１がメモリ４０２に記憶された、試験データ生成部１の処理に対応するプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、メモリ４０２は、プロセッサ４０１が実施する各処理における一時メモリとしても使用される。

次に動作について説明する。図４は、実施の形態１の機器構成管理装置２０１における演算処理手順の一例を示すフローチャートである。まず機器構成管理部８が、試験データを受信する（ステップＳ１）。試験データ生成部１が生成した試験データを、該試験データ生成部１に接続される接続機器２が、制御装置３へ送信する。制御装置３は、接続機器２から受信した試験データを機器構成管理装置２０１へ送信する。機器構成管理部８は、試験データを制御装置３から受信する。

ここで、機器構成管理部８が、試験データを受信するまでの動作について説明する。機器構成管理部８は、接続機器とデータパターンの組み合わせを示す情報である第１の組み合わせ情報４１を予め機器情報格納装置４に記憶する。第１の組み合わせ情報４１は、上述したように、例えば、入力装置１０を用いたユーザからの入力、または他のシステムからのインポートすなわち他のシステムからの情報の受信により、あらかじめ機器情報格納装置４に記憶される。

図５は、実施の形態１の第１の組み合わせ情報４１の構成例を示す図である。図５に示すように、第１の組み合わせ情報４１は、接続機器２の識別情報である機器ＩＤと、接続機器２の接続先として計画されている制御装置３の識別情報である制御装置ＩＤと、接続機機器に対応するデータパターンの識別情報であるデータパターンＩＤとで構成される。このとき、同一のデータパターンＩＤを異なる接続機器２に割り当てないこととする。すなわち、接続機器２にはそれぞれ固有のデータパターンＩＤが割り当てられる。

データパターンの内容は、固定の値、または周波数および振幅の組合せといった定義により決定される。図６および図７は、実施の形態１におけるデータパターンＩＤとデータパターンの内容との対応の例を示す図である。図６では、データパターンが固有の値により定義される例を示し、図７では、データパターンが周波数および振幅の組合せにより定義される例を示している。試験データ生成部１は、それぞれ固有のデータパターンＩＤに対応するデータパターンを生成する。例えば、試験データ生成部１−１−１は、データパターンＩＤ１に対応するデータパターンを生成し、試験データ生成部１−１−２は、データパターンＩＤ２に対応するデータパターンを生成する。

ユーザは、接続機器２と試験データ生成部１とを第１の組み合わせ情報４１に従って接続する。ユーザは、例えば、第１の組み合わせ情報４１によりデータパターンＩＤ１が割当てられている接続機器２にはデータパターンＩＤ１が割当てられている試験データ生成部１を接続する。次に、ユーザは、第１の組み合わせ情報４１に従って、接続機器２を該接続機器に対応する制御装置３に接続する。ここまでの作業が終了すると、試験データ生成部１により生成された試験データは、接続機器２を通して制御装置３に送信可能な状態となる。

図８は、実施の形態１の機器構成管理部８における試験データの送信手順の一例を示すフローチャートである。上述したように、ユーザにより第１の組み合わせ情報４１に従って、接続機器２を該接続機器に対応する制御装置３に接続までの動作が行われているとする。試験データ生成部１は、試験データを生成して接続機器２へ出力することにより、試験データを接続機器２および制御装置３を介して機器構成管理部８へ送信する（ステップＳ１１）。具体的には、ステップＳ１１では接続機器２は、試験データが入力されると制御装置３へ送信し、制御装置３は接続機器２から試験データを受信すると、受信した試験データを制御装置３の識別情報とともに機器構成管理部８へ送信する。そして、機器構成管理部８は、ステップＳ１１で送信された試験データを受信する（ステップＳ１２）。以上述べた動作により、図４に示したステップＳ１が実施される。

なお、図１では、試験データ生成部１は、接続機器２の先、すなわち接続機器２の制御装置３側でない側に接続されているが、この例に限定されず、試験データ生成部１は、接続機器２と制御装置３との間に接続されてもよい。この場合、試験データは接続機器２の計測データとして接続機器２を介して制御装置３へ送信されるのではなく、試験データ生成部１が送信した試験データそのものが直接制御装置３へ送信される。また試験データ生成部１は、上述したように、試験モードのような形で接続機器２に内蔵されても良い。この場合、接続機器２は、設定により指定されたデータパターンの試験データを送信できるものとする。また、予め定められている接続機器２の識別子を示す情報を、該接続機器２に対応するデータパターンの定義に用いてもよい。例えば、データパターンの定義が固定の値である場合、この値を接続機器２の識別子に対応させてもよい。

図４の説明に戻り、ステップＳ１の後、機器構成管理部８のデータパターン照合部５１は、受信した試験データとデータパターン情報格納装置１８に格納されているデータパターンとを照合する（ステップＳ２）。これにより、データパターン照合部５１は、試験データのデータパターンを特定する。具体的には、受信した試験データとデータパターン情報格納装置１８に格納されているデータパターン情報内のデータパターンの定義とを照合し、受信した試験データと一致するデータパターンの識別情報すなわちデータパターンＩＤを取得する。

図９は、実施の形態１の機器構成管理部８におけるデータパターンの照合における演算処理手順の一例を示すフローチャートである。まず、データパターン照合部５１が、受信した試験データからデータパターンを認識する（ステップＳ２１）。すなわち、データパターン照合部５１は、受信した試験データに対応するデータパターンを特定するための情報を求める。

図６のような固定の値で定義されたデータパターンを用いる場合、ステップＳ２１では、データパターン照合部５１は、受信した試験データの値を抽出する。図７のような周波数と振幅の組み合わせで定義されたデータパターンを用いる場合、ステップＳ２１では、データパターン照合部５１は、周波数および振幅を検出可能な期間試験データを受信し、受信した試験データの周波数および振幅を求める。

次に、データパターン照合部５１は、試験データのデータパーンを照合する（ステップＳ２２）。具体的には、データパターン照合部５１は、ステップＳ２１で求めた情報と、データパターン情報格納装置１８に格納されているデータパターン情報内の各データパターンの定義とを照合する。図６のような固定の値で定義されたデータパターンを用いる場合、ステップＳ２２では、データパターン照合部５１は、ステップＳ２１で求めた値とデータパターン情報の各データパターンで定義されている値とを比較する。図７のような周波数と振幅の組み合わせで定義されたデータパターンを用いる場合、ステップＳ２２では、データパターン照合部５１は、ステップＳ２１で求めた周波数および振幅と、データパターン情報の各データパターンで定義されている周波数および振幅と、を比較する。

次に、データパターン照合部５１は、ステップＳ２２の照合の結果、一致するデータパターンが存在するか否かを判定する（ステップＳ２３）。具体的には、データパターン情報格納装置１８に格納されているデータパターン情報内の各データパターンの定義のうち、ステップＳ２１で求めた情報に一致するものがある否かを判断する。

一致するデータパターンが存在する場合（ステップＳ２３ Ｙｅｓ）、データパターン照合部５１は、試験データを初回に受信した日時を機器情報格納装置４に格納し（ステップＳ２４）、照合処理を終了する。具体的には、データパターン照合部５１は、試験データに対応するデータパターンＩＤすなわちステップＳ２３で一致すると判定されたデータパターンのデータパターンＩＤと試験データの送信元の制御装置ＩＤと試験データを初回に受信した日時とを第２の組み合わせ情報４２として機器情報格納装置４に格納する。データパターン照合部５１は、試験データに基づいて算出された情報と定義が一致したデータパターンが、試験データのデータパターンと特定する。図１０は、実施の形態１の第２の組み合わせ情報４２の構成例を示す図である。

一致するデータパターンが存在しない場合（ステップＳ２３ Ｎｏ）、データパターン照合部５１は、試験データに一致するデータパターンが無い旨を警告し（ステップＳ２５）、照合処理を終了する。具体的には、データパターン照合部５１は、試験データに一致するデータパターンが無い旨を示す情報を表示装置９に表示させる。図１１は、ステップＳ２５により表示装置９に表示される画面の一例を示す図である。データパターン照合部５１は、例えば、図１１に示す警告ダイアログに対応した表示データを表示装置９に出力し、表示装置９が図１１に示す警告ダイアログの画面を表示する。

図４の説明に戻り、ステップＳ２の照合および特定の後、機器構成管理部８の接続機器特定部５は、特定したデータパターンから接続機器２を特定する（ステップＳ３）。図１２は、実施の形態１の接続機器特定部５における接続機器の特定手順の一例を示すフローチャートである。接続機器特定部５は、ステップＳ２で特定されたデータパターンを割当てられた接続機器２を探す（ステップＳ３１）。具体的には、ステップＳ２で特定されたデータパターンと、機器情報格納装置４に格納されている第１の組み合わせ情報４１とを照合し、ステップＳ２で特定されたデータパターンに対応する接続機器２を特定する。

ステップＳ３１の検索により、一致する接続機器が存在しない場合（ステップＳ３２ Ｎｏ）、接続機器特定部５は、一致する接続機器が無い旨を警告し（ステップＳ３４）、接続機器の特定処理を終了する。具体的には、接続機器特定部５は、一致する接続機器が無い旨を示す情報を表示装置９に表示させる。図１３は、ステップＳ３４により表示装置９に表示される画面の一例を示す図である。

ステップＳ３１の検索により、一致する接続機器２が存在する場合（ステップＳ３２ Ｙｅｓ）、接続機器特定部５は、一致した接続機器２を接続判定処理により接続したと判定された接続機器２であると特定する。例えば、第１の組み合わせ情報４１が図５に示すように設定されている場合、今回の処理対象である試験データがデータパターンＩＤ１に対応すると特定された場合、機器ＩＤが１である接続機器２が接続されたと特定する。なお、機器ＩＤは、各接続機器２に固有の識別情報である。

そして、接続機器特定部５は、送信元の制御装置３が計画した制御装置であるか否かを判断する（ステップＳ３３）。具体的には、接続機器特定部５は、機器情報格納装置４に格納されている第１の組み合わせ情報４１を参照し、特定した接続機器２に対応する第１の組み合わせ情報４１内の送信元制御装置が、試験データの送信元の制御装置と一致するか否かを判断する。例えば、第１の組み合わせ情報４１が図５に示すように設定されている場合、今回の処理対象である試験データがデータパターンＩＤ１であり接続機器２の機器ＩＤが２であると特定した場合、第１の組み合わせ情報４１には対応する計画された制御装置３として制御装置ＩＤ１が設定されている。このとき、試験データの送信元の制御装置３の制御装置ＩＤが３であったとすると、ステップＳ３３で、接続機器特定部５は、送信元の制御装置３が計画された制御装置、すなわち接続機器２の接続先として計画されている制御装置３、の識別情報ではないと判断する。

送信元の制御装置３が計画された制御装置ではない場合（ステップＳ３３ Ｎｏ）、接続機器特定部５は、接続先の制御装置が異なる旨を警告し（ステップＳ３５）、接続機器の特定処理を終了する。具体的には、接続機器特定部５は、一致する接続先の制御装置が異なる旨を示す情報を表示装置９に表示させる。すなわち、接続機器特定部５は、試験データの送信元の制御装置３の識別情報と第１の組み合わせ情報４１に基づいて、接続機器２の接続先が計画された制御装置３であるか否かを判断し、接続機器２の接続先が計画された制御装置３でない場合に、接続機器３の接続先が計画された制御装置でないことを示す情報を表示装置９へ表示させる。図１４は、ステップＳ３５により表示装置９に表示される画面の一例を示す図である。

送信元の制御装置３が計画された制御装置である場合（ステップＳ３３ Ｙｅｓ）、接続機器の特定処理を終了する。

図４の説明に戻り、ステップＳ３の処理の後、機器構成管理部８の接続機器特定部５は、機器の接続状態を更新し（ステップＳ４）、処理を終了する。なお、ステップＳ２またはステップＳ３において警告がなされて処理が終了している場合には、ステップＳ４の処理は実施しない。

図１５は、機器の接続状態の更新処理手順の一例を示すフローチャートである。接続機器特定部５は、ステップＳ３で特定した接続機器２に関して、機器情報格納装置４に格納されている接続機器の接続状態情報４３を更新する（ステップＳ４１）。図１６は、接続状態情報４３の構成例を示す図である。例えば、接続状態情報４３が図１６に示した設定であるとし、ステップＳ３で特定された接続機器２の機器ＩＤが１だった場合、接続機器特定部５は、ステップＳ４１で、機器ＩＤ１に対応する接続機器２の接続状態を「未接続」から「接続」に更新する。

次に、接続機器特定部５は、機器情報格納装置４に格納されている各情報の組み合わせである機器構成管理情報を表示装置９に表示させ（ステップＳ４２）、接続状態の更新処理を終了する。

図１７は、ステップＳ４２により、機器構成管理情報が表示された画面の一例を示す図である。図１７では、接続機器２の識別情報である機器ＩＤと、試験データの送信元の制御装置の識別情報である送信元制御装置ＩＤと、試験データに基づいて特定されたデータパターンの識別情報であるデータパターンＩＤと、接続機器２が制御装置３に接続しているか否かを示す接続状態と、試験データを初回に受信した日時である初回受信日時とが表示装置９へ表示される例を示している。接続機器特定部５は、これらの情報を機器情報格納装置４から取得して画面表示用のデータを生成して表示装置９へ出力する。なお、図１７では、各機器の、機器ＩＤと、送信元制御装置ＩＤと、データパターンＩＤと接続状態と初回受信日時とを示しているが、これに限らず、例えば、現在試験データを受信している接続機器２の機器ＩＤを表示するようにしてもよい。図１７に示すように初回受信日時とともに接続状態を一覧で示すことにより、ユーザが接続機器２ごとに接続機器２を制御装置３に初回に接続した日時を記録しておけば、記録した日時と表示装置９に表示された情報とを照らし合わせることで、所望の接続機器２が正しく接続されているかを確認することができる。

本実施の形態の機器構成管理装置２０１は、上述した処理により、図１７に例示したような接続機器２ごとの接続状態に関する情報を表示装置９に表示する。図１７では、表の形式で、表示装置９に表示する例を示しているが表示の形式は図１７の例に限定されない。また、機器構成管理装置２０１が、接続機器２ごとの接続状態に関する情報として表示装置９に表示する情報は、図１７の例に限定されず、機器ごとの接続状態を含む情報であればよい。

以上のように、実施の形態１の機器構成管理装置２０１では、固有のデータパターンの試験データを生成する試験データ生成部１と接続機器２に接続させ、試験データを接続機器２および制御装置３を介して受信し、試験データのデータパターンを予め保持している情報に基づいて特定し、特定したデータパターンに対応する接続機器をあらかじめ保持している情報に基づいて特定するようにした。このため、接続機器２から接続機器２の識別情報を取得する仕組みが無くとも、接続機器２を特定することが可能となり、機器構成管理のコストの削減が見込める。

実施の形態２．
実施の形態１では、接続機器２を計画した制御装置３と異なる制御装置３に接続するなどの接続誤りについては述べていないが、実施の形態２では、接続誤りを考慮した構成および動作について説明する。

図１８は、本発明の実施の形態２にかかる制御管理システム２０２ａの構成例を示す図である。図１８に示すように、本実施の形態の制御管理システム２０２ａは、実施の形態１と同様の制御装置３−１〜３−ｍおよび接続機器２−１−１〜２−１−ｎ，…，２−ｍ−１〜２−ｍ−ｎで構成される制御システムと、該制御システムにおける機器構成を管理する機器構成管理装置２０１ａとを備える。

実施の形態２の機器構成管理装置２０１ａは、実施の形態１の機器構成管理部８を機器構成管理部８ａに替える以外は、実施の形態１の機器構成管理装置２０１と同様である。実施の形態２の機器構成管理部８ａは、実施の形態１の機器構成管理部８に試験データパターン割当部６および作業ミス検知部７を追加し、接続機器特定部５の替わりに接続機器特定部５ａを備え、機器情報格納装置４に格納される情報を変更する以外は、実施の形態１の機器構成管理部８と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる点を説明する。

実施の形態２の機器情報格納装置４には、第３の組み合わせ情報４１ａ、第４の組み合わせ情報４２ａ、実施の形態１と同様の接続状態情報４３が予め記憶される。第３の組み合わせ情報４１ａは、実施の形態１で述べた第１の組み合わせ情報４１に、各接続機器に対する計画された接続順序を示す計画接続順序を追加した情報である。第４の組み合わせ情報４２ａは、実施の形態１で述べた第２の組み合わせ情報４２から、試験データを受信した制御装置を示す情報を削除した情報である。

試験データパターン割当部６は、制御装置３ごとの接続機器２の接続順序を示す計画接続順序に基づいて、接続機器２へのデータパターンの割当を指示する。作業ミス検知部７は、計画接続順序と異なる順序で、各接続機器２に対応する試験データを受信した場合に、計画された順序と異なる旨を表示装置９に表示させる。図１９は、計画された順序と異なる場合に、表示装置９に表示される画面の一例を示す図である。

次に、実施の形態２の動作について説明する。実施の形態２の機器構成管理装置２０１ａは、実施の形態１で示した図４と同様の手順で演算を実施するが、各ステップにおける具体的な処理が一部以下の通り、実施の形態１と異なっている。まず、実施の形態２では、第３の組み合わせ情報４１ａおよび接続状態情報４３が機器情報格納装置４に予め記憶される。第３の組み合わせ情報４１ａおよび接続状態情報４３を機器情報格納装置４に記憶させる方法については実施の形態１の第１の組み合わせ情報４１および接続状態情報４３を機器情報格納装置４に記憶させる方法と同様である。

図２０は、実施の形態２の第３の組み合わせ情報４１ａの構成例を示す図である。図２０は、後述するデータパターンの割当て前の状態を示しており、割当てられたデータパターンを示すデータパターンＩＤの欄は空白すなわち未設定である。計画接続順序は、制御装置３ごとに接続される順序を示しており、番号が若いほど先に接続される。図２０に例では、制御装置ＩＤが１の制御装置３に対して、機器ＩＤが１の接続機器２、機器ＩＤが２の接続機器２、機器ＩＤが３の接続機器２の順で接続されることを示している。また、図２０の例では、制御装置ＩＤが２の制御装置３に対して、機器ＩＤが４の接続機器２、機器ＩＤが５の接続機器２、機器ＩＤが６の接続機器２の順で接続されることを示している。

図２１は、実施の形態２の機器構成管理部８ａにおける試験データの送信手順の一例を示すフローチャートである。本実施の形態では、図４に示したステップＳ１では、図５に示した処理の替わりに、図２１に示した処理を実施する。図２１に示すように、データパターン割当部６が、機器情報格納装置４に記憶されている第３の組み合わせ情報４１ａを参照して、計画接続順序にしたがって、接続機器２とデータパターンの組み合わせを決定する（ステップＳ１３）。データパターン割当部６は、データパターン情報格納装置１８に記憶されているデータパターン情報を参照して、決定した結果に対応するデータパターンに対応するデータパターンＩＤを求め、第３の組み合わせ情報４１ａのデータパターンＩＤの欄を更新する。

具体的には、データパターン割当部６は、データパターンの内容に、対応する接続機器の接続先となる制御装置３と接続順序とを識別可能な情報を持たせる。例えば、データパターンとして、図７のような周波数と振幅の２軸の情報の組合せで定義する場合、１軸である周波数に、接続先となる制御装置３の制御装置ＩＤの情報を持たせ、残りの１軸である振幅に、接続順序を示す識別情報を持たせる。例えば、制御装置ＩＤが１である制御装置３に接続される接続機器２に割当てるデータパターンの周波数は１．０に設定され、制御装置ＩＤが２である制御装置３に接続される接続機器２に割当てるデータパターンの周波数は２．０に設定される。また、接続順序が１番目である接続機器２に割当てるデータパターンの振幅は１．０に設定され、接続順序が２番目である接続機器２に割当てるデータパターンの振幅は２．０に設定される。したがって、実施の形態２のデータパターン情報では、このような割当てが可能なデータパターンを定義しておく。図２２は、実施の形態２のデータパターン情報の一例を示す図である。

ユーザは、接続機器２と試験データ生成部１とを第３の組み合わせ情報４１ａに従って接続する。ユーザは、例えば、第３の組み合わせ情報４１ａによりデータパターンＩＤ１が割当てられている接続機器２にはデータパターンＩＤ１が割当てられている試験データ生成部１を接続する。また、ユーザは、第３の組み合わせ情報４１ａ内の計画接続順序に従って、接続機器２を制御装置３に接続する。ここでは、図４に示す処理を１つの接続機器２を接続するごとに実施するとし、図４に示した処理の実施のたびに、ユーザは、計画接続順序に従って、接続機器２を制御装置３に接続する。ステップＳ１１およびステップＳ１２は実施の形態１と同様である。

図２３は、データパターン割当部６によりデータパターンが割当てられた後の第３の組み合わせ情報４１ａの構成例を示す図である。図２３の例では、データパターン割当部６により割当てられたデータパターンを示すデータパターンＩＤが格納されている。

図４に示したステップＳ２は実施の形態１と同様である。実施の形態２のステップＳ３は、一部実施の形態１と異なっている。図２４は、実施の形態２の接続機器特定部５ａにおける接続機器の特定手順の一例を示すフローチャートである。ステップＳ３１からステップＳ３５は、実施の形態１と同様である。ステップＳ３３でＹｅｓの場合、作業ミス検知部７は、機器情報格納装置４に記憶されている第３の組み合わせ情報４１ａおよび機器状態情報４３を参照して、計画された接続順序であるかを判定する（ステップＳ３６）。

具体的には、例えば、第３の組み合わせ情報４１ａが図２３のように設定されている場合に、データパターンＩＤが１のデータパターンが割当てられている接続機器２の接続状態が「未接続」であったとする。この場合に、接続機器特定部５ａが、受信した試験データが、データパターンＩＤが２のデータパターンに対応すると特定したとする。データパターンＩＤが２に対応する接続機器２の計画接続順序は、２であるため、データパターンＩＤが２のデータパターンに対応する接続機器２が接続される前にデータパターンＩＤが１のデータパターンに対応する接続機器２が制御装置３に接続されている必要があるのに対し、データパターンＩＤが１のデータパターンが割当てられている接続機器２の接続状態が「未接続」であるため、この場合、作業ミス検知部７は、計画接続順序でないと判定する。

計画接続順序であると判定した場合（ステップＳ３６ Ｙｅｓ）、作業ミス検知部７は、接続機器の特定処理を終了する。計画接続順序でないと判定した場合（ステップＳ３６ Ｎｏ）、接続機器特定部５ａは、計画接続順序でない旨を警告し（ステップＳ３７）、接続機器の特定処理を終了する。計画接続順序でない旨の警告方法は、表示装置９に計画接続順序でない旨を示す情報を表示させる方法が考えられる。

このように、本実施の形態２によれば、接続先の制御装置３と、接続順序を考慮したデータパターンを接続機器２に割当てる。このため、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、計画した組合せ、設置順序と異なる接続をした際に検知し、警告することが可能となるため、作業誤りが軽減される。

上述したように、試験データパターン割当部６は、接続機器２の制御装置３への接続順を示す第３の組み合わせ情報４１ａに基づいてデータパターンを接続機器へ割当てる。また、接続誤り判定部である作業ミス検知部７は、接続機器特定部５ａによる接続機器２の特定結果と、第３の組み合わせ情報４１ａと、接続状態情報４３とに基づいて、接続機器２の接続順が正しいか否かを判断する。なお、実施の形態２の第３の組み合わせ情報４１ａは、実施の形態１の第１の組み合わせ情報４１と制御装置３へ接続される計画された接続順序を示す情報とを含む。

なお、以上の例では、機器構成管理部８ａは、接続機器２の接続先の制御装置と接続順序との両方に基づいて、データパターンを決定するようにしたが、いずれか一方に基づいてデータパターンを決定するようにしてもよい。試験データパターン割当部６は、接続機器２の制御装置３への接続順と接続機器２の接続先として計画されている制御装置３の識別情報とのうち少なくとも一方に基づいて接続機器２に割当てるデータパターンを決定することができる。機器構成管理部８ａは、接続機器２の接続先の制御装置に基づいてデータパターンを決定した場合には、接続先の制御装置の誤りを検出することができ、接続機器２の接続順序に基づいてデータパターンを決定した場合には、接続順序の誤りを検出することができる。

また、以上の例では、機器構成管理部８ａは、接続機器２の接続先の制御装置と接続順序との両方に基づいて、データパターンを決定するようにしたが、接続順序が正しいか否かを確認するだけであれば、実施の形態１と同様に接続機器２の接続先の制御装置と接続順序とを用いずにデータパターンを予め定めておいてもよい。この場合も、第３の組み合わせ情報４１ａに計画接続順序を含めておくことで、機器構成管理部８ａは、接続順が正しいか否かを判断することができる。

また、接続機器２の接続先の制御装置および接続順序とのうち少なくとも一方に基づいてデータパターンを生成する場合、機器構成管理部８ａは、試験データに基づいて、第３の組み合わせ情報４１ａを用いずに、接続された制御装置３および接続順序とのうち少なくとも一方を求めることができる。例えば、データパターンの周波数を、計画された接続先の制御装置３を示す識別情報に対応させている場合、試験データの周波数を求めることで、計画された接続先の制御装置３を示す識別情報を得ることができ、この識別情報と試験データの送信元の制御装置３の識別情報とを比較することで接続先の制御装置３が正しいか否かを判定することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 試験データ生成部、２ 接続機器、３ 制御装置、４ 機器情報格納装置、５，５ａ 接続機器特定部、５１ データパターン照合部、６ 試験データパターン割当部、７ 作業ミス検知部、８ 機器構成管理部、９ 表示装置、１０ 入力装置、１２ ＣＰＵ、１３ メモリ、１４ ハードディスクドライブ、１５ キーボード、１６ マウス、１７ ディスプレイ、１８ データパターン情報格納装置、１００ パーソナルコンピュータ、２０１，２０１ａ 機器構成管理装置、２０２，２０２ａ 制御管理システム。

Claims (7)

1. 制御装置と前記制御装置に接続される接続機器とで構成される制御システムの構成を管理する機器構成管理装置であって、
   前記接続機器と接続可能であり、あらかじめ定められた複数のデータパターンのうちの固有の１つのデータパターンの試験データを生成する試験データ生成部と、
   前記複数のデータパターンの定義と前記データパターンの識別情報との対応を含むデータパターン情報を記憶する第１の記憶部と、
   前記データパターンの識別情報と前記接続機器との対応を含む第１の組み合わせ情報を記憶する第２の記憶部と、
   前記接続機器と前記試験データ生成部が接続された状態で、前記制御装置から受信した前記試験データ、前記データパターン情報および前記第１の組み合わせ情報に基づいて、前記制御装置に接続された前記接続機器を特定する接続機器特定部と、
   を備えることを特徴とする機器構成管理装置。
2. 前記第２の記憶部は、前記接続機器ごとに前記接続機器が前記制御装置に接続されているか否かを示す情報である接続状態情報を記憶し、
   前記接続機器特定部は、前記制御装置に接続された前記接続機器を特定した結果に基づいて、前記接続状態情報を更新することを特徴とする請求項１に記載の機器構成管理装置。
3. 表示装置、
   を備え、
   前記第１の組み合わせ情報は、前記接続機器の接続先として計画されている前記制御装置の識別情報を含み、
   前記接続機器特定部は、前記試験データの送信元の前記制御装置の識別情報と前記第１の組み合わせ情報に基づいて、前記接続機器の接続先が計画された前記制御装置であるか否かを判断し、前記接続機器の接続先が計画された前記制御装置でない場合に、前記接続機器の接続先が計画された前記制御装置でないことを示す情報を前記表示装置へ表示させることを特徴とする請求項１または２に記載の機器構成管理装置。
4. 前記接続機器特定部による前記接続機器の特定結果と、前記制御装置へ接続される計画された接続順序を示す情報と、前記第１の組み合わせ情報と、前記接続状態情報とに基づいて、前記接続機器の接続順が正しいか否かを判断する接続誤り判定部、を備えることを特徴とする請求項２に記載の機器構成管理装置。
5. 前記接続機器の前記制御装置への接続順と前記接続機器の接続先として計画されている前記制御装置の識別情報とのうち少なくとも一方に基づいて前記接続機器に割当てる前記データパターンを決定する試験データパターン割当部、
   を備えることを特徴とする請求項４に記載の機器構成管理装置。
6. 制御装置と、
   前記制御装置に接続される接続機器と、
   前記制御装置および前記接続機器の構成を管理する機器構成管理装置と、
   を備え、
   前記機器構成管理装置は、
   前記接続機器と接続可能であり、あらかじめ定められた複数のデータパターンのうちの固有の１つのデータパターンの試験データを生成する試験データ生成部と、
   前記複数のデータパターンの定義と前記データパターンの識別情報との対応を含むデータパターン情報を記憶する第１の記憶部と、
   前記データパターンの識別情報と前記接続機器との対応を含む第１の組み合わせ情報を記憶する第２の記憶部と、
   前記接続機器と前記試験データ生成部が接続された状態で、前記制御装置から受信した前記試験データ、前記データパターン情報および前記第１の組み合わせ情報に基づいて、前記制御装置に接続された前記接続機器を特定する接続機器特定部と、
   を備えることを特徴とする制御管理システム。
7. 制御装置と前記制御装置に接続される接続機器とで構成される制御システムの構成を管理する機器構成管理装置における接続機器特定方法であって、
   あらかじめ定められた複数のデータパターンの定義と前記データパターンの識別情報との対応を含むデータパターン情報を記憶する第１の記憶ステップと、
   前記データパターンの識別情報と前記接続機器との対応を含む第１の組み合わせ情報を記憶する第２の記憶ステップと、
   前記接続機器と接続された試験データ生成部が、前記複数のデータパターンのうちの固有の１つのデータパターンの試験データを生成するデータ生成ステップと、
   前記接続機器と前記試験データ生成部が接続された状態で、前記制御装置から受信した前記試験データ、前記データパターン情報および前記第１の組み合わせ情報に基づいて、前記制御装置に接続された前記接続機器を特定する接続機器特定ステップと、
   を含むことを特徴とする接続機器特定方法。

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