JP6521759B2 - 監視システム及びエンジニアリングツール - Google Patents

Description

この発明は、検出元であるフィールド制御機器のオブジェクトの状態変化により変更先であるフィールド制御機器のオブジェクトの状態を変化させる制御プログラムの動作確認を自動で行うエンジニアリングツールに関するものである。

従来から、ビル等の建物内の複数のフィールド制御機器の監視制御を行う監視システムが知られている（例えば特許文献１参照）。この監視システムには、イベントプログラム及び数値演算等の様々な制御プログラムが存在する。イベントプログラムとは、ある状態点の変化によって他の発停点の出力を連動させる制御プログラムであり、特許文献１にも記載がされている。また、数値演算は、複数のアナログ点の演算結果を他のアナログ点に出力する制御プログラムである。

特開２０１４−０１３４８６号公報

ところで、監視システムを立ち上げ、制御プログラムの動作確認を行う場合には、作業者が１プログラムずつ演算の入力となるデータを変更し、演算結果と出力点の動作があっているかを確認している。この作業には時間がかかり、作業者の負荷も高くミスが発生する可能性もあるという課題がある。

また、ビルシステムの運用中に、システムの不具合等により、設定されていた制御プログラムが動作しなかった場合には、設計されていた制御が実現できず、客先からのクレームに繋がる場合もある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、制御プログラムの確認を自動化することができる監視システム及びエンジニアリングツールを提供することを目的としている。

この発明に係る監視システムは、制御機器を監視制御する制御デバイスと、検出元である制御機器のオブジェクトの状態変化により変更先である制御機器のオブジェクトの状態を変化させる制御プログラムを用いて、制御機器を監視制御する監視デバイスと、制御プログラムの動作確認を行うエンジニアリングツールとを備え、エンジニアリングツールは、制御デバイスに対し、制御プログラムに登録されたオブジェクトのデータを実データから切離すデータ切離し部と、データ切離し部による処理後、制御デバイスに対し、制御プログラムに登録された検出元であるオブジェクトの状態を変更する状態変更部と、状態変更部による処理後、制御デバイスから、制御プログラムに登録された変更先であるオブジェクトの状態を取得する状態取得部と、監視デバイスから、制御プログラムに関する履歴データを取得する履歴取得部と、状態取得部及び履歴取得部による取得結果を制御プログラムの正常時での演算結果と比較し、当該制御プログラムの動作確認を行う確認部とを備えたものである。

この発明によれば、上記のように構成したので、制御プログラムの確認を自動化することができる。

この発明の実施の形態１に係る監視システムの構成例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係るエンジニアリングツールの、制御プログラムの自動確認機能に関する構成例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係るエンジニアリングツールによる制御プログラムの自動確認動作例を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係るエンジニアリングツールによる制御プログラムの自動確認動作例を示す図である。 この発明の実施の形態１におけるイベントプログラムの条件の一例を示す図である。 この発明の実施の形態１における入力オブジェクトと出力オブジェクトの定義の一例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係るエンジニアリングツールからの入力オブジェクトに対する操作と期待される出力オブジェクトの状態の一例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係るエンジニアリングツールによるイベントプログラムの動作判定例を示す図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る監視システムの構成例を示す図である。
監視システムは、図１に示すように、エンジニアリングツール１、監視デバイス２及び制御デバイス３を備えている。

エンジニアリングツール１は、監視システムを構築するものである。このエンジニアリングツール１は、例えば、ＢＡＣｎｅｔ等の標準化されたオープンな通信規格に対応し、この通信規格により制御デバイス３との間で通信を行う。また、エンジニアリングツール１は、後述する制御プログラムの自動確認を行う。このエンジニアリングツール１の、制御プログラムの自動確認機能に関する構成については後述する。

監視デバイス２は、上述の通信プロトコルによって接続される複数の制御デバイス３の監視制御を行うものである。また、監視デバイス２は、制御プログラムを用いて制御デバイス３の制御を行う。
制御デバイス３は、監視デバイス２による制御に従い、不図示の複数の下位のコントローラの監視制御を行うものである。なお、下位のコントローラには、不図示のフィールド制御機器（制御機器）が接続され、オブジェクトの状態及び値等を監視制御している。

次に、エンジニアリングツール１の、制御プログラムの自動確認機能に関する構成について、図２を参照しながら説明する。
なお、制御プログラムとは、監視システムの演算機能であり、検出元であるフィールド制御機器のオブジェクトの状態変化を入力とし、演算処理を行った結果により、変更先であるフィールド制御機器の状態を変化させる機能である。そして、エンジニアリングツール１では、制御デバイス３のマニュアルオーバーライド機能と監視デバイス２の履歴データとを利用して、制御プログラムの自動確認を行う。ここで、マニュアルオーバーライド機能とは、制御デバイス３のデータを実データから切り離し、任意のデータを書き込める状態とする機能を指す。

このエンジニアリングツール１は、図２に示すように、プログラム選択受付け部１０１、実行受付け部１０２、データ切離し部１０３、状態変更部１０４、状態取得部１０５、履歴取得部１０６及び確認部１０７を備えている。

プログラム選択受付け部１０１は、エンジニアリングツール１に設定されている制御プログラムの中から作業者により選択された確認対象の制御プログラムを受付けるものである。
実行受付け部１０２は、作業者により設定された動作確認の開始時刻又は（即時）開始指示を受付けるものである。

データ切離し部１０３は、実行受付け部１０２により受付けられた開始時刻を経過後又は開始指示受付け後、制御デバイス３に対し、確認対象の制御プログラムに登録されたオブジェクトのデータを実データから切離すものである。また、監視デバイス２による制御デバイス３からのデータ収集周期が制御プログラムの動作確認に関係する場合には、実データから切離したオブジェクトの監視デバイス２によるデータ収集周期を１秒に変更させる。
また、データ切離し部１０３は、状態取得部１０５による上記制御プログラムに関する処理が終了した後、制御デバイス３に対し、該当するオブジェクトのデータを実データから切離した状態から元の状態に戻す。また、監視デバイス２によるデータ収集周期も変更している場合にはこのデータ収集周期も元の状態に戻す。

状態変更部１０４は、データ切離し部１０３による処理後、制御デバイス３に対し、確認対象の制御プログラムに登録された検出元であるオブジェクトの状態を変更するものである。
状態取得部１０５は、状態変更部１０４による処理後、制御デバイス３から、確認対象の制御プログラムに登録された変更先であるオブジェクトの状態を取得するものである。

履歴取得部１０６は、監視デバイス２から、確認対象の制御プログラムに関する履歴データを取得するものである。この際、履歴取得部１０６は、バーチャルプリンタの表示履歴等を履歴データとして取得する。

確認部１０７は、状態取得部１０５及び履歴取得部１０６による取得結果を制御プログラムの正常時での演算結果と比較し、当該制御プログラムの動作確認を行うものである。

次に、上記のように構成されたエンジニアリングツール１の制御プログラムの自動確認動作例について、図３，４を参照しながら説明する。
エンジニアリングツール１の動作では、図３，４に示すように、まず、プログラム選択受付け部１０１は、エンジニアリングツール１のエンジニアリングデータに設定されている制御プログラムの中から作業者により選択された確認対象の制御プログラムを受付ける（ステップＳＴ１）。

次いで、実行受付け部１０２は、作業者により設定された動作確認の開始時刻又は（即時）開始指示を受付ける（ステップＳＴ２）。

次いで、データ切離し部１０３は、実行受付け部１０２により受付けられた開始時刻を経過後又は開始指示受付け後、制御デバイス３に対し、確認対象の制御プログラムに登録されたオブジェクトのデータを実データから切離す（ステップＳＴ３）。また、監視デバイス２による制御デバイス３からのデータ収集周期が上記制御プログラムの動作確認に関係する場合には、実データから切離したオブジェクトの監視デバイス２によるデータ収集周期を１秒に変更させる。

次いで、状態変更部１０４は、データ切離し部１０３による処理後、制御デバイス３に対し、上記制御プログラムに登録された検出元であるオブジェクトの状態を変更する（ステップＳＴ４）。
次いで、状態取得部１０５は、状態変更部１０４による処理後、制御デバイス３に対し、上記制御プログラムに登録された変更先であるオブジェクトの状態を取得する（ステップＳＴ５）。
その後、上記制御プログラムの動作確認に必要な動作分だけ処理を行ったかを判定し（ステップＳＴ６）、処理が足りない場合にはステップＳＴ４，５を繰り返す。

その後、データ切離し部１０３は、制御デバイス３に対し、上記制御プログラムに登録されたオブジェクトのデータを実データから切離した状態から元の状態に戻す（ステップＳＴ７）。また、監視デバイス２によるデータ収集周期も変更している場合にはこのデータ収集周期も元の状態に戻す。
その後、ステップＳＴ１で受付けられた全ての制御プログラムに関して、順次、ステップＳＴ３〜７の動作を繰り返す。

その後、履歴取得部１０６は、監視デバイス２から、バーチャルプリンタの表示履歴等を履歴データとして取得する（ステップＳＴ８）。

次いで、確認部１０７は、状態取得部１０５及び履歴取得部１０６による取得結果を制御プログラムの正常時での演算結果と比較し、制御プログラムの動作を確認する（ステップＳＴ９）。

なお上記では、プログラム選択受付け部１０１により確認対象の制御プログラムを受付けるものとしたが、これに限るものではなく、例えば自動的に、エンジニアリングデータ内の全ての制御プログラムを確認対象としてもよい。

次に、制御プログラムの自動確認の具体例を示す。まず、イベントプログラムの自動確認の具体例を示す。
以下では、イベントプログラムとして、建物内における照明の状態に応じて、当該建物内における空調機の状態を自動的に連動させる場合を示す。

例えば、入力オブジェクト（検出元であるフィールド制御機器オブジェクト）に複数の照明の状態点、出力オブジェクト（変更先であるフィールド制御機器のオブジェクト）に空調機の発停点を設定する。そして、制御プログラムの演算の条件として図５のような条件を設定したとする。この場合、制御プログラムは、入力オブジェクトのどれかが停止状態から動作状態に変化した場合には、出力オブジェクトにＯＮを出力する。また、入力オブジェクトの全てが動作状態から停止状態に変化した場合には、出力オブジェクトにＯＦＦを出力する。

また、入力オブジェクト及び出力オブジェクトとして、図６に示すようなオブジェクトを設定する。
この場合、上記ステップＳＴ４，５において、図７に示すような動作を行い、制御プログラムの演算処理を実行させ、制御デバイス３から該当する変更先であるオブジェクトの状態を取得する。そして、全ての動作が完了した後、監視デバイス２から履歴データを取得する。
そして、制御デバイス３から取得した変更先であるオブジェクトの状態と、監視デバイス２から取得した履歴データとが、図８に示すような期待する状態に変更されているかを確認することで、制御プログラムが正常に動作しているかを判定する。

図７に示す動作を行った場合の動作確認は、図８に示すように、各操作に対して、制御デバイス３からの出力オブジェクトと監視デバイス２からの履歴データとが期待されている状態となっていれば、良動作とする。一方、期待されている状態と異なれば、不良動作とする。
そして、イベントプログラムの動作確認では、全ての操作に対して、期待される動作となっていれば良と判定し、一つでも不良動作がある場合には不良と判定する。

次に、数値演算の自動確認の具体例を示す。
数値演算とは、積算値又は計測値に対し四則演算を行い、その演算結果を出力用のオブジェクトに出力する機能である。例えば、数値演算の設定を「オブジェクトＡ×オブジェクトＢ」とし、出力オブジェクトにオブジェクトＣを設定した場合には、オブジェクトＣは、オブジェクトＡとオブジェクトＢの値を乗算した結果の値となる。

この場合は、演算元（検出元）のオブジェクトの値をエンジニアリングツール１から変化させ、出力オブジェクトのデータを取得し、期待する値になっているかを確認することで、制御プログラムが正常に動作しているかを判定する。

以上のように、この実施の形態１によれば、エンジニアリングツール１に、制御デバイス３に対し、制御プログラムに登録されたオブジェクトのデータを実データから切離すデータ切離し部１０３と、データ切離し部１０３による処理後、制御デバイス３に対し、制御プログラムに登録された検出元であるオブジェクトの状態を変更する状態変更部１０４と、状態変更部１０４による処理後、制御デバイス３から、制御プログラムに登録された変更先であるオブジェクトの状態を取得する状態取得部１０５と、監視デバイス２から、制御プログラムに関する履歴データを取得する履歴取得部１０６と、状態取得部１０５及び履歴取得部１０６による取得結果を制御プログラムの正常時での演算結果と比較し、当該制御プログラムの動作確認を行う確認部１０７とを備えたので、制御プログラムの自動確認を行うことができる。これにより、短時間での制御プログラムの確認が可能となる。その結果、作業員の負荷を軽減でき、システムの品質を向上させることができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ エンジニアリングツール
２ 監視デバイス
３ 制御デバイス
１０１ プログラム選択受付け部
１０２ 実行受付け部
１０３ データ切離し部
１０４ 状態変更部
１０５ 状態取得部
１０６ 履歴取得部
１０７ 確認部

Claims (2)

1. 制御機器を監視制御する制御デバイスと、
   検出元である前記制御機器のオブジェクトの状態変化により変更先である前記制御機器のオブジェクトの状態を変化させる制御プログラムを用いて、前記制御機器を監視制御する監視デバイスと、
   前記制御プログラムの動作確認を行うエンジニアリングツールとを備えた監視システムにおいて、
   前記エンジニアリングツールは、
   前記制御デバイスに対し、前記制御プログラムに登録されたオブジェクトのデータを実データから切離すデータ切離し部と、
   前記データ切離し部による処理後、前記制御デバイスに対し、前記制御プログラムに登録された検出元であるオブジェクトの状態を変更する状態変更部と、
   前記状態変更部による処理後、前記制御デバイスから、前記制御プログラムに登録された変更先であるオブジェクトの状態を取得する状態取得部と、
   前記監視デバイスから、前記制御プログラムに関する履歴データを取得する履歴取得部と、
   前記状態取得部及び前記履歴取得部による取得結果を前記制御プログラムの正常時での演算結果と比較し、当該制御プログラムの動作確認を行う確認部とを備えた
   ことを特徴とする監視システム。
2. 制御機器を監視制御する制御デバイスを監視制御する監視デバイスで用いられる、検出元である前記制御機器のオブジェクトの状態変化により変更先である前記制御機器のオブジェクトの状態を変化させる制御プログラムの、動作確認を行うエンジニアリングツールにおいて、
   前記制御デバイスに対し、前記制御プログラムに登録されたオブジェクトのデータを実データから切離すデータ切離し部と、
   前記データ切離し部による処理後、前記制御デバイスに対し、前記制御プログラムに登録された検出元であるオブジェクトの状態を変更する状態変更部と、
   前記状態変更部による処理後、前記制御デバイスから、前記制御プログラムに登録された変更先であるオブジェクトの状態を取得する状態取得部と、
   前記監視デバイスから、前記制御プログラムに関する履歴データを取得する履歴取得部と、
   前記状態取得部及び前記履歴取得部による取得結果を前記制御プログラムの正常時での演算結果と比較し、当該制御プログラムの動作確認を行う確認部とを備えた
   ことを特徴とするエンジニアリングツール。

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