JP6783636B2

JP6783636B2 - 制御サーバ

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Publication number: JP6783636B2
Application number: JP2016228263A
Authority: JP
Inventors: 元気立野
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2020-11-11
Anticipated expiration: 2036-11-24
Also published as: JP2018084996A; US20180144007A1; CN108111573A

Description

本発明の実施形態は、制御サーバに関する。

クラウドサービス（以下、クラウドと言う）という、ＬＡＮ（Local Area Network）を超えたグローバルネットワーク（特に、インターネット）を介したコンピュータ資源の利用形態が注目されている。クラウドが注目される背景には、ネットワークの高速化、およびメモリやメディアの大容量化がある。ユーザは、ローカルのコンピュータ資源に依存している各種演算処理やデータの格納を、グローバルネットワークを介して接続されるコンピュータ資源（所謂、グローバル資源）を利用して実行できる。

クラウドを、工業用の制御システムに適用した制御クラウドがある。従来の工業用の制御システムでは、ローカルの制御システム内のコントローラが提供するオブジェクト（例えば、ＰＯＵ：Program Organization Unit、変数、タスク等のコンピュータ資源。以下、サービスと言う）によって、ローカルの制御システム内のバルブやセンサ等の制御対象機器を制御する。一方、制御クラウドでは、当該制御クラウド内の制御クラウドサーバが提供するサービスを利用して、制御対象機器を制御する。

特表２００２−５３２７７６号公報

ところで、制御クラウドサーバは、ローカルの制御システムが有するクライアント装置から送信されるデータ（以下、生データと言う）を用いて、ローカルの制御システムに対してサービスを提供するが、クライアント装置毎に、サービスを受ける目的が異なる。例えば、あるクライアント装置は、プラントのオーナーやオペレータ等によって利用され、制御クラウドサーバから提供されるサービスを、制御対象機器の故障診断、故障予防、故障保全、生産管理等に利用する。一方、他のクライアント装置は、制御クラウドサーバから提供されるサービスのうち、主に、ＰＯＵや変数を利用する。

したがって、制御クラウドサーバが有する故障診断等に関わるサービスを、ローカルの制御システムに対して提供する場合、制御クラウドサーバは、故障診断等のために有効な生データであるか否かを判定した上で、サービスを提供する必要がある。しかしながら、ローカルの制御システム内のクライアント装置を操作するユーザの役割毎に、制御対象機器の制御結果に対する見解の相違や知識の有無があり、有効と判断する生データが異なる。そのため、制御クラウドサーバにおいて、役割が異なるユーザにより操作されるクライアント装置からの生データを集約してサービスを提供することは容易ではない。

実施形態の制御サーバは、オブジェクトと、ノウハウデータベースと、重みデータベースと、判定部と、を備える。オブジェクトは、クライアント装置から実行指示を受信した場合に、クライアント装置毎に設定された条件式に従って、当該クライアント装置から受信しかつ外部システムが有する制御対象機器に関するデータが有効か否かを判定する第１処理を実行する。ノウハウデータベースは、オブジェクトを識別可能とするオブジェクトＩＤに対応付けて、クライアント装置毎に、当該クライアント装置から受信したデータの第１処理に用いる条件式を記憶する。重みデータベースは、オブジェクトＩＤに対応付けて、クライアント装置毎に、第１処理によって有効と判定されたデータに付与する重みを記憶する。判定部は、ノウハウデータベースにおいて、実行指示を受信したオブジェクトのオブジェクトＩＤと対応付けられた条件式に従ってデータが有効と判定されたクライアント装置を特定し、重みデータベースにおいて実行指示を受信したオブジェクトのオブジェクトＩＤと対応付けられた重みのうち、特定したクライアント装置の重みの合計が所定閾値以上である場合、実行指示を受信したオブジェクトによる第１処理の処理結果が有効と判定する。

図１は、第１の実施形態にかかる制御システムの構成の一例を示す図である。図２は、第１の実施形態にかかる制御システムが有する制御クラウドサーバおよびローカル制御システムの構成の一例を示す図である。図３は、第１の実施形態にかかる制御システムが有する制御クラウドサーバの機能構成の一例を示す図である。図４は、第１の実施形態にかかる制御クラウドサーバが有するオブジェクトデータベースのデータ構成の一例を示す図である。図５は、第１の実施形態にかかるクラウドサーバが有するノウハウデータベースのデータ構成の一例を示す図である。図６は、第１の実施形態にかかるクラウドサーバが有する重みデータベースのデータ構成の一例を示す図である。図７は、第２の実施形態にかかる制御クラウドサーバによるデータベースの変更処理の流れの一例を示すフローチャートである。図８は、第３の実施形態にかかる制御システムの構成の一例を示す図である。図９は、第３の実施形態にかかる制御システムの各制御クラウドサーバに記憶されるオブジェクトデータベースの一例を示す図である。図１０は、第４の実施形態にかかる制御クラウドサーバが有するクライアントデータベースの一例を示す図である。図１１は、第４の実施形態にかかる制御クラウドサーバが有する参照データベースの一例を示す図である。図１２は、第４の実施形態にかかる制御クラウドサーバによるデータベースの変更処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、添付の図面を用いて、本実施形態にかかる制御サーバを適用した制御システムについて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる制御システムの構成の一例を示す図である。図１に示すように、本実施形態にかかる制御システムは、制御クラウドサーバ１（制御サーバの一例）と、ローカル制御システム２（外部システムの一例）と、クライアントシステム３と、を有する。ローカル制御システム２は、当該システム内の設備を提供するベンダー等によって管理されるシステムであり、後述するクラウドオブジェクト１０２を用いてセンサやバルブ等のプラントの設備を制御するコントローラ、プラントの設備やコントローラ等の制御対象機器に関する生データを制御クラウドサーバ１に送信するクライアント装置２０１（図２参照）等を有する。クライアントシステム３は、ローカル制御システム２を管理、運用、保守するプラントオーナーやオペレータ等によって管理されるシステムであり、クライアント装置２０１（図２参照）等を有する。制御クラウドサーバ１は、サービス１０２（以下、クラウドオブジェクトと言う）を有する。クラウドオブジェクト１０２は、ＰＯＵ（Program Organization Unit）、変数、タスク等である。本実施形態では、クラウドオブジェクト１０２には、クライアント装置２０１から受信する生データが含まれる。また、クラウドオブジェクト１０２には、クライアント装置２０１から実行指示を受信した場合に、クライアント装置２０１（図２参照）毎に設定された条件式に従って、クライアント装置２０１から受信する生データが有効か否かを判定する処理（以下、判定処理と言う。第１処理の一例）を実行するオブジェクトが含まれる。

本実施形態では、制御クラウドサーバ１と、ローカル制御システム２と、クライアントシステム３とは、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークＮＴを介して接続される。また、ローカル制御システム２およびクライアントシステム３は、ＯＰＣ（OLE for Process Control）に従って、生データ等の各種データを制御クラウドサーバ１と送受信することによって、クラウドオブジェクト１０２を用いて、ローカル制御システム２が含むコントローラ等が有するＣＰＵ（Central Processing Unit）の故障状態の判定や、制御対象機器による商品の生産の管理、ローカル制御システム２が有する設備の管理等を実行する。

図２は、第１の実施形態にかかる制御システムが有する制御クラウドサーバおよびローカル制御システムの構成の一例を示す図である。図２に示すように、ローカル制御システム２は、通信ネットワークＮＴとの間のインタフェースとなりかつＯＰＣに従って制御クラウドサーバ１と通信可能なクライアント機能部として機能するクライアント装置２０１（所謂、ＯＰＣクライアント）と、ＬＡＮ２０２に接続されかつオペレータが各種操作を行う複数のＨＭＩ（Human Machine Interface）２０３と、ＬＡＮ２０２に接続されかつコントローラの一例であるＰＬＣ（Programmable Logic Controller）２０４と、ＬＡＮ２０２に接続されかつセンサ制御対象機器との間のインタフェースとなる複数のリモートＩ／Ｏ２０５と、を備える。また、図２に示すように、制御クラウドサーバ１は、クラウドオブジェクト１０２を有する。また、クライアントシステム３も、クライアント装置２０１を有する。

図３は、第１の実施形態にかかる制御システムが有する制御クラウドサーバの機能構成の一例を示す図である。図３に示すように、制御クラウドサーバ１は、サーバ機能部１０１（所謂、ＯＰＣサーバ）と、クラウドオブジェクト１０２と、オブジェクトデータベース１０３と、ノウハウデータベース１０４と、重みデータベース１０５と、を有する。

オブジェクトデータベース１０３は、クラウドオブジェクト１０２を識別可能とするオブジェクトＩＤと、当該オブジェクトＩＤにより識別されるクラウドオブジェクト１０２の名称とを対応付けて記憶する。ここで、オブジェクトＩＤは、制御クラウドサーバ１内においてクラウドオブジェクト１０２を識別可能とする番号等のＩＤである。

図４は、第１の実施形態にかかる制御クラウドサーバが有するオブジェクトデータベースのデータ構成の一例を示す図である。図４に示すように、オブジェクトデータベース１０３は、クラウドオブジェクト１０２が生データである場合、当該クラウドオブジェクト１０２のオブジェクトＩＤに対応付けて、当該クラウドオブジェクト１０２である生データの送信元における名称であるデフォルト（例えば、「SW_PARA001」、「IND0001」）を記憶する。また、図４に示すように、オブジェクトデータベース１０３は、クラウドオブジェクト１０２が、故障診断サービスや生産管理サービス等のＰＯＵである場合、当該クラウドオブジェクト１０２のオブジェクトＩＤに対応付けて、当該クラウドオブジェクト１０２であるＰＯＵの名称（例えば、「Fault_CPU01」、「Fault_Sensor005」）を記憶する。

ノウハウデータベース１０４は、クラウドオブジェクト１０２の一例であるオブジェクトＩＤに対応付けて、クライアント装置２０１毎に、当該クライアント装置２０１から受信した生データの判定処理に用いる条件式を記憶する。図５は、第１の実施形態にかかるクラウドサーバが有するノウハウデータベースのデータ構成の一例を示す図である。例えば、図５に示すように、ノウハウデータベース１０４は、ＰＬＣ２０４等のＣＰＵの故障状態を示す生データが有効か否かを判定する判定処理を実行するクラウドオブジェクト１０２（以下、故障診断サービスと言う）のオブジェクトＩＤに対応付けて、故障診断サービスにより有効か否かを判定する生データが示す故障状態を示す値（以下、状態値と言う）と、当該生データが示す故障状態と、当該生データの判定処理に用いる条件式と、を記憶する。

本実施形態では、故障診断サービスは、ローカル制御システム２が有するＰＬＣ２０４等のＣＰＵの３種類の故障状態（例えば、ＣＰＵ軽故障、ＣＰＵ中故障、ＣＰＵ重故障）のいずれかに関する生データが有効か否かを判定する。そのため、ノウハウデータベース１０４は、故障診断サービスのオブジェクトＩＤに対応付けて、故障診断サービスにより判定する３種類のＣＰＵの故障状態それぞれについて、状態値、故障状態、および条件式を記憶している。ここで、ＣＰＵ軽故障は、ローカル制御システム２が有するＰＬＣ２０４等のＣＰＵの３種類の故障状態のうち、最も軽い故障状態である。また、ＣＰＵ中故障は、ローカル制御システム２が有するＰＬＣ２０４等のＣＰＵの３種類の故障状態のうち、ＣＰＵ軽故障よりも重い故障状態である。また、ＣＰＵ重故障は、ローカル制御システム２が有するＰＬＣ２０４等のＣＰＵの３種類の故障状態のうち、最も重い故障状態である。

重みデータベース１０５は、オブジェクトＩＤに対応付けて、クライアント装置２０１毎に、クラウドオブジェクト１０２によって有効と判定された生データに付与する重みを記憶する。図６は、第１の実施形態にかかるクラウドサーバが有する重みデータベースのデータ構成の一例を示す図である。図６に示すように、重みデータベース１０５は、故障診断サービスのオブジェクトＩＤに対応付けて、状態値と、当該状態値が示す故障状態と判定する所定閾値と、故障診断サービスによって有効と判定された生データに対して付与する重みと、を記憶する。

サーバ機能部１０１（所謂、ＯＰＣサーバ）は、通信ネットワークＮＴとの間のインタフェースとなりかつＯＰＣに従ってローカル制御システム２およびクライアントシステム３と通信可能なサーバ機能部として機能する。また、サーバ機能部１０１は、オブジェクトデータベース１０３から、クライアント装置２０１から実行指示を受信したクラウドオブジェクト１０２（以下、実行対象オブジェクトと言う）のオブジェクトＩＤを読み出す。次いで、サーバ機能部１０１（判定部の一例）は、ノウハウデータベース１０４において、読み出したオブジェクトＩＤと対応付けられる条件式に従って生データが有効と判定されたクライアント装置２０１を特定する。

例えば、実行対象オブジェクトが故障診断サービスである場合、サーバ機能部１０１は、故障診断サービスのオブジェクトＩＤと対応付けられた条件式に従って生データが有効と判定されたクライアント装置２０１を特定する。具体的には、故障診断サービスによって有効か否かを判定する生データがＣＰＵ軽故障に関する生データである場合、サーバ機能部１０１は、ノウハウデータベース１０４において、故障診断サービスのオブジェクトＩＤ：「３」および故障状態：ＣＰＵ軽故障と対応付けられた条件式（「ＩＤ２＞５０」、「ＩＤ２＞６０」）に従って生データが有効と判定されたクライアント装置２０１を特定する。

ここで、「ＩＤ２＞５０」は、オブジェクトＩＤ：「２」により識別されるクラウドオブジェクト１０２でありかつＣＰＵ軽故障に関する生データが「５０」より大きい場合に、当該生データが有効と判定する条件式である。また、「ＩＤ２＞６０」は、オブジェクトＩＤ：「２」により識別されるクラウドオブジェクト１０２でありかつＣＰＵ軽故障に関する生データが「６０」より大きい場合に、当該生データが有効と判定する条件式である。

また、例えば、故障診断サービスよって有効か否かを判定する生データがＣＰＵ中故障に関する生データである場合、サーバ機能部１０１は、ノウハウデータベース１０４において、故障診断サービスのオブジェクトＩＤ：「３」および故障状態：ＣＰＵ中故障と対応付けられた条件式（「ＩＤ２＞５０＆１時間継続」等）に従って生データが有効と判定されたクライアント装置２０１を特定する。ここで、「ＩＤ２＞５０＆１時間継続」は、オブジェクトＩＤ：「２」により識別されるクラウドオブジェクト１０２でありかつＣＰＵ中故障に関する生データが「５０」より大きい状態が１時間以上継続した場合に、当該生データが有効と判定する条件式である。

さらに、例えば、故障診断サービスよって有効か否かを判定する生データがＣＰＵ重故障に関する生データである場合、サーバ機能部１０１は、ノウハウデータベース１０４において、故障診断サービスのオブジェクトＩＤ：「３」および故障状態：ＣＰＵ重故障と対応付けられた条件式（「ＩＤ１＝＝１」等）に従って生データが有効と判定されたクライアント装置２０１を特定する。ここで「ＩＤ１＝＝１」は、オブジェクトＩＤ：「１」により識別されるクラウドオブジェクト１０２でありかつＣＰＵ重故障に関する生データが「１」のままである場合に、当該生データが有効と判定する条件式である。

条件式に従って生データが有効と判定されたクライアント装置２０１を特定すると、サーバ機能部１０１は、重みデータベース１０５において、実行対象オブジェクトのオブジェクトＩＤと対応付けられた重みのうち、当該特定したクライアント装置２０１に付与する重みの合計を算出する。そして、サーバ機能部１０１は、算出した合計が、所定閾値以上である場合、実行対象オブジェクトにより実行される判定処理の処理結果を有効と判定する。これにより、各クライアント装置２０１のユーザの役割による見解の相違や知識の有無を活かしてクラウドオブジェクト１０２における判定処理を実行することができるので、クラウドオブジェクト１０２により実行される判定処理の精度を向上させ、かつローカル制御システム２における制御対象機器を用いた業務の効率化を図ることができる。

例えば、サーバ機能部１０１は、実行対象オブジェクトのオブジェクトＩＤが「３」である場合、重みデータベース１０５において、オブジェクトＩＤ：「３」と対応付けられた重みのうち、ベンダーのクライアント装置２０１の重み「１」、オペレータのクライアント装置２０１の重み「１」の合計：「２」を算出する。次いで、サーバ機能部１０１は、重みデータベース１０５において、実行対象オブジェクトのオブジェクトＩＤと対応付けられ（例えば、「３」）かつ故障診断サービスによって有効か否かを判定する生データが示す故障状態を表す状態値（例えば、「０」）と対応付けられた所定閾値（例えば、「２」）と、算出した合計（例えば、「２」）とを比較する。そして、サーバ機能部１０１は、算出した合計が、所定閾値以上である場合、故障診断サービスによる判定処理の処理結果を有効と判定する。

このように、第１の実施形態にかかる制御クラウドサーバ１によれば、クラウドオブジェクト１０２により実行される判定処理の精度を向上させ、かつローカル制御システム２における制御対象機器を用いた業務の効率化を図ることができる。

（第２の実施形態）
本実施形態では、オブジェクトデータベースに記憶されるオブジェクトＩＤの変更に伴い、ノウハウデータベースおよび重みデータベースに記憶されるオブジェクトＩＤを変更する例である。以下の説明では、第１の実施形態と異なる箇所について説明する。

本実施形態では、サーバ機能部１０１（変更部の一例）は、オブジェクトデータベース１０３に記憶されるオブジェクトＩＤに対して、追加，置換，削除等の変更が行われた場合に、ノウハウデータベース１０４および重みデータベース１０５において、当該変更されたオブジェクトＩＤと一致するオブジェクトＩＤを変更する。これにより、オブジェクトデータベース１０３に変更が加えられた場合に、ノウハウデータベース１０４および重みデータベース１０５も合わせて変更されるので、データベース間において矛盾が生まれることを回避できる。また、オブジェクトデータベース１０３のオブジェクトＩＤを変更するだけで、ノウハウデータベース１０４および重みデータベース１０５も変更され、データベースの変更が容易になるので、各データベースに対する変更により生じる作業工数を削減できる。

図７は、第２の実施形態にかかる制御クラウドサーバによるデータベースの変更処理の流れの一例を示すフローチャートである。サーバ機能部１０１は、オブジェクトデータベース１０３に記憶されるオブジェクトＩＤを変更する。オブジェクトデータベース１０３に記憶されるオブジェクトＩＤを変更する際、サーバ機能部１０１は、図７に示すように、変更するオブジェクトＩＤが、オブジェクトデータベース１０３に既に記憶されているオブジェクトＩＤ（以下、従来ＩＤと言う）であるか否かを判定する（ステップＳ７０１）。変更されたオブジェクトＩＤが従来ＩＤではない場合（ステップＳ７０１：Ｎｏ）、すなわち、新たなオブジェクトＩＤを追加する変更が行われた場合、サーバ機能部１０１は、ノウハウデータベース１０４および重みデータベース１０５の変更を行わずに、データベースの変更処理を終了する。

一方、変更するオブジェクトＩＤが従来ＩＤである場合（ステップＳ７０１：Ｙｅｓ）、サーバ機能部１０１は、当該変更するオブジェクトＩＤが、ノウハウデータベース１０４または重みデータベース１０５に記憶されているか否かを判断する（ステップＳ７０２）。変更されたオブジェクトＩＤが、ノウハウデータベース１０４および重みデータベース１０５のいずれにも記憶されていない場合（ステップＳ７０２：Ｎｏ）、サーバ機能部１０１は、データベースの変更処理を終了する。変更するオブジェクトＩＤが、ノウハウデータベース１０４または重みデータベース１０５に記憶されている場合（ステップＳ７０２：Ｙｅｓ）、サーバ機能部１０１は、オブジェクトデータベース１０３のオブジェクトＩＤに対する変更が削除であるか否かを判断する（ステップＳ７０３）。オブジェクトデータベース１０３のオブジェクトＩＤに対する変更が削除である場合（ステップＳ７０３：Ｙｅｓ）、サーバ機能部１０１は、データベースの変更処理を終了する。

オブジェクトＩＤに対する変更が削除ではない場合（ステップＳ７０３：Ｎｏ）、サーバ機能部１０１は、オブジェクトデータベース１０３のオブジェクトＩＤに対する変更が、従来ＩＤを新たなオブジェクトＩＤで置換する変更であるか否かを判断する（ステップＳ７０４）。オブジェクトデータベース１０３のオブジェクトＩＤに対する変更が、置換でない場合（ステップＳ７０４：Ｎｏ）、サーバ機能部１０１は、データベースの変更処理を終了する。一方、オブジェクトデータベース１０３のオブジェクトＩＤに対する変更が置換である場合（ステップＳ７０４：Ｙｅｓ）、サーバ機能部１０１は、ノウハウデータベース１０４および重みデータベース１０５に記憶される従来ＩＤを新たなオブジェクトＩＤで置換する（ステップＳ７０５）。

このように、第２の実施形態にかかる制御クラウドサーバ１によれば、オブジェクトデータベース１０３に変更が加えられた場合に、データベース間において矛盾が生まれることを回避できる。

（第３の実施形態）
本実施形態は、クライアント装置から生データを受信する他の制御クラウドサーバ（外部サーバの一例）とイントラネットを介して接続され、制御クラウドサーバのクラウドオブジェクトにより実行される判定処理の処理結果が有効か否かの判定結果を、生データとして当該他の制御クラウドサーバに送信するクライアント機能部を、制御クラウドサーバに設けた例である。以下の説明では、第１の実施形態と同様の箇所については説明を省略する。

図８は、第３の実施形態にかかる制御システムの構成の一例を示す図である。図９は、第３の実施形態にかかる制御システムの各制御クラウドサーバに記憶されるオブジェクトデータベースの一例を示す図である。図８に示すように、本実施形態にかかる制御システムは、制御クラウドサーバ１と、ローカル制御システム２と、他の制御クラウドサーバ８と、を有する。本実施形態では、制御クラウドサーバ１は、イントラネットＩＮＴを介して、他の制御クラウドサーバ８と接続されている。そして、制御クラウドサーバ１は、サーバ機能部１０１に加えて、当該制御クラウドサーバ１を、クライアント装置２０１としても機能させるクライアント機能部を有する。また、制御クラウドサーバ１は、図９に示すように、第１の実施形態と同様に、オブジェクトデータベース１０３、ノウハウデータベース１０４、および重みデータベース１０５を有する。そして、クライアント機能部は、制御クラウドサーバ１が有するクラウドオブジェクト１０２により実行される判定処理の処理結果が有効か否かの判定結果を生データとして、他の制御クラウドサーバ８に送信する。

他の制御クラウドサーバ８は、通信ネットワークＮＴを介して、ローカル制御システム２が有するクライアント装置２０１から生データを受信する。また、他の制御クラウドサーバ８は、クラウドオブジェクト１０２として受信サービスを有する。受信サービスは、イントラネットＩＮＴを介して、制御クラウドサーバ１から、当該制御クラウドサーバ１が有するクラウドオブジェクト１０２により実行される判定処理の処理結果が有効か否かの判定結果を示すデータを、生データとして受信する。そのため、他の制御クラウドサーバ８が有するオブジェクトデータベース８０１には、図９に示すように、制御クラウドサーバ１から生データを受信するクラウドオブジェクト１０２のオブジェクトＩＤ：「５」と対応付けて、制御クラウドサーバ１における生データの名称（例えば、ＤＡＴＡ００１）が記憶されている。

制御システムにおいて、ＰＬＣ２０４および通信ネットワークＮＴには、応答性の高さが求められるが、クライアント装置２０１と制御クラウドサーバ１，８との間のネットワークの構成よって、オーバーヘッドの上限が異なることが想定される。そこで、本実施形態では、クライアント装置２０１と通信する他の制御クラウドサーバ８とイントラネットＩＮＴを介して接続される制御クラウドサーバ１にクライアント機能部を追加し、当該制御クラウドサーバ１が有するクラウドオブジェクトによる判定処理の処理結果が有効か否かの判定結果を生データとして、他の制御クラウドサーバ８に送信する。

このように、第３の実施形態にかかる制御クラウドサーバ１によれば、他の制御クラウドサーバ８が、クラウドオブジェクト１０２により実行される判定処理の結果が有効かを判定する必要が無くなるので、クライアント装置２０１と他の制御クラウドサーバ８間の通信によるオーバーヘッドを抑制できる。

（第４の実施形態）
本実施形態は、オブジェクトＩＤに対応付けて、クライアント装置毎に、クラウドオブジェクトが当該クライアント装置において用いられていることを示すフラグを記憶する参照データベースを備え、オブジェクトデータベースに記憶されるオブジェクトＩＤのうち、参照データベースにおいてフラグが立てられたオブジェクトＩＤと同じオブジェクトＩＤの変更を禁止する例である。以下の説明では、第２の実施形態と同様の箇所については説明を省略する。

本実施形態では、制御クラウドサーバ１は、サーバ機能部１０１、クラウドオブジェクト１０２、オブジェクトデータベース１０３、ノウハウデータベース１０４、および重みデータベース１０５に加えて、クライアントデータベース１０、および参照データベース１１を有する。図１０は、第４の実施形態にかかる制御クラウドサーバが有するクライアントデータベースの一例を示す図である。図１０に示すように、クライアントデータベース１０は、クライアント装置２０１を識別可能とするクライアント番号に対応付けて、クライアント装置２０１の名称、および当該クライアント装置２０１の種別を記憶する。

図１１は、第４の実施形態にかかる制御クラウドサーバが有する参照データベースの一例を示す図である。図１１に示すように、参照データベース１１は、オブジェクトＩＤに対応付けて、クライアントデータベース１０に記憶されるクライアント装置２０１毎に、当該オブジェクトＩＤにより識別されるクラウドオブジェクト１０２を使用しているか否かを示すフラグを記憶する。ここで、フラグ：「１」が、クライアント装置２０１がクラウドオブジェクト１０２を使用していることを示す。また、フラグ：「０」が、クライアント装置２０１がクラウドオブジェクト１０２を使用していないことを示す。

また、本実施形態では、ローカル制御システム２が有するＰＬＣ２０４等のコントローラは、制御クラウドサーバ１が有するクラウドオブジェクト１０２のうち、制御対象機器の制御に使用しているクラウドオブジェクト１０２の一覧を、クライアント装置２０１を介して、制御クラウドサーバ１に出力する。

制御クラウドサーバ１のサーバ機能部１０１は、ローカル制御システム２から入力される一覧を取得する。次いで、サーバ機能部１０１は、参照データベース１１において、当該取得した一覧が含むクラウドオブジェクト１０２のオブジェクトＩＤにフラグ：「１」を立てる。さらに、サーバ機能部１０１は、オブジェクトデータベース１０３に記憶されるオブジェクトＩＤのうち、参照データベース１１において、フラグ：「１」が立てられたオブジェクトＩＤと同じオブジェクトＩＤの変更を禁止する。これにより、ローカル制御システム２内における制御対象機器の制御にクラウドオブジェクト１０２が使用されている場合、制御クラウドサーバ１が有するオブジェクトデータベース１０３が記憶するオブジェクトＩＤが変更されることが防止できるので、クラウドオブジェクト１０２が使用されている間にオブジェクトＩＤが変更されて、制御対象機器が誤動作することを防止できる。

図１２は、第４の実施形態にかかる制御クラウドサーバによるデータベースの変更処理の流れの一例を示すフローチャートである。本実施形態では、変更されたオブジェクトＩＤが、ノウハウデータベース１０４または重みデータベース１０５に記憶されている場合（ステップＳ７０２：Ｙｅｓ）、サーバ機能部１０１は、参照データベース１１に基づいて、変更するオブジェクトＩＤにより識別されるクラウドオブジェクト１０２が、ローカル制御システム２内のＰＬＣ２０４等のコントローラによって使用されているか否かを判断する（ステップＳ１２０１）。変更するオブジェクトＩＤにより識別されるクラウドオブジェクト１０２が、コントローラによって使用されている場合（ステップＳ１２０１：Ｙｅｓ）、サーバ機能部１０１は、オブジェクトデータベース１０３、ノウハウデータベース１０４、および重みデータベース１０５に記憶されるオブジェクトＩＤの変更を禁止して、データベースの変更処理を終了する。一方、変更するオブジェクトＩＤにより識別されるクラウドオブジェクト１０２が、コントローラによって使用されていない場合（ステップＳ１２０１：Ｎｏ）、サーバ機能部１０１は、ステップＳ７０３以下の処理に進む。

このように、第４の実施形態にかかる制御クラウドサーバ１によれば、クラウドオブジェクト１０２が使用されている間にオブジェクトＩＤが変更されて、制御対象機器が誤動作することを防止でき、ローカル制御システム２が設置されたプラント等の安全性が損なわれることが防止できる。

なお、本実施形態の制御クラウドサーバ１で実行されるプログラムは、ＲＯＭ（Read Only Memory）等に予め組み込まれて提供される。本実施形態の制御クラウドサーバ１で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、本実施形態の制御クラウドサーバ１で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の制御クラウドサーバ１で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

本実施形態の制御クラウドサーバ１で実行されるプログラムは、上述した各部（サーバ機能部１０１、クラウドオブジェクト１０２）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵが上記ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、サーバ機能部１０１、クラウドオブジェクト１０２が主記憶装置上に生成されるようになっている。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１制御クラウドサーバ
２ローカル制御システム
３クライアントシステム
８他の制御クラウドサーバ
１０クライアントデータベース
１１参照データベース
１０１サーバ機能部
１０２クラウドオブジェクト
１０３オブジェクトデータベース
１０４ノウハウデータベース
１０５重みデータベース
２０１クライアント装置
２０２ＬＡＮ
２０３ＨＭＩ
２０４ＰＬＣ
２０５リモートＩ／Ｏ

Claims

クライアント装置から実行指示を受信した場合に、前記クライアント装置毎に設定された条件式に従って、当該クライアント装置から受信しかつ外部システムが有する制御対象機器に関するデータが有効か否かを判定する第１処理を実行するオブジェクトと、
前記オブジェクトを識別可能とするオブジェクトＩＤに対応付けて、前記クライアント装置毎に、当該クライアント装置から受信した前記データの前記第１処理に用いる前記条件式を記憶するノウハウデータベースと、
前記オブジェクトＩＤに対応付けて、前記クライアント装置毎に、前記第１処理によって有効と判定された前記データに付与する重みを記憶する重みデータベースと、
前記ノウハウデータベースにおいて、前記実行指示を受信した前記オブジェクトの前記オブジェクトＩＤと対応付けられた前記条件式に従って前記データが有効と判定された前記クライアント装置を特定し、前記重みデータベースにおいて前記実行指示を受信したオブジェクトの前記オブジェクトＩＤと対応付けられた前記重みのうち、前記特定したクライアント装置の前記重みの合計が所定閾値以上である場合、前記実行指示を受信したオブジェクトによる前記第１処理の処理結果を有効と判定する判定部と、
を備える制御サーバ。
前記オブジェクトＩＤに対応付けて、前記オブジェクトの名称を記憶するオブジェクトデータベースと、
前記オブジェクトデータベースに記憶される前記オブジェクトＩＤの変更に伴い、前記ノウハウデータベースおよび前記重みデータベースにおいて、当該変更されたオブジェクトＩＤと一致する前記オブジェクトＩＤを変更する変更部と、をさらに備える請求項１に記載の制御サーバ。
前記クライアント装置から前記データを受信する外部サーバとイントラネットを介して接続され、前記第１処理の処理結果が有効か否かの判定結果を、前記データとして前記外部サーバに送信するクライアント機能部を備える請求項１または２に記載の制御サーバ。
前記オブジェクトＩＤに対応付けて、前記クライアント装置毎に、前記オブジェクトが前記クライアント装置において用いられていることを示すフラグを記憶する参照データベースをさらに備え、
前記変更部は、コントローラから、当該コントローラにおいて用いられている前記オブジェクトの一覧を取得し、前記参照データベースにおいて、前記一覧に含まれる前記オブジェクトの前記オブジェクトＩＤに前記フラグを立て、かつ前記オブジェクトデータベースに記憶される前記オブジェクトＩＤのうち、前記参照データベースにおいて前記フラグが立てられた前記オブジェクトＩＤと同じ前記オブジェクトＩＤの変更を禁止する請求項２に記載の制御サーバ。