JP7444036B2 - モニタリングシステム - Google Patents

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Description

本発明は、モニタリングシステムに関する。
製品・品質工程への導入が進む中で重要になるのは、限りなく自動的に製造工程を継続的に監視し、要求された製品品質が担保されていることを確認することである。その手法として、Process Analytical Technology (PAT)の採用が推進され、特に、石油・化学産業では導入が進んでいる。
ＰＡＴは、近年の製薬業界においても導入が盛んに検討されている。ＰＡＴの導入により、製造工程の信頼性や頑強性が高まるだけでなく、コストの削減効果もある。液体クロマトグラフ（ＬＣ）もＰＡＴシステムに必要な要素であり、本格的な普及に向けた技術開発が進んでいる。
ＰＡＴによるモニタリングの対象の１つとして原薬の製造ラインがある。原薬の製造ラインは、有機溶剤や水素を取り扱うことが多いため、危険エリアに指定され、設置される機器は防爆対応が求められる。
分析装置に求められる防爆対応の１つに、分析装置内でエラーが発生したときに分析装置におけるすべての通電を停止するという対応が存在する。一般的に、分析装置におけるエラーの有無はその分析装置を含む分析システムにおいて監視されており、その監視結果が分析システムを管理している管理装置に対して出力される。分析システムから管理装置へ出力される信号はエラーの発生の有無に関するもののみである。管理装置は、分析システムから出力される信号によって分析装置におけるエラーの発生を検知した場合、分析装置の各構成要素への電力供給を遮断して分析装置における通電を停止し、エラーが解消されるまで分析装置において通電ができないようにする。
しかし、上記のような対応では、分析装置において発生したエラーが、分析装置において自律復帰が可能な軽微なエラー（電源を落とすまでもなく復旧可能なエラー）であった場合でも電源装置におけるすべての通電が停止してしまい、再稼働までに時間を要することになる。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、モニタリングシステムの分析装置においてエラーが発生するたびに分析システムの稼働が停止することを防止できるようにすることを目的とするものである。
本発明に係るモニタリングシステムは、複数のセンサが設けられている分析装置と、前記複数のセンサの出力信号に基づいて前記分析装置におけるエラーの発生を検知し、発生したエラーの種類を特定するように構成されたエラー検知部と、前記分析装置において発生し得る複数種類のエラーのそれぞれに対して予め設定されたレベルを記憶する情報記憶部と、前記情報記憶部に記憶されている情報に基づいて、前記エラー検知部により検知されたエラーのレベルを特定するように構成されたエラーレベル特定部と、を備え、前記分析装置においてエラーが発生したときに、前記分析装置において、前記エラーレベル特定部により特定された当該エラーのレベルに応じた措置が実行されるように構成されている。
本発明に係るモニタリングシステムでは、分析装置におけるエラーの発生が検知されたときに、発生したエラーのレベルを特定し、そのレベルに応じた措置が分析装置において実行されるように構成されているので、分析装置においてエラーが発生するたびに分析システムの稼働が停止することを防止できる。
モニタリングシステムの一実施例を示す概略構成図である。 同実施例においてエラーが検知されたときの動作の一例を示すフローチャートである。
以下、本発明に係るモニタリングシステムの一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に示されているように、モニタリングシステム１は、分析システム２及び管理装置４を備えている。分析システム２は、分析装置６及びコントローラ８を備えている。
分析装置６は、送液装置１０、オートサンプラ１２、カラムオーブン１４及び検出器１６を備えた液体クロマトグラフである。分析装置６は、送液装置１０によって送液される移動相中にオートサンプラ１２によって試料を注入し、カラムオーブン１４内に配置されている分離カラムによって試料中の成分を分離し、分離した各成分を検出器１６によって検出するものである。コントローラ８は、分析装置６の送液装置１０、オートサンプラ１２、カラムオーブン１４及び検出器１６のそれぞれと通信可能に設けられ、分析装置６の動作制御を行なう。コントローラ８は、ＣＰＵ（中央演算装置）等を備えたコンピュータ装置であり、専用のシステムコントローラ等によって実現される。
管理装置４は、コントローラ８と通信可能に設けられ、コントローラ８を通じて分析システム２の動作管理を行なう。管理装置８は、ＣＰＵ等を備えたコンピュータ装置であり、所定のソフトウェアが導入された汎用のパーソナルコンピュータ等によって実現される。
分析装置６には、システム圧力を検出するための圧力センサ、液漏れを検知するためのリークセンサなど、種々のセンサが設けられている。それらのセンサの出力はコントローラ８に取り込まれる。
コントローラ８は、エラー検知部１８、情報記憶部２０及びエラーレベル特定部２２を備えている。エラー検知部１８及びエラーレベル特定部２２は、ＣＰＵが特定のプログラムを実行することによって得られる機能である。情報記憶部２０は、コントローラ８に設けられている記憶装置の一部の記憶領域によって実現される機能である。
分析装置６では種々のエラーが発生する。エラー検知部１８は、分析装置６の各センサからの出力に基づいて分析装置６におけるエラーの検知、及び発生したエラーの種類の特定を行なうように構成されている。例えば、システム圧力を検出する圧力センサの出力値が予め設定されたしきい値を超えた場合には、分離カラムの詰まりが発生したことを検知する。また、リークセンサの出力が予め設定されたしきい値を超えた場合には、移動相の液漏れが発生したことを検知する。
情報記憶部２０には、分析装置６において発生し得るエラーのそれぞれに対して予め設定されたレベルが記憶されている。分析装置６において発生し得るエラーのそれぞれのレベルは規定値であってもよいが、各エラーに対するレベルの設定値をユーザが任意に編集できるようになっていてもよい。エラーに対して設定されるレベルの基準の１つとして、各エラーの重篤性が挙げられる。例えば、当該モニタリングシステム１が、原薬の製造ラインに導入されるものである場合、移動相（特にアセトニトリル等の引火性の移動相）の液漏れは他のエラーよりも重大な事故に繋がる危険性の高いエラーであるため、最高レベルに設定されるべきものである。
エラーレベル特定部２２は、エラー検知部１８が分析装置６におけるエラーの発生を検知したときに、エラー情報記憶部２０に記憶されている情報を用いて、分析装置６において発生したエラーに対して設定されているレベルを特定するように構成されている。
コントローラ８は、分析装置６におけるエラーの発生が検知され、そのエラーのレベルが特定されると、発生したエラーのレベルに応じたエラー信号を管理装置４に対して出力するように構成されている。これにより、管理装置４は、分析装置６においてどのようなレベルのエラーが発生しているのかを直ちに検知することができる。
管理装置４は、コントローラ８から出力されたエラー信号に基づき、分析装置６にどのような措置を行なわせるかを判断するように構成されている。具体的には、管理装置４は、コントローラ８から出力されたエラー信号から分析装置６において発生しているエラーのレベルを読み取り、そのレベルを予め設定されている基準レベルと比較することによって、分析装置６において実行すべき措置を決定し、決定した措置が実行されるようにコントローラ８に対して制御信号を出力する。例えば、移動相の液漏れなど、分析装置６の各構成要素の通電状態を維持していることによって引火の危険性があるような高レベルのエラーが発生した場合、管理装置４は、分析装置６の全要素への電力供給を遮断して分析装置６の通電状態を停止すべき制御信号をコントローラ８に対して出力する。コントローラ８は、管理装置４からの制御信号を受けて、分析装置６の通電状態を停止する。
管理装置４には、ユーザに「基準レベル」を任意に設定させる機能である基準設定部２４が設けられている。基準設定部２４は、管理装置４のＣＰＵが所定のプログラムを実行することによって得られる機能である。この機能により、どのようなレベルのエラーが発生したときに分析装置６における通電を停止させるのかの基準を自由に設定することができる。
分析装置６におけるエラーの発生が検知されたときの動作の一例について、図１とともに図２のフローチャートを用いて説明する。
分析装置６において何らかのエラーが発生すると、コントローラ８によってそのエラーが検知され、発生したエラーの種類が特定される（ステップ１０１）。さらに、コントローラ８では発生したエラーのレベルが特定され（ステップ１０２）、そのレベルに応じたエラー信号が管理装置４へ出力される。管理装置４では、発生したエラーのレベルが予め設定された基準レベルを超えているか否かが判定される（ステップ１０３）。
レベルが基準レベルを超えている重篤なエラーが発生している場合（ステップ１０３：Ｙｅｓ）、分析装置６における通電を停止すべき制御信号が管理装置４からコントローラ６へ送信され、分析装置６における通電が停止される（ステップ１０４）。重篤なエラーには、「移動相の液漏れ」、「分析装置を格納する内圧室の不活性ガス濃度の低下」エラーなどを含むことができる。
なお、「移動相の液漏れ」エラーをすべて重篤なエラーとして定義付けてもよいが、「移動相の液漏れ」のうち特定種類の移動相の液漏れのみを重篤なエラーとして定義付けることもできる。例えば、アセトニトリルなど引火の危険性の高い移動相についてはエラーレベルを高くして重篤なエラーとして定義づけておく一方で、引火の危険性の低い移動相についてはエラーレベルを低くして重篤でないエラー（軽微なエラー）として定義づけておくことができる。この場合、管理装置４は、液漏れエラーが検知されたときに現在実施されている分析のメソッドファイル（分析条件）を参照し、使用されている移動相の種類を特定することによってエラーレベルを特定する。これにより、引火の危険性の低い移動相が漏れた場合にまで分析装置６におけるすべての通電が停止されることを防止できる。
レベルが基準レベルを超えていない軽微なエラーが発生している場合（ステップ１０３：Ｎｏ）、自己復帰可能（エラーを分析装置６自身が解消可能）なエラーであれば分析装置６において自己復帰処理が実施され（ステップ１０５：Ｙｅｓ、ステップ１０６）、自己復帰不可能なエラーであれば、分析装置６の動作を停止して、エラーを解消する作業を実施することユーザに促す表示等が行われる（ステップ１０５：Ｎｏ、ステップ１０７）。例えば、カラムオーブン１４に複数の分離カラムが設けられ、切替バルブの切替えのみによって使用する分離カラムを変更可能となっている場合、「分離カラムの詰まり」エラーが発生したときは、自己復帰可能なエラーであると判断することができる。この場合、「分離カラムの詰まり」エラーが発生したときに、自己復帰処理として、使用する分離カラムを変更するように切替バルブが切り替えられる。軽微なエラーには、「分離カラムの詰まり」のほか「移動相の脱気不良」などを含むことができる。なお、重篤なエラーか否かを判定するための基準レベルをユーザが任意に設定することができるため、例えば「分離カラムの詰まり」エラーを重篤なエラーと定義することも可能である。
上記実施例では、分析装置６において発生したエラーが重篤なエラーであるか否かを管理装置４において判定するようになっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、エラーの発生を検知するコントローラ８自身が、検知したエラーについて重篤なエラーか否かを判定し、その判定結果に基づいてその後の措置を決定するように構成されていてもよい。
また、上記実施例では、１つの基準レベルを用いて発生したエラーが重篤なエラーであるか否かのみを判定するようになっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の基準レベルを用いて発生したエラーを多段階に分類するようになっていてもよい。
以上において説明した実施例は、本発明に係るモニタリングシステムの実施形態の一例に過ぎない。本発明に係るモニタリングシステムの実施形態は以下のとおりである。
本発明に係るモニタリングシステムの一実施形態では、複数のセンサが設けられている分析装置と、前記複数のセンサの出力信号に基づいて前記分析装置におけるエラーの発生を検知し、発生したエラーの種類を特定するように構成されたエラー検知部と、前記分析装置において発生し得る複数種類のエラーのそれぞれに対して予め設定されたレベルを記憶する情報記憶部と、前記情報記憶部に記憶されている情報に基づいて、前記エラー検知部により検知されたエラーのレベルを特定するように構成されたエラーレベル特定部と、を備え、前記分析装置においてエラーが発生したときに、前記分析装置において、前記エラーレベル特定部により特定された当該エラーのレベルに応じた措置が実行されるように構成されている。
上記一実施形態の第１態様では、前記エラーレベル特定部により特定された前記エラーのレベルが予め設定された基準レベルを超えているときに、前記措置として、前記分析装置における通電の停止が実行されるように構成されている。これにより、例えば、引火性の移動相の液漏れといった重篤なエラーが発生したような場合に、分析装置における通電を停止して火災を防止することができる。
上記第１態様において、前記基準レベルをユーザに設定させるように構成された基準設定部をさらに備えている。これにより、ユーザは、発生したエラーが重篤なエラーか否かの判断基準を任意に設定することができる。
上記一実施形態の第２態様では、前記エラー検知部、前記情報記憶部及び前記エラーレベル特定部を含み、前記分析装置の動作制御を行なうためのコントローラと、前記コントローラを介して前記分析装置の動作管理を行なうための管理装置と、を備え、前記コントローラは、前記エラー検知部によりエラーが検知されたときに、前記エラーレベル特定部により特定された当該エラーのレベルに応じたエラー信号を前記管理装置に対して出力するように構成され、前記管理装置は、前記コントローラから出力された前記エラー信号に基づいて前記分析装置において実行されるべき措置を決定し、決定した措置を前記分析装置に実行させるための制御信号を前記コントローラへ出力するように構成されている。
上記一実施形態の第３態様では、前記分析装置は液体クロマトグラフであり、前記複数種類のエラーのうちの１つは液漏れであり、前記液漏れのうち少なくとも特定種類の移動相の液漏れが最高レベルのエラーとして規定されている。このような態様により、アセトニトリルなど引火性の液体を移動相として使用し、液漏れが発生したときに、分析装置における通電を停止することによって引火による火災の発生等を防止することができる。
１ モニタリングシステム
２ 分析システム
４ 管理装置
６ 分析装置
８ コントローラ
１０ 送液装置
１２ オートサンプラ
１４ カラムオーブン
１６ 検出器
１８ エラー検知部
２０ 情報記憶部
２２ エラー特定部
２４ 基準設定部

Claims (4)

  1. 複数のセンサが設けられている分析装置と、
    前記複数のセンサの出力信号に基づいて前記分析装置におけるエラーの発生を検知し、発生したエラーの種類を特定するように構成されたエラー検知部と、
    前記分析装置において発生し得る複数種類のエラーのそれぞれに対して予め設定されたレベルを記憶する情報記憶部と、
    前記情報記憶部に記憶されている情報に基づいて、前記エラー検知部により検知されたエラーのレベルを特定するように構成されたエラーレベル特定部と、を備え、
    前記分析装置においてエラーが発生したときに、前記分析装置において、前記エラーレベル特定部により特定された当該エラーのレベルに応じた措置が実行されるように構成されており、
    前記エラーレベル特定部により特定された前記エラーのレベルが予め設定された基準レベルを超えているときに、前記措置として、前記分析装置における通電の停止が実行されるように構成されている、モニタリングシステム。
  2. 前記基準レベルをユーザに設定させるように構成された基準設定部をさらに備えている、請求項１に記載のモニタリングシステム。
  3. 前記エラー検知部、前記情報記憶部及び前記エラーレベル特定部を含み、前記分析装置の動作制御を行なうためのコントローラと、
    前記コントローラを介して前記分析装置の動作管理を行なうための管理装置と、を備え、
    前記コントローラは、前記エラー検知部によりエラーが検知されたときに、前記エラーレベル特定部により特定された当該エラーのレベルに応じたエラー信号を前記管理装置に対して出力するように構成され、
    前記管理装置は、前記コントローラから出力された前記エラー信号に基づいて前記分析装置において実行されるべき措置を決定し、決定した措置を前記分析装置に実行させるための制御信号を前記コントローラへ出力するように構成されている、請求項１又は２に記載のモニタリングシステム。
  4. 前記分析装置は液体クロマトグラフであり、
    前記複数種類のエラーのうちの１つは液漏れであり、前記液漏れのうち少なくとも特定種類の移動相の液漏れが最高レベルのエラーとして規定されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のモニタリングシステム。
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