JPH11282507A - Remote control system - Google Patents
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- JPH11282507A JPH11282507A JP8683798A JP8683798A JPH11282507A JP H11282507 A JPH11282507 A JP H11282507A JP 8683798 A JP8683798 A JP 8683798A JP 8683798 A JP8683798 A JP 8683798A JP H11282507 A JPH11282507 A JP H11282507A
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- Control By Computers (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、石油プラント等の
制御対象を遠隔制御する遠隔制御システムに関し、特
に、制御対象を制御するための操作指令信号を、遠隔地
からネットワークを介して伝送する際のセキュリティ管
理技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a remote control system for remotely controlling an object to be controlled, such as an oil plant, and more particularly, to transmitting an operation command signal for controlling the object to be controlled from a remote place via a network. Related to security management technology.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ネットワーク技術の進歩により、
各種の計算機システムをインターネットなどの広域ネッ
トワークに接続することが一般化してきた。これに伴
い、ネットワークを介して、システムを破壊したり、情
報を盗聴する等の犯罪や事故が増えてきた。このような
犯罪や事故に対する保護機能として、各種のネットワー
クセキュリティ管理方式が提案されている。2. Description of the Related Art In recent years, with the advance of network technology,
It has become common to connect various computer systems to a wide area network such as the Internet. Along with this, crimes and accidents such as destruction of the system and eavesdropping of information via the network have increased. Various network security management methods have been proposed as protection functions against such crimes and accidents.
【０００３】また、発電プラントや、鉄鋼、石油および
化学等の産業プラントを始めとする各種プロセスの運
転、監視および制御を行うシステムにおいて、遠隔操作
で監視や保守を行う現地無人の自動運転制御に対する要
求が高まってきた。遠隔操作による自動運転制御を行う
には、制御システムを広域ネットワークに接続する必要
があり、ネットワークに対するセキュリティ管理機能の
強化が必要不可欠である。Further, in a system for operating, monitoring and controlling various processes including a power plant and industrial plants such as steel, petroleum and chemicals, a local unmanned automatic operation control for monitoring and maintenance by remote control is provided. Demands are growing. In order to perform automatic operation control by remote control, it is necessary to connect the control system to a wide area network, and it is essential to strengthen the security management function for the network.
【０００４】特に、社会インフラである発電プラント
や、高度な安全性が要求される原子力プラントおよび化
学プラントなどでは、テロ活動などの故意の犯罪や、遠
隔システムやネットワークシステムの誤動作により生じ
うる異常な制御動作がプラントの事故、破壊しいては社
会の破壊にもつながりかねないため、通常の情報システ
ムよりもさらに高度なセキュリティシステムが必要とな
る。[0004] Particularly, in a power plant as a social infrastructure, a nuclear plant and a chemical plant that require a high degree of safety, abnormal abnormalities that can be caused by intentional crimes such as terrorist activities and malfunctions of remote systems and network systems. Control operations can lead to accidents and destruction of the plant, which can lead to the destruction of society. Therefore, a more advanced security system is required than a normal information system.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でに提案され、あるいは実用化されているネットワーク
セキュリティ管理機能は、情報伝達信号の暗号化やオペ
レータの電子承認に関するものが大半であった。However, most of the network security management functions that have been proposed or put into practical use relate to encryption of information transmission signals and electronic approval of operators.
【０００６】情報伝達信号の暗号化やオペレータの電子
承認に関するネットワークセキュリティ管理機能のみで
は、コンピュータ・ハッカー等による暗号解読で破られ
る可能性があり、プラント等の高度なセキュリティ管理
機能が要求されるプロセス制御システムには不十分であ
る。[0006] Only the network security management function relating to the encryption of the information transmission signal and the electronic approval of the operator may be broken by decryption by a computer or a hacker, and a process that requires an advanced security management function of a plant or the like. Insufficient for control systems.
【０００７】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、セキュリティ管理機能の強化
を図った遠隔制御システムを提供することにある。[0007] The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a remote control system with an enhanced security management function.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、制御演算の結果に基づいて
制御対象を制御するローカル制御手段を有する制御系
と、前記制御対象を遠隔制御するための操作指令信号
を、ネットワークを介して前記制御系に伝送する遠隔制
御手段と、前記操作指令信号に基づいて前記制御対象の
動作をシミュレーションするシミュレーション手段と、
前記シミュレーション手段によるシミュレーション結果
に基づいて、前記操作指令信号が前記制御対象に与える
影響を予測評価するとともに、前記制御対象に与える影
響が所定の許容範囲内にある場合に限り、前記操作指令
信号を前記ローカル制御手段に供給する予測評価手段を
備えるものである。In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention provides a control system having local control means for controlling a controlled object based on a result of a control operation, Remote control means for transmitting an operation command signal for remote control to the control system via a network, and simulation means for simulating the operation of the control target based on the operation command signal,
Based on the simulation result by the simulation means, predicting and evaluating the influence of the operation command signal on the control target, and only when the influence on the control target is within a predetermined allowable range, the operation command signal It is provided with a predictive evaluation means for supplying to the local control means.
【０００９】請求項５の発明は、制御演算の結果に基づ
いて制御対象を制御するローカル制御手段を有する制御
系と、前記制御対象を遠隔制御するための操作指令信号
を、ネットワークを介して前記制御系に伝送する遠隔制
御手段と、前記操作指令信号に基づいて前記制御対象の
動作をシミュレーションするシミュレーション手段と、
前記シミュレーション手段によるシミュレーション結果
に基づいて、前記操作指令信号が前記制御対象に与える
影響を予測評価する予測評価手段と、前記ローカル制御
手段を制御するローカル操作手段と、を備え、前記ロー
カル操作手段および前記遠隔制御手段の少なくとも一方
は、前記予測評価手段による予測評価結果を表示する表
示装置を有するものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a control system having local control means for controlling a control target based on a result of a control operation, and an operation command signal for remotely controlling the control target is transmitted via a network. Remote control means for transmitting to a control system, and simulation means for simulating the operation of the controlled object based on the operation command signal,
A prediction operation unit that predicts and evaluates an influence of the operation command signal on the control target based on a simulation result obtained by the simulation unit; and a local operation unit that controls the local control unit. At least one of the remote control means has a display device for displaying a prediction evaluation result by the prediction evaluation means.
【００１０】請求項６の発明は、制御演算の結果に基づ
いて制御対象を制御するローカル制御手段を有する制御
系と、前記制御対象を遠隔制御するための操作指令信号
を、ネットワークを介して前記制御系に伝送する遠隔制
御手段と、前記操作指令信号に基づいて前記制御対象の
動作をシミュレーションするシミュレーション手段と、
前記シミュレーション手段によるシミュレーション結果
と前記制御対象の実応答との少なくとも一方に基づい
て、前記操作指令信号が前記制御対象に与える影響を予
測評価する予測評価手段と、前記制御対象の特性の推定
に用いられる同定信号を発生する同定信号発生手段と、
を備え、前記シミュレーション手段は、前記操作指令信
号とそれにより発生される前記同定信号とに基づいて前
記制御対象の動作をシミュレーションし、前記遠隔制御
手段は、前記同定信号発生手段に対する前記同定信号の
変更指令を含む前記操作指令信号を前記ネットワーク上
に伝送し、前記ローカル制御手段は、前記シミュレーシ
ョン手段によるシミュレーション結果とそれらに対する
前記予測評価手段の評価結果とを、前記ネットワークを
介して前記遠隔制御手段に伝送するものである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a control system having a local control means for controlling a controlled object based on a result of a control operation, and an operation command signal for remotely controlling the controlled object, via a network. Remote control means for transmitting to a control system, and simulation means for simulating the operation of the controlled object based on the operation command signal,
A prediction evaluation unit that predicts and evaluates an influence of the operation command signal on the control target based on at least one of a simulation result by the simulation unit and an actual response of the control target; and a prediction evaluation unit that estimates a characteristic of the control target. Identification signal generating means for generating an identification signal,
Wherein the simulation means simulates the operation of the control target based on the operation command signal and the identification signal generated by the operation command signal, and wherein the remote control means includes the identification signal generation means for the identification signal generation means. The operation command signal including a change command is transmitted over the network, and the local control unit transmits the simulation result of the simulation unit and the evaluation result of the prediction evaluation unit to the simulation result via the network to the remote control unit. Is to be transmitted.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る遠隔制御シス
テムについて、図面を参照しながら具体的に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a remote control system according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
【００１２】従来のセキュリティ管理機能を有する遠隔
制御システムは、制御対象を制御するための操作指令信
号を暗号化してネットワーク上に伝送することにより、
ネットワーク犯罪に対する防御を行っていた。これに対
して、本発明に係る遠隔制御システムは、制御対象に操
作指令信号を供給した場合の制御対象の損失を予測・評
価して問題のある操作をすべて阻止（除去）するもので
ある。A conventional remote control system having a security management function encrypts an operation command signal for controlling a control target and transmits the encrypted operation command signal over a network.
Defending against network crime. On the other hand, the remote control system according to the present invention predicts and evaluates the loss of the control target when an operation command signal is supplied to the control target, and blocks (eliminates) any problematic operation.
【００１３】（第１の実施形態）図１はセキュリティ管
理機能を有する遠隔制御システムの第１の実施形態の概
略ブロック図である。図１の遠隔制御システムは、石油
プラント等の制御対象１の制御を行うローカルコントロ
ーラ（制御装置）２と、ネットワーク３を介してローカ
ルコントローラ２を遠隔制御する遠隔制御端末４と、遠
隔制御端末４からネットワーク３上に伝送される制御系
操作指令信号が制御対象１に与える影響を予測評価する
制御系操作監視装置５とを備える。(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic block diagram of a first embodiment of a remote control system having a security management function. The remote control system shown in FIG. 1 includes a local controller (control device) 2 for controlling a control target 1 such as an oil plant, a remote control terminal 4 for remotely controlling the local controller 2 via a network 3, and a remote control terminal 4. And a control system operation monitoring device 5 that predicts and evaluates the influence of the control system operation command signal transmitted from the control system 1 on the network 3 to the control target 1.
【００１４】ローカルコントローラ２は、制御系とも呼
ぶ。ローカルコントローラ２と制御系操作監視装置５は
通常は制御対象１の近く（例えば同一の敷地内）に配置
され、制御系操作監視装置５は、ネットワーク接続部６
を介してネットワーク３と接続される。The local controller 2 is also called a control system. The local controller 2 and the control system operation monitoring device 5 are usually arranged near the control target 1 (for example, in the same premises), and the control system operation monitoring device 5
Is connected to the network 3 via.
【００１５】ローカルコントローラ２は、所定の制御演
算を行って制御対象１の操作量を決定し、その操作量に
基づいて制御対象１の制御を行う。制御対象１の出力で
ある制御量は、ローカルコントローラ２に帰還され、こ
の帰還量に基づいて、ローカルコントローラ２は、操作
量を変更する。このように、ローカルコントローラ２
は、制御対象１の制御量に基づいて、制御対象１を帰還
制御する。The local controller 2 performs a predetermined control operation to determine an operation amount of the control target 1, and controls the control target 1 based on the operation amount. The control amount that is the output of the control target 1 is fed back to the local controller 2, and the local controller 2 changes the operation amount based on the feedback amount. Thus, the local controller 2
Performs feedback control of the control target 1 based on the control amount of the control target 1.
【００１６】図２は本実施形態の特徴部分である制御系
操作監視装置５の詳細構成を示すブロック図である。図
２に示すように、制御系操作監視装置５は、操作種別判
定部１１と、シミュレーション予測部１２と、操作解析
部１３と、操作判定処理部１４と、操作事例データベー
ス部１５と、プロセス応答データベース部１６と、評価
項目テーブル部１７とを有する。FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the control system operation monitoring device 5 which is a characteristic portion of the present embodiment. As shown in FIG. 2, the control-system operation monitoring device 5 includes an operation type determination unit 11, a simulation prediction unit 12, an operation analysis unit 13, an operation determination processing unit 14, an operation case database unit 15, a process response It has a database unit 16 and an evaluation item table unit 17.
【００１７】操作事例データベース部１５とプロセス応
答データベース部１６は、制御系操作監視装置５の外部
に設けてもよく、例えば、両データベース部１５，１６
をネットワーク３に接続し、必要なデータをネットワー
ク３を介して制御系操作監視装置５に送信してもよい。The operation case database section 15 and the process response database section 16 may be provided outside the control system operation monitoring device 5, for example, both database sections 15, 16
May be connected to the network 3 and necessary data may be transmitted to the control system operation monitoring device 5 via the network 3.
【００１８】操作種別判定部１１は、遠隔制御端末４か
らの制御系操作指令信号に基づいて、指令された操作種
別を判定する。操作種別には、一例として、制御モー
ドの変更を指令する制御モード変更指令、制御対象１
に対する設定値の変更を指令する設定値変更指令、制
御対象１に対する操作量の変更を指令する操作量変更指
令、制御対象１の起動および停止を指令する起動・停
止指令、制御システムの特性を推定するための試験用
信号である同定信号の入力を指令する同定信号入力指
令、制御対象１に対する制御定数の変更を指令する制
御定数変更指令、制御対象１の特性モデルの変更を指
令するプロセス特性モデル変更指令がある。操作種別判
定部１１は、遠隔制御端末４からの制御系操作指令信号
が、上記〜のいずれに該当するかを判断する。The operation type determination unit 11 determines the commanded operation type based on a control system operation command signal from the remote control terminal 4. The operation type includes, for example, a control mode change command for instructing a change of the control mode, a control target 1
Set value change command for instructing the change of the set value for the controlled object 1, manipulated variable change command for instructing the change of the manipulated variable for the control target 1, start / stop command for starting and stopping the control target 1, and estimating the characteristics of the control system Signal input command for instructing the input of an identification signal which is a test signal for performing control, a control constant change command for instructing a change of a control constant for the control target 1, and a process characteristic model for instructing a change of a characteristic model of the control target 1. There is a change order. The operation type determination unit 11 determines which of the above-described items 1 to 5 the control system operation command signal from the remote control terminal 4 corresponds to.
【００１９】なお、必ずしも上記〜のすべてを設け
る必要はなく、一部だけを設けたり、他の操作種別を新
たに追加してもよい。It is not always necessary to provide all of the above-mentioned items, but only some of them may be provided, or another operation type may be newly added.
【００２０】操作種別判定部１１に接続される評価項目
テーブル部１７には、遠隔制御端末４が指令した操作種
別に応じて評価される項目情報が格納されている。図３
の「○」印が操作種別指令に対応する評価項目である。The evaluation item table section 17 connected to the operation type determination section 11 stores item information evaluated according to the operation type instructed by the remote control terminal 4. FIG.
Are the evaluation items corresponding to the operation type command.
【００２１】例えば、制御モード変更が指令されると、
操作種別判定部１１は、プロセス量変動評価、制御系安
定性評価および事例データベース照合を行う。また、設
定値変更、操作量変更および起動・停止のいずれかが指
令されると、操作種別判定部１１は、プロセス量変動評
価、経済性評価および事例データベース照合を行う。ま
た、同定信号入力が指令されると、操作種別判定部１１
は、プロセス量変動評価、制御性能評価、経済性評価お
よび事例データベース照合を行う。また、制御パラメー
タの変更が指令されると、操作種別判定部１１は、プロ
セス量変動評価、制御系安定性評価、制御性能評価およ
び事例データベース照合を行う。また、プロセス特性モ
デルの変更が指令されると、操作種別判定部１１は、モ
デル評価と事例データベース照合を行う。For example, when a control mode change is instructed,
The operation type determination unit 11 performs process amount fluctuation evaluation, control system stability evaluation, and case database collation. In addition, when any one of the setting value change, the operation amount change, and the start / stop is instructed, the operation type determination unit 11 performs the process amount fluctuation evaluation, the economic efficiency evaluation, and the case database collation. When an identification signal input is instructed, the operation type determination unit 11
Performs process quantity fluctuation evaluation, control performance evaluation, economic evaluation, and case database collation. When a change of the control parameter is instructed, the operation type determination unit 11 performs a process amount fluctuation evaluation, a control system stability evaluation, a control performance evaluation, and a case database comparison. When a change of the process characteristic model is instructed, the operation type determination unit 11 performs model evaluation and case database collation.
【００２２】また、操作種別判定部１１は、遠隔制御端
末４からの制御系操作指令信号をシミュレーション予測
部１２に送信する。シミュレーション予測部１２は、受
信した制御系操作指令信号をそのまま用いて制御対象の
動作をシミュレーションし、その結果を操作解析部１３
に送信する。The operation type determination unit 11 transmits a control system operation command signal from the remote control terminal 4 to the simulation prediction unit 12. The simulation prediction unit 12 simulates the operation of the control target using the received control system operation command signal as it is, and compares the result with the operation analysis unit 13.
Send to
【００２３】より詳細には、シミュレーション予測部１
２内には、ローカルコントローラ２と同一の制御アルゴ
リズムおよびプロセス特性モデルによる制御系シミュレ
ータが設けられており、制御モード、設定値および操作
量の変化や、同定信号入力や、制御定数の変更や、プロ
セス特性モデルを行った場合の制御量や操作量の時間応
答等のシミュレーションを行う。More specifically, the simulation prediction unit 1
2, a control system simulator based on the same control algorithm and process characteristic model as the local controller 2 is provided. Changes in control mode, set values and manipulated variables, identification signal input, change of control constants, Simulation of the time response of the control amount and the operation amount when the process characteristic model is performed is performed.
【００２４】一方、操作解析部１３は、図３で示した各
評価項目の評価を行う複数の評価部を有する。具体的に
は、操作解析部１３は、制御量（プロセス量）の変動を
評価する制御量変動評価部２１と、制御系の安定性を評
価する制御系安定性評価部２２と、制御系の制御性能を
評価する制御性能評価部２３と、制御対象の経済性を評
価する経済性評価部２４と、制御対象に関する特性モデ
ルを評価するモデル評価部２５と、事例データベースと
照合する事例データベース照合部２６とを有する。On the other hand, the operation analysis unit 13 has a plurality of evaluation units for evaluating each evaluation item shown in FIG. Specifically, the operation analysis unit 13 includes a control amount fluctuation evaluation unit 21 that evaluates a change in a control amount (process amount), a control system stability evaluation unit 22 that evaluates the stability of the control system, and a control system A control performance evaluation unit 23 that evaluates control performance, an economic efficiency evaluation unit 24 that evaluates the economics of the control target, a model evaluation unit 25 that evaluates a characteristic model related to the control target, and a case database comparison unit that checks the case database. 26.
【００２５】次に、操作解析部１３内の各評価部の動作
を詳細に説明する。Next, the operation of each evaluation unit in the operation analysis unit 13 will be described in detail.
【００２６】（Ａ）制御量変動評価部２１の動作 制御量変動評価部２１は、遠隔制御端末４から送信され
た制御系操作指令信号を用いてシミュレーション予測部
１２でシミュレーションを行い、制御対象の制御量（プ
ロセス量）y(k)と操作量u(k)に対応するシミュレーショ
ン応答時系列データy(k)，u(k)、（ただし、ｋ＝１，
２，…Ｎ）が以下の（１）〜（４）式の条件を満たすか
否かを判断する。(A) Operation of the Control Variable Fluctuation Evaluation Unit 21 The control variable fluctuation evaluation unit 21 performs a simulation in the simulation prediction unit 12 using the control system operation command signal transmitted from the remote control terminal 4, and Simulation response time series data y (k), u (k) corresponding to the control amount (process amount) y (k) and the operation amount u (k) (where k = 1,
2,... N) determine whether or not the following conditions (1) to (4) are satisfied.
【００２７】ymin≦y(k)≦ymax …（１） umin≦u(k)≦umax …（２） Δymin≦Δy(k)≦Δymax …（３） Δumin≦Δu(k)≦Δumax …（４） ただし、ｋ＝１，…，Ｎであり、Δy(k)＝y(k)−y(k-1)
は制御量の時間変化率を表す増分であり、Δu(k)＝u(k)
−u(k-1)は操作量の時間変化率を表す増分である。ま
た、ymin，ymaxは、制御量の変動許容範囲の最小値、最
大値であり、umin，umaxは、操作量の変動許容範囲の最
小値、最大値である。さらに、Δymin，Δymaxは、制御
量の変動許容範囲の時間変化率の最小値、最大値であ
り、Δumin，Δumaxは、操作量の変動許容範囲の時間変
化率の最小値、最大値である。Ymin ≦ y (k) ≦ ymax (1) umin ≦ u (k) ≦ umax (2) Δymin ≦ Δy (k) ≦ Δymax (3) Δumin ≦ Δu (k) ≦ Δumax (4) Where k = 1,..., N and Δy (k) = y (k) −y (k−1)
Is an increment representing a time change rate of the control amount, and Δu (k) = u (k)
−u (k−1) is an increment representing a time change rate of the manipulated variable. Also, ymin and ymax are the minimum and maximum values of the allowable variation range of the control amount, and umin and umax are the minimum and maximum values of the allowable variation range of the operation amount. Further, Δymin and Δymax are the minimum and maximum values of the time change rate in the allowable range of the control amount, and Δumin and Δumax are the minimum and maximum values of the time change rate in the allowable range of the operation amount.
【００２８】上記（１）〜（４）式がすべて成り立つ場
合には、制御量変動評価部２１は、制御量の変動は適切
（正常）と判断し、いずれかの式が成り立たない場合に
は制御量の変動は不適切（異常）と判断する。When all of the above equations (1) to (4) hold, the control variable fluctuation evaluating unit 21 judges that the fluctuation of the control variable is appropriate (normal), and when any of the equations does not hold, The fluctuation of the control amount is determined to be inappropriate (abnormal).
【００２９】（Ｂ）制御系安定性評価部２２の動作 制御系安定性評価部２２は、制御系操作指令信号を用い
てシミュレーション予測部１２でシミュレーションを行
った結果に基づいて制御系の安定性を評価する。具体的
には、制御量y(k)と操作量u(k)に対応するシミュレーシ
ョン応答時系列データy(k)，u(k)（k ＝１，…，Ｎ）に
基づいて、過渡応答状態における３箇所の極大あるいは
極小を検出して以下の判定処理を行う。(B) Operation of Control System Stability Evaluation Unit 22 The control system stability evaluation unit 22 controls the stability of the control system based on the result of the simulation performed by the simulation prediction unit 12 using the control system operation command signal. To evaluate. Specifically, based on the simulation response time series data y (k), u (k) (k = 1,..., N) corresponding to the control amount y (k) and the operation amount u (k), the transient response The following determination processing is performed by detecting three local maximums or local minimums in the state.
【００３０】例えば、プロセス量（制御量や操作量）の
過渡応答状態における３箇所の極大あるいは極小点を、
図４に示すようにｐ１，ｐ２，ｐ３としたとき、以下の
（５）式が成り立つか否かを判定する。For example, three local maximum or minimum points in the transient response state of the process amount (control amount or operation amount)
When p1, p2, and p3 are set as shown in FIG. 4, it is determined whether the following equation (5) is satisfied.
【００３１】 ｜ｐ３−ｐ２｜／｜ｐ１−ｐ２｜≦η …（５） （５）式が成り立つ場合には制御系は安定であると判断
し、上記の条件を満たさなければ、制御系は不安定であ
ると判断する。| P3−p2 | / | p1−p2 | ≦ η (5) When the equation (5) holds, it is determined that the control system is stable. If the above condition is not satisfied, the control system Judge as unstable.
【００３２】あるいは、時系列モデルを用いて制御系の
安定性を判断してもよい。例えば、シミュレーション応
答データをy(k)（ｋ＝１，…，Ｎ）、時系列多項式をA
(z -1) 、残差係数をe(k)とすると、以下の（６），
（７）式が得られる A(z -1) ・y(k)＝e(k) …（６） A(z -1) ＝１＋ａi ｚ-1＋…＋ａn ｚ-n …（７） 以下の（８）式に示す残差係数e(k)の二乗総和Ｊが最小
になる係数ａi を最小二乗法で推定する。Alternatively, the stability of the control system may be determined using a time series model. For example, the simulation response data is represented by y (k) (k = 1,..., N), and the time series polynomial is represented by A
(z -1 ) and the residual coefficient is e (k), the following (6),
(7) is obtained A (z -1) · y ( k) = e (k) ... (6) A (z -1) = 1 + a i z -1 + ... + a n z -n ... (7) The coefficient a i that minimizes the sum of squares J of the residual coefficient e (k) shown in the following equation (8) is estimated by the least square method.
【００３３】[0033]
【数１】 次に、推定された係数ａi を（７）式に代入して（＝
０）とおき、（７）式の根を求める。(Equation 1) Next, substituting the estimated coefficient a i into equation (7) (=
0) and find the root of equation (7).
【００３４】図５は複素平面を表す図であり、実線の円
周内が収束範囲であり、斜線で示した範囲が制御系の望
ましい安定領域に相当する。したがって、制御系安定性
評価部２２は、（７）式の各根が図５の安定領域内にあ
れば制御が安定であると判断し、各根が安定領域内にな
ければ制御系は不安定であると判断する。FIG. 5 is a diagram showing a complex plane. The area within the circumference of the solid line is the convergence range, and the range shown by oblique lines corresponds to a desirable stable region of the control system. Therefore, the control system stability evaluation unit 22 determines that the control is stable if each root of the equation (7) is within the stability region of FIG. 5, and if the roots are not within the stability region, the control system does not operate. Judge as stable.
【００３５】（Ｃ）制御性能評価部２３の動作 制御性能評価部２３は、制御系操作指令信号を用いてシ
ミュレーション予測部１２でシミュレーションを行った
結果に基づいて、制御系の制御性能を評価する。具体的
には、制御量ｙと、それに対応する設定値（制御目標
値）ｒとの差信号である制御偏差信号e(k)＝r(k)−y(k)
（ｋ＝１，…，Ｎ）のシミュレーション応答時系列デー
タに基づいて、以下の（９），（10）式の条件を満たす
か否かを判定する。ただし、emax1 ，emax2 は、制御偏
差の許容最大値である。(C) Operation of Control Performance Evaluation Unit 23 The control performance evaluation unit 23 evaluates the control performance of the control system based on the result of the simulation performed by the simulation prediction unit 12 using the control system operation command signal. . Specifically, a control deviation signal e (k) = r (k) −y (k) which is a difference signal between the control amount y and a set value (control target value) r corresponding thereto.
Based on the simulation response time series data of (k = 1,..., N), it is determined whether or not the following conditions (9) and (10) are satisfied. Here, emax1 and emax2 are allowable maximum values of the control deviation.
【００３６】｜e(k)｜≦emax1 …（９）| E (k) | ≦ emax1 (9)
【００３７】[0037]
【数２】 制御性能評価部２３は、上記の（９），（10）式の両方
の条件を満たせば、制御系の制御性能は適切（正常）と
判断し、（９），（10）式の少なくとも一方の条件が満
たされなければ、制御系の制御性能は不適切（異常）と
判断する。(Equation 2) The control performance evaluation unit 23 determines that the control performance of the control system is appropriate (normal) if both of the above equations (9) and (10) are satisfied, and at least one of the equations (9) and (10). If the condition is not satisfied, it is determined that the control performance of the control system is inappropriate (abnormal).
【００３８】（Ｄ）経済性評価部２４の動作 経済性評価部２４は、制御系操作指令信号を用いてシミ
ュレーション予測部１２でシミュレーションを行った結
果に基づいて、制御対象１の過渡的な挙動や応答により
生じる経済的損失を演算する。(D) Operation of Economic Evaluation Unit 24 The economic evaluation unit 24 determines the transient behavior of the controlled object 1 based on the result of a simulation performed by the simulation prediction unit 12 using the control system operation command signal. And the economic loss caused by the response.
【００３９】経済的損失とは、例えば、制御対象１の過
渡変動による付加的なエネルギーロスや制御対象１の生
産量低下分などであり、これらは一般に、制御量y(k)や
操作量u(k)に関する関数になる。The economic loss is, for example, an additional energy loss due to the transient fluctuation of the controlled object 1 or a decrease in the production amount of the controlled object 1, and these are generally the controlled variable y (k) and the manipulated variable u. It becomes a function related to (k).
【００４０】経済性評価部２４は、以下の（11）式に示
す経済損失換算式Ｊlossを経済的損失とし、Ｊloss≦Ｊ
lossmax の関係を満たせば経済的損失が適切（正常）と
判断し、満たさなければ不適切（異常）と判断する。な
お、Ｊlossmax は、経済損失限界を示すしきい値であ
る。The economic evaluation unit 24 sets the economic loss conversion formula Jloss shown in the following equation (11) as an economic loss, and Jloss ≦ J
If the relationship of lossmax is satisfied, the economic loss is judged to be appropriate (normal), and if not, it is judged to be inappropriate (abnormal). Jlossmax is a threshold value indicating the economic loss limit.
【００４１】[0041]
【数３】 （Ｅ）モデル評価部２５の動作モデル評価部２５は、制
御系操作指令信号によりプロセス特性モデルの変更が指
令されると、図２に示したプロセス応答データベース部
１６から最近の制御量（プロセス量）y(k)と操作量u(k)
を読み出し、これらを（12），（13）式に示すプロセス
特性モデルA(ｚ-1），B(ｚ-1) にあてはめて、（14）式
を得る。(Equation 3) (E) When the change of the process characteristic model is instructed by the control system operation command signal, the operation model evaluator 25 of the model evaluator 25 sends the latest control amount (process amount) from the process response database unit 16 shown in FIG. ) Y (k) and manipulated variable u (k)
Are read and applied to the process characteristic models A (z -1 ) and B (z -1 ) shown in the equations (12) and (13) to obtain the equation (14).
【００４２】 A(ｚ-1) ＝１＋ａ1 ｚ-1＋…＋ａn ｚ-n …（12） B(ｚ-1) ＝ｂ0 ＋ｂ1 ｚ-1＋…＋ｂm ｚ-m …（13） A(ｚ-1) ・y(k)＝B(ｚ-1) ・u(k)＋e(k) …（14） また、以下の（15）式に基づいてモデル適合度Ｊmatch
(t)を演算する。[0042] A (z -1) = 1 + a 1 z -1 + ... + a n z -n ... (12) B (z -1) = b 0 + b 1 z -1 + ... + b m z -m ... (13 A (z -1 ) · y (k) = B (z -1 ) · u (k) + e (k) ... (14) Further, based on the following equation (15), the model fitting degree Jmatch
Calculate (t).
【００４３】[0043]
【数４】 モデル評価部２５は、モデル適合度の最大許容値をＪma
x としたときに、Ｊmatch ≦Ｊmax の関係を満たせば、
プロセス特性モデルが適切（正常）と判断し、満たさな
ければ、プロセス特性モデルが不適切（異常）と判断す
る。(Equation 4) The model evaluation unit 25 determines the maximum allowable value of the model fitting degree as Jma
Assuming that x, if the relation Jmatch ≦ Jmax is satisfied,
The process characteristic model is determined to be appropriate (normal), and if not satisfied, the process characteristic model is determined to be inappropriate (abnormal).
【００４４】（Ｆ）事例データベース照合部２６の動作 事例データベース照合部２６は、制御系操作指令信号に
より指令される操作に最も類似する過去の操作事例を操
作事例データベース部１５から検索し、両者の相違の程
度と、その検索した操作事例の制御系への影響度とに基
づいて、以下のの条件を満たすか否かを判定す
る。(F) Operation of the Case Database Collation Unit 26 The case database collation unit 26 searches the operation case database unit 15 for past operation cases most similar to the operation commanded by the control system operation command signal. Based on the degree of difference and the degree of influence of the searched operation case on the control system, it is determined whether or not the following condition is satisfied.
【００４５】 ｜（現在受信した操作指令）−（過去
の最も類似する操作事例）｜≦ε１ 過去の最も類似する操作事例は、適切（正常）と判
断された。| (Currently received operation command) − (past most similar operation case) | ≦ ε1 The past most similar operation case was determined to be appropriate (normal).
【００４６】｜（現在の制御対象の応答）−（過去の
最も類似する操作事例に対する制御対象の応答）｜≦ε
２ 上記の双方、あるいはの全条件を満たせば、
図２に示す操作事例データベース部１５から検索した操
作事例を選択する。なお、上記内の左辺の絶対値記号
は、何らかの手段で操作指令と操作事例の相違度合いを
数値化した絶対値であり、ε１はその妥当性を判断する
判定しきい値である。| (Response of current controlled object)-(Response of controlled object to past most similar operation case) | ≦ ε
2 If both or all of the above conditions are met,
An operation case retrieved from the operation case database unit 15 shown in FIG. 2 is selected. The absolute value symbol on the left side in the above is an absolute value obtained by quantifying the degree of difference between the operation command and the operation example by some means, and ε1 is a determination threshold value for determining the validity.
【００４７】同様に、上記内の左辺の絶対値記号は、
何らかの手段で現在の制御対象の応答と過去の制御対象
の応答の相違度合いを数値化した絶対値であり、ε２は
その妥当性を判断する判定しきい値である。Similarly, the absolute value symbol on the left side in the above is:
This is an absolute value obtained by numerically expressing the degree of difference between the response of the current control target and the response of the past control target by some means, and ε2 is a determination threshold for determining the validity.
【００４８】操作事例データベース部１５は、オペレー
タから指示があったときに操作指令情報等を格納する。
あるいは、操作解析部１３内の各評価部が各種の評価を
行った結果を逐次、操作事例データベース部１５に格納
してもよい。The operation case database 15 stores operation command information and the like when instructed by an operator.
Alternatively, the results of various evaluations performed by each evaluation unit in the operation analysis unit 13 may be sequentially stored in the operation case database unit 15.
【００４９】例えば、遠隔制御端末４から送信された制
御系操作指令信号が制御定数の変更指令である場合、事
例データベース照合部２６は以下のの条件を満たせ
ば適切（正常）と判断し、のいずれかの条件を満た
さなければ不適切（異常）と判断する。For example, when the control system operation command signal transmitted from the remote control terminal 4 is a control constant change command, the case database matching unit 26 determines that the condition is appropriate (normal) if the following conditions are satisfied. If any of the conditions is not satisfied, it is determined to be inappropriate (abnormal).
【００５０】 ｜（変更後の新しい制御定数）−（過
去の最も類似する制御定数）｜≦ε 過去の最も類似する制御定数を適用した場合の制御
量（プロセス量）の変動幅、安定性、および制御性能の
評価結果は適切（正常）である。| (New control constant after change) − (Past most similar control constant) | ≦ ε Variation, stability and stability of the control amount (process amount) when the past most similar control constant is applied And the evaluation result of the control performance is appropriate (normal).
【００５１】また、遠隔制御端末４から送信された制御
系操作指令信号が同定信号の入力指令である場合、事例
データベース照合部２６は以下のの条件を満たせば
適切（正常）と判断し、のいずれかの条件を満たさ
なければ不適切（異常）と判断する。When the control system operation command signal transmitted from the remote control terminal 4 is the input command of the identification signal, the case database matching unit 26 determines that the condition is appropriate (normal) if the following conditions are satisfied. If any of the conditions is not satisfied, it is determined to be inappropriate (abnormal).
【００５２】 ｜（同定信号の振幅）−（過去の最も
類似する状況における同定信号振幅）｜≦ε 同定信号を入力した結果の制御量（プロセス量）の
変動幅、制御性能、および経済性の評価結果は適切（正
常）である。| (Amplitude of identification signal) − (amplitude of identification signal in most similar situation in the past) | ≦ ε Variation of control amount (process amount) as a result of input of identification signal, control performance, and economy The evaluation result is appropriate (normal).
【００５３】図２に示すように、操作解析部１３内の各
評価部が行った解析結果は、判定結果信号として操作判
定処理部１４に送られる。操作判定処理部１４は、判定
結果が正常の場合には、制御系操作指令信号をそのまま
ローカルコントローラ２に送信し、判定結果が一つでも
異常の場合には、遠隔制御端末４からの制御系操作指令
信号を拒絶し、以下の（ａ）〜（ｄ）のいずれか、ある
いは（ａ）〜（ｄ）を組み合わせた処理を行う。As shown in FIG. 2, the analysis result performed by each evaluation unit in the operation analysis unit 13 is sent to the operation determination processing unit 14 as a determination result signal. The operation determination processing unit 14 transmits the control system operation command signal to the local controller 2 as it is when the determination result is normal, and the control system from the remote control terminal 4 when any one determination result is abnormal. The operation command signal is rejected, and a process combining any of the following (a) to (d) or (a) to (d) is performed.
【００５４】（ａ）受信した制御系操作指令信号を拒絶
したことを通知する拒絶メッセージ信号を発信元にネッ
トワーク３を介して送信する。(A) A rejection message signal for notifying that the received control system operation command signal has been rejected is transmitted to the transmission source via the network 3.
【００５５】（ｂ）ローカルコントローラ２を直接監視
・操作するオペレータや、ネットワーク３を介してロー
カルコントローラ２を遠隔制御するオペレータは、異常
な制御系操作指令信号を受信したことを示す警告情報
（アラームなど）を通知する。(B) An operator who directly monitors and operates the local controller 2 and an operator who remotely controls the local controller 2 via the network 3 generates warning information (alarm) indicating that an abnormal control system operation command signal has been received. Etc.).
【００５６】（ｃ）異常な制御系操作指令信号を受信し
たことを示す警告情報（アラームなど）を、ネットワー
ク３を介して複数のシステムや遠隔監視するオペレータ
に通知する。また、その時点で監視業務に携わっていな
い関係者にも電子メールやFAX 等の他の送信手段を介し
て警告情報（アラームなど）を通知する。(C) Notify a plurality of systems or a remote monitoring operator via the network 3 of warning information (such as an alarm) indicating that an abnormal control system operation command signal has been received. Also, alert information (alarms, etc.) is notified to other persons not involved in the monitoring work at that time via other transmission means such as e-mail and fax.
【００５７】（ｄ）異常な制御系操作指令信号を受信し
たことをネットワーク３、電話回線（公衆網）、無線回
線、および衛星通信網等を介して、特定のシステムや個
人へ情報伝達を行う。(D) The reception of the abnormal control system operation command signal is transmitted to a specific system or individual via the network 3, telephone line (public network), wireless line, satellite communication network, or the like. .
【００５８】この他、図２に詳細構成を示した制御系操
作監視装置５は、受信した制御系操作指令信号が正常と
判定されて、この信号が制御系に実際に供給された場合
には、実測された制御量（プロセス量）や操作量、およ
び操作解析部１３内の各評価部の評価結果に基づいて実
時間で評価演算を行い、その演算結果により異常と判断
されると、その時点で受信中の制御系操作指令信号を直
ちに切断し、制御系を受信前の状態に戻す機能を有す
る。In addition, the control system operation monitoring device 5, whose detailed configuration is shown in FIG. 2, determines that the received control system operation command signal is normal, and that this signal is actually supplied to the control system. When an evaluation calculation is performed in real time based on the actually measured control amount (process amount), operation amount, and the evaluation result of each evaluation unit in the operation analysis unit 13, if it is determined that the operation result is abnormal, It has a function of immediately cutting off the control system operation command signal being received at the time and returning the control system to the state before reception.
【００５９】このように、第１の実施形態では、遠隔制
御端末４からネットワーク３を介して伝送される制御系
操作指令信号が制御対象１に与える影響を事前に予測評
価し、その結果、適切と判断された場合のみ、その操作
指令信号を制御対象に供給するようにしたため、ネット
ワーク犯罪等を起因とする制御対象１の損害を未然に防
止でき、ネットワーク３に対するセキュリティ管理機能
を強化することができる。As described above, in the first embodiment, the influence of the control system operation command signal transmitted from the remote control terminal 4 via the network 3 on the control target 1 is predicted and evaluated in advance, and as a result, Only when it is determined that the operation command signal is supplied to the control target, damage to the control target 1 due to a network crime or the like can be prevented beforehand, and the security management function for the network 3 can be strengthened. it can.
【００６０】（第２の実施形態）第２の実施形態は、ロ
ーカルオペレータによるローカル操作端末の操作と、リ
モートオペレータによる遠隔制御端末４の操作とに基づ
いて、制御対象１の制御を行うものである。(Second Embodiment) In a second embodiment, the control target 1 is controlled based on the operation of the local operation terminal by the local operator and the operation of the remote control terminal 4 by the remote operator. is there.
【００６１】図６は遠隔制御システムの第２の実施形態
のブロック図である。図６のシステムは、図１と同様
に、ローカルコントローラ２と、遠隔制御端末４と、制
御系操作監視装置５とを有する。この他、図６のシステ
ムは、ローカル操作端末７を有する。ローカル操作端末
７では、少人数のローカルオペレータ８が制御対象１の
監視を行う。また、遠隔制御端末４では、リモートオペ
レータ９が制御対象１の運転操作を行う。FIG. 6 is a block diagram of a second embodiment of the remote control system. The system in FIG. 6 includes a local controller 2, a remote control terminal 4, and a control system operation monitoring device 5, as in FIG. In addition, the system in FIG. 6 has a local operation terminal 7. In the local operation terminal 7, a small number of local operators 8 monitor the control target 1. In the remote control terminal 4, a remote operator 9 performs a driving operation of the control target 1.
【００６２】リモートオペレータ９は、制御対象１の過
去から現在までの各制御量（プロセス量）の挙動トレン
ドデータを監視しながら、制御モード、設定値および操
作量の変更や、制御対象１の起動・停止等を行う。The remote operator 9 changes the control mode, the set value and the operation amount, and activates the control object 1 while monitoring the behavior trend data of each control amount (process amount) of the control object 1 from the past to the present.・ Stop and so on.
【００６３】遠隔制御端末４は、リモートオペレータ９
の操作情報に応じた制御系操作指令信号を、ネットワー
ク３を介して制御系操作監視装置５に伝送する。制御系
操作監視装置５は、制御系操作指令信号が制御対象１に
与える影響を予測評価し、正常と判断されると、その制
御系操作指令信号をローカルコントローラ２に送信し、
異常と判断されると、ローカル操作端末７にアラーム情
報を表示するとともに、リモート操作端末にもアラーム
情報を表示する。これにより、各操作端末のオペレータ
は、自己の操作が不適切であったことをリアルタイムに
認識することができる。The remote control terminal 4 has a remote operator 9
The control system operation command signal corresponding to the operation information is transmitted to the control system operation monitoring device 5 via the network 3. The control system operation monitoring device 5 predicts and evaluates the influence of the control system operation command signal on the control target 1, and when it is determined to be normal, transmits the control system operation command signal to the local controller 2,
When it is determined that an error has occurred, the alarm information is displayed on the local operation terminal 7 and also displayed on the remote operation terminal. Thereby, the operator of each operation terminal can recognize in real time that his / her operation was inappropriate.
【００６４】図７はローカル操作端末７と遠隔制御端末
４の表示装置の画面表示例を示す図であり、アラーム情
報の表示形態の一例を示している。画面内の表示領域Ｗ
１には、オペレータが選択可能な操作項目が表示され、
オペレータが選択した項目は強調表示あるいは点滅表示
される。図７は、オペレータが「設定値変更」を選択し
た例を示している。FIG. 7 is a diagram showing a screen display example of the display device of the local operation terminal 7 and the remote control terminal 4, and shows an example of a display form of alarm information. Display area W in screen
1 displays operation items that can be selected by the operator.
The item selected by the operator is highlighted or flashed. FIG. 7 shows an example in which the operator has selected “change setting value”.
【００６５】また、画面内の表示領域Ｗ２には、オペレ
ータが選択した操作項目に関する属性（プロパティ）情
報が表示される。例えば、図７は、制御系の第３装置の
操作量を10％変更する例を示している。In the display area W2 in the screen, attribute (property) information on the operation item selected by the operator is displayed. For example, FIG. 7 shows an example in which the operation amount of the third device of the control system is changed by 10%.
【００６６】また、画面内の表示領域Ｗ３には、各評価
項目が正常か異常かを示す情報が表示される。より詳細
には、シミュレーションによる正常／異常の判定結果
と、実際に制御対象１を動作させたときの正常／異常の
判定結果とが表示される。In the display area W3 in the screen, information indicating whether each evaluation item is normal or abnormal is displayed. More specifically, the result of the normal / abnormal judgment by simulation and the result of the normal / abnormal judgment when the controlled object 1 is actually operated are displayed.
【００６７】図７は、シミュレーションを行った結果、
プロセス変動量と制御性能が異常と判断され、制御対象
１の実時間監視を行った結果、プロセス変動量と特性モ
デル評価が異常と判断された例を示している。なお、シ
ミュレーションによる判断結果のみ、あるいは制御対象
１の実時間監視のみを表示してもよい。FIG. 7 shows the result of simulation.
An example is shown in which the process variation and the control performance are determined to be abnormal, and as a result of real-time monitoring of the control target 1, the process variation and the characteristic model evaluation are determined to be abnormal. Note that only the result of the simulation or only the real-time monitoring of the control target 1 may be displayed.
【００６８】また、画面内の表示領域Ｗ４には、オペレ
ータが選択した操作項目に関する情報を操作事例データ
ベース部１５に保存するか否かを選択する選択ボタンが
表示される。ここで、オペレータがyes ボタンを選択す
ると、事前に選択した操作項目とその判定結果が図２に
示す操作事例データベース部１５に格納される。In the display area W4 in the screen, a selection button for selecting whether or not to store information on the operation item selected by the operator in the operation example database unit 15 is displayed. Here, if the operator selects the yes button, the operation item selected in advance and the determination result are stored in the operation case database unit 15 shown in FIG.
【００６９】（第３の実施形態）第３の実施形態は、遠
隔地のリモートオペレータ９により制御系のチューニン
グ作業を行うものである。(Third Embodiment) In a third embodiment, a tuning operation of a control system is performed by a remote operator 9 at a remote place.
【００７０】図８は遠隔制御システムの第３の実施形態
のブロック図である。図６の遠隔制御システムは、同定
信号発生部１０と加算器３１とを有する他は図６の遠隔
制御システムと同じうように構成される。FIG. 8 is a block diagram of a third embodiment of the remote control system. The remote control system in FIG. 6 is configured in the same manner as the remote control system in FIG. 6 except that the remote control system includes an identification signal generator 10 and an adder 31.
【００７１】同定信号発生部１０は、ネットワーク３を
介して遠隔制御端末４から送信される制御系操作指令信
号に基づいて、制御対象１の特性試験信号である同定信
号を発生する。この同定信号d(k)は、ローカルコントロ
ーラ２から出力された操作量u(k)と加算されて新たな操
作量u'(k) ＝u(k)＋d(k)が生成される。この操作量u'
(k) に基づいて制御対象１の制御が行われる。The identification signal generator 10 generates an identification signal, which is a characteristic test signal of the control target 1, based on a control system operation command signal transmitted from the remote control terminal 4 via the network 3. This identification signal d (k) is added to the operation amount u (k) output from the local controller 2 to generate a new operation amount u ′ (k) = u (k) + d (k). This operation amount u '
The control of the control target 1 is performed based on (k).
【００７２】遠隔制御端末４は、制御系のチューニング
の専門家であるリモートオペレータ９により操作され
る。リモートオペレータ９は、制御対象１の出力である
制御量を遠隔監視しながら、所望の同定信号に応じた制
御系操作指令信号を出力する。The remote control terminal 4 is operated by a remote operator 9 who is an expert in control system tuning. The remote operator 9 outputs a control system operation command signal corresponding to a desired identification signal while remotely monitoring a control amount output from the control target 1.
【００７３】制御系操作監視装置５は、第２の実施形態
と同様に、遠隔制御端末４からの制御系操作指令信号を
制御系に供給した場合の制御対象に与える影響を評価判
断する。As in the second embodiment, the control system operation monitoring device 5 evaluates and determines the effect on the control target when a control system operation command signal from the remote control terminal 4 is supplied to the control system.
【００７４】その結果、正常と判断されると、制御系操
作監視装置５は制御系操作指令信号をローカルコントロ
ーラ２に送信し、異常と判断されると、制御系操作監視
装置５はローカル操作端末７にアラーム情報を表示する
とともに、ネットワーク３を介して遠隔制御端末４にも
アラーム情報を表示する。これにより、リモートオペレ
ータ９は、自己の操作が不適切であったことを認識する
ことができる。As a result, when it is determined that the operation is normal, the control system operation monitoring device 5 transmits a control system operation command signal to the local controller 2. 7, the alarm information is displayed on the remote control terminal 4 via the network 3. Thereby, the remote operator 9 can recognize that his / her operation was inappropriate.
【００７５】また、第３の実施形態は、第２の実施形態
と同様に、遠隔制御端末４からの制御系操作指令信号に
基づいてシミュレーション予測部１２でシミュレーショ
ンを行うシミュレーションモードと、例えば同定信号の
入力のように所定時間継続される操作に対して実時間で
監視を行う実時間モードとを備えており、両モードは個
別に実行するようにしても、あるいは同時に実行するよ
うにしてもよい。Further, in the third embodiment, as in the second embodiment, a simulation mode in which the simulation is performed by the simulation prediction unit 12 based on a control system operation command signal from the remote control terminal 4, for example, an identification signal And a real-time mode for real-time monitoring of an operation that is continued for a predetermined time, such as the input of a command, and both modes may be executed individually or simultaneously. .
【００７６】図９はローカル操作端末７あるいは遠隔制
御端末４の表示装置の画面表示例であり、アラーム情報
の表示形態を示している。画面内の表示領域Ｗ５には制
御系のチューニング操作の種類が表示され、表示領域Ｗ
６にはその属性（プロパティ）が表示され、表示領域Ｗ
７には判定結果が表示される。この表示領域Ｗ７には、
シミュレーション予測部１２によるシミュレーション予
測の判定結果と、制御対象１の実時間監視による判定結
果とが表示される。また、表示領域Ｗ８には、遠隔制御
端末４からの操作指令を操作事例データベースに格納す
るか否かを選択する選択ボタンが表示される。さらに、
表示領域Ｗ９には、異常時のアラーム情報が表示され
る。FIG. 9 is a screen display example of the display device of the local operation terminal 7 or the remote control terminal 4 and shows a display form of alarm information. The type of tuning operation of the control system is displayed in a display area W5 in the screen.
6 displays the attribute (property), and the display area W
7 shows the determination result. In this display area W7,
The result of the simulation prediction by the simulation prediction unit 12 and the result of the real-time monitoring of the control target 1 are displayed. In the display area W8, a selection button for selecting whether or not to store an operation command from the remote control terminal 4 in the operation example database is displayed. further,
In the display area W9, alarm information at the time of abnormality is displayed.
【００７７】図９の例では、遠隔制御端末４により指令
された操作が同定信号入力であり、その具体的内容が第
２装置の操作量として同定信号振幅を５％にすることを
示している。また、その同定信号の入力によりシミュレ
ーションを行った結果、制御性能と特性モデル評価が異
常と判断され、制御対象１の実時間監視を行った結果、
プロセス変動量と制御性能が異常と判断されたことを示
している。また、制御系操作監視装置５からのアラーム
メッセージとして、異常があるため同定信号の入力を中
断する旨が表示される。In the example of FIG. 9, the operation instructed by the remote control terminal 4 is the identification signal input, and the specific contents indicate that the identification signal amplitude is set to 5% as the operation amount of the second device. . Moreover, as a result of performing a simulation by inputting the identification signal, it was determined that the control performance and the characteristic model evaluation were abnormal, and as a result of performing real-time monitoring of the control target 1,
This indicates that the process variation and the control performance are determined to be abnormal. Also, an alarm message from the control system operation monitoring device 5 indicates that the input of the identification signal is interrupted due to an abnormality.
【００７８】なお、上述した図６に示す第２の実施形態
や図８に示す第３の実施形態の制御対象１は、必ずし
も、石油プラント等の大がかりなプラントである必要は
なく、計算機用のプロセスシミュレータ等のソフトウエ
アであってもよい。この場合、ローカルオペレータ８を
プロセスシミュレータ用のプロセス運転教官にし、リモ
ートオペレータ９を訓練生にすれば、ネットワーク３を
用いたプラント運転訓練シミュレータシステムを構築で
きる。The control target 1 in the second embodiment shown in FIG. 6 and the third embodiment shown in FIG. 8 does not necessarily need to be a large-scale plant such as an oil plant. Software such as a process simulator may be used. In this case, if the local operator 8 is a process operation instructor for a process simulator and the remote operator 9 is a trainee, a plant operation training simulator system using the network 3 can be constructed.
【００７９】また、図８では、制御系側に同定信号発生
部１０を設けたが、同定信号発生部１０をネットワーク
３上に接続し、ネットワーク３を介して同定信号を制御
系に送信してもよい。In FIG. 8, the identification signal generator 10 is provided on the control system side. However, the identification signal generator 10 is connected to the network 3 and the identification signal is transmitted to the control system via the network 3. Is also good.
【００８０】ところで、第１〜第３の実施形態における
ネットワーク３は、電話回線やISDN回線等の有線回線で
あってもよいが、衛星通信等の無線回線でもよい。The network 3 in the first to third embodiments may be a wired line such as a telephone line or an ISDN line, or a wireless line such as a satellite communication.
【００８１】[0081]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、遠隔制御手段からの操作指令信号が制御対象に与
える影響を予測評価し、制御対象に与える影響が所定の
許容範囲内にあるか否かを事前にチェックするようにし
たため、システムの故障、誤操作、ネットワーク犯罪等
を起因とする制御対象の損害を事前に防止でき、ネット
ワークに対するセキュリティ管理機能を強化することが
できる。As described above in detail, according to the present invention, the influence of the operation command signal from the remote control means on the control target is predicted and evaluated, and the influence on the control target is within a predetermined allowable range. Since the presence or absence is checked in advance, it is possible to prevent in advance damage to the control target due to system failure, erroneous operation, network crime, and the like, and to strengthen the security management function for the network.
【００８２】また、本発明は、信号の暗号化技術等に基
づく他のネットワーク・セキュリティ方式と完全に独立
なため、両者の併用が可能であり、結果として、高水準
のセキュリティ管理を行うことができる。Further, the present invention is completely independent of other network security systems based on signal encryption technology and the like, so that both can be used in combination, and as a result, a high level of security management can be performed. it can.
【００８３】また、本発明によれば、制御モードの変
更、設定値や操作量の変更、プロセスの起動・停止な
ど、制御対象の特性に応じたきめ細かい制御をネットワ
ーク上の遠隔制御端末で行うことができるため、プラン
トのセキュリティ管理に好適である。Further, according to the present invention, fine control according to the characteristics of the control target, such as a change in control mode, a change in set values and operation amounts, and a start / stop of a process, is performed by a remote control terminal on a network. Therefore, it is suitable for security management of a plant.
【図１】遠隔制御システムの第１の実施形態の概略ブロ
ック図。FIG. 1 is a schematic block diagram of a first embodiment of a remote control system.
【図２】制御系操作監視装置の詳細構成を示すブロック
図。FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a control system operation monitoring device.
【図３】操作種別と評価項目との関係を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between operation types and evaluation items.
【図４】プロセス量の過渡応答状態の極大点と極小点を
示す図。FIG. 4 is a diagram showing a local maximum point and a local minimum point in a transient response state of a process amount.
【図５】複素平面を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a complex plane.
【図６】遠隔制御システムの第２の実施形態のブロック
図。FIG. 6 is a block diagram of a second embodiment of the remote control system.
【図７】図６のローカル操作端末と遠隔制御端末の表示
装置の画面表示例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a screen display example of the display device of the local operation terminal and the remote control terminal of FIG. 6;
【図８】遠隔制御システムの第３の実施形態のブロック
図。FIG. 8 is a block diagram of a third embodiment of the remote control system.
【図９】図８のローカル操作端末と遠隔制御端末の表示
装置の画面表示例を示す図。FIG. 9 is a view showing an example of a screen display of the display device of the local operation terminal and the remote control terminal of FIG. 8;
１ 制御対象 ２ ローカルコントローラ ３ ネットワーク ４ 遠隔制御端末 ５ 制御系操作監視装置 １１ 操作種別判定部 １２ シミュレーション予測部 １３ 操作解析部 １４ 操作判定処理部 １５ 操作事例データベース部 １６ プロセス応答データベース部 １７ 評価項目テーブル部 ２１ 制御量変動評価部 ２２ 制御系安定性評価部 ２３ 制御性能評価部 ２４ 経済性評価部 ２５ モデル評価部 ２６ 操作事例データベース部 REFERENCE SIGNS LIST 1 control target 2 local controller 3 network 4 remote control terminal 5 control system operation monitoring device 11 operation type determination unit 12 simulation prediction unit 13 operation analysis unit 14 operation determination processing unit 15 operation case database unit 16 process response database unit 17 evaluation item table Unit 21 Control amount fluctuation evaluation unit 22 Control system stability evaluation unit 23 Control performance evaluation unit 24 Economic evaluation unit 25 Model evaluation unit 26 Operation case database unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０５Ｂ 23/02 Ｇ０５Ｂ 23/02 Ｐ Ｇ０６Ｆ 13/00 ３５１Ｆ Ｇ０６Ｆ 13/00 ３５１ Ｇ０５Ｂ 15/02 Ｍ // Ｇ０６Ｆ 17/00 Ｇ０６Ｆ 15/20 Ｄ ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI G05B 23/02 G05B 23/02 P G06F 13/00 351F G06F 13/00 351 G05B 15/02 M // G06F 17/00 G06F 15 / 20 D
Claims (7)
するローカル制御手段を有する制御系と、 前記制御対象を遠隔制御するための操作指令信号を、ネ
ットワークを介して前記制御系に伝送する遠隔制御手段
と、 前記操作指令信号に基づいて前記制御対象の動作をシミ
ュレーションするシミュレーション手段と、 前記シミュレーション手段によるシミュレーション結果
に基づいて、前記操作指令信号が前記制御対象に与える
影響を予測評価するとともに、前記制御対象に与える影
響が所定の許容範囲内にある場合に限り、前記操作指令
信号を前記ローカル制御手段に供給する予測評価手段と
を備えることを特徴とする遠隔制御システム。1. A control system having local control means for controlling a control target based on a result of a control operation, and an operation command signal for remotely controlling the control target is transmitted to the control system via a network. Remote control means, simulation means for simulating the operation of the control target based on the operation command signal, and predicting and evaluating the influence of the operation command signal on the control target based on a simulation result by the simulation means. And a prediction evaluation unit that supplies the operation command signal to the local control unit only when an influence on the control target is within a predetermined allowable range.
積する蓄積手段を備え、 前記予測評価手段は、前記蓄積手段に蓄積された結果に
基づいて、前記操作指令信号が前記制御対象に与える影
響を予測評価することを特徴とする請求項１に記載の遠
隔制御システム。2. An apparatus according to claim 1, further comprising a storage unit configured to store a result of the prediction evaluation performed by the prediction evaluation unit, wherein the prediction evaluation unit controls the operation command signal based on the result stored in the storage unit. The remote control system according to claim 1, wherein the remote control system estimates and evaluates the following.
更、設定値変更、前記制御対象の操作量変更、前記制御
対象の起動・停止、前記制御対象の特性の推定に用いら
れる同定信号入力、前記制御対象の制御パラメータ変
更、および前記制御対象に関する特性モデル変更の少な
くとも１つを指令するものであることを特徴とする請求
項１または２に記載の遠隔制御システム。3. An identification signal input for use in a control operation mode change, a set value change, an operation amount change of the controlled object, a start / stop of the controlled object, and an estimation of a characteristic of the controlled object. 3. The remote control system according to claim 1, wherein at least one of a control parameter change of the control target and a characteristic model change of the control target is instructed. 4.
基づいて、前記制御対象の制御量の変動評価、前記制御
系の安定性評価、前記制御系の制御性能評価、前記制御
対象の経済性評価、前記制御対象に関する特性モデル評
価、および前記制御対象に対する過去の操作指令に関す
る情報を格納したデータベースとの照合評価の少なくと
も１つの評価を行うことを特徴とする請求項１〜３のい
ずれかに記載の制御システム。4. The predicting / evaluating means, based on the operation command signal, evaluates a change in a control amount of the control object, evaluates stability of the control system, evaluates control performance of the control system, evaluates the economics of the control object. 4. The method according to claim 1, wherein at least one of a sex evaluation, a characteristic model evaluation on the control target, and a collation evaluation with a database storing information on past operation commands for the control target is performed. The control system according to item 1.
するローカル制御手段を有する制御系と、 前記制御対象を遠隔制御するための操作指令信号を、ネ
ットワークを介して前記制御系に伝送する遠隔制御手段
と、 前記操作指令信号に基づいて前記制御対象の動作をシミ
ュレーションするシミュレーション手段と、 前記シミュレーション手段によるシミュレーション結果
に基づいて、前記操作指令信号が前記制御対象に与える
影響を予測評価する予測評価手段と、 前記ローカル制御手段を制御するローカル操作手段と、
を備え、 前記ローカル操作手段および前記遠隔制御手段の少なく
とも一方は、前記予測評価手段による予測評価結果を表
示する表示装置を有することを特徴とする遠隔制御シス
テム。5. A control system having local control means for controlling a control target based on a result of a control operation, and an operation command signal for remotely controlling the control target is transmitted to the control system via a network. Remote control means; simulation means for simulating the operation of the control target based on the operation command signal; and prediction for predicting and evaluating the influence of the operation command signal on the control target based on a simulation result by the simulation means. Evaluation means, local operation means for controlling the local control means,
A remote control system, wherein at least one of the local operation unit and the remote control unit has a display device that displays a result of the prediction evaluation by the prediction evaluation unit.
するローカル制御手段を有する制御系と、 前記制御対象を遠隔制御するための操作指令信号を、ネ
ットワークを介して前記制御系に伝送する遠隔制御手段
と、 前記操作指令信号に基づいて前記制御対象の動作をシミ
ュレーションするシミュレーション手段と、 前記シミュレーション手段によるシミュレーション結果
と前記制御対象の実応答との少なくとも一方に基づい
て、前記操作指令信号が前記制御対象に与える影響を予
測評価する予測評価手段と、 前記制御対象の特性の推定に用いられる同定信号を発生
する同定信号発生手段と、を備え、 前記シミュレーション手段は、前記操作指令信号とそれ
により発生される前記同定信号とに基づいて前記制御対
象の動作をシミュレーションし、 前記遠隔制御手段は、前記同定信号発生手段に対する前
記同定信号の変更指令を含む前記操作指令信号を前記ネ
ットワーク上に伝送し、 前記ローカル制御手段は、前記シミュレーション手段に
よるシミュレーション結果とそれらに対する前記予測評
価手段の評価結果とを、前記ネットワークを介して前記
遠隔制御手段に伝送することを特徴とする遠隔制御シス
テム。6. A control system having local control means for controlling a control target based on a result of a control operation, and an operation command signal for remotely controlling the control target is transmitted to the control system via a network. Remote control means, simulation means for simulating the operation of the control target based on the operation command signal, and the operation command signal is based on at least one of a simulation result by the simulation means and an actual response of the control target. Prediction evaluation means for predicting and evaluating the influence on the control target, and identification signal generation means for generating an identification signal used for estimating the characteristics of the control target, the simulation means comprising: the operation command signal; Simulation of the operation of the controlled object based on the identification signal generated by The remote control unit transmits the operation command signal including a change command of the identification signal to the identification signal generation unit on the network, and the local control unit transmits the simulation result by the simulation unit and the A remote control system for transmitting the evaluation result of the prediction evaluation means to the remote control means via the network.
た場合の前記制御対象の制御量の実測値に基づいて、前
記制御対象に異常があるか否かを判定する異常判定手段
を備え、 前記ローカル制御手段は、前記異常判定手段により異常
があると判定されると、前記制御対象を異常発生前の状
態に復帰させることを特徴とする請求項１〜６のいずれ
かに記載の遠隔制御システム。7. An abnormality judging means for judging whether or not the control object has an abnormality based on an actually measured value of a control amount of the control object when the operation command signal is supplied to the control object, The remote control according to any one of claims 1 to 6, wherein the local control unit returns the control target to a state before the occurrence of the abnormality when the abnormality determination unit determines that there is an abnormality. system.
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|---|---|---|---|
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