JPWO2003081359A1 - プラントの集中監視制御装置および方法 - Google Patents
プラントの集中監視制御装置および方法 Download PDFInfo
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Abstract
複数プラントの運転監視制御を行うための集中対話装置と各々のプラント毎の監視制御を行うための個別対話装置とが接続された情報ネットワークと、制御装置と個別対話装置とが接続された制御ネットワークとを、ゲートウエイ手段で接続し、前記制御装置は、プラントの状態量の有意な変化に対してその状態量をＴａｇとして制御ネットワークにマルチキャスト伝送し、集中対話装置や個別対話装置はプラントの状態量の問合わせを制御ネットワークにマルチキャスト伝送して制御装置からの返答を更新する。
Description
技術分野
本発明は、複数のプラントの各々のプラントを個別に監視制御すると共に各々のプラントの監視制御情報を入力して複数のプラントを集中的に監視制御するプラントの集中監視制御装置およびその方法に関する。
背景技術
近年のプラントでは、通信技術の進歩により運転コストの削減を目的として複数のプラントを集中して運転監視する集中監視制御装置が採用されつつある。各々のプラントの運転には分散監視制御装置（ＤＣＳ）が採用され、その運転監視には価格性能面からＵＮＩＸ（Ｒ）やＷｉｎｄｏｗｓ（Ｒ）等の汎用ＯＳを搭載した産業用ＰＣが採用されることから、汎用の伝送装置とプロトコルで接続できることが当然となっている。
また、分散監視制御装置（ＤＣＳ）においては、制御装置と対話装置はＴａｇというオブジェクトを介してプラントの状態量の獲得、あるいは構成機器の操作を行う仕組みを提供するのが一般的となっている。
通常、通信プロトコルにはＴＣＰ／ＩＰが用いられ、クライアント・サーバ形式のプログラミングモデルが採用されている。従って、サーバの重要度が増すにつれて高い稼働率が求められるので、クライアントの増加に伴って高い演算性能と伝送性能が求められる。現状、稼動率を確保する目的でクラスタ構成が採用され、性能を確保する目的で並列処理がそれぞれ採用されている。その場合、ハードウェア・ソフトウェア共に高価になるのに加えて、システムの運用も複雑なものになる。
ＴＣＰ／ＩＰに対立するものとして、ＵＤＰ／ＩＰによるマルチキャスト伝送技術がある。ＵＤＰ／ＩＰにはクライアントの増加がサーバの負荷に直結しない等の大きな利点があるが、送信したものの着信が保証されない。従って、クライアントが欠落を検出できる仕組みとサーバに対して再送を要求する仕組みが必要になる。そこで、通常状態での伝送をＵＤＰ／ＩＰによるマルチキャスト伝送とし、欠落等による再送をＴＣＰ／ＩＰによるユニキャスト伝送といった具合に両者の利点を生かして使い分けるのが一般的となりつつある。
複数のプラントを集中運転監視制御する場合、扱う情報量は監視制御対象数に比例して増大し、ネットワーク階層での上位になる程必然的に高くなる負荷と低下する性能を解決する必要がある。また、稼働率を向上させるにはネットワークやサーバの冗長化が必要となるが、構成のダイナミックな変更に対してクライアントの独立性が保証される仕組みを必要としている。
また、集中監視制御装置において、各分散監視制御装置（ＤＣＳ）の監視対象Ｔａｇの状態量を入出力する際には、送受信する情報や形式を各分散監視制御装置（ＤＣＳ）とあらかじめ取り決めて、お互いに設定しておく必要がある。この情報は、導入時に設定する固定情報であり、導入以降の改造や運用変更に柔軟に対応できないものであった。また、集中監視制御装置は、各分散監視制御装置（ＤＣＳ）のＴａｇ情報を自システム内のＴａｇデータベースに設定関連付けるデータベース構築作業が負担となっていた。
そこで、本発明は多数のプラントとクライアントとなる表示対話装置によって運転監視制御する場合でも応答性の良好な伝送方式を備えた集中監視制御装置を提供する事を目的とする。
また、本発明の目的は、監視制御対象のプラント数が増加した場合であっても適正に対応でき信頼性を確保できるプラントの集中監視制御装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、上記のプラントの集中監視制御装置を用いた、プラントの集中監視制御方法を提供することである。
発明の開示
上記および他の目的を達成する為に提供される本発明のプラントの集中監視制御装置は、複数プラントの運転監視制御を行うための集中対話装置と、各々のプラント毎の監視制御を行うための個別対話装置と、前記集中対話装置と前記個別対話装置とを接続する情報ネットワークと、各々のプラントを制御する制御装置と、前記制御装置と前記個別対話装置とを接続する制御ネットワークと、前記個別対話装置に設けられ前記個別対話装置から見た前記制御装置と等価の伝送機能を持つゲートウエイ手段とを備えるものであり、
前記制御装置は、各々のプラントの状態量をＴａｇとしてＴａｇデータベースに入力する手段と、プラントの状態量の有意な変化に対して前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送する一方プラントの状態量の有意な変化がない場合には健全性を示すハートビートを前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送する手段と、前記制御ネットワークから入力した状態量の問合せについてＴａｇデータベースの内容を返答し操作に対してＴａｇデータベースの内容を更新する手段を含み、
前記個別対話装置は、プラントの対話画面に定義されたＴａｇが自己のＴａｇデータベースに存在する場合は対話画面にその状態量を表示する手段と、存在しない場合は状態量の問合わせを前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送して前記制御装置からの返答をＴａｇデータベースに登録更新する手段と、前記制御装置から健全性を示すハートビートが一定期間受信しない場合には当該制御装置に含まれるＴａｇを不良にする手段を含み、
前記集中対話装置は、プラントの対話画面に定義されたＴａｇが自己のＴａｇデータベースに存在する場合は対話画面にその状態量を表示する手段と、存在しない場合は状態量の問合わせを前記情報ネットワークおよびゲートウエイ手段を介して前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送して前記制御装置からの返答をＴａｇデータベースに登録更新する手段と、前記制御装置から健全性を示すハートビートが一定期間受信しない場合には当該制御装置に含まれるＴａｇを不良にする手段を含むことを特徴とする。
上記の特徴を有するプラントの集中監視制御装置においては、複数プラントの運転監視制御を行うための集中対話装置と各々のプラント毎の監視制御を行うための個別対話装置とが接続された情報ネットワークと、制御装置と個別対話装置とが接続された制御ネットワークとを、ゲートウエイ手段で接続し、制御装置は、プラントの状態量の有意な変化に対してその状態量をＴａｇとして制御ネットワークにマルチキャスト伝送し、集中対話装置や個別対話装置はプラントの状態量の問合わせを制御ネットワークにマルチキャスト伝送して制御装置からの返答を更新する。これにより、情報ネットワークに接続された集中対話装置は個別対話装置を制御装置として認識するので多段に構成することが可能となる。
本発明の好適な実施例においては、前記個別対話装置は、運転員毎に監視および操作が可能な範囲を限定する情報を格納したセキュリティデータベースを有し、前記ゲートウエイ手段は前記セキュリティデータベースの定義に基づいて前記制御装置を模擬する範囲を限定する特徴を有する事も出来る。
この実施例に拠れば、個別対話装置のゲートウエイ手段は、セキュリティデータベースの定義に基づいて制御装置を模擬する範囲を限定する。これにより、運転員のレベルや所掌範囲に応じて監視および操作範囲が限定できるので、運転員の誤操作を低減することが可能である。また、運転員が必要とする情報のみを伝送するので、情報ネットワークや制御ネットワークの負荷を軽減できる。
また、前記情報ネットワーク、前記制御ネットワーク、前記制御装置、前記集中対話装置および前記個別対話装置を冗長化し、前記制御装置、前記集中対話装置および前記個別対話装置は、前記マルチキャスト伝送については冗長化された全ての情報ネットワークおよび制御ネットワークに対して行うと共に、受信については処理単位毎に先着優先とすることもできる。
この実施例に拠れば、冗長化された記制御装置、集中対話装置および個別対話装置は、マルチキャスト伝送については冗長化された全ての情報ネットワークおよび制御ネットワークに対して行うと共に、受信については処理単位毎に先着優先とする。これにより、クライアントとなる集中対話装置は、マルチキャストによる問合せに応答したものをサーバと認識する。従って、サーバとなる制御装置や個別対話装置のユニキャストアドレスと多重度について事前に認識する必要が無く、現状の運用を継続したままで構成変更が可能になる。
さらにまた、前記集中対話装置または前記個別対話装置は、前記ＴａｇデータベースへのＴａｇの参照が一定期間存在しない場合には当該Ｔａｇを削除するメモリ管理手段を備えても良い。
この実施例に拠れば、集中対話装置または個別対話装置のメモリ管理手段は、ＴａｇデータベースへのＴａｇの参照が一定期間存在しない場合には当該Ｔａｇを削除する。これにより、クライアントが必要としないＴａｇおよび参照頻度の低いＴａｇは、プラントの状態量の変化通知が欠落したことによる問合せからも除外することができ、情報ネットワークや制御ネットワークにかかる負荷を改善できる。
さらにまた、前記個別対話装置は、自己のＴａｇデータベースとして、自己が要求したＴａｇを格納するローカルＴａｇデータベースと前記ゲートウエイ手段から要求されたＴａｇを格納するリモートＴａｇデータベースとを備えるようにする事も出来る。
この実施例に拠れば、個別対話装置は、自己が要求したＴａｇをローカルＴａｇデータベースの格納し、ゲートウエイ手段から要求されたＴａｇをリモートＴａｇデータベースに格納する。これにより、クライアント毎の参照を管理することが可能となり、不要な通知と情報ネットワークや制御ネットワークにかかる負荷を改善できる。
さらにまた、前記集中対話装置は、監視に必要とするＴａｇを指定した登録要求を前記個別対話装置に出力し、前記個別対話装置は前記集中対話装置から登録要求されたＴａｇをＴａｇリストに記憶すると共にＴａｇリストに記憶されたＴａｇの状態量を前記ゲートウエイ手段により前記集中対話装置側の形式に合わせて変換送信するようにする事も出来る。
この実施例に拠れば、集中対話装置は、監視に必要とするＴａｇを指定した登録要求を個別対話装置に出力する。個別対話装置は集中対話装置から登録要求されたＴａｇの状態量をゲートウエイ手段により集中対話装置側の形式に合わせて変換送信する。これにより、プラントの制御装置の接続が容易になり、運用変更によるＴａｇの追加や削除が柔軟できる。
上記の実施例において、前記集中対話装置は、前記制御装置のＴａｇ情報の更新要求を前記個別対話装置に出力し、前記個別対話装置は前記集中対話装置から更新要求された制御装置のＴａｇ情報を送信し、前記集中対話装置は受信したＴａｇ情報に固有の識別ＩＤを付加し前記集中対話装置側の形式に合わせて保存するようにしても良い。
この場合、集中対話装置は制御装置のＴａｇ情報の更新要求を個別対話装置に出力する。個別対話装置は、更新要求された監視対象のＴａｇのＴａｇ情報を集中対話装置に送信する。集中対話装置では、受信したＴａｇ情報に固有の識別ＩＤを付加し集中対話装置側の形式に合わせて保存する。これにより、集中対話装置から登録した監視対象のＴａｇのＴａｇ情報を、確実に識別して各々の個別対話装置より入手できる。従って、集中対話装置内のＴａｇデータベースの構築が容易または自動に行える。
また、前記個別対話装置に変わるＧＷ装置は、前記集中対話装置に対して前記制御装置と等価の伝送機能のみを持つように構成することもできる。
この例におけるＧＷ装置は、本実施例の発明の作用から、個別対話装置におけるプラントの対話画面と対話装置を持たない。これにより、通常運転での集中監視において対話操作を必要としないＧＷ装置の設置にかかる費用と所要面積を改善できる。
さらにまた、上述の目的は、複数プラントの運転監視制御を行うための集中対話装置と、各々のプラント毎の監視制御を行うための個別対話装置と、前記集中対話装置と前記個別対話装置とを接続する情報ネットワークと、各々のプラントを制御する制御装置と、前記制御装置と前記個別対話装置とを接続する制御ネットワークと、前記個別対話装置に設けられ前記個別対話装置から見た前記制御装置と等価の伝送機能を持つゲートウエイ手段とを備えたプラントの集中監視制御装置を用いて行うプラントの集中監視制御方法であって、
前記制御装置は、各々のプラントの状態量をＴａｇとしてＴａｇデータベースに入力し、プラントの状態量の有意な変化に対して前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送する一方プラントの状態量の有意な変化がない場合には健全性を示すハートビートを前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送すると共に、前記制御ネットワークから入力した状態量の問合せについてＴａｇデータベースの内容を返答し操作に対してＴａｇデータベースの内容を更新する工程を有し、
前記個別対話装置は、プラントの対話画面に定義されたＴａｇが自己のＴａｇデータベースに存在する場合は対話画面にその状態量を表示し、存在しない場合は状態量の問合わせを前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送して前記制御装置からの返答をＴａｇデータベースに登録更新すると共に、前記制御装置から健全性を示すハートビートが一定期間受信しない場合には当該制御装置に含まれるＴａｇを不良にする工程を有し、
前記集中対話装置は、プラントの対話画面に定義されたＴａｇが自己のＴａｇデータベースに存在する場合は対話画面にその状態量を表示し、存在しない場合は状態量の問合わせを前記情報ネットワークおよびゲートウエイ手段を介して前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送して前記制御装置からの返答をＴａｇデータベースに登録更新すると共に、前記制御装置から健全性を示すハートビートが一定期間受信しない場合には当該制御装置に含まれるＴａｇを不良にする工程を有することを特徴とするプラントの集中監視制御方法を提供する事によっても達成される。
上記およびさらに他の本発明の構成および特徴は、以下において、添付図面を参照してさらに詳しく説明される。
発明を実施するための最良の形態
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
第１図は本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置のブロック構成図である。プラント１から収集される温度・圧力・流量・弁の開閉状態などのプラントの状態量は、制御装置２に入力され制御演算が行われ、その演算結果は制御量としてプラント１に出力される。また、制御装置２からプラントの状態量はＴａｇとしてマルチキャスト（例えばＵＤＰ／ＩＰ）伝送にて制御ネットワーク８に出力される。個別対話装置３は制御ネットワーク８から自己が監視制御するプラントの情報を入力する。個別対話装置３には表示装置５および入力装置６が接続されており、運転員は表示装置５および入力装置６を介して個別対話装置３により各々のプラント１を監視制御することになる。尚、第１図に示した階層的なネットワークは、仮想ＬＡＮ技術によっても導入可能な論理的な構成を指しており、物理的な構成を制限するものではない。
また、個別対話装置３は、情報ネットワーク７を介して、複数のプラント１を集中して監視制御する集中対話装置４に接続され、個別対話装置３は情報ネットワーク７と制御ネットワーク８とを接続するゲートウエイ手段を有している。ゲートウエイ手段を有する個別対話装置３は、制御ネットワーク８に出力されたプラントの状態量を情報ネットワーク７にマルチキャスト伝送により転送することになる。集中対話装置４は制御ネットワーク８あるいは情報ネットワーク７に出力された状態量を入力すると共に、入力装置６により運転員が選択し要求した対話画面を表示装置５にプラントの状態量を含めて表示更新し、監視制御を行うことになる。
なお、本発明における、個別対話装置３、および集中対話装置４は、下位対話表示装置および上位対話表示装置と読み替える事も可能である．
第２図は、第１図に示した本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図である。制御装置２はプラント１を制御するロジックデータベース２１およびプラントの状態量をＴａｇとして格納するＴａｇデータベース２０を有しており、プラントからのプロセス信号をプロセス入出力装置９を介してプロセス入出力手段１０で入力し、演算手段１１により制御演算を行う。そして、演算結果をプロセス入出力手段１０によりプロセス入出力装置９を介してプラント１に出力する。
すなわち、プロセス入出力手段１０は、プロセス入出力装置９を介してプラントに設置した計測点から得られるプラント１の状態量を逐次入力し、監視操作対象であるＴａｇが持つ状態量をＴａｇデータベース２０に更新すると共に、有意な状態量の変化に対して伝送手段１３を介して制御ネットワーク８にマルチキャスト伝送により出力する。また、演算手段１１が出力する演算結果をプラント１や制御ネットワーク８に出力する。
演算手段１１は、ロジックデータベース２１に定義された演算式をプロセス入出力手段１０から得られるプラント１の状態量から演算し、その演算結果をプロセス入出力手段１０に出力する。
伝送手段１３は、プロセス入出力手段１０からの出力を制御ネットワーク８に出力するだけでなく、制御ネットワーク８から入力した状態量の問合せと操作とを転送手段１２に出力する。状態量の問合せや操作は、集中対話装置４や個別対話装置３から出力される。
転送手段１２は、伝送手段８から出力された問合せについてＴａｇデータベース２０の内容を返答すると共に、操作に対してＴａｇデータベース２０の内容を更新する。また、制御装置２の健全性を示すハートビートを定期的に制御ネットワーク８に出力する。
次に、個別対話装置３は、情報ネットワーク７と制御ネットワーク８とを接続するゲートウエイ手段（ＧＷ手段）１７を有すると共に、対話画面のグラフィックデータを格納したグラフィックデータベース２２、自己が監視制御するプラントの状態量をＴａｇとして格納するＴａｇデータベース２０、および情報の受信状況を示すデータを格納するソースデータベース２３を有している。
表示手段１６は、入力装置６によって選択された対話画面をグラフィックデータベース２２から読込み表示装置５に出力する。また、表示手段１６は対話画面に定義されたＴａｇの状態量をＴａｇデータベース入出力手段１４を介してＴａｇデータベース２０から入力して、対話画面上にその状態量を更新表示する。Ｔａｇデータベース入出力手段１４は、表示手段１６からの参照のあったＴａｇがＴａｇデータベース２０に存在する場合は、そのＴａｇの状態量を出力し、存在しない場合は状態量の問合わせを伝送手段１３を介して制御ネットワーク８に出力する。そして、制御装置２の転送手段１２が出力する問合わせへの応答をＴａｇデータベース２０に登録更新し、プロセス入出力手段１０が出力したプロセスの状態変化をＴａｇデータベース２０に更新する。また、メモリ管理機能であるメモリ管理手段１５（以下、ガーベジコレクション手段１５という）は制御装置２から健全性を示すハートビートが一定期間受信しない場合には、当該制御装置２に含まれるＴａｇを不良にする。
次に、集中対話装置４は、個別対話装置３と同様な構成であり、ゲートウエイ手段１７が設けられていない点で相違する。集中対話装置４は個別対話装置３のゲートウエイ手段１７を介して、制御装置２との情報の授受を行うことになる。
第３図は、第２図に示した本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の伝送方式の説明図である。第３図では制御装置２と集中対話装置４との間の伝送方式を示しているが、本発明では、ゲートウエイ手段１７を設けているので、集中対話装置４と制御装置２との間、個別対話装置３と制御装置２との間での伝送方式は基本的に同じとなる。
集中対話装置４の表示手段１６はデータベース参照ＤＢを出力する。すなわち、表示手段１６はグラフィックデータベース２２から選択された対話画面を読み込み、画面内で使用されているＴａｇのコレクションを作成した後、Ｔａｇデータベース入出力手段１４に対してデータベース参照ＤＢを出力する。
Ｔａｇデータベース入出力手段１４は、Ｔａｇデータベース２０に登録されているＴａｇである場合にはコールバックＣＢを通知する一方、未登録のものは情報ネットワーク７およびゲートウエイ手段１７を介して制御ネットワーク８に対してマルチキャストクエリーＭＱを出力する。
制御ネットワーク８に接続されている制御装置２の転送手段１２は、Ｔａｇデータベース２０に登録されているＴａｇをリプライＲとして制御ネットワーク８に出力する。この場合、制御装置２を模擬する個別対話装置３のゲートウエイ手段１７は、Ｔａｇデータベース２０に登録されているものをリプライＲとして情報ネットワーク７に出力する一方、未登録のものは制御ネットワーク８に対してマルチキャストクエリーＭＱを出力する。
以上の動作により、マルチキャストクエリーＭＱに対するリプライＲは、制御装置２から上位の集中対話装置４あるいは個別対話装置３に伝えられることによって、全ての対話表示装置３、４のＴａｇデータベース２０には、当該Ｔａｇを実体として所有する制御装置２の複製が作成されて表示手段１６へのコールバックＣＢの通知が発生すると共に、どの制御装置２に実体が存在するか認識できるようになる。
次に、プラントの状態量の変化は、制御装置２がエクセプションＥとして出力する。集中対話装置４内のＴａｇデータベース入出力手段１４は、Ｔａｇデータベース２０を更新して表示手段１６へのコールバックＣＢの通知を出力すると共に、集中対話装置４のＴａｇデータベース入出力手段１４は当該エクセプションＥ内に設定されているシリアル番号によりエクセプションＥの欠落を検出する。
欠落した可能性のある内容は、当該制御装置２を発信元とする全てのＴａｇを対象として、ユニキャスト（例えばＴＣＰ／ＩＰ）クエリーＵＱを発行し、リプライＲを得ることにより補うことができる。ユニキャストクエリーＵＱが発行できないことは、制御装置２あるいは制御装置２を模擬する個別対話装置３が機能停止したことを意味し、再度探索する目的でマルチキャストクエリーＭＱを出力する。
エクセプションＥが出力されていない状況はプラントの状態量に変化がないことを意味するが、制御装置２の伝送機能が喪失した場合と区別ができない理由により、制御装置２は制御ネットワーク８に対して定期的に自らの健全性を示すハートビートＨＢを出力する。
集中対話装置４のガーベジコレクション手段１５は、ハートビートＨＢが定期的に出力されている状況でエクセプションＥが出力されない状況は正常と認識でき、ハートビートＨＢの出力が数周期以上に渡って途絶えることによって機能喪失を認識できるようになる。
第４図は、第２図に示した本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置のＴａｇデータベース２０の概略構成の説明図である。Ｔａｇデータベース２０は、ＴａｇＮＯ．３０、ソース３１、Ｔａｇディスクリプション（Ｔａｇ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）３２、工学単位３３、現在値３４、クオリティ３５、更新タイムスタンプ３６から構成され、Ｔａｇについてこれらの情報を格納する。ここで、ソース３１は、制御装置２あるいは制御装置２を模擬する個別対話装置３に付した固有の識別子である。
第５図は、第４図の構成を持つＴａｇデータベース２０を、各々の制御装置２、ゲートウエイ手段１７を有した個別対話装置３、集中対話装置４に適用した場合のＴａｇデータベース２０の内容を示したものである。
制御装置２のＴａｇデータベース２０には、定義された全てのＴａｇについて状態量が保持され、プロセス入出力手段１０によって更新され続けるが、制御ネットワーク８や情報ネットワーク７に接続された個別対話装置３や集中対話装置４には装置内の表示手段１６が必要とするものについての複製が保持される。例えば、情報ネットワーク７に接続した個別対話装置３には、集中対話装置４の表示手段１６と個別対話装置３の表示手段１６とが必要とするものについて複製が保持され、集中対話装置４には、集中対話装置４の表示手段１６が必要とするものについて複製が保持される。
第６図は、第３図に示した本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の伝送方式における要求応答内容信号に含まれる情報の説明図である。第６図（Ａ）はマルチキャストクエリーＭＱまたはユニキャストクエリーＵＱの内容、第６図（Ｂ）はＴａｇオペレーションＴＯの内容、第６図（Ｃ）はハートビートＨＢの内容、第６図（Ｄ）はリプライＲの内容、第６図（Ｅ）はエクセプションＥの内容をそれぞれ示している。
第６図（Ａ）において、マルチキャストクエリーＭＱまたはユニキャストクエリーＵＱは、処理単位を示すトランザクション番号３７、タイムスタンプ３６、タイプ、ソース３１、ユニキャストアドレス、項目数、ＴａｇＮＯ．３０とから構成され、タイプにはクエリーが記述される。第６図（Ｂ）において、ＴａｇオペレーションＴＯは、トランザクション番号３７、タイムスタンプ３６、タイプ、ソース３１、ユニキャストアドレス、ＴａｇＮＯ．３０、設定値とから構成され、タイプにはＴａｇオペレーションが記述されて、ＴａｇＮＯ．３０と設定値とが繰り返し記述される。第６図（Ｃ）において、ハートビートＨＢは、トランザクション番号３７、タイムスタンプ３６、タイプ、ソース３１、ユニキャストアドレスとから構成され、タイプにはハートビートが記述される。
また、第６図（Ｄ）において、リプライＲは、トランザクション番号３７、タイムスタンプ３６、タイプ、ソース３１、ユニキャストアドレス、要求側ソース、要求側トランザクション番号、項目数、ＴａｇＮＯ．３０、Ｔａｇディスクリプション３２、工学単位３３、現在値３４、クオリティ３５とから構成され、タイプにはリプライが記述され、ＴａｇＮＯ．３０〜クオリティ３５が繰り返し記述される。第６図（Ｅ）において、エクセプションＥ、トランザクション番号３７、タイムスタンプ３６、タイプ、ソース３１、ユニキャストアドレス、項目数、ＴａｇＮＯ．３０、現在値３４、クオリティ３５とから構成され、タイプにはエクセプションが記述され、ＴａｇＮＯ．３０〜クオリティ３５が繰り返し記述される。
このように、マルチキャストクエリーＭＱとユニキャストクエリーＵＱとはプロトコルの違いはあるが、含まれる内容は同一である。クエリーＭＱ、ＵＱに対するリプライＲには、Ｔａｇデータベース２０の複製を生成するのに必要な情報が全て含まれるが、エクセプションＥは動的情報のみに限定する。
第７図は、第２図に示した本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の表示手段１６とゲートウエイ手段１７によるＴａｇデータベース入出力手段１４のデータベース参照ＤＢに対する処理内容を示すフローチャートである。まず、データベース参照か否かを判定し（Ｓ１）、データベースの参照でない場合には、ＴａｇオペレーションＴＯを出力する（Ｓ２）。一方、データベース参照である場合には、Ｔａｇデータベース２０に登録済みであるか否かを判定し、登録済みである場合には現在値をコールバック出力する（Ｓ４）。登録済みでない場合にはマルチキャストクエリーＭＱを出力する（Ｓ５）。
ここで、データベース参照ＤＢはローカルな参照として表示手段１６が出力するものと、ゲートウエイ手段１７がマルチキャストクエリーＭＱを中継する目的で出力するものがあるが、例えば前者に対してソースを０、後者を０以外の数値とする。これにより、リプライＲがローカルな参照に対する結果であるか否かが判断できる。表示手段１６のデータベース参照ＤＢに対するリプライＲおよびエクセプションＥはコールバックＣＢとして非同期で通知され、表示手段１６は通知されたＴａｇの現在値に基づいて表示装置５の対話画面を更新する。ゲートウエイ手段１７のデータベース参照ＤＢに対するリプライＲおよびエクセプションＥは、情報ネットワーク７に再び出力され、最終的に集中対話装置４の表示手段１６にコールバックＣＢとして通知されることになる。
制御装置２あるいは制御装置２を模擬する個別対話装置３が出力するリプライＲ、およびエクセプションＥに含まれるトランザクション番号３７はソース３１が独立で更新される連続番号であり、前回受信した内容に含まれるトランザクション番号３７をソースデータベース２３に保存し比較することにより、欠落の有無を検出する。
第８図は、伝送手段１３によるＴａｇデータベース入出力手段１４のハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥに対する処理内容を示すフローチャートである。まず、受信内容がハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥのうちのいずれであるか判定し（Ｓ１）、ハートビートＨＢである場合には、ソースは登録済みか否かを判定する（Ｓ２）。登録済みである場合にはユニキャストアドレスとタイムスタンプを更新し（Ｓ３）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。ステップＳ２の判定でソースが登録済みでない場合には、ソース、ユニキャストアドレス、タイムスタンプをソースデータベース２３に登録し（Ｓ５）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。
次に、ステップＳ１の判定でリプライＲであるときは、Ｔａｇデータベース２０の登録し（Ｓ６）、ローカルな参照か否かを判定し（Ｓ７）、ローカルな参照である場合にはコールバックＣＢを通知する（Ｓ８）。ローカルな参照でない場合には情報ネットワーク７にリプライＲを出力する（Ｓ９）。そして、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。
次に、ステップＳ１の判定でエクセプションＥであるときは、トランザクションが欠落か否かを判定し（Ｓ１０）、トランザクションが欠落していないときはＴａｇデータベースを更新し（Ｓ１１）、コールバックＣＢを通知する（Ｓ１２）。そして、情報ネットワーク７にエクショプションＥを出力し（Ｓ１３）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。
ステップＳ１０の判定でトランザクションが欠落しているときは、ユニキャストクエリーＵＱを出力し（Ｓ１４）、リプライＲがあるか否かを判定する（Ｓ１５）。そして、リプライＲが有るときはステップＳ１１に移り、リプライＲが無いときはＴａｇデータベースから削除し（Ｓ１６）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。
第９図は、第２図に示した本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置のガーベジコレクション手段１５の処理内容を示したフローチャートである。制御装置２からのハートビートＨＢが規定時間内に受信が無しか否かを判定し（Ｓ１）、受信しない場合には当該ソースの全Ｔａｇを不良に設定する（Ｓ２）。
第１０図は制御装置２ごとのハートビートＨＢの受信状況を格納するソースデータベース２３の概略構成図である。すなわち、ソース３１、トランザクション番号３７、ユニキャストアドレス４０、タイムスタンプ３６から構成される。このソースデータベース２３はＴａｇデータベース入出力手段１４によって生成更新され、ガーベジコレクション手段１５は最終更新日時からの経過時間によってソースとなる制御装置２あるいは制御装置２を模擬する個別対話装置３の機能喪失を検出する。
第１１図は制御装置２の転送手段１２の処理内容を示すフローチャートである。まず、クエリーか否かを判定し（Ｓ１）、クエリーでない場合にはＴａｇデータベースの内容を更新する（Ｓ２）。クエリーである場合にはＴａｇデータベースにも登録か否かを判定し（Ｓ３）、Ｔａｇデータベースの内容をリプライ出力する（Ｓ４）。また、第１２図は個別対話装置３のゲートウエイ手段１７の処理内容を示すフローチャートである。まず、クエリーか否かを判定し（Ｓ１）、クエリーでない場合にはＴａｇデータベースの内容を更新する（Ｓ２）。クエリーである場合にはＴａｇデータベースを参照する（Ｓ３）。
このように、転送手段１２は実在しないＴａｇに対するマルチキャストクエリーＭＱに対してリプライＲを出力しないが、ゲートウエイ手段１７は単にＴａｇデータベース入出力手段１４にデータベース参照ＤＢを出力する。
以上述べたように、第１の実施の形態によれば、情報ネットワークに接続された集中対話装置は個別対話装置を制御装置として認識し、問合せに応答した制御装置のプラントの状態量に基づいて対話表示装置内のＴａｇデータベースを構築するので、集中対話装置や個別対話装置の増設や削減を容易に行える。また、集中運転監視制御での集中対話装置の仕様がプラント毎の個別対話装置の仕様と同じにできるので、各々について操作方法を習熟する必要もなくなり、複数のプラントを容易に集中運転監視することが可能となる。
（第２の実施の形態）
第１３図は、本発明の第２の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図である。この第２の実施の形態は、第２図に示した第１の実施の形態に対し、個別対話装置３は、運転員毎に監視および操作が可能な範囲を限定する情報を格納したセキュリティデータベース２４を有し、ゲートウエイ手段１７はセキュリティデータベース２４の定義に基づいて制御装置２を模擬する範囲を限定するようにしたものである。第２図に示した構成要素と同一要素には同一符号を付し重複する記載は省略する。
個別対話装置３のゲートウエイ手段１７は、セキュリティデータベース２４の定義データとＴａｇデータベース入出力手段１４のＴａｇ情報とから制御装置２を模擬する範囲を限定し、伝送手段１３により情報ネットワーク７を通して集中対話装置４とデータ伝送を行う。
第１４図は、セキュリティデータベース２４の概略構成図である。セキュリティデータベース２４には、少なくとも、運転員のユーザ名称４１、所掌範囲（運転プラント機器）４２および所掌範囲に対応する運転レベル４３が登録されており、ゲートウエイ手段１７が集中対話装置４から入手した運転員のユーザ名称を入力して、定義データをゲートウエイ手段１７に出力する。なお、セキュリティデータベース２４には、第１４図に示すようにユーザに対して、複数の所掌範囲と運転レベルの登録が可能である。
第１５図は、第２の実施の形態におけるＴａｇデータベース２０の概略構成図である。第２の実施の形態のＴａｇデータベース２０には、少なくとも、操作レベル３８、プラントカテゴリー（プラント機器区分）３９が格納されている。ゲートウエイ手段１７は、セキュリティデータベース２４の定義データとＴａｇデータベース２０の登録情報から、運転員に必要なＴａｇ情報のみを制御装置２の模擬範囲とする。
この第２の実施の形態によれば、セキュリティデータベース２４の定義に基づいてゲートウエイ手段１７が制御装置２を模擬する範囲を限定することで運転員ごとに監視および操作が可能な範囲を限定できる。これにより、運転員レベルに応じた監視および操作機能を提供することができるので、運転員の誤操作を低減することができる。また、運転員が必要とする情報のみを伝送するので情報ネットワークや制御ネットワークの負荷を軽減できる。
（第３の実態の形態）
第１６図は、本発明の第３の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の構成図である。この第３の実施の形態は、第１図に示した第１の実施の形態に対し、報ネットワーク７、制御ネットワーク８、制御装置１、集中対話装置４および個別対話装置３を冗長化し、制御装置２、集中対話装置４および個別対話装置３は、マルチキャスト伝送については冗長化された全ての情報ネットワーク７および制御ネットワーク８に対して行うと共に、受信についてはトランザクション毎に先着優先とするようにしたものである。第１図に示した構成要素と同一要素には同一符号を付し重複する記載は省略する。
プラント１から収集される温度、圧力、流量、弁の開閉状態などのプラントの状態量は、冗長化された制御装置２に入力され演算される。その演算結果は制御量として出力される一方、プラントの状態量はＴａｇとして、冗長化された制御ネットワーク８に出力される。制御ネットワーク８に出力されたプラントの状態量は個別対話装置３に入力される。
さらに冗長化された情報ネットワーク７への接続を持つ冗長化された個別対話装置３は制御ネットワーク８に出力された状態量を情報ネットワーク７に転送する。集中対話装置４は制御ネットワーク８あるいは情報ネットワーク７に出力された状態量を入力すると共に、入力装置６により運転員が選択要求した対話画面を表示装置５にプラントの状態量を含めて表示更新する。
第１７図は、第１６図に示した第３の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の伝送方式の説明図である。ネットワークが冗長化されている場合、出力は全てのネットワークに対して行い、受信側は先着のトランザクションを有効とし後着を無視する方法を取る。
第１８図は、第３の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の表示手段１６とゲートウエイ手段１７によるＴａｇデータベース入出力手段１４のデータベース参照ＤＢに対する処理内容を示すフローチャートである。まず、データベース参照か否かを判定し（Ｓ１）、データベースの参照でない場合には、ＴａｇオペレーションＴＯを出力する（Ｓ２）。一方、データベース参照である場合には、Ｔａｇデータベース２０に登録済みであるか否かを判定し、登録済みである場合には現在値をコールバック出力する（Ｓ４）。登録済みでない場合にはすべてのネットワークにマルチキャストクエリーＭＱを出力する（Ｓ５）。
第１９図は伝送手段１３によるＴａｇデータベース入出力手段１４のハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥに対する処理内容を示すフローチャートである。第８図に示したフローチャートに対し、ステップＳ１７、ステップＳ１８およびステップＳ１９が追加されている。
この伝送方式により、制御装置２あるいは個別対話装置３が如何なる多重度で構成されていたとしても、集中対話装置４はそれを認識する必要がなくなる。また、多重化された装置の機能喪失は、マルチキャストクエリーＭＱに対してリプライＲが無いことにより検出することが可能である。
この第３の実施の形態によれば、運用状態におけるサーバ切替は勿論のこと、冗長度の変更を含む構成機器の追加変更においても運用継続したままで実施可能なので、プラントの稼動率を向上させることができる。また、Ｔａｇデータベース２０は起動直後において制御装置２内にしか存在しないので、対話表示装置に存在するＴａｇデータベースとの整合等を考慮する必要もなくなり、保守性も改善できる。
（第４の実態の形態）
第２０図は、本発明の第４の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置におけるＴａｇデータベース２０の概略構成図である。第４図に示した第１の実施の形態のＴａｇデータベース２０と比較し、Ｔａｇ毎にデータベース参照ＤＢが発生した最終日時を保持する参照タイムスタンプ３７が追加して設けられている
第２１図は、第４の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の表示手段１６とゲートウエイ手段１７によるＴａｇデータベース入出力手段１４のデータベース参照ＤＢに対する処理内容を示すフローチャートである。第７図に示した第１の実施の形態におけるＴａｇデータベース入出力手段１４に対しステップＳ６が追加されている。まず、データベース参照か否かを判定し（Ｓ１）、データベースの参照でない場合には、ＴａｇオペレーションＴＯを出力する（Ｓ２）。一方、データベース参照である場合には、Ｔａｇデータベース２０に登録済みであるか否かを判定し、登録済みである場合には現在値をコールバック出力する（Ｓ４）。そして、参照タイムスタンプを更新する（Ｓ６）。ステップＳ３の判定で、登録済みでない場合にはマルチキャストクエリーＭＱを出力する（Ｓ５）。このように、Ｔａｇデータベース入出力手段１４は、ステップＳ６において、データベース参照ＤＢの都度、参照日時をＴａｇデータベース２０に更新する。
第２２図は、第４の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の伝送手段１３によるハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥに対する処理内容を示すフローチャートで示である。第８図に示した第１の実施の形態における処理内容に対し、参照タイムスタンプを設定するためのステップＳ１７が追加されている。
第２３図は、第４の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置のガーベジコレクション手段１５の処理内容を示すフローチャートである。まず、制御装置２からのハートビートＨＢが規定時間内に受信があったか否かを判定し（Ｓ１）、受信しない場合には当該ソースの全Ｔａｇを不良に設定する（Ｓ２）。一方、規定時間内にハートビートＨＢの受信があった場合には、規定時間内に参照が無しか否かを判定し（Ｓ３）、参照がない場合にはＴａｇをＴａｇデータベースから削除する（Ｓ４）。このように、ガーベジコレクション手段１５は、ステップＳ３およびステップＳ４の処理により、データベース参照ＤＢが無くなったことをＴａｇデータベース２０の参照日時からの経過時間により検出し、一定期間を経過したものを削除する。
この第４の実施の形態によれば、クライアントが必要としないＴａｇおよび参照頻度の低いものは、プロセス入出力手段１０が出力した状態量の変化通知が欠落したことによる問合せからも除外することで、情報ネットワーク７や制御ネットワーク８にかかる負荷を改善することができる。従って、応答性の良好な対話表示装置を得ることができる。
（第５の実態の形態）
第２４図は、本発明の第５の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図である。この第５の実施の形態は、第２図に示した第１の実施の形態に対し、個別対話装置３のＴａｇデータベース２０は、自己が要求したＴａｇを格納するローカルＴａｇデータベース２０Ａと、ゲートウエイ手段１７から要求されたＴａｇを格納するリモートＴａｇデータベース２０Ｂとを備えたものである。第２図に示した構成要素と同一要素には同一符号を付し重複する記載は省略する。
第２４図に示すように、Ｔａｇデータベース２０は自己の表示手段１６により要求されたローカルな参照によるローカルＴａｇデータベース２０Ａと、情報ネットワーク７を介してゲートウエイ手段１７により要求されたリモート参照によるリモートＴａｇデータベース２０Ｂとに分離する。
第２５図は、本発明の第５の実施の形態における表示手段１６とゲートウエイ手段１７によるＴａｇデータベース入出力手段１４のデータベース参照ＤＢに対する処理内容を示すフローチャートである。まず、ローカルＴａｇデータベース参照か否かを判定し（Ｓ１）、ローカルＴａｇデータベースの参照である場合には、ローカルＴａｇデータベースに参照Ｔａｇが有るか否かを判定し（Ｓ２）、ローカルデータベースに有る場合には現在値をコールバックする（Ｓ３）。
一方、ステップＳ２の判定でローカルＴａｇデータベースに参照Ｔａｇがない場合にはリモートＴａｇデータベースが有るか否かを判定し（Ｓ４）、リモートＴａｇデータベースに有る場合にはローカルＴａｇデータベースに複製し（Ｓ５）、現在値をコールバックする（Ｓ３）。ステップＳ５の判定でリモートＴａｇデータベースにない場合にはマルチキャストクエリーＭＱを出力する（Ｓ６）。
ステップＳ１の判定で、ローカルＴａｇデータベースの参照でない場合には、リモートＴａｇデータベース参照か否かを判定し（Ｓ７）、リモートデータベースの参照でない場合にはＴａｇオペレーションＴＯを出力する（Ｓ８）。つまり、ローカルデータベースの参照でなく、かつリモートデータベースの参照でない場合にはＴａｇオペレーションＴＯを出力する。
次に、ローカルＴａｇデータベースの参照でなくリモートデータベース参照である場合には、リモートＴａｇデータベースに参照Ｔａｇが有るか否かを判定し（Ｓ９）、リモートＴａｇデータベースに参照Ｔａｇが有る場合には現在値をコールバック出力する（Ｓ３）。一方、リモートＴａｇデータベースに参照Ｔａｇがない場合には、ローカルＴａｇデータベースに参照Ｔａｇがあるか否かを判定し（Ｓ１０）、ローカルＴａｇデータベースにない場合にはマルチキャストクエリーＭＱを出力する（Ｓ６）。ローカルＴａｇデータベースに有る場合にはリモートＴａｇデータベースに複製し（Ｓ１１）、現在値をコールバックする（Ｓ３）。
次に、第２６図は、本発明の第５の実施の形態における伝送手段１３によるハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥに対する処理内容を示すフローチャートである。まず、受信内容がハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥのうちのいずれであるか判定し（Ｓ１）、ハートビートＨＢである場合には、ソースは登録済みか否かを判定する（Ｓ２）。登録済みである場合にはユニキャストアドレスとタイムスタンプを更新し（Ｓ３）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。ステップＳ２の判定でソースが登録済みでない場合には、ソース、ユニキャストアドレス、タイムスタンプをソースデータベース２３に登録し（Ｓ５）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。
次に、ステップＳ１の判定でリプライＲであるときは、ローカルＴａｇデータベース参照か否かを判定し（Ｓ６）、ローカルＴａｇデータベースの参照である場合にはローカルＴａｇデータベースに登録する（Ｓ７）。そして、コールバックを通知し（Ｓ８）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。ステップＳ６の判定でローカルＴａｇデータの参照でないと判定されたときはリモートＴａｇデータベースに登録する（Ｓ９）。そして、登録済みＴａｇをフィルタとしてリプライを出力し（Ｓ１０）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。
次に、ステップＳ１の判定でエクセプションＥであるときは、トランザクショが欠落か否かを判定し（Ｓ１１）、トランザクションが欠落していないときはローカルＴａｇデータベースを更新し（Ｓ１２）、登録済みＴａｇをフィルタとしてリプライを出力し（Ｓ１３）、リモートＴａｇデータベースを更新する（Ｓ１４）。そして、登録済みＴａｇをフィルタとしてエクセプションを出力し（Ｓ１５）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。
ステップＳ１１の判定でトランザクションが欠落しているときは、ユニキャストクエリーＵＱを出力し（Ｓ１６）、リプライＲがあるか否かを判定する（Ｓ１７）。そして、リプライが有るときはステップＳ１２に移り、リプライがないときはＴａｇデータベースから削除し（Ｓ１８）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。
このように、表示手段１６によるデータベース参照ＤＢは、ゲートウエイ手段１７によるデータベース参照ＤＢとは分離されてＴａｇデータベース２０のローカルＴａｇデータベース２０Ａに登録され、制御装置２からのリプライＲおよびエクセプションＥに対して、各々のデータベースに登録されているＴａｇをフィルタとしてコールバックＣＢおよび情報ネットワーク７へ再出力する。
この第５の実施の形態によれば、制御装置２からの状態量の変化通知はクライアントが必要としないものを含んでコールバックとして通知されることはなくなると共に、情報ネットワークに７対してかかる負荷も同様に改善することができる。従って、応答性の良好な対話表示装置を得ることができる。また、Ｔａｇデータベース２０を全てのクライアントに独立したものとすることにより、クライアントおよびネットワークにかかる負荷を更に改善することができる。
（第６の実態の形態）
第２７図は、本発明の第６の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図である。この第６の実施の形態は、第２図に示した第１の実施の形態に対し、集中対話装置４には、集中運転監視制御装置の集中対話装置４で監視対象とするＴａｇを登録するＴａｇ登録手段５０と、監視対象とするＴａｇが設定される監視対象Ｔａｇ記憶部５１とを追加して設け、個別対話装置３には、登録要求のあったＴａｇを管理するＴａｇ登録管理手段５２と、登録したＴａｇのＴａｇ情報を記憶するＴａｇリスト５３とを追加して設けたものである。
そして、集中対話装置４は、監視に必要とするＴａｇを指定した登録要求を個別対話装置３に出力し、個別対話装置３は集中対話装置３から登録要求されたＴａｇをＴａｇリスト５３に記憶すると共に、Ｔａｇリスト５３に記憶されたＴａｇの状態量をゲートウエイ手段１７により集中対話装置４側の形式に合わせて変換送信する。
これにより、集中対話装置４が登録したＴａｇ情報を対象とした伝送構成を実現できる。すなわち、集中対話装置４から個別対話装置３や制御装置２に対して監視対象Ｔａｇを登録し、登録したＴａｇ状態量を個別対話装置３側にて集中対話装置４の情報形態に合せて変換転送することから、接続が容易でかつ運用変更によるＴａｇの追加や削除に柔軟に対応できる。
第２７図において、監視対象Ｔａｇ記憶部５１には、個別対話装置３側と集中対話装置４側とにて監視系統の所掌を変えるなどの運用状態（例えば通常運転、起動停止、停止中など）に応じた監視対象Ｔａｇが予め記憶されている。集中監視制御装置を構成する集中対話装置４は、入力装置６からの指定または監視対象Ｔａｇ記憶部５１に設定されているＴａｇを監視対象とする。
Ｔａｇ登録手段５０は、入力装置６または監視対象Ｔａｇ記憶部５１より監視対象Ｔａｇを入力し、当該の個別対話装置３に対して伝送手段１３を介してＴａｇ登録要求を行う。その要求は、当該個別対話装置３のＴａｇ登録管理手段５２に入力される。Ｔａｇ登録管理手段５２は、登録要求のあったＴａｇに対するＴａｇ情報をＴａｇデータベース２０より取得しＴａｇリスト５３に保存する。
ここでのＴａｇ情報には、Ｔａｇ状態値などの変化情報とＴａｇ名称などの固定情報との両方を含む。なお、Ｔａｇ登録管理手段５２は、登録要求がない場合は、Ｔａｇデータベース入出力手段１４により起動され、Ｔａｇ状態値を最新に更新する。更新後、ゲートウエイ手段１７を起動する。ゲートウエイ手段１７は、Ｔａｇリスト５３に保存されているＴａｇ状態値を集中対話装置４が扱っている形態に変換編集し、集中対話装置４に転送する。転送されたＴａｇ状態値は、集中対話装置４のＴａｇデータベース入出力手段１４に入力され、集中Ｔａｇデータベース５０に更新される。
この第６の実施の形態によれば、集中対話装置４側からの指定により、当該個別対話装置３内の監視対象Ｔａｇの状態値を転送することが可能となるので、集中対話装置４側の運用状態が変更となった場合にも、容易に監視対象Ｔａｇを切り替えたり、追加や削除することが可能となる。また、情報ネットワーク７上の伝送負荷を集中運用に必要な情報量に抑制することが可能である。
（第７の実態の形態）
第２８図は、本発明の第７の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図である。この第７の実施の形態は、第２７図に示した第６の実施の形態に対し、集中対話装置４には、集中監視対象としたＴａｇのＴａｇ情報を更新するＴａｇ情報更新手段５４を追加して設け、個別対話装置３には、Ｔａｇ登録管理されたＴａｇリストの情報を集中対話装置４側の形態に合せて変換転送するＴａｇ情報伝送手段５５を追加して設けたものである。
そして、集中対話装置３は、制御装置２のＴａｇ情報の更新要求を個別対話装置３に出力し、個別対話装置４は集中対話装置４から更新要求された制御装置２のＴａｇ情報に固有の識別ＩＤを付加し集中対話装置４側の形式に合わせて変換送信する。
第２８図において、集中監視制御装置を構成する集中対話装置４は、集中Ｔａｇデータベース５０に各個別対話装置３の監視対象Ｔａｇ情報を構築するために、Ｔａｇ情報更新手段５４を起動する。Ｔａｇ情報更新手段５４は、Ｔａｇ情報の更新要求を伝送手段１３を介して当該個別対話装置３に要求する。Ｔａｇ情報の更新要求を受けた当該個別対話装置３のＴａｇ登録管理手段５２はＴａｇ情報転送手段５５を起動する。Ｔａｇ情報転送手段５５は、Ｔａｇリスト５３内のＴａｇ情報を集中監視制御装置である集中対話装置４のＴａｇ情報の構成形式に変換編集し集中対話装置４に転送する。ここで言うＴａｇ情報とはＴａｇ名称や単位などの固定情報部を意味する。
転送されたＴａｇ情報は、集中対話装置４のＴａｇ情報更新手段５４に入力され、集中Ｔａｇデータベース５０に更新される。このとき、Ｔａｇ情報更新手段５４は、各個別対話装置３内のＴａｇＮｏ．が重複していても集中監視制御を行う集中対話装置４側にて問題が起きないよう、集中対話装置４側にて各個別対話装置３につけたユニークなＩＤをＴａｇＮｏ．に付加して保存する。
また、Ｔａｇ情報更新手段５４は、個別対話装置３からの新たなＴａｇ情報を更新する際、Ｔａｇデータテーブル２０内の該当個別対話装置３の現在のＴａｇ情報の内容と、これから更新するＴａｇ情報とを比較し、追加や削除のＴａｇが何であるかを表示手段１６を介して表示装置５に表示し、オペレータの確認を得てから更新する。これにより、Ｔａｇ情報の更新が適切に行える。なお、この確認を省略することも可能である。
この第７の実施の形態によれば、集中監視制御側である対話表示装置４側からの要求により、当該個別対話装置３内の監視対象ＴａｇのＴａｇ情報を機械的に、集中監視制御側の集中対話装置４に構築することが可能となる。また、個別対話装置３側にてＴａｇ情報の改造があった際も、集中監視制御側の集中対話装置４からの要求により、容易に集中Ｔａｇデータベースに反映できるため保守性に優れている。
（第８の実態の形態）
第２９図は、本発明の第８の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図である。この第８の実施の形態は、第２図に示した第１の実施の形態に対し、個別対話装置３は、運転員による対話操作のための表示装置５、入力装置６、表示装置１６、グラフィックデータベース２２を排除したものである。
この第８の実施例によれば、通常運転での集中監視において対話操作を必要としない個別対話装置（ＧＷ装置）の設置にかかる費用と所要面積を改善できる。
産業上の利用可能性
上述の構成を有する、本発明のプラントの集中監視制御装置によれば、複数のプラントを複数の対話表示装置で集中運転する場合においても、マルチキャスト伝送をベースとするので監視応答性が良好で、かつ構成の変更に対して柔軟な集中監視制御装置、およびその方法を得ることができる。従って、今後、ますます多様化するプラント監視システムにおいても産業上の利用可能性大である．
【図面の簡単な説明】
【第１図】
本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置のブロック構成図。
【第２図】
第１図に示した本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図。
【第３図】
本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の伝送方式の説明図。
【第４図】
本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置のＴａｇデータベースの概略構成の説明図。
【第５図】
本発明の第１の実施の形態における各々の制御装置、ゲートウエイ手段を有した個別対話装置、集中対話装置のＴａｇデータベースの説明図。
【第６図】
本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の伝送方式における要求応答内容信号に含まれる情報の説明図。
【第７図】
本発明の第１の実施の形態におけるＴａｇデータベース入出力手段のデータベース参照に対する処理内容を示したフローチャート。
【第８図】
本発明の第１の実施の形態における伝送手段によるハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥに対する処理内容を示すフローチャート。
【第９図】
本発明の第１の実施の形態におけるガーベジコレクション手段の処理内容を示したフローチャート。
【第１０図】
本発明の第１の実施の形態におけるソースデータベースの概略構成図。
【第１１図】
本発明の第１の実施の形態における制御装置の転送手段の処理内容を示すフローチャート。
【第１２図】
本発明の第１の実施の形態における個別対話装置のゲートウエイ手段の処理内容を示すフローチャート。
【第１３図】
本発明の第２の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図。
【第１４図】
本発明の第２の実施の形態におけるセキュリティデータベースの概略構成図。
【第１５図】
本発明の第２の実施の形態におけるＴａｇデータベースの概略構成図。
【第１６図】
本発明の第３の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の構成図。
【第１７図】
本発明の第３の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の伝送方式の説明図。
【第１８図】
本発明の第３の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置のＴａｇデータベース入出力手段のデータベース参照ＤＢに対する処理内容を示すフローチャート。
【第１９図】
本発明の第３の実施の形態における伝送手段によるＴａｇデータベース入出力手段１４ートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥに対する処理内容を示すフローチャート。
【第２０図】
本発明の第４の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置におけるＴａｇデータベースの概略構成図。
【第２１図】
本発明の第４の実施の形態におけるＴａｇデータベース入出力手段のデータベース参照に対する処理内容を示したフローチャート。
【第２２図】
本発明の第４の実施の形態における伝送手段によるハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥに対する処理内容を示すフローチャート。
【第２３図】
本発明の第４の実施の形態におけるガーベジコレクション手段の処理内容を示したフローチャート。
【第２４図】
本発明の第５の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図。
【第２５図】
本発明の第５の実施の形態におけるＴａｇデータベース入出力手段のデータベース参照に対する処理内容を示したフローチャート。
【第２６図】
本発明の第５の実施の形態における伝送手段によるハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥに対する処理内容を示すフローチャート。
【第２７図】
本発明の第６の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図。
【第２８図】
本発明の第７の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図。
【第２９図】
本発明の第８の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図。
本発明は、複数のプラントの各々のプラントを個別に監視制御すると共に各々のプラントの監視制御情報を入力して複数のプラントを集中的に監視制御するプラントの集中監視制御装置およびその方法に関する。
背景技術
近年のプラントでは、通信技術の進歩により運転コストの削減を目的として複数のプラントを集中して運転監視する集中監視制御装置が採用されつつある。各々のプラントの運転には分散監視制御装置（ＤＣＳ）が採用され、その運転監視には価格性能面からＵＮＩＸ（Ｒ）やＷｉｎｄｏｗｓ（Ｒ）等の汎用ＯＳを搭載した産業用ＰＣが採用されることから、汎用の伝送装置とプロトコルで接続できることが当然となっている。
また、分散監視制御装置（ＤＣＳ）においては、制御装置と対話装置はＴａｇというオブジェクトを介してプラントの状態量の獲得、あるいは構成機器の操作を行う仕組みを提供するのが一般的となっている。
通常、通信プロトコルにはＴＣＰ／ＩＰが用いられ、クライアント・サーバ形式のプログラミングモデルが採用されている。従って、サーバの重要度が増すにつれて高い稼働率が求められるので、クライアントの増加に伴って高い演算性能と伝送性能が求められる。現状、稼動率を確保する目的でクラスタ構成が採用され、性能を確保する目的で並列処理がそれぞれ採用されている。その場合、ハードウェア・ソフトウェア共に高価になるのに加えて、システムの運用も複雑なものになる。
ＴＣＰ／ＩＰに対立するものとして、ＵＤＰ／ＩＰによるマルチキャスト伝送技術がある。ＵＤＰ／ＩＰにはクライアントの増加がサーバの負荷に直結しない等の大きな利点があるが、送信したものの着信が保証されない。従って、クライアントが欠落を検出できる仕組みとサーバに対して再送を要求する仕組みが必要になる。そこで、通常状態での伝送をＵＤＰ／ＩＰによるマルチキャスト伝送とし、欠落等による再送をＴＣＰ／ＩＰによるユニキャスト伝送といった具合に両者の利点を生かして使い分けるのが一般的となりつつある。
複数のプラントを集中運転監視制御する場合、扱う情報量は監視制御対象数に比例して増大し、ネットワーク階層での上位になる程必然的に高くなる負荷と低下する性能を解決する必要がある。また、稼働率を向上させるにはネットワークやサーバの冗長化が必要となるが、構成のダイナミックな変更に対してクライアントの独立性が保証される仕組みを必要としている。
また、集中監視制御装置において、各分散監視制御装置（ＤＣＳ）の監視対象Ｔａｇの状態量を入出力する際には、送受信する情報や形式を各分散監視制御装置（ＤＣＳ）とあらかじめ取り決めて、お互いに設定しておく必要がある。この情報は、導入時に設定する固定情報であり、導入以降の改造や運用変更に柔軟に対応できないものであった。また、集中監視制御装置は、各分散監視制御装置（ＤＣＳ）のＴａｇ情報を自システム内のＴａｇデータベースに設定関連付けるデータベース構築作業が負担となっていた。
そこで、本発明は多数のプラントとクライアントとなる表示対話装置によって運転監視制御する場合でも応答性の良好な伝送方式を備えた集中監視制御装置を提供する事を目的とする。
また、本発明の目的は、監視制御対象のプラント数が増加した場合であっても適正に対応でき信頼性を確保できるプラントの集中監視制御装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、上記のプラントの集中監視制御装置を用いた、プラントの集中監視制御方法を提供することである。
発明の開示
上記および他の目的を達成する為に提供される本発明のプラントの集中監視制御装置は、複数プラントの運転監視制御を行うための集中対話装置と、各々のプラント毎の監視制御を行うための個別対話装置と、前記集中対話装置と前記個別対話装置とを接続する情報ネットワークと、各々のプラントを制御する制御装置と、前記制御装置と前記個別対話装置とを接続する制御ネットワークと、前記個別対話装置に設けられ前記個別対話装置から見た前記制御装置と等価の伝送機能を持つゲートウエイ手段とを備えるものであり、
前記制御装置は、各々のプラントの状態量をＴａｇとしてＴａｇデータベースに入力する手段と、プラントの状態量の有意な変化に対して前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送する一方プラントの状態量の有意な変化がない場合には健全性を示すハートビートを前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送する手段と、前記制御ネットワークから入力した状態量の問合せについてＴａｇデータベースの内容を返答し操作に対してＴａｇデータベースの内容を更新する手段を含み、
前記個別対話装置は、プラントの対話画面に定義されたＴａｇが自己のＴａｇデータベースに存在する場合は対話画面にその状態量を表示する手段と、存在しない場合は状態量の問合わせを前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送して前記制御装置からの返答をＴａｇデータベースに登録更新する手段と、前記制御装置から健全性を示すハートビートが一定期間受信しない場合には当該制御装置に含まれるＴａｇを不良にする手段を含み、
前記集中対話装置は、プラントの対話画面に定義されたＴａｇが自己のＴａｇデータベースに存在する場合は対話画面にその状態量を表示する手段と、存在しない場合は状態量の問合わせを前記情報ネットワークおよびゲートウエイ手段を介して前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送して前記制御装置からの返答をＴａｇデータベースに登録更新する手段と、前記制御装置から健全性を示すハートビートが一定期間受信しない場合には当該制御装置に含まれるＴａｇを不良にする手段を含むことを特徴とする。
上記の特徴を有するプラントの集中監視制御装置においては、複数プラントの運転監視制御を行うための集中対話装置と各々のプラント毎の監視制御を行うための個別対話装置とが接続された情報ネットワークと、制御装置と個別対話装置とが接続された制御ネットワークとを、ゲートウエイ手段で接続し、制御装置は、プラントの状態量の有意な変化に対してその状態量をＴａｇとして制御ネットワークにマルチキャスト伝送し、集中対話装置や個別対話装置はプラントの状態量の問合わせを制御ネットワークにマルチキャスト伝送して制御装置からの返答を更新する。これにより、情報ネットワークに接続された集中対話装置は個別対話装置を制御装置として認識するので多段に構成することが可能となる。
本発明の好適な実施例においては、前記個別対話装置は、運転員毎に監視および操作が可能な範囲を限定する情報を格納したセキュリティデータベースを有し、前記ゲートウエイ手段は前記セキュリティデータベースの定義に基づいて前記制御装置を模擬する範囲を限定する特徴を有する事も出来る。
この実施例に拠れば、個別対話装置のゲートウエイ手段は、セキュリティデータベースの定義に基づいて制御装置を模擬する範囲を限定する。これにより、運転員のレベルや所掌範囲に応じて監視および操作範囲が限定できるので、運転員の誤操作を低減することが可能である。また、運転員が必要とする情報のみを伝送するので、情報ネットワークや制御ネットワークの負荷を軽減できる。
また、前記情報ネットワーク、前記制御ネットワーク、前記制御装置、前記集中対話装置および前記個別対話装置を冗長化し、前記制御装置、前記集中対話装置および前記個別対話装置は、前記マルチキャスト伝送については冗長化された全ての情報ネットワークおよび制御ネットワークに対して行うと共に、受信については処理単位毎に先着優先とすることもできる。
この実施例に拠れば、冗長化された記制御装置、集中対話装置および個別対話装置は、マルチキャスト伝送については冗長化された全ての情報ネットワークおよび制御ネットワークに対して行うと共に、受信については処理単位毎に先着優先とする。これにより、クライアントとなる集中対話装置は、マルチキャストによる問合せに応答したものをサーバと認識する。従って、サーバとなる制御装置や個別対話装置のユニキャストアドレスと多重度について事前に認識する必要が無く、現状の運用を継続したままで構成変更が可能になる。
さらにまた、前記集中対話装置または前記個別対話装置は、前記ＴａｇデータベースへのＴａｇの参照が一定期間存在しない場合には当該Ｔａｇを削除するメモリ管理手段を備えても良い。
この実施例に拠れば、集中対話装置または個別対話装置のメモリ管理手段は、ＴａｇデータベースへのＴａｇの参照が一定期間存在しない場合には当該Ｔａｇを削除する。これにより、クライアントが必要としないＴａｇおよび参照頻度の低いＴａｇは、プラントの状態量の変化通知が欠落したことによる問合せからも除外することができ、情報ネットワークや制御ネットワークにかかる負荷を改善できる。
さらにまた、前記個別対話装置は、自己のＴａｇデータベースとして、自己が要求したＴａｇを格納するローカルＴａｇデータベースと前記ゲートウエイ手段から要求されたＴａｇを格納するリモートＴａｇデータベースとを備えるようにする事も出来る。
この実施例に拠れば、個別対話装置は、自己が要求したＴａｇをローカルＴａｇデータベースの格納し、ゲートウエイ手段から要求されたＴａｇをリモートＴａｇデータベースに格納する。これにより、クライアント毎の参照を管理することが可能となり、不要な通知と情報ネットワークや制御ネットワークにかかる負荷を改善できる。
さらにまた、前記集中対話装置は、監視に必要とするＴａｇを指定した登録要求を前記個別対話装置に出力し、前記個別対話装置は前記集中対話装置から登録要求されたＴａｇをＴａｇリストに記憶すると共にＴａｇリストに記憶されたＴａｇの状態量を前記ゲートウエイ手段により前記集中対話装置側の形式に合わせて変換送信するようにする事も出来る。
この実施例に拠れば、集中対話装置は、監視に必要とするＴａｇを指定した登録要求を個別対話装置に出力する。個別対話装置は集中対話装置から登録要求されたＴａｇの状態量をゲートウエイ手段により集中対話装置側の形式に合わせて変換送信する。これにより、プラントの制御装置の接続が容易になり、運用変更によるＴａｇの追加や削除が柔軟できる。
上記の実施例において、前記集中対話装置は、前記制御装置のＴａｇ情報の更新要求を前記個別対話装置に出力し、前記個別対話装置は前記集中対話装置から更新要求された制御装置のＴａｇ情報を送信し、前記集中対話装置は受信したＴａｇ情報に固有の識別ＩＤを付加し前記集中対話装置側の形式に合わせて保存するようにしても良い。
この場合、集中対話装置は制御装置のＴａｇ情報の更新要求を個別対話装置に出力する。個別対話装置は、更新要求された監視対象のＴａｇのＴａｇ情報を集中対話装置に送信する。集中対話装置では、受信したＴａｇ情報に固有の識別ＩＤを付加し集中対話装置側の形式に合わせて保存する。これにより、集中対話装置から登録した監視対象のＴａｇのＴａｇ情報を、確実に識別して各々の個別対話装置より入手できる。従って、集中対話装置内のＴａｇデータベースの構築が容易または自動に行える。
また、前記個別対話装置に変わるＧＷ装置は、前記集中対話装置に対して前記制御装置と等価の伝送機能のみを持つように構成することもできる。
この例におけるＧＷ装置は、本実施例の発明の作用から、個別対話装置におけるプラントの対話画面と対話装置を持たない。これにより、通常運転での集中監視において対話操作を必要としないＧＷ装置の設置にかかる費用と所要面積を改善できる。
さらにまた、上述の目的は、複数プラントの運転監視制御を行うための集中対話装置と、各々のプラント毎の監視制御を行うための個別対話装置と、前記集中対話装置と前記個別対話装置とを接続する情報ネットワークと、各々のプラントを制御する制御装置と、前記制御装置と前記個別対話装置とを接続する制御ネットワークと、前記個別対話装置に設けられ前記個別対話装置から見た前記制御装置と等価の伝送機能を持つゲートウエイ手段とを備えたプラントの集中監視制御装置を用いて行うプラントの集中監視制御方法であって、
前記制御装置は、各々のプラントの状態量をＴａｇとしてＴａｇデータベースに入力し、プラントの状態量の有意な変化に対して前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送する一方プラントの状態量の有意な変化がない場合には健全性を示すハートビートを前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送すると共に、前記制御ネットワークから入力した状態量の問合せについてＴａｇデータベースの内容を返答し操作に対してＴａｇデータベースの内容を更新する工程を有し、
前記個別対話装置は、プラントの対話画面に定義されたＴａｇが自己のＴａｇデータベースに存在する場合は対話画面にその状態量を表示し、存在しない場合は状態量の問合わせを前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送して前記制御装置からの返答をＴａｇデータベースに登録更新すると共に、前記制御装置から健全性を示すハートビートが一定期間受信しない場合には当該制御装置に含まれるＴａｇを不良にする工程を有し、
前記集中対話装置は、プラントの対話画面に定義されたＴａｇが自己のＴａｇデータベースに存在する場合は対話画面にその状態量を表示し、存在しない場合は状態量の問合わせを前記情報ネットワークおよびゲートウエイ手段を介して前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送して前記制御装置からの返答をＴａｇデータベースに登録更新すると共に、前記制御装置から健全性を示すハートビートが一定期間受信しない場合には当該制御装置に含まれるＴａｇを不良にする工程を有することを特徴とするプラントの集中監視制御方法を提供する事によっても達成される。
上記およびさらに他の本発明の構成および特徴は、以下において、添付図面を参照してさらに詳しく説明される。
発明を実施するための最良の形態
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
第１図は本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置のブロック構成図である。プラント１から収集される温度・圧力・流量・弁の開閉状態などのプラントの状態量は、制御装置２に入力され制御演算が行われ、その演算結果は制御量としてプラント１に出力される。また、制御装置２からプラントの状態量はＴａｇとしてマルチキャスト（例えばＵＤＰ／ＩＰ）伝送にて制御ネットワーク８に出力される。個別対話装置３は制御ネットワーク８から自己が監視制御するプラントの情報を入力する。個別対話装置３には表示装置５および入力装置６が接続されており、運転員は表示装置５および入力装置６を介して個別対話装置３により各々のプラント１を監視制御することになる。尚、第１図に示した階層的なネットワークは、仮想ＬＡＮ技術によっても導入可能な論理的な構成を指しており、物理的な構成を制限するものではない。
また、個別対話装置３は、情報ネットワーク７を介して、複数のプラント１を集中して監視制御する集中対話装置４に接続され、個別対話装置３は情報ネットワーク７と制御ネットワーク８とを接続するゲートウエイ手段を有している。ゲートウエイ手段を有する個別対話装置３は、制御ネットワーク８に出力されたプラントの状態量を情報ネットワーク７にマルチキャスト伝送により転送することになる。集中対話装置４は制御ネットワーク８あるいは情報ネットワーク７に出力された状態量を入力すると共に、入力装置６により運転員が選択し要求した対話画面を表示装置５にプラントの状態量を含めて表示更新し、監視制御を行うことになる。
なお、本発明における、個別対話装置３、および集中対話装置４は、下位対話表示装置および上位対話表示装置と読み替える事も可能である．
第２図は、第１図に示した本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図である。制御装置２はプラント１を制御するロジックデータベース２１およびプラントの状態量をＴａｇとして格納するＴａｇデータベース２０を有しており、プラントからのプロセス信号をプロセス入出力装置９を介してプロセス入出力手段１０で入力し、演算手段１１により制御演算を行う。そして、演算結果をプロセス入出力手段１０によりプロセス入出力装置９を介してプラント１に出力する。
すなわち、プロセス入出力手段１０は、プロセス入出力装置９を介してプラントに設置した計測点から得られるプラント１の状態量を逐次入力し、監視操作対象であるＴａｇが持つ状態量をＴａｇデータベース２０に更新すると共に、有意な状態量の変化に対して伝送手段１３を介して制御ネットワーク８にマルチキャスト伝送により出力する。また、演算手段１１が出力する演算結果をプラント１や制御ネットワーク８に出力する。
演算手段１１は、ロジックデータベース２１に定義された演算式をプロセス入出力手段１０から得られるプラント１の状態量から演算し、その演算結果をプロセス入出力手段１０に出力する。
伝送手段１３は、プロセス入出力手段１０からの出力を制御ネットワーク８に出力するだけでなく、制御ネットワーク８から入力した状態量の問合せと操作とを転送手段１２に出力する。状態量の問合せや操作は、集中対話装置４や個別対話装置３から出力される。
転送手段１２は、伝送手段８から出力された問合せについてＴａｇデータベース２０の内容を返答すると共に、操作に対してＴａｇデータベース２０の内容を更新する。また、制御装置２の健全性を示すハートビートを定期的に制御ネットワーク８に出力する。
次に、個別対話装置３は、情報ネットワーク７と制御ネットワーク８とを接続するゲートウエイ手段（ＧＷ手段）１７を有すると共に、対話画面のグラフィックデータを格納したグラフィックデータベース２２、自己が監視制御するプラントの状態量をＴａｇとして格納するＴａｇデータベース２０、および情報の受信状況を示すデータを格納するソースデータベース２３を有している。
表示手段１６は、入力装置６によって選択された対話画面をグラフィックデータベース２２から読込み表示装置５に出力する。また、表示手段１６は対話画面に定義されたＴａｇの状態量をＴａｇデータベース入出力手段１４を介してＴａｇデータベース２０から入力して、対話画面上にその状態量を更新表示する。Ｔａｇデータベース入出力手段１４は、表示手段１６からの参照のあったＴａｇがＴａｇデータベース２０に存在する場合は、そのＴａｇの状態量を出力し、存在しない場合は状態量の問合わせを伝送手段１３を介して制御ネットワーク８に出力する。そして、制御装置２の転送手段１２が出力する問合わせへの応答をＴａｇデータベース２０に登録更新し、プロセス入出力手段１０が出力したプロセスの状態変化をＴａｇデータベース２０に更新する。また、メモリ管理機能であるメモリ管理手段１５（以下、ガーベジコレクション手段１５という）は制御装置２から健全性を示すハートビートが一定期間受信しない場合には、当該制御装置２に含まれるＴａｇを不良にする。
次に、集中対話装置４は、個別対話装置３と同様な構成であり、ゲートウエイ手段１７が設けられていない点で相違する。集中対話装置４は個別対話装置３のゲートウエイ手段１７を介して、制御装置２との情報の授受を行うことになる。
第３図は、第２図に示した本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の伝送方式の説明図である。第３図では制御装置２と集中対話装置４との間の伝送方式を示しているが、本発明では、ゲートウエイ手段１７を設けているので、集中対話装置４と制御装置２との間、個別対話装置３と制御装置２との間での伝送方式は基本的に同じとなる。
集中対話装置４の表示手段１６はデータベース参照ＤＢを出力する。すなわち、表示手段１６はグラフィックデータベース２２から選択された対話画面を読み込み、画面内で使用されているＴａｇのコレクションを作成した後、Ｔａｇデータベース入出力手段１４に対してデータベース参照ＤＢを出力する。
Ｔａｇデータベース入出力手段１４は、Ｔａｇデータベース２０に登録されているＴａｇである場合にはコールバックＣＢを通知する一方、未登録のものは情報ネットワーク７およびゲートウエイ手段１７を介して制御ネットワーク８に対してマルチキャストクエリーＭＱを出力する。
制御ネットワーク８に接続されている制御装置２の転送手段１２は、Ｔａｇデータベース２０に登録されているＴａｇをリプライＲとして制御ネットワーク８に出力する。この場合、制御装置２を模擬する個別対話装置３のゲートウエイ手段１７は、Ｔａｇデータベース２０に登録されているものをリプライＲとして情報ネットワーク７に出力する一方、未登録のものは制御ネットワーク８に対してマルチキャストクエリーＭＱを出力する。
以上の動作により、マルチキャストクエリーＭＱに対するリプライＲは、制御装置２から上位の集中対話装置４あるいは個別対話装置３に伝えられることによって、全ての対話表示装置３、４のＴａｇデータベース２０には、当該Ｔａｇを実体として所有する制御装置２の複製が作成されて表示手段１６へのコールバックＣＢの通知が発生すると共に、どの制御装置２に実体が存在するか認識できるようになる。
次に、プラントの状態量の変化は、制御装置２がエクセプションＥとして出力する。集中対話装置４内のＴａｇデータベース入出力手段１４は、Ｔａｇデータベース２０を更新して表示手段１６へのコールバックＣＢの通知を出力すると共に、集中対話装置４のＴａｇデータベース入出力手段１４は当該エクセプションＥ内に設定されているシリアル番号によりエクセプションＥの欠落を検出する。
欠落した可能性のある内容は、当該制御装置２を発信元とする全てのＴａｇを対象として、ユニキャスト（例えばＴＣＰ／ＩＰ）クエリーＵＱを発行し、リプライＲを得ることにより補うことができる。ユニキャストクエリーＵＱが発行できないことは、制御装置２あるいは制御装置２を模擬する個別対話装置３が機能停止したことを意味し、再度探索する目的でマルチキャストクエリーＭＱを出力する。
エクセプションＥが出力されていない状況はプラントの状態量に変化がないことを意味するが、制御装置２の伝送機能が喪失した場合と区別ができない理由により、制御装置２は制御ネットワーク８に対して定期的に自らの健全性を示すハートビートＨＢを出力する。
集中対話装置４のガーベジコレクション手段１５は、ハートビートＨＢが定期的に出力されている状況でエクセプションＥが出力されない状況は正常と認識でき、ハートビートＨＢの出力が数周期以上に渡って途絶えることによって機能喪失を認識できるようになる。
第４図は、第２図に示した本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置のＴａｇデータベース２０の概略構成の説明図である。Ｔａｇデータベース２０は、ＴａｇＮＯ．３０、ソース３１、Ｔａｇディスクリプション（Ｔａｇ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）３２、工学単位３３、現在値３４、クオリティ３５、更新タイムスタンプ３６から構成され、Ｔａｇについてこれらの情報を格納する。ここで、ソース３１は、制御装置２あるいは制御装置２を模擬する個別対話装置３に付した固有の識別子である。
第５図は、第４図の構成を持つＴａｇデータベース２０を、各々の制御装置２、ゲートウエイ手段１７を有した個別対話装置３、集中対話装置４に適用した場合のＴａｇデータベース２０の内容を示したものである。
制御装置２のＴａｇデータベース２０には、定義された全てのＴａｇについて状態量が保持され、プロセス入出力手段１０によって更新され続けるが、制御ネットワーク８や情報ネットワーク７に接続された個別対話装置３や集中対話装置４には装置内の表示手段１６が必要とするものについての複製が保持される。例えば、情報ネットワーク７に接続した個別対話装置３には、集中対話装置４の表示手段１６と個別対話装置３の表示手段１６とが必要とするものについて複製が保持され、集中対話装置４には、集中対話装置４の表示手段１６が必要とするものについて複製が保持される。
第６図は、第３図に示した本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の伝送方式における要求応答内容信号に含まれる情報の説明図である。第６図（Ａ）はマルチキャストクエリーＭＱまたはユニキャストクエリーＵＱの内容、第６図（Ｂ）はＴａｇオペレーションＴＯの内容、第６図（Ｃ）はハートビートＨＢの内容、第６図（Ｄ）はリプライＲの内容、第６図（Ｅ）はエクセプションＥの内容をそれぞれ示している。
第６図（Ａ）において、マルチキャストクエリーＭＱまたはユニキャストクエリーＵＱは、処理単位を示すトランザクション番号３７、タイムスタンプ３６、タイプ、ソース３１、ユニキャストアドレス、項目数、ＴａｇＮＯ．３０とから構成され、タイプにはクエリーが記述される。第６図（Ｂ）において、ＴａｇオペレーションＴＯは、トランザクション番号３７、タイムスタンプ３６、タイプ、ソース３１、ユニキャストアドレス、ＴａｇＮＯ．３０、設定値とから構成され、タイプにはＴａｇオペレーションが記述されて、ＴａｇＮＯ．３０と設定値とが繰り返し記述される。第６図（Ｃ）において、ハートビートＨＢは、トランザクション番号３７、タイムスタンプ３６、タイプ、ソース３１、ユニキャストアドレスとから構成され、タイプにはハートビートが記述される。
また、第６図（Ｄ）において、リプライＲは、トランザクション番号３７、タイムスタンプ３６、タイプ、ソース３１、ユニキャストアドレス、要求側ソース、要求側トランザクション番号、項目数、ＴａｇＮＯ．３０、Ｔａｇディスクリプション３２、工学単位３３、現在値３４、クオリティ３５とから構成され、タイプにはリプライが記述され、ＴａｇＮＯ．３０〜クオリティ３５が繰り返し記述される。第６図（Ｅ）において、エクセプションＥ、トランザクション番号３７、タイムスタンプ３６、タイプ、ソース３１、ユニキャストアドレス、項目数、ＴａｇＮＯ．３０、現在値３４、クオリティ３５とから構成され、タイプにはエクセプションが記述され、ＴａｇＮＯ．３０〜クオリティ３５が繰り返し記述される。
このように、マルチキャストクエリーＭＱとユニキャストクエリーＵＱとはプロトコルの違いはあるが、含まれる内容は同一である。クエリーＭＱ、ＵＱに対するリプライＲには、Ｔａｇデータベース２０の複製を生成するのに必要な情報が全て含まれるが、エクセプションＥは動的情報のみに限定する。
第７図は、第２図に示した本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の表示手段１６とゲートウエイ手段１７によるＴａｇデータベース入出力手段１４のデータベース参照ＤＢに対する処理内容を示すフローチャートである。まず、データベース参照か否かを判定し（Ｓ１）、データベースの参照でない場合には、ＴａｇオペレーションＴＯを出力する（Ｓ２）。一方、データベース参照である場合には、Ｔａｇデータベース２０に登録済みであるか否かを判定し、登録済みである場合には現在値をコールバック出力する（Ｓ４）。登録済みでない場合にはマルチキャストクエリーＭＱを出力する（Ｓ５）。
ここで、データベース参照ＤＢはローカルな参照として表示手段１６が出力するものと、ゲートウエイ手段１７がマルチキャストクエリーＭＱを中継する目的で出力するものがあるが、例えば前者に対してソースを０、後者を０以外の数値とする。これにより、リプライＲがローカルな参照に対する結果であるか否かが判断できる。表示手段１６のデータベース参照ＤＢに対するリプライＲおよびエクセプションＥはコールバックＣＢとして非同期で通知され、表示手段１６は通知されたＴａｇの現在値に基づいて表示装置５の対話画面を更新する。ゲートウエイ手段１７のデータベース参照ＤＢに対するリプライＲおよびエクセプションＥは、情報ネットワーク７に再び出力され、最終的に集中対話装置４の表示手段１６にコールバックＣＢとして通知されることになる。
制御装置２あるいは制御装置２を模擬する個別対話装置３が出力するリプライＲ、およびエクセプションＥに含まれるトランザクション番号３７はソース３１が独立で更新される連続番号であり、前回受信した内容に含まれるトランザクション番号３７をソースデータベース２３に保存し比較することにより、欠落の有無を検出する。
第８図は、伝送手段１３によるＴａｇデータベース入出力手段１４のハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥに対する処理内容を示すフローチャートである。まず、受信内容がハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥのうちのいずれであるか判定し（Ｓ１）、ハートビートＨＢである場合には、ソースは登録済みか否かを判定する（Ｓ２）。登録済みである場合にはユニキャストアドレスとタイムスタンプを更新し（Ｓ３）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。ステップＳ２の判定でソースが登録済みでない場合には、ソース、ユニキャストアドレス、タイムスタンプをソースデータベース２３に登録し（Ｓ５）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。
次に、ステップＳ１の判定でリプライＲであるときは、Ｔａｇデータベース２０の登録し（Ｓ６）、ローカルな参照か否かを判定し（Ｓ７）、ローカルな参照である場合にはコールバックＣＢを通知する（Ｓ８）。ローカルな参照でない場合には情報ネットワーク７にリプライＲを出力する（Ｓ９）。そして、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。
次に、ステップＳ１の判定でエクセプションＥであるときは、トランザクションが欠落か否かを判定し（Ｓ１０）、トランザクションが欠落していないときはＴａｇデータベースを更新し（Ｓ１１）、コールバックＣＢを通知する（Ｓ１２）。そして、情報ネットワーク７にエクショプションＥを出力し（Ｓ１３）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。
ステップＳ１０の判定でトランザクションが欠落しているときは、ユニキャストクエリーＵＱを出力し（Ｓ１４）、リプライＲがあるか否かを判定する（Ｓ１５）。そして、リプライＲが有るときはステップＳ１１に移り、リプライＲが無いときはＴａｇデータベースから削除し（Ｓ１６）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。
第９図は、第２図に示した本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置のガーベジコレクション手段１５の処理内容を示したフローチャートである。制御装置２からのハートビートＨＢが規定時間内に受信が無しか否かを判定し（Ｓ１）、受信しない場合には当該ソースの全Ｔａｇを不良に設定する（Ｓ２）。
第１０図は制御装置２ごとのハートビートＨＢの受信状況を格納するソースデータベース２３の概略構成図である。すなわち、ソース３１、トランザクション番号３７、ユニキャストアドレス４０、タイムスタンプ３６から構成される。このソースデータベース２３はＴａｇデータベース入出力手段１４によって生成更新され、ガーベジコレクション手段１５は最終更新日時からの経過時間によってソースとなる制御装置２あるいは制御装置２を模擬する個別対話装置３の機能喪失を検出する。
第１１図は制御装置２の転送手段１２の処理内容を示すフローチャートである。まず、クエリーか否かを判定し（Ｓ１）、クエリーでない場合にはＴａｇデータベースの内容を更新する（Ｓ２）。クエリーである場合にはＴａｇデータベースにも登録か否かを判定し（Ｓ３）、Ｔａｇデータベースの内容をリプライ出力する（Ｓ４）。また、第１２図は個別対話装置３のゲートウエイ手段１７の処理内容を示すフローチャートである。まず、クエリーか否かを判定し（Ｓ１）、クエリーでない場合にはＴａｇデータベースの内容を更新する（Ｓ２）。クエリーである場合にはＴａｇデータベースを参照する（Ｓ３）。
このように、転送手段１２は実在しないＴａｇに対するマルチキャストクエリーＭＱに対してリプライＲを出力しないが、ゲートウエイ手段１７は単にＴａｇデータベース入出力手段１４にデータベース参照ＤＢを出力する。
以上述べたように、第１の実施の形態によれば、情報ネットワークに接続された集中対話装置は個別対話装置を制御装置として認識し、問合せに応答した制御装置のプラントの状態量に基づいて対話表示装置内のＴａｇデータベースを構築するので、集中対話装置や個別対話装置の増設や削減を容易に行える。また、集中運転監視制御での集中対話装置の仕様がプラント毎の個別対話装置の仕様と同じにできるので、各々について操作方法を習熟する必要もなくなり、複数のプラントを容易に集中運転監視することが可能となる。
（第２の実施の形態）
第１３図は、本発明の第２の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図である。この第２の実施の形態は、第２図に示した第１の実施の形態に対し、個別対話装置３は、運転員毎に監視および操作が可能な範囲を限定する情報を格納したセキュリティデータベース２４を有し、ゲートウエイ手段１７はセキュリティデータベース２４の定義に基づいて制御装置２を模擬する範囲を限定するようにしたものである。第２図に示した構成要素と同一要素には同一符号を付し重複する記載は省略する。
個別対話装置３のゲートウエイ手段１７は、セキュリティデータベース２４の定義データとＴａｇデータベース入出力手段１４のＴａｇ情報とから制御装置２を模擬する範囲を限定し、伝送手段１３により情報ネットワーク７を通して集中対話装置４とデータ伝送を行う。
第１４図は、セキュリティデータベース２４の概略構成図である。セキュリティデータベース２４には、少なくとも、運転員のユーザ名称４１、所掌範囲（運転プラント機器）４２および所掌範囲に対応する運転レベル４３が登録されており、ゲートウエイ手段１７が集中対話装置４から入手した運転員のユーザ名称を入力して、定義データをゲートウエイ手段１７に出力する。なお、セキュリティデータベース２４には、第１４図に示すようにユーザに対して、複数の所掌範囲と運転レベルの登録が可能である。
第１５図は、第２の実施の形態におけるＴａｇデータベース２０の概略構成図である。第２の実施の形態のＴａｇデータベース２０には、少なくとも、操作レベル３８、プラントカテゴリー（プラント機器区分）３９が格納されている。ゲートウエイ手段１７は、セキュリティデータベース２４の定義データとＴａｇデータベース２０の登録情報から、運転員に必要なＴａｇ情報のみを制御装置２の模擬範囲とする。
この第２の実施の形態によれば、セキュリティデータベース２４の定義に基づいてゲートウエイ手段１７が制御装置２を模擬する範囲を限定することで運転員ごとに監視および操作が可能な範囲を限定できる。これにより、運転員レベルに応じた監視および操作機能を提供することができるので、運転員の誤操作を低減することができる。また、運転員が必要とする情報のみを伝送するので情報ネットワークや制御ネットワークの負荷を軽減できる。
（第３の実態の形態）
第１６図は、本発明の第３の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の構成図である。この第３の実施の形態は、第１図に示した第１の実施の形態に対し、報ネットワーク７、制御ネットワーク８、制御装置１、集中対話装置４および個別対話装置３を冗長化し、制御装置２、集中対話装置４および個別対話装置３は、マルチキャスト伝送については冗長化された全ての情報ネットワーク７および制御ネットワーク８に対して行うと共に、受信についてはトランザクション毎に先着優先とするようにしたものである。第１図に示した構成要素と同一要素には同一符号を付し重複する記載は省略する。
プラント１から収集される温度、圧力、流量、弁の開閉状態などのプラントの状態量は、冗長化された制御装置２に入力され演算される。その演算結果は制御量として出力される一方、プラントの状態量はＴａｇとして、冗長化された制御ネットワーク８に出力される。制御ネットワーク８に出力されたプラントの状態量は個別対話装置３に入力される。
さらに冗長化された情報ネットワーク７への接続を持つ冗長化された個別対話装置３は制御ネットワーク８に出力された状態量を情報ネットワーク７に転送する。集中対話装置４は制御ネットワーク８あるいは情報ネットワーク７に出力された状態量を入力すると共に、入力装置６により運転員が選択要求した対話画面を表示装置５にプラントの状態量を含めて表示更新する。
第１７図は、第１６図に示した第３の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の伝送方式の説明図である。ネットワークが冗長化されている場合、出力は全てのネットワークに対して行い、受信側は先着のトランザクションを有効とし後着を無視する方法を取る。
第１８図は、第３の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の表示手段１６とゲートウエイ手段１７によるＴａｇデータベース入出力手段１４のデータベース参照ＤＢに対する処理内容を示すフローチャートである。まず、データベース参照か否かを判定し（Ｓ１）、データベースの参照でない場合には、ＴａｇオペレーションＴＯを出力する（Ｓ２）。一方、データベース参照である場合には、Ｔａｇデータベース２０に登録済みであるか否かを判定し、登録済みである場合には現在値をコールバック出力する（Ｓ４）。登録済みでない場合にはすべてのネットワークにマルチキャストクエリーＭＱを出力する（Ｓ５）。
第１９図は伝送手段１３によるＴａｇデータベース入出力手段１４のハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥに対する処理内容を示すフローチャートである。第８図に示したフローチャートに対し、ステップＳ１７、ステップＳ１８およびステップＳ１９が追加されている。
この伝送方式により、制御装置２あるいは個別対話装置３が如何なる多重度で構成されていたとしても、集中対話装置４はそれを認識する必要がなくなる。また、多重化された装置の機能喪失は、マルチキャストクエリーＭＱに対してリプライＲが無いことにより検出することが可能である。
この第３の実施の形態によれば、運用状態におけるサーバ切替は勿論のこと、冗長度の変更を含む構成機器の追加変更においても運用継続したままで実施可能なので、プラントの稼動率を向上させることができる。また、Ｔａｇデータベース２０は起動直後において制御装置２内にしか存在しないので、対話表示装置に存在するＴａｇデータベースとの整合等を考慮する必要もなくなり、保守性も改善できる。
（第４の実態の形態）
第２０図は、本発明の第４の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置におけるＴａｇデータベース２０の概略構成図である。第４図に示した第１の実施の形態のＴａｇデータベース２０と比較し、Ｔａｇ毎にデータベース参照ＤＢが発生した最終日時を保持する参照タイムスタンプ３７が追加して設けられている
第２１図は、第４の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の表示手段１６とゲートウエイ手段１７によるＴａｇデータベース入出力手段１４のデータベース参照ＤＢに対する処理内容を示すフローチャートである。第７図に示した第１の実施の形態におけるＴａｇデータベース入出力手段１４に対しステップＳ６が追加されている。まず、データベース参照か否かを判定し（Ｓ１）、データベースの参照でない場合には、ＴａｇオペレーションＴＯを出力する（Ｓ２）。一方、データベース参照である場合には、Ｔａｇデータベース２０に登録済みであるか否かを判定し、登録済みである場合には現在値をコールバック出力する（Ｓ４）。そして、参照タイムスタンプを更新する（Ｓ６）。ステップＳ３の判定で、登録済みでない場合にはマルチキャストクエリーＭＱを出力する（Ｓ５）。このように、Ｔａｇデータベース入出力手段１４は、ステップＳ６において、データベース参照ＤＢの都度、参照日時をＴａｇデータベース２０に更新する。
第２２図は、第４の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の伝送手段１３によるハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥに対する処理内容を示すフローチャートで示である。第８図に示した第１の実施の形態における処理内容に対し、参照タイムスタンプを設定するためのステップＳ１７が追加されている。
第２３図は、第４の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置のガーベジコレクション手段１５の処理内容を示すフローチャートである。まず、制御装置２からのハートビートＨＢが規定時間内に受信があったか否かを判定し（Ｓ１）、受信しない場合には当該ソースの全Ｔａｇを不良に設定する（Ｓ２）。一方、規定時間内にハートビートＨＢの受信があった場合には、規定時間内に参照が無しか否かを判定し（Ｓ３）、参照がない場合にはＴａｇをＴａｇデータベースから削除する（Ｓ４）。このように、ガーベジコレクション手段１５は、ステップＳ３およびステップＳ４の処理により、データベース参照ＤＢが無くなったことをＴａｇデータベース２０の参照日時からの経過時間により検出し、一定期間を経過したものを削除する。
この第４の実施の形態によれば、クライアントが必要としないＴａｇおよび参照頻度の低いものは、プロセス入出力手段１０が出力した状態量の変化通知が欠落したことによる問合せからも除外することで、情報ネットワーク７や制御ネットワーク８にかかる負荷を改善することができる。従って、応答性の良好な対話表示装置を得ることができる。
（第５の実態の形態）
第２４図は、本発明の第５の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図である。この第５の実施の形態は、第２図に示した第１の実施の形態に対し、個別対話装置３のＴａｇデータベース２０は、自己が要求したＴａｇを格納するローカルＴａｇデータベース２０Ａと、ゲートウエイ手段１７から要求されたＴａｇを格納するリモートＴａｇデータベース２０Ｂとを備えたものである。第２図に示した構成要素と同一要素には同一符号を付し重複する記載は省略する。
第２４図に示すように、Ｔａｇデータベース２０は自己の表示手段１６により要求されたローカルな参照によるローカルＴａｇデータベース２０Ａと、情報ネットワーク７を介してゲートウエイ手段１７により要求されたリモート参照によるリモートＴａｇデータベース２０Ｂとに分離する。
第２５図は、本発明の第５の実施の形態における表示手段１６とゲートウエイ手段１７によるＴａｇデータベース入出力手段１４のデータベース参照ＤＢに対する処理内容を示すフローチャートである。まず、ローカルＴａｇデータベース参照か否かを判定し（Ｓ１）、ローカルＴａｇデータベースの参照である場合には、ローカルＴａｇデータベースに参照Ｔａｇが有るか否かを判定し（Ｓ２）、ローカルデータベースに有る場合には現在値をコールバックする（Ｓ３）。
一方、ステップＳ２の判定でローカルＴａｇデータベースに参照Ｔａｇがない場合にはリモートＴａｇデータベースが有るか否かを判定し（Ｓ４）、リモートＴａｇデータベースに有る場合にはローカルＴａｇデータベースに複製し（Ｓ５）、現在値をコールバックする（Ｓ３）。ステップＳ５の判定でリモートＴａｇデータベースにない場合にはマルチキャストクエリーＭＱを出力する（Ｓ６）。
ステップＳ１の判定で、ローカルＴａｇデータベースの参照でない場合には、リモートＴａｇデータベース参照か否かを判定し（Ｓ７）、リモートデータベースの参照でない場合にはＴａｇオペレーションＴＯを出力する（Ｓ８）。つまり、ローカルデータベースの参照でなく、かつリモートデータベースの参照でない場合にはＴａｇオペレーションＴＯを出力する。
次に、ローカルＴａｇデータベースの参照でなくリモートデータベース参照である場合には、リモートＴａｇデータベースに参照Ｔａｇが有るか否かを判定し（Ｓ９）、リモートＴａｇデータベースに参照Ｔａｇが有る場合には現在値をコールバック出力する（Ｓ３）。一方、リモートＴａｇデータベースに参照Ｔａｇがない場合には、ローカルＴａｇデータベースに参照Ｔａｇがあるか否かを判定し（Ｓ１０）、ローカルＴａｇデータベースにない場合にはマルチキャストクエリーＭＱを出力する（Ｓ６）。ローカルＴａｇデータベースに有る場合にはリモートＴａｇデータベースに複製し（Ｓ１１）、現在値をコールバックする（Ｓ３）。
次に、第２６図は、本発明の第５の実施の形態における伝送手段１３によるハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥに対する処理内容を示すフローチャートである。まず、受信内容がハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥのうちのいずれであるか判定し（Ｓ１）、ハートビートＨＢである場合には、ソースは登録済みか否かを判定する（Ｓ２）。登録済みである場合にはユニキャストアドレスとタイムスタンプを更新し（Ｓ３）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。ステップＳ２の判定でソースが登録済みでない場合には、ソース、ユニキャストアドレス、タイムスタンプをソースデータベース２３に登録し（Ｓ５）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。
次に、ステップＳ１の判定でリプライＲであるときは、ローカルＴａｇデータベース参照か否かを判定し（Ｓ６）、ローカルＴａｇデータベースの参照である場合にはローカルＴａｇデータベースに登録する（Ｓ７）。そして、コールバックを通知し（Ｓ８）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。ステップＳ６の判定でローカルＴａｇデータの参照でないと判定されたときはリモートＴａｇデータベースに登録する（Ｓ９）。そして、登録済みＴａｇをフィルタとしてリプライを出力し（Ｓ１０）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。
次に、ステップＳ１の判定でエクセプションＥであるときは、トランザクショが欠落か否かを判定し（Ｓ１１）、トランザクションが欠落していないときはローカルＴａｇデータベースを更新し（Ｓ１２）、登録済みＴａｇをフィルタとしてリプライを出力し（Ｓ１３）、リモートＴａｇデータベースを更新する（Ｓ１４）。そして、登録済みＴａｇをフィルタとしてエクセプションを出力し（Ｓ１５）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。
ステップＳ１１の判定でトランザクションが欠落しているときは、ユニキャストクエリーＵＱを出力し（Ｓ１６）、リプライＲがあるか否かを判定する（Ｓ１７）。そして、リプライが有るときはステップＳ１２に移り、リプライがないときはＴａｇデータベースから削除し（Ｓ１８）、ソースデータベースのトランザクション番号を更新する（Ｓ４）。
このように、表示手段１６によるデータベース参照ＤＢは、ゲートウエイ手段１７によるデータベース参照ＤＢとは分離されてＴａｇデータベース２０のローカルＴａｇデータベース２０Ａに登録され、制御装置２からのリプライＲおよびエクセプションＥに対して、各々のデータベースに登録されているＴａｇをフィルタとしてコールバックＣＢおよび情報ネットワーク７へ再出力する。
この第５の実施の形態によれば、制御装置２からの状態量の変化通知はクライアントが必要としないものを含んでコールバックとして通知されることはなくなると共に、情報ネットワークに７対してかかる負荷も同様に改善することができる。従って、応答性の良好な対話表示装置を得ることができる。また、Ｔａｇデータベース２０を全てのクライアントに独立したものとすることにより、クライアントおよびネットワークにかかる負荷を更に改善することができる。
（第６の実態の形態）
第２７図は、本発明の第６の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図である。この第６の実施の形態は、第２図に示した第１の実施の形態に対し、集中対話装置４には、集中運転監視制御装置の集中対話装置４で監視対象とするＴａｇを登録するＴａｇ登録手段５０と、監視対象とするＴａｇが設定される監視対象Ｔａｇ記憶部５１とを追加して設け、個別対話装置３には、登録要求のあったＴａｇを管理するＴａｇ登録管理手段５２と、登録したＴａｇのＴａｇ情報を記憶するＴａｇリスト５３とを追加して設けたものである。
そして、集中対話装置４は、監視に必要とするＴａｇを指定した登録要求を個別対話装置３に出力し、個別対話装置３は集中対話装置３から登録要求されたＴａｇをＴａｇリスト５３に記憶すると共に、Ｔａｇリスト５３に記憶されたＴａｇの状態量をゲートウエイ手段１７により集中対話装置４側の形式に合わせて変換送信する。
これにより、集中対話装置４が登録したＴａｇ情報を対象とした伝送構成を実現できる。すなわち、集中対話装置４から個別対話装置３や制御装置２に対して監視対象Ｔａｇを登録し、登録したＴａｇ状態量を個別対話装置３側にて集中対話装置４の情報形態に合せて変換転送することから、接続が容易でかつ運用変更によるＴａｇの追加や削除に柔軟に対応できる。
第２７図において、監視対象Ｔａｇ記憶部５１には、個別対話装置３側と集中対話装置４側とにて監視系統の所掌を変えるなどの運用状態（例えば通常運転、起動停止、停止中など）に応じた監視対象Ｔａｇが予め記憶されている。集中監視制御装置を構成する集中対話装置４は、入力装置６からの指定または監視対象Ｔａｇ記憶部５１に設定されているＴａｇを監視対象とする。
Ｔａｇ登録手段５０は、入力装置６または監視対象Ｔａｇ記憶部５１より監視対象Ｔａｇを入力し、当該の個別対話装置３に対して伝送手段１３を介してＴａｇ登録要求を行う。その要求は、当該個別対話装置３のＴａｇ登録管理手段５２に入力される。Ｔａｇ登録管理手段５２は、登録要求のあったＴａｇに対するＴａｇ情報をＴａｇデータベース２０より取得しＴａｇリスト５３に保存する。
ここでのＴａｇ情報には、Ｔａｇ状態値などの変化情報とＴａｇ名称などの固定情報との両方を含む。なお、Ｔａｇ登録管理手段５２は、登録要求がない場合は、Ｔａｇデータベース入出力手段１４により起動され、Ｔａｇ状態値を最新に更新する。更新後、ゲートウエイ手段１７を起動する。ゲートウエイ手段１７は、Ｔａｇリスト５３に保存されているＴａｇ状態値を集中対話装置４が扱っている形態に変換編集し、集中対話装置４に転送する。転送されたＴａｇ状態値は、集中対話装置４のＴａｇデータベース入出力手段１４に入力され、集中Ｔａｇデータベース５０に更新される。
この第６の実施の形態によれば、集中対話装置４側からの指定により、当該個別対話装置３内の監視対象Ｔａｇの状態値を転送することが可能となるので、集中対話装置４側の運用状態が変更となった場合にも、容易に監視対象Ｔａｇを切り替えたり、追加や削除することが可能となる。また、情報ネットワーク７上の伝送負荷を集中運用に必要な情報量に抑制することが可能である。
（第７の実態の形態）
第２８図は、本発明の第７の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図である。この第７の実施の形態は、第２７図に示した第６の実施の形態に対し、集中対話装置４には、集中監視対象としたＴａｇのＴａｇ情報を更新するＴａｇ情報更新手段５４を追加して設け、個別対話装置３には、Ｔａｇ登録管理されたＴａｇリストの情報を集中対話装置４側の形態に合せて変換転送するＴａｇ情報伝送手段５５を追加して設けたものである。
そして、集中対話装置３は、制御装置２のＴａｇ情報の更新要求を個別対話装置３に出力し、個別対話装置４は集中対話装置４から更新要求された制御装置２のＴａｇ情報に固有の識別ＩＤを付加し集中対話装置４側の形式に合わせて変換送信する。
第２８図において、集中監視制御装置を構成する集中対話装置４は、集中Ｔａｇデータベース５０に各個別対話装置３の監視対象Ｔａｇ情報を構築するために、Ｔａｇ情報更新手段５４を起動する。Ｔａｇ情報更新手段５４は、Ｔａｇ情報の更新要求を伝送手段１３を介して当該個別対話装置３に要求する。Ｔａｇ情報の更新要求を受けた当該個別対話装置３のＴａｇ登録管理手段５２はＴａｇ情報転送手段５５を起動する。Ｔａｇ情報転送手段５５は、Ｔａｇリスト５３内のＴａｇ情報を集中監視制御装置である集中対話装置４のＴａｇ情報の構成形式に変換編集し集中対話装置４に転送する。ここで言うＴａｇ情報とはＴａｇ名称や単位などの固定情報部を意味する。
転送されたＴａｇ情報は、集中対話装置４のＴａｇ情報更新手段５４に入力され、集中Ｔａｇデータベース５０に更新される。このとき、Ｔａｇ情報更新手段５４は、各個別対話装置３内のＴａｇＮｏ．が重複していても集中監視制御を行う集中対話装置４側にて問題が起きないよう、集中対話装置４側にて各個別対話装置３につけたユニークなＩＤをＴａｇＮｏ．に付加して保存する。
また、Ｔａｇ情報更新手段５４は、個別対話装置３からの新たなＴａｇ情報を更新する際、Ｔａｇデータテーブル２０内の該当個別対話装置３の現在のＴａｇ情報の内容と、これから更新するＴａｇ情報とを比較し、追加や削除のＴａｇが何であるかを表示手段１６を介して表示装置５に表示し、オペレータの確認を得てから更新する。これにより、Ｔａｇ情報の更新が適切に行える。なお、この確認を省略することも可能である。
この第７の実施の形態によれば、集中監視制御側である対話表示装置４側からの要求により、当該個別対話装置３内の監視対象ＴａｇのＴａｇ情報を機械的に、集中監視制御側の集中対話装置４に構築することが可能となる。また、個別対話装置３側にてＴａｇ情報の改造があった際も、集中監視制御側の集中対話装置４からの要求により、容易に集中Ｔａｇデータベースに反映できるため保守性に優れている。
（第８の実態の形態）
第２９図は、本発明の第８の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図である。この第８の実施の形態は、第２図に示した第１の実施の形態に対し、個別対話装置３は、運転員による対話操作のための表示装置５、入力装置６、表示装置１６、グラフィックデータベース２２を排除したものである。
この第８の実施例によれば、通常運転での集中監視において対話操作を必要としない個別対話装置（ＧＷ装置）の設置にかかる費用と所要面積を改善できる。
産業上の利用可能性
上述の構成を有する、本発明のプラントの集中監視制御装置によれば、複数のプラントを複数の対話表示装置で集中運転する場合においても、マルチキャスト伝送をベースとするので監視応答性が良好で、かつ構成の変更に対して柔軟な集中監視制御装置、およびその方法を得ることができる。従って、今後、ますます多様化するプラント監視システムにおいても産業上の利用可能性大である．
【図面の簡単な説明】
【第１図】
本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置のブロック構成図。
【第２図】
第１図に示した本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図。
【第３図】
本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の伝送方式の説明図。
【第４図】
本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置のＴａｇデータベースの概略構成の説明図。
【第５図】
本発明の第１の実施の形態における各々の制御装置、ゲートウエイ手段を有した個別対話装置、集中対話装置のＴａｇデータベースの説明図。
【第６図】
本発明の第１の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の伝送方式における要求応答内容信号に含まれる情報の説明図。
【第７図】
本発明の第１の実施の形態におけるＴａｇデータベース入出力手段のデータベース参照に対する処理内容を示したフローチャート。
【第８図】
本発明の第１の実施の形態における伝送手段によるハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥに対する処理内容を示すフローチャート。
【第９図】
本発明の第１の実施の形態におけるガーベジコレクション手段の処理内容を示したフローチャート。
【第１０図】
本発明の第１の実施の形態におけるソースデータベースの概略構成図。
【第１１図】
本発明の第１の実施の形態における制御装置の転送手段の処理内容を示すフローチャート。
【第１２図】
本発明の第１の実施の形態における個別対話装置のゲートウエイ手段の処理内容を示すフローチャート。
【第１３図】
本発明の第２の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図。
【第１４図】
本発明の第２の実施の形態におけるセキュリティデータベースの概略構成図。
【第１５図】
本発明の第２の実施の形態におけるＴａｇデータベースの概略構成図。
【第１６図】
本発明の第３の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の構成図。
【第１７図】
本発明の第３の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の伝送方式の説明図。
【第１８図】
本発明の第３の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置のＴａｇデータベース入出力手段のデータベース参照ＤＢに対する処理内容を示すフローチャート。
【第１９図】
本発明の第３の実施の形態における伝送手段によるＴａｇデータベース入出力手段１４ートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥに対する処理内容を示すフローチャート。
【第２０図】
本発明の第４の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置におけるＴａｇデータベースの概略構成図。
【第２１図】
本発明の第４の実施の形態におけるＴａｇデータベース入出力手段のデータベース参照に対する処理内容を示したフローチャート。
【第２２図】
本発明の第４の実施の形態における伝送手段によるハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥに対する処理内容を示すフローチャート。
【第２３図】
本発明の第４の実施の形態におけるガーベジコレクション手段の処理内容を示したフローチャート。
【第２４図】
本発明の第５の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図。
【第２５図】
本発明の第５の実施の形態におけるＴａｇデータベース入出力手段のデータベース参照に対する処理内容を示したフローチャート。
【第２６図】
本発明の第５の実施の形態における伝送手段によるハートビートＨＢ、リプライＲ、およびエクセプションＥに対する処理内容を示すフローチャート。
【第２７図】
本発明の第６の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図。
【第２８図】
本発明の第７の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図。
【第２９図】
本発明の第８の実施の形態に係るプラントの集中監視制御装置の詳細構成図。
Claims (9)
- 複数プラントの運転監視制御を行うための集中対話装置と、各々のプラント毎の監視制御を行うための個別対話装置と、前記集中対話装置と前記個別対話装置とを接続する情報ネットワークと、各々のプラントを制御する制御装置と、前記制御装置と前記個別対話装置とを接続する制御ネットワークと、前記個別対話装置に設けられ前記個別対話装置から見た前記制御装置と等価の伝送機能を持つゲートウエイ手段とを備え、
前記制御装置は、各々のプラントの状態量をＴａｇとしてＴａｇデータベースに入力する手段と、プラントの状態量の有意な変化に対して前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送する一方プラントの状態量の有意な変化がない場合には健全性を示すハートビートを前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送する手段と、前記制御ネットワークから入力した状態量の問合せについてＴａｇデータベースの内容を返答し操作に対してＴａｇデータベースの内容を更新する手段を含み、
前記個別対話装置は、プラントの対話画面に定義されたＴａｇが自己のＴａｇデータベースに存在する場合は対話画面にその状態量を表示する手段と、存在しない場合は状態量の問合わせを前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送して前記制御装置からの返答をＴａｇデータベースに登録更新する手段と、前記制御装置から健全性を示すハートビートが一定期間受信しない場合には当該制御装置に含まれるＴａｇを不良にする手段とを含み、
前記集中対話装置は、プラントの対話画面に定義されたＴａｇが自己のＴａｇデータベースに存在する場合は対話画面にその状態量を表示する手段と、存在しない場合は状態量の問合わせを前記情報ネットワークおよびゲートウエイ手段を介して前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送して前記制御装置からの返答をＴａｇデータベースに登録更新する手段と、前記制御装置から健全性を示すハートビートが一定期間受信しない場合には当該制御装置に含まれるＴａｇを不良にする手段とを含むことを特徴とするプラントの集中監視制御装置。 - 前記個別対話装置は、運転員毎に監視および操作が可能な範囲を限定する情報を格納したセキュリティデータベースを有し、前記ゲートウエイ手段は前記セキュリティデータベースの定義に基づいて前記制御装置を模擬する範囲を限定することを特徴とする請求の範囲１記載のプラントの集中監視制御装置。
- 前記情報ネットワーク、前記制御ネットワーク、前記制御装置、前記集中対話装置および前記個別対話装置を冗長化し、前記制御装置、前記集中対話装置および前記個別対話装置は、前記マルチキャスト伝送については冗長化された全ての情報ネットワークおよび制御ネットワークに対して行うと共に、受信については処理単位毎に先着優先とすることを特徴とする請求の範囲１記載のプラントの集中監視制御装置。
- 前記集中対話装置または個別対話装置は、前記ＴａｇデータベースへのＴａｇの参照が一定期間存在しない場合には当該Ｔａｇを削除するメモリ管理手段を備えたことを特徴とする請求の範囲１記載のプラントの集中監視制御装置。
- 前記個別対話装置は、自己のＴａｇデータベースとして、自己が要求したＴａｇを格納するローカルＴａｇデータベースと前記ゲートウエイ手段から要求されたＴａｇを格納するリモートＴａｇデータベースとを備えたことを特徴とする請求の範囲１記載のプラントの集中監視制御装置。
- 前記集中対話装置は、監視に必要とするＴａｇを指定した登録要求を前記個別対話装置に出力し、前記個別対話装置は前記集中対話装置から登録要求されたＴａｇをＴａｇリストに記憶すると共にＴａｇリストに記憶されたＴａｇの状態量を前記ゲートウエイ手段により前記集中対話装置側の形式に合わせて変換送信することを特徴とする請求項の範囲記載のプラントの集中監視制御装置。
- 前記集中対話装置は、前記制御装置のＴａｇ情報の更新要求を前記個別対話装置に出力し、前記個別対話装置は前記集中対話装置から更新要求された制御装置のＴａｇ情報を送信し、前記集中対話装置は受信したＴａｇ情報に固有の識別ＩＤを付加し前記集中対話装置側の形式に合わせて保存することを特徴とする請求の範囲６記載のプラントの集中監視制御装置。
- 前記個別対話装置に変わるＧＷ装置は、前記集中対話装置に対して前記制御装置と等価の伝送機能のみを持つことを特徴とする、請求の範囲１記載のプラントの集中監視制御装置。
- 複数プラントの運転監視制御を行うための集中対話装置と、各々のプラント毎の監視制御を行うための個別対話装置と、前記集中対話装置と前記個別対話装置とを接続する情報ネットワークと、各々のプラントを制御する制御装置と、前記制御装置と前記個別対話装置とを接続する制御ネットワークと、前記個別対話装置に設けられ前記個別対話装置から見た前記制御装置と等価の伝送機能を持つゲートウエイ手段とを備えたプラントの集中監視制御装置を用いて行うプラントの集中監視制御方法であって、
前記制御装置は、各々のプラントの状態量をＴａｇとしてＴａｇデータベースに入力し、プラントの状態量の有意な変化に対して前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送する一方プラントの状態量の有意な変化がない場合には健全性を示すハートビートを前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送すると共に、前記制御ネットワークから入力した状態量の問合せについてＴａｇデータベースの内容を返答し操作に対してＴａｇデータベースの内容を更新する工程を有し、
前記個別対話装置は、プラントの対話画面に定義されたＴａｇが自己のＴａｇデータベースに存在する場合は対話画面にその状態量を表示し、存在しない場合は状態量の問合わせを前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送して前記制御装置からの返答をＴａｇデータベースに登録更新すると共に、前記制御装置から健全性を示すハートビートが一定期間受信しない場合には当該制御装置に含まれるＴａｇを不良にする工程を有し、
前記集中対話装置は、プラントの対話画面に定義されたＴａｇが自己のＴａｇデータベースに存在する場合は対話画面にその状態量を表示し、存在しない場合は状態量の問合わせを前記情報ネットワークおよびゲートウエイ手段を介して前記制御ネットワークにマルチキャスト伝送して前記制御装置からの返答をＴａｇデータベースに登録更新すると共に、前記制御装置から健全性を示すハートビートが一定期間受信しない場合には当該制御装置に含まれるＴａｇを不良にする工程を有することを特徴とするプラントの集中監視制御方法。
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