WO2023127040A1 - Ｓｃａｄａウェブｈｍｉクライアント装置およびｓｃａｄａウェブｈｍｉシステム - Google Patents

Ｓｃａｄａウェブｈｍｉクライアント装置およびｓｃａｄａウェブｈｍｉシステム Download PDF

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WO2023127040A1
WO2023127040A1 PCT/JP2021/048631 JP2021048631W WO2023127040A1 WO 2023127040 A1 WO2023127040 A1 WO 2023127040A1 JP 2021048631 W JP2021048631 W JP 2021048631W WO 2023127040 A1 WO2023127040 A1 WO 2023127040A1
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WO
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hmi
screen
web browser
web
specific operation
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/048631
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
亮 清水
章 野島
伸夫 清水
Original Assignee
東芝三菱電機産業システム株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 東芝三菱電機産業システム株式会社 filed Critical 東芝三菱電機産業システム株式会社
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Priority to CN202180088412.3A priority patent/CN116710865A/zh
Priority to PCT/JP2021/048631 priority patent/WO2023127040A1/ja
Priority to TW111127054A priority patent/TW202326326A/zh
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring

Definitions

  • This disclosure relates to a SCADA Web HMI client device and a SCADA Web HMI system.
  • SCADA Supervisory Control And Data Acquisition
  • Social infrastructure systems include steel rolling systems, power transmission and transformation systems, water and sewage treatment systems, building management systems, and road systems.
  • SCADA is a type of industrial control system that performs system monitoring, process control, and data collection by computer. SCADA requires responsiveness (real-time capability) matching the processing performance of the system.
  • SCADA generally consists of the following subsystems.
  • HMI Human Machine Interface
  • An HMI is a mechanism that presents monitored device data to an operator and allows the operator to monitor and control the monitored device.
  • Supervisory Control System The supervisory control system is composed of a Programmable Logic Controller (PLC) or the like. The supervisory control system collects data of monitored devices and sends control commands to the monitored devices.
  • PLC Programmable Logic Controller
  • RIO Remote Input Output
  • the remote input/output device connects to a sensor installed in the monitoring target device, converts the signal of the sensor into digital data, and sends the digital data to the supervisory control system.
  • Communication infrastructure The communication infrastructure connects the supervisory control system and remote input/output devices.
  • Patent Literature 1 discloses a system comprising an HMI client device and an HMI server device.
  • the HMI server device transmits the data received from the PLC to the HMI client device.
  • the HMI client device has a computer main body, an input device such as a keyboard and a mouse, and a monitor, and displays one HMI screen on the monitor.
  • Applicants are aware of the documents listed below, including the above documents, as relevant to the present disclosure.
  • the HMI subsystem according to Patent Document 1 described above requires one HMI client device to display one HMI screen. From the viewpoint of reducing cost, installation space, failure rate, and communication load, it is desirable to be able to use multiple HMI screens simultaneously with one HMI client device.
  • an HMI screen can be realized as a web application that operates on a web browser. Therefore, one HMI client device can execute a plurality of web browsers and display an HMI screen on each web browser.
  • a large-scale plant such as a production line of an industrial system is divided into a plurality of sections, each section having an operator's cab (pulpit).
  • Each driver's cab is equipped with an HMI client device that runs a web browser that renders HMI screens.
  • An HMI server device running a web server that communicates with each web browser is located in the electrical room.
  • the web browser of the HMI client device of the first section can operate a dedicated HMI screen related to the equipment of the first section
  • the web browser of the HMI client device of the second section can operate a dedicated HMI screen related to the second section.
  • the operation authority is set for each web browser for each HMI screen. This is because there are several thousands of operation signals in a large-scale plant, and it is impossible to manage the operation right for each operation part on the HMI screen.
  • intermediate equipment may be provided between the first section and the second section.
  • a shared HMI screen is required that includes the outgoing and intermediate equipment of the first section and the incoming equipment of the second section.
  • the shared HMI screen is used by both the first section HMI client device and the second section HMI client device.
  • the operation parts related to the equipment of the first section on the shared HMI screen may be operated, but the operation parts related to the equipment of the second section should not be operated.
  • the operating parts relating to the equipment of the second section may be operated, but the operating parts relating to the equipment of the first section should not be operated.
  • Intermediate facilities may be operated from both sections. Therefore, as for the shared HMI screen, it is not enough to define the operation authority for each HMI screen, and it is necessary to give the appropriate operation authority for each operation part.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems. In principle, it is possible to set the operation authority for each web browser for each HMI screen. It is an object of the present invention to provide a SCADA web HMI client device and a SCADA web HMI system that can set the operation authority for each web browser on a per unit basis.
  • the first aspect relates to SCADA Web HMI client devices.
  • the SCADA Web HMI client device runs at least one web browser that communicates with a web server.
  • the SCADA Web HMI client device comprises a processor, memory and monitor.
  • the memory stores image data of an HMI screen for monitoring an industrial plant, screen operating authority information, and exception information received from the web server.
  • the screen operation authority information determines whether or not the HMI screen can be operated for each web browser.
  • the exception information determines whether or not the specific operation part on the HMI screen can be operated for each web browser.
  • the specific operation parts are some of the operation parts on the HMI screen.
  • the processor is configured to execute the web browser displayed on the monitor and a screen rendering process.
  • the screen drawing process preferentially applies the operability determined in the exception information to the specific operation parts on the HMI screen, and performs operations other than the specific operation parts on the HMI screen among the plurality of operation parts on the HMI screen.
  • the HMI screen is drawn on the web browser by applying the operation propriety determined in the screen operation authority information to the parts.
  • a second aspect relates to the SCADA Web HMI system.
  • the SCADA web HMI system comprises an HMI server device running a web server and an HMI client device running at least one web browser communicating with the web server.
  • the HMI server device comprises a server processor and a server memory.
  • the server memory stores image data of an HMI screen for monitoring an industrial plant, screen operating authority information, and exception information.
  • the screen operation authority information determines whether or not the HMI screen can be operated for each web browser.
  • the exception information determines whether or not the specific operation part on the HMI screen can be operated for each web browser.
  • the specific operation parts are some of the operation parts on the HMI screen.
  • the server processor is configured to run the web server capable of transmitting the image data, the screen operation authority information, and the exception information to the web browser.
  • the HMI client device comprises a client processor, a client memory and a monitor.
  • the client memory stores the image data, the screen operation authority information, and the exception information received from the web server.
  • the client processor is configured to execute the web browser displayed on the monitor and a screen drawing process.
  • the screen drawing process preferentially applies the operability determined in the exception information to the specific operation parts on the HMI screen, and performs operations other than the specific operation parts on the HMI screen among the plurality of operation parts on the HMI screen.
  • the HMI screen is drawn on the web browser by applying the operation propriety determined in the screen operation authority information to the parts.
  • the operation authority can be set for each web browser for each HMI screen.
  • operation authority can be set for each web browser for each operation part. Therefore, the operation authority of each web browser can be managed efficiently in units of HMI screens, and the operation authority of each web browser can be exceptionally managed in units of operation parts as needed.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a shared HMI screen according to the embodiment
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an overview of functions possessed by an HMI server device and an HMI client device according to the embodiment
  • FIG. It is a figure for demonstrating an example of the operation authority table which concerns on embodiment.
  • 6 is a flowchart for explaining screen drawing processing according to the embodiment
  • 1 is a block diagram showing a hardware configuration example of a SCADA web HMI system according to an embodiment
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of a hot rolling line according to an embodiment.
  • a metal material to be rolled 1 is thinned while being processed in a hot rolling line, and the size and temperature of the material are controlled to desired target values.
  • the hot rolling line includes a heating furnace 2, a rough rolling mill 3, an intermediate facility 4, a finishing rolling mill 5, a water cooling device 6, a coiler 7, and a roller table (not shown) that conveys the material to be rolled 1 therebetween. ).
  • the heating furnace 2 raises the temperature of the material 1 to be rolled.
  • the heated material 1 to be rolled is extracted onto the roller table.
  • the material to be rolled 1 is a formed mass of metal called a slab.
  • the rough rolling mill 3 is provided downstream of the heating furnace 2 .
  • the roughing mill 3 comprises a single rolling stand or multiple rolling stands.
  • the rough rolling mill 3 rolls the material to be rolled 1 multiple times in the forward direction (from upstream to downstream) and in the reverse direction (from downstream to upstream).
  • the intermediate equipment 4 is provided downstream of the roughing mill 3 .
  • the intermediate equipment 4 includes edge heaters, bar heaters, coil boxes, and the like.
  • the finishing rolling mill 5 is provided downstream of the intermediate equipment 4 .
  • the finishing mill 5 includes a plurality of rolling stands, and rolls the material 1 to be rolled in one direction from upstream to downstream.
  • the finish rolling determines the final quality of the material 1 to be rolled in terms of size such as thickness and width.
  • the water cooling device 6 is provided downstream of the finishing mill 5 .
  • the water cooling device 6 injects water into the rolled material 1 to be rolled.
  • the material to be rolled 1 is cooled to a target temperature by a water cooling device 6 .
  • the coiler 7 is provided downstream of the water cooling device 6.
  • the material to be rolled 1 cooled by the water cooling device 6 is wound around a coiler 7 while being guided downward by pinch rolls to form a coiled product.
  • Each device (2 to 7) described above is connected to the PLC 8 via an electric motor or drive device.
  • the PLC 8 connects to a computer 10 located in the computer room via a control LAN 9 .
  • the computer 10 calculates set values for each device (2 to 7) based on the rolling plan for the material 1 to be rolled, and transmits the set values to the PLC8.
  • the PLC 8 controls each device (2-7) based on the set values.
  • the PLC 8 connects to the HMI server device 12 placed in the electrical room via an information LAN 11 such as Ethernet (registered trademark).
  • the PLC 8 periodically transmits packets containing block data to the information LAN 11 by multicast or broadcast.
  • Block data is a set of PLC signals.
  • One block data includes tens to hundreds of PLC signals.
  • PLC signals include input/output signals (including actuator control signals and sensor detection signals) and alarm signals.
  • the PLC 8 also receives control signals for each device from the HMI server device 12 .
  • a large-scale plant like the hot rolling line mentioned above is divided into multiple sections. Each section has a cab (pulpit).
  • the RM (Roughering Mills) pulpit 13 is the cab of the section with the roughing mill 3 .
  • the FM (Finishing Mills) pulpit 14 is the cab of the section having the finishing mill 5 .
  • a DC (Down Coiler) pulpit 15 is the operator's cab of the section having the coiler 7 .
  • Each cab is equipped with an HMI client device 16 that can operate each HMI screen on a web browser.
  • a dedicated HMI screen for the roughing mill 3 can be operated on the web browser of the HMI client device 16 a of the RM pulpit 13 .
  • the web browser of the HMI client device 16b of the FM pulpit 14 can operate a dedicated HMI screen regarding the finishing mill 5.
  • FIG. A dedicated HMI screen for the coiler 7 can be operated on the web browser of the HMI client device 16 c of the DC pulpit 15 . That is, basically, the operation authority is set for each web browser for each HMI screen. This is because there are several thousands of operation signals in a large-scale plant, and it is impossible to manage the operation right for each operation part on the HMI screen.
  • the HMI client devices (16a, 16b, 16c) are simply referred to as HMI client devices 16 when not distinguished.
  • intermediate equipment 4 is provided between the rough rolling mill 3 and the finishing rolling mill 5 .
  • Shared HMI screen 17 is used by both RM pulpit 13 and FM pulpit 14 .
  • the operating parts 18 related to the roughing mill 3 on the shared HMI screen 17 may be operated, but the operating parts 19 related to the finishing mill 5 should not be operated.
  • the operational parts 19 related to the finishing mill 5 on the shared HMI screen 17 may be operated, but the operational parts 18 related to the roughing mill 3 should not be operated.
  • the operating parts 20 for intermediate equipment 4 may be operated from both pulpits.
  • the intermediate equipment 4 the coil box is operated from the RM pulpit 13 for winding and from the FM pulpit 14 for payout. Therefore, regarding the shared HMI screen 17, it is not enough to just set the operation authority for each HMI screen, and it is necessary to give the appropriate operation authority for each operation part.
  • the operation authority can be set for each web browser for each HMI screen. It was decided that the operation right could be set to
  • FIG. 1 A SCADA Web HMI system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
  • FIG. The SCADA web HMI system comprises an HMI server device 12 and an HMI client device 16 interconnected via an information LAN 11 .
  • the HMI server device 12 shown in FIG. 3 transmits and receives PLC signals and control signals to and from the PLC 8, and runs a web server.
  • the HMI server device 12 includes a processor 61 that executes various processes and a memory 62 that stores various information, as shown in FIG. 7, which will be described later.
  • the processor 61 executes the programs stored in the memory 62 so that the processor 61 functions as the PLC signal processing section 21 and the web server processing section 22 .
  • the PLC signal processing unit 21 and the web server processing unit 22 can mutually transmit and receive data through inter-process communication.
  • the PLC signal processing unit 21 periodically transmits the PLC signal received from the PLC 8 to each web browser 36 (web browser processing unit 31) via the web server processing unit 22. Also, the PLC signal processing unit 21 transmits control signals received from each web browser 36 via the web server processing unit 22 to the PLC 8 .
  • the web server processing unit 22 can communicate with the web browser 36 (web browser processing unit 31) of each HMI client device 16 using HTTP (Hypertext Transfer Protocol), HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure), and WebSocket.
  • the web server processing unit 22 transmits content in response to requests from each web browser 36 (web browser processing unit 31).
  • Contents include HTML files (not shown), SVG (Scalable Vector Graphics) files 25 that are image data for each HMI screen, parts library 26 that describes operations for each part type, operation authority table 27, and exception table. 28.
  • the parts library 26 contains a set of scripts describing actions for each part type.
  • a script is a JavaScript (registered trademark) program defined for each part type.
  • the script can be executed on each web browser 36 given parameter values (for example, presence or absence of operation authority defined in the operation authority table 27 and the exception table 28) as necessary.
  • the operation authority table 27 indicates, for each web browser 36, whether or not each HMI screen 37 can be operated (whether there is an operation authority (whether operation is permitted) or whether there is no operation authority (whether operation is permitted)). Includes defined screen operation right information.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the operation authority table 27.
  • “G10” to “G13” are screen names of the respective HMI screens 37 .
  • “RM1_1” is the browser name of the first web browser 36a executed by the HMI client device 16a.
  • “RM1_2” is the browser name of the second web browser (not shown) executed by the HMI client device 16a.
  • “FM1_1” is the browser name of the first web browser 36b executed by the HMI client device 16b
  • “FM1_2” is the browser name of the second web browser (not shown) executed by the HMI client device 16a.
  • the browser name is a combination of the device name of the computer and the monitor number.
  • the web browser 36a (RM1_1) has the right to operate the HMI screen 37a (G10)
  • the web browser 36b (FM1_1) does not have the right to operate the HMI screen 37b (G10).
  • the operation authority is set for each HMI screen as defined in the operation authority table 27. Exceptionally, it is necessary to set the operation authority for each operation part.
  • the exception table 28 indicates, for each web browser 36, whether or not the specific operation part on each HMI screen 37 can be operated (whether there is an operation right (whether the operation is permitted) or whether there is no operation right (whether the operation is permitted). or))).
  • a specific operation part is a part of the operation parts on the HMI screen 37 .
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the exception table 28.
  • FIG. “G11” is the screen name of the shared HMI screen 17 (FIG. 2), which is one of the HMI screens 37 . All web browsers 36 are not permitted to operate the shared HMI screen 17 (G11) in the operation right table 27 (FIG. 4). However, for the specific operation parts (1_PL, 2_PL, 3_PL) on the shared HMI screen 17 (G11), the exception table 28 sets the operation authority for each operation part.
  • the web browser 36a (RM1_1) has the right to operate the operational parts 18 (1_PL) and 19 (3_PL), but does not have the right to operate the operational part 20 (2_PL).
  • the web browser 36b (FM1_1) has the right to operate the operational parts 20 (3_PL) and 19 (3_PL), but does not have the right to operate the operational part 18 (1_PL).
  • the HMI client device 16 (16a, 16b) includes a processing circuit 30 (30a, 30b) (including a processor 71 for executing various processes and a memory 72 for storing various information shown in FIG. 7 described later), a monitor 35 ( 35a, 35b).
  • the processor 71 functions as the web browser processing section 31 (31a, 31b).
  • the reference numerals 30a to 37a and the reference numerals 30b to 37b are not distinguished, they are simply referred to as 30 to 37.
  • the web browser processing unit 31 is executed for each web browser 36.
  • a web browser 36 renders an HMI screen 37 for monitoring and controlling the industrial plant.
  • the HMI screen 37 is switched to another HMI screen 37 by operator's operation.
  • a plurality of parts are arranged on the HMI screen 37 .
  • the parts include, for example, operation parts for transmitting control signals to the PLC 8 according to operator's operations, display parts whose display state (numerical value, character, color, shape) changes according to the received PLC signal, and other HMI Including screen transition parts for switching between screens.
  • Each web browser 36 receives the above-described HTML file, SVG file 25, parts library 26, operation authority table 27, exception table 28, and the like from the web server processing unit 22 at startup, and memorize to Based on these, the web browser 36 renders the HMI screen 37 on which the parts are arranged. Also, each web browser 36 is executed in a cache-free mode so as to always obtain the latest files from the web server processing unit 22 when activated.
  • the web browser processing unit 31 reads the operation authority table 27 received from the HMI server device 12 and determines whether or not each HMI screen 37 can be operated (whether or not there is an operation authority) for each web browser 36 .
  • the web browser processing unit 31 also reads the exception table 28 received from the HMI server device 12 and determines whether or not the specific operation button on the HMI screen 37 (shared HMI screen 17) can be operated for each web browser 36.
  • the web browser processing unit 31 executes screen drawing processing 32 .
  • the screen drawing process 32 preferentially applies the operability defined in the exception table 28 to the specific operation parts on the HMI screen 37, and the operation parts other than the specific operation parts among the operation parts on the HMI screen 37 are:
  • the HMI screen 37 is drawn on the web browser 36 by applying the operation propriety defined in the operation authority table 27 .
  • the web browser processing unit 31 executes a script for each part type included in the parts library 26 described above, according to the part type of the parts arranged on the HMI screen 37 .
  • the parts types operation parts whose actions change according to the presence or absence of the operation authority (parameter value) passed to the script will be described.
  • operation parts if the web browser 36 is not permitted to operate the HMI screen 37 in the operation authority table 27, in principle, all the operation parts arranged on the HMI screen 37 of the web browser 36 are rendered in an inoperable state. be. Further, when the operation authority table 27 permits the web browser 36 to operate the HMI screen 37, in principle, all the operation parts arranged on the HMI screen 37 of the web browser 36 are drawn in an operable state.
  • the exception table 28 defines operation rights for specific operation parts of a specific HMI screen 37 (shared HMI screen 17)
  • the operation rights defined in the exception table 28 are preferentially applied to the specific operation parts. be done.
  • the operation authority defined in the operation authority table 27 is applied.
  • the operation parts do not accept the operator's execution operations (for example, mouse clicks).
  • the operation part accepts an operator's execution operation and transmits a control signal corresponding to the operation to the HMI server device 12 .
  • FIGS. 4 to 6 the drawing of the HMI screen 37 in each web browser 36 according to the presence or absence of the operation right will be specifically described.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the operation authority table 27 described above.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the exception table 28 described above.
  • FIG. 6 is a flow chart for explaining a processing example of the HMI client device 16. As shown in FIG.
  • step S100 of FIG. 6 the HMI client device 16 executes the web browser 36.
  • the web browser processing unit 31 displays the web browser 36 on the default monitor 35 at a predetermined initial position and initial size regardless of the position and size when the web browser 36 is terminated.
  • each web browser 36 acquires content from the HMI server device 12.
  • the contents include the HTML file, SVG file 25, parts library 26, operation authority table 27, and exception table 28 described above.
  • the parts library 26, the operation right table 27, and the exception table 28 need only be obtained when the web browser 36 is activated.
  • the web browser processing unit 31 draws the HMI screen 37 specified by the web browser 36 according to the operation authority table 27 and the exception table 28.
  • the web browser processing unit 31 refers to the operation authority table 27 and determines whether or not the web browser 36 has the authority to operate the HMI screen 37 (step S120). If there is the operation right, it is determined whether or not there is exception information for the HMI screen 37 in the exception table 28 (step S130). If there is no exception information, the web browser processing unit 31 draws all the operation parts on the HMI screen 37 in an operable state (step S140).
  • step S140 an example of displaying the HMI screen 37a (G10) on the web browser 36a (RM1_1) is shown.
  • the web browser 36a (RM1_1) is permitted to operate the HMI screen 37a (G10) (with operation authority).
  • Exception table 28 in FIG. 5 does not include exception information for HMI screen 37a (G10). Therefore, all operation buttons on the HMI screen 37a (G10) are drawn in the operable state on the web browser 36a (RM1_1).
  • step S150 determines whether each specific operation part on the HMI screen 37 can be operated. Specific operation parts that are permitted to be operated are drawn in an operable state (step S160). On the other hand, the specific operation parts that are not permitted to be operated are drawn in an inoperable state (step S170). Operation parts that are not defined in the exception table 28 are rendered in an operable state according to the definition in the operation authority table 27 .
  • step S180 it is determined whether or not there is exception information for the HMI screen 37 in the exception table . If there is no exception information, the web browser processing unit 31 renders all the operation parts on the HMI screen 37 in an inoperable state (step S200).
  • step S200 an example of displaying the HMI screen 37a (G12) on the web browser 36a (RM1_1) is shown.
  • the web browser 36a (RM1_1) is not permitted to operate the HMI screen 37a (G12) (no operation authority). Therefore, all the operation buttons on the HMI screen 37a (G12) are rendered in an inoperable state on the web browser 36a (RM1_1).
  • step S190 determines whether each specific operation part on the HMI screen 37 can be operated.
  • a specific operation part that is permitted to be operated is drawn in an operable state (step S210).
  • the specific operation parts that are not permitted to be operated are drawn in an inoperable state (step S220).
  • Operation parts not defined in the exception table 28 are rendered in an inoperable state according to the definition of the operation authority table 27 .
  • the Web browser 36a (RM1_1) is not permitted to operate the shared HMI screen 17 (G11) in FIG. defines exception information about the shared HMI screen 17 (G11). Therefore, exception information is preferentially applied.
  • operation of the specific operation parts (1_PL, 2_PL) is permitted (with operation right) for the shared HMI screen 17 (G11). Therefore, in the web browser 36a, the specific operation parts (1_PL, 2_PL) on the shared HMI screen 17 (G11) are drawn in an operable state, and the other operation parts (including 3_PL) are drawn in an inoperable state. .
  • the web browser processing unit 31 allows the operation of the HMI screen 37 by the web browser 36 in the operation authority table 27, and allows the operation of the HMI screen 37 by the web browser 36 in the exception table 28. is not permitted, the specific operation parts are drawn in the web browser 36 in an inoperable state, and the operation parts other than the specific operation parts are drawn in the web browser 36 in an operable state.
  • the web browser processing unit 31 determines that the web browser 36 is not permitted to operate the HMI screen 37 in the operation authority table 27 and that the web browser 36 is permitted to operate specific operation parts of the HMI screen 37 in the exception table 28. If so, the specific operation parts are drawn in the web browser 36 in an operable state, and the other operation parts are drawn in the web browser 36 in an inoperable state.
  • the rendering of the HMI screen 37 when the web browser 36 is activated has been described.
  • the screen transition button may be pressed to transition to another HMI screen 37 .
  • the web browser processing unit 31 newly acquires the HTML file and SVG file 25 related to the other HMI screen 37 from the HMI server device 12, and executes the processes from step S120.
  • the operation authority can be set for each web browser for each HMI screen. According to this, by creating a dedicated HMI screen for each section and setting the operation authority of the dedicated HMI screen to the web browser of each section, the operation authority of thousands of operation signals of a large-scale plant can be displayed on the HMI screen. Efficient management in units. As an exception, for specific operation parts on the HMI screen, the operation authority can be set for each web browser 36 for each operation part. According to this, when the same HMI screen is displayed by the web browser of the first section and the web browser of the second section, the web browser of the first section and the web browser of the second section have different operation rights for the specific operation parts. can be set. Therefore, one HMI screen can be shared with an appropriate operation right according to the section.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a hardware configuration example of the HMI server device 12 and the HMI client device 16. As shown in FIG.
  • Each process of the HMI server device 12 described above is realized by a processing circuit.
  • the processing circuit is configured by connecting a processor 61 , a memory 62 and a network interface 63 .
  • the processor 61 implements each function of the HMI server device 12 by executing various programs stored in the memory 62 .
  • Memory 62 includes a main memory and an auxiliary memory.
  • the memory 62 stores in advance the HTML file, the SVG file 25, the parts library 26, the operation authority table 27, and the exception table 28 described above.
  • the network interface 63 is communicably connected to other devices within the same network via the information LAN 11 .
  • Each process of the HMI client device 16 described above is realized by a processing circuit.
  • the processing circuit is configured by connecting a processor 71, a memory 72, a network interface 73, an input interface 74, and a monitor .
  • the processor 71 realizes each function of the HMI client device 16 by executing various programs stored in the memory 72 .
  • Memory 72 includes a main memory and an auxiliary memory.
  • the network interface 73 is communicably connected to other devices within the same network via the information LAN 11 .
  • the input interface 74 is a set of input devices including a keyboard, mouse, touch panel, and the like.

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Abstract

ＳＣＡＤＡウェブＨＭＩクライアント装置は、プロセッサとメモリを備える。前記メモリは、ウェブサーバから受信した、産業プラントを監視するためのＨＭＩ画面の画像データと、画面操作権情報と、例外情報とを記憶する。前記画面操作権情報はウェブブラウザ毎に前記ＨＭＩ画面の操作可否を定める。前記例外情報はウェブブラウザ毎に前記ＨＭＩ画面上の特定操作パーツの操作可否を定める。前記プロセッサは、前記ＨＭＩ画面上の前記特定操作パーツに、前記例外情報に定められた操作可否を優先適用し、前記ＨＭＩ画面上の前記特定操作パーツ以外の操作パーツに、前記画面操作権情報に定められた操作可否を適用して、前記ＨＭＩ画面を前記ウェブブラウザに描画する画面描画処理を実行する。

Description

ＳＣＡＤＡウェブＨＭＩクライアント装置およびＳＣＡＤＡウェブＨＭＩシステム
　本開示は、ＳＣＡＤＡウェブＨＭＩクライアント装置およびＳＣＡＤＡウェブＨＭＩシステムに関する。
　ＳＣＡＤＡ（Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｎｄ Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）は、社会インフラシステムを監視制御する仕組みとして知られている。社会インフラシステムは、鉄鋼圧延システム、電力送変電システム、上下水道処理システム、ビル管理システム、道路システムなどである。
　ＳＣＡＤＡは、産業制御システムの一種であり、コンピュータによるシステム監視とプロセス制御とデータ収集とを行う。ＳＣＡＤＡでは、システムの処理性能に合わせた即応性（リアルタイム性）が必要である。
　ＳＣＡＤＡは一般に次のようなサブシステムから構成される。
（１）ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）
　ＨＭＩは、監視対象装置のデータをオペレータに提示し、オペレータが監視対象装置を監視し制御できるようにする機構である。
（２）監視制御システム
　監視制御システムは、Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ（ＰＬＣ）などによって構成される。監視制御システムは、監視対象装置のデータを収集し、監視対象装置に対して制御コマンドを送る。
（３）遠方入出力装置（Ｒｅｍｏｔｅ Ｉｎｐｕｔ Ｏｕｔｐｕｔ：ＲＩＯ）
　遠方入出力装置は、監視対象装置に設置されたセンサと接続し、センサの信号をデジタルのデータに変換し、そのデジタルデータを監視制御システムに送る。
（４）通信基盤
　通信基盤は、監視制御システムと遠方入出力装置を接続する。
　ＳＣＡＤＡ ＨＭＩサブシステムの一例として、特許文献１には、ＨＭＩクライアント装置とＨＭＩサーバ装置とを備えるシステムが開示されている。特許文献１のような従来のＳＣＡＤＡでは、ＨＭＩサーバ装置が、ＰＬＣから受信したデータをＨＭＩクライアント装置へ送信する。ＨＭＩクライアント装置は、コンピュータ本体と、キーボード・マウス等の入力デバイスと、モニタとを有し、モニタに１つのＨＭＩ画面（HMI Screen）を表示する。
　尚、出願人は、本開示に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。
日本特開２０１７－２７２１１号公報 日本特開２０１９－１１４０９０号公報
　上述した特許文献１に係るＨＭＩサブシステムでは、１つのＨＭＩ画面を表示するために１台のＨＭＩクライアント装置が必要である。費用、設置スペース、故障率、通信負荷を低減する観点から、１台のＨＭＩクライアント装置で複数のＨＭＩ画面を同時に利用できることが望ましい。
　本願発明者は、鋭意研究を進めた結果、ブラウザベースのＳＣＡＤＡ ＨＭＩサブシステムを開発するに至った。これによれば、ウェブブラウザ上で動作するウェブアプリケーションとしてＨＭＩ画面を実現することができる。そのため、１台のＨＭＩクライアント装置で複数のウェブブラウザを実行して、各ウェブブラウザにＨＭＩ画面を表示させることができる。
　このようなブラウザベースのＳＣＡＤＡ ＨＭＩサブシステムを産業システムの生産ラインに適用することについて検討する。産業システムの生産ラインのような大規模プラントは、複数のセクションに分けられており、セクション毎に運転室（パルピット）を備える。各運転室にはＨＭＩ画面を描画するウェブブラウザを実行するＨＭＩクライアント装置が配置される。電気室には各ウェブブラウザと通信するウェブサーバを実行するＨＭＩサーバ装置が配置される。
　第１セクションのＨＭＩクライアント装置のウェブブラウザでは、第１セクションの設備に関する専用ＨＭＩ画面を操作可能とし、第２セクションのＨＭＩクライアント装置のウェブブラウザでは、第２セクションに関する専用ＨＭＩ画面を操作可能とすべきである。すなわち、各ウェブブラウザにＨＭＩ画面単位で操作権を設定するのが基本である。大規模プラントの操作信号は数千点におよびＨＭＩ画面上の操作パーツ単位で操作権を管理するのは不可能だからである。
　しかしながら、第１セクションと第２セクションとの間に中間設備が設けられる場合もある。このような場合、第１セクションの出側設備と中間設備と第２セクションの入側設備とを含む共用ＨＭＩ画面が必要である。共用ＨＭＩ画面は、第１セクションのＨＭＩクライアント装置でも第２セクションのＨＭＩクライアント装置でも使用される。
　この場合、第１セクションからは、共用ＨＭＩ画面上の、第１セクションの設備に関する操作パーツは操作されてよいが、第２セクションの設備に関する操作パーツは操作されてはならない。逆に、第２セクションからは、共用ＨＭＩ画面上の、第２セクションの設備に関する操作パーツは操作されてよいが、第１セクションの設備に関する操作パーツは操作されてはならない。中間設備については両方のセクションから操作される場合がある。そのため、共用ＨＭＩ画面については、ＨＭＩ画面単位で操作権を定めただけでは十分とは言えず、操作パーツ単位で適切な操作権が与えられる必要がある。
　本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、原則としてＨＭＩ画面単位で各ウェブブラウザに操作権を設定できるとともに、例外としてＨＭＩ画面上の特定操作パーツについては、操作パーツ単位で各ウェブブラウザに操作権を設定できるＳＣＡＤＡウェブＨＭＩクライアント装置およびＳＣＡＤＡウェブＨＭＩシステムを提供することを目的とする。
　第１の観点は、ＳＣＡＤＡウェブＨＭＩクライアント装置に関連する。
　前記ＳＣＡＤＡウェブＨＭＩクライアント装置は、ウェブサーバと通信する少なくとも１つのウェブブラウザを実行する。
　前記ＳＣＡＤＡウェブＨＭＩクライアント装置は、プロセッサとメモリとモニタとを備える。
　前記メモリは、前記ウェブサーバから受信した、産業プラントを監視するためのＨＭＩ画面の画像データと、画面操作権情報と、例外情報とを記憶する。ここで、前記画面操作権情報はウェブブラウザ毎に前記ＨＭＩ画面の操作可否を定める。前記例外情報はウェブブラウザ毎に前記ＨＭＩ画面上の特定操作パーツの操作可否を定める。前記特定操作パーツは前記ＨＭＩ画面上の複数の操作パーツのうち一部の操作パーツである。
　前記プロセッサは、前記モニタに表示される前記ウェブブラウザと、画面描画処理とを実行するように構成される。
　前記画面描画処理は、前記ＨＭＩ画面上の前記特定操作パーツに、前記例外情報に定められた操作可否を優先適用し、前記ＨＭＩ画面上の前記複数の操作パーツのうち前記特定操作パーツ以外の操作パーツに、前記画面操作権情報に定められた操作可否を適用して、前記ＨＭＩ画面を前記ウェブブラウザに描画する。
　第２の観点は、ＳＣＡＤＡウェブＨＭＩシステムに関連する。
　前記ＳＣＡＤＡウェブＨＭＩシステムは、ウェブサーバを実行するＨＭＩサーバ装置と、前記ウェブサーバと通信する少なくとも１つのウェブブラウザを実行するＨＭＩクライアント装置を備える。
　前記ＨＭＩサーバ装置は、サーバプロセッサとサーバメモリとを備える。
　前記サーバメモリは、産業プラントを監視するためのＨＭＩ画面の画像データと、画面操作権情報と、例外情報とを記憶する。ここで、前記画面操作権情報は、ウェブブラウザ毎に前記ＨＭＩ画面の操作可否を定める。前記例外情報は、ウェブブラウザ毎に前記ＨＭＩ画面上の特定操作パーツの操作可否を定める。前記特定操作パーツは、前記ＨＭＩ画面上の複数の操作パーツのうち一部の操作パーツである。
　前記サーバプロセッサは、前記画像データと前記画面操作権情報と前記例外情報とを前記ウェブブラウザへ送信可能な前記ウェブサーバを実行するように構成される。
　前記ＨＭＩクライアント装置は、クライアントプロセッサとクライアントメモリとモニタとを備える。
　前記クライアントメモリは、前記ウェブサーバから受信した前記画像データと前記画面操作権情報と前記例外情報とを記憶する。
　前記クライアントプロセッサは、前記モニタに表示される前記ウェブブラウザと、画面描画処理とを実行するように構成される。
　前記画面描画処理は、前記ＨＭＩ画面上の前記特定操作パーツに、前記例外情報に定められた操作可否を優先適用し、前記ＨＭＩ画面上の前記複数の操作パーツのうち前記特定操作パーツ以外の操作パーツに、前記画面操作権情報に定められた操作可否を適用して、前記ＨＭＩ画面を前記ウェブブラウザに描画する。
　本開示によれば、原則としてＨＭＩ画面単位で各ウェブブラウザに操作権を設定できる。例外としてＨＭＩ画面上の特定操作パーツについては、操作パーツ単位で各ウェブブラウザに操作権を設定できる。そのため、ＨＭＩ画面単位で効率的に各ウェブブラウザの操作権を管理でき、必要に応じて、例外的に操作パーツ単位で各ウェブブラウザの操作権を管理できる。
実施の形態に係る熱間圧延ラインの構成例を説明するための図である。 実施の形態に係る共用ＨＭＩ画面の一例を説明するための図である。 実施の形態に係るＨＭＩサーバ装置およびＨＭＩクライアント装置が有する機能の概要を例示するブロック図である。 実施の形態に係る操作権テーブルの一例を説明するための図である。 実施の形態に係る例外テーブルの一例を説明するための図である。 実施の形態に係る画面描画処理について説明するためのフローチャートである。 実施の形態に係るＳＣＡＤＡウェブＨＭＩシステムのハードウェア構成例を示すブロック図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
実施の形態．
１．産業システムの生産ライン
　図１を参照して、ＳＣＡＤＡウェブＨＭＩシステムの適用対象である産業システムの生産ラインの一例について説明する。図１は、実施の形態に係る熱間圧延ラインの構成例を説明するための図である。
　金属材の被圧延材１は、熱間圧延ラインで加工される間に薄く伸ばされ、材のサイズおよび温度は所望の目標値へ制御される。熱間圧延ラインは、加熱炉２、粗圧延機３、中間設備４、仕上圧延機５、水冷却装置６、コイラー７、および、それらの間で被圧延材１を搬送するローラーテーブル（図示省略）を備える。
　加熱炉２は、被圧延材１を昇温する。昇温された被圧延材１は、ローラーテーブル上に抽出される。加熱炉２を出たとき、被圧延材１は、スラブと呼ばれる成形された金属の塊である。
　粗圧延機３は、加熱炉２の下流に設けられている。粗圧延機３は、単一の圧延スタンド又は複数の圧延スタンドを備える。粗圧延機３は、被圧延材１を順方向（上流から下流へ）および逆方向（下流から上流へ）に複数回圧延する。
　中間設備４は、粗圧延機３の下流に設けられている。中間設備４は、エッジヒーター、バーヒーター、コイルボックスなどを含む。
　仕上圧延機５は、中間設備４の下流に設けられている。仕上圧延機５は、複数の圧延スタンドを備え、被圧延材１を上流から下流へ一方向に圧延する。仕上圧延により、被圧延材１の板厚、板幅などのサイズに関する最終品質が決定される。
　水冷却装置６は、仕上圧延機５の下流に設けられている。水冷却装置６には、圧延された被圧延材１へ注水する。被圧延材１は、水冷却装置６により目標温度まで冷却される。
　コイラー７は、水冷却装置６の下流に設けられている。水冷却装置６にて冷却された被圧延材１は、ピンチロールで下方にガイドされつつ、コイラー７に巻き取られ、コイル状の製品となる。
　上述した各機器（２～７）は、電動機やドライブ装置を介してＰＬＣ８に接続する。ＰＬＣ８は、制御ＬＡＮ９を介して計算機室に配置された計算機１０に接続する。計算機１０は、被圧延材１についての圧延計画に基づいて各機器（２～７）に対する設定値を計算しＰＬＣ８へ送信する。ＰＬＣ８は、設定値に基づいて各機器（２～７）を制御する。
　また、ＰＬＣ８は、イーサネット（登録商標）などの情報ＬＡＮ１１を介して電気室に配置されたＨＭＩサーバ装置１２に接続する。ＰＬＣ８は、ブロックデータを含むパケットをマルチキャストまたはブロードキャストで情報ＬＡＮ１１へ周期的に送信する。ブロックデータは、ＰＬＣ信号の集合である。１つのブロックデータには数十から数百のＰＬＣ信号が含まれる。ＰＬＣ信号は、入出力信号（アクチュエータ制御信号およびセンサ検出信号を含む）やアラーム信号を含む。また、ＰＬＣ８は、ＨＭＩサーバ装置１２から各機器に関する制御信号を受信する。
　上述した熱間圧延ラインのような大規模プラントは複数のセクションに分けられている。各セクションは運転室（パルピット）を備える。ＲＭ（Ｒｏｕｇｈｅｒｉｎｇ Ｍｉｌｌｓ）パルピット１３は、粗圧延機３を有するセクションの運転室である。ＦＭ（Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ Ｍｉｌｌｓ）パルピット１４は、仕上圧延機５を有するセクションの運転室である。ＤＣ（Ｄｏｗｎ Ｃｏｉｌｅｒ）パルピット１５は、コイラー７を有するセクションの運転室である。
　各運転室はウェブブラウザ上で各ＨＭＩ画面を操作可能なＨＭＩクライアント装置１６を備える。ＲＭパルピット１３のＨＭＩクライアント装置１６ａのウェブブラウザでは、粗圧延機３に関する専用ＨＭＩ画面を操作可能である。ＦＭパルピット１４のＨＭＩクライアント装置１６ｂのウェブブラウザでは、仕上圧延機５に関する専用ＨＭＩ画面を操作可能である。ＤＣパルピット１５のＨＭＩクライアント装置１６ｃのウェブブラウザでは、コイラー７に関する専用ＨＭＩ画面を操作可能である。すなわち、各ウェブブラウザにＨＭＩ画面単位で操作権を設定するのが基本である。大規模プラントの操作信号は数千点におよびＨＭＩ画面上の操作パーツ単位で操作権を管理するのは不可能だからである。なお、本明細書において、各ＨＭＩクライアント装置（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）を区別しない場合、単にＨＭＩクライアント装置１６と記す。
　ところで、粗圧延機３と仕上圧延機５との間には中間設備４が設けられている。このような場合、図２に例示するような、粗圧延機３の出側設備と中間設備４と仕上圧延機５の入側設備とを含む共用ＨＭＩ画面１７が必要である。共用ＨＭＩ画面１７はＲＭパルピット１３でもＦＭパルピット１４でも使用される。
　この場合、ＲＭパルピット１３からは、共用ＨＭＩ画面１７上の、粗圧延機３に関する操作パーツ１８は操作されてよいが、仕上圧延機５に関する操作パーツ１９は操作されてはならない。逆に、ＦＭパルピット１４からは、共用ＨＭＩ画面１７上の、仕上圧延機５に関する操作パーツ１９は操作されてよいが、粗圧延機３に関する操作パーツ１８は操作されてはならない。中間設備４に関する操作パーツ２０は両方のパルピットから操作される場合がある。例えば、中間設備４であるコイルボックスは、巻取りに関してＲＭパルピット１３から操作され、払い出しに関してＦＭパルピット１４から操作される。そのため、共用ＨＭＩ画面１７については、ＨＭＩ画面単位で操作権を定めただけでは十分とは言えず、操作パーツ単位で適切な操作権が与えられる必要がある。
　そこで、本実施形態に係るＳＣＡＤＡウェブＨＭＩシステムでは、原則的にＨＭＩ画面単位で各ウェブブラウザに操作権を設定でき、例外的にＨＭＩ画面上の特定操作パーツについては、操作パーツ単位で各ウェブブラウザに操作権を設定できることとした。
２．ＳＣＡＤＡウェブＨＭＩシステム
　図３～図５を参照して、本実施形態に係るＳＣＡＤＡウェブＨＭＩシステムについて説明する。ＳＣＡＤＡウェブＨＭＩシステムは、情報ＬＡＮ１１を介して相互に接続された、ＨＭＩサーバ装置１２とＨＭＩクライアント装置１６を備える。
２－１．ＨＭＩサーバ装置の構成
　図３に示すＨＭＩサーバ装置１２は、ＰＬＣ信号や制御信号をＰＬＣ８と送受信し、かつウェブサーバを実行する。ＨＭＩサーバ装置１２は、後述する図７に示すように、各種処理を実行するプロセッサ６１、各種情報が格納されるメモリ６２を備える。メモリ６２に記憶されたプログラムをプロセッサ６１が実行することにより、プロセッサ６１は、ＰＬＣ信号処理部２１、ウェブサーバ処理部２２として機能する。ＰＬＣ信号処理部２１およびウェブサーバ処理部２２はプロセス間通信により相互にデータを送受信可能である。
　ＰＬＣ信号処理部２１は、周期的にＰＬＣ８から受信したＰＬＣ信号を、ウェブサーバ処理部２２を介して各ウェブブラウザ３６（ウェブブラウザ処理部３１）へ送信する。また、ＰＬＣ信号処理部２１は、ウェブサーバ処理部２２を介して各ウェブブラウザ３６から受信した制御信号をＰＬＣ８へ送信する。
　ウェブサーバ処理部２２は、各ＨＭＩクライアント装置１６のウェブブラウザ３６（ウェブブラウザ処理部３１）と、ＨＴＴＰ（Hypertext Transfer Protocol）、ＨＴＴＰＳ（Hypertext Transfer Protocol Secure）、WebSocketを用いて通信可能である。ウェブサーバ処理部２２は、各ウェブブラウザ３６（ウェブブラウザ処理部３１）からのリクエストに応じてコンテンツを送信する。コンテンツは、ＨＴＭＬファイル（図示省略）、ＨＭＩ画面（HMI Screen）毎の画像データであるＳＶＧ（Scalable Vector Graphics）ファイル２５、パーツ種別毎の動作を記述したパーツライブラリ２６、操作権テーブル２７、例外テーブル２８を含む。
　パーツライブラリ２６は、パーツ種別毎に動作を記述したスクリプトの集合を含む。スクリプトは、パーツ種別毎に定義されたJavaScript（登録商標）プログラムである。スクリプトは、必要に応じてパラメータ値（例えば操作権テーブル２７および例外テーブル２８に定義された操作権の有無）が与えられて各ウェブブラウザ３６上で実行可能である。
　操作権テーブル２７は、ウェブブラウザ３６毎に、各ＨＭＩ画面３７の操作可否（操作権があるか（操作が許可されているか）、操作権がないか（操作が許可されていないか））を定めた画面操作権情報を含む。
　図４は、操作権テーブル２７の一例を示す図である。「Ｇ１０」～「Ｇ１３」は各ＨＭＩ画面３７のスクリーン名である。「ＲＭ１＿１」はＨＭＩクライアント装置１６ａが実行する第１のウェブブラウザ３６ａのブラウザ名である。「ＲＭ１＿２」はＨＭＩクライアント装置１６ａが実行する第２のウェブブラウザ（図示省略）のブラウザ名である。「ＦＭ１＿１」はＨＭＩクライアント装置１６ｂが実行する第１のウェブブラウザ３６ｂのブラウザ名、「ＦＭ１＿２」はＨＭＩクライアント装置１６ａが実行する第２のウェブブラウザ（図示省略）のブラウザ名である。一例として、ブラウザ名はコンピュータのデバイス名とモニタ番号とを組み合わせた名称である。図４に示す例では、ウェブブラウザ３６ａ（ＲＭ１＿１）は、ＨＭＩ画面３７ａ（Ｇ１０）の操作権を有し、ウェブブラウザ３６ｂ（ＦＭ１＿１）は、ＨＭＩ画面３７ｂ（Ｇ１０）の操作権を有さない。
　上述したように、原則として、操作権テーブル２７に定義されるようにＨＭＩ画面単位で操作権が設定されるが、特定のＨＭＩ画面（共用ＨＭＩ画面１７（図１，図２））については、例外的に操作パーツ単位で操作権が設定される必要がある。例外テーブル２８は、ウェブブラウザ３６毎に、各ＨＭＩ画面３７上の特定操作パーツの操作可否（操作権があるか（操作が許可されているか）、操作権がないか（操作が許可されていないか））を定めた例外情報を含む。特定操作パーツは、ＨＭＩ画面３７上の複数の操作パーツのうち一部の操作パーツである。
　図５は、例外テーブル２８の一例を示す図である。「Ｇ１１」は、ＨＭＩ画面３７の１つである共用ＨＭＩ画面１７（図２）のスクリーン名である。共用ＨＭＩ画面１７（Ｇ１１）は、操作権テーブル２７（図４）においてすべてのウェブブラウザ３６に操作権が許可されていない。しかしながら、共用ＨＭＩ画面１７（Ｇ１１）上の特定操作パーツ（１＿ＰＬ，２＿ＰＬ，３＿ＰＬ）には、例外テーブル２８により操作パーツ単位で操作権が設定されている。ウェブブラウザ３６ａ（ＲＭ１＿１）は、操作パーツ１８（１＿ＰＬ）および１９（３＿ＰＬ）の操作権を有し、操作パーツ２０（２＿ＰＬ）の操作権を有さない。ウェブブラウザ３６ｂ（ＦＭ１＿１）は、操作パーツ２０（３＿ＰＬ）および１９（３＿ＰＬ）の操作権を有し、操作パーツ１８（１＿ＰＬ）の操作権を有さない。
　すなわち、例外テーブル２８には、ＲＭパルピットのウェブブラウザ３６ａ（ＲＭ１＿１）からは粗圧延機３に関する操作パーツ１８（１＿ＰＬ）と中間設備４に関する操作パーツ２０（２＿ＰＬ）のみが操作可能であり、ＦＭパルピットのウェブブラウザ３６ｂ（ＦＭ１＿１）からは仕上圧延機５に関する操作パーツ１９（３＿ＰＬ）と中間設備４に関する操作パーツ２０（２＿ＰＬ）のみが操作可能であることが定義されている。なお、例外テーブル２８に定義されていない操作パーツの操作権（空白を含む）は、操作権テーブル２７の定義に従う。
２－２．ＨＭＩクライアント装置の構成
　図３に戻り説明を続ける。ＨＭＩクライアント装置１６（１６ａ，１６ｂ）は、処理回路３０（３０ａ，３０ｂ）（後述する図７に示す、各種処理を実行するプロセッサ７１、各種情報が格納されるメモリ７２を含む）、モニタ３５（３５ａ，３５ｂ）を備える。メモリ７２に記憶されたプログラムをプロセッサ７１が実行することにより、プロセッサ７１は、ウェブブラウザ処理部３１（３１ａ，３１ｂ）として機能する。なお、本明細書において符号３０ａ～３７ａと符号３０ｂ～３７ｂを区別しない場合、単に３０～３７と記す。
　ウェブブラウザ処理部３１は、ウェブブラウザ３６ごとに実行される。ウェブブラウザ３６は、産業プラントを監視制御するためのＨＭＩ画面３７を描画する。ＨＭＩ画面３７はオペレータの操作により他のＨＭＩ画面３７へ切り替わる。ＨＭＩ画面３７には複数のパーツが配置されている。パーツは、例えば、オペレータの操作に応じてＰＬＣ８へ制御信号を送信するための操作パーツ、受信したＰＬＣ信号に応じて表示状態（数値、文字、色、形）が変化する表示パーツ、他のＨＭＩ画面に切り替える画面遷移パーツ、などを含む。
　各ウェブブラウザ３６（ウェブブラウザ処理部３１）は起動時に、ウェブサーバ処理部２２から、上述したＨＴＭＬファイル、ＳＶＧファイル２５、パーツライブラリ２６、操作権テーブル２７、例外テーブル２８などを受信し、メモリ７２に記憶する。これらに基づいて、ウェブブラウザ３６は、パーツが配置されたＨＭＩ画面３７を描画する。また、各ウェブブラウザ３６は、起動時にウェブサーバ処理部２２から常に最新のファイルを取得するために、キャッシュを使用しないモードで実行される。
　ウェブブラウザ処理部３１は、ＨＭＩサーバ装置１２から受信した操作権テーブル２７を読み込んで、ウェブブラウザ３６毎に各ＨＭＩ画面３７の操作可否（操作権の有無）を判定する。また、ウェブブラウザ処理部３１は、ＨＭＩサーバ装置１２から受信した例外テーブル２８を読み込んで、ウェブブラウザ３６毎にＨＭＩ画面３７（共用ＨＭＩ画面１７）上の特定操作ボタンの操作可否を判定する。
　さらに、ウェブブラウザ処理部３１は、画面描画処理３２を実行する。画面描画処理３２は、ＨＭＩ画面３７上の特定操作パーツに、例外テーブル２８に定められた操作可否を優先適用し、ＨＭＩ画面３７上の複数の操作パーツのうち特定操作パーツ以外の操作パーツに、操作権テーブル２７に定められた操作可否を適用して、ＨＭＩ画面３７をウェブブラウザ３６に描画する。
　具体的には、ウェブブラウザ処理部３１は、ＨＭＩ画面３７に配置されたパーツのパーツ種別に応じて、上述したパーツライブラリ２６に含まれるパーツ種別毎のスクリプトを実行する。ここでは、パーツ種別のうち、スクリプトに渡される操作権の有無（パラメータ値）に応じて動作が変化する操作パーツについて説明する。
　操作パーツについて、操作権テーブル２７においてウェブブラウザ３６にＨＭＩ画面３７の操作が許可されていない場合、原則として、ウェブブラウザ３６のＨＭＩ画面３７に配置されたすべての操作パーツは操作不可状態で描画される。また、操作権テーブル２７においてウェブブラウザ３６にＨＭＩ画面３７の操作が許可されている場合、原則として、ウェブブラウザ３６のＨＭＩ画面３７に配置されたすべての操作パーツは操作可能状態で描画される。
　例外として、例外テーブル２８に特定のＨＭＩ画面３７（共用ＨＭＩ画面１７）の特定操作パーツについて操作権が定義されている場合は、特定操作パーツについては例外テーブル２８に定義された操作権が優先適用される。例外テーブル２８に定義されていない操作パーツについては、操作権テーブル２７に定義された操作権が適用される。
　なお、操作不可状態において、操作パーツは、オペレータの実行操作（例えばマウスクリック）を受け付けない。操作可能状態において、操作パーツは、オペレータの実行操作を受け付け、当該操作に応じた制御信号をＨＭＩサーバ装置１２へ送信する。
３．ＨＭＩクライアント装置の処理例
　図４～図６を参照して、操作権の有無に応じた各ウェブブラウザ３６におけるＨＭＩ画面３７の描画について具体的に説明する。図４は、上述した操作権テーブル２７の一例を示す図である。図５は、上述した例外テーブル２８の一例を示す図である。図６は、ＨＭＩクライアント装置１６の処理例について説明するためのフローチャートである。
　図６のステップＳ１００において、ＨＭＩクライアント装置１６は、ウェブブラウザ３６を実行する。ウェブブラウザ処理部３１は、ウェブブラウザ３６の終了時の位置およびサイズに依らず、ウェブブラウザ３６を予め定めた初期位置および初期サイズで既定のモニタ３５に表示する。
　ステップＳ１１０において、各ウェブブラウザ３６は、ＨＭＩサーバ装置１２からコンテンツを取得する。コンテンツは、上述したＨＴＭＬファイル、ＳＶＧファイル２５、パーツライブラリ２６、操作権テーブル２７、例外テーブル２８を含む。なお、パーツライブラリ２６、操作権テーブル２７、例外テーブル２８はウェブブラウザ３６の起動時にのみ取得すれば足りる。
　ステップＳ１２０～ステップＳ２２０において、ウェブブラウザ処理部３１は、操作権テーブル２７および例外テーブル２８に従って、ウェブブラウザ３６に指定されたＨＭＩ画面３７を描画する。
　ウェブブラウザ処理部３１は、操作権テーブル２７を参照し、ウェブブラウザ３６に当該ＨＭＩ画面３７の操作権があるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。操作権がある場合、例外テーブル２８に当該ＨＭＩ画面３７の例外情報があるか否かが判定される（ステップＳ１３０）。例外情報が無い場合は、ウェブブラウザ処理部３１は、当該ＨＭＩ画面３７上のすべての操作パーツを操作可能状態で描画する（ステップＳ１４０）。
　ステップＳ１４０の一例として、ウェブブラウザ３６ａ（ＲＭ１＿１）にＨＭＩ画面３７ａ（Ｇ１０）を表示する例を示す。図４の操作権テーブル２７には、ウェブブラウザ３６ａ（ＲＭ１＿１）についてＨＭＩ画面３７ａ（Ｇ１０）の操作は許可されている（操作権あり）。また、図５の例外テーブル２８には、ＨＭＩ画面３７ａ（Ｇ１０）の例外情報はない。そのため、ウェブブラウザ３６ａ（ＲＭ１＿１）には、ＨＭＩ画面３７ａ（Ｇ１０）上のすべての操作ボタンは操作可能状態で描画される。
　一方、ステップＳ１３０において、当該ＨＭＩ画面３７について例外テーブル２８に例外情報があると判定された場合、ステップＳ１５０の処理が実行される。ステップＳ１５０において、ウェブブラウザ処理部３１は、ＨＭＩ画面３７上の各特定操作パーツの操作可否を判定する。操作が許可されている特定操作パーツは、操作可能状態で描画される（ステップＳ１６０）。一方、操作が許可されていない特定操作パーツは、操作不可状態で描画される（ステップＳ１７０）。なお、例外テーブル２８に定義されていない操作パーツは、操作権テーブル２７の定義に準じて操作可能状態で描画される。
　図６のステップＳ１２０に戻り説明を続ける。ステップＳ１２０において、ウェブブラウザ３６に当該ＨＭＩ画面３７の操作権がないと判定された場合は、ステップＳ１８０の処理が実行される。ステップＳ１８０において、例外テーブル２８に当該ＨＭＩ画面３７の例外情報があるか否かが判定される。例外情報が無い場合は、ウェブブラウザ処理部３１は、当該ＨＭＩ画面３７上のすべての操作パーツを操作不可状態で描画する（ステップＳ２００）。
　ステップＳ２００の一例として、ウェブブラウザ３６ａ（ＲＭ１＿１）にＨＭＩ画面３７ａ（Ｇ１２）を表示する例を示す。図４の操作権テーブル２７には、ウェブブラウザ３６ａ（ＲＭ１＿１）についてＨＭＩ画面３７ａ（Ｇ１２）の操作は許可されていない（操作権なし）。そのため、ウェブブラウザ３６ａ（ＲＭ１＿１）には、ＨＭＩ画面３７ａ（Ｇ１２）上のすべての操作ボタンは操作不可状態で描画される。
　一方、ステップＳ１８０において、当該ＨＭＩ画面３７について例外テーブル２８に例外情報があると判定された場合、ステップＳ１９０の処理が実行される。ステップＳ１９０において、ウェブブラウザ処理部３１は、ＨＭＩ画面３７上の各特定操作パーツの操作可否を判定する。操作が許可されている特定操作パーツは、操作可能状態で描画される（ステップＳ２１０）。一方、操作が許可されていない特定操作パーツは、操作不可状態で描画される（ステップＳ２２０）。なお、例外テーブル２８に定義されていない操作パーツは、操作権テーブル２７の定義に準じて操作不可状態で描画される。
　例えば、図４の操作権テーブル２７には、ウェブブラウザ３６ａ（ＲＭ１＿１）について図２の共用ＨＭＩ画面１７（Ｇ１１）の操作は許可されていない（操作権なし）が、図５の例外テーブル２８には、共用ＨＭＩ画面１７（Ｇ１１）についての例外情報が定義されている。そのため、例外情報が優先適用される。図５の例外テーブル２８には共用ＨＭＩ画面１７（Ｇ１１）について特定操作パーツ（１＿ＰＬ，２＿ＰＬ）の操作は許可されている（操作権あり）。そのため、ウェブブラウザ３６ａには、共用ＨＭＩ画面１７（Ｇ１１）上の特定操作パーツ（１＿ＰＬ，２＿ＰＬ）は操作可能状態で描画され、他の操作パーツ（３＿ＰＬを含む）は操作不可状態で描画される。
　以上説明したように、ウェブブラウザ処理部３１は、操作権テーブル２７においてウェブブラウザ３６によるＨＭＩ画面３７の操作が許可されており、かつ、例外テーブル２８においてウェブブラウザ３６によるＨＭＩ画面３７の特定操作パーツの操作が許可されていない場合、特定操作パーツを操作不可状態でウェブブラウザ３６に描画し、特定操作パーツ以外の操作パーツを操作可能状態でウェブブラウザ３６に描画する。
　また、ウェブブラウザ処理部３１は、操作権テーブル２７においてウェブブラウザ３６によるＨＭＩ画面３７の操作が許可されていない、かつ、例外テーブル２８においてウェブブラウザ３６によるＨＭＩ画面３７の特定操作パーツの操作が許可されている場合に、特定操作パーツを操作可能状態でウェブブラウザ３６に描画し、特定操作パーツ以外の操作パーツを操作不可状態でウェブブラウザ３６に描画する。
　ところで、上述した図６のフローチャートでは、ウェブブラウザ３６の起動時のＨＭＩ画面３７の描画について説明した。しかしながら、画面遷移ボタンを押して他のＨＭＩ画面３７に遷移する場合もある。この場合、ウェブブラウザ処理部３１は、ＨＭＩサーバ装置１２から当該他のＨＭＩ画面３７に関するＨＴＭＬファイル、ＳＶＧファイル２５を新たに取得し、ステップＳ１２０以降の処理を実行する。
４．効果
　以上説明したように、本実施形態に係るＳＣＡＤＡウェブＨＭＩシステムによれば、原則としてＨＭＩ画面単位で各ウェブブラウザに操作権を設定できる。これによれば、セクション毎に専用ＨＭＩ画面を作成し、各セクションのウェブブラウザに専用ＨＭＩ画面の操作権を設定することで、大規模プラントの数千点におよぶ操作信号の操作権をＨＭＩ画面単位で効率的に管理できる。
　また、例外的にＨＭＩ画面上の特定操作パーツについては、操作パーツ単位で各ウェブブラウザ３６に操作権を設定できる。これによれば、第１セクションのウェブブラウザと第２セクションのウェブブラウザで同じＨＭＩ画面を表示させる場合に、特定操作パーツについて第１セクションのウェブブラウザと第２セクションのウェブブラウザとで異なる操作権を設定できる。そのため、１つのＨＭＩ画面をセクションに応じた適切な操作権で共用できる。
５．ハードウェア構成例
　図７は、ＨＭＩサーバ装置１２およびＨＭＩクライアント装置１６のハードウェア構成例を示すブロック図である。
　上述したＨＭＩサーバ装置１２の各処理は、処理回路により実現される。処理回路は、プロセッサ６１と、メモリ６２と、ネットワークインタフェース６３とが接続して構成されている。プロセッサ６１は、メモリ６２に記憶された各種プログラムを実行することにより、ＨＭＩサーバ装置１２の各機能を実現する。メモリ６２は、主記憶装置および補助記憶装置を含む。メモリ６２は、上述したＨＴＭＬファイル、ＳＶＧファイル２５、パーツライブラリ２６、操作権テーブル２７、例外テーブル２８を予め記憶している。ネットワークインタフェース６３は、情報ＬＡＮ１１を介して同一ネットワーク内の他の装置と通信可能に接続する。
　上述したＨＭＩクライアント装置１６の各処理は、処理回路により実現される。処理回路は、プロセッサ７１と、メモリ７２と、ネットワークインタフェース７３と、入力インタフェース７４と、モニタ３５とが接続して構成されている。プロセッサ７１は、メモリ７２に記憶された各種プログラムを実行することにより、ＨＭＩクライアント装置１６の各機能を実現する。メモリ７２は、主記憶装置および補助記憶装置を含む。ネットワークインタフェース７３は、情報ＬＡＮ１１を介して同一ネットワーク内の他の装置と通信可能に接続する。入力インタフェース７４は、キーボード、マウス、タッチパネル等からなる一組の入力デバイスである。
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。上述した実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数にこの発明が限定されるものではない。また、上述した実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
１　被圧延材
２　加熱炉
３　粗圧延機
４　中間設備
５　仕上圧延機
６　水冷却装置
７　コイラー
８　ＰＬＣ
９　制御ＬＡＮ
１０　計算機
１１　情報ＬＡＮ
１２　ＨＭＩサーバ装置
１３　ＲＭパルピット
１４　ＦＭパルピット
１５　ＤＣパルピット
１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ　ＨＭＩクライアント装置
１７　共用ＨＭＩ画面
１８，１９，２０　操作パーツ
２１　ＰＬＣ信号処理部
２２　ウェブサーバ処理部
２５　ＳＶＧファイル
２６　パーツライブラリ
２７　操作権テーブル
２８　例外テーブル
３０，３０ａ，３０ｂ　処理回路
３１，３１ａ，３１ｂ　ウェブブラウザ処理部
３２，３２ａ，３２ｂ　画面描画処理
３５，３５ａ，３５ｂ　モニタ
３６，３６ａ，３６ｂ　ウェブブラウザ
３７，３７ａ，３７ｂ　ＨＭＩ画面
６１，７１　プロセッサ
６２，７２　メモリ
６３，７３　ネットワークインタフェース
７４　入力インタフェース

Claims (6)

  1. 　ウェブサーバと通信する少なくとも１つのウェブブラウザを実行するＳＣＡＤＡウェブＨＭＩクライアント装置であって、
    　プロセッサとメモリとモニタとを備え、
    　前記メモリは、前記ウェブサーバから受信した、産業プラントを監視するためのＨＭＩ画面の画像データと、画面操作権情報と、例外情報とを記憶し、ここで、前記画面操作権情報はウェブブラウザ毎に前記ＨＭＩ画面の操作可否を定め、前記例外情報はウェブブラウザ毎に前記ＨＭＩ画面上の特定操作パーツの操作可否を定め、前記特定操作パーツは前記ＨＭＩ画面上の複数の操作パーツのうち一部の操作パーツであり、
    　前記プロセッサは、
    　　前記モニタに表示される前記ウェブブラウザを実行し、
    　　前記ＨＭＩ画面上の前記特定操作パーツに、前記例外情報に定められた操作可否を優先適用し、前記ＨＭＩ画面上の前記複数の操作パーツのうち前記特定操作パーツ以外の操作パーツに、前記画面操作権情報に定められた操作可否を適用して、前記ＨＭＩ画面を前記ウェブブラウザに描画する画面描画処理を実行する、ように構成されること、
    　を特徴とするＳＣＡＤＡウェブＨＭＩクライアント装置。
  2. 　前記画面描画処理は、
    　　前記画面操作権情報において前記ウェブブラウザによる前記ＨＭＩ画面の操作が許可されていない、かつ、前記例外情報において前記ウェブブラウザによる前記特定操作パーツの操作が許可されている場合に、
    　　　前記特定操作パーツを操作可能状態で前記ウェブブラウザに描画し、
    　　　前記複数の操作パーツのうち前記特定操作パーツ以外の操作パーツを操作不可状態で前記ウェブブラウザに描画すること、
    　を特徴とする請求項１に記載のＳＣＡＤＡウェブＨＭＩクライアント装置。
  3. 　前記画面描画処理は、
    　　前記画面操作権情報において前記ウェブブラウザによる前記ＨＭＩ画面の操作が許可されており、かつ、前記例外情報において前記ウェブブラウザによる前記特定操作パーツの操作が許可されていない場合に、
    　　　前記特定操作パーツを操作不可状態で前記ウェブブラウザに描画し、
    　　　前記複数の操作パーツのうち前記特定操作パーツ以外の操作パーツを操作可能状態で前記ウェブブラウザに描画すること、
    　を特徴とする請求項１又は２に記載のＳＣＡＤＡウェブＨＭＩクライアント装置。
  4. 　ウェブサーバを実行するＨＭＩサーバ装置と、前記ウェブサーバと通信する少なくとも１つのウェブブラウザを実行するＨＭＩクライアント装置を備えるＳＣＡＤＡウェブＨＭＩシステムであって、
    　前記ＨＭＩサーバ装置は、サーバプロセッサとサーバメモリとを備え、
    　　前記サーバメモリは、産業プラントを監視するためのＨＭＩ画面の画像データと、画面操作権情報と、例外情報とを記憶し、ここで、前記画面操作権情報は、ウェブブラウザ毎に前記ＨＭＩ画面の操作可否を定め、前記例外情報は、ウェブブラウザ毎に前記ＨＭＩ画面上の特定操作パーツの操作可否を定め、前記特定操作パーツは、前記ＨＭＩ画面上の複数の操作パーツのうち一部の操作パーツであり、
    　　前記サーバプロセッサは、前記画像データと前記画面操作権情報と前記例外情報とを前記ウェブブラウザへ送信可能な前記ウェブサーバを実行する、ように構成され、
    　前記ＨＭＩクライアント装置は、クライアントプロセッサとクライアントメモリとモニタとを備え、
    　　前記クライアントメモリは、前記ウェブサーバから受信した前記画像データと前記画面操作権情報と前記例外情報とを記憶し、
    　　前記クライアントプロセッサは、
    　　　前記モニタに表示される前記ウェブブラウザを実行し、
    　　　前記ＨＭＩ画面上の前記特定操作パーツに、前記例外情報に定められた操作可否を優先適用し、前記ＨＭＩ画面上の前記複数の操作パーツのうち前記特定操作パーツ以外の操作パーツに、前記画面操作権情報に定められた操作可否を適用して、前記ＨＭＩ画面を前記ウェブブラウザに描画する画面描画処理を実行する、ように構成されること、
    　を特徴とするＳＣＡＤＡウェブＨＭＩシステム。
  5. 　前記画面描画処理は、
    　　前記画面操作権情報において前記ウェブブラウザによる前記ＨＭＩ画面の操作が許可されていない、かつ、前記例外情報において前記ウェブブラウザによる前記特定操作パーツの操作が許可されている場合に、
    　　　前記特定操作パーツを操作可能状態で前記ウェブブラウザに描画し、
    　　　前記複数の操作パーツのうち前記特定操作パーツ以外の操作パーツを操作不可状態で前記ウェブブラウザに描画すること、
    　を特徴とする請求項４に記載のＳＣＡＤＡウェブＨＭＩシステム。
  6. 　前記画面描画処理は、
    　　前記画面操作権情報において前記ウェブブラウザによる前記ＨＭＩ画面の操作が許可されており、かつ、前記例外情報において前記ウェブブラウザによる前記特定操作パーツの操作が許可されていない場合に、
    　　　前記特定操作パーツを操作不可状態で前記ウェブブラウザに描画し、
    　　　前記複数の操作パーツのうち前記特定操作パーツ以外の操作パーツを操作可能状態で前記ウェブブラウザに描画すること、
    　を特徴とする請求項４又は５に記載のＳＣＡＤＡウェブＨＭＩシステム。
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