(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
安全用途のコントローラと安全用途の入力機器と安全用途の出力機器とが安全用途のネットワークに接続されてなり、前記入力機器が安全状態を検出したことを条件に出力する検出信号に基づいて前記コントローラが前記出力機器に信号を出力することで危険源の制御対象装置を動作可能とし、また、前記入力機器が安全でない状態を検出したことを条件に出力する検出信号に基づいて前記コントローラが前記出力機器に信号を出力することで危険源の制御対象装置を停止させる安全システムにおけるリスク評価支援装置であって、
前記ネットワークに接続し、前記安全システムの各機器と通信するための通信インタフェースと、
前記安全システムの危険源の制御対象装置とその動作に関わる入力機器、出力機器とを関連付けた情報と、前記機器に保存される動作履歴または前記安全システムの動作に関するものでその危険源の制御対象装置にとって危険事象となる項目情報と、を含むリスク評価用パラメータ設定テーブルを生成するテーブル生成手段と、
通信インタフェースを介して機器と通信すること、またはネットワーク上を流れるデータを監視することにより、前記リスク評価用パラメータ設定テーブルの危険源の制御対象装置の危険事象の項目情報に対応するシステム稼動情報を取得する稼働情報取得手段と、
前記危険源の制御対象装置の危険事象を要素にした演算式を予め記憶し、前記取得した稼働情報を演算式の要素に代入して現在の前記危険源の制御対象装置についてのリスク評価値を算出する算出手段と、
その算出手段で求めたリスク評価値に関する情報を出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とするリスク評価支援装置。
【請求項２】
前記リスク評価用パラメータ設定テーブルは、危険源の制御対象装置について、その装置が稼動中に人に接触した場合の危害の大きさを段階的に表す情報を含み、
前記算出手段は、算出式に前記危険源の制御対象装置についての危害の大きさを要素に含み、その算出式に基づいて前記リスク評価値を算出するものであることを特徴とする請求項１に記載のリスク評価支援装置。
【請求項３】
前記リスク評価用パラメータ設定テーブルは、危険源の制御対象装置にとって危険事象となる項目に対応する観測パラメータとその評価基準値とを関係付けた設定情報を含み、前記観測パラメータは、入力機器、出力機器に保存される動作履歴または前記安全システムの動作に関するものであり、
前記算出手段は、前記取得した稼働情報に基づいて前記観測パラメータの現在値を求めるとともに、その現在値と前記評価設定値とから、現在の前記危険源の制御対象装置についてのリスク評価値を算出するものであることを特徴とする請求項１または２に記載のリスク評価支援装置。
【請求項４】
前記観測パラメータは、各機器の通電時間、通信状況、供給電圧値、通信サイクルタイム、入力機器の入力機器応答時間、入力機器のＩ／ＯのＯＮ／ＯＦＦ回数、出力機器のＩ／ＯのＯＮ／ＯＦＦ回数、システムの応答時間、のいずれかである請求項３に記載のリスク評価支援装置。
【請求項５】
前記リスク評価用パラメータ設定テーブルは、危険源の制御対象装置にとって、人が近づく頻度情報を含み、
前記算出手段は、算出式に前記危険源の制御対象装置に近づく頻度情報を要素に含み、その算出式に基づいて前記リスク評価値を算出するものであることを特徴とする請求項１から３に記載のリスク評価支援装置。
【請求項６】
安全用途のコントローラと安全用途の入力機器と安全用途の出力機器とが安全用途のネットワークに接続されてなり、前記入力機器が安全状態を検出したことを条件に出力する検出信号に基づいて前記コントローラが前記出力機器に信号を出力することで危険源の制御対象装置を動作可能とし、また、前記入力機器が安全でない状態を検出したことを条件に出力する検出信号に基づいて前記コントローラが前記出力機器に信号を出力することで危険源の制御対象装置を停止させる安全システムにおけるリスク評価を行うプログラム製品であって、
前記安全システムの危険源の制御対象装置とその動作に関わる入力機器、出力機器とを関連付けた情報と、前記機器に保存される動作履歴または前記安全システムの動作に関するものでその危険源の制御対象装置にとって危険事象となる項目情報と、を含むリスク評価用パラメータ設定テーブルを生成する生成処理、
安全システムの機器と通信すること、またはネットワーク上を流れるデータを監視することにより、前記リスク評価用パラメータ設定テーブルの危険源の制御対象装置の危険事象の項目情報に対応するシステム稼動情報を取得する取得処理、
前記危険源の制御対象装置の危険事象を要素にした演算式を予め記憶し、前記取得した稼働情報を演算式の要素に代入して現在の前記危険源の制御対象装置についてのリスク評価値を算出する算出処理、
その算出処理で求めたリスク評価値に関する情報を出力する出力処理、
を実行するプログラム部分を持つことを特徴とするプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リスク評価支援装置及びプログラム製品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
よく知られているように、例えばＦＡ（ファクトリーオートメーション）システムなどにおいては、ＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）とスレーブをデバイスネット等のネットワークを介して接続したネットワークシステムを構築する。そして、スレーブは、複数のＩ／Ｏユニットを備え、そのＩ／Ｏユニットに、センサやリレーその他の各種機器が連結されている。これにより、例えばスレーブに接続された入力機器（スイッチやセンサなど）で検出したセンシング情報が、ネットワークを介してＰＬＣに取り込まれる。そして、ＰＬＣは、取得したセンシング情報を解析し、そのセンシング結果に基づいて動作すべき出力機器（リレーやバルブ、アクチュエータなど）に対して制御命令を送るようになっている。
【０００３】
一方、上記ＦＡシステムを実際に設置する生産工場等においては、従来の生産効率の向上を追求するのみならず、現場環境の向上を図り、作業者のリスクを低減し、より安全な環境を構築するようになっている。そして、安全で事故のない環境を作ることができると、事故発生に伴うシステム停止による生産性の低下が無く、結果として生産効率も向上することになる。
【０００４】
ところで、係る作業者のリスク低減を図るために、ユーザは、制御システムにおける危険源を特定し、リスク評価（危険源に接近する頻度、接触した場合の危害の大きさなど）を行い、それに応じた対策を行うが、その対策の多くは安全機器ベンダーが提供する安全ネットワークシステム対応の安全機器を導入し、ＦＡシステムを構築することによって実現している。
【０００５】
ここで安全機器とは、フェイルセーフ（安全）システムを実現するための機器であり、例えば、緊急停止スイッチが押下されたり、ライトカーテンなどのセンサが人（身体の一部）の進入を検出した場合等のネットワークシステムが危険状態になった場合には、フェイルセーフが働き、システムが安全側になって、動作が停止するために働く機器である。
【０００６】
係るフェイルセーフを実行するためには、関連する出力機器によって動作が制御される機械設備と、入力機器の設置位置関係（離反距離）も重要な要素となる。
【０００７】
すなわち、図１に示すように、出力機器で制御されるロボットなどの機械設備の動作範囲が危険区域１となる。そして、その危険区域１の手前に入力機器として、一対の投光器２ａと受光器２ｂを設置する。なお、危険区域１に作業員３が進入するためには、この投光器２ａと受光器２ｂ間を通過しなければならず、それ以外の箇所は、例えば壁などが設置されて進入できないようになっているものとする。
【０００８】
すると、作業員３が危険区域１に到達する前には、必ず投光器２ａから出射される光の光軸４を遮ることになる。そこで、フェイルセーフ対応の本システムでは、受光器２ｂが受光できなくなると、作業員３が通過し、安全でないと判断して検出信号をＯＦＦする（検出信号は、安全時がＯＮで危険時がＯＦＦとなる）。この検出信号が、ネットワークを介して最終的に出力機器に伝達され、出力機器は危険区域１内で動作している機械設備の動作を停止する。
【０００９】
従って、受光器２ｂが作業員３の通過を検出してから、実際に設備機械の動作が停止されるまでには、一定のタイムラグが生じる。このタイムラグは、少なくとも入力機器や出力機器の内部処理時間や、各種通知がネットワーク上を伝送される際にかかる通信時間を併せた合計時間分が必要である。
【００１０】
よって、作業員３が投光器２ａ，受光器２ｂ間を通過してから危険区域１に到達するまでにかかる時間（歩行距離÷歩行速度）よりも、前記合計時間の方が短いと、作業員３が危険区域１に到達する前に機械設備を停止することができる。従って、システムを設計する場合には、上記したことを考慮し、入力機器や出力機器の内部処理時間を短くするように設定したり、歩行距離（入力機器の検知位置から危険区域１までの距離）を長くしたりし、異常時に確実にシステム（機械設備）を停止することができるようにする。
【００１１】
なお、フェイルセーフを実現するために必要な入力機器の検知位置から危険区域１までの距離を最小安全距離Ｓとすると、この最小安全距離Ｓは、歩行速度Ｋ（例えば、１ｍ／ｓｅｃ）とシステム停止に係る停止動作時間（ネットワークの応答時間）Ｔとすると、
Ｓ＝Ｋ×Ｔ
或いは
Ｓ＝Ｋ×Ｔ＋Ｃ  Ｃ：安全係数（追加距離）
により求めることができる。
【００１２】
なお、ネットワークの応答時間は、システム構成によって異なるが、例えば安全入力機器の検出信号を一旦安全ＰＬＣに送り、その安全ＰＬＣで処理した結果を安全出力機器に与えるようなシステムの場合、「入力機器の応答時間＋通信サイクルタイム＋コントローラの内部処理時間＋通信サイクルタイム＋出力機器の応答時間」となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の装置・システムでは以下に示す問題があった。すなわち、実際の安全システムをネットワークを用いて構築する場合、上記したように通信による遅れ時間や、各入出力機器の処理時間を、機械設備の設置における安全距離に反映させる必要がある。しかし、その機械設備に関係するネットワークシステムを構築する機器を特定し、それに関する安全入力機器，安全ＰＬＣ並びに安全出力機器における各内部処理時間を取得することは容易に行えない。その結果、一般的な値に基づいて安全距離を求めることがあり、実際のシステム構成に必ずしも沿うものではない。
【００１４】
また、仮に実際のシステムに伴い安全距離を求めることができたとしても、１００％安全というものではなく、必ず、その安全機器を含めた安全システムには、残存リスクが残る。つまり、故障時のふるまい、劣悪な設置環境での誤動作などが有るためである。さらには、経時変化によって応答時間が長くなると、それに伴い必要な最小安全距離Ｓも長くなるため、初期設定のままにしておくとリスクが高くなる。
【００１５】
しかし、係る残存リスクを数値的に正確に把握・評価するのは困難であった。すなわち、従来のリスク評価は、災害発生記録の調査や作業者へのヒアリングなどによるところが多いため、実際にシステムの稼動情報に即しておらず、データの信頼性が低い。
【００１６】
また、安全の維持管理のため、従来も定期的にリスクの再評価を行うことはあるが、実際には、「事故が発生した」というように目に見える事象でしか評価しにくいため、再評価までの時間の経過に伴う目に見えないリスクの増加を可視化したり、そのリスクに対して予防的に対策することができなかった。
【００１７】
その結果、事故が発生するとそれに基づいてシステムの見直しを行い、装置の交換や安全距離の修正などを行うことになり、事故が起こる前にその可能性が高くなった場合に適宜の対処を行い、事故の発生を未然に防止するようなことはできなかった。
【００１８】
本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、実際に設置された安全ネットワークのリスク評価を正しく行うことのできるリスク評価支援装置及びプログラム製品を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係るリスク評価支援装置は、安全用途のコントローラと安全用途の入力機器と安全用途の出力機器とが安全用途のネットワークに接続されてなり、前記入力機器が安全状態を検出したことを条件に出力する検出信号に基づいて前記コントローラが前記出力機器に信号を出力することで危険源の制御対象装置を動作可能とし、また、前記入力機器が安全でない状態を検出したことを条件に出力する検出信号に基づいて前記コントローラが前記出力機器に信号を出力することで危険源の制御対象装置を停止させる安全システムにおけるリスク評価支援装置であって、前記ネットワークに接続し、前記安全システムの各機器と通信するための通信インタフェースと、前記安全システムの危険源の制御対象装置とその動作に関わる入力機器、出力機器とを関連付けた情報と、前記機器に保存される動作履歴または前記安全システムの動作に関するものでその危険源の制御対象装置にとって危険事象となる項目情報と、を含むリスク評価用パラメータ設定テーブルを生成するテーブル生成手段と、通信インタフェースを介して機器と通信すること、またはネットワーク上を流れるデータを監視することにより、前記リスク評価用パラメータ設定テーブルの危険源の制御対象装置の危険事象の項目情報に対応するシステム稼動情報を取得する稼働情報取得手段と、前記危険源の制御対象装置の危険事象を要素にした演算式を予め記憶し、前記取得した稼働情報を演算式の要素に代入して現在の前記危険源の制御対象装置についてのリスク評価値を算出する算出手段と、その算出手段で求めたリスク評価値に関する情報を出力する出力手段と、を備えて構成した。
【００２０】
テーブル生成手段は、実施の形態では図８に示すフローチャートを実施する機能により実現される。稼働情報取得手段は、図９に示すフローチャートのステップ１１を実行する機能部分により実現され、算出手段は図９に示すフローチャートのステップ１２，１３を実行する機能部分により実現される。出力手段は、実施の形態では表示部に出力するようにしているが、本発明はこれに限ることはなく、プリンターなどの印刷装置に出力しても良いし、記録媒体に書き込むものでも良いし、通信媒体を介して出力するものでも良い。
【００２１】
この発明によれば、実際のネットワーク構成等に基づいてリスク評価用パラメータ設定テーブルを作成するので、このテーブルにより、実際のシステム稼働時にどの機器からどの情報を取得すればよいかが分かる。そして、そのようにして取得した情報に基づいてリスク評価値を求めるので、実際の安全ネットワークシステムに即した評価を行うことができる。
【００２２】
なお、リスク評価値の算出であるが、実際にシステムをある程度稼働した後で求め、経時変化に伴うリスク変動を監視するのが効果的ではあるが、本発明の適用の仕方はこれに限るものではなく、システム設計時，設置当初に本発明を用いてそのシステムの初期状態でのリスク評価値を求め、安全かどうかを判断するものにももちろん適用できる。
【００２３】
そして、実際にリスク評価値を求める際の具体的な要件としては各種のものがあり、例えば、前記リスク評価用パラメータ設定テーブルは、危険源の制御対象装置について、その装置が稼動中に人に接触した場合の危害の大きさを段階的に表す情報を含み、前記算出手段は、算出式に前記危険源の制御対象装置についての危害の大きさを要素に含み、その算出式に基づいて前記リスク評価値を算出するものとすることができる。
【００２４】
また、前記リスク評価用パラメータ設定テーブルは、危険源の制御対象装置にとって危険事象となる項目に対応する観測パラメータとその評価基準値とを関係付けた設定情報を含み、前記観測パラメータは、入力機器、出力機器に保存される動作履歴または前記安全システムの動作に関するものであり、前記算出手段は、前記取得した稼働情報に基づいて前記観測パラメータの現在値を求めるとともに、その現在値と前記評価設定値とから、現在の前記危険源の制御対象装置についてのリスク評価値を算出するように構成することもできる。さらに、前記観測パラメータは、各機器の通電時間、通信状況、供給電圧値、通信サイクルタイム、入力機器の入力機器応答時間、入力機器のＩ／ＯのＯＮ／ＯＦＦ回数、出力機器のＩ／ＯのＯＮ／ＯＦＦ回数、システムの応答時間、のいずれかとすることができる。
【００２５】
さらにまた、前記リスク評価用パラメータ設定テーブルは、危険源の制御対象装置にとって、人が近づく頻度情報を含み、前記算出手段は、算出式に前記危険源の制御対象装置に近づく頻度情報を要素に含み、その算出式に基づいて前記リスク評価値を算出するようにすることもできる。もちろん、上記した具体例に限るものではなく、他の要件によりリスク評価値を求めることもできるし、適宜組み合わせて総合的に判断することもできる。
【００２６】
また、前記リスク評価値が予め設定したしきい値を超えた場合に警報を出力する機能を備えるとよい。もちろん、この警報機能は必須の要件ではないが、警報機能を設けることにより、ユーザは、安全ネットワークのリスクが高くなり何かしらの対策を施す時期に来たことを知ることができるので、必要な対策をとることにより、事故の発生を未然に防止することができる。
【００２７】
また、本発明に係るプログラム製品は、安全用途のコントローラと安全用途の入力機器と安全用途の出力機器とが安全用途のネットワークに接続されてなり、前記入力機器が安全状態を検出したことを条件に出力する検出信号に基づいて前記コントローラが前記出力機器に信号を出力することで危険源の制御対象装置を動作可能とし、また、前記入力機器が安全でない状態を検出したことを条件に出力する検出信号に基づいて前記コントローラが前記出力機器に信号を出力することで危険源の制御対象装置を停止させる安全システムにおけるリスク評価を行うプログラム製品であって、前記安全システムの危険源の制御対象装置とその動作に関わる入力機器、出力機器とを関連付けた情報と、前記機器に保存される動作履歴または前記安全システムの動作に関するものでその危険源の制御対象装置にとって危険事象となる項目情報と、を含むリスク評価用パラメータ設定テーブルを生成する生成処理、安全システムの機器と通信すること、またはネットワーク上を流れるデータを監視することにより、前記リスク評価用パラメータ設定テーブルの危険源の制御対象装置の危険事象の項目情報に対応するシステム稼動情報を取得する取得処理、前記危険源の制御対象装置の危険事象を要素にした演算式を予め記憶し、前記取得した稼働情報を演算式の要素に代入して現在の前記危険源の制御対象装置についてのリスク評価値を算出する算出処理、その算出処理で求めたリスク評価値に関する情報を出力する出力処理、を実行するプログラム部分を持つように構成することである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明に係る支援ツールが適用される安全ネットワークシステムの一例を示している。図２に示すように、制御系のネットワーク１０に安全機器を構成するＰＬＣ１１，入力スレーブ１２並びに出力スレーブ１３が接続され、そのネットワーク１０を介して各安全機器同士がデータの送受を行えるようになっている。
【００２９】
さらに、入力スレーブ１２のＩ／Ｏ端子には、緊急停止ボタン１４とドアスイッチ１５が接続され、出力スレーブ１３のＩ／Ｏ端子には、ロボット１８と搬送装置１９の動力源を開閉する開閉装置が接続される。そして、このロボット１８，搬送装置１９は、生産工場内のエリアＡ内に設置されている。このエリアＡは、その周囲が仕切壁１６で囲まれるとともに、その仕切壁１６の一部が開口されて出入口１６ａが形成されるとともに、その出入口１６ａを閉塞する安全扉１７が開閉可能に配置される。そして、上記ドアスイッチ１５は、この安全扉１７が閉じたことを検知するものである。
【００３０】
係る構成にすると、通常のシステム稼働中は安全扉１７を閉じておく。すると、エリアＡ内は、仕切壁１６並びに安全扉１７によって閉塞され、外部と遮断された空間となり、人の進入が阻止される。この状態において、例えば安全扉１７が開くと、人がエリアＡ内に侵入してきたと推定できるので、フェイルセーフのためには危険区域内で稼働するロボット１８や搬送装置１９を停止する必要がある。従って、係る安全扉１７が開いたことをドアスイッチ１５が検知すると、それが入力スレーブ１２を介してＰＬＣ１１に送られる。そして、ＰＬＣ１１所定の出力スレーブ１３に対し、制御対象の装置（ロボット１８，搬送装置１９）の停止命令を送信する。これにより、係る停止命令を受けた出力スレーブ１３が制御対象の動力源を遮断することにより動作を停止させる。
【００３１】
ところで、係るネットワークシステムを構築するには、単に各機器を物理的にネットワークに接続するのみならず、各機器（入力スレーブ１２，出力スレーブ１３）の各Ｉ／Ｏモジュール番号をＰＬＣ１１のメモリ（番地）に割り付けたり、ＰＬＣ１１でどのような演算処理をするかのプログラムを組む等のプログラミング処理が必要となる。
【００３２】
さらに、安全ネットワークシステムを構築するためには、上記した通信を行うことに加えて、安全機能を実現するための各種の設定を行う必要がある。さらに、本発明との関係で言うと、ドアスイッチ１５が安全扉１７が開いたことを検出したり、緊急停止スイッチが押下されたり、ライトカーテンなどのセンサが人（身体の一部）の進入を検出した場合等のネットワークシステムが危険状態になった場合に、フェイルセーフが働き、システムが安全側になって、動作が停止するが、係る動作停止を一定時間以内（人が危険地帯に到達する前）に行うために必要な各装置における内部処理時間や、安全距離の設定を行う。これらの処理を図示省略のプログラミングツールを用いて行う。つまり、開発したプログラムや、各種のパラメータ等のデータを所定の機器に対してダウンロードする。
【００３３】
これにより、例えばＰＬＣ１１内の記憶装置１１ａには、ネットワーク構成情報（どの機器同士がデータの送受信をし、どのメモリに割り付けられているかなどの情報）が格納される。
【００３４】
本発明に係る支援ツール２０は、ネットワーク１０に接続し、上記したＰＬＣ１１の記憶装置１１ａに記憶されたネットワーク構成情報を取得し、安全ネットワークのリスク評価を行い、また、監視のために必要な情報を各安全機器に設定する機能等を有する。
【００３５】
この支援ツール２０の具体的な構成は、図３のようになっている。ネットワーク１０に接続し、各種機器等と通信する通信インタフェース部２１と、キーボードやマウスその他のポインティングデバイス等の入力部２２と、モニタ等の表示部２３と、入力部２２から与えられる情報や通信インタフェース部２１を介して取得した情報に基づいて所定の演算処理をしてリスク評価を行ったり、その評価結果を表示部２３に表示したり、必要な情報をネットワーク１０を介して各機器に設定等をする処理部２４とを備えている。
【００３６】
さらに、この処理部２４は、図４に示すように、各種の演算処理を実行するＭＰＵ２５と、そのＭＰＵ２５と入力部２２を接続するための入力部インタフェース２６と、ＭＰＵ２５と表示部２３を接続するための出力部インタフェース２７と、ＭＰＵ２５において演算処理する際の作業領域（ワークメモリ）としたり、ＭＰＵ２５にて演算処理して得られたリスクアセスメントパラメータ設定テーブルなどを格納するメモリ２８と、機器情報データベース２９を備えている。
【００３７】
この機器情報データベース２９は、ネットワーク１０に接続されている各機器の情報を格納するもので、例えば、図５に示すように機器名，メーカ名，形式，寿命部品並びに寿命等のベンダーから提供されるその機器固有の情報と、ユーザが登録するその機器の設置環境を特定するユーザ登録情報（デバイス・パラメータ）がある。
【００３８】
ベンダー登録情報は、ツール装置（ネットワークコンフィグレーションツール）にてネットワーク構成を設定する際にも使う情報であるので、そのツール装置で作成してきたものを取得しても良いし、ＰＬＣ１１の記憶装置１１ａのネットワーク構成情報に記憶されている場合には、そのデータを取得しても良い。さらに、その他のデータベースから取得しても良い。
【００３９】
ユーザ登録情報は、予め入力部２２を操作して登録しておく。ここで、危害の大きさは、機器に接続された装置の稼働中に、その装置に人が接触した場合に起こりうる危害の大きさを特定するものである。具体的には図６に示すように、基準に併せた数値を登録する。つまり、仮に誤って接触しても、会社の医務室で治療する程度で済む場合には「１」となり、死亡事故を招くおそれがある場合には「５」となる。
【００４０】
また、安全距離設定値は、生産工場において実際に設定した安全距離を登録する。入力機器の検知位置（図２の場合には安全扉１７（出入口１６ａ）の設置位置）から危険区域（図２の場合は搬送装置１９やロボット１８等の動作範囲）までの距離を登録する。
【００４１】
接近頻度は、危険区域（危険源）に接近する頻度を登録するもので、例えば図７に示すようなテーブルを基準に該当する数値を登録する。さらに、電圧値やＣＡＮエラーは、許容範囲の上限を登録する。
【００４２】
また、各チャンネルに接続される装置名は、入力部２２を介して登録しても良いが、ツール装置（ネットワークコンフィグレーションツール）にてネットワーク構成を設定する際にも使う情報であるので、ベンダー登録情報と同様に、ツール装置或いは記憶装置１１ａのネットワーク構成情報から取得することもできる。
【００４３】
なお、この機器情報データベース２９に登録する機器情報であるが、通常、予め登録しておくが、ユーザ登録情報の一部或いは全部を未入力とし、リスク評価する際に登録しても良い。また、当然のことながらシステム設置時は危害の大きさや接近頻度などは予測に基づいて入力するので、実際の稼働状況に応じて適宜更新すると良い。
【００４４】
ＭＰＵ２５の機能は、図８のフローチャートで示す設定時機能と、図９のフローチャートで示すリスク分析・警報処理機能を備えている。まず、設定時機能を説明すると、支援ツールを立ち上げ、ネットワークコンフィグレーション情報（ネットワーク構成情報），デバイス・パラメータ，演算情報を読み込む（ＳＴ１，ＳＴ２）。
【００４５】
ネットワークコンフィグレーション情報は、ＰＬＣ１１の記憶装置１１ａから読み出すことにより、リスク評価対象の安全ネットワークの接続構成を取得する。これは、ツール装置（ネットワーク・コンフィグレーション・ツール）から取得することができる。デバイス・パラメータは、各スレーブについてのもので、具体的には、設置場所（エリア），設置する工程名，制御対象，接近頻度，危害の大きさ，安全距離設定値などであり、機器情報データベース２９から読み出して取得する。もちろん、後の工程でも追加したり変更したりすることはできる。さらに、演算情報は、後述するようにリスク評価を求める際の演算式や、パラメータであり、これはメモリ２８に記憶しておいたものを読み出す。
【００４６】
危険源と入力機器，出力機器の関係づけを行い、リスクアセスメントパラメータ設定テーブルを作成する（ＳＴ３）。具体的には、ステップ４から８の処理を実行することにより完成する。
【００４７】
このリスクアセスメントパラメータ設定テーブルは、図１０に示すように、「工程」，「危険源」，「危害の大きさ」，「接近頻度」，「通算時間」，「観測パラメータ」…などの各種の項目を有し、係る形式のテンプレートを読み出すとともに、該当する欄に取得した情報を適宜登録することにより作成する（ＳＴ４）。データがない箇所は空欄とする。なお、ＯＮ条件は、ネットワーク構成からどのような入力条件のときに動作停止命令が出力されるかが分かるので、それを登録する。また、接近頻度，通電時間，観測パラメータ中の各設定値は、いずれも機器情報として登録されたものであり、観測パラメータ中の各設定値は、その設定値が許容値であり、現在値がその設定値を超えると異常（リスクが高い）状態となる。
【００４８】
次に、接近頻度モニタ条件の入力を行う（ＳＴ５）。すなわち、図１１に示すような設定画面を表示部２３に出力表示し、危険源ごとに接近頻度モニタ条件を設定する。なお、図１１は必要事項の入力の終わった状態を示しており、初期画面は、四角で囲んだ枠内が空欄となっているとともに、黒四角の部分は白四角となっている。なお、危険源については、ユーザが登録しても良いし、図１０に示すリスクアセスメント用パラメータ設定テーブルから危険源を順次抽出して自動的に各期権限に対する設定画面を表示するようにしても良い。
【００４９】
そして、ユーザはこの表示された設定画面に対し、接近モニタ条件「モニタする／しない（接近頻度設定値を固定値として使用する）」と、モニタ方法「接近頻度／通算時間」をそれぞれ択一方式で選択する（該当する白四角をクリックすることにより行う）。
【００５０】
なお、「接近頻度をモニタする」を選択した場合は、接近頻度や接近時間は、作業者が危険源に近づくための要因、つまり入力信号のＯＦＦ回数または時間をモニタすることによって算出する。
【００５１】
さらにモニタ箇所等を指定する。なお、このモニタ箇所は、ネットワーク構成情報により予め分かっている場合には、それを読み出して表示することもできる。また、この画面を用いて変更することもできる。
【００５２】
次に、リスク計算式を決定する（ＳＴ６）。すなわち、リスク評価値を求める際に使用するリスク要素としては、メカ部やメカ部品の劣化（寿命），メカ部やメカ部品の劣化（安全距離の変化），外部供給電源の故障，電源ラインの断線，端子のゆるみ，劣悪な設置環境による誤動作・存在箇所等がある。すなわち、使用回数が多くなったり、使用時間が長くなり寿命に近づいてくるとリスクが高くなる。また、メカ部品等の劣化により、例えば応答時間が長くなると、必要な最小安全距離も長くなり、初期に設置した実際の安全距離に近づいてきたり、安全距離よりも長くなったりすることがあり、するとリスクが高くなる。このように、経時変化によりリスクが変化（通常はリスクが高くなる）する。そして、上記したリスクパラメータと観測パラメータの相関関係は、図１２に示すようになる。
【００５３】
そこで、このステップ６では、上記観測パラメータに基づいて現在のシステムのリスク評価値Ｒを数値化するリスク計算式を決定するもので、具体的には、例えば、下記演算式を用いて数値化する。なお、実際のリスク評価の際には、危険源ごとに係る演算式に基づき数値化する。なお、演算式はこれに限るものではない。
Ｒ＝Ａ×Ｓ＋Ｂ×（ＦまたはＴ×Ｐ）−Ｍ
【００５４】
ここで、Ａ，Ｂはそれぞれ重みであり、ユーザが設定する。また、Ｓは危害の大きさ，Ｆは作業者が危害に接近する頻度，Ｔは一定期間中の通算時間，Ｐは危険事象の発生確率であり、観測パラメータから取得する。接近頻度や接近時間は、作業者が危険源に近づくための要因、つまり入力信号のＯＦＦ回数または時間をモニタすることによって算出する。危険事象の発生率は、観測パラメータの設置位置と実測値の関係から、図１３に基づいて１から５の数値が設定される。なお、ＦとＴ×Ｐは、ステップ５の接近頻度モニタ条件設定処理で選択されたモニタ方法に従って何れか一方が選択される。
【００５５】
さらに、Ｍは、防護措置レベルであり、ＳやＦやＰに直接作用・低減させる措置ではなく、生産現場で危険回避のために行っていることがある場合にそれに応じた数値が設定される。例えば、「安全作業手順や訓練」を行っている場合には、Ｓ，Ｆ，Ｐ等が高くなってもその現場でのリスクは低くなるし、「防護具の着用」を行っている場合には、たとえ危険区域に入ってしまい、危険源に接触することがあっても、それに起因して発生する事故の程度が軽くなる。つまり、ハードウェア構成（設備）は同じであっても、それら防護措置の有無によって実質的なリスクは異なる。そこで、防護措置が多く採っている場合ほど大きな数値を与え、最終的なリスク評価値を下げるようにしている。
【００５６】
次に、警報条件の設定を行う（ＳＴ７）。すなわち、図１４に示す設定画面を表示させ、その設定画面にて、危険源ごとに入力される警報条件を取得する。ここで設定する設定項目としては、（１）警報条件，（２）警報出力の方法，（３）警報出力後の処理である。
【００５７】
そして、サンプリング条件（どの位の期間でリスク評価を行うか）を設定し（ＳＴ８）、全ての入力が終わったならば（ステップ９でＹＥＳ）、設定したリスクアセスメントパラメータをメモリ２８に保存する。このとき保存するのは図１０に示すように現在値が空欄となったものである。
【００５８】
一方、実際のリスク分析（リスク評価値の算出），警報処理は、図９に示すように、ネットワークの稼働に伴いシステム稼働情報を読み出す（ＳＴ１１）。つまり、監視対象の機器，スレーブのＩ／ＯのＯＮ／ＯＦＦ回数や、通電時間や、通信状況（ＣＡＮエラー回数）や、供給電圧値や各機器の通信サイクルタイムや入力機器応答時間等を取得するもので、例えばネットワーク１０に接続されたＰＬＣ１１や各スレーブ１２，１３に保存している動作の履歴を読み出すことにより取得できる。
【００５９】
また、ネットワーク上を流れるデータを監視し、所定の入力スレーブからＰＬＣ１１に向けて出力される異常検出信号や、危険源の動作を制御する出力スレーブ１３に向けて出力される停止命令を検出し、自発的に接近頻度を求めることもできる。また、データの通信間隔などを監視することによって必要なシステム稼働情報を取得することもできる。そして、そのようにして読み出したシステム稼働情報は、メモリ２８に格納したリスクアセスメントパラメータ設定テーブルの該当箇所に登録する（図１５参照）。また、通信時間等は、別途メモリ２８に一時記憶する。
【００６０】
次いで、接近頻度や応答時間を算出する（ＳＴ１２）。これは、ステップ１１で取得したシステム稼働情報に従って求めることができる。ここで、応答時間は、「入力機器応答時間」と「通信サイクルタイム」と「コントローラ内部処理」と「通信サイクルタイム」と「出力機器応答時間」の総和を求めることにより得られる。なお、この総和を求める演算処理は、図２などに示した入力スレーブ１２→ＰＬＣ１１→出力スレーブ１３の経路で情報の伝達を行うシステムの場合であり、例えば入力スレーブから直接出力スレーブに伝達する場合には、コントローラ内部処理と１回分の通信サイクルタイムは不要となる。
【００６１】
さらに、算出した応答時間などから、現在の安全距離も算出する。なお、応答時間から安全距離を算出する方法は、例えば国際規格の安全距離算出方法に基づいて実行できる。
【００６２】
また、接近頻度は、所定の入力スレーブ（入力機器）のＯＮ／ＯＦＦ回数などから求めることができる。もちろん、このモニタ方法が通電時間の場合には、今までの経過時間を取得する。
【００６３】
そして、所定のタイミング（サンプリング間隔）で、危険源毎にリスク評価値Ｒを求める（ＳＴ１３）。つまり、ステップ６で決定したリスク計算式に、それぞれ所定の値を代入することにより求める。
この表示形態の一例を示すと、図１６（ａ）のようにトレンド表示をとることができる。
【００６４】
そして、警報条件を具備しているか否かを判断し（ＳＴ１５）、満たしていない場合には終了条件の有無を判断する（ＳＴ１６）。また、警報条件を具備する場合には、所定の警報処理をする（ＳＴ１７）。この警報処理としては、例えば、警報を出力したり、警報内容（異常内容）ファイル出力したり、システムを遮断したり、リスク現在値をトレンド表示したり、異常を発生した危険源を表示したり、異常を発生した要因を表示したり、警報発生時のタイムスタンプをとったり、警報イベントログを取るなど各種のものがある。
【００６５】
警報処理の一態様としては、警報処理時にトレンド表の上に異常の詳細を知らせるテーブルをポップアップ（図１６（ｂ）参照）させるとともに、その際の情報をファイル出力する。なお、このポップアップ表示する際に、異常箇所の色を変えたり、図示するように下線を付したりするなど他の箇所との表示形態を替えることにより、目立たせると良い。なおまた、図示する要因と対策案であるが、これは要因に対する対策案を関連づけたテーブルを用意しておき、観測結果から設定値を超えた現在値が存在すると、その項目を要因の欄に表示するとともに、その要因に対する対策案をテーブルから読み出して表示する。
【００６６】
また、別の形態としては、図１５に示すテーブルを一覧表示し、警告表示としては、異常部分を色を変えたり下線を引くなどして目立つような表示を行うこともできる。そして、その際の情報をファイル出力する。
【００６７】
上記した実施の形態では、リスク評価値Ｒを実際のシステムの状態に併せて求めることができるので、現在のリスクの大小を容易かつ直感的に理解できる。従って、リスク評価値を求めない従来では、例えば図１７（ａ）に示すように、目には見えないが、安全システム自体のリスクの増加率が急激に変化し、機械疲労による応答時間の遅れが、安全距離を満足できなくしているポイントＰ以降は、非常にリスクを負った稼動状態が継続し、何時事故が発生してもおかしくない危険な状態が続くが、本実施の形態では、リスク評価値Ｒにより現在の状態を確認できるので、例えば図１７（ｂ）に示すようにリスク評価値が高くなった際に、警報出力（要因・場所の特定）をする。すると、ユーザはこのタイミングで対策を講じることができるので、リスクを下げることができる。
【００６８】
また、本実施の形態によれば、システムを停止させる要因のトレンド分析も兼ねるため、予防保全としても活用できてタイミングよく機器交換、あるいは改善ができるので、故障・異常に伴いシステムが停止する回数を減らし、システムの稼働率をあげることができる。さらに、システム構成ごとのリスクデータをデータベース化できるため、ノウハウとして継承できるとともに、以降のシステム設計時の完成度をあげることができる。さらにまた、集計データをフォーマット化された安全維持管理用の記録文書（日報・週報・月報・リスク評価表など）として出力できるので、文書作成の手間が省ける。
【００６９】
また、ネットワークに接続される機器は、安全機器と、そうでない通常の機器が混在して構成される場合があるが、係る場合には、機器の持つ属性でその違いを認識し、安全機器だけを選択してリスク評価することができるし、係る相違に関係なく双方の機器においてリスク評価することもできる。さらに、システム設計当初にこの装置を使用して実測したデータを初期値として、残存リスクの設定値に置き換えることができる。そして、残存リスクの変化率から、閾値に到達する日付を予想し、「対策検討残日数」として通知することにより、前もって各種の対策の準備を行うことができる。
【００７０】
上記した実施の形態は、支援ツールに組み込んだ状態を前提として説明したが、上記した各処理（例えば各図に示したフローチャートを実行するための処理）をコンピュータに実行させるためのプログラムとし、係るプログラムは所定の記録媒体に記録して提供するようにしてもよい。
【００７１】
そして、記録媒体としては、フレキシブルディスク（ＦＤ）やＣＤ−ＲＯＭなどがあり、係る記録媒体に格納されたプログラムは、各コンピュータが持つＦＤドライブやＣＤ−ＲＯＭドライブを介してコンピュータに接続された（内蔵された）ＨＤユニットにインストールされ、これにより、コンピュータは、上記した実施の形態で説明した支援ツールを構成することになる。
【００７２】
具体的には、実施の形態における各種のフローチャートを実施するためのプログラムが、ＨＤユニットにインストールされ、例えば、使用の都度ＨＤユニットから内部メモリに転送され、そこにおいて各種処理を高速に行うことができる。また、メモリ２８や機器情報データベース２９は、ＨＤユニットなどにより実現される。
【００７３】
また、上記のように各種プログラムを記録媒体に格納するのではなく、プログラム製品そのものでもよい。つまり、各フローチャートを実行する処理部は、本実施の形態ではアプリケーションプログラム（プログラム製品）で構成され、安全条件設定支援装置たる支援ツール２０であるコンピュータにインストールされ、そのＣＰＵにおいて、稼働する。
【００７４】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るリスク評価支援装置及びプログラム製品では、安全ネットワークのシステムの状態に基づき、リスク評価値を求めるので、リスク評価を実情に即して正しく行うことができるとともに、数値化することによりリスクの程度を容易に理解できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】安全ネットワークシステム（安全距離）を説明する図である。
【図２】本発明が適用される安全ネットワークの一例を示す図である。
【図３】本発明に係る支援ツールの一実施の形態を示す図である。
【図４】その支援ツールの内部構成を示す図である。
【図５】機器情報データベース２９のデータ構造の一例を示す図である。
【図６】危害の大きさの基準を説明する図である。
【図７】接近頻度の基準を説明する図である。
【図８】ＭＰＵの機能を説明するフローチャート（その１）である。
【図９】ＭＰＵの機能を説明するフローチャート（その２）である。
【図１０】リスクアセスメント用パラメータ設定テーブルのデータ構造の一例を示す図である。
【図１１】接近頻度モニタ条件設定画面の一例を示す図である。
【図１２】リスクパラメータを説明する図である。
【図１３】危険事象の発生確率の基準を説明する図である。
【図１４】警報条件設定画面の一例を示す図である。
【図１５】リスクアセスメント用パラメータ設定テーブルのデータ構造の一例を示す図である。
【図１６】リスク分析した結果の表示形態の一例を示す図である。
【図１７】本実施の形態の効果を説明する図である。
【符号の説明】
１０  ネットワーク
１１  ＰＬＣ
１２  入力スレーブ
１３  出力スレーブ
１４  緊急停止ボタン
１５  ドアスイッチ
１６  仕切壁
１６ａ  出入口
１７  安全扉
１８  ロボット
１９  搬送装置
２０  支援ツール
２１  通信インタフェース部
２２  入力部
２３  表示部
２４  処理部
２５  ＭＰＵ
２６  入力部インタフェース
２７  出力部インタフェース
２８  メモリ
２９  機器情報データベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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