(57)【要約】【課題】フィールド機器の機器データを利用目的に応じた機器情報として提供することができる、機器情報提供装置、機器情報提供方法、機器情報提供プログラム及び記録媒体を提供する。【解決手段】機器情報提供装置は、プラントに設置された機器から出力されるデータであって、機器内で検出された第１データに対して所定の処理を行って得られる第２データを、プラントを制御する制御装置に提供する第１提供部と、機器に対して、第１データの取得要求を送信する取得要求部と、取得要求に応じて機器から出力される第１データを記録する記録部と、外部から入力される利用要求に応じて、記録部に記録された第１データを外部に提供する第２提供部とを備える。【選択図】図１
2019021048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントに設置された機器から出力されるデータであって、前記機器内で検出された第１データに対して所定の処理を行って得られる第２データを、前記プラントを制御する制御装置に提供する第１提供部と、
前記機器に対して、前記第１データの取得要求を送信する取得要求部と、
前記取得要求に応じて前記機器から出力される前記第１データを記録する記録部と、
外部から入力される利用要求に応じて、前記記録部に記録された前記第１データを外部に提供する第２提供部と
を備える、機器情報提供装置。
【請求項２】
前記取得要求部は、前記機器から、前記第２データを生成するために必用な所定の周期、又は前記周期と非同期の少なくともいずれか一方のタイミングにおいて前記取得要求を送信する、請求項１に記載の機器情報提供装置。
【請求項３】
前記記録部は、前記第２データをさらに記憶し、
前記第２提供部は、前記利用要求に応じて前記記録部に記録された前記第１データと前記第２データとの少なくともいずれか一方を提供する、請求項１又は２に記載の機器情報提供装置。
【請求項４】
前記第２提供部は、前記記録部に記録されたデータを利用するためのアプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）に基づく利用要求を入力とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の機器情報提供装置。
【請求項５】
プラントを制御する制御装置から出力される制御データを、前記プラントに配置された機器に提供する第１提供部と、
前記機器内で検出された第１データに対して所定の処理を行って第２データを得る前記機器に対して、前記第１データの取得要求を送信する機器データ取得要求部と、
前記取得要求に応じて前記機器から出力される前記第１データを記録する記録部と、
外部から入力される利用要求に応じて、前記記録部に記録された前記第１データを外部に提供する第２提供部と
を備える、機器情報提供装置。
【請求項６】
プラントに設置された機器から出力されるデータであって、前記機器内で検出された第１データに対して所定の処理を行って得られる第２データを、前記プラントを制御する制御装置に提供する第１提供ステップと、
前記機器に対して、前記第１データの取得要求を送信する取得要求ステップと、
前記取得要求に応じて前記機器から出力される前記第１データを記録する記録ステップと、
外部から入力される利用要求に応じて、前記記録ステップにおいて記録された前記第１データを外部に提供する第２提供ステップと
を含む、機器情報提供方法。
【請求項７】
プラントに設置された機器から出力されるデータであって、前記機器内で検出された第１データに対して所定の処理を行って得られる第２データを、前記プラントを制御する制御装置に提供する第１提供処理と、
前記機器に対して、前記第１データの取得要求を送信する取得要求処理と、
前記取得要求に応じて前記機器から出力される前記第１データを記録する記録処理と、
外部から入力される利用要求に応じて、前記記録処理において記録された前記第１データを外部に提供する第２提供処理と
をコンピュータに実行させる、機器情報提供プログラム。
【請求項８】
プラントに設置された機器から出力されるデータであって、前記機器内で検出された第１データに対して所定の処理を行って得られる第２データを、前記プラントを制御する制御装置に提供する第１提供処理と、
前記機器に対して、前記第１データの取得要求を送信する取得要求処理と、
前記取得要求に応じて前記機器から出力される前記第１データを記録する記録処理と、
外部から入力される利用要求に応じて、前記記録処理において記録された前記第１データを外部に提供する第２提供処理と
をコンピュータに実行させる機器情報提供プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器情報提供装置、機器情報提供方法、機器情報提供プログラム及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、化学等の工業プラント、ガス田や油田等の井戸元やその周辺を管理制御するプラント、水力・火力・原子力等の発電を管理制御するプラント、太陽光や風力等の環境発電を管理制御するプラント、上下水やダム等を管理制御するプラント等のプラントや工場等（以下、これらを総称する場合には「プラント」という）においては、フィールド機器と呼ばれる測定器（センサ機器）又は操作器（アクチュエータ機器）等の現場機器と、これらを制御する制御装置とが通信手段を介して接続された、分散制御システム（ＤＣＳ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＳＣＡＤＡ（Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｎｄ  Ｄａｔａ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）システム等が構築されており、高度な自動操業が実現されている。
【０００３】
このようなプラントにおいて制御装置（コントローラ）は、例えば、プラント内で扱われる気体又は液体等の流体に関する圧力、温度、流量、水位等を差圧・圧力伝送器、温度伝送器、流量計又はレベル計等のセンサにおいて測定した測定データを所定のタイミング（周期）で取得して、取得した測定値に基づきバルブやポンプ等のアクチュエータに対して所定のタイミングで駆動データ等の制御データを送信してアクチュエータの動作を制御する。従来より用いていたフィールド機器とコントローラ間において送受信される制御のための情報を以下、「制御データ」という。例えば、フィールド機器とコントローラ間においては、１秒周期において制御データの送受信がされている。
【０００４】
また、プラントにおけるコントローラは、制御データの全部又は選択された一部を、データ記録用のデータサーバに記録する。データサーバに記録された制御データは、例えば、プラントを運転する運転員が監視する運転監視装置や、機器を保守する機器保守員が監視する機器監視装置から読み出される。運転員は、読み出された制御データに基づき、例えばフィールド機器等に設定する設定値を変更して運転条件を変更する。また、機器保守員は、読み出された制御データに基づき、フィールド機器の校正、調整又は交換等の保守作業を実施する。
【０００５】
近年の技術動向により、センサはより正確・高速に物理現象を測定することが可能になった。この物理現象はプラントに設置されているポンプ、バルブ、配管状態により、センサに対してノイズを与えている。このノイズは制御性を乱す可能性があるために、センサや制御システムにおいて、測定データの誤差を低減させるために、フィルタリング処理が実施されている場合はある。  制御を行うためには、無視したほうがよいノイズレベルは、制御演算に加味させないことで、安定的にプラントを制御する手法の一つとなっている。
【０００６】
ところで、プラントにおいては、センサにおいて測定された測定データに基づき、流体中に発生するキャビテーションや脈流等の流体の異常、異物混入によるスラリーノイズの発生、又は配管詰まり等の様々な種類の異常を検出する技術がある。プロセスの異常の検出においては、異常検出用のセンサを検出箇所に設置する必要がある。しかし、プラントにおいては、プロセス制御用のセンサが既に多数設置されているため、プロセス制御用のセンサを異常検出用に流用することができれば、異常検出専用のセンサを別途設置する場合に比べてコストを低減させることができる。プロセス制御用のセンサを異常検出用に用いるためには、例えば、プロセス制御システムが取得した測定データをデータサーバに長期間に亘って蓄積し、蓄積された測定データを検出する異常の種類に応じて解析し、測定データに含まれる異常を示す異常信号を検出する。解析する測定データのデータ数を増やすことにより異常信号の検出精度を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２８７７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、プラントの異常において発生する異常信号は信号レベルが低い場合がある。また、異常信号の特性とノイズの特性が近似してしまう場合がある。従って、ノイズ成分を除去する処理がされたプロセス制御用のデータのみしか取得しない場合、測定データに含まれる異常信号がノイズとともに除去され、又は異常信号の信号レベルが低下してしまう場合があった。また、異常信号の信号レベルが低下した場合、異常信号の検出精度を高くするには、解析に必要な測定データのデータ数を増やさなければならない場合があった。
【０００９】
また、測定データの解析方法は、その利用目的によって異なる。例えば、異常信号の検出が目的の測定データと運転が目的の測定データでは、解析に必要な測定データの取得頻度（周期）や測定データに必要な精度が異なる。また、利用目的によっては、測定データに加えてアクチュエータの解析が必要になる場合もある。従って、コントローラによって周期的に取得されて記録される制御データのみを取得した場合、利用目的に合致したデータが得られない場合があった。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、フィールド機器の機器データを利用目的に応じた機器情報として提供することができる、機器情報提供装置、機器情報提供方法、機器情報提供プログラム及び記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）上記の課題を解決するため、本発明の機器情報提供装置は、プラントに設置された機器から出力されるデータであって、前記機器内で検出された第１データに対して所定の処理を行って得られる第２データを、前記プラントを制御する制御装置に提供する第１提供部と、前記機器に対して、前記第１データの取得要求を送信する取得要求部と、前記取得要求に応じて前記機器から出力される前記第１データを記録する記録部と、外部から入力される利用要求に応じて、前記記録部に記録された前記第１データを外部に提供する第２提供部とを備える。
【００１２】
（２）また、本発明の機器情報提供装置において、前記取得要求部は、前記機器から、前記第２データを生成するために必用な所定の周期、又は前記周期と非同期の少なくともいずれか一方のタイミングにおいて前記取得要求を送信する。
【００１３】
（３）また、本発明の機器情報提供装置において、前記記録部は、前記第２データをさらに記憶し、前記第２提供部は、前記利用要求に応じて前記記録部に記録された前記第１データと前記第２データとの少なくともいずれか一方を提供する。
【００１４】
（４）また、本発明の機器情報提供装置において、前記第２提供部は、前記記録部に記録されたデータを利用するためのアプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）に基づく利用要求を入力とする。
【００１５】
（５）上記の課題を解決するため、本発明の機器情報提供装置は、プラントを制御する制御装置から出力される制御データを、前記プラントに配置された機器に提供する第１提供部と、前記機器内で検出された第１データに対して所定の処理を行って第２データを得る前記機器に対して、前記第１データの取得要求を送信する機器データ取得要求部と、前記取得要求に応じて前記機器から出力される前記第１データを記録する記録部と、外部から入力される利用要求に応じて、前記記録部に記録された前記第１データを外部に提供する第２提供部とを備える。
【００１６】
（６）上記の課題を解決するため、本発明の機器情報提供方法は、プラントに設置された機器から出力されるデータであって、前記機器内で検出された第１データに対して所定の処理を行って得られる第２データを、前記プラントを制御する制御装置に提供する第１提供ステップと、前記機器に対して、前記第１データの取得要求を送信する取得要求ステップと、前記取得要求に応じて前記機器から出力される前記第１データを記録する記録ステップと、外部から入力される利用要求に応じて、前記記録部に記録された前記第１データを外部に提供する第２提供ステップとを含む。
【００１７】
（７）上記の課題を解決するため、本発明の機器情報提供プログラムは、プラントに設置された機器から出力されるデータであって、前記機器内で検出された第１データに対して所定の処理を行って得られる第２データを、前記プラントを制御する制御装置に提供する第１提供処理と、前記機器に対して、前記第１データの取得要求を送信する取得要求処理と、前記取得要求に応じて前記機器から出力される前記第１データを記録する記録処理と、外部から入力される利用要求に応じて、前記記録部に記録された前記第１データを外部に提供する第２提供処理とをコンピュータに実行させる。
【００１８】
（８）上記の課題を解決するため、本発明の記録媒体は、プラントに設置された機器から出力されるデータであって、前記機器内で検出された第１データに対して所定の処理を行って得られる第２データを、前記プラントを制御する制御装置に提供する第１提供処理と、前記機器に対して、前記第１データの取得要求を送信する取得要求処理と、前記取得要求に応じて前記機器から出力される前記第１データを記録する記録処理と、外部から入力される利用要求に応じて、前記記録部に記録された前記第１データを外部に提供する第２提供処理とをコンピュータに実行させる機器情報提供プログラムを記録している。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、フィールド機器の機器データを利用目的に応じた機器情報として提供することができる、機器情報提供装置、機器情報提供方法、機器情報提供プログラム及び記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態における機器情報提供装置のソフトウェア構成の一例を示す図である。
【図２】実施形態における機器情報提供装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】実施形態における機器情報提供装置とセンサ機器のデータ送受信の一例を示す図である。
【図４】実施形態における機器情報提供装置とアクチュエータ機器のデータ送受信の一例を示す図である。
【図５】実施形態における機器情報提供装置と利用装置のデータ送受信の一例を示す図である。
【図６】実施形態における機器情報提供装置の第２データ取得動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】実施形態における機器情報提供装置の第１データ取得動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】実施形態における機器情報提供装置の機器情報提供動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】実施形態における機器情報提供装置の第１の実装形態を示す図である。
【図１０】実施形態における機器情報提供装置の第２の実装形態を示す図である。
【図１１】実施形態における機器情報提供装置の第３の実装形態を示す図である。
【図１２】実施形態における機器情報提供装置の第４の実装形態を示す図である。
【図１３】実施形態における機器情報提供装置の第５の実装形態を示す図である。
【図１４】実施形態における機器情報提供装置の第６の実装形態を示す図である。
【図１５】実施形態における機器情報提供装置の第７の実装形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態における機器情報提供装置、機器情報提供方法、機器情報提供プログラム及び記録媒体について詳細に説明する。
【００２２】
［機器情報提供装置のソフトウェア構成］
先ず、機器情報提供装置の機能を、図１を用いて説明する。図１は、実施形態における機器情報提供装置１０のソフトウェア構成の一例を示す図である。
【００２３】
図１において、機器情報提供システム１は、機器情報提供装置１０、制御装置２０（２０Ａ、２０Ｂ等）、データサーバ３１（３１Ａ、３１Ｂ等）、運転監視装置３２、機器監視装置３３、センサ機器４１（４１Ａ、４１Ｂ等）、アクチュエータ機器４２（４２Ａ、４２Ｂ等）、および利用装置５０（５０Ａ、５０Ｂ等）を有する。機器情報提供システム１は、プラントにおける分散制御システムを例示している。
【００２４】
センサ機器４１は、プラント内で扱われる気体又は液体等の流体等の圧力、温度、流量、水位等の物理量を測定する機器であり、計測（「検出」又は「測定」という場合もある。）した物理量を電気信号に変換する計測部（センサ）を有するフィールド機器である。センサ機器４１は、例えば、差圧・圧力伝送器、温度伝送器、流量計又はレベル計等である。センサ機器４１は、計測部で計測された計測データに対して、例えばノイズを除去するフィルタリング等の演算処理を行った演算データを生成して出力する。センサ機器４１は、演算データを機器情報提供装置１０に送信することができる。プラントにおいて、センサ機器４１は、センサ機器４１Ａ、センサ機器４１Ｂ等、複数設置される場合がある。また、アクチュエータ機器４２は、プラント内で扱われる流体の流量等を制御する、ポンプやバルブ等のアクチュエータを有するフィールド機器である。
【００２５】
センサ機器４１やアクチュエータ機器４２等のフィールド機器は、機器情報提供装置１０とフィールド通信を用いたネットワーク９１において通信可能に接続される。フィールド通信とは、例えば、ＩＳＡ１００、ＨＡＲＴ（登録商標）、ＢＲＡＩＮ（登録商標）、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ  Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＰＲＯＦＩＢＵＳ等の通信規格に基づく通信である。また、ネットワーク９１は、有線通信の他、無線通信を利用するものであってもよい。フィールド機器は、例えば、ＩＳＡ１００．１１ａ等のＩＳＡ１００  Ｗｉｒｅｌｅｓｓに準拠した無線フィールド機器であってもよい。
【００２６】
機器情報提供装置１０は、第２データ取得部１０１、第１提供部１０２、取得要求部１０３、第１データ取得部１０４、記録部１０５、利用要求取得部１０６及び第２提供部１０７の各機能を有する。
【００２７】
本実施形態における機器情報提供装置１０の上記各機能は、機器情報提供装置１０を制御する機器情報提供プログラム（ソフトウェア）によって実現される機能モジュールであるものとして説明する。
【００２８】
第２データ取得部１０１は、プラントに設置された機器から出力される機器データであって、機器内で検出された第１データに対して所定の処理を行って得られる第２データを取得する。プラントに設置された機器（フィールド機器）として本実施形態ではセンサ機器４１を例示する。機器において検出された「第１データ」とは、フィールド機器内部において検出される生データ（加工前のデータ）である。第１データは、例えば、センサ機器４１で検出される計測データ、アクチュエータ機器４２で検出される駆動部の駆動電流値、後述する補助センサにおいて検出される補助センサデータ等である。これらの第１データは、主にフィールド機器の内部において演算処理等に用いられ、フィールド機器の外部では常用されることがなかったデータである。また、「第２データ」とは、第１データに所定の処理を行って得られるデータである。所定の処理とは、例えば、フィールド機器内部の後述する演算部や診断部において実行される第１データに対する演算処理である。例えば、第１データである計測データに対して演算処理された第２データは、一定周期で制御装置２０に入力され、プロセス制御に用いられる。また、第２データには、前記周期と非同期で提供されるものを含んでいてもよい。第２データには、例えば、機器監視装置３３等に提供される、第１データである補助センサデータに基づき診断処理がされた診断データ、システムアラーム等を含んでいてもよい。
【００２９】
第２データは、センサ機器４１においてフィルタリング等の演算処理（加工処理）がされたものであり、ノイズを除去することにより、プラントの制御に用いられれた場合、制御を安定させることができる。上述のように、ノイズの除去とともにプロセス制御に直接用いない解析対象の信号レベルが低下してしまう場合があり、加工処理後の第２データはプラントの解析に使用できない場合又は不適切な場合がある。
【００３０】
なお、本実施形態において「取得」とは、受信側が送信側からデータ等を取得することであり、例えば、送信側が主体となってデータを受信側に送信するプッシュ型のデータ送信であってもよく、また、受信側が送信側からデータを引き取るプル型のデータ受信であってもよい。従って、第２データ取得部１０１は、センサ機器４１が自発的に送信する第２データを受信するものであってもよく、センサ機器４１に対して第２データの送信をリクエストして受信するものであってもよく、また、センサ機器４１の記憶部から第２データをダウンロードするものであってもよい。
【００３１】
第１提供部１０２は、第２データ取得部１０１において取得された第２データを、プラントを制御する制御装置２０に提供する。データの「提供」とは、上述した「取得」の逆に受信側に対して送信側からデータを提供することであり、データの送信はプッシュ型であってもプル型であってもよい。従って、第１提供部１０２は、第２データを制御装置２０に、能動的に送信するものであっても、リクエスト等によって受動的に送信するものであってもよく、また、制御装置２０が第１提供部１０２から自主的にダウンロードするものであってもよい。さらに、第１提供部１０２は、取得された第２データを制御装置２０にそのまま提供するものであってもよい。そのまま提供するとは、例えば第１提供部１０２がハードウェアによって実現されるものであって電気的な導通のための回路や導線であり、第２データを含む電流を導通させる場合を含む。また、そのまま提供するとは、第２データを一時的な記憶装置に記憶して提供する場合を含む。
【００３２】
取得要求部１０３は、センサ機器４１やアクチュエータ機器４２等のフィールド機器に対して、機器データの取得を要求する取得要求を送信する。機器データとは、フィールド機器から取得可能なデータをいう。機器データには、第１データと第２データの少なくとも一方を含む。第１データは、例えば、計測データ、後述する補助センサで計測された補助センサデータ等である。第２データは、例えば、演算データ、後述する診断部で生成された診断データ等である。
【００３３】
取得要求部１０３は、フィールド機器から第２データが出力される予め定められた所定の周期と非同期に取得要求を送信する。非同期とは同期をしないことである。また、取得要求部１０３は、フィールド機器に対して、任意のタイミングで取得要求を送信してもよい。従って、取得要求部１０３は、上記所定の周期と同期して取得要求を送信してもよい。第２データ取得部１０１が、センサ機器４１から周期的に送信される第２データを取得する場合、取得要求部１０３は、第２データの取得とは異なるタイミングで第１データ又は異なる種類の第２データの取得を要求してもよい。これにより、２つのデータを同時に送信できない通信方式であっても複数種類のデータを取得することが可能となる。
【００３４】
例えば、センサ機器４１はフィールド通信の通信規格によって、第２データと第１データ等の両方を同時に送信できず、第２データ又は第１データ等のいずれか一方のみを送信できる場合がある。取得要求部１０３は、第２データの送信周期の空き時間においてフィールド機器に送信要求を送信するようにしてもよい。フィールド機器はフィールド機器の動作を決めるパラメータを内部に記憶することができる。取得要求には、例えばフィールド機器が送信するデータを第１データ等と第２データとで変更するパラメータ、第１データ等を送信する送信タイミング、送信期間、送信時刻、送信回数等を設定するコマンドを含んでいてもよい。第２データの送信期間とは、例えば、１秒間等の期間を指定するものであってもよい。第１データ等の送信期間は、第２データの送信を優先するように設定されてもよい。例えば、第１データ等の送信期間を１分間とした場合、１分間の中で第２データの送信期間を除いた期間が第１データ等の実質的な送信期間として設定してもよい。また、取得要求には、第１データ等と第２データの送信に関する動作の設定を一時的に変更したセンサ機器４１のパラメータを元に戻すコマンドを含んでいてもよい。
【００３５】
なお、取得要求部１０３は、第１データ等の取得を要求するが、第２データの取得を要求するものであってもよい。例えば、センサ機器４１において計測された計測データのトレンドを解析する場合、計測データのノイズを除去した演算データの方が望ましい場合がある。取得要求部１０３は、取得要求において第２データと第１データ等のいずれか一方、又は両方の取得を要求するコマンドを含んでいてもよい。
【００３６】
第１データ取得部１０４は、取得要求部１０３において送信された取得要求に応じた第１データ等を機器から取得する。第１データ取得部１０４は、例えば、１の取得要求に対して１の第１データ等を取得するようにしてもよい。また、第１データ取得部１０４は、例えば、１の取得要求に対して複数の第１データ等を取得するようにしてもよい。なお、第１データの「取得」動作に関しては、第２データ取得部１０１の取得動作と同様であり、送受信の方向を問わない。
【００３７】
記録部１０５は、第１データ取得部１０４において取得された第１データ等を記録する。記録部１０５は、例えば、機器情報提供装置１０の内部の図示しない記録デバイスに第１データ等を記録する。記録部１０５は、機器情報提供装置１０の外部の図示しないデータサーバ等の記録デバイスに第１データを記録してもよい。すなわち、記録部１０５は、第１データそのものではなく第１データ等の保存先を記録するようにしてもよい。記録部１０５は、第１データ等に対して、取得日時、記録日時、フィールド機器のタグ名等のパラメータデータ等の情報を付加して記録するようにしてもよい。
【００３８】
利用要求取得部１０６は、記録部１０５において記録された第１データを利用するためのアプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）に基づく利用要求を、ネットワーク９４を介して取得する。ここで、ＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）とは、ソフトウェアコンポーネントが互いにやりとりするのに使用するインタフェースの仕様である。本実施形態におけるＡＰＩは、機器情報提供装置１０が提供する機能を外部装置である利用装置５０（５０Ａ、５０Ｂ等）から利用可能にする。ＡＰＩには、プログラムにおけるサブルーチン、データ構造、オブジェクトクラス、変数などの仕様を含んでいてもよい。利用装置５０は、利用装置５０を動作させるための動作プログラムにおいてＡＰＩに基づくプログラミングを行うことにより、容易に機器情報提供装置１０が提供する機能を利用することが可能となる。ＡＰＩは、例えば文書やライブラリによって利用装置５０のプログラムの開発者に提供することができる。
【００３９】
ＡＰＩには、例えば機器情報提供装置１０が記録している機器データの中から特定のセンサ機器４１、機器データの種類（演算データ、計測データ、補助センサデータ又は診断データ等）、第１データの記録日時の範囲等の機器データの抽出条件を指定する引数を定義できるようにしてもよい。また、ＡＰＩには、機器データのソート、統計処理等の加工等、機器情報提供装置１０における処理を指定する引数を定義できるようにしてもよい。ＡＰＩを用いることにより、様々な利用目的に応じた機器データの提供を可能とする。
【００４０】
第２提供部１０７は、利用要求取得部１０６において取得された利用要求に応じて記録された機器データに基づく機器情報を利用装置５０に対してネットワーク９４を介して提供する。機器データに基づく「機器情報」とは、記録部１０５に記録されて利用装置５０（後述する「Ａｐｐ」を有する）からの利用要求に応じて提供される情報である。機器情報はＡＰＩを介してして利用装置５０に提供される情報である。機器情報は、例えば、上述のような第１データをソートした情報、第１データに何らかのデータを付加した情報、第１データを加工した情報等を含む。「機器情報」には、機器データそのままを含むものであってもよい。すなわち、本実施形態における機器情報には、機器データに基づく全ての情報を含んでいてもよい。
【００４１】
なお、第２提供部１０７は、第２データに基づく情報を提供してもよい。例えば、記録部１０５は、第１データに加えて、第２データをさらに記憶し、第２提供部１０７は、利用要求に応じて記録部１０５に記録された第１データと第２データとの少なくともいずれか一方を提供するようにしてもよい。これにより、第２データを含め、様々な利用目的に応じた機器データの提供を可能とする。
【００４２】
なお、機器情報提供装置１０における、第２データ取得部１０１、第１提供部１０２、取得要求部１０３、第１データ取得部１０４、記録部１０５、利用要求取得部１０６及び第２提供部１０７の各機能は、上述の通り、ソフトウェアによって実現されるものとして説明した。しかし、機器情報提供装置１０が有する上記機能の中で少なくとも１つ以上の機能は、ハードウェアによって実現されるものであっても良い。
【００４３】
また、機器情報提供装置１０が有する上記何れかの機能は、１つの機能を複数の機能に分割して実施してもよい。また、機器情報提供装置１０は、上記何れか２つ以上の機能を１つの機能に集約して実施してもよい。
【００４４】
また、機器情報提供装置１０は、１つの筐体によって実現される装置であっても、ネットワーク等を介して接続された複数の装置から実現されるシステムであってもよい。例えば、機器情報提供装置１０は、クラウドコンピューティングシステムによって提供されるクラウドサービス等、仮想的な装置であってもよい。ここでクラウドコンピューティングシステムとは、たとえば、１または複数のクライアントからの利用に応じて１または複数のサービスおよび複数の機器・ノード・サーバなどにより共有されたハードウェアとソフトウェア資源を提供するように構成されるシステムをいう。また、機器情報提供装置１０は、サーバ装置等の汎用のコンピュータであってもよく、機能が限定された専用の装置であってもよい。
【００４５】
また、機器情報提供装置１０の上記各機能のうち、少なくとも１以上の機能を他の装置において実現するようにしてもよい。すなわち、機器情報提供装置１０は上記全ての機能を有している必要はなく、一部の機能を有するものであってもよい。
【００４６】
制御装置２０は、第２データに基づきプラントを制御する。制御装置２０は、例えば、ＤＣＳ制御装置、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等である。制御装置２０は、第２データに基づき、例えば、アクチュエータ機器４２を駆動する。制御装置２０は、制御装置２０を制御する制御プログラムによって動作する。制御装置２０は、ネットワーク９２を介して機器情報提供装置１０と接続されており、機器情報提供装置１０を介してネットワーク９１に接続されたセンサ機器４１の第２データを取得してアクチュエータ機器４２を駆動する。すなわち、図１は、機器情報提供装置１０が制御装置２０とフィールド機器の通信を中継する場合を示している。
【００４７】
上述のように、第２データは、センサ機器４１等において計測された計測データに含まれるノイズを除去する演算等が実行されたデータである。ノイズは計測データに対して瞬時的な異常値を与える場合がある。異常値に基づく制御が実施されるとプラントの安定性が低下してプラントにおける製品品質に影響を与える場合がある。制御装置２０は、ノイズが除去された第２データを使用することにより、プラントの安定性を向上させることができる。
【００４８】
また、制御装置２０は、第２データを使用することにより、制御装置２０における処理負荷や制御プログラムの制作負荷を低減させることが可能となる。例えば、計測データに含まれるノイズ除去を制御装置２０における制御プログラムで実行する場合、センサ機器４１の種類や特性に応じた演算処理が制御装置２０側で必要となる。例えば、制御装置２０がＣＰＵパワーの大きくないＰＬＣ等であった場合、ＰＬＣ等の制御プログラムにおいてそれぞれのセンサ機器４１に対応したノイズ除去を行うことは、ＰＬＣ等の処理負荷から困難となる。また、多数のセンサ機器４１が設置されるプラントにおいて複数の制御装置２０が動作する場合、それぞれのセンサ機器４１に適合した演算処理を行う制御プログラムを制御装置２０毎に制作する必要がある。制御装置２０は、それぞれのセンサ機器４１において適した演算処理がそれぞれのセンサ機器４１において実行された第２データを使用することにより、制御プログラムの制作負荷を低減することができる。
【００４９】
データサーバ３１（３１Ａ、３１Ｂ等）は、制御装置２０からネットワーク９３を介してプラントの運転に係る運転情報を取得して記録する。運転情報とは、例えば、制御装置２０において取得した第２データ、制御装置２０において生成したアクチュエータ機器４２を駆動するための駆動データ（制御データ）等である。運転情報には、プラントにおいて生産される製品の品質情報、生産された製品の数量情報、運転者業者の情報等を含んでいてもよい。
【００５０】
また、データサーバ３１は、フィールド機器やプラントの装置の動作記録、故障記録、保守記録、センサ機器４１又はアクチュエータ機器４２における診断データ、アラームやアラートのイベント情報等を取得して記録してもよい。
【００５１】
データサーバ３１は、例えば、Ｗｅｂサーバ、ＯＰＣサーバ、アラーム＆イベントサーバ等である。Ｗｅｂサーバは、ＨＴＴＰ（Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を通じて、Ｗｅｂブラウザに対してＨＴＭＬ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ  Ｍａｒｋｕｐ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）等の表示画面を提供する。ＯＰＣサーバは、ＯＰＣ  Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎにおいて規格化されたインタフェースを実装したサーバである。また、データサーバ３１は、プラントを運転する企業の基幹業務システムであってもよい。基幹業務システムとは、例えば、プロセス製造業向けＥＲＰ（Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｐｌａｎｎｉｎｇ：経営資源統合）システムである。ＥＲＰシステムにおいては、運転情報や機器情報を経営情報として収集することができる。
【００５２】
運転監視装置３２は、データサーバ３１において記録された運転情報を監視するための装置である。運転監視装置３２は、例えばプラントの運転情報を表示装置に表示して運転監視員がプラントの運転状況を確認可能にする。運転監視員は、プラントの運転状況に基づき、例えばフィールド機器の設定値を変更し、又はアクチュエータ機器に指示値を送信する。
【００５３】
機器監視装置３３は、データサーバ３１において記録された、例えば、診断データやアラーム、機器への設定パラメータ、機器のステータス等のプラントの情報を監視するための装置である。機器監視装置３３は、例えばプラントの情報を表示装置に表示して機器監視員が機器の状態を確認可能にする。機器監視員は、プラントの情報に基づき、例えばセンサ機器４１やアクチュエータ機器４２の交換等の保守作業を実行又は指示する。
【００５４】
利用装置５０（５０Ａ、５０Ｂ等）は、機器情報提供装置１０のＡＰＩを用いたアプリケーションプログラム（以下、「Ａｐｐ」と略す。）を実行することによって、機器情報提供装置１０が提供する機能を利用する。Ａｐｐは、例えば計測データを解析する処理を実行する。利用装置５０のＡｐｐは、機器情報提供装置１０の利用要求取得部１０６に対してＡＰＩに基づく利用要求を送信し、第２提供部１０７から利用要求に応じた機器情報を取得する。
【００５５】
利用装置５０は、制御装置２０と通信を行うことによって、例えば、利用装置５０のＡｐｐにおける処理結果に基づき制御装置２０（２０Ｂ）に対して制御指示を送信する。また、利用装置５０のＡｐｐは、制御装置２０における処理結果を取得して解析等の処理に利用してもよい。
【００５６】
なお、図１において、センサ機器４１又はアクチュエータ機器４２〜機器情報提供装置１０の間はネットワーク９１を介して通信し、機器情報提供装置１０〜制御装置２０の間はネットワーク９２を介して通信し、制御装置２０〜データサーバ３１、運転監視装置３２又は機器監視装置３３の間はネットワーク９３を介して通信し、さらに、機器情報提供装置１０〜利用装置５０の間はネットワーク９４を介して通信する場合を例示している。しかし、ネットワーク９１〜ネットワーク９４のネットワークの種類は任意であり、ネットワーク９１〜ネットワーク９４のネットワークのいずれか２以上のネットワークを同一のネットワークとして実施してもよい。例えば、ネットワーク９１とネットワーク９２を、フィールド通信を利用するネットワークで実施し、ネットワーク９３とネットワーク９４を、ＴＣＰ／ＩＰ等の通信プロトコルを利用する通信を利用するネットワークで実施してもよい。
【００５７】
［機器情報提供装置のハードウェア構成］
図２は、実施形態における機器情報提供装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００５８】
図２において、機器情報提供装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）１４、タッチパネル１５、通信Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１６、及びフィールド通信Ｉ／Ｆ１７を有する。なお、これらの構成は機器情報提供装置１０のハードウェア構成の一例であって、必須の構成を示したものではない。例えば、タッチパネル１５は、機器情報提供装置１０において追加的な構成の１つである。また、図２において、制御装置２０及び利用装置５０は、機器情報提供装置１０と同様のハードウェア構成であるものとして説明する。機能が同じハードウェアについての説明は省略する場合がある。
【００５９】
機器情報提供装置１０は、図１で説明した機器情報提供プログラムを実行する装置である。機器情報提供装置１０は、上述のように、サーバ装置等の汎用のコンピュータであってもよく、機能が限定された専用の装置であってもよい。また、機器情報提供装置１０は、制御装置２０とハードウェアを共用するものであってもよい。例えば、制御装置２０がＰＬＣ等のコンピュータであった場合、機器情報提供装置１０をＰＬＣ等の通信Ｉ／Ｆ２６等におけるＩ／Ｏモジュールにおいて実施するようにしてもよい、また、機器情報提供装置１０を、フィールド機器と同じ筐体においてハードウェアを共有して実施するようにしてもよい。これの実装のバリエーションにおいては後述する。
【００６０】
ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３又はＨＤＤ１４に記憶された機器情報提供プログラムを実行することにより、機器情報提供装置１０の制御を行う。機器情報提供プログラムは、例えば、機器情報提供プログラムを記録した記録媒体、又はネットワークを介した機器情報提供プログラムを提供するサーバ等から取得されて、ＨＤＤ１４にインストールされ、ＲＡＭ１２にＣＰＵ１１から読出し可能に記憶される。
【００６１】
タッチパネル１５は、操作入力機能と表示機能とを有する操作表示機能を有する。タッチパネル１５は、機器情報提供装置１０で実行されるプログラムのＵＩ（Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を表示する。タッチパネル１５は、ユーザに対して指先又はタッチペン等を用いた操作入力を可能にする。本実施形態における機器情報提供装置１０は操作表示機能を有するタッチパネル１５を用いる場合を説明するが、機器情報提供装置１０は、表示機能を有する表示装置と操作入力機能を有する操作入力装置とを有するものであってもよい。その場合、タッチパネル１５の表示画面は表示装置の表示画面、タッチパネル１５の操作は操作入力装置の操作として実施することができる。なお、タッチパネル１５は、ヘッドマウント型、メガネ型、腕時計型のディスプレイ等の種々の形態によって実現されてもよい。
【００６２】
通信Ｉ／Ｆ１６は、無線ＬＡＮ通信、有線ＬＡＮ通信、赤外線通信、近距離無線通信等の汎用通信を使用する他の装置と、ネットワーク９４等を介した通信を制御する。他の装置は、例えば、制御装置２０、利用装置５０の他、図示しないクラウドサーバ、外部アプリが配置される装置等である。クラウドサーバは、クラウドコンピューティングによってクラウドサービスを提供するサーバである。クラウドサーバは、例えば機器データ等を含むビッグデータを一時的に記憶するものであってもよい。クラウドサーバは、図示しない他の機器情報提供装置に対して機器情報提供装置１０と共通した情報を提供してもよい。外部アプリは、機器情報提供装置１０の外部で動作するアプリであって、例えば図１で説明した機器情報提供装置１０の機能の一部であってもよい。また、通信Ｉ／Ｆ１６は、図示しない、他の機器情報提供装置、汎用通信が可能なフィールド機器、保全情報を管理する保全情報管理サーバ、ＤＣＳ制御装置、ＰＬＣ等との通信を行ってもよい。なお、外部アプリは、機器情報提供装置１０から読取り可能な記録媒体や、機器情報提供装置１０の内部に存在してもよい。
【００６３】
フィールド通信Ｉ／Ｆ１７は、フィールド機器において使用可能な通信プロトコルを用いてネットワーク９１を介したフィールド機器とのフィールド通信を制御する。プラントで使用される様々なフィールド機器においては種々のフィールド通信プロトコルが用いられている。フィールド通信Ｉ／Ｆ１７は、例えば、ＩＳＡ１００、ＨＡＲＴ（登録商標）、ＢＲＡＩＮ（登録商標）、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ  Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＰＲＯＦＩＢＵＳ等のフィールド通信を使用するフィールド機器との通信を制御する。機器情報提供装置１０は、フィールド通信の種類に応じて複数のフィールド通信Ｉ／Ｆ１７を有するものであってもよい。
【００６４】
［センサ機器とのデータ送受信］
図３は、実施形態における機器情報提供装置とセンサ機器のデータ送受信の一例を示す図である。
【００６５】
図３において、機器情報提供装置１０は、機器データ記憶部１０００、機器データ取得要求１００１、機器データ取得１００２、演算データ取得１００３及び演算データ提供１００４の各機能を有する。また、センサ機器４１は、計測部４１１、補助センサ４１２、演算部４１３、診断部４１４、記憶部４１５及び送受信部４１６の各機能を有する。なお、図３において説明する、機器情報提供装置１０の機能は、図１で説明した機能の一部を説明するものである。
【００６６】
計測部４１１は、センサ機器４１において計測する計測データ（第１データ）を計測（検出）する。計測データは、例えば、プラント内で扱われる気体又は液体等の流体等の圧力、温度、流量、水位等の物理量を電気信号に変換するセンサである。計測部４１１において計測された計測データは、演算部４１３に出力されるとともに、送受信部４１６に出力される。演算部４１３は、計測部４１１から出力された計測データに対してノイズ除去等の演算処理を行い、演算データ（第２データ）を送受信部４１６に出力する。演算部４１３による演算をされずに送受信部４１６に出力される計測データは、例えばプラントにおける異常を示す異常データを含んでいる場合がある。ここで計測データに含まれる異常データの「異常」とは、定常とは違う状態をいう。例えば、プロセス制御においては、計測データが所定の正常範囲内にあるときに計測データが「正常」であると判断している。しかし、測定データが正常範囲内にある場合であっても、例えばフィールド機器等の故障の前兆を示す、定常では含まれないデータが含まれる場合がある。すなわち、本実施形態における異常データとは、測定データが正常か或いは異常かを示すものではなく、測定データが正常範囲内であった場合においても含まれ得る定常ではないデータをいう。センサ機器４１は、通常のプラント制御に使用する演算データとともに、計測データを送受信部４１６から送信可能としている。
【００６７】
補助センサ４１２は、計測部４１１における計測を補助するセンサである。補助センサ４１２は、計測部４１１において計測された計測データに対する補正データ等の計測データ（補助センサデータ）を生成する。生成された補助センサデータは、演算部４１３に出力されるとともに送受信部４１６に出力される。例えば計測データが圧力を計測するものである場合、補助センサ４１２において温度を計測し温度データを生成し、演算部４１３における圧力データに対する温度補正を可能にする。また、補助センサ４１２は、それ自体が計測データを生成するセンサであるため、補助センサ４１２で生成された補助センサデータは、計測部４１１から出力される計測データと同様に、プラントにおける異常を示す異常データを含んでいる場合がある。センサ機器４１は、補助センサ４１２において計測された補助センサデータを第１データの一部として送受信部４１６から送信可能としている。
【００６８】
診断部４１４は、計測部４１１の計測データと補助センサ４１２の補助センサデータに基づき、センサ機器４１の動作状態を診断する。診断部４１４における診断結果は、送受信部４１６から診断データ（第２データ）として出力することができる。記憶部４１５は、計測データの補正値やセンサ機器４１の設定値等、パラメータを記憶する。パラメータは、例えばフィールド通信の通信規格において定められた各種のパラメータであってもよい。パラメータには、計測データの補正値の他、例えば、センサ機器４１を識別するための識別情報やタグ情報を含んでいてもよい。
【００６９】
送受信部４１６は、機器情報提供装置１０とのデータ送受信を行う。送受信部４１６は、計測データ、補助センサデータ、演算データ又は診断データを一時記憶して、機器情報提供装置１０に提供するものであってもよい。送受信部４１６は、例えば１秒周期等予め定められた送信間隔で演算データを機器情報提供装置１０に送信する。また、送受信部４１６は、機器情報提供装置１０からの取得要求に応じた機器データを機器情報提供装置１０に送信する。
【００７０】
機器データ取得要求１００１は、送受信部４１６に対して機器データの取得を要求する取得要求を送信する。機器データは、第１データ又は第２データの少なくともいずれか一方である。機器データ取得１００２は、取得要求に応じた機器データを取得して、機器データ記憶部１０００に記憶する。第１データは、例えば、計測データ、補助センサデータ等である。また、第２データは、例えば、演算データ、診断データ等である。
【００７１】
演算データ取得１００３は、演算部４１３から送信される演算データを取得する。演算データ取得１００３において取得された演算データは、演算データ提供１００４を介して制御装置２０に提供されて、プロセス制御に利用される。また、演算データ取得１００３において取得された演算データは、機器データ記憶部１０００に記憶するようにしてもよい。
【００７２】
［アクチュエータ機器とのデータ送受信］
図４は、実施形態における機器情報提供装置とアクチュエータ機器のデータ送受信の一例を示す図である。
【００７３】
図４において、機器情報提供装置１０は、機器データ記憶部１０００、機器データ取得要求１００１、機器データ取得１００２、駆動データ取得１００５及び駆動データ提供１００６の各機能を有する。また、アクチュエータ機器４２は、駆動部４２１、補助センサ４２２、演算部４２３、診断部４２４、記憶部４２５及び送受信部４２６の各機能を有する。なお、図４において説明する、機器情報提供装置１０の機能は、図１で説明した機能の一部を説明するものである。
【００７４】
機器データ取得要求１００１は、送受信部４２６に対して機器データの取得を要求する取得要求を送信する。機器データは、第１データ又は第２データの少なくともいずれか一方である。機器データ取得１００２は、取得要求に応じた機器データを取得して、機器データ記憶部１０００に記憶する。第１データは、例えば、駆動データ、補助センサデータ等である。また、第２データは、例えば、診断データ等である。機器データ記憶部１０００に記憶される駆動データは、演算部４２３から駆動部４２１に対して出力される駆動電流等を送受信部４２６が直接読み出した第１データである。但し、機器データ記憶部１０００は、駆動データ取得１００５において取得された駆動データを記憶してもよい。
【００７５】
駆動データ取得１００５は、制御装置２０から送信される駆動データを取得する。駆動データ取得１００５において取得された駆動データは、駆動データ提供１００６を介して送受信部４２６に提供されて、アクチュエータの駆動制御に利用される制御データである。駆動データは、例えば、バルブ開度等を指示する制御データである。駆動データには、ＯＮ／ＯＦＦ制御を行うための制御データを含んでいてもよい。
【００７６】
送受信部４２６は、機器情報提供装置１０とのデータ送受信を行う。送受信部４２６は、駆動部４２１を駆動する駆動電流値、補助センサデータ又は診断データ等を一時記憶して、機器情報提供装置１０に提供するものであってもよい。送受信部４２６は、駆動データ提供１００６から提供される駆動データを受信したときに駆動データを演算部４２３に送信する。また、送受信部４２６は、駆動部４２１を駆動する駆動電流等、駆動部４２１から取得される第１データを直接読み出すことができる。
【００７７】
駆動部４２１は、アクチュエータ機器４２において駆動対象となる、例えば、バルブ、ソレノイド、ポンプ等である。補助センサ４２２は、駆動部４２１の駆動を補助するセンサである。例えば、駆動部４２１がバルブである場合、補助センサ４２２はバルブ開度を検出する開度センサである。また、駆動部４２１がポンプである場合、補助センサ４２２はポンプの回転を検出する回転センサである。駆動部４２１は、演算部４２３において演算された演算データに基づいて駆動される。また、補助センサ４２２で検出される補助センサデータは、演算部４２３に出力されるとともに、診断部４２４及び送受信部４２６に出力される。
【００７８】
演算部４２３は、駆動部４２１に対する駆動データを演算する。演算部４２３は、例えば、４〜２０ｍＡの駆動データを、バブルの開度を指示する電圧値や電力のＯＮ／ＯＦＦ信号に変換する。また、演算部４２３は、補助センサデータにおける検出結果をフィードバックデータとして駆動部４２１を駆動制御するようにしてもよい。
【００７９】
補助センサ４２２は、それ自体が計測データを生成するセンサであるため、補助センサ４２２で生成された補助センサデータは、プラントにおける異常を示す異常データを含んでいる場合がある。例えば、アクチュエータ機器４２の診断には、振動計、表面温度計、騒音計等を用いた専用の診断機器が用いられる。このような診断機器は高価であるため、アクチュエータの診断は、例えば、ハンディタイプの診断機器を用いて定期的な保守点検において行われることが多い。アクチュエータ機器４２の補助センサ４２２で計測された補助センサデータを異常検出の解析に利用することにより、保守点検の省力化及びコストダウンを図ることが可能となる。
【００８０】
診断部４２４は、駆動部４２１の駆動データと補助センサ４２２の補助センサデータに基づき、アクチュエータ機器４２の動作状態を診断する。診断部４２４における診断結果は、送受信部４２６から第２データとして出力することができる。記憶部４２５は、駆動データの補正値やアクチュエータ機器４２の設定値等、パラメータを記憶する。パラメータは、例えばフィールド通信の通信規格において定められた各種のパラメータである。
【００８１】
［利用装置とのデータ送受信］
図５は、実施形態における機器情報提供装置と利用装置のデータ送受信の一例を示す図である。
【００８２】
図５において、機器情報提供装置１０は、ＡＰＩ１１０１、フレームワーク１１０２及び機器データ記憶部１１０３の機能を有する。ＡＰＩ１１０１、フレームワーク１１０２及び機器データ記憶部１１０３は機器情報を提供するためのプラットフォーム１１００として機能する。なお、図５において説明する、機器情報提供装置１０の機能は、図１で説明した機能の一部を説明するものである。
【００８３】
機器情報提供装置１０は、利用装置５０Ａ、利用装置５０Ｂ等、複数の利用装置５０と通信可能に接続される。利用装置５０は、複数のＡｐｐを実装することができる。例えば、図５において、利用装置５０Ａは、Ａｐｐ１とＡｐｐ２の２つのＡｐｐが実装されていることを示している。また、利用装置５０ＢにはＡｐｐ３が実装されていることを示している。Ａｐｐ１〜Ａｐｐ３は、機器情報提供装置１０が提供する機器データを利用するプログラムであり、例えば、流体中に発生するキャビテーション又は脈流等の流体の異常、異物混入によるスラリーノイズの発生、若しくは配管詰まり等の様々な種類の異常を検出するための検出プログラムである。Ａｐｐ１は、制御装置２０から直接データを取得したり提供する。例えばＡｐｐ１は、制御装置２０からアラーム情報を取得して異常の解析を開始し、解析結果を制御装置２０に送信することにより制御装置２０におけるプラントの制御をサポートすることができる。
【００８４】
それぞれのＡｐｐは、ＡＰＩ１１０１に対して、ＡＰＩ１１０１において規定されたデータ構造、オブジェクトクラス又は変数を用いて、利用要求を送信する。また、それぞれのＡｐｐは、送信した利用要求に対応した機器情報をＡＰＩ１１０１から取得する。利用要求には、例えば、フィールド機器を特定する情報、取得するデータの種類、データの範囲等の情報を含んでいてもよい。
【００８５】
ＡＰＩ１１０１は、利用装置５０のＡｐｐから機器情報提供装置１０の機能を利用可能にするインタフェースである。ＡＰＩは、例えば、機器情報提供装置１０において動作する機器情報提供プログラムにおけるサブルーチンにおいて実装することができる。ＡＰＩ１１０１は、利用装置５０からの利用要求を取得して、それに対応する機器情報を提供する。ＡＰＩ１１０１は、機器情報提供装置１０が記録している機器データの中から特定のセンサ機器４１、機器データの種類（演算データ、計測データ、補助センサデータ又は診断データ等）、機器データの記録日時の範囲等の機器データの抽出条件を指定できるようにしてもよい。また、ＡＰＩには、機器データのソート、統計処理等の加工等、機器情報提供装置１０における処理を指定する引数を定義できるようにしてもよい。ＡＰＩ１１０１は、機器情報以外のデータの取得、又はフィールド機器に対するパラメータの設定を指示する機能を提供するものであってもよい。機器情報以外のデータとは、例えば、機器情報提供装置１０の動作状態を確認するためのデータ、機器情報提供装置１０に記録されて取得可能な機器情報の種類や範囲を示すデータ、又はＡＰＩのバージョン等を確認するためのデータ等である。ＡＰＩ１１０１によって、容易に機器情報提供装置１０が提供する機能を利用することが可能となる。
【００８６】
フレームワーク１１０２は、ＡＰＩ１１０１に対して要求された機能を実現するプログラムである。フレームワーク１１０２は、例えば、取得範囲の指定された機器データの抽出、機器データのソート、機器データの簡易的な加工等の処理を実行する。機器データ記憶部１１０３は、フレームワーク１１０２から利用可能に第１データ又は第２データ等を記憶する。
【００８７】
本実施形態における機器情報提供のためのプラットフォーム１１００は、ＡＰＩを介して、機器情報提供装置１０が有する機器データを様々なＡｐｐから共通的に利用可能とするソフトウェアにおける仕組みである。但し、上述のようにこれらの機能は、分散した複数のコンピュータで実装されてもよく、又は機能の一部又は全部をハードウェアによって実装するようにしてもよい。Ａｐｐの作成にあたっては、共通的なプラットフォーム１１００を利用することにより、例えば、プログラムの流用等が可能になり、プログラム作成コストを低減させることが可能となる。なお、機器情報提供のためのプラットフォーム１１００は、図１における利用要求取得部と第２提供部の機能を合わせて上記プラットフォームの階層において実現させた一例である。すなわち、図５のプラットフォームの構成はこれに限定されるものではなく、例えば、センサ機器４１の機器データの利用に対するプラットフォーム１１００とアクチュエータ機器４２の機器データの利用に対するプラットフォーム１１００とを分けて実現してもよい。
【００８８】
［第２データの取得動作］
図６は、実施形態における機器情報提供装置１０の第２データ取得動作の一例を示すフローチャートである。図６は、一定周期で送信される第２データを取得する動作を示している。
【００８９】
図６において、機器情報提供装置１０は、第２データを取得したか否かを判断する（ステップＳ１１）。第２データを取得したか否かは、例えば、第２データ取得部１０１がセンサ機器４１等から周期的に送信される演算データを取得したか否かによって判断することができる。第２データを取得していないと判断した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、機器情報提供装置１０は、ステップＳ１１の処理を繰返して第２データの取得を待機する。
【００９０】
一方、第２データを取得したと判断した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、機器情報提供装置１０は、取得した第２データを制御装置２０に提供する。第２データの提供は、例えば、第１提供部１０２が制御装置２０に対して提供することができる。
【００９１】
ステップＳ１２の処理を実行した後、機器情報提供装置１０は、第２データを記録するか否かを判断する（ステップＳ１３）。第２データを記録するか否かは、例えば、第２データ取得部１０１に対して、取得した第２データを記録部１０５に記録するか否かの設定を予めしておくことにより判断することができる。第２データを記録すると判断した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、機器情報提供装置１０は、第２データを記録部１０５に記録する（ステップＳ１４）。第２データは制御装置２０でプロセス制御に利用されるものである。しかし、第２データを記録部１０５に記録することにより、利用装置５０からの第２データの利用を可能とする。
【００９２】
ステップＳ１４の処理を実行した後、又は、第２データを記録しないと判断した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、機器情報提供装置１０は、フローチャートに示した動作を終了する。なお、図６の動作は繰り返し実行されるため、例えば、動作を終了する代わりにステップＳ１１の処理に戻り、ステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理を繰り返し実行するようにしてもよい。
【００９３】
［第１データの取得動作］
図７は、実施形態における機器情報提供装置１０の第１データ取得動作の一例を示すフローチャートである。
【００９４】
図７において、機器情報提供装置１０は、第１データを取得するタイミングであるか否かを判断する（ステップＳ２１）。第１データを取得するタイミングか否かは、例えば、取得要求部１０３において第１データ取得の設定がされており、設定されたタイミングであるか否かで判断することがきる。第１データを取得するタイミングでないと判断した場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、機器情報提供装置１０は、ステップＳ２１の処理を繰返して第１データの取得タイミングを待機する。
【００９５】
一方、第１データを取得するタイミングであると判断した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、機器情報提供装置１０は、第１データの取得要求を送信する（ステップＳ２２）。第１データの取得要求の送信は、例えば、取得要求部１０３が、センサ機器４１等に取得要求を送信することにより実行することができる。
【００９６】
ステップＳ２２の処理を実行した後、機器情報提供装置１０は、第１データを取得したか否かを判断する（ステップＳ２３）。第１データを取得したか否かの判断は、例えば、第１データ取得部１０４が第１データを取得したか否かで判断することができる。第１データを取得していないと判断した場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、機器情報提供装置１０は、ステップＳ２３の処理を繰返して第１データの取得を待機する。一方、第１データを取得したと判断した場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、機器情報提供装置１０は、取得した第１データを記録部１０５に記録する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４の処理を実行した後、機器情報提供装置１０は、フローチャートに示した動作を終了する。なお、図７の動作においても繰り返し実行されるため、例えば、動作を終了する代わりにステップＳ２１の処理に戻り、ステップＳ２１〜ステップＳ２４の処理を繰り返し実行するようにしてもよい。
【００９７】
［機器情報の提供動作］
図８は、実施形態における機器情報提供装置１０の機器情報提供動作の一例を示すフローチャートである。
【００９８】
図８において、機器情報提供装置１０は、利用要求を取得したか否かを判断する（ステップＳ４１）。利用要求を取得したか否かは、例えば、利用要求取得部１０６が利用装置５０から送信される利用要求を取得したか否かによって判断することができる。利用要求を取得していないと判断した場合（ステップＳ４１：ＮＯ）、機器情報提供装置１０は、ステップＳ４１の処理を繰返して利用要求の取得を待機する。
【００９９】
一方、利用要求を取得したと判断した場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、機器情報提供装置１０は、取得した利用要求を解析する（ステップＳ４２）。利用要求の解析は、例えば、利用要求取得部１０６において取得したＡＰＩに含まれる変数等を解析することにより実行することができる。
【０１００】
ステップＳ４２の処理を実行した後、機器情報提供装置１０は、第１データ又は第２データの少なくともいずれか一方のデータを取得する（ステップＳ４３）。第１データ又は第２データの取得は、例えば、第２提供部が記録部１０５に記録された機器データを取得することにより実行することができる。
【０１０１】
ステップＳ４３の処理を実行した後、機器情報提供装置１０は、機器情報を生成する（ステップＳ４４）。機器情報とは、利用要求に応じて処理された機器データである。機器情報は、例えば機器データをフィールド機器毎にまとめて時系列でソートした情報である。また、機器データの数値が所定の範囲内であるものを抽出した情報であってもよい。また、機器情報は、機器データをそのまま読み出したものであってもよい。機器情報の生成は、例えば、フレームワーク１１０２のような機器データの処理を行う階層において実施することができる。
【０１０２】
ステップＳ４４の処理を実行した後、機器情報提供装置１０は、機器情報を利用装置５０に提供する（ステップＳ４５）。機器情報の提供は、例えば、第２提供部１０７が利用要求に応じて提供することにより実行することができる。ステップＳ４５の処理を実行した後、機器情報提供装置１０は、フローチャートに示した動作を終了する。なお、図８の動作においても繰り返し実行されるため、例えば、動作を終了する代わりにステップＳ４１の処理に戻り、ステップＳ４１〜ステップＳ４５の処理を繰り返し実行するようにしてもよい。
【０１０３】
また、ステップＳ４１〜ステップＳ４５の処理は、１つの利用要求に対して１つの機器情報を提供する場合を示したが、例えば、１つの利用要求に対して、複数の機器情報を提供するようにしてもよい。例えば、１つの利用装置５０から取得した利用要求に応じて、複数の利用装置に機器情報をマルチ送信するようにしてもよい。
【０１０４】
［機器情報提供装置の実装形態］
図９は、実施形態における機器情報提供装置の第１の実装形態を示す図である。図１０は、実施形態における機器情報提供装置の第２の実装形態を示す図である。図１１は、実施形態における機器情報提供装置の第３の実装形態を示す図である。図１２は、実施形態における機器情報提供装置の第４の実装形態を示す図である。図１３は、実施形態における機器情報提供装置の第５の実装形態を示す図である。図１４は、実施形態における機器情報提供装置の第６の実装形態を示す図である。図１５は、実施形態における機器情報提供装置の第７の実装形態を示す図である。
【０１０５】
図９から図１５は、図５で説明したプラットフォーム１１００の実装位置のバリエーションを示している。すなわち、本実施形態の機器情報提供装置１０は、図１又は図２で説明したようにフィールド機器又は制御装置２０とは別装置であってもよく、他の装置の機能の１部であってもよい。
【０１０６】
図９において、プラットフォーム１１００は、制御装置２０の制御ＣＰＵの制御ブログラムにおけるロジック部２０１１に実装される。すなわち、プラットフォーム１１００は、制御装置２０の制御プログラムに実装されている。図９の実装においては、制御装置２０を利用することができるので、新たな装置の追加をすることなく、導入コストを低減させることができる。図９は、制御ＣＰＵ２０１の処理能力が高いときに有効である。
【０１０７】
図１０において、プラットフォーム１１００は、制御装置２０の制御ＣＰＵの制御プログラムにおけるロジック部２０１１とは別個のプログラムで実装される。すなわち、プラットフォーム１１００は、制御装置２０の制御プログラムと並列に動作するプログラムで実装されている。図１０の実装においては、制御装置２０を利用することができるので、新たな装置の追加をすることなく、導入コストを低減させることができる。プラットフォーム１１００とロジック部２０１１を別個に実装するため、プラットフォーム１１００と制御プログラムを別個に管理することが可能となる。図１０においても、制御ＣＰＵ２０１の処理能力が高いときに有効である。なお、プラットフォーム１１００とロジック部２０１１は、制御ＣＰＵ２０１上に設けられた仮想化部上に独立して設けるようにしてもよい。
【０１０８】
図１１において、プラットフォーム１１００は、制御装置２０とＩＯ装置２０１２の中間に実装される。プラットフォーム１１００は、制御装置２０とＩＯ装置２０１２の通信線に設置される。これにより、プラットフォーム１１００が制御装置２０に与える影響を小さくすることができる。
【０１０９】
図１２において、プラットフォーム１１００は、ＩＯ装置２０１２の内部に実装される。ＩＯ装置２０１２は、例えばＰＬＣのＩＯモジュールである。プラットフォーム１１００をＩＯ装置２０１２の内部に実装することにより、新たな装置の追加をすることなく、導入コストを低減させることができる。
【０１１０】
図１３において、プラットフォーム１１００は、無線ゲートウェイ（Ｇ／Ｗ）２０１３の内部に実装される。無線ゲートウェイ２０１３は、例えばＰＬＣの無線Ｇ／Ｗである。プラットフォーム１１００を無線ゲートウェイ２０１３の内部に実装することにより、新たな装置の追加をすることなく、導入コストを低減させることができる。
【０１１１】
図１４において、プラットフォーム１１００は、ＩＯ装置２０１２とフィールド機器４０の中間に実装される。これにより、フィールド機器がデイジーチェーン接続されていたり、又はフィールド機器自身が多機能であったりする場合においても効率よく機器データを収集することができる。
【０１１２】
図１５において、プラットフォーム１１００は、フィールド機器４０の内部に実装される。プラットフォーム１１００をフィールド機器４０の内部に実装することにより、フィールド機器自身が多機能である場合においても効率よく機器データを収集することができる。また、新たな装置の追加をすることなく、導入コストを低減させることができる。
【０１１３】
なお、フィールド機器４０には、モータ等の電気機器を含んでいてもよい。また、フィールド通信は、デジタル方式において実施することができる。
【０１１４】
以上説明したように、本実施形態の機器情報提供装置は、プラントに設置された機器から出力されるデータであって、前記機器内で検出された第１データに対して所定の処理を行って得られる第２データを、前記プラントを制御する制御装置に提供する第１提供部と、前記機器に対して、前記第１データの取得要求を送信する取得要求部と、前記取得要求に応じて前記機器から出力される前記第１データを記録する記録部と、外部から入力される利用要求に応じて、前記記録部に記録された前記第１データを外部に提供する第２提供部とを備える。この構成により、フィールド機器の機器データを利用目的に応じた機器情報として提供することができる。
【０１１５】
なお、本実施形態においては、第２データとして、定周期で取得されるデータ、定周期とは非同期で取得されるデータの両方を含む場合を説明した。しかし、例えば、定周期で取得されるデータを第２データ、非同期で取得されるデータを第３データとして区別して実施してもよい。すなわち、第２データは、その取得方法において限定されるものではない。
【０１１６】
本実施形態の機器情報提供方法は、プラントに設置された機器から出力されるデータであって、前記機器内で検出された第１データに対して所定の処理を行って得られる第２データを、前記プラントを制御する制御装置に提供する第１提供ステップと、前記機器に対して、前記第１データの取得要求を送信する取得要求ステップと、前記取得要求に応じて前記機器から出力される前記第１データを記録する記録ステップと、外部から入力される利用要求に応じて、前記記録部に記録された前記第１データを外部に提供する第２提供ステップとを含む。この構成により、フィールド機器の機器データを利用目的に応じた機器情報として提供することができる。
【０１１７】
なお、上述した機器情報提供方法は、上述したステップを含む方法であればよく、これらのステップの実行は、任意の順序で実行するようにしてもよい。すなわち、上述した各ステップの実行のタイミングは任意であり、例えば、上述した何れかのステップを数回実行してから他のステップを実行するようにしてもよい。
【０１１８】
また、本実施形態で説明した装置を構成する機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、本実施形態の上述した種々の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【０１１９】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【０１２０】
以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施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においての種々の変更も含まれる。
【符号の説明】
【０１２１】
１      機器情報提供システム
１０    機器情報提供装置
１０１  第２データ取得部
１０２  第１提供部
１０３  取得要求部
１０４  第１データ取得部
１０５  記録部
１０６  利用要求取得部
１０７  第２提供部
１１  ＣＰＵ
１２  ＲＡＭ
１３  ＲＯＭ
１４  ＨＤＤ
１５  タッチパネル
１６  通信Ｉ／Ｆ
１７  フィールド通信Ｉ／Ｆ
２０    制御装置
３１    データサーバ
３２    運転監視装置
３３    機器監視装置
４１    センサ機器
４２    アクチュエータ機器
【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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