(57)【要約】【課題】汎用のコンピュータ上で実際のプラント監視制御システムと同等の機能を実現する。【解決手段】仮想プラント監視制御装置は、ハイパーバイザ、仮想制御装置、仮想ヒューマンマシンインターフェース装置、第１仮想ネットワーク装置を備える。ハイパーバイザは実際のヒューマンマシンインターフェース装置と制御装置とを仮想化する仕組みを提供する。仮想制御装置はハイパーバイザにより制御装置を仮想化したものである。仮想ヒューマンマシンインターフェース装置はハイパーバイザによりヒューマンマシンインターフェース装置を仮想化したものである。第１仮想ネットワーク装置はヒューマンマシンインターフェース装置と制御装置間でデータを送受信するためのネットワークを仮想化し、仮想ヒューマンマシンインターフェース装置と仮想制御装置間で仮想化ネットワークを通じてデータを送受信する。【選択図】図１
2015138525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントに設置された被制御機器に対して制御を行うための入力操作の内容を出力すると共に、入力されたデータをグラフィカルに表示するヒューマンマシンインターフェース装置と、入力操作の内容に応じて予め組み込まれた制御ロジックにより被制御機器を制御すると共に、前記被制御機器から得られたデータを前記ヒューマンマシンインターフェース装置に出力する制御装置とを仮想化する仕組みを提供するハイパーバイザと、
前記ハイパーバイザにより前記制御装置を仮想化した仮想制御装置と、
前記ハイパーバイザにより前記ヒューマンマシンインターフェース装置を仮想化した仮想ヒューマンマシンインターフェース装置と、
前記ヒューマンマシンインターフェース装置と前記制御装置間でデータを送受信するためのネットワークを仮想化し、前記仮想ヒューマンマシンインターフェース装置と前記仮想制御装置間で前記仮想化ネットワークを通じてデータを送受信する第１仮想ネットワーク装置と
を具備する仮想プラント監視制御装置。
【請求項２】
前記プラントを構成する被制御機器をソフトウェア的に模擬するプラントシミュレート装置と、
前記プラントシミュレート装置と前記仮想制御装置とを接続するネットワークをソフトウェア的に模擬する第２仮想ネットワーク装置と
を具備する請求項１記載の仮想プラント監視制御装置。
【請求項３】
前記仮想制御装置、前記仮想ヒューマンマシンインターフェース装置および前記プラントシミュレート装置に対して、プラントを運転させるための初期値を与え、システムの動作時間を調整するための制御指令を出力する仮想環境コントロール装置を備え、
前記仮想制御装置、前記プラントシミュレート装置および前記仮想ヒューマンマシンインターフェース装置が、前記仮想環境コントロール装置からの指令を受け付けて、初期値を設定し前記システムの動作時間の進行を調整する機能を備える請求項１記載の仮想プラント監視制御装置。
【請求項４】
制御装置に組み込まれたプラントの機器の状態量またはオペレータの指示内容が一定の条件を満たした場合に、プラントへの制御出力、前記制御ロジック、前記ヒューマンマシンインターフェース装置に組み込まれたプラント値を示すポイント情報、ポイント情報を元にしたグラフィック系統図の情報、プラント性能計算式を仮想環境上で検証した結果を実際のプラントの前記ヒューマンマシンインターフェース装置および前記制御装置へ配信する仮想設計データサーバを具備する請求項１記載の仮想プラント監視制御装置。
【請求項５】
前記制御装置の制御ロジックを動作させる設計データ、および前記ヒューマンマシンインターフェース装置の表示用のポイント情報および計算式を含む設計データを作成する設計ツールと、
前記設計ツールを動作させるコンピュータを仮想化した仮想設計端末と、
個々の前記制御装置の設計データおよび個々の前記ヒューマンマシンインターフェース装置の設計データを統合して格納する実際のプラントの統合データベースを仮想化した仮想統合データベースと、
前記設計ツールにより作成された設計データを前記仮想統合データベースに保管し、前記仮想統合データベースに対するアクセスを受け付け、前記仮想統合データベースの設計データを、対応する前記仮想制御装置および前記仮想ヒューマンマシンインターフェース装置へ配信する仮想設計データサーバと
を具備する請求項１記載の仮想プラント監視制御装置。
【請求項６】
前記仮想設計データサーバは、
前記仮想統合データベースの内容を、実際のプラントの統合データベースに配信する請求項５記載の仮想プラント監視制御装置。
【請求項７】
１つのハイパーバイザ上に複数の異なる発電所のシステムを実現するための仮想マシンと、
各発電所を構成する仮想マシンに対して隔離した環境を提供するリソースプールと、
ユーザ端末からの前記リソースプールへのアクセス要求に対して認証情報を用いてアクセス可能なリソースの認証を行い、認証されたユーザ端末から前記仮想マシンへアクセスさせる仮想ゲートウェイと
を具備する請求項１乃至６いずれか１項に記載の仮想プラント監視制御装置。
【請求項８】
前記リソースプールへのアクセス認証のためにユーザの権限の範囲を含む共通の認証情報を保存した認証情報記憶部と、
ユーザ端末からの前記リソースプールへのアクセス要求に対してユーザの権限の範囲を問い合わせ、この問い合わせに対して返信されていた前記ユーザの権限の範囲で前記リソースプールへのアクセスを行わせる仮想ゲートウェイと、
前記仮想ゲートウェイからの問い合わせに対して前記認証情報記憶部に記憶された共通の認証情報を用いて認証を行うことで前記ユーザの権限の範囲を仮想ゲートウェイに返す認証装置と
を具備する請求項７記載の仮想プラント監視制御装置。
【請求項９】
仮想環境下に設けられる一つ以上の仮想マシンどうしを仮想ネットワークを介して接続する第１ハブと、
一つ以上の仮想マシンと実際のプラントの制御装置と実際のネットワークを介して接続する第２ハブと
を具備する請求項１記載の仮想プラント監視制御装置。
【請求項１０】
実際のプラントに配置された前記被制御機器からの複数のケーブルを一つのケーブルに集合するケーブル・伝送変換装置を具備する請求項１記載の仮想プラント監視制御装置。
【請求項１１】
前記ハイパーバイザにより実現される複数の発電所のシステムをコンピュータによりクラスタ構成した場合のリソースをクラスタ毎に割り付けたリソース割り付け情報記憶部と、
前記リソース割り付け記憶部に記憶されたリソースの割り付けに従って各クラスタに対してリソースを割り付ける制御部と
を備える管理サーバを具備する請求項１記載の仮想プラント監視制御装置。
【請求項１２】
前記管理サーバは、
クラスタを構成する各コンピュータの状態を監視し、コンピュータの異常が検出された場合は該当コンピュータのハイパーバイザ上で動作する仮想マシンを健全なコンピュータのハイパーバイザに再構築する請求項１１に記載の仮想プラント監視制御装置。
【請求項１３】
前記管理サーバは、
特定の時刻に達したとき、または手動操作による変更指示が行われたときに、設定に従い前記ハイパーバイザが動作させる仮想マシンを変更する請求項１１に記載の仮想プラント監視制御装置。
【請求項１４】
前記制御装置を動作させるための制御装置専用のオペレーティングシステムと汎用のコンピュータで動作する汎用のオペレーティングシステムとの命令の相違部分を変換する変換エミュレータを具備する請求項１乃至１３いずれか１項に記載の仮想プラント監視制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば発電所などのプラントを監視制御するプラント監視制御システムを仮想化した仮想プラント監視制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラントのプロセス制御を実行するコントローラを仮想化し、この仮想化したコントローラを介してプラントを運転するオペレータステーションに対して模擬的な運転環境を提供することが既に行われている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−０５６４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術の場合、以下のような問題がある。
従来の仮想化技術はあくまでも模擬的な運転環境の提供、つまりシミュレーションであり、実際のプラントを動作させるわけではない。
【０００５】
実際のプラントを動作させるためには、実際のプラント監視制御システムと同じハードウェア構成を構築する必要がある。
【０００６】
しかし、実際のプラントは、電力設備に含まれるボイラ、バルブ、リレー、スイッチなどの他、これらの機器を監視制御する制御装置などのハードウェアを多数用意する必要があり、プラント監視制御用の機材として、全台数分のハードウェアを用意することが難しい。また制御装置には独自のオペレーティングシステム（ＯＳ）が搭載されており、実際のプラント監視制御用として同じ制御装置を用意することができないケースもある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、汎用のコンピュータ上で実際のプラント監視制御システムと同等の機能を実現することのできる仮想プラント監視制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の仮想プラント監視制御装置は、ハイパーバイザ、仮想制御装置、仮想ヒューマンマシンインターフェース装置、第１仮想ネットワーク装置を備える。ハイパーバイザはプラントに設置された被制御機器に対して制御を行うための入力操作の内容を出力すると共に、入力されたデータをグラフィカルに表示するヒューマンマシンインターフェース装置と、入力操作の内容に応じて予め組み込まれた制御ロジックにより被制御機器を制御すると共に、被制御機器から得られたデータをヒューマンマシンインターフェース装置に出力する制御装置とを仮想化する仕組みを提供する。仮想制御装置はハイパーバイザにより制御装置を仮想化したものである。仮想ヒューマンマシンインターフェース装置はハイパーバイザによりヒューマンマシンインターフェース装置を仮想化したものである。第１仮想ネットワーク装置はヒューマンマシンインターフェース装置と制御装置間でデータを送受信するためのネットワークを仮想化し、仮想ヒューマンマシンインターフェース装置と仮想制御装置間で仮想化ネットワークを通じてデータを送受信する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】プラント監視制御システムの一例を示す図である。
【図２】第１実施形態の仮想プラント監視制御装置の構成を示す図である。
【図３】仮想制御装置と汎用ＯＳとの間で命令の変換を行うための構成を示す図である。
【図４】第２実施形態の仮想プラント監視制御装置の構成を示す図である。
【図５】第３実施形態の仮想プラント監視制御装置の構成を示す図である。
【図６】第４実施形態の仮想プラント監視制御装置の構成を示す図である。
【図７】第５実施形態の仮想プラント監視制御装置の構成を示す図である。
【図８】第６実施形態の仮想プラント監視制御装置の構成を示す図である。
【図９】第７実施形態の仮想プラント監視制御装置の構成を示す図である。
【図１０】第８実施形態の仮想プラント監視制御装置の構成を示す図である。
【図１１】第９実施形態の仮想プラント監視制御装置の構成を示す図である。
【図１２】第１０実施形態の仮想プラント監視制御装置の構成を示す図である。
【図１３】第１１実施形態の仮想プラント監視制御装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、実施形態を詳細に説明する。  
一般に、発電所にはプラント監視制御システム１（実プラント）が備えられている。プラント監視制御システム１は、図１に示すように、設計機器１０、運転用機器２０、制御機器３０、被制御機器４０などをＬＡＮケーブル５１とハブ５０を介して接続して構成されている。ＬＡＮはローカルエリアネットワークである。
【００１１】
設計機器１０は、例えばプラント開発用のプログラム（以下「開発ツール」と称す）がインストールされたプラント開発用のコンピュータ１２（以下「ＰＣ１２」と称す）、プラント設計用のプログラム（以下「設計ツール」と称す）がインストールされたプラント設計用のコンピュータ１３（以下「ＰＣ１３」と称す）、各ツールにより生成されたデータ、各種プログラム（シンクライアント用のオペレーティングシステム（以下「ＯＳ」と称す）、各種ツール、制御ロジックなど）を格納するサーバ２１、サーバ２１にアクセスしてサーバ２１に格納されているＯＳ、設計ツール、開発ツールなどを読み込んで上記ＰＣ１２，１３と同様に動作するコンピュータ１１（以下「シンクライアント１１」と称す）などである。
【００１２】
運転用機器２０は例えばサーバ２１、ヒューマンマシンインターフェース装置２３（以下「ＨＭＩ装置２３」と称す）、ユーザ端末２４などである。ＨＭＩ装置２３はユーザがユーザ端末２４を操作するための操作画面をモニタの画面に表示する制御プログラムである。
【００１３】
ＨＭＩ装置２３は例えばウィンドウズ、ソラリス、リナックスなどといった汎用のＯＳで動作するコンピュータにインストールされたＨＭＩ用のソフトウェアなどにより実現され、マウス、キーボードにて画面を操作することでデータの入出力が行える。ウィンドウズ、ソラリス、リナックスなどは登録商標である。
【００１４】
ユーザ端末２４はユーザである運転者が操作するコンピュータであり、マウス、キーボード２５（以下「ＫＢ２５」と称す）などを備える。ユーザ端末２４には例えばウィンドウズ、ソラリス、リナックスなどといった汎用のＯＳがインストールされており、マウス、ＫＢ２５などの操作を、ＨＭＩ装置２３を通じて受け付けデータの入出力を行う。
【００１５】
被制御機器４０は制御機器３０により制御される機器、例えばバルブ４１、ボイラ４２、タービン４５、復水器４７、発電機（Ｇ）４８、ポンプ（Ｐ）４９などであり、それぞれの機器にはセンサ４３が設けられている。
【００１６】
各センサ４３は対応する制御装置に接続されている。例えばボイラ４２に取り付けられたセンサ４３はボイラ４２の温度または湿度を検出しそのデータをボイラ制御装置３１に送る。タービン４５に取り付けられたセンサ４３はタービン４５の回転数を検出し検出した回転数を示すデータをタービン制御装置３３に送る。
【００１７】
制御機器３０は、例えばボイラ制御装置３１、タービン制御装置３３、発電機制御装置３５、ポンプ制御装置３７などの制御装置と、それぞれの制御装置の入出力インターフェースであるＨＭＩ装置３２、３４、３６、３８などである。
【００１８】
ボイラ制御装置３１、タービン制御装置３３などの制御装置はユーザがＨＭＩ装置３２、３４にて操作した結果（バルブ４１を開く、タービン４５の回転速度を指定するなどといった制御指令）を、被制御機器（バルブ４１やタービン４５など）に対する信号（電気信号など）に変換し出力する装置である。
【００１９】
また、各制御装置は各被制御機器４０を操作した結果や、現在の装置の値など、被制御機器４０の側から入力された値を対応するＨＭＩ装置３２、３４へ出力する。他の発電機制御装置３５、ポンプ制御装置３７などについても同様である。
【００２０】
各制御装置は対応する被制御機器４０から得られるデータを取り込み、予め組み込まれた制御ロジックにより制御出力すると共にその取り込んだデータを、対応するＨＭＩ装置に出力する。
【００２１】
例えばボイラ制御装置３１はボイラ４２に制御指令（例えばバルブ４１の開／閉を指示する指令信号）を出力しボイラ４２の動作を制御し、センサ４３から温度または湿度のデータを得ることで制御結果（データの変化など）を、ＬＡＮケーブル５１およびハブ５０を通じて上位装置であるサーバ２１へ伝送する。ＬＡＮケーブル５１およびハブ５０は制御機器３０（各ＨＭＩ装置、各制御装置、サーバ２１など）間でＬＡＮによりデータを送受信するためのネットワーク機器である。
【００２２】
タービン制御装置３３はタービン４５に制御指令（例えばバルブ４４の開／閉を指示する指令信号）を出力しタービン４５の動作を制御し、センサ４３から回転数などデータを得ることで制御結果（データの変化など）を上記同様にサーバ２１へ上げる。
【００２３】
この他、発電機制御装置３５およびポンプ制御装置３７なども同様に対応する被制御機器に制御指令を出しデータを得てサーバ２１へ上げる。
【００２４】
各ＨＭＩ装置３２、３４、３６、３８は、対応する制御装置から渡されたデータをグラフィック系統図やトレンドグラフとしてモニタなどに表示し、またオペレータからの制御指令を受け付けて対応する制御装置に出力する。
【００２５】
換言すると、各ＨＭＩ装置３２、３４、３６、３８は、プラントに設置された被制御機器に対して制御を行うための入力操作の内容を出力すると共に、入力されたデータをグラフィカルに表示する。
【００２６】
サーバ２１は制御機器３０からそれぞれ受け取った被制御機器４０のデータを統合データベースなどの記憶部に格納すると共に、統合データベースのデータを基にプラント全体を監視制御する。
【００２７】
以下、上記のような実際のプラント監視制御システム１をコンピュータ上で仮想化する実施形態を説明する。  
（第１実施形態）   
図２に示すように、第１実施形態の仮想プラント監視制御装置は、サーバコンピュータ１００（以下「サーバ１００」と称す）にインストールされたプログラム（ソフトウェア）により実現されている。そのプログラム（ソフトウェア）の機能はハイパーバイザ１０５、仮想制御装置１０２、仮想ＨＭＩ装置１０１、第１仮想ネットワーク装置としての仮想ハブ１０４などを有する。
【００２８】
ハイパーバイザ１０５は図１に示した実際の発電所（プラント）の機器（ＨＭＩ装置や制御装置）を仮想化する仕組みを提供する。ハイパーバイザ１０５はサーバ１００の物理ＣＰＵや物理メモリ、物理ハードディスクなどリソースを仮想マシンに論理的に割り当てる。
【００２９】
仮想マシンはハイパーバイザ１０５が割り当てた論理ＣＰＵ、論理メモリ、論理ハードディスク等のリソースを使用して動作する。仮想制御装置１０２は実際の制御機器３０をハイパーバイザ１０５により仮想化したものである。ここで仮想化とはハードウェアをソフトウェア的に模擬することをいう。
【００３０】
仮想ＨＭＩ装置１０１は、図１に示した実際のＨＭＩ装置３２、３４、３６、３８をハイパーバイザ１０５により仮想化したものである。
【００３１】
仮想ハブ１０４は図１に示した実際のＬＡＮケーブル５１およびハブ５０などのネットワーク機器を仮想化し、仮想ＨＭＩ装置１０１と仮想制御装置１０２間で仮想化ネットワークを通じてデータを送受信する第１仮想ネットワーク装置である。
【００３２】
この例では、複数の汎用ＯＳ１０３ａ、１０３ｂをハイパーバイザ１０５上に配置し、それぞれを仮想ハブ１０４で接続している。一部の汎用ＯＳ１０３ａでは仮想ＨＭＩ装置１０１が動作する。残りの汎用ＯＳ１０３ｂ上では仮想制御装置１０２が動作する。
【００３３】
ハイパーバイザ１０５上に仮想マシンとして汎用ＯＳ１０３ａ、１０３ｂを実際のＨＭＩ装置および制御装置の台数分構築する。この第１実施形態では、一例として２つの被制御機器（例えばボイラ４２とタービン４５）を制御するボイラ制御装置３１とタービン制御装置３３とを仮想した例を示す。
【００３４】
仮想ＨＭＩ装置１０１は汎用ＯＳ１０３ａ上に例えば試験用のＨＭＩ装置として構築されている。同様に仮想制御装置１０２は汎用ＯＳ１０３ｂ上に試験用の制御装置として構築されている。これら仮想ＨＭＩ装置１０１と仮想制御装置１０２は汎用ＯＳ１０３ａ、１０３ｂを通して仮想ハブ１０４により接続される。
【００３５】
仮想制御装置１０２をハイパーバイザ１０５上で実現するにあたり、実際の制御機器３０にインストールされているＯＳは、制御装置専用のＯＳであり、このＯＳ上で動作する制御ロジックの命令は汎用ＯＳに解読できないことがある。
【００３６】
そこで、第１実施形態では、制御装置で動作する制御ロジックから出力された命令を汎用ＯＳがそのまま解読できるように、図３に示すように、仮想制御装置１０２と汎用ＯＳ１０３間に変換エミュレータ３０１を設けている。
【００３７】
変換エミュレータ３０１は専用ＯＳと汎用ＯＳとの命令の相違部分を変換するものである。これにより、専用ＯＳにより動作する制御装置の制御ロジックが実際の汎用のコンピュータのＯＳ上でも、またハイパーバイザ１０５により構築された仮想環境の汎用ＯＳ１０３でもそのまま動作するようになる。
【００３８】
（効果）
このようにこの第１実施形態の仮想プラント監視制御装置によれば、ハイパーバイザ１０５上で実際の制御機器３０を仮想制御装置１０２、仮想ＨＭＩ装置１０１および仮想ハブ１０４として仮想化したことで、必要なハードウェアはハイパーバイザ１０５が動作する１台のサーバ１００だけとなり、構成台数分の汎用ＰＣや実際の制御装置を用意するためのコストを低減することができる。
【００３９】
このようにプラントの機器およびその動作環境を、汎用のサーバ１００上にハイパーバイザ１０５にて仮想化して構築した場合、仮想マシンをコピーして増設またはカット＆ペーストして移動できる。
【００４０】
すなわち、発電所の各機器の動作環境を汎用のサーバ１００上で容易に構築できるので、サーバ１００上で構築を完了した仮想ＨＭＩ装置１０１や仮想制御装置１０２などをコピーすることで、例えば新たな発電プラントの試験環境を構築する際の時間やコストを大幅に低減することができる。
【００４１】
（第２実施形態）
続いて、第２実施形態を説明する。なお以下の各実施形態の説明において前出の実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
【００４２】
図４に示すように、第２実施形態の仮想プラント監視制御装置は、プラントシミュレート装置としてプラントシミュレータ１０６と、第２仮想ネットワーク装置としての仮想ハブ１４２とを備える。
【００４３】
プラントシミュレータ１０６は発電所の機器（発電プラント）を構成するボイラ４２やタービン４５などの被制御機器４０およびこれらの機器に取り付けられたセンサ４３やアクチュエータなどの計測機器をソフトウェア的に模擬するものである。
【００４４】
仮想ハブ１４２はこのプラントシミュレータ１０６（によりシミュレートされたセンサ４３やアクチュエータなどの計測機器）と仮想制御装置１０２とを接続するネットワークをソフトウェア的に模擬するものである。
【００４５】
つまりこの第２実施形態は第１実施形態の仮想プラント監視制御装置の構成に、新たに汎用ＯＳ１０３を追加し、追加した汎用ＯＳ１０３環境下でプラントシミュレータ１０６を動作させ、仮想制御装置１０２が動作する汎用ＯＳ１０３ｂとプラントシミュレータ１０６が動作する汎用ＯＳ１０３を仮想ハブ１４２にて接続したものである。
【００４６】
プラントシミュレータ１０６は仮想制御装置１０２の入出力に対して、実プラントと同じように動作し、動作結果の応答を返す。
【００４７】
（動作）
仮想ＨＭＩ装置１０１からの操作信号は仮想制御装置１０２に送られ、仮想制御装置１０２で処理された後、仮想制御装置１０２から操作指令として、プラントシミュレータ１０６に送信される。
【００４８】
プラントシミュレータ１０６は仮想制御装置１０２からの制御指令に対して、実プラントの各機器と同じように動作し、動作結果のデータを含む応答を返す。例えば仮想制御装置１０２から操作指令を受けたプラントシミュレータ１０６は操作指令により動作したプラントの状態量を仮想制御装置１０２へ返す。
【００４９】
（効果）
このようにこの第２実施形態によれば、仮想制御装置１０２および仮想ＨＭＩ装置１０１の他にプラントシミュレータ１０６を実際と同じ構成でサーバ１００上に構築したことで、実際のＨＭＩ装置や制御装置のソフトウェアの動作確認を実環境と同様に行うことができる。
【００５０】
（第３実施形態）
続いて、第３実施形態を説明する。
図５に示すように、第３実施形態の仮想プラント監視制御装置は、第２実施形態の構成に、新たに汎用ＯＳ１０３を追加し、追加した汎用ＯＳ１０３上に仮想環境コントロール装置１０７を付加する。仮想環境コントロール装置１０７は汎用ＯＳ１０３および仮想ハブ１４２を介してプラントシミュレータ１０６と仮想制御装置１０２と接続されている。
【００５１】
仮想環境コントロール装置１０７はプラントシミュレータ１０６と仮想制御装置１０２と仮想ＨＭＩ装置１０１に対して、プラントを運転させるための初期値を与え、時間を早送りしたり、遅くしたりする制御指令を出力する。
【００５２】
プラントシミュレータ１０６と仮想制御装置１０２と仮想ＨＭＩ装置１０１は仮想環境コントロール装置１０７からの制御指令を受け付けて、動作のための初期値を設定したり、システム時間の進行を進めたり遅らせたりする機能を有している。
【００５３】
（動作）
仮想環境コントロール装置１０７は、プラントシミュレータ１０６および仮想制御装置１０２に対し、倍速、停止、ＲＵＮなどの制御命令を出力し、制御命令に基づく動作を指示する。ＲＵＮは通常時間での動作を指示する制御命令である。
【００５４】
プラントシミュレータ１０６および仮想制御装置１０２は仮想環境コントロール装置１０７からの制御命令を受けて、動作速度を通常、またはその２倍や４倍に変更したり、動作を停止・再開したりする。
【００５５】
（効果）
プラントシミュレータ１０６を搭載することで、実際のプラントで実機を使用しなければできなかった試験項目や長時間待つ必要がある試験項目が存在する場合でも試験が可能となり、結果を得るまでの時間を１／４や１／２に短縮できることから、試験の効率化を図ることができる。
【００５６】
また、仮想環境コントロール装置１０７からの指示により、プラントシミュレータ１０６と仮想制御装置１０２の動作を一時停止したり、再開したりすることで、プラント運転時の特定タイミングにおける制御装置やＨＭＩ装置のソフトウェアの動作を重点的に確認することができる。
【００５７】
つまり実際のハードウェアが無い環境においても、実環境と同等の環境下で、より精度が高く網羅的な試験を実施することができる。
【００５８】
（第４実施形態）
続いて、第４実施形態を説明する。
第４実施形態の仮想プラント監視制御装置は、実際のプラント監視制御システム１（以下「実プラント１」と称す）とサーバ１００に構築した仮想プラント監視制御装置とのハイブリッド構成を示すものである。
【００５９】
図６に示すように、第４実施形態は、実プラント１の各機器（ＨＭＩ装置３２、ボイラ制御装置３１、ハブ５０、ＨＭＩ用データが記憶された記憶部１０９、制御装置用データが記憶された記憶部１１０）とサーバ１００とをＬＡＮを介して接続し、サーバ１００に、上記実プラント１と同じ構成要素と仮想設計データサーバ１１１をソフトウェア的に模擬している。
【００６０】
つまり、サーバ１００においては、ハイパーバイザ１０５により、仮想ＨＭＩ装置１０１、仮想制御装置１０２、ハブ５０に対応する仮想ハブ１０４、ＨＭＩ用データが記憶された記憶部１０９ａ、制御装置用データが記憶された記憶部１１０ａ、仮想設計データサーバ１１１などをソフトウェア的に構築している。
【００６１】
仮想設計データサーバ１１１は実プラント１へのデータの転送条件（一定の条件）を満たした場合、各記憶部（記憶部１０９ａ、記憶部１１０ａ）に記憶されたデータを実プラント１の対応する制御装置３１、３３、ＨＭＩ装置３２、３４へ配信し、それぞれの制御装置３１、３３、ＨＭＩ装置３２、３４の記憶部１０９、１１０に保存するデータ送信部として機能する。
【００６２】
上記転送条件としては、例えばオペレータの指示内容（オペレーション操作によってデータの転送が指示された場合などや制御装置３１、３３、ＨＭＩ装置３２、３４に組み込まれたプラントの機器の状態量が一定レベルを超えた場合などが上げられる。
【００６３】
各記憶部（記憶部１０９ａ、記憶部１１０ａ）に記憶されたデータとは、例えば仮想制御装置１０２からの制御出力値やその応答データ、仮想制御装置１０２の制御ロジックや各仮想ＨＭＩ装置１０１に組み込まれたプラント値を示すポイント情報やポイント情報を元にしたグラフィック系統図の情報やプラント性能計算式などをハイパーバイザ１０５の仮想環境上で検証した結果のデータである。
【００６４】
（動作）
ハイパーバイザ１０５により仮想ＨＭＩ装置１０１と仮想制御装置１０２を動作させて得られたＨＭＩ用データと制御装置用データを、ＬＡＮを通じて実プラント１のＨＭＩ装置３２，３４とボイラ制御装置３１およびタービン制御装置３３に送信する。
【００６５】
実プラント１では各ＨＭＩ装置３２，３４がＨＭＩ用データを対応する記憶部１０９に記憶し、ボイラ制御装置３１およびタービン制御装置３３が制御装置用データを記憶部１１０に記憶し、各制御装置がそのままの形でデータを使用する。
【００６６】
（効果）
このようにこの第４実施形態によれば、ハイパーバイザ１０５上で仮想ＨＭＩ装置１０１と仮想制御装置１０２を接続し、実プラント１のＨＭＩ装置３２、３４と制御装置３１，３３を動作させる。この際に仮想ＨＭＩ装置１０１は仮想ＨＭＩ装置１０１の動作に必要なＨＭＩ用データを記憶部１０９ａに保持しておく。また、仮想制御装置１０２についても記憶部１１０ａを設け、制御装置用データを記憶部１１０ａに保持しておく。そして仮想ＨＭＩ装置１０１および仮想制御装置１０２の動作で試験したＨＭＩ用データと制御装置用データを、ＬＡＮを通じて実プラント１の各制御装置に渡し実プラント１で使用することで、試験した仮想ＨＭＩ装置１０１および仮想制御装置１０２と同一構成のＨＭＩ装置３２、３４と制御装置３１、３３を構成することができる。
【００６７】
（第５実施形態）
続いて、第５実施形態を説明する。
図７に示すように、第５実施形態の仮想プラント監視制御装置は、第４実施形態のサーバ１００の構成に、一つ以上の仮想設計端末１１４、各仮想設計端末１１４上で動作する設計ツール１１５、仮想設計データサーバ１１６、各仮想設計端末１１４で生成された設計データを統合して記憶する仮想統合データベース１１７、第３仮想ネットワーク装置としての仮想ハブ１４３、例えばシンクライアント１１などのユーザ端末を加えたものである。
【００６８】
シンクライアント１１は設計者などのユーザが仮想設計データサーバ１１１および所望の仮想設計端末１１４へ実際のＬＡＮを通じてアクセスし通常の業務に使用するコンピュータである。設計ツール１１５はＨＭＩ装置や制御装置の設定を行うためのこの装置独自の設定ツールである。主にウィンドウズ、ソラリス、リナックスなどの汎用ＯＳ上で動作するソフトウェアである。
【００６９】
設計ツール１１５は実プラント１の各制御装置の制御ロジックを作成し、またＨＭＩ装置のデータ、つまりポイント情報や計算式などを作成する。設計ツールを使用して設計した結果として設計データが生成される。設計ツールとしては、独自の設定ツール以外に、表計算ソフトウェアやテキストエディタ等の一般的なソフトウェアも含まれる。
【００７０】
仮想設計端末１１４と設計データサーバ１１６は仮想ハブ１４３を介して接続されている。仮想設計端末１１４はシンクライアント１１と接続されている。また仮想ＨＭＩ装置１０１、仮想制御装置１０２、仮想設計データサーバ１１６も仮想ハブ１４３を介して接続されている。
【００７１】
仮想設計端末１１４は設計ツール１１５を動作させるコンピュータを仮想化したものであり、設計者による設計作業により生成された設計データを仮想設計データサーバ１１６上の仮想統合データベース１１７に保存する。仮想統合データベース１１７は個々の仮想制御装置１０２の制御装置用データや個々の仮想ＨＭＩ装置１０１のＨＭＩ用データを統合して格納するデータベースであり、実プラント１の統合データベース（サーバ２１に含まれる）を仮想化したものである。
【００７２】
制御装置用データは制御ロジックおよび制御データなどである。ＨＭＩ用データはＨＭＩ装置を動作させるための設定情報であり、例えば画面のレイアウトやボタン押下時のアクションなどが設定されている。制御装置用データについては仮想ＨＭＩ装置も同様である。
【００７３】
仮想設計データサーバ１１６は仮想統合データベース１１７に各種データを保管し、仮想統合データベース１１７に対するアクセスを受け付ける機能と、仮想統合データベース１１７のデータを、対応する仮想制御装置１０２や仮想ＨＭＩ装置１０１へ配信する機能を有する。
【００７４】
より具体的には、仮想設計データサーバ１１６は、仮想設計端末１１４により生成された設計データ、ロジックなど、仮想ＨＭＩ装置１０２から出力すべき制御出力値やその応答データ、制御ロジックや各仮想ＨＭＩ装置１０１に組み込むべきプラント値を示すポイント情報やポイント情報を元にしたグラフィック系統図の情報やプラント性能計算式などを仮想統合データベース１１７に保存する。
【００７５】
仮想設計データサーバ１１６は予め設定された条件を満たした場合（一定の時刻になったとき、プラントの設計が終了したときなど）またはオペレータの操作などによってデータの転送を指示する指令が入力された場合、設計データを仮想統合データベース１１７から読み出して対応する仮想ＨＭＩ装置１０１および仮想制御装置１０２へ転送しそれぞれの記憶部１０９ａ、１１０ａに保存するデータ送信部として機能する。
【００７６】
仮想ＨＭＩ装置１０１および仮想制御装置１０２はそれぞれの記憶部１０９ａ、１１０ａに保存された設計データを展開して動作し、プラントの運転試験を行う。
【００７７】
（動作）
この第５実施形態では、設計者はシンクライアント１１をいずれかの仮想設計端末１１４に接続してプラント全体や制御機器３０の設計作業を行う。仮想設計端末１１４で生成された設計データは全て仮想設計データサーバ１１６が仮想統合データベース１１７により保存および管理する。
【００７８】
仮想設計端末１１４での設計作業が完了し、設計者によりデータの転送を指示する指令が入力された場合、仮想統合データベース１１７に保存された設計データは、仮想設計データサーバ１１６により読み出されて仮想ハブ１０４を通じて仮想ＨＭＩ装置１０１、仮想制御装置１０２に転送され、それぞれの記憶部１０９ａに記憶される。
【００７９】
その後、仮想ＨＭＩ装置１０１用および仮想制御装置１０２用の各設計データとして仮想ＨＭＩ装置１０１および仮想制御装置１０２に展開（使用）される。
【００８０】
そして、仮想ＨＭＩ装置１０１および仮想制御装置１０２が各設計データに基づいて動作した結果が良好な場合、その設計データを検証済データとする。
【００８１】
（効果）  
このようにこの第５実施形態によれば、設計者が利用する端末をハイパーバイザ１０５により仮想化して仮想設計端末１１４として構築し、シンクライアント１１からサーバ１００の仮想設計端末１１４にアクセスして設計作業することで、各ユーザはユーザ自身の端末に設計用のツールをインストールする必要がなくなる。またプロジェクト内の設計ツールのバージョンの統一が容易に行える。
【００８２】
さらに仮想設計データサーバ１１６により設計データを仮想統合データベース１１７で一元管理し、その設計データを仮想制御装置１０２および仮想ＨＭＩ装置１０１に適用して動作させてプラント運用試験を行うことで、設計データの正当性を事前に検証することができる。
【００８３】
（第６実施形態）
続いて、第６実施形態を説明する。
図８に示すように、第６実施形態の仮想プラント監視制御装置は、第４実施形態の構成（図６）に第５実施形態の構成（図７）を付加し、実プラント１の各機器（サーバ２１、実プラント１の各機器の設計データを記憶した統合データベース１７２、ハブ５０など）とサーバ１００とをＬＡＮを介して接続し、サーバ１００内の仮想環境下で動作を検証し仮想統合データベース１１７に保持した検証済の設計データを仮想設計データサーバ１１６が実プラント１のサーバ２１へＬＡＮを通じて転送するよう構成したものである。
【００８４】
この第６実施形態の場合、サーバ１００内の仮想環境で動作する設計データサーバ１１６と実プラント１のサーバ２１とをＬＡＮを介して接続し、互いの統合データベース１１７，１７２間でデータ転送（通信）を行う。
【００８５】
仮想環境下で仮想設計データサーバ１１６により設計データを仮想統合データベース１１７で一元管理し、その設計データを仮想制御装置１０２および仮想ＨＭＩ装置１０１に適用して動作させてプラント運用試験を事前に行い、設計データの正当性を検証した後、検証済みの設計データを実プラント１の統合データベース１７２へ転送し、統合データベース１７２の設計データを各制御装置（ボイラ制御装置３１、タービン制御装置３３、ＨＭＩ装置３２，３４など）に適用する。
【００８６】
仮想ＨＭＩ装置１０１および仮想制御装置１０２は、実プラント１におけるＨＭＩ装置３２、３４および各制御装置（ボイラ制御装置３１、タービン制御装置３３）と動作が等しいため、ハイパーバイザ１０５上で試験が完了したＨＭＩ用データ・制御装置用データはそのまま実環境で使用することができる。
【００８７】
このようにこの第６実施形態によれば、仮想環境下で設計データを仮想制御装置１０２および仮想ＨＭＩ装置１０１に適用して動作させてプラント運用試験を事前に行い、検証済みの設計データを実プラント１の各制御装置（ボイラ制御装置３１、タービン制御装置３３、ＨＭＩ装置３２，３４など）に適用することで、実プラント１の現地導入を不具合なくよりスムーズに行うことができる。
【００８８】
また、実際に機器がなくても試験ができるため、実際の機器（ハードウェア）の手配を遅らせてソフトウェアは後で組み込んだり、逆に、実際の機器（ハードウェア）の出荷のみを先行させ、現地でソフトウェアを組み込むなど、プラントの製造から納入までの工程を柔軟にスケジューリングすることができる。
【００８９】
（第７実施形態）
続いて、第７実施形態を説明する。
図９に示すように、この第７実施形態は、ユーザ端末２４ａ、２４ｂ、２４ｃとＬＡＮなどのネットワークおよびハブ５０を介して接続されたサーバ１００と、サーバ１００内で動作するハイパーバイザ１０５上に設けられた仮想ハブ１０４と、異なるプロジェクト用の複数のリソースプール２０１と、各リソースプール２０１に配置された仮想ゲートウェイ２０２と、一つ以上のリソースである仮想マシン２０３と、仮想ゲートウェイ２０２毎に設けられた認証情報記憶部２０５および操作ログ記憶部２０６とを備える。
【００９０】
プロジェクトを一つの発電所の設計業務と仮定すると、一つのリソースプール２０１は発電所内のプラント機器の設計内容と考えることができる。つまりこの第７実施形態は、ハイパーバイザ１０５上で２つ以上のプロジェクトを運用する場合の一つの構成例を示したものである。
【００９１】
仮想マシン２０３は、１つのハイパーバイザ１０５上に複数の異なる発電所のプラント機器を実現するために一つの発電所を構成する仮想ＨＭＩ装置および仮想制御装置などである。
【００９２】
各仮想ゲートウェイ２０２は仮想ハブ１０４を介して接続されている。仮想ゲートウェイ２０２は、ＬＡＮなどのネットワーク上で媒体やプロトコルが異なるデータを相互に変換して通信を可能にするものである。
【００９３】
各仮想ゲートウェイ２０２には認証情報記憶部２０５と操作ログ記憶部２０６が設けられている。
【００９４】
認証情報記憶部２０５には、リソースプール２０１毎にアクセスを許可されたユーザの認証情報（ユーザＩＤおよびパスワードなど）が記憶されている。操作ログ記憶部２０６には外部からサーバ１００にアクセスした各種履歴（ユーザ情報、日時、操作内容など）が記憶される。
【００９５】
仮想ゲートウェイ２０２は使用者による各リソースプール２０１へのアクセス要求に対してユーザＩＤおよびパスワードを用いてアクセス可能なリソースの認証を行う認証機能を有しており、各リソースプール２０１の発電所を構成する仮想ＨＭＩ装置および仮想制御装置などの仮想マシン（リソース）毎に隔離した環境を提供する。
【００９６】
仮想ゲートウェイ２０２はユーザ端末２４ａ、２４ｂ、２４ｃからのリソースプール２０１へのアクセス要求に対して認証情報を用いてアクセス可能な仮想マシン２０３（リソース）の認証を行い、認証されたユーザ端末２４ａ、２４ｂ、２４ｃから仮想マシン２０３（リソース）へアクセスさせる。つまり仮想ゲートウェイ２０２は、外部のユーザ端末２４ａ、２４ｂ、２４ｃが所望のリソースプール２０１にアクセスする際のセキュリティゲートである。
【００９７】
（作用）
この第７実施形態では、ユーザが所望のプロジェクト、つまりリソースプール２０１にアクセスする際には、ユーザ端末２４ａ、２４ｂ、２４ｃのうちいずれかの端末からＬＡＮおよびハブ５０を経由してサーバ１０１の仮想ゲートウェイ２０２にリモート接続を行う。
【００９８】
ログイン時には、ユーザがユーザＩＤおよびパスワードを入力してログイン要求を行う。仮想ゲートウェイ２０２はユーザが入力したユーザＩＤおよびパスワードと認証情報記憶部２０５の認証情報とを照合し、ログインの可否を決定する。ユーザが入力したユーザＩＤおよびパスワードと認証情報記憶部２０５の認証情報とが一致するものがあればログインを許可、一致するものがなければログインを不許可とする。
【００９９】
一度、仮想ゲートウェイ２０２に接続した後にユーザが利用する仮想マシン２０３に接続する。仮想ゲートウェイ２０２は操作ログを操作ログ記憶部２０６に保持する。操作ログにはログインや操作を行ったときのログも記憶される。
【０１００】
（効果）
このようにこの第７実施形態によれば、所望のプロジェクト用のリソースプール２０１にアクセスする際には、必ず対応する仮想ゲートウェイ２０２にアクセスし通信を通す必要があり、この際、予め仮想ゲートウェイ２０２に設定された認証情報に基づいてユーザのログインの可否がチェックされる。
【０１０１】
仮想ゲートウェイ２０２毎に認証情報を持たせることで、それぞれのプロジェクトにアクセスできるユーザを限定することで、プロジェクト環境のセキュリティのレベルを上げることができる。
【０１０２】
また、ユーザ端末２４ａ、２４ｂ、２４ｃからのアクセスを必ず仮想ゲートウェイ２０２を通すことで、仮想ゲートウェイ２０２上で操作ログを記録することができ、アクセス管理をより確実に行うことができる。
【０１０３】
また、プロジェクトを進める上で、開発と試験を同時に行いたいというケースも考えられる。このようケースでは、一般的なハイパーバイザ１０５上では、リソースプール２０１をコピーして使用することになる。
【０１０４】
しかし、リソースプール２０１をコピーすると、２つのリソースプール２０１間でＩＰアドレスやネットワークが重なってしまうため、片方のリソースプール２０１のＩＰアドレスを変更するなどの対応が必要となり、その変更が試験や開発に影響を与えるケースもある。
【０１０５】
このようなケースの場合、第７実施形態の構成を適用することにより、仮想ゲートウェイ２０２によって、プロジェクト内部のＩＰアドレスを仮想ゲートウェイ２０２の外から隠すことができ、全く同一のネットワーク構成であってもＩＰアドレスを考慮することなくハイパーバイザ１０５に複数のリソースプール２０１を配置することができる。
【０１０６】
この結果、複数の発電所システムの仮想化を効率的に行い、仮想環境下において複数の発電所システムを高セキュリティで安全に運用することができる。
【０１０７】
なお、この第７実施形態では、認証機能を有する仮想ゲートウェイ２０２を設けることで各発電所間の独立性確保を実現したが、この他、例えば仮想ゲートウェイ２０２にシステムの保持（保護）や発電所間で行う特定の通信のみを通過させることを目的とした所定通信通過機能を持たせてもよい。
【０１０８】
所定通信通過機能は、仮想ゲートウェイ２０２の特定のポートを開ける機能、特定アドレスへのアクセスを許可する機能、特定アドレスのメールだけを通過させる機能、特定電文だけを通過させる機能などである。これにより、各発電所内のデータを他の発電所に出すことなく、要求された特定の伝送データだけを通過させて通信を行うことができる。
【０１０９】
（第８実施形態）
続いて、第８実施形態を説明する。
図１０に示すように、この第８実施形態はサーバ１００の外部に独立した認証サーバ２０７と認証情報記憶部２０５とを有する。認証サーバ２０７は仮想ゲートウェイ２０２からの問い合わせに対して認証情報記憶部２０５に記憶された共通の認証情報を用いて認証を行うことでユーザの権限の範囲を仮想ゲートウェイ２０２に返す。
【０１１０】
すなわちこの第８実施形態は第７実施形態で個々の仮想ゲートウェイ２０２に持たせていたユーザの認証機能をサーバ１００から独立した１台の認証サーバ２０７に持たせて、サーバ１００内部へのユーザのアクセス権の範囲を一元管理するものである。
【０１１１】
認証サーバ２０７を独立させることで、ユーザ端末２４ａ、２４ｂ、２４ｃからのサーバ１００へのアクセス要求はサーバ１００内の仮想ゲートウェイ２０２ではなく、認証サーバ２０７に飛ばされ、認証サーバ２０７にてサーバ１００の内部の各リソースへのアクセスの可否をユーザ毎に決める認証が行われる。
【０１１２】
この場合、サーバ１００へのすべてのアクセス要求は、ハブ５０および仮想ハブ１０４を経由して一旦仮想ゲートウェイ２０２に行われるが、仮想ゲートウェイ２０２はこのアクセス要求を認証サーバ２０７に投げ、認証サーバ２０７にてユーザ認証が行われた後、アクセスを許可されたユーザは仮想ゲートウェイ２０２を通じて仮想マシン２０３にアクセス可能になる。
【０１１３】
（作用）
この第８実施形態では、ユーザがユーザ端末２４ａ、２４ｂ、２４ｃのうちいずれかの端末からプロジェクト用のリソースプール２０１にアクセスする際に、一旦は仮想ゲートウェイ２０２にログインするが、その際に、仮想ゲートウェイ２０２は認証サーバ２０７へユーザ情報を渡して当該ユーザ端末２４ａ、２４ｂ、２４ｃからのアクセス要求に対してユーザの権限の範囲を認証サーバ２０７に問い合わる。
【０１１４】
そして、仮想ゲートウェイ２０２は認証サーバ２０７から認証結果としてユーザのアクセス権限の情報を取得する。
【０１１５】
また、ユーザが所望のリソースプール２０１内に仮想マシン２０３を新たに追加したり、既存の仮想マシン２０３にディスクを増設したり、メモリを増やしたりなど、既存のリソースの情報を変更したりする際には、ユーザはハイパーバイザ１０５に接続するが、この際にハイパーバイザ１０５は認証サーバ２０７へユーザ情報を渡し、認証サーバ２０７からユーザのアクセス権限の情報を取得し、ユーザのアクセス権の範囲でリソースプール２０１内のリソースを利用させる。
【０１１６】
（効果）
このようにこの第８実施形態によれば、独立した認証サーバ２０７を設けることでハイパーバイザ１０５およびプロジェクトに対するアクセス管理を容易にすることができる。
【０１１７】
また独立した一部の情報を見る権限を与える、プロジェクト全体の情報を見る権限を与える、操作権限を与えるなど、多様な権限を一台のサーバ２０７による認証でコントロールすることができるようになり、より高度なアクセス管理を行うことができる。
【０１１８】
（第９実施形態）
続いて、図１１を参照して第９実施形態を説明する。この第９実施形態は仮想マシンの環境を提供するハイパーバイザ１０５と実際の機器の環境（特に通信環境）とを組み合わせたハイブリッド構成の仮想プラント監視制御装置を例示したものである。
【０１１９】
図１１に示すように、この第９実施形態は、サーバ１００の内部のハイパーバイザ１０５に、第１ハブとしての仮想ハブ１０４と複数のリソースプール２０１（プロジェクト）が存在し、各リソースプール２０１（プロジェクト）内に仮想マシン２０３と、仮想ＬＡＮ／仮想ＬＡＮ接続用の仮想ハブである仮想ハブ２０８（以下「混在用仮想ハブ２０８」と称す）とを設けている。
【０１２０】
またサーバ１００の外部の実際のＬＡＮには、一つ以上の仮想マシン２０３と実プラント１の制御装置２００（ＨＭＩ装置および制御装置など）と接続するために仮想ＬＡＮと実際のＬＡＮとを接続する仮想ＬＡＮ／実ＬＡＮ接続用のハブ２０９（以下「混在用実ハブ２０９」と称す）が接続されている。
【０１２１】
サーバ１００に接続されるＬＡＮは混在用実ハブ２０９を経由して実際のＬＡＮの制御装置２００に接続されている。この混在用実ハブ２０９と混在用仮想ハブ２０８とで第２ハブを構成している。
【０１２２】
すなわち、この第９実施形態は、ハイパーバイザ１０５による仮想環境下に設けられる一つ以上の仮想マシン２０３（仮想ＨＭＩ装置および仮想制御装置）どうしを接続する仮想ＬＡＮ／仮想ＬＡＮ接続用の第１ハブ（仮想ハブ１０４）と、一つ以上の仮想マシン２０３と実プラント１の制御装置２００（ＨＭＩ装置および制御装置など）と接続するために仮想ＬＡＮと実際のＬＡＮとを接続する仮想ＬＡＮ／実ＬＡＮ接続用の第２ハブ（混在用仮想ハブ２０８および混在用実ハブ２０９）とを備える。
【０１２３】
（作用）
この第９実施形態の場合、ハイパーバイザ１０５上では仮想マシン２０３どうしは仮想ハブ１０４で接続されているが、仮想マシン２０３のもう一方の接続先には混在用仮想ハブ２０８が接続される。混在用仮想ハブ２０８は仮想マシン２０３から受け取ったパケットを混在用実ハブ２０９側に流す。
【０１２４】
ここで、混在用仮想ハブ２０８は複数プロジェクトが同じように混在用実ハブ２０９を利用できるように、パケットをタグＶＬＡＮ化しておく。タグＶＬＡＮとは仮想ＬＡＮ（バーチャルＬＡＮ）の方式の一つであり、ネットワークを流れるフレームに識別番号を付与することでグループを構成する。
【０１２５】
実際のＬＡＮでは端末はＭＡＣフレームという単位でデータをやり取りしているが、タグＶＬＡＮではフレームのヘッダ（先頭）部分にＶＬＡＮの識別番号を記すことにより同じＶＬＡＮ上に所属する端末（仮想マシン２０３）を識別する。
【０１２６】
混在用仮想ハブ２０８および混在用実ハブ２０９間では、識別番号の同じ仮想マシン２０３にのみフレームを流し、異なるＶＬＡＮに所属する仮想マシン２０３にはフレームを送らないといったことができる。
【０１２７】
仮想環境のＬＡＮと実際のＬＡＮとの間では、混在用仮想ハブ２０８から送られてきたパケットのタグを混在用実ハブ２０９で外すことで、仮想ＬＡＮを別のＬＡＮ（実際のＬＡＮ）へ接続することができる。
【０１２８】
（効果）
このようにこの第９実施形態によれば、一つ以上の仮想マシン２０３と実プラント１の制御装置２１０と接続する混在用仮想ハブ２０８と混在用実ハブ２０９とを設け、複数プロジェクトでタグ化するＩＤを同じにしておくことで、プロジェクト間で利用可能な共通のＬＡＮを構築することができる。
【０１２９】
（第１０実施形態）
続いて、図１２を参照して第１０実施形態を説明する。
上述したようにハイパーバイザ１０５により仮想プラント監視制御装置を１つのサーバ１００上で実現した場合、仮想プラント監視制御装置をメーカ工場内だけでなく実際の客先のプラントに設置することが考えられる。
【０１３０】
実際の客先のプラントには多くのセンサ４３やアクチュエータ４６が存在し、これら多数のセンサ４３やアクチュエータ４６からの信号線５２はＬＡＮケーブルとは異なることから一台のサーバ１００に多数を導入することはハードウェアとしてほぼ不可能である。信号線５２はＬＡＮケーブルとは異なることから一般的なＬＡＮのハブを用いることはできない。
【０１３１】
そこで、この第１０実施形態は、図１２に示すように、実プラント１に配置された複数のセンサ４３およびアクチュエータ４６を含む被制御機器からの複数の信号線５２を集合しＬＡＮのプロトコルへ変換し一本のＬＡＮケーブル５１でサーバ１００に導入するケーブル・伝送変換装置６０を備え、このケーブル・伝送変換装置６０を介してサーバ１００側でハイパーバイザ１０５により実現されている仮想ハブ１４２と接続するよう構成する。
【０１３２】
なおハイパーバイザ１０５が動作するサーバ１００の設置場所については客先である実プラント１に設置するだけでなく、インターネットや監視制御システムを提供するメーカまたはそれ以外の場所（監視センターなど）に設置してもよい。
【０１３３】
（作用）
ＨＭＩ装置はハイパーバイザ１０５上に仮想ＨＭＩ装置１０１として構成され、仮想ＨＭＩ装置１０１の画面に監視対象のデータが表示される。
【０１３４】
仮想ＨＭＩ装置１０１での操作情報は、仮想ハブ１４２（インフォメーションネット：ＩＮＥＴ）を経由して仮想制御装置１０２へ伝えられ、仮想制御装置１０２では実際の制御装置と同じように処理される。
【０１３５】
その後、操作情報は、ハイパーバイザ１０５の仮想ハブ１４２（コントローラネット：ＣＮＥＴ）から物理イーサネットポートおよびＬＡＮケーブル５３を経由してケーブル・伝送変換装置６０に受信され、ケーブル・伝送変換装置６０で変換されて制御命令または制御データとしてアクチュエータ４６へ伝えられる。
【０１３６】
またセンサ４３により検出された情報は検出信号または検出データとしてケーブル・伝送変換装置６０、仮想ハブ１４２、仮想制御装置１０２という順序で流れ、仮想制御装置１０２で処理された後に、仮想ＨＭＩ装置１０１に表示される。
【０１３７】
（効果）
このようにこの第１０実施形態によれば、実プラント１の被制御機器４０とサーバ１００との間にケーブル・伝送変換装置６０を設けることにより、仮想プラント監視制御装置をメーカ工場内だけでなく実際の客先のプラントに設置することができる。
【０１３８】
また監視制御装置がハイパーバイザ１０５上に構築されているため、障害対応等が容易となる。従来のプラント監視制御システムでは、何等かのトラブルが発生した場合、有識者がプラントに赴いて問題を解析する必要があったが、対応できる者がプラントへ赴けないケースやプラント内にいないケースも考えられる。このようなケースにおいても、有識者が仮想監視制御装置にアクセスできる環境（社内ＬＡＮやインターネットなど）に居れば、遠隔操作により対応することも可能である。
【０１３９】
（第１１実施形態）
続いて、図１３を参照して第１１実施形態を説明する。
図１３に示すように、第１１実施形態は複数のクラスタ＃１、＃２と管理サーバ２１０とをＬＡＮ５３を介して接続して構成している。クラスタ＃１には複数のハイパーバイザ１０５ａ、１０５ｂを動作させ、多数のリソースプール２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ（プロジェクト）で仮想マシン２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃを動作させる。
【０１４０】
また特定のクラスタ＃２には特定のハイパーバイザ２１３を動作させ、特定のリソースプール２１５（プロジェクト）で特定の仮想マシン２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃを動作させる。
【０１４１】
管理サーバ２１０はリソース割付情報記憶部としての割付管理テーブル２１２と制御部２１１とを有する。割付管理テーブル２１２には、クラスタ毎に、ハイパーバイザ１０５ａ、１０５ｂ、２１３とリソースプール２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２１５と仮想マシン２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃとが割り付けられている。
【０１４２】
例えばクラスタ＃１には、ハイパーバイザ１０５ａ、１０５ｂとリソースプール２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃと仮想マシン２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃとが割り付けられている。クラスタ＃２には、特定のハイパーバイザ２１３と特定のリソースプール２１５と特定の仮想マシン２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃとが割り付けられている。
【０１４３】
つまりこの割付管理テーブル２１２はハイパーバイザ１０５ａ、１０５ｂ、２１３により実現された複数の異なる発電所システムをコンピュータによりクラスタ構成した場合の仮想ＨＭＩ装置および仮想制御装置の実行優先度やＣＰＵ、メモリなどの計算機資源（リソース）をクラスタ毎に割り付けたテーブルである。
【０１４４】
制御部２１１はクラスタを構成するハードウェア（コンピュータ）の状態を常に監視し、割付管理テーブル２１２に記憶されたリソースの割り付け設定に従って各クラスタ＃１、＃２にリソースを割り付けて各クラスタ＃１、＃２における仮想マシン２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃの動作を制御する。
【０１４５】
すなわち、この第１１実施形態は複数のクラスタ＃１、＃２に仮想環境を構成し、クラスタ＃１に複数のハイパーバイザ１０５ａ、１０５ｂを動作させ、特定のクラスタ＃２に特定のハイパーバイザ２１３を動作させる例を示している。
【０１４６】
この例では、クラスタ＃１とクラスタ＃２が同等の性能を有するコンピュータである場合、クラスタ＃２は動作しているハイパーバイザ２１３と仮想マシン２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃが少なく優先されているといえる。
【０１４７】
なお管理サーバ２１０においては、クラスタを構成するコンピュータの中の一台に異常が検出された場合には次のような制御を行う。
【０１４８】
制御部２１１はクラスタを構成する各コンピュータの状態を監視し、コンピュータの異常が検出された場合は該当コンピュータのハイパーバイザ上で動作する仮想マシンを健全なコンピュータのハイパーバイザに自動的に再構築し、または特定の時刻に達したとき、または手動操作による変更指示が行われたときに該当コンピュータ上でハイパーバイザが動作させる仮想マシンを変更する。
【０１４９】
これにより、コンピュータに状態によらず、連続的な仮想マシンの実行が可能になり、現在の仮想環境に影響を与えることなくコンピュータのメンテナンスを行うことができる。
【０１５０】
（効果）
このようにこの第１１実施形態によれば、管理サーバ２１０に割付管理テーブル２１２と制御部２１１とを備え、管理サーバ２１０が割付管理テーブル２１２の割り付け設定に従ってクラスタ毎のコンピュータを制御することで、例えば特定のリソースプール２１５に属する特定の仮想マシン２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃは、特定のハイパーバイザ２１３で動作させ、特定のリソースプール２１５以外のリソースプール２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃに属する仮想マシン２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃは、特定のハイパーバイザ２１３以外のハイパーバイザ１０５ａ、１０５ｂで動作させることができ、特定のリソースプール２１５に属する特定の仮想マシン２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃが、他の仮想マシン２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃの影響を受けることなく、特定のハイパーバイザ２１３のリソースを優先的に利用することができるようになる。
【０１５１】
本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【０１５２】
また上記実施形態に示した各構成要素を、コンピュータのハードディスク装置などのストレージにインストールしたプログラムで実現したが、この他、上記プログラムを、コンピュータ読取可能な電子媒体：electronic mediaに記憶しておき、プログラムを電子媒体からコンピュータに読み取らせることで本発明の機能をコンピュータが実現するようにしてもよい。
【０１５３】
電子媒体としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やフラッシュメモリ、リムーバブルメディア：Removable media等が含まれる。さらに、ネットワークを介して接続した異なるコンピュータに構成要素を分散して記憶し、各構成要素を機能させたコンピュータ間で通信することで実現してもよい。
【符号の説明】
【０１５４】
１…プラント監視制御システム（実プラント）、１０…設計機器、１１…シンクライアント、１２…サーバコンピュータ、２０…運転用機器、２１…サーバ、２３，３２，３４，３６，３８…ＨＭＩ装置（ヒューマンマシンインターフェース装置）、２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ…ユーザ端末、２５…キーボード、３０…制御機器、３１…ボイラ制御装置、３３…タービン制御装置、３５…発電機制御装置、３７…ポンプ制御装置、４０…被制御機器、４１，４４…バルブ、４２…ボイラ、４３…センサ、４５…タービン、４６…アクチュエータ、４７…復水器、５０…ハブ、５１…ＬＡＮケーブル、５２…信号線、５３…ＬＡＮ、６０…ケーブル・伝送変換装置、１００…サーバコンピュータ（サーバ）、１０１…仮想ＨＭＩ装置（仮想ヒューマンマシンインターフェース装置）、１０２…仮想制御装置、１０３，１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ…汎用ＯＳ、１０４…仮想ハブ、１０５，１０５ａ，２１３…ハイパーバイザ、１０６…プラントシミュレータ、１０７…仮想環境コントロール装置、１０９，１０９ａ，１１０，１１０ａ…記憶部、１１１…仮想設計データサーバ、１１４…仮想設計端末、１１５…設計ツール、１１６…設計データサーバ、１１７，１７２…統合データベース、１４２，１４３…仮想ハブ、２００…制御装置、２０１，２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ…リソースプール、２０２…仮想ゲートウェイ、２０３，２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃ…仮想マシン、２０５…認証情報記憶部、２０６…操作ログ記憶部、２０７…認証サーバ、２０８…混在用仮想ハブ、２０９…混在用実ハブ、２１０…制御装置、２１１…制御部、２１２…割付管理テーブル、２１５…リソースプール、３０１…変換エミュレータ。
【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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