(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の制御装置から出力されるデータを受信するデータ受信部と、
前記データ受信部が前記データを受信した受信時刻を蓄積する受信時刻記憶部と、
前記データが受信された時間的な間隔である受信時間間隔または単位時間当たりに受信されたデータの個数である単位時間受信データ数に関する基準値を予め記憶する基準値記憶部と、
前記受信時刻記憶部に蓄積された前記受信時刻に基づいて、前記受信時間間隔あるいは前記単位時間受信データ数を算出し、前記受信時間間隔または前記単位時間受信データ数と前記基準値とを比較し、比較結果に基づいて、前記第１の制御装置の状態を判定する状態情報算出部と、を有し、
前記第１の制御装置は、前記データを出力する処理を他の所定の処理よりも低い優先度で実行し、
前記状態情報算出部は、前記受信時間間隔が前記基準値よりも長いとき、あるいは前記単位時間受信データ数が前記基準値よりも少ないとき、前記第１の制御装置が異常状態と判定する、
監視装置。
【請求項２】
第１の制御装置から出力されるデータを受信するデータ受信部と、
前記データ受信部が前記データを受信した受信時刻を蓄積する受信時刻記憶部と、
前記データが受信された時間的な間隔である受信時間間隔または単位時間当たりに受信されたデータの個数である単位時間受信データ数に関する基準値を予め記憶する基準値記憶部と、
前記受信時刻記憶部に蓄積された前記受信時刻に基づいて、前記受信時間間隔あるいは前記単位時間受信データ数を算出し、前記受信時間間隔または前記単位時間受信データ数と前記基準値とを比較し、比較結果に基づいて、前記第１の制御装置の状態を判定する状態情報算出部と、を有し、
前記第１の制御装置から送信されるデータに、データを送信する時間的な間隔である送信時間間隔、または単位時間当たりに送信するデータの個数である単位時間送信データ数が付加されており、
前記状態情報算出部は、前記データ受信部で受信された前記データに付加されていた前記送信時間間隔または前記単位時間送信データ数に基づいて前記基準値を変更する、
監視装置。
【請求項３】
前記状態情報算出部は、ユーザが指定した基準値算出時間内に受信された複数のデータの受信時刻に対する統計処理によって前記基準値を算出し、前記基準値記憶部に記録する、請求項１または２に記載の監視装置。
【請求項４】
前記基準値は上限と下限で規定される範囲として設定され、
前記状態情報算出部は、前記受信時間間隔または前記単位時間受信データ数が前記上限を上回ったとき、または前記下限を下回ったとき、前記第１の制御装置が異常状態と判定する、
請求項２記載の監視装置。
【請求項５】
前記第１の制御装置の正常性に関する状態として複数段階の状態が定義され、前記複数段階の状態毎に前記基準値が設定され、
前記状態情報算出部は、前記基準値に基づいて、前記第１の制御装置がどの状態にあるか判定する、
請求項１または２に記載の監視装置。
【請求項６】
前記監視装置が前記第１の制御装置からのデータに基づいて制御を実行する第２の制御装置であり、
前記第２の制御装置は、前記第１の制御装置が異常な状態であると判定したら、前記第１の制御装置からのデータを制御に利用しない、
請求項１から５のいずれか一項に記載の監視装置。
【請求項７】
前記状態情報算出部は、更に、前記データ受信部が最新のデータを受信した受信時刻と、前記データ受信部が前回のデータを受信した受信時刻との差分である経過時間を、前記第１の制御装置の状態に関連する情報として算出する、請求項４または５に記載の監視装置。
【請求項８】
前記監視装置が前記第１の制御装置の状態を表示する表示装置であり、
前記表示装置は、前記経過時間に応じて、表示する文字またはアイコンの色あるいは明るさを変化させる、請求項７に記載の監視装置。
【請求項９】
データが受信された時間的な間隔である受信時間間隔または単位時間当たりに受信されたデータの個数である単位時間受信データ数に関する基準値を予め記憶し、
第１の制御装置から出力されるデータを受信し、
前記データを受信した受信時刻を蓄積し、
蓄積された前記受信時刻に基づいて、前記受信時間間隔あるいは前記単位時間受信データ数を算出し、
前記受信時間間隔または前記単位時間受信データ数と前記基準値とを比較し、
比較結果に基づいて、前記第１の制御装置の状態を判定する、監視方法において、
前記第１の制御装置は、前記データを出力する処理を他の所定の処理よりも低い優先度で実行するものであり、
受信時間間隔が前記基準値よりも長いとき、あるいは前記単位時間受信データ数が前記基準値よりも少ないとき、前記第１の制御装置が異常状態と判定する、
監視方法。
【請求項１０】
データが受信された時間的な間隔である受信時間間隔または単位時間当たりに受信されたデータの個数である単位時間受信データ数に関する基準値を予め記憶し、
第１の制御装置から出力されるデータを受信し、
前記データを受信した受信時刻を蓄積し、
蓄積された前記受信時刻に基づいて、前記受信時間間隔あるいは前記単位時間受信データ数を算出し、
前記受信時間間隔または前記単位時間受信データ数と前記基準値とを比較し、
比較結果に基づいて、前記第１の制御装置の状態を判定する、監視方法において、
前記第１の制御装置から送信されるデータに、データを送信する時間的な間隔である送信時間間隔、または単位時間当たりに送信するデータの個数である単位時間送信データ数が付加されており、
受信された前記データに付加されていた前記送信時間間隔または前記単位時間送信データ数に基づいて前記基準値を変更する、
監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置の状態監視技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所や工場などのプラント制御においては、プラントを停止させると莫大な損失が発生する。そのため、プラントの各種制御対象機器を制御する制御装置が故障によって停止するのは極力避けることが要求される。
【０００３】
また、プラント制御においては、制御対象機器に対して誤った制御を行うと、その影響は大きなものとなる。そのため、制御装置が故障によって誤った制御を行うのも極力避けることが要求される。
【０００４】
プラントの停止や制御対象機器への誤制御を避けるために、制御装置が故障する前に、その故障を予知することが重要である。制御装置の故障を予知し、故障が顕在化する前に、制御装置を交換したり、リスタートさせることで、プラントの停止や制御対象機器への誤制御を未然に防止することができる。
【０００５】
障害を予知する技術として特許文献１に開示された技術がある。
【０００６】
特許文献１には、各種プラントの計算機システムを構成する各種機器の動作状態を監視し、異常を検出する保守管理装置を備えた保守管理システムが開示されている。特許文献１に開示された保守管理システムでは、計算機システムに機器状態監視手段が設けられている。機器状態監視手段は、は、監視対象である各種機器の動作状態を監視し、監視結果を監視対象の動作情報として保守管理装置に通知する。保守管理装置に通知される監視対象の動作情報として、例えば、通信エラーやメモリ読み取り不良などの障害情報、プログラムの起動、停止、再起動などの履歴情報が含まれる。
【０００７】
保守管理装置は、複数の動作情報の組み合わせと、その動作情報の組み合わせにより起こりうる障害とを関連付けた予兆情報を予めデータベースに登録しており、機器状態監視手段から通知された各種機器の動作情報を記録し、また通知された動作情報の組み合わせと関連付けられた障害の予兆があれば、それを機器の異常とみなす。機器に異常があると判断すると、保守管理装置は、それを動作状態表示装置に表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１３４６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した特許文献１に開示された保守管理システムは、計算機システムの各種機器からは状態情報が確実に出力され、かつ各種機器が出力する状態情報に誤りが無いことが前提となっている。しかし実際には、機器に異常が生じた場合、必ず正しい状態情報が出力されるとは限らない。例えば、故障した機器から誤った状態情報が出力されたり、間歇的な障害が発生していてもその状態情報が出力されなかったり、機器に高い負荷がかかって状態情報が出力されなかったり、状態情報の出力が遅れたりすることがあり得る。そのような場合には機器の異常を適切に予知できないことがあり得る。
【００１０】
本発明の目的は、高い確率で制御装置の異常を予知する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の監視装置は、第１の制御装置から出力されるデータを受信するデータ受信部と、前記データ受信部が前記データを受信した受信時刻を蓄積する受信時刻記憶部と、前記受信時刻記憶部に蓄積された前記受信時刻に基づいて、前記第１の制御装置の状態に関する情報を算出する状態情報算出部と、を有している。
【００１２】
また、前記状態情報算出部は、前記受信時刻記憶部に蓄積された前記受信時刻に基づいて、前記データが受信された時間的な間隔である受信時間間隔あるいは単位時間当たりに受信されたデータの個数である単位時間受信データ数を算出し、前記受信時間間隔または前記単位時間受信データ数に基づいて、前記第１の制御装置の状態を判定するものであってもよい。
【００１３】
また、受信時間間隔または単位時間受信データ数に関する基準値を予め記憶する基準値記憶部を更に有し、前記状態情報算出部は、算出した前記受信時間間隔または前記単位時間受信データ数と前記基準値とを比較し、比較結果に基づいて、前記第１の制御装置の状態を判定することにしてもよい。
【００１４】
また、前記第１の制御装置は、前記データを出力する処理を他の所定の処理よりも低い優先度で実行し、前記状態情報算出部は、前記受信時間間隔が前記基準値よりも長いとき、あるいは前記単位時間受信データ数が前記基準値よりも少ないとき、前記第１の制御装置が異常状態と判定することにしてもよい。
【００１５】
また、前記第１の制御装置から送信されるデータに、データを送信する時間的な間隔である送信時間間隔、または単位時間当たりに送信するデータの個数である単位時間送信データ数が付加されており、前記状態情報算出部は、前記データ受信部で受信された前記データに付加されていた前記送信時間間隔または前記単位時間送信データ数に基づいて前記基準値を変更することにしてもよい。
【００１６】
また、前記状態情報算出部は、ユーザが指定した基準値算出時間内に受信された複数のデータの受信時刻に対する統計処理によって前記基準値を算出し、前記基準値記憶部に記録することにしてもよい。
【００１７】
また、前記基準値は上限と下限で規定される範囲として設定され、前記状態情報算出部は、前記受信時刻時間間隔または前記単位時間受信データ数が前記上限を上回ったとき、または前記下限を下回ったとき、前記第１の制御装置が異常状態と判定することにしてもよい。
【００１８】
また、前記第１の制御装置の正常性に関する状態として複数段階の状態が定義され、前記複数段階の状態毎に前記基準値が設定され、前記状態情報算出部は、前記基準値に基づいて、前記第１の制御装置がどの状態にあるか判定することにしてもよい。
【００１９】
また、前記監視装置が前記第１の制御装置からのデータに基づいて制御を実行する第２の制御装置であり、前記第２の制御装置は、前記第１の制御装置が異常な状態であると判定したら、前記第１の制御装置からのデータを制御に利用しないことにしてもよい。
【００２０】
また、前記状態情報算出部は、前記データ受信部が最新のデータを受信した受信時刻と、前記データ受信部が前回のデータを受信した受信時刻との差分である経過時間を、前記第１の制御装置の状態に関連する情報として算出することにしてもよい。
【００２１】
また、前記監視装置が前記第１の制御装置の状態を表示する表示装置であり、前記表示装置は、前記経過時間に応じて、表示する文字またはアイコンの色あるいは明るさを変化させることにしてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、高い確率で制御装置の異常を予知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の基本的な実施形態による監視装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１による制御用データ表示装置１０２の構成を示すブロック図である。
【図３】制御装置１００が制御用データ表示装置１０２に送信するデータのフォーマットの一例を示す図である。
【図４】受信時間間隔Δｔの変化に伴う制御装置１００の状態遷移を示す図である。
【図５Ａ】制御装置１００の状態の表示部１１１への表示例を示す図である。
【図５Ｂ】制御装置１００の状態の表示部１１１への表示におけるアイコンの色とその意味の関係を示す表である。
【図６】制御用データ表示装置１０２の処理を示すフローチャートである。
【図７】実施例２による制御用データ表示装置２０２の構成を示すブロック図である。
【図８】文字の近傍にシンボルを表示することでデータの新しさの度合いを表わす表示例を示す図である。
【図９】制御用データ表示装置２０２の処理を示すフローチャートである。
【図１０】実施例３による制御装置３０２の構成を示すブロック図である。
【図１１】実施例４による制御装置４０２の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の基本的な実施形態による監視装置の構成を示すブロック図である。本監視装置１１５は、制御装置１００を監視する機能を備えていればよく、実際には、例えば、制御装置１００による制御に関する操作および表示を行うデータ表示装置であってもよい。また、監視装置１１５は、制御装置１００からの制御を受けると共に制御対象装置に対して制御を行う制御装置であってもよい。
【００２６】
図１を参照すると、監視装置１１５は、データ受信部１０３、受信時刻記憶部１１３、状態情報算出部１１４、および基準値記憶部１０８を有している。
【００２７】
データ受信部１０３は、制御装置１００から出力されるデータを受信する。このデータは制御装置１００が制御を実行するためのデータであり、不図示の制御対象装置の機能および構成や制御装置１００による制御方法に基づいて定められる。制御装置１００が制御対象装置を制御している状態では、制御装置１００がデータを送信する時刻には一定の周期性などの時間的な特性が存在する。
【００２８】
受信時刻記憶部１１３は、データ受信部１０３がデータを受信すると、その受信時刻の情報を蓄積する。受信時刻記憶部１１３は、最新のデータの受信時刻だけでなく、前回以前つまり過去のデータの受信時刻をも蓄積する。
【００２９】
状態情報算出部１１４は、受信時刻記憶部１１３に蓄積された受信時刻に基づいて、制御装置１００の状態に関する情報を算出する。
【００３０】
本実施形態によれば、制御装置１００から送信されるデータ自体の信頼性が低い状態でも、高い確率で制御装置１００の状態を予知することが可能となる。
【００３１】
上記状態情報算出部１１４は、受信時刻記憶部１１３に蓄積された受信時刻に基づいて、データが受信された時間的な間隔である受信時間間隔あるいは単位時間当たりに受信されたデータの個数である単位時間受信データ数を算出し、その受信時間間隔または単位時間受信データ数に基づいて、制御装置１００の状態を判定する状態判定部であってもよい。
【００３２】
これによれば、制御装置１００から送信されるデータ自体の信頼性が低い状態でも、データが受信される時刻に基づいて、高い確率で制御装置１００の異常を予知することが可能である。
【００３３】
また一例として、基準値記憶部１０８は、受信時間間隔または単位時間受信データ数に関する基準値を予め記憶しておいてもよい。その場合、状態情報算出部１１４は、算出した受信時間間隔または単位時間受信データ数と基準値とを比較し、比較結果に基づいて制御装置１００の状態を判定すればよい。
【００３４】
より具体的には、制御装置１００がデータを出力する処理を他の所定の処理よりも低い優先度で実行するように設定しておき、状態情報算出部１１４は、受信時間間隔が基準値よりも長いとき、あるいは単位時間受信データ数が基準値よりも少ないとき、制御装置が異常状態であると判定してもよい。
【００３５】
これによれば、制御装置１００の負荷が過剰に高くなると、受信時間間隔が基準値よりも長くなったり、あるいは単位時間受信データ数が基準値よりも少なくなったりするので、制御装置１００の異常状態を容易かつ確実に検出できる。
【００３６】
また、制御装置１００から送信されるデータに、制御装置１００がデータを送信する時間的な間隔である送信時間間隔、または単位時間当たりに送信するデータの個数である単位時間送信データ数を付加することにしておいてもよい。その場合、状態情報算出部１１４は、データ受信部１０３で受信されたデータに付加されていた送信時間間隔または単位時間送信データ数に基づいて基準値を変更するとよい。
【００３７】
制御装置１００からデータを送信する時間間隔や頻度は、制御装置１００が正常に動作しているときにも変化することがある。そのような場合、制御装置１００から送信時間間隔または単位時間送信データ数を監視装置１１５に通知しておけば、監視装置１１５が誤って異常状態と判断してしまうのを防止できる。
【００３８】
また、状態情報算出部１１４は、基準値を算出するのに好適な時間帯として、ユーザが指定した時間（基準値算出時間）内に受信された複数のデータの受信時刻に対する統計処理によって基準値を算出し、基準値記憶部１０８に記録することにしてもよい。
【００３９】
このように、制御装置１００が正常に動作してる時間帯のデータの受信時刻に基づいて基準値を算出すれば、信頼度の高い基準値を設定することが可能となる。
【００４０】
また、基準値は上限と下限で規定される範囲として設定されるものであってもよい。その場合、状態情報算出部１１４は、受信時刻時間間隔または単位時間受信データ数が上限を上回ったとき、または下限を下回ったとき、制御装置１００が異常状態と判定すればよい。
【００４１】
これによれば、制御装置１００等の異常により受信時刻時間間隔が異常に短くなったり異常に長くなったりする場合、あるいは単位時間受信データ数が異常に増えたり異常に減ったりする場合に、制御装置１００の異常状態を高い確率で検出することが可能となる。
【００４２】
本実施形態では、状態情報算出部１１４が、制御装置１００の状態を判定する状態判定部であることにしたが、本発明がこれに限定されることは無い。他の例として、監視装置１１５が制御装置１００から受信したデータを表示する表示装置であり、状態情報算出部１１４が表示画像を生成する表示加工部であってもよい。その場合、状態情報算出部１１４は、データ受信部１０３が最新のデータを受信した受信時刻と、データ受信部１０３が前回のデータを受信した受信時刻との差分である経過時間を、制御装置１００の状態に関連する情報として算出することにしてもよい。これにより、制御装置１００から送信されるデータ自体の信頼性が低い状態でも、制御装置１００の状態を表示することが可能となる。また、監視装置１１５は、上述の経過時間に応じて、表示する文字またはアイコンの色あるいは明るさを変化させることにしてもよい。
【００４３】
以下、より具体的な実施例について説明する。
【実施例１】
【００４４】
本実施例のシステムは、制御装置１００と、制御装置１００からのデータを受信し、そのデータの定周期性により制御装置１００の状態を判定する機能を有する制御用データ表示装置１０２とを有するものである。ここでいう定周期性は、データの受信時刻に存在する時間的な特性の一例であり、一定の周期性のことを言う。
【００４５】
図２は、実施例１による制御用データ表示装置１０２の構成を示すブロック図である。制御装置１００は、制御対象への制御を実行する装置であり、本発明に関連する部分として、制御用データ表示装置１０２にデータを周期的に送信するデータ送信部１０１を有する。ここでは制御装置１００が制御用データ表示装置１０２に送信するデータの内容は問わない。例えば、制御装置１００の制御状態を画面に表示するために、制御装置１００から制御状態をデータとして制御用データ表示装置１０２に通知してもよい。
【００４６】
また、制御装置１００における各種処理の中で、データ送信部１０１がデータを送信する処理の優先度を他の処理よりも低く設定しておくものとする。そうすることで、制御装置１００が高負荷状態になった場合にデータ送信の定周期性が崩れ、異常な状態を検出することが可能となる。例えば、データ送信部１０１がデータを送信する処理の優先度を、制御装置１００が不図示の制御対象装置への制御を実行する処理の優先度よりも低く設定しておくとよい。
【００４７】
制御用データ表示装置１０２は、データ受信部１０３、時計部１０４、今回受信データ記憶部１０５、今回受信時刻記憶部１０６、過去受信時刻記憶部１０７、基準値記憶部１０８、状態判定部１０９、表示加工部１１０、表示部１１１、および基準値入力部１１２を有している。
【００４８】
データ受信部１０３は、制御装置１００からのデータの受信処理を行う部分であり、制御装置１００から受信したデータを今回受信データ記憶部１０５に格納し、そのデータを受信した時刻を時計部１０４より取得し、今回受信時刻記憶部１０６に格納する。
【００４９】
時計部１０４は、制御用データ表示装置１０２内の時刻を管理する。この時刻が制御用データ表示装置１０２内で各種処理に利用される。
【００５０】
今回受信データ記憶部１０５は、データ受信部１０３で受信された、制御装置１００からのデータを記憶する。
【００５１】
今回受信時刻記憶部１０６は、制御装置１００から受信した最新のデータの受信時刻を記憶する。
【００５２】
過去受信時刻記憶部１０７は、制御装置１００から受信した過去のデータの受信時刻を記憶する。新たなデータが受信される毎に、今回受信時刻記憶部１０６に記憶されていた受信時刻の情報が、過去受信時刻記憶部１０７に追加格納されていく。
【００５３】
基準値記憶部１０８は、制御装置１００の状態を判定するときに用いられる基準値を記憶する。この基準値は、管理者（ユーザー）が設定した値であってもよく、あるいは制御用データ表示装置１０２が算出した値であってもよい。
【００５４】
状態判定部１０９は、今回受信時刻記憶部１０６に格納された今回のデータの受信時刻と、過去受信時刻記憶部１０７に格納された過去の制御装置１００からのデータの受信時刻と、基準値記憶部１０８に格納されている基準値とに基づき、制御装置１００の状態を判定する処理を行う。
【００５５】
表示加工部１１０は、状態判定部１０９で判定された制御装置１００の状態の情報を、画面への表示のために加工する。例えば、表示加工部１１０は、制御装置１００の状態情報を、ユーザーに表示する画像に変換することにしてもよい。
【００５６】
表示部１１１は、状態判定部１０９による判定結果である状態情報を表示する画像、つまり表示加工部１１０で生成された画像をユーザーに表示する。
【００５７】
基準値入力部１１２は、ユーザーが基準値を設定する場合に、その基準値をユーザーが入力するためのインタフェースである。
【００５８】
状態判定部１０９で行われる制御装置１００の状態判定の方法として、制御装置１００からのデータを受信する間隔に基づいて判定する方法と、単位時間当たりに受信したデータ数に基づいて判定する方法があるが、本実施例ではデータを受信する間隔で判定を行うものとする。
【００５９】
また、制御装置１００の状態の判定に用いる基準値の決定方法の例としては、ユーザーが指定する方法、過去のデータの受信間隔から制御用データ表示装置１０２が算出する方法、制御装置１００が制御用データ表示装置１０２に通知する方法等がある。本実施例では、その中でユーザーが指定する方法が採用されている。
【００６０】
図３は、制御装置１００が制御用データ表示装置１０２に送信するデータのフォーマットの一例を示す図である。図３を参照すると、データにヘッダーが付加されており、そのヘッダには、データ番号（データＮｏ．）、送信時間間隔（時間間隔）、および単位時間送信データ数（データ数）が記載されている。ここでは送信時間間隔と単位時間送信データ数の両方を通知する例を示したが、本発明がこれに限定されることは無い。送信時間間隔と単位時間送信データ数のいずれか一方のみを通知することにしてもよい。
【００６１】
図３のように送信時間間隔と単位時間送信データ数の両方あるいは一方を制御用データ表示装置１０２に通知し、それに基づいて制御用データ表示装置１０２が基準値を変更すれば、正常動作において送信時間間隔や単位時間送信データ数に定周期性が乱れる場合に、それを異常状態と判断してしまわないようにすることができる。
【００６２】
また、状態判定部１０９における、基準値による制御装置１００の状態判定の方法としては、制御装置１００の状態として、正常状態、警告状態、異常状態というように複数の状態を定義してもよい。例えば、受信時間間隔や単位時間受信データ数に複数の閾値（基準値）で区切ることで複数の範囲に分け、算出した受信時間間隔あるいは単位時間受信データ数とそれら閾値との大小関係に基づいて、どの状態であるかを判断するればよい。本実施例では、受信時間間隔によって、制御装置１００の状態を正常状態、警告状態、異常状態に分ける閾値をユーザーが指定することにする。
【００６３】
まず、状態判定部１０９は、今回受信時刻記憶部１０６に記憶されている今回のデータの受信時刻と、過去受信時刻記憶部１０７に記憶されている前回のデータの受信時刻との差分から、データの受信時間間隔Δｔを求める。続いて、状態判定部１０９は、その受信時間間隔Δｔを、ユーザーが指定した基準値と比較し、比較結果から制御装置１００の状態を判定する。
【００６４】
図４は、受信時間間隔Δｔの変化に伴う制御装置１００の状態遷移を示す図である。
【００６５】
基準値として、Ｔｗ＿ｍａｘ、Ｔｎ＿ｍａｘ、Ｔｎ＿ｍｉｎ，Ｔｗ＿ｍｉｎという４つの閾値が設定されている。受信時間間隔ΔｔがＴｎ＿ｍｉｎ以上かつＴｎ＿ｍａｘ未満の場合は、状態判定部１０９は制御装置１００が正常状態と判定する。受信時間間隔ΔｔがＴｗ＿ｍｉｎ以上かつＴｎ＿ｍｉｎ未満または、Ｔｎ＿ｍａｘ以上かつＴｗ＿ｍａｘ未満の場合、状態判定部１０９は制御装置１００が中間状態（警告状態）と判定する。それ以外の場合、状態判定部１０９は制御装置１００が異常状態と判定する。
【００６６】
制御装置１００の状態の表示部１１への表示方法には様々な方法が考えられる。
【００６７】
例えば、制御装置１００の状態を示す文字またはアイコンを表示する、制御装置１００の状態により文字またはアイコンを色分けする、警告状態の頻度が高くなるにつれて色を濃くするまたは薄くするまたは異常状態の色に近づけていくあるいは、警告状態の頻度が高くなると文字またはアイコンの点滅の周期を早くするなどの方法がある。
【００６８】
図５Ａは、制御装置１００の状態の表示部１１１への表示例を示す図である。図５Ｂは、制御装置１００の状態の表示部１１１への表示におけるアイコンの色とその意味の関係を示す表である。
【００６９】
図５Ａの例では、複数の制御装置１００を有する制御システムの全体構成図が表示され、その中の各制御装置１００に状態表示用のアイコンが設けられている。アイコンは、その色によって状態を表示するものである。図５Ｂに示すように、緑色が正常状態を示し、黄色が警告状態を示し、赤色のが異常状態を示している。また、警告状態になる頻度が高くなると、黄色のアイコンが点滅することにしてもよい。
【００７０】
図６は、制御用データ表示装置１０２の処理を示すフローチャートである。
【００７１】
図６を参照すると、制御用データ表示装置１０２は、ユーザーが基準値入力部１１２より入力した基準値を基準値記憶部１０８に格納する（ステップｓ１０１）。このときにユーザーが入力した基準値は、制御装置１００を正常状態と判定する受信時間間隔の最小値Ｔｎ＿ｍｉｍおよび最大値Ｔｎ＿ｍａｘと、中間状態（警告状態）と判定する受信時間間隔の最小値Ｔｗ＿ｍｉｎおよび最大値Ｔｗ＿ｍａｘとである。
【００７２】
データ受信部１０３は、制御装置１００から送信されたデータｄを受信し、今回受信データ記憶部１０５に格納する（ステップｓ１０２）。更に、データ受信部１０３は時計部１０４から、データｄを受信した時刻ｔを取得し、今回受信時刻記憶部１０６に格納する（ステップｓ１０３）。
【００７３】
状態判定部１０９は、今回受信時刻記憶部１０６より今回受信時刻ｔと、過去受信時刻記憶部１０７より前回受信時刻ｔｏｌｄとを取得し、基準値記憶部１０８より基準値Ｔｎ＿ｍｉｍ、Ｔｎ＿ｍａｘ、Ｔｗ＿ｍａｘ、Ｔｗ＿ｍａｘを取得する（ステップｓ１０４〜ｓ１０６）。続いて状態判定部１０９は、今回受信時刻ｔと前回受信時刻ｔｏｌｄの差分から、今回の受信時間間隔Δｔを算出する（ステップｓ１０７）。
【００７４】
そして、状態判定部１０９は、ΔｔがＴｎ＿ｍｉｎ＜Δｔ≦Ｔｎ＿ｍａｘを満たす場合、制御装置１００が正常状態であると判定する（ｓ１０８）。また、ΔｔがＴｗ＿ｍｉｎ＜Δｔ≦Ｔｎ＿ｍｉｎまたは、Ｔｎ＿ｍａｘ≦Δｔ＜Ｔｗ＿ｍａｘを満たす場合、状態判定部１０９は、制御装置１００が中間状態（警告状態）であると判定する（ステップｓ１１１）。また、Δｔがそれ以外の値をとった場合、状態判定部１０９は、制御装置１００が異常状態であると判定する（ステップｓ１１２）。
【００７５】
そして、状態判定部１０９は、その判定結果を表示加工部１１０に通知する。表示加工部１１０は、通知された制御装置１００の状態に合わせ、各制御装置１００のアイコンを所定の色で表示する画像を生成し（ステップｓ１１３）、表示部１１１が、制御装置１００の状態を示すその画像を表示する（ステップｓ１１４）。
【実施例２】
【００７６】
実施例２は、制御用データ表示装置が制御装置１００から受信したデータの新しさを視覚的に表示するものである。
【００７７】
図７は、実施例２による制御用データ表示装置２０２の構成を示すブロック図である。制御装置１００は、制御用データ表示装置２０２にデータを周期的に送信するデータ送信部１０１を有する。
【００７８】
制御用データ表示装置２０２は、データ受信部１０３、時計部１０４、今回受信データ記憶部１０５、今回受信時刻記憶部１０６、表示加工部２１０、および表示部１１１を有している。ここでは、図２に示した実施例１の制御装置１００および制御用データ表示装置２０２で既に説明したものと同一の構成および動作の部分については説明を省略する。
【００７９】
表示加工部２１０は、今回受信データ記憶部１０５から最新の受信データを取得し、そのデータを表示部１１１に表示する。
【００８０】
更に定期的に、表示加工部２１０は、今回受信時刻記憶部１０６より最新の受信データの受信時刻を取得し、時計部１０４より現在時刻を取得し、それら受信時刻と現在時刻に基づいて、表示部１１１に表示されたデータが受信されてから現在までの経過時間Δｔを算出する。更に、表示加工部２１０は、その経過時間Δｔに基づき、データの新しさの度合いを表示部１１１に視覚的に表示する。
【００８１】
そして、表示加工部２１０は、次の新しいデータが受信されるまでの間、経過時間Δｔを算出し、データの新しさの度合いを表示部１１１に表示する一連の処理を繰り返す。
【００８２】
新しさの度合いを視覚的に表示する方法としては、最新のデータを受信してからの経過時間に応じて、表示部１１１に表示されたデータの表示を変化させるという方法がある。具体的には、表示部１１１に表示されたデータの色、文字の大きさ、文字の太さ、線幅、そのデータのフィールドの色、文字に記号を追加する等が適用可能である。また本実施例では、データを示す文字の近傍に所定のシンポルを表示するものとする。具体的には、新しいデータの文字の近傍にはシンボルも表示せず、所定時間を経過したらシンボルとして＊印を文字の近傍に表示するものとする。
【００８３】
図８は、文字の近傍にシンボルを表示することで、データの新しさの度合いを表わす表示例を示す図である。図８を参照すると、Ｎｏ．１に示された送信元の制御装置ＣＴＬ１からの受信データであるデータＭＳＴは、受信してから所定時間が経過しているので、データ２００の近傍に＊印が表示されている。一方、Ｎｏ．２に示された送信元の制御装置ＣＴＬ２からの受信データであるデータＭＳＤは、受信してから所定時間が経過していないので、データ２００の近傍に何らシンボルが表示されていない。
【００８４】
図９は、制御用データ表示装置２０２の処理を示すフローチャートである。
【００８５】
図９を参照すると、データ受信部１０３は制御装置１００からのデータｄを受信し、今回受信データ記憶部１０５に格納する（ステップｓ２０１）。また、データ受信部１０３は、時計部１０４からデータを受信した時刻ｔを取得し、今回受信時刻記憶部１０６に格納する（ステップｓ２０２）。
【００８６】
次に、表示加工部２１０は、今回受信データ記憶部１０５からデータｄを取得し、表示部１１１に表示させる（ステップｓ２０３，ｓ２０４）。
【００８７】
続いて、表示加工部２１０は、今回受信時刻記憶部１０６からデータｄの受信時刻を取得し（ステップｓ２０５）、時計部１０４から現在時刻Ｔを取得し（ステップｓ２０６）、データを受信してからの経過時間Δｔを算出する（ステップｓ２０７）。
【００８８】
更に、表示加工部２１０は、表示部１１１に表示されているデータの表示をΔｔの値に応じて変化させる（ステップｓ２０８）。例えば、データ表示の色や明るさなどをΔｔの値に応じて変化させる。
【００８９】
その後、表示加工部２１０は、今回受信時刻記憶部１０６に格納されているデータを確認し（ステップｓ２０９）、今回受信時刻記憶部１０６に新たな受信データが格納されているか否か判定する（ステップｓ２１０）。
【００９０】
新たな受信データが格納されていれば、表示加工部２１０はステップｓ２０３に戻り、新たなデータを表示部１１１に表示させる。一方、新たな受信データが格納されていなければ、表示加工部２１０はステップｓ２０６に戻り、経過時間Δｔに応じて表示を変化させる。
【実施例３】
【００９１】
実施例３は、２つの制御装置を有し、一方の制御装置が他方の制御装置や計算機からデータを受信し、そのデータを自身が実行する制御に利用するシステムに関する実施例である。本実施例では、一方の制御装置が、監視装置として機能し、他方の制御装置や計算機などから送信されてきたデータを受信し、そのデータの定周期性により、データを送信した制御装置の状態を判定する。ただし、本発明がこれに限定されることはない。他の例として、双方の制御装置が互いに相手からデータを受信し、そのデータの定周期性を監視することにしてもよい。
【００９２】
図１０は、実施例３による制御装置３０２の構成を示すブロック図である。制御装置３０２は、第１の制御装置である制御装置１００からデータを受信し、そのデータに基づいて制御対象３１５を制御する第２の制御装置である。
【００９３】
制御対象３１５は、一例として発電プラントの制御バルブなど、制御装置３０２が制御を行う対象である。ここでは、制御対象３１５は、フェールセーフが適用されており、制御を加えなければ、危険な状態に陥ることなく安全な状態が維持されるものとする。
【００９４】
制御装置１００は、制御装置３０２にデータを周期的に送信するデータ送信部１０１を有する。
【００９５】
制御装置３０２は、データ受信部１０３、時計部１０４、今回受信データ記憶部１０５、今回受信時刻記憶部１０６、過去受信時刻記憶部１０７、基準値記憶部１０８、状態判定部１０９、基準値入力部１１２、通知部３１３、および制御演算部３１４を有している。
【００９６】
制御装置３０２は、図２に示した実施例１の制御用データ表示装置２０２に対応するものである。ここでは、実施例１の制御用データ表示装置２０２で既に説明したものと同一の構成および動作の部分については説明を省略する。
【００９７】
通知部３１３は、状態判定部１０９が判定した制御装置１００の状態を制御演算部３１４に通知する。
【００９８】
制御演算部３１４は、今回受信データ記憶部１０５に格納された制御装置１００からの受信データを入力値として制御演算を実行し、実行結果を制御対象３１５に出力する。その際、制御演算部３１４は、通知部３１３からの通知に応じて、制御対象３１５への制御方法を変更する。
【００９９】
具体的には、制御演算部３１４は、通知部３１３より、制御装置１００の状態が正常だと通知された場合は制御演算の実行結果をそのまま制御対象３１５に出力する。一方、制御装置１００の状態が異常であると通知された場合、制御演算部３１４は、制御演算の実行結果を制御対象３１５に出力しないようにする。
【０１００】
これにより、制御装置１００が異常状態になっても、制御装置３０２はそれを予知して安全な状態を維持することが可能となる。
【実施例４】
【０１０１】
実施例４は、２つの制御装置を有し、一方の制御装置が他方の制御装置や計算機からデータを受信し、そのデータを自身が実行する制御に利用するシステムに関する実施例である。本実施例では、第２の制御装置である制御装置４０２が、実施例２の制御用データ表示装置２０２と同様の処理によって第１の制御装置１００からのデータの新しさを判定し、その判定結果から、制御装置１００からのデータの正常性を判定する。
【０１０２】
図１１は、実施例４による制御装置４０２の構成を示すブロック図である。
【０１０３】
制御装置４０２は、第１の制御装置である制御装置１００からデータを受信し、そのデータに基づいて制御対象３１５を制御する第２の制御装置である。
【０１０４】
制御対象３１５は、一例として発電プラントの制御バルブなど、制御装置４０２が制御を行う対象である。ここでは、制御対象３１５は、フェールセーフが適用されており、制御を加えなければ、危険な状態に陥ることなく安全な状態が維持されるものとする。
【０１０５】
制御装置１００は、制御装置４０２にデータを周期的に送信するデータ送信部１０１を有する。
【０１０６】
制御装置４０２は、データ受信部１０３、時計部１０４、今回受信データ記憶部１０５、今回受信時刻記憶部１０６、状態判定部４０９、通知部４１３、および制御演算部４１４を有している。図１１の制御装置１００及び制御装置４０２の各部のうち、図２あるいは図１０にて説明した部分と同一の構成および動作を有する部分については説明を省略する。
【０１０７】
状態判定部４０９は、最新のデータが受信されてからの経過時間の正常な範囲を示す基準値を予め保持しているものとする。そして、状態判定部４０９は、今回受信データ記憶部１０６から制御装置１００からの受信データの受信時刻を取得し、時計部１０４から現在時刻を取得し、最新のデータが受信されてからの経過時間を算出する。続いて、状態判定部４０９は、算出した経過時間と予め設定されている基準値とを比較し、データを受信してからの経過時間が基準値の範囲内であれば、受信データが正常であると判定する。一方、データを受信してからの経過時間が基準値の範囲外であれば、受信データが異常であると判定する。状態判定部４０９は、判定結果を通知部４１３に通知する。
【０１０８】
通知部４１３は、状態判定部４０９の判定結果、すなわち受信データが正常か異常かを示す情報を、制御演算部４１４に通知する。
【０１０９】
制御演算部４１４は、通知部４１３より通知された情報にて、受信データが正常であることが示されていれば、そのデータを入力値として制御演算を実行し、実行結果を制御対象３１５に出力する。一方、通知部４１３より通知された情報にて、受信データが異常であることが示されていれば、そのデータを入力値とする制御演算の実行結果を制御対象３１５に出力しないようにする。
【０１１０】
これにより、制御装置１００が異常状態になっても、制御装置３０２はそれを予知して安全な状態を維持することが可能となる。
【０１１１】
以上、本発明の実施形態および実施例について述べてきたが、本発明は、これらの実施形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内において、これらの実施形態を組み合わせて使用したり、一部の構成を変更したりしてもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１００…制御装置、１０１…データ送信部、１０２…制御用データ表示装置、１０３…データ受信部、１０４…時計部、１０５…今回受信データ記憶部、１０６…今回受信時刻記憶部、１０７…過去受信時刻記憶部、１０８…基準値記憶部、１０９…状態判定部、１１０…表示加工部、１１１…表示部、１１２…基準値入力部、１１３…受信時刻記憶部、１１４…状態情報算出部、１１５…監視装置、２０２…制御用データ表示装置、２１０…表示加工部、３０２…制御装置、３１３…通知部、３１４…制御演算部、３１５…制御対象、４０２…制御装置、４０９…状態判定部、４１３…通知部、４１４…制御演算部
【図１】
0005827534.tif 000002
【図２】
0005827534.tif 000003
【図３】
0005827534.tif 000004
【図４】
0005827534.tif 000005
【図５Ａ】
0005827534.tif 000006
【図５Ｂ】
0005827534.tif 000007
【図６】
0005827534.tif 000008
【図７】
0005827534.tif 000009
【図８】
0005827534.tif 000010
【図９】
0005827534.tif 000011
【図１０】
0005827534.tif 000012
【図１１】
0005827534.tif 000013