(57)【要約】【課題】システムを構成する要素の接続関係を、オブジェクトの集合としユーザが定義できると共に、稼動状態表示を、オペレータが確認していないところで過去に何回停止等のイベントが発生しているかを表示できる稼動状態表示装置を実現する。【解決手段】システムを構成する要素とその稼動状態を画面に表示する、稼動状態表示装置において、前記要素の接続関係を図示したシステム構成図を表示する構成表示手段と、表示されたシステム構成図上の要素に対して、要素の稼動情報を表示する稼働状態表示手段と、を有する。【選択図】                    図１
2004362294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムを構成する要素とその稼動状態を画面に表示する、稼動状態表示装置において、
前記要素の接続関係を図示したシステム構成図を表示する構成表示手段と、
表示されたシステム構成図上の要素に対して、要素の稼動情報を表示する稼働状態表示手段と、
を有することを特徴とする、稼動状態表示装置。
【請求項２】
前記システム構成図をオブジェクトファイルで生成するオブジェクトファイル生成手段を有することを特徴とする、請求項１記載の稼動状態表示装置。
【請求項３】
前記オブジェクトファイルは、ＸＭＬ形式で保存されることを特徴とする、請求項１又は２記載の稼動状態表示装置。
【請求項４】
前記オブジェクトファイル生成手段として、汎用描画ツールを用いることを特徴とする、請求項１乃至３記載のいずれかに稼動状態表示装置。
【請求項５】
前記稼動情報は、当該要素の現在の稼動状態及び過去のイベント履歴であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の稼動状態表示装置。
【請求項６】
前記過去のイベント履歴は、イベント回数表示を含むことを特徴とする、請求項５記載の稼動状態表示装置。
【請求項７】
前記要素は、要素間を接続する通信バスを含むことを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の稼動状態表示装置。
【請求項８】
前記稼動情報は、色彩表示を含むことを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の稼動状態表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大中規模プラント向け統合生産制御システム等の稼動状態表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
統合生産制御システムの稼動状態表示装置は、ドメイン内の通信バス上のシステム状態を画面上で一覧表示する機能を有する。
統合生産制御システムの稼動状態表示装置では、オペレータが操作監視する上位ステーションの全て、フィールド機器コントロールステーションの全て、通信バスの状態等を名前順にアイコンで表示している。オペレータは、システム稼動状態を見て個々のステーションの稼動状態を知り、メンテナンス等をすることができる。
【０００３】
図５は、従来の稼動状態表示装置の画面例である。この画面では、特定なドメインにおける上位ステーションＨＩＳ（Ｈｕｍａｎ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）、フィールドコントロールステーションＦＣＳ（Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｔａｔｉｏｎ）等のシステムを構成する要素の稼動状態（動いているか停止しているか）を名前順にアイコンでオーバービュー表示している。停止の場合はステーション上に×印を表示している。また、ステーションを接続している通信バスの稼動状況も表示している。
【０００４】
この表示形態では、一目でシステム全体の稼動状態がわかるようにオーバービュー表示をしており、ＦＣＳ等のアイコンをダブルクリックすると、ポップアップウィンドウでＦＣＳ内部の稼動状態を表示し、ＣＰＵ（中央制御装置）やＩＯＭ（入出力モジュール）の稼動状態を知ることができる。
【０００５】
【特許文献】
特開平１１−３１１４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような表示形態をとる稼動状態表示装置では、次のような問題点がある。
（１）システム稼動状態表示の表示位置は、ステーション名順でシステム固定である。そのため、稼動状態を見てもシステム構成が理解できない。即ち、上位ステーションのＨＩＳ、下位ステーションのＦＣＳ、それらをつなぐ通信バスの実際の構成が稼動状態表示画面を見てもわからない。
【０００７】
（２）割り付いていないステーションの場合でも、予め表示位置が確保されているので、スペースが表示されてしまう。図５を見ると、ＦＣＳ３は存在しないためにＦＣＳ３の位置には何もアイコンが表示されていない。即ち、たとえステーション数自体は少なくても、ステーション番号の位置に強制的にスペースの領域が表示されてしまうので、表示装置の一画面では表示しきれず（ステーション番号によっては下の方に表示されてしまう）、スクロールさせて稼動状態を見なければならなくなる場合が発生する。これはオペレータの操作監視の負荷となり、一目でステーション全体を見渡せないことを意味する。
【０００８】
（３）システム稼動状態表示は、現在のステーション状態を表示しているため、オペレータが確認していない間に停止していても、表示されている稼動状態を見ただけではわからない。例えば、ハードウェア故障で頻繁にＦＣＳが停止していても、オペレータが見たときは常に正常状態であれば、オペレータはその故障に気が付かない。
【０００９】
（４）システム稼動状態表示を見ても、何をするステーションかわからないため、システム全体のトータルな損失や危険度合いが認識できない。現状のステーション毎の単なる稼動状態表示では、ステーションが落ちたための影響範囲を見極められない。例えば、火力発電所でＦＣＳ１は発電するための計器のコントローラであり、ＦＣＳ１が停止すると電気を作り出せないだけでなく、火災の原因となるかもしれない。現状のシステム稼動状態表示ではＦＣＳ１が停止していることしかわからず、それによるプランと全体の損失を知ることができないため、危険を察知し、製品の損失を防ぐ判断がオペレータに一任され、システムの信頼性を阻害している。
【００１０】
本発明の目的は、次の機能を有する稼動状態表示装置を提供することにある。
（１）システムを構成する要素の接続関係を、オブジェクトの集合として表示すると共に、表示形態をシステム固定ではなく、ユーザが定義することができる。
（２）システム稼動状態表示を、単なる現在の稼動状態を表現するだけでなく、オペレータが確認していないところで過去に何回停止等のイベントが発生しているかを表示できる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の構成は次の通りである。
（１）システムを構成する要素とその稼動状態を画面に表示する、稼動状態表示装置において、
前記要素の接続関係を図示したシステム構成図を表示する構成表示手段と、
表示されたシステム構成図上の要素に対して、要素の稼動情報を表示する稼働状態表示手段と、
を有することを特徴とする、稼動状態表示装置。
【００１２】
（２）前記システム構成図をオブジェクトファイルで生成するオブジェクトファイル生成手段を有することを特徴とする、（１）記載の稼動状態表示装置。
【００１３】
（３）前記オブジェクトファイルは、ＸＭＬ形式で保存されることを特徴とする、（１）又は（２）記載の稼動状態表示装置。
【００１４】
（４）前記オブジェクトファイル生成手段として、汎用描画ツールを用いることを特徴とする、（１）乃至（３）のいずれかに記載の稼動状態表示装置。
【００１５】
（５）前記稼動情報は、当該要素の現在の稼動状態及び過去のイベント履歴であることを特徴とする、（１）乃至（４）のいずれかに記載の稼動状態表示装置。
【００１６】
（６）前記過去のイベント履歴は、イベント回数表示を含むことを特徴とする、（５）記載の稼動状態表示装置。
【００１７】
（７）前記要素は、要素間を接続する通信バスを含むことを特徴とする、（１）乃至（６）のいずれかに記載の稼動状態表示装置。
【００１８】
（８）前記稼動情報は、色彩表示を含むことを特徴とする、（１）乃至（７）のいずれかに記載の稼動状態表示装置。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。図１は本発明を階層型プロセス制御システムに適用した稼動状態表示装置の一例を示す機能ブロック図である。
【００２０】
本発明の特徴の第１は、システム稼動状態表示の形態をシステム固定でなく、ユーザが自由に定義することができる環境を提供する。図２は、ユーザがＶＩＳＩＯ（登録商標）等の汎用描画ツールで定義した階層的なシステム構成図である。これをそのままプラント監視用画面に表示することにより、オペレータはシステムを構成する要素の接続関係を直感的に認識できる。
【００２１】
本発明の特徴の第２は、ユーザが定義したシステム構成図の要素上に、現在の稼動状態及び過去のイベント履歴をリンクさせて表示する。つまり、オペレータが確認していない場合は、過去に停止した履歴や停止回数がわかるよう表示することにより、停止したことによる影響や危険度が容易に確認できる環境を提供する。
【００２２】
図１において、１はオペレータとインターフェイスする上位ステーション（ＨＩＳ）であり、通信バス２に接続されている。３１，  ３２，  …は通信バス２に接続されて上位ステーション１と通信するフィールドコントロールステーション（ＦＣＳ１，  ＦＣＳ２，…）である。
【００２３】
フィールドコントロールステーション３１（ＦＣＳ１）は、Ｉ／Ｏバス４を介して複数のフィールド機器５１，  ５２，…５ｎと通信し、これらの制御を担当する。他のフィールドコントロールステーションも同様な機能を有する。
【００２４】
６はユーザが利用できるオブジェクトファイル生成手段であり、汎用通信バス７を介して上位ステーション１と通信する汎用パソコンで実現されている。ユーザは、このパソコンにインストールされた汎用描画ツールを用いて監視対象システムを構成する要素（オブジェクト）とその結合関係が一目で把握できるシステム構成図を定義することができる。
【００２５】
図２は、オブジェクトファイル生成手段６により、ユーザが定義した階層的なシステム構成図の例である。ユーザは、ＶＩＳＩＯ（登録商標）等の汎用描画ツールでシステム構成図等を作成する。必要ならば，システム構成図にステーション情報（ステーションの監視対象，何をするステーションか等）を記述しておく。このシステム構成図は、ＸＭＬ（ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ  Ｍａｒｋｕｐ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）形式のオブジェクトファイルとして保存される。
【００２６】
上位ステーション１において、１１はシステム稼動情報データベースであり、システムを構成する要素の稼動状態、アラームイベント履歴、制御データ等の情報が集約されて保持されている。１２は構成表示手段であり、オブジェクトファイル生成手段６でユーザが作成した監視すべきドメインのシステム構成図等のオブジェクトファイルがダウンロードされ、適当なファイル名で保持されている。
【００２７】
１３は、監視画面の表示装置である。１４は稼動状態表示手段であり、監視すべきドメインのシステム構成図を構成表示手段１２より呼び出すと共に、当該ドメインのシステム稼動状態をシステム稼動情報データベース１１から呼び出して対応する要素上に稼動情報を貼り付け、表示装置１３に渡して表示させる。
【００２８】
図３は、システム構成図のオブジェクト上に、その稼動状態をリンクして表示させるための処理の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１でユーザが定義したシステム構成は、ステップＳ２で、ＸＭＬ形式のオブジェクトファイルで保存される。
【００２９】
ステップＳ３では、ＸＭＬファイルからオブジェクトの位置（サイズを含む）情報が取得され、ステップＳ４ではその取得位置に当該オブジェクトを描画すると共に、システム稼動情報データベース１１からの情報に基づく状態表示アイコンを上書き描画する。
【００３０】
図４は、図２のシステム構成に本発明を適用した稼動状態表示装置の画面例を示す。このシステム構成は、２台のＨＩＳ（ＨＩＳ１，  ＨＩＳ２）が通信バスＢＵＳを介して３台のＦＣＳ（冷却用ＦＣＳ１，  発電用ＦＣＳ２，  蓄電用ＦＣＳ３）を監視しており、ＨＩＳ１は冷却用ＦＣＳ１，  発電用ＦＣＳ２を監視し、ＨＩＳ２は発電用ＦＣＳ２，  蓄電用ＦＣＳ３を監視している。
【００３１】
表示形態の特徴は、
（１）ステーションの状態は、ノーマル、エラー（×を表示）、過去にエラー状態にあった（黄色枠）の３状態をアイコンで視覚的に表す。
（２）ステーションをつなぐ通信バス（Ｖｎｅｔ）の稼動状態を、色分け表示し視覚的に強調表示する。緑色がノーマル状態、赤色が断線などのエラー状態を表す。
【００３２】
図４に示すシステム構成は、説明を簡単にするための小さなシステムの例であるが、電力発電部、電力蓄電部、電力発電による熱の冷却部からなり、２台のＨＩＳ（ＨＩＳ１，  ＨＩＳ２）で監視している電力発電所である。このシステム稼動状態表示より、ＨＩＳ１、ＦＣＳ１が停止しており、ＦＣＳ３はオペレータが未確認時に２回停止していることがわかる。Ｖネット等の通信バスは緑表示されているので正常状態である。
【００３３】
ＨＩＳ２担当のオペレータは、図４のシステム稼動状態をみて、ＦＣＳ１が停止しているため、発電による熱を冷ますことができず、火災が発生するおそれがあることを知る。また、ＦＣＳ１を監視するＨＩＳ１が停止しているので、ＨＩＳ２担当のオペレータが危険状態にあることを知らせなければならないことがわかる。
【００３４】
さらに、ＦＣＳ３はオペレータが未確認であったときに２回停止していることを知り、原因を究明するきっかけとなる。このため、ＦＣＳ３が完全に停止する前に、故障箇所を調べ、システムを正常に戻すことが可能となる。
【００３５】
システム稼動状態表示における未確認ステーション（図４ではＦＣＳ３）の確認操作は、システム稼動状態表示上の未確認ステーションを選択し、ツールバー上の確認ボタンを押す。すると、未確認状態の黄色枠表示から、ノーマル表示となる。
【００３６】
図４では、１画面に特定ドメインのシステム構成全体の稼動状態を表示しているが、大規模システムでは１画面でシステム構成を表現するとアイコンが小さくなったり、ステーション情報を載せるスペースが確保できないので、プラント全体を複数エリアに分け、エリア毎にシステム稼動状態表示を行なうようにすることが実用的である。つまり、最初にプラント全体の地図としてエリア図（エリアＡ，Ｂ，Ｃ，等）を表示し、エリアＡを展開するとエリアＡのシステム稼動状態表示が表示されるようにする。
【００３７】
実施例では、システム構成をＸＭＬ形式のオブジェクトファイルとして保存する汎用描画ツールとしてＶＩＳＩＯ（登録商標）を例示したが、これに限定されるものではなく、表計算ソフト，  プレゼンテーションソフト，  ＣＡＤ等の汎用描画ツールで、ＸＭＬ形式でオブジェクト保存可能な描画ツールを利用することが可能である。
【００３８】
更に、システム構築を行なうためのエンジニアリングステーション等で用いられるメーカ固有のビルダツールで、ＸＭＬ形式でオブジェクト保存可能な描画ツールを利用することも可能である。
【００３９】
システムエンジニアは、システムを構築する設計途中においてシステム構成図を作成していることが一般であるから、この電子データを利用してＸＭＬ形式のファイルを構成表示手段１２にインストールしておけば、新たな描画作業が不要となる。
【００４０】
オブジェクトファイル生成手段６は、システム構成の新たな描画作業を行うと共に、構成表示手段１２にインストールされているオブジェクトファイルを呼び出してこれを編集する機能も有する。
【００４１】
オブジェクトファイル生成手段６は、汎用通信バス７に接続され上位ステーション１と通信する形態を例示したが、この機能を上位ステーション１内に設ける構成とすることも可能である。
【００４２】
なお、本発明は階層型プロセス制御システム以外に適用してもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果を期待することができる。
（１）描画ツールで定義したシステム構成図がそのまま利用されるので、ユーザ固有のステーション情報やシステム構成を階層的に表現することで、オペレータが一目でシステム全体の状態を把握することができる。更に、画面上に無駄なスペースもなく、ウィンドウをスクロールして見る必要がなくなる。更に、ユーザがシステム構成を定義することで、システム稼動状態表示画面を報告書にも利用でき、誰にでも簡単にシステム構成が理解できるようになる。
【００４４】
（２）オペレータ未確認時のステーション停止状態を知ることで、システム停止という最悪の事態に及ぶ前に原因を究明し、メンテナンスすることが可能となる。即ち、システム構成をシステム稼動状態と一緒に表示することで、オペレータは具体的なエラー影響範囲をシステム稼動状態を見ただけで理解できるようになる。
【００４５】
（３）オペレータ未確認時のステーション停止や停止回数を知ることができる。このため、これから停止しそうな不安定なステーションを停止する前に発見し、メンテナンスし、製品の損失を防ぐことができる。即ち、オペレータはシステム全体の稼動状況を瞬時に把握し、危険を防ぎ、製品の損失を防ぐだけでなく、オペレーションの負荷を軽減する手助けとなる。
【００４６】
（４）また、通信バスの稼動状態を色分け表示することで、通信エラーによりどのステーションが制御不能となっているか視覚的に容易に理解でき、通信エラーによる影響範囲を容易に知ることができる。
【００４７】
（５）システム全体としてのエラーの影響範囲も見極められるようになる。本発明は、単にシステム構成を階層的に表示するだけでなく、システム構成と稼動状態という２つの情報を最も効果的にオペレータに通知し、安定したプラントオペレーションを環境提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を階層型プロセス制御システムに適用した稼動状態表示装置の一例を示す機能ブロック図である。
【図２】ユーザが汎用描画ツールで定義した階層的なシステム構成図である。
【図３】図２のシステム構成図のオブジェクト上に、その稼動情報をリンクして表示させるための処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】図２のシステム構成図に本発明を適用した稼動状態表示装置の画面例である。
【図５】従来の稼動状態表示装置の画面例である。
【符号の説明】
１  上位ステーション
１１  システム稼動情報データベース
１２  構成表示手段
１３  表示装置
１４  稼動状態表示手段
２  通信バス
３１，  ３２  フィールドコントロールステーション
４  Ｉ／Ｏバス
５１，  ５２，  …５ｎ  フィールド機器
６  オブジェクトファイル生成手段
７  汎用通信バス
【図１】
2004362294.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004362294.tif 000005
【図４】
2004362294.tif 000006
【図５】
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