(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントを制御する複数のプラント制御コンピュータ及び前記複数のプラント制御コンピュータを管理する管理コンピュータの間で通信される通信データを管理する通信データ管理装置において、
前記通信データに含まれる前記管理コンピュータで使用される管理データ名に対応して、前記通信データの前記プラント制御コンピュータで使用される使用データ名を含む当該通信データの通信先を特定する情報が記録された記録手段と、
前記複数のプラント制御コンピュータ又は前記管理コンピュータから送信された通信データを受け、当該通信データの前記管理データ名に基づいて前記記録手段から通信先を特定する情報を抽出するデータ検索手段と、
前記データ検索手段により抽出された前記通信データの通信先を特定する情報に基づいて、当該通信データを送信するデータ通信手段と、
を備えることを特徴とするデータ管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のデータ管理装置において、
前記通信データの管理データ名に対応して通信先を特定する情報は、更に、通信先の入出力インターフェースの種別、前記インターフェース毎のパラメータ及び前記プラント制御コンピュータの名前のうち少なくとも１つを含むことを特徴とするデータ管理装置。
【請求項３】
請求項２に記載のデータ管理装置において、
前記記録手段に記録された通信データの管理データ名に対応して通信先を特定する情報を更新する更新手段を更に備えることを特徴とするデータ管理装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラント制御コンピュータとこのプラント制御コンピュータを管理する管理コンピュータとの間で行われるデータ通信において、データの通信先を特定する情報を指定することなくデータの通信を可能とするデータ管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント制御及び管理の自動化いわゆるＩＡ（Industrial Automation）システムの技術分野では、少なくとも１組のプラントを制御する制御システムと、この制御システムを管理統括する管理コンピュータとから構成されるのが一般的となっている。特に、大規模工場や石油精製プラント等のように膨大な数のプラントで構成される施設の場合、１台の管理コンピュータが全てのプラントの制御を行うのではなく、ラインや工程毎にプラントをブロック化し、そのブロックを単位として制御する制御システムが構築される。管理コンピュータはこれらブロック毎に構築された制御システムとの交信を行い、必要に応じて各種データの入出力を行う場合が多い。即ち、各ブロックの制御システムを統括する制御コンピュータは、そのブロックにおけるフィールド機器の具体的な運転の制御を行う。フィールド機器とは温度センサ、圧力センサ、流量センサ等の計測機器と、バルブ開閉器や火力調整器等の調整機器を含む意味であり、このフィールド機器により計測される計測量や調整の度合いを示す調整量等のプロセス量がプロセスデータとして制御コンピュータに出力される。
【０００３】
これに対してこれら制御システムの管理を行う管理コンピュータ側は、施設に存在する制御システム全体からプロセスデータを適宜吸い上げて生産調整の制御を行ったり、各ブロックの運転状況の管理制御を行ったりするようになっている。このような生産調整の制御や運転状況の管理制御は、管理コンピュータ内に予め記憶されているアプリケーションプログラムの実行により行われる。
【０００４】
図６に、従来例としてＩＡシステムの構成を示す。ＩＡシステム１００は、ブロック毎のプラント制御システム５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃと管理コンピュータ１０１とから構成され、管理コンピュータ１０１とプラント制御システム５０Ａ、５０Ｂ、５０ＣとはＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）等で有線又は無線接続され、データ通信が可能に構成されている。通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）としては種々の規格を適用することができるが、本従来例では、ＯＰＣ（OLE for Process Control）を適用するものとする（図６における１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ）。従って各種のアプリケーション間でデータの転送やデータの共有を行うことができるようになっている。
【０００５】
管理コンピュータ１０１が特定の制御システムからデータを吸い上げる際又は特定の制御システムに指示信号を送信する際には、データの通信先を特定するために、プラント制御システムの名前、入出力を行うインターフェースの種類（例えば、ＯＰＣサーバを特定するためのＩＤ）及びデータ名等を指定することで行われる。これらのデータは管理コンピュータ１０１のアプリケーションプログラムに予め格納されている場合が多いという特徴を有する。例えば、管理コンピュータ１０１からプラント制御システム５０Ａの特定バルブの開閉値を調節する制御データを送信する場合、管理コンピュータ１０１は、アプリケーションプログラムに予め書き込まれているプラント制御システム名、入出力を行うインターフェースの種類（例えば、ＯＰＣサーバを特定するためのＩＤ）及び特定バルブ（タグ）の名前を制御データに付加して送信することとなる。タグとは管理対象であるバルブと一意に対応する識別名称であり、管理コンピュータ１０１とプラント制御システム５０Ａ等との間でデータ通信を行う際に必要なデータ名のことである。
【特許文献１】特開２００５−８４９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、管理コンピュータ１０１とプラント制御システム５０Ａ等とのデータ通信を行う際には、予めアプリケーションプログラムに書き込まれたプラント制御システム名、入出力を行うインターフェースの種類（例えば、ＯＰＣサーバを特定するためのＩＤ）及びデータ名（タグの情報）を使用することとなるが、これらの項目に変更が生ずると、アプリケーションプログラム自体の変更を行わなければならないという問題がある。
即ち、ＩＡシステムでは、例えばラインの設計変更、季節毎の生産物や生産量の変更等の種々の要因により、特に、タグの情報が頻繁に変更される場合も多い。例えば、従前のタグの情報が「Ｐ１１１」であったものが変更後は「Ｐ０１０１」になるといった変更が比較的頻繁に行われる。しかしながら「Ｐ０１０１」に変更しても、管理コンピュータ１０１側では、当該タグの情報は依然として「Ｐ１１１」で特定しており、更に、この情報はアプリケーションプログラムに書き込みがなされている場合も多いため、タグ等の情報が変更になる度にアプリケーションプログラムの書き替えを行うのは煩雑であるという問題があり、実用上好ましくない。
【０００７】
更には、大規模プラント施設では、異なる製造者のプラント制御システムが混在することも多く又同一製造者によるものでも年代型式毎に仕様が異なる事態も少なからず生ずる。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するために行われたものであり、その目的とするところは、統一した手段でデータを入出力できる機構を提供し、プラント制御システムの名前、入出力を行うインターフェースの種類（例えば、ＯＰＣサーバを特定するためのＩＤ）及びデータ名等を指定することなく簡便に管理コンピュータと制御システムとの通信を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、プラントを制御する複数のプラント制御コンピュータ及び前記複数のプラント制御コンピュータを管理する管理コンピュータの間で通信される通信データを管理する通信データ管理装置において、
前記通信データに含まれる前記管理コンピュータで使用される管理データ名に対応して、前記通信データの前記プラント制御コンピュータで使用される使用データ名を含む当該通信データの通信先を特定する情報が記録された記録手段（例えば、図１に示す名前管理ＤＢ４）と、
前記複数のプラント制御コンピュータ又は前記管理コンピュータから送信された通信データを受け、当該通信データの前記管理データ名に基づいて前記記録手段から通信先を特定する情報を抽出するデータ検索手段（例えば、図１に示す名前管理手段５）と、
前記データ検索手段により抽出された前記通信データの通信先を特定する情報に基づいて、当該通信データを送信するデータ通信手段（例えば、図１に示すデータ入出力手段６）と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のデータ管理装置において、
前記通信データの管理データ名に対応して通信先を特定する情報は、更に、通信先の入出力インターフェースの種別、前記インターフェース毎のパラメータ及び前記プラント制御コンピュータの名前のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のデータ管理装置において、
前記記録手段に記録された通信データの管理データ名に対応して通信先を特定する情報を更新する更新手段（例えば、図１に示す名前管理ＤＢメンテナンス手段７）を更に備えることを特徴とする。 
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、
データ検索手段が、複数のプラント制御コンピュータ又は管理コンピュータから送信された通信データを受けると、通信データの管理データ名に基づいて、通信データに含まれる管理データ名に対応して、前記通信データのプラント制御コンピュータで使用される使用データ名を含む当該通信データの通信先を特定する情報が記録された記録手段から、当該通信データの通信先を特定する情報を抽出し、この抽出された情報にもとづいて、データ通信手段が当該通信データを送信することができる。従って、プラント制御コンピュータと管理コンピュータとの間のデータ通信が通信データの通信先を特定する情報に依存することなく統一的なデータ通信環境を構築することができるという効果がある。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、
前記通信データの管理データ名に対応して通信先を特定する情報は、更に、通信先の入出力インターフェースの種別、前記インターフェース毎のパラメータ及び前記プラント制御コンピュータの名前のうち少なくとも１つを含むため、データ通信時にこれらの情報に依存することなく統一的なデータ通信環境を構築することができるという効果がある。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、
記録手段に記録された通信データの管理データ名に対応して通信先を特定する情報を更新する更新手段を更に備えることで、これら情報の変更を簡便に行うことができるという効果がある。 
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、図を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。本実施の形態では、データ管理装置として管理コンピュータ１を適用した例について説明を行う。
図１は、管理コンピュータ１と各プラント制御システム５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃとの間で行われるデータ通信の流れを模式的に表している。特に図１は、管理コンピュータ１のデータ管理機能（図１の、点線部分）を抽出して模式的に表している。
【００１６】
管理コンピュータ１は、ワークステーション等から構成される。内部に各種のアプリケーションソフトウェアを格納し、プラント制御システムから種々のプラントデータを吸い上げたり、各プラントへの個別の制御信号を送信したりすることができるようになっている。
【００１７】
制御システム５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃとのデータ通信にはデータ管理機能を介して行う構成となっているため、上記従来例で説明したように、プラント制御システムの名前、入出力を行うインターフェースの種類（例えば、ＯＰＣサーバを特定するためのＩＤ）及びデータ名の指定を行わなくても、指定データの送受信を行うことができるようになっている。
【００１８】
データ管理機能の概要を説明すると、アプリケーションが所定のタグを指定してデータの送信要求を行うと（図１の「１」）、プログラムとの協働によりデータ入出力手段６が名前管理手段５に指定データの所在（指定データの通信先であるタグの属するプラント制御システム）及びデータの入出力方法（通信先である制御システムとのインターフェースの種類等の問い合わせを行う（図１の「２」）。名前管理手段５は、予め指定データに関する各種データを記憶した名前管理ＤＢ（データベース）４を参照し、指定データに含まれるデータ名を検索キーとして上述の各種データを抽出する（図１の「３」）。その後、指定データの所在及びデータの入出力方法を取得した名前管理手段５は、これらデータをデータ入出力手段６に送信する（図１の「４」）。データ入出力手段６は、送信された指定データの所在及びデータの入出力方法に基づいてＯＰＣ  Ｉ/Ｆ２０又は２１を介して所定のプラント制御システムに指定データを送信するようになっている（図１の「５」）。
【００１９】
次に、図２に示すブロック図を用いて、管理コンピュータ１の機能的構成について説明する。
管理コンピュータ１は、制御部２、記憶部３、操作部９、表示部１０、通信部８から構成され、これらがバス１５を介して電気・電子的に接続されている。
【００２０】
制御部２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）から構成される。即ち、ＣＰＵがＲＯＭ及び／又は記憶部３に格納されたオペレーションプログラムやアプリケーションプログラムを読み出し、ワークエリアとしてもＲＡＭに展開し、管理コンピュータ１の全体制御を行うようになっている。
【００２１】
記憶部３は、磁気的記録媒体、光学的記録媒体又は不揮発性の半導体メモリ等から構成される。プラント制御システム５０Ａ（図１参照）等の名前、データ入出力方法、データ名等が記憶された名前管理ＤＢ４が構築されている。なお、ＷＡＮやＬＡＮ等を通じて外部サーバマシンに記憶する構成とすることも当然にできる。
名前管理ＤＢ４には、データ名、データを入出力する際に使用する入出力インターフェースの種別、プラント制御システムの名前、インターフェース毎のパラメータ（「ProgID」）、プログラム制御システム内におけるデータ名（タグの情報）が格納されている。これらの通信データの通信先を特定する情報が、通信データに含まれるデータ名と夫々対応付けられて記録されている。従って、名前検索手段は、通信データに含まれるデータ名を検索キーとして、名前管理ＤＢ４からこれらの情報を抽出するようになっている。
【００２２】
例えば、プラント制御システム５０Ａとプラント制御システム５０Ｂの夫々に「Ｆ００１」というタグが存在したとする。制御システム５０Ａの「Ｆ００１」のタグを「Ｆ００１Ａ」、制御システム５０Ｂの「Ｆ００１」のタグを「Ｆ００１Ｂ」として管理することとすると、名前管理ＤＢ４では図３に示すように登録するようになっている。図３において、「＜Name＞〜＜/Name＞３１」の項目ではデータ名として「F001A」を登録する。「＜Interface＞〜＜/Interface＞３２」の項目では入出力インターフェースの種別を登録する。本実施例では「OPC」を登録する。「＜Datasource＞〜＜/Datasource＞３３」の項目では制御システム名を登録する。ここではプラント制御システム５０Ａであるから「Control−A」を登録する。「＜ProgID＞〜＜/ProgID＞３４」の項目ではインターフェース毎のパラメータを登録する。仮に「xxxxxxxx」と登録する。「＜Dataname＞〜＜/Dataname＞３５」の項目にはプラント制御システム５０Ａで使用されているデータ名即ち「F001」を登録する。これと同様にプラント制御システム５０Ｂの「Ｆ００１」についても登録が行われる。図３に示すようにデータ名は「F001B」、インターフェース種別は「OPC」、データソース名は「Control―B」、インターフェース毎のパラメータとして「xxxxxxxx」、プラント制御システム５０Ｂで使用される名前としての「F001」が登録されることとなる。
これにより、プラント制御システム５０Ａと５０Ｂとで同一のデータ名を有していた２つの異なるタグが、名前管理ＤＢ４内で、異なるデータ名として管理することができることとなる。
【００２３】
なお、図３に示すように名前管理ＤＢ４の登録情報はＸＭＬ形式で記述したが、これは制御システムの拡張性及び移植性を考慮した趣旨による。従って、ＸＭＬ形式で記述するのが好適であるが、他の形式で記述することも当然に可能である。
【００２４】
図２に戻り、表示部１０はＣＲＴ（Cathode Ray Tube）モニタやＴＦＴ（Thin film Transistor）等から構成されるＦＰＤ（Flat Display Panel）等からなるユーザインターフェースである。プラント制御システム５０Ａ等とのデータ通信を行う際のデータテーブルや各種操作に関する画像が表示される。
【００２５】
通信部８は、プラント制御システム５０Ａ等とのデータ通信を行う通信インターフェースである、ＮＩＣ（Network Interface Card）を適用するものとし、通信規約としてＯＰＣを適用している。
【００２６】
操作部９は、例えば、キーボードやマウス等から構成されるユーザインターフェースであって、オペレータの操作に基づいて各種の入力信号を制御部２に送信するようになっている。本実施の形態では、この操作部９を介して通信データの通信先を特定する情報の変更を行うことができるように構成している。
【００２７】
ここでプログラムとの協働により行われる制御部２でのデータ管理機能についてより詳細に説明を行う。
制御部２はプログラムとの協働によりデータ入出力手段６、名前管理手段５及び名前管理ＤＢメンテナンス手段７の機能手段を実現する。
【００２８】
データ入出力手段６は、管理コンピュータ１の各種アプリケーションプログラムの要求に応じてデータの所在や入出力方法を名前管理手段５に問い合わせたり、当該問い合わせに対して名前管理手段５から通知された指定データの入出力方法に基づいてプラント制御システムと通信を行い、その後、プラント制御システムから取得したデータをアプリケーションプログラムに引き渡す機能部である。
【００２９】
名前管理手段５は、データ入出力手段６からの要求に応じて名前管理ＤＢ４を参照して指定データの入出力方法等を取得する機能部である。
【００３０】
名前管理ＤＢメンテナンス手段７は、名前管理ＤＢ４へ情報を登録、削除、修正を行う機能部である。情報の登録、削除、修正はオペレータが操作部９を介して入力する入力信号に基づいて行われる。
【００３１】
次に、管理コンピュータ１で行われるデータ管理機能の処理について図４に示すフロー図を用いて説明する。なお、以下の処理はプログラムの指示に基づいて、制御部２の各種機能手段により行われるものである。
【００３２】
ステップＳ１０１で、データ入出力手段６は、アプリケーションプログラムのデータ入力要求を受け付ける。
【００３３】
ステップＳ１０２で、データ入出力手段６は、要求されたデータの所在、及び入出力方法等について名前管理手段５に問い合わせを行う。
【００３４】
ステップＳ１０３で、データ入出力手段６からの問い合わせを受けた名前管理手段５は、名前管理ＤＢ４を参照して、指定データの入出力方法を取得する。
【００３５】
ステップＳ１０４で、名前管理手段５は、ステップＳ１０３で取得した指定データの入出力方法をデータ入出力手段６に通知する。
【００３６】
ステップＳ１０５で、データ入出力手段６は、通知された入出力方法でプラント制御システム５０Ａ等にアクセスし、指定データの入出力を行う。
【００３７】
ステップＳ１０６で、データ入出力手段６は、入力したデータをアプリケーション側に送信する。
【００３８】
以上、本実施の形態における管理コンピュータ１によれば、指定データの入出力の際、管理コンピュータ１がプラント制御システム５０Ａ等の名前や入出力を行うインターフェース名が不明であっても、データ入出力手段６及び名前管理手段５によって、予めデータ名とプラント制御システム５０Ａ等内でのデータ名とを対応付けて記憶する名前管理ＤＢ４から指定データ名に対応する制御システム５０Ａ等内でのデータ名を抽出し、この情報に基づいて所定のプラント制御システムに指定データ（タグの情報）の送信要求を行うことができる。よって管理コンピュータ１は、データ通信を行う際に、相手先の制御システム名、インターフェース種別及びデータ名の情報に依存すること無くデータ通信を行うことができ、プラント側でのデータ名等の変更に際して、逐次アプリケーションプログラムの変更（書換え）を行う必要が無くなるという効果がある。
【００３９】
〔応用例〕
次に、本発明を適用した管理コンピュータ１の応用例について図５に示す模式図を用いて説明する。ＩＡ管理システムでは、プラント制御システム上のデータのほかに、製品の生産予約データ、実績データなどを取り扱う場合もある。これらのデータは、リレーショナルデータベースに格納されることが多い。即ち、生産予約データや、実績データは種々のカテゴリーで情報を集合又は離散させることがしばしば行われるため、１件のデータを複数の項目（フィールド）の集合として表現し、データの集合をテーブル上で表にして表すことが容易なリレーショナルデータベースとして管理する傾向にある。このためデータの入出力にはインターフェースとしてＯＰＣでなく、リレーショナルデータベースの操作に優れるＳＱＬ（Structured Query Language）が使用されることが多い。
【００４０】
しかしながら、データ入出力方法として異なるインターフェースを用いることとなると、管理コンピュータ１と生産実績管理ＤＢ６１や受注管理ＤＢ６２とのデータ通信の際、データ入出力方法としてＳＱＬを指定する旨のデータを入力しなければならず、不便である。
【００４１】
そこで、データ入出力手段６のＳＱＬ  Ｉ/Ｆ６０を組み込み、名前管理ＤＢ４にＳＱＬインターフェースを使用する情報を定義することで、ＯＰＣ以外の他のインターフェースを含めた、統一されたデータ入出力手段を提供することができるようになるという効果がある。
【００４２】
以上、本発明を実施する最良の形態について説明したが、本発明は上記種々の例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明を実施するための最良の形態における管理コンピュータのデータ通信形式の概要を示した模式図である。
【図２】本発明を実施するための最良の形態における管理コンピュータの機能的構成を示したブロック図である。
【図３】本発明を実施するための最良の形態における管理コンピュータに格納される名前管理ＤＢでのデータ記述の例を示した図である。
【図４】本発明を実施するための最良の形態における管理コンピュータのデータ管理機能の手順を示したフロー図である。
【図５】本発明を実施するための最良の形態における管理コンピュータのデータ通信形式の応用例を示した模式図である。
【図６】従来のＩＡシステムにおけるデータ通信形式の例を示した模式図である。
【符号の説明】
【００４４】
１、１０１  管理コンピュータ
２  制御部
３  記憶部
４  名前管理ＤＢ
５  名前管理手段
６  データ入出力手段
７  名前管理ＤＢメンテナンス手段
８  通信部
９  操作部
１０  表示部
２０、２１、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ  ＯＰＣ  Ｉ／Ｆ
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ  プラント制御システム
６０  ＳＱＬ  Ｉ／Ｆ
６１  生産実績管理ＤＢ
６２  受注管理ＤＢ
１００  ＩＡシステム
【図１】
0004811084.tif 000002
【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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