(57)【要約】      （修正有）【課題】システム相互の時刻にずれが生じた状況でも、統括側による各機場からのデータ収集や、各機場への設定操作が妥当なタイミングで行うことが可能な監視制御システムを提供する。【解決手段】複数の機場Ａ，Ｂ，・・・Ｘ毎に、タイムサーバにより定期的に時刻合わせ可能な時計を有する機場サーバステーションを設け、統括側にはタイムサーバにより定期的に時刻合わせ可能な時計を有する統括サーバステーションを設け、各機場サーバステーションは、自機場のアラーム情報を時刻データと共に定周期で統括サーバステーションに送信し、統括サーバステーションは、タイムサーバと時刻合わせできなくなった場合は、複数の機場サーバステーションとのデータの授受に関する処理を時刻差分ずらせ、機場サーバステーションがタイムサーバと時刻合わせできない場合は、データの授受に関する処理を時刻差分ずらせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の機場を、通信ネットワークを介して統括監視制御する監視制御システムであって、
前記複数の機場毎に設けられ、これら機場毎にタイムサーバにより定期的に時刻合わせ可能な時計を有し、この時計が計時する時刻に基づいて、制御対象機器を監視制御する機場サーバステーションと、
統括側に設けられ、タイムサーバにより定期的に時刻合わせ可能な時計を有し、この時計が計時する時刻に基づいて、前記通信ネットワークを介して前記複数の機場サーバステーションとの間で監視、制御データを授受し、これら複数の機場を統括監視制御する統括サーバステーションとを備え、
前記複数の機場サーバステーションは、自機場の不具合有無に関するアラーム情報を時刻データと共に定周期で統括サーバステーションに前記通信ネットワークを介して送信するアラーム送信手段をそれぞれ有し、
前記統括サーバステーションは、自己の時計がタイムサーバと時刻合わせできなくなった状態を検出する第１の時刻合わせ不可検出手段と、前記複数の機場サーバステーションから送られてくる前記アラーム情報から各機場サーバステーションの時計の中にタイムサーバと時刻合わせできなくなった時計があるかを検出する第２の時刻合わせ不可検出手段と、自己の時計の時刻と複数の機場から送られてくる時刻データとの時刻差をそれぞれ求める時刻差検出手段と、前記第１の時刻合わせ不可検出手段により自己の時計がタイムサーバと時刻合わせできない状態を検出すると、前記複数の機場サーバステーションに対する監視、制御データの授受に関する処理を前記時刻差検出手段で求められ時刻差分ずらせ、前記第２の時刻合わせ不可検出手段により何れかの機場サーバステーションの時計が時刻合わせできないことが検出されるとその機場サーバステーションに対する監視、制御データの授受に関する処理を前記時刻差検出手段で求められ時刻差分ずらせる処理実行時間調整手段とを有する
ことを特徴とする監視制御システム。
【請求項２】
前記機場サーバステーションは、前記統括サーバステーションからの要求に応じて、自機場の制御対象から収集した所定周期分の状態データを前記統括サーバステーションに送信することを特徴とする請求項1に記載の監視制御システム。
【請求項３】
前記統括サーバステーションは、前記複数の機場サーバステーションに対して、所定の制御時刻に、その制御に必要なパラメータを送信することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の監視制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、複数の機場を、通信ネットワークを介して統括監視制御する監視制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、この種の監視制御システムは、点在している複数のプラント（機場）内で動作している機場毎の監視制御システム（以下、機場のシステムと呼ぶ）と、統括側として設けられた監視制御システム（以下、統括側のシステムと呼ぶ）とを通信ネットワークで接続して、統括側にて、各プラントからのデータ収集や、必要に応じて設定操作を行うことで、複数プラントの管理を行っている。
【０００３】
このような監視制御システムにおいて、統括側のシステム及び機場のシステムは共にそれぞれサーバステーションを持っている。統括側のサーバステーションは、通信ネットワークを介して各プラントからのデータ収集や、必要に応じた設定操作出力を行い、各プラントから収集したデータを表示するヒューマンインタフェースステーションを有する。また、機場側のサーバステーションは、プラント内のデータ収集、ヒューマンインタフェース表示用情報の作成、データファイリング、設定操作出力を行う機能を有する。そして、プラント内で収集したデータを機場内のヒューマンインタフェースステーションに表示させたり、プラント内の機器の状態を統括側へ配信したり、機器の制御を行ったりする。
【０００４】
統括側及び機場のシステムは、それぞれのサーバステーションが有する時計の時刻を基準に動作する。これらサーバステーションの時計は、定期的に、統括側及び各機場内にある基準時刻を提供する機器（以下、タイムサーバと呼ぶ）の時刻に合せている。統括側及び各機場のシステムは通信ネットワークで接続されているが、この通信ネットワークが切断された状態でも正しい時刻で動作できるようにするため、それぞれタイムサーバを用意して個別に時刻合せを行っている。
【０００５】
このように、統括側のシステムと各機場のシステムとは、個々にタイムサーバと定期的に時刻合せを行うことで、全ての監視制御システムの時刻はほぼ一致した状態となる。このため、統括側のシステムが各機場のシステムからのデータ収集を行う場合や、統括側のシステムから各機場のシステムへ設定操作出力を行う場合には、統括側のシステムの時刻を基に処理実行時間を判断して動作している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９９２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような監視制御システムにおいて、タイムサーバが故障したり、或いはタイムサーバに接続する部分が故障したりした場合、これに対応するサーバステーションは基準時刻との時刻合せが行われなくなり、サーバステーション自身の時計を基に動作することになる。通常、サーバステーションの時計は、精度にはばらつきがあるため、それぞれのシステム間で時刻のずれが生じてくる。
【０００８】
前述のように、統括側のシステムは、各機場からのデータ収集や、各機場への設定操作を行うが、統括側と各機場のシステムとの時刻にずれがあると、統括側では必要なデータを集められなくなる場合や、正しいタイミングで機場のシステムに対して設定操作出力が行えなくなる場合がある。
【０００９】
例えば、統括側のサーバステーションの時計が機場のサーバステーションの時計よりも進んでいる場合、統括側のシステムが毎正時に機場側で作成されるデータを収集しようとしても、機場側のシステムは正時になっていないためデータが作成されておらず、収集したデータが未測値になる場合がある。
【００１０】
また、統括側のサーバステーションの時計が機場のサーバステーションの時計よりも遅れている場合、各機場側のシステムでは、統括側から制御に必要なパラメータが設定される時刻になっても、統括側のシステムでは設定時刻となっていないため設定が行われず、制御が行われなくなる等の影響が出る場合がある。
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、基準時刻との時刻合せが行えなくなることで、システム相互の時刻にずれが生じた状況でも、統括側による各機場からのデータ収集や、各機場への設定操作が妥当なタイミングで行うことが可能な監視制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の実施の形態による監視制御システムは、複数の機場を、通信ネットワークを介して統括監視制御する監視制御システムであって、前記複数の機場毎に設けられ、これら機場毎にタイムサーバにより定期的に時刻合わせ可能な時計を有し、この時計が計時する時刻に基づいて、制御対象機器を監視制御する機場サーバステーションと、統括側に設けられ、タイムサーバにより定期的に時刻合わせ可能な時計を有し、この時計が計時する時刻に基づいて、前記通信ネットワークを介して前記複数の機場サーバステーションとの間で監視、制御データを授受し、これら複数の機場を統括監視制御する統括サーバステーションとを備え、前記複数の機場サーバステーションは、自機場の不具合有無に関するアラーム情報を時刻データと共に定周期で統括サーバステーションに前記通信ネットワークを介して送信するアラーム送信手段をそれぞれ有し、前記統括サーバステーションは、自己の時計がタイムサーバと時刻合わせできなくなった状態を検出する第１の時刻合わせ不可検出手段と、前記複数の機場サーバステーションから送られてくる前記アラーム情報から各機場サーバステーションの時計の中にタイムサーバと時刻合わせできなくなった時計があるかを検出する第２の時刻合わせ不可検出手段と、自己の時計の時刻と複数の機場から送られてくる時刻データとの時刻差をそれぞれ求める時刻差検出手段と、前記第１の時刻合わせ不可検出手段により自己の時計がタイムサーバと時刻合わせできない状態を検出すると、前記複数の機場サーバステーションに対する監視、制御データの授受に関する処理を前記時刻差検出手段で求められ時刻差分ずらせ、前記第２の時刻合わせ不可検出手段により何れかの機場サーバステーションの時計が時刻合わせできないことが検出されるとその機場サーバステーションに対する監視、制御データの授受に関する処理を前記時刻差検出手段で求められ時刻差分ずらせる処理実行時間調整手段とを有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る監視制御システムを示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態における統括側のシステムの構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態における機場のシステムの構成を示す図である。
【図４】本発明に一実施の形態における通信内容を説明する図である。
【図５】本発明の一実施の形態における統括サーバステーションの構成を示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態における機場サーバステーションの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る監視制御システムの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図1はこの実施の形態に係る監視制御システムのシステム構成を示している。図１において、統括側のシステム１１と複数の機場Ａ，Ｂ，・・・Ｘのシステム１２とは通信ネットワーク１３により接続されている。
【００１６】
統括側のシステム１１は、図２に示すように、各プラント（機場）Ａ，Ｂ，・・・Ｘからのデータ収集や、必要に応じた設定操作出力を行う統括サーバステーション２１と、各プラントＡ，Ｂ，・・・Ｘから収集したデータを表示する統括ヒューマンインタフェースステーション２２とを有し、機場側とはルータ２３を介して前述した通信ネットワーク１３により接続されている。
【００１７】
統括サーバステーション２１は、統括側に設けられた、基準時刻を提供する機器（以下、タイムサーバ）２４により定期的に時刻合わせ可能な時計を有する。そして、この時計が計時する時刻に基づいて、通信ネットワーク１３を介して複数の機場Ａ，Ｂ，・・・Ｘのシステム１２との間で監視、制御データを授受し、これら複数の機場Ａ，Ｂ，・・・Ｘを統括監視制御する。
【００１８】
機場側のシステム１２は、図３に示すように、機場サーバステーション３１と、プラント内で収集したデータを表示する機場ヒューマンインタフェースステーション３２、プラント内の機器３３の状態をサーバステーション３１へ配信すると共に機器３３の制御を行うリアルタイムコントロールステーション３４、通信ネットワーク１３により統括側のシステム１１と接続するためのルータ３５を有する。
【００１９】
機場サーバステーション３１は、複数の機場Ａ，Ｂ，・・・Ｘ毎に設けられ、これら機場毎にタイムサーバ３６により定期的に時刻合わせ可能な時計を有する。そして、この時計が計時する時刻に基づいて、制御対象機器３３を監視制御する。すなわち、機場サーバステーション３１は、プラント内のデータ収集、表示用情報の作成、データファイリング、設定操作出力等を行う機能を有し、これらの機能により制御対象機器３３を監視制御する。
【００２０】
上述したように、統括側のシステム１１及び機場のシステム１２はそれぞれのサーバステーション２１，３１が有する時計の時刻を基準に動作する。これらサーバステーション２１，３１の時計は、図２、図３で示したように、それぞれのタイムサーバ２４，３６と定期的に時刻合せされる。すなわち、これら統括側のシステム１１と各機場のシステム１２は通信ネットワーク１３で接続されているが、通信ネットワーク１３が切断された状態でも正しい時刻で動作できるように、それぞれにタイムサーバ２４，３６を用意して時刻合せを行っている。
【００２１】
なお、図２と図３では、各サーバステーション２１，３１が、対応するタイムサーバ２４，３６に直結されているが、タイムサーバ２４，３６を統括側及び各機場の図示しない通信ネットワークに接続しておき、サーバステーション２１，３１とは、この通信ネットワーク経由で時刻合わせを行っても良い。
【００２２】
統括側のシステム１１と各機場のシステム１２との間の通信内容は、図４に示す様に、統括側のシステム１１による各機場のシステム１２からの定周期でのアラーム情報読み出し、統括側のシステム１１による各機場のシステム１２からのデータ収集、統括側のシステム１１による各機場のシステム１２への設定操作出力の３種類に分類できる。
【００２３】
ここで、統括側のシステム１１に設けられた統括サーバステーション２１は、図５で示すように、第１の時刻合わせ不可検出手段２１１、第２の時刻合わせ不可検出手段２１２、時刻差検出手段２１３、処理実行時間調整手段２１４を有する。第１の時刻合わせ不可検出手段２１１は、自己の時計（統括サーバステーション２１の時計）がタイムサーバ２４の故障などにより時刻合わせできなくなった状態を検出する。第２の時刻合わせ不可検出手段は、複数の機場サーバステーション２１から送られてくる図４で示したアラーム情報から、各機場サーバステーション２１の時計の中にタイムサーバ３６と時刻合わせできなくなった時計があるかを検出する。時刻差検出手段２１３は、自己の時計（統括サーバステーション２１の時計）の時刻と複数の機場から送られてくる時刻データとの時刻差をそれぞれ求める。処理実行時間調整手段２１４は、第１の時刻合わせ不可検出手段２１１により、統括サーバステーション２１の時計がタイムサーバ２４と時刻合わせできない状態を検出すると、複数の機場サーバステーション３１に対する監視、制御データの授受に関する処理を、時刻差検出手段２１３で求められ時刻差分ずらせる時間調整を行う。また、第２の時刻合わせ不可検出手段２１２が、何れかの機場サーバステーション３１の時計が時刻合わせできないことを検出すると、その機場サーバステーション３１に対する監視、制御データの授受に関する処理を、時刻差検出手段２１３で求められ時刻差分ずらせる時間調整を行う。
【００２４】
複数の機場サーバステーション３１は、図６で示すように、アラーム送信手段３１１、データ収集手段３１２、パラメータ設定手段３１３を有する。アラーム送信手段３１１は、自機場の不具合有無に関するアラーム情報を時刻データと共に定周期（例えば、１秒周期）で、通信ネットワーク１３を介して統括サーバステーション２１へ送信する。データ収集手段３１２は、自プラント内のデータ（機器３３の状態信号や各種の状態量計測値など）収集を行い、統括サーバステーション２１からの要求に応じて、所定周期分（例えば、毎正時）の収集データを、通信ネットワーク１３を介して統括サーバステーション２１へ送信する。パラメータ設定手段３１３は、所定の制御時刻に、統括サーバステーション２１から送られてくる制御に必要なパラメータを設定し、図３で示した機器３３を制御すべくリアルタイムコントロールステーション３４へ出力する。
【００２５】
この統括側のシステム１１から各機場のシステム１２への、上述したデータ収集要求とパラメータ設定出力は、予め統括側のシステム１１に設定された情報から実行時刻を読み込み、決められた時刻に実行する。この場合、統括側のシステム１１と各機場のシステム１２では、個々にタイムサーバ２４，３６と定期的に時刻合せを行うことで、全ての監視制御システム１１，１２の時刻はほぼ一致した状態となっている。このため、統括側のシステム１１が各機場のシステム１２へのデータ収集要求を行う場合や、統括側のシステム１１から各機場のシステム１２へパラメータの設定操作出力を行う場合には、統括側のシステム１１の時刻（統括サーバステーション２１の時計の時刻）を基に処理実行時間を判断して実行している。
【００２６】
上記構成において、統括側のシステム１１は、機場のシステム１２から定周期でアラーム情報を読み出し、機場のシステム１２で異常が発生していないかの監視を行っている。機場のシステム１２は、統括側のシステム１１から定周期でアラーム情報が読み出されている場合に、統括側のシステム１２から監視されていると認知する。
【００２７】
各システム１１，１２には、図２、図３に示すように、タイムサーバ２４，３６が接続されており、各サーバステーション２１，３１はタイムサーバ２４，３６から時刻を受け取り、基準時刻に時刻合せを行うことで、各システム１１．１２の時刻はほぼ一致した状態となっている。この時刻合せを行うタイミングには次のような制約がある。例えば、機場サーバステーション３１は毎正時に１時間分データの集計処理を行っているものとする。この場合、正時前後数分間での時刻変更と、正時を跨ぐ時刻変更が行われない様にして、毎正時のデータ集計処理に影響が出ないようにする。また、プラントの制御が実行される時刻を跨いだ時刻変更が行われると、制御が実行されなくなる場合があるため、制御実行時刻を跨いだ時刻変更を禁止する必要がある。したがって、このような制約時間帯を避けタイムサーバ３６と時刻合せを、例えば１回／１日程度の頻度で行っている。
【００２８】
各サーバステーション２１，３１に接続されているタイムサーバ２４，３６が正常で、統括側のシステム１１と各機場のシステム１２の時刻がほぼ一致している場合には、統括側のシステム１１は、機場のシステム１２から１時間分のデータを集計する場合、機場のシステム１２での集計処理が完了する時刻に余裕を持たせて毎正時５分後に収集を実行するように設定する。また、制御に必要なパラメータの設定は次回制御実行５分前に設定するなど、予め余裕をもたせた時刻に実行している。
【００２９】
これに対し、タイムサーバ２４，３６のいずれかが異常となりシステム１１又は１２の時刻を基準時刻に合わせられない状況となった場合、統括側のシステム１１と機場のシステム１２の時刻にずれが生じている可能性がある。この場合、統括側のシステム１１は、機場のシステム１２の時刻に基づいて、１時間分データの収集や、設定操作出力を行う必要がある。
【００３０】
機場のシステム１２がタイムサーバ３６と時刻合せを行えない状態になったことは、機場のシステム１２で発生したアラーム情報から第２の時刻合わせ不可検出手段２１２により検出する。機場のシステム１２のサーバステーション３１は前述したように、定期的にタイムサーバ３６と通信を行うことでタイムサーバ３６の状態を監視し、タイムサーバ３６との通信が行えなくなった場合に異常と判定する。統括側のシステム１１は、第２の時刻合わせ不可検出手段２１２が、機場のシステム１２から定周期で収集している各機場のアラーム情報の中にタイムサーバ３６の異常があるかをチェックすることで、異常となったタイムサーバ３６を検出する。
【００３１】
統括側のシステム１１は、自身が通信するタイムサーバ２４の異常を、第１の時刻合わせ不可検出手段２１１により、機場のシステム１２のサーバステーションと同様の方法で検知する。すなわち、定期的にタイムサーバ２４と通信を行うことでタイムサーバ２４の状態を監視し、タイムサーバ２４との通信が行えなくなった場合に異常と判定する。
【００３２】
統括側のシステム１１に接続されたタイムサーバ２４が異常になった場合には、統括サーバステーション２１は、全機場のシステム１２と時刻がずれた状態となったと判断して、アラーム情報とともに定周期で収集した各機場のシステム１２からの時刻を基に、監視、制御データの授受に関する処理実行時間の調整を行う。機場のシステム１２に接続されたタイムサーバ３６が異常になった場合には、タイムサーバ３６が異常になった機場のシステム１２についてのみ、その機場の時刻を基に監視、制御データの授受に関する処理実行時間の調整を行う。
【００３３】
処理実行時間の調整は、時刻差検出手段２１３と処理実行時間調整手段２１４とにより行う。すなわち、時刻差検出手段２１３により統括側のシステム１１の時刻と、定周期で収集した各機場のシステム１２の時刻との差を求める。そして、予め設定されているデータ収集を実行する時刻や、制御に必要なパラメータの設定を行う時刻を、処理実行時間調整手段２１４により時刻差検出手段２１３で求めた時刻差分だけずらす。このことで、データ収集や制御に必要なパラメータの設定操作出力を正常に実行できるようになる。
【００３４】
例えば、統括側のシステム１１が機場のシステム１２に対して、毎正時の５分後にデータ収集要求を行う設定において、機場のシステム１２の時刻が統括側のシステム１１より５分遅れている場合、統括側のシステム１１は、統括側のシステム１１での実行時間５分に機場のシステム１２の遅れ５分を加え、正時１０分（機場のシステム１２の時刻で正時５分）にデータ収集を実行するように統括側のシステム１１の実行時間を調整する。このことで、機場のシステム１２で毎正時のデータ集計処理が完了してから、統括側のシステム１１によりデータ収集が実行されるため、収集したデータが未測値にならなくなる。
【００３５】
以上のように、タイムサーバ２４又は３６との時刻合せが行えなくなった状況では、統括側のシステム１１と機場のシステム１２の時刻差を基に、予め設定された実行時間を調整することで、機場のシステム１２の動作に合わせたデータ収集や設定操作出力が行えるようになる。
【００３６】
本発明のいくつか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、その他のさまざま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。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、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。
【符号の説明】
【００３７】
１１・・・統括側のシステム
１２・・・機場のシステム
１３・・・通信ネットワーク
２１・・・統括サーバステーション
２１１・・・第１の時刻合わせ不可検出手段
２１２・・・第２の時刻合わせ不可検出手段
２１３・・・時間差検出手段
２１４・・・処理実行時間調整手段
２４・・・タイムサーバ
３１・・・機場サーバステーション
３１１・・・アラーム送信手段
３１２・・・データ収集手段
３１３・・・パラメータ設定手段
３３・・・制御対象機器
３６・・・タイムサーバ
【図１】
2013109710.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2013109710.tif 000006
【図５】
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【図６】
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