(57)【要約】【課題】プラント監視制御用ソフトウェアの開発において、実機環境に即した試験を容易に実施することが可能な実機模擬データシミュレータ装置を提供する。【解決手段】実機模擬データシミュレータ装置５は、稼動中のプラント監視制御システムによるプラント設備の監視データを収集する実機データ収集手段と、実機データ収集手段により収集された監視データを試験データベース６に蓄積する試験データ蓄積手段、及び開発中のプラント監視制御用ソフトウェアの試験環境において、試験データベース６に蓄積された試験データを試験環境のプラント監視制御システムを構成する各機器に送信する試験データ送信手段を備え、実機データに基づく信頼性の高い試験環境を構築した。これにより、実機特有のデータ変動を再現することができ、プラント設備１０を模擬した試験を容易に実施することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント監視制御用ソフトウェアの試験環境において、プラント設備を模擬した試験を実施する実機模擬データシミュレータ装置であって、
稼動中のプラント監視制御システムによるプラント設備の監視データを収集する実機データ収集手段と、
前記実機データ収集手段により収集された監視データを、試験データとして試験データベースに蓄積する試験データ蓄積手段と、
プラント監視制御用ソフトウェアの試験環境において、前記試験データベースに蓄積された試験データを、前記試験環境のプラント監視制御システムを構成する各機器に送信する試験データ送信手段を備えたことを特徴とする実機模擬データシミュレータ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の実機模擬データシミュレータ装置であって、前記実機データ収集手段による監視データの収集と、前記試験データ送信手段による試験データの送信を、リアルタイムに並行して行うことを特徴とする実機模擬データシミュレータ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の実機模擬データシミュレータ装置であって、プラント監視制御用ソフトウェアの試験実施中に、前記試験環境のプラント監視制御システムを構成する各機器に送信された前記試験データの途中経過を収集する試験途中経過データ収集手段と、前記試験途中経過データを前記試験データベースに蓄積する試験途中経過データ蓄積手段をさらに備えたことを特徴とする実機模擬データシミュレータ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の実機模擬データシミュレータ装置であって、プラント監視制御用ソフトウェアの試験実施中に、前記ソフトウェア中の処理ロジックの特定の箇所を指定し、この指定箇所における試験途中経過データを選択し表示する試験途中経過データ表示機能を有することを特徴とする実機模擬データシミュレータ装置。
【請求項５】
請求項１に記載の実機模擬データシミュレータ装置であって、前記試験データベースは、蓄積した試験データを種類毎に分類しパターン化する試験データパターン化機能を有することを特徴とする実機模擬データシミュレータ装置。
【請求項６】
請求項１に記載の実機模擬データシミュレータ装置であって、前記試験データベースに蓄積した試験データを加工する試験データ加工機能を有することを特徴とする実機模擬データシミュレータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラント監視制御用ソフトウェアの試験環境において実際のプラント設備を模擬した試験を実施する実機模擬データシミュレータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント監視制御システムの制御装置に搭載されるプラント監視制御用ソフトウェアの開発試験においては、実機模擬データシミュレータ装置により実際のプラント設備を模擬した試験を実施している。従来の実機模擬データシミュレータ装置では、予め試験者が作成したソフトウェア検証用の試験データをデータベース等に格納し、検証プログラム内に読み込んで利用していた。
【０００３】
例えば特許文献１では、実機搭載前のプラント制御用ソフトウェアの健全性を検証するためのプログラムが利用するデータベースとして、劣化が発生すると予想される機器の部品データ、予め作成された伝送試験用データ、インターロック試験用の仕様データなどが登録されたプラント制御用ソフトウェア検証ツールが提示されている。
【特許文献１】特開平１０−３０７６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の実機模擬データシミュレータ装置では、試験者が実際のプラント設備に関するあらゆる条件を考慮した試験データを作成しなければならず、試験データの作成に多くの時間と労力を費やしていた。また、作成した試験データと実際のプラント設備におけるデータ（実機データ）との間にずれが発生することがあり、実機特有のデータ変動を再現することが難しいという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、プラント監視制御用ソフトウェアの試験環境において、実際のプラント設備を模擬した試験を容易に実施することが可能な実機模擬データシミュレータ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る実機模擬データシミュレータ装置は、プラント監視制御用ソフトウェアの試験環境において、プラント設備を模擬した試験を実施する実機模擬データシミュレータ装置であって、稼動中のプラント監視制御システムによるプラント設備の監視データを収集する実機データ収集手段と、実機データ収集手段により収集された監視データを、試験データとして試験データベースに蓄積する試験データ蓄積手段と、プラント監視制御用ソフトウェアの試験環境において、試験データベースに蓄積された試験データを、試験環境のプラント監視制御システムを構成する各機器に送信する試験データ送信手段を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、稼動中のプラント監視制御システムによるプラント設備の監視データを収集、蓄積し、これをプラント監視制御用ソフトウェアの試験環境において試験データとして用いるようにしたので、稼動中のプラント監視制御システムによる監視データに基づく信頼性の高い試験環境を構築することができ、実際のプラント設備を模擬した試験を容易に実施することが可能な実機模擬データシミュレータ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、プラント設備の監視データを収集し、これらの監視データに基づいてプラント設備の制御を行うプラント監視制御システムにおいて、開発中のプラント監視制御用ソフトウェアに対し、実際のプラント設備を模擬した試験を実施する実機模擬データシミュレータ装置に関するものである。以下に、本発明を実施するための最良の形態である実施の形態１〜実施の形態４について、図面に基づいて説明する。
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る実機模擬データシミュレータ装置の動作を説明する概略図であり、図１（ａ）は、稼動中のプラント設備の実機データ及び伝送メッセージを収集、蓄積する動作、図１（ｂ）は、開発中のプラント監視制御用ソフトウェアの試験環境において、プラント設備を模擬した試験を実施する動作を示している。
【００１０】
本実施の形態１における実機模擬データシミュレータ装置５は、稼動中のプラント監視制御システムによるプラント設備の監視データ（以下、実機データと称す）及び伝送メッセージを収集、蓄積し、これを開発中のプラント監視制御用ソフトウェアの試験環境において、試験データとして利用することを特徴とするものである。
【００１１】
具体的には、稼動中のプラント監視制御システムによるプラント設備の実機データ及び伝送メッセージを収集する実機データ収集手段と、実機データ収集手段により収集された実機データ及び伝送メッセージを、試験データ及び伝送メッセージとして試験データベース６に蓄積する試験データ蓄積手段、さらに、開発中のプラント監視制御用ソフトウェアの試験環境において、試験データベース６に蓄積された試験データ及び伝送メッセージを、試験環境のプラント監視制御システムを構成する各機器に送信する試験データ送信手段を備えている。
【００１２】
実機模擬データシミュレータ装置５は、その実機データ収集手段及び試験データ蓄積手段により、実機データ及び伝送メッセージ９を収集し、試験データベース６に蓄積する際には、図１（ａ）に示す配置となる。すなわち、実機模擬データシミュレータ装置５は、プラント設備１０、プラント設備接続サーバ７、業務サーバ１及び業務サーバ３で構成される稼動中のプラント監視制御システムと同一のネットワーク１１に接続されている。
【００１３】
プラント設備接続サーバ７には、プラント設備１０より受信した実機データを蓄積する業務データベース８が接続され、業務サーバ１及び業務サーバ３には、それぞれ業務処理に応じてデータを蓄積する業務データベース２、４が接続されている。また、実機模擬データシミュレータ装置５には、実機データ及び伝送メッセージ９を蓄積する試験データベース６が接続されている。
【００１４】
一方、開発中のプラント監視制御用ソフトウェアの試験環境においてプラント設備を模擬した試験を実施する際には、実機模擬データシミュレータ装置５は、図１（ｂ）に示す配置となる。すなわち、図１（ａ）におけるプラント設備１０の代わりに配置され、プラント設備接続サーバ１７に接続される。試験環境における実機模擬データシミュレータ装置５は、その試験データ送信手段により、試験データベース６から、試験環境のプラント監視制御システムを構成する各機器に、試験データ及び伝送メッセージ１９を送信する。
【００１５】
試験環境のプラント監視制御システムは、例えば図１（ｂ）に示すように、プラント設備接続サーバ１７、業務サーバ１１及び業務サーバ１３の各機器で構成され、さらにそれぞれに接続された業務データベース１８、１２、１４とともに、同一のネットワーク２１に接続されている。なお、図１（ａ）及び図１（ｂ）は、稼動中及び試験環境のプラント監視制御システムの一例を示しており、プラント監視制御システムを構成する機器はこれに限定されるものではない。
【００１６】
次に、本実施の形態１における実機模擬データシミュレータ装置５により、実機データ及び伝送メッセージ９を収集、蓄積する動作について、図１（ａ）を用いて説明する。稼動中のプラント設備１０の実機データは、プラント監視制御システムのプラント設備接続サーバ７にて受信される。プラント設備接続サーバ７は、プラント設備１０より受信した実機データを業務データベース８に蓄積するとともに、業務処理に応じて業務サーバ１または業務サーバ３に対して伝送メッセージとして送信する。
【００１７】
業務サーバ１または業務サーバ３は、受信した実機データを業務処理に応じて業務データベース２または業務データベース４に蓄積するとともに、ネットワーク１１を経由して伝送メッセージを各サーバ間で送受信する。さらに、プラント監視制御システムに関する実機データおよび伝送メッセージ９は、実機模擬データシミュレータ装置５により、試験データベース６に収集され、蓄積される。なお、プラント監視制御システムに関する実機データとは、業務データベース２、業務データベース４、及び業務データベース８に蓄積されたデータを示す。
【００１８】
次に、開発中のプラント監視制御用ソフトウェアの試験環境において、本実施の形態１における実機模擬データシミュレータ装置５により、プラント設備を模擬した試験を実施する動作について、図１（ｂ）を用いて説明する。実機模擬データシミュレータ装置５には、図１（ａ）において実機データ及び伝送メッセージ９が蓄積された試験データベース６が接続されている。試験データベース６に蓄積された実機データ及び伝送メッセージ９は、試験環境においては、試験データ及びおよび伝送メッセージ１９としてプラント設備接続サーバ１７に送信される。
【００１９】
プラント設備接続サーバ１７は、実機模擬データシミュレータ装置５から受信した試験データ及び伝送メッセージ１９を、業務データベース１８に蓄積するとともに、業務処理に応じて業務サーバ１１または業務サーバ１３に対して伝送メッセージとして送信する。業務サーバ１１または業務サーバ１３は、受信した試験データを業務処理に応じて業務データベース１２または業務データベース１４に蓄積するとともに、ネットワーク２１を経由して伝送メッセージを各サーバ間で送受信する。
【００２０】
なお、実機模擬データシミュレータ装置５の実機データ収集手段による実機データ及び伝送メッセージ９の収集と、試験データ送信手段による試験データ及び伝送メッセージ１９の送信は、リアルタイムに並行して行うことができる。すなわち、図１（ａ）と図１（ｂ）を組み合わせた構成とし、稼動中のプラント監視制御システムから実機データ及び伝送メッセージ９をリアルタイムに取り込み、これを試験データ及び伝送メッセージ１９として利用し、実機動作と並行して開発中のプラント監視制御用ソフトウェアの試験を実行してもよい。
【００２１】
以上のように、本実施の形態１では、稼動中のプラント監視制御システムに実機模擬データシミュレータ装置５を接続し、プラント監視制御システムに関する実機データ及び伝送メッセージ９を収集、蓄積し、これを開発中のプラント監視制御用ソフトウェアの試験環境において試験データ及び伝送メッセージ１９として用いることにより、実機データに基づく信頼性の高い試験環境を構築することができる。
【００２２】
よって、本実施の形態１によれば、プラント監視制御用ソフトウェアの試験環境において、実機特有のデータ変動を再現することができ、プラント設備１０を模擬した試験を容易に実施することが可能である。また、実機環境に即した試験を行えるため、開発したプラント監視制御用ソフトウェアを実機に適用した後の想定外の動作を防ぐことができる。さらに、システム機能拡張やプログラム改版時においても試験環境設計を容易に行えるた
め、省力化及びコスト削減が図られる。
【００２３】
実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２に係る実機模擬データシミュレータ装置の動作を説明する概略図である。なお、図２中、図１と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。上記実施の形態１では、稼動中のプラント監視制御システムによる実機データ及び伝送メッセージ９を収集、蓄積する実機データ収集手段及び試験データ蓄積手段と、開発中のプラント監視制御用ソフトウェアの試験環境において、試験データベース６に蓄積された試験データを、試験環境のプラント監視制御システムを構成する各機器に送信する試験データ送信手段を備えた実機模擬データシミュレータ装置５について説明した。
【００２４】
本実施の形態２における実機模擬データシミュレータ装置５は、上記実施の形態１と同様の手段に加え、さらに、プラント監視制御用ソフトウェアの試験実施中に、試験環境のプラント監視制御システムを構成する各機器に送信された試験データの途中経過である試験途中経過データ及び伝送メッセージ２２を収集する試験途中経過データ収集手段と、試験途中経過データ及び伝送メッセージ２２を試験データベース６に蓄積する試験途中経過データ蓄積手段を備えたものである。
【００２５】
実機模擬データシミュレータ装置５は、試験データベース６に蓄積された実機データ及び伝送メッセージ９（図１（ａ）参照）を、試験データ及び伝送メッセージ１９としてプラント設備接続サーバ１７に送信する。送信された試験データ及び伝送メッセージ１９は、業務データベース１８に蓄積され、さらに業務処理に応じて業務サーバ１１または業務サーバ１３に送信される。業務サーバ１１または業務サーバ１３は、受信した試験データを業務処理に応じて業務データベース１２または業務データベース１４に蓄積するとともに、ネットワーク２１を経由して伝送メッセージを各サーバ間で送受信する。
【００２６】
一方、業務サーバ１１または業務サーバ１３により処理された試験データ及び伝送メッセージは、試験途中経過データ及び伝送メッセージ２２として実機模擬データシミュレータ装置５の試験途中経過データ収集手段により収集される。さらに、実機模擬データシミュレータ装置５の試験途中経過データ蓄積手段は、受信した試験途中経過データ及び伝送メッセージ２２を試験データベース６に蓄積する。
【００２７】
また、本実施の形態２では、プラント監視制御用ソフトウェアの試験実施中に、ソフトウェア中の処理ロジックの特定の箇所を指定し、この指定箇所における試験途中経過データを選択して表示画面（図示せず）に表示する試験途中経過データ表示機能を有している。これにより、試験者は、ソフトウェア中の処理ロジックの特に確認すべき箇所について容易に確認することができる。
【００２８】
本実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、試験者は、試験データベース６に収集、蓄積された試験途中経過データ及び伝送メッセージ２２から、開発中のプラント監視制御用ソフトウェアの不具合や問題点を早期に発見し、分析することができるため、プラント監視制御用ソフトウェアの開発の効率が向上する。
【００２９】
実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３に係る実機模擬データシミュレータ装置の試験データベースを示す概略図である。本実施の形態３における試験データベース６は、蓄積した試験データを種類毎に分類しパターン化する試験データパターン化機能を有する。具体的には、上記実施の形態１と同様の試験データベース６内に、試験データのパターン化を行う試験データカタログ２３を設けている。なお、その他の構成及び動作については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００３０】
試験データカタログ２３は、試験データベース６に蓄積された試験データを種類毎、例えばプラント設備毎、業務サーバ毎、または実機動作毎にパターン化する機能を有する。これにより、実機模擬データシミュレータ装置５は、パターン化された試験データを用いてプラント設備を模擬した試験を実施することができる。
【００３１】
本実施の形態３によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、試験データベース６に試験データパターン化機能である試験データカタログ２３を備え、試験データを種類毎に分類しパターン化するようにしたので、必要な試験データを効率的に選択することができ、試験データの有効利用が図られる。
【００３２】
実施の形態４．
図４は、本発明の実施の形態４に係る実機模擬データシミュレータ装置の試験データベースを示す概略図である。上記実施の形態３では、試験データカタログ２３により試験データをパターン化するようにしたが、本実施の形態４では、試験データベース６に蓄積した試験データを加工する試験データ加工機能２４を備え、これにより加工試験データ２５を作成するものである。なお、その他の構成及び動作については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００３３】
上記実施の形態１〜３では、稼動中のプラント監視制御システムからリアルタイムに収集、蓄積した実機データおよび伝送メッセージ９（図１（ａ））を、プラント監視制御用ソフトウェアの試験環境において試験データ及び伝送メッセージ１９（図１（ｂ））として用いるので、稼動中のプラント監視制御システムから取得できないデータについては試験を行うことができない。そこで、本実施の形態４では、試験データ加工機能２４により試験データベース６に蓄積された試験データを加工し、試験者が必要な加工試験データ２５を新たに作成するようにした。
【００３４】
本実施の形態４によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、試験データ加工機能２４により試験データベース６に蓄積した試験データを加工し、稼動中のプラント監視制御システムから取得できない試験データを加工試験データ２５として作成することができるので、必要な試験データを容易に得ることができ、試験網羅性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係る実機模擬データシミュレータ装置は、プラント監視制御システムにおいて、開発中のプラント監視制御用ソフトウェアに対し、実際のプラント設備を模擬した試験を実施する実機模擬データシミュレータ装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る実機模擬データシミュレータ装置の動作を説明する概略図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る実機模擬データシミュレータ装置の動作を説明する概略図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る実機模擬データシミュレータ装置の試験データベースを示す概略図である。
【図４】本発明の実施の形態４に係る実機模擬データシミュレータ装置の試験データ加工機能を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３７】
１、３、１１、１３  業務サーバ、
２、４、８、１２、１４、１８  業務データベース、
５  実機模擬データシミュレータ装置、６  試験データベース、
７、１７  プラント設備接続サーバ、９  実機データ及び伝送メッセージ、
１９  試験データ及び伝送メッセージ、１１、２１  ネットワーク、
２２  試験途中経過データ及び伝送メッセージ、２３  試験データカタログ、
２４  試験データ加工機能、２５  加工試験データ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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