(57)【要約】【課題】被制御手段の故障発生時のタイミングの制御用メモリの値を監視することができる監視制御システムを提供する。【解決手段】制御プログラム５４、５５により被制御手段の制御を行う監視制御システムにおいて、メモリダンプのトリガとなるトリガ点のアドレスおよびトリガ点のアドレスに対する値の状態変化を設定するトリガ設定手段２４と、制御プログラム５４、５５の制御により発生または被制御手段より入力される値を保存する制御用メモリ５６と、制御用メモリ５６からメモリダンプされた値を保存するダンプ用メモリ５７と、制御用メモリ５６からメモリダンプを行うためのメモリアドレスを設定するアドレステーブル作成手段２２と、設定されたトリガ点のアドレスの値の状態変化からトリガの検出を行うと設定されたメモリアドレスの値を制御用メモリ５６からダンプ用メモリ５７にメモリダンプを行うスナップショット手段５８とを備える。【選択図】図１
2009301378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御プログラムにより被制御手段の制御を行う監視制御システムにおいて、
メモリダンプのトリガとなるトリガ点のアドレスおよび上記トリガ点のアドレスに対する値の状態変化を設定するトリガ設定手段と、
上記制御プログラムの制御により発生または上記被制御手段より入力される値を保存する制御用メモリと、
上記制御用メモリからメモリダンプされた上記値を保存するダンプ用メモリと、
上記制御用メモリからメモリダンプを行うためのメモリアドレスを設定するアドレステーブル作成手段と、
上記トリガ設定手段にて設定された上記トリガ点のアドレスの値の状態変化から上記トリガの検出を行うと上記アドレステーブル作成手段にて設定された上記メモリアドレスの上記値を上記制御用メモリから上記ダンプ用メモリにメモリダンプを行うスナップショット手段とを備えたことを特徴とする監視制御システム。
【請求項２】
上記ダンプ用メモリの値を表示するメモリ表示手段を備えた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】
上記制御プログラムから上記メモリアドレスを抽出して上記アドレステーブル作成手段に送信するアドレス抽出手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の監視制御システム。
【請求項４】
任意のタイミングでメモリダンプを行うトリガを発生させるトリガ実行手段を備え、上記スナップショット手段は、上記トリガ実行手段から発生されたトリガを検出すると上記アドレステーブル作成手段にて設定された内容による上記値を上記制御用メモリから上記ダンプ用メモリにメモリダンプを行うことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の監視制御システム。
【請求項５】
上記ダンプ用メモリを複数個備え、
上記スナップショット手段は、上記制御用メモリの値にタイムスタンプ情報を付加してリングバッファ形式にて上記複数のダンプ用メモリにメモリダンプすることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の監視制御システム。
【請求項６】
上記トリガ設定手段は、トリガ点のアドレスおよび上記トリガ点のアドレスに対する状態を設定することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項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】
この発明は、複数の機器にて構成されている被制御手段の値を収集し、被制御手段の制御を行う監視制御システムに関し、特に、この値をトリガの変化のタイミングで保存することにより機器の故障解析性を高めるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の監視制御システムは、制御装置（コントローラ）上の各種値を、ある一定の定周期で収集し、監視制御装置内に保存している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−２１７００２号公報（第５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の監視制御システムは、監視制御装置が、制御装置上の各種値を定周期、例えば１秒周期で収集しているため、プラントで機器の故障が発生した場合、発生直後の制御装置のメモリの値を正確に確認することができなかった。これは、監視制御装置が収集を行う周期の間のタイミングで故障が発生した場合、故障発生時刻と実際に収集が行われる時刻とに差異が生じ、そのわずかな時間でも制御装置のメモリの値が変化してしまうためである。よって、故障発生直後の制御装置のメモリの値が正確に確認できないため、故障原因の解析性が低いという問題点があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、被制御手段の故障発生時のタイミングの制御用メモリの値を監視することができる監視制御システム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】
この発明は、制御プログラムにより被制御手段の制御を行う監視制御システムにおいて、
メモリダンプのトリガとなるトリガ点のアドレスおよびトリガ点のアドレスに対する値の状態変化を設定するトリガ設定手段と、
制御プログラムの制御により発生または被制御手段より入力される値を保存する制御用メモリと、
制御用メモリからメモリダンプされた値を保存するダンプ用メモリと、
制御用メモリからメモリダンプを行うためのメモリアドレスを設定するアドレステーブル作成手段と、
トリガ設定手段にて設定されたトリガ点のアドレスの値の状態変化からトリガの検出を行うとアドレステーブル作成手段にて設定されたメモリアドレスの値を制御用メモリからダンプ用メモリにメモリダンプを行うスナップショット手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の監視制御システムは、制御プログラムにより被制御手段の制御を行う監視制御システムにおいて、
メモリダンプのトリガとなるトリガ点のアドレスおよびトリガ点のアドレスに対する値の状態変化を設定するトリガ設定手段と、
制御プログラムの制御により発生または被制御手段より入力される値を保存する制御用メモリと、
制御用メモリからメモリダンプされた値を保存するダンプ用メモリと、
制御用メモリからメモリダンプを行うためのメモリアドレスを設定するアドレステーブル作成手段と、
トリガ設定手段にて設定されたトリガ点のアドレスの値の状態変化からトリガの検出を行うとアドレステーブル作成手段にて設定されたメモリアドレスの値を制御用メモリからダンプ用メモリにメモリダンプを行うスナップショット手段とを備えたので、機器の故障発生時のタイミングの制御用メモリの値を監視することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の実施の形態１における監視制御システムの構成を示す図である。図において、監視制御システム１は、被制御手段としての例えば複数の機器にて構成されているプラント（図示せず）の制御を行う制御プログラムを作成する監視制御装置２と、プラントの制御を行う制御装置５と、監視制御装置２と制御装置５とを接続するネットワーク７とにて構成されている。そして、監視制御装置２には、各制御装置５とネットワーク７とを通じて通信を行う通信手段２１と、制御装置５のスナップショット手段５８にてメモリダンプを行う制御メモリ５６のメモリアドレスのアドレステーブルを作成して第１のアドレステーブルデータベース２３に格納するアドレステーブル作成手段２２と、スナップショット手段５８でメモリダンプする際のタイミングとなる、メモリダンプのトリガとなるトリガ点のアドレスおよびトリガ点のアドレスの値の状態変化のトリガ設定を行うトリガ設定テーブルを作成してトリガ設定テーブルデータベース２５に格納するトリガ設定手段２４と、プラントより制御装置５に収集される各種センサー等の値を基づいて制御を行う複数の制御プログラム２７、２８を生成する制御プラグラム作成手段２６と、制御装置５のダンプ用メモリ５７の値を表示するメモリ表示手段２９とを備えている。
【０００９】
また、制御装置５は、監視制御装置２とネットワーク７を通じて通信を行う通信手段５１と、第１のアドレステーブルデータベース２３のアドレステーブルが格納された第２のアドレステーブルデータベース５２と、第１のトリガ設定テーブルデータベース２５のトリガ設定テーブルが格納された第２のトリガ設定テーブルデータベース５３と、制御プログラム２７、２８が制御装置５に転送され格納された制御プログラム５４、５５とを備える。そして、これら制御プログラム５４、５５に基づいて制御装置５はプラントの制御を行う。
【００１０】
さらに、プラントより制御装置５に収集される各種センサー等の値や、制御プログラム５４、５５の演算結果や、演算途中の一時的な値を格納する制御用メモリ５６と、第２のトリガ設定テーブルデータベース５３、第２のアドレステーブルデータベース５２を読み込み、トリガ条件に従い、制御用メモリ５６からダンプ用メモリ５７へメモリダンプするスナップショット手段５８とを備えている。
【００１１】
次に上記のように構成された実施の形態１の監視制御システムの動作について説明する。まず、アドレステーブル作成手段２２によって、スナップショット手段５８でメモリダンプを行う制御用メモリ５６におけるメモリアドレスを設定する。このメモリアドレスは複数個の設定することが可能である。図２はアドレステーブル作成手段２２にて設定されたアドレステーブルの例であり、メモリアドレスは制御用メモリ５６内部のメモリアドレスが設定されている。そして、第１のアドレステーブル作成手段２２で設定されたアドレス情報は第１のアドレステーブルデータベース２３に保存される。
【００１２】
次に、トリガ設定手段２４によって、スナップショット手段５８にてメモリダンプを行うトリガ（タイミング）を設定する。図３はトリガ設定手段２４で設定したトリガ設定テーブルの例であり、トリガ点のアドレスは、制御用メモリ５６内部のメモリアドレスが設定されおり、値の状態変化は、トリガ点のアドレスに対応する値のＯＦＦから（→）ＯＮ、や、ＯＮから（→）ＯＦＦといった値の状態変化が設定されている。また、トリガ点のアドレスと、値の状態変化とは複数個の設定を設定することが可能である。そして、トリガ設定手段２４で設定されたトリガ設定テーブルは第１のトリガ設定テーブルデータベース２５に保存される。
【００１３】
次に、制御プログラム作成手段２６は、制御装置５においてプラントから収集される各種センサー等の値に基づいて、プラントを制御するために必要な各種の制御プログラムを作成し、複数の制御プログラム２７、２８としてファイル形式で保存する。次に、作成したアドレステーブル、トリガ設定テーブル、および、制御プログラム２７、２８を通信手段２１、ネットワーク７および通信手段５１を介して制御装置５に転送され、第２のアドレステーブルデータベース５２、第２のトリガ設定テーブルデータベース５３、制御プログラム５４、５５にそれぞれ格納される。次に、制御装置５では、短い定周期、例えば１００ｍｓで制御プログラム５４、５５が実行され、制御用メモリ５６を読み出し、プラント制御の演算を行い、その結果（値）を制御用メモリ５６に書き込む処理を実行している。
【００１４】
次に、スナップショット手段５８の動作について図４に基づいて説明する。まず、スナップショット手段５８は、第２のトリガ設定テーブルデータベース５３のトリガ設定テーブルより、メモリダンプのトリガとなる制御用メモリ５８内のトリガ点のアドレスおよびトリガ点のアドレスの”値の状態変化”を読み出す（図４のステップＳ１０１）。そして、複数個登録されている場合は、全て読み出す。次に、第２のアドレステーブルデータベース５２のアドレステーブルよりメモリダンプの対象となる制御用メモリ５８内のメモリアドレスの情報を読み出す（図４のステップＳ１０２）。そして、複数個登録されている場合は、全て読み出す。次に、読み出したトリガとなるトリガ点のアドレスの値を制御用メモリ５６から読み出す（図４のステップＳ１０３）。そして、複数個のトリガを読み出した場合は、全てのトリガとなるトリガ点のアドレスの値を制御用メモリ５６から読み出す。
【００１５】
次に、読み出した値の状態変化（ＯＦＦ→ＯＮまたはＯＮ→ＯＦＦ）をチェックし、読み出した値と”値の状態変化”と比較し、それらが一致しているか否か（トリガ発生の条件が成立しているか）のチェックを行う（図４のステップＳ１０４）。そして、トリガ点のアドレスが複数個ある場合は全てに対してチェックを行う。また、このチェックは制御プログラム５４、５５の動作と同期して短い定周期で実行されており、トリガ発生の条件が成立しない場合（ＮＯ）には、再度ステップＳ１０４に戻り上記に示した場合と同様の動作を繰り返す。また、トリガ発生の条件が成立した場合（ＹＥＳ）には、メモリダンプの対象となる制御用メモリ５６内のメモリアドレスの値をダンプ用メモリ５７にメモリダンプ（コピー）する（図４のステップＳ１０５）。図５は、監視制御装置２においてダンプ用メモリ５７の値をメモリ表示手段２９に表示した例を示す。
【００１６】
上記のように構成された実施の形態１の監視制御システムによれば、あらかじめトリガ点のアドレスと、トリガ点のアドレスの値の状態変化を設定し、制御用メモリからメモリダンプするメモリアドレスを設定しておくことで、トリガが発生した瞬間の制御用メモリの値を確認することができる。例えばトリガ点のアドレスをプラントからのデジタル入力点（ＤＩ）に設定し、このＤＩはある故障が発生したときに変化（例えばＯＦＦ→ＯＮ）であるとすると、故障が発生した瞬間の制御用メモリの値を得ることができ、故障発生の原因の解析性を高めることが可能となる。
【００１７】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２における監視制御システムの構成を示す図である。図において、上記実施の形態１と同様の構成は同一符号を付して説明を省略する。監視制御装置２に制御プログラム２７、２８からメモリダンプを行う制御用メモリ５６のメモリアドレスを抽出してアドレステーブル作成手段２２に送信するアドレス抽出手段３１を備える。
【００１８】
上記実施の形態１では、アドレステーブル作成手段２２がメモリダンプする制御用メモリ５６のアドレスの設定について特に示していないが、本実施の形態２では、アドレス抽出手段３１が、制御プログラム２７、２８を読み込み、各制御プログラム２７、２８の内容を解析し、各制御プログラム２７、２８が使用する制御用メモリ５６のメモリアドレスを抽出する。
【００１９】
図７にアドレス抽出手段３１により抽出した制御プログラム２７、２８毎のメモリアドレスの例を示す。抽出された結果をアドレステーブル作成手段２２に送信し、これに基づいてアドレステーブル作成手段２２がアドレステーブルを作成し、第１のアドレステーブルデータベース２３に格納する。他の動作は、上記実施の形態１と同様のため、適宜省略する。
【００２０】
上記のように構成された実施の形態２の監視制御システムによれば、上記実施の形態１と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、アドレス抽出手段を備え、制御用メモリからメモリダンプするメモリアドレスを、制御プログラムから自動的に抽出するため、メモリアドレスの設定が容易にかつ確実となり、メモリアドレスを手作業にて設定する場合と比較すると、手間が軽減でき、さらに、設定誤りをなくすことができる。
【００２１】
実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３における監視制御システムの構成を示す図である。図において、上記各実施の形態と同様の構成は同一符号を付して説明を省略する。ここでは、監視制御装置２に任意のタイミングでメモリダンプを行うトリガを発生させるトリガ実行手段３２を備えたものである。
【００２２】
上記各実施の形態では、スナップショット手段５８がメモリダンプを行うタイミングは、トリガ設定テーブル５３のトリガ点のアドレスおよび値の状態変化の設定に従って、トリガの条件が成立したタイミングで行う例を示したが、本実施の形態３では、トリガ設定テーブルによらず、トリガ実行手段３２によって、任意のタイミングでスナップショット手段５８のメモリダンプを行うものである。よって、スナップショット手段５８は、トリガ実行手段３２にて設定されたトリガの検出を行うと、アドレステーブル作成手段２２にて設定された内容による値を制御用メモリ５６からダンプ用メモリ５７にメモリダンプを行う。尚、他の動作については、上記各実施の形態と同様であるため適宜省略する。
【００２３】
上記のように構成された実施の形態３の監視制御システムによれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、監視制御装置にトリガ実行手段を付加し、制御用メモリからメモリダンプするタイミングを任意に行えることにより、制御用メモリの値を任意のタイミングでダンプ用メモリにメモリダンプし、メモリ表示手段で表示することができ、実行中の制御プログラムの動作状況を容易に確認することが可能である。
【００２４】
実施の形態４．
図９はこの発明の実施の形態４におけるプラント制御装置システムの構成を示す図である。図において、上記各実施の形態と同様の構成は同一符号を付して説明を省略する。ここでは、制御装置５に複数のダンプ用メモリ６１、６２を備えたものである。
【００２５】
上記各実施の形態では、制御装置５に１個のダンプ用メモリ５７を備える例を示したが、１個のダンプ用メモリ５７の場合、トリガが連続して発生すると、順次、制御用メモリ５６からダンプ用メモリ５７にメモリダンプされるため、連続して発生した最後のトリガ条件のタイミングでメモリダンプした値しか保存されないため、メモリ表示手段２９に他のトリガによる値を表示することができない。
【００２６】
よって、本実施の形態４では、ダンプ用メモリ６１、６２を複数個設け、スナップショット手段５８は、制御用メモリ５６の値にタイムスタンプ情報を付加してリングバッファ形式にて複数のダンプ用メモリ６１、６２にメモリダンプする。このように動作させることにより、連続してトリガ条件が発生した場合でも、順次メモリダンプ（コピー）先のダンプ用メモリ６１、６２を変更しメモリダンプ（コピー）する。また、他の動作については、上記各実施の形態と同様であるため適宜省略する。図１０は本実施の形態４における監視制御装置２のメモリ表示手段２９に表示された、タイムスタンプ情報と共にダンプ用メモリのメモリアドレスおよび値を表示した例を示す。
【００２７】
上記のように構成された実施の形態４の監視制御システムによれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、制御装置のダンプ用メモリを複数個付加し、リングバッファ形式でメモリダンプすることによって、連続してトリガが発生した場合でも、発生毎にメモリダンプ（コピー）するダンプメモリを変更し、さらに、タイムスタンプを付加することで、ダンプ用メモリを時系列でメモリ表示手段で確認することができ、連続してトリガが発生した場合の故障解析性を高めることが可能である。
【００２８】
実施の形態５．
図１１はこの発明の実施の形態５における監視制御システムのトリガ設定テーブルの構成を示す図である。上記実施の形態１において図３にて示したトリガ設定テーブルと値の状態変化の設定項目が異なる。
【００２９】
上記各実施の形態では、トリガ設定手段２４ではトリガ点のアドレスと、このトリガ点のアドレスの値の状態変化がＯＦＦ→ＯＮまたはＯＮ→ＯＦＦの２種類にて設定する例を示したが、これに限られることはなく、本実施の形態５では値の状態変化として、ＯＦＦ→ＯＮまたはＯＮ→ＯＦＦの２種類に加え、ＯＮ、ＯＦＦの２種類を追加する。値の状態変化をＯＮまたはＯＦＦにした場合、トリガ点のアドレスの値が変化しなくともトリガが成立したこととなり、スナップショット手段５８が実行される周期に同期して、毎回メモリダンプが実行される。尚、このように値の状態変化がＯＮまたはＯＦＦにて設定されている場合、トリガ点のアドレスの値が、ＯＦＦ→ＯＮまたはＯＮ→ＯＦＦに変化した場合、変化した後でその値が保持されている間は、メモリダンプは行わない。尚、他の動作については、上記実施の形態４と同様であるため適宜省略する。
【００３０】
上記のように構成された実施の形態５の監視制御システムによれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、トリガ設定手段は、トリガ点のアドレスおよびトリガ点のアドレスに対する状態を設定するので、スナップショット手段の実行周期毎に故障発生以外のこれらのトリガの値のメモリダンプが実行され、これらの制御用メモリの値を定周期毎の時系列値として、メモリ表示手段で確認することができ、制御プログラムの動作状況を定周期毎の時系列として確認することが可能となり、制御プログラムの動作確認が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の実施の形態１の監視制御システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示した監視制御システムにおけるアドレステーブルの例を示した図である。
【図３】図１に示した監視制御システムにおけるトリガ設定テーブルの例を示した図である。
【図４】図１に示した監視制御システムにおけるスナップショット手段の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図１に示した監視制御システムにおけるダンプ用メモリをメモリ表示手段の例を示した図である。
【図６】この発明の実施の形態２の監視制御システムの構成を示す図である。
【図７】図６に示した監視制御システムにおけるアドレス自動抽出結果の例を示した図である。
【図８】この発明の実施の形態３の監視制御システムの構成を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態４の監視制御システムの構成を示す図である。
【図１０】図９に示した監視制御システムにおけるダンプ用メモリをメモリ表示手段で表示した例を示した図である。
【図１１】この発明の実施の形態５の監視制御システムにおけるトリガ設定テーブルの例を示した図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  監視制御システム、２４  トリガ設定手段、
２７，２８，５４，５５  制御プログラム、２９  メモリ表示手段、
３１  アドレス抽出手段、３２  トリガ実行手段、５６  制御用メモリ、
５７，６１，６２  ダンプ用メモリ、５８  スナップショット手段。
【図１】
2009301378.tif 000003
【図２】
2009301378.tif 000004
【図３】
2009301378.tif 000005
【図４】
2009301378.tif 000006
【図５】
2009301378.tif 000007
【図６】
2009301378.tif 000008
【図７】
2009301378.tif 000009
【図８】
2009301378.tif 000010
【図９】
2009301378.tif 000011
【図１０】
2009301378.tif 000012
【図１１】
2009301378.tif 000013