特開 2022-115649 制御装置、制御システム、制御プログラム及び制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022115649

(43)【公開日】2022-08-09

(54)【発明の名称】制御装置、制御システム、制御プログラム及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   G05B 23/02 20060101AFI20220802BHJP

【ＦＩ】

G05B23/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021012324

(22)【出願日】2021-01-28

(71)【出願人】

【識別番号】000006507

【氏名又は名称】横河電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井上 寛久

(72)【発明者】

【氏名】大塚 英悟

(72)【発明者】

【氏名】池谷 祥宏

【テーマコード（参考）】

3C223

【Ｆターム（参考）】

3C223AA01

3C223BA03

3C223CC02

3C223DD03

3C223EB01

3C223EB02

3C223FF12

3C223FF23

3C223FF33

3C223GG01

3C223HH29

(57)【要約】

【課題】プラントに関するデータを扱う異なる種類のサーバ装置が存在する場合に適切なエラー対応を行えるようにする。
【解決手段】制御装置は、エラー対応を、第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対して独立に設定する設定部と、第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対してデータの読み書きを行うとともに、当該データの読み書きにエラーが発生したときには設定部が設定したエラー対応に従って動作するＲＷ部と、を備え、第１のサーバ装置は、書き込まれたデータをプラントの制御に反映するように動作し、第２のサーバ装置は、書き込まれたデータを蓄積し、データの読み書きは、ＲＷ部が第１のサーバ装置から読み出したデータを用いて計算されたプラントを制御するための計算値を書き込むことを含む。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プラントに関するデータを用いてプラントを制御する制御装置であって、
第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対するデータの読み書きにエラーが発生したときのエラー対応を、前記第１のサーバ装置及び前記第２のサーバ装置それぞれに対して独立に設定する設定部と、
前記第１のサーバ装置及び前記第２のサーバ装置それぞれに対してデータの読み書きを行うとともに、当該データの読み書きにエラーが発生したときには前記設定部が設定したエラー対応に従って動作するＲＷ部と、
を備え、
前記第１のサーバ装置は、書き込まれたデータを前記プラントの制御に反映するように動作し、
前記第２のサーバ装置は、書き込まれたデータを蓄積し、
前記ＲＷ部による前記第１のサーバ装置及び前記第２のサーバ装置それぞれに対するデータの読み書きは、前記ＲＷ部が前記第１のサーバ装置から読み出したデータを用いて計算された前記プラントを制御するための計算値を書き込むことを含む、
制御装置。

【請求項2】

前記設定部は、予め定められた複数のエラー対応から選択されるエラー対応を設定し、
前記複数のエラー対応は、
前記ＲＷ部によるデータの読み書きを続けるエラー対応と、
前記ＲＷ部によるデータの読み書きを停止するエラー対応と、
を含む、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記計算値を計算する計算部を備え、
前記複数のエラー対応は、前記ＲＷ部によるデータの読み書きも前記計算部による計算も停止するエラー対応を含み、
前記計算部は、前記エラーが発生したときには前記設定部が設定したエラー対応に従って動作する、
請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記計算値を計算する計算部を備え、
前記複数のエラー対応は、前記ＲＷ部による読み書きは停止するが前記計算部による計算は続けるエラー対応を含む、
請求項２又は３に記載の制御装置。

【請求項5】

前記ＲＷ部による読み書きを停止することを含むエラー対応は、同じエラーが連続して発生した場合に有効化される、
請求項２～４のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項6】

前記第１のサーバ装置に対するエラー対応は、前記ＲＷ部によるデータの読み書きを停止することを含むエラー対応に設定されており、前記第２のサーバ装置に対するエラー対応は、前記ＲＷ部によるデータの読み書きを続けるエラー対応に設定されており、
前記ＲＷ部は、
前記第１のサーバ装置に対するデータの読み書きにエラーが発生したときには、前記第１のサーバ装置に対するデータの読み書きを停止するが前記第２のサーバ装置に対するデータの読み書きは続け、
前記第２のサーバ装置に対するデータの読み書きにエラーが発生したときには、前記第２のサーバ装置に対するデータの読み書きも前記第１のサーバ装置に対するデータの読み書きも続ける、
請求項２～５のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項7】

プラントに関するデータを用いてプラントを制御する制御装置と、
書き込まれたデータを前記プラントの制御に反映するように動作する第１のサーバ装置と、
書き込まれたデータを蓄積する第２のサーバ装置と、
を備え、
前記第１のサーバ装置及び前記第２のサーバ装置それぞれに対するデータの読み書きにエラーが発生したときのエラー対応を、前記第１のサーバ装置及び前記第２のサーバ装置それぞれに対して独立に設定する設定部と、
前記第１のサーバ装置及び前記第２のサーバ装置それぞれに対してデータの読み書きを行うとともに、当該データの読み書きにエラーが発生したときには前記設定部が設定したエラー対応に従って動作するＲＷ部と、
を含み、
前記ＲＷ部による前記第１のサーバ装置及び前記第２のサーバ装置それぞれに対するデータの読み書きは、前記ＲＷ部が前記第１のサーバ装置から読み出したデータを用いて計算された前記プラントを制御するための計算値を書き込むことを含む、
制御システム。

【請求項8】

コンピュータに、プラントに関するデータを用いてプラントを制御する処理を実行させる制御プログラムであって、
第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対するデータの読み書きにエラーが発生したときのエラー対応を、前記第１のサーバ装置及び前記第２のサーバ装置それぞれに対して独立に設定し、
前記第１のサーバ装置及び前記第２のサーバ装置それぞれに対してデータの読み書きを行うとともに、当該データの読み書きにエラーが発生したときには前記設定したエラー対応に従って動作する、
処理を実行させ、
前記第１のサーバ装置は、書き込まれたデータを前記プラントの制御に反映するように動作し、
前記第２のサーバ装置は、書き込まれたデータを蓄積し、
前記第１のサーバ装置及び前記第２のサーバ装置それぞれに対するデータの読み書きは、前記第１のサーバ装置から読み出したデータを用いて計算された前記プラントを制御するための計算値を書き込むことを含む、
制御プログラム。

【請求項9】

プラントに関するデータを用いてプラントを制御する制御方法であって、
第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対するデータの読み書きにエラーが発生したときのエラー対応を、前記第１のサーバ装置及び前記第２のサーバ装置それぞれに対して独立に設定することと、
前記第１のサーバ装置及び前記第２のサーバ装置それぞれに対してデータの読み書きを行うとともに、当該データの読み書きにエラーが発生したときには設定したエラー対応に従って対応することと、
を含み、
前記第１のサーバ装置は、書き込まれたデータを前記プラントの制御に反映するように動作し、
前記第２のサーバ装置は、書き込まれたデータを蓄積し、
前記読み書きを行うとともにエラー対応に従って対応することでの前記第１のサーバ装置及び前記第２のサーバ装置それぞれに対するデータの読み書きは、前記第１のサーバ装置から読み出したデータを用いて計算された前記プラントを制御するための計算値を書き込むことを含む、
制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、制御装置、制御システム、制御プログラム及び制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

プラントから取得したデータを用いてプラント予測等の計算を行い、計算結果に基づいてプラントを制御する制御装置が知られている（例えば特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－２０１０２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

制御装置とプラントとの間のデータの送受信は、サーバ装置を介して行われる。例えば、制御装置がサーバ装置にアクセスしてデータを書き込み、書き込まれたデータをサーバ装置がプラントに送信する。このサーバ装置とは別のサーバ装置に、データを蓄積しておくことが考えられる。制御装置と一方のサーバ装置との間でエラーが発生した場合に、他のサーバ装置との関係も含めたエラー対応について、これまで具体的な検討は行われていない。

【0005】

本発明は、プラントに関するデータを扱う異なる種類のサーバ装置が存在する場合に適切なエラー対応を行えるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一側面に係る制御装置は、プラントに関するデータを用いてプラントを制御する制御装置であって、第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対するデータの読み書きにエラーが発生したときのエラー対応を、第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対して独立に設定する設定部と、第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対してデータの読み書きを行うとともに、当該データの読み書きにエラーが発生したときには設定部が設定したエラー対応に従って動作するＲＷ部と、を備え、第１のサーバ装置は、書き込まれたデータをプラントの制御に反映するように動作し、第２のサーバ装置は、書き込まれたデータを蓄積し、ＲＷ部による第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対するデータの読み書きは、ＲＷ部が第１のサーバ装置から読み出したデータを用いて計算されたプラントを制御するための計算値を書き込むことを含む。

【0007】

一側面に係る制御システムは、プラントに関するデータを用いてプラントを制御する制御装置と、書き込まれたデータをプラントの制御に反映するように動作する第１のサーバ装置と、書き込まれたデータを蓄積する第２のサーバ装置と、を備え、第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対するデータの読み書きにエラーが発生したときのエラー対応を、第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対して独立に設定する設定部と、第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対してデータの読み書きを行うとともに、当該データの読み書きにエラーが発生したときには設定部が設定したエラー対応に従って動作するＲＷ部と、を含み、ＲＷ部による第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対するデータの読み書きは、ＲＷ部が第１のサーバ装置から読み出したデータを用いて計算されたプラントを制御するための計算値を書き込むことを含む。

【0008】

一側面に係る制御プログラムは、コンピュータに、プラントに関するデータを用いてプラントを制御する処理を実行させる制御プログラムであって、第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対するデータの読み書きにエラーが発生したときのエラー対応を、第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対して独立に設定し、第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対してデータの読み書きを行うとともに、当該データの読み書きにエラーが発生したときには設定したエラー対応に従って動作する、処理を実行させ、第１のサーバ装置は、書き込まれたデータをプラントの制御に反映するように動作し、第２のサーバ装置は、書き込まれたデータを蓄積し、第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対するデータの読み書きは、第１のサーバ装置から読み出したデータを用いて計算されたプラントを制御するための計算値を書き込むことを含む。

【0009】

一側面に係る制御方法は、プラントに関するデータを用いてプラントを制御する制御方法であって、第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対するデータの読み書きにエラーが発生したときのエラー対応を、第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対して独立に設定することと、第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対してデータの読み書きを行うとともに、当該データの読み書きにエラーが発生したときには設定したエラー対応に従って対応することと、を含み、第１のサーバ装置は、書き込まれたデータをプラントの制御に反映するように動作し、第２のサーバ装置は、書き込まれたデータを蓄積し、読み書きを行うとともにエラー対応に従って対応することでの第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置それぞれに対するデータの読み書きは、第１のサーバ装置から読み出したデータを用いて計算されたプラントを制御するための計算値を書き込むことを含む。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、プラントに関するデータを扱う異なる種類のサーバ装置が存在する場合に適切なエラー対応を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係る制御装置を含む制御システムの概略構成の例を示す図である。

【図2】フィールド機器の例を示す図である。

【図3】データの例を示す図である。

【図4】制御装置の概略構成の例を示す図である。

【図5】エラー対応の例を示す図である。

【図6】制御装置において実行される処理（情報処理方法）の例を示すフローチャートである。

【図7】エラーが発生したときの制御装置の動作の例を示すフローチャートである。

【図8】エラーが発生したときの制御装置の動作の例を示すフローチャートである。

【図9】複数サーバ装置構成の例を示す図である。

【図10】エラー対応の例を示す図である。

【図11】アプリケーションごとのエラー対応の設定の例を示す図である。

【図12】制御装置のハードウェア構成の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しつつ実施形態について説明する。同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

【0013】

図１は、実施形態に係る制御装置を含む制御システムの概略構成の例を示す図である。制御システム１００は、プラント１の制御に用いられるプラント制御システムである。制御装置４は、プラント１の制御に用いられるプラント制御装置である。

【0014】

プラント１は、生成物を得るためのさまざまな施設を備える工場等である。生成物の例は、ＬＮＧ（液化天然ガス）、樹脂（プラスチック、ナイロン等）、化学製品等である。施設の例は、工場施設、機械施設、生産施設、発電施設、貯蔵施設、石油、天然ガス等を採掘する井戸元における施設等である。

【0015】

プラント１のさまざまな場所に、フィールド機器２が設けられる。フィールド機器２は、無線通信及び／又は有線等によって、他の装置（後述の運転制御装置３、サーバ装置５１及び監視装置６等）と通信可能に構成される。

【0016】

図２は、フィールド機器の例を示す図である。この例では、フィールド機器２は、センサ機器、操作機器及び警報機器に大別（分類）される。センサ機器は、例えば物理量を取得（検出、測定等）する機器である。センサ機器の例は、圧力センサ、温度センサ、流量センサ、ｐＨセンサ、速度センサ、加速度センサ等である。操作機器は、例えば物理量を操作する機器である。操作機器の例は、バルブ、ポンプ及びファン等であり、モータ及びアクチュエータ等によって駆動される。警報機器は、アラーム等の警報を発する機器である。警報機器の例は、ランプ及びスピーカ等である。

【0017】

なお、フィールド機器２の分類は図２に示される例に限られず、また、例示しない他のさまざまな機器がフィールド機器２に含まれてよい。

【0018】

図１に戻り、制御システム１００では、制御装置４が、プラント１に関するデータを用いてプラント１を制御する。以下、プラント１に関するデータを、単に「データ」という場合もある。

【0019】

図３は、データの例を示す図である。この例では、データは、プロセス値ＰＶ、設定値ＳＶ及び操作値ＭＶに大別（分類）される。

【0020】

プロセス値ＰＶは、プラント１におけるプロセスの状態を示すデータである。プロセス値ＰＶは、例えば対応するフィールド機器２によって取得される。プロセス値ＰＶの例は、圧力、温度、流量、ｐＨ値、速度及び加速度等である。

【0021】

設定値ＳＶは、プラント１におけるプロセス値ＰＶの目標を示すデータ（目標値）である。設定値ＳＶは、例えば後述する運転制御装置３に与えられ、プラント１の制御に供される。設定値ＳＶの例は、プロセス値ＰＶと同様に、圧力、温度、流量、ｐＨ、速度及び加速度等である。

【0022】

操作値ＭＶは、プラント１における操作を示すデータである。操作値ＭＶは、例えば対応するフィールド機器２から取得されたり、運転制御装置３から対応するフィールド機器２に与えられたりする。与えられた操作値ＭＶに従って、フィールド機器２が動作する。操作値ＭＶの例は、バルブ操作量（例えばバルブ開度）、ポンプ操作量及びファン操作量等である。

【0023】

なお、データの分類は図３に示される例に限られず、また、例示しない他のさまざまなデータが扱われてよい。

【0024】

図１に戻り、プラント１には、運転制御装置３が設けられる。運転制御装置３は、プラント１が所望の状態で稼働するように、プラント１の運転を制御する。例えば、運転制御装置３は、プロセス値ＰＶを設定値ＳＶに近づけるように、操作値ＭＶを制御する。なお、図１には、複数の運転制御装置３が図示される。各運転制御装置３は、プラント１の対応する部分の運転制御を担当する。例えば、各運転制御装置３は、対応するフィールド機器２からデータを取得したり、対応するフィールド機器２にデータを送信したりする。運転制御装置３の数及び各運転制御装置３に対応するフィールド機器２の数は、任意に定められてよい。各運転制御装置３と各フィールド機器２とが１：１で対応していてもよい。なお、各運転制御装置３は、プラント１内に配置されてもよい。

【0025】

制御システム１００の構成について説明する。制御システム１００は、制御装置４と、サーバ装置５１及びサーバ装置５２（第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置）と、監視装置６とを含む。なお、これまで説明したフィールド機器２及び／又は運転制御装置３も、制御システム１００の構成要素として制御システム１００に含まれてよい。

【0026】

制御装置４、サーバ装置５１、サーバ装置５２及び監視装置６は、通信可能（データの送受信が可能）に設けられる。図１に示される例では、運転制御装置３と、サーバ装置５１及び監視装置６とが、ネットワークＮ１を介して接続される。ネットワークＮ１は、データ伝達に用いられる制御バスである。先に述べたように、データは、プラント１に関するデータであり、後述するようにプラント１の制御等を行うためのデータも含む。制御には、リアルタイム制御が含まれ得る。この意味において、ネットワークＮ１におけるデータ伝達の欠落等の不具合を防ぐことは、極めて重要である。ネットワークＮ１は、例えば専用に構築された特殊なネットワークである。ネットワークＮ１は、信頼性向上等の観点から、二重化される。その場合、ネットワークＮ１は、２つの通信経路で同じデータを並列に送受信してよい。一方の通信経路に不具合等が発生しても、データの伝達（送受信）が維持される。そのようなネットワークＮ１の例は、Ｖｎｅｔ／ＩＰ（登録商標）等である。

【0027】

制御装置４とサーバ装置５１と監視装置６とが、ネットワークＮ２を介して接続される。ネットワークＮ２は、例えば専用に構築されたＬＡＮ（Local Area Network）である。制御装置４とサーバ装置５２とが、ネットワークＮ２及びネットワークＮ３を介して接続される。ネットワークＮ３は、例えば、ネットワークＮ２と同様に専用に構築されたＬＡＮであり、インターネット等の通信網を介してネットワークＮ２に接続される。必須ではないが、ネットワークＮ２及びネットワークＮ３も、ネットワークＮ１と同様に二重化されてよい。

【0028】

制御システム１００の動作の概要について、主にデータの流れに沿って説明する。なお、以下で述べる制御装置４によるデータの読み書きは、後述のＲＷ部４２（図４）によって行われる。

【0029】

プラント１からのデータ（例えばフィールド機器２からのデータ）は、運転制御装置３及びネットワークＮ１を介して、サーバ装置５１及び監視装置６に送信される。サーバ装置５１及び監視装置６は、プラント１からのデータを、例えば周期的に取得して収集する。

【0030】

サーバ装置５１によって収集されたデータは、制御装置４によって読み出される。詳細は後述するが、データ（プロセス値ＰＶ等）を用いて、プラント１を制御するための計算値が計算される。計算値の例は、設定値ＳＶ及び操作値ＭＶ等であり、制御装置４によってサーバ装置５１に書き込まれる。後述するように、サーバ装置５１に書き込まれた計算値が、プラント１の制御に反映される。この他に、制御装置４は、監視装置６によるプラント１の監視に供することのできる解析等（将来発生しうるアラームの予測等）を行い、解析結果を監視装置６に送信する。

【0031】

制御装置４によってサーバ装置５１から読み出されたデータの少なくとも一部のデータ（例えば上述の計算に用いられたデータ）は、制御装置４によってサーバ装置５１に書き込まれる。また、制御装置４によってサーバ装置５１に書き込まれたデータ（上述の計算値等）も、制御装置４によってサーバ装置５２に書き込まれる。サーバ装置５２は、書き込まれたデータを、例えば時系列データとして、蓄積する。

【0032】

サーバ装置５２に蓄積されたデータは、制御装置４によって読み出される。読み出されたデータは、例えば過去に制御装置４が行った計算結果のレビュー等に用いられる。

【0033】

監視装置６は、プラント１から取得したデータに基づいて、プラント１を監視する。例えば、監視装置６は、プラント１で発生したアラーム等に対応する情報を監視装置６のユーザ（オペレータ等）に提示したり、先に説明した制御装置４の解析結果（アラームの予測等）に対応する情報を提示したりする。

【0034】

サーバ装置５１について述べる。例えば、ネットワークＮ１の規格（データフォーマット、通信規格等）と、ネットワークＮ２の規格とが異なっており、サーバ装置５１は、それらの間のデータのフォーマット変換及び受け渡し等を担う。ネットワークＮ１のデータフォーマットは、プラント１を運転制御する運転制御装置３の独自の規格に従ってよい。ネットワークＮ２のデータフォーマットは、制御装置４及び監視装置６の規格、例えばＯＰＣ（Open Platform Communications）の規格に従ってよい。サーバ装置５１は、ＯＰＣサーバであってよい。サーバ装置５２も、ＯＰＣサーバであってよい。

【0035】

先に述べたように制御装置４の計算値がサーバ装置５１に書き込まれると、サーバ装置５１は、書き込まれた計算値がプラント１の制御に反映されるように動作する。例えば、計算値が設定値ＳＶの場合、サーバ装置５１は、設定値ＳＶを運転制御装置３に送信する。運転制御装置３は、プロセス値ＰＶを設定値ＳＶに近づけるような操作値ＭＶを計算し、対応するフィールド機器２に与える。計算値が操作値ＭＶの場合、サーバ装置５１は、その操作値ＭＶを、例えば運転制御装置３を介して、対応するフィールド機器２に与える。一連の処理が繰り返し実行されることにより、運転制御装置３のみでプラント１を制御する場合よりも、プラント１が高度に制御される。このような制御装置４によるプラント１の高度制御は、ＡＰＣ（Advanced Process Control）等とも称される。制御装置４は、高度制御装置であってよい。

【0036】

上記の制御装置４によるプラント１の制御、とくに、サーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対するデータの読み書きを含む一連の処理を、「アプリケーション」と称する。アプリケーションは、目的とするプラント１の制御ごとに規定されてよい。例えば、プラント１の或る部分に関するプロセス値ＰＶの制御を目的とするアプリケーションによる制御と、別の部分に関するプロセス値ＰＶの制御を目的とするアプリケーションによる制御とが同時に行われてよい。なお、制御システム１００のように、運転制御装置３による運転制御機能、制御装置４による高度制御機能、さらには監視装置６による監視機能等が分散されて設けられたシステムは、分散制御システム（ＤＣＳ：Distributed Control System）等とも称される。

【0037】

以上説明した制御システム１００において、データを扱うサーバ装置として、サーバ装置５１及びサーバ装置５２という種類（用途等）が異なるサーバ装置が用いられる点に留意されたい。サーバ装置５１の主な用途はプラント１と制御装置４との間のデータの受け渡しであり、プラント１の制御に大きく影響する。これに対し、サーバ装置５２の主な用途はデータの蓄積であり、プラント１の制御に大きくは影響しない。このようにサーバ装置５１及びサーバ装置５２の種類が異なるので、データの読み書きにエラーが発生した場合の対応も異なりうる。この後で説明するように、制御装置４によれば、サーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対して異なるエラー対応が可能になる。

【0038】

図４は、制御装置の概略構成の例を示す図である。制御装置４は、設定部４１と、ＲＷ部４２と、計算部４３と、記憶部４４とを備える。

【0039】

設定部４１は、後述のＲＷ部４２によるデータの読み書きにエラーが発生したときのエラー対応を設定する。エラーは、データの読み出し及び／又は書き込みを試みたにもかかわらず、読み出し及び／又は書き込みが完了しなかったことを指し示す。エラーは、例えば、通信に不具合が生じたとき、読み書きの対象となるデータ（リクエストされたデータ）が存在しないとき、適切でないデータ（設定数値範囲外のデータ等）の読み書きがフィルタリングによって除外されたとき等、さまざまな条件において発生しうる。

【0040】

本実施形態では、設定部４１は、エラー対応を、サーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対して独立に設定する。すなわち、サーバ装置５１に対するエラー対応と、サーバ装置５２に対するエラー対応とが個別に設定される。設定の詳細については、後に図５を参照して説明する。

【0041】

ＲＷ部４２（読み書き部）は、サーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対してデータの読み書き（ＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥ）を行うように構成される。具体的に、ＲＷ部３１は、サーバ装置５１にデータを書き込んだり、サーバ装置５１からデータを読み出したりするように、サーバ装置５１にアクセスする。また、ＲＷ部３１は、サーバ装置５２にデータを書き込んだり、サーバ装置５２からデータを読み出したりするように、サーバ装置５２にアクセスする。

【0042】

計算部４３は、ＲＷ部４２がサーバ装置５１から読み出したデータを用いて、プラント１を制御するための計算値を計算する。計算値の例は、プラント１において所望のプロセス値ＰＶを得ることのできる最適な設定値ＳＶ、操作値ＭＶ等である。例えば、計算部４３は、プラント１の解析（シミュレーション）等を行う。シミュレーションには、物理モデリングやモデリング等を用いてもよく、プラント１に対応する模擬プラント（ミラープラント）が用いられてよい。模擬プラントは、プラント１と同様の構成、状態等を有するようにモデリングされ、ＲＷ部４２によってリアルタイムで取得されるデータに基づき、プラント１の状態に追従するように動作する。このような模擬プラントを用いたシミュレーションはさまざまに知られているので、ここでは詳細な説明は行わない。

【0043】

ＲＷ部４２及び計算部４３は、設定部４１が設定したエラー対応に従って動作（対応）する。これについて、エラー対応の設定の例と合わせて、図５を参照して説明する。

【0044】

図５は、エラー対応の例を示す図である。サーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対して、エラー対応が個別に設定される。設定は、例えば制御装置４をユーザが操作すること（ユーザ操作）によって行われる。この例では、設定部４１は、予め定められた複数のエラー対応「ＩＧＮＯＲＥ」、「ＴＥＲＭＩＮＡＴＥ」及び「ＳＨＥＤ」から選択されるエラー対応を設定する。図示されるように、エラー対応は、サーバ装置５１及びサーバ装置５２ごとだけでなく、読み出し（ＲＥＡＤ）及び書き込み（ＷＲＩＴＥ）ごとに設定される。

【0045】

ＩＧＮＯＲＥは、エラーを無視し、ＲＷ部４２による読み書き及び計算部４３による計算を続けるエラー対応である。ＩＧＮＯＲＥが設定されると、ＲＷ部４２は、エラーが発生したときでも、データの読み書きを続ける。

【0046】

ＴＥＲＭＩＮＡＴＥ及びＳＨＥＤは、ＲＷ部４２による読み書きを停止するエラー対応である。それぞれについて説明する。

【0047】

ＴＥＲＭＩＮＡＴＥは、ＲＷ部４２によるデータの読み書きも計算部４３による計算も停止するエラー対応である。ＴＥＲＭＩＮＡＴＥが設定されると、ＲＷ部４２は、エラーが発生したときには、データの読み書きを停止する。これにより、例えば、適切でないデータがサーバ装置５１に書き込まれるのを防ぐことができる。計算部４３も、エラーが発生したときには、計算を停止する。これにより、例えば、適切でないデータに基づく計算が行われるのを防ぐことができる。

【0048】

ＳＨＥＤは、ＲＷ部４２によるデータの読み書きを停止するが計算部４３による計算は続けるエラー対応である。「ＳＨＥＤ」が設定されると、ＲＷ部４２は、エラーが発生したときには、データの読み書きを停止する。一方で、計算部４３は、エラーが発生したときでも、計算を続ける。計算値が計算され続けるので、例えばエラーによってサーバ装置５１への計算値の書き込みができていない場合でも、エラー復旧後、その計算値又はその後さらに新しく計算された計算値をサーバ装置５１に書き込み、ただちにプラント１の制御に反映させることができる。

【0049】

上述のＴＥＲＭＩＮＡＴＥ及びＳＨＥＤは、同じエラーが連続して発生した場合に有効化されてよい。有効化は、エラー対応に従う動作を実際にＲＷ部４２及び計算部４３が開始することを指し示す。図５に示される例では、ＴＥＲＭＩＮＡＴＥ及びＳＨＥＤに対して、「Ｃｏｕｎｔｅｒ」が設定される。Ｃｏｕｎｔｅｒは、１以上の整数を指定する。例えば設定部４１は、同じエラーの連続発生回数をカウントし、カウント数がＣｏｕｎｔｅｒの数になったときに、エラー対応を有効化する。Ｃｏｕｎｔｅｒの数を２以上に設定することで、同じエラーが連続して発生した場合にのみエラー対応を有効化することができる。これにより、例えばエラー対応の必要性の高い連続性のあるエラーに対してのみ、エラー対応することができる。

【0050】

図４に戻り、記憶部４４は、制御装置４において実行される処理に必要な種々の情報を記憶する。図４には、記憶部４４に記憶される情報の例として、制御プログラム４４ａが例示される。制御プログラム４４ａは、コンピュータに制御装置４の処理を実行させるプログラム（ソフトウェア）である。この他にも、これまで説明した設定部４１による設定、ＲＷ部４２による読み書き及び計算部４３による計算等に必要な種々の情報が、記憶部４４に記憶されてよい。

【0051】

図６は、制御装置４において実行される処理（制御方法）の例を示すフローチャートである。

【0052】

ステップＳ１において、サーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対するエラー対応を設定する。制御装置４の設定部４１が、サーバ装置５１に対するエラー対応と、サーバ装置５２に対するエラー対応とを独立に設定する。

【0053】

ステップＳ２において、データの読み書きを行うとともに、エラーが発生したときにはエラー対応に従って対応する。制御装置４のＲＷ部４２が、サーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対してデータの読み書きを行う。これまで説明したように、データの読み書きには、ＲＷ部４２がサーバ装置５１から読み出したデータを用いた計算部４３の計算値の書き込み等が含まれ、それによってプラント１が制御される。ＲＷ部４２及び計算部４３は、データの読み書きにエラーが発生したときには、先のステップＳ１で設定されたエラー対応に従って動作する。

【0054】

以上説明した制御装置４によれば、設定部４１が、サーバ装置５１に対するエラー対応とサーバ装置５２に対するエラー対応とを独立に設定する。ＲＷ部４２及び計算部４３は、エラーが発生したときには、設定部４１の設定結果に従って動作する。これにより、サーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対して適切なエラー対応を行うことができる。仮にそのような独立設定ができないとすると、例えば一方のサーバ装置に対するデータの読み書きにエラーが発生しただけで両方のサーバ装置に対する読み書きを停止するしかなくなるといった問題が生じうる。実施形態によれば、このような問題が解消される。この点について、図７及び図８も参照して説明する。

【0055】

図７及び図８は、エラーが発生したときの制御装置の動作の例を示すフローチャートである。実施例では、サーバ装置５１に対するエラー対応としてＴＥＲＭＩＮＡＴＥ又はＳＨＥＤが設定され、サーバ装置５２に対するエラー対応としてＩＧＮＯＲＥが設定される。比較例では、サーバ装置５１及びサーバ装置５２の少なくとも一方のサーバ装置に対するデータの読み書きにエラーが発生しただけで、サーバ装置５１及びサーバ装置５２の両方に対するデータの読み書きが停止される。

【0056】

図７には、サーバ装置５１に対するＲＷ部４２によるデータの読み書きにエラーが発生した場合の制御装置４の動作の例が示される。実施例では、サーバ装置５１に対するデータの読み書きにエラーが発生すると（ステップＳ１１）、サーバ装置５１に対するデータの読み書きは停止するが、サーバ装置５２に対するデータの読み書きは続ける（ステップＳ１２）。これに対し、比較例では、サーバ装置５１に対するデータの読み書きにエラーが発生すると（ステップＳ２１）、サーバ装置５１に対するデータの読み書きを停止するだけでなく、サーバ装置５２に対するデータの読み書きも停止する（ステップＳ２２）。

【0057】

上述の図７の例によると、実施例及び比較例のいずれでも、サーバ装置５１に対するデータの読み書きを停止するので（ステップＳ１１及びステップＳ２１）、例えば適切でないデータがサーバ装置５１に書き込まれプラント１の制御に反映されるといったリスクを回避することができる。しかしながら、比較例では、サーバ装置５２に対してもデータの読み書きを停止するので（ステップＳ２２）、データの蓄積等が途切れてしまう。これに対し、実施例では、サーバ装置５２に対するデータの読み書きを続けるので（ステップＳ１２）、データの蓄積等が継続される。先に説明したようにサーバ装置５２はデータ蓄積用のサーバ装置でありプラント１の制御への影響が小さいので、例えば適切でないデータの書き込みを続けても、大きな問題は生じない。

【0058】

図８には、サーバ装置５２に対するＲＷ部４２によるデータの読み書きにエラーが発生した場合の制御装置４の動作の例が示される。実施例では、サーバ装置５２に対するデータの読み書きにエラーが発生しても（ステップＳ３１）、サーバ装置５２に対するデータの読み書きも、サーバ装置５１に対するデータの読み書きも続ける（ステップＳ３２）。これに対し、比較例では、サーバ装置５２に対するデータの読み書きにエラーが発生すると（ステップＳ４１）、サーバ装置５２に対するデータの読み書きを停止するだけでなく、サーバ装置５１に対するデータの読み書きも停止する（ステップＳ４２）。

【0059】

上述の図８の例によると、比較例では、サーバ装置５１に対するデータの読み書きが停止されるので（ステップＳ４２）、制御装置４によるプラント１の制御が途切れてしまう。これに対し、実施例では、サーバ装置５１に対するデータの読み書きを続ける（ステップＳ３２）。従って、制御装置４によるプラント１の高度制御を含む制御が途切れるのを防ぐことができる。

【0060】

以上、本開示の一実施形態について説明した。開示される技術は、上記の実施形態に限られない。いくつかの変形例について説明する。

【0061】

上記実施形態では、エラー対応がＩＧＮＯＲＥ、ＴＥＲＭＩＮＡＴＥ及びＳＨＥＤから選択される例について説明した。これら以外にもさまざまなエラー対応が準備され選択されてよい。

【0062】

上記実施形態では、種類の異なるサーバ装置として、サーバ装置５１及びサーバ装置５２の２種類のサーバ装置を例に挙げて説明した。ただし、これら以外にも、用途等に応じたさまざまな種類のサーバ装置が用いられ、それらに対してエラー対応が独立に設定されてよい。

【0063】

上記実施形態では、サーバ装置５１及びサーバ装置５２がそれぞれ１つずつ存在する例について説明した。ただし、それらのサーバ装置の一方又は両方のサーバ装置が複数存在してもよい。

【0064】

図９は、複数サーバ装置構成の例を示す図である。複数のサーバ装置のうち、サーバ装置５１－１、サーバ装置５１－２、サーバ装置５１－３、サーバ装置５２－１、サーバ装置５２－２及びサーバ装置５２－３の合計６つのサーバ装置が図示される。サーバ装置５１－１、サーバ装置５１－２及びサーバ装置５１－３それぞれは、これまで説明したサーバ装置５１（図１）と同様の機能を有する。例えば、扱われるデータが、サーバ装置５１－１、サーバ装置５１－２及びサーバ装置５１－３それぞれで分担される。サーバ装置５２－１、サーバ装置５２－２及びサーバ装置５２－３それぞれは、これまで説明したサーバ装置５２（図１）と同様の機能を有する。例えば、扱われるデータが、サーバ装置５２－１、サーバ装置５２－２及びサーバ装置５２－３それぞれで分担される。

【0065】

図１０は、エラー対応の例を示す図である。制御装置４の設定部４１（図４）は、サーバ装置それぞれのエラー対応を独立に設定してよい。この例では、サーバ装置５１－１、サーバ装置５１－２及びサーバ装置５１－３に対して、エラー対応Ａ、エラー対応Ｂ及びエラー対応Ｃが設定される。サーバ装置５２－１、サーバ装置５２－２及びサーバ装置５２－３それぞれに対して、エラー対応Ｄ、エラー対応Ｅ及びエラー対応Ｆが設定される。エラー対応Ａ～エラー対応Ｆは、具体的には先に図５を参照して説明したように、読み出し及び書き込みごとにＩＧＮＯＲＥ、ＴＥＲＭＩＮＡＴＥ又はＳＨＥＤが設定されたエラー対応である。

【0066】

上述のような複数のサーバ装置５１－１等が複数のアプリケーションによる制御に用いられる場合、制御装置４の設定部４１は、アプリケーションごとに、同じ種類のサーバに対するエラー対応をまとめて設定してよい。これにより、エラー対応の設定に要するユーザ操作の手間等を低減することができる。

【0067】

図１１は、アプリケーションごとのエラー対応の設定の例を示す図である。アプリケーションＡＰ１に、サーバ装置５１－１及びサーバ装置５２－１が用いられる。アプリケーションＡＰ２に、サーバ装置５１－２、サーバ装置５１－３、サーバ装置５２－２及びサーバ装置５２－３が用いられる。サーバ装置５１－１に対してエラー対応Ａが設定され、サーバ装置５２－１に対してエラー対応Ｂが設定される。サーバ装置５１－２及びサーバ装置５１－３に対してエラー対応Ｃがまとめて設定され、サーバ装置５２－２及びサーバ装置５２－３に対してエラー対応Ｄがまとめて設定される。

【0068】

図１２は、制御装置のハードウェア構成の例を示す図である。例示されるハードウェア構成を備えるコンピュータ等が、これまで説明した制御装置４として機能する。この例では、制御装置４は、バス等で相互に接続される通信装置４ａ、表示装置４ｂ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）４ｃ、メモリ４ｄ及びプロセッサ４ｅを備える。

【0069】

通信装置４ａは、ネットワークインタフェースカードなどであり、他の装置との通信を可能にする。表示装置４ｂは、例えばタッチパネルやディスプレイなどである。ＨＤＤ４ｃは、記憶部４４として機能し、例えば制御プログラム４４ａを記憶する。

【0070】

プロセッサ４ｅは、制御プログラム４４ａをＨＤＤ４ｃ等から読み出してメモリ４ｄに展開することで、コンピュータを、制御装置４として機能させる。機能は、これまで説明したような設定部４１の機能、ＲＷ部４２の機能及び計算部４３の機能を含む。

【0071】

制御プログラム４４ａは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、制御プログラム４４ａは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ（Magneto－Optical disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することができる。

【0072】

制御装置４以外の装置、例えば運転制御装置３、サーバ装置５１、サーバ装置５２及び監視装置６等も、上述と同様のハードウェア構成を備えてよい。

【0073】

以上説明した制御装置４は、例えば次のように特定される。図１、図４及び図５等を参照して説明したように、制御装置４は、プラント１に関するデータを用いてプラントを制御する制御装置である。制御装置４は、設定部４１と、ＲＷ部４２と、を備える。設定部４１は、サーバ装置５１及びサーバ装置５２（第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置）それぞれに対するデータの読み書きにエラーが発生したときのエラー対応を、サーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対して独立に設定する。ＲＷ部４２は、サーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対してデータの読み書きを行うとともに、当該データの読み書きにエラーが発生したときには設定部４１が設定したエラー対応に従って動作する。サーバ装置５１は、書き込まれたデータをプラント１の制御に反映するように動作する。サーバ装置５２は、書き込まれたデータを蓄積する。ＲＷ部４２によるサーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対するデータの読み書きは、ＲＷ部４２がサーバ装置５１から読み出したデータを用いて計算されたプラント１を制御するための計算値を書き込むことを含む。

【0074】

上記の制御装置４によれば、設定部４１によってサーバ装置５１に対するエラー対応とサーバ装置５２に対するエラー対応とが独立に設定され、ＲＷ部４２は、エラーが発生したときには、設定部４１が設定したエラー対応に従って動作する。従って、プラント１に関するデータを扱う種類の異なるサーバ装置５１及びサーバ装置５２が存在する場合に、適切なエラー対応を行えるようになる。

【0075】

図５等を参照して説明したように、設定部４１は、予め定められた複数のエラー対応から選択されるエラー対応を設定し、複数のエラー対応は、ＲＷ部によるデータの読み書きを続けるエラー対応（ＩＧＮＯＲＥ）と、ＲＷ部４２によるデータの読み書きを停止するエラー対応（ＴＥＲＭＩＮＡＴＥ、ＳＨＥＤ）と、を含んでよい。例えばこのような複数のエラー対応から選択することで、サーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに適したエラー対応を設定することができる。

【0076】

図４及び図５等を参照して説明したように、制御装置４は、計算値を計算する計算部４３を備え、複数のエラー対応は、ＲＷ部４２によるデータの読み書きも計算部４３による計算も停止するエラー対応（ＴＥＲＭＩＮＡＴＥ）を含み、計算部４３は、ＲＷ部４２によるデータの読み書きにエラーが発生したときには設定部４１が設定したエラー対応に従って動作してよい。これにより、例えば、適切でないデータがサーバ装置５１に書き込まれたり、適切でないデータに基づく計算が行われたりするのを防ぐことができる。複数のエラー対応は、ＲＷ部４２による読み書きは停止するが計算部４３による計算は続けるエラー対応（ＳＨＥＤ）を含んでもよい。これにより、例えば、エラー復旧後に計算値をサーバ装置５１に書き込んで、ただちにプラント１の制御に反映させることができる。

【0077】

図５を参照して説明したように、ＲＷ部４２による読み書きを停止することを含むエラー対応（ＴＥＲＭＩＮＡＴＥ、ＳＨＥＤ）は、同じエラーが連続して発生した場合に有効化されてよい。これにより、例えばエラー対応の必要性の高い連続性のあるエラーに対してのみ、エラー対応することができる。

【0078】

図７及び図８等を参照して説明したように、サーバ装置５１に対するエラー対応は、ＲＷ部４２によるデータの読み書きを停止することを含むエラー対応（ＴＥＲＭＩＮＡＴＥ又はＳＨＥＤ）に設定されており、サーバ装置５２に対するエラー対応は、ＲＷ部４２によるデータの読み書きを続けるエラー対応（ＩＧＮＯＲＥ）に設定されており、ＲＷ部４２は、サーバ装置５１に対するデータの読み書きにエラーが発生したときには（ステップＳ１１）、サーバ装置５１に対するデータの読み書きを停止するがサーバ装置５２に対するデータの読み書きは続け（ステップＳ１２）、サーバ装置５２に対するデータの読み書きにエラーが発生したときには（ステップＳ３１）、サーバ装置５２に対するデータの読み書きもサーバ装置５１に対するデータの読み書きも続けてよい（ステップＳ３２）。これにより、例えば、サーバ装置５１に対するデータの読み書きにエラーが発生したときには、プラント１の制御への影響が大きいプラント１に適切でないデータが書き込まれるのを防ぎつつサーバ装置５２によるデータの蓄積を継続することができる。サーバ装置５２に対するデータの読み書きにエラーが発生したときでも、制御装置４によるプラント１の制御が途切れるのを防ぐことができる。

【0079】

図１、図４及び図５等を参照して説明した制御システム１００も、本開示の一態様である。制御システム１００は、制御装置４と、サーバ装置５１と、サーバ装置５２とを備える。このような制御システム１００によっても、これまで説明したように適切なエラー対応を行えるようになる。

【0080】

図４等を参照して説明した制御プログラム４４ａも、本開示の一態様である。すなわち、制御プログラム４４ａは、コンピュータに、プラントに関するデータを用いてプラント１を制御する処理を実行させる制御プログラムであって、サーバ装置５１及びサーバ装置５２（第１のサーバ装置及び第２のサーバ装置）それぞれに対するデータの読み書きにエラーが発生したときのエラー対応を、サーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対して独立に設定し、サーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対してデータの読み書きを行うとともに、当該データの読み書きにエラーが発生したときには設定したエラー対応に従って動作する、処理を実行させる。サーバ装置５１は、書き込まれたデータをプラント１の制御に反映するように動作する。サーバ装置５２は、書き込まれたデータを蓄積する。サーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対するデータの読み書きは、サーバ装置５１から読み出したデータを用いて計算されたプラント１を制御するための計算値を書き込むことを含む。このような制御プログラム４４ａによっても、これまで説明したように適切なエラー対応を行えるようになる。

【0081】

図６等を参照して説明した制御方法も、本開示の一態様である。制御方法は、プラント１に関するデータを用いてプラント１を制御する制御方法であって、サーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対するデータの読み書きにエラーが発生したときのエラー対応を、サーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対して独立に設定すること（ステップＳ１）と、サーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対してデータの読み書きを行うとともに、当該データの読み書きにエラーが発生したときには設定したエラー対応に従って対応すること（ステップＳ２）と、を含む。サーバ装置５１は、書き込まれたデータをプラント１の制御に反映するように動作する。サーバ装置５２は、書き込まれたデータを蓄積する。読み書きを行うとともにエラー対応に従って対応すること（ステップＳ２）でのサーバ装置５１及びサーバ装置５２それぞれに対するデータの読み書きは、サーバ装置５１から読み出したデータを用いて計算されたプラント１を制御するための計算値を書き込むことを含む。このような制御方法によっても、これまで説明したように適切なエラー対応を行えるようになる。

【符号の説明】

【0082】

１ プラント
２ フィールド機器
３ 運転制御装置
４ 制御装置
４１ 設定部
４２ ＲＷ部
４３ 計算部
４４ 記憶部
４４ａ 制御プログラム
５１ サーバ装置
５２ サーバ装置
６ 監視装置
１００ 制御システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】