特許 7311049 プラント監視制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-10

(45)【発行日】2023-07-19

(54)【発明の名称】プラント監視制御システム

(51)【国際特許分類】

   G05B 23/02 20060101AFI20230711BHJP

【ＦＩ】

G05B23/02 301S

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2022539081

(86)(22)【出願日】2020-11-24

(86)【国際出願番号】 JP2020043655

(87)【国際公開番号】W WO2022113168

(87)【国際公開日】2022-06-02

【審査請求日】2022-06-23

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ラオ ヴィッタル

(72)【発明者】

【氏名】野島 章

(72)【発明者】

【氏名】清水 伸夫

(72)【発明者】

【氏名】清水 亮

【審査官】杉山 悟史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－８４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－２５９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６３２３８４１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第６５５２７７５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１８－４６７２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ ２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

産業プラントを構成するフィールド機器を制御するための制御信号を出力するハードウェアスイッチと、
前記フィールド機器および前記ハードウェアスイッチに接続し、前記フィールド機器と前記ハードウェアスイッチとの関連付け状態情報を管理し、前記フィールド機器と前記ハードウェアスイッチとが関連付けられた関連付け状態である場合に、前記ハードウェアスイッチから出力された前記制御信号に基づき前記フィールド機器を制御するプログラマブルロジックコントローラと、
前記プログラマブルロジックコントローラに接続し、前記関連付け状態情報を表示する第１ソフトウェアパーツと表示位置を変更可能な第２ソフトウェアパーツとを画面に表示するヒューマンマシンインターフェースサブシステムと、を備え、
前記プログラマブルロジックコントローラは、前記画面上で前記第２ソフトウェアパーツが、前記第１ソフトウェアパーツの少なくとも一部に重なった場合に、前記関連付け状態を解除すること、
を特徴とするプラント監視制御システム。

【請求項2】

前記プログラマブルロジックコントローラは、
前記ヒューマンマシンインターフェースサブシステムから、ヘルスチェック信号を定期的に受信している間、前記関連付け状態を維持し、
前記ヘルスチェック信号の定期的な受信が途絶えた場合に、前記関連付け状態を解除し、
前記ヒューマンマシンインターフェースサブシステムは、前記画面上で前記第２ソフトウェアパーツが前記第１ソフトウェアパーツの少なくとも一部に重なった場合に、前記ヘルスチェック信号の送信を停止すること、
を特徴とする請求項１に記載のプラント監視制御システム。

【請求項3】

前記プログラマブルロジックコントローラは、前記ヒューマンマシンインターフェースサブシステムとの通信が遮断された場合に、前記関連付け状態を解除すること、
を特徴とする請求項１に記載のプラント監視制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プラント監視制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

産業プラント（鉄鋼プラント、製紙プラント、発電プラント、石油プラント、化学プラント、水処理設備プラント等）は、工業活動に必要な素材や資源を生産する。近年、産業プラントを監視および制御するプラント監視制御システムでは、ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）システムが用いられている。ＨＭＩシステムは、コンピュータネットワークを介して、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）および産業プラントを構成する多数のフィールド機器に接続する。オペレータは、モニター、キーボード、マウスなどを用いて産業プラントの監視および制御のための操作を行う。

【0003】

従来、オペレータの操作は、デスクに配置されたハードウェアスイッチで実施されてきた。ハードウェアスイッチは、レバーコントローラ、プッシュボタン、ロータリースイッチ、トグルスイッチなどである。しかしながら、操業監視機能の拡充や、パーツ追加などの改造の容易性や、有寿命部品の経年劣化による操業トラブルの解決などを目的に、オペレータの操作は、ＨＭＩシステム上のパーツによる操作に置き換えられてきた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】日本特許第６５５２７７５号公報

【文献】日本特開２０１８－４６７２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

リアルタイム性の高い電気制御を行う産業プラントでは、製品品質と安全の確保のために、オペレータによる操作に対して高速な応答が求められる。ＨＭＩシステムの高応答性に関して特許文献１がある。

【0006】

特許文献１では、Ｗｅｂブラウザ上でＨＭＩ画面を動作させるＳＣＡＤＡ（Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｎｄ Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ） ＨＭＩを構築する際のＤＯＭ ＧＣ（Ｇａｒｂａｇｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）による表示遅延に対し、Ｗｅｂ ＧＬ（Ｗｅｂ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｌｉｂｒａｒｙ）レンダリングとＳＶＧレンダリングをハイブリッドすることで、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）がＨＭＩに出力した信号の表示を高速化している。

【0007】

特許文献１の方法により、ＨＭＩシステム上の多くのパーツについて、製品品質と安全の確保のために必要とされている高速な応答を実現できる。しかしながら、オペレータが操作している間だけフィールド機器を動かす機能を持つパーツについては、さらに高速な応答が求められる。

【0008】

このため、オペレータが操作している間だけフィールド機器を動かす機能を持つパーツについては、ＨＭＩシステム上のパーツではなく、従来通りハードウェアスイッチが使用される。

【0009】

オペレータがパーツを操作している間だけ動かすフィールド機器はプラント内に数多くある。そのため、共通のハードウェアスイッチをデスク上に配置し、共通のハードウェアスイッチと関連付けるフィールド機器をＨＭＩシステム上のパーツで選択する方法を用いる。

【0010】

共通のハードウェアスイッチとフィールド機器とを関連付けるＨＭＩシステム上のパーツを汎用操作パーツ（general purpose part）と称する。

【0011】

汎用操作パーツにより誤ったフィールド機器が選択された状態で共通のハードウェアスイッチが操作されれば、オペレータの意図と異なるフィールド機器が動作し危険である。そのため、ヒューマンエラーを防止する必要がある。

【0012】

ヒューマンエラーを防止する方法として、例えば特許文献２の方法が提案されている。しかしながら、特許文献２の方法では汎用操作パーツが他のパーツ（例えばウィンドウパーツ）により隠れてしまい、オペレータがフィールド機器とハードウェアスイッチの関連付け状態を視認することが困難な状態において、ヒューマンエラーを防止できない。

【0013】

本発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、フィールド機器とハードウェアスイッチとの関連付け状態をオペレータが視認することが困難な状態において、ヒューマンエラーを防止できるプラント監視制御システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記目的の達成のため、本発明に係るプラント監視制御システムは以下のように構成される。

【0015】

本発明に係るプラント監視制御システムは、ハードウェアスイッチと、プログラマブルロジックコントローラと、ＨＭＩサブシステムとを備える。

【0016】

前記ハードウェアスイッチは、産業プラントを構成するフィールド機器を制御するための制御信号を出力する。このフィールド機器は、オペレータがハードウェアスイッチを操作している間だけ動作すべきアクチュエータである。

【0017】

前記プログラマブルロジックコントローラは、前記フィールド機器および前記ハードウェアスイッチに接続する。当該プログラマブルロジックコントローラは、前記フィールド機器と前記ハードウェアスイッチとの関連付け状態情報を管理する。当該プログラマブルロジックコントローラは、前記フィールド機器と前記ハードウェアスイッチとが関連付けられた関連付け状態である場合に、前記ハードウェアスイッチから出力された前記制御信号に基づき前記フィールド機器を制御する。

【0018】

前記ＨＭＩサブシステムは、前記プログラマブルロジックコントローラに接続する。前記ＨＭＩサブシステムは、第１ソフトウェアパーツと第２ソフトウェアパーツとをＨＭＩ画面に表示する。第１ソフトウェアパーツは、前記関連付け状態情報を画面に表示する上述の汎用操作パーツである。第２ソフトウェアパーツは前記ＨＭＩ画面内において表示位置を自由に変更可能なウィンドウパーツである。

【0019】

また、当該プログラマブルロジックコントローラは、前記ＨＭＩ画面上で前記第２ソフトウェアパーツが、前記第１ソフトウェアパーツの少なくとも一部に重なった場合に、前記関連付け状態を解除する。前記関連付け状態が解除されることで、前記フィールド機器と前記ハードウェアスイッチとが関連付けられていない非関連付け状態になる。そのため、前記ハードウェアスイッチから出力された前記制御信号は、前記プログラマブルロジックコントローラから前記フィールド機器へ送信されない。

【0020】

好ましくは、前記プログラマブルロジックコントローラは、前記ＨＭＩサブシステムから、ヘルスチェック信号を定期的に受信している間、前記関連付け状態を維持する。前記プログラマブルロジックコントローラは、前記ヘルスチェック信号の定期的な受信が途絶えた場合に、前記関連付け状態を解除する。前記ＨＭＩサブシステムは、前記第２ソフトウェアパーツが前記第１ソフトウェアパーツの少なくとも一部に重なった場合に、前記ヘルスチェック信号の送信を停止する。

【0021】

好ましくは、前記プログラマブルロジックコントローラは、前記ＨＭＩサブシステムとの通信が遮断された場合に、前記関連付け状態を解除する。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、ＨＭＩ画面上で第２ソフトウェアパーツが、フィールド機器とハードウェアスイッチとの関連付け状態情報を表示する第１ソフトウェアパーツの少なくとも一部に重なった場合に、プログラマブルロジックコントローラは、関連付け状態を解除する。そのため、フィールド機器とハードウェアスイッチとの関連付け状態をオペレータが視認することが困難な状態において、ヒューマンエラーを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施の形態１に係るプラント監視制御システムの構成を説明するための図である。

【図2】本発明の実施の形態１に係るプラント監視制御システムの構成を説明するための図である。

【図3】ハードウェアスイッチとフィールド機器とを関連付ける処理について説明するためのフローチャートである。

【図4】ハードウェアスイッチ操作時の処理について説明するためのフローチャートである。

【図5】ヘルスチェックによる関連付け解除処理について説明するためのフローチャートである。

【図6】パーツの重なりによる関連付け解除処理について説明するためのフローチャートである。

【図7】汎用操作パーツとウィンドウパーツとの重なりについて説明するための図である。

【図8】ＨＭＩクライアント、ＨＭＩサーバー、ＰＬＣそれぞれのハードウェア構成例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。但し、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数にこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

【0025】

実施の形態１．
図１および図２は、本発明の実施の形態１に係るプラント監視制御システムの構成を説明するための図である。
プラント監視制御システムは、監視装置１、制御ネットワークＨＵＢ４、ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）サーバー５、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）６、Ｉ／Ｏ装置７、フィールドネットワークＨＵＢ８、ドライブ装置９、複数のフィールド機器１０を備える。監視装置１は、ＨＭＩクライアント２、ハードウェアスイッチ３を備える。

【0026】

図１を参照して、各装置の接続関係について説明する。ＨＭＩクライアント２は、制御ネットワークＨＵＢ４を介して、ＨＭＩサーバー５に接続する。ハードウェアスイッチ３は、Ｉ／Ｏ装置７およびフィールドネットワークＨＵＢ８を介して、ＰＬＣ６に接続する。ＨＭＩサーバー５は、制御ネットワークＨＵＢ４を介して、ＰＬＣ６に接続する。ドライブ装置９は、フィールドネットワークＨＵＢ８を介して、ＰＬＣ６に接続する。複数のフィールド機器１０は、ドライブ装置９に接続する。

【0027】

図２に示すように、ＰＬＣ６は、ハードウェアスイッチ３、ＨＭＩサブシステム３０、複数のフィールド機器１０に電気的に接続する。ＨＭＩサブシステム３０は、ＨＭＩクライアント２とＨＭＩサーバー５とを含む。

【0028】

図２を参照して、ハードウェアスイッチ３、ＨＭＩサブシステム３０（ＨＭＩクライアント２、ＨＭＩサーバー５）、ＰＬＣ６について説明する。特に、汎用操作パーツとフィールド機器１０とハードウェアスイッチ３との関係について説明する。

【0029】

（ハードウェアスイッチ３）
ハードウェアスイッチ３は、オペレータに操作されると、産業プラントを構成するフィールド機器１０を制御するための制御信号を出力する。フィールド機器１０は、モーター、電磁弁などのアクチュエータである。制御信号は、Ｉ／Ｏ装置７およびフィールドネットワークＨＵＢ８を経由してＰＬＣ６に入力される。

【0030】

（ＨＭＩクライアント２）
ＨＭＩクライアント２は、ＨＭＩ画面２１をモニターに表示する。ＨＭＩクライアント２は、表示ソフトウェアとして例えばウェブブラウザ２０を実行し、ウェブブラウザ２０上にＨＭＩ画面２１を表示する。

【0031】

ＨＭＩ画面２１には、汎用操作パーツ２２と汎用操作パーツ２３が配置される。汎用操作パーツ２２は、選択される度に、フィールド機器Ａ（１０Ａ）とハードウェアスイッチ３との関連付け状態を変更するためのパーツである。また、汎用操作パーツ２２は、フィールド機器Ａ（１０Ａ）とハードウェアスイッチ３との関連付け設定情報を表示する第１ソフトウェアパーツである。同様に、汎用操作パーツ２３は、選択される度に、フィールド機器Ｂ（１０Ｂ）とハードウェアスイッチ３との関連付け状態を変更するためのパーツである。また、汎用操作パーツ２３は、フィールド機器Ｂ（１０Ｂ）とハードウェアスイッチ３との関連付け設定情報を表示する第１ソフトウェアパーツである。関連付け設定情報は、フィールド機器１０とハードウェアスイッチ３とが関連付けられた「関連付け状態」であるか、フィールド機器１０とハードウェアスイッチ３とが関連付けられていない「非関連付け状態」であるかを示す情報である。

【0032】

また、ＨＭＩ画面２１には、オペレータの操作により、ＨＭＩ画面２１内において表示位置を自由に変更可能なウィンドウパーツ２４が配置される。ウィンドウパーツ２４は、第２ソフトウェアパーツである。

【0033】

オペレータがＨＭＩ画面２１上のパーツをマウスやタッチパネルなどの入力装置を用いて操作すると、ＨＭＩの操作信号はＨＭＩサーバー５へ送信される。ＨＭＩの操作信号は、ＨＭＩ画面２１のパーツごとにユニークなアイテム名と、操作値とを含む。アイテム名は、たとえば当該パーツが配置されているＨＭＩ画面２１の画面名称と、当該ＨＭＩ画面２１内のパーツに順に割り付けられる番号とを組み合わせて、ＨＭＩシステム内でユニークに定められる。

【0034】

オペレータが汎用操作パーツ２２または２３を操作すると、ＨＭＩの操作信号として関連付け変更信号がＨＭＩサーバー５へ送信される。関連付け変更信号には、当該汎用操作パーツのアイテム名と操作値が含まれる。また、ＨＭＩクライアント２は、関連付け変更信号の応答として、ＨＭＩサーバー５からフィードバック信号を受信する。フィードバック信号には、上述の関連付け設定情報が含まれる。例えば、関連付け設定情報が、フィールド機器Ａ（１０Ａ）とハードウェアスイッチ３とが関連付けられた関連付け状態を示す情報である場合、ＨＭＩクライアント２は、フィールド機器Ａ（１０Ａ）に関する汎用操作パーツ２２をブリンクさせる。ブリンクすることでオペレータはフィールド機器Ａ（１０Ａ）とハードウェアスイッチ３とが関連付け状態であることを認識できる。汎用操作パーツ２３についても同様である。

【0035】

また、ＨＭＩクライアント２は、ウィンドウパーツ２４が汎用操作パーツ２２の少なくとも一部に重なった場合に、フィールド機器Ａ（１０Ａ）とハードウェアスイッチ３とが関連付けられた関連付け状態を解除するための関連付け解除信号をＨＭＩサーバー５へ送信する。同様に、ウィンドウパーツ２４が汎用操作パーツ２３の少なくとも一部に重なった場合に、フィールド機器Ｂ（１０Ｂ）とハードウェアスイッチ３とが関連付けられた関連付け状態を解除するための関連付け解除信号をＨＭＩサーバー５へ送信する。

【0036】

（ＨＭＩサーバー５）
ＨＭＩサーバー５は、ＨＭＩクライアント２のアイテム名とＰＬＣ６のＰＬＣアドレスとを変換する変換テーブルを予め記憶している。ＨＭＩサーバー５は、ＨＭＩクライアント２から関連付け変更信号を受信すると、関連付け変更信号に含まれる汎用操作パーツ（２２または２３）のアイテム名に基づいて、変換テーブルからＰＬＣアドレスを取得し、当該ＰＬCアドレスを送信先として操作値をＰＬＣ６へ送信する。

【0037】

また、ＨＭＩサーバー５は、関連付け変更信号の応答として、ＰＬＣ６からフィードバック信号を受信する。フィードバック信号には、上述の関連付け設定情報が含まれる。関連付け設定情報が、フィールド機器１０（１０Ａまたは１０Ｂ）とハードウェアスイッチ３とが関連付けられた関連付け状態を示す情報である場合、ＨＭＩサーバー５は、当該フィールド機器Ａ（１０Ａまたは１０Ｂ）に関するヘルスチェック信号のＰＬＣ６への定期的な送信を開始する。ヘルスチェック信号は、定期的に値が変化する信号である。ヘルスチェック信号として、例えば制御周期毎に数値をインクリメントするヘルシーカウンターや、制御周期毎に０と１を交互に変更するハートビートが用いられる。

【0038】

また、ＨＭＩサーバー５は、ＨＭＩクライアント２からフィールド機器１０（１０Ａまたは１０Ｂ）に関する関連付け解除信号を受信すると、当該フィールド機器１０に関するヘルスチェック信号のＰＬＣ６への送信を停止する。

【0039】

（ＰＬＣ６）
ＰＬＣ６は、ＨＭＩサブシステム３０およびハードウェアスイッチ３からの信号を、ＰＬＣ６のプロセッサが定周期で実行しているＰＬＣソフトウェアで演算する。

【0040】

ＰＬＣ６は、フィールド機器１０とハードウェアスイッチ３との関連付け状態情報を管理する。ＰＬＣ６は、関連付け変更信号に対応するＰＬＣアドレスに操作値が入力されると、対象フィールド機器の関連付け設定情報を変更する。例えば、対象フィールド機器をフィールド機器Ａ（１０Ａ）とする。フィールド機器Ａ（１０Ａ）とハードウェアスイッチ３とが関連付けられた関連付け状態である場合、ＰＬＣ６は、関連付け状態を解除する。一方、フィールド機器１０Ａとハードウェアスイッチ３とが関連付けられていない非関連付け状態である場合、ＰＬＣ６は、フィールド機器１０Ａとハードウェアスイッチ３とを関連付ける。

【0041】

また、ＰＬＣ６がヘルスチェック信号を受信すると、この信号に対応するＰＬＣアドレスのメモリー値が変化する。ＰＬＣ６は、当該メモリー値を参照して演算を行う。ＰＬＣ６は、ＨＭＩサブシステム３０から、ヘルスチェック信号を定期的に受信している間、対象フィールド機器とハードウェアスイッチ３とが関連付けられた関連付け状態を維持する。

【0042】

また、ＰＬＣ６がハードウェアスイッチ３の制御信号を受信すると、この信号に対応するＰＬＣアドレスのメモリー値が変化する。ＰＬＣ６は、当該メモリー値を参照して演算を行う。ＰＬＣ６は、対象フィールド機器とハードウェアスイッチ３とが関連付けられた関連付け状態である場合に、ハードウェアスイッチ３から出力された制御信号に基づいてドライブ装置９を制御する。ドライブ装置９は、ＰＬＣ６からの信号に基づいて、対象フィールド機器を制御する。一方、非関連付け状態である場合は、ＰＬＣ６はドライブ装置９を制御しない。

【0043】

また、ＰＬＣ６は、ヘルスチェック信号の定期的な受信が途絶えた場合に、対象フィールド機器とハードウェアスイッチ３との関連付け状態を解除する。

【0044】

（フローチャート）
以下、図３～図７のフローチャートを参照して下記の処理について具体例を説明する。
（１）ハードウェアスイッチとフィールド機器とを関連付ける処理
（２）ハードウェアスイッチ操作時の処理
（３）ヘルスチェックによる関連付け解除処理
（４）パーツの重なりによる関連付け解除処理
（５）通信不良による関連付け解除処理

【0045】

（１）ハードウェアスイッチとフィールド機器とを関連付ける処理
図３は、ハードウェアスイッチ３とフィールド機器１０とを関連付ける処理について説明するためのフローチャートである。一例として、汎用操作パーツ２３を操作した場合について説明する。

【0046】

まず、ステップＳ１００において、オペレータは、フィールド機器Ｂ（１０Ｂ）とハードウェアスイッチ３とを関連付けるための汎用操作パーツ２３を押下する。汎用操作パーツ２３が押下されると、ＨＭＩクライアント２からＨＭＩサーバー５へ関連付け変更信号が送信される。関連付け変更信号には、汎用操作パーツ２３のアイテム名と操作値が含まれる。

【0047】

ステップＳ１１０において、ＨＭＩサーバー５は、変換テーブルからアイテム名に対応するＰＬＣアドレスを取得し、当該ＰＬCアドレスを送信先として操作値をＰＬＣ６へ送信する。

【0048】

ステップＳ１２０において、ＰＬＣ６は、フィールド機器Ｂ（１０Ｂ）とハードウェアスイッチ３との関連付け状態情報を確認し、関連付け状態か非関連付け状態かを判定する。現在、非関連付け状態である場合は、ＰＬＣ６は、フィールド機器Ｂ（１０Ｂ）とハードウェアスイッチ３とを関連付ける（ステップＳ１３０）。

【0049】

一方、現在、関連付け状態である場合は、ＰＬＣ６は、フィールド機器Ｂ（１０Ｂ）とハードウェアスイッチ３との関連付けを解除する（ステップＳ１４０）。ＰＬＣ６は、ステップＳ１３０又はＳ１４０の処理結果である関連付け状態情報を記憶する。

【0050】

ステップＳ１５０において、ＰＬＣ６は、関連付け状態情報を含むフィードバック信号をＨＭＩサーバー５へ送信する。ＨＭＩサーバー５は、フィードバック信号を受信する。

【0051】

次にステップＳ１６０において、ＨＭＩサーバー５は、フィールド機器Ｂ（１０Ｂ）とハードウェアスイッチ３との関連付け状態情報が、関連付け状態か、非関連付け状態か、を判定する。

【0052】

関連付け状態である場合には、ＨＭＩサーバー５は、ヘルスチェック信号のＰＬＣ６への定期的な送信を開始する（ステップＳ１７０）。例えば、信号値は送信周期ごとにカウントアップされる。

【0053】

一方、非関連付け状態である場合には、ＨＭＩサーバー５は、ヘルスチェック信号の送信を停止する（Ｓ１８０）。

【0054】

ステップＳ１９０において、ＨＭＩサーバー５は、ＨＭＩクライアント２へフィードバック信号を送信する。ＨＭＩクライアント２は、フィードバック信号に含まれる関連付け状態情報が関連付け状態である場合、ステップＳ１１０で押下された汎用操作パーツ２３をブリンクさせる。一方、非関連付け状態である場合、汎用操作パーツ２３のブリンクを停止させる。

【0055】

以上、図３の処理について汎用操作パーツ２３を例に説明したが、フィールド機器Ａ（１０Ａ）とハードウェアスイッチ３とを関連付けるための汎用操作パーツ２２を操作した場合も同様に処理される。

【0056】

（２）ハードウェアスイッチ操作時の処理
図４は、ハードウェアスイッチ操作時の処理について説明するためのフローチャートである。

【0057】

まず、ステップＳ２００において、ＰＬＣ６は、ハードウェアスイッチ３から制御信号を受信する。

【0058】

ステップＳ２１０において、ＰＬＣ６は、制御信号に対応するＰＬＣアドレスに記憶されたメモリー値を確認する。

【0059】

ステップＳ２２０において、ＰＬＣ６は、関連付け状態情報を確認し、ハードウェアスイッチ３との関連付けられているフィールド機器１０の有無を確認する。ハードウェアスイッチ３と関連付けられているフィールド機器１０がない場合は、いずれのフィールド機器１０も制御されることなく、ステップＳ２００に戻り処理が継続される。

【0060】

一方、ハードウェアスイッチ３と関連付けられているフィールド機器１０がある場合、ＰＬＣ６は、制御信号に基づきドライブ装置９を介して、当該フィールド機器を制御する（ステップＳ２３０）。

【0061】

（３）ヘルスチェックによる関連付け解除処理
図５は、ヘルスチェックによる関連付け解除処理について説明するためのフローチャートである。

【0062】

まず、ステップＳ３００において、ＰＬＣ６は、フィールド機器Ａ（１０Ａ）およびフィールド機器Ｂ（１０Ｂ）それぞれのヘルスチェック信号に対応するＰＬＣアドレスに記憶されたメモリー値を定期的に確認する。

【0063】

ステップＳ３１０において、ＰＬＣ６は、一定時間内にヘルスチェック信号のメモリー値が変更されている場合は、ステップＳ３００に戻り処理を継続する。

【0064】

一方、一定時間ヘルシーカウンターの値に変化がない場合は、ＰＬＣ６は、当該フィールド機器とハードウェアスイッチ３との関連付け状態を強制解除する（ステップＳ３２０）。

【0065】

（４）パーツの重なりによる関連付け解除処理
前記プログラマブルロジックコントローラは、前記画面上で前記第２ソフトウェアパーツが、前記第１ソフトウェアパーツの少なくとも一部に重なった場合に、前記フィールド機器と前記ハードウェアスイッチとが関連付けられた前記状態を解除する。

【0066】

図６は、汎用操作パーツがウィンドウパーツにより隠れた場合の関連付け解除処理について説明するためのフローチャートである。一例として、フィールド機器Ｂ（１０Ｂ）とハードウェアスイッチ３とが関連付けられた関連付け状態である場合について説明する。

【0067】

まず、ステップＳ４００において、ＨＭＩクライアント２は、例えばウェブブラウザ２０上で動作するスクリプトによって、パーツの座標やサイズが変更されるたびにパーツの位置とサイズを検出する。

【0068】

ステップＳ４１０において、ＨＭＩクライアント２は、ウィンドウパーツ２４が、汎用操作パーツ２３の少なくとも一部に重なっているか否かを判定する。図７を参照してパーツの重なりについて説明する。図７の（Ａ）に示すパーツＣ（２５）が押下されると、（Ｂ）に示すようにウィンドウパーツ２４が表示される。オペレータの操作によりウィンドウパーツ２４の位置が変更されて、図７の（Ｃ）に示すように汎用操作パーツ２３の一部に重なる場合がある。ステップＳ４１０では、各パーツの座標およびサイズからパーツの重なりの有無が判定される。パーツの重なりがない場合は、図６のステップＳ４００に戻り、いずれかのパーツに座標変更があった時に処理が再開される。

【0069】

一方、パーツの重なりがある場合は、ＨＭＩクライアント２は、フィールド機器Ｂ（１０Ｂ）とハードウェアスイッチ３との関連付け状態を解除するための関連付け解除信号をＨＭＩサーバー５へ出力する。ＨＭＩサーバー５は、フィールド機器Ｂ（１０Ｂ）に関するヘルスチェック信号の送信を停止する（ステップＳ４２０）。

【0070】

ステップＳ４３０において、ＰＬＣ６は、フィールド機器Ｂ（１０Ｂ）とハードウェアスイッチ３との関連付け状態を強制解除する。

【0071】

以上、図６の処理についてフィールド機器Ｂ（１０Ｂ）とハードウェアスイッチ３とが関連付け状態である場合を例に説明したが、フィールド機器Ａ（１０Ａ）とハードウェアスイッチ３とが関連付け状態である場合も同様に処理される。

【0072】

（５）通信不良による関連付け解除処理
ＨＭＩサーバー５とＰＬＣ６との間で通信が遮断された場合、ＰＬＣ６はヘルスチェック信号を受信できない。その結果、上述した図５のワークフローと同様の処理が実行されることになる。すなわち、ＰＬＣ６は、ヘルスチェック信号の定期的な受信が途絶えた場合に、ハードウェアスイッチ３とすべてのフィールド機器１０との関連付けを解除する。これにより、ＨＭＩサブシステム３０とＰＬＣ６の通信状態が悪化したことによる誤動作を防止できる。

【0073】

以上説明したように、本実施形態に係るプラント監視制御システムによれば、ＨＭＩ画面２１上でウィンドウパーツ２４が、フィールド機器１０とハードウェアスイッチ３との関連付け状態情報を表示する汎用操作パーツの少なくとも一部に重なったことを検出できる。そして、パーツの重なりが検出された場合に、ヘルスチェック信号の送信が停止されることで、ＨＭＩサーバー５とＰＬＣ６間の通信が遮断された時と同様に、関連付け状態が解除される。そのため、フィールド機器１０とハードウェアスイッチ３との関連付け状態をオペレータが視認することが困難な状態において、ヒューマンエラーを防止できる。

【0074】

（変形例）
ところで、上述した実施の形態１のシステムにおいては、ＨＭＩサブシステム３０は、ＨＭＩクライアント２用のコンピュータ、およびＨＭＩサーバー５用のコンピュータの２台で構成されている。しかし、ＨＭＩサブシステム３０を構成するコンピュータの台数はこれに限定されるものではなく３台以上であってもよい。また、ＨＭＩサブシステム３０は、ＨＭＩクライアント２の機能およびＨＭＩサーバー５の機能を備える１台のコンピュータで構成されてもよい。

【0075】

また、上述した実施の形態１のシステムにおいては、１つのハードウェアスイッチ３が、フィールド機器ＡおよびＢの両方に関連付けられる状態を許容している。すなわち、フィールド機器Ａおよびフィールド機器Ｂを連動して制御できるようにＰＬＣソフトウェアは設計されている。しかし、ＰＬＣソフトウェアの設計はこれに限定されるものではない。フィールド機器Ａとフィールド機器Ｂのいずれか一方にのみハードウェアスイッチ３を関連付けることとしてもよい。すなわち、一方のフィールド機器（例えばＡ）の関連付けを強制解除して、他方のフィールド機器（例えばＢ）を関連付けることとしてもよい。

【0076】

（ハードウェア構成例）
図８は、ＨＭＩクライアント２、ＨＭＩサーバー５、ＰＬＣ６それぞれのハードウェア構成例を示すブロック図である。各装置は、少なくともプロセッサ７１、メモリー７２、ネットワークインタフェース７３を備える。加えて、ＨＭＩクライアント２は、入出力インタフェース７４、モニター７５を備える。

【0077】

メモリー７２は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの主記憶装置、およびＨＤＤ、ＳＳＤなどの補助記憶装置を含む。ネットワークインタフェース７３は、外部と信号を送受信可能なデバイスである。入出力インタフェース７４は、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力デバイスを含む。各装置は、プロセッサ７１がメモリー７２に記憶された各種プログラムを実行することにより、上述した処理を実現する処理回路として機能する。

【0078】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【符号の説明】

【0079】

１ 監視装置
２ ＨＭＩクライアント
３ ハードウェアスイッチ
４ 制御ネットワークＨＵＢ
５ ＨＭＩサーバー
６ プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）
７ Ｉ／Ｏ装置
８ フィールドネットワークＨＵＢ
９ ドライブ装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ フィールド機器
２０ ウェブブラウザ
２１ ＨＭＩ画面
２２、２３ 汎用操作パーツ
２４ ウィンドウパーツ
３０ ＨＭＩサブシステム
７１ プロセッサ
７２ メモリー
７３ ネットワークインタフェース
７４ 入出力インタフェース
７５ モニター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】