説明

フィールド機器管理装置

【課題】フィールド機器を追加するときのフィールド機器管理装置におけるデバイス設定作業を軽減する。
【解決手段】フィールド機器管理装置は、フィールド機器をネットワークを介して制御する機器制御手段P31〜P33と、機器制御手段を管理する管理手段と、を備えるフィールド機器管理装置において、機器制御手段P31〜P33は、フィールド機器を制御する制御情報としてフィールド機器に対応したデバイスタイプマネージャDTMを含み、管理手段は、既存のフィールド機器と同種のフィールド機器の増設に対応して既存のフィールド機器に対応したDTMの設定情報のうち機器の固有情報部分を増設機器用に変更したものを増設したフィールド機器の機器制御手段の制御情報として利用する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プロセスオートメーションや工場オートメーション等にFDT/DTM(Field Device Tool/Device Type Manager)仕様を利用する制御システムにおけるフィールド機器更新の際のフィールド機器管理装置におけるDTMプログラム更新の容易化に関する。
【背景技術】
【0002】
プロセスオートメーションや工場オートメーションなどでは、多数のフィールド機器(例えば、圧力発信機、流量計、温度センサ等のセンサ類、圧力制御弁、流量制御弁、開閉弁等のバルブ類、ポンプ、ブロア、ファン等モータやアクチュエータ機器類等)がフィールドバス等のネットワークを介してプロセスのコントロールシステムに接続される。コントロールシステムとして、例えば、分散制御システム(DCS,Distrbuted Control System)が使用され高度に自動化された運用を可能としている。フィールド機器はインテリジェント化され、プラントのホストシステムからパラメータの設定や調整が可能である。
【0003】
更に、コントロールシステムにはFDT/DTM仕様が利用されている。FDT/DTMはFDTグループから提案されたもので、フィールド機器ベンダーのソフトウェア開発の負担等を減らすべく、特定のホストシステムに依存しないオープンなフレームワーク上でフィールド機器の設定や調整ができるソフトウェア・アーキテクチャである。これはFDTフレームワーク上にDTMというフィールド機器設定ソフトウェアコンポーネントを動作させるものである。FDT/DTMは国際的な標準仕様でありその詳細についてはインターネット上で多数の情報を容易に得ることができるので説明を省略する。
【0004】
FDT/DTMを導入したコントロールシステムでは、様々なメーカーから提供された各種のフィールド機器が使用されるが、フィールド機器の仕様が異なる場合にはフィールド機器の管理が難しくなる。そこで、フィールド機器の管理装置が必要となる。例えば、特開2005−135075号公報には、管理対象となるフィールド機器の各種情報の手入力の負担を減らすべくテンプレートを使用する機器管理システムの例が紹介されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2005−135075号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
オートメーションや工場オートメーションにおけるフィールド機器の、新設、増設、変更等に対応して機器管理装置にフィールド機器のDTMのプログラムを導入したり、削除したりする必要がある。これ等の処理は、例えば、フィールド機器のベンダーから提供されるCD−ROMやDVD−ROM等の情報記録媒体や、ネットワーク上のサーバ等から予め定められた一定のインストール手順に従ってDTM(プログラム)を機器管理装置に導入することによって行われる。
【0007】
このDTMは機種別で共通のプログラム部分と各機器毎に個別的なパラメータ設定などが記述された設定情報部分とを含んでいる。フィールド機器を増設するときには、その設定情報の設定作業が必要となるが、この作業は案外に面倒である。
【0008】
よって、本発明は、フィールド機器を追加をするときのフィールド機器管理装置におけるデバイスタイプマネージャ(DTM)の設定作業を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決する本発明の一実施態様のフィールド機器管理装置は、フィールド機器をネットワークを介して制御する機器制御手段と、上記機器制御手段を管理する管理手段と、を備えるフィールド機器管理装置において、上記機器制御手段は、上記フィールド機器を制御する制御情報として上記フィールド機器に対応したデバイスタイプマネージャ(DTM)を含み、上記管理手段は、既存のフィールド機器と同種のフィールド機器の増設に対応して上記既存のフィールド機器に対応したデバイスタイプマネージャの設定情報を複製して増設したフィールド機器の機器制御手段の制御情報として利用する。
【0010】
かかる構成とすることによって、フィールド機器の増設毎に必要となるデバイスタイプマネージャ(DTM)の設定情報の新規作成(記述)の負担を減らすことができる。
【0011】
望ましくは、上記フィールド機器と上記フィールド機器管理装置はFDT/DTM仕様にしたがって構成される。
【0012】
望ましくは、上記複製されるデバイスタイプマネージャはプログラムと設定情報とを含み、前記設定情報は増設されるフィールド機器の固有情報によって書き換えられる。それにより、増設されたフィールド機器の固有情報により増設機器のDTMを容易に形成することができる。
【0013】
望ましくは、上記複製されるデバイスタイプマネージャの設定情報は、増設されるフィールド機器の固有情報と既存の(増設されるフィールド機器と)同機種のフィールド機器に対応したデバイスタイプマネージャの非固有情報によって形成される。それにより、増設されるフィールド機器のDTMが比較的に容易に得られる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、フィールド機器の増設毎に必要となるデバイスタイプマネージャ(DTM)の設定情報の新規設定(記述)の負担を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】フィールド機器管理装置を説明する図である。
【図2】フィールド機器管理装置におけるDTM設定情報の複製を説明する図である。
【図3】フィールド機器管理装置におけるDTM設定情報の複製を説明する図である。
【図4】フィールド機器管理装置におけるDTM設定情報の複製を説明する図である。
【図5】フィールド機器管理装置におけるDTM設定情報の複製を説明する図である。
【図6】フィールド機器管理装置におけるDTM設定情報の複製を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面を参照しつつ、発明の実施形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0017】
(実施例の要点)
まず、実施例の概要について説明する。FDTという国際標準仕様では、DTMというフィールドデバイス機器を管理するプログラムにおいてその設定情報を外部ファイルに出力したり、出力したファイルを読み込んだりする機能が存在する。そのファイルの中の情報にはフィールドデバイス機器のアドレス情報や機器タグ情報も含まれている。この情報は同一のフィールド機器に対して有効に機能するはずのものである。同じ種別のフィールド機器に対して同様な設定情報を再利用してDTMを構成すれば手間が省ける。
【0018】
しかしながら、現状ではフィールド機器管理装置に導入済みのDTMプログラムの設定情報を流用(複製利用)可能とする機能は存在しない。(そのような機能がない現状ではその後に設定したい情報(必要なパラメータ)を最初から指定(記述)する作業を行わなければならない。
【0019】
そこで、実施例では、既に制御対象に存在するフィールド機器と同じフィールド機器を導入するときに、フィールド機器管理装置に導入済みのフィールド機器のDTM設定情報を利用して新規に設けられるフィールド機器のDTMプログラム(プログラムと設定情報)を作成する。
【0020】
より具体的には、FDT/DTMの仕様において、DTMの情報をロード、セーブするために、FDT仕様にはIStream/IPersistStream または IStreamBag / IPersistPropertyBagという機能呼び出し仕様が存在する。本発明の機器管理システムでは複製対象となるフィールド機器のDTMを起動して、そのDTMの情報をセーブしたりロードしたりするときに、次のような処理を行うことで他のフィールド機器のために保存した設定情報の流用を可能にする。
【0021】
例えば、DTMの情報をセーブする際に、フィールド機器管理システム(のフレームアプリケーション)はDTMの情報をIPersistStreamまたはIPersistPropertyBagの機能を呼び出して取得する。その情報の中には実際の機器のアドレスとタグも含まれる。外部ファイルを指定してDTMに対して設定情報をロードする際には、「アドレス」と「タグ情報」と対象DTMが表す機器の「アドレス」と「タグ情報」を比較して、両者に相違がある場合には、例えば、警告を表示するようにして注意を喚起する。
【0022】
そこで、操作者が外部ファイルの流用を指定した場合には、外部ファイルのロードを行った後に複製されたDTMの設定情報が表すべきフィールド機器の「アドレス」と「タグ情報」を追加フィールド機器のDTM用に再度設定する。このようにして、増設等された同じフィールド機器のDTM(プログラムと設定情報)が形成される。
【0023】
なお、この複製(流用)処理はDTMが実際の機器との接続を行っていないオフライン状態でのみ動作可能とするのが望ましい。
【0024】
(実施例)
図1乃至図5は、実施例のフィールド機器管理装置を説明する図であり、各図において対応する部分には符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
図1は、分散制御システム(DCS)を概略的に示しており、フィールド機器管理装置1、ネットワーク2、フィールド機器31〜33によって構成されている。
【0025】
フィールド機器管理装置1は、パーソナルコンピュータと同様の構成を持ち、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置11、液晶ディスプレイなどの表示装置12、データを記憶するメモリ13、CD−ROM,DVD−ROM,USBメモリなどのリムーバブル記憶媒体のドライブ装置14、演算処理を行うCPU15、外部との通信を行う通信部16、FDT関連のプログラムやデータを保持するデータ保持部17等によって構成される。
【0026】
データ保持部17は、ソリッドステートドライブ(SSD)やハードディスクなどによって構成され、機器管理装置1で実行される各種のプログラム、データの他、FDT関連として、例えば、フレームアプリケーションPa(管理手段に相当)、通信DTMプログラムPb、DTMプログラムP31〜P33(機器制御手段に相当)を保持している。
【0027】
ネットワーク2は、通信部16とフィールド機器31〜33との相互間接続を抽象的に示している。例えば、イーサネット(登録商標)やフィールドバス、あるいはこれ等を中継器などを介して組み合わせたネットワークシステムなどが該当する。
【0028】
フィールド機器31〜33は、プロセスに配置された圧力計、温度計、弁などの各種のものが該当する。フィールド機器31〜33は図示しないインタフェースを介してネットワーク2に接続され、機器DTMプログラムP31〜P33によって制御動作や制御パラメータが設定される。
【0029】
FDTフレームアプリケーションPaは、機器DTMプログラムP31〜P33と通信DTMとの間の関連付けや、通信DTMプログラムPb、機器DTMプログラムP31〜P33の管理を行う。また、各DTMの操作を容易にするユーザインタフェースを提供する。
【0030】
機器DTMプログラムP31〜P33は、フィールド機器31〜33に対する制御を行う。機器DTMにはデバイス構造、既存の通信可能性、内部依存、マンマシン通信能力などすべてのデバイス専用のデータ、機能、操作規則が含まれている。機器DTMが提供する機能によって、デバイスパラメータの回復、デバイスのコンフィグレーションと操作、エラーの検出が可能になる。
【0031】
通信DTMプログラムPbは、機器DTMプログラムP31〜P33とフィールド機器31〜33との間に配置され、ネットワーク2を介した各種情報の通信を行う。また、ネットワーク2に関する情報をFDT仕様に従ってフォーマット化し、取得した機器201〜203に関する情報(機器情報)を機器DTM121〜123に出力し、機器DTMプログラムP31〜P33からの情報をフィールド機器31〜33にそれぞれ設定する処理を行う。
【0032】
CPU15は、ウィンドウズ(登録商標)等のOS上でFDT/DTMのインタフェースを介してフレームアプリケーションプログラムPa、通信DTMプログラムPb、機器DTMプログラムP31〜P33を実行することによって各プログラムの機能を実効化する。
【0033】
上記FDT/DTM技術は、制御システムソフトウェア、デバイスソフトウェアや使用中の通信プロトコルに影響を受けることなく、制御システムとフィールド機器間の通信インタフェースを標準化している。このため、FDT/DTM技術はプロトコルとシステムに関わらず、制御部とフィールド機器とを接続することを可能とする。
【0034】
このような構成において、例えば、操作者がFDTフレームアプリケーションプログラムPaに対して機器33を操作する指示(例えば、機器33に関するパラメータを収集する指示)を行うと、その指示を示す情報がFDTフレームアプリケーションPaから機器DTMプログラムP33に出力される。機器DTMプログラムP33はFDTフレームアプリケーションプログラムPaからの情報に応じた機器33に対する命令を通信DTMプログラムPbに出力する。機器DTMプログラムP33からの命令は通信DTMプログラムPbによってネットワーク2を介してフィールド機器33に送信され、機器33に関するパラメータの取得が実施される。取得されたパラメータは、機器33から通信DTMプログラムPbを介して機器DTMプログラムP33に送信されて収集され、ユーザに分かり易い形式で表示される。
【0035】
(フィールド機器の増設)
図2は、図1に示す構成おいて、ネットワーク2にフィールド機器33と同じ仕様の機器33,33を増設した状態を示している。増設されたフィールド機器33,33はフィールド機器34,35として固有の識別がなされなければ個別に制御することが出来ない。
【0036】
(P34ファイルの作成)
図3は、追加されたフィールド機器34のDTMプログラムP34を作成する例を説明する図である。
操作者は、フレームアプリケーションPaの機能を利用してデータ保持部17に外部ファイルP34を作成する。また、通信部16などに保持されている機器34のアドレス情報(固有情報,デバイスアドレス番号、チャネル番号)を入手する。また、同じ仕様のフィールド機器33の機器DTMプログラムP34のDTMの設定情報(各種パラメータなどの実体的内容)をファイルP34の中に複製する。ファイルP34中の設定情報のフィールド機器33の固有の情報部分を機器34の固有情報で書き換えることによって、図4に示すようにフィールド機器34のDTMプログラムP34(プログラムと設定情報)を形成する。設定情報である機器構成情報ファイルの例を図5に示している。
【0037】
(ファイル作成の機能的説明)
図5及び図6は、上記書き換えの要点を説明する説明図である。図5(A)は新規ファイルP34の作成を説明する図、同図(B)はDTMの内容を保存するときに作成される設定情報としての機器構成情報ファイルの内容を説明する説明図、図6は、CPU15がフレームアプリケーションPaを実行してDTMプログラムP34の設定情報を作成する手順を説明するフローチャートである。
【0038】
まず、DTMプログラムP34が保持部17に導入された後、操作者が管理装置1の入力装置を操作して、フレームアプリケーションプログラムPaを動作させ、各機器のDTMの設定情報の複製(編集)が行えるようにする(ステップS10)。
【0039】
CPU15は、操作者の指示に対応してフレームアプリケーションPaを実行して機器DTMプログラムP33の設定情報である機器構成情報ファイルをメモリ13に読み込む(ステップS12)。
【0040】
CPU15は、フレームアプリケーションPaを介して機器34のDTMプログラムP34に保持されている各種の情報の中から機器の識別情報(デバイスを特定する情報)をメモリ15に読み込む(ステップS14)。
【0041】
CPU15は、読み込んだDTMプログラムP33の機器構成情報ファイルとDTMプログラムP34の機器の識別情報を比較して同じDTMプログラムを使用するものであるかどうかを判別する(ステップS16)。
【0042】
例えば、CPU15は、読み取った各DTMのデータからDTMの種類を識別する情報(Version information)、デバイス種別を識別する情報(Dtm Device Type)を取得する。そして、それらの同一性を見て同じDTMであるか、デバイス構成情報ファィルを同じ様式として複製しても良いかを判断する。
【0043】
例えば、FDTの仕様でDTMの種類を識別する情報として、nodeId, readAccess, writeAccess, name, vendor, version, date, descriptor等が挙げられる。例えば、FDTの仕様でデバイス種別を識別する情報として、nodeId, readAccess, writeAccess, manufactureId, deviceTypeId, subDeviceType, deviceTypeInformation, deviceTypeInformationPath, classificationId, dtmDevTypeID, dtmDevTypeIDVersion等が挙げられる。
【0044】
CPU15は、上述したデバイスを特定し得る情報である、識別情報、固有情報の比較、DTMの種類を表すパラメータ、デバイスを識別するパラメータの検討等に基づいて複製の可否を判断する。
【0045】
複製利用すべきではないと判断した場合には(ステップS18;No)、DTMの不一致(警告)を表示装置12の画面に表示して(ステップS18)。複製・編集を行わないで終了する(ステップS24)。
【0046】
CPU15はフィールド機器33と34が同機種で有り、あるいはDTMが同種であって複製利用できると判断した場合には(ステップS16;Yes)、CPU15は増設されたフィールド機器34のDTMの機器構成情報ファイル(設定情報)の作成にDTMプログラムP33の設定情報を利用する。CPU15は、図5(A)に示すように、フレームアプリケーションPaを介してDTMプログラムP34に設定情報としてDTMプログラムP33の機器構成情報ファイルを取り込む。この際、機器構成情報ファイルのデバイスを特定する情報部分にはDTMプログラムP34の固有情報部分を付与し、デバイスを特定する情報以外の部分(非固有情報部分)はDTMプログラム33の機器構成情報ファイルの固有情報以外の部分(非固有情報部分)を取り込む。
【0047】
図5(B)に示すように、デバイスを特定する情報には、フィジカルデバイスタグ(PD,Physical Device Tag)、デバイスアドレス番号(Device Address)、チャネル番号(Channel Number)、等がある。デバイスを特定する情報以外の情報には、DTMのプログラムに設定すべき各種のパラメータ等の実体的部分が該当する。
【0048】
CPU15は、DTMプログラムP33の機器構成情報ファイルを利用した、DTM34の機器構成情報ファイル形成が終了すると、これをDTMプログラムP34の一部として保存する(ステップS22)。
【0049】
その後本ルーチンを終了する(ステップS24)。
【0050】
このようにしてフィールド機器33と機器34とが同じ種類、同じバージョンの機器である場合、制御パラメータなどが共通するため、暫定的にフィールド機器33の機器構成情報ファイルを使用してフィールド機器34のDTMを形成することができる。その後、フィールド機器34が機器33と相違するパラメータ部分を調整することでDTMプログラムP34が完成する。既存同種機器の機器構成情報ファイルを複製して利用することで、フィールド機器の増設等に伴うDTMの付属ファィル(設定情報)の記述の手間が省ける。
【0051】
以上説明したように本発明の実施例によれば、FDT仕様では、DTMというフィールド機器を管理するプログラムにおいて、その設定情報を外部ファイルに出力したり、出力したファイルを読み込んだりする機能が存在するので、この機能を利用して同種機器のDTMを複製して利用することができる。DTMを記録媒体から管理装置に新規に導入し、各種パラメータを全て設定する場合に比べて操作者の負担が減少する。
【符号の説明】
【0052】
1 フィールド機器管理装置、2ネットワーク、11 入力装置、12 表示装置、13 メモリ、14 リーバルメディアドライブ、15 CPU、16 通信部、17 データ保持部、31〜35 フィールド機器、Pa フレームアプリケーション、Pb 通信DTMプログラム、P31〜P34 機器DTMプログラム

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フィールド機器をネットワークを介して制御する機器制御手段と、前記機器制御手段を管理する管理手段と、を備えるフィールド機器管理装置であって、
前記機器制御手段は、前記フィールド機器を制御する制御情報として前記フィールド機器に対応したデバイスタイプマネージャを含み、
前記管理手段は、既存のフィールド機器と同種のフィールド機器の増設に対応して前記既存のフィールド機器に対応したデバイスタイプマネージャの設定情報を複製して増設したフィールド機器の機器制御手段の制御情報として利用する、
ことを特徴とするフィールド機器管理装置。
【請求項2】
前記フィールド機器と前記フィールド機器管理装置はFDT/DTM仕様にしたがって構成されている請求項1に記載のフィールド機器管理装置。
【請求項3】
前記複製されるデバイスタイプマネージャはプログラムと設定情報を含み、前記設定情報は、増設されるフィールド機器の固有情報によって書き換えられる、請求項1又は2に記載のフィールド機器管理装置。
【請求項4】
前記複製された設定情報により起動されるデバイスタイプマネージャは、増設されるフィールド機器の固有情報と既存の同種のフィールド機器のデバイスタイプマネージャの非固有情報によって形成される、請求項1乃至3のいずれかに記載のフィールド機器管理装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2012−215976(P2012−215976A)
【公開日】平成24年11月8日(2012.11.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−79516(P2011−79516)
【出願日】平成23年3月31日(2011.3.31)
【出願人】(000006666)アズビル株式会社 (1,808)
【Fターム(参考)】