プロセス監視制御システム、それに用いる運転操作卓、及び操作権限設定方法
【課題】セキュリティ管理である操作権限の登録・変更を容易に行えるプロセス監視制御システム、それに用いる運転操作卓、及び操作権限設定方法を提供する。
【解決手段】本発明のプロセス監視制御システムは、プラントの本運転のプロセス監視と制御を行う前にプロセス監視制御を擬似的に行う運転シミュレーションを実行可能なプロセス監視制御システムであって、前記プロセス監視制御システムの運転員の操作権限を設定するための操作権限設定部を有し、前記操作権限設定部は、前記運転シミュレーションの実行中に、前記運転シミュレーションの一環として前記操作権限を設定することを特徴とする。
【解決手段】本発明のプロセス監視制御システムは、プラントの本運転のプロセス監視と制御を行う前にプロセス監視制御を擬似的に行う運転シミュレーションを実行可能なプロセス監視制御システムであって、前記プロセス監視制御システムの運転員の操作権限を設定するための操作権限設定部を有し、前記操作権限設定部は、前記運転シミュレーションの実行中に、前記運転シミュレーションの一環として前記操作権限を設定することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントのプロセス制御（例えばフィードバック制御、シーケンス制御、及びその状態監視等）を行うプロセス監視制御システムの操作権限設定の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロセス監視制御システムでは、プラント運転員がプラントで実行されるプロセスの監視や制御を行う。プラント運転員は、プロセス監視制御を行う計器室で、運転操作卓のディスプレイ画面に表示された各種プラント監視情報によりプロセスの運転状態を把握し、キーボード等を使用して所要の運転操作を行う（例えば非特許文献１を参照）。
【０００３】
近年は、プラント運転員に各自のレベル（例えば、職務上のレベル、技術経験上のレベル等）等に応じて運転操作に対する権限を与え、必要以上の操作をさせないようにすることでプラントの運転にセキュリティを設定することもある。プロセス産業の分野では、誤った運転操作により引き起こされるプラントの誤動作は、安全上、又、生産計画上、重大な障害を引き起こす可能性がある。従って、操作権限の有無によるセキュリティの設定・管理システムは必要な機能となっている。
【０００４】
又、携帯端末を用いて遠隔地からプラントの監視・制御を行いたいというニーズが増加傾向にあり、不正アクセスや不正操作を防止する観点からもセキュリティシステムは必要不可欠である。
【０００５】
一般に、プロセス監視制御システムにおけるセキュリティシステムは、特許文献１に記されているように、プラント運転員のＩＤとプラント運転員が操作可能な機能とを関連付けた定義データを持ち、プラント運転員の操作時に定義データを参照して操作可否を判定し、判定結果に基づき操作を許可することで、実現される。
【０００６】
【非特許文献１】「日立総合計装システムＥＸ−６０００シリーズ システム概説書」
【特許文献１】特開２００２−３６６２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、プロセス監視制御システムでは、監視や制御等の操作可能な機能に関連する項目が多数あり、これらの項目に応じた前記定義データを作成するのは容易な作業ではない。実際にこの作業を行うのには、操作権限を管理するセキュリティ管理者が、操作権限登録画面から、前記項目のそれぞれに対し、各プラント運転員又は複数のプラント運転員からなる各プラント運転員グループに操作権限があるかどうかを定義データにより対応付けて登録する必要がある。つまり、セキュリティ管理者は、前記項目それぞれについて、プラント運転員又はプラント運転員グループの数だけ操作権限の登録作業を行わなければならない。このように、本登録作業は、セキュリティ管理者にとって大きな負担となっている。
【０００８】
本発明の目的は、セキュリティ管理である操作権限の登録・変更を容易に行えるプロセス監視制御システム、それに用いる運転操作卓、及び操作権限設定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のプロセス監視制御システムは、プラントの本運転のプロセス監視と制御を行う前にプロセス監視制御を擬似的に行う運転シミュレーションを実行可能なプロセス監視制御システムであって、前記プロセス監視制御システムの運転員の操作権限を設定するための操作権限設定部を有し、前記操作権限設定部は、前記運転シミュレーションの実行中に、前記運転シミュレーションの一環として前記操作権限を設定することを特徴とする。
【００１０】
また、上記目的の達成のために、プロセス監視制御システムに用いる運転操作卓を次のように構成する。プラント運転のプロセス監視と制御に必要な操作を行うために使用される運転操作卓であって、プロセス監視情報を、プロセス制御装置を介して入力し、且つ前記プロセス制御装置にプロセス監視と制御に必要な操作を実行するプロセス監視制御システムの運転操作卓において、前記運転操作卓は、プラントの本運転のプロセス監視と制御を行う前に、実運転の伴わない擬似的なプロセス監視及び制御を行う運転シミュレーションモードを有する。且つ、前記運転操作卓は、プラント運転員の操作権限の設定を、該操作権限を管理する管理者からの許可信号の受理を条件に、前記運転シミュレーションモードの実行中に該シミュレーションモードの一環として実行する処理プログラムを有する。
【００１１】
更に、前記運転操作卓は、表示装置及びキーボード装置を備え、この表示装置に前記運転シミュレーションの実行画面を表示し、この画面及びキーボード装置を介して対話形式で前記操作権限を設定する。
【００１２】
また、次のようなプロセス監視制御システムの操作権限設定方法を提案する。すなわち、プラントの本運転のプロセス監視と制御を行う前に、プロセス監視制御システムの操作に用いる運転操作卓を用いて、プロセス監視制御を擬似的に行う運転シミュレーションを実行するプロセス監視制御システムにおいて、プラント運転員の操作権限を登録したり変更したりする操作権限設定方法である。本操作権限設定方法の特徴は、プラント運転員の操作権限の付与及び変更を管理する操作権限管理者からの操作権限設定の許可信号を受理するステップと、上記許可信号の受理を条件に、前記運転操作卓を介して前記運転シミュレーションの実行中に、該運転シミュレーションモードの一環として、該運転操作卓の表示装置に対話形式でプラント運転員の操作権限の設定をするための操作権限設定画面を表示するステップとを有することである。
【００１３】
更に、本操作権限設定方法は、前記運転シミュレーションモードでプラント運転員の操作を通してプラント運転員の操作権限の登録や変更に関する設定がなされると、その設定事項を記憶装置に一時保存するステップと、前記記憶装置に一時保存されたプラント運転員の操作権限を、操作権限管理者のチェック及び承認を得るために記憶装置から表示装置に呼び出すステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、プロセス監視制御システムにおいて、プラントの本運転前に行われる運転シミュレーションを利用して、システムのセキュリティ管理者（操作権限管理者）の管理の下で、プラント運転員自身がプラント運転員の操作権限に関する多数の項目の登録・変更を、視覚的に分かりやすく容易に実行することができる。これにより、プロセス監視制御システムのセキュリティが確保できるとともに、セキュリティ構築時におけるセキュリティ管理者の操作権限設定の負担を削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、プロセス監視制御システムでは本運転前に運転シミュレーションを行うことに着目し、運転シミュレーションの実行中に、操作権限管理者（セキュリティ管理者）の権限の下にプラント運転員が一連の運転シミュレーション操作を通して操作権限の登録・変更に必要な入力、設定操作を行う。従って、操作権限の登録・変更は、運転シミュレーションの一環として容易に行うことができる。以下、本発明の実施例を図１から図６を用いて説明する。
【００１６】
初めに、図１を用いてプロセス監視制御システムによるプラントの制御例を説明する。ここでは、プロセス監視制御システムが、タンクに流れ込む油の流量を検出してバルブの開閉を制御する場合を例示した。
【００１７】
プロセス監視制御システム１は、プラント制御装置１０、１２、運転操作卓５０、５２、５４、及び通信回線４０を有し、プラント２を制御する。また、通信事業会社のネットワークインフラ７２を利用して、携帯端末７０にて遠隔地からのプラント監視・制御を行うために、ルーターなどのネットワーク機器６０を備えてもよい。
【００１８】
運転操作卓５２、５４は、例えば、それぞれ一台の運転操作卓から構成されており、運転操作卓５０はメインとサブの２台の運転操作卓から構成されている。運転操作卓５０、５２、５４は、通信回線４０を介してプラント制御装置１０、１２に接続されており、プラント運転員に認証を行ってプラント２の操作権限を与える。プラント運転員は、運転操作卓５０、５２、５４を用いて、プラント制御装置１０、１２に対し、プロセスデータの収集や設定要求テキストの転送、応答の取得などを行うことにより、プラントの監視・制御を実行する。運転操作卓５０、５２、５４の表示装置には、プラント２の監視・制御に必要な情報が表示される。更に、運転操作卓５４は、ネットワーク機器６０とも接続されているので、プラント運転員は、遠隔地からプラント２の監視・制御を行うことができる。
【００１９】
プラント２は、流体、例えば油を貯蔵するタンク２０、３０、センサである流量計２２、２４、２８、プロセスバルブ２６、３２、３４を備えている。タンク２０には２系統で油が流れ込み、流量計２２、２４は、それぞれの系統で流れ込む油の量を検出する。プロセスバルブ２６が開くと、タンク２０からタンク３０へ油が流出する。流量計２８は、プロセスバルブ２６の後段に設けられており、タンク２０からタンク３０に流れる油の流量を計測する。プロセスバルブ３２、３４は、タンク３０の流出側配管に備えられており、バルブが開くとタンク３０から油が流出する。なお、プロセスバルブ２６、３２、３４は、初期状態ではいずれも閉じている。
【００２０】
以下、プラント制御装置１０、１２がプラント２を制御する例を示す。プラント運転員は、運転操作卓５０、５２、５４のいずれによってもプラント制御装置１０、１２を操作可能であるが、本実施例では、一例として運転操作卓５０から操作するものとして、運転操作卓５０についてのみ説明する。なお、運転操作卓５０に対する説明は、運転操作卓５２、５４にも適用できる。
【００２１】
プラント制御装置１０は、タンク２０に流れ込む２系統の油の流量を流量計２２、２４により検出し、検出信号を取り込む。タンク２０に流れ込んだ油の総量が例えば１０ｔなどの所定量に達すると、プラント制御装置１０は、プロセスバルブ２６にバルブを開く制御信号を出力し、プロセスバルブ２６を介してタンク２０からタンク３０に油を流出させる。更にプラント制御装置１０は、プロセスバルブ２６を、開いてから例えば１０分後などの所定時間経過後に閉じるように制御する。タンク２０からタンク３０に流れる油の流量は、流量計２８により計測され、プラント制御装置１０に取り込まれる。
【００２２】
プラント制御装置１２は、プロセスバルブ３２、３４の開閉を制御する。タンク３０に流入した油の量が所定量に達したときに、プロセスバルブ３２を開くように制御することにより、タンク３０の上部に溜まった上澄み分の清浄な油を取り出すことができる。又、この油を取り出した後、プロセスバルブ３４を開く制御を行うことにより、沈澱している汚濁した油をドレインとして排出する。
【００２３】
流量計２２、２４、２８によって検出された、タンク２０に対する油の流入・流出量は、プラント制御装置１０と通信回線４０とを介して運転操作卓５０に取り込まれ、運転操作卓５０の表示装置に表示される。又、プロセスバルブ２６、３２、３４の開閉状態も、プラント制御装置１０又はプラント制御装置２０と通信回線４０とを介して運転操作卓５０に取り込まれ、運転操作卓５０の表示装置に表示される。故に、プラント運転員は、運転操作卓５０の表示装置をモニタすることにより、タンク２０、３０の油の流入・流出状況を把握することができる。又、マニュアル操作でプロセスバルブ３２、３４の開閉制御を行う場合には、運転操作卓５０から行うことができる。
【００２４】
以上述べたように、プラント運転員は、流量計２２、２４、２８から出力された検出信号やプロセスバルブ２６、３２、３４の開閉制御の状況、及びタンク２０、３０内の油量を監視したり、プロセスバルブの開閉制御をマニュアル操作で実行したりする。これら監視・操作の作業には操作権限が必要であり、この操作権限は、プロセス監視制御システム１にセキュリティ情報として登録しておかなくてはならない。
【００２５】
なお、図１には、プラントの一例として、タンク２０、３０及びその周辺に配置された流量計やプロセスバルブのみを示しているが、実際のプラントは更に大規模であり、ジャケット付きのリアクターやポンプや開度制御の可能なコントロールバルブなども備えるが、ここではその図示を省略した。
【００２６】
まず、本発明の特徴の説明に入る前に、本実施例で実行される一般的なセキュリティシステムについて説明する。一般的なセキュリティシステムにおける運転操作卓５０は、図６に示すとおり、マンマシンインターフェイス（ＭＭＩ）１０１と監視制御装置１００とを備える。他の運転操作卓５２、５４も同様である。
【００２７】
ＭＭＩ１０１は、タッチスクリーン１０２、表示装置１０３、キーボード１０４、マウス１０５、及び印字装置１０６といった入出力インタフェ−スを有する。プラント運転員は、ＭＭＩ１０１を介して監視制御装置１００を操作する。
【００２８】
監視制御装置１００は、記憶装置１１０を備え、操作権限判定処理１１５を行う。記憶装置１１０には、操作者一覧ファイル１１１と操作権限定義ファイル１１２とが保存されている。操作者一覧ファイル１１１には、本プロセス監視制御システムを操作するプラント運転員のＩＤ及びパスワードが予め登録されている。操作権限定義ファイル１１２には、プラント運転員が各自どのような操作権限を有するのかが予め登録されている。
【００２９】
一般的なセキュリティシステムにおける操作権限判定処理１１５を説明する。処理を開始（ステップ１２０）すると、プラント運転員が入力した登録ＩＤ及びパスワードから操作者を確認し、認証（ステップ１２１）する。操作者の確認と認証には、操作者一覧ファイル１１１を参照する。
【００３０】
認証の結果、前記プラント運転員が操作者一覧ファイル１１１に登録されている有効な操作者ならば、前記プラント運転員は操作を入力することができる（ステップ１２２）。
【００３１】
この操作に対して、操作権限定義ファイル１１２を参照し、前記プラント運転員には操作権限があるかどうかを判定する（ステップ１２３）。ステップ１２４では、操作権限があると判定された場合はステップ１２５に、操作権限がないと判定された場合はステップ１２７に、それぞれ処理が分岐される。
【００３２】
前記プラント運転員に操作権限がある場合は、前記操作の処理を実行（ステップ１２５）し、操作結果を出力（ステップ１２６）する。
【００３３】
ステップ１２７では、処理続行の判定を行う。プラント運転員が引き続き操作を行う場合は、ステップ１２２へ戻って上記の処理を続行し、これ以上操作を行わない場合は、ステップ１２８へ進んで処理を終了する。
【００３４】
一般的にこのような流れで処理されることで、プロセス監視制御システムのセキュリティシステムが成立する。しかしながら、セキュリティ（操作権限）管理者は、操作権限定義ファイル１１２を予め作成しておかなくてはならない。これは、セキュリティ（操作権限）管理者が必要項目を必要人数分登録しなければならない負担の大きな作業である。
【００３５】
そこで、本発明では、プラント運転前に運転シミュレーションを実行する点に着目し、運転シミュレーションの実行中に、プラント運転員が操作権限の登録・変更に必要な操作を行うことで操作権限定義ファイル１１２が作成されるようにした。操作権限定義ファイル１１２には、セキュリティ（操作権限）管理者が許可するプラント運転員ごとの操作権限が登録される。
【００３６】
ここで、運転シミュレーションモードとは、本運転前に行われるプロセス監視制御をプラント運転員が運転操作卓を通して擬似的に実行する運転モードであり、実運転が伴わないものである。操作権限設定処理は、セキュリティ（操作権限）管理者が、プラント運転員が運転シミュレーションを実行する運転操作卓（例えば運転操作卓５０）のモードを操作権限シミュレーションモードに切り替えることにより行われる。このモード切り替えの態様には次のようなものがある。
【００３７】
例えば、プラント運転員が、セキュリティ（操作権限）管理者の運転操作卓（ここでは、例えば運転操作卓５４とする）に、プラント運転員の運転操作卓（ここでは、例えば運転操作卓５０とする）のモードを、通常のシミュレーションモードから操作権限シミュレーションモードに切り替える要求を出し、この要求を受けてセキュリティ（操作権限）管理者は、プラント運転員の運転操作卓５０のモードを操作権限シミュレーションモードに切り替える。これらのモード切り替え要求や切り替えの実行は、一般的に運転操作卓同士を結ぶ通信回線４０により行われる。ただし、直接、口頭のやりとりによる切り替え要求で、セキュリティ（操作権限）管理者が、プラント運転員の運転操作卓５０のモードを操作権限シミュレーションモードに切り替えることも可能である。また、セキュリティ（操作権限）管理者がプラント運転員の操作卓５０を直接操作して、操作権限シミュレーションモードに切り替えることも可能である。
【００３８】
また、プラント運転員からの要求がなくとも、セキュリティ（操作権限）管理者からプラント運転員の運転操作卓のモードに対して、通常のシミュレーションモードから操作権限シミュレーションモードに切り替える指示を出して、プラント運転員の運転操作卓のモードを操作権限シミュレーションモードに切り替えることが可能である。
【００３９】
本実施例によるプロセス監視制御システムにおける操作権限シミュレーションモードの処理例を図２に示した。図２は、運転操作卓５０の構成と機能を表したものである（他の運転操作卓５２、５４も同様である）。図６に示した一般的なセキュリティシステムにおける運転操作卓５０と共通する要素には、同一の符号を記した。ただし、操作権限定義ファイル１１２には、プラント運転前の初期状態ではデフォルト又はダミーの値が登録されており、これから述べる本発明による操作権限の登録方法に従い、各プラント運転員の操作権限が登録されていく。
【００４０】
なお、操作権限は、プラント運転員ごと或いは複数のプラント運転員からなるプラント運転員グループごとに登録する場合もある。以下ではプラント運転員ごとに登録する場合について説明するが、プラント運転員グループごとに登録する場合でも、プラント運転員グループを代表するプラント運転員が以下の登録作業を行うことにより、本発明による操作権限の登録方法を適用することができる。
【００４１】
以下、プロセス運転員の運転操作卓の操作権限判定処理１１５によって実行される、操作権限シミュレーションモードの処理の流れを説明する。
【００４２】
まず、セキュリティ（操作権限）管理者による運転操作卓５４の操作により、プラント運転員の運転操作卓５０の運転モードがノーマルモードから操作権限シミュレーションモードへ切り替わる（ステップ４０１）。ちなみに、ノーマルモードは、通常の運転シミュレーションモードと実際のプラント運転時のモードである。操作権限シミュレーションモードでは、運転操作卓５０を操作してもシミュレーションによるプラントの監視や制御だけが実行され、実際にはプラントの監視や制御を行えないので、プラント運転員による操作権限の登録・変更が可能である。
【００４３】
図３に、運転操作卓５０の表示装置１０３に表示される、ノーマルモードと操作権限シミュレーションモードのプラント監視画面の例を示した。実際には、ノーマルモードと操作権限シミュレーションモードのうち、選択した運転モードのプラント監視画面しか表示されないが、図３では、比較して説明するために上記２つのモードの画面を併記した。
【００４４】
ノーマルモードのプラント監視画面２１２には、プラント監視・制御用の計器であるプラント運転操作計器２０６と、「Ｎモード」（ノーマルモード）と記されたモード表示枠２２０が表示されている。操作権限シミュレーションモードのプラント監視画面２０８には、プラント運転操作計器２０６と、「ＳＭモード」（シミュレーションモード）と記されたモード表示枠２２０が表示されている。運転操作卓５０の運転モードがノーマルモードから操作権限シミュレーションモードに切り替わると（図２のステップ４０１）、モード表示枠２２０の表示が「Ｎモード」から「ＳＭモード」に切り替わったプラント監視画面２０８が表示され、操作権限シミュレーションモードに切り替わったことが視覚的に分かる。
【００４５】
なお、プラント運転操作計器２０６は、プラント監視画面２０８、２１２上から、図３には図示していないキーボード１０４やマウス１０５で操作できる。
【００４６】
操作権限判定処理１１５の説明（図２）に戻る。プラント運転員は、操作権限シミュレーションモードで操作開始にあたり、ＭＭＩ１０１を介して自らのＩＤ及びパスワードを入力する。
【００４７】
操作権限判定処理１１５では、操作者認証処理（ステップ１２１）において、操作者一覧ファイル１１１を参照し、入力されたＩＤ及びパスワードの確認と認証を行う。入力されたＩＤ及びパスワードが操作者一覧ファイル１１１に登録されていると確認された場合は、プラント運転員は有効と判定され、本プロセス監視制御システムのシミュレーション操作に入る。
【００４８】
この状態で、プラント運転員がキーボード１０４やマウス１０５で表示装置１０３を通してプラント運転操作計器２０６（図３）を操作する（例えば、温度計器等による温度操作等のプロセス制御のパラメータ設定）と（ステップ１２２）、ステップ１２３で、操作権限定義ファイル１１２を参照し、現在行っている操作に対してプラント運転員は操作権限があるかどうかを判定する。操作権限シミュレーションモードでは、判定結果によらず以後の操作を実行する。そして、操作権限変更ウィンドウを表示する（ステップ４０２）。プラント運転員は、この操作権限変更ウィンドウから操作権限を新たに設定したり変更したりすることができる。
【００４９】
ここで、操作権限変更ウィンドウについて、図４を用いて説明する。図４は、プラント監視画面２０８上で、プラント運転員がプラント運転操作計器２０６に表示された計器の設定値（ＳＶ値）を変更する操作を行った場合の例である。この場合、プラント運転操作計器２０６の操作により、ステップ１２２において、データ変更ウィンドウ３０１が表示される。プラント運転員がデータ変更ウィンドウ３０１でＳＶ値を変更すると、操作権限変更ウィンドウ３０２が表示される（ステップ４０２）。プラント運転員は、操作権限変更ウィンドウ３０２の「操作可」又は「操作不可」を選択し、「変更」ボタンを選択することにより、操作権限の登録・変更を行うことができる。「操作可」を選択すると操作権限を持つようになり、「操作不可」を選択すると、操作権限を持たないようになる。
【００５０】
操作権限判定処理１１５の説明（図２）を続ける。操作権限判定処理１１５では、図４に示した操作権限変更ウィンドウ３０２で操作権限の変更があったかどうかを判定する（ステップ４０３）。変更があった場合、ステップ４０４で操作権限定義ファイル１１２に操作権限の変更内容を登録する。
【００５１】
この後、ステップ１２４において、プラント運転員が行った操作（図４の例ではＳＶ値の変更）に対して操作権限がある場合は、ステップ１２５に進み、この操作に基づく処理を実行する。操作権限シミュレーションモードでのステップ１２５の処理の実行は、実際にプラントを制御するものではなく、プラントの運転に必要なパラメータを人為的に入力するなど、予め定めた方法に従い擬似的に行うものである。
【００５２】
そして、前記処理の実行結果をファイル出力したり画面表示したりする操作結果の出力（ステップ１２６）を行う。この操作結果の出力も、操作権限シミュレーションモードでは実際にプラントを制御した結果を出力するものではなく、予め定めた方法に従い擬似的に操作結果を出力するものである。
【００５３】
前記操作結果の出力後、ステップ１２７に進んで処理続行の判定を行う。プラント運転員が引き続き操作を行う場合は、ステップ１２２へ戻って上記の処理を続行し、これ以上操作を行わない場合は、ステップ４０５へ進んで操作権限の登録・変更処理は終了する。
【００５４】
ステップ１２４で、プラント運転員が行った操作（図４の例ではＳＶ値の変更）に対して操作権限がない場合は、ステップ１２７に進み、前記処理続行の判定を行う。
【００５５】
ステップ４０５へ進むと、操作権限シミュレーションモードでの処理が終了し（ステップ１２８）、プラント運転員による登録・変更が完了する。
【００５６】
すなわち、本実施例の各運転操作卓は、プラントの本運転のプロセス監視と制御を行う前に、実運転の伴わない擬似的なプロセス監視及び制御を行う運転シミュレーションモードを有し、且つプラント運転員の操作権限の設定を、該操作権限を管理するセキュリティ（操作権限）管理者からの許可信号の受理を条件に、前記運転シミュレーションモードの実行中に該シミュレーションモードの一環として実行する処理プログラムを有する。
【００５７】
また、本プロセス監視制御システムのセキュリティ管理をより確実なものにする実施例について、図５を用いて説明する。図５は、運転操作卓５０の監視制御装置１００の構成と機能を示すものである。図２の実施例と共通の要素については、同一の符号を記してある。また、ＭＭＩ１０１は、図２の実施例と同一なので図示を省略してある。図５の実施例における監視制御装置１００は、図２の実施例と同様の構成と機能を有するものであるが、記憶装置１１０に操作権限定義一時保存ファイル５０１が保存される点、及び操作権限判定処理１１５における次の２点が相違する。
【００５８】
すなわち、操作権限判定処理１１５は、ステップ４０３までは図２に示した実施例と同様であるが、ステップ４０４で操作権限の変更内容を操作権限定義一時保存ファイル５０１に登録する点と、ステップ４０５のプラント運転員による登録・変更処理終了の後、運転操作卓５０の操作者をセキュリティ（操作権限）管理者に変更（ステップ５０２）してから、操作権限定義一時保存ファイル５０１の内容を操作権限定義ファイル１１２に登録（ステップ５０３）する点が異なる。
【００５９】
ステップ５０２における運転操作卓５０の操作者の変更は、セキュリティ（操作権限）管理者が図２のＭＭＩ１０１を介して自らのＩＤ及びパスワードを入力することで実行される。ステップ５０３の登録処理は、セキュリティ（操作権限）管理者が操作権限定義一時保存ファイル５０１の内容を確認した後、実行される。
【００６０】
セキュリティ（操作権限）管理者は、ＭＭＩ１０１を用いて、印字装置１０６による印字や表示装置１０３での画面表示を行うことにより、操作権限定義一時保存ファイル５０１の内容を確認できる。操作権限定義一時保存ファイル５０１の印字や画面表示を行うときは、新たに登録された箇所や変更箇所だけを出力したり強調表示したりすることなどにより、セキュリティ（操作権限）管理者の負担を減らすことができる。
【００６１】
なお、ステップ５０２とステップ５０３をステップ１２８の後に行うこと、すなわち、プラント運転員による運転操作卓５０の操作の処理を一旦終了した後に、セキュリティ（操作権限）管理者への操作者変更と操作権限定義一時保存ファイル５０１の操作権限定義ファイル１１２への登録とを行うこともできる。
【００６２】
上述のように、図５の実施例では、プラント運転員が登録した内容は、直ちに操作権限定義ファイル１１２に登録されず、セキュリティ（操作権限）管理者による確認を経てから登録される。従って、操作権限の登録・変更に誤りがないことをチェックできるので、セキュリティの管理がより確実になり、実際のプロセス監視制御システムの運用に即したものとなる。
【００６３】
なお、ここで述べたプラント運転員の操作は操作権限シミュレーションモードでの操作である。従って、図２の実施例と同様に、ステップ１２５での操作の処理実行やステップ１２６での操作結果の出力において、実際にプラントを制御したり、その結果を出力したりするものではない。
【００６４】
以上のように、本発明では操作権限シミュレーションモードでプラント運転員が操作権限を設定するので、実際の操作と同じ手順で、視覚的に分かりやすく、且つ容易に操作権限の登録・変更が可能である。また、セキュリティ（操作権限）管理者が、プラント運転員として上述の操作権限の登録・変更操作を操作権限シミュレーションモードで行うこともできる。
【００６５】
なお、上述の実施例では、プラント運転員がまず運転操作卓５０の操作を行い、その操作に対し操作権限があるかどうかを判定（ステップ１２３）するようにした。操作権限の有無の判定は、例えば、ステップ１２１の操作者認証処理のときなどに、予め行っておくようにすることもできる。この場合、ノーマルモードでは、プラント運転員は、操作権限のある操作のみを選択でき、権限のない操作に対しては、実行はもちろん選択も行えないようになる。操作権限シミュレーションモードでは、操作権限の判定結果に係わらず選択や操作ができ、上述の例で述べたように操作権限の登録・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】プロセス監視制御システムによるプラントの制御を説明する図である。
【図２】本プロセス監視制御システムの運転操作卓の構成と機能を表した図である。
【図３】ノーマルモードと操作権限シミュレーションモードのプラント監視画面を示した図である。
【図４】操作権限変更ウィンドウについて説明する図である。
【図５】セキュリティ管理をより確実なものにする実施例の監視制御装置を説明する図である。
【図６】本実施例で実行される一般的なセキュリティシステムについて説明する図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…プロセス監視制御システム、１０、１２…プラント制御装置、４０…通信回線、５０、５２、５４…運転操作卓、１００…監視制御装置、１０１…マンマシンインターフェイス（ＭＭＩ）、１０２…タッチスクリーン、１０３…表示装置、１０４…キーボード、１０５…マウス、１０６…印字装置、１１０…記憶装置、１１１…操作者一覧ファイル、１１２…操作権限定義ファイル、１１５…操作権限判定処理、２０６…プラント運転操作計器、２０８…シミュレーションモードのプラント監視画面、２１２…ノーマルモードのプラント監視画面、２２０…モード表示枠、３０１…データ変更ウィンドウ、３０２…操作権限変更ウィンドウ、５０１…操作権限定義一時保存ファイル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントのプロセス制御（例えばフィードバック制御、シーケンス制御、及びその状態監視等）を行うプロセス監視制御システムの操作権限設定の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロセス監視制御システムでは、プラント運転員がプラントで実行されるプロセスの監視や制御を行う。プラント運転員は、プロセス監視制御を行う計器室で、運転操作卓のディスプレイ画面に表示された各種プラント監視情報によりプロセスの運転状態を把握し、キーボード等を使用して所要の運転操作を行う（例えば非特許文献１を参照）。
【０００３】
近年は、プラント運転員に各自のレベル（例えば、職務上のレベル、技術経験上のレベル等）等に応じて運転操作に対する権限を与え、必要以上の操作をさせないようにすることでプラントの運転にセキュリティを設定することもある。プロセス産業の分野では、誤った運転操作により引き起こされるプラントの誤動作は、安全上、又、生産計画上、重大な障害を引き起こす可能性がある。従って、操作権限の有無によるセキュリティの設定・管理システムは必要な機能となっている。
【０００４】
又、携帯端末を用いて遠隔地からプラントの監視・制御を行いたいというニーズが増加傾向にあり、不正アクセスや不正操作を防止する観点からもセキュリティシステムは必要不可欠である。
【０００５】
一般に、プロセス監視制御システムにおけるセキュリティシステムは、特許文献１に記されているように、プラント運転員のＩＤとプラント運転員が操作可能な機能とを関連付けた定義データを持ち、プラント運転員の操作時に定義データを参照して操作可否を判定し、判定結果に基づき操作を許可することで、実現される。
【０００６】
【非特許文献１】「日立総合計装システムＥＸ−６０００シリーズ システム概説書」
【特許文献１】特開２００２−３６６２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、プロセス監視制御システムでは、監視や制御等の操作可能な機能に関連する項目が多数あり、これらの項目に応じた前記定義データを作成するのは容易な作業ではない。実際にこの作業を行うのには、操作権限を管理するセキュリティ管理者が、操作権限登録画面から、前記項目のそれぞれに対し、各プラント運転員又は複数のプラント運転員からなる各プラント運転員グループに操作権限があるかどうかを定義データにより対応付けて登録する必要がある。つまり、セキュリティ管理者は、前記項目それぞれについて、プラント運転員又はプラント運転員グループの数だけ操作権限の登録作業を行わなければならない。このように、本登録作業は、セキュリティ管理者にとって大きな負担となっている。
【０００８】
本発明の目的は、セキュリティ管理である操作権限の登録・変更を容易に行えるプロセス監視制御システム、それに用いる運転操作卓、及び操作権限設定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のプロセス監視制御システムは、プラントの本運転のプロセス監視と制御を行う前にプロセス監視制御を擬似的に行う運転シミュレーションを実行可能なプロセス監視制御システムであって、前記プロセス監視制御システムの運転員の操作権限を設定するための操作権限設定部を有し、前記操作権限設定部は、前記運転シミュレーションの実行中に、前記運転シミュレーションの一環として前記操作権限を設定することを特徴とする。
【００１０】
また、上記目的の達成のために、プロセス監視制御システムに用いる運転操作卓を次のように構成する。プラント運転のプロセス監視と制御に必要な操作を行うために使用される運転操作卓であって、プロセス監視情報を、プロセス制御装置を介して入力し、且つ前記プロセス制御装置にプロセス監視と制御に必要な操作を実行するプロセス監視制御システムの運転操作卓において、前記運転操作卓は、プラントの本運転のプロセス監視と制御を行う前に、実運転の伴わない擬似的なプロセス監視及び制御を行う運転シミュレーションモードを有する。且つ、前記運転操作卓は、プラント運転員の操作権限の設定を、該操作権限を管理する管理者からの許可信号の受理を条件に、前記運転シミュレーションモードの実行中に該シミュレーションモードの一環として実行する処理プログラムを有する。
【００１１】
更に、前記運転操作卓は、表示装置及びキーボード装置を備え、この表示装置に前記運転シミュレーションの実行画面を表示し、この画面及びキーボード装置を介して対話形式で前記操作権限を設定する。
【００１２】
また、次のようなプロセス監視制御システムの操作権限設定方法を提案する。すなわち、プラントの本運転のプロセス監視と制御を行う前に、プロセス監視制御システムの操作に用いる運転操作卓を用いて、プロセス監視制御を擬似的に行う運転シミュレーションを実行するプロセス監視制御システムにおいて、プラント運転員の操作権限を登録したり変更したりする操作権限設定方法である。本操作権限設定方法の特徴は、プラント運転員の操作権限の付与及び変更を管理する操作権限管理者からの操作権限設定の許可信号を受理するステップと、上記許可信号の受理を条件に、前記運転操作卓を介して前記運転シミュレーションの実行中に、該運転シミュレーションモードの一環として、該運転操作卓の表示装置に対話形式でプラント運転員の操作権限の設定をするための操作権限設定画面を表示するステップとを有することである。
【００１３】
更に、本操作権限設定方法は、前記運転シミュレーションモードでプラント運転員の操作を通してプラント運転員の操作権限の登録や変更に関する設定がなされると、その設定事項を記憶装置に一時保存するステップと、前記記憶装置に一時保存されたプラント運転員の操作権限を、操作権限管理者のチェック及び承認を得るために記憶装置から表示装置に呼び出すステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、プロセス監視制御システムにおいて、プラントの本運転前に行われる運転シミュレーションを利用して、システムのセキュリティ管理者（操作権限管理者）の管理の下で、プラント運転員自身がプラント運転員の操作権限に関する多数の項目の登録・変更を、視覚的に分かりやすく容易に実行することができる。これにより、プロセス監視制御システムのセキュリティが確保できるとともに、セキュリティ構築時におけるセキュリティ管理者の操作権限設定の負担を削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、プロセス監視制御システムでは本運転前に運転シミュレーションを行うことに着目し、運転シミュレーションの実行中に、操作権限管理者（セキュリティ管理者）の権限の下にプラント運転員が一連の運転シミュレーション操作を通して操作権限の登録・変更に必要な入力、設定操作を行う。従って、操作権限の登録・変更は、運転シミュレーションの一環として容易に行うことができる。以下、本発明の実施例を図１から図６を用いて説明する。
【００１６】
初めに、図１を用いてプロセス監視制御システムによるプラントの制御例を説明する。ここでは、プロセス監視制御システムが、タンクに流れ込む油の流量を検出してバルブの開閉を制御する場合を例示した。
【００１７】
プロセス監視制御システム１は、プラント制御装置１０、１２、運転操作卓５０、５２、５４、及び通信回線４０を有し、プラント２を制御する。また、通信事業会社のネットワークインフラ７２を利用して、携帯端末７０にて遠隔地からのプラント監視・制御を行うために、ルーターなどのネットワーク機器６０を備えてもよい。
【００１８】
運転操作卓５２、５４は、例えば、それぞれ一台の運転操作卓から構成されており、運転操作卓５０はメインとサブの２台の運転操作卓から構成されている。運転操作卓５０、５２、５４は、通信回線４０を介してプラント制御装置１０、１２に接続されており、プラント運転員に認証を行ってプラント２の操作権限を与える。プラント運転員は、運転操作卓５０、５２、５４を用いて、プラント制御装置１０、１２に対し、プロセスデータの収集や設定要求テキストの転送、応答の取得などを行うことにより、プラントの監視・制御を実行する。運転操作卓５０、５２、５４の表示装置には、プラント２の監視・制御に必要な情報が表示される。更に、運転操作卓５４は、ネットワーク機器６０とも接続されているので、プラント運転員は、遠隔地からプラント２の監視・制御を行うことができる。
【００１９】
プラント２は、流体、例えば油を貯蔵するタンク２０、３０、センサである流量計２２、２４、２８、プロセスバルブ２６、３２、３４を備えている。タンク２０には２系統で油が流れ込み、流量計２２、２４は、それぞれの系統で流れ込む油の量を検出する。プロセスバルブ２６が開くと、タンク２０からタンク３０へ油が流出する。流量計２８は、プロセスバルブ２６の後段に設けられており、タンク２０からタンク３０に流れる油の流量を計測する。プロセスバルブ３２、３４は、タンク３０の流出側配管に備えられており、バルブが開くとタンク３０から油が流出する。なお、プロセスバルブ２６、３２、３４は、初期状態ではいずれも閉じている。
【００２０】
以下、プラント制御装置１０、１２がプラント２を制御する例を示す。プラント運転員は、運転操作卓５０、５２、５４のいずれによってもプラント制御装置１０、１２を操作可能であるが、本実施例では、一例として運転操作卓５０から操作するものとして、運転操作卓５０についてのみ説明する。なお、運転操作卓５０に対する説明は、運転操作卓５２、５４にも適用できる。
【００２１】
プラント制御装置１０は、タンク２０に流れ込む２系統の油の流量を流量計２２、２４により検出し、検出信号を取り込む。タンク２０に流れ込んだ油の総量が例えば１０ｔなどの所定量に達すると、プラント制御装置１０は、プロセスバルブ２６にバルブを開く制御信号を出力し、プロセスバルブ２６を介してタンク２０からタンク３０に油を流出させる。更にプラント制御装置１０は、プロセスバルブ２６を、開いてから例えば１０分後などの所定時間経過後に閉じるように制御する。タンク２０からタンク３０に流れる油の流量は、流量計２８により計測され、プラント制御装置１０に取り込まれる。
【００２２】
プラント制御装置１２は、プロセスバルブ３２、３４の開閉を制御する。タンク３０に流入した油の量が所定量に達したときに、プロセスバルブ３２を開くように制御することにより、タンク３０の上部に溜まった上澄み分の清浄な油を取り出すことができる。又、この油を取り出した後、プロセスバルブ３４を開く制御を行うことにより、沈澱している汚濁した油をドレインとして排出する。
【００２３】
流量計２２、２４、２８によって検出された、タンク２０に対する油の流入・流出量は、プラント制御装置１０と通信回線４０とを介して運転操作卓５０に取り込まれ、運転操作卓５０の表示装置に表示される。又、プロセスバルブ２６、３２、３４の開閉状態も、プラント制御装置１０又はプラント制御装置２０と通信回線４０とを介して運転操作卓５０に取り込まれ、運転操作卓５０の表示装置に表示される。故に、プラント運転員は、運転操作卓５０の表示装置をモニタすることにより、タンク２０、３０の油の流入・流出状況を把握することができる。又、マニュアル操作でプロセスバルブ３２、３４の開閉制御を行う場合には、運転操作卓５０から行うことができる。
【００２４】
以上述べたように、プラント運転員は、流量計２２、２４、２８から出力された検出信号やプロセスバルブ２６、３２、３４の開閉制御の状況、及びタンク２０、３０内の油量を監視したり、プロセスバルブの開閉制御をマニュアル操作で実行したりする。これら監視・操作の作業には操作権限が必要であり、この操作権限は、プロセス監視制御システム１にセキュリティ情報として登録しておかなくてはならない。
【００２５】
なお、図１には、プラントの一例として、タンク２０、３０及びその周辺に配置された流量計やプロセスバルブのみを示しているが、実際のプラントは更に大規模であり、ジャケット付きのリアクターやポンプや開度制御の可能なコントロールバルブなども備えるが、ここではその図示を省略した。
【００２６】
まず、本発明の特徴の説明に入る前に、本実施例で実行される一般的なセキュリティシステムについて説明する。一般的なセキュリティシステムにおける運転操作卓５０は、図６に示すとおり、マンマシンインターフェイス（ＭＭＩ）１０１と監視制御装置１００とを備える。他の運転操作卓５２、５４も同様である。
【００２７】
ＭＭＩ１０１は、タッチスクリーン１０２、表示装置１０３、キーボード１０４、マウス１０５、及び印字装置１０６といった入出力インタフェ−スを有する。プラント運転員は、ＭＭＩ１０１を介して監視制御装置１００を操作する。
【００２８】
監視制御装置１００は、記憶装置１１０を備え、操作権限判定処理１１５を行う。記憶装置１１０には、操作者一覧ファイル１１１と操作権限定義ファイル１１２とが保存されている。操作者一覧ファイル１１１には、本プロセス監視制御システムを操作するプラント運転員のＩＤ及びパスワードが予め登録されている。操作権限定義ファイル１１２には、プラント運転員が各自どのような操作権限を有するのかが予め登録されている。
【００２９】
一般的なセキュリティシステムにおける操作権限判定処理１１５を説明する。処理を開始（ステップ１２０）すると、プラント運転員が入力した登録ＩＤ及びパスワードから操作者を確認し、認証（ステップ１２１）する。操作者の確認と認証には、操作者一覧ファイル１１１を参照する。
【００３０】
認証の結果、前記プラント運転員が操作者一覧ファイル１１１に登録されている有効な操作者ならば、前記プラント運転員は操作を入力することができる（ステップ１２２）。
【００３１】
この操作に対して、操作権限定義ファイル１１２を参照し、前記プラント運転員には操作権限があるかどうかを判定する（ステップ１２３）。ステップ１２４では、操作権限があると判定された場合はステップ１２５に、操作権限がないと判定された場合はステップ１２７に、それぞれ処理が分岐される。
【００３２】
前記プラント運転員に操作権限がある場合は、前記操作の処理を実行（ステップ１２５）し、操作結果を出力（ステップ１２６）する。
【００３３】
ステップ１２７では、処理続行の判定を行う。プラント運転員が引き続き操作を行う場合は、ステップ１２２へ戻って上記の処理を続行し、これ以上操作を行わない場合は、ステップ１２８へ進んで処理を終了する。
【００３４】
一般的にこのような流れで処理されることで、プロセス監視制御システムのセキュリティシステムが成立する。しかしながら、セキュリティ（操作権限）管理者は、操作権限定義ファイル１１２を予め作成しておかなくてはならない。これは、セキュリティ（操作権限）管理者が必要項目を必要人数分登録しなければならない負担の大きな作業である。
【００３５】
そこで、本発明では、プラント運転前に運転シミュレーションを実行する点に着目し、運転シミュレーションの実行中に、プラント運転員が操作権限の登録・変更に必要な操作を行うことで操作権限定義ファイル１１２が作成されるようにした。操作権限定義ファイル１１２には、セキュリティ（操作権限）管理者が許可するプラント運転員ごとの操作権限が登録される。
【００３６】
ここで、運転シミュレーションモードとは、本運転前に行われるプロセス監視制御をプラント運転員が運転操作卓を通して擬似的に実行する運転モードであり、実運転が伴わないものである。操作権限設定処理は、セキュリティ（操作権限）管理者が、プラント運転員が運転シミュレーションを実行する運転操作卓（例えば運転操作卓５０）のモードを操作権限シミュレーションモードに切り替えることにより行われる。このモード切り替えの態様には次のようなものがある。
【００３７】
例えば、プラント運転員が、セキュリティ（操作権限）管理者の運転操作卓（ここでは、例えば運転操作卓５４とする）に、プラント運転員の運転操作卓（ここでは、例えば運転操作卓５０とする）のモードを、通常のシミュレーションモードから操作権限シミュレーションモードに切り替える要求を出し、この要求を受けてセキュリティ（操作権限）管理者は、プラント運転員の運転操作卓５０のモードを操作権限シミュレーションモードに切り替える。これらのモード切り替え要求や切り替えの実行は、一般的に運転操作卓同士を結ぶ通信回線４０により行われる。ただし、直接、口頭のやりとりによる切り替え要求で、セキュリティ（操作権限）管理者が、プラント運転員の運転操作卓５０のモードを操作権限シミュレーションモードに切り替えることも可能である。また、セキュリティ（操作権限）管理者がプラント運転員の操作卓５０を直接操作して、操作権限シミュレーションモードに切り替えることも可能である。
【００３８】
また、プラント運転員からの要求がなくとも、セキュリティ（操作権限）管理者からプラント運転員の運転操作卓のモードに対して、通常のシミュレーションモードから操作権限シミュレーションモードに切り替える指示を出して、プラント運転員の運転操作卓のモードを操作権限シミュレーションモードに切り替えることが可能である。
【００３９】
本実施例によるプロセス監視制御システムにおける操作権限シミュレーションモードの処理例を図２に示した。図２は、運転操作卓５０の構成と機能を表したものである（他の運転操作卓５２、５４も同様である）。図６に示した一般的なセキュリティシステムにおける運転操作卓５０と共通する要素には、同一の符号を記した。ただし、操作権限定義ファイル１１２には、プラント運転前の初期状態ではデフォルト又はダミーの値が登録されており、これから述べる本発明による操作権限の登録方法に従い、各プラント運転員の操作権限が登録されていく。
【００４０】
なお、操作権限は、プラント運転員ごと或いは複数のプラント運転員からなるプラント運転員グループごとに登録する場合もある。以下ではプラント運転員ごとに登録する場合について説明するが、プラント運転員グループごとに登録する場合でも、プラント運転員グループを代表するプラント運転員が以下の登録作業を行うことにより、本発明による操作権限の登録方法を適用することができる。
【００４１】
以下、プロセス運転員の運転操作卓の操作権限判定処理１１５によって実行される、操作権限シミュレーションモードの処理の流れを説明する。
【００４２】
まず、セキュリティ（操作権限）管理者による運転操作卓５４の操作により、プラント運転員の運転操作卓５０の運転モードがノーマルモードから操作権限シミュレーションモードへ切り替わる（ステップ４０１）。ちなみに、ノーマルモードは、通常の運転シミュレーションモードと実際のプラント運転時のモードである。操作権限シミュレーションモードでは、運転操作卓５０を操作してもシミュレーションによるプラントの監視や制御だけが実行され、実際にはプラントの監視や制御を行えないので、プラント運転員による操作権限の登録・変更が可能である。
【００４３】
図３に、運転操作卓５０の表示装置１０３に表示される、ノーマルモードと操作権限シミュレーションモードのプラント監視画面の例を示した。実際には、ノーマルモードと操作権限シミュレーションモードのうち、選択した運転モードのプラント監視画面しか表示されないが、図３では、比較して説明するために上記２つのモードの画面を併記した。
【００４４】
ノーマルモードのプラント監視画面２１２には、プラント監視・制御用の計器であるプラント運転操作計器２０６と、「Ｎモード」（ノーマルモード）と記されたモード表示枠２２０が表示されている。操作権限シミュレーションモードのプラント監視画面２０８には、プラント運転操作計器２０６と、「ＳＭモード」（シミュレーションモード）と記されたモード表示枠２２０が表示されている。運転操作卓５０の運転モードがノーマルモードから操作権限シミュレーションモードに切り替わると（図２のステップ４０１）、モード表示枠２２０の表示が「Ｎモード」から「ＳＭモード」に切り替わったプラント監視画面２０８が表示され、操作権限シミュレーションモードに切り替わったことが視覚的に分かる。
【００４５】
なお、プラント運転操作計器２０６は、プラント監視画面２０８、２１２上から、図３には図示していないキーボード１０４やマウス１０５で操作できる。
【００４６】
操作権限判定処理１１５の説明（図２）に戻る。プラント運転員は、操作権限シミュレーションモードで操作開始にあたり、ＭＭＩ１０１を介して自らのＩＤ及びパスワードを入力する。
【００４７】
操作権限判定処理１１５では、操作者認証処理（ステップ１２１）において、操作者一覧ファイル１１１を参照し、入力されたＩＤ及びパスワードの確認と認証を行う。入力されたＩＤ及びパスワードが操作者一覧ファイル１１１に登録されていると確認された場合は、プラント運転員は有効と判定され、本プロセス監視制御システムのシミュレーション操作に入る。
【００４８】
この状態で、プラント運転員がキーボード１０４やマウス１０５で表示装置１０３を通してプラント運転操作計器２０６（図３）を操作する（例えば、温度計器等による温度操作等のプロセス制御のパラメータ設定）と（ステップ１２２）、ステップ１２３で、操作権限定義ファイル１１２を参照し、現在行っている操作に対してプラント運転員は操作権限があるかどうかを判定する。操作権限シミュレーションモードでは、判定結果によらず以後の操作を実行する。そして、操作権限変更ウィンドウを表示する（ステップ４０２）。プラント運転員は、この操作権限変更ウィンドウから操作権限を新たに設定したり変更したりすることができる。
【００４９】
ここで、操作権限変更ウィンドウについて、図４を用いて説明する。図４は、プラント監視画面２０８上で、プラント運転員がプラント運転操作計器２０６に表示された計器の設定値（ＳＶ値）を変更する操作を行った場合の例である。この場合、プラント運転操作計器２０６の操作により、ステップ１２２において、データ変更ウィンドウ３０１が表示される。プラント運転員がデータ変更ウィンドウ３０１でＳＶ値を変更すると、操作権限変更ウィンドウ３０２が表示される（ステップ４０２）。プラント運転員は、操作権限変更ウィンドウ３０２の「操作可」又は「操作不可」を選択し、「変更」ボタンを選択することにより、操作権限の登録・変更を行うことができる。「操作可」を選択すると操作権限を持つようになり、「操作不可」を選択すると、操作権限を持たないようになる。
【００５０】
操作権限判定処理１１５の説明（図２）を続ける。操作権限判定処理１１５では、図４に示した操作権限変更ウィンドウ３０２で操作権限の変更があったかどうかを判定する（ステップ４０３）。変更があった場合、ステップ４０４で操作権限定義ファイル１１２に操作権限の変更内容を登録する。
【００５１】
この後、ステップ１２４において、プラント運転員が行った操作（図４の例ではＳＶ値の変更）に対して操作権限がある場合は、ステップ１２５に進み、この操作に基づく処理を実行する。操作権限シミュレーションモードでのステップ１２５の処理の実行は、実際にプラントを制御するものではなく、プラントの運転に必要なパラメータを人為的に入力するなど、予め定めた方法に従い擬似的に行うものである。
【００５２】
そして、前記処理の実行結果をファイル出力したり画面表示したりする操作結果の出力（ステップ１２６）を行う。この操作結果の出力も、操作権限シミュレーションモードでは実際にプラントを制御した結果を出力するものではなく、予め定めた方法に従い擬似的に操作結果を出力するものである。
【００５３】
前記操作結果の出力後、ステップ１２７に進んで処理続行の判定を行う。プラント運転員が引き続き操作を行う場合は、ステップ１２２へ戻って上記の処理を続行し、これ以上操作を行わない場合は、ステップ４０５へ進んで操作権限の登録・変更処理は終了する。
【００５４】
ステップ１２４で、プラント運転員が行った操作（図４の例ではＳＶ値の変更）に対して操作権限がない場合は、ステップ１２７に進み、前記処理続行の判定を行う。
【００５５】
ステップ４０５へ進むと、操作権限シミュレーションモードでの処理が終了し（ステップ１２８）、プラント運転員による登録・変更が完了する。
【００５６】
すなわち、本実施例の各運転操作卓は、プラントの本運転のプロセス監視と制御を行う前に、実運転の伴わない擬似的なプロセス監視及び制御を行う運転シミュレーションモードを有し、且つプラント運転員の操作権限の設定を、該操作権限を管理するセキュリティ（操作権限）管理者からの許可信号の受理を条件に、前記運転シミュレーションモードの実行中に該シミュレーションモードの一環として実行する処理プログラムを有する。
【００５７】
また、本プロセス監視制御システムのセキュリティ管理をより確実なものにする実施例について、図５を用いて説明する。図５は、運転操作卓５０の監視制御装置１００の構成と機能を示すものである。図２の実施例と共通の要素については、同一の符号を記してある。また、ＭＭＩ１０１は、図２の実施例と同一なので図示を省略してある。図５の実施例における監視制御装置１００は、図２の実施例と同様の構成と機能を有するものであるが、記憶装置１１０に操作権限定義一時保存ファイル５０１が保存される点、及び操作権限判定処理１１５における次の２点が相違する。
【００５８】
すなわち、操作権限判定処理１１５は、ステップ４０３までは図２に示した実施例と同様であるが、ステップ４０４で操作権限の変更内容を操作権限定義一時保存ファイル５０１に登録する点と、ステップ４０５のプラント運転員による登録・変更処理終了の後、運転操作卓５０の操作者をセキュリティ（操作権限）管理者に変更（ステップ５０２）してから、操作権限定義一時保存ファイル５０１の内容を操作権限定義ファイル１１２に登録（ステップ５０３）する点が異なる。
【００５９】
ステップ５０２における運転操作卓５０の操作者の変更は、セキュリティ（操作権限）管理者が図２のＭＭＩ１０１を介して自らのＩＤ及びパスワードを入力することで実行される。ステップ５０３の登録処理は、セキュリティ（操作権限）管理者が操作権限定義一時保存ファイル５０１の内容を確認した後、実行される。
【００６０】
セキュリティ（操作権限）管理者は、ＭＭＩ１０１を用いて、印字装置１０６による印字や表示装置１０３での画面表示を行うことにより、操作権限定義一時保存ファイル５０１の内容を確認できる。操作権限定義一時保存ファイル５０１の印字や画面表示を行うときは、新たに登録された箇所や変更箇所だけを出力したり強調表示したりすることなどにより、セキュリティ（操作権限）管理者の負担を減らすことができる。
【００６１】
なお、ステップ５０２とステップ５０３をステップ１２８の後に行うこと、すなわち、プラント運転員による運転操作卓５０の操作の処理を一旦終了した後に、セキュリティ（操作権限）管理者への操作者変更と操作権限定義一時保存ファイル５０１の操作権限定義ファイル１１２への登録とを行うこともできる。
【００６２】
上述のように、図５の実施例では、プラント運転員が登録した内容は、直ちに操作権限定義ファイル１１２に登録されず、セキュリティ（操作権限）管理者による確認を経てから登録される。従って、操作権限の登録・変更に誤りがないことをチェックできるので、セキュリティの管理がより確実になり、実際のプロセス監視制御システムの運用に即したものとなる。
【００６３】
なお、ここで述べたプラント運転員の操作は操作権限シミュレーションモードでの操作である。従って、図２の実施例と同様に、ステップ１２５での操作の処理実行やステップ１２６での操作結果の出力において、実際にプラントを制御したり、その結果を出力したりするものではない。
【００６４】
以上のように、本発明では操作権限シミュレーションモードでプラント運転員が操作権限を設定するので、実際の操作と同じ手順で、視覚的に分かりやすく、且つ容易に操作権限の登録・変更が可能である。また、セキュリティ（操作権限）管理者が、プラント運転員として上述の操作権限の登録・変更操作を操作権限シミュレーションモードで行うこともできる。
【００６５】
なお、上述の実施例では、プラント運転員がまず運転操作卓５０の操作を行い、その操作に対し操作権限があるかどうかを判定（ステップ１２３）するようにした。操作権限の有無の判定は、例えば、ステップ１２１の操作者認証処理のときなどに、予め行っておくようにすることもできる。この場合、ノーマルモードでは、プラント運転員は、操作権限のある操作のみを選択でき、権限のない操作に対しては、実行はもちろん選択も行えないようになる。操作権限シミュレーションモードでは、操作権限の判定結果に係わらず選択や操作ができ、上述の例で述べたように操作権限の登録・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】プロセス監視制御システムによるプラントの制御を説明する図である。
【図２】本プロセス監視制御システムの運転操作卓の構成と機能を表した図である。
【図３】ノーマルモードと操作権限シミュレーションモードのプラント監視画面を示した図である。
【図４】操作権限変更ウィンドウについて説明する図である。
【図５】セキュリティ管理をより確実なものにする実施例の監視制御装置を説明する図である。
【図６】本実施例で実行される一般的なセキュリティシステムについて説明する図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…プロセス監視制御システム、１０、１２…プラント制御装置、４０…通信回線、５０、５２、５４…運転操作卓、１００…監視制御装置、１０１…マンマシンインターフェイス（ＭＭＩ）、１０２…タッチスクリーン、１０３…表示装置、１０４…キーボード、１０５…マウス、１０６…印字装置、１１０…記憶装置、１１１…操作者一覧ファイル、１１２…操作権限定義ファイル、１１５…操作権限判定処理、２０６…プラント運転操作計器、２０８…シミュレーションモードのプラント監視画面、２１２…ノーマルモードのプラント監視画面、２２０…モード表示枠、３０１…データ変更ウィンドウ、３０２…操作権限変更ウィンドウ、５０１…操作権限定義一時保存ファイル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの本運転のプロセス監視と制御を行う前にプロセス監視制御を擬似的に行う運転シミュレーションを実行可能なプロセス監視制御システムであって、
前記プロセス監視制御システムの運転員の操作権限を設定するための操作権限設定部を有し、
前記操作権限設定部は、前記運転シミュレーションの実行中に、前記運転シミュレーションの一環として前記操作権限を設定することを特徴とするプロセス監視制御システム。
【請求項２】
請求項１記載のプロセス監視制御システムにおいて、
プラント運転のプロセス監視と制御に必要な操作を行うために使用される運転操作卓と、プロセス監視情報を前記運転操作卓に与え且つ該運転操作卓からの操作信号を基にプロセス監視及び制御を行うプロセス制御装置とを備え、
前記操作権限設定部は、前記運転操作卓に設けられ、この運転操作卓は、表示装置を備え、
前記操作権限設定部は、前記表示装置に前記運転シミュレーションの実行画面を表示し、この画面及びキーボード装置を介して対話形式で前記操作権限を設定するプロセス監視制御システム。
【請求項３】
請求項２記載のプロセス監視制御システムにおいて、
前記操作権限設定部を有する前記運転操作卓は、記憶装置と前記表示装置と印字装置とを備え、
設定された前記運転員の操作権限の情報は、前記記憶装置への保存と、前記表示装置又は前記印字装置の少なくとものいずれか一方への出力とが可能であるプロセス監視制御システム。
【請求項４】
プラント運転のプロセス監視と制御に必要な操作を行うために使用される運転操作卓であって、プロセス監視情報を、プロセス制御装置を介して入力し、且つ前記プロセス制御装置にプロセス監視と制御に必要な操作を実行するプロセス監視制御システムの運転操作卓において、
前記運転操作卓は、プラントの本運転のプロセス監視と制御を行う前に、実運転の伴わない擬似的なプロセス監視及び制御を行う運転シミュレーションモードを有し、
且つプラント運転員の操作権限の設定を、該操作権限を管理する管理者からの許可信号の受理を条件に、前記運転シミュレーションモードの実行中に該シミュレーションモードの一環として実行する処理プログラムを有することを特徴とするプロセス監視制御システムの運転操作卓。
【請求項５】
請求項４記載のプロセス監視制御システムの運転操作卓において、
表示装置及びキーボード装置を備え、この表示装置に前記運転シミュレーションの実行画面を表示し、この画面及びキーボード装置を介して対話形式で前記操作権限を設定するプロセス監視制御システムの運転操作卓。
【請求項６】
請求項５記載のプロセス監視制御システムの運転操作卓において、
設定された前記プラント運転員の操作権限の情報は、前記表示装置への出力が可能であるプロセス監視制御システムの運転操作卓。
【請求項７】
プラントの本運転のプロセス監視と制御を行う前に、プロセス監視制御システムの操作に用いる運転操作卓を用いて、プロセス監視制御を擬似的に行う運転シミュレーションを実行するプロセス監視制御システムにおいて、プラント運転員の操作権限を登録したり変更したりする操作権限設定方法であって、
プラント運転員の操作権限の付与及び変更を管理する操作権限管理者からの操作権限設定の許可信号を受理するステップと、
上記許可信号の受理を条件に、前記運転操作卓を介して前記運転シミュレーションの実行中に、該運転シミュレーションの一環として、該運転操作卓の表示装置に対話形式でプラント運転員の操作権限の設定をするための操作権限設定画面を表示するステップと、を有することを特徴とするプロセス監視制御システムの操作権限設定方法。
【請求項８】
請求項７記載のプロセス監視制御システムの操作権限設定方法において、
前記運転シミュレーションの実行中にプラント運転員の操作を通してプラント運転員の操作権限の登録や変更に関する設定がなされると、その設定事項を記憶装置に一時保存するステップと、
前記記憶装置に一時保存されたプラント運転員の操作権限を、操作権限管理者のチェック及び承認を得るために記憶装置から表示装置に呼び出すステップとを有するプロセス監視制御システムの操作権限設定方法。
【請求項１】
プラントの本運転のプロセス監視と制御を行う前にプロセス監視制御を擬似的に行う運転シミュレーションを実行可能なプロセス監視制御システムであって、
前記プロセス監視制御システムの運転員の操作権限を設定するための操作権限設定部を有し、
前記操作権限設定部は、前記運転シミュレーションの実行中に、前記運転シミュレーションの一環として前記操作権限を設定することを特徴とするプロセス監視制御システム。
【請求項２】
請求項１記載のプロセス監視制御システムにおいて、
プラント運転のプロセス監視と制御に必要な操作を行うために使用される運転操作卓と、プロセス監視情報を前記運転操作卓に与え且つ該運転操作卓からの操作信号を基にプロセス監視及び制御を行うプロセス制御装置とを備え、
前記操作権限設定部は、前記運転操作卓に設けられ、この運転操作卓は、表示装置を備え、
前記操作権限設定部は、前記表示装置に前記運転シミュレーションの実行画面を表示し、この画面及びキーボード装置を介して対話形式で前記操作権限を設定するプロセス監視制御システム。
【請求項３】
請求項２記載のプロセス監視制御システムにおいて、
前記操作権限設定部を有する前記運転操作卓は、記憶装置と前記表示装置と印字装置とを備え、
設定された前記運転員の操作権限の情報は、前記記憶装置への保存と、前記表示装置又は前記印字装置の少なくとものいずれか一方への出力とが可能であるプロセス監視制御システム。
【請求項４】
プラント運転のプロセス監視と制御に必要な操作を行うために使用される運転操作卓であって、プロセス監視情報を、プロセス制御装置を介して入力し、且つ前記プロセス制御装置にプロセス監視と制御に必要な操作を実行するプロセス監視制御システムの運転操作卓において、
前記運転操作卓は、プラントの本運転のプロセス監視と制御を行う前に、実運転の伴わない擬似的なプロセス監視及び制御を行う運転シミュレーションモードを有し、
且つプラント運転員の操作権限の設定を、該操作権限を管理する管理者からの許可信号の受理を条件に、前記運転シミュレーションモードの実行中に該シミュレーションモードの一環として実行する処理プログラムを有することを特徴とするプロセス監視制御システムの運転操作卓。
【請求項５】
請求項４記載のプロセス監視制御システムの運転操作卓において、
表示装置及びキーボード装置を備え、この表示装置に前記運転シミュレーションの実行画面を表示し、この画面及びキーボード装置を介して対話形式で前記操作権限を設定するプロセス監視制御システムの運転操作卓。
【請求項６】
請求項５記載のプロセス監視制御システムの運転操作卓において、
設定された前記プラント運転員の操作権限の情報は、前記表示装置への出力が可能であるプロセス監視制御システムの運転操作卓。
【請求項７】
プラントの本運転のプロセス監視と制御を行う前に、プロセス監視制御システムの操作に用いる運転操作卓を用いて、プロセス監視制御を擬似的に行う運転シミュレーションを実行するプロセス監視制御システムにおいて、プラント運転員の操作権限を登録したり変更したりする操作権限設定方法であって、
プラント運転員の操作権限の付与及び変更を管理する操作権限管理者からの操作権限設定の許可信号を受理するステップと、
上記許可信号の受理を条件に、前記運転操作卓を介して前記運転シミュレーションの実行中に、該運転シミュレーションの一環として、該運転操作卓の表示装置に対話形式でプラント運転員の操作権限の設定をするための操作権限設定画面を表示するステップと、を有することを特徴とするプロセス監視制御システムの操作権限設定方法。
【請求項８】
請求項７記載のプロセス監視制御システムの操作権限設定方法において、
前記運転シミュレーションの実行中にプラント運転員の操作を通してプラント運転員の操作権限の登録や変更に関する設定がなされると、その設定事項を記憶装置に一時保存するステップと、
前記記憶装置に一時保存されたプラント運転員の操作権限を、操作権限管理者のチェック及び承認を得るために記憶装置から表示装置に呼び出すステップとを有するプロセス監視制御システムの操作権限設定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２５１９４３（Ｐ２００９−２５１９４３Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９９２３８（Ｐ２００８−９９２３８）
【出願日】平成２０年４月７日（２００８．４．７）
【出願人】（０００２３３５４９）株式会社日立ハイテクコントロールシステムズ (130)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月７日（２００８．４．７）
【出願人】（０００２３３５４９）株式会社日立ハイテクコントロールシステムズ (130)
【Ｆターム（参考）】
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