[发明专利]过程控制装置及系统以及其健康性判定方法

说明书

技术领域

本发明涉及过程控制装置、系统以及其健康性判定方法。

本申请主张2013年7月24日申请的日本专利申请第2013－153875的优先权，在这里引用其内容。

背景技术

当前，在车间或工厂等(以下在将它们统称的情况下，简称为“车间”)中，构筑对工业过程中的各种状态量(例如压力、温度、流量等)进行控制的过程控制系统，实现高级的自动操作。具体地说，例如，如日本国特许第4399773号公报、国际公开第2005/050336号、及美国特许申请公开第2007/0078980号说明书所示，构成过程控制系统的核心的控制器取得多个传感器(流量计或温度计等)的检测结果，并对应于该检测结果求取致动器(阀等)的操作量，对应于该操作量对致动器进行操作，从而控制上述各种状态量。

现有的车间控制系统使用各自规格的专用仪器而构筑，但近年来的车间控制系统实现开放化，大多使用规格公开的通用仪器(计算机或工作站等)而构筑。在这种使用通用仪器的车间控制系统中，与通常的信息系统同样地，例如必须进行操作系统(OS)或应用程序的功能扩展或缺陷·脆弱性的修正等软件的改善。

此外，现有的车间控制系统大多单独地构筑，但近年来的车间控制系统，为了提高车间中的生产性，与进行生产管理等其它信息系统连接机会增加。这样，在车间控制系统与其它信息系统连接的环境中，由于要考虑承受来自外部的网络攻击的风险，因此持续进行上述软件的改善(操作系统或应用程序的功能扩展或缺陷·脆弱性的修正等)是很重要的。

在车间中构筑的车间控制系统，与通常的信息系统相比，具有以下(1)、(2)所示的特殊性。

(1)牢固的安全性要求

在车间中，大多使用具有易燃性的化学材料等，因此如果因网络攻击等进行非预期的操作，则在最坏的情况下，还存在引起爆炸的可能性。因此，在车间中构筑的车间控制系统中，要求比一般的信息系统更牢固的2级安全性。所谓2级安全性，是使控制系统对外部攻击者不正常访问进行防御的外部攻击防御、和在控制系统的一部仪器被攻击者劫持的情况下，使控制系统的其它仪器对被劫持的仪器的攻击进行防御的内部攻击防御。

(2)贯穿长期的安全对策的维持

车间的寿命约为30年，是通常的信息系统的寿命的数倍。在这种车间中设计的车间控制系统，需要在与车间寿命相同程度的贯穿长期地维持安全对策。例如，直至达到车间的寿命之前，需要持续取得用于对所使用的操作系统及应用程序的脆弱性进行修正的修正补丁。

上述贯穿长期地维持安全对策并不一定能实现。例如，在支持操作系统的期间结束的情况(迎来EOS(End Of Service)的情况)下，无法取得上述修正补丁。这样，有时无法对操作系统的脆弱性进行修正。

在所使用的操作系统的支持结束的情况下，考虑只要导入新的操作系统即可。但是，为了导入新的操作系统，必须要验证是否与使用现有的操作系统的情况同样地进行动作，有时验证需要时间。此外，在新导入的操作系统的操作性变化的情况下，需要进行用户(操作员)的再教育，有时需要成本及时间。

发明内容

本发明的一个实施方式提供一种过程控制装置及系统及其健康性判定方法，其不导入对操作系统及应用程序的脆弱性进行修正的修正补丁，而可以贯穿长期地维持牢固的安全性。

本发明的一个方式的过程控制装置，可以具有：控制部，其通过硬件与现场仪器的通信，对工业过程进行控制，该现场仪器在虚拟化部的基础上进行动作，进行在车间实现的所述工业过程的控制所需的测定及操作中的至少一个；存储部，其存储表示健康状态的动作的健康动作信息；第1收集部，其收集所述硬件与所述控制部之间的数据交换的跟踪；以及判定部，其对存储于所述存储部中的所述健康动作信息、与由所述第1收集部收集到的信息进行比较，判定动作状态是否健康。在这里所谓动作状态健康，是指未发生过程控制装置从其它仪器的不正常访问或向其它仪器的不正常访问等动作的状态。

在上述过程控制装置中，所述存储部，作为所述健康动作信息，还可以存储动作模型或第1数据，该动作模型是规定了从所述控制部的规格导入的动作规格的信息，该第1数据是在为健康状态的情况下所述控制部与所述硬件之间的数据交换的跟踪。

在上述过程控制装置中，所述判定部，也可以在判定动作状态不健康的情况下，将判定结果向外部通知。