(57)【要約】【課題】サーバに対する負荷を軽減しつつ、遅滞なくプラントデータを提供することが可能なプラントデータ提供システムおよびプラントデータ提供方法を提供する。【解決手段】プラント設備を監視・制御するための制御データをプラント設備から取得して複数の端末に表示させるサーバと、端末のそれぞれと、プラント設備とがネットワークを介して接続されたプラントデータ提供システムであって、サーバは、プラント設備から制御データを取得する取得部と、制御データを所定の期間のみ記憶するサーバ一時記憶部に記憶させ、制御データを累積して蓄積するデータベースに記憶させるとともに、制御データをブロードキャストするための提供部に振り分ける振り分け部と、振り分けられた制御データを複数の端末にブロードキャストする提供部と、を備え、複数の端末のそれぞれは、サーバから受信した制御データを端末の表示部に表示可能な形式な表示データに変換する表示データ取得部と、表示データを端末の画面上に表示させる表示処理部と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント設備を監視・制御するための制御データを前記プラント設備から取得して複数の端末に表示させるサーバと、前記端末のそれぞれと、前記プラント設備とがネットワークを介して接続されたプラントデータ提供システムであって、
前記サーバは、
前記プラント設備から前記制御データを取得する取得部と、
前記制御データを所定の期間のみ記憶するサーバ一時記憶部に記憶させ、前記制御データを累積して蓄積するデータベースに記憶させるとともに、前記制御データをブロードキャストするための提供部に振り分ける振り分け部と、
振り分けられた前記制御データを前記複数の端末にブロードキャストする提供部と、を備え、
前記複数の端末のそれぞれは、
前記サーバから受信した前記制御データを前記端末の表示部に表示可能な形式な表示データに変換する表示データ取得部と、
前記表示データを前記端末の画面上に表示させる表示処理部と、
を備えることを特徴とするプラントデータ提供システム。
【請求項２】
前記表示データ取得部は、さらに前記サーバ一時記憶部または／および前記データベースにアクセスし、一時的に記憶されている前記制御データまたは／および累積されている前記制御データを取得する、
ことを特徴とする請求項１に記載のプラントデータ提供システム。
【請求項３】
前記データ取得部は、所定の基準によって前記制御データが緊急性または重要性が高いデータであるか否かを判定し、
前記振り分け部は、前記データ取得部が前記制御データが緊急性または重要性が高いデータであると判定した場合のみ、前記制御データを前記提供部に振り分ける、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のプラントデータ提供システム。
【請求項４】
前記端末は、前記制御データをサイクリックに記憶する記憶部をさらに備え、
前記表示データ取得部は、前記サーバから受信した前記制御データをサイクリックに前記記憶部に記憶させ、記憶させたこれらの制御データのそれぞれを前記表示データに変換し、
前記表示処理部は、変換されたそれぞれの表示データを前記端末の画面上に並べてまたは重ねて表示させる、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラントデータ提供システム。
【請求項５】
プラント設備を監視・制御するための制御データを前記プラント設備から取得して複数の端末に表示させるサーバと、前記端末のそれぞれと、前記プラント設備とがネットワークを介して接続されたプラントデータ提供システムで行われるプラントデータ提供方法であって、
前記プラント設備から前記制御データを取得する取得ステップと、
前記制御データを所定の期間のみ記憶するサーバ一時記憶部に記憶させ、前記制御データを累積して蓄積するデータベースに記憶させるとともに、前記制御データをブロードキャストするための提供部に振り分ける振り分けステップと、
振り分けられた前記制御データを前記複数の端末にブロードキャストする提供ステップと、
前記サーバから受信した前記制御データを前記端末の表示部に表示可能な形式な表示データに変換する表示データ取得ステップと、
前記表示データを前記端末の画面上に表示させる表示処理ステップと、
を含むことを特徴とするプラントデータ提供方法。
【請求項６】
前記表示データ取得ステップにおいて、さらに前記サーバ一時記憶部または／および前記データベースにアクセスし、一時的に記憶されている前記制御データまたは／および累積されている前記制御データを取得する、
ことを特徴とする請求項５に記載のプラントデータ提供方法。
【請求項７】
前記データ取得ステップにおいて、所定の基準によって前記制御データが緊急性または重要性が高いデータであるか否かを判定し、
前記振り分けステップにおいて、前記データ取得ステップで前記制御データが緊急性または重要性が高いデータであると判定した場合のみ、前記制御データを前記提供部に振り分ける、
ことを特徴とする請求項５または６に記載のプラントデータ提供方法。
【請求項８】
前記表示データ取得ステップにおいて、前記サーバから受信した前記制御データをサイクリックに前記端末の記憶部に記憶させ、記憶させたこれらの制御データのそれぞれを前記表示データに変換し、
前記表示処理ステップにおいて、変換されたそれぞれの表示データを前記端末の画面上に並べてまたは重ねて表示させる、
ことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のプラントデータ提供方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種製造プラントのプラントデータ（測定値、制御データ、設備状態等）を収集し、利用者に表示するプラントデータ提供システムおよびプラントデータ提供方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種製造プラントを監視・制御する目的で、制御対象設備から得られる制御状態、設備に設置されたセンサの測定値やコントローラで演算した制御データ等（以下プラントデータ）を表示するプラント制御システムがある。また、プラントデータをデータベースに蓄積し、利用者の要求に応じて制御システムとは直接接続されていない操作端末に過去のデータや直近のデータを提示するプラントデータベースシステムがある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、情報取得部がプラント配備機器から送信される設備・機器の運転状況又は各種センサ等の計測情報等のデータをタイムスタンプを伴って取得し、データ蓄積部に蓄積させ、クライアントからの要求に応じて、時系列にデータの取り出しを可能としている。また、特許文献２では、時系列データが時系列データ収集保存部で収集されて収集バッファに一旦記憶された後、収集ファイルに最終的に格納され、時系列データ読出部（制御部）が収集ファイルまたは収集バッファから時系列データを読み出してアプリケーションに時系列データを送り、その時系列データを基に表示装置の画面にアラームデータの表示やトレンドデータのグラフ表示を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２６５８２１号公報
【特許文献２】特開平１１−１５５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来技術では、クライアントからの要求に従って、一時的あるいは累積して記憶されたプラントデータを、要求されたクライアントに提供したり、そのプラントデータをグラフ等の様々な形式に加工して、クライアントの画面上に表示させることができる。しかしながら、上記従来技術では、クライアントから要求されない限りプラントデータの取得や加工ができない。例えば、焼却炉等の熱処理炉の温度制御においてはその温度管理が重要となるため、常時適正な範囲に温度が制御されていることを監視する必要があるが、上記従来技術ではクライアントから要求された場合にのみプラントデータを取得するため、その取得が遅れた場合には適正、迅速な対応ができなくなってしまう。
【０００６】
さらに、制御する設備の数が多い場合やプラント規模が大きくなると、クライアントから受ける要求の数もそれにつれて多くなり、サーバ側に過大な負荷がかかるため、例えば、予期しないタイミングでサーバがダウンする等の障害が発生してしまう虞がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、サーバに対する負荷を軽減しつつ、遅滞なくプラントデータを提供することが可能なプラントデータ提供システムおよびプラントデータ提供方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるプラントデータ提供システムは、プラント設備を監視・制御するための制御データを前記プラント設備から取得して複数の端末に表示させるサーバと、前記端末のそれぞれと、前記プラント設備とがネットワークを介して接続されたプラントデータ提供システムであって、前記サーバは、前記プラント設備から前記制御データを取得する取得部と、前記制御データを所定の期間のみ記憶するサーバ一時記憶部に記憶させ、前記制御データを累積して蓄積するデータベースに記憶させるとともに、前記制御データをブロードキャストするための提供部に振り分ける振り分け部と、振り分けられた前記制御データを前記複数の端末にブロードキャストする提供部と、を備え、前記複数の端末のそれぞれは、前記サーバから受信した前記制御データを前記端末の表示部に表示可能な形式の表示データに変換する表示データ取得部と、前記表示データを前記端末の画面上に表示させる表示処理部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上記プラントデータ提供システムで行われるプラントデータ提供方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サーバに対する負荷を軽減しつつ、遅滞なくプラントデータを提供することが可能なプラントデータ提供システムおよびプラントデータ提供方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るプラントデータ提供システムの構成例を示す図である。
【図２】プラントデータ取得部が取得する制御データの例を示す図である。
【図３】期間テーブルの例を示す図である。
【図４】プラントデータ提供システムで行われる制御データの表示処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】緊急性や重要性を判断した上で制御データの表示処理を行う場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】表示データを操作端末の表示データ一時記憶部にサイクリックに記憶させる場合の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかるプラントデータ提供システムおよびプラントデータ提供方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係るプラントデータ提供システムの構成例を示す図である。図１に示すように、プラントデータ提供システム１０００は、複数のプラント設備１００と、これらのプラント設備１００を制御するプラント制御システム２００と、データ収集サーバ３００と、複数の操作端末４００とを有して構成されている。なお、以下では特に示していないが、プラント設備１００とプラント制御システムとは一般的なバスによって接続され、プラント制御システム２００と、データ収集サーバ３００と、操作端末４００とは一般的なネットワークによって接続されているものとする。
【００１４】
プラント設備１００は、例えば、焼却炉等の熱処理炉、パイプライン等の配管プラント等の様々なプラント設備である。本実施の形態では、プラント設備が焼却炉等の熱処理炉であり、温度センサが検知する温度を管理する場合について説明しているが、プラント設備の監視・制御に必要となる各種のデータ（これらを総称して制御データと呼ぶこととする。）について本システムを適用することももちろん可能である。
【００１５】
プラント制御システム２００は、１または複数のプラント設備１００の動作を制御するものである。プラント制御システム２００は、例えば、プラント設備１００の温度センサによって焼却炉等の熱処理炉の温度を検知させ、常時その温度を監視・制御している。
【００１６】
データ収集サーバ３００は、プラント制御システムが監視するデータを収集するものである。図１に示すように、データ収集サーバ３００は、プラントデータ取得部３０１と、プラントデータ振り分け部３０２と、プラントデータ蓄積部３０３と、データベース３０４と、プラントデータ一時記憶部３０５と、表示データ提供部３０６とを有して構成されている。
【００１７】
プラントデータ取得部３０１は、プラント制御システム２００が制御するプラント設備の制御データを取得する。図２は、プラントデータ取得部３０１が取得する制御データの例を示す図である。図２に示すように、制御データは、データを一意に特定する制御データ名と、プラント制御システムが把握している最新の制御情報（例えば、温度情報）とが対応付けられている。図２に示す例では、プラントデータ取得部３０１は、プラント制御システム２００から温度情報を含む１００種類の制御データを取得していることを示している。
【００１８】
プラントデータ振り分け部３０２は、プラントデータ取得部３０１が取得した制御データに日付および時刻情報を付加するとともに、プラントデータ蓄積部３０３、プラントデータ一時記憶部３０５、表示データ提供部３０６のそれぞれに振り分けて出力する。
【００１９】
プラントデータ蓄積部３０３は、プラントデータ振り分け部３０２から受け取った制御データをデータベース３０４に蓄積して記憶させる。データベース３０４には、過去の制御データが履歴形式で記憶されている。
【００２０】
プラントデータ一時記憶部３０５は、例えば、不揮発性のメモリから構成され、プラントデータ振り分け部３０２から受け取った制御データを一定期間だけ一時的に記憶する。プラントデータ一時記憶部３０５は、あらかじめ自身に制御データを保持すべき期間を示す期間テーブルが記憶され、制御データの種類に応じてメモリ上に定められた期間だけ制御データを記憶する。図３は、期間テーブルの例を示す図である。図３に示すように、期間テーブルは、制御データ名と、その制御データを保持する期間とが対応付けて記憶されている。図３に示す例では、１週間分の制御データ０００１がプラントデータ一時記憶部３０５に記憶されることを示している。実際には、プラントデータ振り分け部３０２が、期間テーブルの期間と不図示のタイマとを比較して、最初の制御データが取得されてからその期間を経過しているか否かを判定し、その期間が経過したと判断した場合に、その制御データをプラントデータ一時記憶部３０５から削除するとともに、プラントデータ取得部３０１から取得した最新の制御データをプラントデータ一時記憶部３０５に記憶させる。
【００２１】
表示データ提供部３０６は、プラントデータ振り分け部３０２から制御データを取得すると、逐次その制御データを操作端末４００に送出する。このとき、表示データ提供部３０６は、プラントデータ提供システム１０００に接続されている全ての操作端末４００に対してブロードキャストにより制御データを配信する。表示データ提供部３０６が制御データをブロードキャストにより送信するので、データ収集サーバ３００は、操作端末４００からの制御データの提供要求を受けることがなくなる。本実施の形態では、プラント制御システム２００から取得された制御データが、常時監視が必要な温度情報を含むデータである前提で説明しているが、例えば、プラントデータ取得部３０１が、常時監視が必要のない緊急性や重要性の低いデータと、緊急性や重要性の高いデータとをプラント制御システム２００から取得し、プラントデータ振り分け部３０２によって緊急性や重要性の高いデータのみを表示データ提供部３０６に出力し、表示データ提供部３０６がその制御データをブロードキャストすることとしてもよい。この場合、あらかじめ緊急性や重要性の高い制御データを登録しておく必要がある。続いて、操作端末４００について説明する。
【００２２】
操作端末４００は、データ収集サーバ３００から制御データを受信する端末である。図１に示すように、操作端末４００は、表示データ取得部４０１と、表示データ一時記憶部４０２と、データ表示処理部４０３と、表示定義情報４０４と、アプリケーション表示部４０５とを有して構成されている。なお、表示定義情報４０４は、操作端末４００内部の記憶装置に記憶されている。
【００２３】
表示データ取得部４０１は、データ収集サーバ３００がブロードキャストした制御データを受信し、受信した制御データを、表示定義情報４０４によって所定のアプリケーションで表示可能な形式に変換し、変換後の制御データである表示データを表示データ一時記憶部４０２に記憶させる。
【００２４】
また、表示データ取得部４０１は、後述するアプリケーション表示部４０５を介した利用者からの操作を受けて、プラントデータ一時記憶部３０５に記憶されている制御データまたはデータベース３０４に蓄積されている制御データを取得する。例えば、表示データ取得部４０１は、過去の制御データを使用して長期間の統計や分析をするための要求を受け付けた場合には、制御データが履歴で蓄積されているデータベース３０４にアクセスし、必要な期間分の制御データを指定して操作端末４００にダウンロードする。あるいは、表示データ取得部４０１は、短期的な統計や分析をするための要求を受け付けた場合には、一定期間のみ記憶されているプラントデータ一時記憶部３０５にアクセスし、必要な期間分の制御データを指定して操作端末４００にダウンロードする。
【００２５】
表示データ一時記憶部４０２は、表示データ取得部４０１が制御データを表示データに変換した場合に、その表示データを一時的に記憶する。なお、以下では、表示データ取得部４０１が出力した表示データを一時的に記憶することとしているが、例えば、表示データ取得部４０１が変換した表示データをサイクリックに記憶（ある表示データが記憶された場合に、その表示データとその１つ前の（あるいはさらに前の）タイミングで変換された表示データとを記憶しておき、データ表示処理部４０３によって、これらの表示データを同時に画面上に表示させることとしてもよい。この場合、１つ前の（あるいはさらに前の）サイクルでの表示データの内容と、今回の表示データの内容とが画面上に表示されるので、利用者はデータの傾向（例えば、温度推移の傾向）を容易に判断することができる。ブロードキャストで順次制御データが送信された場合、利用者は過去のデータの内容を忘れてしまう場合があるが、そのような場合でも、過去のデータを容易に比較することができる。
【００２６】
データ表示処理部４０３は、表示定義情報４０４を参照し、表示データをアプリケーション表示部４０５に表示させる。例えば、データ表示処理部４０３は、ＸＭＬ（eXtensible  Markup  Language）によって表示定義情報が定義されている場合には、その定義に従ってブラウザ上に表示データを表示させる。
【００２７】
アプリケーション表示部４０５は、所定のアプリケーションによって表示データを表示させるための画面である。利用者は、アプリケーション表示部４０５を目視することによって、表示データの内容を確認することができる。続いて、プラントデータ提供システム１０００で行われる処理について説明する。
【００２８】
図４は、プラントデータ提供システム１０００で行われる制御データの表示処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００２９】
図４に示すように、まず、プラントデータ取得部３０１が、一定のサイクルで定期的にプラント制御システム２００から制御データを取得すると（ステップＳ４０１）、プラントデータ振り分け部３０２は、取得された制御データを振り分け（ステップＳ４０２）、プラントデータ一時記憶部３０５に記憶させるとともに（ステップＳ４０３）、最新分の制御データとして表示データ提供部３０６に出力する（ステップＳ４０４）。
【００３０】
また、これと同時に、その制御データをプラントデータ蓄積部３０３に出力し、プラントデータ蓄積部３０３がデータベース３０４に蓄積する（ステップＳ４０５）。そして、プラントデータ一時記憶部３０５に記憶された制御データやデータベース３０４に蓄積された制御データは、操作端末４００からの要求に応じて取り出されることとなる。
【００３１】
その後、表示データ提供部３０６は、プラントデータ振り分け部３０２から出力された最新分の制御データを操作端末４００にブロードキャストし（ステップＳ４０６）、操作端末４００の表示データ取得部４０１は、表示定義情報４０４を参照して表示データに変換して表示データ一時記憶部４０２のその表示データを記憶させ（ステップＳ４０７）、データ表示処理部４０３は、その表示データを表示定義情報４０４に従ってアプリケーション表示部４０５に表示させる（ステップＳ４０８）。
【００３２】
このように、本システムでは、操作端末からサーバに対してデータ取得を要求することなく制御データの表示処理を行うので、サーバに対する負荷を軽減しつつ、遅滞なくプラントデータを提供することができる。
【００３３】
なお、本実施の形態では、取得された制御データをそのままプラントデータ一時記憶部３０５やデータベース３０４に記憶・蓄積される場合について説明しているが、上述したように、あらかじめ緊急性や重要性の高い制御データを登録しておき、プラントデータ取得部３０１が、常時監視が必要のない緊急性や重要性の低いデータと、緊急性や重要性の高いデータとをプラント制御システム２００から取得し、プラントデータ振り分け部３０２によって緊急性や重要性の高いデータのみを表示データ提供部３０６に出力し、表示データ提供部３０６がその制御データをブロードキャストすることとしてもよい。
【００３４】
図５は、緊急性や重要性を判断した上で制御データの表示処理を行う場合の処理手順を示すフローチャートである。図５に示すように、ステップＳ４０１、Ｓ４０２において図４に示した場合と同様の処理を行った後、取得した制御データがあらかじめ登録された緊急性や重要性の高いデータであるか否かを判定し（ステップＳ５０１）、緊急性や重要性の高いデータであると判定した場合（ステップＳ５０１；Ｙｅｓ）のみ、ステップＳ４０４、Ｓ４０６〜Ｓ４０８の処理を行う、このように、緊急性や重要性の高いデータのみをすぐにブロードキャストしつつ、それ以外のデータはプラントデータ一時記憶部３０５およびデータベース３０４に記憶させておくので、効率よくデータを保持しつつ遅滞なく制御データを送信して制御対象となっているプラントの状態を把握することができる。
【００３５】
さらに、本実施の形態では、表示データ取得部４０１が出力した表示データをそのまま一時的に記憶することとしているが、その表示データをサイクリックに記憶させ、データ表示処理部４０３によって、これらの表示データを同時に画面上に表示させることとしてもよい。
【００３６】
図６は、表示データを操作端末４００の表示データ一時記憶部４０２にサイクリックに記憶させる場合の処理手順を示すフローチャートである。図６に示すように、ステップＳ４０１からＳ４０６までの各処理は図４に示した場合と同様の処理を行い、操作端末４００の表示データ取得部４０１は、ブロードキャストされた制御データを表示データ一時記憶部４０２にサイクリックに記憶した後（ステップＳ６０１）、既に記憶されている表示データと、ステップＳ６０１で新たに記憶した制御データを、表示定義情報４０４を参照して表示データに変換する（ステップＳ６０２）。そして、データ表示処理部４０３は、サイクリックに記憶された表示データ（例えば、最新の表示データと１つ前のサイクルの表示データ）を並べて（あるいはグラフは図表であれば重ねて）アプリケーション表示部４０５に表示させる（ステップＳ６０３）。このように、表示データをサイクリックに記憶させ、例えば、１つ前の（あるいはさらに前の）サイクルでの表示データの内容と、今回の表示データの内容とが画面上に表示されるので、上述したように、利用者はデータの傾向（例えば、温度推移の傾向）を容易に判断することができる。また、ブロードキャストで順次制御データが送信された場合、利用者は過去のデータの内容を忘れてしまう場合があるが、そのような場合でも、過去のデータを容易に比較することができる。
【００３７】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１０００        プラントデータ提供システム
１００          プラント設備
２００          プラント制御システム２００
３００          データ収集サーバ
３０１          プラントデータ取得部
３０２          プラントデータ振り分け部
３０３          プラントデータ蓄積部
３０４          データベース
３０５          プラントデータ一時記憶部
３０６          表示データ提供部
４００          操作端末
４０１          表示データ取得部
４０２          表示データ一時記憶部
４０３          データ表示処理部
４０４          表示定義情報
４０５          アプリケーション表示部。
【図１】
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【図２】
2014102780.tif 000004
【図３】
2014102780.tif 000005
【図４】
2014102780.tif 000006
【図５】
2014102780.tif 000007
【図６】
2014102780.tif 000008