(57)【要約】【課題】オペレータコンソールにおけるトレンドデータ収集の際の一時的な収集ミスが生じても、表示されるトレンドグラフが途切れることをできる限り防止する。【解決手段】トレンドデータ収集部１２は、データ一時蓄積部１１に一時的に記憶したデータから周期的にデータを選択読み出しし、データ保存部１３にファイル形式で保存する。データ確認部１４は保存されたデータに欠損がないかどうか定期的にチェックし、欠損が検知された場合、データ修復制御部１７はその欠損したデータがデータ一時蓄積部１１に未だ残っているかどうかをチェックする。少なくとも一部のデータが残っていれば、それを利用して欠損部分を埋めるようにデータ保存部１３に格納する。トレンドグラフ表示制御部１５はこうして欠損部分が修復されたトレンドデータに基づいてトレンドグラフを作成し、表示部１６の画面上に表示する。【選択図】  図１
2005018152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信路を介して接続されている各種制御／監視端末により得られたデータを順次収集し、該データに基づいて表示手段の画面上にトレンドグラフを表示する機能を有する集中制御／監視装置を含む制御／監視システムにおいて、その集中制御／監視装置は、
ａ）各種制御／監視端末により得られたデータを少なくとも所定時間以上分、一時的に記憶しておくためのデータ一時蓄積手段と、
ｂ）前記所定時間よりも短い時間間隔で以て、前記データ一時蓄積手段に記憶されているデータの中から所望のデータをトレンドデータとして収集し、必要に応じて形式化してデータ保存手段に保存するトレンドデータ収集手段と、
ｃ）前記データ保存手段に保存されたトレンドデータの欠損を検知するデータ欠損検知手段と、
ｄ）該データ欠損検知手段によりデータの欠損が検知されたとき、前記データ一時蓄積手段にその欠損データに相当するデータの少なくとも一部が有るか否かを照会し、データが有る場合には、前記データ一時蓄積手段からそのデータを受け取って前記欠損データを補うべく前記データ保存手段に保存する欠損データ修復手段と、
ｅ）前記欠損データ修復手段により修復された後の時系列的なトレンドデータを利用してトレンドグラフを作成するトレンドグラフ作成手段と、
を備えることを特徴とする制御／監視システム。
【請求項２】
通信路を介して同一の又は少なくとも一部が重複する制御／監視端末からデータを収集する集中制御／監視装置が複数存在する請求項１に記載の制御／監視システムにおいて、
少なくとも或る１台の集中制御／監視装置が備える欠損データ修復手段は、データの欠損が検知された場合で且つその集中制御／監視装置内のデータ一時蓄積手段に修復に利用可能なデータが残っていない場合に、前記通信路を介して他の集中制御／監視装置に対して前記修復に利用可能なデータの有無を照会し、そのデータが有る場合には通信路を介してそのデータを受け取って欠損データを補うことを特徴とする制御／監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばプロセス制御や遠隔監視システムなどに利用される制御／監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場や発電設備、プラント等の大規模な制御／監視システムでは、プロセスの各箇所に設置された制御／監視端末からそれぞれ時系列的なデータが通信路を介して集中制御／監視用のオペレータコンソールに送信される。オペレータコンソールでは、トレンドグラフと呼ばれるグラフが作成されてディスプレイ画面上に表示されるから、オペレータはそのトレンドグラフを見て各プロセスの稼動状況や不具合の有無などを容易に確認することができる（例えば特許文献１など参照）。
【０００３】
こうしたシステムでは、トレンドグラフを作成する際やトレンドデータファイルを作成する際に必要なデータレートと、端末から収集されるデータのデータレートとの違いを吸収するため、或いは、トレンドデータファイルを作成する際に不要なデータを取捨選択するために、制御／監視端末から受け取ったデータを一旦、一時的にメモリに記憶した後、その中から例えば間引いたデータを周期的に収集してトレンドデータとしてファイル化して保存するような処理が行われる（例えば特許文献２など参照）。
【０００４】
通常は、こうして処理したトレンドデータに基づいてトレンドグラフを作成するわけであるが、例えば或る期間のトレンドデータが欠損していると、トレンドグラフは図５に示すようになる。すなわち、トレンドデータが欠損している時間範囲ｔ１〜ｔ２のカーブが途切れた状態となる（例えば特許文献３など参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２３４１３３号公報
【特許文献２】
特開２０００−３４７７２７号公報
【特許文献３】
特開平１０−１０４０２４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなトレンドデータの欠損には様々な原因があり得るが、大別して、制御／監視端末自体が故障したり通信路等に異常が発生したりしてオペレータコンソールへ正常にデータが送信されて来なくなった場合と、一時記憶用のメモリに記憶したデータの中から周期的にトレンドデータを収集する際に、何らかの理由でトレンドデータの収集が適切に行えなかった場合とが考え得る。後者の理由としては、例えば、他の作業によってＣＰＵやデータバスに一時的な過負荷が生じ、たまたま周期的なデータの収集のタイミング時に割り込み処理が行えなかった、等が考え得る。
【０００７】
後者のような原因によるトレンドデータの欠損は制御／監視対象物の異常とは何ら関係がなく、しかもオペレータコンソールの故障による継続的な不具合でもない。しかしながら、従来のこの種のシステムではトレンドグラフに途切れが生じてしまうため、これを見たオペレータが本質的な不具合であると誤解してしまう場合がある。また、オペレータが対処する必要がないにも拘わらずトレンドグラフが途切れるという現象の発生が増えると、オペレータに慣れが生じ、オペレータが対処すべき不具合が発生したときにこれを見逃したり対処が遅れたりするという問題が起きるおそれもある。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、制御／監視対象物の異常とは全く関連性のない原因によってトレンドデータの収集が適切に行えなかった場合に、表示されるトレンドグラフの途切れや保存されるトレンドデータの欠損をできる限り防止することができる制御／監視システムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段、及び効果】
上記課題を解決するために成された本発明は、通信路を介して接続されている各種制御／監視端末により得られたデータを順次収集し、該データに基づいて表示手段の画面上にトレンドグラフを表示する機能を有する集中制御／監視装置を含む制御／監視システムにおいて、その集中制御／監視装置は、
ａ）各種制御／監視端末により得られたデータを少なくとも所定時間以上分、一時的に記憶しておくためのデータ一時蓄積手段と、
ｂ）前記所定時間よりも短い時間間隔で以て、前記データ一時蓄積手段に記憶されているデータの中から所望のデータをトレンドデータとして収集し、必要に応じて形式化してデータ保存手段に保存するトレンドデータ収集手段と、
ｃ）前記データ保存手段に保存されたトレンドデータの欠損を検知するデータ欠損検知手段と、
ｄ）該データ欠損検知手段によりデータの欠損が検知されたとき、前記データ一時蓄積手段にその欠損データに相当するデータの少なくとも一部が有るか否かを照会し、データが有る場合には、前記データ一時蓄積手段からそのデータを受け取って前記欠損データを補うべく前記データ保存手段に保存する欠損データ修復手段と、
ｅ）前記欠損データ修復手段により修復された後の時系列的なトレンドデータを利用してトレンドグラフを作成するトレンドグラフ作成手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１０】
この発明に係る制御／監視システムにおける集中制御／監視装置では、データ欠損検知手段は、トレンドデータ収集手段がデータ保存手段にトレンドデータを保存するべきタイミングの到来時以降の適宜の時点で、その保存されるべきトレンドデータが揃っているか否かを判定することでトレンドデータの欠損を検知する。トレンドデータが揃っている場合には何ら問題はないが、トレンドデータの欠損が検知されると、欠損データ修復手段はまずデータ一時蓄積手段にその欠損データに相当するデータの少なくとも一部が有るか否かを照会する。
【００１１】
データ一時蓄積手段には少なくとも所定時間以上分のデータを記憶させておくようにしているので、トレンドデータ収集手段によるトレンドデータの収集タイミングが経過した後でも、そこで収集されるべきデータがすぐにデータ一時蓄積手段から消失しているとは限らず、未だ残っている場合も充分にある。そこで、欠損しているトレンドデータに相当するデータの少なくとも一部が未だ残っている場合には、そのデータをデータ一時蓄積手段から読み出し、欠損データを補うべくデータ保存手段の所定領域に保存する。
【００１２】
したがって、データ一時蓄積手段に記憶されているデータの中でトレンドデータ収集手段により本来収集されるべきであったのに適切に収集が行われなかったデータについては、そのデータがデータ一時蓄積手段に残存している限り、殆ど時間的な遅滞なくトレンドデータとして収集して保存することができる。それにより、これに基づいて作成されるトレンドグラフが途切れることを軽減できるので、オペレータに対して無用な誤解を与えたりトレンドグラフの信頼性を損ねたりすることを防止できる。また、保存されるトレンドデータにも欠損が少なくなるので、制御／監視対象物に何らかの不具合が発生して過去の状況を把握する必要が生じた場合に、より正確にそうした状況を把握することが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る制御／監視システムが、通信路を介して同一の又は少なくとも一部が重複する制御／監視端末からデータを収集する集中制御／監視装置が複数存在する構成である場合には、少なくとも或る１台の集中制御／監視装置が備える欠損データ修復手段は、データの欠損が検知された場合で且つその集中制御／監視装置内のデータ一時蓄積手段に修復に利用可能なデータが残っていない場合に、前記通信路を介して他の集中制御／監視装置に対して前記修復に利用可能なデータの有無を照会し、そのデータが有る場合には通信路を介してそのデータを受け取って欠損データを補う構成とすることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、トレンドデータの欠損が検知された集中制御／監視装置内のデータ一時蓄積手段に修復に利用可能なデータが残っていなくても、同じデータを収集している他の集中制御／監視装置内のデータ一時蓄積手段又はデータ保存手段のいずれかに、修復に利用可能なデータが存在している場合には、通信路を介してそのデータを受け取って、欠損したトレンドデータの少なくとも一部を補うことができる。これによって、一時的に収集に不具合が生じたトレンドデータを修復できる可能性が一層高まり、トレンドグラフの途切れや保存データの欠落を一層軽減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例である制御／監視システムについて、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は本実施例の監視／制御システムの要部の構成図である。例えばプラント設備等の各プロセスの状態を監視するための制御／監視端末２で得られた信号は端末制御装置３によりデジタルデータに変換されて、ＬＡＮなどの通信路４を介してオペレータコンソール１へと送出される。
【００１７】
オペレータコンソール１は、通信路４に接続されたデータ授受部１０、データ授受部１０を介して端末制御装置３から受け取ったデータを一時的に記憶するデータ一時蓄積部１１、データ一時蓄積部１１に記憶されているデータの中から例えば所望の時間範囲と時間間隔とを指定してデータを収集するトレンドデータ収集部１２、収集したデータを例えば所定形式のトレンドデータファイルとして保存するトレンドデータ保存部１３、トレンドデータ保存部１３に格納されたトレンドデータが上記指定条件に沿って正しく格納されているか否か、つまり欠損がないか否かをチェックするデータ確認部１４、トレンドデータ保存部１３に格納されたトレンドデータを用いてトレンドグラフを作成するトレンドグラフ表示制御部１５、トレンドグラフを表示するためのディスプレイである表示部１６、データ確認部１４がトレンドデータの欠損を検知したときに後述のような動作によりデータの修復処理を実行するデータ修復制御部１７と、を機能として備える。
【００１８】
なお、オペレータコンソール１は実質的にはコンピュータであるから、汎用のパーソナルコンピュータに専用の制御用ソフトウエアをインストールすることで上記のような各部の機能を達成する構成とすることも可能である。
【００１９】
次に、上記構成の監視／制御システムにおけるデータ収集動作を図２、図３を参照して説明する。図２はこのシステムにおけるデータの収集動作の概念図、図３は収集したデータの確認及び修復処理の手順を示すフローチャートである。
【００２０】
オペレータコンソール１において、データ授受部１０は通信路４を経て端末制御装置３から送られて来るデータを全てデータ一時蓄積部１１に記憶する。データ授受部１０が受け取るデータレートは一般に一定ではないが、或る程度、標準的なデータレートは想定できるから、データ一時蓄積部１１の記憶容量に応じてほぼ一定期間分に受け取ったデータがデータ一時蓄積部１１に蓄積され、それを過ぎた古いデータは新しいデータが上書きされることで消滅する。各データが取得された時刻及び制御／監視端末２を特定できることが必要であるから、データ一時蓄積部１１には例えば図２に示すように、各データはその取得時刻と端末アドレス番号（或いはそのほかの端末を特定可能なコード）とに対応して、或いはそれらを示す付加データと共に記憶される。
【００２１】
トレンドデータ収集部１２は、例えば約２００ｍ秒間隔毎など、周期的にデータ一時蓄積部１１からデータ取得時刻の範囲を指定してデータを読み出してトレンドデータとする。このとき、データ取得時刻範囲内の全てのデータを読み出すとは限らず、データ数を減らすために適宜にデータを間引くこともある。データ一時蓄積部１１に蓄積可能なデータの時間幅よりも短い時間間隔でトレンドデータを収集することにより、データがデータ一時蓄積部１１から消去される前に少なくとも１回はトレンドデータとして収集されるタイミングが発生することを保証できる。図２に示すように、トレンドデータ収集部１２はデータ一時蓄積部１１から所望のデータを読み出すと、これを所定の形式に則ってファイル化し、トレンドデータ保存部１３に格納する。
【００２２】
従来のこの種のシステムでは、こうして保存された又は保存される前のトレンドデータをトレンドグラフ表示制御部１５に入力し、トレンドグラフを作成して表示部１６の画面上に表示するだけであったが、本実施例のシステムでは、データ確認部１４及びデータ修復制御部１７が次のように機能する。すなわち、データ確認部１４は、上記のように設定されたデータ取得時間範囲及び時間間隔に従って正しくトレンドデータが保存されているか否かを、定期的に、具体的には例えばトレンドデータ収集と同じ周期で以て、且つタイミングとしてはトレンドデータ収集が確実に終了したタイミングで以て、確認する（ステップＳ１）。このとき、トレンドデータが全て揃っていると判定された場合には（ステップＳ１でＮＯ）、そのまま処理を終了し、次のデータ確認時点まで待機する。
【００２３】
一方、データ確認部１４がトレンドデータの欠損を検知した場合には（ステップＳ１でＹＥＳ）、その旨をデータ修復制御部１７へと伝え、データ修復制御部１７はデータ一時蓄積部１１にそのデータ欠損の時刻範囲に相当するデータが残っているか否かをチェックする（ステップＳ２、Ｓ３）。その時刻範囲に相当するデータが全て上書きされてしまっている場合には修復に利用可能なデータはないと判定され（ステップＳ３でＮＯ）、このときには修復は不可能であるから（ステップＳ５）そのまま処理を終了する。
【００２４】
データ欠損の時刻範囲に相当するデータが一部だけでもデータ一時蓄積部１１に残っている場合には、ステップＳ３からＳ４へと進み、データ修復制御部１７はデータ一時蓄積部１１からそのデータを読み出す。そして、これをトレンドデータ保存部１３の欠損データの空き部分に格納する。もし、データ欠損の時刻範囲に相当するトレンドデータが全て揃っていれば、その欠損部分は完全に補充されて、トレンドデータ収集部１２が適切にトレンドデータを収集したのと同様のトレンドデータが保存されることになるし、一部のデータのみがデータ一時蓄積部１１に残っていた場合には、トレンドデータ保存部１３では修復されなかった部分のみが欠落したまま残る。
【００２５】
こうして可能である範囲で欠損したトレンドデータを修復し、そのトレンドデータに基づいてトレンドグラフが作成され表示部１６に表示される。したがって、完全に修復された場合には、従来、図５に示すようなトレンドグラフであるものが図６（ａ）に示すように全く空白のないトレンドグラフとして表示される。また、一部のみしか欠損部分が修復できなかった場合でも、例えば図６（ｂ）に示すように、空白部分を目立たない程度に小さくすることができる。
【００２６】
上記実施例は、図３に示したようなトレンドデータの修復処理を１台のオペレータコンソール１内で完結的に行うものであるが、大規模な分散形制御／監視システムでは、図４に示すように、オペレータコンソール１ａ、１ｂ、１ｃ、…が複数設置されており、それらが並行して稼動している場合も多い。もちろん、その場合、オペレータコンソール１ａ、１ｂ、１ｃ、…毎にそれぞれ異なる制御／監視端末２の信号を監視していることもあるが、少なくとも同一の又は一部が重複している制御／監視端末２からのデータをデータ一時蓄積部に一旦記憶する構成であれば、他のオペレータコンソール内のデータ一時蓄積部に記憶されているデータを修復処理に利用することも可能である。
【００２７】
具体的には、例えば、オペレータコンソール１ａにおいてデータ確認部１４ａが上述したようにトレンドデータの欠損を検知し、データ修復制御部１７ａがその修復処理を行おうとしたものの、データ一時蓄積部１１ａには既に修復に利用できるデータが残っていなかったものとする。その場合、データ修復制御部１７ａは、予め決められた順序で他のオペレータコンソール１ｂ、１ｃ、…に対して修復に利用可能なデータが有るか否かを問い合わせる。その問い合わせの順序は予めオペレータが登録してある順序、全てのオペレータコンソールに付与されているアドレスの番号順、など特に問わない。
【００２８】
問い合わせを受けたオペレータコンソール（例えば１ｂ）においてデータ修復制御部１７ｂは、オペレータコンソール１ａから要求されたトレンドデータがデータ一時蓄積部１１ｂ及びトレンドデータ保存部１３ｂに有るか否かをチェックし、もし全てのデータを有している場合にはそれを読み出して通信路４を通してオペレータコンソール１ａへ送出する。一方、要求されたトレンドデータを有していない場合には、又は一部のデータのみを有している場合には、その旨の返答を通信路４を通してオペレータコンソール１ａへ送出する。
【００２９】
オペレータコンソール１ａのデータ修復制御部１７ａは、要求した全てのデータが送られてきたならば、データ欠損部分をそのデータで埋めるようにトレンドデータ保存部１３ａに格納する。これによって、完全な修復が行える。一方、データの一部しか有さない又はデータがない旨の返答を受けると、さらに別のオペレータコンソールに対して同様の問い合わせを行い、要求した全データが送られて来るまで順次これを繰り返す。問い合わせ可能な全てのオペレータコンソールに対して問い合わせた結果、いずれのオペレータコンソールにも全くデータを保有していない場合には、修復は不可能であるからそれで処理を終了する。いずれかのオペレータコンソールで一部のデータを保有しているという返答が得られた場合には、最も多くのデータを保有しているオペレータコンソールに対してデータの送信要求を出し、そのデータを受け取って可能な限りの修復を実行する。
【００３０】
このようにして、そのオペレータコンソールのみならず、他のオペレータコンソールが一時的に記憶している又はファイルとして保存しているデータも利用すれば、それだけ修復できる可能性が高まる。
【００３１】
なお、上記実施例はいずれも本発明の一例にすぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜、変形、修正、追加を行っても本願発明に包含されることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による監視／制御システムの要部の構成図。
【図２】図１の監視／制御システムにおけるデータの収集動作の概念図。
【図３】図１の監視／制御システムにおいて、収集したデータの確認及び修復処理の手順を示すフローチャート。
【図４】本発明の他の実施例による監視／制御システムの要部の構成図。
【図５】データの欠損が生じた場合のトレンドグラフを示す図。
【図６】データの欠損を修復した場合のトレンドグラフを示す図。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ…オペレータコンソール
２…制御／監視端末
３…端末制御装置
４…通信路
１０…データ授受部
１１、１１ａ、１１ｂ…データ一時蓄積部
１２…トレンドデータ収集部
１３、１３ａ、１３ｂ…トレンドデータ保存部
１４、１４ａ、１４ｂ…データ確認部
１５…トレンドグラフ表示制御部
１６…表示部
１７、１７ａ、１７ｂ…データ修復制御部
【図１】
2005018152.tif 000003
【図２】
2005018152.tif 000004
【図３】
2005018152.tif 000005
【図４】
2005018152.tif 000006
【図５】
2005018152.tif 000007
【図６】
2005018152.tif 000008