(57)【要約】【課題】監視装置が増えても通信負荷が増えず、ＰＬＣ負荷を増やすことなく監視ができる監視システムを提供する。【解決手段】複数の監視装置１０，２０，３０のうちの１つ例えば最初から設けられていた監視装置（メインの監視装置）１０が、ポーリング方式によりＰＬＣ４０に対して定期的にデータの要求１，２を行い、ＰＬＣ４０から応答データ１’ ，２’を受信して工学値に変換して表示するが、増設された他の監視装置（サブの監視装置）２０，３０は、ネットワーク情報の全てのデータをキャプチャして、ＰＬＣ４０の送信データ（応答データ）１’ ，２’のみ取り込み、処理を行う。これにより、監視装置１０からのみ表示のためのデータ要求を行えばよく、監視装置２０，３０からの表示のためのデータ要求は不要となり、ＰＬＣ４０、ネットワーク１００の負荷を軽くすることができる。【選択図】  図１
2007249759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プログラマブルコントローラからのデータを複数の監視装置で表示し監視する監視システムにおいて、複数の監視装置のうちの所定の監視装置からプログラマブルコントローラにデータを要求し、この要求に対してプログラマブルコントローラから送信されるデータを複数の監視装置のそれぞれでキャプチャし、取り込んで表示するようにしたことを特徴とする監視システム。
【請求項２】
プログラマブルコントローラからのデータを表示し監視する監視装置をそれぞれ備えた複数の系からなる監視システムにおいて、各系の監視装置のうちの所定の監視装置からそれぞれ各系内のプログラマブルコントローラにデータを要求するものとし、この要求に対してプログラマブルコントローラから送信されるデータには自身の系の監視装置で表示することが必要なデータであるか、あるいは自身の系および他の系の監視装置で表示することが必要な共通データであるかを判別するための判別情報を含むものとし、各系の監視装置は、それぞれ、自身の系および他の系のプログラマブルコントローラから送信されるデータをキャプチャし、前記判別情報に基づいて、自身の系の監視装置で表示することが必要なデータおよび共通データを取り込み、表示するようにしたことを特徴とする監視システム。
【請求項３】
請求項２に記載の監視システムにおいて、さらに、全体を監視する監視装置を備え、この全体を監視する監視装置は、各系のプログラマブルコントローラから送信されるデータの全てをキャプチャして取り込み、表示するようにしたことを特徴とする監視システム。
【請求項４】
プログラマブルコントローラからのデータを複数の監視装置で表示し監視する監視システムにおいて、複数の監視装置のうちの所定の第１の監視装置からプログラマブルコントローラに定期的にデータを要求し、この要求に対してプログラマブルコントローラから送信されるデータを複数の監視装置のそれぞれでキャプチャし、取り込んで表示するとともに、前記第１の監視装置以外の第２の監視装置において、前記第１の監視装置のデータ要求が正常に行われているか否かをチェックし、前記第１の監視装置のデータ要求が正常に行われなくなったときは、前記第２の監視装置からプログラマブルコントローラに定期的にデータを要求するようにしたことを特徴とする監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下水道等のプラントを監視する監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の小型の監視システムは、パソコンに監視パッケージソフトを使用した監視装置と、制御を行うプログラマブルコントローラ（以下ＰＬＣという。）を使用している。
【０００３】
パソコンを使用した監視装置とＰＬＣ間の通信は各ＰＬＣが持っている通信方式を使う場合が多い。この通信はパソコンを使用した監視装置からデータ要求を送信し、受け取ったＰＬＣがその応答を返すいわゆるポーリング方式である。
【０００４】
すなわち、監視装置では、ＰＬＣに対して定期的にデータの要求を行い、要求を受け取ったＰＬＣは、応答データを作成し、監視装置に送信する。応答データを受け取った監視装置は、受け取ったデータを工学値に変換し、表示する。
【０００５】
監視装置を増やすと、データの要求が増えるため、ＰＬＣの負荷が重くなり、他の処理時間に余裕が無くなる。基本的に各監視装置は表示項目が同じであるため、表示のためのデータ要求は各監視装置とも同じ要求が送信される。
【０００６】
監視する設備が多くなると監視装置を複数設置する必要がある。しかし、ポーリング方式の通信では、監視装置を増やすとＰＬＣに対してデータ要求が多くなることから、ＰＬＣの負荷が重くなり、通常の制御に影響を与える。このため、通常では２台程度までしか設置できない。
【０００７】
そこで、複数の監視装置を１台のＰＬＣに接続した場合のＰＬＣの負荷を軽減するために、複数の監視装置と、ＰＬＣとの間に、表示中継装置を設け、この表示中継装置において、複数の監視装置からの重複するデータ要求を整理統合して、ＰＬＣにデータ要求を行うことにより、ＰＬＣの負荷を軽減することが特許文献１に示されている。
【特許文献１】特開２０００−２４２３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、従来の監視システムにおいては、監視装置を増やすとＰＬＣに対してデータ要求が多くなることから、ＰＬＣの負荷が重くなるという問題点がある。
【０００９】
また、特許文献１のように、複数の監視装置と、ＰＬＣとの間に、表示中継装置を設けることにより、ＰＬＣの負荷を軽減することは可能となるが、この場合、新たに表示中継装置を設ける必要があり、システムの構成が複雑となり、コストアップになるという問題点がある。
【００１０】
本発明は、従来のこのような問題点を解決するために為されたもので、主にＰＬＣと通信する監視装置を設け、それ以外の監視装置はネットワーク上の通信データをキャプチャ（捕捉）することで、表示中継装置を設ける必要がなく、監視装置が増えても通信負荷が増えず、ＰＬＣ負荷を増やすことなく監視ができる監視システム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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、プログラマブルコントローラからのデータを複数の監視装置で表示し監視する監視システムにおいて、複数の監視装置のうちの所定の監視装置からプログラマブルコントローラにデータを要求し、この要求に対してプログラマブルコントローラから送信されるデータを複数の監視装置のそれぞれでキャプチャし、取り込んで表示するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、監視装置が増えても通信負荷が増えず、ＰＬＣ負荷を増やすことなく監視することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の図において、同符号は同一部分または対応部分を示す。
【００１４】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る監視システムの構成を図１に示す。
【００１５】
同図に示すように、例えば下水処理系のＰＬＣ４０は、ＬＡＮ等のネットワーク１００に接続されており、このネットワーク１００には、下水処理系の監視を行う複数の監視装置１０，２０，３０が接続されている。なお、ネットワーク１００には、他のＰＬＣ５０，６０等も接続されている。
【００１６】
複数の監視装置１０，２０，３０は、パソコンに監視パッケージソフトを使用した監視装置で、この実施形態においては、複数の監視装置１０，２０，３０のうちの１つ例えば最初から設けられていた監視装置（メインの監視装置）１０が、ポーリング方式によりＰＬＣ４０に対して定期的にデータの要求１，２を行い、ＰＬＣ４０から応答データ１’ ，２’を受信して工学値に変換して表示するが、増設された他の監視装置（サブの監視装置）２０，３０は、ネットワーク情報の全てのデータをキャプチャして、ＰＬＣ４０の送信データ（応答データ）１’ ，２’のみ取り込み、処理を行うように構成される。
【００１７】
なお、監視装置１０，２０，３０の各々は、表示処理部１１，２１，３１、信号処理部１２、２２，３２、送受信処理部１３，２３，３３、制御部１４，２４，３４、およびＲＡＭ等の記憶部１５，２５，３５をそれぞれ備えている。また、ＰＬＣ４０は送受信処理部４１を備えている。
【００１８】
次に、この実施形態の動作について、詳細に説明する。
【００１９】
監視装置１０においては、制御部１４のポーリング機能により、送受信処理部１３からＰＬＣ４０にデータ要求１を行う。このデータ要求１は、主の宛先をＰＬＣ４０とし、副の宛先を監視装置２０，３０として、同報で行う。データ要求１を受け取ったＰＬＣ４０の送受信処理部４１は、応答データ１’を作成し監視装置１０に送信する。この応答データ１’は、主の宛先を監視装置１０とし、副の宛先を監視装置２０，３０として、同報で行う。監視装置１０は、送受信処理部１３で応答データ１’を受け取り、制御部１４でこの応答データ１’を記憶部１５に書き込んだ後、記憶部１５から読み出して信号処理部１２にデータを渡し、工学値に変換する。その後、表示処理部１１でデータを表示する。
【００２０】
増設された監視装置２０の送受信処理部２３は、監視装置２０が同報の宛先となっているネットワーク１００上の全てのデータ、すなわちデータ要求１および応答データ１’をキャプチャ（捕捉）し、ＰＬＣ４０の送信データすなわち応答データ１’のみを取り込み、処理を行う。すなわち制御部２４でこの応答データ１’を記憶部２５に書き込んだ後、記憶部２５から読み出して信号処理部２２にデータを渡し、工学値に変換する。その後、表示処理部２１でデータを表示する。増設された監視装置３０においても、監視装置２０と同様の処理が行われる。
【００２１】
所定期間経過後、監視装置１０から、ＰＬＣ４０にデータ要求２が行われ、ＰＬＣ４０から応答データ２’が返送されるが、これらの処理は、データ要求１および応答データ１’の場合と同様に行われる。
【００２２】
以上説明したように、この実施形態によれば、監視装置２０，３０の表示項目は監視装置１０と基本的に同じであるため、監視装置１０からのみ表示のためのデータ要求を行えばよく、監視装置２０，３０からの表示のためのデータ要求は不要となり、ＰＬＣ４０、ネットワーク１００の負荷を軽くすることができる。
【００２３】
（第２の実施形態）
次に、図２を参照して、本発明の第２の実施形態に係る監視システムについて説明する。
【００２４】
上記第１の実施形態では監視装置１０と監視装置２０，３０で表示項目は同じとしている。基本的にプラントの監視は全体のデータを監視するため監視装置で同じデータを表示しているが、設備毎（系毎）に監視装置を分ける場合がある。そこで、この第２の実施形態の場合は、共通的に監視するデータは上記の方式で要求し、設備毎（系毎）のデータのみ個別に要求することで、全体の負荷を下げることができる。なお、操作要求などは各監視装置から発行されるが、これは発行頻度が低いことから個別に出力しても問題ない。
【００２５】
図２に示すように、この第２の実施形態の構成は、例えば下水処理系のＰＬＣとして２つのＰＬＣ１４０，１５０が、また汚泥処理系のＰＬＣとして２つのＰＬＣ２４０，２５０が、それぞれＬＡＮ等のネットワーク１００に接続されている。そして、下水処理系の監視を行う監視装置として監視装置（メインの監視装置）１１０および監視装置（サブの監視装置）１２０が、また汚泥処理系の監視を行う監視装置として監視装置（メインの監視装置）２１０および監視装置（サブの監視装置）２２０が、それぞれネットワーク１００に接続されている。さらに、処理場全体の監視を行う監視装置として監視装置３１０が、ネットワーク１００に接続されている。
【００２６】
なお、図示されてはいないが、監視装置１１０，１２０，２１０，２２０，３１０の各々は、第１の実施形態の各監視装置と同様に、表示処理部、信号処理部、送受信処理部、制御部、およびＲＡＭ等の記憶部をそれぞれ備えている。また、ＰＬＣ１４０，１５０，２４０，２５０の各々は送受信処理部を備えている。
【００２７】
下水処理系の監視装置（メインの監視装置）１１０は、ポーリング方式により、下水処理系のＰＬＣ１４０およびＰＬＣ１５０に対して定期的にデータの要求を行い、自身の系である下水処理系のＰＬＣ１４０およびＰＬＣ１５０からの送信データ（応答データ）を全て取り込んで記憶し、表示のための処理を行うとともに、ネットワーク情報の全てのデータをキャプチャして、他の系である汚泥処理系のＰＬＣ２４０およびＰＬＣ２５０からの送信データ（応答データ）のうち両系に共通のデータも取り込んで記憶し、表示のための処理を行う。また、下水処理系の監視装置（サブの監視装置）１２０は、ネットワーク情報の全てのデータをキャプチャして、自身の系である下水処理系のＰＬＣ１４０およびＰＬＣ１５０からの送信データ（応答データ）の全てと、他の系である汚泥処理系のＰＬＣ２４０およびＰＬＣ２５０からの送信データ（応答データ）のうち両系に共通のデータを取り込んで記憶し、表示のための処理を行う。
【００２８】
一方、汚泥処理系の監視装置（メインの監視装置）２１０は、ポーリング方式により、汚泥処理系のＰＬＣ２４０およびＰＬＣ２５０に対して定期的にデータの要求を行い、自身の系である汚泥処理系のＰＬＣ２４０およびＰＬＣ２５０からの送信データ（応答データ）を全て取り込んで記憶し、表示のための処理を行うとともに、ネットワーク情報の全てのデータをキャプチャして、他の系である下水処理系のＰＬＣ１４０およびＰＬＣ１５０からの送信データ（応答データ）のうち両系に共通のデータも取り込んで記憶し、表示のための処理を行う。また、汚泥処理系の監視装置（サブの監視装置）２２０は、ネットワーク情報の全てのデータをキャプチャして、自身の系である汚泥処理系のＰＬＣ２４０およびＰＬＣ２５０からの送信データ（応答データ）の全てと、他の系である下水処理系のＰＬＣ１４０およびＰＬＣ１５０からの送信データ（応答データ）のうち両系に共通のデータを取り込んで記憶し、表示のための処理を行う。
【００２９】
さらに、処理場全体の監視を行う監視装置２２０は、ネットワーク情報の全てのデータをキャプチャして、下水処理系のＰＬＣ１４０およびＰＬＣ１５０からの送信データ（応答データ）の全てと、汚泥処理系のＰＬＣ２４０およびＰＬＣ２５０からの送信データ（応答データ）の全てを取り込んで記憶し、表示のための処理を行う。
【００３０】
次に、この実施形態の動作について、さらに具体的に説明する。
【００３１】
例えば、下水処理系の監視装置（メインの監視装置）１１０の送受信処理部からＰＬＣ１４０に下水の流入量に関するデータ要求を行う場合、このデータ要求は、主の宛先をＰＬＣ１４０とし、副の宛先を他の監視装置１２０，２１０，２２０，３１０として、同報で行う。
【００３２】
データ要求を受け取ったＰＬＣ１４０の送受信処理部は、下水の流入量の応答データを作成し監視装置１１０に送信する。この応答データは、主の宛先を監視装置１１０とし、副の宛先を監視装置１２０，２１０，２２０，３１０として、同報で行う。また、下水の流入量の応答データが、両系に共通するデータではないとすると（すなわち自身の系である下水処理系の監視装置と処理場全体の監視装置では表示する必要があるが、他の系である汚泥処理系の監視装置では表示する必要がないデータであるとすると）、応答データ中に自身の系である下水処理系のフラグを立てて送信する。
【００３３】
ＰＬＣ１４０から送信された下水の流入量の応答データは、主の宛先である監視装置１１０および副の宛先である監視装置１２０，２１０，２２０，３１０の送受信処理部で受け取られるが、監視装置１１０および監視装置１２０では応答データ中に自身の系のフラグが立てられているので取り込んで記憶し表示のための処理が行われ、また監視装置３１０でも両系のデータを取り込むことになっているので取り込んで記憶し表示のための処理が行われるが、監視装置２１０および監視装置２２０では応答データ中に他の系のフラグが立てられていることになるので取り込まずに破棄される。
【００３４】
次に、下水処理系の監視装置（メインの監視装置）１１０の送受信処理部からＰＬＣ１５０に汚泥の発生量に関するデータ要求を行う場合、このデータ要求は、主の宛先をＰＬＣ１５０とし、副の宛先を他の監視装置１２０，２１０，２２０，３１０として、同報で行う。
【００３５】
データ要求を受け取ったＰＬＣ１５０の送受信処理部は、汚泥の発生量の応答データを作成し監視装置１１０に送信する。この応答データは、主の宛先を監視装置１１０とし、副の宛先を監視装置１２０，２１０，２２０，３１０として、同報で行う。また、汚泥の発生量の応答データが、両系に共通するデータであるとすると（すなわち自身の系である下水処理系の監視装置と処理場全体の監視装置だけでなく、他の系である汚泥処理系の監視装置でも表示する必要があるデータであるとすると）、応答データ中に共通データであることを示すフラグを立てて送信する。
【００３６】
ＰＬＣ１５０から送信された汚泥の発生量の応答データは、主の宛先である監視装置１１０および副の宛先である監視装置１２０，２１０，２２０，３１０の送受信処理部で受け取られるが、全ての監視装置１１０，１２０，２１０，２２０，３１０において、共通データであることを示すフラグが立てられているので取り込んで記憶し表示のための処理が行われる。
【００３７】
また、汚泥処理系の監視装置（メインの監視装置）２１０の送受信処理部からＰＬＣ２４０に汚泥の濃縮度に関するデータ要求を行う場合、このデータ要求は、主の宛先をＰＬＣ２４０とし、副の宛先を他の監視装置１１０，１２０，２２０，３１０として、同報で行う。
【００３８】
データ要求を受け取ったＰＬＣ２４０の送受信処理部は、汚泥の濃縮度の応答データを作成し監視装置２１０に送信する。この応答データは、主の宛先を監視装置２１０とし、副の宛先を監視装置１１０，１２０，２２０，３１０として、同報で行う。また、汚泥の濃縮度の応答データが、両系に共通するデータではないとすると（すなわち自身の系である汚泥処理系の監視装置と処理場全体の監視装置では表示する必要があるが、他の系である下水処理系の監視装置では表示する必要がないデータであるとすると）、応答データ中に自身の系である汚泥処理系のフラグを立てて送信する。
【００３９】
ＰＬＣ２４０から送信された汚泥の濃縮度の応答データは、主の宛先である監視装置２１０および副の宛先である監視装置１１０，１２０，２２０，３１０の送受信処理部で受け取られるが、監視装置２１０および監視装置２２０では応答データ中に自身の系のフラグが立てられているので取り込んで記憶し表示のための処理が行われ、また監視装置３１０でも両系のデータを取り込むことになっているので取り込んで記憶し表示のための処理が行われるが、監視装置１１０および監視装置１２０では応答データ中に他の系のフラグが立てられていることになるので取り込まずに破棄される。
【００４０】
以上説明したように、この実施形態によれば、下水処理系と汚泥処理系の一方の系のメインの監視装置からデータ要求を行ったことに対するＰＬＣからの応答データのうち、両方の系の監視装置で表示することが必要なデータ、すなわち両系に共通するデータは、応答データ中に共通データであることを示すフラグを立てることですべての監視装置で応答データを取り込み、自身の系の監視装置（および処理場全体の監視装置）でのみ表示することが必要なデータには自身の系のフラグを立てることで自身の系の監視装置（および処理場全体の監視装置）で応答データを取り込むようにしたことにより、全体の負荷を下げることができる。
【００４１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る監視システムについて説明する。
【００４２】
この第３の実施形態は、上記第１の実施形態の監視装置（サブの監視装置）２０に、監視装置（メインの監視装置）１０の健全性を診断する健全性チェック部を設けたもので、この場合の監視装置２０の構成を図３に示す。同図において、２６が健全性チェック部である。
【００４３】
上記第１の実施形態の構成では監視装置１０が停止したときには他の監視装置２０でも監視ができなくなってしまう。このため、この第３の実施形態においては、監視データを受け取っている監視装置２０がデータを受け取れなくなったら、監視装置１０が停止していると判断して、監視装置２０がデータの送受信を開始する。そして、監視装置１０が正常に復帰した場合、監視装置１０からの要求データを送信すると監視装置２０はそのデータを受信することで、監視装置１０が復帰したと判断して送信を停止する。
【００４４】
次に、この実施形態の動作について、さらに具体的に説明する。
【００４５】
上記第１の実施形態で説明したように、監視装置１０は、ポーリング機能により、定期的にＰＬＣ４０にデータ要求１，２，…を行い、データ要求１，２，…を受け取ったＰＬＣは応答データ１’，２’，…を送信している。監視装置２０は、これらのデータ要求１，２および応答データ１’，２’，…の同報の宛先となっているので、監視装置２０の送受信処理部２３は、これらのデータ要求１，２，…および応答データ１’，２’，…をキャプチャ（捕捉）することができる。
【００４６】
そこで、この第３の実施形態においては、送受信処理部２３でキャプチャしたデータ要求１，２，…および応答データ１’，２’，…に受信時のタイムスタンプを付け、制御部２４はこれらのデータ要求１，２，…および応答データ１’，２’，…を記憶部２５に書き込む。
【００４７】
そして、制御部２４が記憶部２５から応答データ１’，２’，…を読み出して信号処理部２２にデータを渡して工学値に変換し、表示処理部２１でデータを表示することは第１の実施形態と同様であるが、さらに、この第３の実施形態においては、健全性チェック部２６が、制御部２４を経由して記憶部２５に書き込まれた、監視装置１０から送信されたデータ要求１，２，…を定期的にスキャンしてチェックすることにより、監視装置１０が正常であるか否かを診断する。
【００４８】
例えば、ポーリング方式により、監視装置１０から１秒間に１０回程度のデータ要求が行われている場合、健全性チェック部２６は１秒毎に記憶部２５に書き込まれたデータ要求をチェックする。そして、チェックの結果、監視装置１０からのデータ要求が検出されない場合、１秒後に再チェック、さらに１秒後に再々チェックを行い、３回連続してチェックした結果、監視装置１０からのデータ要求が検出されない場合は、監視装置１０がデータ要求の送信を停止したものと判断し、監視装置２０が、監視装置１０に代わって、メインの監視装置となり、ポーリング方式により、ＰＬＣ４０に対するデータ要求を開始する。その後も、健全性チェック部２６は１秒毎に記憶部２５に書き込まれたデータ要求のチェックを継続し、監視装置１０からのデータ要求が検出された場合は、監視装置１０が正常な状態に復帰したと判断して、監視装置２０からのデータ要求の送信を停止する。
【００４９】
なお、監視装置３０にも、健全性を診断する健全性チェック部を設け、監視装置１０および監視装置２０がともにデータ要求の送信を停止した場合に、監視装置３０がメインの監視装置となり、ポーリング方式により、ＰＬＣ４０に対するデータ要求を開始するようにしてもよい。
【００５０】
さらに、監視装置１０がデータ要求の送信を停止し、監視装置２０が、監視装置１０に代わって、メインの監視装置としてデータ要求の送信を開始した後は、監視装置１０が正常な状態に復帰した場合でも、監視装置１０は監視装置２０からデータ要求が送信されていることを検知し、監視装置１０がデータ要求の送信を再開せず、監視装置２０がそのままメインの監視装置としてＰＬＣ４０に対するデータ要求の送信を続行することとしてもよい。
【００５１】
また、監視装置１０、監視装置２０、監視装置３０の全てに上述のような健全性チェック部を設けるとともに、メインの監視装置となる順序（最初にメインの監視装置となる順序、およびメインの監視装置となっている監視装置がデータ要求の送信を停止したときに、次にメインの監視装置となる順序）を予め決めておき、メインの監視装置となっている監視装置がデータ要求の送信を停止したときに、決められた監視装置が順次メインの監視装置となるようにして実施することもできる。
【００５２】
この実施形態によれば、信頼性の高いシステムを実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る監視システムの構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る監視システムの構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る監視システムの主要部の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００５４】
１０，２０，３０…監視装置
１１，２１，３１…表示処理部
１２、２２，３２…信号処理部
１３，２３，３３…送受信処理部
１４，２４，３４…制御部
１５，２５，３５…記憶部
２６…健全性チェック部
４０…ＰＬＣ
４１…送受信処理部。
【００５５】
１００…ネットワーク
１１０，１２０，２１０，２２０，３１０…監視装置
１４０，１５０，２４０，２５０…ＰＬＣ
【図１】
2007249759.tif 000003
【図２】
2007249759.tif 000004
【図３】
2007249759.tif 000005