(57)【要約】【課題】  複数サーバ間のデータ連携を、プログラミングを必要としないデータ連携手段により実現する。【解決手段】  プラントのデータを収集する下位サーバと、この下位サーバから取得したデータを保持し所定のアプリケーションを実行する上位サーバと、前記下位サーバ及び上位サーバと通信し、これらサーバのデータを相互利用するための中継機能を持つデータ連携手段とよりなるデータ連携システムにおいて、  前記データ連携手段は、前記下位サーバ及び上位サーバのデータに対する読み込みと書き込みの関係を定義したインテグレーション手段を備える。【選択図】                    図１
2007193544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントのデータを収集する下位サーバと、この下位サーバから取得したデータを保持し所定のアプリケーションを実行する上位サーバと、前記下位サーバ及び上位サーバと通信し、これらサーバのデータを相互利用するための中継機能を持つデータ連携手段とよりなるデータ連携システムにおいて、
前記データ連携手段は、前記下位サーバ及び上位サーバのデータに対する読み込みと書き込みの関係を定義したインテグレーション手段を備えることを特徴とするデータ連携システム。
【請求項２】
前記インテグレーション手段は、前記データに対する読み込みと書き込みの関係を定義するテーブル手段により構成されていることを特徴とする請求項１に記載のデータ連携システム。
【請求項３】
前記テーブル手段は、前記データに対する読み込みと書き込みの関係を関数関係で定義することを特徴とする請求項２に記載のデータ連携システム。
【請求項４】
前記データ連携手段は、前記テーブル手段にアクセスしてその内容を設定するためのテーブル設定手段を備えることを特徴とする請求項２又は３に記載のデータ連携システム。
【請求項５】
前記インテグレーション手段は、前記データに対する読み込みと書き込みを、前記下位サーバ及び上位サーバが備えるスケジューラ機能により同期的に実行することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のデータ連携システム。
【請求項６】
前記スケジューラ機能による前記データに対する読み込みと書き込みは、定周期処理で実行されることを特徴とする請求項５に記載のデータ連携システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントのデータを収集する下位サーバと、この下位サーバから取得したデータを保持し所定のアプリケーションを実行する上位サーバと、前記下位サーバ及び上位サーバと通信し、これらサーバのデータを相互利用するための中継機能を持つデータ連携手段とよりなるデータ連携システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラントのデータを収集する下位サーバ（ＯＰＣサーバ）と、この下位サーバから取得したデータを保持し所定のアプリケーションを実行する上位サーバを有するデータ連携システムがある。
【０００３】
図８は、従来のデータ連携システムの構成例を示す機能ブロック図であり、分散型制御システム（以下、ＤＣＳ）で制御されるプラントのデータを収集するＯＰＣサーバと、このＯＰＣサーバから取得したデータを利用する上位サーバ間のデータ連携システムを示している。
【０００４】
１は、ＤＣＳの制御バスであり、操作監視装置２及びこの操作監視装置と通信する制御装置３が接続されている。制御装置３は、フィールドバス４を介して接続されるプラントの機器群５と通信し、これら機器の制御を実行する。
【０００５】
６は、制御バス１に接続されて下位サーバを形成するＯＰＣサーバである。このＯＰＣサーバにおいて、データ収集手段６ａは、業界標準のＯＰＣインタフェースを介して制御装置３よりプラントデータを収集してデータベース６ｂに保持する。
【０００６】
７は汎用通信バスであり、ＯＰＣサーバ６及びこのＯＰＣサーバからデータを取得して所定のアプリケーションを実行する上位サーバ８及び９が接続されている。上位サーバ８及び９において、８ａ及び９ａは、ＯＰＣインタフェースを介してＯＰＣサーバ６より取得したデータを保持するデータベースである。８ｂ及び９ｂは、各データベースに保持されたデータに基づいて目的とする処理を実行するアプリケーションである。
【０００７】
１０は、汎用通信バス７に接続されたコンピュータで実現されるデータ連携手段であり、ＯＰＣサーバ６並びに上位サーバ８及び９と通信し、これらサーバが固有の形式で保持しているデータの相互利用を中継する。
【０００８】
１０ａは、データ連携手段１０に実装されるユーザアプリケーションであり、中継する各サーバのデータの読み込み先、書き込み先、データの演算等を記述したプログラムにより実現されている。各サーバへの読み込み及び書き込みは、ＯＰＣインタフェースを介して実行される。
【０００９】
図９は、データ連携手段１０の中継機能による各サーバ間のデータ利用の形態を示す模式図である。上位サーバ８（Ａとする），上位サーバ９（Ｂとする），ＤＣＳに接続されたＯＰＣサーバ６（Ｃとする）は、夫々個別形式のデータを持つ。これらのデータは、各サーバでユニークに定義されるデータ識別子と、その値から構成される。
【００１０】
サーバＡのデータ識別子をSMOC、サーバＢのデータ識別子をRQE、サーバＣのデータ識別子をOPC1で示す。それぞれのデータの値に対しては、業界標準のＯＰＣインタフェースを使用して読み込みと書き込みを行なうことができる。
【００１１】
このとき、以下の情報を用いることにより、指定したサーバの指定したデータにアクセス可能である．
サーバ識別子：コンピュータ名とプログラムID
データ識別子：アイテムID（タグ名とアイテム名）
【００１２】
各サーバでは、これらのデータにアクセスするための機能として、データアクセスライブラリが提供されている。この機能を用いてデータ連携手段１０でユーザアプリケーションプログラムを開発することにより、各サーバ間のデータの相互利用が可能となる。
【００１３】
データの相互利用の形態の例を挙げれば、
（１）性状推定パッケージが稼動するサーバＢの推定結果を、多変数モデル予測制御パッケージが稼動するサーバＡの制御演算に使用する。
（２）サーバＢの推定による推定誤差を計算し、あるＤＣＳの値から確認する。
（３）サーバＡの演算情報を、ＤＣＳタグの値から確認する。
（４）あるＤＣＳタグに一定の値を書きこむ。
この場合、あるＤＣＳタグの値は、ＯＰＣサーバ６を経由することで読み込み及び書き込みが可能であるものとする。
【００１４】
特許文献１には、イベントデータを収集するサーバを備えた分散型制御システムが記載されている。
【００１５】
【特許文献１】特開２００４−４６４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来のデータ連携システムでは、次のような問題点がある。
（１）相互利用する各サーバのデータアクセスライブラリを用いたユーザアプリケーションプログラムを、ユーザが個別に開発する必要がある。これには、データの読みこみ／書きこみ処理等、ある程度のプログラミング知識を必要とする。
【００１７】
（２）プログラムは、ひとつずつ個別に開発する必要があることから、簡単な操作でカスタマイズをしたいユーザからの要望に十分に応えていくことができなかった。
【００１８】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、複数サーバ間のデータ連携を、プログラミングを必要としないデータ連携手段により実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
このような課題を達成するために、本発明は次の通りの構成になっている。
（１）プラントのデータを収集する下位サーバと、この下位サーバから取得したデータを保持し所定のアプリケーションを実行する上位サーバと、前記下位サーバ及び上位サーバと通信し、これらサーバのデータを相互利用するための中継機能を持つデータ連携手段とよりなるデータ連携システムにおいて、
前記データ連携手段は、前記下位サーバ及び上位サーバのデータに対する読み込みと書き込みの関係を定義したインテグレーション手段を備えることを特徴とするデータ連携システム。
【００２０】
（２）前記インテグレーション手段は、前記データに対する読み込みと書き込みの関係を定義するテーブル手段により構成されていることを特徴とする（１）に記載のデータ連携システム。
【００２１】
（３）前記テーブル手段は、前記データに対する読み込みと書き込みの関係を関数関係で定義することを特徴とする（２）に記載のデータ連携システム。
【００２２】
（４）前記データ連携手段は、前記テーブル手段にアクセスしてその内容を設定するためのテーブル設定手段を備えることを特徴とする（２）又は（３）に記載のデータ連携システム。
【００２３】
（５）前記インテグレーション手段は、前記データに対する読み込みと書き込みを、前記下位サーバ及び上位サーバが備えるスケジューラ機能により同期的に実行することを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載のデータ連携システム。
【００２４】
（６）前記スケジューラ機能による前記データに対する読み込みと書き込みは、定周期処理で実行されることを特徴とする（５）に記載のデータ連携システム。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
（１）データ連携手段が備えるインテグレーション手段は、入出力情報をテーブル手段に定義する操作だけで複数サーバとのリアルタイムなデータ連携が可能となるので、従来のデータアクセスライブラリを用いるアプリケーションプログラムの開発が不要である。
【００２６】
（２）ユーザは、表示手段で確認しながら、テーブル設定手段によりテーブル手段の設定を変更することで、容易に連携形態をカスタマイズすることができる。
【００２７】
（３）インテグレーション手段は、サーバが有するスケジューラ機能を利用してデータの読み込み及び書き込みを実行することで、リアルタイムに入力データを様々な形に処理し、それを出力データとする機能を実現できる。
【００２８】
（４）複数の入出力データを同時に扱う、多変数演算機能を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は本発明を適用したデータ連携システムの一実施形態を示す機能ブロック図である。図８で説明した従来システムと同一要素には同一符号を付し、説明を省略する。以下、本発明の特徴部につき説明する。
【００３０】
図１において、１００は、本発明が適用されたデータ連携手段であり、汎用通信バス７に接続された独立のコンピュータで実現されている。このデータ連携手段１００において、１００ａは実装されたインテグレーション手段、１００ｂはこのインテグレーション手段を形成するテーブル手段の定義を設定するためのテーブル設定手段、１００ｃは、テーブル手段の設定内容を確認する表示手段である。
【００３１】
図１の実施形態では、ＯＰＣサーバは２台構成となっている。図８で説明したＯＰＣサーバ６に追加してＯＰＣサーバ１１が制御バス１及び汎用通信バス７に接続され、データ連携手段１００は、ＯＰＣサーバ２台と上位サーバ２台の４台のサーバ間のデータ中継を実行する。ＯＰＣサーバ１１において、１１ａはデータ収集手段、１１ｂはデータベースである。
【００３２】
図２（Ａ）はデータ連携手段１００の中継機能による各サーバ間のデータ利用の形態を示す模式図である。上位サーバ８（Ａとする），上位サーバ９（Ｂとする），ＤＣＳに接続されたＯＰＣサーバ６（Ｃとする），同じくＤＣＳに接続されたＯＰＣサーバ１１（Ｄとする）は、夫々個別形式のデータを持つ。
【００３３】
これらのデータは、各サーバでユニークに定義されるデータ識別子と、その値から構成される。サーバＡのデータ識別子をSMOC、サーバＢのデータ識別子をRQE、サーバＣのデータ識別子をOPC1、サーバＤのデータ識別子をOPC2で示す。
【００３４】
インテグレーション手段１００ａは、これら４台のサーバと通信してデータの読み込みと書き込みを実行し、サーバ間のデータの相互利用を中継する。図２（Ｂ）は、インテグレーション手段１００ａを形成するテーブル手段の定義内容を示す。
【００３５】
このテーブル手段の設定内容の説明に先立ち、インテグレーション手段１００ａのハードウェア的な機能を、図３の機能ブロック図により説明する。インテグレーション手段１００ａは、４台のサーバからの読み込み値の端子ｉｎ１乃至ｉｎ４と、この読み込み値の端子に対応する４台のサーバへの書き込み値の端子ｏｕｔ１乃至ｏｕｔ４を備えている。ｏｕｔ１の値とｉｎ１の値との関係は、ｏｕｔ１＝ｉｎ１である。
【００３６】
図２（Ｂ）に示すテーブル手段の設定内容は、左側の欄が入力側であり、読み込み値の端子ｉｎ１乃至ｉｎ４に対応してNO.1乃至NO.4の入力定義が記述される。右側の欄が出力側であり、書き込み値の端子ｏｕｔ１乃至ｏｕｔ４に対応してNO.1乃至NO.4の出力定義が記述される。
【００３７】
記述される入力定義及び出力定義は、サーバ識別子及びデータ識別子である。サーバ識別子に情報が定義されていない場合で、かつデータ識別子として“定数値”が定義されている場合には，この値を入力データの値とする。
【００３８】
図示されたテーブル手段の具体的な定義内容を、図３のハードウェア的な機能ブロック図と合わせて説明する。NO.1の入力側定義及び出力側定義は、サーバＢのデータRQE.DATA2の値3.56を読み込んで、サーバＡのデータSMOC.DATA1に書き込む、という内容である。
【００３９】
NO.2の入力側定義及び出力側定義は、サーバＢのデータRQE.DATA1の値0.12を読み込んで、サーバＣのデータOPC01.DATA2に書き込む、という内容である。
【００４０】
NO.3の入力側定義及び出力側定義は、定数1.0をサーバＤのデータOPC02.DATA2に書き込む、という内容である。
【００４１】
NO.4の入力側定義及び出力側定義は、サーバＡのデータSMOC.DATA2の値1.32を読み込んで、サーバＣのデータOPC01.DATA1に書き込む、という内容である。
【００４２】
図４は、スケジューラ機能によるリアルタイム制御への適用における処理の流れを示す遷移図及びフローチャートである。実際のプロセスに対し、連続でリアルタイムに動作するサーバＡ及びサーバＢとデータをやりとりするためには、データの受け渡しを行うタイミング（即ちサーバＡ及びサーバＢの実行処理との同期）が重要となる。
【００４３】
これに対し本発明では、各サーバの実行処理のタイミングを管理するスケジューラ機能と組み合わせることで、インテグレーション手段１００ａの機能をシーケンシャルに実行させることが可能となる。
【００４４】
図４（Ａ）は、インテグレーション機能の一例として、「サーバＢによる推定結果をサーバＡの制御演算に使用する」場合の遷移を、図４（Ｂ）はそのフローチャートを示す。
処理手順の第１ステップでは、サーバＢの実行処理が性状推定演算を行い、推定結果をサーバＢのデータに保管する。
【００４５】
第２ステップでは、インテグレーション実行処理がサーバＢの上記のデータを読み込み、サーバＡが制御演算に使用するデータに書き込む。第３ステップでは、サーバＡの実行処理が書き込まれた上記のデータを用いて制御演算を行う。
【００４６】
このように、サーバＢの推定結果が、インテグレーション機能によってリアルタイムにサーバＡのデータに反映されて制御演算に使用される。これら一連の処理は、定周期処理で実行される。
【００４７】
図５は、表示手段１００ｃによるテーブル手段の表示画面例である。図２（Ｂ）に示したテーブル手段の定義内容、即ち、インテグレーション機能によって読み書きされる入出力データの情報と値が、そのままの形式で表示される。
【００４８】
ユーザは、この画面を確認することにより，インテグレーション機能が正しく動作していることを確認できる。ユーザは、この画面を見ながらテーブル設定手段１００ｂによりテーブル手段の定義内容を変更するカスタマイズを容易に実行することができる。
【００４９】
図６は、インテグレーション手段１００ａの内部機能に演算機能を実装した場合の機能ブロック図である。演算機能の実装により、複数の入力値と出力値の間に様々な演算式や条件式、定数値を定義し、入出力間に所定の関数関係を定義することができる。
【００５０】
ここでは、演算式や条件式を式、定数値を値と呼ぶ。例えば、図６の出力値out1〜out4は、入力値in1〜in4と式F1〜F6及び値a1を用いて、以下のように表される。
out1 = F1(in1) ＋ F3(in2)
out2 = F4(in2) ＋ F2(in1) ＋ F5(in3)
out3 = in3
out4 = F6(in4) ＋ a1
【００５１】
この場合、必ずしも入力と出力の数が同じでなくてよい。夫々の式や値は、ユーザが選択又は任意に作成できるものとする。これにより、ユーザが希望する値が得られ、その値が出力される。
【００５２】
図７は、演算式の設定する定義画面の例であり、図７（Ａ）はout1の定義画面、図７（Ｂ）はout4の定義画面を示す。データ識別子を定義して完了ボタンをクリックすることで演算式の入力を促すダイアログがポップアップし、これに演算式を記入する。
【００５３】
演算機能を応用することで、次のように様々な用途への適用が見込まれる。
（１）多変数コントローラ（入力値から最適な出力値を計算）
（２）状態監視（入力値がある範囲を超えたときにアラーム）
（３）稼働時間／稼働率表示（入力値の平均・合計・標準偏差等を計算）
（４）性状推定誤差表示（ラボの測定結果とサーバＢの推定値との誤差）
（５）非線形プロセスへの対応（条件式を用いた非線形性への対応）
【００５４】
以上説明した図１の実施形態では、データ連携手段１００が汎用通信バス７に接続された独立のコンピュータで実現された例を示したが、インテグレーション手段１００ａをＯＰＣサーバ又は上位サーバ内に実装する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明を適用したデータ連携システムの一実施形態を示す機能ブロック図である。
【図２】データ連携手段の中継機能による各サーバ間のデータ利用の形態を示す模式図及びインテグレーション手段を形成するテーブル手段の定義内容である。
【図３】インテグレーション手段のハードウェア的な機能ブロック図である。
【図４】スケジューラ機能によるリアルタイム制御への適用における処理の流れを示す遷移図及びフローチャートである。
【図５】表示手段によるテーブル手段の表示画面例である。
【図６】インテグレーション手段の内部機能に演算機能を実装した場合の機能ブロック図である。
【図７】演算式の設定する定義画面の例である。
【図８】従来のデータ連携システムに構成例を示す機能ブロック図である。
【図９】従来のデータ連携手段の中継機能による各サーバ間のデータ利用の形態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  制御バス
２  操作監視装置
３  制御装置
４  フィールドバス
５  機器群
６、１１  ＯＰＣサーバ  
６ａ、１１ａ  データ収集装置
６ｂ、１１ｂ  データベース
７  汎用通信バス
８、９  上位サーバ
８ａ、９ａ  データベース
８ｂ、９ｂ  アプリケーション
１００  データ連携手段
１００ａ  インテグレーション手段
１００ｂ  テーブル設定手段
１００ｃ  表示手段
【図１】
2007193544.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007193544.tif 000009
【図８】
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【図９】
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