(57)【要約】【課題】プログラム修正を必要とせずにデータ処理要件の変更に対応できるようにする。【解決手段】複数のフィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃで同時刻に計測されたデータを送信元のフィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃを識別する機器識別とともに受け付けて関連する一連のデータとして一時記憶する第１データバッファ部１０２と、時系列に計測されたデータを送信元のフィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃを識別する機器識別とともに時系列に受け付けて一時記憶する第２データバッファ部１０３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】
制御対象およびセンサを含むフィールド機器と接続して前記フィールド機器から送出されたデータを受け付けるデバイス接続部と、
前記デバイス接続部が受け付けたデータを一時記憶する第１データバッファ部および第２データバッファ部と、
前記第１データバッファ部および前記第２データバッファ部に一時記憶されているデータを取得してデータ処理を行う処理部と
を備え、
前記第１データバッファ部は、
データが受け付けられたことを通知する要求を前記処理部から受け付ける第１要求受付部と、
複数のフィールド機器で同時刻に計測されたデータを送信元のフィールド機器を識別する機器識別とともに受け付けて関連する一連のデータとする第１データ受付部と、
前記第１データ受付部がデータを受け付けるとデータが受け付けられたことを前記第１要求受付部が要求を受け付けた前記処理部に対して通知する第１通知部と、
前記第１データ受付部が処理した一連のデータを、前記第１通知部が通知した前記処理部により取得可能な状態で一時記憶する第１バッファと
を備え、
前記第２データバッファ部は、
データが受け付けられたことを通知する要求を前記処理部から受け付ける第２要求受付部と、
時系列に計測されたデータを送信元のフィールド機器を識別する機器識別とともに時系列に受け付ける第２データ受付部と、
前記第２データ受付部がデータを受け付けるとデータが受け付けられたことを前記第２要求受付部が要求を受け付けた前記処理部に対して通知する第２通知部と、
前記第２データ受付部が受け付けたデータを、前記第２通知部が通知した前記処理部により取得可能な状態で一時記憶する第２バッファと
を備えることを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２】
請求項１記載のデータ処理装置において、
複数の前記第１バッファを備え、
前記第１データ受付部は、複数の前記第１バッファに、異なる時刻の一連のデータを記憶する
ことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のデータ処理装置において、
前記デバイス接続部は、前記フィールド機器に対応して前記フィールド機器毎に備えられていることを特徴とするデータ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御対象の制御を実施するために用いるデータの処理を行うデータ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プラントの制御には、制御システムが用いられ、さらに機器管理装置が用いられている。このような監視制御システムにおいては、ネットワークにより接続している現場に設置されたプロセス機器や各種センサなどのフィールド機器との間で信号をやりとりし、フィールド機器の動作状態を示す情報などを収集して制御し、また、パラメータ設定などを行っている。このような監視制御システムには、制御および監視の対象となる機器が多数にわたり、これらを表す情報も、生産に関わる運転，生産管理，製造方法，機器管理など多種多様にわたっている。
【０００３】
例えば、監視制御システムのデータ収集機能においては、製造設備に接続されているフィールド機器と通信し、フィールド機器で計測している接続設備のデータや稼働状況を収集する。このとき、データ収集機能は、決められたフィールド機器のデータを収集するだけで、想定しない装置を接続するときは、プログラムを修正する必要があった。
【０００４】
監視制御システムを動作させるプログラムの変更作業を迅速に行うために、監視制御システムにプログラムの構成管理機能を組み込んでいる技術がある。例えば、監視制御システムの機能をモジュールに分割して管理する技術である。モジュールに分割して管理することで、例えば、ある機能モジュールがダウンするなどで実行不可能になったときに、他の機能モジュールに処理を代行させ、また、機能モジュールにユーザプログラムをダウンロードして実行させることが可能となる。
【０００５】
しかし、一般には、機能モジュール間のユーザプログラム間のインターフェースが固定しているため、監視制御対象として新しいタイプの装置・機器が接続されたときには、全ての機能モジュールのインターフェースを同時に再設計する必要がある。
【０００６】
これに対し、新たな機器が導入されるなど、製造設備の組み合わせを変更する場合に、既存のデータを処理するプログラムを修正することなく、製造装置毎のプログラムを組み合わせて、監視制御ソフトウェアを再構成することで対応可能な技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３３０７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した技術では、純粋なデータロジック処理とは別にデータを収集してロジック処理へ引き渡す処理については、データ処理要件の変更に伴ってプログラム修正することになり、手間がかかるという問題があった。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、プログラム修正を必要とせずにデータ処理要件の変更に対応できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るデータ処理装置は、制御対象およびセンサを含むフィールド機器と接続してフィールド機器から送出されたデータを受け付けるデバイス接続部と、デバイス接続部が受け付けたデータを一時記憶する第１データバッファ部および第２データバッファ部と、第１データバッファ部および第２データバッファ部に一時記憶されているデータを取得してデータ処理を行う処理部とを備え、第１データバッファ部は、データが受け付けられたことを通知する要求を処理部から受け付ける第１要求受付部と、複数のフィールド機器で同時刻に計測されたデータを送信元のフィールド機器を識別する機器識別とともに受け付けて関連する一連のデータとする第１データ受付部と、第１データ受付部がデータを受け付けるとデータが受け付けられたことを第１要求受付部が要求を受け付けた処理部に対して通知する第１通知部と、第１データ受付部が処理した一連のデータを、第１通知部が通知した処理部により取得可能な状態で一時記憶する第１バッファとを備え、第２データバッファ部は、データが受け付けられたことを通知する要求を処理部から受け付ける第２要求受付部と、時系列に計測されたデータを送信元のフィールド機器を識別する機器識別とともに時系列に受け付ける第２データ受付部と、第２データ受付部がデータを受け付けるとデータが受け付けられたことを第２要求受付部が要求を受け付けた処理部に対して通知する第２通知部と、第２データ受付部が受け付けたデータを、第２通知部が通知した処理部により取得可能な状態で一時記憶する第２バッファとを備える。
【００１１】
上記データ処理装置において、複数の第１バッファを備え、第１データ受付部は、複数の第１バッファに、異なる時刻の一連のデータを記憶するようにしてもよい。
【００１２】
上記データ処理装置において、デバイス接続部は、フィールド機器に対応してフィールド機器毎に備えられているようにすればよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したことにより、本発明によれば、プログラム修正を必要とせずにデータ処理要件の変更に対応できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態におけるデータ処理装置１００の構成を示す構成図である。
【図２】図２は、第１データバッファ部１０２の動作について説明するフローチャートである。
【図３】図３は、第２データバッファ部１０３の動作について説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるデータ処理装置１００の構成を示す構成図である。データ処理装置１００は、デバイス接続部１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ、第１データバッファ部１０２、第２データバッファ部１０３、制御処理部１０４を備える。
【００１６】
デバイス接続部１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃは、フィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃと接続してフィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃから送出されたデータを受け付ける。フィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃは、位置，温度，流量などを検出するセンサや制御対象となるアクチュエータ，ヒータ，バルブなどである。
【００１７】
第１データバッファ部１０２および第２データバッファ部１０３は、デバイス接続部１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃが受け付けたデータを一時記憶する。制御処理部１０４は、第１データバッファ部１０２および第２データバッファ部１０３に一時記憶されているデータを取得してデータ処理を行う。
【００１８】
例えば、フィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃより同じタイミングで得られる各データと、制御対象の状態とを関連付けて記録する場合、制御処理部１０４は、第１データバッファ部１０２に一時記憶されているデータを取得してデータ処理を行う。また、フィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃより逐次に得られるデータより、制御対象の状態を把握し、例えば、警報などを発令するなどの制御を実施する場合、制御処理部１０４は、第２データバッファ部１０３に一時記憶されているデータを取得してデータ処理を行う。
【００１９】
第１データバッファ部１０２は、第１要求受付部１２１、第１データ受付部１２２、第１通知部１２３、第１バッファ１２４ａ，１２４ｂを備える。
【００２０】
第１要求受付部１２１は、データが受け付けられたことを通知する要求を制御処理部１０４から受け付ける。例えば、制御処理部１０４からコールバック関数の登録要求を受け付け、通知先リストに登録する。
【００２１】
第１データ受付部１２２は、複数のフィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃで同時刻に計測されたデータを送信元のフィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃを識別する機器識別とともに受け付けて関連する一連のデータとする。
【００２２】
第１通知部１２３は、第１データ受付部１２２がデータを受け付けるとデータが受け付けられたことを第１要求受付部１２１が要求を受け付けた制御処理部１０４に対して通知する。例えば、受け付けたコールバック関数に必要なパラメータを設定して呼び出すことにより制御処理部１０４に対する通知を行う。
【００２３】
第１バッファ１２４ａ，１２４ｂは、第１データ受付部１２２が処理した一連のデータを、第１通知部１２３が通知した制御処理部１０４により取得可能な状態で一時記憶する。この実施の形態において、第１データ受付部１２２は、複数の第１バッファ１２４ａ，１２４ｂに、異なる時刻の一連のデータを記憶する。
【００２４】
第２データバッファ部１０３は、第２要求受付部１３１、第２データ受付部１３２、第２通知部１３３、第２バッファ１３４を備える。
【００２５】
第２要求受付部１３１は、データが受け付けられたことを通知する要求を制御処理部１０４から受け付ける。例えば、制御処理部１０４からコールバック関数の登録要求を受け付け、通知先リストに登録する。
【００２６】
第２データ受付部１３２は、時系列に計測されたデータを送信元のフィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃを識別する機器識別とともに時系列に受け付ける。
【００２７】
第２通知部１３３は、第２データ受付部１３２がデータを受け付けるとデータが受け付けられたことを第２要求受付部１３１が要求を受け付けた制御処理部１０４に対して通知する。例えば、受け付けたコールバック関数に必要なパラメータを設定して呼び出すことにより制御処理部１０４に対する通知を行う。
【００２８】
第２バッファ１３４は、第２データ受付部１３２が受け付けたデータを、第２通知部１３３が通知した制御処理部１０４により取得可能な状態で一時記憶する。
【００２９】
なお、データ処理装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）と主記憶装置と外部記憶装置とネットワーク接続装置となどを備えたコンピュータ機器であり、主記憶装置に展開されたプログラムによりＣＰＵが動作することで、上述した各機能が実現される。また、各機能は、複数のコンピュータ機器に分散させるようにしてもよい。
【００３０】
次に、本発明の実施の形態におけるデータ処理装置の動作例について説明する。はじめに、第１データバッファ部１０２の動作について、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
まず、ステップＳ２０１で、第１要求受付部１２１が、制御処理部１０４より、データを受け付けたことを通知する要求を受理し（ステップＳ２０１のｙ）、ステップＳ２０２で、第１データ受付部１２２が、複数のフィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃで時刻ｔ１に計測されたデータを受け付けると（ステップＳ２０２のｙ）、ステップＳ２０３で、第１データ受付部１２２が、送信元のフィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃを識別する機器識別とともに受け付けた各データを関連する一連のデータとする。
【００３２】
次に、ステップＳ２０４で、第１バッファ１２４ａが、第１データ受付部１２２が処理した一連のデータを、制御処理部１０４により取得可能な状態で一時記憶する。次に、ステップＳ２０５で、第１データバッファ部１０２は、第２バッファ１２４ｂを一時記憶対象に変更する。
【００３３】
次に、ステップＳ２０６で、第１通知部１２３が、データが受け付けられたことを制御処理部１０４に対して通知する。この通知により、制御処理部１０４は、第１バッファ１２４ａより、フィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃで時刻ｔ１に計測された一連のデータを取得する。
【００３４】
次に、時刻ｔ１の後の時刻ｔ２において、フィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃよりデータが発生すると、第１データ受付部１２２が、フィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃで時刻ｔ２に計測されたデータを受け付け（ステップＳ２０２のｙ）、ステップＳ２０３で、第１データ受付部１２２が、送信元のフィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃを識別する機器識別とともに受け付けた各データを関連する一連のデータとする。
【００３５】
次に、ステップＳ２０４で、第２バッファ１２４ｂが、第１データ受付部１２２が処理した一連のデータを、制御処理部１０４により取得可能な状態で一時記憶する。次に、ステップＳ２０５で、第１データバッファ部１０２は、第１バッファ１２４ａを一時記憶対象に変更する。
【００３６】
次に、ステップＳ２０６で、第１通知部１２３が、データが受け付けられたことを制御処理部１０４に対して通知する。この通知により、制御処理部１０４は、第１バッファ１２４ａより、フィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃで時刻ｔ２に計測された一連のデータを取得する。上述したステップＳ２０２〜ステップＳ２０６の処理を、終了の通知があるまで継続する（ステップＳ２０７）。
【００３７】
次に、第２データバッファ部１０３の動作について、図３のフローチャートを用いて説明する。
【００３８】
まず、ステップＳ３０１で、第２要求受付部１３１が、制御処理部１０４より、データを受け付けたことを通知する要求を受理し（ステップＳ３０１のｙ）、ステップＳ３０２で、第２データ受付部１３２が、複数のフィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃのいずれかよりデータを受け付けると（ステップＳ３０２のｙ）、ステップＳ３０３で、第２データ受付部１３２が、送信元のフィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃを識別する機器識別とともに受け付けたデータを、第２バッファ１３４に制御処理部１０４により取得可能な状態で一時記憶する。
【００３９】
次に、ステップＳ３０４で、第２通知部１３３が、データが受け付けられたことを制御処理部１０４に対して通知する。この通知により、制御処理部１０４は、第２バッファ１３４より、フィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃのいずれかより送出されたデータを取得する。上述したステップＳ３０２〜ステップＳ３０４の処理を、終了の通知があるまで継続する（ステップＳ３０５）。このように、フィールド機器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃのいずれかより送出されたデータを逐次に取得するなかで、取得したデータが、例えば、設定されている範囲を超えている場合、制御処理部１０４は警報を発令する。
【００４０】
以上に説明したように、本発明によれば、複数のフィールド機器で同時刻に計測されたデータを送信元のフィールド機器を識別する機器識別とともに受け付けて関連する一連のデータとして一時記憶する第１データバッファ部と、時系列に計測されたデータを送信元のフィールド機器を識別する機器識別とともに時系列に受け付けて一時記憶する第２データバッファ部とを備えるようにしたので、データ処理要件の変更が発生してもプログラム修正する必要が無く、プログラム修正を必要とせずにデータ処理要件の変更に対応できるようになる。
【００４１】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。
【符号の説明】
【００４２】
１００…データ処理装置、１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ…デバイス接続部、１０２…第１データバッファ部、１０３…第２データバッファ部、１０４…制御処理部、１２１…第１要求受付部、１２２…第１データ受付部、１２３…第１通知部、１２４ａ，１２４ｂ…第１バッファ、１３１…第２要求受付部、１３２…第２データ受付部、１３３…第２通知部、１３４…第２バッファ、１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃ…フィールド機器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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