JP2015225636A - Monitoring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御対象の運転状態を記録する監視装置に関する。 The present invention relates to a monitoring device that records an operation state of a controlled object.
一般に、プラントなどでは、機器管理システムによりプラントの運転状況を監視している。機器管理システムでは、フィールドバスなどの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から信号を入力し、所定の演算を施してこの結果の信号をプロセス機器などに出力し、プロセスを制御している。また、このようなシステムでは、センサなどのフィールド機器で、時系列的に測定された計測データなどによる制御状態を、工程を監視しているオペレータに監視画面として視認可能に表示している。 Generally, in a plant or the like, the operation status of the plant is monitored by an equipment management system. In the equipment management system, signals are input from process equipment installed in the field via a network such as a fieldbus or field equipment such as various sensors, and given calculations are performed. Output and control the process. Further, in such a system, a control state based on measurement data measured in time series with a field device such as a sensor is displayed in a visible manner as a monitoring screen for an operator who is monitoring the process.
例えば、温度，風量，湿度，消費熱量，消費電力などの時間経過とともに変化する計測データを、折れ線グラフや棒グラフとして表示部に表示している。消費電力を例にすると、管理対象の設備機器で消費されている電力を、１時間毎に測定し、この計測データのトレンドデータをグラフで表示している。また、製造プロセスにおけるタンクやバルブの状態を、監視画面として表示している。オペレータは、このように表示される制御状態を監視し、必要な指示を機器管理装置に入力して工程をより安定した状態で稼働させるようにしている。 For example, measurement data that changes over time, such as temperature, air volume, humidity, heat consumption, and power consumption, is displayed on the display unit as a line graph or a bar graph. Taking power consumption as an example, the power consumed by the managed equipment is measured every hour, and the trend data of the measured data is displayed in a graph. In addition, the status of tanks and valves in the manufacturing process is displayed as a monitoring screen. The operator monitors the control state displayed in this way, and inputs necessary instructions to the device management apparatus so that the process is operated in a more stable state.
このようなプラントシステムにおいては、システムの効率化推進および様々な安全性確保の観点より、各情報を記憶し、記憶した情報をもとに運転中に発生した事象を解析することが重要となる。例えば、従来では、運転・制御・監視を行うシステムにおいて、制御対象となる運転中の製造プロセスに関する様々なデータを、製造される製品に関する製造記録として残し、また、記録したデータを運転中に起こった事象を解析するために利用している。 In such a plant system, it is important to store each information and analyze an event that occurs during operation based on the stored information from the viewpoint of promoting the efficiency of the system and ensuring various safety. . For example, conventionally, in a system that operates, controls, and monitors, various data related to the manufacturing process that is being controlled is left as a manufacturing record for the manufactured product, and the recorded data occurs during operation. It is used to analyze the event.
しかし、上述したようなデータを記録するには、記録するためのデータを個々に定義する必要があるなど、システム利用者にとって操作が煩雑であった。また、蓄積された複数のデータを再度見易い形式に表示するには、更に別の定義が必要になり、更にシステム利用者にとって使い勝手が悪かった。 However, in order to record the data as described above, it is necessary for the system user to perform complicated operations, for example, it is necessary to individually define the data to be recorded. In addition, in order to display a plurality of stored data in a format that is easy to see again, another definition is required, which is further inconvenient for the system user.
これに対し、プラントを制御する分散形計算機制御システムの監視用モニタの表示画面情報および映像情報を、時系列的に収集し保存し、保存した表示画面情報、映像情報を表示装置に表示する技術が提案されている（特許文献１参照）。 In contrast, the display screen information and video information of the monitoring monitor of the distributed computer control system that controls the plant are collected and stored in time series, and the stored display screen information and video information are displayed on the display device. Has been proposed (see Patent Document 1).
しかしながら、上述した技術では、表示部に表示されている画面は記録されるが、同時に監視している他のデータについては、記録されない。プラントなどの制御においては、制御・監視の対象が複数の項目にわたり存在しているが、これらの全てに対して専用の表示部を備えることは現実的ではない。このため、一般には、１つの表示部において、複数の監視画面を切り替えて表示させるようにしている。前述した技術では、表示部における表示画面を記録しているので、表示部に表示していない他の監視項目については、記録されないことになる。このような記録では、広範囲なデータの関連性を確認することができないなど、制御対象に発生した事象を正確に記録・解析することができないという問題があった。 However, in the above-described technique, the screen displayed on the display unit is recorded, but other data monitored at the same time is not recorded. In the control of a plant or the like, control and monitoring targets exist over a plurality of items, but it is not realistic to provide a dedicated display unit for all of these items. For this reason, in general, a plurality of monitoring screens are switched and displayed on one display unit. In the technique described above, since the display screen on the display unit is recorded, other monitoring items not displayed on the display unit are not recorded. In such recording, there is a problem in that it is impossible to accurately record / analyze an event that has occurred in a controlled object, such as being unable to confirm the relevance of a wide range of data.
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、制御対象に発生した事象を、より正確に記録・解析できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to make it possible to more accurately record and analyze an event that has occurred in a controlled object.
本発明に係る監視装置は、複数の監視項目毎に設けられた複数の監視画面を生成して出力する制御部と、制御部より出力された複数の監視画面の中で、入力された選択指示で選択された監視画面を表示部に表示する表示制御部と、制御部から出力された各々の監視画面を、監視項目毎に設定された監視画面取り込み間隔でキャプチャし、監視項目毎に監視項目の監視情報として時系列に記憶部に記録する監視記録部と、記憶部に記録されている監視情報を再生する情報再生部とを備える。 The monitoring apparatus according to the present invention includes a control unit that generates and outputs a plurality of monitoring screens provided for each of a plurality of monitoring items, and a selection instruction that is input among the plurality of monitoring screens output from the control unit. The display control unit that displays the monitoring screen selected in the display unit, and each monitoring screen output from the control unit is captured at the monitoring screen capture interval set for each monitoring item, and the monitoring item for each monitoring item A monitoring recording unit that records the monitoring information in a time series as monitoring information, and an information reproducing unit that reproduces the monitoring information recorded in the storage unit.
上記監視装置において、直前に記録された監視画面との画面間の変化を検出する画面変化検出部と、画面変化検出部による設定されているしきい値を超えた変化の検出により、画面取り込み間隔を、変化の検出前より短くする間隔変更部とを備えるようにしても良い。 In the monitoring device, a screen change detection unit that detects a change between the monitor screen recorded immediately before and a screen capture interval by detecting a change that exceeds a threshold set by the screen change detection unit. May be provided with an interval changing unit that shortens the time before the change is detected.
以上説明したことにより、本発明によれば、制御対象に発生した事象を、より正確に記録・解析できるようになるという優れた効果が得られる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an excellent effect that events generated in a control target can be recorded and analyzed more accurately.
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監視装置の構成を示す構成図である。この監視装置は、制御部１０１，表示制御部１０２，監視記録部１０３，記憶部１０４，情報再生部１０５，表示部１０６，入力部１０７を備える。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a monitoring device according to an embodiment of the present invention. The monitoring apparatus includes a control unit 101, a display control unit 102, a monitoring recording unit 103, a storage unit 104, an information reproducing unit 105, a display unit 106, and an input unit 107.
制御部１０１は、制御対象１２１を制御する。制御部１０１は、この制御の中で、複数の監視項目毎に設けられた複数の監視画面を生成して出力する。表示制御部１０２は、制御部１０１より出力された複数の監視画面の中で、入力部１０７により入力された選択指示で選択された監視画面を表示部１０６に表示する。ユーザが、入力部１０７を操作して選択指示を入力すれば、表示制御部１０２の制御により、ユーザが所望とする監視画面が表示部１０７に表示される。 The control unit 101 controls the control target 121. In this control, the control unit 101 generates and outputs a plurality of monitoring screens provided for each of the plurality of monitoring items. The display control unit 102 displays on the display unit 106 the monitoring screen selected by the selection instruction input from the input unit 107 among the plurality of monitoring screens output from the control unit 101. When the user operates the input unit 107 to input a selection instruction, a monitoring screen desired by the user is displayed on the display unit 107 under the control of the display control unit 102.
監視項目は、１つの制御対象１２１に対して多義多数にわたり存在するため、表示領域が限られている表示部１０７に、全ての監視項目について、ユーザが視認可能な状態に監視画面を表示することは不可能である。このため、ユーザは、上述したように選択指示を入力することで、表示制御部１０２の動作により表示部１０７における画面表示を切り替えて、各監視項目の監視画面を表示部１０７に表示させて確認する。 Since the monitoring items exist in many ambiguities with respect to one control target 121, the monitoring screen is displayed in a state that the user can visually recognize all the monitoring items on the display unit 107 having a limited display area. Is impossible. For this reason, the user inputs the selection instruction as described above to switch the screen display on the display unit 107 by the operation of the display control unit 102 and display the monitoring screen of each monitoring item on the display unit 107 for confirmation. To do.
監視記録部１０３は、制御部１０１から出力された各々の監視画面を、監視項目毎に設定された監視画面取り込み間隔でキャプチャし、監視項目毎に監視項目の監視情報として時系列に記憶部１０４に記録する。例えば、図２に示すような製造プロセスにおける監視画面を、時系列的に記憶する。また、キャプチャした監視画面の画像には、電子透かしにより、キャプチャを行った日時を埋め込む。図２では、領域２０１に、電子透かしにより日時が埋め込まれている。なお、図２では、電子透かしを見える状態に模式的に示している。 The monitoring recording unit 103 captures each monitoring screen output from the control unit 101 at a monitoring screen capture interval set for each monitoring item, and stores the monitoring unit 104 in time series as monitoring information of the monitoring item for each monitoring item. To record. For example, a monitoring screen in the manufacturing process as shown in FIG. 2 is stored in time series. In addition, the date and time of capture are embedded in the captured image of the monitoring screen by digital watermark. In FIG. 2, the date and time are embedded in the area 201 using a digital watermark. In FIG. 2, the electronic watermark is schematically shown in a visible state.
図２に示す監視画面は、装置Ａを監視対象とした監視項目の監視画面であり、「ＩＮ−１」および「ＩＮ−２」のバルブの開閉により、原料１および原料２のタンクへの投入流量を制御し、「ＣＯＬＤ−ＩＮ」のバルブ開閉により冷却水の流量を制御し、「ＷＡＲＭ−ＩＮ」のバルブ開閉により温水の流量を制御し、「ＯＵＴ−１」，「ＯＵＴ−２」のバルブ開閉により、製品の排出量を制御しているプロセスを示している。また、図２に示す監視画面は、キャプチャの日時が「２０１３１０１０ １０：１０：４０」であることが示されている。 The monitoring screen shown in FIG. 2 is a monitoring screen for monitoring items for which the device A is to be monitored. By opening and closing the valves “IN-1” and “IN-2”, the raw materials 1 and 2 are put into the tank. The flow rate is controlled, the flow rate of cooling water is controlled by opening and closing the valve of “COLD-IN”, the flow rate of hot water is controlled by opening and closing the valve of “WARM-IN”, and “OUT-1” and “OUT-2” It shows a process that controls the amount of product discharged by opening and closing valves. The monitoring screen shown in FIG. 2 indicates that the capture date is “20131010 10:10:40”.
このような監視画面を、例えば、１０秒毎にキャプチャする。この結果、図３，図４に示すように、１０秒毎に監視画面がキャプチャされて記録されていく。この中で、図４に示すように、キャプチャの日時が「２０１３１０１０ １０：１１：００」の監視画面では、「ＩＮ−１」のバルブの表示状態が変化し、「ＩＮ−１」のバルブに異常が発生したことが示されている。 Such a monitoring screen is captured every 10 seconds, for example. As a result, as shown in FIGS. 3 and 4, the monitoring screen is captured and recorded every 10 seconds. In this, as shown in FIG. 4, on the monitoring screen where the capture date is “20131010 10:11:00”, the display state of the valve “IN-1” changes, and the valve of “IN-1” changes. An anomaly has occurred.
このように、監視項目毎に監視画面取り込み間隔でキャプチャした複数の画像より、例えば動画ファイルを監視項目毎に生成して記録する。動画ファイルは、例えば、アニメーションＧＩＦ（Graphics Interchange Format）ファイル形式とすれば良い。また、他の動画ファイル形式としても良い。ここで、記録する動画ファイルの最大録画時間は、予め定義された時間で決定され、定義された時間を超過した場合は、古い画像（監視画面）から順次捨てられていく。 In this way, for example, a moving image file is generated and recorded for each monitoring item from a plurality of images captured at the monitoring screen capture interval for each monitoring item. The moving image file may be, for example, an animation GIF (Graphics Interchange Format) file format. Other video file formats may be used. Here, the maximum recording time of the moving image file to be recorded is determined by a predefined time, and when the defined time is exceeded, the old images (monitoring screen) are sequentially discarded.
ところで、監視記録部１０３は、制御部１０１が設けられた制御装置内に配置する必要はなく、インターネットなどの広域網で接続されていても良い。例えば、監視記録部１０３は、制御部１０１との間で、ＲＤＰ（Remote Desktop Protocol）プロトコル，ＲＦＢ（Remote FrameBuffer）プロトコルによりセッションが維持されたリモートセッションとして接続された画面サーバである。上で動作を継続することにより、画面キャプチャを継続する。他のリモート操作プロトコルとしても良い。 By the way, the monitoring recording unit 103 does not need to be arranged in the control device in which the control unit 101 is provided, and may be connected by a wide area network such as the Internet. For example, the monitoring recording unit 103 is a screen server connected to the control unit 101 as a remote session in which a session is maintained by an RDP (Remote Desktop Protocol) protocol or an RFB (Remote FrameBuffer) protocol. Continue screen capture by continuing the above operation. Other remote operation protocols may be used.
情報再生部１０５は、記憶部１０４に記録されている監視情報を再生する。情報再生部１０５は、ユーザの操作により入力部１０７により入力された選択指示により、対象とする監視情報を再生する。再生された監視情報は、表示部１０６に表示される。例えば、図２，図３，図４を用いて説明した例では、再生している監視情報の監視画面の変化の中で、「ＩＮ−１」のバルブの表示状態が変化する状態が確認でき、日時「２０１３１０１０ １０：１１：００」において、「ＩＮ−１」のバルブに異常が発生したことが確認できる。 The information reproducing unit 105 reproduces the monitoring information recorded in the storage unit 104. The information reproducing unit 105 reproduces target monitoring information in accordance with a selection instruction input from the input unit 107 by a user operation. The reproduced monitoring information is displayed on the display unit 106. For example, in the example described with reference to FIG. 2, FIG. 3, and FIG. It is possible to confirm that an abnormality has occurred in the valve “IN-1” at the date “20131010 10:11:00”.
ところで、図３と図４を用いて説明したように、監視画面が変化した場合、この後の画面取り込み間隔をより短くしても良い。図５は、画面取り込み間隔を状況に応じて変更するようにした監視装置の構成を示す構成図である。この監視装置は、図１を用いて説明した監視装置に、画面変化検出部５０１および間隔変更部５０２が加えられている。 Incidentally, as described with reference to FIGS. 3 and 4, when the monitoring screen changes, the subsequent screen capture interval may be further shortened. FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a configuration of a monitoring device in which the screen capture interval is changed according to the situation. In this monitoring apparatus, a screen change detection unit 501 and an interval change unit 502 are added to the monitoring apparatus described with reference to FIG.
画面変化検出部５０１は、直前に記録された監視画面との画面間の変化を検出する。例えば、図３に示す監視画面から図４に示す監視画面への変化を検出する。なお、図２に示す監視画面から図３に示す監視画面は変化していないので、何も検出されない。 The screen change detection unit 501 detects a change between the screen and the monitoring screen recorded immediately before. For example, a change from the monitoring screen shown in FIG. 3 to the monitoring screen shown in FIG. 4 is detected. Since the monitoring screen shown in FIG. 3 has not changed from the monitoring screen shown in FIG. 2, nothing is detected.
間隔変更部５０２は、画面変化検出部５０１による設定されているしきい値を超えた変化の検出により、画面取り込み間隔を、変化の検出前より短くする。前述したように、「ＩＮ−１」のバルブに異常が発生してこの表示が変更されると、直前に記録された監視画面との画面間の変化がしきい値を超える状態となる。このように、運転状態に異常が発生したことなどが、監視画面の変化として検出できる。また、異常が発生している状態は、より詳細に確認することが重要となるので、画像取り込みの間隔をより短くする。このことにより、より詳細な確認が可能となる。 The interval changing unit 502 makes the screen capture interval shorter than before the change is detected by detecting the change exceeding the threshold set by the screen change detecting unit 501. As described above, when an abnormality occurs in the valve “IN-1” and this display is changed, the change between the screen and the monitoring screen recorded immediately before exceeds the threshold value. In this way, the occurrence of an abnormality in the operating state can be detected as a change in the monitoring screen. Further, since it is important to check in detail the state in which an abnormality has occurred, the interval between image captures is made shorter. This enables more detailed confirmation.
上述したように、本発明では、複数の監視項目毎に設けられて生成されている複数の監視画面を、監視項目毎に設定された監視画面取り込み間隔でキャプチャし、監視項目毎に監視項目の監視情報として時系列に記録するようにした。この結果、本発明によれば、記録するためのデータを個々に定義する必要がなく、また、記録された監視項目毎の動画ファイルなどの時系列データは、新たに形式を変換することなく、非常に確認しやすい状態となっている。 As described above, in the present invention, a plurality of monitoring screens provided and generated for each of the plurality of monitoring items are captured at the monitoring screen capturing interval set for each monitoring item, and the monitoring item of each monitoring item is captured. Recorded in chronological order as monitoring information. As a result, according to the present invention, it is not necessary to individually define data for recording, and time-series data such as a moving image file for each recorded monitoring item does not newly convert the format, It is very easy to check.
また、本発明によれば、表示部に表示されてない監視項目についても記録されるようになるので、制御対象に発生した事象を、より正確に記録・解析できるようになる。例えば、制御対象のシステムでの特殊な事象発生時の原因解析時には、様々な監視項目にわたる広範囲なデータの関連性を確認する必要性が生じる場合があるが、このような場合であっても、本発明によれば、全ての項目について監視画面が時系列的に記録されているので、これらを同時に再生することができ、同じ表示画面上で同時に再生表示させることで、広範囲のデータを同一時間軸上で一度に確認することが可能となる。このような複数の監視画面の同時再生においては、各監視画面の表示を縮小すれば良い。 Further, according to the present invention, monitoring items that are not displayed on the display unit are also recorded, so that an event that has occurred in the controlled object can be recorded and analyzed more accurately. For example, when analyzing the cause when a special event occurs in the system to be controlled, it may be necessary to confirm the relevance of a wide range of data across various monitoring items. According to the present invention, since the monitoring screens are recorded in time series for all the items, they can be reproduced at the same time, and a wide range of data can be reproduced at the same time by simultaneously reproducing and displaying them on the same display screen. It becomes possible to confirm at once on the axis. In such simultaneous playback of a plurality of monitoring screens, the display of each monitoring screen may be reduced.
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。例えば、直前に記録された監視画面との画面間の変化がない場合は、この監視画像を記録せず、日時情報のみを記録する構成としても良い。このようにすることで、記録される動画ファイルを圧縮することができる。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and many modifications and combinations can be implemented by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention. It is obvious. For example, when there is no change between the screen and the monitoring screen recorded immediately before, this monitoring image may not be recorded, and only the date / time information may be recorded. By doing so, the recorded moving image file can be compressed.
１０１…制御部、１０２…表示制御部、１０３…監視記録部、１０４…記憶部、１０５…情報再生部、１０６…表示部、１０７…入力部、１２１…制御対象。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Control part, 102 ... Display control part, 103 ... Monitoring recording part, 104 ... Memory | storage part, 105 ... Information reproduction part, 106 ... Display part, 107 ... Input part, 121 ... Control object.
Claims (2)
前記制御部より出力された複数の監視画面の中で、入力された選択指示で選択された監視画面を表示部に表示する表示制御部と、
前記制御部から出力された各々の監視画面を、前記監視項目毎に設定された監視画面取り込み間隔でキャプチャし、前記監視項目毎に前記監視項目の監視情報として時系列に記憶部に記録する監視記録部と、
前記記憶部に記録されている監視情報を再生する情報再生部と
を備えることを特徴とする監視装置。 A control unit that generates and outputs a plurality of monitoring screens provided for a plurality of monitoring items;
Among the plurality of monitoring screens output from the control unit, a display control unit that displays the monitoring screen selected by the input selection instruction on the display unit;
Each monitoring screen output from the control unit is captured at a monitoring screen capture interval set for each monitoring item, and monitoring is recorded in the storage unit in time series as monitoring information of the monitoring item for each monitoring item A recording section;
An information reproducing unit for reproducing the monitoring information recorded in the storage unit.
直前に記録された監視画面との画面間の変化を検出する画面変化検出部と、
前記画面変化検出部による設定されているしきい値を超えた変化の検出により、前記画面取り込み間隔を、変化の検出前より短くする間隔変更部と
を備えることを特徴とする監視装置。 The monitoring device according to claim 1,
A screen change detection unit that detects a change between the screen and the monitoring screen recorded immediately before;
A monitoring apparatus comprising: an interval changing unit configured to make the screen capture interval shorter than that before detecting a change by detecting a change exceeding a set threshold value by the screen change detecting unit.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2020064390A (en) * | 2018-10-16 | 2020-04-23 | ファナック株式会社 | Data collection system and data collection method |
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