JP4136337B2 - Process data analyzer - Google Patents

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  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプロセスデータ解析装置にかかり、特にネットワークを介してプロセスデータを取得し、解析結果をネットワークを介して提供することのできるプロセスデータ解析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば発電プラント、化学プラント等を運用するプロセス産業では、各プラント毎あるいは各製造所毎に、プロセスを解析するに要するヒストリカルデータを保存しておくための大規模データベースおよびプロセス解析用の計算機を備えておき、これらのデータベースおよび計算機を利用して、プロセス解析技術者がプロセス解析を行うのが通常である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような、従来のプロセス解析システムでは、大規模なデータベースを構築するための計算機および解析用の計算機を配備することが必要であり、さらにプロセス解析技術者の育成も必要となる。本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたもので、プロセスを管理するユーザーからの要求に応じてプロセスデータを蓄積し、要求に応じて前記蓄積したデータを利用してプロセスを解析してその解析結果をユーザに提供することのできるプロセスデータ解析装置を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために次のような手段を採用した。
【０００５】
ユーザ端末からの解析要求に応じて、データベースにヒストリカルデータとして格納したプロセスデータを検索し、検索したプロセスデータを解析して解析結果を前記ユーザ端末に送信するプロセスデータ解析処理部と、前記ヒストリカルデータの格納期間および前記プロセス解析処理の内容に応じて前記ユーザに課金処理する課金処理部と、前記ユーザのユーザ登録情報を管理するための登録ユーザ管理データベースと、ユーザ側のプラントの運転を制御するとともにプラントのプロセスデータを格納するプロセスコンピュータと接続してプロセスデータを受信する通信手段とを備え、前記データベースはユーザ側に備えたプロセスコンピュータから収集したプロセスデータをヒストリカルデータとして格納し、前記プロセスデータ解析処理部は前記ユーザ端末からの解析要求に応じてヒストリカルデータを検索して得たプロセスデータをもとにトレンド表示信号を生成し、該表示信号をユーザ端末に送信して解析すべきプロセスデータの確認を要求するとともに、ユーザ端末からの確認信号に応じて解析種類を入力する画面をユーザ端末に表示して解析種類の選択を要求し、さらに解析種類の選択入力に応じて解析を行うための設定値入力のための画面をユーザ端末表示し、ユーザ端末からの設定値入力内容にしたがって解析を実行しその解析結果をユーザ端末に表示することを特徴とするプロセスデータ解析装置。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【０００７】
図１は、本実施形態にかかるプロセスデータ解析装置を含むシステム構成を示す図である。本システムは、図１に示すように、サービスを提供するデータセンタ側のサーバ１、サービスを利用する側のユーザ端末２およびプロセスコンピュータ３、並びにネットワーク４から構成されており、サーバ１と端末２とプロセスコンピュータ３は、ネットワーク４を介して相互に接続している。また、プロセスコンピュータ３は、制御システム（ＤＣＳ）５を経由してプラント６と接続している。
【０００８】
図２は、前記サーバ１の詳細を示す図である。図に示すように、長期間のヒストリカルデータを保存する大規模ヒストリカルデータベース１６、プロセス解析を行うプロセス解析処理部１３、ユーザの登録情報を管理する登録ユーザ管理データベース１４、ユーザの認証およびユーザ側のプロセスコンピュータから提供されたヒストリカルデータの保存期間とプロセス解析処理の処理内容に基づく利用料金の課金を行う認証課金処理部１７、およびユーザ側のプロセスコンピュータ３からのヒストリカルデータを収集するとともに前記プロセス解析結果をユーザ側に提供する通信処理部１８を備える。なお、１１は各種データを表示するための表示部、１２は計算機に対して操作を行うための入力部である。
【０００９】
図３は、前記ユーザ端末２の詳細を示す図である。図に示すように、データサーバ１が提供するプロセス解析結果を参照するための通信処理部２３を備えているなお、２１は各種データを表示するための表示部、２２は計算機に対して操作を行うための入力部である。。
【００１０】
図４は、プロセスコンピュータ３の詳細を示す図である。図４に示すように、短期間のヒストリリカルデータを保存する小規模ヒストリカルデータベース３３、制御システム５から収集したプロセスデータの瞬時値を保存するプロセスデータベース３４、および前記ヒストリカルデータをサーバ１に送信する通信処理部３５を備える。なお、３１は各種データを表示するための表示部、３２は計算機に対して操作を行うための入力部である。
【００１１】
図５は、サーバ１が備えるデータベースの構造を示す図である。図に示すように、登録ユーザ管理データベース１４には、ユーザ毎に会社名、所属、氏名、ユーザＩＤ、パスワードなどのユーザ情報を格納する。また、大規模ヒストリカルデータベース１５には、会社名、プラント名、タグ名称、保存定義内容、プロセスデータ（１分毎）などのユーザが管理するプラントのヒストリカルデータに関する情報を格納する。
【００１２】
図６は、プロセスコンピュータ３が備えるデータベースの構造を示す図である。図に示すように、小規模ヒストリカルデータベース３３には、タグ名称、保存定義内容、プロセスデータなどのユーザが管理するプラントのヒストリカルデータに関する情報を格納する。また、プロセスデータベース３４には、タグ名称、タグ種別、および制御システム５から収集したプロセスデータの瞬時値を格納する。
【００１３】
次に、図７〜図１２を用いて、本発明の実施形態の作用を説明する。図７は、本実施形態におけるデータ、サービスおよび課金データの流れを示すフローチャートである。
【００１４】
まず、ユーザは、プラント６のプロセス解析のため、データ解析用のサーバ１を備えたデータセンタと契約をする（ステップＳ９０１）。この契約により、データセンタのサーバ１が備える大規模ヒストリカルデータベース１６に格納するデータの数およびデータの保存期間を決定し、ユーザ側にはユーザＩＤとパスワードが提供される。
【００１５】
次にサーバ１は、ステップＳ９０１における契約内容に従い、例えば月１回の周期で、通信処理部１８を使用して、ユーザ側プロセスコンピュータ３が備える小規模ヒストリカルデータベース３３から、過去１ヶ月分のヒストリカルデータを収集する（ステップＳ９０２）。サーバ１のヒストリカルデータ処理部１５は、収集したデータ内容をもとに大規模ヒストリカルデータベース１６の保存する場所を判定し、収集データを前記判定した場所に保存する（ステップＳ９０３）。このとき、サーバ１の認証課金処理部１７は、保存するデータの数と保存期間に応じて、データ保存料を課金する（ステップＳ９０４）。
【００１６】
サーバ１は、常時ユーザ側端末２からの接続を待っている状態にある（ステップＳ９０５）。ユーザ端末２からネットワーク４を介してデータセンタ側のサーバ１に接続があると（ステップＳ９０６）、認定課金処理部１７はそのユーザ認証機能を用いてユーザＩＤとパスワードの入力を要求する（ステップＳ９０７）。ユーザはこの要求に応えてユーザ側端末２を操作してユーザＩＤとパスワードを入力する（ステップＳ９０８）。認定課金処理部１７は前記ユーザＩＤとパスワードを受信すると、登録ユーザ管理データベース１４を検索し、前記入力されたユーザＩＤとパスワードが登録ユーザのものか否かを判定する（ステップＳ９０９）。ここで、登録ユーザのもので無いと判定した場合、エラーメッセージを表示し、処理を終了する。
【００１７】
前記ステップＳ９０９において、登録ユーザのものであると判定した場合、ユーザ側端末２に、図８に示す画面を表示して解析するデータの入力をユーザに要求する（ステップＳ９１０）。ユーザは該画面を参照して、端末２からプラント名称、タグ名称、解析対象期間を入力し、これらの入力情報をサーバに送信する（ステップ９１１）。サーバ１は、入力された情報をもとに前記大規模ヒストリカルデータベース１５を検索して該当するプロセスデータを検索し、検索したデータをもとに図９に示すようなトレンド画面を生成し、該画面をユーザ側端末２に表示する（ステップＳ９１２）。
【００１８】
ユーザが、表示されたトレンド画面を参照し、該トレンド画面が解析を望むプロセスデータのトレンド画面であることを確認し、実行を選択すると、サーバ１は、図１０に示す解析種類を入力する画面をユーザ側端末２に表示して入力を要求する（ステップＳ９１３）。ユーザは前記画面を参照して、実行を望む解析種類を選択し、実行を選択する（ステップＳ９１４）。ユーザが実行を望む解析種類として、例えば回帰分析を選択すると、サーバ１は、図１１に示すような回帰分析を行うための設定値入力のための画面をユーザ側端末２に表示する（ステップＳ９１５）。ユーザが、必要な設定を入力し実行する（ステップＳ９１６）と、サーバ１は、設定内容に従ってプロセスの解析を実行し（ステップＳ９１７）、解析結果を端末２に表示する（ステップＳ９１８）。このときの解析結果を図１２に示す。
【００１９】
このとき、認証課金処理部１７は、前記解析の種類およびサーバ１がプロセス解析に必要とした時間をもとに解析料金を算出し、解析料金を課金する（ステップＳ９１９）。なお、図８〜図１２において、キャンセルが選択された場合は、それぞれの画面を入力前の状態にし、戻るが選択された場合は、それぞれ１つ前画面に戻る。以上説明したように、ユーザは、計算機の導入や、プロセス解析技術者の育成に時間や金銭的負担がなく、プロセス解析結果を容易に参照することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、プロセスを管理するユーザーからの要求に応じてプロセスデータを蓄積し、要求に応じて前記蓄積したデータを利用してプロセスを解析してその解析結果をユーザに提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるプロセスデータ解析装置を含むシステム構成を示す図である。
【図２】サーバの詳細を示す図である。
【図３】ユーザ端末の詳細を示す図である。
【図４】プロセスコンピュータの詳細を示す図である。
【図５】サーバが備えるデータベースの構造を示す図である。
【図６】プロセスコンピュータが備えるデータベースの構造を示す図である。
【図７】データ、サービスおよび課金データの流れを示すフローチャートである。
【図８】解析データの入力要求画面を示す図である。
【図９】トレンド表示画面を示す図である。
【図１０】解析種類の入力要求画面を示す図である。
【図１１】回帰分析を行うための設定値入力要求画面を示す図である。
【図１２】解析結果を示す図である。
【符号の説明】
１ サーバ
２ ユーザ側端末
３ プロセスコンピュータ
４ ネットワーク
５ 制御システム
６ プラント
１１，２１，３１ 表示部
１２，２２，３２ 入力部
１３ プロセス解析処理部
１４ 登録ユーザ管理データベース
１５ ヒストリカルデータ処理部
１６ 大規模ヒストリカルデータベース
１７ 認証課金処理部
１８，２３，３５ 通信処理部
３３ 小規模ヒストリカルデータベース
３４ プロセスデータベース[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a process data analysis apparatus, and more particularly to a process data analysis apparatus capable of acquiring process data via a network and providing an analysis result via the network.
[0002]
[Prior art]
For example, in the process industry that operates power plants, chemical plants, etc., each plant or each manufacturing facility is equipped with a large-scale database for storing historical data required for process analysis and a computer for process analysis. In general, a process analysis engineer performs process analysis using these databases and computers.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional process analysis system as described above, it is necessary to deploy a computer for constructing a large-scale database and a computer for analysis, and it is also necessary to train a process analysis engineer. The present invention has been made in view of these problems, and accumulates process data according to a request from a user who manages the process, analyzes the process using the accumulated data according to a request, and Provided is a process data analysis apparatus capable of providing an analysis result to a user.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
[0005]
In response to an analysis request from a user terminal, process data stored as historical data in a database is searched, a process data analysis processing unit that analyzes the searched process data and transmits an analysis result to the user terminal, and the historical data A charging processing unit that charges the user according to the storage period of the user and the content of the process analysis process, a registered user management database for managing user registration information of the user, and operation of the plant on the user side And a communication means for receiving process data by connecting to a process computer for storing process data of the plant, and the database stores process data collected from the process computer provided on the user side as historical data, and the process data Analysis The unit generates a trend display signal based on the process data obtained by searching historical data in response to the analysis request from the user terminal, and transmits the display signal to the user terminal to confirm the process data to be analyzed. To display the screen for inputting the analysis type in response to the confirmation signal from the user terminal on the user terminal, request selection of the analysis type, and perform analysis in response to the selection input of the analysis type A process data analysis apparatus characterized by displaying a value input screen on a user terminal, executing an analysis in accordance with a set value input content from the user terminal, and displaying the analysis result on the user terminal .
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0007]
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration including a process data analysis apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, this system includes a data center server 1 that provides a service, a user terminal 2 and a process computer 3 that use the service, and a network 4. And the process computer 3 are connected to each other via a network 4. The process computer 3 is connected to the plant 6 via a control system (DCS) 5.
[0008]
FIG. 2 is a diagram showing details of the server 1. As shown in the figure, a large-scale historical database 16 that stores long-term historical data, a process analysis processing unit 13 that performs process analysis, a registered user management database 14 that manages user registration information, user authentication, and user side Collecting historical data from the authentication billing processing unit 17 for charging the usage fee based on the storage period of historical data provided from the process computer and the processing contents of the process analysis process, and the process computer 3 on the user side, and the process analysis A communication processing unit 18 is provided for providing the result to the user side. In addition, 11 is a display part for displaying various data, 12 is an input part for operating with respect to a computer.
[0009]
FIG. 3 is a diagram showing details of the user terminal 2. As shown in the figure, a communication processing unit 23 for referring to a process analysis result provided by the data server 1 is provided. Reference numeral 21 denotes a display unit for displaying various data. Reference numeral 22 denotes an operation on the computer. An input unit for performing. .
[0010]
FIG. 4 is a diagram showing details of the process computer 3. As shown in FIG. 4, a small-scale historical database 33 that stores short-term historical data, a process database 34 that stores instantaneous values of process data collected from the control system 5, and the historical data are transmitted to the server 1. A communication processing unit 35 is provided. In addition, 31 is a display unit for displaying various data, and 32 is an input unit for operating the computer.
[0011]
FIG. 5 is a diagram illustrating the structure of the database provided in the server 1. As shown in the figure, the registered user management database 14 stores user information such as company name, affiliation, name, user ID, and password for each user. The large-scale historical database 15 stores information on plant historical data managed by the user, such as company name, plant name, tag name, storage definition content, and process data (every minute).
[0012]
FIG. 6 is a diagram showing the structure of a database provided in the process computer 3. As shown in the figure, the small-scale historical database 33 stores information relating to plant historical data managed by the user, such as tag names, storage definition contents, and process data. The process database 34 stores a tag name, a tag type, and an instantaneous value of process data collected from the control system 5.
[0013]
Next, the effect | action of embodiment of this invention is demonstrated using FIGS. FIG. 7 is a flowchart showing the flow of data, service, and billing data in this embodiment.
[0014]
First, the user makes a contract with a data center including the server 1 for data analysis for process analysis of the plant 6 (step S901). By this contract, the number of data stored in the large-scale historical database 16 provided in the server 1 of the data center and the data storage period are determined, and a user ID and a password are provided to the user side.
[0015]
Next, the server 1 uses the communication processing unit 18 according to the contract contents in step S901, for example, from the small-scale historical database 33 provided in the user-side process computer 3, using the communication processing unit 18, for the past month. Data is collected (step S902). The historical data processing unit 15 of the server 1 determines a storage location of the large-scale historical database 16 based on the collected data contents, and stores the collected data in the determined location (step S903). At this time, the authentication / billing processing unit 17 of the server 1 charges a data storage fee according to the number of data to be stored and the storage period (step S904).
[0016]
The server 1 is always waiting for a connection from the user terminal 2 (step S905). When there is a connection from the user terminal 2 to the server 1 on the data center side via the network 4 (step S906), the authorized billing processing unit 17 requests input of a user ID and password using the user authentication function (step S907). ). In response to this request, the user operates the user terminal 2 and inputs a user ID and password (step S908). Upon receiving the user ID and password, the authorized billing processing unit 17 searches the registered user management database 14 to determine whether or not the input user ID and password belong to a registered user (step S909). If it is determined that the user is not a registered user, an error message is displayed and the process ends.
[0017]
If it is determined in step S909 that the user belongs to the registered user, the user terminal 2 is requested to input data to be analyzed by displaying the screen shown in FIG. 8 (step S910). The user refers to the screen, inputs the plant name, tag name, and analysis target period from the terminal 2, and transmits the input information to the server (step 911). The server 1 searches the large-scale historical database 15 based on the input information, searches for the corresponding process data, generates a trend screen as shown in FIG. 9 based on the searched data, A screen is displayed on the user terminal 2 (step S912).
[0018]
When the user refers to the displayed trend screen, confirms that the trend screen is a trend screen of process data desired to be analyzed, and selects execution, the server 1 is a screen for inputting the analysis type shown in FIG. Is displayed on the user terminal 2 to request input (step S913). The user refers to the screen, selects an analysis type desired to be executed, and selects execution (step S914). When, for example, regression analysis is selected as the analysis type desired by the user, the server 1 displays a screen for inputting set values for performing regression analysis as shown in FIG. 11 on the user-side terminal 2 (step S915). ). When the user inputs and executes necessary settings (step S916), the server 1 executes process analysis according to the setting contents (step S917) and displays the analysis result on the terminal 2 (step S918). The analysis result at this time is shown in FIG.
[0019]
At this time, the authentication / billing processing unit 17 calculates an analysis fee based on the type of analysis and the time required for the process analysis by the server 1, and charges the analysis fee (step S919). 8 to 12, when cancel is selected, each screen is set to the state before input, and when returning is selected, each screen returns to the previous screen. As described above, the user can easily refer to the process analysis result without introducing time and money in introducing a computer or training a process analysis engineer.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, process data is accumulated in response to a request from a user who manages a process, the process is analyzed using the accumulated data in response to a request, and the analysis result is obtained by a user. Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration including a process data analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing details of a server.
FIG. 3 is a diagram showing details of a user terminal.
FIG. 4 is a diagram showing details of a process computer.
FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a database included in a server.
FIG. 6 is a diagram showing the structure of a database included in a process computer.
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of data, service, and billing data.
FIG. 8 is a diagram showing an analysis data input request screen;
FIG. 9 is a diagram showing a trend display screen.
FIG. 10 is a diagram showing an analysis type input request screen;
FIG. 11 is a diagram showing a setting value input request screen for performing regression analysis;
FIG. 12 is a diagram showing an analysis result.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Server 2 User side terminal 3 Process computer 4 Network 5 Control system 6 Plant 11, 21, 31 Display part 12, 22, 32 Input part 13 Process analysis processing part 14 Registered user management database 15 Historical data processing part 16 Large-scale historical database 17 Authentication and billing processing unit 18, 23, 35 Communication processing unit 33 Small historical database 34 Process database

Claims (1)

ユーザ端末からの解析要求に応じて、データベースにヒストリカルデータとして格納したプロセスデータを検索し、検索したプロセスデータを解析して解析結果を前記ユーザ端末に送信するプロセスデータ解析処理部と、
前記ヒストリカルデータの格納期間および前記プロセス解析処理の内容に応じて前記ユーザに課金処理する課金処理部と、
前記ユーザのユーザ登録情報を管理するための登録ユーザ管理データベースと、
ユーザ側のプラントの運転を制御するとともにプラントのプロセスデータを格納するプロセスコンピュータと接続してプロセスデータを受信する通信手段とを備え、
前記データベースはユーザ側に備えたプロセスコンピュータから収集したプロセスデータをヒストリカルデータとして格納し、
前記プロセスデータ解析処理部は前記ユーザ端末からの解析要求に応じてヒストリカルデータを検索して得たプロセスデータをもとにトレンド表示信号を生成し、該表示信号をユーザ端末に送信して解析すべきプロセスデータの確認を要求するとともに、ユーザ端末からの確認信号に応じて解析種類を入力する画面をユーザ端末に表示して解析種類の選択を要求し、さらに解析種類の選択入力に応じて解析を行うための設定値入力のための画面をユーザ端末表示し、ユーザ端末からの設定値入力内容にしたがって解析を実行しその解析結果をユーザ端末に表示することを特徴とするプロセスデータ解析装置。In response to an analysis request from the user terminal, search the process data stored as historical data in the database, analyze the searched process data and send the analysis result to the user terminal, and
A billing processing unit for billing the user according to the storage period of the historical data and the content of the process analysis process;
A registered user management database for managing user registration information of the user;
A communication means for controlling the operation of the plant on the user side and connecting to a process computer for storing the process data of the plant and receiving the process data;
The database stores process data collected from a process computer provided on the user side as historical data,
The process data analysis processing unit generates a trend display signal based on process data obtained by searching historical data in response to an analysis request from the user terminal, and transmits the display signal to the user terminal for analysis. Requesting confirmation of process data to be displayed, displaying a screen for inputting an analysis type in response to a confirmation signal from the user terminal, requesting selection of the analysis type, and further analyzing in accordance with an input of selection of the analysis type A process data analysis apparatus characterized by displaying a screen for inputting a set value for performing a user terminal, executing an analysis according to a set value input content from the user terminal, and displaying the analysis result on the user terminal .
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