CN106133623A

CN106133623A - 数据采集系统

Info

Publication number: CN106133623A
Application number: CN201580015489.2A
Authority: CN
Inventors: 菊地健; 菊地健一
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2015-02-18
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2035-02-18
Also published as: JP6317974B2; KR101877659B1; JP2015191614A; CN106133623B; KR20160124162A; WO2015146381A1

Abstract

本发明使考虑到了可靠性的提高和处理负荷的降低的运用成为可能。本发明的数据采集服务器分别包括：联接管理部，其针对每一冗余方式而形成联接组，并存储运用于联接组的冗余方式的识别信息和属于联接组的管理数据的识别信息；排程表管理部，其按照排程表需要与否信息来生成或取消管理数据的数据采集排程表；数据采集部，其按照数据采集排程表来针对每一联接组而采集管理数据；数据发送部，其针对朝数据记录装置的管理数据发送处理的每一开始周期而发送联接组的运行状态信息及管理数据；以及排程表需要与否设定部，其根据运用于联接组的冗余方式来设定排程表需要与否信息。

Description

数据采集系统

技术领域

本发明涉及一种数据采集系统。

背景技术

在对工厂等的生产工艺进行管理的系统中，会定期从配置在工厂内的设备采集工艺数据等而对工艺进行管理。在这种系统中，采用将服务器双重化等冗余化构成以防备服务器宕机或磁盘损坏等意外故障，从而提高了系统的可靠性。作为代表性的冗余方式，例如有并行冗余方式和待机冗余方式，在下述专利文献1中揭示有一种采用待机冗余方式的工艺数据采集装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011-258125号公报

发明内容

发明要解决的问题

在上述冗余方式中的并行冗余方式中，由于始终使二个服务器并行运行，因此存在对两服务器发送数据的下位系统中的处理负荷增大的问题。另一方面，在待机冗余方式中，在运行系统发生故障时，由于使待机系统运行是需要时间的，因此存在无法记录这期间产生的数据的问题。

在生产工艺中成为采集对象的工艺数据等例如有采集周期短、需要高品质下的记录的数据以及采集周期长、低品质下的记录即可的数据。因而，只要可采用适于各种数据的冗余方式，则考虑到了可靠性的提高和处理负荷的降低的运用便成为可能。

本发明的目的在于提供一种考虑到了可靠性的提高和处理负荷的降低的运用成为可能的数据采集系统。

解决问题的技术手段

本发明的数据采集系统的特征在于包括按照数据采集排程表从管理设备采集管理数据的第1节点及第2节点，并且，所述第1节点及所述第2节点分别包括：联接管理部，其针对每一冗余方式而形成联接组，并以与表示运用于该联接组的冗余方式的冗余方式识别信息相关联的方式存储确定属于该联接组的所述管理数据的数据识别信息，从而管理所述联接组；排程表管理部，其按照排程表需要与否信息来生成或取消所述管理数据的所述数据采集排程表；数据采集部，其按照所述数据采集排程表来针对每一所述联接组而从所述管理设备采集所述管理数据；数据发送部，其针对开始对记录所述采集数据的数据记录装置发送所述管理数据的发送处理的每一周期，以所述联接组单位来发送自身节点中的所述联接组的运行状态信息以及由所述数据采集部采集到的所述管理数据；以及排程表需要与否设定部，其根据针对运用于所述联接组的所述每一冗余方式而定的条件来针对每一所述联接组而设定所述排程表需要与否信息。

可设为：在所述冗余方式为并行冗余方式的情况下，所述排程表需要与否设定部将所述排程表需要与否信息设为指示生成所述数据采集排程表的内容，在所述冗余方式为待机冗余方式的情况下，在另一节点中的所述联接组的运行状态信息为运行中时，所述排程表需要与否设定部将所述排程表需要与否信息设为指示取消所述数据采集排程表的内容，在另一节点中的所述联接组的运行状态信息不是运行中时，所述排程表需要与否设定部将所述排程表需要与否信息设为指示生成所述数据采集排程表的内容。

可设为：在所述冗余方式为并行冗余方式的情况下，所述数据发送部将自身节点中的所述联接组的运行状态信息以及由所述数据采集部采集到的所述管理数据发送至所述数据记录装置，在所述冗余方式为待机冗余方式的情况下，所述数据发送部将自身节点中的所述联接组的运行状态信息以及由所述数据采集部采集到的所述管理数据发送至所述数据记录装置及另一节点。

发明的效果

根据本发明，可提供一种考虑到了可靠性的提高和处理负荷的降低的运用成为可能的数据采集系统。

附图说明

图1为例示实施方式中的数据采集系统的构成的图。

图2为用以说明图1所示的数据采集服务器采集管理数据时的动作的流程图。

图3为用以说明图1所示的数据采集服务器将管理数据发送至数据记录服务器等时的动作的流程图。

图4为用以说明图1所示的数据记录服务器对接收自数据采集服务器的采集数据进行记录时的动作的流程图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本发明的实施方式进行说明。但以下所说明的实施方式仅为示例，并不排除以下未明示的各种变形或技术的运用。即，本发明可在不脱离其宗旨的范围内进行各种变形来加以实施。

图1为例示本发明的实施方式中的数据采集系统的概略构成的图。如图1所示，数据采集系统包括数据采集服务器1A、1B(第1节点及第2节点)和数据记录服务器2。

数据采集服务器1A、1B从工厂内所配置的成为管理对象的设备(以下，称为“管理设备”)采集工艺数据等成为管理对象的数据(以下，称为“管理数据”)，并发送至数据记录服务器2。

作为工厂内所配置的设备，例如有搭载HART(Highway Addressable RemoteTransducer，可寻址远程传感器高速通道)通信功能的设备、或者支持基金会现场总线(Foundation(注册商标)Fieldbus：FF)技术的设备。具体而言，可将检测流量或压力、温度等的各种传感器设备、控制流量控制阀或压力控制阀等各种阀门的阀门定位器、使泵或风扇等动作的各种致动器等用作设备。作为管理数据，例如有流量或压力、温度等测定数据、阀门的开度等控制数据等。

数据采集服务器1A、1B按照以管理数据单位来设定的冗余方式(并行冗余方式或待机冗余方式)，分别作为构成并行冗余方式的双重化服务器中的一方的服务器、待机冗余方式的运行系统服务器或待机系统服务器而发挥功能。通过以如此方式发挥功能，可采用适于各种管理数据的冗余方式来加以运用。

下面，对具有这种特征的数据采集服务器1A、1B的功能构成进行说明。再者，在无须特别区分记载数据采集服务器1A、1B的情况下，以下将记作数据采集服务器1。此外，数据采集服务器1A、1B各自所具有的以下的各功能构成要素也作同样处理。

如图1所示，数据采集服务器1在功能上例如包括联接管理部11、排程表需要与否设定部12、排程表管理部13、数据采集部14及数据发送部15。

联接管理部11针对每一冗余方式而形成联接组，并将运用于该联接组的冗余方式的识别ID与属于该联接组的管理数据的识别ID关联起来而加以存储，由此对联接组进行管理。

排程表需要与否设定部12根据针对运用于联接组的每一冗余方式而定的条件来针对每一联接组而设定排程表需要与否信息。排程表需要与否信息是用以指示排程表管理部13生成还是取消数据采集排程表的信息。下面，作为排程表需要与否信息，示例性地对使用表示开/关的标志的情况进行说明。在数据采集排程表中，例如设定以何种周期采集成为排程表对象的管理数据。

下面，针对每一冗余方式而具体说明排程表需要与否设定部12的功能。

(1)冗余方式为并行冗余方式的情况

排程表需要与否设定部12将排程表需要与否信息设为指示生成数据采集排程表的开状态。其原因在于，在并行冗余方式中，需要利用两服务器来采集并记录数据。

(2)冗余方式为待机冗余方式的情况

(2-a)另一数据采集服务器1中的联接组为运行中的情况：

排程表需要与否设定部12将排程表需要与否信息设为指示取消数据采集排程表的关状态。其原因在于，在待机冗余方式中，若正在利用运行系统的服务器来采集并记录数据，则待机系统的服务器无须采集数据。

(2-b)另一数据采集服务器1中的联接组不是运行中的情况：

排程表需要与否设定部12将排程表需要与否信息设为指示生成数据采集排程表的开状态。其原因在于，在待机冗余方式中，在另一方为待机系统的服务器的情况下，自身服务器成为运行系统，需要采集并记录数据。

关于另一数据采集服务器1中的联接组是否为运行中，可通过参考发送自该另一数据采集服务器1的联接组的运行状态信息来判定。联接组的运行状态信息是各数据采集服务器1周期性地对数据记录服务器2及另一数据采集服务器1发送的数据。在各运行状态信息中例如可存储表示正在运行的“运行”、表示已停止的“停止”、表示有异常的“异常”。

排程表管理部13按照排程表需要与否信息来生成或取消管理数据的数据采集排程表。具体而言，在排程表需要与否信息为开状态的情况下，排程表管理部13生成管理数据的数据采集排程表，在排程表需要与否信息为关状态的情况下，排程表管理部13取消管理数据的数据采集排程表。

数据采集部14按照数据采集排程表来针对每一联接组而从管理设备采集管理数据。

数据发送部15针对开始对数据记录服务器2的采集数据的发送处理的每一周期，以联接组单位来循环处理并发送自身数据采集服务器1中的联接组的运行状态信息以及由数据采集部14采集到的管理数据。

在冗余方式为待机冗余方式的情况下，数据发送部15对数据记录服务器2及另一数据采集服务器1发送联接组的运行状态信息及管理数据。另一方面，在冗余方式为并行冗余方式的情况下，数据发送部15仅对数据记录服务器2发送联接组的运行状态信息及管理数据。

接着，参考图2对数据采集服务器1采集管理数据时的动作进行说明。该动作针对预先设定的每一排程表周期而加以执行，并且对所有联接组以联接组单位来加以执行。

首先，数据采集服务器1的数据采集部14判定在当前时间点是否有成为处理对象的数据采集排程表(步骤S101)。在该判定为否的情况下(步骤S101：否)，结束本动作。

另一方面，在上述步骤S101中判定在当前时间点有成为处理对象的数据采集排程表的情况下(步骤S101：是)，数据采集部14根据联接组的运行状态信息来判定是否有异常(步骤S102)。在该判定为是的情况下(步骤S102：是)，结束本动作。

另一方面，在上述步骤S102中判定无异常的情况下(步骤S102：否)，数据采集部14从管理设备采集管理数据(步骤S103)。

然后，数据采集部14将采集到的管理数据作为恢复用数据而存储至存储器(步骤S104)。

然后，数据采集部14将采集到的管理数据存储至用以发送至数据记录服务器2等的发送缓冲器(步骤S105)，并结束本动作。

对属于联接组的所有管理数据依序执行上述步骤S101到步骤S105的各处理。

接着，参考图3对数据采集服务器1将管理数据发送至数据记录服务器2等时的动作进行说明。该动作是针对预先设定的开始发送处理的每一周期而加以执行，并且是对所有联接组以联接组单位来加以执行。

首先，数据采集服务器1的排程表需要与否设定部12判定与成为处理对象的管理数据相对应的冗余方式是否为并行冗余方式(步骤S201)。在该判定为是的情况下(步骤S201：是)，排程表需要与否设定部12将排程表需要与否信息设为指示生成数据采集排程表的开状态(步骤S207)，并将处理转移至后文叙述的步骤S208。

另一方面，在上述步骤S201中判定冗余方式不是并行冗余方式的情况下(步骤S201：否)，排程表需要与否设定部12判定是否从数据记录服务器2接收到了指示运行的运行指示(步骤S202)。在该判定为是的情况下(步骤S202：是)，排程表需要与否设定部12将排程表需要与否信息设为指示生成数据采集排程表的开状态(步骤S207)，并将处理转移至后文叙述的步骤S208。

另一方面，在上述步骤S202中判定未接收到运行指示的情况下(步骤S202：否)，排程表需要与否设定部12判定是否从数据记录服务器2接收到了指示停止的停止指示(步骤S203)。在该判定为是的情况下(步骤S203：是)，排程表需要与否设定部12将排程表需要与否信息设为指示取消数据采集排程表的关状态(步骤S206)，并将处理转移至后文叙述的步骤S208。

另一方面，在上述步骤S203中判定未接收到停止指示的情况下(步骤S203：否)，排程表需要与否设定部12判定接收自另一数据采集服务器的联接组的运行状态信息是否“异常”(步骤S204)。在该判定为是的情况下(步骤S204：是)，排程表需要与否设定部12将排程表需要与否信息设为指示生成数据采集排程表的开状态(步骤S207)，并将处理转移至后文叙述的步骤S208。

另一方面，在上述步骤S204中判定联接组的运行状态信息无“异常”的情况下(步骤S204：否)，排程表需要与否设定部12将发送自另一数据采集服务器的管理数据作为恢复用数据而存储至存储器(步骤S205)。

然后，排程表需要与否设定部12将排程表需要与否信息设为指示取消数据采集排程表的关状态(步骤S206)。

然后，转移至步骤S208，数据发送部15将当前时间点下的联接组的运行状态信息存储至用以发送至数据记录服务器2等的发送缓冲器(步骤S208)。

然后，在与成为处理对象的管理数据相对应的冗余方式为并行冗余方式的情况下(步骤S209：是)，数据发送部15将发送缓冲器中所存储的管理数据及运行状态信息发送至数据记录服务器2(步骤S210)，并结束本动作。

另一方面，在与成为处理对象的管理数据相对应的冗余方式为待机冗余方式的情况下(步骤S209：否)，数据发送部15将发送缓冲器中所存储的管理数据及运行状态信息发送至数据记录服务器2及另一数据采集服务器1(步骤S211)，并结束本动作。

对属于联接组的所有管理数据依序执行上述步骤S201到步骤S211的各处理。

接着，参考图4，对数据记录服务器2对接收自数据采集服务器1的采集数据(管理数据)进行记录时的动作进行说明。该动作将数据采集服务器1区分表示为作为运行侧节点的第1系统和作为待机侧节点的第2系统。

具体而言，在与成为处理对象的联接组相对应的冗余方式为并行冗余方式的情况下，两个数据采集服务器1被设定为运行系统节点，用作该动作的第1系统。另一方面，在与成为处理对象的联接组相对应的冗余方式为待机冗余方式的情况下，一数据采集服务器1被设定为运行系统节点，用作该动作的第1系统，另一数据采集服务器1被设定为待机系统节点，用作该动作的第2系统。

该动作是针对预先设定的开始数据记录处理的每一周期而加以执行，并且是对所有联接组以联接组单位来加以执行。

首先，数据记录服务器2判定第1系统数据采集服务器1的联接组的运行状态信息为“停止”还是“运行”还是“异常”(步骤S301)。在该判定中判定为“停止”的情况下，数据记录服务器2对第1系统数据采集服务器1发送指示运行的运行指示(步骤S302)，并将处理转移至后文叙述的步骤S304。

另一方面，在上述步骤S301的判定中判定运行状态信息为“运行”的情况下，数据记录服务器2将接收自第1系统数据采集服务器1的采集数据记录至存储装置(步骤S303)。

然后，数据记录服务器2判定与成为处理对象的管理数据相对应的冗余方式是否为待机冗余方式(步骤S304)。在该判定为否的情况下(步骤S304：否)，将处理转移至后文叙述的步骤S307。

另一方面，在上述步骤S304的判定中判定冗余方式为待机冗余方式的情况下(步骤S304：是)，数据记录服务器2判定第2系统数据采集服务器1是否在运行(步骤S305)。在该判定为否的情况下(步骤S305：否)，将处理转移至后文叙述的步骤S307。

另一方面，在上述步骤S305的判定中判定第2系统数据采集服务器1正在运行的情况下(步骤S305：是)，数据记录服务器2对第2系统数据采集服务器1发送指示停止的停止指示(步骤S306)。

然后，数据记录服务器2将第1系统数据采集服务器1设定为运行侧运行系统节点，将第2系统数据采集服务器1设定为待机侧待机系统节点(步骤S307)，并结束本动作。

另一方面，在上述步骤S301的判定中判定运行状态信息为“异常”的情况下，数据记录服务器2判定第2系统数据采集服务器1是否异常(步骤S308)。在该判定为是的情况下(步骤S308：是)，结束本动作。

另一方面，在上述步骤S308的判定中判定第2系统数据采集服务器1无异常的情况下(步骤S308：否)，数据记录服务器2判定第2系统数据采集服务器1是否在运行(步骤S309)。在该判定为否的情况下(步骤S309：否)，数据记录服务器2对第2系统数据采集服务器1发送指示运行的运行指示(步骤S310)，并将处理转移至后文叙述的步骤S312。

另一方面，在上述步骤S309的判定中判定第2系统数据采集服务器1正在运行的情况下(步骤S309：是)，数据记录服务器2将第2系统数据采集服务器1的采集数据记录至存储装置(步骤S311)。

然后，数据记录服务器2将第1系统数据采集服务器1设定为待机侧服务器，将第2系统数据采集服务器1设定为运行侧服务器(步骤S312)，并结束本动作。

对属于联接组的所有管理数据依序执行上述步骤S301到步骤S312的处理。

如上所述，根据实施方式中的数据采集系统，通过包括联接管理部11，可将运用于联接组的冗余方式的识别ID与属于联接组的管理数据的识别ID关联起来而加以存储，从而对联接组进行管理；通过包括排程表需要与否设定部12，可根据针对运用于联接组的每一冗余方式而定的条件来针对每一联接组而设定排程表需要与否信息；通过包括排程表管理部13，可按照排程表需要与否信息来生成或取消管理数据的数据采集排程表；通过包括数据采集部14，可按照数据采集排程表来针对每一联接组而从管理设备采集管理数据；通过包括数据发送部15，可针对朝数据记录服务器2的管理数据发送处理的每一开始周期而以联接组单位来循环处理并发送联接组的运行状态信息及管理数据。

由此，能以运用特定冗余方式的联接组单位对管理数据进行管理，从而可根据针对每一冗余方式而定的条件来针对每一联接组而设定排程表需要与否信息，并按照该排程表需要与否信息来制作或取消管理数据的数据采集排程表，并按照制作好的排程表来采集管理数据并发送至数据记录服务器2。

因此，根据实施方式中的数据采集系统，由于可采用适于各种管理数据的冗余方式，因此可使得考虑到了可靠性的提高和处理负荷的降低的运用成为可能。

此外，根据实施方式中的数据采集系统，通过包括上述排程表需要与否设定部12，可实现如下操作：在冗余方式为并行冗余方式的情况下，将排程表需要与否信息设为指示生成数据采集排程表的开状态，在冗余方式为待机冗余方式的情况下，在另一数据采集服务器1中的联接组的运行状态信息为运行中时，将排程表需要与否信息设为指示取消数据采集排程表的关状态，在另一数据采集服务器1中的联接组的运行状态信息不是运行中时，将排程表需要与否信息设为指示生成数据采集排程表的开状态。

进而，根据实施方式中的数据采集系统，通过包括上述数据发送部15，可实现如下操作：在冗余方式为并行冗余方式的情况下，将自身数据采集服务器1中的联接组的运行状态信息以及由数据采集部14采集到的管理数据发送至数据记录装置2，在冗余方式为待机冗余方式的情况下，将自身数据采集服务器1中的联接组的运行状态信息以及由数据采集部14采集到的管理数据发送至数据记录装置2及另一数据采集服务器1。

工业上的可利用性

本发明的数据采集系统适于使考虑到了可靠性的提高和处理负荷的降低的运用成为可能。

符号说明

1A、1B 数据采集服务器

2 数据记录服务器

11A、11B 联接管理部

12A、12B 排程表需要与否设定部

13A、13B 排程表管理部

14A、14B 数据采集部

15A、15B 数据发送部。

Claims

1.一种数据采集系统，其特征在于，包括按照数据采集排程表从管理设备采集管理数据的第1节点及第2节点，

所述第1节点及所述第2节点分别具有：

联接管理部，其针对每一冗余方式而形成联接组，并以与表示运用于该联接组的冗余方式的冗余方式识别信息相关联的方式存储确定属于该联接组的所述管理数据的数据识别信息，从而管理所述联接组；

排程表管理部，其按照排程表需要与否信息来生成或取消所述管理数据的所述数据采集排程表；

数据采集部，其按照所述数据采集排程表来针对每一所述联接组而从所述管理设备采集所述管理数据；

数据发送部，其针对开始对记录所述采集数据的数据记录装置发送所述管理数据的发送处理的每一周期，以所述联接组单位来发送自身节点中的所述联接组的运行状态信息以及由所述数据采集部采集到的所述管理数据；以及

排程表需要与否设定部，其根据针对运用于所述联接组的所述每一冗余方式而定的条件来针对每一所述联接组而设定所述排程表需要与否信息。

2.根据权利要求1所述的数据采集系统，其特征在于，

在所述冗余方式为并行冗余方式的情况下，所述排程表需要与否设定部将所述排程表需要与否信息设为指示生成所述数据采集排程表的内容，

在所述冗余方式为待机冗余方式的情况下，在另一节点中的所述联接组的运行状态信息为运行中时，所述排程表需要与否设定部将所述排程表需要与否信息设为指示取消所述数据采集排程表的内容，在另一节点中的所述联接组的运行状态信息不是运行中时，所述排程表需要与否设定部将所述排程表需要与否信息设为指示生成所述数据采集排程表的内容。

3.根据权利要求1或2所述的数据采集系统，其特征在于，

在所述冗余方式为并行冗余方式的情况下，所述数据发送部将自身节点中的所述联接组的运行状态信息以及由所述数据采集部采集到的所述管理数据发送至所述数据记录装置，

在所述冗余方式为待机冗余方式的情况下，所述数据发送部将自身节点中的所述联接组的运行状态信息以及由所述数据采集部采集到的所述管理数据发送至所述数据记录装置及另一节点。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的数据采集系统，其特征在于，

在与所述联接组相对应的所述冗余方式为并行冗余方式的情况下，所述数据记录装置将所述第1节点及所述第2节点双方设定为运行系统节点，

在与所述联接组相对应的所述冗余方式为待机冗余方式的情况下，所述数据记录装置将所述第1节点及所述第2节点中的任一方设定为所述运行系统节点，

并将接收自所述运行系统节点的所述管理数据存储至存储装置。