CN112083691A

CN112083691A - 数据收集装置

Info

Publication number: CN112083691A
Application number: CN201910915439.XA
Authority: CN
Inventors: 藤枝宏之; 小西克广; 长尾英纪; 斋藤章太郎; 福井宪
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2020-12-15
Anticipated expiration: 2039-09-26
Also published as: CN112083691B; JP2020204798A; KR102265992B1; KR20200143203A; TWI720585B; TW202046035A; JP7151636B2

Abstract

提供能够使特殊点的原因分析高效化的数据收集装置。数据收集装置(1)具备过程数据存储部(12)、传感器到达时刻计算部(13)、显示部(14)。传感器到达时刻计算部(13)计算将对特殊点检测时刻以前的每个采样周期的平均输送速度乘以采样周期后的值进行累计而得到的累计距离为从特殊点检测传感器到物理量传感器为止的传感器间距离以上时的采样周期累计时间，从特殊点检测时刻减去采样周期累计时间而计算特殊点到达物理量传感器的传感器到达时刻。显示部(14)在图表的时间轴上显示表示特殊点检测时刻的第一标记以及表示传感器到达时刻的第二标记。

Description

数据收集装置

技术领域

本发明涉及收集生产线的数据的数据收集装置。

背景技术

已知有生产工业活动所需要的原材料、资源的工业成套设备(plant)(造纸成套设备、钢铁成套设备、发电成套设备、石油成套设备、化学成套设备等)。工业成套设备的成套设备监视控制系统具备经由控制网络将连接有构成成套设备的多个现场机器(包括致动器、传感器)的输入输出装置(I/O)、以及控制多个现场机器的可编程逻辑控制器(以下记作PLC)相互连接的构成。

将PLC、输入输出装置的输入输出信号称作过程(process)数据。在大规模成套设备中，输入输出点达到几千、几万个，存在多种多样的过程数据。这些过程数据由数据收集装置收集，使用于试验时、调整时、操作时、障碍时的数据分析。

以往的成套设备监视控制系统的数据收集装置(例如专利文献1)连接于控制网络，收集由PLC输入输出的过程数据。

专利文献1：国际公开第2014/002176号

发明内容

在生产线上输送的纸、膜、钢板等长形材料的表面上发现了划痕、污垢、褶皱、破损等特殊点的情况下，操作人员使用数据收集装置分析特殊点的产生原因。在该分析中，较为有效的是确认在生产线上输送的过程中的特殊点的物理量的变化或者作用于特殊点的机器的物理量的变化。特别是，期望即使在生产线中长形材料的输送速度变化的情况下，也能够准确地跟踪特殊点，并能够在视觉上确认输送过程中的特殊点的物理量的变化。

但是，在专利文献1的数据收集装置中，关于收集到的数据的分析未做研究。因此，必须手动计算长形材料上产生的特殊点经过传感器的经过时刻，难以准确地计算与输送速度的变化对应的经过时刻。另外，即使以图表形式显示收集到的过程数据，也需要通过手动滚动图表来找出特殊点，无法高效地找出与特殊点相关的数据。

该发明为了解决上述的课题而完成。该发明的目的在于，提供一种数据收集装置，其考虑所输送的长形材料的速度变化而自动地计算特殊点的位置，利用在特殊点经过各传感器的时刻标注了标记的图表进行视觉化，从而能够使特殊点的原因分析高效化。

为了实现上述目的，该发明的数据收集装置如以下那样构成。

该发明的数据收集装置收集对所输送的长形材料进行加工的生产线的数据。

在一个优选的方式中，生产线具有速度传感器、特殊点检测传感器、物理量传感器。速度传感器计测长形材料的输送速度。特殊点检测传感器在其设置位置检测长形材料的特殊点。物理量传感器设置于特殊点检测传感器的上游，计测其设置位置上的长形材料的物理量或作用于长形材料的机器的物理量。

数据收集装置具备过程数据存储部、传感器到达时刻计算部、显示部。

过程数据存储部存储速度传感器按照每个采样周期计测到的各时刻的输送速度、特殊点检测传感器检测出特殊点的特殊点检测时刻、以及物理量传感器按照每个采样周期计测到的各时刻的物理量。

传感器到达时刻计算部计算将对特殊点检测时刻以前的每个采样周期的平均输送速度乘以采样周期后的值进行累计而得到的累计距离为从特殊点检测传感器到物理量传感器为止的传感器间距离以上时的采样周期累计时间，从特殊点检测时刻减去采样周期累计时间而计算特殊点到达物理量传感器的传感器到达时刻。

显示部以图表显示物理量传感器按照每个采样周期计测到的各时刻的物理量，在图表的时间轴上显示表示特殊点检测时刻的第一标记以及表示传感器到达时刻的第二标记。

优选的是，至少针对从特殊点经过物理量传感器之前到经过特殊点检测传感器为止的期间，显示由物理量传感器计测到的各时刻的物理量。

在其他优选的方式中，生产线除了上述构成之外还具有相机。相机设置于特殊点检测传感器的下游，拍摄设置位置上的长形材料。

数据收集装置除了上述构成之外还具备图像数据存储部、相机到达时刻计算部。

图像数据存储部存储相机按照每个采样周期拍摄的各时刻的图像数据。

相机到达时刻计算部计算将对特殊点检测时刻以前的每个采样周期的平均输送速度乘以采样周期后的值进行累计而得到的累计距离为从特殊点检测传感器到相机的传感器间距离以上时的采样周期累计时间，从特殊点检测时刻减去采样周期累计时间而计算特殊点到达相机的相机到达时刻。

显示部除了上述构成之外，还将在相机到达时刻拍摄的长形材料的图像数据与图表一起进行显示，并还在图表的时间轴上显示表示相机到达时刻的第三标记。

优选的是，图表至少针对从特殊点经过物理量传感器以及相机中的设置于最上游的传感器之前到经过特殊点检测传感器为止的期间，显示由物理量传感器计测到的各时刻的物理量。

发明效果

根据该发明的数据收集装置，即使在长形材料的输送速度有变化的情况下，也能够自动地准确地跟踪特殊点的位置。而且，数据收集装置通过显示在特殊点经过各传感器(物理量传感器、相机、特殊点检测传感器)的时刻标注了标记(时刻线)的图表，能够将与特殊点相关的物理量的变化进行视觉化。另外，能够根据拍摄到特殊点的图像数据与在该图像数据的拍摄时刻标注了标记的图表来确认过程数据。这样，根据该发明的数据收集装置，能够使特殊点的原因分析高效化。

附图说明

图1是该发明的实施方式1中的成套设备监视控制系统的构成图。

图2是该发明的实施方式1中的生产线的概念图。

图3是该发明的实施方式1中的数据收集装置的框图。

图4是用于说明该发明的实施方式1中的传感器到达时刻计算部的图。

图5是该发明的实施方式2中的成套设备监视控制系统的构成图。

图6是该发明的实施方式2中的生产线的概念图。

图7是该发明的实施方式2中的数据收集装置的框图。

图8是该发明的实施方式3中的生产线的概念图。

图9是该发明的实施方式3中的数据收集装置的框图。

图10是该发明的实施方式4中的生产线的概念图。

图11是该发明的实施方式4中的数据收集装置的框图。

图12是表示数据收集装置所具有的处理电路的硬件构成例的框图。

附图标记说明

1 数据收集装置

2 现场机器

3 输入输出装置

4 PLC

5 控制网络

6 相机

7 信息网络

11 过程数据收集部

12 过程数据存储部

13、13b 传感器到达时刻计算部

14、14a、14b、14c 显示部

15 图像数据收集部

16 图像数据存储部

17、17c 相机到达时刻计算部

20 生产线

21 长形材料

22 速度传感器

23 特殊点检测传感器

24a、24b 物理量传感器

25a、25b 相机

26a、26b 物理量传感器

27a、27b 相机

30 图表显示区域

31 输送速度数据

32－35 物理量数据

41－49 标记

50 图像显示区域

51 特殊点

111 CPU

112 存储器

113 储存器

113a 程序存储部

113b 数据存储部

114 外部设备I/F部

115a 控制网络I/F部

115b 信息网络I/F部

116 内部总线

117 监视器

118 键盘

119 鼠标

具体实施方式

根据所附的附图说明用于实施该发明的方式。另外，在各图中，对相同或者相当的部分标注相同的附图标记。该部分的重复说明被适当地简化或省略。

实施方式1.

(系统构成)

图1是实施方式1中的成套设备监视控制系统的构成图。

数据收集装置1经由控制网络5连接于与构成工业成套设备的生产线的多个现场机器2(包含致动器、传感器)连接的输入输出装置(I/O)3、以及控制多个现场机器2的可编程逻辑控制器(PLC)4。

控制网络5具有多个具有共用存储器的节点，通过多个节点间的周期性的多址传送，将共用存储器上的过程数据同步。由此，在连接于节点A5a的数据收集装置1、连接于节点B5b的PLC4、以及连接于节点C5c的输入输出装置3之间虚拟地共用同一存储器空间。共用存储器被分配了各数据的存储区域(地址)。连接于各节点的装置能够通过向共用存储器的写入和从共用存储器的读入来收发过程数据。

将PLC4、输入输出装置3的输入输出信号称作过程数据(字符数据、数值数据)。过程数据包含与构成工业成套设备的机器组以及被该机器组加工的材料相关的各种数据。例如包含致动器的控制值、传感器的检测值、材料规格等。在钢铁成套设备等大规模成套设备中，输入输出点达到几千、几万个，存在多种多样的过程数据。这些过程数据被数据收集装置1收集，主要使用于数据分析。

图2是实施方式1中的工业成套设备的生产线的概念图。

生产线20一边输送长形材料21一边进行加工。长形材料21包含纸、膜、钢板等片状材料。生产线20具备多个现场机器2(图1)。多个现场机器2除了速度传感器22、特殊点检测传感器23、物理量传感器24a、24b之外，还包括用于驱动作用于长形材料21的设备的各种致动器(油压装置、马达等)。

速度传感器22计测长形材料21的输送速度。长形材料21的输送速度也可以基于对输送长形材料21的辊进行驱动的马达的旋转速度来计测。

特殊点检测传感器23在设置位置检测长形材料21的特殊点。

物理量传感器24a、24b设置于特殊点检测传感器23的上游，计测设置位置的长形材料21的物理量或者作用于长形材料21的机器的物理量。从特殊点检测传感器23到物理量传感器24a的距离为L1。从特殊点检测传感器23到物理量传感器24b的距离为L2。另外，物理量传感器被设置一个以上。

生产线20例如是造纸线、冷轧线、过程线等。

造纸线从上游起依次具备复卷机、涂敷部、干燥器、卷纸机。在造纸线中，长形材料21为片状的纸。特殊点检测传感器23是设置于卷纸机输入侧的缺陷点检测传感器。缺陷点检测传感器检测纸的破损、斑点、褶皱等。物理量传感器24a、24b例如是计测干燥器的喷吹温度的温度传感器。物理量传感器24a、24b也可以是张力计，也可以是与对作用于长形材料21的机器进行驱动的致动器连接的电压计或电流计。

冷轧线从上游起依次具备松卷机、焊接机、连轧机、张力卷取机。在冷轧线中，长形材料21为片状的薄板。特殊点检测传感器23是设置于张力卷取机输入侧的表面损伤检查装置。表面损伤检查装置检测经过了连轧机的薄板的表面的损伤。特殊点检测传感器23也可以是平坦度计、形状计、板厚计、温度传感器等。物理量传感器24a、24b例如是计测连轧机的输入侧温度与输出侧温度的温度传感器。物理量传感器24a、24b也可以是张力计、蛇行计、板厚计，也可以是与对作用于长形材料21的机器进行驱动的致动器连接的电压计或电流计。

过程线、例如退火线从上游起依次具备松卷机、焊接机、退火炉、调质轧制机、张力卷取机。在退火线中，长形材料21是冷轧后的薄板。特殊点检测传感器23是设置于张力卷取机输入侧的表面损伤检查装置。表面损伤检查装置检测经过了调质轧制机的薄板的表面的损伤。特殊点检测传感器23也可以是平坦度计、形状计、板厚计、温度传感器等。物理量传感器24a、24b例如是计测退火炉的各部的温度的温度传感器。物理量传感器24a、24b可以是张力计、蛇行计、板厚计，也可以是与对作用于长形材料21的机器进行驱动的致动器连接的电压计或电流计。

(数据收集装置)

接下来，说明对加工所输送的长形材料21的生产线20的数据进行收集的数据收集装置1的详细功能。图3是实施方式1中的数据收集装置1的框图。

数据收集装置1具备过程数据收集部11、过程数据存储部12、传感器到达时刻计算部13、显示部14。

过程数据收集部11收集与构成生产线20的多个现场机器2以及现场机器2所加工的长形材料21相关的过程数据。具体而言，过程数据收集部11按照每个采样周期收集流经控制网络5(图1)的各种过程数据。过程数据收集部11对过程数据赋予数据收集时刻并向过程数据存储部12输出。

在图2所示的例子中，过程数据收集部11按照每个采样周期收集速度传感器22计测到的输送速度、特殊点检测传感器23检测出特殊点的特殊点检测时刻、以及物理量传感器24a、24b分别计测到的物理量。另外，虽然关于特殊点的检测方法未做限定，但作为一个例子，能够在基于由特殊点检测传感器23计测到的物理量的值超过预先确定的阈值范围的情况下判断为有特殊点，并将该时刻作为特殊点检测时刻。

过程数据存储部12存储各时刻的各种过程数据。在图2所示的例子中，过程数据存储部12存储速度传感器22按照每个采样周期计测到的各时刻的输送速度、特殊点检测传感器23检测出特殊点的特殊点检测时刻、以及物理量传感器24a、24b按照每个所述采样周期计测到的各时刻的物理量。另外，数据收集装置1预先存储有上述从特殊点检测传感器23到物理量传感器24a为止的距离L1和从特殊点检测传感器23到物理量传感器24b为止的距离L2。

传感器到达时刻计算部13计算由特殊点检测传感器23检测出的特殊点在该检测前经过物理量传感器24a、24b的传感器到达时刻。

传感器到达时刻计算部13首先计算对特殊点检测时刻以前的每个采样周期的平均输送速度乘以采样周期而得到的值。该值指的是各采样周期中的长形材料21的移动距离。

参照图4进行说明。采样周期是10[ms]。位置X是特殊点检测传感器23检测出特殊点的位置。位置A是位置X的一个采样周期前的特殊点的位置。位置B是位置X的两个采样周期前的特殊点的位置。位置C是位置X的三个采样周期前的特殊点的位置。位置D是位置X的四个采样周期前的特殊点的位置。

长形材料21的输送速度变化。位置X的输送速度是0.20[m/ms]，位置A的输送速度是0.21[m/ms]，位置B的输送速度是0.22[m/ms]，位置C的输送速度是0.25[m/ms]，位置D的输送速度是0.30[m/ms]。

此时，区间X－A的采样周期中的平均输送速度是(0.20+0.21)/2＝0.205[m/ms]。由此，区间X－A的距离(区间X－A的平均线速度乘以采样周期而得到的值)是2.05[m/ms]×10[ms]＝2.05[m]。通过相同的计算，图4所示的区间A－B的距离是2.15[m]，区间B－C的距离是2.35[m]，区间C－D的距离是2.75[m]。

另外，传感器到达时刻计算部13通过累计这些值(各采样周期中的移动距离)来计算距位置X的累计距离。在图4的例子中，区间X－B的累计距离是4.2[m]，区间X－C的累计距离是6.55[m]，区间X－D的累计距离是9.3[m]。

而且，传感器到达时刻计算部13计算累计距离为从特殊点检测传感器23到物理量传感器24a为止的传感器间距离L1以上时的采样周期累计时间。例如，在传感器间距离L1为9.3[m]的情况下，与图4的区间X－D的累计距离一致。在区间X－D的累计距离的计算中使用的采样周期累计时间是40[ms]。同样，传感器到达时刻计算部13计算累计距离为从特殊点检测传感器23到物理量传感器24b为止的传感器间距离L2以上时的采样周期累计时间。

而且，传感器到达时刻计算部13从特殊点检测时刻减去采样周期累计时间而计算特殊点到达物理量传感器24a的传感器到达时刻。同样，传感器到达时刻计算部13计算特殊点到达物理量传感器24b的传感器到达时刻。这样，数据收集装置1即使在长形材料21的输送速度变化的情况下，也能够准确地跟踪特殊点的位置。

显示部14使表示存储于过程数据存储部12的过程数据与数据收集时刻的关系的图表显示于监视器117的图表显示区域30。在图表显示区域30中以图表形式显示速度传感器22按照每个采样周期计测到的各时刻的输送速度数据31、物理量传感器24a按照每个采样周期计测到的各时刻的物理量数据32、以及物理量传感器24b按照每个采样周期计测到的各时刻的物理量数据33。在图3所示的例子中，图表的横轴为时间，纵轴为过程数据值。

而且，显示部14在图表的时间轴上显示表示特殊点检测时刻的标记41、表示特殊点到达物理量传感器24a的传感器到达时刻的标记42、表示特殊点到达物理量传感器24b的传感器到达时刻的标记43。这些标记是时刻线。

优选的是，图表至少针对特殊点经过物理量传感器24b之前到经过特殊点检测传感器23为止的期间，显示由速度传感器22计测到的各时刻的输送速度以及由物理量传感器24a、24b计测到的各时刻的物理量。优选的是，图表显示跟踪到的特殊点的线输入侧到输出侧为止的过程数据的变化。通过对如此广泛期间显示过程数据，有助于查明输送过程中的特殊点的产生原因。

如以上说明那样，根据实施方式1的数据收集装置1，即使在长形材料21的输送速度有变化的情况下，也能够自动地准确地跟踪特殊点的位置。而且，数据收集装置1能够显示在特殊点经过各种传感器(特殊点检测传感器23、物理量传感器24a、24b)的时刻标注标记41～43(时刻线)后的图表，从而将与特殊点相关的物理量的变化进行视觉化。据此，能够使特殊点的原因分析高效化。

例如，在上述造纸线中，数据收集装置1在缺陷点检测传感器检测出纸的破损(特殊点)的情况下，显示在特殊点经过缺陷点检测传感器的时刻和特殊点经过对干燥器的喷吹温度进行计测的温度传感器的时刻标注了标记的图表。在该图表中，针对特殊点经过干燥器之前到经过缺陷检测传感器为止的期间，表现了干燥器喷吹温度的变化以及输送速度的变化。

另外，上述实施方式1的数据收集装置1中，不包含后述的图12所示的监视器117、键盘118、鼠标119，但也可以将它们包含在数据收集装置1中。另外，这一点在以下的实施方式中也相同。

实施方式2.

接下来，参照图5～图7对实施方式2进行说明。实施方式2中的数据收集装置除了实施方式1的构成之外，还在生产线上配置相机，将在相机经过时刻标注了标记的过程数据的图表与特殊点经过相机的时刻的图像数据一起显示，从而使有特殊性的现象的原因分析变得容易。

(系统构成)

图5是实施方式2中的成套设备监视控制系统的构成图。图5所示的成套设备监视控制系统除了图1所示的构成之外，还具备多个相机6、信息网络7。多个相机6对拍摄对象进行拍摄而得到的图像数据经由信息网络7被发送至数据收集装置1。

图6是实施方式2中的生产线的概念图。图6所示的生产线20在图2所示的构成的基础上，多个相机6还包含相机25a、25b。相机25a设置于特殊点检测传感器23的上游，拍摄设置位置上的长形材料21。相机25b设置于相机25a的上游，拍摄设置位置上的长形材料21。从特殊点检测传感器23到相机25a的距离是L3。从特殊点检测传感器23到相机25b的距离是L4。另外，相机被设置一个以上。

(数据收集装置)

图7是实施方式2中的数据收集装置1的框图。图7所示的数据收集装置1除了新具备图像数据收集部15、图像数据存储部16、相机到达时刻计算部17，且取代显示部14而具备显示部14a这一点以外，与图3所示的构成相同。另外，数据收集装置1预先存储有从上述特殊点检测传感器23到相机25a的距离L3和从特殊点检测传感器23到相机25b的距离L4。

图像数据收集部15按照每个采样周期收集多个相机6分别拍摄到的图像数据。图像数据收集部15对图像数据赋予数据收集时刻而向图像数据存储部16输出。

图像数据存储部16存储多个相机6分别按照每个采样周期拍摄的各时刻的图像数据。

相机到达时刻计算部17计算由特殊点检测传感器23检测出的特殊点在其检测之前经过相机25a、25b的相机到达时刻。

相机到达时刻计算部17首先计算对特殊点检测时刻以前的每个采样周期的平均输送速度乘以采样周期而得到的值。该值指的是各采样周期中的长形材料21的移动距离。该计算与实施方式1中的传感器到达时刻计算部13相同。

另外，相机到达时刻计算部17通过累计这些值(各采样周期中的移动距离)来计算距特殊点检测传感器23的累计距离。该计算与实施方式1中的传感器到达时刻计算部13相同。

而且，相机到达时刻计算部17计算累计距离为从特殊点检测传感器23至相机25a的传感器间距离L3以上时的采样周期累计时间。同样，相机到达时刻计算部17计算累计距离为从特殊点检测传感器23至相机25b的传感器间距离L4以上时的采样周期累计时间。这些计算与实施方式1中的传感器到达时刻计算部13相同。

而且，相机到达时刻计算部17从特殊点检测时刻减去采样周期累计时间而计算特殊点到达相机25a的相机到达时刻。同样，相机到达时刻计算部17计算特殊点到达相机25b的相机到达时刻。

显示部14a除了与实施方式1中的显示部14同等的带标记的图表显示功能之外还具备如下的功能。

显示部14a使在相机到达时刻拍摄的长形材料21的图像数据与图表一起显示于监视器117的图像显示区域50。在图7的例子中，在图像显示区域50显示特殊点51经过相机25a时拍摄的图像数据和特殊点51经过相机25b时拍摄的图像数据。而且，显示部14a在图表的时间轴上显示表示特殊点到达相机25a的相机到达时刻的标记44、表示特殊点到达相机25b的相机到达时刻的标记45。

优选的是，图表至少针对从特殊点经过物理量传感器以及相机中的设置在最上游的传感器(图6的例子中物理量传感器24b)之前到经过特殊点检测传感器23为止的期间，显示由速度传感器22计测到的各时刻的输送速度以及由物理量传感器24a、24b计测到的各时刻的物理量。优选的是，图表显示跟踪到的特殊点的从线输入侧到输出侧的过程数据的变化。

如以上说明那样，根据实施方式2的数据收集装置1，除了与实施方式1相同的效果之外，还与特殊点经过相机25a、25b时的图像数据一起显示在相机经过时刻标注了标记44、45的过程数据的图表。据此，能够使特殊点的原因分析高效化。

例如，在上述造纸线中，在由缺陷点检测传感器检测出纸的破损(特殊点)的情况下，与拍摄到特殊点的图像数据一起，显示在该拍摄时刻标注了标记的过程数据的图表。因此，能够确认与图像数据的拍摄时刻对应的干燥器喷吹温度的变化以及输送速度的变化。

(变形例)

另外，在上述实施方式2中，相机25a、25b也可以设置于特殊点检测传感器23的上游的任意场所。

实施方式3.

接下来，参照图8、图9对实施方式3进行说明。根据实施方式1，能够分析特殊点检测传感器23的上游中的特殊点的物理量。此外，也有希望分析特殊点检测传感器23的下游中的特殊点的物理量的情况。例如，在冷轧线、过程线中，有希望在跟踪焊接位置的同时观测下游中的焊接位置的状态的情况。

(系统构成)

实施方式3中的成套设备监视控制系统的构成与图1相同。

图8是实施方式3中的生产线的概念图。图8所示的生产线20中，取代图2所示的物理量传感器24a、24b而具备物理量传感器26a、26b。物理量传感器26a、26b设置于特殊点检测传感器23的下游，计测设置位置上的长形材料21的物理量或者作用于长形材料21的机器的物理量。从特殊点检测传感器23到物理量传感器26a的距离是L5。从特殊点检测传感器23到物理量传感器26b的距离是L6。另外，物理量传感器被设置一个以上。

生产线20例如是冷轧线。冷轧线从上游起依次具备松卷机、焊接机、连轧机、张力卷取机。在冷轧线中，长形材料21是片状的薄板。特殊点检测传感器23是设置于焊接机输出侧的焊接点检测器(Weld Point Detector：WPD)。特殊点检测传感器23也可以是平坦度计、形状计、板厚计、温度传感器等。物理量传感器26a、26b例如是计测连轧机的输入侧温度和输出侧温度的温度传感器。物理量传感器26a、26b也可以是张力计、蛇行计、板厚计，也可以是与对作用于长形材料21的机器进行驱动的致动器连接的电压计或电流计。

(数据收集装置)

图9是实施方式3中的数据收集装置1的框图。图9所示的数据收集装置1除了取代传感器到达时刻计算部13而具备传感器到达时刻计算部13b、取代显示部14而具备显示部14b这一点之外，与图3所示的构成相同。另外，数据收集装置1预先存储有从上述特殊点检测传感器23到物理量传感器26a的距离L5和从特殊点检测传感器23到物理量传感器26b的距离L6。

传感器到达时刻计算部13b计算由特殊点检测传感器23检测出的特殊点在其检测后经过物理量传感器26a、26b的传感器到达时刻。

传感器到达时刻计算部13b首先计算对特殊点检测时刻以后的每个采样周期的平均输送速度乘以采样周期而得到的值。该值指的是各采样周期中的长形材料21的移动距离。该计算与实施方式1中的传感器到达时刻计算部13相同。

另外，传感器到达时刻计算部13b通过累计这些值(各采样周期中的移动距离)来计算距特殊点检测传感器23的累计距离。该计算与实施方式1中的传感器到达时刻计算部13相同。

而且，传感器到达时刻计算部13b计算累计距离为从特殊点检测传感器23到物理量传感器26a的传感器间距离L5以上时的采样周期累计时间。同样，传感器到达时刻计算部13b计算累计距离为从特殊点检测传感器23到物理量传感器26b的传感器间距离L6以上时的采样周期累计时间。这些计算与实施方式1中的传感器到达时刻计算部13相同。

而且，传感器到达时刻计算部13b将特殊点检测时刻与采样周期累计时间相加而计算特殊点到达物理量传感器26a的传感器到达时刻。同样，传感器到达时刻计算部13b计算特殊点到达物理量传感器26b的传感器到达时刻。

显示部14b使表示过程数据存储部12中存储的过程数据与数据收集时刻的关系的图表显示于监视器117的图表显示区域30。在图表显示区域30中以图表形式显示速度传感器22按照每个采样周期计测到的各时刻的输送速度数据31、物理量传感器26a按照每个采样周期计测到的各时刻的物理量数据34、物理量传感器26b按照每个采样周期计测到的各时刻的物理量数据35。在图9所示的例子中，图表的横轴为时间，纵轴为过程数据值。

而且，显示部14b在图表的时间轴上显示表示特殊点检测时刻的标记41、表示特殊点到达物理量传感器26a的传感器到达时刻的标记46、表示特殊点到达物理量传感器26b的传感器到达时刻的标记47。这些标记是时刻线。

优选的是，图表至少针对从特殊点经过特殊点检测传感器23之前到经过物理量传感器26b为止的期间，显示由速度传感器22计测到的各时刻的输送速度以及由物理量传感器26a、26b计测到的各时刻的物理量。优选的是，图表显示跟踪到的特殊点的线输入侧到输出侧的过程数据的变化。通过如此对广泛期间进行显示，有助于查明输送过程中的特殊点的产生原因。

如以上说明那样，根据实施方式3的数据收集装置1，能够获得与实施方式1相同的效果。因此，能够分析特殊点检测传感器23的下游的特殊点的变化。例如，在冷轧线或过程线中，能够在跟踪焊接位置的同时观测下游的焊接位置的状态。

实施方式4.

接下来，参照图10、图11对实施方式4进行说明。实施方式4中的数据收集装置除了实施方式3的构成之外，还在生产线配置相机，将在相机经过时刻标注了标记的过程数据的图表与特殊点经过相机的时刻的图像数据一起显示，从而使有特殊性的现象的原因分析容易。

(系统构成)

实施方式4中的成套设备监视控制系统的构成与图5相同。

图10是实施方式4中的生产线的概念图。图10所示的生产线20在图8所示的构成的基础上，多个相机6(图5)还包含相机27a、27b。相机27a设置于特殊点检测传感器23的下游，拍摄设置位置上的长形材料21。相机27b设置于相机27a的下游，拍摄设置位置上的长形材料21。从特殊点检测传感器23至相机27a的距离是L7。从特殊点检测传感器23至相机27b的距离是L8。另外，相机被设置一个以上。

(数据收集装置)

图11是实施方式4中的数据收集装置1的框图。图11所示的数据收集装置1除了新具备图像数据收集部15、图像数据存储部16、相机到达时刻计算部17c，且取代显示部14b而具备显示部14c这一点以外，与图9所示的构成相同。另外，数据收集装置1预先存储有从上述特殊点检测传感器23至相机27a的距离L7和从特殊点检测传感器23至相机27b的距离L8。

图像数据存储部16存储多个相机6分别按照每个采样周期拍摄到的各时刻的图像数据。

相机到达时刻计算部17c计算由特殊点检测传感器23检测出的特殊点在其检测后经过相机27a、27b的相机到达时刻。

相机到达时刻计算部17c首先计算对特殊点检测时刻以后的每个采样周期的平均输送速度乘以采样周期而得到的值。该值指的是各采样周期中的长形材料21的移动距离。该计算与实施方式1中的传感器到达时刻计算部13相同。

另外，相机到达时刻计算部17c通过累计这些值(各采样周期中的移动距离)来计算距特殊点检测传感器23的累计距离。该计算与实施方式1中的传感器到达时刻计算部13相同。

而且，相机到达时刻计算部17c计算累计距离为从特殊点检测传感器23至相机27a的传感器间距离L7以上时的采样周期累计时间。同样，相机到达时刻计算部17c计算累计距离为从特殊点检测传感器23至相机27b的传感器间距离L8以上时的采样周期累计时间。这些计算与实施方式1中的传感器到达时刻计算部13相同。

而且，相机到达时刻计算部17c对特殊点检测时刻加上采样周期累计时间而计算特殊点到达相机27a的相机到达时刻。同样，相机到达时刻计算部17c计算特殊点到达相机27b的相机到达时刻。

显示部14c除了与实施方式3中的显示部14b同等的带标记的图表显示功能之外还具备如下的功能。

显示部14c使在相机到达时刻拍摄到的长形材料21的图像数据与图表一起显示于监视器117的图像显示区域50。在图11的例子中，在图像显示区域50显示特殊点51经过相机27a时拍摄到的图像数据和特殊点51经过相机27b时拍摄到的图像数据。而且，显示部14c在图表的时间轴上显示表示特殊点到达相机27a的相机到达时刻的标记48、表示特殊点到达相机27b的相机到达时刻的标记49。

优选的是，图表至少针对从特殊点经过特殊点检测传感器23之前到经过物理量传感器以及相机中的设置于最下游的传感器(图10的例子中是物理量传感器26b)为止的期间，显示由速度传感器22计测到的各时刻的输送速度以及由物理量传感器26a、26b计测到的各时刻的物理量。优选的是，图表显示跟踪到的特殊点的线输入侧到输出侧的过程数据的变化。

如以上说明那样，根据实施方式4的数据收集装置1，除了与实施方式3相同的效果之外，还将在相机经过时刻标注了标记48、49的过程数据的图表与特殊点经过相机27a、27b时的图像数据一起显示。据此，能够使特殊点的原因分析高效化。

(硬件构成例)

参照图12，对上述各实施方式中的数据收集装置1的硬件构成进行说明。图12是表示数据收集装置1所具有的处理电路的硬件构成例的框图。数据收集装置1的各部表示数据收集装置1所具有的功能的一部分，各功能由处理电路实现。例如，处理电路通过由CPU111、存储器112、HDD或大容量存储器等储存器113、外部设备I/F(接口)部114、控制网络I/F部115a、信息网络I/F部115b经由内部总线116连接而构成。

CPU111通过执行存储于储存器113的程序存储部113a中的各种应用程序，实现图3的各部的功能。

存储器112被用作当CPU111执行各种应用程序时将数据暂时存储或展开的运算区域部。

储存器113具有程序存储部113a和数据存储部113b。程序存储部113a储存有OS(操作系统)、各种应用程序。另外，数据存储部113b存储收集到的过程数据、图像数据。另外，也将存储器112和储存器113统称为存储器。

外部设备I/F部114是用于将监视器117、键盘118、鼠标119等外部设备与数据收集装置1连接的接口。

控制网络I/F部115a是用于将控制网络5与数据收集装置1连接的接口。另外，信息网络I/F部115b是用于将信息网络7与数据收集装置1连接的接口。

以上，说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变形来实施。

Claims

1.一种数据收集装置，收集对所输送的长形材料进行加工的生产线的数据，其特征在于，

所述生产线具有：

速度传感器，计测所述长形材料的输送速度；

特殊点检测传感器，在设置位置检测所述长形材料的特殊点；以及

物理量传感器，设置于所述特殊点检测传感器的上游，计测设置位置上的所述长形材料的物理量或作用于所述长形材料的机器的物理量，

所述数据收集装置具备：

过程数据存储部，存储所述速度传感器按照每个采样周期计测到的各时刻的输送速度、所述特殊点检测传感器检测出特殊点的特殊点检测时刻、以及所述物理量传感器按照每个所述采样周期计测到的各时刻的物理量；

传感器到达时刻计算部，计算将对所述特殊点检测时刻以前的每个所述采样周期的平均输送速度乘以所述采样周期后的值进行累计而得到的累计距离为从所述特殊点检测传感器到所述物理量传感器为止的传感器间距离以上时的采样周期累计时间，从所述特殊点检测时刻减去所述采样周期累计时间而计算所述特殊点到达所述物理量传感器的传感器到达时刻；以及

显示部，以图表显示所述物理量传感器按照每个所述采样周期计测到的各时刻的物理量，在所述图表的时间轴上显示表示所述特殊点检测时刻的第一标记以及表示所述传感器到达时刻的第二标记。

2.如权利要求1所述的数据收集装置，其特征在于，

所述图表至少针对从所述特殊点经过所述物理量传感器之前到经过所述特殊点检测传感器为止的期间，显示由所述物理量传感器计测到的各时刻的物理量。

3.如权利要求1所述的数据收集装置，其特征在于，

所述生产线还具有相机，该相机设置于所述特殊点检测传感器的上游，拍摄设置位置上的所述长形材料，

所述数据收集装置还具备：

图像数据存储部，存储所述相机按照每个所述采样周期拍摄的各时刻的图像数据；以及

相机到达时刻计算部，计算将对所述特殊点检测时刻以前的每个所述采样周期的平均输送速度乘以所述采样周期后的值进行累计而得到的累计距离为从所述特殊点检测传感器到所述相机为止的传感器间距离以上时的采样周期累计时间，从所述特殊点检测时刻减去所述采样周期累计时间而计算所述特殊点到达所述相机的相机到达时刻，

所述显示部将在所述相机到达时刻拍摄的所述长形材料的图像数据与所述图表一起进行显示，并还在所述图表的时间轴上显示表示所述相机到达时刻的第三标记。

4.如权利要求3所述的数据收集装置，其特征在于，

所述图表至少针对从所述特殊点经过所述物理量传感器以及所述相机中的设置于最上游的传感器之前到经过所述特殊点检测传感器为止的期间，显示由所述物理量传感器计测到的各时刻的物理量。

5.一种数据收集装置，收集对所输送的长形材料进行加工的生产线的数据，其特征在于，

所述生产线具有：

速度传感器，计测所述长形材料的输送速度；

物理量传感器，设置于所述特殊点检测传感器的下游，计测设置位置上的所述长形材料的物理量或作用于所述长形材料的机器的物理量，

所述数据收集装置具备：

传感器到达时刻计算部，计算将对所述特殊点检测时刻以后的每个所述采样周期的平均输送速度乘以所述采样周期后的值进行累计而得到的累计距离为从所述特殊点检测传感器到所述物理量传感器为止的传感器间距离以上时的采样周期累计时间，对所述特殊点检测时刻加上所述采样周期累计时间而计算所述特殊点到达所述物理量传感器的传感器到达时刻；以及

6.如权利要求5所述的数据收集装置，其特征在于，

所述图表至少针对从所述特殊点经过所述特殊点检测传感器之前到经过所述物理量传感器为止的期间，显示由所述物理量传感器计测到的各时刻的物理量。

7.如权利要求5所述的数据收集装置，其特征在于，

所述生产线还具有相机，该相机设置于所述特殊点检测传感器的下游，拍摄设置位置上的所述长形材料，

所述数据收集装置还具备：

相机到达时刻计算部，计算将对所述特殊点检测时刻以后的每个所述采样周期的平均输送速度乘以所述采样周期后的值进行累计而得到的累计距离为从所述特殊点检测传感器到所述相机为止的传感器间距离以上时的采样周期累计时间，对所述特殊点检测时刻加上所述采样周期累计时间而计算所述特殊点到达所述相机的相机到达时刻，

8.如权利要求7所述的数据收集装置，其特征在于，

所述图表至少针对从所述特殊点经过所述特殊点检测传感器之前到经过所述物理量传感器以及所述相机中的设置于最下游的传感器为止的期间，显示由所述物理量传感器计测到的各时刻的物理量。