JP2007249759A - Monitoring system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上下水道等のプラントを監視する監視システムに関する。 The present invention relates to a monitoring system for monitoring a plant such as a water and sewage system.
最近の小型の監視システムは、パソコンに監視パッケージソフトを使用した監視装置と、制御を行うプログラマブルコントローラ(以下PLCという。)を使用している。 A recent small monitoring system uses a monitoring device that uses monitoring package software in a personal computer and a programmable controller (hereinafter referred to as PLC) that performs control.
パソコンを使用した監視装置とPLC間の通信は各PLCが持っている通信方式を使う場合が多い。この通信はパソコンを使用した監視装置からデータ要求を送信し、受け取ったPLCがその応答を返すいわゆるポーリング方式である。 Communication between the monitoring device using a personal computer and the PLC often uses a communication method possessed by each PLC. This communication is a so-called polling method in which a data request is transmitted from a monitoring device using a personal computer, and the received PLC returns a response.
すなわち、監視装置では、PLCに対して定期的にデータの要求を行い、要求を受け取ったPLCは、応答データを作成し、監視装置に送信する。応答データを受け取った監視装置は、受け取ったデータを工学値に変換し、表示する。 That is, the monitoring device periodically requests data from the PLC, and the PLC that has received the request creates response data and transmits the response data to the monitoring device. The monitoring device that has received the response data converts the received data into an engineering value and displays it.
監視装置を増やすと、データの要求が増えるため、PLCの負荷が重くなり、他の処理時間に余裕が無くなる。基本的に各監視装置は表示項目が同じであるため、表示のためのデータ要求は各監視装置とも同じ要求が送信される。 If the number of monitoring devices is increased, the demand for data increases, so the load on the PLC becomes heavy and there is no room for other processing times. Since each monitoring device basically has the same display items, the same data request for display is transmitted to each monitoring device.
監視する設備が多くなると監視装置を複数設置する必要がある。しかし、ポーリング方式の通信では、監視装置を増やすとPLCに対してデータ要求が多くなることから、PLCの負荷が重くなり、通常の制御に影響を与える。このため、通常では2台程度までしか設置できない。 When the number of facilities to be monitored increases, it is necessary to install a plurality of monitoring devices. However, in the polling communication, if the number of monitoring devices is increased, the data request for the PLC increases, so the load on the PLC becomes heavy and normal control is affected. For this reason, normally only about 2 units can be installed.
そこで、複数の監視装置を1台のPLCに接続した場合のPLCの負荷を軽減するために、複数の監視装置と、PLCとの間に、表示中継装置を設け、この表示中継装置において、複数の監視装置からの重複するデータ要求を整理統合して、PLCにデータ要求を行うことにより、PLCの負荷を軽減することが特許文献1に示されている。
上述のように、従来の監視システムにおいては、監視装置を増やすとPLCに対してデータ要求が多くなることから、PLCの負荷が重くなるという問題点がある。 As described above, in the conventional monitoring system, there is a problem that the load on the PLC becomes heavy because the number of monitoring devices increases and the data request for the PLC increases.
また、特許文献1のように、複数の監視装置と、PLCとの間に、表示中継装置を設けることにより、PLCの負荷を軽減することは可能となるが、この場合、新たに表示中継装置を設ける必要があり、システムの構成が複雑となり、コストアップになるという問題点がある。
Also, as disclosed in
本発明は、従来のこのような問題点を解決するために為されたもので、主にPLCと通信する監視装置を設け、それ以外の監視装置はネットワーク上の通信データをキャプチャ(捕捉)することで、表示中継装置を設ける必要がなく、監視装置が増えても通信負荷が増えず、PLC負荷を増やすことなく監視ができる監視システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the conventional problems as described above. A monitoring device that mainly communicates with a PLC is provided, and other monitoring devices capture (capture) communication data on the network. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a monitoring system that does not require a display relay device, does not increase the communication load even if the number of monitoring devices increases, and can perform monitoring without increasing the PLC load.
上記目的を達成するために、本発明は、プログラマブルコントローラからのデータを複数の監視装置で表示し監視する監視システムにおいて、複数の監視装置のうちの所定の監視装置からプログラマブルコントローラにデータを要求し、この要求に対してプログラマブルコントローラから送信されるデータを複数の監視装置のそれぞれでキャプチャし、取り込んで表示するようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a monitoring system that displays and monitors data from a programmable controller by a plurality of monitoring devices, and requests data from a predetermined monitoring device of the plurality of monitoring devices to the programmable controller. The data transmitted from the programmable controller in response to this request is captured by each of a plurality of monitoring devices, and is captured and displayed.
本発明によれば、監視装置が増えても通信負荷が増えず、PLC負荷を増やすことなく監視することができる。 According to the present invention, even if the number of monitoring devices increases, the communication load does not increase, and monitoring can be performed without increasing the PLC load.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の図において、同符号は同一部分または対応部分を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following drawings, the same symbols indicate the same or corresponding parts.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る監視システムの構成を図1に示す。
(First embodiment)
FIG. 1 shows the configuration of the monitoring system according to the first embodiment of the present invention.
同図に示すように、例えば下水処理系のPLC40は、LAN等のネットワーク100に接続されており、このネットワーク100には、下水処理系の監視を行う複数の監視装置10,20,30が接続されている。なお、ネットワーク100には、他のPLC50,60等も接続されている。
As shown in the figure, for example, a sewage
複数の監視装置10,20,30は、パソコンに監視パッケージソフトを使用した監視装置で、この実施形態においては、複数の監視装置10,20,30のうちの1つ例えば最初から設けられていた監視装置(メインの監視装置)10が、ポーリング方式によりPLC40に対して定期的にデータの要求1,2を行い、PLC40から応答データ1’ ,2’を受信して工学値に変換して表示するが、増設された他の監視装置(サブの監視装置)20,30は、ネットワーク情報の全てのデータをキャプチャして、PLC40の送信データ(応答データ)1’ ,2’のみ取り込み、処理を行うように構成される。
The plurality of
なお、監視装置10,20,30の各々は、表示処理部11,21,31、信号処理部12、22,32、送受信処理部13,23,33、制御部14,24,34、およびRAM等の記憶部15,25,35をそれぞれ備えている。また、PLC40は送受信処理部41を備えている。
Each of the
次に、この実施形態の動作について、詳細に説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described in detail.
監視装置10においては、制御部14のポーリング機能により、送受信処理部13からPLC40にデータ要求1を行う。このデータ要求1は、主の宛先をPLC40とし、副の宛先を監視装置20,30として、同報で行う。データ要求1を受け取ったPLC40の送受信処理部41は、応答データ1’を作成し監視装置10に送信する。この応答データ1’は、主の宛先を監視装置10とし、副の宛先を監視装置20,30として、同報で行う。監視装置10は、送受信処理部13で応答データ1’を受け取り、制御部14でこの応答データ1’を記憶部15に書き込んだ後、記憶部15から読み出して信号処理部12にデータを渡し、工学値に変換する。その後、表示処理部11でデータを表示する。
In the
増設された監視装置20の送受信処理部23は、監視装置20が同報の宛先となっているネットワーク100上の全てのデータ、すなわちデータ要求1および応答データ1’をキャプチャ(捕捉)し、PLC40の送信データすなわち応答データ1’のみを取り込み、処理を行う。すなわち制御部24でこの応答データ1’を記憶部25に書き込んだ後、記憶部25から読み出して信号処理部22にデータを渡し、工学値に変換する。その後、表示処理部21でデータを表示する。増設された監視装置30においても、監視装置20と同様の処理が行われる。
The transmission /
所定期間経過後、監視装置10から、PLC40にデータ要求2が行われ、PLC40から応答データ2’が返送されるが、これらの処理は、データ要求1および応答データ1’の場合と同様に行われる。
After a predetermined period, the
以上説明したように、この実施形態によれば、監視装置20,30の表示項目は監視装置10と基本的に同じであるため、監視装置10からのみ表示のためのデータ要求を行えばよく、監視装置20,30からの表示のためのデータ要求は不要となり、PLC40、ネットワーク100の負荷を軽くすることができる。
As described above, according to this embodiment, since the display items of the
(第2の実施形態)
次に、図2を参照して、本発明の第2の実施形態に係る監視システムについて説明する。
(Second Embodiment)
Next, a monitoring system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
上記第1の実施形態では監視装置10と監視装置20,30で表示項目は同じとしている。基本的にプラントの監視は全体のデータを監視するため監視装置で同じデータを表示しているが、設備毎(系毎)に監視装置を分ける場合がある。そこで、この第2の実施形態の場合は、共通的に監視するデータは上記の方式で要求し、設備毎(系毎)のデータのみ個別に要求することで、全体の負荷を下げることができる。なお、操作要求などは各監視装置から発行されるが、これは発行頻度が低いことから個別に出力しても問題ない。
In the first embodiment, the display items are the same in the
図2に示すように、この第2の実施形態の構成は、例えば下水処理系のPLCとして2つのPLC140,150が、また汚泥処理系のPLCとして2つのPLC240,250が、それぞれLAN等のネットワーク100に接続されている。そして、下水処理系の監視を行う監視装置として監視装置(メインの監視装置)110および監視装置(サブの監視装置)120が、また汚泥処理系の監視を行う監視装置として監視装置(メインの監視装置)210および監視装置(サブの監視装置)220が、それぞれネットワーク100に接続されている。さらに、処理場全体の監視を行う監視装置として監視装置310が、ネットワーク100に接続されている。
As shown in FIG. 2, the configuration of the second embodiment is such that, for example, two
なお、図示されてはいないが、監視装置110,120,210,220,310の各々は、第1の実施形態の各監視装置と同様に、表示処理部、信号処理部、送受信処理部、制御部、およびRAM等の記憶部をそれぞれ備えている。また、PLC140,150,240,250の各々は送受信処理部を備えている。
Although not shown, each of the
下水処理系の監視装置(メインの監視装置)110は、ポーリング方式により、下水処理系のPLC140およびPLC150に対して定期的にデータの要求を行い、自身の系である下水処理系のPLC140およびPLC150からの送信データ(応答データ)を全て取り込んで記憶し、表示のための処理を行うとともに、ネットワーク情報の全てのデータをキャプチャして、他の系である汚泥処理系のPLC240およびPLC250からの送信データ(応答データ)のうち両系に共通のデータも取り込んで記憶し、表示のための処理を行う。また、下水処理系の監視装置(サブの監視装置)120は、ネットワーク情報の全てのデータをキャプチャして、自身の系である下水処理系のPLC140およびPLC150からの送信データ(応答データ)の全てと、他の系である汚泥処理系のPLC240およびPLC250からの送信データ(応答データ)のうち両系に共通のデータを取り込んで記憶し、表示のための処理を行う。
The sewage treatment system monitoring device (main monitoring device) 110 periodically requests data from the sewage
一方、汚泥処理系の監視装置(メインの監視装置)210は、ポーリング方式により、汚泥処理系のPLC240およびPLC250に対して定期的にデータの要求を行い、自身の系である汚泥処理系のPLC240およびPLC250からの送信データ(応答データ)を全て取り込んで記憶し、表示のための処理を行うとともに、ネットワーク情報の全てのデータをキャプチャして、他の系である下水処理系のPLC140およびPLC150からの送信データ(応答データ)のうち両系に共通のデータも取り込んで記憶し、表示のための処理を行う。また、汚泥処理系の監視装置(サブの監視装置)220は、ネットワーク情報の全てのデータをキャプチャして、自身の系である汚泥処理系のPLC240およびPLC250からの送信データ(応答データ)の全てと、他の系である下水処理系のPLC140およびPLC150からの送信データ(応答データ)のうち両系に共通のデータを取り込んで記憶し、表示のための処理を行う。
On the other hand, the sludge treatment system monitoring device (main monitoring device) 210 periodically requests data to the sludge
さらに、処理場全体の監視を行う監視装置220は、ネットワーク情報の全てのデータをキャプチャして、下水処理系のPLC140およびPLC150からの送信データ(応答データ)の全てと、汚泥処理系のPLC240およびPLC250からの送信データ(応答データ)の全てを取り込んで記憶し、表示のための処理を行う。
Furthermore, the
次に、この実施形態の動作について、さらに具体的に説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described more specifically.
例えば、下水処理系の監視装置(メインの監視装置)110の送受信処理部からPLC140に下水の流入量に関するデータ要求を行う場合、このデータ要求は、主の宛先をPLC140とし、副の宛先を他の監視装置120,210,220,310として、同報で行う。
For example, when a data request regarding the amount of inflow of sewage is made to the
データ要求を受け取ったPLC140の送受信処理部は、下水の流入量の応答データを作成し監視装置110に送信する。この応答データは、主の宛先を監視装置110とし、副の宛先を監視装置120,210,220,310として、同報で行う。また、下水の流入量の応答データが、両系に共通するデータではないとすると(すなわち自身の系である下水処理系の監視装置と処理場全体の監視装置では表示する必要があるが、他の系である汚泥処理系の監視装置では表示する必要がないデータであるとすると)、応答データ中に自身の系である下水処理系のフラグを立てて送信する。
The transmission / reception processing unit of the
PLC140から送信された下水の流入量の応答データは、主の宛先である監視装置110および副の宛先である監視装置120,210,220,310の送受信処理部で受け取られるが、監視装置110および監視装置120では応答データ中に自身の系のフラグが立てられているので取り込んで記憶し表示のための処理が行われ、また監視装置310でも両系のデータを取り込むことになっているので取り込んで記憶し表示のための処理が行われるが、監視装置210および監視装置220では応答データ中に他の系のフラグが立てられていることになるので取り込まずに破棄される。
The response data of the inflow amount of sewage transmitted from the
次に、下水処理系の監視装置(メインの監視装置)110の送受信処理部からPLC150に汚泥の発生量に関するデータ要求を行う場合、このデータ要求は、主の宛先をPLC150とし、副の宛先を他の監視装置120,210,220,310として、同報で行う。
Next, when a data request regarding the amount of generated sludge is made to the
データ要求を受け取ったPLC150の送受信処理部は、汚泥の発生量の応答データを作成し監視装置110に送信する。この応答データは、主の宛先を監視装置110とし、副の宛先を監視装置120,210,220,310として、同報で行う。また、汚泥の発生量の応答データが、両系に共通するデータであるとすると(すなわち自身の系である下水処理系の監視装置と処理場全体の監視装置だけでなく、他の系である汚泥処理系の監視装置でも表示する必要があるデータであるとすると)、応答データ中に共通データであることを示すフラグを立てて送信する。
The transmission / reception processing unit of the
PLC150から送信された汚泥の発生量の応答データは、主の宛先である監視装置110および副の宛先である監視装置120,210,220,310の送受信処理部で受け取られるが、全ての監視装置110,120,210,220,310において、共通データであることを示すフラグが立てられているので取り込んで記憶し表示のための処理が行われる。
The response data of the generated amount of sludge transmitted from the
また、汚泥処理系の監視装置(メインの監視装置)210の送受信処理部からPLC240に汚泥の濃縮度に関するデータ要求を行う場合、このデータ要求は、主の宛先をPLC240とし、副の宛先を他の監視装置110,120,220,310として、同報で行う。
In addition, when a data request regarding the sludge concentration is made to the
データ要求を受け取ったPLC240の送受信処理部は、汚泥の濃縮度の応答データを作成し監視装置210に送信する。この応答データは、主の宛先を監視装置210とし、副の宛先を監視装置110,120,220,310として、同報で行う。また、汚泥の濃縮度の応答データが、両系に共通するデータではないとすると(すなわち自身の系である汚泥処理系の監視装置と処理場全体の監視装置では表示する必要があるが、他の系である下水処理系の監視装置では表示する必要がないデータであるとすると)、応答データ中に自身の系である汚泥処理系のフラグを立てて送信する。
The transmission / reception processing unit of the
PLC240から送信された汚泥の濃縮度の応答データは、主の宛先である監視装置210および副の宛先である監視装置110,120,220,310の送受信処理部で受け取られるが、監視装置210および監視装置220では応答データ中に自身の系のフラグが立てられているので取り込んで記憶し表示のための処理が行われ、また監視装置310でも両系のデータを取り込むことになっているので取り込んで記憶し表示のための処理が行われるが、監視装置110および監視装置120では応答データ中に他の系のフラグが立てられていることになるので取り込まずに破棄される。
The sludge concentration response data transmitted from the
以上説明したように、この実施形態によれば、下水処理系と汚泥処理系の一方の系のメインの監視装置からデータ要求を行ったことに対するPLCからの応答データのうち、両方の系の監視装置で表示することが必要なデータ、すなわち両系に共通するデータは、応答データ中に共通データであることを示すフラグを立てることですべての監視装置で応答データを取り込み、自身の系の監視装置(および処理場全体の監視装置)でのみ表示することが必要なデータには自身の系のフラグを立てることで自身の系の監視装置(および処理場全体の監視装置)で応答データを取り込むようにしたことにより、全体の負荷を下げることができる。 As described above, according to this embodiment, monitoring of both systems out of response data from the PLC in response to a data request from the main monitoring device of one of the sewage treatment system and the sludge treatment system. Data that needs to be displayed on the device, that is, data that is common to both systems, captures response data in all monitoring devices by setting a flag indicating that it is common data in the response data, and monitors its own system Response data is captured by the monitoring device of the own system (and the monitoring device of the entire processing plant) by setting the flag of the own system for data that needs to be displayed only by the device (and the monitoring device of the entire processing plant). By doing so, the overall load can be reduced.
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係る監視システムについて説明する。
(Third embodiment)
Next, a monitoring system according to the third embodiment of the present invention will be described.
この第3の実施形態は、上記第1の実施形態の監視装置(サブの監視装置)20に、監視装置(メインの監視装置)10の健全性を診断する健全性チェック部を設けたもので、この場合の監視装置20の構成を図3に示す。同図において、26が健全性チェック部である。
In the third embodiment, the monitoring device (sub-monitoring device) 20 of the first embodiment is provided with a soundness check unit that diagnoses the soundness of the monitoring device (main monitoring device) 10. FIG. 3 shows the configuration of the
上記第1の実施形態の構成では監視装置10が停止したときには他の監視装置20でも監視ができなくなってしまう。このため、この第3の実施形態においては、監視データを受け取っている監視装置20がデータを受け取れなくなったら、監視装置10が停止していると判断して、監視装置20がデータの送受信を開始する。そして、監視装置10が正常に復帰した場合、監視装置10からの要求データを送信すると監視装置20はそのデータを受信することで、監視装置10が復帰したと判断して送信を停止する。
In the configuration of the first embodiment, when the
次に、この実施形態の動作について、さらに具体的に説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described more specifically.
上記第1の実施形態で説明したように、監視装置10は、ポーリング機能により、定期的にPLC40にデータ要求1,2,…を行い、データ要求1,2,…を受け取ったPLCは応答データ1’,2’,…を送信している。監視装置20は、これらのデータ要求1,2および応答データ1’,2’,…の同報の宛先となっているので、監視装置20の送受信処理部23は、これらのデータ要求1,2,…および応答データ1’,2’,…をキャプチャ(捕捉)することができる。
As described in the first embodiment, the
そこで、この第3の実施形態においては、送受信処理部23でキャプチャしたデータ要求1,2,…および応答データ1’,2’,…に受信時のタイムスタンプを付け、制御部24はこれらのデータ要求1,2,…および応答データ1’,2’,…を記憶部25に書き込む。
Therefore, in the third embodiment, the data requests 1, 2,... And the
そして、制御部24が記憶部25から応答データ1’,2’,…を読み出して信号処理部22にデータを渡して工学値に変換し、表示処理部21でデータを表示することは第1の実施形態と同様であるが、さらに、この第3の実施形態においては、健全性チェック部26が、制御部24を経由して記憶部25に書き込まれた、監視装置10から送信されたデータ要求1,2,…を定期的にスキャンしてチェックすることにより、監視装置10が正常であるか否かを診断する。
The
例えば、ポーリング方式により、監視装置10から1秒間に10回程度のデータ要求が行われている場合、健全性チェック部26は1秒毎に記憶部25に書き込まれたデータ要求をチェックする。そして、チェックの結果、監視装置10からのデータ要求が検出されない場合、1秒後に再チェック、さらに1秒後に再々チェックを行い、3回連続してチェックした結果、監視装置10からのデータ要求が検出されない場合は、監視装置10がデータ要求の送信を停止したものと判断し、監視装置20が、監視装置10に代わって、メインの監視装置となり、ポーリング方式により、PLC40に対するデータ要求を開始する。その後も、健全性チェック部26は1秒毎に記憶部25に書き込まれたデータ要求のチェックを継続し、監視装置10からのデータ要求が検出された場合は、監視装置10が正常な状態に復帰したと判断して、監視装置20からのデータ要求の送信を停止する。
For example, when the
なお、監視装置30にも、健全性を診断する健全性チェック部を設け、監視装置10および監視装置20がともにデータ要求の送信を停止した場合に、監視装置30がメインの監視装置となり、ポーリング方式により、PLC40に対するデータ要求を開始するようにしてもよい。
The
さらに、監視装置10がデータ要求の送信を停止し、監視装置20が、監視装置10に代わって、メインの監視装置としてデータ要求の送信を開始した後は、監視装置10が正常な状態に復帰した場合でも、監視装置10は監視装置20からデータ要求が送信されていることを検知し、監視装置10がデータ要求の送信を再開せず、監視装置20がそのままメインの監視装置としてPLC40に対するデータ要求の送信を続行することとしてもよい。
Furthermore, after the
また、監視装置10、監視装置20、監視装置30の全てに上述のような健全性チェック部を設けるとともに、メインの監視装置となる順序(最初にメインの監視装置となる順序、およびメインの監視装置となっている監視装置がデータ要求の送信を停止したときに、次にメインの監視装置となる順序)を予め決めておき、メインの監視装置となっている監視装置がデータ要求の送信を停止したときに、決められた監視装置が順次メインの監視装置となるようにして実施することもできる。
In addition, the
この実施形態によれば、信頼性の高いシステムを実現することが出来る。 According to this embodiment, a highly reliable system can be realized.
10,20,30…監視装置
11,21,31…表示処理部
12、22,32…信号処理部
13,23,33…送受信処理部
14,24,34…制御部
15,25,35…記憶部
26…健全性チェック部
40…PLC
41…送受信処理部。
10, 20, 30 ...
41: Transmission / reception processing unit.
100…ネットワーク
110,120,210,220,310…監視装置
140,150,240,250…PLC
100 ...
Claims (4)
In a monitoring system in which data from a programmable controller is displayed and monitored by a plurality of monitoring devices, data is periodically requested from the predetermined first monitoring device among the plurality of monitoring devices to the programmable controller, and this request is met The data transmitted from the programmable controller is captured by each of the plurality of monitoring devices, captured, displayed, and the data request of the first monitoring device is normal in the second monitoring device other than the first monitoring device. When the data request of the first monitoring device is not normally performed, the second monitoring device periodically requests data from the programmable controller. A monitoring system characterized by that.
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