JP2008022097A

JP2008022097A - 監視制御システムのデータ通信方式

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Publication number: JP2008022097A
Application number: JP2006189932A
Authority: JP
Inventors: Hirosumi Nishizawa; 廣純西澤
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-07-11
Filing date: 2006-07-11
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2026-07-11
Also published as: JP4760580B2

Abstract

【課題】ＷｅｂサーバとＷｅｂ端末間のＰＵＬＬ型のデータ通信で、データ通信量の最適化、即時性の向上を図る。
【解決手段】Ｗｅｂサーバ１はＷｅｂ端末２に画面表示するデータおよびその更新カウンタ、送信カウンタからなる表示中画面情報Ｄ１〜ＤＮを設け、配信データ管理部１Ｂは表示中画面情報に登録されるデータを一定周期で監視し、状態変化を検出したときに該表示中画面情報のデータ値を更新後、更新カウンタをインクリメントしておき、Ｗｅｂ端末通信部１ＡはＷｅｂ端末からのデータ送信要求を受信したときに、表示中画面情報を参照し、送信カウンタの値と更新カウンタの値が同一でないデータを送信データとして編集してＷｅｂ端末に送信し、送信カウンタに更新カウンタ値をセットする。Ｗｅｂ端末は、Ｗｅｂサーバからの応答が遅れたときに次のデータ送信要求を即時行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｗｅｂサーバとの通信によってＷｅｂ端末が監視情報を取得する監視制御システムのデータ通信方式に関する。

ＷｅｂサーバとＷｅｂ端末間のデータ通信において、サーバ上のデータをどのように端末（クライアント）に送るかという送信／送出の方式として、ＰＵＳＨ型とＰＵＬＬ型に大別される。

ＰＵＳＨ型は、端末の都合に関係なく、サーバが「データ送信」開始から「データ送信」停止まで、自律的にデータを送信し続けるサーバ主導の通信方式になる。ＰＵＬＬ型は、サーバ側が自律的な送信機構をもたず、端末からの「データ送信」要求に応じてそのつどサーバがデータを送信する端末主導の通信方式になる。

図３は、監視制御システムにおけるＰＵＳＨ型通信とＰＵＬＬ型通信の例を示す。（ａ）に示すＰＵＳＨ型通信では、Ｗｅｂサーバ１がシステムの監視制御対象となるプラント機器の状態変化を検出したタイミングで、Ｗｅｂ端末２に変化した内容を送信する。（ｂ）に示すＰＵＬＬ型通信では、Ｗｅｂ端末２の画面更新タイミングで、Ｗｅｂ端末２からＷｅｂサーバ１にデータ送信要求を通知し、これにＷｅｂサーバ１が応答し、当該データを送信する。

これらＰＵＳＨ型通信とＰＵＬＬ型通信を適宜切り替えることで、リアルタイムにデータを取得する機能構成したものもある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２６１９６７

前記のＰＵＳＨ型によるデータ通信方式では、Ｗｅｂサーバ主導のため、即時性に優れるが（状態変化を検出してからＷｅｂ端末にデータが送信されるまでの速度が速い）、以下の欠点がある。

・プログラム構造が複雑で製作コストが高い。すなわち、Ｗｅｂ端末側は画面操作を受け付けながら、常時Ｗｅｂサーバからのデータ送信に対応できる必要がある。また、Ｗｅｂサーバ側はＷｅｂ端末の画面表示状態を管理し、状態変化検出時には、データを送信するＷｅｂ端末を判定する必要がある。

・Ｗｅｂサーバ側の状態変化を、比較的短い周期で連続的に検出した場合、その都度Ｗｅｂ端末側にデータ送信を行うが、Ｗｅｂ端末側がデータの受信を完了し、次のデータを受信可能な状態になるまで送信できない。すなわち、Ｗｅｂ端末側との同期処理が必要となる。

前記のＰＵＬＬ型によるデータ通信方式では、Ｗｅｂ端末主導のため、プログラムの構造はシンプルだが（ＷｅｂサーバはＷｅｂ端末からの要求に従ってデータを送信するだけ）、以下の欠点がある。

・監視制御対象の状態変化と連動しないため、即時性に劣る。

・データ通信量が多い。すなわち、状態変化内容を管理しないため、状態変化していない部分も含め、関連データをすべて送信する必要がある。

本発明の目的は、上記の課題を解決した監視制御システムのデータ通信方式を提供することにある。

本発明は、ＰＵＬＬ型のデータ通信方式をベースに、状態変化の通番管理機能と、Ｗｅｂ端末のデータ送信要求タイミングの改良を組み合わせることにより、製造コストの低減と即時性の両立を実現したもので、以下の方式を特徴とする。

（１）Ｗｅｂサーバが監視制御対象から計測・監視情報を取得し、Ｗｅｂ端末からのデータ送信要求に応じて該計測・監視情報をＷｅｂ端末に送信する監視制御システムのデータ通信方式であって、
前記Ｗｅｂサーバは、
前記Ｗｅｂ端末に画面表示するデータおよびその更新カウンタ、送信カウンタからなる表示中画面情報を設け、
前記表示中画面情報に登録されるデータを一定周期で監視し、状態変化を検出したときに該表示中画面情報のデータ値を更新後、前記更新カウンタをインクリメントしておく手段と、
前記Ｗｅｂ端末からのデータ送信要求を受信したときに、前記表示中画面情報を参照し、前記送信カウンタの値と更新カウンタの値が同一でないデータを送信データとして編集してＷｅｂ端末に送信し、前記送信カウンタに更新カウンタ値をセットする手段と、
を備えたことを特徴とする。

（２）前記Ｗｅｂ端末は、一定周期で前記Ｗｅｂサーバヘデータ送信要求を通知し、このデータ送信要求に遅れて前記Ｗｅｂサーバからの応答受信したときに次のデータ送信要求を即時行う手段を備えたことを特徴とする。

以上のとおり、本発明によれば、ＰＵＬＬ型のデータ通信方式をベースに、状態変化の通番管理機能と、Ｗｅｂ端末のデータ送信要求タイミングの改良を組み合わせたデータ通信方式とするため、以下の効果がある。

・ＰＵＬＬ型がベースであるため、プログラム構造がシンプルになり、製作コストを低減できる。

・Ｗｅｂサーバ側で状態変化を通番管理することにより、Ｗｅｂ端末からの要求に対して、送信が必要なデータだけを即時に応答通知することが可能（データ通信量の最適化、即時性の向上）。

・Ｗｅｂ端末側のデータ送信要求は、動作可能な最短周期で発行するようにしたため、高負荷時においても即時性を損なわない。

本実施形態は、データの即時性を維持し、且つプログラム構造のシンプル化（製作コストの低減）を図るため、ＰＵＬＬ型のデータ通信方式をベースに以下の処理機能を設ける。

（１）図１にＷｅｂサーバとＷｅｂ端末の要部構成と処理手順を示し、Ｗｅｂサーバ１側の状態変化に通番（更新カウンタ）を割り振り、Ｗｅｂ端末２へ送信済みの通番（送信カウンタ）との両通番を管理することにより、Ｗｅｂ端末２からのデータ送信要求時に、変化があったデータのみを即時に送信する。

図１において、Ｗｅｂサーバ１に設けられるＷｅｂ端末通信部１Ａは、Ｗｅｂ端末２とのＴＣＰソケット接続を確立し、Ｗｅｂ端末２からの各種データ送信要求に応じた送信データの編集と、データ変更要求に対する関連機能への通知処理を行う。配信データ管理部１Ｂは、プラント機器の状態変化を管理し、Ｗｅｂ端末通信部１Ａによるデータ送信処理が効率良く行われるよう補助する。以下、ＷｅｂサーバとＷｅｂ端末間のデータ通信処理を説明する。

・画面初期表示処理
（Ｓ１）Ｗｅｂ端末２は、起動時にその通信部２ＡからＷｅｂサーバ１に画面初期表示要求を送信する。

（Ｓ２）Ｗｅｂ端末通信部１Ａは、Ｗｅｂ端末２からの画面初期表示要求を受信したときに、表示中画面情報（画面表示しているプラント機器の情報）をセットする。この表示中画面情報Ｄ１〜ＤＮは、Ｗｅｂ端末台数分用意され、項目としてはデータＮｏ、データ値、更新カウンタ、送信カウンタを設ける。

・運用データ処理
（Ｓ３）計測・監視部１Ｃは、プラント設備・機器の状態変化を検出し、プラント機器運用データ１Ｄを更新しておく。

・配信データ管理
（Ｓ４）配信データ管理部１Ｂは、一定周期（例えば、５００ｍｓｅｃ）で表示中画面情報に登録されているデータの状態変化を監視する。

（Ｓ５）配信データ管理部１Ｂは、上記の（Ｓ４）で状態変化を検出した場合、表示中画面情報のデータ値を更新後、更新カウンタをインクリメント（＋１）しておく。

・データ通信
（Ｓ６）Ｗｅｂ端末２は、その通信部２ＡからＷｅｂサーバ１にデータ送信要求をする。

（Ｓ７，Ｓ８）Ｗｅｂ端末通信部１Ａは、Ｗｅｂ端末からのデータ送信要求を受信したときに、当該端末の表示中画面情報を参照し、送信カウンタの値と更新カウンタの値が同一でないデータを送信データとして編集してＷｅｂ端末２に送信する。同時に、送信カウンタに更新カウンタ値をセットする。

以上のように、本実施形態では、Ｗｅｂサーバ側で状態変化を通番管理することにより、Ｗｅｂ端末からの要求に対して、送信が必要なデータだけを即時に応答通知することが可能となり、データ通信量の最適化、即時性の向上を図ることができる。

（２）図２はＷｅｂサーバとＷｅｂ端末のデータ通信手順を示し、通常時にはＷｅｂ端末２からＷｅｂサーバ１ヘのデータ送信要求は１秒毎に通知する。また、通信回線の速度が遅い場合や、通信するデータ量が多いため１秒以内に応答受信を完了できない場合は、動作可能な最短周期でデータ取得を行い、即時性を損なわないようにする。

図２の（ａ）に通常時（１秒以内に処理を完了できる場合）のデータ通信を示す。Ｗｅｂ端末はデータ送信要求タイミング「００秒」、「０１秒」でＷｅｂサーバにデータ送信要求を行い、Ｗｅｂサーバはデータ送信要求に対して、状態変化のあったデータを編集して送信する。

図２の（ｂ）に高負荷時（１秒以内に処理を完了できない場合）のデータ通信を示す。Ｗｅｂ端末がデータ送信要求タイミング「００秒」でＷｅｂサーバにデータ送信要求を行ったとき、Ｗｅｂサーバ側では通信回線の遅延や通信するデータ量が多いため応答送信が遅れた場合、Ｗｅｂ端末はデータ送信要求タイミング「０１秒」ではＷｅｂサーバからの応答を未受信のため、データ送信要求を送信しない。

その後、Ｗｅｂ端末は、Ｗｅｂサーバから「００秒」でのデータ送信要求に対する応答を受信したとき、既に送信要求タイミング「０１秒」を過ぎているため、データ送信要求を即時発行する。

以上のように、本実施形態では、Ｗｅｂ端末からの一定周期でのデータ送信要求に対してＷｅｂサーバからの応答がない場合は、その応答が得られたときに即時データ送信要求を発行すること、すなわち動作可能な最短周期で発行するようにしたため、高負荷時においてもデータ通信の即時性を確保できる。

本発明の実施形態を示すＷｅｂサーバとＷｅｂ端末の要部構成と処理手順。実施形態におけるＷｅｂサーバとＷｅｂ端末のデータ通信手順。監視制御システムにおけるＰＵＳＨ型通信とＰＵＬＬ型通信の例。

符号の説明

１Ｗｅｂサーバ
２Ｗｅｂ端末
１ＡＷｅｂ端末通信部
１Ｂ配信データ管理部
１Ｃ計測・監視部
１Ｄプラント機器運用データ
Ｄ１〜ＤＮ表示中画面情報
２ＡＷｅｂ端末通信部

Claims

Ｗｅｂサーバが監視制御対象から計測・監視情報を取得し、Ｗｅｂ端末からのデータ送信要求に応じて該計測・監視情報をＷｅｂ端末に送信する監視制御システムのデータ通信方式であって、
前記Ｗｅｂサーバは、
前記Ｗｅｂ端末に画面表示するデータおよびその更新カウンタ、送信カウンタからなる表示中画面情報を設け、
前記表示中画面情報に登録されるデータを一定周期で監視し、状態変化を検出したときに該表示中画面情報のデータ値を更新後、前記更新カウンタをインクリメントしておく手段と、
前記Ｗｅｂ端末からのデータ送信要求を受信したときに、前記表示中画面情報を参照し、前記送信カウンタの値と更新カウンタの値が同一でないデータを送信データとして編集してＷｅｂ端末に送信し、前記送信カウンタに更新カウンタ値をセットする手段と、
を備えたことを特徴とする監視制御システムのデータ通信方式。
前記Ｗｅｂ端末は、一定周期で前記Ｗｅｂサーバヘデータ送信要求を通知し、このデータ送信要求に遅れて前記Ｗｅｂサーバからの応答受信したときに次のデータ送信要求を即時行う手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の監視制御システムのデータ通信方式。