JP5809743B2 - Method for providing heterogeneous system data in a distributed system - Google Patents
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Description
本発明は、スマートグリッドまたは電力等の分野において、ネットワークワークを介して相互接続した、複数の独立したノードにより構成される分散システムにおいて、1つのシステム内で流通するデータを取得しデータベースに蓄積し、該データベースに対する自システム内のアプリケーションまたは他システムからのアクセスを許可することで実施する、異種システム間でのデータ提供・流通及び連携の方法に関する。 The present invention obtains data distributed in one system and stores it in a database in a distributed system composed of a plurality of independent nodes interconnected via network work in the field of smart grid or electric power. The present invention also relates to a method for providing / distributing data and coordinating between different systems, which is performed by permitting access to the database from an application in the own system or from another system.
所定の処理を行う設備機械に、管理装置からの指示に基づいて前記設備機械を制御するデバイスが設けられた設備装置と、前記設備装置を管理する管理アプリケーションプログラムを有する管理装置と、がネットワークを介して接続され、前記管理アプリケーションプログラムからの出力を、前記設備装置で処理可能な形式に変換して所定の処理を前記設備装置に実行させる製造システムで、
前記管理装置と前記設備装置との間で通信されるデータの変換を行う通信ドライバであって、前記製造システムに設けられる前記デバイスの種類ごとに設けられ、前記デバイスとの間の通信を司るデバイスドライバと、前記製造システムに設けられる前記設備機械の種類ごとに設けられ、前記管理アプリケーションプログラムからの指示にしたがって、前記デバイスドライバを使用して対象となる前記設備機械にアクセスする装置ドライバと、が階層化されて構成された通信ドライバが提案されている。(特許文献1参照)
上記の通信ドライバでは、前記デバイスドライバと前記装置ドライバは、それぞれのドライバに対応する前記デバイスと前記設備機械の有する機能ごとに、所定のパラメータと属性とオペレーションを有する様に作成した機能オブジェクトによって作成される。A facility machine provided with a device for controlling the facility machine on the basis of an instruction from the management device, and a management device having a management application program for managing the facility device in a facility machine that performs predetermined processing. Connected to the output of the management application program is converted into a format that can be processed by the equipment device, and the equipment device executes a predetermined process,
A communication driver for converting data communicated between the management device and the equipment device, the device being provided for each type of the device provided in the manufacturing system, and for communicating with the device A driver and an apparatus driver that is provided for each type of the equipment machine provided in the manufacturing system and accesses the target equipment machine using the device driver according to an instruction from the management application program; Hierarchical communication drivers have been proposed. (See Patent Document 1)
In the communication driver, the device driver and the device driver are created by function objects created so as to have predetermined parameters, attributes, and operations for each function of the device and the equipment machine corresponding to each driver. Is done.
また、上記の通信ドライバでは、前記デバイスドライバまたは前記装置ドライバの有する機能の内容を、前記機能オブジェクトのモデルにしたがって記述したクラス情報とし、個々の前記デバイスドライバまたは前記装置ドライバについての設定値を前記クラス情報に対応付けて分類したものをインスタンス情報とするデータモデルにしたがって、前記機能の内容または前記設定値がマークアップ言語で記述される。 In the communication driver, the function content of the device driver or the device driver is class information described according to the model of the function object, and the setting value for each device driver or the device driver is set as the class driver. The content of the function or the setting value is described in a markup language according to a data model in which the information classified and associated with the class information is instance information.
さらに、上記の通信ドライバでは、前記デバイスドライバまたは前記装置ドライバの前記機能オブジェクトの通信インタフェースは、インタフェース記述言語で内容が記述されたものであって、前記デバイスドライバまたは前記装置ドライバは、前記通信インタフェースの前記記述内容をインタフェース記述言語の記述モデルに基づいて分類したクラス情報と前記データモデルのクラス情報とをマッピングし、このマッピング結果と前記データモデルから得られる前記機能オブジェクトに対応するインスタンスを含むコンフィグレーション情報を参照して、通信されるデータの処理を行う。 Further, in the communication driver, the communication interface of the functional object of the device driver or the device driver is described in an interface description language, and the device driver or the device driver includes the communication interface. The class information obtained by classifying the description content of the data based on the description model of the interface description language and the class information of the data model are mapped, and the mapping result and a configuration including an instance corresponding to the functional object obtained from the data model The communication data is processed with reference to the communication information.
本発明が対象とするのは、スマートグリッド等の分野における分散システムであり、準拠する標準規格・仕様の異なる、不特定多数の設備機器がシステムに頻繁に着脱し、また異なる業種、異なる主体、異なる範囲内のシステム間での連携も柔軟に行う必要がある。また、これらの異なる設備機器等からのデータをアプリケーションに提供する場合、データ構造・データモデルを共通の構造へと変換し、またアプリケーションの処理周期等の性能要求を達成する必要がある。 The subject of the present invention is a distributed system in the field of smart grids, etc., which conforms to different standards and specifications, and an unspecified number of equipment is frequently attached to and detached from the system. It is necessary to flexibly link between systems in different ranges. Further, when data from these different equipment is provided to an application, it is necessary to convert the data structure / data model into a common structure and to achieve performance requirements such as the processing cycle of the application.
しかしながら、上記特許文献1に開示された技術では、以下のような課題がある。
However, the technique disclosed in
一点目に、連携する各システムにて準拠する規格(データモデル、インタフェース等を規定)及び通信プロトコル(使用するネットワーク等に依存)は多種類であり、1システムあたり複数ある、また頻繁に更新される。これらに個別に追従してシステムの連携箇所の処理を作りこむことは負荷が高い。 First, there are many types of standards (data models, interfaces, etc.) and communication protocols (depending on the network to be used) that are compliant with each linked system. The It is a heavy load to follow these individually and create a process for the linked part of the system.
二点目にデータの大量発生、変換処理の高負荷(時間がかかる)等のためにデータが滞留してアプリケーションからの性能要求を達成できない、キューあふれを起こして受信データが喪失する、等の不具合が生じ得る。なおデータソースが不特定多数・可変のため、事前にキューの最大サイズ見積りが困難である。 Secondly, due to the large amount of data generated, the high load of conversion processing (which takes time), etc., the data stays and the performance request from the application cannot be achieved, the queue overflows and the received data is lost, etc. Malfunctions can occur. Since the number of data sources is unspecified and variable, it is difficult to estimate the maximum queue size in advance.
三点目に 接続先の他システムとのデータ定義や変換定義のずれ、規格仕様の更新、等の理由で、変換定義に該当するものが無い場合、変換が成立せずアプリケーションにデータ提供できない。そもそも異なるシステム間での定義の完全一致は困難である。 Thirdly, if there is nothing that falls under the conversion definition for reasons such as a shift in data definition or conversion definition with other systems at the connection destination, update of the standard specification, etc., conversion cannot be established and data cannot be provided to the application. In the first place, it is difficult to completely match definitions between different systems.
本発明は、標準規格や仕様の異なるシステム間でのデータ交換を行なうデータ提供方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a data providing method for exchanging data between systems with different standards and specifications.
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を備える。即ち、本発明の分散システムは、
ネットワークを介して相互接続され、それぞれにおいて制御系における1つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する、複数の独立した設備機器ノード及び制御系アプリケーションノードと、(制御系では、設備機器を利用する制御系アプリケーションが設備機器とデータの授受を行う)
1つ以上の設備機器ノードの間での通信メッセージを取得して転送する1つ以上のデータ転送サーバと、
前記データ転送サーバから転送されるメッセージを受信し、該メッセージに含まれるデータの解析、システム内の標準データ形式への変換等の処理を行う1つ以上のデータ変換サーバ、
前記データ変換サーバにて変換されたデータをデータベースに蓄積、及び管理し、アプリケーションに対して前記データベースに蓄積するデータを提供する1つ以上のデータベース管理サーバ、
前記データベースに蓄積するデータにアクセス、使用するアプリケーションが稼働する1つ以上のアプリケーションノードとを含む。In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement. That is, the distributed system of the present invention is
A plurality of independent equipment nodes and control system application nodes that are interconnected via a network, each running one or more equipment and control system applications in the control system; Control system application to exchange data with equipment)
One or more data transfer servers for obtaining and transferring communication messages between one or more equipment nodes;
One or more data conversion servers for receiving a message transferred from the data transfer server and performing processing such as analysis of data included in the message and conversion to a standard data format in the system;
One or more database management servers for storing and managing data converted by the data conversion server in a database and providing data to be stored in the database for an application;
One or more application nodes on which applications that access and use data stored in the database are run.
分散システムのデータ提供方法において、
データ転送サーバにて、制御系における設備機器が稼働する設備機器ノードと制御系アプリケーションノードとの間での通信メッセージを取得し、データ変換サーバに転送するステップと、
データ変換サーバにて、前記データ転送サーバからの転送メッセージを受信し、該メッセージに含まれるデータを解析するステップと、前記データ解析の結果に基づいて該データの優先度を決定し、該優先度に基づいて変換処理及び変換処理のためのキューへの振分けを行うステップと、前記キューからデータを取り出し変換処理を行うステップと、変換後のデータをデータベース管理サーバに送信するステップと、
データベース管理サーバにて、前記データ変換サーバから送信されたデータを受信してデータベースに格納するステップと、該データベースに格納されるデータを、自システム内の1つ以上のアプリケーションノードもしくは他システム内の1つ以上のアプリケーションノードにて稼働アプリケーションに提供するステップを含む。In the data providing method of the distributed system,
In the data transfer server, obtaining a communication message between the equipment device node where the equipment in the control system operates and the control system application node, and transferring the message to the data conversion server;
The data conversion server receives a transfer message from the data transfer server, analyzes the data included in the message, determines the priority of the data based on the result of the data analysis, and the priority A step of performing a conversion process and a queue for the conversion process based on the steps, a step of taking out data from the queue and performing a conversion process, a step of transmitting the converted data to the database management server,
The database management server receives the data transmitted from the data conversion server and stores the data in the database, and the data stored in the database is stored in one or more application nodes in the own system or in another system. Providing to the running application at one or more application nodes.
本発明によれば、アプリケーション開発者は他システムから収集したデータを活用するためのデータ抽出または性能要件等を満たしてのデータアクセスに関連する煩雑な処理を作り込む必要がなく、アプリケーションロジックの開発に専念でき、開発工数の削減、エラー低減に寄与する。またシステムの範囲やシステム内のデータソースの種別、数、データ量・頻度等が固定でなく、運用時に可変となり得るシステムを構築する際のキューの容量計算等を必要としないため、システム運用者によるシステム構築の負荷軽減に寄与する。 According to the present invention, it is not necessary for an application developer to create a complicated process related to data access to satisfy data requirements or performance requirements for utilizing data collected from other systems, and to develop application logic. Contribute to reducing development man-hours and reducing errors. In addition, since the scope of the system and the type, number, amount and frequency of data sources in the system are not fixed, it is not necessary to calculate the queue capacity when constructing a system that can be changed during operation. This contributes to reducing the system construction load.
図1は、本発明による分散システムにおける異種システムデータ提供方法の概要を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an outline of a heterogeneous system data providing method in a distributed system according to the present invention.
後述の図2に示すように、分散システムの主な構成要素は、制御系における1つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する1つ以上の設備機器ノード0205aと制御系アプリケーションノード0205bの間での通信メッセージを取得して転送するデータ転送サーバ0203と、前記転送されるメッセージを受信し、該メッセージに含まれるデータの解析、システム内の標準データ形式への変換等の処理を行うデータ変換サーバ0201、前記変換されたデータをデータベースに蓄積、及び管理し、アプリケーションに対して前記データベースに蓄積するデータを提供するデータベース管理サーバ0202、前記データベースに蓄積するデータにアクセスして、使用するアプリケーションが稼働するアプリケーションノード0204である。
As shown in FIG. 2 described later, the main components of the distributed system are between one or more
データ変換サーバ0201における処理は、受信0111、解析・振分け0112、変換0113、及び送信0114の4つの階層に分類されており、各階層にて受信及び変換するデータ及び該データのデータソースが準拠する標準規格等に基づいた処理(プログラム)をプラグインにて組込み可とする。これにより本発明により実現するシステムは複数の標準規格に対応できる。
The processing in the
解析・振分け0112においては、説明図0121に示すようにデータを利用するアプリケーションの処理タイミングに応じてデータの優先度を決定し、前記優先度に基づいてデータの変換処理への振分けを実施する。例えば、周期的に処理が行われる場合、ある周期での処理の後に発生し、その次の周期での処理で使用するデータ(説明図0121の実線の矢印で示したデータ)のうち、先ほどのある周期での処理の直後に発生したデータと次の周期での処理の直前に発生したデータのように、データが発生するタイミングに応じてそれぞれの優先度を設定し、優先度に応じてデータの格納先(通常キュー/優先キュー)を決める。このようなアプリケーションの処理タイミングは、アプリケーション動作情報0445に格納され、後述するアプリケーション処理監視部0413が利用する。なお、ここでの振分けは優先度に応じて、優先キュー、通常キュー、または待機データベースのいずれかに振り分ける。待機DBには、例えば履歴データのようにオフラインで使うデータ(緊急性を有しないデータ)を格納する。
In the analysis /
変換0113において、変換成功したデータは変換済みデータベース0131に格納、又は直接アプリケーションノード0204に送信し、変換定義の不一致等により変換処理が実施できないデータは変換成功したデータとは区別して未変換データベース0132に格納する。アプリケーションに対しては前記未変換データの一覧をユーザに提示する。
In the
図1に示したデータ変換サーバ0201、データベース管理サーバ0202、及びデータ転送サーバ0203を1つの処理装置(サーバ)で実現することもできる。その場合、少なくとも1つのアプリケーションノード0204、及び設備機器ノード0205aあるいは制御系アプリケーションノード0205bである少なくとも1つのノードが、ネットワークを介して上記の処理装置に接続される。また、データ変換サーバ0201とデータベース管理サーバ0202とを1つの処理装置(サーバ)で実現することもでき、データ変換サーバ0201とデータ転送サーバ0203とを1つの処理装置(サーバ)で実現することもできる。
The
上記の各処理の詳細は以降の図にて述べる。 Details of each of the above processes will be described in the following drawings.
図2は、本発明の適用先である分散システムの概要を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing an overview of a distributed system to which the present invention is applied.
分散システムの主な構成要素は、制御系における1つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する1つ以上の設備機器ノード0205aと制御系アプリケーションノード0205bとの間での通信メッセージを取得して転送する1つ以上のデータ転送サーバ0203と、通信定義0441に基づいて前記データ転送サーバ0203から転送されるメッセージを受信し、後述するデータ解析テーブル0418と解析定義0442を含む振分け定義に基づいて該メッセージに含まれるデータの解析し、変換定義0444に基づいてシステム内の標準データ形式への変換等の処理を行う1つ以上のデータ変換サーバ0201、前記データ変換サーバ0201にて変換されたデータをデータベースに蓄積、及び管理し、アプリケーションに対して前記データベースに蓄積するデータを提供する1つ以上のデータベース管理サーバ0202、前記データベースに蓄積するデータにアクセス、又は使用するアプリケーションが稼働する1つ以上のアプリケーションノード0204である。
The main component of the distributed system is to acquire a communication message between one or more
設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する1つ以上の設備機器ノード0205aと制御系アプリケーションノード0205b、及びデータ転送サーバ0203は、制御系の専用ネットワーク0206を介して接続する。一方、データ転送サーバ0203及びデータ変換サーバ0201は、ネットワーク0207を介して接続し、データ変換サーバ0201、データベース管理サーバ0202、及びアプリケーションノード0204は、ネットワーク0208を介して接続しているが、これらは同一のネットワークを介して接続してもよい。
One or more
データ変換サーバ0201の主なハードウェア構成は、処理装置(CPU)0211、記憶装置(メモリ、ハードディスク)0212、及び通信装置0213からなる。
The main hardware configuration of the
データベース管理サーバ0202の主なハードウェア構成は、処理装置(CPU)0221、記憶装置(メモリ、ハードディスク)0222、及び通信装置0223からなる。
データ転送サーバ0203の主なハードウェア構成は、処理装置(CPU)0231、記憶装置(メモリ、ハードディスク)0232、及び通信装置0233からなる。
アプリケーションノード0204の主なハードウェア構成は、処理装置(CPU)0241、記憶装置(メモリ、ハードディスク)0242、及び通信装置0243からなる。
設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する設備機器ノード0205a及び制御系アプリケーションノード0205bの主なハードウェア構成は、処理装置(CPU)0251、記憶装置(メモリ、ハードディスク)0252、及び通信装置0253からなる。The main hardware configuration of the
The main hardware configuration of the
The main hardware configuration of the
The main hardware configurations of the
図3は、本発明による異種システムデータ提供方法を実施する上での、分散システムを構成する複数のノード間での全体処理シーケンスを示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing an overall processing sequence between a plurality of nodes constituting a distributed system in carrying out the heterogeneous system data providing method according to the present invention.
主な構成要素は、データソースとなる制御系における設備機器ノード0205a又は制御系アプリケーションノード0205b、制御系からメッセージを取得、及び転送するデータ転送サーバ0203、該メッセージに含まれるデータの解析、及び変換処理等を行うデータ変換サーバ0201、標準形式に変換後のデータをデータベースに格納して管理するデータベース管理サーバ0202、前記データベースに格納されるデータを使用するアプリケーションが稼働するアプリケーションノード0204である。
The main components are the
設備機器ノード0205a又は制御系アプリケーションノード0205bにて、ステップ0301において、制御系宛先に対してメッセージを送信する。データ転送サーバ0203にて、ステップ0311において、ステップ0301の送信メッセージを取得し、データ変換サーバ0201に対して転送する。
In
データ変換サーバ0201にて、ステップ0321において、ステップ0311のデータの転送サーバ0203からの転送メッセージを受信する。ステップ0322において、ステップ0321の受信メッセージから1つ以上のデータを抽出し、データ解析及び該データの変換処理への振分けを実施する。前記振分け処理の詳細は図7にて示す。ステップ0323において、ステップ0322の振分け結果に従って前記データに対する変換処理を実施する。変換処理は通常変換、差分変換のいずれかであり、詳細は図10にて示す。ステップ0324において、ステップ0323の変換後のデータをデータベース管理サーバ0202に対して送信する。
In
データベース管理サーバ0202にて、ステップ0331において、ステップ0324のデータ変換サーバ0201からの送信データを受信する。ステップ0332において、ステップ0331の受信データをデータベースに格納する。アプリケーションノード0204にて、ステップ0341において、データベース管理サーバ0202に対してデータを要求する。データベース管理サーバ0202にて、ステップ0333において、ステップ0341のデータ要求を受け付けて、該当データをデータベースより抽出する。ステップ0334において、ステップ0333で抽出したデータを要求元のアプリケーションノード0204に送信する。アプリケーションノード0204にて、ステップ0342において、ステップ0334の送信データを取得する。
In
図4は、本発明における分散システムを構成し、システム内で収集するデータの解析、及び変換等を行う、データ変換サーバ0201のモジュール構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a module configuration of the
データ変換サーバ0201には、データの受信、解析・振分け、変換及び送信を行うミドルウェア0401が導入される。
The
ミドルウェア0401の主な構成要素は、通信定義0441を参照し、ネットワーク207及びデータ通信部0417を介してデータ転送サーバ0203からの転送メッセージを受信するデータ受信部0412、データ受信部0412から受け取ったメッセージからデータを抽出し、データ解析テーブル0418、通信メッセージを解読するための情報である解析定義0442を参照して前記データの解析及び変換処理への振分けを行うデータ解析・振分け部0412、データ解析・振分け部0412の振分け結果に従って、優先キュー(0421、0423)、又は通常キュー(0422、0424)を介して受付けたデータに対して、変換定義(0443、0444)を参照して変換処理を行うデータ変換(通常)部0414またはデータ変換(差分)部0415、変換後のデータを通信処理部0417及びネットワーク208を介してデータベース管理サーバ0202へ送信するデータ送信部0416、アプリケーション動作情報0445に基づいて、データを使用するアプリケーションの処理タイミングを監視するアプリケーション処理監視部0413である。プラグイン0431〜0434は、それぞれ、データ受信部0411、データ解析・振分け部0412、データ変換(通常)部0414、及びデータ変換(差分)部0415の処理プログラムであり、それぞれのプラグインには、接続先の他システムとのデータ定義や変換定義のずれ、規格仕様の更新、等に対応した複数のプログラムが用意されている。
The main components of the
図5は、本発明における分散システムを構成し、システム内で収集するデータを蓄積、管理し、またアプリケーションに対してデータ提供を行う、データベース管理サーバ0202のモジュール構成を示す図である。
データベース管理サーバ0202には、データベースへのアクセス処理、アプリケーションへのインタフェース提供等を行うミドルウェア0501、システム内のデータを収集、及び蓄積してアプリケーションに提供するためのデータベースとして、データ変換サーバ0201にて正規の変換処理が完了したデータを格納する変換済データベース0131、及びデータ変換サーバ0201にて変換処理ができなかったデータが格納される未変換データベース0132が導入される。
ミドルウェア0501の主な構成要素は、ネットワーク0208及びデータ通信部0518を介してデータ変換サーバ0201から変換済データを受け取りデータベース0502に格納する変換済DBデータ格納部0511、及び同様に、未変換データを受け取りデータベース0503に格納する未変換DBデータ格納部0513、変換済データベース0502へのアクセス処理を行う変換済DBアクセス部0512、未変換データベース0503へのアクセス処理を行う未変換DBアクセス部0514、アプリケーションにデータ提供する際のビュー、及びインタフェースを管理するアプリケーションインタフェース管理部0515、アプリケーションに提供するためのデータ作成を行なうアプリケーションデータ作成部0516、さらに作成したデータのデータモデル変換等を行うデータモデル変換部0517である。変換済DBデータ格納部0511は、変換済DBアクセス部0512を介して変換済データベース0131にデータを格納し、未変換DBデータ格納部0513は、未変換DBアクセス部0514を介して未変換データベース0132にデータを格納する。また、データモデル変換部0517は、必要に応じて、アプリケーションに固有なデータの加工等を行う。
図6は、本発明におけるデータ変換サーバ0201にて管理されるデータ解析テーブル0418の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a module configuration of the
The
The main components of the
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the data analysis table 0418 managed by the
データ解析テーブル0418は、予め用意されているテーブルであり、データ転送サーバ0203から転送されたメッセージに含まれるデータの解析及び変換処理への振分け(0412)を実施する際に参照される。主な構成要素は、データ識別情報0611、準拠規格0612、データ種別0613、使用側アプリケーション情報0614、変換区別0615、優先度0616、及び最新更新時刻0617である。
The data analysis table 0418 is a table prepared in advance and is referred to when performing analysis (0412) of analysis and conversion of data included in a message transferred from the
データ識別情報0611には、システム内で使用されるデータを識別する情報が格納される。準拠規格0612には、データ識別情報0611に該当するデータ及び該データのデータソースが準拠する規格に関する情報が格納される。データ種別0613には、データ識別情報0611に該当するデータの種別を示す情報が格納される。使用側アプリケーション情報0614には、データ識別情報0611に該当するデータを使用して処理を行うアプリケーションに関する情報が格納される。変換区別0615には、データ識別情報0611に該当するデータに対して実施される変換処理の区別として、“通常変換”、又は“差分変換”のいずれかが格納される。優先度0616には、データ識別情報0611に該当するデータの優先度を示す情報として、優先度の高い順に“アプリケーション優先”、“優先”、“通常”、又は“低”のいずれかが格納される。本項目は変換処理への振分けにおいて参照される。最新更新時刻0617には、項目0611〜0616のデータが最後に更新された時刻が格納される。これらの情報は、データ及びアプリケーションがシステム内に登録される度に追加され、特に、優先度0616はオンライン稼働中にデータの流れに連動して更新される。The
図7は、本発明におけるデータ変換サーバ0201での、受信データの解析及び変換処理への振分け(0412)のための処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of processing for analysis (0412) of received data analysis and conversion processing in the
ステップ0701において、データ転送サーバ0203からの受信メッセージのメッセージヘッダを解析する。即ち、解析定義0442を参照しながら、受信メッセージの種類に応じて、受信メッセージのヘッダ部分から必要な情報を抽出する。
ステップ0702において、ステップ0701の結果、前記メッセージに含まれる1つ以上のデータに関する識別情報を抽出する。ステップ0703において、前記データの識別情報とデータ解析テーブル0418のデータ識別情報0611とを突き合わせて、テーブルより該当データ箇所を参照する。In
In
ステップ0704において、キュー(0421〜0424)の現在状態を参照して、キューが満杯である場合、ステップ0705において、待機データベース0425に該データを格納して処理を終了する。
If the queue is full in
ステップ0704において、キュー(0421〜0424)の現在状態を参照して、空き有りである場合、ステップ0706において、該データの変換区別0615が“通常変換”である場合、ステップ0707において該データの優先度0616が“アプリケーション優先”または“優先”である場合、ステップ0709において、通常変換向けの優先キュー0421に該データの格納を行う。ステップ0710において、優先キュー0421においては、キュー内で格納済みの各データの優先度を比較して、優先度に応じた並び替えを実施し、処理を終了する。
In
ステップ0707において該データの優先度0616が“通常”である場合、ステップ0711において、通常変換向けの通常キュー0421に該データの格納を行い、処理を終了する。
If the
ステップ0706において、該データの変換区別0615が“差分変換”である場合、ステップ0708おいて、該データの優先度0616が“アプリケーション優先”または“優先”である場合、ステップ0712において、差分変換向けの優先キュー0423に該データの格納を行う。ステップ0713において、優先キュー0423においては、キュー内で格納済みの各データの優先度を比較して、優先度に応じた並び替えを実施し、処理を終了する。ステップ708おいて、該データの優先度0616が“通常”である場合、ステップ0714において、通常変換向けの通常キュー0422に該データの格納を行い、処理を終了する。
In
図8は、本発明におけるデータ変換サーバ0201での、受信データに対する変換処理実施の優先度を決定するための、アプリケーション処理監視部0413で実行されるアプリケーション処理タイミング判定のための、処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 8 shows the flow of processing for determining the application processing timing executed by the application
ステップ0801において、データ変換サーバ0201を介してデータベース管理サーバ0202におけるデータベース(0502、0503)に格納されるデータを使用するアプリケーションに関する情報(使用データ、処理周期、処理開始時刻、等)の登録を受け付けておく。ステップ0802において、前記デーベースに格納されるデータを使用するアプリケーションの稼動状態の監視を開始する。
In
ステップ0803おいて、前記アプリケーションの状態が終了または停止である場合、ステップ0804において、該アプリケーションの使用データの優先度を“通常”に設定して、データ変換サーバ0201にて管理するデータ解析テーブル0418の該当箇所(優先度0616)を更新し、ステップ0803の処理に戻る。
In
ステップ0803おいて、前記アプリケーションの状態が稼働中である場合、ステップ0805において、前記アプリケーションの次回周期実行までの間隔が小さい場合、ステップ0806において、該アプリケーションの使用データの優先度を“アプリケーション優先”に設定して、ステップ0807において、データ変換サーバ0201にて管理するデータ解析テーブル0418の該当箇所を更新し、ステップ0803の処理に戻る。ステップ0805において、前記アプリケーションの次回周期実行までの間隔が大きい場合、ステップ0808において、該アプリケーションの使用データの優先度を“通常”に設定して、ステップ0809において、データ変換サーバ0201にて管理するデータ解析テーブル0418の該当箇所(優先度0616)を更新し、ステップ0803の処理に戻る。
In
図9は、本発明におけるデータ変換サーバ0201にて使用するキュー(0421〜0424)の構造を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the structure of queues (0421 to 0424) used in the
データ変換サーバ0201にて使用するキューは優先キュー0901(0421、0423)と通常キュー0902(0422、0424)の2種類であり、変換処理の通常変換用(0421、0422)と差分変換用(0423、0424)にそれぞれ独立に前記2種類のキューを配置する。 There are two types of queues used in the data conversion server 0201: a priority queue 0901 (0421, 0423) and a normal queue 0902 (0422, 0424). For conversion processing, normal conversion (0421, 0422) and difference conversion (0423) , 0424), the two types of queues are arranged independently.
優先キュー0901は、優先度の高いデータを格納するキューであり、前記キューに格納されるデータは優先的に変換処理が開始される。また、前記キューに格納されるいくつかのデータの間でも各々のデータの優先度に応じて処理順番の入替を実施する。
優先キュー0901の主な構成要素は、アドレス0911、格納時刻0912、状態0913、データ0914、及び次アドレス0915である。The
The main components of the
アドレス0911には、キュー内のデータ格納領域のアドレスが格納される。格納時刻0912には、アドレス0911が示す領域にデータが最後に格納された時刻が格納される。状態0913には、アドレス0911が示す領域の状態として、“空き”、“処理待ち”、又は“処理中”のいずれかが格納される。データ0914には、変換処理の対象となるデータが格納される。次アドレス0915には、アドレス0911が示す領域に格納されるデータへの処理が完了して次に参照される領域のアドレスが格納される。
通常キュー0902は、優先度の高くない通常のデータを格納するキューであり、格納された順番に変換処理が開始される。通常キュー0902の主な構成要素は、アドレス0921、格納時刻0922、状態0923、及びデータ0924である。
The
アドレス0921には、キュー内のデータ格納領域のアドレスが格納される。格納時刻0922には、アドレス0911が示す領域にデータが最後に格納された時刻が格納される。状態0923には、アドレス0911が示す領域の状態として、“空き”、“処理待ち”、又は“処理中”のいずれかが格納される。データ0924には、変換処理の対象となるデータが格納される。
図10は、本発明におけるデータ変換サーバ0201での、データベース管理サーバ0202に送信するデータを作成するための変換処理における処理の流れを示すフローチャートである。即ち、図10は、データ変換(通常)部0414及びデータ変換(差分)部0415で行われる処理である。
FIG. 10 is a flowchart showing a processing flow in a conversion process for creating data to be transmitted to the
ステップ1001において、変換定義0443、0444を参照する。変換定義0443、0444は、受信したデータとアプリケーション側との間のデータのマッピング及びデータ演算を定義したものである。特に、変換定義0444は、変換定義0443に加えて、差分がどのような情報であるかを示す定義も含む。
ステップ1002において、1001の変換定義の中に対象データに該当する定義がある場合、ステップ1003において、該データに対する変換処理を実施する。ステップ1004において、ステップ1003の変換後のデータをデータベース管理サーバ0202における変換済みデータベース0502に格納するために送信する。ステップ1002において、ステップ1001の変換定義の中に対象データに該当する定義が無い場合、ステップ1005において、データを未変換のまま、データベース管理サーバ0202における未変換データベース0503に格納するために送信する。ステップ1006において、ステップ1005の未変換データに関する情報を未変換データ一覧に追加する。In
If there is a definition corresponding to the target data in the conversion definition of 1001 in
0201:データ変換サーバ、0202:DB管理サーバ、0203:データ転送サーバ、0204:アプリケーションノード、0205a:設備機器ノード、0205b:制御系アプリケーションノード、
0211、0221、0231、0241、0251:処理装置、
0212、0222、0232、0242、0252:記憶装置、
0213、0223、0233、0243、0253:通信装置、
0206、0207、0208:ネットワーク0201: Data conversion server, 0202: DB management server, 0203: Data transfer server, 0204: Application node, 0205a: Equipment device node, 0205b: Control system application node,
0211, 0221, 0231, 0241, 0251: processing device,
0212, 0222, 0232, 0242, 0252: storage device,
0213, 0223, 0233, 0243, 0253: communication device,
0206, 0207, 0208: Network
Claims (13)
制御系における1つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する1つ以上の前記設備機器ノードと前記制御系アプリケーションノードの間での通信メッセージを取得して転送する1つ以上のデータ転送サーバ、
前記データ転送サーバから転送されるメッセージを受信し、該メッセージに含まれるデータの解析、システム内の標準データ形式への変換を含む処理を行う1つ以上のデータ変換サーバ、
前記データ変換サーバにて変換されたデータをデータベースに蓄積、管理し、アプリケーションに対して前記データベースに蓄積するデータを提供する1つ以上のデータベース管理サーバ、
前記データベースに蓄積するデータにアクセスして、使用するアプリケーションが稼働する1つ以上のアプリケーションノードと含む分散システムにおいて、
前記データ転送サーバにて、制御系における設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する設備機器ノードと前記制御系アプリケーションノードとの間での通信メッセージを取得し、前記データ変換サーバに転送するステップと、
前記データ変換サーバにて、前記データ転送サーバからの転送メッセージを受信し、該メッセージに含まれるデータを解析するステップと、前記データ解析の結果に基づいて該データの優先度を決定し、該優先度に基づいて変換処理及び変換処理のためのキューへの振分けを行うステップと、前記キューからデータを取り出し変換処理を行うステップと、変換後のデータを前記データベース管理サーバに送信するステップと、
前記データベース管理サーバにて、前記データ変換サーバから送信されたデータを受信しデータベースへと格納するステップと、該データベースに格納されるデータを、自システム内の1つ以上のノードもしくは他システム内の1つ以上のノードにて稼働する前記アプリケーションノードに提供するステップを含むことを特徴とする、分散システムにおける異種システムデータ提供方法。 A plurality of independent equipment device nodes and control system application nodes that are interconnected via a network, each of which operates one or more equipment and control system applications in the control system;
One or more data transfer servers that acquire and transfer communication messages between one or more facility equipment nodes and control system application nodes in which one or more equipment and control system applications in the control system operate;
One or more data conversion servers for receiving a message transferred from the data transfer server and performing processing including analysis of data included in the message and conversion to a standard data format in the system;
One or more database management servers that store and manage data converted by the data conversion server in a database and provide data to be stored in the database for an application;
In a distributed system including one or more application nodes that access data stored in the database and run applications to be used,
In the data transfer server, obtaining a communication message between the equipment device node and the control system application node in which the equipment and control system application in the control system operate, and transferring to the data conversion server;
The data conversion server receives the transfer message from the data transfer server, analyzes the data included in the message, determines the priority of the data based on the result of the data analysis, and the priority A step of performing conversion processing and distribution to a queue for conversion processing based on the degree, a step of taking out data from the queue and performing conversion processing, a step of transmitting the converted data to the database management server,
The database management server receives the data transmitted from the data conversion server and stores it in the database, and the data stored in the database is stored in one or more nodes in the own system or in another system. A method for providing heterogeneous system data in a distributed system, comprising the step of providing to the application node running on one or more nodes.
制御系における1つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する1つ以上の前記設備機器ノードと前記制御系アプリケーションノードの間での通信メッセージを取得して転送するデータ転送手段と、前記データ転送手段から転送されるメッセージを受信し、該メッセージに含まれるデータの解析、該データ解析の結果に基づいた該データの優先度の決定、該優先度に基づいた変換処理及び変換処理のためのキューへの振分け、該キューから取り出したデータのシステム内の標準データ形式への変換を含む処理を行うデータ変換手段と、前記データ変換手段にて変換されたデータをデータベースに蓄積、管理し、自システム内の1つ以上のノードもしくは他システム内の1つ以上のノードにて稼働するアプリケーションに対して前記データベースに蓄積するデータを提供するデータベース管理手段と、を有するサーバ、及び
前記データベースに蓄積するデータにアクセスして、使用するアプリケーションが稼働する1つ以上のアプリケーションノードと含むことを特徴とする、分散システム。 A plurality of independent equipment device nodes and control system application nodes that are interconnected via a network, each of which operates one or more equipment and control system applications in the control system;
Data transfer means for acquiring and transferring a communication message between one or more facility equipment nodes in which a control system application and one or more equipment equipment nodes in which a control system application operates and the control system application node, and the data transfer Receiving the message transferred from the means, analyzing the data included in the message, determining the priority of the data based on the result of the data analysis, conversion processing based on the priority, and a queue for the conversion processing distribution of the accumulated data conversion means for performing processing including conversion to a standard data format in the system of data retrieved from the queue, the data converted by said data conversion means into the database, and management, own system wherein the application running on one or more nodes in one or more nodes or other systems of the internal A database management means for providing data stored in the database, and one or more application nodes that access the data stored in the database and run applications to be used. system.
制御系における1つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する1つ以上の前記設備機器ノードと前記制御系アプリケーションノードの間での通信メッセージを取得して転送するデータ転送サーバ、
前記データ転送サーバから転送されるメッセージを受信し、該メッセージに含まれるデータの解析、該データ解析の結果に基づいた該データの優先度の決定、該優先度に基づいた変換処理及び変換処理のためのキューへの振分け、該キューから取り出したデータのシステム内の標準データ形式への変換を含む処理を行うデータ変換手段と、前記データ変換手段にて変換されたデータをデータベースに蓄積、管理し、自システム内の1つ以上のノードもしくは他システム内の1つ以上のノードにて稼働するアプリケーションに対して前記データベースに蓄積するデータを提供するデータベース管理手段と、を有するサーバ、及び
前記データベースに蓄積するデータにアクセスして、使用するアプリケーションが稼働する1つ以上のアプリケーションノードと含むことを特徴とする、分散システム。 A plurality of independent equipment device nodes and control system application nodes that are interconnected via a network, each of which operates one or more equipment and control system applications in the control system;
A data transfer server that acquires and transfers a communication message between one or more facility equipment nodes in which a control system application and one or more equipment devices in which the control system application operates and the control system application node;
Receiving the message transferred from the data transfer server, analyzing the data included in the message, determining the priority of the data based on the result of the data analysis, conversion processing based on the priority, and conversion processing Data conversion means for performing processing including distribution to a queue for the purpose, conversion of data retrieved from the queue into a standard data format in the system, and storing and managing data converted by the data conversion means in a database A database management means for providing data stored in the database to an application operating on one or more nodes in the own system or one or more nodes in another system ; and One or more applications that access the stored data and run the application that you use A distributed system characterized by including a mobile node.
制御系における1つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する1つ以上の前記設備機器ノードと前記制御系アプリケーションノードの間での通信メッセージを取得して転送するデータ転送手段と、前記データ転送手段から転送されるメッセージを受信し、該メッセージに含まれるデータの解析、該データ解析の結果に基づいた該データの優先度の決定、該優先度に基づいた変換処理及び変換処理のためのキューへの振分け、該キューから取り出したデータのシステム内の標準データ形式への変換を含む処理を行うデータ変換手段と、を有するサーバ、
前記データ変換手段にて変換されたデータをデータベースに蓄積、管理し、自システム内の1つ以上のノードもしくは他システム内の1つ以上のノードにて稼働するアプリケーションに対して前記データベースに蓄積するデータを提供するデータベース管理サーバ、及び
前記データベースに蓄積するデータにアクセスして、使用するアプリケーションが稼働する1つ以上のアプリケーションノードと含むことを特徴とする、分散システム。 A plurality of independent equipment device nodes and control system application nodes that are interconnected via a network, each of which operates one or more equipment and control system applications in the control system;
Data transfer means for acquiring and transferring a communication message between one or more facility equipment nodes in which a control system application and one or more equipment equipment nodes in which a control system application operates and the control system application node, and the data transfer Receiving the message transferred from the means, analyzing the data included in the message, determining the priority of the data based on the result of the data analysis, conversion processing based on the priority, and a queue for the conversion processing A server having data conversion means for performing processing including distribution to the standard data format in the system of the data retrieved from the queue ,
Data converted by the data conversion means is stored and managed in a database, and stored in the database for an application operating on one or more nodes in the own system or one or more nodes in another system. A distributed system comprising: a database management server that provides data; and one or more application nodes that access data stored in the database and run applications to be used.
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