JP6171908B2 - データ解析装置 - Google Patents

Description

この発明は、産業プラントにおいてデータ解析を行う際に用いられるデータ解析装置である。

産業プラントでは、生産性の向上や製品品質の向上を目的として、種々のプラントデータを収集・蓄積している。そして、何らかの調査が必要な場合は、蓄積されているプラントデータの中から、調査に必要なデータ項目を選別し、要因の分析等を行なっている。

特許文献１は、鉄鋼プラントに使用される圧延機の動作状態のデジタル映像信号を処理してデータベースに蓄積する映像蓄積システムを開示する。この映像蓄積システムは、圧延機で圧延される鋼板の種類に応じて、デジタル映像信号の色数（解像度）を変更する。鋼板の種類に応じてデジタル映像信号の色数を変更することで、デジタル映像信号の記録量を大幅に少なくすることができる。

特開平１１−１２７４１７号公報

産業プラントは、産業プラントを構成する設備を制御するためのスケジュールデータを決定するプロセス計算機、スケジュールデータに基づいて設備を構成する機器を制御するための設定値を決定するプロセスコントローラを備える。プロセス計算機は、スケジュールデータを表示するスケジュール画面を備える。プロセスコントローラは、設定値と、その設定値に従って制御された機器の実績値とを含むトラッキングデータを表示するトラッキング画面を備える。スケジュール画面やトラッキング画面には、現在の操業状態がリアルタイムに表示される。

また、産業プラントは、上述のスケジュールデータやトラッキングデータに含まれる数値データを含むプラントデータを時系列に記憶する記憶装置を備える。従来、トラブルの原因解析や操業方法の改善のために、記憶装置に記憶された数値データを解析していた。

しかしながら、機器やセンサが実績値を誤検出する場合もある。例えば、温度センサの誤動作により温度の実績値が正しく検出されない場合には、トラブルの原因解析等が困難になるという問題がある。また、数値データを辿る作業は、データの関連性が見づらく、トラブルの原因解析が困難であるという問題もある。数値データからスケジュール画面やトラッキング画面に相当する画面を自動生成するプログラムを用意することも可能ではあるが、画面に表示されるデータ項目が変更された場合には、その度にプログラムの修正が必要となる。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、産業プラントのデータ解析において、産業プラントの数値データと数値データに現れない情報とを同期させて映像的に再生することのできるデータ解析装置を提供することを目的とする。

この発明は、上記の目的を達成するため、
スケジュール画面を備え、圧延ライン上の設備を制御するための数値データを含むスケジュールデータを決定し、前記スケジュールデータを前記スケジュール画面に表示するプロセス計算機と、
トラッキング画面を備え、前記スケジュールデータに基づいて、前記設備を構成する機器を制御するための設定値を決定し、前記設定値に従って制御された前記機器の実績値を取得し、前記設定値と前記実績値とを含むトラッキングデータを前記トラッキング画面に表示するプロセスコントローラと、
を備えた産業プラントにおいてデータの解析を行うためのデータ解析装置であって、
撮影時刻に前記プロセス計算機のスケジュール画面を撮影して、数値データを含む画像データを生成するスケジュール画面撮影カメラと、
前記撮影時刻に前記プロセスコントローラのトラッキング画面を撮影して、数値データを含む画像データを生成するトラッキング画面撮影カメラと、
前記撮影時刻に前記設備の外観を撮影して、数値データに現れない情報を含む画像データを生成する設備撮影カメラと、
前記スケジュール画面撮影カメラ、前記トラッキング画面撮影カメラ、前記設備撮影カメラにより生成された各画像データを前記撮影時刻と関連付けて記憶する画像データ記憶手段と、
時刻範囲が入力されて、前記画像データ記憶手段から前記時刻範囲内の各撮影時刻に対応するすべての画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記画像データ取得手段により取得されたスケジュール画面の画像データを表示するスケジュール画面表示部と、前記画像データ取得手段により取得されたトラッキング画面の画像データを表示するトラッキング画面表示部と、前記画像データ取得手段により取得された前記設備の外観の画像データを表示する設備表示部とを有する画面上に、前記画像データ取得手段により取得された各画像データを同期させて再生するデータ再生手段と、を備えることを特徴とする。

好ましくは、前記圧延ライン上の被圧延材の位置情報を検出する材位置検出手段と、
前記材位置検出手段により検出される位置情報から、前記被圧延材が前記設備の近くにあるかを判定する材位置判定手段と、を更に備え、
前記画像データ記憶手段は、前記被圧延材が前記設備の近くにある場合にのみ、前記スケジュール画面撮影カメラにより生成された画像データを記憶する。

好ましくは、前記プロセスコントローラが出力したトラッキングデータを時刻と関連付けて記憶する数値データ記憶手段と、
前記時刻範囲が入力されて、前記数値データ記憶手段から前記時刻範囲内の各時刻に対応するすべてのトラッキングデータを取得する数値データ取得手段と、
前記トラッキング画面表示部上に表示された機器が選択された場合に、前記数値データ取得手段により取得されたトラッキングデータに含まれる設定値および実績値を時系列に並べたグラフを表示するグラフ表示手段と、を更に備える。

好ましくは、前記機器の制御に介入するための操作データを出力するオペレータ操作端末と、
前記オペレータ操作端末が出力した操作データを操作時刻と関連付けて記憶する操作データ記憶手段と、
前記時刻範囲が入力されて、前記操作データ記憶手段から前記時刻範囲内の各操作時刻に対応するすべての操作データを取得する操作データ取得手段と、を更に備え、
前記データ再生手段は、前記画面上に前記操作データ取得手段により取得された操作データを表示する操作表示部を有し、前記操作データ取得手段により取得された操作データと前記画像データ取得手段により取得された各画像データとを同期させて再生する。

この発明によれば、産業プラントのスケジュール画面と、トラッキング画面と、設備の外観とに関する各画像データを同期させて再生することができる。スケジュールデータを表示するスケジュール画面とトラッキングデータを表示するトラッキング画面の画像データには数値データが含まれる。また、設備の外観の画像データは、数値データに現れない情報が含まれる。具体的には、設備の外観の画像データには、スチームの発生状態、被圧延材の色・被圧延材の先端・尾端の形状等に関する情報が含まれる。数値データと共に、数値データに現れない情報を目視できるため、トラブルの原因解析や操業方法の改善に寄与する。

このように、本発明によれば、データ解析装置において、産業プラントの数値データと数値データに現れない情報とを同期させて映像的に再生することができる。また、カメラがスケジュール画面やトラッキング画面を撮影して画像データを生成するため、スケジュール画面やトラッキング画面に表示されるデータ項目が変更された場合であっても、データ解析装置の改修が不要である。

本発明の実施の形態１におけるデータ解析装置の構成を示す概略図である。 本発明の実施の形態１におけるデータ解析装置が適用される産業プラントの設備概略図である。 表示端末７０の表示部に表示されるデータ解析装置画面を示す概略図である。 厚板圧延ライン全体を示すトラッキング画面の概略図である。 スケジュール画面の概略図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるデータ解析装置の構成を示す概略図である。
本データ解析装置は、産業プラントにおいて、データの解析を行うために使用される装置である。産業プラントでは、所定の材を搬送装置によって搬送しながら、複数の設備を使用して所定の製品（半製品を含む）を製造する。以下においては、鉄鋼プラントの厚板圧延ラインに本データ解析装置を適用する場合について、具体的に説明する。他の産業プラントへの適用例については、その説明を省略する。

産業プラントは、プロセス計算機１、プロセスコントローラ２、駆動手段（電動機・駆動装置等）３、プロセスセンサ４、オペレータ操作端末５を備える。産業プラントは、本願発明の要部であるデータ解析装置を構成する解析装置６、カメラ７を備える。

解析装置６は、データ収集装置６１、画像データ蓄積装置６２、データ蓄積装置６３、プラント設備画像取込装置６４、プロセスコントローラトラッキング画像取込装置６５、プロセス計算機スケジュール画像取込装置６６、プラントデータ編集装置６７、表示端末７０を備える。

データ収集装置６１は、画像データ蓄積装置６２とデータ蓄積装置６３に接続する。画像データ蓄積装置６２は、プラント設備画像取込装置６４とプロセスコントローラトラッキング画像取込装置６５とプロセス計算機スケジュール画像取込装置６６に接続する。プラント設備画像取込装置６４は、表示端末７０に接続する。プロセスコントローラトラッキング画像取込装置６５は、表示端末７０に接続する。プロセス計算機スケジュール画像取込装置６６は、表示端末７０に接続する。

解析装置６（データ収集装置６１）は、情報ＬＡＮ８を介して、プロセス計算機１、オペレータ操作端末５、カメラ７に接続する。解析装置６（データ収集装置６１）は、制御ＬＡＮ９を介して、プロセス計算機１、プロセスコントローラ２、駆動手段３、プロセスセンサ４に接続する。プロセス計算機１は、制御ＬＡＮ９を介して、プロセスコントローラ２に接続する。プロセスコントローラ２は、制御ＬＡＮ９を介して、駆動手段３、プロセスセンサ４に接続する。また、情報ＬＡＮ８には上位の計算機（図示省略）が接続されている。

本明細書において、「設備」とは、例えば、後述する搬送装置１１、粗圧延機１２、仕上圧延機１３、加速冷却装置１５、レベラ機１６、クーリングベッド１７である。「機器」とは、設備を構成する要素であり、駆動手段３、プロセスセンサ４を含む。機器とは、例えば粗圧延機１２のローラを駆動する電動機や、搬送装置１１を駆動する電動機である。

図２は、本発明の実施の形態１におけるデータ解析装置が適用される産業プラントの設備概略図である。
図２は、産業プラントの一例として、鉄鋼プラントの厚板圧延ラインを示している。厚板圧延ラインでは、圧延機による被圧延材の圧延において、圧延フェーズ（成形・幅出し、仕上げ）を遷移させたり、先行材や後行材を待機エリアで待機させたりして、複数の被圧延材を圧延フェーズに沿って連続的に圧延する。

厚板圧延ラインでは、１つ或いは複数の加熱炉１０から、ライン上にスラブが抽出される。スラブは、被圧延材（以下、単に「材」ともいう）である。加熱炉１０から抽出されたスラブは、搬送装置１１によって搬送される。搬送装置１１は、例えば、多数のローラ（ローラテーブル：図示省略）を備える。各ローラは電動機（駆動手段３中の１つ）に接続されており、ローラの回転方向および回転速度が適切に制御されることにより、ローラ上に載せられたスラブが、所定の方向および速度で移動する。

加熱炉１０から抽出されたスラブは、粗圧延機１２によって粗圧延が行われた後、仕上圧延機１３によって仕上げ圧延が行われる。スラブは、粗圧延機１２を、例えば３〜４回程度通過する。スラブは、仕上圧延機１３を、例えば１０〜２０回程度通過する。仕上圧延機１３の上流側及び下流側にはサイドガイド１４（前面サイドガイド、後面サイドガイド）が設けられている。

仕上圧延機１３による仕上げ圧延が完了すると、被圧延材は、加速冷却装置１５によって水冷され、温度調整される。その後、被圧延材は、レベラ機１６によってレベリングされ、クーリングベッド（ＣＢ）１７によって空冷される。クーリングベッド１７において空冷された被圧延材は、平坦度計によって平坦度が計測された後、搬送装置１１によって下流工程へと搬送される。

厚板圧延ラインにおいて、粗圧延機１２、仕上圧延機１３、加速冷却装置１５、レベラ機１６それぞれの上流側と下流側には、被圧延材の温度を検出するための温度センサ（図示省略）が設けられている。また、厚板圧延ライン上の各所には、被圧延材の位置情報を検出する位置センサ（図示省略）が設けられている。図１に示すプロセスセンサ４は、例えば上述した温度センサ、位置センサ、平坦度計である。

厚板圧延ラインにおける各設備の動作は、プロセス計算機１の計算結果に基づいて、適切に制御される。

再び図１を参照して、本発明の実施の形態１におけるデータ解析装置について説明する。データ解析装置は、産業プラントの操業に用いられるプラントデータ（例えば、生産計画情報、製品の製造指示情報、製品の製造実績情報、材の搬送履歴情報、操作履歴情報、アラーム情報、イベント情報、画像データ等）を蓄積する。プラントデータは、プロセス計算機１、プロセスコントローラ２、駆動手段３、プロセスセンサ４、オペレータ操作端末５、カメラ７が送受信する各種データである。

プロセス計算機１は、情報ＬＡＮ８を介して、上位の計算機から生産計画情報（製品の数、目標製品寸法、材の成分など）を受信する。プロセス計算機１は、生産計画情報に基づいて製品の製造指示情報を決定する。製品の製造指示情報は、圧延ライン上の設備を制御するためのスケジュールデータを含む。スケジュールデータは設備毎に決定される。スケジュールデータは、図５に示すスラブ情報、製品情報、予測情報、スケジュール情報（材が圧延機を通過するパス数、圧延方向など）を含む。スケジュールデータは、プロセス計算機１に接続された１又は複数の表示部にスケジュール画面（図５）として表示される。表示部には、粗圧延機１２に関するスケジュール画面、仕上圧延機１３に関するスケジュール画面、レベラ機１６に関するスケジュール画面がそれぞれ表示される。スケジュール画面は、スケジュール画面は、設備に圧延される被圧延材が切り替わる度に更新される。また、被圧延材が圧延される度（１パス毎）に更新される。プロセス計算機１は、製品の製造指示情報を制御ＬＡＮ９に送信する。

プロセスコントローラ２は、制御ＬＡＮ９から製品の製造指示情報を受信する。製品の製造指示情報は、設備毎のスケジュールデータを含む。プロセスコントローラ２は、スケジュールデータに基づいて、設備を構成する１或いは複数の機器（駆動手段３）を制御するための設定値（制御量）を決定する。設定値は機器毎に決定される。プロセスコントローラ２は、制御ＬＡＮ９に設定値を含む制御情報を送信する。また、プロセスコントローラ２は、制御情報に従って制御された各機器の実績値を制御ＬＡＮ９から受信する。プロセスコントローラ２は、製品の製造実績情報をプロセス計算機１に送信する。製品の製造実績情報は、各機器についての設定値と実績値とを含むトラッキングデータを含む。トラッキングデータは、プロセスコントローラ２に接続された表示部に圧延ライン全体を示すトラッキング画面（図４）として表示される。図４に示すトラッキング画面には、圧延ライン全体の主要な機器についての設定値と実績値が表示される。トラッキング画面はリアルタイムに更新される。

駆動手段３は、電動機や駆動装置などの機器である。駆動手段３は、制御ＬＡＮ９から制御情報を受信する。制御情報は、各機器を制御するための設定値を含む。駆動手段３は、設定値に従って電動機や駆動装置を制御し、それらの制御結果を実績値として制御ＬＡＮ９に送信する。

プロセスセンサ４は、上述した温度センサ、位置センサ、平坦度計などの機器である。プロセスセンサ４は、常時、圧延ライン上の被圧延材の状態を検出し、実績値として制御ＬＡＮ９に送信する。

オペレータ操作端末５は、産業プラントの各種制御へのオペレータによる介入を可能にする。オペレータが制御に介入した情報は、操作履歴情報として情報ＬＡＮ８に送信される。操作履歴情報は、操作データ（入力値）と操作時刻（オペレータ介入時刻）とを含む。

また、プロセス計算機１は、製品の製造実績情報を制御ＬＡＮ９から受信する。プロセス計算機１は、製品の製造実績情報に含まれる設定値と実績値との差が所定値以上である場合には、情報ＬＡＮ８にアラーム情報を送信する。プロセス計算機１は、製品の製造指示情報や製品の製造実績情報を情報ＬＡＮ８に送信する。

［データ処理装置の要部］
図１、図２に示すように、厚板圧延ラインには動画又は静止画を撮影可能な複数のカメラ７（例えばＴＶカメラ）が設けられる。複数のカメラ７は、スケジュール画面撮影カメラ、トラッキング画面撮影カメラ、設備撮影カメラに分類される。複数のカメラ７（スケジュール画面撮影カメラ、トラッキング画面撮影カメラ、設備撮影カメラ）は、常時又は所定時刻毎に撮影を実行する。

スケジュール画面撮影カメラは、図１に示すプロセス計算機１のスケジュール画面を撮影して、画像データを生成するカメラである。スケジュール画面撮影カメラは、プロセス計算機１の表示部に表示されるスケジュール画面の撮影に適した位置に設けられる。スケジュール画面撮影カメラは、例えば、粗圧延機１２に関するスケジュール画面、仕上圧延機１３に関するスケジュール画面、レベラ機１６に関するスケジュール画面をそれぞれ撮影する。

トラッキング画面撮影カメラは、図１に示すプロセスコントローラ２のトラッキング画面を撮影して、画像データを生成するカメラである。トラッキング画面撮影カメラは、プロセスコントローラ２の表示部に表示されるトラッキング画面の撮影に適した位置に設けられる。撮影されるトラッキング画面は、厚板圧延ライン全体を示すトラッキング画面（図４）である。

設備撮影カメラは、設備の外観を撮影して、画像データを生成するカメラである。設備撮影カメラは、設備（加熱炉１０、粗圧延機１２、仕上圧延機１３、レベラ機１６）毎に、設備と、設備を通過中の被圧延材とを撮影範囲内に含む位置に設けられる。設備撮影カメラは、例えば、仕上圧延機１３のローラと、ローラに圧延されている被圧延材とを撮影範囲内に含む位置に設けられる。

情報ＬＡＮ８は、上位の計算機、プロセス計算機１、オペレータ操作端末５、カメラ７の各ノード間で共有されるデータエリアを提供する情報伝達用ネットワークである。プロセス計算機１、オペレータ操作端末５、カメラ７が出力するプラントデータは、情報ＬＡＮ８の共有データエリアに出力される。

制御ＬＡＮ９は、プロセス計算機１、プロセスコントローラ２、駆動手段３、プロセスセンサ４の各ノード間で共有されるデータエリアを提供するプロセス制御用ネットワークである。制御ＬＡＮ９の高速データ領域は、例えば、２［ｍｓ］周期でのデータ伝送を可能とする。プロセスコントローラ２、駆動手段３、プロセスセンサ４が出力するプラントデータは、制御ＬＡＮ９の共有データエリアに出力される。

次に、解析装置６の動作について説明する。データ収集装置６１は、１台もしくは複数台で構成される。プラントの規模により収集するデータ項目数や速度は異なるため、プラントの規模に応じた構成とする。データ収集装置６１は、情報ＬＡＮ８、制御ＬＡＮ９の共有データエリアのプラントデータをその伝送周期に併せて全て収集する。

プラントデータは、プロセス計算機１、プロセスコントローラ２、駆動手段３、プロセスセンサ４が出力する制御のための数値データと、オペレータ操作端末５が出力するオペレータ介入のための操作データと、カメラ７が出力する画像データとを含む。画像データは、撮影時刻と関連付けられて画像データ蓄積装置６２に記憶される。画像データは、カメラ７により撮影されたデータであり、プロセス計算機１のスケジュール画面、プロセスコントローラ２のトラッキング画面、各設備（加熱炉１０、粗圧延機１２、仕上圧延機１３、レベラ機１６）の外観を撮影したデータである。数値データは、検出時刻と関連付けられてデータ蓄積装置６３に記憶される。

画像データ蓄積装置６２およびデータ蓄積装置６３は、データ収集装置６１によって収集されたプラントデータを蓄積する大容量データベースから構成される。画像データ蓄積装置６２およびデータ蓄積装置６３に必要な容量は、例えば蓄積するプラントデータの項目数や収集周期、蓄積期間によって決まる。プラントデータを蓄積する期間は、例えば図２に示す鉄鋼プラントの厚板圧延ラインであれば、下流工程の生産時間も考慮すると、３ヶ月から半年程度は必要になる。この蓄積時間は、適宜変更が可能である。

好ましくは、データ収集装置６１は、上述した位置センサにより検出される被圧延材の位置情報から、被圧延材が設備（粗圧延機１２、仕上圧延機１３、レベラ機１６）の近くにあるかを判定する材位置判定部を備える。データ収集装置６１は、被圧延材が設備の近くにある場合にのみ、スケジュール画面撮影カメラにより生成された画像データを画像データ蓄積装置６２に記憶させる。

表示端末７０は、表示部を備える。図３は、表示端末７０の表示部に表示されるデータ解析装置画面を示す概略図である。

データ解析装置画面は、各設備の外観を撮影した画像データを表示する設備画像表示部３１〜３４を備える。例えば、最大４箇所（例えば、加熱炉１０、粗圧延機１２、仕上圧延機１３、レベラ機１６）の設備について、同時に画像データを表示可能である。表示対象の設備は固定であってもよいが、トラッキング画像データ表示部に表示される厚板圧延ライン全体を示すトラッキング画面（図４）上から任意に選択できることが好ましい。

データ解析装置画面は、トラッキング画面撮影カメラが撮影した、厚板圧延ライン全体を示すトラッキング画面（図４）の画像データを表示するトラッキング画像データ表示部３５を備える。図４は、厚板圧延ライン全体を示すトラッキング画面の概略図である。

データ解析装置画面は、スケジュール画面撮影カメラが撮影した、設備（粗圧延機１２、仕上圧延機１３、レベラ機１６）に関するスケジュール画面の画像データを表示するスケジュール画像データ表示部３６〜３８を備える。図５は、スケジュール画面の概略図である。

また、データ解析装置画面は、操作履歴情報を表示する操作履歴情報表示部３９を備える。データ解析装置画面は、開始時刻入力ボックス４０、終了時刻入力ボックス４１、再生ボタン４２、停止ボタン４３を備える。

再生ボタン４２を押すことで、設備画像表示部３１〜３４、トラッキング画像データ表示部３５、スケジュール画像データ表示部３６〜３８、操作履歴情報表示部３９に同期された画像データが再生される。

再生までの処理について具体的に説明する。開始時刻入力ボックス４０と終了時刻入力ボックス４１とを入力することにより時刻範囲が定まる。再生ボタン４２が押されると、表示端末７０は、プラント設備画像取込装置６４に時刻範囲を送信する。プラント設備画像取込装置６４は、画像データ蓄積装置６２から時刻範囲内の各撮影時刻に対応する設備の外観の画像データを取得する。例えば、粗圧延機１２、仕上圧延機１３、レベラ機１６等の設備の外観の画像データが取得される。プラント設備画像取込装置６４は、各設備の外観の画像データを表示端末７０に送信する。

また、再生ボタン４２が押されると、表示端末７０は、プロセスコントローラトラッキング画像取込装置６５に時刻範囲を送信する。プロセスコントローラトラッキング画像取込装置６５は、画像データ蓄積装置６２から時刻範囲内の各撮影時刻に対応するトラッキング画面の画像データを取得する。プロセスコントローラトラッキング画像取込装置６５は、トラッキング画面の画像データを表示端末７０に送信する。

また、再生ボタン４２が押されると、表示端末７０は、プロセス計算機スケジュール画像取込装置６６に時刻範囲を送信する。プロセス計算機スケジュール画像取込装置６６は、画像データ蓄積装置６２から時刻範囲内の各撮影時刻に対応するすべてのスケジュール画面の画像データを取得する。例えば、粗圧延機１２、仕上圧延機１３、レベラ機１６に関するスケジュール画面が取得される。プロセス計算機スケジュール画像取込装置６６は、各スケジュール画面の画像データを表示端末７０に送信する。

また、再生ボタン４２が押されると、表示端末７０は、プラントデータ編集装置６７に時刻範囲を送信する。プラントデータ編集装置６７は、データ蓄積装置６３から時刻範囲内の各時刻に対応するすべての操作データを取得する。プラントデータ編集装置６７は、操作データを表示端末７０に送信する。

そして、表示端末７０は、プラント設備画像取込装置６４、プロセスコントローラトラッキング画像取込装置６５、プロセス計算機スケジュール画像取込装置６６、プラントデータ編集装置６７から受信した各画像データと操作データとを同期させて上述の表示部３１〜３９上に再生する。

また、トラッキング画像データ表示部３５に表示された機器を選択することにより、その機器の時刻毎の設定値と実績値と公差とを表すグラフが表示される。具体的には、機器が選択されると、表示端末７０は、プラントデータ編集装置６７に、機器名（機器ＩＤ）と時刻範囲を送信する。プラントデータ編集装置６７は、その機器名に関して、データ蓄積装置６３から時刻範囲内の各時刻に対応する設定値と実績値と公差とを取得し、表示端末７０に送信する。表示端末７０は、選択された機器について、時刻毎に設定値と実績値と公差とをプロットしたグラフを作成し、別ウィンドウで表示する。例えば、仕上圧延機１３の出側の温度センサを選択することにより、出側温度の設定値と温度センサが検出した実績値と公差との時間変化がグラフで表示される。

なお、機器名（機器ＩＤ）は、データ蓄積装置６３に蓄積されたプラントデータに検索キーとして登録されており、機器の座標位置は、トラッキング画像データ表示部３５上で定義されている。

以上説明したように、本発明の実施の形態１におけるデータ解析装置によれば、産業プラントのスケジュール画面と、トラッキング画面と、設備の外観とに関する各画像データを同期させて再生することができる。スケジュールデータを表示するスケジュール画面とトラッキングデータを表示するトラッキング画面の画像データには数値データが含まれる。また、設備の外観の画像データは、数値データに現れない情報が含まれる。具体的には、設備の外観の画像データには、スチームの発生状態、被圧延材の色・被圧延材の先端・尾端の形状、搬送状況等に関する情報が含まれる。数値データに現れない情報を目視できるため、機器やセンサが実績値（数値データ）を誤検出した場合であっても、設備の外観の画像データからトラブルの原因を解析することが可能である。

また、産業プラントの数値データと数値データに現れない情報とを同期させて映像的に再生することができるため、トラブルの原因解析や操業方法の改善が容易になる。

また、このデータ解析装置によれば、被圧延材が近くにある設備についてのみスケジュール画面を記憶することができる。そのため、圧延ライン上に複数の被圧延材が存在する場合に、被圧延材が近くにある設備に関するスケジュール画面を過不足無く表示することが可能である。先行材と後行材とで被圧延材の仕様（厚さや材質）が異なる場合には、トラブルが生じ易いところ、このデータ解析装置によれば、複数の被圧延材の動きと、各被圧延材を圧延中の設備とを同一画面内で同時に確認することができる。

また、このデータ解析装置によれば、カメラ７がスケジュール画面やトラッキング画面を撮影して画像データを生成するため、スケジュール画面やトラッキング画面に表示されるデータ項目が変更された場合であっても、データ解析装置の改修が不要である。

また、このデータ解析装置によれば、機器に対する設定値や実績値の変化を同一グラフ上に表示させることができる。そのため、プラントデータの変化が見易くなり、トラブルの原因解析や操業方法の改善が容易になる。

また、このデータ解析装置によれば、オペレータ介入時刻（操作時刻）と入力値（操作データ）を各画像データと連動して表示することができる。そのため、オペレータの操作と操業の変化との関連性が見つけ易くなり、オペレータが介入したときのプラントデータの詳細情報を解析することで、操業方法の改善箇所を支援することができる。

尚、上述した実施の形態１においては、データ収集装置６１と画像データ蓄積装置６２とが本願発明における「画像データ記憶手段」に相当する。プラント設備画像取込装置６４とプロセスコントローラトラッキング画像取込装置６５とプロセス計算機スケジュール画像取込装置６６と表示端末７０とが本願発明における「画像データ取得手段」に相当する。表示端末７０が本願発明における「データ再生手段」に相当する。プロセスセンサ４中の位置センサが本願発明における「材位置検出手段」に相当する。材位置判定部が本願発明における「材位置判定手段」に相当する。データ収集装置６１とデータ蓄積装置６３とが本願発明における「数値データ記憶手段」に相当する。プラントデータ編集装置６７と表示端末７０とが本願発明における「数値データ取得手段」に相当する。表示端末７０が本願発明における「グラフ表示手段」に相当する。データ収集装置６１とデータ蓄積装置６３とが本願発明における「操作データ記憶手段」に相当する。プラントデータ編集装置６７と表示端末７０とが本願発明における「操作データ取得手段」に相当する。

１ プロセス計算機
２ プロセスコントローラ
３ 駆動手段
４ プロセスセンサ
５ オペレータ操作端末
６ 解析装置
７ カメラ
８ 情報ＬＡＮ
９ 制御ＬＡＮ
１０ 加熱炉
１１ 搬送装置
１２ 粗圧延機
１３ 仕上圧延機
１４ サイドガイド
１５ 加速冷却装置
１６ レベラ機
１７ クーリングベッド
３１〜３４ 設備画像表示部
３５ トラッキング画像データ表示部
３６〜３８ スケジュール画像データ表示部
３９ 操作履歴情報表示部
４０ 開始時刻入力ボックス
４１ 終了時刻入力ボックス
４２ 再生ボタン
４３ 停止ボタン
６１ データ収集装置
６２ 画像データ蓄積装置
６３ データ蓄積装置
６４ プラント設備画像取込装置
６５ プロセスコントローラトラッキング画像取込装置
６６ プロセス計算機スケジュール画像取込装置
６７ プラントデータ編集装置
７０ 表示端末

Claims (4)

1. スケジュール画面を備え、圧延ライン上の設備を制御するための数値データを含むスケジュールデータを決定し、前記スケジュールデータを前記スケジュール画面に表示するプロセス計算機と、
   トラッキング画面を備え、前記スケジュールデータに基づいて、前記設備を構成する機器を制御するための設定値を決定し、前記設定値に従って制御された前記機器の実績値を取得し、前記設定値と前記実績値とを含むトラッキングデータを前記トラッキング画面に表示するプロセスコントローラと、
   を備えた産業プラントにおいてデータの解析を行うためのデータ解析装置であって、
   撮影時刻に前記プロセス計算機のスケジュール画面を撮影して、数値データを含む画像データを生成するスケジュール画面撮影カメラと、
   前記撮影時刻に前記プロセスコントローラのトラッキング画面を撮影して、数値データを含む画像データを生成するトラッキング画面撮影カメラと、
   前記撮影時刻に前記設備の外観を撮影して、数値データに現れない情報を含む画像データを生成する設備撮影カメラと、
   前記スケジュール画面撮影カメラ、前記トラッキング画面撮影カメラ、前記設備撮影カメラにより生成された各画像データを前記撮影時刻と関連付けて記憶する画像データ記憶手段と、
   時刻範囲が入力されて、前記画像データ記憶手段から前記時刻範囲内の各撮影時刻に対応するすべての画像データを取得する画像データ取得手段と、
   前記画像データ取得手段により取得されたスケジュール画面の画像データを表示するスケジュール画面表示部と、前記画像データ取得手段により取得されたトラッキング画面の画像データを表示するトラッキング画面表示部と、前記画像データ取得手段により取得された前記設備の外観の画像データを表示する設備表示部とを有する画面上に、前記画像データ取得手段により取得された各画像データを同期させて再生するデータ再生手段と、
   を備えることを特徴とするデータ解析装置。
2. 前記圧延ライン上の被圧延材の位置情報を検出する材位置検出手段と、
   前記材位置検出手段により検出される位置情報から、前記被圧延材が前記設備の近くにあるかを判定する材位置判定手段と、を更に備え、
   前記画像データ記憶手段は、前記被圧延材が前記設備の近くにある場合にのみ、前記スケジュール画面撮影カメラにより生成された画像データを記憶すること、
   を特徴とする請求項１に記載のデータ解析装置。
3. 前記プロセスコントローラが出力したトラッキングデータを時刻と関連付けて記憶する数値データ記憶手段と、
   前記時刻範囲が入力されて、前記数値データ記憶手段から前記時刻範囲内の各時刻に対応するすべてのトラッキングデータを取得する数値データ取得手段と、
   前記トラッキング画面表示部上に表示された機器が選択された場合に、前記数値データ取得手段により取得されたトラッキングデータに含まれる設定値および実績値を時系列に並べたグラフを表示するグラフ表示手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ解析装置。
4. 前記機器の制御に介入するための操作データを出力するオペレータ操作端末と、
   前記オペレータ操作端末が出力した操作データを操作時刻と関連付けて記憶する操作データ記憶手段と、
   前記時刻範囲が入力されて、前記操作データ記憶手段から前記時刻範囲内の各操作時刻に対応するすべての操作データを取得する操作データ取得手段と、を更に備え、
   前記データ再生手段は、前記画面上に前記操作データ取得手段により取得された操作データを表示する操作表示部を有し、前記操作データ取得手段により取得された操作データと前記画像データ取得手段により取得された各画像データとを同期させて再生すること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデータ解析装置。

Images