JP6808108B1 - データ処理状況提示装置およびデータ処理状況提示方法 - Google Patents

Abstract

データ処理状況提示装置（１００）は、固有のデータ処理機能を有する複数のデータ処理部（２）と、複数のデータ処理部（２）における処理の負荷状況を管理する処理状況管理部（４２）と、複数のデータ処理部（２）による処理の負荷状況を表示する表示部（１３）と、を備える。複数のデータ処理部（２）は、複数のデータ処理部（２）が直列に繋がってデータ処理工程を構成するとともに複数のデータ処理工程からなるデータ処理フローに従って、外部から取得したデータのデータ処理を実施する。処理状況管理部（４２）は、複数のデータ処理部（２）がデータ処理フローに従ってデータ処理を実施する際に、複数のデータ処理部（２）の各々におけるデータ処理の負荷状況を示す指標情報を決定して表示部（１３）に表示させる。

Description

本開示は、データ処理状況を可視化することが可能なデータ処理状況提示装置およびデータ処理状況提示方法に関する。

従来、データを処理するデータ処理システムでは、データ処理機能部を並列に設け、データ処理を分散することによって効率的にデータ処理を行っていた。データ処理システムは、データ処理部ごとのデータ処理の負荷を監視し、データ処理部ごとのデータ処理の負荷の不均衡が生じた場合、データ処理部間のデータ処理の負荷を調整することで、システム全体のデータ処理性能の効率化を図っている。

例えば、特許文献１には、プラントの管理システムにおける分散型制御システムが記載されている。特許文献１に記載された分散型制御システムは、複数の各制御装置からのデータを定周期で取り込む受信処理部と、データ取り込み以外の処理を実行する複数のタスク部と、受信処理部およびタスク部の負荷量を監視する負荷状態監視部と、を監視装置が備える。監視装置は、負荷量に対応して受信処理部のデータ取り込み周期を制御することによって、分散型制御システム全体の処理の効率化を図っている。

特開２００２−１０８８４１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された分散型制御システムは、受信処理以外の予め固定された個別の処理を実施するタスク部と、受信処理部との監視のみを対象としている。すなわち、上記特許文献１に記載された分散型制御システムは、監視装置において予め並列関係に配置された複数の処理部と、受信処理部との監視のみを対象としている。このため、上記特許文献１に記載された分散型制御システムの技術では、データ処理の工程が変更可能なデータ処理装置におけるデータ処理工程ごとのデータ処理の負荷を監視することはできない。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、実施するデータ処理の工程が変更可能なデータ処理装置におけるデータ処理工程ごとのデータ処理の負荷を監視できるデータ処理状況提示装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかるデータ処理状況提示装置は、データ処理の工程の内容およびデータ処理の工程の実施の順番が変更可能でありデータを処理するデータ処理機能と、データ処理機能におけるデータ処理の工程ごとのデータ処理の負荷を監視する監視機能とを１つの装置に有するデータ処理状況提示装置である。データ処理状況提示装置は、データ処理機能を実行する構成部であり、固有のデータ処理機能を有する複数のデータ処理部と、監視機能を実行する構成部であり、複数のデータ処理部における処理の負荷状況を管理する処理状況管理部と、複数のデータ処理部による処理の負荷状況を表示する表示部と、を備える。複数のデータ処理部は、複数のデータ処理部が直列に繋がってデータ処理工程を構成するとともに複数のデータ処理工程からなるデータ処理フローに従って、外部から取得したデータのデータ処理を実施する。処理状況管理部は、複数のデータ処理部がデータ処理フローに従ってデータ処理を実施する際に、複数のデータ処理部の各々におけるデータ処理の負荷状況を示す指標情報を決定して表示部に表示させる。

本開示にかかるデータ処理状況提示装置は、実施するデータ処理の工程が変更可能なデータ処理装置におけるデータ処理工程ごとのデータ処理の負荷を監視できる、という効果を奏する。

実施の形態１にかかるデータ処理状況提示装置の構成を示す図 実施の形態１にかかるデータ処理状況提示装置のエンジニアリングツール部の機能構成を示す図 実施の形態１にかかるデータ処理状況提示装置のデータ処理状況演算部の機能構成を示す図 実施の形態１にかかる処理状況管理部の構成を示す図 実施の形態１にかかるデータ処理フローの例を示す図 実施の形態１にかかるバッファメモリテーブルを示す図 実施の形態１にかかる処理状況管理部の処理の手順を示すフローチャート

以下に、実施の形態にかかるデータ処理状況提示装置およびデータ処理状況提示方法を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかるデータ処理状況提示装置の構成を示す図である。実施の形態１にかかるデータ処理状況提示装置１００は、生産現場の機器において得られる各種のデータを収集し、収集したデータをデータ処理し、データ処理した処理結果を生産現場の機器にフィードバックするためのソフトウェアからなる。データ処理状況提示装置１００は、データを処理するデータ処理装置としての機能と、データ処理の工程が変更可能なデータ処理装置におけるデータ処理工程ごとのデータ処理の負荷を監視する監視装置としての機能を有する。すなわち、データ処理状況提示装置１００は、データ処理装置としての機能と監視装置としての機能とを実現するための処理を実行するデータ処理プラットフォームとなるソフトウェアからなる。データ処理の工程が変更可能とは、データ処理の工程の内容およびデータ処理の工程の実施の順番が変更可能であることである。データ処理状況提示装置１００は、例えば工業用コンピュータ（Industrial Personal Computer：ＩＰＣ）２００に実装される。

データ処理状況提示装置１００は、データ処理状況演算部１と、エンジニアリングツール部５と、を備える。

生産現場の機器において得られる各種のデータは、制御対象装置２２０を制御する制御装置２１０に設定される制御用のデータ、制御装置２１０による制御によって制御対象装置２２０が動作した結果得られる制御対象装置２２０の動作状態を示す時系列データなどが例示される。制御装置２１０は、例えばプログラマブルロジックコントローラ（Programmable Logic Controller：ＰＬＣ）が用いられる。制御対象装置２２０の動作状態を示す時系列データは、振動センサ、圧力センサ、流量センサ、電流センサ、熱電対等により計測された時系列データが例示される。ただし、生産現場において得られる各種のデータは、これらに限定されない。

まず、エンジニアリングツール部５について説明する。エンジニアリングツール部５は、データ処理状況演算部１と情報の授受が可能である。エンジニアリングツール部５は、ユーザによるデータ処理フローの設定または編集、およびデータ処理の実行状況のモニタリングなどを支援する。データ処理フローは、複数の処理を組み合わせて一連のデータ処理を実現するための一連のデータ処理の流れを示す処理フローである。

ユーザは、エンジニアリングツール部５を用いてデータ処理フローを作成し、作成したデータ処理フローの設定情報をエンジニアリングツール部５が用いるメモリに記憶させる。データ処理フローの設定情報は、データ処理フローを作成するための設定条件を規定する情報である。ユーザは、例えば、エンジニアリングツール部５の作成画面上で部品を繋ぐなどの操作などを行って、データ処理フローを作成し、作成したデータ処理フローの設定情報をエンジニアリングツール部５が用いるメモリに記憶させる。

なお、エンジニアリングツール部５は、必要時にのみデータ処理状況演算部１と接続される。エンジニアリングツール部５は、パーソナルコンピュータ（Personal Computer：ＰＣ）上のソフトウェアとして実現される。エンジニアリングツール部５は、汎用のコンピュータに、エンジニアリングツール部５の処理プログラムをインストールすることによって構成される。

図２は、本実施の形態１にかかるデータ処理状況提示装置１００のエンジニアリングツール部５の機能構成を示す図である。エンジニアリングツール部５は、情報が入力される入力部１１と、情報を表示する表示部１３と、各種処理を実行するプロセッサ３４と、情報を記憶するメモリ３５と、を有する。

入力部１１は、キーボード、マウスあるいはタッチパネルといった装置である。入力部１１には、操作者による操作によって情報が入力される。表示部１３は、画面にて情報を表示する。

プロセッサ３４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。プロセッサ３４は、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）であってもよい。メモリ３５は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）またはＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）を含む。エンジニアリングツール部５の処理プログラムは、メモリ３５に格納される。プロセッサ３４は、メモリ３５に格納されているプログラムを実行する。

図２には、プロセッサ３４を使用することによって実現されるエンジニアリングツール部５の機能構成を示している。

エディタ部３４１は、表示部１３に後述するデータ処理フローの設定情報を作成する作成画面を表示させ、入力部１１に対して行われたユーザの操作に対応して、後述するデータ処理フローの設定情報を作成または編集する処理を行う。エディタ部３４１は、作成または編集したデータ処理フローの設定情報をメモリ３５に記憶する。

表示処理部３４２は、表示部１３における表示のための処理を行う。表示処理部３４２は、データ処理フローの設定情報を作成する場合には作成画面を表示部１３に表示させ、入力部１１に対して行われたユーザの操作に対応して情報を表示部１３に表示させる。また、表示処理部３４２は、データ処理状況演算部１から受け取った情報を、表示部１３にデータ処理フローとして表示させ、データ処理状況演算部１から受け取った情報をデータ処理フローに重畳表示させる。

エディタ部３４１と表示処理部３４２との各機能は、プロセッサ３４およびソフトウェアの組み合わせによって実現される。エディタ部３４１と表示処理部３４２との各機能は、プロセッサ３４およびファームウェアの組み合わせによって実現されてもよく、プロセッサ３４、ソフトウェアおよびファームウェアの組み合わせによって実現されてもよい。ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ３５に格納される。プロセッサ３４は、ソフトウェアまたはファームウェアを読み出す。プロセッサ３４は、ソフトウェアまたはファームウェアを実行する。

メモリ３５は、データ処理フローの設定情報を記憶する。また、メモリ３５は、データ処理状況演算部１から受け取った情報を保持する。

つぎに、データ処理状況演算部１について説明する。データ処理状況演算部１は、生産現場の機器において得られる各種のデータを収集し、収集したデータをデータ処理し、データ処理した処理結果を生産現場の機器にフィードバックする。また、データ処理状況演算部１は、後述するデータ処理部２の負荷状況を示す情報である指標情報を作成してエンジニアリングツール部５に送信する。

図３は、本実施の形態１にかかるデータ処理状況提示装置１００のデータ処理状況演算部１の機能構成を示す図である。データ処理状況演算部１は、情報が入力される入力部１１と、生産現場の制御装置２１０との間の通信を行う通信部１２と、情報を表示する表示部１３と、各種処理を実行するプロセッサ１４と、情報を記憶するメモリ１５と、を有する。

通信部１２は、制御装置２１０との間で双方向の通信を行う。

プロセッサ１４は、ＣＰＵである。プロセッサ１４は、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰであってもよい。メモリ１５は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、ＨＤＤまたはＳＳＤを含む。データ処理状況演算部１の処理プログラムは、メモリ１５に格納される。プロセッサ１４は、メモリ１５に格納されているプログラムを実行する。なお、データ処理状況提示装置１００においては、プロセッサ１４とプロセッサ３４とを分けずに、１つのプロセッサを用いてもよい。また、データ処理状況提示装置１００においては、メモリ１５とメモリ３５とを分けずに、１つのメモリを用いてもよい。

図３には、プロセッサ１４を使用することによって実現されるデータ処理状況演算部１の機能構成を示している。データ処理状況演算部１は、複数のデータ処理部２と、複数のデータ収集部３と、データ処理実行制御部４と、を備える。

データ処理部２は、生産現場の機器から取得したデータに対して各種のデータ処理を行う。

データ収集部３は、生産現場の機器において得られる各種のデータを収集する。データ収集部３は、データ収集設定情報に従って各種のデータを収集する。データ収集設定情報は、データ収集部３におけるデータの収集周期およびデータ収集部３におけるデータの収集点数といった、データ収集部３におけるデータの収集の設定条件であるデータの収集条件を示す情報である。すなわち、データ収集設定情報は、各々のデータ収集部３に対応付けられたデータ入力の条件である。

データ処理実行制御部４は、データ処理フローの設定情報に示されたデータ処理フローに従ってデータ収集部３とデータ処理部２との間にデータを配信するなどの処理の実行制御を行う。

データ処理実行制御部４は、データ配信部４１と、処理状況管理部４２と、を有する。

データ配信部４１は、データ収集部３とデータ処理部２との間でデータを配信する。具体的には、データ配信部４１は、データ収集部３から送信されたデータを受信し、受信したデータをデータ処理フローの設定情報に示されたデータ処理フローに従ってデータ処理部２に送信する。また、データ配信部４１は、データ処理部２から送信されたデータを受信し、受信したデータをデータ処理フローの設定情報に示されたデータ処理フローに従ってデータ収集部３に送信する。

処理状況管理部４２は、データ処理フローの設定情報に示されたデータ処理フローの実行状況を監視する。図４は、本実施の形態１にかかる処理状況管理部４２の構成を示す図である。図５は、本実施の形態１にかかるデータ処理フローの例を示す図である。

図４に示すように、処理状況管理部４２は、ユーザ設定取得部５０と、入力設定解析部５２と、バッファ残量取得部５３と、指標決定部５４と、指標履歴解析部５５と、を有する。

ユーザ設定取得部５０は、エンジニアリングツール部５から送信されるユーザ設定であるデータ処理フローの設定情報を受け付けて取得する。ユーザ設定取得部５０は、取得したデータ処理フローの設定情報を、入力設定解析部５２とバッファ残量取得部５３と指標決定部５４と指標履歴解析部５５とに送信する。ユーザによって設定されたデータ処理フローの設定情報には、データ処理部２の情報およびデータ処理フローにおけるデータの流れなどの情報が含まれる。データ処理フローにおけるデータの流れは、データ処理部２に対するデータの入力経路、データ処理部２からのデータの出力経路などが例示される。

入力設定解析部５２は、ユーザ設定取得部５０から送信されたデータ処理フローを受け付け、データ処理フロー情報に基づいて、データ入力設定情報およびデータ処理部２で処理された処理データが格納されるデータのバッファメモリ領域の情報などの情報を取得する。データ入力設定情報は、データ処理部２へのデータの入力周期およびデータ処理部２へのデータの入力点数といった、データ処理部２におけるデータの入力の設定条件であるデータの入力条件を示す情報である。すなわち、データ入力設定情報は、各々のデータ処理部２に対応付けられたデータ入力の条件である。データ入力設定情報は、データ処理フローに対応付けられたデータ入力の条件と換言できる。

バッファ残量取得部５３は、データ処理フロー内に存在する後述するバッファメモリ部２０について、データ処理フロー実行時にメモリ残量を取得する。

指標決定部５４は、データ処理フロー情報、データ入力設定情報、バッファ残量情報および履歴指標情報を用いて、現在のデータ処理フローの負荷状況を示す今回の指標情報を決定する。指標情報は、データ処理フローに従ってデータ処理を実行しているデータ処理部２におけるデータ処理の負荷を示す情報であり、バッファ残量情報により表される。今回の指標情報は、現在、データ処理フローに従ってデータ処理を実行しているデータ処理部２のバッファ残量情報である。

指標履歴解析部５５は、指標決定部５４が作成した過去の指標情報を、作成した過去の指標情報に対応するデータ処理フロー情報に関連付けて、履歴指標情報として蓄積している。すなわち、履歴指標情報は、指標決定部５４が作成した過去の指標情報と、この過去の指標情報に対応するデータ処理フロー情報とに関連付けられた、過去の指標情報である。また、指標履歴解析部５５は、データ処理フローの構成に対する履歴指標情報の傾向を分析する。

データ処理部２は、ユーザ設定取得部５０で設定されたデータ処理フローを構成するデータ処理機能部である。データ処理状況演算部１は、各々に固有のデータ処理機能を有する複数のデータ処理部２を有している。複数のデータ処理部２は、データ処理部２の外部から取得され、複数のデータ処理部２が直列に繋がってデータ処理工程を構成するとともに複数のデータ処理工程からなるデータ処理フローに従って、外部から取得したデータのデータ処理を実施する。

データ処理フローは、例えば、図５に示すように加工、診断、アクションといった各種処理を繋ぐことで一連のデータ処理が構築されている。図５に示すデータ処理フローは、データをデータの診断用に加工処理する加工データ処理部と、加工データ処理部によって加工されたデータを診断する診断データ処理部と、診断データ処理部によって診断された診断結果に基づいてアクションを行うアクションデータ処理部と、によって構成されている。すなわち、データ処理部２は、加工データ処理部、診断データ処理部、およびアクションデータ処理部といった異なる機能を有するデータ処理機能部の各々が該当する。

なお、図５においては、加工データ処理部を「加工」と記載している。また、図５においては、診断データ処理部を「診断」と記載している。また、図５においては、アクションデータ処理部を「アクション」と記載している。

なお、加工機能としては、例えば、指定した条件に従ってデータを切り出す機能がある。また、診断機能としては、例えば、予め決められた診断ルールに従って、処理対象のデータが診断ルールに対応するデータか否かを判断する機能がある。予め決められた診断ルールは、例えばデータ処理部２に入力されるデータが電流センサにより計測された時系列データである場合に、加工機能によって切り出された範囲の時系列データのピーク値が正常範囲内のデータであるか否かを診断するルールが例示される。また、予め決められた診断ルールは、重回帰分析に従ったものでもよく、ＭＴ法に従ったものでもよく、ガードバンド診断であってもよい。また、アクション機能としては、例えば、機器に対して指令を実行する機能がある。

また、データ処理部２は、加工データ処理部、診断データ処理部、およびアクションデータ処理部に限定されず、他の機能部であってもよい。

図５に示すデータ処理フローには、Ａ列とＢ列との２列のデータ処理工程を含むデータ処理フローが示されている。

Ａ列に示すデータ処理工程は、加工データ処理部である加工データ処理部２Ａ−１と、加工データ処理部である加工データ処理部２Ａ−２と、診断データ処理部である診断データ処理部２Ａ−３と、アクションデータ処理部であるアクションデータ処理部２Ａ−４と、が直列に配列されて構成されている。

Ｂ列に示すデータ処理工程は、加工データ処理部である加工データ処理部２Ｂ−１と、診断データ処理部である診断データ処理部２Ｂ−３と、アクションデータ処理部であるアクションデータ処理部２Ｂ−４と、が直列に配列されて構成されている。

例えば、データ処理部２である収集データ処理部を並行に２列に配置することで、異なる規格の２つのファクトリーオートメーション（Factory Automation：ＦＡ）用ネットワークから収集したデータのそれぞれを、２列に配置された収集データ処理部で並行して処理できる。

また、データ処理フローにおける同一の列の処理工程上に異なる種類の複数の加工データ処理部を直列に配置して繋ぐことで、複数の加工処理を組み合わせることが可能となり、一連の流れにおいて異なる複数の加工データ処理を行うことが可能となる。例えば、データ処理フローにおける同一の列の処理工程上において、データに対して平滑化処理を行う加工データ処理部の後段に、データの間引き処理を行う加工データ処理部を配置して繋ぐことができる。これにより、データに対して平滑化処理を行った後に、平滑化処理が行われたデータに対して平滑化処理を行うデータ処理フローを構築できる。

また、データ処理フローにおける１つの列の処理工程上に配置された加工データ処理部を、データ処理フローにおける他の列の処理工程上に配置された診断データ処理部に接続することで、加工データ処理部で処理されたデータを、他の列の処理工程上に配置された診断データ処理部で診断処理することが可能となる。すなわち、データ処理フローにおける１つの列の処理工程上に複数のデータ処理部を配置し、同一の列の処理工程上に配置されたデータ処理部同士を接続することで、ユーザ所望のデータ処理フローを構築することが可能となる。さらに、データ処理フローにおける複数の列の処理工程上に複数のデータ処理部を配置し、異なる列の処理工程上に配置されたデータ処理部同士を接続することで、ユーザ所望のデータ処理フローを構築することが可能となる。

また、データ処理フローにおいて、データ処理部２同士は、接続線２１を介して接続されている。例えば、図５に示すデータ処理フローにおいて、加工データ処理部２Ａ−１と加工データ処理部２Ａ−２とは、接続線２１を介して接続されている。接続線２１には、メモリ１５に設けられたバッファメモリ部２０が紐づけられている。すなわち、各接続線２１は、メモリ１５に設けられたバッファメモリ部２０に関連付けられている。具体的には、メモリ１５に設けられたバッファメモリ部２０に、接続線２１ごとに、接続線２１用のバッファメモリ領域が確保されている。

バッファメモリ部２０は、対応する接続線２１に接続されたデータ処理部２のうち、接続線２１の前段のデータ処理部２において処理が終了した処理データを格納する。エンジニアリングツール部５のエディタ部３４１は、ユーザの操作によってエンジニアリングツール部５におけるデータ処理部２および接続線２１を設定すると、接続線２１に対してバッファメモリ部２０における、接続線２１に対応するバッファメモリ領域を設定する。図５においては、１つの接続線２１に対して個別に１つのバッファメモリ部２０が関連付けられているイメージを示すために、接続線２１の近くに、バッファメモリ部２０を示している。

図６は、本実施の形態１にかかるバッファメモリテーブル２５を示す図である。データ処理実行制御部４は、メモリ１５に対して、図６に示すようなバッファメモリテーブル２５を確保する。バッファメモリテーブル２５は、データ処理フロー上の接続線２１を示す情報が記述される欄である接続線欄２５Ａと、バッファメモリ部２０に割当てるバッファメモリ領域を示す情報が記述される欄であるメモリ領域欄２５Ｂとを有する。バッファメモリテーブル２５において隣り合って記述された接続線欄２５Ａの接続線２１とメモリ領域欄２５Ｂのバッファメモリ領域とは、互いに対応づけられている。

なお、バッファメモリテーブル２５に記述される内容は、ユーザがエンジニアリングツール部５において設定するデータ処理フロー情報に含まれる。

接続線欄２５Ａに記述される接続線２１の位置は、データ処理フローにおける列と行とを用いて表されている。例えば、図６に示す「Ａ１」は、データ処理フローにおけるＡ列１行目に配置される接続線２１の位置を示している。また、接続線２１が複数の行列に渡って配置される場合、接続線２１の中心の位置がデータ処理フローにおける列と行とを用いて表される。

なお、ここでは、バッファメモリ部２０のバッファメモリ領域は、接続線２１に対応づけられているが、これに限定されない。例えばバッファメモリ部２０のバッファメモリ領域は、データ処理フローにおける接続線２１の後段に位置するデータ処理部２に対応付けられてもよい。この場合には、バッファメモリテーブル２５における接続線欄２５Ａは、データ処理フロー上のデータ処理部２を特定する情報が記述されるデータ処理部欄とされればよい。

データ処理状況提示装置１００は、データ処理フロー情報を受け取る都度、接続線２１ごとにバッファメモリ部２０のバッファメモリ領域を設ける、またはデータ処理部２ごとにバッファメモリ部２０を設けることによって、データ処理部２ごとの負荷状況を確認することができる。負荷状況の確認方法については、後述する。

メモリ１５は、パラメータ記憶部３１を有する。パラメータ記憶部３１は、データ収集部３の各々について、データ入力設定情報をユーザから受け付けて、記憶する。また、パラメータ記憶部３１は、データ収集設定情報をユーザから受け付けて、記憶する。

つぎに、データ処理部２のデータ処理の負荷状況をユーザに提示する本実施の形態１にかかるデータ処理状況提示方法について説明する。本実施の形態１にかかるデータ処理状況提示方法では、データ処理状況提示装置１００において複数のデータ処理部２が、データ処理部２の外部のエンジニアリングツール部５から取得され、複数のデータ処理部２が直列に繋がってデータ処理工程を構成するとともに複数のデータ処理工程からなるデータ処理フローに従って、外部から取得したデータのデータ処理を実施する。複数のデータ処理部２がデータ処理を開始すると、処理状況管理部４２が指標情報を決定する。

以下、処理状況管理部４２における処理の流れ、すなわち処理状況管理部４２におけるデータ処理部２の負荷状況の確認方法について説明する。図７は、本実施の形態１にかかる処理状況管理部４２の処理の手順を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０において、処理状況管理部４２のユーザ設定取得部５０が、データ処理フロー情報をエンジニアリングツール部５から取得する。データ処理フロー情報は、ユーザによってエンジニアリングツール部５に設定されたユーザ設定であるデータ処理フローの構成を示す情報であり、上述したデータ処理フローの設定情報である。データ処理フロー情報は、データ処理フローにおけるデータ処理部２の配置についての情報およびデータ処理フローにおける接続線の配置についての情報など、データ処理フローを構築するための情報である。ユーザ設定取得部５０は、取得したデータ処理フロー情報を、入力設定解析部５２とバッファ残量取得部５３と指標決定部５４と指標履歴解析部５５とに送信する。

つぎに、ステップＳ２０において、入力設定解析部５２は、ユーザ設定取得部５０からデータ処理フロー情報を取得すると、データ処理フロー情報に基づいて、データ処理フロー情報に含まれるデータ処理部２についてのデータ入力設定情報を取得する。また、入力設定解析部５２は、データ処理フロー情報を解析して、データ処理部２で処理された処理データが格納されるバッファメモリ部２０のバッファメモリ領域の情報を取得する。そして、入力設定解析部５２は、データ入力設定情報と、データ入力設定情報に対応するデータ処理フロー情報と、解析結果とを関連付けて、指標決定部５４に送信する。なお、入力設定解析部５２は、パラメータ記憶部３１からデータ入力設定情報を取得する。

つぎに、ステップＳ３０において、バッファ残量取得部５３は、データ処理フロー情報に基づいて、各データ処理部２についてのバッファメモリ部２０のメモリ残量、すなわちデータ処理フロー中の各データ処理部２の負荷状況を取得する。具体的には、バッファ残量取得部５３は、データ処理フローの実行時に、データ処理フロー情報により特定される接続線２１に対応付けられたバッファメモリ部２０のバッファメモリ領域のバッファ残量情報を、接続線２１ごとに取得する。バッファ残量情報は、バッファメモリ部２０のバッファメモリ領域のメモリ残量の情報である。そして、バッファ残量取得部５３は、取得したバッファ残量情報を指標決定部５４に送信する。

なお、バッファメモリ部２０のバッファメモリ領域のメモリ残量の代わりに、バッファメモリ部２０のバッファメモリ領域のメモリ使用量を接続線２１またはデータ処理部２ごとに取得してもよい。この場合は、バッファ残量取得部５３は、バッファ使用量情報を指標決定部５４に送信する。バッファ使用量情報は、バッファメモリ部２０のバッファメモリ領域のメモリ使用量の情報である。バッファ残量情報およびバッファ使用量情報は、バッファメモリのメモリ使用状態を示す、バッファ使用状態情報である。したがって、バッファ残量取得部５３は、バッファ使用状態取得部と換言できる。

つぎに、ステップＳ４０において、指標決定部５４は、バッファ残量情報を取得すると、フロー解析結果に関連付けられた履歴指標情報を指標履歴解析部５５から取得する。上述したように履歴指標情報は、指標決定部５４が作成した過去の指標情報である。指標履歴解析部５５は、指標決定部５４が作成した過去の指標情報を、作成した過去の指標情報に対応するデータ処理フロー情報に関連付けて、履歴指標情報として蓄積している。

つぎに、ステップＳ５０において、指標決定部５４は、データ処理フロー情報、バッファ残量情報、履歴指標情報、および入力設定解析部５２から取得した解析結果であるバッファメモリの情報に基づいて、現在のデータ処理フローの負荷状況を判定するための指標である今回の指標情報を決定する。

例えばバッファ残量情報に示されるバッファ残量が同じであっても、異なる固有の処理機能を有するデータ処理部２間では、処理機能が異なることに起因してデータに対する処理負荷が異なる場合がある。したがって、指標決定部５４は、負荷状況の判定基準を統一して、データ処理フローに含まれる複数のデータ処理部２について、絶対評価でデータ処理の負荷状況を示す指標情報を決定する。

つぎに、ステップＳ６０において、指標決定部５４は、決定した今回の指標情報をエンジニアリングツール部５に送信する。ステップＳ６０の後、ステップＳ３０が再度実施される。

ここで、指標決定部５４と指標履歴解析部５５とは、予め決められたタイミングで、指標決定部５４で作成した最新の指標情報と、指標履歴解析部５５に記憶されている履歴指標情報とを交互に交換している。指標履歴解析部５５は、履歴指標情報に基づいて、指標決定部５４がバッファ残量取得部５３から受信したバッファ残量情報に対して適切な参考用の指標情報を作成する。そして、指標決定部５４は、指標履歴解析部５５で作成された参考用の指標情報に基づいて、今回の指標情報を作成することができる。

ここで予め決められたタイミングとは、ステップＳ６０のタイミングである。これにより、指標決定部５４は、履歴指標情報として、現在実施中のデータ処理フローに近いデータ処理フローの指標情報を取得することができる。なお、指標履歴解析部５５は、指標決定部５４で作成された最新の指標情報を履歴指標情報として記憶してもよく、指標決定部５４で作成された過去の複数の指標情報を履歴指標情報として記憶してもよい。

指標履歴解析部５５は、上述したように履歴指標情報を、対応するデータ処理フロー情報に関連付けて蓄積している。指標履歴解析部５５は、データ処理フローの構成に対する履歴指標情報の傾向を分析し、分析結果に基づいて、データ処理フロー情報によって特定されるデータ処理フローの参考用の指標情報を決定することができる。

すなわち、指標履歴解析部５５は、蓄積している履歴指標情報のうち、データ処理フロー情報に近いフロー構成を有するデータ処理フローの履歴指標情報を選択して、指標決定部５４に送信する。指標履歴解析部５５は、履歴指標情報を、対応するデータ処理フロー情報とともに指標決定部５４に送信する。

すなわち、指標履歴解析部５５は、処理が実施されている現在のデータ処理フローに近い構成を有するデータ処理フローの履歴指標情報を選択して、指標決定部５４に送信する。指標履歴解析部５５は、接続線２１ごとに、すなわち接続線２１に対応付けられたバッファメモリ部２０のバッファメモリ領域ごとに履歴指標情報を選択して、指標決定部５４に送信する。

指標決定部５４は、指標履歴解析部５５から取得した履歴指標情報およびデータ処理フロー情報と、入力設定解析部５２から取得したデータ処理フロー情報と、に基づいて今回の指標情報を決定する。指標決定部５４は、指標履歴解析部５５から取得したデータ処理フローと入力設定解析部５２から取得したデータ処理フロー情報とを比較し、類似関係を判断する。

具体的には、指標決定部５４は、決定する今回の指標情報に係る接続線２１またはデータ処理部２の周辺の類似関係を判断する。指標決定部５４は、指標履歴解析部５５から取得したデータ処理フロー情報と入力設定解析部５２から取得したデータ処理フロー情報とにおいて異なる箇所がある場合、異なる箇所のデータ処理部２についてバッファ残量取得部５３から取得したバッファ残量情報を、異なる箇所のデータ処理部２の今回の指標情報として決定する。

また、指標決定部５４は、例えば、データ入力設定情報に示されるデータの入力の設定条件である入力条件に基づいて、指標情報を調整してもよい。入力条件には、データ処理部２におけるデータの入力周期およびデータ処理部２におけるデータの入力点数といった条件が含まれる。指標決定部５４は、例えば、バッファ残量情報が多くても、データの入力周期が長い場合には、他のデータ処理部２よりも小さい指標情報を決定することができる。また、指標決定部５４は、例えば、バッファ残量情報が多くても、データの入力点数が少ない場合には、他のデータ処理部２よりも小さい指標情報を決定することができる。これにより、より精度の高い指標情報を決定できる。

一方、指標決定部５４は、指標履歴解析部５５から取得したデータ処理フロー情報と入力設定解析部５２から取得したデータ処理フロー情報とにおいて異なる箇所がない場合は、指標履歴解析部５５から取得した履歴指標情報を、バッファ残量情報が取得されたバッファメモリ部２０のバッファメモリ領域に関連付けられたデータ処理部２の今回の指標情報として決定する。

指標決定部５４は、決定した今回の指標情報と、決定した今回の指標情報に対応するデータ処理フロー情報と、を関連付けて指標履歴解析部５５に出力する。

エンジニアリングツール部５は、指標情報を表示処理部３４２が取得すると、図５に示すように表示部１３に可視化されたデータ処理フローに、リアルタイムに指標情報を重畳表示する。これにより、データ処理状況提示装置１００は、データ処理フローにおける各データ処理部２の負荷状況をリアルタイムにユーザに提示することができる。エンジニアリングツール部５の表示処理部３４２は、各データ処理部２の今回の指標情報を比較し、各データ処理部２のデータ処理の負荷の大小関係を判定する。そして、表示処理部３４２は、各データ処理部２のデータ処理の負荷の大小関係が分かるように、各データ処理部２のデータ処理の負荷状況を、表示部１３に表示させる。

エンジニアリングツール部５の表示部１３における負荷状況の表示方法として、例えばデータ処理フローにおける各データ処理部２を繋ぐ矢印の線種を変える方法、各データ処理部２を繋ぐ矢印の太さを変える方法などが例示される。図５においては、データ処理フローにおける加工データ処理部２Ｂ−１と診断データ処理部２Ｂ−３とを繋ぐ矢印の太さを変えることにより、加工データ処理部２Ｂ−１の負荷が増大している例を示している。また、データ処理フローに対応するグラフ等を表示させて、データ処理部２ごとに今回の指標情報を数字表示することも可能である。

上述したように、本開示にかかるデータ処理状況提示装置１００は、エンジニアリングツール部５から取得されるデータ処理フローについて、データ処理部２の負荷を個別に決定してエンジニアリングツール部５において表示できるため、データ処理フローにおける各データ処理部２のデータ処理の負荷を監視することができる。すなわち、本開示にかかるデータ処理状況提示装置１００は、データ処理の工程が変更可能なデータ処理システムにおける処理工程のデータ処理状況を可視化することが可能であり、データ処理フローにおける各データ処理部２のデータ処理の負荷の監視を実現可能である。

データ処理フローにしたがってデータ処理を行うデータ処理装置においてトラブルが発生した場合、トラブルの原因がデータ処理フロー内のどの箇所に起因するかは、データ処理フロー内の負荷状況を見ることである程度特定が可能となる。すなわち、データ処理フローにおいて負荷状況が高くなっている箇所がトラブルの原因であると推察できる。例えば、負荷が高くなり、データが溢れたり欠損したりすることで処理が正常に行われないなどの状況が発生する。

データ処理状況提示装置１００によれば、トラブル発生時に、多岐に渡るデータ処理フローのどの部分が原因か特定しやすくなる、という効果が得られる。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ データ処理状況演算部、２ データ処理部、２Ａ−１，２Ａ−２，２Ｂ−１ 加工データ処理部、２Ａ−３，２Ｂ−３ 診断データ処理部、２Ａ−４，２Ｂ−４ アクションデータ処理部、３ データ収集部、４ データ処理実行制御部、５ エンジニアリングツール部、１１ 入力部、１２ 通信部、１３ 表示部、１４，３４ プロセッサ、１５，３５ メモリ、２０ バッファメモリ部、２１ 接続線、２５ バッファメモリテーブル、２５Ａ 接続線欄、２５Ｂ メモリ領域欄、３１ パラメータ記憶部、４１ データ配信部、４２ 処理状況管理部、５０ ユーザ設定取得部、５２ 入力設定解析部、５３ バッファ残量取得部、５４ 指標決定部、５５ 指標履歴解析部、１００ データ処理状況提示装置、２００ 工業用コンピュータ、２１０ 制御装置、２２０ 制御対象装置、３４１ エディタ部、３４２ 表示処理部。

Claims (6)

1. データ処理の工程の内容およびデータ処理の工程の実施の順番が変更可能でありデータを処理するデータ処理機能と、前記データ処理機能における前記データ処理の工程ごとのデータ処理の負荷を監視する監視機能とを１つの装置に有するデータ処理状況提示装置であって、
   前記データ処理機能を実行する構成部であり、固有のデータ処理機能を有する複数のデータ処理部と、
   前記監視機能を実行する構成部であり、複数の前記データ処理部における処理の負荷状況を管理する処理状況管理部と、
   複数の前記データ処理部による処理の負荷状況を表示する表示部と、
   を備え、
   複数の前記データ処理部は、複数の前記データ処理部が直列に繋がってデータ処理工程を構成するとともに複数の前記データ処理工程からなるデータ処理フローに従って、外部から取得したデータのデータ処理を実施し、
   前記処理状況管理部は、複数の前記データ処理部が前記データ処理フローに従ってデータ処理を実施する際に、複数の前記データ処理部の各々におけるデータ処理の負荷状況を示す指標情報を決定して前記表示部に表示させること、
   を特徴とするデータ処理状況提示装置。
2. 前記データ処理部に個別に関連付けられて前記データ処理部における処理後の処理データを格納するバッファメモリ領域を前記データ処理部ごとに備え、
   前記処理状況管理部は、
   前記バッファメモリ領域の使用状態を示すバッファ使用状態情報を取得するバッファ使用状態取得部を有し、
   前記データ処理フローにおいて指定された前記データ処理部の前記バッファメモリ領域の前記バッファ使用状態情報に基づいて、前記データ処理部のデータ処理の負荷状況を決定すること、
   を特徴とする請求項１に記載のデータ処理状況提示装置。
3. 前記処理状況管理部は、
   前記データ処理部への前記データの入力の設定条件である入力条件を示す情報であるデータ入力設定情報を、前記データ処理フローの構成を示す情報であるデータ処理フロー情報に基づいて取得する入力設定解析部を有し、
   前記データ入力設定情報に基づいて前記指標情報を調整すること、
   を特徴とする請求項１または２に記載のデータ処理状況提示装置。
4. 前記処理状況管理部は、
   過去の前記指標情報である履歴指標情報を、前記履歴指標情報に対応する、前記データ処理フローの構成を示す情報であるデータ処理フロー情報に関連付けて記憶する指標履歴解析部を有し、
   前記データ処理フローの構成に対する前記履歴指標情報の傾向の分析結果に基づいて前記指標情報を決定すること、
   を特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のデータ処理状況提示装置。
5. 前記処理状況管理部は、
   前記データ処理フローの構成を示す情報であるデータ処理フロー情報に基づいて前記指標情報を決定すること、
   を特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のデータ処理状況提示装置。
6. 固有のデータ処理機能を有する複数のデータ処理部を備えるデータ処理状況提示装置において複数の前記データ処理部のデータ処理の負荷状況を提示するデータ処理状況提示方法であって、
   前記データ処理状況提示装置が、データ処理の工程の内容およびデータ処理の工程の実施の順番が変更可能でありデータを処理するデータ処理機能と、前記データ処理機能における前記データ処理の工程ごとのデータ処理の負荷を監視する監視機能とを１つの装置に有し、
   前記データ処理機能を実行する複数の前記データ処理部が、複数の前記データ処理部が直列に繋がってデータ処理工程を構成するとともに複数の前記データ処理工程からなるデータ処理フローに従って、外部から取得したデータのデータ処理を実施するステップと、
   前記監視機能を実行する処理状況管理部が、複数の前記データ処理部の各々におけるデータ処理の負荷状況を示す指標情報を決定して表示部に表示させるステップと、
   を含むことを特徴とするデータ処理状況提示方法。

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