JP6869443B1 - ロギングデータ表示プログラム、ロギングデータ表示装置およびロギングデータ表示方法 - Google Patents

Abstract

ロギングデータ表示装置（１）を実現するロギングデータ表示プログラムは、生産現場の各種装置を制御する制御装置で作成された、複数種類の時系列データで構成されるロギングデータを解析して時系列データごとに値の変化度を算出するデータ解析ステップと、時系列データごとの値の変化度に基づいて時系列データの一部を選択して表示部（３１）に表示させる表示制御ステップと、をコンピュータに実行させる。

Description

本開示は、工場の生産現場に設置された各種装置から出力されるロギングデータを表示するロギングデータ表示装置を実現するロギングデータ表示プログラム、ロギングデータ表示装置およびロギングデータ表示方法に関する。

生産現場では様々な種類の装置が用いられ、各装置はプログラマブルロジックコントローラといった制御装置により制御される。一般的に、制御装置は、制御する装置の保守作業を効率的に行えるようにするよう、各装置の動作に関するデータを繰り返し収集してロギングデータとして記憶する機能を有する。

特許文献１には、プラント等の被制御系の監視および制御を行う制御システムにおいて、プラントの複数のポイントから出力される制御信号および制御データといった複数チャネルのデータを周期的に収集し、収集したデータをチャネルごとに分析してチャネルごとにトレンドグラフを表示する技術が記載されている。

特開２００２−１３２３３９号公報

制御装置が制御を行う対象の装置の数が増加すると、これに伴いロギングデータとして収集するデータの種類も増加し、その数は数十種類〜数百種類、またはそれ以上になることが考えられる。ここで、生産現場で装置の停止、故障などの異常が発生した場合、保守作業において確認が必要となるデータは、ロギングデータを構成する多数の種類のデータの中の一部となる。すなわち、保守作業においては、ロギングデータに含まれる多数の種類のデータのうち、異常発生箇所に近い一部の装置から取得したデータが確認の対象となる。しかしながら、従来は、ロギングデータに含まれる全てのデータの中から確認の対象となるデータを作業者が探し出す必要があり、作業負荷が大きいという問題があった。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、ロギングデータを確認する作業の負荷を軽減することが可能なロギングデータ表示装置を実現するロギングデータ表示プログラム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、ロギングデータ表示プログラムは、生産現場の各種装置を制御する制御装置で作成された、複数種類の時系列データで構成されるロギングデータを解析して、時系列データごとに、時系列データのデータ間の変化量の累積値を求め、求めた累積値を時系列データが取り得る範囲で除して時系列データの変化度を算出するデータ解析ステップと、時系列データそれぞれの変化度に基づいて時系列データの一部を選択して表示部に表示させる表示制御ステップと、をコンピュータに実行させる。

本開示にかかるロギングデータ表示プログラムは、ロギングデータを確認する作業の負荷を軽減可能なロギングデータ表示装置を実現できる、という効果を奏する。

実施の形態にかかるロギングデータ表示装置を含んで構成されるデータ収集システムを示す図 実施の形態にかかるロギングデータ表示装置の構成例を示す図 ロギングデータ表示装置がロギングデータを表示する動作の一例を示すフローチャート ロギングデータ表示装置が表示部に表示するグラフ表示画面の一例を示す図 ロギングデータ表示装置がグラフ表示するデータ項目の変更操作を受け付ける動作の一例を示すフローチャート ロギングデータ表示装置が表示部に表示する変化度確認用画面の一例を示す図

以下に、本開示の実施の形態にかかるロギングデータ表示プログラム、ロギングデータ表示装置およびロギングデータ表示方法を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態．
図１は、実施の形態にかかるロギングデータ表示装置を含んで構成されるデータ収集システムを示す図である。データ収集システムは、ロギングデータ表示装置１と、生産現場に設置され、生産現場の各装置を制御するとともに各装置から制御データを収集する制御装置２と、を含む。

制御装置２は、制御対象の各装置から周期的に制御データを収集し、収集した制御データを集約してロギングデータ３を作成する。すなわち、制御装置２は、各装置から制御データを収集すると、収集した制御データをロギングデータ３に追加してロギングデータ３を更新する。制御装置２は、ロギングデータ表示装置１から要求された場合、ロギングデータ３を出力する。制御装置２が収集する制御データは、例えば、各装置が備える電流センサ、電圧センサ、温度センサなどの各種センサが出力するセンシングデータである。

ロギングデータ表示装置１は、制御装置２にロギングデータ３を要求し、ロギングデータ３を取得する。また、ロギングデータ表示装置１は、制御装置２から取得したロギングデータを解析し、ロギングデータ３を構成する各種制御データのうち、値の変化度が大きい制御データを選択して表示する。ロギングデータ表示装置１は、例えば、ユーザからロギングデータの表示開始を指示する操作を受けた場合、制御装置２にロギングデータ３を要求する。

制御装置２が出力するロギングデータ３は、図１に示すように、制御装置２が各装置から収集した複数項目（項目１，項目２，項目３，…）の制御データ、すなわち、複数種類の制御データと、各制御データを収集した日時の情報と、を含む。なお、以下の説明では、ロギングデータ３に含まれる制御データを単に「データ」と記載する。

ロギングデータ表示装置１は、例えば、パーソナルコンピュータで実現される。すなわち、ロギングデータを表示するアプリケーションソフトウェアであるロギングデータ表示プログラムをパーソナルコンピュータにインストールし、ロギングデータ表示プログラムを実行することによりパーソナルコンピュータがロギングデータ表示装置１として動作する。ロギングデータ表示装置１をパーソナルコンピュータで実現する場合のロギングデータ表示装置１の構成例を図２に示す。

図２は、実施の形態にかかるロギングデータ表示装置１の構成例を示す図である。ロギングデータ表示装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１がロギングデータ表示プログラムを実行することにより実現されるデータ取得部１１、データ解析部１２、表示制御部１３および操作受付部１４と、メモリ１０２で実現されるデータ保持部２１と、表示装置１０３で実現される表示部３１とを備える。ロギングデータ表示プログラムは、例えば、ＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭなどの記憶媒体に書き込まれた状態でユーザに供給され、メモリ１０２にインストールされる。ロギングデータ表示プログラムは、インターネットなどを介してユーザに供給される形態であってもよい。なお、メモリ１０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically ＥＰＲＯＭ）などの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤなどである。表示装置１０３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などである。また、ロギングデータ表示装置１は入力装置１０４を備える。入力装置１０４は、マウス、キーボードなどであり、ユーザがロギングデータ表示装置１を操作する場合に使用される。

データ取得部１１は、生産現場の制御装置２で作成されたロギングデータ３を取得する。ここで、ロギングデータ３は、例えば、制御装置２およびロギングデータ表示装置１のそれぞれに着脱可能な外部メモリを介して受け渡される。この場合、データ取得部１１は、外部メモリからロギングデータ３を読み出す。データ取得部１１は、有線または無線の通信回線を介し、ＦＴＰ（File Transfer Protocol）に従ったファイル転送を利用するなどして制御装置２からロギングデータ３を受け取るようにしてもよい。データ解析部１２は、ロギングデータ３を解析し、ロギングデータ３を構成するデータごとに値の変化度を算出する。表示制御部１３は、表示部３１が表示する画面のデータを生成して表示部３１へ出力する。操作受付部１４は、ユーザによるロギングデータ表示装置１に対する操作を受け付ける。データ保持部２１は、データ取得部１１が取得したロギングデータ３を保持する。表示部３１は、表示制御部１３が生成する画面のデータである画面データに基づいて各種画面を表示する。表示部３１が表示する画面にはロギングデータ３の表示画面が含まれる。

つづいて、ロギングデータ表示装置１の動作を説明する。図３は、ロギングデータ表示装置１がロギングデータを表示する動作の一例を示すフローチャートである。

ロギングデータ表示装置１がロギングデータを表示する動作では、まず、データ取得部１１が制御装置２で作成されたロギングデータ３を取得する（ステップＳ１１）。データ取得部１１が取得したロギングデータ３はデータ保持部２１が保持する。

次に、データ解析部１２が、ロギングデータ３に含まれるデータ項目の数Ｎをカウントする（ステップＳ１２）。

データ解析部１２は、次に、変数ｎをｎ＝１に設定し（ステップＳ１３）、ロギングデータ３のｎ番目の項目のデータを解析してデータの変化度を算出する（ステップＳ１４）。なお、ロギングデータ３を表示する動作を開始した後の最初に実行するステップＳ１４では、データ解析部１２はロギングデータ３の１番目の項目のデータを解析することになる。

ステップＳ１４において、データ解析部１２は、まず、ｎ番目の項目の時系列データについて、データ間の変化量を求め、求めた変化量の累積値を算出する。例えば、ロギングデータ３に含まれるｎ番目の項目のデータが、時刻の古い順に‘１’、‘３’、‘３’、‘７'、‘５’、‘４’の６つの場合、データ間の変化量は、‘２’、‘０’、‘４’、‘２’、‘１’であり、累積値＝２＋０＋４＋２＋１＝９となる。データ解析部１２は、算出した累積値を用い、以下の式（１）に従いデータの変化度を求める。データの変化度は、データが表現可能な値の範囲に対して実際の値がどの程度変動したかを示す情報である。

（データの変化度）＝（データ間の変化量の累積値）／（データの範囲） …（１）

式（１）におけるデータの範囲とは、ｎ番目の項目のデータが取り得る範囲である。例えば、データが４ビットで表現される場合のデータの範囲は２⁴＝１６、データが８ビットで表現される場合のデータの範囲は２⁸＝２５６となる。ロギングデータ３に含まれる各データの範囲はデータ型として予め定められている。図１では記載を省略しているが、ロギングデータ３は、各項目のデータのデータ範囲の情報、すなわち、各項目のデータのデータ型の情報をヘッダ情報として含むものとする。なお、ロギングデータ表示装置１は、ロギングデータ３の各項目のデータ範囲の情報を予め取得してデータ保持部２１で保持するようにしてもよい。本実施の形態ではデータの変化度を式（１）に従い算出する例を示したが、変化度の算出式を式（１）に限定するものではない。

データ解析部１２は、ｎ番目の項目のデータの変化度を算出した後、ｎ＝Ｎであるか、すなわち、ロギングデータ３の全ての項目のデータについて変化度を算出したかを確認する（ステップＳ１５）。ｎ＝Ｎではない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、データ解析部１２は、ｎ＝ｎ＋１を実行して変数ｎを１増加させ（ステップＳ１６）、ステップＳ１４の処理を再度実行する。

ｎ＝Ｎの場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、表示制御部１３が、ロギングデータ３を構成するデータから、変化度が大きい順に、予め定められた数の項目のデータを選択し、選択したデータを表示部３１にグラフ表示する（ステップＳ１７）。予め定められた数は、表示部３１が同時に表示可能なグラフの数である。表示部３１が同時に表示可能なグラフの数は、ユーザが変更できるようにしてもよい。

図４は、ロギングデータ表示装置１が表示部３１に表示するグラフ表示画面４０の一例を示す図である。ロギングデータ表示装置１の表示制御部１３は、ステップＳ１７において、ロギングデータ３から選択した項目のデータに基づいて図４に示すような画面のデータを生成して表示部３１に出力する。表示部３１は、表示制御部１３から受け取った画面のデータに基づいて、ロギングデータ３を構成するデータのうち、変化度が大きい定められた数のデータのグラフをグラフ表示画面４０に同時に表示する。

このように、ロギングデータ表示装置１は、ロギングデータ３を構成する複数の項目のデータのうち、時系列データの変化度が大きいデータを選択し、選択した各データをそれぞれグラフ化して表示部３１に同時に表示する。ロギングデータ３には、値が変化しないデータも含まれる事が多いが、ロギングデータ表示装置１によれば、変化度が小さいデータは表示されず、変化度の大きいデータのグラフが優先して表示されるため、ユーザが表示を所望するデータのグラフが表示されている可能性が高く、膨大なデータの中から値が変化しているデータを探す手間がなくなり、確認する必要があるデータを見つけやすくなる。

また、ロギングデータ表示装置１は、図４に示すようなグラフ表示を表示部３１に行っている状態のとき、ユーザから要求があると、グラフ表示を行うために算出した変化度を表示部３１に表示してユーザに確認させるとともに、グラフ表示するデータ項目の変更操作を受け付ける機能を有する。ロギングデータ表示装置１がグラフ表示するデータ項目の変更操作を受け付ける動作を以下に説明する。

図５は、ロギングデータ表示装置１がグラフ表示させるデータ項目の変更操作を受け付ける動作の一例を示すフローチャートである。

ロギングデータ表示装置１がグラフ表示させるデータ項目の変更操作を受け付ける動作では、まず、操作受付部１４が、各データの変化度確認操作をユーザから受け付け（ステップＳ２１）、表示制御部１３が、変化度確認用画面を表示部３１に表示する（ステップＳ２２）。操作受付部１４が、ステップＳ２１で受け付ける変化度確認操作は、例えば、表示部３１が表示しているグラフ表示画面の上にユーザがマウスのポインタを合わせて右クリックすることで変化度の表示を開始させるためのメニューを呼び出し、このメニューを選択する操作とする。なお、この操作は一例であり、どのような操作であってもよい。

ステップＳ２２において、表示制御部１３は、例えば、図６に示すような変化度確認用画面５０のデータを生成して表示部３１に出力し、表示部３１は、表示制御部１３から受け取った変化度確認用画面５０のデータに基づいて、変化度確認用画面５０を表示する。なお、図６は、ロギングデータ表示装置１が表示部３１に表示する変化度確認用画面５０の一例を示す図である。変化度確認用画面５０は、各項目のデータの変化度表示領域５１を含む。また、変化度確認用画面５０は、データをグラフ表示するか否かの指定を受け付けるための指定受け付け領域５２を含む。

ステップＳ２２を実行して変化度確認用画面５０の表示を表示部３１が開始した後、操作受付部１４が、グラフ表示の対象項目の変更操作をユーザから受け付ける（ステップＳ２３）。グラフ表示の対象項目の変更操作は、図６に示す指定受け付け領域５２のチェックボックスにチェックを入れる操作、および、チェックを外す操作である。指定受け付け領域５２のチェックボックスにチェックが入っているデータはグラフ表示の対象となる。一方、指定受け付け領域５２のチェックボックスにチェックが入っていないデータはグラフ表示の対象ではない。なお、チェックボックスにチェックを入れられる数は、表示部３１が同時に表示可能なグラフの数以下に制限される。また、表示部３１は、変化度確認用画面５０の表示開始時点では、その前にグラフ表示していたデータのチェックボックスにチェックが入った状態の変化度確認用画面５０を表示する。ユーザは、変化度確認用画面５０の変化度表示領域５１に表示されるデータ項目ごとの変化度を確認し、グラフ表示の対象項目の変更操作を行う。

なお、図６の変化度確認用画面５０では変化度を数値で示すこととしたが、変化度の大きさに応じてデータ名の色を変えるなどして、変化度の違いを色で把握できるようにしても構わない。

ユーザによるグラフ表示の対象項目の変更操作が完了すると、すなわち、図６に示す変化度確認用画面５０を表示部３１が表示している状態でＯＫボタンがクリックされると、その時点のグラフ表示の対象項目のデータを表示部３１がグラフ表示する（ステップＳ２４）。具体的には、表示制御部１３が、指定受け付け領域５２のチェックボックスにチェックが入っている項目のデータに基づいて、グラフ表示の画面データを更新して表示部３１に出力する。表示部３１は、表示制御部１３から受け取った画面データに基づいて、グラフ表示画面４０の更新、すなわち、グラフ表示画面４０に表示するグラフの変更を行う。

このように、ロギングデータ表示装置１は、変化度確認用画面５０を表示部３１が表示する機能を有するため、図３に示す動作を実行した場合にグラフ表示されたデータ以外のデータのうち、ユーザが希望するデータをグラフ表示させることができる。また、グラフ表示させるデータを選択する際に、各データの変化度をユーザが確認することができる。よって、変化度が小さいデータをユーザが選択することがなくなり、確認の必要があるデータを見つけやすくなる。

以上のように、本実施の形態にかかるロギングデータ表示装置１は、複数項目のデータで構成されるロギングデータ３を表示する際に、各項目のデータそれぞれについて値の変化度を算出し、変化度が大きい項目のデータから順番に、一定数の項目のデータを、グラフ表示する。ロギングデータ３をユーザが確認するのは、装置の異常が発生した場合が多いと考えられるが、その場合、異常が発生している装置から出力されるデータを確認する必要があり、また、異常が発生している装置から出力されるデータは、その他の装置から出力されるデータと比較して値の変化度が大きくなる傾向がある。そのため、ロギングデータ表示装置１によれば、ロギングデータを構成する多数項目のデータの中から、確認する必要性が高いデータをユーザが探し出す手間がなくなり、ロギングデータ３を確認する作業の負荷を軽減することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、内容の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 ロギングデータ表示装置、２ 制御装置、３ ロギングデータ、１１ データ取得部、１２ データ解析部、１３ 表示制御部、１４ 操作受付部、２１ データ保持部、３１ 表示部、４０ グラフ表示画面、５０ 変化度確認用画面、５１ 変化度表示領域、５２ 指定受け付け領域。

Claims (7)

1. 生産現場の各種装置を制御する制御装置で作成された、複数種類の時系列データで構成されるロギングデータを解析して、前記時系列データごとに、前記時系列データのデータ間の変化量の累積値を求め、求めた累積値を前記時系列データが取り得る範囲で除して前記時系列データの変化度を算出するデータ解析ステップと、
   前記時系列データそれぞれの前記変化度に基づいて前記時系列データの一部を選択して表示部に表示させる表示制御ステップと、
   をコンピュータに実行させることを特徴とするロギングデータ表示プログラム。
2. 前記表示制御ステップでは、前記変化度が大きいものから順番に、予め定められた数の前記時系列データを選択する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のロギングデータ表示プログラム。
3. 前記表示制御ステップでは、選択した複数の前記時系列データのそれぞれをグラフ化して前記表示部に同時に表示させる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のロギングデータ表示プログラム。
4. 前記表示部に表示させる時系列データを変更する変更操作を受け付ける操作受付ステップ、
   を前記コンピュータに実行させ、
   前記表示制御ステップでは、前記データ解析ステップで算出した前記変化度を、前記操作受付ステップで前記変更操作を受け付ける際に前記表示部に表示させる、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のロギングデータ表示プログラム。
5. 前記操作受付ステップで前記変更操作を受け付けた場合、前記表示制御ステップでは、受け付けた前記変更操作の内容に従い、前記表示部に表示させる時系列データを変更する、
   ことを特徴とする請求項４に記載のロギングデータ表示プログラム。
6. 生産現場の各種装置を制御する制御装置で作成された、複数種類の時系列データで構成されるロギングデータを解析して、前記時系列データごとに、前記時系列データのデータ間の変化量の累積値を求め、求めた累積値を前記時系列データが取り得る範囲で除して前記時系列データの変化度を算出するデータ解析部と、
   前記時系列データそれぞれの前記変化度に基づいて前記時系列データの一部を選択して表示部に表示させる表示制御部と、
   を備えることを特徴とするロギングデータ表示装置。
7. ロギングデータ表示装置がロギングデータを表示するロギングデータ表示方法であって、
   生産現場の各種装置を制御する制御装置で作成された、複数種類の時系列データで構成されるロギングデータを解析して、前記時系列データごとに、前記時系列データのデータ間の変化量の累積値を求め、求めた累積値を前記時系列データが取り得る範囲で除して前記時系列データの変化度を算出するデータ解析ステップと、
   前記時系列データそれぞれの前記変化度に基づいて前記時系列データの一部を選択して表示部に表示させる表示制御ステップと、
   を含むことを特徴とするロギングデータ表示方法。

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