JP6933256B2 - 産業プラント用データ再生装置 - Google Patents
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Description
(システム構成)
図1は、実施の形態1に係る産業プラントのプラント監視制御システムの構成を示す概略図である。
データ再生装置1のハードウェア構成について図2を参照して説明する。図2は、図1のデータ再生装置1が有する処理回路のハードウェア構成例を示すブロック図である。図1に示すデータ再生装置1の各部は、データ再生装置1が有する機能の一部を示し、各機能は処理回路により実現される。例えば、処理回路は、CPU111と、メモリ112と、HDDや大容量メモリ等のストレージ113と、外部機器I/F(インターフェース)部114と、ネットワークI/F部115とが、内部バス116を介して接続して構成されている。
PLC2や入出力装置3の入出力信号をプロセスデータと称する。入出力信号は、アクチュエータを制御する制御信号やセンサが出力する出力信号を含む。鉄鋼プラントなどの大規模プラントでは入出力点が数千、数万に及び、多種多様なプロセスデータが存在する。これらのプロセスデータは、データ収集機能やデータ再生機能を有するデータ再生装置1に収集され、試験時、調整時、障害時におけるデータ解析に用いられる。
次に図6を参照して、データ再生装置1の動作について説明する。図6は、実施の形態1に係るデータ再生装置1がオペレータの画面操作に基づいて実行する処理のフローチャートである。
以上説明したように、複数の機器が連携して動作するプラント監視制御システムでは、複数のグラフの時刻を連携して表示させて産業プラントの状態を把握する必要があるが、実施の形態1に係るデータ再生装置1によれば、第1グラフ42と第2グラフ52の時刻を自動的に揃えることができる。そのため、データ再生装置1上のグラフに対するオペレータの操作が簡易となり、産業プラントの状態を短時間で把握することが可能となる。
次に、図5、図7〜図10を参照して実施の形態2について説明する。上述した実施の形態1では、図4の第2グラフ52に表示する任意のプロセスデータの時刻範囲を、第1グラフ42に表示された他のプロセスデータと揃えて表示できる。実施の形態2では、第1グラフ42から特定のプロセスデータの名称を選択し、この特定のプロセスデータに予め関連付けられた他のプロセスデータを含む第3グラフ62を、第1グラフ42と時刻範囲を揃えて表示することを可能とする(図9)。
図7は、実施の形態2に係るデータ再生装置1の機能ブロック図である。図7に示す構成は、選択プロセスデータ連携グラフ表示部18、第3グラフ表示処理部19が追加されている点、第1グラフ表示処理部12、時刻連携部15、データ再生処理部17の処理が拡張されている点を除いて、上述した図3と同様である。
次に図10を参照して、データ再生装置1の動作について説明する。図10は、実施の形態2に係るデータ再生装置1がオペレータの画面操作に基づいて実行する処理のフローチャートである。
以上説明したように、実施の形態2に係るデータ再生装置1によれば、第1グラフ42から特定のプロセスデータの名称を選択し、この特定のプロセスデータに予め関連付けられた他のプロセスデータを含むグラフ一覧を表示できる。さらに、一覧から選択された第3グラフ62を第1グラフ42と同一時刻範囲で表示することができる。第1グラフから選択された特定のプロセスデータと、これと関係のある他のプロセスデータとを時刻を自動的に揃えて第3グラフに表示できるため、データ再生装置1上のグラフに対するオペレータの操作が簡易となり、産業プラントの状態を短時間で把握することが可能となる。
次に、図11〜図13を参照して実施の形態3について説明する。上述した実施の形態1および実施の形態2では、複数のグラフに表示されるプロセスデータの時刻範囲を揃えて表示できる。ところで、プラント管理制御システムは、プロセスデータ以外に、システムやプラントの異常状態データも収集している。異常が発生した際のプラントの状態を把握するために、異常と関連する機器のプロセスデータをグラフから確認する必要があるが、従来は、異常状態データのリストとプロセスデータのグラフの時刻を手作業で揃えて表示させていた。このため、データ再生装置上のグラフに対する操作が煩雑となり産業プラントの異常時の状態を把握することに時間を要していた。
図11は、実施の形態3に係るデータ再生装置1の機能ブロック図である。図11に示す構成は、異常状態取得部20、異常状態記憶部21、異常状態表示処理部22が追加されている点、第1グラフ表示処理部12、時刻連携部15、データ再生処理部17の処理が拡張されている点を除いて、上述した図7と同様である。また、異常状態取得部20、異常状態記憶部21の機能は、実施の形態1で説明したデータ収集プログラムを実行することにより実現される。
次に図13を参照して、データ再生装置1の動作について説明する。図13は、実施の形態3に係るデータ再生装置1がオペレータの画面操作に基づいて実行する処理のフローチャートである。
以上説明したように、実施の形態3に係るデータ再生装置1によれば、アラームリスト72から選択された異常状態データの時刻と同一時刻のプロセスデータを自動的に表示することができる。そのため、データ再生装置1を利用するうえでの、各データの再生開始時刻を手作業で一致させる煩雑な操作が必要なくなり、異常が発生した際に産業プラントの状態を把握するための労力と時間を軽減できる。
ところで、上述した実施の形態3のデータ再生装置1は、アラームリスト72の時刻を第1グラフ42の時刻に連携させる構成としているが、これに限定されるものではない。アラームリスト72の時刻を第2グラフ52や第3グラフ62と連携させてもよい。
次に、図14〜図16を参照して実施の形態4について説明する。上述した実施の形態1および実施の形態2では、複数のグラフに表示されるプロセスデータの時刻範囲を揃えて表示できる。ところで、プラント管理制御システムは、プロセスデータ以外に、監視制御装置(HMI4)上でプラントの機器を操作した操作履歴データも収集している。機器が操作された際のプラントの状態を把握するために、操作と関連する機器のプロセスデータをグラフから確認する必要があるが、従来は、操作履歴データのリストとプロセスデータのグラフの時刻を手作業で揃えて表示させていた。このため、データ再生装置上のグラフに対する操作が煩雑となり産業プラントの機器が操作された際の産業プラントの状態を把握することに時間を要していた。
図14は、実施の形態4に係るデータ再生装置1の機能ブロック図である。図14に示す構成は、操作履歴取得部30、操作履歴記憶部31、操作履歴表示処理部32が追加されている点、第1グラフ表示処理部12、時刻連携部15、データ再生処理部17の処理が拡張されている点を除いて、上述した図11と同様である。また、操作履歴取得部30、操作履歴記憶部31の機能は、実施の形態1で説明したデータ収集プログラムを実行することにより実現される。
次に図16を参照して、データ再生装置1の動作について説明する。図16は、実施の形態4に係るデータ再生装置1がオペレータの画面操作に基づいて実行する処理のフローチャートである。
以上説明したように、実施の形態4に係るデータ再生装置1によれば、操作履歴リストから選択された操作履歴データの時刻と同一時刻のプロセスデータを自動的に表示することができる。そのため、データ再生装置を利用するうえでの、各データの再生開始時刻を手作業で一致させる煩雑な操作が必要なくなり、産業プラントの機器が操作された際の産業プラントの状態を把握するための労力と時間を軽減できる。
ところで、上述した実施の形態4のデータ再生装置1は、操作履歴リスト82の時刻を第1グラフ42の時刻に連携させる構成としているが、これに限定されるものではない。操作履歴リスト82の時刻を第2グラフ52または第3グラフ62またはアラームリスト72と連携させてもよい。
次に、実施の形態5について説明する。実施の形態5では、オペレータの画面操作により図4の第1グラフ42の表示領域が時間軸(横軸)方向にスクロールし第1グラフ42に表示されるデータの時刻範囲が連続的に移動する場合に、第2グラフ52に表示されるデータの時刻範囲も連動して移動させる。
実施の形態5に係るデータ再生装置1の構成は、時刻連携部15の処理が拡張されている点を除いて、上述した図3(又は図7、図11、図14)と同様である。
ところで、上述した実施の形態5の時刻連携部15は、さらに、オペレータの画面操作(例えば、第2グラフ52の表示領域を時間軸(横軸)方向にドラッグアンドドロップしてスクロールさせる操作)により第2時刻カーソル55が指し示す時刻Tbが連続的に変化する場合に、時刻Tbの変化に同期して第1時刻カーソル45が指し示す時刻を時刻Tbへ変更させてもよい。これにより、時刻連携部15は、第2グラフ52に表示されるデータの時刻範囲と同期して第1グラフ42に表示されるデータの時刻範囲を移動させることができる。
次に、実施の形態6について説明する。実施の形態6では、オペレータの画面操作により図9の第1グラフ42の表示領域が時間軸(横軸)方向にスクロールし第1グラフ42に表示されるデータの時刻範囲が連続的に移動する場合に、第3グラフ62に表示されるデータの時刻範囲も連動して移動させる。
実施の形態6に係るデータ再生装置1の構成は、時刻連携部15の処理が拡張されている点を除いて、上述した図7(又は図11、図14)と同様である。
ところで、上述した実施の形態6の時刻連携部15は、さらに、オペレータの画面操作(例えば、第3グラフ62の表示領域を時間軸(横軸)方向にドラッグアンドドロップしてスクロールさせる操作)により第3時刻カーソル65が指し示す時刻Tb2が連続的に変化する場合に、時刻Tb2の変化に同期して第1時刻カーソル45が指し示す時刻を時刻Tb2へ変更させてもよい。これにより、時刻連携部15は、第3グラフ62に表示されるデータの時刻範囲と同期して第1グラフ42に表示されるデータの時刻範囲を移動させることができる。
次に、実施の形態7について説明する。実施の形態7では、オペレータの画面操作により図12のアラームリスト72に表示される時刻範囲が連続的に移動する場合に、第1グラフ42に表示されるデータの時刻範囲も連動して移動させる。
実施の形態7に係るデータ再生装置1の構成は、時刻連携部15の処理が拡張されている点を除いて、上述した図11又は図14と同様である。
ところで、上述した実施の形態7の時刻連携部15は、さらに、オペレータの画面操作(例えば、第1グラフ42の表示領域を時間軸(横軸)方向にドラッグアンドドロップしてスクロールさせる操作)により第1時刻カーソル45が指し示す時刻Taが連続的に変化する場合に、時刻Taの変化に同期してアラームリスト72の選択カーソル73が選択する異常状態データの時刻を時刻Taへ変更させてもよい。これにより、時刻連携部15は、第1グラフ42に表示されるデータの時刻範囲と同期してアラームリスト72に表示されるデータの時刻範囲を移動させることができる。
次に、実施の形態8について説明する。実施の形態8では、オペレータの画面操作により図15の操作履歴リスト82に表示される時刻範囲が連続的に移動する場合に、第1グラフ42に表示されるデータの時刻範囲も連動して移動させる。
実施の形態8に係るデータ再生装置1の構成は、時刻連携部15の処理が拡張されている点を除いて、上述した図14と同様である。
ところで、上述した実施の形態8の時刻連携部15は、さらに、オペレータの画面操作(例えば、第1グラフ42の表示領域を時間軸(横軸)方向にドラッグアンドドロップしてスクロールさせる操作)により第1時刻カーソル45が指し示す時刻Taが連続的に変化する場合に、時刻Taの変化に同期して操作履歴リスト82の選択カーソル83が選択する異常状態データの時刻を時刻Taへ変更させてもよい。これにより、時刻連携部15は、第1グラフ42に表示されるデータの時刻範囲と同期して操作履歴リスト82に表示されるデータの時刻範囲を移動させることができる。
2 PLC(プログラマブルロジックコントローラ)
3 入出力装置(I/O)
4 HMI
5 制御ネットワーク
5a〜5d ノードA〜D
6 画面表示処理部
10 プロセスデータ取得部
11 プロセスデータ記憶部
12 第1グラフ表示処理部
13 第2グラフ表示処理部
14 グラフ定義ファイル
15 時刻連携部
16 連携画面設定部
17 データ再生処理部
18 選択プロセスデータ連携グラフ表示部
19 第3グラフ表示処理部
20 異常状態取得部
21 異常状態記憶部
22 異常状態表示処理部
30 操作履歴取得部
31 操作履歴記憶部
32 操作履歴表示処理部
41 第1ウィンドウ
42 第1グラフ
45 第1時刻カーソル
51 第2ウィンドウ
52 第2グラフ
55 第2時刻カーソル
61 第3ウィンドウ
62 第3グラフ
65 第3時刻カーソル
71 第4ウィンドウ
72 アラームリスト
73 選択カーソル
81 第5ウィンドウ
82 操作履歴リスト
83 選択カーソル
111 CPU
112 メモリ
113,113a,113b ストレージ,プログラム記憶部,データ記憶部
114 外部機器I/F部
115 ネットワークI/F部
116 内部バス
117 モニタ
118 キーボード
119 マウス
Claims (8)
- 制御ネットワークを介して、産業プラントを構成する機器群に接続する入出力装置と、前記機器群を制御するプログラマブルロジックコントローラとに接続した産業プラント用データ再生装置であって、
前記プログラマブルロジックコントローラおよび前記入出力装置から前記制御ネットワークへ出力された各種プロセスデータを取得するプロセスデータ取得部と、
各時刻における前記各種プロセスデータを蓄積するプロセスデータ記憶部と、
前記プロセスデータ記憶部に蓄積された第1プロセスデータの継時的変化を第1グラフに表示し、前記第1グラフ上の第1時刻カーソルが指し示す時刻の変更に応じて前記第1グラフに表示されるデータの時刻範囲を移動させる第1グラフ表示処理部と、
前記プロセスデータ記憶部に蓄積された第2プロセスデータの継時的変化を第2グラフに表示し、前記第2グラフ上の第2時刻カーソルが指し示す時刻の変更に応じて前記第2グラフに表示されるデータの時刻範囲を移動させる第2グラフ表示処理部と、
前記第1時刻カーソルが指し示す時刻が変更されたときに、前記第1時刻カーソルが指し示す時刻Taを記憶し、前記第2時刻カーソルが指し示す時刻を前記時刻Taへ変更させることにより、前記第2グラフに前記第1グラフに表示された前記第1プロセスデータと同一時刻の前記第2プロセスデータを表示させる時刻連携部と、
前記第1グラフおよび前記第2グラフに表示された各プロセスデータを連動させて再生可能なデータ再生処理部と、
を備えることを特徴とする産業プラント用データ再生装置。 - 各グラフについて、1つのグラフ上に表示させる複数のプロセスデータを定義したグラフ定義ファイルと、
前記第1グラフに表示された前記第1プロセスデータの名称が選択された場合に、前記グラフ定義ファイルに基づいて、前記第1プロセスデータを含むグラフの一覧を表示する選択プロセスデータ連携グラフ表示部と、
前記一覧から第3グラフが選択された場合に、前記プロセスデータ記憶部に蓄積された前記各種プロセスデータのうち、前記第3グラフに関する各プロセスデータの継時的変化を前記第3グラフに表示し、前記第3グラフ上の第3時刻カーソルが指し示す時刻の変更に応じて前記第3グラフに表示されるデータの時刻範囲を移動させる第3グラフ表示処理部と、を備え、
前記時刻連携部は、前記第3時刻カーソルが指し示す時刻を前記時刻Taへ変更させることにより、前記第3グラフに前記第1グラフに表示された前記第1プロセスデータと同一時刻の各プロセスデータを表示させ、
前記データ再生処理部は、前記第1グラフおよび前記第3グラフに表示された各プロセスデータを連動させて再生可能であること、
を特徴とする請求項1記載の産業プラント用データ再生装置。 - 監視制御装置から前記制御ネットワークへ出力された前記産業プラントの異常状態データを取得する異常状態取得部と、
各時刻における前記異常状態データを蓄積する異常状態記憶部と、
前記異常状態記憶部に蓄積された前記異常状態データを、アラームリストに時間順に表示する異常状態表示処理部と、を備え、
前記時刻連携部は、前記アラームリストから1つの異常状態データが選択されたときに、前記選択された異常状態データの時刻Tcを記憶し、前記第1時刻カーソルが指し示す時刻である前記時刻Taを前記時刻Tcへ変更させることにより、前記第1グラフと前記アラームリストに同一時刻の前記第1プロセスデータと前記異常状態データを表示させ、
前記データ再生処理部は、前記第1グラフおよび前記アラームリストに表示された各データを連動させて再生可能であること、
を特徴とする請求項1または2記載の産業プラント用データ再生装置。 - 監視制御装置から前記制御ネットワークへ出力された前記監視制御装置の操作履歴データを取得する操作履歴取得部と、
各時刻における前記操作履歴データを蓄積する操作履歴記憶部と、
前記操作履歴記憶部に蓄積された前記操作履歴データを、操作履歴リストに時間順に表示する操作履歴表示処理部と、を備え、
前記時刻連携部は、前記操作履歴リストから1つの操作履歴データが選択されたときに、前記選択された操作履歴データの時刻Tdを記憶し、前記第1時刻カーソルが指し示す時刻である前記時刻Taを前記時刻Tdへ変更させることにより、前記第1グラフと前記操作履歴リストに同一時刻の前記第1プロセスデータと前記操作履歴データを表示させ、
前記データ再生処理部は、前記第1グラフおよび前記操作履歴リストに表示された各データを連動させて再生可能であること、
を特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の産業プラント用データ再生装置。 - 前記時刻連携部は、前記第1グラフに対する操作により前記第1時刻カーソルが指し示す前記時刻Taが連続的に変化する場合に、前記時刻Taの変化に同期して前記第2時刻カーソルが指し示す時刻を前記時刻Taへ変更させることにより、前記第1グラフに表示されるデータの時刻範囲と同期して前記第2グラフに表示されるデータの時刻範囲を移動させること、
を特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の産業プラント用データ再生装置。 - 前記時刻連携部は、前記第1グラフに対する操作により前記第1時刻カーソルが指し示す前記時刻Taが連続的に変化する場合に、前記時刻Taの変化に同期して前記第3時刻カーソルが指し示す時刻を前記時刻Taへ変更させることにより、前記第1グラフに表示されるデータの時刻範囲と同期して前記第3グラフに表示されるデータの時刻範囲を移動させること、
を特徴とする請求項2に記載の産業プラント用データ再生装置。 - 前記時刻連携部は、前記アラームリストに対する操作により前記アラームリスト上で選択される異常状態データの前記時刻Tcが連続的に変化する場合に、前記時刻Tcの変化に同期して前記第1時刻カーソルが指し示す時刻である前記時刻Taを前記時刻Tcへ変更させることにより、前記アラームリストに表示されるデータの時刻範囲と同期して前記第1グラフに表示されるデータの時刻範囲を移動させること、
を特徴とする請求項3記載の産業プラント用データ再生装置。 - 前記時刻連携部は、前記操作履歴リストに対する操作により前記操作履歴リスト上で選択される操作履歴データの前記時刻Tdが連続的に変化する場合に、前記時刻Tdの変化に同期して前記第1時刻カーソルが指し示す時刻である前記時刻Taを前記時刻Tdへ変更させることにより、前記操作履歴リストに表示されるデータの時刻範囲と同期して前記第1グラフに表示されるデータの時刻範囲を移動させること、
を特徴とする請求項4記載の産業プラント用データ再生装置。
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