JP7148000B2 - Scadaウェブhmiシステムおよびhmiクライアント - Google Patents
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Description
(1)HMI(Human Machine Interface)
HMIは、対象プロセス(監視対象装置)のデータをオペレータに提示し、オペレータがプロセスを監視し制御できるようにする機構である。例えば特許文献1には、SCADAクライアントで動作するHMI画面を備えるSCADA HMIが開示されている。
(2)監視制御システム
監視制御システムは、Programmable Logic Controller(PLC)などによって構成される。監視制御システムは、プロセス上のPLCデータを収集し、プロセスに対して制御コマンドを送る。
(3)遠方入出力装置(Remote Input Output:RIO)
遠方入出力装置は、プロセス内に設置されたセンサと接続し、センサの信号をデジタルのデータに変換し、そのデジタルデータを監視制御システムに送る。
(4)通信基盤
通信基盤は、監視制御システムと遠方入出力装置を接続する。
(1)ウェブブラウザは、パーソナルコンピュータ(PC)、タブレットPCなどの多くの端末機器に搭載されているため、様々な端末機器をSCADA HMIサブシステムに利用可能である。
(2)ウェブブラウザは、高機能なレンダリング機能を有しており、アニメーションをはじめとする高度なGUIインタラクション機能を作り込み易い。
<全体構成>
図1は、本発明の実施の形態1に係るSCADAのシステム構成を説明するためのブロック図である。
ウェブHMIサーバ3は、後述する図13に示すように、プロセッサ100aとメモリ100bとを備える。メモリ100bは、プロセッサ100aにより実行されることで、プロセッサ100aをウェブシステムとして機能させるためのプログラムを記憶する。ウェブシステムは、PLCデータ処理部31、アラームデータ生成部32、信号データ生成部33、通信処理部34を含む。
HMIクライアント4は、後述する図13に示すように、プロセッサ200aとメモリ200bとを備える。メモリ200bは、プロセッサ200aにより実行されることで、プロセッサ100aをウェブブラウザ5として機能させるためのプログラム、および、ウェブブラウザ5上で動作するウェブアプリケーションとして機能させるためのプログラムを記憶する。
次に、図5~図12を参照して、本実施形態に係るHMIクライアント4の特徴的構成について説明する。
図13は、ウェブHMIサーバ3およびHMIクライアント4が有するハードウェア構成例を示すブロック図である。
2 プログラマブルロジックコントローラ(PLC)
3 SCADAウェブHMIサーバ装置(ウェブHMIサーバ)
4 HMIクライアント端末(HMIクライアント)
5 ウェブブラウザ
6 DOM更新スレッド
7 通信スレッド
21 デバイスリスト
22 アラームリスト
23 アラームグループリスト
24 バーグラフ
25 数値表示パーツ
26 色ラベルパーツ
31 PLCデータ処理部
32 アラームデータ生成部
33 信号データ生成部
34 通信処理部
35 フィルタリング処理
41 通信処理部
42 アラームデータDOM更新処理部
43 信号データDOM更新処理部
44 レンダリング処理部
100a プロセッサ
100b メモリ
100c ネットワークインタフェース
100d 入力インタフェース
100e ディスプレイ
200a プロセッサ
200b メモリ
200c ネットワークインタフェース
200d 入力インタフェース
200e ディスプレイ
Claims (4)
- 監視対象に関する表示パーツを特定する固有識別子と、前記監視対象に接続するプログラマブルロジックコントローラから受信した信号値と、を関連付けた信号データを送信するウェブHMIサーバと、
前記表示パーツが配置されたHMI画面をウェブブラウザに表示し、前記ウェブHMIサーバから前記信号データを受信し、当該受信した信号データに対応する前記表示パーツの表示内容を変更するHMIクライアントと、
を備えるSCADAウェブHMIシステムであって、
前記HMIクライアントは、
プログラムを記憶し、かつ、前記信号データをバッファ領域に一時記憶するメモリと、
前記プログラムを実行することにより、前記ウェブブラウザにおいて通信スレッドとDOM更新スレッドとを並列に動作させるように構成されたプロセッサと、
前記ウェブブラウザを表示するディスプレイと、
を備え、
前記通信スレッドは、
前記ウェブHMIサーバから前記信号データを周期的に受信する受信処理と、
前記受信した信号データに含まれた固有識別子と、前記バッファ領域に記憶されている信号データに含まれた固有識別子とが同じである場合に、前記バッファ領域に記憶されている当該信号データを前記受信した信号データで上書きするバッファ上書き処理と、
前記DOM更新スレッドから信号データ要求イベントを受信した場合に、前記バッファ領域に記憶されているすべての信号データを含むDOM更新要求イベントを、前記DOM更新スレッドへ送信するバッファ送信処理と、を実行し、
前記DOM更新スレッドは、
前記DOM更新要求イベントを受信した場合に、前記DOM更新要求イベントに含まれている前記すべての信号データについてDOMを更新するDOM更新処理と、
前記DOMを更新した後に、前記信号データ要求イベントを前記通信スレッドへ送信すると共に、前記更新されたDOMに応じて前記ウェブブラウザに表示された前記表示パーツの表示内容を更新するレンダリング処理と、を実行すること、
を特徴とするSCADAウェブHMIシステム。 - 前記通信スレッドは、
前記DOM更新スレッドにおける処理が停止中である場合に、前記受信した信号データを含む前記DOM更新要求イベントを、前記DOM更新スレッドへ送信する送信処理と、
前記DOM更新スレッドにおける処理が実行中である場合に、前記受信した信号データを前記バッファ領域に記憶させるバッファ処理と、を実行し
前記バッファ上書き処理は、前記バッファ処理において実行されること、
を特徴とする請求項1記載のSCADAウェブHMIシステム。 - 監視対象に関する表示パーツが配置されたHMI画面をウェブブラウザに表示し、前記表示パーツを特定する固有識別子と前記監視対象に関する信号値とを関連付けた信号データを受信し、当該受信した信号データに対応する前記表示パーツの表示内容を変更するHMIクライアントであって、
プログラムを記憶し、かつ、前記信号データをバッファ領域に一時記憶するメモリと、
前記プログラムを実行することにより、前記ウェブブラウザにおいて通信スレッドとDOM更新スレッドとを並列に動作させるように構成されたプロセッサと、
前記ウェブブラウザを表示するディスプレイと、
を備え、
前記通信スレッドは、
ウェブHMIサーバから前記信号データを周期的に受信する受信処理と、
前記受信した信号データに含まれた固有識別子と、前記バッファ領域に記憶されている信号データに含まれた固有識別子とが同じである場合に、前記バッファ領域に記憶されている当該信号データを前記受信した信号データで上書きするバッファ上書き処理と、
前記DOM更新スレッドから信号データ要求イベントを受信した場合に、前記バッファ領域に記憶されているすべての信号データを含むDOM更新要求イベントを、前記DOM更新スレッドへ送信するバッファ送信処理と、を実行し、
前記DOM更新スレッドは、
前記DOM更新要求イベントを受信した場合に、前記DOM更新要求イベントに含まれている前記すべての信号データについてDOMを更新するDOM更新処理と、
前記DOMを更新した後に、前記信号データ要求イベントを前記通信スレッドへ送信すると共に、前記更新されたDOMに応じて前記ウェブブラウザに表示された前記表示パーツの表示内容を更新するレンダリング処理と、を実行すること、
を特徴とするHMIクライアント。 - 前記通信スレッドは、
前記DOM更新スレッドにおける処理が停止中である場合に、前記受信した信号データを含む前記DOM更新要求イベントを、前記DOM更新スレッドへ送信する送信処理と、
前記DOM更新スレッドにおける処理が実行中である場合に、前記受信した信号データを前記バッファ領域に記憶させるバッファ処理と、を実行し、
前記バッファ上書き処理は、前記バッファ処理において実行されること、
を特徴とする請求項3記載のHMIクライアント。
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