JPH03293894A

JPH03293894A - データ収集装置

Info

Publication number: JPH03293894A
Application number: JP2095149A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Miyao; 宮尾　信一
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-04-12
Filing date: 1990-04-12
Publication date: 1991-12-25
Anticipated expiration: 2013-12-14
Also published as: JP2835134B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、プロセスの状態を収集し、履歴データの処理
を行うデータ収集装置に関する。

（従来の技術）一般に、発電プラント等の工業プラントでは、プロセス
のデータを保存し、後の解析に用いるためデータ収集装
置を備えている。

第７図は、このような従来のデータ収集装置の構成を示
すものである。この図に示すように、データ収集装置は
、データ収集およびプロセスの制御を行うリアルタイム
制御用計算機１と、プロセスからデータを人力し、制御
用データをプロセスに出力するプロセス入出力装置２と
、プロセス入出力装置２からリアルタイム制御用計算機
１を介して伝送されたデータを保存、解析する事務処理
用計算機３と、これらの間を接続する伝送回線４．５と
から構成されている。

リアルタイム制御用計算機１は、入力部１ａにおいて、
プロセスの制御およびデータ収集用にプロセス入出力装
置２からデータを受信する。受信されたデータは、リア
ルタイム制御部１ｂに送られる。

リアルタイム制御部１ｂは、リアルタイム制御を行うた
めの指令値を計算し、この指令値をリアルタイム制御送
信部ＩＣに送る。リアルタイム制御送信部ＩＣは、リア
ルタイム制御部１ｂより受は取ったリアルタイム制御用
指令値をプロセス入出力装置２に送信する。

また、入力部１ａで受信されたデータは、収集データ送
信部１ｄにも渡される。そして、収集データ送信部１ｄ
は、入力部１ａより受は取った収集データを、事務処理
用計算機３に送信する。

事務処理用計算機３は、受信部３ａで、リアルタイム制
御用計算機１からのデータを受信し、そのデータをデー
タ処理部３ｂに渡す。データ処理部３ｂでは、受信デー
タを保存部３Ｃに渡し保存するとともに、必要に応じて
保存部３Ｃに保存されているデータを取り出し、データ
表示部３ｄに送る。データ表示部３ｄは、受は取ったデ
ータの表示を行う。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来のデータ収集装置では、
次のような問題が生じていた。

すなわち、リアルタイム制御用計算機は、収集データ送
信部において、リアルタイムで大量のデータを事務処理
用計算機に伝送しなければならないため、伝送負荷が高
く、本来行うべきリアルタイム制御に影響が出るので、
送信周期を長くする必要があった。したがって、リアル
タイム制御用計算機は、プロセス入出力装置から受信し
た全てのデータを送信することができず、結果として事
務処理用計算機で細かなデータの解析を行うことができ
なかった。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、従来に較べてプロセス入出力装置からのデータ収集を
高速、かつ、確実に行うことのできるデータ収集装置を
提供しようとするものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）すなわち、本発明のデータ収集装置は、プロセス入出力
装置を介してプラントからプロセス量を取り込み、運転
の自動化処理等を行うリアルタイム制御用計算機と、こ
のリアルタイム制御用計算機から前記プロセス量を受信
し、保存、表示、解析を行う事務処理用計算機とを備え
たデータ収集装置において、前記リアルタイム制御用計
算機は、前記前記プロセス量を、前記事務処理用計算機
に保存すべき保存データに編集し、保存エリアに保存す
る編集部と、該リアルタイム制御用計算機のＣＰＵ負荷
を測定するＣＰＵ負荷測定部と、このＣＰＵ負荷測定部
によって測定された負荷により、前記保存データを前記
事務処理用計算機に伝送するタイミングを判定する送信
タイミング判定部とを備えたことを特徴とする。

（作　用）上記構成の本発明のデータ収集装置では、リアルタイム
制御用計算機で受信したプロセス入出力装置からのリア
ルタイムのデータを、編集部において、たとえば値の変
化したデータのみを抽出する等して編集し、圧縮する。

そして、ＣＰＵ負荷測定部によって測定されるリアルタ
イム制御用計算機のＣＰＬＩ負荷の状況によって、送信
タイミング判定部において伝送するタイミングを判定し
、処理の空き時間を使って、上記編集したデータを事務
処理用計算機に送信する。

したがって、従来に較べてプロセス入出力装置からのデ
ータ収集を高速、かつ、確実に行うことができる。

（実施例）以下、図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細に説
明する。

第１図は、本発明の一実施例のデータ収集装置の構成を
示すもので、この実施例のデータ収集装置は、データ収
集およびプロセスの制御を行うリアルタイム制御用計算
機１１と、プロセスからデータを入力し、制御用データ
をプロセスに出力するプロセス入出力装置１２と、プロ
セス人出力装ｗ１２からリアルタイム制御用計算機１１
を介して伝送されたデータを保存、解析する事務処理用
計算機１３と、これらの間を接続する伝送回線１４．１
５とから構成されている。

上記リアルタイム制御用計算機１１は、入力部１、　Ｉ
　ａにおいて、プロセス入出力装置１２からプロセス制
御およびデータ収集用にデータ（プロセス量）を入力す
る。

この受信データは、入力部１１ａからリアルタイム制御
部１１ｂへ送られ、リアルタイム１！！１部１１、　ｂ
は、このデータに基いてリアルタイム制御用指令値を計
算し、リアルタイム制御送信部１１Ｃに渡す。リアルタ
イム制御送信部１１ｃは、受は取った指令値を、伝送回
線１４を介してプロセス入出力装置１２に送信し、プロ
セスのリアルタイム制御を行う。

また、リアルタイム制御用計算機１１に入力されたデー
タは、入力部１．１　ａから編集部１１ｄにも渡される
。編集部１１ｄは、そのデータの中から、事務処理用計
算機１３で必要とするデータのみを編集してデータ量を
削減し、編集後のデータを一時保存エリア１．１　ｅに
保存する。

この編集部ｌｉｄでは、たとえば第２図（ａ）に示すよ
うなサンプリングしたデータのうち、前回値と等しいデ
ータ（この例の場合サンプリング時刻ｔｎ＋Ｉ　、ｔｎ
＋３　、ｔｎ＋４のデータ）を削除し、第２図（ｂ）に
示すようなデータを作成する方法、すなわち、送信する
データが前回値と等しい場合は、送信しないという方法
で、事務処理用計算機１３に送信するべきデータ量を削
減する。この方法を用いると、定常状態ではプロセス量
の変化が少ないので、かなりのデータ量削減が行える。

この編集操作により、プロセス入出力装［１２からリア
ルタイム制御用計算機１１が受信するデータ量よりも、
リアルタイム制御用計算機１１から事務処理用計算機１
３が受信するデータ量の方が少なくなる。この編集操作
を行うために、リアルタイム制御用計算機１１のＣＰＵ
負荷は増加するが、編集操作は複雑な数値計算等を行っ
ているわけではなく、ただ数値の比較を行っているだけ
なので、大きなＣＰＵ負荷の増加にはならない。一方、
伝送に要するＣＰＵ負荷は、上記編集操作に比べ高いの
で、データ量削減によってリアルタイム制御用計算機１
１のＣＰＵ負荷は減少する。

−時保存エリアｌｌｅに保存された編集後のデータは、
収集データ送信部１１ｆに送られ、ここから伝送回線１
５を介して事務処理用計算機１３へ送られるが、−時保
存エリアｌｌｅから収集データ送信部１１ｆへのデータ
の送信は、送信タイミング判定部１１ｇの指令によって
行われる。

送信タイミング判定部１１ｇによる送信タイミングの判
定は、−時保存エリアｌｌｅ内のデータ量およびリアル
タイム制御用計算機１１のＣＰＵ負荷の関係により決定
される。ＣＰＵ負荷は、ＣＰＵ負荷測定部１１ｈにより
測定され、送信タイミング判定部１１ｇに渡される。

縦軸をＣＰＵ負荷、横軸を一時保存エリア１１ｅ内のデ
ータ量とした第３図のグラフに、送信タイミング判定の
一例を示す。この図に示す例では、斜線を付した領域が
送信タイミングと判定される。

すなわち、第４図のフローチャートにも示すように、−
時保存エリア１．１　ｅ内のデータ量が０〜３０％の時
はＣＰＬＩ負荷２０％以下で送信タイミング（１０１）
　、チー　９　ｊＬ３（１〜５ＣＩＸ　（Ｄ時ハＣＰＬ
Ｉ負荷４０％以下で送信タイミング（１０２）、データ
量５０〜８０％の時はＣＰＵ負荷７０％以下で送信タイ
ミング（１０３）、デー月１８０〜９０％の時はＣＰＵ
負荷９０％以下で送信タイミング（１０４）、データ量
９０％より大の時は常時送信タイミングとなる（１０５
）。

第５図は、送信タイミングを示すタイムチャートである
。時刻０−ｔｌては、データ量が０〜３０％で、ＣＰＵ
負荷か２０％以上、時刻ｔ１〜ｔ２では、データ量が３
０〜５０％で、ＣＰＵ負荷が４０％以上なので伝送は行
われない。時刻ｔ２において、データ量は３０〜５０％
の範囲で、ＣＰＵ負荷が４０％以下となり、第３図に示
したデータ伝送を行うタイミングの条件を満たすので、
始めてデータ伝送が行われる。以後、同様にしてｔ３、
ｔ４、ｔ５、ｔ６、ｔ７でデータ伝送が行われる。

送信タイミング判定部１１ｇは、周期的にＣＰＵ負荷お
よび一時保存エリア１１ｅ内のデータ量を監視し、送信
タイミングの判定を行うのであるが、その周期は第５図
に示した例では（ｔ　５−　ｔ　４　）、（ｔｓ　　　
ｔｓ）、（ｔ７−ｔ６）であり、たとえば−時保存エリ
アｌｌｅ内のデータ量が５％に達する時間とする。

一般的に、ＣＰＵ負荷は何秒間に渡って９０％以上等と
いうことはなく、第５図に示すように、小刻みに変動す
る。このデータ収集装置では、その小刻みに変動するＣ
ＰＵの空き時間を利用してデータを事務処理用計算Ｉ！
１３に送信する。

一方、事務処理用計算機１３では、リアルタイム制御用
計算機１１の収集データ送信部１１ｆから送信された編
集後データを受信部１３ａで受信し、データ処理部１３
ｂにそのデータを渡す。

データ処理部１３ｂは、受信部１３ａより受は取ったデ
ータを保存部１３Ｃに渡し保存する。さらに、データ処
理部１３ｂは、保存部１３ｃのデータを自動的、または
、オペレータの要求により取り出し、データ解析を行い
、その結果をデータ表示部１３ｄに送り、表示する。

このデータ処理部１３ｂは、データ解析を行うため、前
述した編集部ｌｉｄで行われたデータ編集の逆の操作を
行う必要がある。たとえば、編集部１１ｄで第２図に示
した変換が行われているような場合、データ処理部１３
ｂは、伝送されない時刻ｔ　ｎｉｌ　、ｔ　ｎ＋３　、
ｔ　ｎ＋４のデータを補間してデータ解析を実施する。

第６図は、他の実施例の構成を示すもので、このデータ
収集装置の場合は、リアルタイム制御用計算機１１とプ
ロセス入出力装置１３を接続する伝送回線２０と、リア
ルタイム制御用計算機１１と事務処理用計算機１３を接
続する伝送回線２０が同一であるので、入力部１１ａ１
リアルタイム制御送信部１１ｃ１収集データ送信部１１
ｆ１受（’Ｋ　部１３　ａは、同一のプロトコルを持つ
。また、このデータ収集装置の場合、プロセス入出力装
置１２が送信するデータおよびリアルタイム制御用計算
機１１が送信するデータは、それぞれ別のヘッダをつけ
て、送信先を明確にする。

［発明の効果］以上説明したように、本発明のデータ収集装置によれば
、従来に較べてプロセス入出力装置からのデータ収集を
高速、かつ、確実に行うことができ、事務処理用計算機
に大量のデータを取り込み、保存、解析することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のデータ収集装置の構成を示
す図、第２図は第１図に示す編集部の編集操作を説明す
るための図、第３図は第１図に示す送信タイミング判定
部の動作を説明するための図、第４図は第１図に示す送
信タイミング判定部の判定法を説明するための図、第５
図は第１図に示す一時保存エリア内のデータ量とＣＰＵ
負荷および送信タイミングの関係を示す図、第６図は本
発明の他の実施例の構成を示す図、第７図は従来のデー
タ収集装置の構成を示す図である。１１・・・・・・・・・リアルタイム制御用計算機１２
・・・・・・・・・プロセス入出力装置１３・・・・・
・・・・事務処理用計算機４・・・・・・・・・伝送回
線５・・・・・・・・・伝送回線１ａ・・・・・・入力部１ｂ・・・・・・リアルタイム制御部ＩＣ・・・・・・リアルタイム制御送信部１ｄ・・・・
・・編集部１ｅ・・・・・・−時保存エリア１ｆ・・・・・・収集データ送信部１ｇ・・・・・・送信タイミング判定部１ｈ・・・・・
・ＣＰＵ負荷測定部２ａ・・・・・・受信部２ｂ・・・・・・データ処理部２ｃ・・・・・・保存部２ｄ・・・・・・データ表示部

Claims

【特許請求の範囲】プロセス入出力装置を介してプラントからプロセス量を
取り込み、運転の自動化処理等を行うリアルタイム制御
用計算機と、このリアルタイム制御用計算機から前記プ
ロセス量を受信し、保存、表示、解析を行う事務処理用
計算機とを備えたデータ収集装置において、前記リアルタイム制御用計算機は、前記前記プロセス量を、前記事務処理用計算機に保存す
べき保存データに編集し、保存エリアに保存する編集部
と、該リアルタイム制御用計算機のＣＰＵ負荷を測定するＣ
ＰＵ負荷測定部と、このＣＰＵ負荷測定部によって測定された負荷により、
前記保存データを前記事務処理用計算機に伝送するタイ
ミングを判定する送信タイミング判定部とを備えたこと
を特徴とするデータ収集装置。