KR20150068273A

KR20150068273A - 데이터 해석 장치

Info

Publication number: KR20150068273A
Application number: KR1020140062831A
Authority: KR
Inventors: 켄지 토우마
Original assignee: 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2015-06-19
Also published as: CN104707868B; CN104707868A; JP6171908B2; JP2015114827A

Abstract

본 발명은, 산업 플랜트의 수치 데이터와 수치 데이터에 나타나지 않는 정보를 동기시켜서 영상적으로 재생할 수 있는 데이터 해석 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
산업 플랜트에서 데이터의 해석을 행하기 위한 데이터 해석 장치로서, 촬영 시각에 프로세스 계산기의 스케줄 화면을 촬영하여, 화상 데이터를 생성하는 스케줄 화면 촬영 카메라와, 상기 촬영 시각에 프로세스 컨트롤러의 트래킹 화면을 촬영하여, 화상 데이터를 생성하는 트래킹 화면 촬영 카메라와, 상기 촬영 시각에 설비의 외관을 촬영하여, 화상 데이터를 생성하는 설비 촬영 카메라를 구비한다. 각 화상 데이터를 상기 촬영 시각과 관련지어서 기억한다. 시각 범위 내의 각 촬영 시각에 대응하는 모든 화상 데이터를 취득하고, 취득된 각 화상 데이터를 동기시켜서 동일 화면상에서 재생한다.

Description

데이터 해석 장치{DATA ANALYSIS DEVICE}

본 발명은, 산업 플랜트에서 데이터 해석을 행할 때에 이용되는 데이터 해석 장치에 관한 것이다.

산업 플랜트에서는, 생산성의 향상이나 제품 품질의 향상을 목적으로 하여, 여러가지의 플랜트 데이터를 수집·축적하고 있다. 그리고, 어떠한 조사가 필요한 경우는, 축적되어 있는 플랜트 데이터의 중에서, 조사에 필요한 데이터 항목을 선별하고, 요인의 분석 등을 행하고 있다.

특허 문헌 1은, 철강 플랜트에 사용되는 압연기의 동작 상태의 디지털 영상 신호를 처리하여 데이터베이스에 축적하는 영상 축적 시스템을 개시한다. 이 영상 축적 시스템은, 압연기에서 압연되는 강판의 종류에 응하여, 디지털 영상 신호의 색수(色數)(해상도)를 변경한다. 강판의 종류에 응하여 디지털 영상 신호의 색수를 변경함으로써, 디지털 영상 신호의 기록량을 대폭적으로 적게 할 수 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특개평11-127417호 공보

산업 플랜트는, 산업 플랜트를 구성하는 설비를 제어하기 위한 스케줄 데이터를 결정하는 프로세스 계산기, 스케줄 데이터에 의거하여 설비를 구성하는 기기를 제어하기 위한 설정치를 결정하는 프로세스 컨트롤러를 구비한다. 프로세스 계산기는, 스케줄 데이터를 표시하는 스케줄 화면을 구비한다. 프로세스 컨트롤러는, 설정치와, 그 설정치에 따라 제어된 기기의 실적치를 포함하는 트래킹 데이터를 표시하는 트래킹 화면을 구비한다. 스케줄 화면이나 트래킹 화면에는, 현재의 조업 상태가 리얼타임으로 표시된다.

또한, 산업 플랜트는, 상술한 스케줄 데이터나 트래킹 데이터에 포함되는 수치 데이터를 포함하는 플랜트 데이터를 시계열로 기억하는 기억 장치를 구비한다. 종래, 트러블의 원인 해석이나 조업 방법의 개선을 위해, 기억 장치에 기억된 수치 데이터를 해석하고 있다.

그러나, 기기나 센서가 실적치를 오검출하는 경우도 있다. 예를 들면, 온도 센서의 오동작에 의해 온도의 실적치가 올바르게 검출되지 않는 경우에는, 트러블의 원인 해석 등이 곤란해진다는 문제가 있다. 또한, 수치 데이터를 추적하는 작업은, 데이터의 관련성이 잘 보이지 않아, 트러블의 원인 해석이 곤란하다라는 문제도 있다. 수치 데이터로부터 스케줄 화면이나 트래킹 화면에 상당하는 화면을 자동 생성하는 프로그램을 준비하는 것도 가능하지만, 화면에 표시되는 데이터 항목이 변경된 경우에는, 그 때마다 프로그램의 수정이 필요해진다.

본 발명은, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 산업 플랜트의 데이터 해석에 있어서, 산업 플랜트의 수치 데이터와 수치 데이터에 나타나지 않는 정보를 동기시켜서 영상적으로 재생하는 것이 가능한 데이터 해석 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기한 목적을 달성하기 위해, 스케줄 화면을 구비하고, 압연 라인상의 설비를 제어하기 위한 스케줄 데이터를 결정하고, 상기 스케줄 데이터를 상기 스케줄 화면에 표시하는 프로세스 계산기와, 트래킹 화면을 구비하고, 상기 스케줄 데이터에 의거하여, 상기 설비를 구성하는 기기를 제어하기 위한 설정치를 결정하고, 상기 설정치에 따라 제어된 상기 기기의 실적치를 취득하고, 상기 설정치와 상기 실적치를 포함하는 트래킹 데이터를 상기 트래킹 화면에 표시하는 프로세스 컨트롤러를 구비하는 산업 플랜트에서 데이터의 해석을 행하기 위한 데이터 해석 장치로서,

촬영 시각에 상기 프로세스 계산기의 스케줄 화면을 촬영하여, 화상 데이터를 생성하는 스케줄 화면 촬영 카메라와, 상기 촬영 시각에 상기 프로세스 컨트롤러의 트래킹 화면을 촬영하여, 화상 데이터를 생성하는 트래킹 화면 촬영 카메라와, 상기 촬영 시각에 상기 설비의 외관을 촬영하여, 화상 데이터를 생성하는 설비 촬영 카메라와, 상기 스케줄 화면 촬영 카메라, 상기 트래킹 화면 촬영 카메라, 상기 설비 촬영 카메라에 의해 생성된 각 화상 데이터를 상기 촬영 시각과 관련지어서 기억하는 화상 데이터 기억 수단과, 시각 범위가 입력되어, 상기 화상 데이터 기억 수단으로부터 상기 시각 범위 내의 각 촬영 시각에 대응하는 모든 화상 데이터를 취득하는 화상 데이터 취득 수단과, 상기 화상 데이터 취득 수단에 의해 취득된 스케줄 화면의 화상 데이터를 표시하는 스케줄 화면 표시부와, 상기 화상 데이터 취득 수단에 의해 취득된 트래킹 화면의 화상 데이터를 표시하는 트래킹 화면 표시부와, 상기 화상 데이터 취득 수단에 의해 취득된 상기 설비의 외관의 화상 데이터를 표시하는 설비 표시부를 갖는 화면상에, 상기 화상 데이터 취득 수단에 의해 취득된 각 화상 데이터를 동기시켜서 재생하는 데이터 재생 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 압연 라인상의 피압연재의 위치 정보를 검출하는 재위치(材位置) 검출 수단과,

상기 재위치 검출 수단에 의해 검출되는 위치 정보로부터, 상기 피압연재가 상기 설비의 근처에 있는지를 판정하는 재위치 판정 수단을 또한 구비하고,

상기 화상 데이터 기억 수단은, 상기 피압연재가 상기 설비가 근처에 있는 경우에만, 상기 스케줄 화면 촬영 카메라에 의해 생성된 화상 데이터를 기억한다.

바람직하게는, 상기 프로세스 컨트롤러가 출력한 트래킹 데이터를 시각과 관련지어서 기억하는 수치 데이터 기억 수단과,

상기 시각 범위가 입력되어, 상기 수치 데이터 기억 수단으로부터 상기 시각 범위 내의 각 시각에 대응하는 모든 트래킹 데이터를 취득하는 수치 데이터 취득 수단과,

상기 트래킹 화면 표시부상에 표시된 기기가 선택된 경우에, 상기 수치 데이터 취득 수단에 의해 취득된 트래킹 데이터에 포함되는 설정치 및 실적치를 시계열로 나열한 그래프를 표시하는 그래프 표시 수단을 또한 구비한다.

바람직하게는, 상기 기기의 제어에 개입하기 위한 조작 데이터를 출력하는 오퍼레이터 조작 단말과,

상기 오퍼레이터 조작 단말이 출력한 조작 데이터를 조작 시각과 관련지어서 기억하는 조작 데이터 기억 수단과,

상기 시각 범위가 입력되어, 상기 조작 데이터 기억 수단으로부터 상기 시각 범위 내의 각 조작 시각에 대응하는 모든 조작 데이터를 취득하는 조작 데이터 취득 수단을 또한 구비하고,

상기 데이터 재생 수단은, 상기 화면상에 상기 조작 데이터 취득 수단에 의해 취득된 조작 데이터를 표시하는 조작 표시부를 가지며, 상기 조작 데이터 취득 수단에 의해 취득된 조작 데이터와 상기 화상 데이터 취득 수단에 의해 취득된 각 화상 데이터를 동기시켜서 재생한다.

본 발명에 의하면, 산업 플랜트의 스케줄 화면과, 트래킹 화면과, 설비의 외관에 관한 각 화상 데이터를 동기시켜서 재생할 수 있다. 스케줄 데이터를 표시하는 스케줄 화면과 트래킹 데이터를 표시하는 트래킹 화면의 화상 데이터에는 수치 데이터가 포함된다. 또한, 설비의 외관의 화상 데이터는, 수치 데이터에 나타나지 않는 정보가 포함된다. 구체적으로는, 설비의 외관의 화상 데이터에는, 스팀의 발생 상태, 피압연재의 색·피압연재의 선단(先端)·미단(尾端)의 형상 등에 관한 정보가 포함된다. 수치 데이터와 함께, 수치 데이터에 나타나지 않는 정보를 볼 수 있기 때문에, 트러블의 원인 해석이나 조업 방법의 개선에 기여한다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 데이터 해석 장치에서, 산업 플랜트의 수치 데이터와 수치 데이터에 나타나지 않는 정보를 동기시켜서 영상적으로 재생할 수 있다. 또한, 카메라가 스케줄 화면이나 트래킹 화면을 촬영하여 화상 데이터를 생성하기 때문에, 스케줄 화면이나 트래킹 화면에 표시되는 데이터 항목이 변경된 경우라도, 데이터 해석 장치의 개수(改修)가 불필요하다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 데이터 해석 장치의 구성을 도시하는 개략도.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 데이터 해석 장치가 적용되는 산업 플랜트의 설비 개략도.
도 3은 표시 단말(70)의 표시부에 표시되는 데이터 해석 장치 화면을 도시하는 개략도.
도 4는 후판 압연 라인 전체를 도시하는 트래킹 화면의 개략도.
도 5는 스케줄 화면의 개략도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시의 형태에 관해 상세히 설명한다. 또한, 각 도면에서 공통되는 요소에는, 동일한 부호를 붙여서 중복되는 설명을 생략한다.

실시의 형태 1.

도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에서의 데이터 해석 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.

본 데이터 해석 장치는, 산업 플랜트에서, 데이터의 해석을 행하기 위해 사용되는 장치이다. 산업 플랜트에서는, 소정의 재(材)를 반송 장치에 의해 반송하면서, 복수의 설비를 사용하여 소정의 제품(반제품을 포함한다)을 제조한다. 이하에서는, 철강 플랜트의 후판 압연 라인에 본 데이터 해석 장치를 적용하는 경우에 관해, 구체적으로 설명한다. 다른 산업 플랜트에의 적용례에 관해서는, 그 설명을 생략한다.

산업 플랜트는, 프로세스 계산기(1), 프로세스 컨트롤러(2), 구동 수단(전동기·구동 장치 등)(3), 프로세스 센서(4), 오퍼레이터 조작 단말(5)을 구비한다. 산업 플랜트는, 본원 발명의 주요부인 데이터 해석 장치를 구성하는 해석 장치(6), 카메라(7)를 구비한다.

해석 장치(6)는, 데이터 수집 장치(61), 화상 데이터 축적 장치(62), 데이터 축적 장치(63), 플랜트 설비 화상 취입 장치(64), 프로세스 컨트롤러 트래킹 화상 취입 장치(65), 프로세스 계산기 스케줄 화상 취입 장치(66), 플랜트 데이터 편집 장치(67), 표시 단말(70)을 구비한다.

데이터 수집 장치(61)는, 화상 데이터 축적 장치(62)와 데이터 축적 장치(63)에 접속한다. 화상 데이터 축적 장치(62)는, 플랜트 설비 화상 취입 장치(64)와 프로세스 컨트롤러 트래킹 화상 취입 장치(65)와 프로세스 계산기 스케줄 화상 취입 장치(66)에 접속한다. 플랜트 설비 화상 취입 장치(64)는, 표시 단말(70)에 접속한다. 프로세스 컨트롤러 트래킹 화상 취입 장치(65)는, 표시 단말(70)에 접속한다. 프로세스 계산기 스케줄 화상 취입 장치(66)는, 표시 단말(70)에 접속한다.

해석 장치(6)(데이터 수집 장치(61))는, 정보 LAN(8)을 통하여, 프로세스 계산기(1), 오퍼레이터 조작 단말(5), 카메라(7)에 접속한다. 해석 장치(6)(데이터 수집 장치(61))는, 제어 LAN(9)을 통하여, 프로세스 계산기(1), 프로세스 컨트롤러(2), 구동 수단(3), 프로세스 센서(4)에 접속한다. 프로세스 계산기(1)는, 제어 LAN(9)을 통하여, 프로세스 컨트롤러(2)에 접속한다. 프로세스 컨트롤러(2)는, 제어 LAN(9)을 통하여, 구동 수단(3), 프로세스 센서(4)에 접속한다. 또한, 정보 LAN(8)에는 상위의 계산기(도시 생략)가 접속되어 있다.

본 명세서에서, 「설비」란, 예를 들면, 후술하는 반송 장치(11), 조(粗)압연기(12), 사상압연기(13), 가속 냉각 장치(15), 레벨러기(16), 쿨링 베드(17)이다. 「기기」란, 설비를 구성하는 요소이고, 구동 수단(3), 프로세스 센서(4)를 포함한다. 기기란, 예를 들면 조압연기(12)의 롤러를 구동하는 전동기나, 반송 장치(11)를 구동하는 전동기이다.

도 2는, 본 발명의 실시의 형태 1에서의 데이터 해석 장치가 적용되는 산업 플랜트의 설비 개략도이다.

도 2는, 산업 플랜트의 한 예로서, 철강 플랜트의 후판 압연 라인을 도시하고 있다. 후판 압연 라인에서는, 압연기에 의한 피압연재의 압연에 있어서, 압연 페이즈(성형(成形)·폭출(幅出), 사상(仕上))를 천이시키거나, 선행재나 후행재를 대기 에어리어에서 대기시키거나 하여, 복수의 피압연재를 압연 페이즈에 따라 연속적으로 압연한다.

후판 압연 라인에서는, 하나 또는 복수의 가열로(10)로부터, 라인상(上)에 슬래브가 추출된다. 슬래브는, 피압연재(이하, 단지 「재」라고도 한다)이다. 가열로(10)로부터 추출된 슬래브는, 반송 장치(11)에 의해 반송된다. 반송 장치(11)는, 예를 들면, 다수의 롤러(롤러 테이블:도시 생략)를 구비한다. 각 롤러는 전동기(구동 수단(3) 중의 하나)에 접속되어 있고, 롤러의 회전 방향 및 회전 속도가 적절하게 제어됨에 의해, 롤러상에 실려진 슬래브가, 소정의 방향 및 속도로 이동한다.

가열로(10)로부터 추출된 슬래브는, 조압연기(12)에 의해 조압연이 행하여진 후, 사상압연기(13)에 의해 사상압연이 행하여진다. 슬래브는, 조압연기(12)를, 예를 들면 3 내지 4회 정도 통과한다. 슬래브는, 사상압연기(13)를, 예를 들면 10 내지 20회 정도 통과한다. 사상압연기(13)의 상류측 및 하류측에는 사이드 가이드(14)(전면 사이드 가이드, 후면 사이드 가이드)가 마련되어 있다.

사상압연기(13)에 의한 사상압연이 완료되면, 피압연재는, 가속 냉각 장치(15)에 의해 수냉되어, 온도 조정된다. 그 후, 피압연재는, 레벨러기(16)에 의해 레벨링 되고, 쿨링 베드(CB)(17)에 의해 공냉된다. 쿨링 베드(17)에서 공냉된 피압연재는, 평탄도계에 의해 평탄도가 계측된 후, 반송 장치(11)에 의해 하류 공정으로 반송된다.

후판 압연 라인에서, 조압연기(12), 사상압연기(13), 가속 냉각 장치(15), 레벨러기(16) 각각의 상류측과 하류측에는, 피압연재의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(도시 생략)가 마련되어 있다. 또한, 후판 압연 라인상의 각 곳(所)에는, 피압연재의 위치 정보를 검출하는 위치 센서(도시 생략)가 마련되어 있다. 도 1에 도시하는 프로세스 센서(4)는, 예를 들면 상술한 온도 센서, 위치 센서, 평탄도계이다.

후판 압연 라인에서의 각 설비의 동작은, 프로세스 계산기(1)의 계산 결과에 의거하여, 적절하게 제어된다.

재차 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시의 형태 1에서의 데이터 해석 장치에 관해 설명한다. 데이터 해석 장치는, 산업 플랜트의 조업에 이용되는 플랜트 데이터(예를 들면, 생산 계획 정보, 제품의 제조 지시 정보, 제품의 제조 실적 정보, 재의 반송 이력 정보, 조작 이력 정보, 알람 정보, 이벤트 정보, 화상 데이터 등)를 축적한다. 플랜트 데이터는, 프로세스 계산기(1), 프로세스 컨트롤러(2), 구동 수단(3), 프로세스 센서(4), 오퍼레이터 조작 단말(5), 카메라(7)가 송수신하는 각종 데이터이다.

프로세스 계산기(1)는, 정보 LAN(8)을 통하여, 상위의 계산기로부터 생산 계획 정보(제품의 수, 목표 제품 치수, 재의 성분 등)를 수신한다. 프로세스 계산기(1)는, 생산 계획 정보에 의거하여 제품의 제조 지시 정보를 결정한다. 제품의 제조 지시 정보는, 압연 라인상의 설비를 제어하기 위한 스케줄 데이터를 포함한다. 스케줄 데이터는 설비마다 결정된다. 스케줄 데이터는, 도 5에 도시하는 슬래브 정보, 제품 정보, 예측 정보, 스케줄 정보(재(材)가 압연기를 통과하는 패스수, 압연 방향 등)를 포함한다. 스케줄 데이터는, 프로세스 계산기(1)에 접속된 하나 또는 복수의 표시부에 스케줄 화면(도 5)으로서 표시된다. 표시부에는, 조압연기(12)에 관한 스케줄 화면, 사상압연기(13)에 관한 스케줄 화면, 레벨러기(16)에 관한 스케줄 화면이 각각 표시된다. 스케줄 화면은, 설비에 압연되는 피압연재가 전환될 때마다 갱신된다. 또한, 피압연재가 압연될 때마다(1패스마다) 갱신된다. 프로세스 계산기(1)는, 제품의 제조 지시 정보를 제어 LAN(9)에 송신한다.

프로세스 컨트롤러(2)는, 제어 LAN(9)으로부터 제품의 제조 지시 정보를 수신한다. 제품의 제조 지시 정보는, 설비마다의 스케줄 데이터를 포함한다. 프로세스 컨트롤러(2)는, 스케줄 데이터에 의거하여, 설비를 구성하는 하나 또는 복수의 기기(구동 수단(3))을 제어하기 위한 설정치(제어량)를 결정한다. 설정치는 기기마다 결정된다. 프로세스 컨트롤러(2)는, 제어 LAN(9)에 설정치를 포함하는 제어 정보를 송신한다. 또한, 프로세스 컨트롤러(2)는, 제어 정보에 따라 제어된 각 기기의 실적치를 제어 LAN(9)으로부터 수신한다. 프로세스 컨트롤러(2)는, 제품의 제조 실적 정보를 프로세스 계산기(1)에 송신한다. 제품의 제조 실적 정보는, 각 기기에 관한 설정치와 실적치를 포함하는 트래킹 데이터를 포함한다. 트래킹 데이터는, 프로세스 컨트롤러(2)에 접속된 표시부에 압연 라인 전체를 나타내는 트래킹 화면(도 4)으로서 표시된다. 도 4에 도시하는 트래킹 화면에는, 압연 라인 전체의 주요한 기기에 관한 설정치와 실적치가 표시된다. 트래킹 화면은 리얼타임으로 갱신된다.

구동 수단(3)은, 전동기나 구동 장치 등의 기기이다. 구동 수단(3)은, 제어 LAN(9)으로부터 제어 정보를 수신한다. 제어 정보는, 각 기기를 제어하기 위한 설정치를 포함한다. 구동 수단(3)은, 설정치에 따라 전동기나 구동 장치를 제어하고, 그들의 제어 결과를 실적치로서 제어 LAN(9)에 송신한다.

프로세스 센서(4)는, 상술한 온도 센서, 위치 센서, 평탄도계 등의 기기이다. 프로세스 센서(4)는, 항상, 압연 라인상의 피압연재의 상태를 검출하고, 실적치로서 제어 LAN(9)에 송신한다.

오퍼레이터 조작 단말(5)은, 산업 플랜트의 각종 제어에의 오퍼레이터에 의한 개입을 가능하게 한다. 오퍼레이터가 제어에 개입한 정보는, 조작 이력 정보로서 정보 LAN(8)에 송신된다. 조작 이력 정보는, 조작 데이터(입력치)와 조작 시각(오퍼레이터 개입 시각)을 포함한다.

또한, 프로세스 계산기(1)는, 제품의 제조 실적 정보를 제어 LAN(9)으로부터 수신한다. 프로세스 계산기(1)는, 제품의 제조 실적 정보에 포함되는 설정치와 실적치와의 차가 소정치 이상인 경우에는, 정보 LAN(8)에 알람 정보를 송신한다. 프로세스 계산기(1)는, 제품의 제조 지시 정보나 제품의 제조 실적 정보를 정보 LAN(8)에 송신한다.

[데이터 처리 장치의 주요부]

도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이, 후판 압연 라인에는 동화 또는 정지화를 촬영 가능한 복수의 카메라(7)(예를 들면 TV 카메라)가 마련된다. 복수의 카메라(7)는, 스케줄 화면 촬영 카메라, 트래킹 화면 촬영 카메라, 설비 촬영 카메라로 분류된다. 복수의 카메라(7)(스케줄 화면 촬영 카메라, 트래킹 화면 촬영 카메라, 설비 촬영 카메라)는, 항상 또는 소정 시각마다 촬영을 실행한다.

스케줄 화면 촬영 카메라는, 도 1에 도시하는 프로세스 계산기(1)의 스케줄 화면을 촬영하여, 화상 데이터를 생성하는 카메라이다. 스케줄 화면 촬영 카메라는, 프로세스 계산기(1)의 표시부에 표시되는 스케줄 화면의 촬영에 적합한 위치에 마련된다. 스케줄 화면 촬영 카메라는, 예를 들면, 조압연기(12)에 관한 스케줄 화면, 사상압연기(13)에 관한 스케줄 화면, 레벨러기(16)에 관한 스케줄 화면을 각각 촬영한다.

트래킹 화면 촬영 카메라는, 도 1에 도시하는 프로세스 컨트롤러(2)의 트래킹 화면을 촬영하여, 화상 데이터를 생성하는 카메라이다. 트래킹 화면 촬영 카메라는, 프로세스 컨트롤러(2)의 표시부에 표시되는 트래킹 화면의 촬영에 적합한 위치에 마련된다. 촬영된 트래킹 화면은, 후판 압연 라인 전체를 나타내는 트래킹 화면(도 4)이다.

설비 촬영 카메라는, 설비의 외관을 촬영하여, 화상 데이터를 생성하는 카메라이다. 설비 촬영 카메라는, 설비(가열로(10), 조압연기(12), 사상압연기(13), 레벨러기(16))마다, 설비와, 설비를 통과중의 피압연재를 촬영 범위 내에 포함하는 위치에 마련된다. 설비 촬영 카메라는, 예를 들면, 사상압연기(13)의 롤러와, 롤러에 압연되고 있는 피압연재를 촬영 범위 내에 포함하는 위치에 마련된다.

정보 LAN(8)은, 상위의 계산기, 프로세스 계산기(1), 오퍼레이터 조작 단말(5), 카메라(7)의 각 노드 사이에서 공유되는 데이터 에어리어를 제공하는 정보 전달용 네트워크이다. 프로세스 계산기(1), 오퍼레이터 조작 단말(5), 카메라(7)가 출력하는 플랜트 데이터는, 정보 LAN(8)의 공유 데이터 에어리어에 출력된다.

제어 LAN(9)은, 프로세스 계산기(1), 프로세스 컨트롤러(2), 구동 수단(3), 프로세스 센서(4)의 각 노드 사이에서 공유되는 데이터 에어리어를 제공하는 프로세스 제어용 네트워크이다. 제어 LAN(9)의 고속 데이터 영역은, 예를 들면, 2[㎳] 주기로의 데이터 전송을 가능하게 한다. 프로세스 컨트롤러(2), 구동 수단(3), 프로세스 센서(4)가 출력하는 플랜트 데이터는, 제어 LAN(9)의 공유 데이터 에어리어에 출력된다.

다음에, 해석 장치(6)의 동작에 관해 설명한다. 데이터 수집 장치(61)는, 1대 또는 복수대로 구성된다. 플랜트의 규모에 의해 수집하는 데이터 항목수나 속도는 다르기 때문에, 플랜트의 규모에 응한 구성으로 한다. 데이터 수집 장치(61)는, 정보 LAN(8), 제어 LAN(9)의 공유 데이터 에어리어의 플랜트 데이터를 그 전송 주기에 맞추어서 전부 수집한다.

플랜트 데이터는, 프로세스 계산기(1), 프로세스 컨트롤러(2), 구동 수단(3), 프로세스 센서(4)가 출력하는 제어를 위한 수치 데이터와, 오퍼레이터 조작 단말(5)이 출력하는 오퍼레이터 개입을 위한 조작 데이터와, 카메라(7)가 출력하는 화상 데이터를 포함한다. 화상 데이터는, 촬영 시각과 관련지어져서 화상 데이터 축적 장치(62)에 기억된다. 화상 데이터는, 카메라(7)에 의해 촬영된 데이터이고, 프로세스 계산기(1)의 스케줄 화면, 프로세스 컨트롤러(2)의 트래킹 화면, 각 설비(가열로(10), 조압연기(12), 사상압연기(13), 레벨러기(16))의 외관을 촬영한 데이터이다. 수치 데이터는, 검출 시각과 관련지어져서 데이터 축적 장치(63)에 기억된다.

화상 데이터 축적 장치(62) 및 데이터 축적 장치(63)는, 데이터 수집 장치(61)에 의해 수집된 플랜트 데이터를 축적하는 대용량 데이터베이스로 구성된다. 화상 데이터 축적 장치(62) 및 데이터 축적 장치(63)에 필요한 용량은, 예를 들면 축적하는 플랜트 데이터의 항목수나 수집 주기, 축적 기간에 의해 정해진다. 플랜트 데이터를 축적하는 기간은, 예를 들면 도 2에 도시하는 철강 플랜트의 후판 압연 라인이라면, 하류 공정의 생산 시간도 고려하면, 3개월부터 반년 정도는 필요해진다. 이 축적 시간은, 적절히 변경이 가능하다.

바람직하게는, 데이터 수집 장치(61)는, 상술한 위치 센서에 의해 검출된 피압연재의 위치 정보로부터, 피압연재가 설비(조압연기(12), 사상압연기(13), 레벨러기(16))의 근처에 있는지를 판정하는 재위치 판정부를 구비한다. 데이터 수집 장치(61)는, 피압연재가 설비의 근처에 있는 경우에만, 스케줄 화면 촬영 카메라에 의해 생성된 화상 데이터를 화상 데이터 축적 장치(62)에 기억시킨다.

표시 단말(70)은, 표시부를 구비한다. 도 3은, 표시 단말(70)의 표시부에 표시되는 데이터 해석 장치 화면을 도시하는 개략도이다.

데이터 해석 장치 화면은, 각 설비의 외관을 촬영한 화상 데이터를 표시하는 설비 화상 표시부(31 내지 34)를 구비한다. 예를 들면, 최대 4개소(예를 들면, 가열로(10), 조압연기(12), 사상압연기(13), 레벨러기(16))의 설비에 관해, 동시에 화상 데이터를 표시 가능하다. 표시 대상의 설비는 고정이라도 좋지만, 트래킹 화상 데이터 표시부에 표시되는 후판 압연 라인 전체를 나타내는 트래킹 화면(도 4)상에서 임의로 선택할 수 있는 것이 바람직하다.

데이터 해석 장치 화면은, 트래킹 화면 촬영 카메라가 촬영한, 후판 압연 라인 전체를 나타내는 트래킹 화면(도 4)의 화상 데이터를 표시하는 트래킹 화상 데이터 표시부(35)를 구비한다. 도 4는, 후판 압연 라인 전체를 도시하는 트래킹 화면의 개략도이다.

데이터 해석 장치 화면은, 스케줄 화면 촬영 카메라가 촬영한, 설비(조압연기(12), 사상압연기(13), 레벨러기(16))에 관한 스케줄 화면의 화상 데이터를 표시하는 스케줄 화상 데이터 표시부(36 내지 38)를 구비한다. 도 5는, 스케줄 화면의 개략도이다.

또한, 데이터 해석 장치 화면은, 조작 이력 정보를 표시하는 조작 이력 정보 표시부(39)를 구비한다. 데이터 해석 장치 화면은, 시작 시각 입력 박스(40), 종료 시각 입력 박스(41), 재생 버튼(42), 정지 버튼(43)을 구비한다.

재생 버튼(42)을 누름으로써, 설비 화상 표시부(31 내지 34), 트래킹 화상 데이터 표시부(35), 스케줄 화상 데이터 표시부(36 내지 38), 조작 이력 정보 표시부(39)에 동기된 화상 데이터가 재생된다.

재생까지의 처리에 관해 구체적으로 설명한다. 시작 시각 입력 박스(40)와 종료 시각 입력 박스(41)를 입력함에 의해 시각 범위가 정해진다. 재생 버튼(42)이 눌려지면, 표시 단말(70)은, 플랜트 설비 화상 취입 장치(64)에 시각 범위를 송신한다. 플랜트 설비 화상 취입 장치(64)는, 화상 데이터 축적 장치(62)로부터 시각 범위 내의 각 촬영 시각에 대응하는 설비의 외관의 화상 데이터를 취득한다. 예를 들면, 조압연기(12), 사상압연기(13), 레벨러기(16) 등의 설비의 외관의 화상 데이터가 취득된다. 플랜트 설비 화상 취입 장치(64)는, 각 설비의 외관의 화상 데이터를 표시 단말(70)에 송신한다.

또한, 재생 버튼(42)이 눌려지면, 표시 단말(70)은, 프로세스 컨트롤러 트래킹 화상 취입 장치(65)에 시각 범위를 송신한다. 프로세스 컨트롤러 트래킹 화상 취입 장치(65)는, 화상 데이터 축적 장치(62)로부터 시각 범위 내의 각 촬영 시각에 대응하는 트래킹 화면의 화상 데이터를 취득한다. 프로세스 컨트롤러 트래킹 화상 취입 장치(65)는, 스케줄 화면의 화상 데이터를 표시 단말(70)에 송신한다.

또한, 재생 버튼(42)이 눌려지면, 표시 단말(70)은, 프로세스 계산기 스케줄 화상 취입 장치(66)에 시각 범위를 송신한다. 프로세스 계산기 스케줄 화상 취입 장치(66)는, 화상 데이터 축적 장치(62)로부터 시각 범위 내의 각 촬영 시각에 대응하는 모든 스케줄 화면의 화상 데이터를 취득한다. 예를 들면, 조압연기(12), 사상압연기(13), 레벨러기(16)에 관한 스케줄 화면이 취득된다. 프로세스 계산기 스케줄 화상 취입 장치(66)는, 각 스케줄 화면의 화상 데이터를 표시 단말(70)에 송신한다.

또한, 재생 버튼(42)이 눌려지면, 표시 단말(70)은, 플랜트 데이터 편집 장치(67)에 시각 범위를 송신한다. 플랜트 데이터 편집 장치(67)는, 데이터 축적 장치(63)로부터 시각 범위 내의 각 시각에 대응하는 모든 조작 데이터를 취득한다. 플랜트 데이터 편집 장치(67)는, 조작 데이터를 표시 단말(70)에 송신한다.

그리고, 표시 단말(70)은, 플랜트 설비 화상 취입 장치(64), 프로세스 컨트롤러 트래킹 화상 취입 장치(65), 프로세스 계산기 스케줄 화상 취입 장치(66), 플랜트 데이터 편집 장치(67)로부터 수신한 각 화상 데이터와 조작 데이터를 동기시켜서 상술한 표시부(31 내지 39)상에 재생한다.

또한, 트래킹 화상 데이터 표시부(35)에 표시된 기기를 선택함에 의해, 그 기기의 시각마다의 설정치와 실적치와 공차를 나타내는 그래프가 표시된다. 구체적으로는, 기기가 선택되면, 표시 단말(70)은, 플랜트 데이터 편집 장치(67)에, 기기명(기기 ID)과 시각 범위를 송신한다. 플랜트 데이터 편집 장치(67)는, 그 기기명에 관해, 데이터 축적 장치(63)로부터 시각 범위 내의 각 시각에 대응하는 설정치와 실적치와 공차를 취득하고, 표시 단말(70)에 송신한다. 표시 단말(70)은, 선택된 기기에 관해, 시각마다 설정치와 실적치와 공차를 플롯한 그래프를 작성하고, 별도 윈도우에서 표시한다. 예를 들면, 사상압연기(13)의 출구측의 온도 센서를 선택함에 의해, 출구측 온도의 설정치와 온도 센서가 검출한 실적치와 공차와의 시간 변화가 그래프로 표시된다.

또한, 기기명(기기 ID)은, 데이터 축적 장치(63)에 축적된 플랜트 데이터에 검색 키로서 등록되어 있고, 기기의 좌표 위치는, 트래킹 화상 데이터 표시부(35)상에서 정의되어 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시의 형태 1에서의 데이터 해석 장치에 의하면, 산업 플랜트의 스케줄 화면과, 트래킹 화면과, 설비의 외관에 관한 각 화상 데이터를 동기시켜서 재생할 수 있다. 트래킹 데이터를 표시하는 스케줄 화면과 트래킹 데이터를 표시하는 트래킹 화면의 화상 데이터에는 수치 데이터가 포함된다. 또한, 설비의 외관의 화상 데이터는, 수치 데이터에 나타나지 않는 정보가 포함된다. 구체적으로는, 설비의 외관의 화상 데이터에는, 스팀의 발생 상태, 피압연재의 색·피압연재의 선단·미단의 형상, 반송 상황 등에 관한 정보가 포함된다. 수치 데이터에 나타나지 않는 정보를 볼 수 있기 때문에, 기기나 센서가 실적치(수치 데이터)를 오검출한 경우라도, 설비의 외관의 화상 데이터로부터 트러블의 원인을 해석하는 것이 가능하다.

또한, 산업 플랜트의 수치 데이터와 수치 데이터에 나타나지 않는 정보를 동기시켜서 영상적으로 재생할 수 있기 때문에, 트러블의 원인 해석이나 조업 방법의 개선이 용이해진다.

또한, 이 데이터 해석 장치에 의하면, 피압연재가 근처에 있는 설비에 관해서만 스케줄 화면을 기억할 수 있다. 그 때문에, 압연 라인상에 복수의 피압연재가 존재하는 경우에, 피압연재가 근처에 있는 설비에 관한 스케줄 화면을 과부족 없이 표시하는 것이 가능하다. 선행재와 후행재에서 피압연재의 사양(두께나 재질)이 다른 경우에는, 트러블이 생기기 쉬운 바, 이 데이터 해석 장치에 의하면, 복수의 피압연재의 움직임과, 각 피압연재를 압연중의 설비를 동일 화면 내에서 동시에 확인할 수 있다.

또한, 이 데이터 해석 장치에 의하면, 카메라(7)가 스케줄 화면이나 트래킹 화면을 촬영하여 화상 데이터를 생성하기 때문에, 스케줄 화면이나 트래킹 화면에 표시되는 데이터 항목이 변경된 경우라도, 데이터 해석 장치의 개수가 불필요하다.

또한, 이 데이터 해석 장치에 의하면, 기기에 대한 설정치나 실적치의 변화를 동일 그래프상에 표시시킬 수 있다. 그 때문에, 플랜트 데이터의 변화가 보기 쉽게 되어, 트러블의 원인 해석이나 조업 방법의 개선이 용이해진다.

또한, 이 데이터 해석 장치에 의하면, 오퍼레이터 개입 시각(조작 시각)과 입력치(조작 데이터)를 각 화상 데이터와 연동하여 표시할 수 있다. 그 때문에, 오퍼레이터의 조작과 조업의 변화와의 관련성이 찾기 쉽게 되어, 오퍼레이터가 개입한 때의 플랜트 데이터의 상세 정보를 해석함으로써, 조업 방법의 개선 부분을 지원할 수 있다.

또한, 상술한 실시의 형태 1에서는, 데이터 수집 장치(61)와 화상 데이터 축적 장치(62)가 본원 발명에서의 「화상 데이터 기억 수단」에 상당한다. 플랜트 설비 화상 취입 장치(64)와 프로세스 컨트롤러 트래킹 화상 취입 장치(65)와 프로세스 계산기 스케줄 화상 취입 장치(66)와 표시 단말(70)이 본원 발명에 있어서의 「화상 데이터 취득 수단」에 상당한다. 표시 단말(70)이 본원 발명에서의 「데이터 재생 수단」에 상당한다. 프로세스 센서(4) 중의 위치 센서가 본원 발명에서의 「 재위치 검출 수단」에 상당한다. 재위치 판정부가 본원 발명에서의 「재위치 판정 수단」에 상당한다. 데이터 수집 장치(61)와 데이터 축적 장치(63)가 본원 발명에서의 「수치 데이터 기억 수단」에 상당한다. 플랜트 데이터 편집 장치(67)와 표시 단말(70)이 본원 발명에서의 「수치 데이터 취득 수단」에 상당한다. 표시 단말(70)이 본원 발명에서의 「그래프 표시 수단」에 상당한다. 데이터 수집 장치(61)와 데이터 축적 장치(63)가 본원 발명에서의 「조작 데이터 기억 수단」에 상당한다. 플랜트 데이터 편집 장치(67)와 표시 단말(70)이 본원 발명에서의 「조작 데이터 취득 수단」에 상당한다.

1 : 프로세스 계산기
2 : 프로세스 컨트롤러
3 : 구동 수단
4 : 프로세스 센서
5 : 오퍼레이터 조작 단말
6 : 해석 장치
7 : 카메라
8 : 정보 LAN
9 : 제어 LAN
10 : 가열로
11 : 반송 장치
12 : 조압연기
13 : 사상압연기
14 : 사이드 가이드
15 : 가속 냉각 장치
16 : 레벨러기
17 : 쿨링 베드
31 내지 34 : 설비 화상 표시부
35 : 트래킹 화상 데이터 표시부
36 내지 38 : 스케줄 화상 데이터 표시부
39 : 조작 이력 정보 표시부
40 : 시작 시각 입력 박스
41 : 종료 시각 입력 박스
42 : 재생 버튼
43 : 정지 버튼
61 : 데이터 수집 장치
62 : 화상 데이터 축적 장치
63 : 데이터 축적 장치
64 : 플랜트 설비 화상 취입 장치
65 : 프로세스 컨트롤러 트래킹 화상 취입 장치
66 : 프로세스 계산기 스케줄 화상 취입 장치
67 : 플랜트 데이터 편집 장치
70 : 표시 단말

Claims

스케줄 화면을 구비하고, 압연 라인상의 설비를 제어하기 위한 스케줄 데이터를 결정하고, 상기 스케줄 데이터를 상기 스케줄 화면에 표시하는 프로세스 계산기와,
트래킹 화면을 구비하고, 상기 스케줄 데이터에 의거하여, 상기 설비를 구성하는 기기를 제어하기 위한 설정치를 결정하고, 상기 설정치에 따라 제어된 상기 기기의 실적치를 취득하고, 상기 설정치와 상기 실적치를 포함하는 트래킹 데이터를 상기 트래킹 화면에 표시하는 프로세스 컨트롤러를 구비한 산업 플랜트에서 데이터의 해석을 행하기 위한 데이터 해석 장치로서,
촬영 시각에 상기 프로세스 계산기의 스케줄 화면을 촬영하여, 화상 데이터를 생성하는 스케줄 화면 촬영 카메라와,
상기 촬영 시각에 상기 프로세스 컨트롤러의 트래킹 화면을 촬영하여, 화상 데이터를 생성하는 트래킹 화면 촬영 카메라와,
상기 촬영 시각에 상기 설비의 외관을 촬영하여, 화상 데이터를 생성하는 설비 촬영 카메라와,
상기 스케줄 화면 촬영 카메라, 상기 트래킹 화면 촬영 카메라, 상기 설비 촬영 카메라에 의해 생성된 각 화상 데이터를 상기 촬영 시각과 관련지어서 기억하는 화상 데이터 기억 수단과,
시각 범위가 입력되어, 상기 화상 데이터 기억 수단으로부터 상기 시각 범위 내의 각 촬영 시각에 대응하는 모든 화상 데이터를 취득하는 화상 데이터 취득 수단과,
상기 화상 데이터 취득 수단에 의해 취득된 스케줄 화면의 화상 데이터를 표시하는 스케줄 화면 표시부와, 상기 화상 데이터 취득 수단에 의해 취득된 트래킹 화면의 화상 데이터를 표시하는 트래킹 화면 표시부와, 상기 화상 데이터 취득 수단에 의해 취득된 상기 설비의 외관의 화상 데이터를 표시하는 설비 표시부를 갖는 화면상에, 상기 화상 데이터 취득 수단에 의해 취득된 각 화상 데이터를 동기시켜서 재생하는 데이터 재생 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 해석 장치.
제 1항에 있어서,
상기 압연 라인상의 피압연재의 위치 정보를 검출하는 재위치 검출 수단과,
상기 재위치 검출 수단에 의해 검출되는 위치 정보로부터, 상기 피압연재가 상기 설비의 근처에 있는지를 판정하는 재위치 판정 수단을 또한 구비하고,
상기 화상 데이터 기억 수단은, 상기 피압연재가 상기 설비가 근처에 있는 경우에만, 상기 스케줄 화면 촬영 카메라에 의해 생성된 화상 데이터를 기억하는 것을 특징으로 하는 데이터 해석 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 프로세스 컨트롤러가 출력한 트래킹 데이터를 시각과 관련지어서 기억하는 수치 데이터 기억 수단과,
상기 시각 범위가 입력되어, 상기 수치 데이터 기억 수단으로부터 상기 시각 범위 내의 각 시각에 대응하는 모든 트래킹 데이터를 취득하는 수치 데이터 취득 수단과,
상기 트래킹 화면 표시부상에 표시된 기기가 선택된 경우에, 상기 수치 데이터 취득 수단에 의해 취득된 트래킹 데이터에 포함되는 설정치 및 실적치를 시계열로 나열한 그래프를 표시하는 그래프 표시 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 해석 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 기기의 제어에 개입하기 위한 조작 데이터를 출력하는 오퍼레이터 조작 단말과,
상기 오퍼레이터 조작 단말이 출력한 조작 데이터를 조작 시각과 관련지어서 기억하는 조작 데이터 기억 수단과,
상기 시각 범위가 입력되어, 상기 조작 데이터 기억 수단으로부터 상기 시각 범위 내의 각 조작 시각에 대응하는 모든 조작 데이터를 취득하는 조작 데이터 취득 수단을 또한 구비하고,
상기 데이터 재생 수단은, 상기 화면상에 상기 조작 데이터 취득 수단에 의해 취득된 조작 데이터를 표시하는 조작 표시부를 가지며, 상기 조작 데이터 취득 수단에 의해 취득된 조작 데이터와 상기 화상 데이터 취득 수단에 의해 취득된 각 화상 데이터를 동기시켜서 재생한 것을 특징으로 하는 데이터 해석 장치.