TWI834470B

TWI834470B - SCADA Web HMI系統

Info

Publication number: TWI834470B
Application number: TW112101048A
Authority: TW
Inventors: 橋詰享治; 野島章; 清水伸夫
Original assignee: 日商東芝三菱電機產業系統股份有限公司
Priority date: 2022-06-21
Filing date: 2023-01-10
Publication date: 2024-03-01

Abstract

本發明係提供一種SCADA Web HMI系統，該系統係即使在對於伺服器機造成的處理負荷較高的情形下，亦可防止HMI客戶端機在螢幕上之顯示更新的延遲或伺服器機的停止。SCADA伺服器機係具備：通信驅動器；及客戶端管理部，係一對一地連接於HMI客戶端機。客戶端管理部係具備：接收緒，係接收從通信驅動器所傳送的信號資料；第一和第二信號資料緩衝區，係能夠以使接收緒所接收的信號資料依每一資料型對應於信號資料識別符之方式進行儲存；及傳送緒，係讀取儲存於第一或第二信號資料緩衝區的信號資料，且傳送至HMI客戶端機。在傳送緒從第一和第二信號資料緩衝區的一方讀取信號資料而傳送至HMI客戶端機的期間，覆寫儲存於第一和第二信號資料緩衝區之另一方的信號資料。

Description

SCADA Web HMI系統

本發明係關於一種SCADA Web HMI系統，尤其關於一種減低大型系統中之處理負荷的技術。

已知SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition，資料採集與監視系統)係作為監視控制社會基礎設施系統的架構。社會基礎設施系統係鋼鐵壓延系統、電力輸送變電系統、上下水道處理系統、大樓管理系統、道路系統等。

SCADA係產業控制系統的一種，其係進行藉由電腦的系統監視、程序(process)控制和資料收集。在SCADA中，需要有配合系統之處理性能的即時性(實時(realtime)性)。

SCADA一般係由如下的系統所構成。

(1)HMI(Human Machine Interface，人機介面)

HMI係對於操作者提示監視對象裝置的資料，讓操作者可監視控制監視對象裝置的機構。

(2)監視控制系統

監視控制系統係藉由Programmable Logic Controller(PLC，可程式邏輯控制器)等而構成。監視控制系統係收集監視對象裝置的資料，且對於監視對象裝置傳送控制指令。

(3)遠端輸出入裝置(Remote Input Output：RIO)

遠端輸出入裝置係與設置於監視對象裝置的感測器(sensor)連接，且將感測器的信號轉換為數位的資料，再將該數位資料傳送至監視控制系統。

(4)通信基礎

通信基礎係連接監視控制系統和遠端輸出入裝置。

作為SCADA HMI子(sub)系統的一例來說，在專利文獻1中，已揭示了具備HMI客戶端(client)機和HMI伺服器(server)機的系統。在如專利文獻1之以往的SCADA中，係由HMI伺服器機將從PLC接收到的資料(輸出入信號、警報(alarm)信號)傳送至HMI客戶端機，而且將所收集的所有資料都予以儲存作為歷程資料。輸出入信號係關於監視對象裝置(構成產業工廠的現場(field)機器群)的信號，包含致動器(actuator)控制信號和感測器檢測信號。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

【0001】

專利文獻1：日本特開2017-27211號公報

專利文獻2：日本特開平11-120104號公報

茲針對上述之屬於子系統之一之HMI子系統之開發的課題進行說明。

在大型系統中，HMI子系統係有要將數十萬個以上之多數的信號與PLC連結的情形。在擔任監視控制和資料收集之兩方之以往的HMI伺服器機中，為了實時地處理多數的信號，需有高性能的處理器(processor)和大容量的記憶體(memory)。因此，希望能夠以低成本實現可應用於大型系統的HMI子系統。

為了實現SCADA HMI子系統的低成本化，本案發明人致力開發出基於瀏覽器的SCADA HMI子系統。藉此，能夠以網頁瀏覽器上動作的網頁應用程式(web application)之形式而實現HMI螢幕。

作為在網頁瀏覽器上實現HMI螢幕的優點之一，可列舉藉由切換URL(Uniform Resoure Locator，統一資源定位器)(包含埠編號)，從而可易於從不同的Web伺服器取得資料。

亦即，歷程螢幕的資料係從收集且儲存所有PLC資料的線上資料收集機(ODG：Online Data Gathering)取得，而能夠從HMI伺服器機取得被要求實時性之監視螢幕的資料。藉由將屬於SCADA功能之一部分之歷程的功能予以分離，且交給線上資料收集機，從而HMI伺服器機可專門地發揮實時監視功能。為了以低成本的HMI伺服器機來處理多數的信號，乃期望降低輸出入信號(包含致動器控制信號和感測器檢測信號)或警報信號的處理負荷。

不過，在大型的SCADA Web HMI系統中，係設想對於一台伺服器機連接多數個客戶端機。在該情形下，有可能會無法在HMI伺服器機進行實時的資料處理。例如，若設一台伺服器機連接有128台的HMI客戶端機，且在各HMI客戶端機顯示相同的螢幕，則HMI伺服器機必須接收螢幕中所含的信號資料，且傳送至所有的HMI客戶端機。在基於瀏覽器的SCADA HMI子系統中，HMI客戶端機上的螢幕係藉由網頁瀏覽器來顯示，例如，使用WebSocket等Point to Point(點對點)連接，且從HMI伺服器機傳送信號資料至HMI客戶端機。亦即，無法在從HMI伺服器機對於HMI客戶端機的傳送上利用多播(multicast)傳送。因此，HMI伺服器機必須將所接收之資料量之128倍的信號資料傳送至HMI客戶端機。

在每單位時間送至HMI客戶端機的傳送資料量較少的期間，HMI伺服器機也許能夠無延遲地傳送所有信號資料。然而，當每單位時間的傳送資料量變多時，傳送資料量有可能會超過HMI伺服器機的處理能力。如此，當對於HMI伺服器機造成的處理負荷較高的情形下，未全能傳送至HMI客戶端機的信號資料將滯留於HMI伺服器機內的緩衝區，使得資料緩衝區大小增加。結果，會發生HMI客戶端機於螢幕上的顯示更新延遲的問題，或HMI伺服器機的記憶體空餘容量變少，HMI伺服器機停止的問題。另外，在上述專利文獻2中，已揭示了監視網路上的負荷，當負荷較高時，進行封包(packet)篩選的技術。

本揭示係為了解決上述的問題而研創者，其目的為提供一種SCADA Web HMI系統，該系統係即使在對於伺服器機造成的處理負荷較高的情形下，亦可防止HMI客戶端機在螢幕上之顯示更新的延遲或伺服器機的停止。

第一態樣係關於一種SCADA Web HMI系統。SCADA Web HMI系統係具備：經由電腦網路而連接的複數個可程式邏輯控制器(以下稱為PLC)、複數個HMI客戶端機及一台或二台SCADA伺服器機。當將SCADA伺服器機設為冗餘構成的情形下，SCADA伺服器機係成為二台。PLC係將包含關於構成產業工廠之現場機器群之輸出入信號之集合的塊資料(block data)依一定周期傳送至電腦網路，而HMI客戶端機係分別具備顯示網頁瀏覽器的螢幕。SCADA伺服器機係具備：通信驅動器(driver)；及客戶端管理部，係一對一地連接於複數個HMI客戶端機。通信驅動器係依一定周期接收從PLC所傳送的塊資料，且將所接收的塊資料分解為每一資料型的信號資料，又於分解後的信號資料上附加信號資料識別符，依每一資料型傳送至客戶端管理部。客戶端管理部係具備：接收緒(thread)，係接收從通信驅動器所傳送的信號資料；第一和第二信號資料緩衝區(data buffer)，係能夠以使接收緒所接收的信號資料依每一資料型對應於信號資料識別符之方式進行儲存；及傳送緒，係讀取儲存於第一或第二信號資料緩衝區的信號資料，且傳送至與所讀取之信號資料對應的HMI客戶端機。客戶端管理部係構成為在傳送緒從第一和第二信號資料緩衝區的一方讀取信號資料而傳送至HMI客戶端機的期間，覆寫儲存於第一和第二信號資料緩衝區之另一方的信號資料。

第二態樣除第一態樣外，更具有下列特徵。接收緒係以使用資料識別符作為索引(index)，且於第一和第二信號資料緩衝區儲存信號資料之方式構成。

第三態樣除第二態樣外，更具有下列特徵。第一和第二信號資料緩衝區係構成為對應於索引而具有在儲存的信號資料被更新時成為ON的更新旗標(flag)。接收緒係構成為作成儲存有更新旗標為ON之索引的索引清單(index list)。索引清單為表示更新區域的清單。傳送緒係構成為參照索引清單，且將更新旗標為ON之索引的信號資料，亦即更新區域的信號資料傳送至HMI客戶端機。

依據第一態樣，在傳送緒從第一和第二信號資料緩衝區的一方讀取信號資料而傳送至HMI客戶端機的期間，藉由將儲存於第一和第二信號資料緩衝區之另一方的信號資料予以更新，從而可抽減要傳送至HMI客戶端機的信號資料。因此，即使在對於SCADA伺服器機造成的處理負荷較高之情形，亦可防止HMI客戶端機在螢幕上之顯示更新的延遲或SCADA伺服器機的停止。

依據第二態樣，可用較少的計算量執行對於第一和第二信號資料緩衝區儲存信號資料或讀取信號資料。

依據第三態樣，藉由僅將更新區域的信號資料傳送至HMI客戶端機，從而可減少對於HMI客戶端機的傳送資料量，且可將盡可能多的信號資料傳送至HMI客戶端機。

1:SCADA Web HMI系統

2:可程式邏輯控制器(PLC)

3:SCADA伺服器機

4:HMI客戶端機

5:電腦網路

31:通信驅動器

32:客戶端管理部

40:網頁瀏覽器

41:螢幕

42:顯示部件

301,401:處理器

302,402:記憶體

303,404:網路介面

311:接收處理

312:解封包處理

313:封包處理

321:信號資料接收緒

322:信號資料緩衝區

322a:第一信號資料緩衝區

322b:第二信號資料緩衝區

323:信號資料傳送緒

403:監視器

405:輸入介面

A,B,C:信號資料識別符

Gn:螢幕識別符

Lc:客戶端清單

Li:索引清單

Mp1:第一地圖

Mp2:第二地圖

Ru:更新區域

T:時刻

圖1係用以說明實施型態1之SCADA Web HMI系統之構成例的圖。

圖2係例示SCADA伺服器機所具有之功能之概要的方塊圖。

圖3係用以說明信號資料緩衝區的示意圖。

圖4係用以說明在客戶端管理部之信號處理的示意圖。

圖5係用以說明當對於信號資料傳送緒造成的負荷較低時在客戶端管理部之信號處理的示意圖。

圖6係用以說明當對於信號資料傳送緒造成的負荷較高時所執行之抽減處理的示意圖(其一)。

圖7係用以說明當對於信號資料傳送緒造成的負荷較高時所執行之抽減處理的示意圖(其二)。

圖8係用以說明設定於信號資料緩衝區之更新旗標和信號資料之更新區域的示意圖。

圖9係用以說明表示更新區域之清單的示意圖。

圖10係用以說明信號資料接收緒所執行之接收處理的流程圖。

圖11係用以說明信號資料傳送緒所執行之傳送處理的流程圖。

圖12係顯示表示應傳送信號資料之HMI客戶端機之客戶端清單的示意圖。

圖13係顯示SCADA伺服器機和HMI客戶端機之硬體構成例的方塊圖。

以下參照圖式詳細地說明本發明的實施型態。另外，對於在各圖中共通的元件，係附上相同的符號且省略重複的說明。

實施型態1

1-1、SCADA Web HMI系統

圖1係用以說明實施型態1之SCADA Web HMI系統1之構成例的圖。SCADA Web HMI系統1係具備經由電腦網路5而彼此連接的PLC2、SCADA伺服器機3及HMI客戶端機4。電腦網路5係例如為乙太網路(Ethernet)(註冊商標)。

PLC2係經由未圖示的控制網路而連接於構成產業工廠的現場機器群。現場機器群係包含致動器和感測器。PLC2係將包含塊資料的封包以多播或廣播(broadcast)方式依一定周期傳送至電腦網路5。傳送周期係例如可在數msec至數百msec的範圍內設定。塊資料係PLC信號的集合。在一個塊資料中包含有數十至數百的PLC信號。作為PLC信號的種類來說，有輸出入信號(包含致動器控制信號和感測器檢測信號)及警報信號。塊資料中係包含有輸出入信號之集合和警報信號之集合的至少一方。塊資料係無論PLC信號的值是否已從前次值發生了變化，都周期地送至SCADA伺服器機3。

HMI客戶端機4係具備後述之圖13所示的處理器401、記憶體402及監視器403。處理器401係構成為藉由由處理器401執行記憶於記憶體402中的程式，而執行顯示配置有顯示部件42之螢幕41的網頁瀏覽器40。監視器403係顯示網頁瀏覽器40的畫面。

網頁瀏覽器40係可從URL所指定之Web伺服器(未圖示)取得關於螢幕41之HTML(HyperText Markup Language，超文本標記語言)文件的各種資訊。Web伺服器係建構在SCADA伺服器機3內。螢幕41係包含被要求實時性的監視螢幕。

網頁瀏覽器40係當目前顯示於網頁瀏覽器40的螢幕41為監視螢幕時，依據從SCADA伺服器機3接收到的輸出入信號而使顯示部件42的顯示狀態變化。顯示狀態的變化係指例如數值、文字、顏色、形狀的變化。此外，網頁瀏覽器40係依據從SCADA伺服器機3接收到的警報信號而使配置於螢幕41之顯示部件42的顯示狀態變化。

1-2、SCADA伺服器機的功能概要

圖2係例示實施型態1之SCADA伺服器機3所具有之功能之概要的方塊圖。SCADA伺服器機3係具備通信驅動器31及客戶端管理部32。

通信驅動器31係構成為執行：接收處理311，係依一定周期從PLC2接收塊資料；及解封包(unpack)處理312，係將接收到的塊資料分解為每一資料型的信號資料。在本實施型態中，雖以使用「bit(位元)(資料大小lbit)」、「short(簡短)(資料大小2byte(位元組))、「float(浮點)(資料大小4byte)」作為資料型為例進行說明，但亦可使用其他資料型。再者，通信驅動器31係構成為執行封包處理313，該封包處理313係對各信號資料附加上對應的信號資料識別符而產生每一資料型的封包，且將所產生的封包傳送至客戶端管理部32。亦即，從通信驅動器31傳送至客戶端管理部32的資料係信號資料識別符與信號資料之值(value)的配對。

在此，信號資料識別符係對應於應用程式設計者所記述的文字列者，每一資料型均為唯一。信號資料識別符的資料大小係例如為23bit。藉此，信號資料識別符即可依每一資料型表示約800萬個的信號資料，且可充分地對應於大型的SCADA Web HMI系統1。若為bit型的資料，則信號資料識別符為23bit，資料的值為1bit，故每一信號的資料大小係成為24bit(=3byte)。若為float型的資料，則信號資料識別符為23bit，資料的值為4byte，故附加1bit的補空(padding)，每一信號的資料大小成為7byte。另外，亦可設為在生成封包之際，僅抽出關於目前顯示於網頁瀏覽器40之螢幕41之信號資料識別符的信號資料。

客戶端管理部32係具有：信號資料接收緒321、第一信號資料緩衝區322a、第二信號資料緩衝區322b及信號資料傳送緒323。

信號資料接收緒321係接收從通信驅動器31接收到的封包(每一資料型的信號資料)。信號資料接收緒321係利用信號資料識別符作為第一信號資料緩衝區322a、第二信號資料緩衝區322b的索引。信號資料接收緒321的詳細內容將於後說明，將信號資料儲存於第一信號資料緩衝區322a或第二信號資料緩衝區322b。

第一和第二信號資料緩衝區322a、322b係具有相同的構成。以下，未區別第一信號資料緩衝區322a、第二信號資料緩衝區322b時，亦有作為信號資料緩衝區322進行說明的情形。

如圖3所示，信號資料緩衝區322係具有依每一資料型儲存信號資料的區域(陣列)。在各儲存區域中，係以與索引對應之方式儲存有信號資料。藉由安裝作為要分配儲存區域於各信號資料之信號資料型的陣列，相較於安裝作為相聯陣列的情形，可用更少的計算量來執行對於信號資料緩衝區322儲存信號資料或讀取信號資料，故可減低負荷，更為有利。相較於使用相聯陣列的情形，記憶體使用量雖會變大，但即使存在800萬個的信號資料，除了text型外，由於為約24Mbyte左右的記憶體使用量，故若考慮目前之計算機的規格，則可謂是無問題的記憶體使用量。

信號資料傳送緒323係當接收到來自信號資料接收緒321的指示時，即讀取儲存於第一信號資料緩衝區322a或第二信號資料緩衝區322b的信號資料，且將所讀取的信號資料依每一資料型傳送至HMI客戶端機4。此時，藉由僅將後述之更新區域Ru(參照圖8)的信號資料傳送至HMI客戶端機4，從而可減少傳送至HMI客戶端機4的資料量。

1-3、SCADA伺服器機中的信號資料處理

如圖4所示，信號資料接收緒321係當從通信驅動器31接收到封包(信號資料)時，即將接收到的信號資料儲存於第一信號資料緩衝區322a。如前所述，從通信驅動器31接收到的資料，係信號資料識別符與信號資料的配對，故利用信號資料識別符作為索引，且於對應信號資料型的儲存區域(陣列)的索引位置儲存資料值。當資料的儲存結束時，即確認信號資料傳送緒323是否完成了傳送處理。

如圖4(a)所示，若為傳送處理中，將在下一個周期接收到之封包的信號資料亦儲存於第一信號資料緩衝區322a。此時，會有在相同的索引位置覆寫資料的情形。此係意味著當對於HMI客戶端機4的傳送資料量超過了SCADA伺服器機3的處理能力時，亦即當對於SCADA伺服器機3造成的處理負荷較高時，進行信號資料的抽減處理。

另一方面，如圖4(b)所示，當信號資料傳送緒323完成了傳送處理的情形下，對於信號資料傳送緒323下達讀取儲存於第一信號資料緩衝區322a的信號資料，且進行傳送處理的指示，在下一個周期接收到之封包的信號資料，係儲存於第二信號資料緩衝區322b。當儲存結束時，確認信號資料傳送緒323是否已完成了第一信號資料緩衝區322a之資料的傳送處理。若為傳送處理中，則在下一個周期接收到之封包的信號資料亦儲存於第二信號資料緩衝區322b。此時，透過在相同的索引位置覆寫資料，以進行上述抽減處理。之後，當第一信號資料緩衝區322a之資料的傳送處理完成時，即對於信號資料傳送緒323下達指示以讀取儲存於第二信號資料緩衝區322b的信號資料，並進行傳送處理。此種接收、儲存、讀取、傳送的處理被反復地進行。

參照圖5，係以封包中所含之信號資料識別符A、B、C的各信號資料依屬於一定周期的100msec各遞增1的情形為例，來說明客戶端管理部32的處理。信號資料識別符A、B、C係被利用來作為索引，故索引亦為A、B、C。此外，假設信號資料傳送緒323係可將儲存於第一或第二信號資料緩衝區322a、322b之索引A、B、C之各信號的值在100msec以內傳送至所有的HMI客戶端機4。因此，在圖5所示之例中，對於SCADA伺服器機3造成的處理負荷較低。

在時刻T中，當信號資料接收緒321從通信驅動器31接收到第一次封包時，封包中所含的各信號資料(值=1)即儲存於第一信號資料緩衝區322a之索引A、B、C的位置。在時刻T+100msec中，信號資料傳送緒323係從第一信號資料緩衝區322a讀取信號資料(值=1)，且傳送至HMI客戶端機4。於傳送中，當信號資料接收緒321從通信驅動器31接收到第二次封包時，各信號資料(值=2)即儲存於第二信號資料緩衝區322b的索引A、B、C的位置。

在時刻T+200msec中，信號資料傳送緒323係從第二信號資料緩衝區322b讀取信號資料(值=2)，且傳送至HMI客戶端機4。於傳送中，當信號資料接收緒321從通信驅動器31接收到第三次封包時，各信號資料(值=3)即儲存於第一信號資料緩衝區322a的索引A、B、C的位置。客戶端管理部32係反復進行以上的處理，故上述抽減處理未被進行。

參照圖6和圖7來說明對於SCADA伺服器機3造成之處理負荷較高時之客戶端管理部32的處理。在圖6和圖7所示之例中，信號資料傳送緒323需要200msec來將儲存於第一或第二信號資料緩衝區322a、322b之索引A、 B、C、D、E、F之各信號資料的值傳送至所有的HMI客戶端機4，此係與圖5所示之例之不同點。以下，以與圖5所示之例之不同點為中心進行說明。

在時刻T+200msec中，當信號資料接收緒321接收到第三次封包時，由於信號資料傳送緒323的傳送處理未完成，故儲存於第二信號資料緩衝區322b之索引A至F之位置的各信號資料(值=2)不會被傳送至HMI客戶端機4，而在第二信號資料緩衝區322b之索引A至F之位置覆寫各信號資料(值=3)。

同樣地，在時刻T+400msec中，由於信號資料傳送緒323的傳送處理未完成，故儲存於第一信號資料緩衝區322a之索引A至F之位置的各信號資料(值=4)不會被傳送至HMI客戶端機4，而在第一信號資料緩衝區322a之索引A至F之位置覆寫各信號資料(值=5)。

再者，在時刻T+600msec中，由於信號資料傳送緒323的傳送處理未完成，故儲存於第二信號資料緩衝區322b之索引A至F之位置的各信號資料(值=6)不會被傳送至HMI客戶端機4，而在第二信號資料緩衝區322b之索引A至F之位置覆寫各信號資料(值=7)。

如此，依據SCADA伺服器機3的性能和傳送至HMI客戶端機4的資料量，自動地執行覆寫第一信號資料緩衝區322a或第二信號資料緩衝區322b之信號資料的抽減處理，從而調整傳送至HMI客戶端機4的資料量。

為了減少傳送至HMI客戶端機4的資料量，如圖8所示，亦可構成為信號資料緩衝區322具有在所儲存之信號資料的值被更新時成為ON(未被更新時則成為OFF)的更新位元。更新位元係1bit的更新旗標。此時，信號資料傳送緒323雖可構成為從信號資料緩衝區322的整體抽出更新位元為ON的信號資料，但此方式效率不佳。因此，如圖9所示，係以可產生儲存更新旗標為 ON之索引的索引清單Li，且將所產生的索引清單Li儲存於信號資料緩衝區322之方式構成信號資料接收緒321。索引清單Li係表示更新區域Ru的清單。索引清單Li係可依每一資料型產生。再者，可構成為由信號資料傳送緒323參照索引清單Li，且僅將更新旗標為ON之索引的信號資料，亦即更新區域Ru的信號資料傳送至HMI客戶端機4。依據此，可效率良好地抽出應傳送至HMI客戶端機4的信號資料，結果，可效率良好地減少傳送至HMI客戶端機4的資料量。

如此，藉由設定更新區域Ru，可實現有效率地傳送信號資料至HMI客戶端機4。另外，在圖8和圖9中，雖顯示了位元型的信號資料之例，但藉由將更新旗標和索引清單Li亦應用於其他資料型的信號資料，可實現更有效率之信號資料的傳送。

圖10係顯示信號資料接收緒321所執行之接收處理之例行程序之一例的流程圖。另外，僅圖10中被虛線包圍所示的排他區間和後述之圖11中虛線所示之排他區間之中的一方可執行。亦即，信號資料接收緒321於排他區間執行中，係等待信號資料傳送緒323之排他區間的執行，而信號資料傳送緒323於排他區間執行中，則等待信號資料接收緒321之排他區間的執行。

在圖10所示的例行程序中，係等待來自通信驅動器31之信號資料的接收(步驟S11)。通信驅動器31係以一定周期傳送包含相同資料型之信號資料的封包。當開始封包的接收時(步驟S12)，使接收完成旗標為OFF(步驟S13)。接著，將信號資料儲存於目前的接收資料緩衝區編號(步驟S14)。所謂目前的接收資料緩衝區編號，係進行信號資料之儲存之信號資料緩衝區的編號，為第一或第二信號資料緩衝區322a、322b。在步驟S14中，如上所述，係以依每一資料型對應索引之方式儲存信號資料。

接著，判定目前的接收資料緩衝區編號和後述之圖11所示之例行程序中之目前的傳送資料緩衝區編號是否相同(步驟S15)。當不同的情形下，亦即當信號資料傳送緒323所進行的傳送完成時，係使接收完成旗標為ON(步驟S16)。藉此，下次接收到之封包的信號資料係儲存於與目前不同的信號資料緩衝區。步驟S16之後，返回步驟S11。另一方面，當相同時，前進至步驟S17。

在步驟S17中，係執行號誌(semaphore)V操作。接著，更新目前的接收資料緩衝區編號(步驟S18)。藉此，通知信號資料傳送緒323下次要傳送的資料已準備完成。步驟S18結束之後，返回步驟S11。

圖11係顯示信號資料傳送緒323所執行之傳送處理之例行程序之一例的流程圖。

在圖11所示之例行程序中，係執行號誌P操作(步驟S21)。藉由號誌P操作的執行，待機至信號資料接收緒321要傳送之資料的準備完成為止。於動作再度開始後，將儲存於目前之傳送資料緩衝區編號的信號資料傳送至HMI客戶端機4(步驟S22)。目前的傳送資料緩衝區編號，係進行信號資料之讀取之信號資料緩衝區的編號，為第一或第二信號資料緩衝區322a、322b。在步驟S22中，參照圖9所示的索引清單Li，且僅傳送更新旗標為ON之索引的信號資料，亦即更新區域Ru的信號資料。藉此，可減少對於HMI客戶端機4的傳送資料量，故可使HMI客戶端機4之信號資料的傳送迅速地完成。

在此，參照圖12，信號資料傳送緒323係可依據規定了對應於信號資料之信號資料緩衝區322之索引、與應傳送該信號資料之HMI客戶端機4之關係的客戶端清單Lc，而傳送更新區域Ru的信號資料。客戶端清單Lc係使用規定了索引與使用信號資料之螢幕41之螢幕識別符Gn(n=1、2、^…)之關係的第一地圖Mp1、以及規定了HMI客戶端機4(4A、4B、4C)與螢幕識別符Gn之關係的第二地圖Mp2而作成。

在步驟S22之後，更新目前的傳送資料緩衝區編號(步驟S23)。接著，判定目前的傳送資料緩衝區編號、與圖10所示之例行程序中之目前的接收資料緩衝區編號是否相同(步驟S24)。當不同的情形下，返回步驟S21。當相同的情形下，前進至步驟S25。

在步驟S25中，係判定接收完成旗標是否為ON。當接收完成旗標為OFF時，返回步驟S21的處理。另一方面，當接收完成旗標為ON時，執行號誌V操作(步驟S26)。接著，更新目前的接收資料緩衝區編號(步驟S27)。接著，使接收完成旗標為OFF(步驟S28)，返回步驟S21的處理。

1-4、SCADA伺服器機3及HMI客戶端機4的硬體構成例

圖13係顯示SCADA伺服器機及HMI客戶端機之硬體構成例的方塊圖。上述之SCADA伺服器機3的各處理係藉由處理電路來實現。處理電路係由處理器301、記憶體302、網路介面303連接而構成。處理器301係執行記憶於記憶體302中的各種程式，藉此實現SCADA伺服器機3的各功能。記憶體302係包含主記憶裝置和輔助記憶裝置。此外，記憶體302係包含屬於可暫時儲存信號資料之保管區域的第一和第二信號資料緩衝區322a、322b。

上述之HMI客戶端機4的各處理係藉由處理電路來實現。處理電路係由處理器401、記憶體402、至少一個監視器403、網路介面404、輸入介面405連接而構成。處理器401係執行記憶於記憶體402中的各種程式，藉此實現HMI客戶端機4的各功能。記憶體402係包含主記憶裝置和輔助記憶裝置。監視器403亦可設置複數台。輸入介面405係鍵盤、滑鼠、觸控面板(touch panel)等輸入裝置。

1-5、功效

綜上所述，依據本實施型態，在信號資料傳送緒323從第一和第二信號資料緩衝區322a、322b的一方讀取信號資料而傳送至HMI客戶端機4期間，藉由將儲存於第一和第二信號資料緩衝區322a、322b的另一方的信號資料予以覆寫(更新)，從而可抽減要傳送至HMI客戶端機4的信號資料。藉此，避免未全能傳送至HMI客戶端機4的信號資料滯留於SCADA伺服器機3的信號資料緩衝區322，或SCADA伺服器機3的記憶體空餘容量變少。因此，即使對於SCADA伺服器機3造成的處理負荷較高時，亦可防止在HMI客戶端機4的螢幕41上之顯示更新的延遲或SCADA伺服器機3的停止。

在本實施型態的抽減處理中，不會有因為覆寫而使最新之信號資料被抽減的情形。而且，可盡量地減少被抽減之信號資料的資料量，且可將盡可能多的信號資料傳送至HMI客戶端機4。因此，可最大限度地利用SCADA Web HMI系統1的系統性能而進行抽減處理。

綜上雖已說明了本發明的實施型態，但本發明不限定於上述的實施型態，在不脫離本發明之主旨的範圍內可作各種變更進行實施。在上述的實施型態中，提及到各元件之個數、數量、量、範圍等數時，除特別明示之情形或原理上明確地限定為該數的情形外，本發明並不限定為所提及的數。此外，在上述之實施型態中所說明的構造等，除特別明示之情形或原理上明確地限定為該構造的情形外，不必然為本發明之必須者。