JPH10161738A - データ収集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 客先提出用の成績表の自動編集が可能とな
る。 【解決手段】 プラント制御信号をディジタルオシロレ
コーダからコンピュータに送信し、コンピュータ側で信
号ごとに識別子をつけ、スケーリング値を設定して物理
量に変換して保存し、自動編集によって所定の様式の成
績表にしてプリントアウトし、またＦＤ、ＭＯなどに出
力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラント制御に使
用される各種のディジタル信号、アナログ信号データを
収集し、編集して出力するデータ収集装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】産業プラントにおいて、プラントを制御
する制御装置の制御データやプラントに設置された各種
のセンサの出力など、プラント制御のために使用される
各種のディジタル信号、アナログ信号データを収集して
解析するために、従来は、図６に示すようなディジタル
オシロレコーダ１が用いられている。このディジタルオ
シロレコーダ１では、プラント制御装置から送られてく
る各種のディジタル信号、アナログ信号２を多数の測定
チャンネル３によって受信してディジタル信号データに
変換して内部メモリ１１に記憶し、これを記録紙印刷回
路１２によって備え付けの記録紙１３に出力する。

【０００３】そして客先提出用にプラント制御試験の成
績表１４を作成する際には、手作業で記録紙１３に出力
されている各種ディジタル信号、アナログ信号のチャー
トに対してタイトル、各チャンネル単位の信号名称、デ
ータのスケーリング値、応答時間、測定時間及びタイミ
ングなどを記入する作業を行っていた。そしてこのデー
タ整理作業では、ワードプロセッサなどで台紙を作成
し、収集した記録紙を台紙の上に貼り付けて作成する手
法をとっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のデータ収集手法では、上述したようにプラント制
御試験の成績表を作成するのにディジタルオシロレコー
ダが記録紙に出力したチャートを台紙に貼り付けて必要
な情報をさらに手作業で書き込む作業を行う必要があっ
たために、特に客先提出用の成績表ともなると１００枚
程度を作成する必要があってその作成作業に多大の労力
と時間が必要になる問題点があった。また客先からの要
望で、成績表を補助記憶装置に記憶して提出する必要が
生じた場合には、前述のようにして作成した成績表１枚
１枚をイメージスキャナで読取り、これをフレキシブル
ディスクのような補助記憶媒体に記憶する作業が必要と
なり、これにも多大の労力と時間が必要となる問題点が
あった。さらに、従来のディジタルオシロレコーダで
は、データ収集した結果を技術者が判定するためにはそ
のデータをいったん記録紙に出力させて見る必要があ
り、客先提出用の成績表作成のためにも記録紙が必要で
あり、データ出力させるために大量の記録紙が必要とな
る問題点もあった。

【０００５】これらに加えて、従来のディジタルオシロ
レコーダによるデータ収集作業では、そのレコーダの前
に少なくとも一人の技術者がいて入力されるデータを監
視しながら記録スタート、ストップの操作を行う必要が
あり、データ収集のための要員数が多くなる問題点があ
った。また、リモートでデータ解析するためにはディジ
タルオシロレコーダで収集して記録紙に出力したデータ
をその場で整理し、ファクシミリなどで送信してリモー
ト解析を行わせる必要があって、この点でも要員数が多
くなる問題点があった。さらに、トラブル発生時にトラ
ブル原因を究明するためには、ディジタルオシロレコー
ダにトラブル解決に必要なデータを接続して監視を行う
方法をとる必要があり、発生するトラブルが１日に１回
程度しか起こらないようなものであれば、その究明に２
４時間体制でデータ監視が必要となり、また収集したデ
ータの解析にも多大の時間が必要となる問題点があっ
た。

【０００６】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、プラント制御に必要な各種のディジタ
ル信号、アナログ信号データを自動的に補助記憶手段に
データ収集することができ、データ収集中の技術者の監
視の必要性を少なくし、ディジタルオシロレコーダの記
録紙に残す必要性も少なくし、資源の消費を抑え、また
成績表の作成も容易にして要員数も大幅に削減すること
ができるデータ収集装置を提供することを目的とする。

【０００７】本発明はまた、収集したプラント制御デー
タの第三者への配信ができて収集したデータのリモート
解析が容易に行えるデータ収集装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のデータ
収集装置は、外部のプラント制御装置から送られてくる
複数種のディジタル信号及びアナログ信号を収集して記
憶する原始信号記憶手段と、前記原始信号記憶手段に記
憶されている前記ディジタル信号及びアナログ信号を当
該装置に合致したデータに変換する信号変換手段と、前
記信号変換手段が変換した複数種のデータそれぞれに対
して固有の必要情報を設定するデータ固有情報設定手段
と、前記信号変換手段が変換した前記複数種のデータそ
れぞれを、前記データ固有情報設定手段が設定した固有
必要情報と共に記憶するデータ収集記憶手段とを備えた
ものである。

【０００９】この請求項１の発明のデータ収集装置で
は、原始信号記憶手段によって外部のプラント制御装置
から送られてくる複数種のディジタル信号及びアナログ
信号を収集して記憶し、これを信号変換手段によって当
該装置に合致したデータに変換し、さらにデータ固有情
報設定手段によって前述のデータそれぞれに対する固有
の必要情報、たとえば、信号名称、スケーリング値、応
答時間、測定時間などを設定し、データ収集記憶手段が
前記複数種のデータそれぞれをそれらに設定された固有
必要情報と共に記憶する。

【００１０】こうして、プラント制御に必要な各種ディ
ジタル信号、アナログ信号データを記憶手段に自動的に
記憶し蓄積することにより、データ収集のために技術者
がディジタルオシロレコーダの記録スタート、ストップ
などの操作をし、また入力されるデータを監視しておく
必要性を少なくする。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１のデータ収集
装置において、前記データ収集記憶手段として当該装置
から取出すことのできる補助記憶媒体を用いたものであ
り、これによって収集したデータのコピー、転送、編集
などのための取り扱いが容易となり、また客先提出用の
試験成績表の作成とその記憶も容易となる。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１又は２のデー
タ収集装置において、前記データ収集記憶手段に記憶さ
れたデータを所定の様式でプリントアウトする印刷手段
を備えたものであり、これによって客先提出用の成績表
の作成、出力が短時間のうちに少ない労力で行えるよう
になる。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１〜３のデータ
収集装置において、前記データ収集記憶手段に入力され
る前記複数種のデータ及びそのそれぞれに設定された固
有必要情報を表示するトレンドデータ表示手段を備えた
ものであり、これによってトレンドデータ表示手段に表
示される情報を監視することによってプラントの稼働状
態を把握することができるようになる。

【００１４】請求項５の発明は、請求項１〜４のデータ
収集装置において、前記データ収集記憶手段に記憶され
たデータを外部の受信装置に送信するデータ送信手段を
備えたものであり、これによって第三者へデータを送信
してリモート解析させることができる。

【００１５】請求項６の発明は、請求項３のデータ収集
装置において、前記原始信号記憶手段と、前記信号変換
手段及びデータ固有情報設定手段と、前記データ収集記
憶手段と、前記印刷手段とをＬＡＮによって接続したも
のであり、これによって特に印刷手段を他の機器類と１
対Ｎ接続できて、機器使用の効率化が図れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態の
システム構成を示しており、プラントの各部に設置され
ている各種センサからのアナログ信号やディジタル信
号、またプラント制御装置から送られてくる各種制御デ
ータのディジタル信号など、多チャンネルの入力信号２
を受け入れるディジタルオシロレコーダ１と、このディ
ジタルオシロレコーダ１と接続され、ディジタルオシロ
レコーダ１からの信号の変換制御を行うコンピュータ４
と、このコンピュータ４の処理出力データを記憶するハ
ードディスクのような大容量記憶媒体５ａにデータ記憶
する大容量補助記憶装置５と、さらにフレキシブルディ
スク、ＭＯディスク、ＤＶＤ等の可搬型補助記憶媒体６
ａにデータ記憶を行う第２の補助記憶装置６と、プリン
タ７とから構成されている。

【００１７】ディジタルオシロレコーダ１の内部機能構
成について説明すると、従来例と同様の構成で外部から
入力される各種ディジタル信号、アナログ信号２をディ
ジタル信号に変換して入力する測定チャンネル３と、こ
の測定チャンネル３を通して入力されるディジタル信号
を一時的に保持する内部メモリ１１と、この内部メモリ
１１に保持されたディジタル信号をチャート記録紙１３
に印刷して出力する記録紙印刷回路１２を備え、さらに
内部メモリ１１に記憶されているディジタル信号をコン
ピュータ４側に送信するデータ送信回路１５を備えてい
る。

【００１８】コンピュータ４は、ディジタルオシロレコ
ーダ１のデータ送信回路１５から送られてくるディジタ
ル信号を所定のサンプリングタイミングごとに受信する
データ受信回路４１と、このデータ受信回路４１が受信
したディジタル信号を各種の物理量データに変換して収
集データｓ１として出力する制御信号変換回路４２と、
受信ディジタル信号を監視していて所定の信号ｓ２が入
力された時にそれをトリガにして該当する収集データｓ
１にタイムスタンプを付加するトリガ履歴回路４３と、
大容量補助記憶装置５に記憶された収集データｓ１から
指定されたデータ種、設定された様式などに基づいて自
動的にデータ編集を行い、第２の補助記憶装置６に保存
するデータ収集自動編集回路４４と、第２の補助記憶装
置６に保存されている収集編集データをプリンタ７にプ
リントアウトさせる印刷回路４５を備えている。

【００１９】加えてコンピュータ４は、ディスプレイに
表示される情報に対してオペレータがタッチ操作、カー
ソル移動操作、マウス操作など適宜に用意されているポ
インティング手段による選択操作やキーボードからの文
字入力操作によって収集データの選択、データ固有情報
の付加を行わせるために設定画面表示回路４６を備えて
いて、初期設定画面４６ａ、この初期設定画面４６ａか
らの選択操作によって次画面として展開するタイトル設
定画面４６ｂ、チャンネル設定画面４６ｃ、チャンネル
名称設定画面４６ｄ、スケーリング設定画面４６ｅ、サ
ンプリング設定画面４６ｆ、トリガ設定画面４６ｇそれ
ぞれを表示し、その各画面において技術者が選択設定操
作を行うことによってその選択操作入力の受付処理を行
う。

【００２０】次に、上記構成のデータ収集装置の動作に
ついて説明する。まずコンピュータ４においては初期設
定を行うために画面表示回路４６によって初期設定画面
４６ａをディスプレイに表示させ、この初期設定画面４
６ａから技術者がタイトル設定画面４６ｂ、チャンネル
設定画面４６ｃ、チャンネル名称設定画面４６ｄ、スケ
ーリング設定画面４６ｅ、サンプリング設定画面４６
ｆ、あるいはトリガ設定画面４６ｇを選択操作すること
によって該当する設定画面を展開表示する。

【００２１】ここで、タイトル設定画面４６ｂは、最終
的にプリンタ７によってプリントアウトする成績表７１
のタイトルである用途、製品番号、定格、試験日、オシ
ロ名称、展開図、試験者、測定器番号を選択設定する画
面であり、チャンネル設定画面４６ｃは、多チャンネル
の測定チャンネル３からどの番号のチャンネルでデータ
収集するかを選択する画面であり、チャンネル名称設定
画面４６ｄは、多チャンネルの各チャンネルで収集する
データの名称を選択設定する画面である。さらにスケー
リング設定画面４６ｅは、各チャンネルの入力信号デー
タのスケーリング、つまり入力される信号データをいく
らの物理量実数値に変換するかのスケーリング値を選択
設定する画面であり、サンプリング設定画面４６ｆは、
各チャンネルのディジタル信号のサンプリングタイムを
設定する画面であり、トリガ設定画面４６ｇは、各デー
タについて、どのようなトリガ信号ｓ２が入力されれば
そのデータにタイムスタンプを付加するかを設定してト
リガ履歴回路４３に与える操作をするための画面であ
る。

【００２２】このようにしてデータ収集の初期設定を完
了した後、データ収集、自動編集を開始する。そこでは
まず、プラント制御装置から送られてくる各種ディジタ
ル信号、アナログ信号２が測定チャンネル３を通じて所
定周期ごとにディジタルオシロレコーダ１に入力され、
ディジタル信号に変換して内部メモリ１１に逐次記憶さ
れる。そしてこの内部メモリ１１に記憶されたディジタ
ル信号はデータ送信回路１５からコンピュータ４に送信
され、データ受信回路４１によって設定されたサンプリ
ングタイムごとに受信され、制御信号変換回路４２によ
ってスケーリングを行い、物理量データに変換して大容
量補助記憶装置５の補助記憶媒体５ａに逐次記憶してい
く。この際に、チャンネル設定画面４６ｃにおいて設定
されたチャンネルのデータについて、またサンプリング
設定画面４６ｆによって設定されたサンプリングタイミ
ングごとに蓄積保存していくことになる。またチャンネ
ルごとにチャンネル番号、データの名称などの情報も付
加される。加えて、トリガ履歴回路４３は、入力データ
から所定のトリガ信号ｓ２を検出した時にそのデータに
タイムスタンプを追加して補助記憶装置５に記憶させ
る。このトリガ信号ｓ２には、たとえば、電源オン／オ
フ、搬送物の入力／出力検出、モータオン／オフなどが
設定される。

【００２３】大容量補助記憶装置５にデータ収集が完了
し、成績表７１の作成を行う際には次の手順による。デ
ータ収集自動編集回路４４は大容量補助記憶装置５の補
助記憶媒体５ａに保存されている収集データｓ１に対し
て、タイトル設定画面４６ｂによって設定された成績表
７１のタイトルである用途、製品番号、定格、試験日、
オシロレコーダの名称、展開図、試験者、測定器番号な
どを読込み、大容量補助記憶装置５から収集データｓ１
の中から編集しようとするデータｓ３を読み出し、あら
かじめ設定されている所定の形式、たとえば、横軸を時
間軸にとってプラントデータを縦軸にしたチャートを作
成し、所定の場所にタイトル情報を記入する形式に自動
的に編集し、この編集結果ｓ４を補助記憶装置６の可搬
型補助記憶媒体６ａに保存する。このデータ編集は、収
集データｓ１の中から必要とするデータを逐一指定して
データｓ３ごとに行い、その編集結果ｓ４を補助記憶装
置６の補助記憶媒体６ａに記憶する。

【００２４】そしてプリントアウトするには、印刷回路
４５がこの補助記憶装置６の補助記憶媒体６ａから編集
された各種データの編集結果ｓ５を読み出してプリンタ
７に渡し、所定の様式の成績表７１にして出力する。ま
た客先の要望で補助記憶媒体も必要とする場合には、補
助記憶媒体６ａを補助記憶装置６から取出して客先提出
用補助記憶媒体７２として用いる。図２にはプリントア
ウトされた成績表７１の一例を示してある。

【００２５】このようにして、第１の実施の形態によれ
ば、従来はディジタルオシロレコーダ１において記録紙
１３に出力したチャートを技術者が手作業で成績表に編
集して客先に提出していたものを、コンピュータ４によ
ってデータ編集を自動的に行い、また所定の様式の成績
表７１にしてプリントアウトすることができるので、多
大の労力と時間を削減することができるようになる。

【００２６】また成績表７１を自動編集してプリントア
ウトすると共に、可搬型の補助記憶媒体６ａに記憶して
補助記憶装置６から取出して客先提出用補助記憶媒体７
２として用いることもできるようにしたので、従来のよ
うに手作業で作成した成績表をイメージスキャナで読み
込んで記憶媒体に保存して客先に提出するという作業も
必要なくなり、この点での多大な労力、時間を削減する
こともできるようになる。

【００２７】加えて、入力信号データごとにどのような
サンプリングタイミングで、どのようなスケーリング値
にするか設定し、その条件に則って補助記憶装置５にデ
ータ収集するので、データの自動収集が可能となり、こ
の点での技術者の労力負担が軽減される。またトリガ信
号の履歴も対応するデータチャンネルと関連させて記憶
するので、機器のスタート、ストップ操作とタイミング
を合わせて対応する機器のデータを収集する作業が必要
ではなくなり、この点でデータの自動収集が図れて人員
削減が可能となる。

【００２８】次に、本発明の第２の実施の形態を図３に
基づいて説明する。この第２の実施の形態の特徴は、第
１の実施の形態に示したコンピュータ４がさらに、トレ
ンド表示回路４７を追加的に備え、リアルタイムトレン
ド表示画面４７ａにリアルタイムトレンド表示すること
ができるようにした点にある。なお、この第２の実施の
形態において、図１に示した第１の実施の形態と共通す
る構成要素については同一の符号を付して示してある。

【００２９】通常、プラントの制御特性や制御タイミン
グを調整するときに各制御の調整に必要な信号を測定器
に接続して、データ収集しながら調整を実施するが、収
集中の生データを監視することが必要な場合もある。そ
こで、この第２の実施の形態ではトレンド表示回路４７
をコンピュータ４に設け、大容量補助記憶装置５に逐次
保存されていく各種のプラント制御収集データのうち、
あらかじめ選定した種類のデータについてリアルタイム
トレンド表示画面にチャート形式で、メータ形式で、あ
るいはこれらの両方の形式で同時に表示する。

【００３０】したがって、この第２の実施の形態のデー
タ収集装置では、第１の実施の形態と同様に試験成績表
をプリンタによってプリントアウトしてそのまま客先に
提出することができ、また、補助記憶媒体６ａに成績表
データを保存して客先に提出することもできる上に、試
験作業時には技術者がプラント制御特性をディスプレイ
のリアルタイムトレンド表示画面４７ａを見て把握で
き、試験作業の能率を向上させることができる。

【００３１】次に、本発明の第３の実施の形態を図４に
基づいて説明する。この第３の実施の形態の特徴は、第
１の実施の形態に示したコンピュータ４にさらに、電話
回線を通じて外部の第三者とデータ通信を行うための通
信回路４８を追加的に備えた点にある。なお、この第３
の実施の形態においても、第１の実施の形態と共通する
構成要素については同一の符号を付して示してある。

【００３２】この第３の実施の形態では、補助記憶装置
６に記憶されているデータ収集自動編集結果ｓ５を通信
回路４８を通じて、解析が可能な第三者のコンピュータ
８へ送信して解析を依頼することができ、これによって
効果的にデータ解析ができるようになる。

【００３３】次に本発明の第４の実施の形態を図５に基
づいて説明する。この第４の実施の形態は、第１〜第３
の実施の形態のそれぞれにおいて、ハードウェア機器で
あるディジタルオシロレコーダ１、コンピュータ４、プ
リンタ５をＬＡＮ９によって接続したシステム構成を特
徴とする。このシステム構成にすることによってプリン
タ５を他のコンピュータと１対Ｎの接続が可能となり、
システム運営の効率化が図れる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
プラント制御に必要な各種ディジタル信号、アナログ信
号データを記憶手段に自動的に記憶し蓄積することによ
り、データ収集のために技術者がディジタルオシロレコ
ーダの記録スタート、ストップなどの操作をし、また入
力されるデータを監視する必要性が少なくなり、技術要
員の削減、技術者の労力負担の軽減が図れる。

【００３５】請求項２の発明によれば、補助記憶媒体に
データ収集することにより、収集したデータのコピー、
転送、編集などのための取り扱いが容易となり、また客
先提出用の試験成績表の作成とその記憶も容易となる。

【００３６】請求項３の発明によれば、データ収集記憶
手段に記憶されたデータを所定の様式でプリントアウト
する印刷手段を備えたことによって客先提出用の成績表
の作成、出力が短時間のうちに少ない労力で行えるよう
になる。

【００３７】請求項４の発明によれば、トレンドデータ
表示手段に表示される情報を監視することによってプラ
ントの稼働状態を把握することができる。

【００３８】請求項５の発明によれば、データ収集記憶
手段に記憶されたデータを外部の受信装置に送信するデ
ータ送信手段を備えたことによって第三者へデータを送
信してリモート解析させることができる。

【００３９】請求項６の発明によれば、原始信号記憶手
段と、データ収集記憶手段と、印刷手段とをＬＡＮによ
って接続したものであり、これによって特に印刷手段を
他の機器類と１対Ｎ接続できて、機器使用の効率化が図
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の機能ブロック図。

【図２】上記の実施の形態にプリントアウトされた成績
表を示す説明図。

【図３】本発明の第２の実施の形態の機能ブロック図。

【図４】本発明の第３の実施の形態の機能ブロック図。

【図５】本発明の第４の実施の形態の機能ブロック図。

【図６】従来例の機能ブロック図。

【符号の説明】

１ ディジタルオシロレコーダ ２ 制御信号 ４ コンピュータ ５ 大容量補助記憶装置 ６ 補助記憶装置 ６ａ 補助記憶媒体 ７ プリンタ ８ 第三者コンピュータ通信回路 ９ ＬＡＮ １１ 内部メモリ １２ 記録紙印刷回路 １３ 記録紙 １５ データ送信回路 ４１ データ受信回路 ４２ 制御信号変換回路 ４３ トリガ履歴回路 ４４ データ収集自動編集回路 ４５ 印刷回路 ４６ 設定画面表示回路 ７１ 成績表 ７２ 客先提出用補助記憶媒体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部のプラント制御装置から送られてく
   る複数種のディジタル信号及びアナログ信号を収集し、
   ディジタルデータにして記憶する原始信号記憶手段と、 前記原始信号記憶手段に記憶されている前記ディジタル
   信号及びアナログ信号を当該装置に合致したデータに変
   換する信号変換手段と、 前記信号変換手段が変換した複数種のデータそれぞれに
   対して固有の必要情報を設定するデータ固有情報設定手
   段と、 前記信号変換手段が変換した前記複数種のデータそれぞ
   れを、前記データ固有情報設定手段が設定した固有必要
   情報と共に記憶するデータ収集記憶手段とを備えて成る
   データ収集装置。
2. 【請求項２】 前記データ収集記憶手段は、当該装置か
   ら取出すことができる補助記憶媒体であることを特徴と
   する請求項１に記載のデータ収集装置。
3. 【請求項３】 前記データ収集記憶手段に記憶されたデ
   ータを所定の様式でプリントアウトする印刷手段を備え
   て成る請求項１又は２に記載のデータ収集装置。
4. 【請求項４】 前記データ収集記憶手段に入力される前
   記複数種のデータ及びそのそれぞれに設定された固有必
   要情報を表示するトレンドデータ表示手段を備えて成る
   請求項１〜３のいずれかに記載のデータ収集装置。
5. 【請求項５】 前記データ収集記憶手段に記憶されたデ
   ータを外部の受信装置に送信するデータ送信手段を備え
   て成る請求項１〜４のいずれかに記載のデータ収集装
   置。
6. 【請求項６】 前記原始信号記憶手段と、前記信号変換
   手段及びデータ固有情報設定手段と、前記データ収集記
   憶手段と、前記印刷手段とをＬＡＮによって接続して成
   ることを特徴とする請求項３に記載のデータ収集装置。