JP2019008435A - トレンドグラフ表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トレンドグラフとイベント情報とを関連付けて、直感的に理解できるユーザインターフェースを提供する。【解決手段】トレンドグラフ表示装置は、計測データを記憶する記憶部１０２と、計測データに関連するイベント情報を記憶する記憶部１０３と、計測データの推移を計測データの種類毎に視覚化したトレンドグラフの表示データを作成する表示データ作成部１０４と、トレンドグラフで表示する計測データに対応するイベント情報の中にアラーム情報が存在するかどうかを判定するイベント判定部１０５と、アラーム情報が存在すると判定された場合に、このアラーム情報に基づいて、アラーム発生期間のトレンドグラフがアラーム発生を示す表示形式になるように表示データを設定する表示形式決定部１０６と、表示データに応じたトレンドグラフの表示を行う表示部１０７とを備える。【選択図】 図２

Description

本発明は、計測データの推移を視覚化したトレンドグラフを表示するトレンドグラフ表示装置に関するものである。

従来より、圧力、液量、温度など、所定の時間間隔で収集された計測データをグラフ化して表示するトレンドグラフ表示装置が広く用いられている（特許文献１参照）。
他方、計測データの収集中に、計測データの値が何らかの異常と判断される条件を満たした場合に、アラート情報をオペレータに提示すると共に、当該アラート情報を記憶装置内に蓄積することが一般的に行われている（特許文献２参照）。

従来、トレンドグラフとイベント情報（アラート情報）とは全く別個の情報として記録・管理されると共に、トレンドグラフ表示画面とイベント情報表示画面とが個別に用意されるのが通常であったため、トレンドグラフとイベント情報の両者を関連付けて比較参照することが難しいという問題点があった。

特開２０１２−１３３４３２号公報 特開２０１７−７６１６４号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、トレンドグラフとイベント情報とを関連付けて、直感的に理解できるユーザインターフェースを提供することができるトレンドグラフ表示装置を提供することを目的とする。

本発明のトレンドグラフ表示装置は、計測データを記憶するように構成された第１の記憶部と、前記計測データに関連するイベント情報を記憶するように構成された第２の記憶部と、前記計測データの推移を計測データの種類毎に視覚化したトレンドグラフの表示データを作成するように構成された表示データ作成部と、前記第２の記憶部に記憶されているイベント情報を参照し、前記トレンドグラフで表示する計測データに対応するイベント情報の中にアラーム情報が存在するかどうかを判定するように構成されたイベント判定部と、前記アラーム情報が存在すると判定された場合に、このアラーム情報に基づいて、アラーム発生期間の前記トレンドグラフがアラーム発生を示す表示形式になるように前記表示データを設定するように構成された表示形式決定部と、前記表示形式の設定がなされた表示データに応じたトレンドグラフの表示を行うように構成された表示部とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明のトレンドグラフ表示装置の１構成例において、前記アラーム発生を示す表示形式は、アラーム発生期間の前記トレンドグラフの線を点滅表示させる形式である。
また、本発明のトレンドグラフ表示装置の１構成例において、前記アラーム発生を示す表示形式は、アラーム発生期間の前記トレンドグラフの線の表示色を、アラームが発生していない期間の前記トレンドグラフの線の表示色と異なる色にする表示形式である。
また、本発明のトレンドグラフ表示装置の１構成例において、前記表示形式決定部は、発生したアラームの重要度に応じて、前記アラーム発生を示す表示形式を決定することを特徴とするものである。
また、本発明のトレンドグラフ表示装置の１構成例は、アラーム情報の表示をオペレータから要求されたときに、前記トレンドグラフで表示している計測データに対応するアラーム情報が前記トレンドグラフの表示画面に表示されるように前記表示データを変更するように構成されたアラーム情報出力部をさらに備えることを特徴とするものである。
また、本発明のトレンドグラフ表示装置の１構成例は、イベント情報の表示をオペレータから要求されたときに、前記トレンドグラフで表示している計測データに対応するイベント情報が前記トレンドグラフの表示画面に表示されるように前記表示データを変更するように構成されたイベント情報出力部をさらに備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、トレンドグラフで表示する計測データに対応するイベント情報の中にアラーム情報が存在すると判定した場合に、アラーム発生期間のトレンドグラフが、アラーム発生を示す表示形式になるようにしたので、オペレータはトレンドグラフとアラーム情報とを関連付けて、直感的に理解することができる。

また、本発明では、アラーム情報の表示をオペレータから要求されたときに、トレンドグラフで表示している計測データに対応するアラーム情報をトレンドグラフの表示画面に表示するようにしたので、オペレータはアラームの詳細を確認することができる。

また、本発明では、イベント情報の表示をオペレータから要求されたときに、トレンドグラフで表示している計測データに対応するイベント情報をトレンドグラフの表示画面に表示するようにしたので、オペレータは関連するイベントの詳細を確認することができる。

図１は、本発明の実施例に係る制御システムの構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施例に係る制御システムのサーバコンピュータとトレンドグラフ表示装置の構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施例に係る制御システムのサーバコンピュータの動作を説明するフローチャートである。 図４は、本発明の実施例に係る制御システムのトレンドグラフ表示装置の動作を説明するフローチャートである。 図５は、本発明の実施例におけるトレンドグラフ表示の１例を示す図である。 図６は、本発明の実施例においてアラーム情報表示要求操作が行われた後のトレンドグラフ表示の１例を示す図である。 図７は、本発明の実施例においてイベント情報表示要求操作が行われた後のトレンドグラフ表示の１例を示す図である。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施例に係るトレンドグラフ表示装置を適用する制御システムの構成を示すブロック図である。制御システムは、流量計１と、圧力計２と、流量計１や圧力計２で得られた計測データを基に流量や圧力等のプロセス変数を制御すると共に、計測データとイベント情報とを制御システムネットワーク４に送信する制御装置３と、制御装置３から送信された計測データとイベント情報とを上位システムネットワーク６に送る制御システムゲートウェイ（ＧＷ）５と、制御装置３による制御を監視したり制御装置３に指示を与えたりするための制御マンマシン装置７と、制御装置３から送信された計測データとイベント情報とを収集するサーバコンピュータ８と、計測データのトレンドグラフ表示とイベント情報表示とを行うトレンドグラフ表示装置１０とから構成される。

本発明は、収集した計測データとイベント情報の表示を対象とするものなので、制御方法やプロセス変数の種類によらず適用が可能である。したがって、図１では、流量計１や圧力計２等の代表的なセンサのみを記載し、制御装置３によって制御されるバルブやヒータ等については記載を省略している。

図２はサーバコンピュータ８とトレンドグラフ表示装置１０の構成を示すブロック図である。サーバコンピュータ８は、計測データとイベント情報とを収集する収集部８０と、収集された計測データを記憶する記憶部８１と、収集されたイベント情報を記憶する記憶部８２（イベントデータベース）と、トレンドグラフ表示装置１０から要求された計測データとこれに対応するイベント情報とを検索する検索部８３と、検索した計測データとイベント情報とをトレンドグラフ表示装置１０に送信する送信部８４とから構成される。

トレンドグラフ表示装置１０は、オペレータからの操作を受け付ける操作受付部１００と、サーバコンピュータ８に対して計測データを要求するデータ要求部１０１と、サーバコンピュータ８から取得した計測データを記憶する記憶部１０２と、計測データと共にサーバコンピュータ８から送られたイベント情報を記憶する記憶部１０３と、計測データの推移を計測データの種類毎に視覚化したトレンドグラフの表示データを作成する表示データ作成部１０４と、トレンドグラフで表示する計測データに対応するイベント情報の中にアラーム情報が存在するかどうかを判定するイベント判定部１０５と、アラーム情報が存在すると判定された場合に、アラーム発生期間のトレンドグラフがアラーム発生を示す表示形式になるように表示データを設定する表示形式決定部１０６と、液晶パネル等の表示デバイスからなる表示部１０７と、アラーム情報の表示をオペレータから要求されたときに、トレンドグラフで表示している計測データに対応するアラーム情報がトレンドグラフの表示画面に表示されるように表示データを変更するアラーム情報出力部１０８と、イベント情報の表示をオペレータから要求されたときに、トレンドグラフで表示している計測データに対応するイベント情報がトレンドグラフの表示画面に表示されるように表示データを変更するイベント情報出力部１０９とから構成される。

図３はサーバコンピュータ８の動作を説明するフローチャートである。サーバコンピュータ８の収集部８０は、制御システムＧＷ５を通じて制御装置３から計測データを収集する（図３ステップＳ１００）。収集部８０は、収集した計測データをサーバコンピュータ８の記憶部８１に記憶させる（図３ステップＳ１０１）。

また、収集部８０は、制御装置３でイベントが発生したときに（図３ステップＳ１０２においてＹＥＳ）、このイベントの内容を表すイベント情報を制御装置３から受け取ってサーバコンピュータ８の記憶部８２に記憶させる（図３ステップＳ１０３）。イベントの例としては、例えば計測データの値が所定の上下限値に達したことを示すアラーム、制御システムに故障が発生したことを示すアラーム、計測データの値と目標値との偏差が所定の上下限値に達したことを示すアラーム、制御システムの状態を報告するシステムステータス、制御装置３に対する制御マンマシン装置７のオペレータの操作（例えば目標値の変更等）、制御システムの保守・点検などがある。イベント情報には、イベントの発生日時の情報とイベントの終了日時の情報とイベントの内容を表す情報とが含まれる。

サーバコンピュータ８の検索部８３は、後述のようにトレンドグラフ表示装置１０からデータ要求があったときに（図３ステップＳ１０４においてＹＥＳ）、このデータ要求と合致する計測データを、記憶部８１に記憶されている計測データの中から検索する（図３ステップＳ１０５）。また、検索部８３は、検索した計測データに関連するイベント情報を、記憶部８２に記憶されているイベント情報の中から検索する（図３ステップＳ１０６）。

サーバコンピュータ８の送信部８４は、検索部８３が検索した計測データとイベント情報とを上位システムネットワーク６を介してトレンドグラフ表示装置１０に送信する（図３ステップＳ１０７）。

サーバコンピュータ８は、以上のようなステップＳ１００〜Ｓ１０７の処理を制御システムの動作が終了するまで（図３ステップＳ１０８においてＹＥＳ）、繰り返し行う。

次に、トレンドグラフ表示装置１０の動作を図４を参照して説明する。トレンドグラフ表示装置１０の操作受付部１００は、トレンドグラフ表示装置１０を使用するオペレータからの操作をマウスやキーボード等の入力装置（不図示）を介して受け付ける。

トレンドグラフ表示装置１０のデータ要求部１０１は、操作受付部１００がオペレータからトレンドグラフの表示要求を受けると（図４ステップＳ２００においてＹＥＳ）、この表示要求に対応する計測データをサーバコンピュータ８に対して要求する（図４ステップＳ２０１）。データ要求部１０１が送る要求の情報の中には、オペレータがトレンドグラフ表示を要求した計測データの種類、計測データの表示対象期間（計測日時）等を指定する情報が含まれる。

データ要求部１０１からのデータ要求に応じたサーバコンピュータ８の動作は、図３のステップＳ１０４〜Ｓ１０７で説明したとおりである。
データ要求部１０１は、自身の要求に応じてサーバコンピュータ８から送信された計測データをトレンドグラフ表示装置１０の記憶部１０２に記憶させる（図４ステップＳ２０２）。また、データ要求部１０１は、サーバコンピュータ８から送信されたイベント情報をトレンドグラフ表示装置１０の記憶部１０３に記憶させる（図４ステップＳ２０３）。

次に、トレンドグラフ表示装置１０の表示データ作成部１０４は、記憶部１０２に記憶された計測データの推移を計測データの種類毎に視覚化したトレンドグラフ（折れ線グラフ）の表示データを作成する（図４ステップＳ２０４）。このとき、表示データ作成部１０４は、時間軸上で離散した計測データを補間して計測データ間を直線または曲線でつなぐ。補間処理としては、例えば線形補間、スプライン補間などがある。

表示データ作成部１０４は、トレンドグラフの縦軸を計測データの値、横軸を時間とする。このとき、表示データ作成部１０４は、縦軸の目盛りの範囲および目盛りの間隔を計測データの最小値と最大値に基づいて計測データの種類毎に自動的に決定すると共に、全計測データに共通の横軸の目盛りの範囲および目盛りの間隔を全ての計測データ中の最小値と最大値に基づいて自動的に決定すればよい。また、表示データ作成部１０４は、縦軸と横軸の目盛りの範囲および目盛りの間隔をオペレータからの指定に従って決定してもよい。
表示データ作成部１０４は、オペレータが複数種類の計測データのトレンドグラフ表示を要求した場合、以上のような処理を計測データの種類毎に行う。

続いて、トレンドグラフ表示装置１０のイベント判定部１０５は、記憶部１０３に記憶されているイベント情報を参照し、トレンドグラフで表示する計測データに対応するイベント情報の中にアラーム情報が存在するかどうかを判定する（図４ステップＳ２０５）。

トレンドグラフ表示装置１０の表示形式決定部１０６は、トレンドグラフの表示色が計測データの種類毎に異なる色になるように表示データの色設定を行う（図４ステップＳ２０６）。表示色は、予め規定された配色ルールに従って自動的に決定してもよいし、オペレータからの指定に従って決定してもよい。

また、表示形式決定部１０６は、トレンドグラフで表示する計測データに対応するアラーム情報があると判定された場合（ステップＳ２０５においてＹＥＳ）、ステップＳ２０６で説明した表示データの色設定を行うと共に、上記の計測データに対応するアラーム情報を基に、アラームが発生している期間のトレンドグラフがアラーム発生を示す表示形式になるように表示データの表示形式設定を行う（図４ステップＳ２０７）。アラーム情報（イベント情報）には、アラームの発生日時の情報とアラームの終了日時の情報のうち少なくとも一方が含まれるので、表示形式決定部１０６がアラーム発生期間を特定することが可能である。

アラーム発生を示す表示形式の例としては、アラームが発生している期間のトレンドグラフの線の点滅表示などがある。また、表示形式決定部１０６には、アラームの種別ごとに重要度の情報が予め登録されている。表示形式決定部１０６は、計測データに対応するアラーム情報と表示形式決定部１０６に予め登録されているアラーム種別ごとの重要度の情報を基に、発生したアラームの重要度を判定し、判定した重要度に応じてトレンドグラフの線の点滅色を変えるようにしてもよい。

表示形式決定部１０６によって表示色設定および表示形式設定がなされた表示データを受け取った表示部１０７内のドライバ（不図示）は、表示データを基に液晶パネル等の表示デバイスを駆動する。こうして、表示データに応じた内容の情報が表示部１０７の画面に表示される（図４ステップＳ２０８）。

図５は本実施例のトレンドグラフ表示の１例を示す図である。図５の例では、表示部１０７の画面１０７０にトレンドグラフＧが例えば青色で表示されている。図５では、表示形式の違いを分かり易くするために、トレンドグラフＧの全体を実線、計測データに対応するアラームが発生している期間ＡのトレンドグラフＧの線を点線で表している。上記のとおり、発生したアラームの重要度に応じて点滅色を変え、最重要のアラームについてはトレンドグラフの線を例えば赤色で点滅させ、重要度が低いアラームについては例えば黄色で点滅させる。

本実施例では、アラーム発生を示す表示形式として、点滅表示の例を挙げて説明したが、表示形式決定部１０６は、アラーム発生期間のトレンドグラフの線の表示色が、アラームが発生していない期間のトレンドグラフの線の表示色と異なる色になるように表示データを設定してもよい。この場合においても、アラームの重要度に応じて、アラーム発生期間のトレンドグラフの線の表示色を変更すればよい。

なお、表示形式決定部１０６は、重要度が異なるアラームが同時に発生している場合、同時に発生しているアラームのうち、最も重要度が高いアラームに応じて表示形式（点滅色または表示色）を決定すればよい。

また、本実施例では、オペレータの指示に応じてアラーム情報を表示することが可能である。トレンドグラフ表示装置１０のアラーム情報出力部１０８は、アラーム情報の表示を要求する操作（例えばトレンドグラフの線の点滅箇所をマウスによってダブルクリックする操作）がオペレータによってなされると（図４ステップＳ２０９においてＹＥＳ）、トレンドグラフで表示している計測データに対応するアラーム情報を記憶部１０３から取得し、取得したアラーム情報の内容がトレンドグラフの表示画面に時系列に表示されるように表示データを変更する（図４ステップＳ２１０）。

アラーム情報出力部１０８によって変更された表示データを受け取った表示部１０７の動作はステップＳ２０８と同様である。こうして、表示の切り替えが行われ、トレンドグラフと共にアラーム情報が表示される（図４ステップＳ２１１）。

図６はアラーム情報表示要求操作が行われた後のトレンドグラフ表示の１例を示す図である。図６の例では、トレンドグラフＧの点滅している期間Ａの箇所をオペレータがダブルクリックした結果、画面１０７０の右上の箇所にアラーム情報が表示されている。このアラーム情報によれば、１２時２０分に「ＡＩ０００１」という監視ポイントで計測値（ＰＶ）が上限に達するアラームが発生し、１２時３０分に同アラームが解除されたことが分かる。

また、本実施例では、オペレータの指示に応じてイベント情報を表示することも可能である。トレンドグラフ表示装置１０のイベント情報出力部１０９は、イベント情報の表示を要求する操作（例えばトレンドグラフの線の点滅していない箇所をマウスによってダブルクリックする操作）がオペレータによってなされると（図４ステップＳ２１２においてＹＥＳ）、トレンドグラフで表示している計測データに対応する全てのイベント情報（アラーム情報を含む）を記憶部１０３から取得し、取得したイベント情報の内容がトレンドグラフの表示画面に時系列に表示されるように表示データを変更する（図４ステップＳ２１３）。

イベント情報出力部１０９によって変更された表示データを受け取った表示部１０７の動作はステップＳ２０８と同様である。こうして、表示の切り替えが行われ、トレンドグラフと共にイベント情報が表示される（図４ステップＳ２１４）。

図７はイベント情報表示要求操作が行われた後のトレンドグラフ表示の１例を示す図である。図７の例では、トレンドグラフＧの点滅していない箇所をオペレータがダブルクリックした結果、画面１０７０の右上の箇所にイベント情報が表示されている。このイベント情報によれば、１２時３０分に「ＡＩ０００１」という監視ポイントの計測値（ＰＶ）が６．０から５．０に変化したことが分かる。

トレンドグラフ表示装置１０は、以上のようなステップＳ２００〜Ｓ２１４の処理を制御システムの動作が終了するまで（図４ステップＳ２１５においてＹＥＳ）、繰り返し行う。

トレンドグラフ表示装置１０を使って制御システムの監視を行うオペレータには、異常が発生した場合に素早く簡単に原因を確認したいという要求がある。本実施例では、トレンドグラフで表示する計測データに対応するイベント情報の中にアラーム情報が存在すると判定した場合に、アラーム発生期間のトレンドグラフが、アラーム発生を示す表示形式になるようにしたので、オペレータはトレンドグラフとアラーム情報とを関連付けて、直感的に理解することができる。近年ＯＰＣ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎが規定した新しい仕様ＯＰＣ ＵＡ（OPC Unified Architecture）が浸透しつつある。ＯＰＣ ＵＡでは、１つのオブジェクトに連続データの履歴、アラーム／イベントの履歴が含まれており、連続データとアラーム／イベントデータが統合されている。そのようなインフラストラクチャーが整っていることで、連続データとアラーム／イベントデータの連携機能が提供し易い環境が整いつつある。

また、本実施例では、アラーム情報の表示をオペレータから要求されたときに、トレンドグラフで表示している計測データに対応するアラーム情報をトレンドグラフの表示画面に表示するようにしたので、オペレータはアラームの詳細を確認することができる。また、本実施例では、イベント情報の表示をオペレータから要求されたときに、トレンドグラフで表示している計測データに対応するイベント情報をトレンドグラフの表示画面に表示するようにしたので、オペレータは関連するイベントの詳細を確認することができる。

本実施例のサーバコンピュータ８とトレンドグラフ表示装置１０の各々は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置および外部とのインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。各装置のＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って本実施例で説明した処理を実行する。

本発明は、計測データをグラフ化して表示する技術に適用することができる。

１…流量計、２…圧力計、３…制御装置、４…制御システムネットワーク、５…制御システムゲートウェイ、６…上位システムネットワーク、７…制御マンマシン装置、８…サーバコンピュータ、１０…トレンドグラフ表示装置、８０…収集部、８１，８２…記憶部、８３…検索部、８４…送信部、１００…操作受付部、１０１…データ要求部、１０２，１０３…記憶部、１０４…表示データ作成部、１０５…イベント判定部、１０６…表示形式決定部、１０７…表示部、１０８…アラーム情報出力部、１０９…イベント情報出力部。

Claims (6)

1. 計測データを記憶するように構成された第１の記憶部と、
   前記計測データに関連するイベント情報を記憶するように構成された第２の記憶部と、
   前記計測データの推移を計測データの種類毎に視覚化したトレンドグラフの表示データを作成するように構成された表示データ作成部と、
   前記第２の記憶部に記憶されているイベント情報を参照し、前記トレンドグラフで表示する計測データに対応するイベント情報の中にアラーム情報が存在するかどうかを判定するように構成されたイベント判定部と、
   前記アラーム情報が存在すると判定された場合に、このアラーム情報に基づいて、アラーム発生期間の前記トレンドグラフがアラーム発生を示す表示形式になるように前記表示データを設定するように構成された表示形式決定部と、
   前記表示形式の設定がなされた表示データに応じたトレンドグラフの表示を行うように構成された表示部とを備えることを特徴とするトレンドグラフ表示装置。
2. 請求項１記載のトレンドグラフ表示装置において、
   前記アラーム発生を示す表示形式は、アラーム発生期間の前記トレンドグラフの線を点滅表示させる形式であることを特徴とするトレンドグラフ表示装置。
3. 請求項１記載のトレンドグラフ表示装置において、
   前記アラーム発生を示す表示形式は、アラーム発生期間の前記トレンドグラフの線の表示色を、アラームが発生していない期間の前記トレンドグラフの線の表示色と異なる色にする表示形式であることを特徴とするトレンドグラフ表示装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のトレンドグラフ表示装置において、
   前記表示形式決定部は、発生したアラームの重要度に応じて、前記アラーム発生を示す表示形式を決定することを特徴とするトレンドグラフ表示装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のトレンドグラフ表示装置において、
   アラーム情報の表示をオペレータから要求されたときに、前記トレンドグラフで表示している計測データに対応するアラーム情報が前記トレンドグラフの表示画面に表示されるように前記表示データを変更するように構成されたアラーム情報出力部をさらに備えることを特徴とするトレンドグラフ表示装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のトレンドグラフ表示装置において、
   イベント情報の表示をオペレータから要求されたときに、前記トレンドグラフで表示している計測データに対応するイベント情報が前記トレンドグラフの表示画面に表示されるように前記表示データを変更するように構成されたイベント情報出力部をさらに備えることを特徴とするトレンドグラフ表示装置。

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