SCADA网页HMI系统技术方案

本发明专利技术的目的在于提供能够降低大规模系统中的警报信号的处理负荷的SCADA网页HMI系统。HMI服务器设备执行缓冲处理和警报滤波处理。在缓冲处理中，在所接收到的块数据中包含警报信号的集合的情况下，至少将包含在块数据中的警报信号的集合暂时储存在警报缓冲存储器中。警报滤波处理按每个比第一周期长的第二周期，取出警报缓冲存储器中储存的警报信号的集合，提取所取出的警报信号的集合中的、相对于前次值而言值有变化的警报信号。于前次值而言值有变化的警报信号。于前次值而言值有变化的警报信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】SCADA网页HMI系统


[0001]本专利技术涉及SCADA网页HMI系统，尤其涉及减少大规模系统中的处理负荷的技术。

技术介绍

[0002]SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition：数据采集与监视)作为对社会基础设施系统进行监视控制的机制为人们所知。社会基础设施系统是钢铁轧制系统、电力输送变电系统、上下水道处理系统、大厦管理系统、道路系统等。
[0003]SCADA是工业控制系统的一种，进行基于计算机的系统监视、工艺控制和数据收集。在SCADA中，需要与系统的处理性能相匹配的适应性(实时性)。
[0004]SCADA一般由如下的子系统构成。
[0005](1)HMI(Human Machine Interface)
[0006]HMI是向操作员提示监视对象装置的数据，操作员能够监视并控制监视对象装置的机构。
[0007](2)监视控制系统
[0008]监视控制系统由Programmable Logic Controller(PLC：可编程逻辑控制器)等构成。监视控制系统收集监视对象装置的数据，对监视对象装置发送控制指令。
[0009](3)远程输入输出装置(Remote Input Output：RIO)
[0010]远程输入输出装置与设置于监视对象装置的传感器连接，将传感器的信号转换为数字的数据，并将该数字数据发送至监视控制系统。
[0011](4)通信基础设施
[0012]通信基础设施连接监视控制系统和远程输入输出装置。
[0013]作为SCADA HMI子系统的一例，在专利文献1中公开了具备HMI客户端设备和HMI服务器设备的系统。在如专利文献1那样的现有的SCADA中，HMI服务器设备将从PLC接收到的数据(输入输出信号、警报信号)向HMI客户端设备发送，而且将收集到的全部数据作为履历数据进行储存。输入输出信号是与监视对象装置(构成工业成套设备的现场设备群)有关的信号，包含促动器控制信号及传感器检测信号。
[0014]现有技术文献
[0015]专利文献
[0016]专利文献1：日本特开2017
‑
27211号公报

技术实现思路

[0017]专利技术所要解决的技术问题
[0018]对作为上述子系统之一的HMI子系统的开发中的技术问题进行说明。
[0019]在大规模系统中，存在HMI子系统将20万点以上的多个信号与PLC结合的情况。在承担监视控制和数据收集这两者的现有的HMI服务器设备中，为了实时地处理很多信号，需要高性能的处理器及大容量的存储器。因此，期望能够低成本地实现能够应用于大规模系
统的HMI子系统。
[0020]为了实现SCADA HMI子系统的低成本化，本申请专利技术人开发了基于浏览器的SCADA HMI子系统。由此，能够将HMI屏幕作为在网页浏览器上进行动作的网络应用程序而实现。
[0021]作为在网页浏览器上实现HMI屏幕的优点之一，可举出通过切换URL(包括端口号)而能够容易地从不同的网页服务器取得数据这一点。即，履历屏幕的数据能够从收集并储存全PLC数据的在线数据收集设备(ODG：Online Data Gathering)取得，要求实时性的监视屏幕的数据能够从HMI服务器设备取得。通过将与作为SCADA功能的一部分的履历有关的功能分离并交给在线数据收集设备，HMI服务器设备能够专用于实时监视功能。为了在低成本的HMI服务器设备中处理很多信号，期望降低输入输出信号(包括致动器控制信号及传感器检测信号)、警报信号的处理负荷。
[0022]在以往的HMI服务器设备中，输入输出信号和警报信号都同等地实时地执行处理。确实，输入输出信号必须在不经由人的操作的情况下尽可能快地(数毫秒～数百毫秒)地反映于监视屏幕。可是，由于警报信号是对HMI操作者的请求指示，因此不需要为人无法应对的程度的频繁的显示变更，不需要输入输出信号程度的实时性。
[0023]本专利技术是为了解决如上述那样的技术问题而做出的，其目的在于提供一种能够降低大规模系统中的警报信号的处理负荷的SCADA网页HMI系统。
[0024]用于解决技术问题的手段
[0025]第一观点与SCADA网页HMI系统相关联。
[0026]SCADA网页HMI系统具备经由计算机网络而连接的可编程逻辑控制器(以下称为PLC)、HMI客户端及HMI服务器设备。
[0027]所述PLC按每个第一周期向所述计算机网络发送块数据，该块数据包含与构成工业成套设备的现场设备群有关的输入输出信号的集合以及警报信号的集合中的至少一者。
[0028]所述HMI客户端设备具备：
[0029]显示网页浏览器的监视器；以及
[0030]客户端用处理器，构成为执行对配置有警报部件的屏幕进行显示的所述网页浏览器。
[0031]所述网页浏览器根据从所述HMI服务器设备接收到的所述警报信号而使所述警报部件的显示状态变化。
[0032]所述HMI服务器设备具备：
[0033]服务器用存储器，保存有警报缓冲存储器；以及
[0034]服务器用处理器，进行警报管理。
[0035]所述服务器用处理器构成为执行接收处理、缓冲处理、警报滤波处理和发送处理。
[0036]所述接收处理按每个所述第一周期接收从所述PLC发送的所述块数据。
[0037]所述缓冲处理在所接收到的所述块数据中包含所述警报信号的集合的情况下，至少将包含在所述块数据中的所述警报信号的集合暂时储存在所述警报缓冲存储器中。
[0038]所述警报滤波处理按每个比所述第一周期长的第二周期，取出所述警报缓冲存储器中储存的所述警报信号的集合，提取所取出的所述警报信号的集合中的、相对于前次值而言值有变化的所述警报信号。
[0039]所述发送处理将所提取出的所述警报信号向显示于所述监视器的所述网页浏览
器发送。
[0040]第二观点在第一观点的基础上，还具有以下特征。
[0041]所述缓冲处理在所接收到的所述块数据中包含所述警报信号的集合的情况下，将所接收到的所述块数据暂时储存在所述警报缓冲存储器中。
[0042]所述警报滤波处理按每个所述第二周期取出所述警报缓冲存储器中储存的所述块数据。所述警报滤波处理从所取出的所述块数据中提取警报信号的集合，提取所提取出的所述警报信号的集合中的、相对于前次值而言值有变化的所述警报信号。
[0043]第三观点在第一观点的基础上，还具有以下特征。
[0044]所述缓冲处理在所接收到的所述块数据中包含所述警报信号的集合的情况下，提取所述块数据中包含的所述警报信号的集合，将所提取出的所述警报信号的集合暂时储存在所述警报缓冲存储器中。
[0045]第四观点在第一至第三观点中的任一观点的基础上，还具有以下特征。
[0046]所述块数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种SCADA网页HMI系统，具备经由计算机网络而连接的可编程逻辑控制器即PLC、HMI客户端及HMI服务器设备，其特征在于，所述PLC按每个第一周期向所述计算机网络发送块数据，该块数据包含与构成工业成套设备的现场设备群有关的输入输出信号的集合以及警报信号的集合中的至少一者，所述HMI客户端设备具备：显示网页浏览器的监视器；以及客户端用处理器，构成为执行对配置有警报部件的屏幕进行显示的所述网页浏览器，所述网页浏览器根据从所述HMI服务器设备接收到的所述警报信号而使所述警报部件的显示状态变化，所述HMI服务器设备具备：服务器用存储器，保存有警报缓冲存储器；以及服务器用处理器，所述服务器用处理器构成为执行接收处理、缓冲处理、警报滤波处理和发送处理，在所述接收处理中，按每个所述第一周期接收从所述PLC发送的所述块数据；在所述缓冲处理中，在所接收到的所述块数据中包含所述警报信号的集合的情况下，至少将包含在所述块数据中的所述警报信号的集合暂时储存在所述警报缓冲存储器中；在所述警报滤波处理中，按每个比所述第一周期长的第二周期，取出所述警报缓冲存储器中储存的所述警报信号的集合，提取所取出的所述警报信号的集合中的、相对于前次值而言值有变化的所述警报信号；在所述发送处理中，将所提取出的所述警报信号向显示于所述监视器的所述网页浏览器发送。2.根据权利要求1所述的SCAD...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水亮，野岛章，清水伸夫，
申请(专利权)人：东芝三菱电机产业系统株式会社，
类型：发明
国别省市：