本發明涉及用于工業成套設備的數據收集再生系統。

背景技術：

1、已知有生產工業活動所需要的原材料或資源的工業成套設備(plant)(造紙成套設備、鋼鐵成套設備、發電成套設備、石油成套設備、化學成套設備等)。工業成套設備的成套設備監視控制系統具備經由控制用網絡將連接有構成成套設備的許多個現場機器(包括致動器、傳感器)的輸入輸出裝置(i/o)、以及控制許多個現場機器的可編程邏輯控制器(以下記作plc)相互連接的結構。

2、將plc及輸入輸出裝置的輸入輸出信號稱作過程(process)數據。在大規模成套設備中，輸入輸出點達到幾千、幾萬個，存在多種多樣的過程數據。這些過程數據由具有數據收集功能及數據再生功能的數據收集再生裝置收集，用于試驗時、調整時、操作時、故障時的數據解析。

3、以往的成套設備監視控制系統的數據收集再生裝置(例如專利文獻1)連接于控制用網絡，收集由plc輸入輸出的過程數據。操作者能夠參照顯示在畫面上的過程數據來掌握工業成套設備的狀態。

4、專利文獻1：國際公開第2014/002176號

5、另外，為了發現制造物的異常、具體而言在紙、膜、鋼板等片狀物的表面上產生的異常(傷痕或缺陷)并對原因進行解析，有時想要與過程數據一起確認拍攝了片狀物的圖像。這些片狀物全長較長為幾十米到幾十千米，不能將整體一次拍攝。

6、作為1個方法，可以考慮將用區域掃描(area－scan)相機拍攝被輸送的片狀物而得到的影像進行再生。但是，通過影像的再生而顯示的是相機視野內的每1幀的圖像。因此，操作者將再生時刻向之前回退或向之后前進而存儲異常發生前后的影像，基于存儲中的影像來類推原因。在依賴于操作者的存儲的方法中，難以掌握異常發生前后的動態，難以進行精度高的解析。

7、此外，在高速輸送片狀物的造紙成套設備或鋼鐵成套設備中，確認影像的操作者有可能看漏片狀物的表面的異常。此外，過程數據的采樣定時與區域掃描相機的幀速率相比是高速的，所以在影像上發現了異常時，不能充分地鎖定與異常關聯的過程數據，難以進行原因的解析。此外，在用相機連續拍攝靜止圖像的情況下，過程數據的采樣周期與相機的拍攝周期不一致，在將這些數據同時再生的情況下產生與相機的快門定時相應的誤差。

技術實現思路

1、本發明是為了解決上述那樣的課題而做出的，目的是提供一種能夠沒有時間誤差地確認異常發生前后的圖像和過程數據、且適合于解析異常原因的數據收集再生系統。

2、為了達到上述目的，有關本發明的數據收集再生系統如以下這樣構成。

3、有關本發明的數據收集再生系統適用于具備作用于被輸送的片狀物的機器的工業成套設備。

4、數據收集再生系統具備相機、過程數據收集部、相機控制部、過程數據存儲部、靜止圖像存儲部和同步顯示部。

5、相機使片狀物的一部分包含在拍攝范圍中，連續拍攝靜止圖像。優選的是，相機是將片狀物在整個寬度方向上進行拍攝的線掃描相機。線掃描相機以1行攝像元件的排列方向與片狀物的輸送方向正交的方式設置在片狀物的上方。

6、過程數據收集部以周期性的采樣定時收集機器的過程數據。采樣周期例如是1毫秒～幾十毫秒。

7、相機控制部使相機的周期性的拍攝定時匹配于過程數據收集部的周期性的采樣定時。

8、過程數據存儲部將收集到的過程數據與時間信息建立關聯而存儲。

9、靜止圖像存儲部將由相機拍攝的靜止圖像與時間信息建立關聯而存儲。

10、同步顯示部基于時間信息，使表示由過程數據收集部收集到的各時刻的過程數據的曲線圖與將由相機拍攝的各時刻的靜止圖像連結而成的帶狀靜止圖像同步地顯示。曲線圖的橫軸是時間，縱軸是數據值。帶狀靜止圖像是以拍攝時刻順序連結的靜止圖像，使帶狀靜止圖像的長度方向(輸送方向)與曲線圖的橫軸對應而顯示。

11、在1個技術方案中，工業成套設備具備控制用網絡，該控制用網絡具有多個具有共用存儲器的節點，通過多個節點之間的周期性的多址傳送，將共用存儲器上的過程數據同步。機器連接于1個節點，收發過程數據。過程數據收集部連接于1個節點，從共用存儲器按每個采樣定時收集過程數據。

12、在另一技術方案中，數據收集再生系統具備標記處理部。標記處理部將在帶狀靜止圖像或曲線圖上指定的位置存儲到表中，在從該表選擇了任意的位置的情況下，以將該被選擇的位置包含在畫面內的方式顯示帶狀靜止圖像及曲線圖。由此，能夠使帶狀靜止圖像及曲線圖的顯示范圍跳躍到從表中選擇的位置(時刻)。因此，能夠立即重新顯示所存儲的信息。

13、發明效果

14、根據本發明，由于使相機的拍攝定時匹配于過程數據的采樣定時，所以能夠將各時刻的靜止圖像與各時刻的過程數據建立關聯。因此，在從靜止圖像發現了異常的情況下，能夠容易地鎖定異常發生前后的過程數據，能夠使異常原因的解析高效率化。

15、此外，根據將各時刻的靜止圖像連結而成的帶狀靜止圖像，能夠將比區域掃描相機的拍攝范圍大的范圍一起顯示，容易發現片狀物的異常(傷痕、缺陷)。進而，由于由各時刻的靜止圖像構成的帶狀靜止圖像的長度方向意味著時間方向(越靠輸送方向下游則越是過去的靜止圖像)，因此與曲線圖的時間軸同步。因此，能夠使用帶狀靜止圖像發現異常，并從曲線圖還能夠確認異常發生前后的時刻的過程數據的變化。因此，能夠容易地確定由工業成套設備生產的產品的傷痕、臟污等的發生原因，且容易地掌握異常發生的征兆，能夠有利于產品的品質提高。此外，由于能夠在在線中較早發現異常，所以能夠降低其后的檢查工序中的成本。

技術特征：

1.一種數據收集再生系統，其是具備作用于被輸送的片狀物的機器的工業成套設備的數據收集再生系統，其特征在于，具備：

2.如權利要求1所述的數據收集再生系統，其特征在于，

3.如權利要求1所述的數據收集再生系統，其特征在于，

4.如權利要求2所述的數據收集再生系統，其特征在于，

技術總結
目的是提供一種能夠將異常發生前后的圖像和過程數據沒有時間誤差地確認、適合于解析異常的原因的數據收集再生系統。數據收集再生系統適用于具備作用于被輸送的片狀物的機器的工業成套設備。相機(6)將片狀物的一部分包含在拍攝范圍中，拍攝靜止圖像。過程數據收集部(12)以周期性的采樣定時收集機器的過程數據。相機控制部(14)使相機(6)的周期性的拍攝定時匹配于周期性的采樣定時。同步顯示部(18)使表示由過程數據收集部(12)收集到的各時刻的過程數據的曲線圖與將由相機(6)拍攝的各時刻的靜止圖像連結而成的帶狀靜止圖像同步地顯示。

技術研發人員：藤枝宏之,小西克廣,渡邊賢二
受保護的技術使用者：株式會社TMEIC
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28