JP6814518B2 - Equipment control device and equipment control method - Google Patents
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Description
本発明は、１台以上の入力機器から入力する信号に基づく対象機器の制御を行うための機器制御装置、及び機器制御方法に関する。 The present invention relates to a device control device for controlling a target device based on a signal input from one or more input devices, and a device control method.
工場、倉庫等の作業現場では、制御機器が広く用いられている。この制御機器には、１台以上の入力機器、１台以上の出力機器が接続される。制御機器は、入力機器からの信号を処理し、出力機器の動作を制御する。ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）は、制御機器の代表例である。 Control equipment is widely used at work sites such as factories and warehouses. One or more input devices and one or more output devices are connected to this control device. The control device processes the signal from the input device and controls the operation of the output device. PLC (Programmable Logic Controller) is a typical example of a control device.
制御機器が広く用いられる工場等では、近年、監視カメラの導入が進んでおり、２４時間３６５日連続で監視カメラにより撮影した映像の録画を行っているところも多い。録画された映像は、予め定めた期間、保存し、その期間が経過した後、破棄するのが普通である。
In recent years, surveillance cameras have been introduced in factories and the like where control devices are widely used, and many of them record images taken by the
単に映像を録画する場合、不具合の発生時における状況を確認するには、映像を見て、不具合の発生時を特定しなければならない。そのため、比較的に長い期間の映像を見るのが普通となっており、特定作業に長い時間を要することが多いのが実状となっている。このことから、予め定めた条件を満たした場合に、その条件が満たされた時刻を含む前後の期間の映像のみを保存することも行われている。工場内への不審者の侵入、生産設備として設置した機器に発生した異常、等はここでの不具合に相当する。 In the case of simply recording video, in order to confirm the situation at the time of failure, it is necessary to look at the video and identify the time of failure. Therefore, it is common to watch a video for a relatively long period of time, and the actual situation is that it often takes a long time for a specific operation. For this reason, when a predetermined condition is satisfied, only the video of the period before and after the time when the condition is satisfied is saved. Intrusion of suspicious persons into the factory, abnormalities that occur in the equipment installed as production equipment, etc. correspond to the defects here.
条件が満たされた時刻前後の映像を録画可能な監視カメラを追加する場合、従来、制御機器に実行させる制御プログラムを変更し、その制御プログラムに機能を追加している。しかし、制御プログラムの変更は、たとえ変更部分が僅かであっても、動作検証に多くの時間、労力が必要なことから、多大なコストを要するのが普通である。このコストから、制御プログラムの変更は可能な限り回避すべきである。 When adding a surveillance camera capable of recording images before and after the time when the conditions are met, the control program to be executed by the control device is conventionally changed, and a function is added to the control program. However, changing the control program usually requires a large amount of cost because it requires a lot of time and labor to verify the operation even if the changed part is small. Due to this cost, control program changes should be avoided as much as possible.
制御機器では、機能を追加する変更を制御プログラムに対して行ったことにより、制御機器に接続されている１台以上の出力機器で意図した動作をさせることができなくなる場合がある。これは、制御プログラムの変更の前後で出力機器に出力する信号のタイミング等が変化することが理由である。制御機器が工場などで既に稼働している生産システムに用いられている場合、出力機器の数が多いことから、意図した動作をさせることができなくなる出力機器が発生する確率は高い。意図したように動作しない出力機器の存在が判明した場合、デバッグ作業を行い、その後、再度、動作検証を行わなければならない。このようなこともあり、動作検証は不可欠である。この動作検証も必要なことから、制御プログラムの変更には多大なコストを要するのが普通となっている。 In the control device, since the control program is changed to add a function, the intended operation may not be performed by one or more output devices connected to the control device. This is because the timing of the signal output to the output device changes before and after the change of the control program. When a control device is used in a production system that is already in operation in a factory or the like, there is a high probability that an output device that cannot operate as intended will occur due to the large number of output devices. If the existence of an output device that does not operate as intended is found, debugging work must be performed, and then operation verification must be performed again. Because of this, operation verification is indispensable. Since this operation verification is also required, it is usual that a large cost is required to change the control program.
なお、従来技術には、制御機器が外部に信号として出力する情報をモニタリングするものがある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。その情報は、基本的に出力機器を制御するためのものである。出力機器の機能、用途等により、出力機器に出力する情報の内容、タイミングは異なる。多くの機器は、高性能化、多機能化されるのが普通であり、特に多機能化は、機器の制御用の情報量を増大させる。このようなことから、モニタリングにより得られる情報は、たとえ既存の機器の適切な制御を可能とするものであったとしても、監視カメラ等の新たに制御すべき機器の適切な制御のために必要な情報を全て含んでいるとは限らない。
In the prior art, there is one that monitors information output as a signal to the outside by a control device (see, for example,
本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、その目的は、制御機器の制御プログラムを変更することなく、新たに制御すべき機器の追加を可能にする機器制御装置、及び機器制御方法を提供することに在る。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to add a device to be newly controlled without changing the control program of the control device, and a device control device. It is in providing a method.
本発明に係る機器制御装置は、対象機器を制御することを前提とし、入力機器から入力する信号を処理し、出力機器の動作を制御する制御機器から、該処理により得られる１つ以上のデータを取得可能なアクセス部と、対象機器として他の対象機器を新たに追加する場合に、アクセス部が取得したデータを用いて、他の対象機器を制御可能な制御部と、アクセス部が取得したデータを用いて、対象機器を制御する制御部と、を備える。 The device control device according to the present invention is premised on controlling a target device, processes a signal input from an input device, and one or more data obtained by the processing from a control device that controls the operation of an output device. When another target device is newly added as a target device, the control unit that can control other target devices and the access unit have acquired the data acquired by the access unit. It includes a control unit that controls the target device using data.
また、本発明に係る機器制御方法は、入力機器から入力する信号を基に制御すべき出力機器を制御するための方法であることを前提とし、出力機器を制御する情報処理装置として、入力機器からの信号を処理して出力機器を制御する第１の制御装置の他に、第２の制御装置を用意し、新たに出力機器を追加する場合に、該追加する出力機器を制御させる情報処理装置を第１の制御装置、及び第２の制御装置のなかから選択し、第２の制御装置を選択した場合に、第１の制御装置が処理を行うことにより得られる１つ以上のデータを参照させ、追加する出力機器を第２の制御装置に制御させる。 Further, on the premise that the device control method according to the present invention is a method for controlling an output device to be controlled based on a signal input from the input device, the input device is used as an information processing device for controlling the output device. In addition to the first control device that controls the output device by processing the signal from, a second control device is prepared, and when a new output device is added, information processing that controls the added output device. When the device is selected from the first control device and the second control device and the second control device is selected, one or more data obtained by the processing performed by the first control device is input. Refer to it and let the second control device control the output device to be added.
本発明によれば、制御機器の制御プログラムを変更することなく、新たに制御すべき機器を追加することができる。 According to the present invention, a new device to be controlled can be added without changing the control program of the control device.
以下、本発明に係る機器制御装置、及び機器制御方法の各実施の形態を、図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the device control device and the device control method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る機器制御装置が適用された生産システムの構成例を説明する図である。この生産システムは、製品製造用に工場等に構築されたものであり、本実施の形態１に係る機器制御装置２は、この生産システムに適用されている。生産システムは、図１に示すように、機器制御装置２に加え、制御機器１、生産機器３、異常検知用センサ４、及び制御対象機器５を備えている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a production system to which the device control device according to the first embodiment of the present invention is applied. This production system is constructed in a factory or the like for manufacturing products, and the
生産機器３、及び異常検知用センサ４は、制御機器１に接続され、制御対象機器５は、機器制御装置２に接続されている。制御機器１は機器制御装置２とも接続されている。機器制御装置２は、制御機器１とは別に製造された装置であっても良いが、制御機器１に搭載される装置であっても良い。
The
生産機器３は、制御機器１が制御する出力機器であり、例えば製造ラインに設けられた設備の一部である。図１には１台のみ示しているが、実際には複数台、存在する。図１では、生産機器３と制御機器１を直接、接続させているが、生産機器３は制御機器１のスレーブと接続されていても良い。つまり、生産機器３は間接的に制御機器１と接続されているものであっても良い。ここでは説明上、便宜的に、出力機器として生産機器３のみを想定する。
The
異常検知用センサ４は、制御機器１が処理を実行するうえで必要なデータを信号の形で出力する入力機器である。入力機器は、図１には異常検知用センサ４の１つのみを示しているが、実際には他の入力機器も複数、存在する。図１では、異常検知用センサ４と制御機器１を直接、接続させているが、異常検知用センサ４は制御機器１のスレーブと接続されていても良い。つまり、異常検知用センサ４は間接的に制御機器１と接続されているものであっても良い。ここでは説明上、便宜的に、入力機器として異常検知用センサ４のみを想定する。
The
異常検知用センサ４は、図１に示すように、検知部４１、及び出力部４２を備える。検知部４１は、発生した異常を検知するためのものであり、検知結果に応じた信号を出力する。出力部４２は、検知部４１からの信号を制御機器１が認識可能な形の信号に変換して出力する。ここでは、出力部４２、つまり異常検知用センサ４が出力する信号を「検知信号」と表記する。この検知信号は、検知部４１が異常を検知している状況時、アクティブとされ、検知部４１が異常を検知していない状況時、インアクティブとされるものと想定する。
As shown in FIG. 1, the
制御機器１は、例えばＰＬＣであり、異常検知用センサ４からの検知信号を処理し、生産機器３を制御する。そのために、制御機器１は、図１に示すように、演算部１１、メモリ部１２、診断Ｉ／F（InterFace）１３、入出力Ｉ／Ｆ１４、及び記憶部１５を備える。
The
入出力Ｉ／Ｆ１４は、生産機器３への信号の出力、及び異常検知用センサ４からの検知信号の入力を可能にするハードウェア群である。入出力Ｉ／Ｆ１４は、信号を入力した場合、その信号の内容を表すデジタル信号を演算部１１に出力する。
The input / output I /
記憶部１５は、不揮発性の書き換え可能な記憶装置、例えばフラッシュメモリ、ＥＰＲＰＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）等である。この記憶部１５は、後述する制御プログラムの保存に用いられる。
The
メモリ部１２は、演算部１１がワークに用いるメモリであり、通常の主記憶装置、つまりＲＡＭ（Random Access Memory）に相当する。このメモリ部１２上には、制御プログラム用の格納領域１２ａ、及び各種状態量、各種演算結果、等のデータ用の格納領域１２ｂが確保されている。以降、格納領域１２ｂに格納されたデータは「パラメータ」と総称し、区別のために「１２ｂ」を符号として付すこととする。同様に、格納領域１２ａに格納された制御プログラムには「１２ａ」を符号として付すこととする。この制御プログラム１２ａは、メモリ部１２上に常駐するプログラムである。 The memory unit 12 is a memory used by the arithmetic unit 11 for the work, and corresponds to a normal main storage device, that is, a RAM (Random Access Memory). A storage area 12a for a control program and a storage area 12b for data such as various state quantities and various calculation results are secured on the memory unit 12. Hereinafter, the data stored in the storage area 12b will be collectively referred to as a "parameter", and "12b" will be added as a code for distinction. Similarly, the control program stored in the storage area 12a is designated with "12a" as a code. The control program 12a is a program resident on the memory unit 12.
格納領域１２ｂのサイズ、その格納領域１２ｂに格納されるパラメータ、及びその格納場所は、制御プログラム１２ａの一部としてユーザ側で設定することができる。それにより、制御プログラム１２ａは、設定内容に従って、メモリ部１２上に格納領域１２ｂを確保し、設定内容に従って、各種パラメータを格納領域１２ｂ上に格納する。以降、これらメモリ部１２における利用資源に係わる設定内容を示す情報は「利用資源設定情報」と表記する。 The size of the storage area 12b, the parameters stored in the storage area 12b, and the storage location thereof can be set by the user as a part of the control program 12a. As a result, the control program 12a secures the storage area 12b on the memory unit 12 according to the setting contents, and stores various parameters on the storage area 12b according to the setting contents. Hereinafter, the information indicating the setting contents related to the resources used in the memory unit 12 will be referred to as "resource setting information".
演算部１１は、例えば１つ以上のＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、メモリ部１２の格納領域１２ａに常駐する制御プログラム１２ａを実行することにより、入出力Ｉ／Ｆ１４から入力したデジタル信号を処理し、生産機器３を制御する。生産機器３の制御は、生産機器３に送信すべき信号を表すデジタル信号を演算部１１から入出力Ｉ／Ｆ１４に出力することで行われる。そのデジタル信号に応じた信号を入出力Ｉ／Ｆ１４が生産機器３に出力することにより、生産機器３は演算部１１の制御により駆動される。
The arithmetic unit 11 is, for example, one or more CPUs (Central Processing Units), and processes the digital signal input from the input / output I /
診断Ｉ／Ｆ１３は、機器制御装置２との接続用のハードウェアである。機器制御装置２は、この診断Ｉ／Ｆ１３により、制御機器１のメモリ部１２にアクセスすることができる。診断Ｉ／Ｆ１３の規格は特に限定されない。
The diagnostic I /
機器制御装置２は、１台の情報処理装置であり、直接、或いは間接的に接続された制御対象機器５を制御する。この制御対象機器５は、図１に示すように、入出力部５１、制御部５２、及び駆動部５３を備えている。
The
生産システムが工場に構築されたシステムであった場合、制御対象機器５も工場内、或いは工場外に設置される機器である。具体的には制御対象機器５は例えば監視カメラである。制御対象機器５が監視カメラであった場合、駆動部５３は動画を撮影する撮影部、入出力部５１は機器制御装置２との通信を可能にするハードウェア、制御部５２は機器制御装置２との通信、及び駆動部５３の動作を管理するコントローラである。
When the production system is a system constructed in a factory, the controlled
機器制御装置２は、図１に示すように、モニタリングＩ／Ｆ２１、演算部２２、メモリ部２３、入出力Ｉ／Ｆ２４、及び記憶部２５を備えている。モニタリングＩ／Ｆ２１は、制御機器１との接続用のハードウェアである。演算部２２は例えば１つ以上のＣＰＵであり、制御対象機器５を制御するための処理を実行する。
As shown in FIG. 1, the
記憶部２５は、不揮発性の書き換え可能な記憶装置、例えばフラッシュメモリ、ハードディスク装置等である。この記憶部２５には、メモリ部２３に読み出す対象となる各種プログラム、各データの保存に用いられる。
The
メモリ部２３は、演算部２２がワークに用いるメモリであり、通常の主記憶装置、つまりＲＡＭに相当する。このメモリ部２３上には、機器制御プログラム用の格納領域２３ａ、及び処理に用いるデータ用の格納領域２３ｂが確保されている。以降、格納領域２３ｂに格納されるデータは「パラメータ」と総称し、区別のために「２３ｂ」を符号として付すこととする。格納領域２３ａに格納された機器制御プログラムには「２３ａ」を符号として付すこととする。
The
入出力Ｉ／Ｆ２４は、様々な種類の制御対象機器５との通信を可能にするハードウェア群である。演算部２２は、機器制御プログラム２３ａを実行することにより、入出力Ｉ／Ｆ２４を介して制御対象機器５を制御する。
The input / output I /
制御対象機器５は、異常検知用センサ４による検知結果、或いは制御機器１の制御状況に応じて制御すべき機器である。それにより、制御対象機器５は、通常、制御機器１に制御させる対象となる機器である。本実施の形態１では、出力機器として制御させる対象となる機器のなかで、製品の製造に直接的に関係しない、或いは比較的に高精度な制御が要求されない機器を機器制御装置２に制御させる制御対象機器５とすることにより、出力機器を２つのカテゴリに分けている。
The
制御機器１のパラメータ１２ｂ、つまりメモリ部１２に確保された格納領域１２ｂに保存されたデータには、異常検知用センサ４による検知結果、制御機器１の制御状況を表すデータ等が含まれる。このことから、本実施の形態１では、演算部２２に、モニタリングＩ／Ｆ２１を介してメモリ部１２にアクセスさせ、格納領域１２ｂに保存されているデータであるパラメータ１２ｂを取得させている。取得されたパラメータ１２ｂは、メモリ部２３内の格納領域２３ｂに保存され、パラメータ２３ｂとして扱われる。
The parameter 12b of the
格納領域１２ｂはもとより、その格納領域１２ｂ上に格納された各パラメータ１２ｂの格納場所は、上記利用資源設定情報から特定することができる。そのため、利用資源設定情報から作成したアクセス用のデータを機器制御プログラム２３ａ中に定義するか、或いは機器制御プログラム２３ａが参照するデータとして用意することにより、機器制御装置２の演算部２２は、モニタリングＩ／Ｆ２１、及び診断Ｉ／Ｆ１３を介し、制御機器１から必要なパラメータ１２ｂを取得することができる。
Not only the storage area 12b but also the storage location of each parameter 12b stored on the storage area 12b can be specified from the above-mentioned resource utilization setting information. Therefore, the
製品の製造に直接的に関係する出力機器は、タイムリーに高精度な制御を行う必要がある。しかし、製品の製造に直接的に関係しないような出力機器、具体的には監視カメラ、表示装置、等は、制御上の要求の程度、つまりタイミング的な要求、及び精度的な要求の程度は共に比較的に低い。このこともあり、本実施の形態１では、出力機器を２つのカテゴリに分け、制御上の要求の程度の低い出力機器を制御対象機器５として機器制御装置２による制御の対象としている。以降、制御上の要求の程度が比較的に高いカテゴリを「第１のカテゴリ」、その要求の程度が比較的に低いカテゴリを「第２のカテゴリ」と表記する。
Output devices that are directly related to product manufacturing need to be controlled with high precision in a timely manner. However, for output devices that are not directly related to product manufacturing, specifically surveillance cameras, display devices, etc., the degree of control requirements, that is, the degree of timing requirements and the degree of accuracy requirements. Both are relatively low. For this reason, in the first embodiment, the output devices are divided into two categories, and the output devices having a low degree of control requirement are set as the
第２のカテゴリに属する出力機器を制御対象機器５として機器制御装置２に制御させる場合、制御機器１に実行させる制御プログラム１２ａを変更する頻度は抑えられる。これは、第２のカテゴリに属する出力機器を追加する場合、追加する出力機器を制御対象機器５として機器制御装置２に制御させれば良いからである。第２のカテゴリに属する出力機器を別の出力機器に交換することにより追加する場合であっても、別の出力機器を機器制御装置２に制御させることが可能である。このようなことから、第２のカテゴリに属する出力機器を制御対象機器５とすることにより、制御プログラム１２ａを変更することなく、第２のカテゴリに属する出力機器の追加に対応することができる。
When the
追加、或いは交換により、第２のカテゴリに属する出力機器を新たに機器制御装置２に制御させる場合、機器制御プログラム２３ａを変更する必要がある。しかし、その変更は、制御プログラム１２ａと比較して、容易、且つ短時間で行うことができる。そのため、第２のカテゴリに属する出力機器の追加により制御プログラム１２ａを変更する場合と比較して、より低コスト、より短時間での対応が可能である。
When the
なお、本実施の形態１では、格納領域１２ｂの位置、その格納領域１２ｂ上に格納されるパラメータ１２ｂ、及びその格納場所が予め判明していることを前提としているが、それらは予め判明していなくとも良い。例えば任意のパラメータ１２ｂを取得可能なプログラムツールが存在する場合、そのツールを用いて必要なパラメータ１２ｂを取得しても良い。このこともあり、パラメータ１２ｂの取得方法等は特に限定されない。 In the first embodiment, it is assumed that the position of the storage area 12b, the parameter 12b stored on the storage area 12b, and the storage location thereof are known in advance, but they are known in advance. It doesn't have to be. For example, if there is a programming tool capable of acquiring an arbitrary parameter 12b, the required parameter 12b may be acquired using the tool. For this reason, the acquisition method of the parameter 12b and the like are not particularly limited.
図２は、本発明の実施の形態１に係る機器制御装置に搭載されている演算部２２の機能構成例を説明する図である。演算部２２は、上記のように、例えばＣＰＵである。図２に示す機能構成例は、メモリ部２３を除き、その演算部２２が、メモリ部２３に常駐する機器制御プログラム２３ａを実行することにより実現されるものである。
FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration example of the
機器制御プログラム２３を実行する演算部２２は、図２に示すように、機能構成として、主制御部２０１、第１入出力制御部２０２、及び第２入出力制御部２０３を含む。メモリ部２３には、パラメータ２３ｂの他に、制御対象機器５を制御すべき条件の内容を表す条件データの集合体である条件データ群２３１、条件が満たされた制御対象機器５に対して制御すべき内容を表す制御データの集合体である制御データ群２３２がメモリ部２３に格納される。条件データ群２３１、制御データ群２３２は、例えば記憶部２５からメモリ部２３に読み出されるデータ群である。
As shown in FIG. 2, the
条件データ群２３１、及び制御データ群２３２は、実際には全て、或いは大部分が機器制御プログラム２３ａ内で定義されているデータ群である。ここでは説明上、便宜的に、条件データ群２３１、及び制御データ群２３２を模擬的に示している。 The condition data group 231 and the control data group 232 are actually all or most of the data groups defined in the device control program 23a. Here, for convenience of explanation, the condition data group 231 and the control data group 232 are simulated.
第１入出力制御部２０２は、モニタリングＩ／Ｆ２１を介して制御機器１にアクセスするための機能である。主制御部２０１は、第１入出力制御部２０２を介して、制御機器１にアクセスし、制御機器１からパラメータ１２ｂを取得し、取得したパラメータ１２ｂをパラメータ２３ｂとしてメモリ部２３に格納する。
The first input /
第２入出力制御部２０３は、入出力Ｉ／Ｆ２４を介した制御対象機器５との通信を可能にする機能である。主制御部２０１は、第２入出力制御部２０３を介して入出力Ｉ／Ｆ２４を制御し、制御対象機器５との通信を行う。
The second input / output control unit 203 is a function that enables communication with the
主制御部２０１は、メモリ部２３をワークに用いて第１入出力制御部２０２、及び第２入出力制御部２０３を管理し、制御対象機器５を制御するための処理を実行する。機器制御プログラム２３ａの記憶部２５からメモリ部２３への読み出しは、例えば記憶部２５にファームウェアとして格納されたプログラム、或いは基本ソフトウェアを演算部２２が実行することで実現される。
The main control unit 201 manages the first input /
ＣＰＵが機器制御プログラム２３ａを実行することにより、主制御部２０１上に機器制御部２１０が実現される。この機器制御部２１０は、図２に示すように、パラメータ取得制御部２１１、比較部２１２、制御内容決定部２１３、及び制御実行部２１４を備えている。
When the CPU executes the device control program 23a, the
パラメータ取得制御部２１１は、制御機器１からパラメータ１２ｂを取得するための制御を行うための機能である。パラメータ１２ｂを取得するために、パラメータ取得制御部２１１は、第１入出力制御部２０２を制御する。
The parameter
制御機器１がＰＬＣであった場合、パラメータ１２ｂには、内部リレー、内部レジスタ、タイマ、カウンタ等のデータが含まれる。その他に制御機器１から取得可能な内部情報としては、制御機器１自身の運転状態、機器形名、製造番号等がある。このようなデータをパラメータ１２ｂの代わりに、或いはパラメータ１２ｂと共に制御機器１から取得するようにしても良い。
When the
比較部２１２は、取得されたパラメータ１２ｂであるパラメータ２３ｂ、或いはパラメータ２３ｂを用いて生成したデータと条件データ群２３１を構成する各条件データとを比較し、満たされた条件を特定するための機能である。
The
異常検知用センサ４が出力する検知信号の状態を表す値は、パラメータ１２ｂの一つである。そのため、検知信号のインアクティブからアクティブへの遷移、アクティブからインアクティブへの遷移、アクティブに遷移している時間、等に応じて、新たに満たされた条件を特定することができる。また、パラメータ１２ｂに電圧値、電流値、等の状態量を表すデータが含まれている場合、状態量に応じて、新たに満たされた条件を特定することができる。
The value representing the state of the detection signal output by the
例えば制御対象機器５が監視カメラであった場合、監視カメラのなかには、撮影方向を左右に動かすパン（Ｐ）、撮影方向を上下に動かすチルト（Ｔ）、及び撮影範囲を変更するズーム（Ｚ）が可能なＰＴＺ機能を搭載したものがある。このＰＴＺ機能を搭載した監視カメラが制御対象機器５であれば、任意の場所を撮影することができる。例えば異常が検知された生産機器３を撮影することができる。
For example, when the controlled
異常の検知によりＰＴＺ機能を搭載の監視カメラの撮影条件を変更しても、通常、異常が検知された瞬間の生産機器３の撮影を行うことはできない。しかし、異常が発生するタイミングを予測できた場合、異常の発生が予測された生産機器３を想定した撮影条件を予め変更しておくことにより、実際に異常が発生した瞬間の生産機器３を撮影することができる。
Even if the shooting conditions of the surveillance camera equipped with the PTZ function are changed by detecting the abnormality, it is usually not possible to shoot the
異常が発生した瞬間の映像は、その異常が発生した原因の特定に有用な場合がある。具体的には、発生した異常への対応、異常の発生を抑制するための対策、等をより迅速、且つ適切に行える場合がある。それにより、発生する異常への制御対象機器５を用いた事前の対応は、製品の製造を適切に行ううえで非常に重要である。
The image at the moment when the abnormality occurs may be useful for identifying the cause of the abnormality. Specifically, there are cases where it is possible to respond more quickly and appropriately to the occurrence of an abnormality, measures to suppress the occurrence of the abnormality, and the like. As a result, it is very important to take advance measures using the controlled
このようなことから、本実施の形態１では、制御機器１から得られるパラメータ１２ｂだけでなく、そのパラメータ１２ｂから得られるデータ、つまり状況に応じて変更するデータも条件データの比較対象としている。それにより、制御対象機器５をより有効に活用することができる。
For this reason, in the first embodiment, not only the parameter 12b obtained from the
異常が発生するタイミングの予測は、ディープラーニング等の周知技術を活用することで行うことができる。ディープラーニングにより構築されたモデルへの入力としては、パラメータ１２ｂから得られるデータ、つまりデータの値、１つ以上のデータを用いて算出した値の他に、パラメータ１２ｂからは得られないデータを含めても良い。例えばベルトへの動力の伝達に用いるモータでは、温度によって摩擦係数が変化することから、環境温度をデータとして入力しても良い。その環境温度に応じて、モータの駆動条件を変更した場合、ベルトへの必要な動力をより適切に供給できるようになる。 The timing at which an abnormality occurs can be predicted by utilizing well-known techniques such as deep learning. Inputs to the model constructed by deep learning include data obtained from parameter 12b, that is, data values, values calculated using one or more data, and data that cannot be obtained from parameter 12b. You may. For example, in a motor used for transmitting power to a belt, since the friction coefficient changes depending on the temperature, the environmental temperature may be input as data. When the driving conditions of the motor are changed according to the environmental temperature, the necessary power to the belt can be supplied more appropriately.
制御内容決定部２１３は、制御を実行するうえでの条件が満たされた制御対象機器５に対する制御内容を特定するための機能である。制御実行部２１４は、特定された制御内容に従って、制御対象機器５に対する制御を実行するための機能である。
The control content determination unit 213 is a function for specifying the control content for the controlled
制御内容別に制御対象機器５に対する制御を実行するために、制御実行部２１４は、図２に示すように、トリガー信号制御部２２１、機器駆動制御部２２２、及びパラメータ操作制御部２２３を備えている。図２に示す通知制御部２４１は、後述する実施の形態３で追加される構成要素であり、本実施の形態１では含まれない。
As shown in FIG. 2, the
制御対象機器５には、信号入力により、信号入力のあった時刻を含む前後の設定期間のみの記録を保存する機能を有する機器が含まれる。トリガー信号制御部２２１は、そのような機器に対し、記録を保存させるための信号を出力させるための制御を行う機能である。ここでは、以降、その信号は「トリガー信号」と表記する。
The
制御対象機器５には、動作内容を具体的に指示可能な機器が含まれる。上記ＰＴＺ機能を搭載した監視カメラは、その機器の一例に相当する。機器駆動制御部２２２は、このような監視カメラ等の制御対象機器５に対し、状況に応じた動作を行わせるための制御を実現させる機能である。
The
制御機器１が制御する生産機器３のなかには、動作条件を新たに設定するか、或いはその設定内容を変更する必要が生じる場合がある。例えば生産機器３の温度が許容最高温度を超える可能性が無いと想定し、生産機器３の許容する上限温度を設定していない状況では、環境等の変化により、上限温度を設定する必要が生じる場合がある。上限温度が設定されていても、その上限温度が不適切であることが判明する場合もある。また、ドリル等の交換を必要とする治具を用いた加工を行う生産機器３では、治具を加工に用いた加工時間、或いは加工回数に上限を設定している場合がある。この上限の設定は、保守・点検作業、つまりメンテナンスを行うべきタイミングの設定に相当する。生産機器３のなかには、何らかの一時的な要因、例えば一時的な低電圧、比較的に大きいノイズの発生、等によって異常が検知される恐れのあるものが存在する。一時的な要因によって異常が検知された生産機器３は、実際には異常が発生していない可能性がある。
In the
このようなことから、パラメータ操作制御部２２３は、制御機器１が保存するパラメータ１２ｂのなかで実際に制御に用いられているパラメータ、或いは新たに制御に用いるべきパラメータを参照し、生産機器３の制御に用いるパラメータの値を操作するための制御を実現させる機能である。このパラメータ操作制御部２２３により、上限温度を超える温度での生産機器３の停止、上限温度の変更、治具、例えばドリルの刃の状態によって変化するトルク値を参照しての加工時間、或いは加工回数の延長、一時的な不具合により停止させた生産機器３の停止解除、といったことが可能となる。言い換えれば、制御機器１が直接、制御している生産機器３に対し、機器制御装置２による異なった内容での制御、例えば条件を変更した制御、未利用の機能を利用した制御、より複雑な処理が必要な制御、等を行うことができる。そのため、生産システムのより適切な運用、その運用効率の向上といった利点が得られる。上記のようなパラメータの値の変更は、生産機器３の動作には直接的には影響しないことから、パラメータの値を変更しても、制御プログラム１２ａの実行に不具合は基本的に発生しない。
For this reason, the parameter
図３は、機器制御処理の例を示すフローチャートである。この機器制御処理は、演算部２２が機器制御プログラム２３ａを実行することにより実現される処理であり、機器制御プログラム２３ａは、例えば一定時間が経過する度に、或いは外部からの指示により実行される。上記機器制御部２１０は、ＣＰＵがこの機器制御処理を実行することにより実現される。次に図３を参照し、機器制御処理について詳細に説明する。処理を実行する主体としては機器制御部２１０を想定する。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of device control processing. This device control process is a process realized by the
先ず、Ｓ３１では、機器制御部２１０は、制御機器１が保存しているパラメータ１２ｂを取得するためのモニタリングを行う。このモニタリングは、上記のように、第１入出力制御部２０２を介してモニタリングＩ／Ｆ２１を制御することにより行われる。
First, in S31, the
次に、Ｓ３２では、機器制御部２１０は、モニタリングにより取得したパラメータ１２ｂ、或いはパラメータ１２ｂから生成したデータをメモリ部２３上の条件データ群２３１中の各条件データと比較することにより、新たに満たされた条件の特定を行う。続くＳ３３では、機器制御部２１０は、新たに満たされた条件があるか否か判定する。新たに満たされた条件が１つ以上、存在する場合、Ｓ３３の判定はＹＥＳとなってＳ３４に移行する。新たに満たされた条件が存在しない場合、Ｓ３３の判定はＮＯとなり、ここで機器制御処理が終了する。
Next, in S32, the
Ｓ３４では、機器制御部２１０は、新たに満たされた条件毎に、メモリ部２３上の制御データ群２３２中の対応する条件データを参照することにより、参照した条件データに沿って対象となる制御対象機器５の制御、或いは制御機器１が管理するパラメータ１２ｂの値の操作を行う。その後、この機器制御処理が終了する。
In S34, the
なお、本実施の形態１では、機器制御装置２に制御対象機器５のみを接続しているが、入力機器を接続させ、その入力機器から入力する信号を制御対象機器５の制御に反映させるようにしても良い。これは、第１のカテゴリに属する出力機器の制御に直接的に関係しないような信号を出力する入力機器は、機器制御装置２に接続させても良いからである。そのような入力機器を機器制御装置２に接続させるようにした場合、制御プログラム１２ａの変更を行うことなく、その入力機器の追加等に対応することができる。
In the first embodiment, only the
また、本実施の形態１では、参照する対象、値を操作する対象は制御機器１が管理するパラメータ１２ｂである。ＰＬＣのような制御機器１は、複数台、設置される場合も多い。このことから、参照する対象を管理する制御機器と、値を操作する対象を管理する制御機器とは異なっていても良い。例えば制御機器１が管理するパラメータ１２ｂを参照させ、その制御機器１、及び他の制御機器のうちの複数台のパラメータを機器制御装置２の操作対象としても良い。そのようにした場合、複数台の制御機器を１台の機器制御装置２に対応させることから、新たに制御すべき機器の追加等がより容易に行えるようになる。
Further, in the first embodiment, the target to be referred to and the target to operate the value are the parameter 12b managed by the
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係る機器制御装置が適用された生産システムの構成例を説明する図である。図４では、上記実施の形態１と同じ、或いは基本的に同じ構成要素には同一の符号を付している。それにより、図４を参照し、上記実施の形態１から異なる部分にのみ着目する形で説明を行う。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a production system to which the device control device according to the second embodiment of the present invention is applied. In FIG. 4, the same components as those in the first embodiment or basically the same components are designated by the same reference numerals. Thereby, with reference to FIG. 4, the description will be given in a form focusing only on the portion different from the first embodiment.
本実施の形態２では、図４に示すように、制御機器１、機器制御装置２、及び制御対象機器５をネットワーク６に接続している。それにより、機器制御装置２は、ネットワーク６を介した指示により、制御対象機器５を制御するようになっている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 4, the
実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３に係る機器制御装置が適用された生産システムの構成例を説明する図である。図５でも、上記実施の形態１と同じ、或いは基本的に同じ構成要素には同一の符号を付している。それにより、図５を参照し、上記実施の形態１から異なる部分にのみ着目する形で説明を行う。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a production system to which the device control device according to the third embodiment of the present invention is applied. Also in FIG. 5, the same components as those in the first embodiment or basically the same components are designated by the same reference numerals. Thereby, with reference to FIG. 5, the description will be given in a manner focusing only on the portion different from the first embodiment.
本実施の形態３では、図５に示すように、生産システムは２つのネットワーク６１、６２を備えている。ネットワーク６１には、制御機器１、機器制御装置２、生産機器３、及び異常検知用センサ４が接続されている。他方のネットワーク６２には、機器制御装置２、及び制御対象機器群５００が接続されている。制御対象機器群５００として、図５には、監視カメラ５（１）、レコーダ５（２）、及び表示装置５（３）の３台を示している。監視カメラ５（１）は、撮影方向を変更可能にする位置駆動部５３ａを備えている。
In the third embodiment, as shown in FIG. 5, the production system includes two
レコーダ５（２）は、監視カメラ５（１）が撮影した映像の保存に用いられる。機器制御装置２は、監視カメラ５（１）とレコーダ５（２）を共に制御することにより、監視カメラ５（１）が撮影した映像をデータとしてレコーダ５（２）に保存させる。そのために、監視カメラ５（１）は、撮影した映像をレコーダ５（２）に、例えばネットワーク６２を介して送信する。
The recorder 5 (2) is used for storing the image captured by the surveillance camera 5 (1). By controlling both the surveillance camera 5 (1) and the recorder 5 (2), the
本実施の形態３では、制御機器１と機器制御装置２を直接、接続させていない。このことから、制御機器１では診断Ｉ／Ｆ１３が不要となり、機器制御装置２ではモニタリングＩ／Ｆ２１が不要となっている。それにより、図５では、診断Ｉ／Ｆ１３、及びモニタリングＩ／Ｆ２１を省いている。機器制御装置２の制御機器１からのパラメータ１２ｂの取得、及びパラメータ１２ｂの変更は共に、ネットワーク６１を介した機器制御装置２の要求により行われる。
In the third embodiment, the
表示装置５（３）を制御対象とすることにより、機器制御装置２は、表示装置５（３）を介して様々な情報を作業員等に提供することができる。このことから、本実施の形態３では、図２に示すように、制御実行部２１４には通知制御部２４１が追加されている。この通知制御部２４１は、表示装置５（３）等の情報を提供可能な機器を制御して、必要な情報をタイムリーに提供するための制御を行う。
By targeting the display device 5 (3) as a control target, the
生産機器３の多くは、その状態を表す信号が入力機器により制御機器１に直接、或いは間接的に入力されるようになっている。その信号が表す値はパラメータ１２ｂの一つとして保存される。それにより、その値の変化により、生産機器３の状態の変化の推定、或いは／及び、その変化が発生する時期の予測が可能である。変化の推定、及びその時期の予測は、対応する条件データとの比較により行わせることができる。ここでは、比較する条件データとしては、ディープラーニングにより構築されたモデルの出力結果と比較する閾値が含まれる。
In most of the
例えば、生産機器３がドリルを回転させる機器であった場合を想定する。ドリルの回転時のトルク値は、ドリルの刃の状態によって変化する。刃が摩耗するにつれてトルク値は大きくなる。ドリルが折れることにより、トルク値は急激に小さくなる。トルク値は、パラメータ１２ｂの一つとして制御機器１に保存させることができる。
For example, assume that the
このようなことから、パラメータ１２ｂを参照することにより、メンテナンスに係わる情報をタイムリーに提供することができる。生産機器３がドリルを回転させる機器であれば、例えばトルク値が閾値より大きくなった場合に、ドリルの交換時期が近い、ドリルの交換が必要である、などといった内容の情報をタイムリーに提供することができる。通知制御部２４１は、表示装置５（３）の制御により、必要な情報をタイムリーに表示させるといった制御を行う。このような制御により、生産機器３の運用効率を向上させることができる。そのため、より高い生産性の実現に有用である。
Therefore, by referring to the parameter 12b, information related to maintenance can be provided in a timely manner. If the
本実施の形態３では、図５に示すように、生産機器３がネットワーク６１を介して機器制御装置２と接続されている。このことから、生産機器３に対する追加の制御は、機器制御装置２に行わせることもできる。それにより、例えば制御機器１が対応していない状況時に、機器制御装置２の制御により、生産機器３を緊急停止させるようにしても良い。
In the third embodiment, as shown in FIG. 5, the
なお、上記実施の形態１〜３では、機器制御装置２はパラメータ１２ｂを制御機器１から直接、取得しているが、パラメータ１２ｂの取得は間接的に行わせるようにしても良い。例えば制御機器１にパラメータ１２ｂを別の情報処理装置に送信させることにより、機器制御装置２に、その情報処理装置からパラメータ１２ｂを取得させるようにしても良い。また、パラメータ１２ｂの取得は、機器制御装置２側からの動作により行うようになっているが、制御機器１側からの動作により行わせても良い。例えばパラメータ１２ｂの内容を更新した場合に、制御機器１に更新後のパラメータ１２ｂを機器制御装置２に送信させるようにしても良い。その場合、機器制御装置２は、パラメータ１２ｂの受信により、図３に示す機器制御処理を実行させるようにしても良い。
In the first to third embodiments, the
また、上記実施の形態１〜３では、機器制御プログラム２３ａは記憶部２５に格納し、メモリ部２３に読み出すようになっているが、機器制御プログラム２３ａは、機器制御装置２内の、或いは直接、接続された不揮発性の記録媒体に保存しなくとも良い。つまり、機器制御プログラム２３ａは、機器制御装置２が必要に応じて、ネットワーク等を介して受信可能なものであっても良い。このことから、その記録媒体は、ネットワークと接続されたストレージが備えたもの、情報処理装置がアクセス可能なもの、等であっても良い。
Further, in the first to third embodiments, the device control program 23a is stored in the
１ 制御機器、２ 機器制御装置、３ 生産機器、４ 異常検知用センサ、５ 制御対象機器、５（１） カメラ、５（２） レコーダ、５（３） 表示装置、６、６１、６２ ネットワーク、１１ 演算部、１２、２３ メモリ部、１２ａ、１２ｂ、２３ａ、２３ｂ 格納領域、１３ 診断Ｉ／Ｆ、１４、２４ 入出力Ｉ／Ｆ、１５、２５ 記憶部、２１ モニタリングＩ／Ｆ、２２ 演算部（制御部）、４１ 検知部、４２ 出力部、５１ 入出力部、５２ 制御部、５３ 駆動部、２０１ 主制御部、２０２ 第１入出力制御部、２０３ 第２入出力制御部、２１０ 機器制御部、２１１ パラメータ取得制御部、２１２ 比較部、２１３ 制御内容決定部、２１４ 制御実行部、２２１ トリガー信号制御部、２２２ 機器駆動制御部、２２３ パラメータ操作制御部、２３１ 条件データ群、２３２ 制御データ群、２４１ 通知制御部。 1 Control equipment, 2 Equipment control equipment, 3 Production equipment, 4 Abnormality detection sensor, 5 Control target equipment, 5 (1) Camera, 5 (2) Recorder, 5 (3) Display device, 6, 61, 62 network, 11 Calculation unit, 12, 23 Memory unit, 12a, 12b, 23a, 23b Storage area, 13 Diagnosis I / F, 14, 24 Input / output I / F, 15, 25 Storage unit, 21 Monitoring I / F, 22 Calculation unit (Control unit), 41 Detection unit, 42 Output unit, 51 Input / output unit, 52 Control unit, 53 Drive unit, 201 Main control unit, 202 1st input / output control unit, 203 2nd input / output control unit, 210 Equipment control Unit, 211 Parameter acquisition control unit, 212 Comparison unit, 213 Control content determination unit, 214 Control execution unit, 221 Trigger signal control unit, 222 Device drive control unit, 223 Parameter operation control unit, 231 Condition data group, 232 Control data group , 241 Notification control unit.
Claims (10)
入力機器から入力する信号を処理し、出力機器の動作を制御する制御機器から、該処理により得られる１つ以上のデータを取得可能なアクセス部と、
前記対象機器として他の対象機器を新たに追加する場合に、前記アクセス部が取得した前記データを用いて、前記他の対象機器を制御可能な制御部と、
を備える機器制御装置。 In the device control device that controls the target device,
An access unit capable of acquiring one or more data obtained by the processing from a control device that processes a signal input from the input device and controls the operation of the output device.
When another target device is newly added as the target device, a control unit capable of controlling the other target device by using the data acquired by the access unit and a control unit.
A device control device equipped with.
入力機器から入力する信号を処理し、出力機器の動作を制御する制御機器から、前記制御機器のモニタリングを行うことにより１つ以上のデータを取得可能なアクセス部と、
前記対象機器として他の対象機器を新たに追加する場合に、前記アクセス部が取得した前記データを用いて、前記他の対象機器を制御可能な制御部と、
を備える機器制御装置。 In the device control device that controls the target device,
An access unit that can acquire one or more data from a control device that processes a signal input from an input device and controls the operation of the output device by monitoring the control device.
When another target device is newly added as the target device, a control unit capable of controlling the other target device by using the data acquired by the access unit and a control unit.
A device control device equipped with.
入力機器から入力する信号を処理し、出力機器の動作を制御する制御機器から送信される１つ以上のデータを取得することにより、前記制御機器との間でデータ共有が可能なアクセス部と、
前記対象機器として他の対象機器を新たに追加する場合に、前記アクセス部が取得した前記データを用いて、前記他の対象機器を制御可能な制御部と、
を備える機器制御装置。 In the device control device that controls the target device,
An access unit capable of sharing data with the control device by processing a signal input from the input device and acquiring one or more data transmitted from the control device that controls the operation of the output device.
When another target device is newly added as the target device, a control unit capable of controlling the other target device by using the data acquired by the access unit and a control unit.
A device control device equipped with.
請求項１〜３の何れか１項に記載の機器制御装置。 The control unit estimates the time when an event occurs in the output device based on the change in the value of the data, and controls the other target device.
The device control device according to any one of claims 1 to 3.
請求項４に記載の機器制御装置。 The control unit estimates the time when maintenance / inspection work for the output device is required as the time when the event occurs, and controls the other target device.
The device control device according to claim 4.
請求項１〜５の何れか１項に記載の機器制御装置。 The control unit changes the control content of the other control device by manipulating the value of the target data to be operated in the data.
The device control device according to any one of claims 1 to 5.
請求項６に記載の機器制御装置。 The control unit refers to the data, identifies the target data whose value should be manipulated in the data, and manipulates the value of the target data using the access unit.
The device control device according to claim 6.
請求項７に記載の機器制御装置。 The control unit identifies the target data based on the change in the value of the data.
The device control device according to claim 7.
入力機器から入力する信号を処理し、出力機器の動作を制御する制御機器から、該処理により得られる１つ以上のデータを取得可能なアクセス部と、
前記対象機器として他の対象機器を新たに追加した場合に、前記アクセス部を用いて、該アクセス部が取得した前記データのなかで操作対象とする対象データの値を操作することにより、前記他の制御機器の制御内容を変更可能な制御部と、
を備える機器制御装置。 In the device control device that controls the target device,
An access unit capable of acquiring one or more data obtained by the processing from a control device that processes a signal input from the input device and controls the operation of the output device.
If the newly added other target device as the target device, using the access section, by operating the value of the target data to be operated among the data which the access unit is acquired, the other A control unit that can change the control content of the control device of
A device control device equipped with.
前記出力機器を制御する情報処理装置として、前記入力機器からの信号を処理して前記出力機器を制御する第１の制御装置の他に、第２の制御装置を用意し、
新たに出力機器を追加する場合に、該追加する出力機器を制御させる情報処理装置を前記第１の制御装置、及び前記第２の制御装置のなかから選択し、
前記第２の制御装置を選択した場合に、前記第１の制御装置が前記処理を行うことにより得られる１つ以上のデータを参照させ、前記追加する出力機器を前記第２の制御装置に制御させる、
機器制御方法。 It is a device control method for controlling an output device to be controlled based on a signal input from an input device.
As an information processing device for controlling the output device, a second control device is prepared in addition to the first control device that processes a signal from the input device to control the output device.
When a new output device is added, the information processing device for controlling the added output device is selected from the first control device and the second control device.
When the second control device is selected, the first control device refers to one or more data obtained by performing the processing, and the additional output device is controlled by the second control device. Let,
Device control method.
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