CN111045400A - 制造装置的控制装置以及监视系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制造装置的控制装置以及监视系统，不用掌握具有多个功能控制部的控制装置的结构，外部装置能够更容易地取得数据。制造装置(7)的控制装置(1)具备显示功能控制部(10)和控制功能控制部(20)，显示功能控制部(10)具备数据模型生成部(12)，控制功能控制部(20)具备数据模型生成部(22)，显示功能控制部(10)具备：数据模型取得部(14)，其取得功能控制部(20)的数据模型生成部(22)生成的数据模型；以及数据模型整合部(15)，其将显示功能控制部(10)的数据模型生成部(12)生成的数据模型与数据模型取得部(14)取得的控制功能控制部(20)的数据模型进行整合。

Description

制造装置的控制装置以及监视系统
技术领域
本发明涉及制造装置的控制装置以及监视系统。
背景技术
目前，在制造现场例如使用多台机床和工业机器人等机器(包含服务用机器人和锻压机械以及注射成形机等各种机械，以下也称为“制造装置”)。在制造现场，一般使用多个厂家的制造装置。另外，在制造现场，使用被称为SCADA(Supervisory Control And DataAcquisition监控与数据采集)的监视控制系统，对多个制造装置进行通信连接来进行各个制造装置的过程控制和集中监视。
SCADA为了取得各个制造装置的状态，与各个制造装置的控制装置连接，从各个制造装置取得用于整理数据的数据模型，并根据其结构来取得各个数据。
对从上述制造装置得到的数据进行处理的系统为取得多个外部设备的设备信息并生成数据模型的系统，例如在专利文献1中公开。
但是，在制造装置的控制装置中具有控制部的功能控制部以及显示部的功能控制部分别单独地具有CPU(中央运算装置)的结构。
图7A表示了由表示SCADA的外部装置4、具有控制装置8的制造装置7构成的监视系统800的例子。控制装置8具有显示部81的功能控制部81a和控制部82的功能控制部82a。当控制装置8如此具有多个功能控制部81a、82a时，在显示部81的功能控制部81a和控制部82的功能控制部82a中分别运行不同的应用程序。并且，外部装置4需要取得存在于显示部81的功能控制部81a和控制部82的功能控制部82a中的数据。因此，外部装置4需要分别与显示部81的功能控制部81a以及控制部82的功能控制部82a连接，需要掌握控制装置8的结构。
作为外部装置4不用掌握控制装置8的结构的方法，一个是考虑设置中继装置对数据进行中继。
图7B表示了监视系统900。监视系统900的外部装置4与中继装置9的服务器91连接，中继装置9的客户端92与制造装置7的控制装置8的功能控制部81a以及82a连接。如此，经由中继装置9，外部装置4不用掌握控制装置8的结构。但是为了管理多个功能控制部，在中继装置9中需要多个在中继装置9中运行的统括应用程序，从而负荷变高。在此基础上，在中继装置9的统括应用程序中需要进行与功能控制部81a以及82a的连接相关的设定，因此花费工时。另外，需要中继装置9的设置成本。
专利文献1：国际公开第2017/077887号
发明内容
本发明的目的在于提供一种不用掌握具有多个功能控制部的控制装置的结构，外部装置能够更容易地取得数据的制造装置的控制装置以及监视系统。
(1)在本发明的具备多个功能控制部的制造装置(例如后述的“制造装置7”)的控制装置(例如后述的“控制装置1”)中，上述多个功能控制部(例如后述的“显示功能控制部10”、“控制功能控制部20”)分别具备数据模型生成部(例如后述的“数据模型生成部12、22”)，上述多个功能控制部中的第一功能控制部(例如后述的“显示功能控制部10”)具备：数据模型取得部(例如后述的“数据模型取得部14”)，其取得上述第一功能控制部以外的第二功能控制部(例如后述的“控制功能控制部20”)的上述数据模型生成部所生成的数据模型；以及数据模型整合部(例如后述的“数据模型整合部15”)，其将上述第一功能控制部的上述数据模型生成部所生成的数据模型与上述数据模型取得部所取得的上述第二功能控制部的数据模型进行整合。
(2)在(1)记载的制造装置的控制装置中，上述多个功能控制部分别具备数据取得请求接收部(例如后述的“数据取得请求接收部11、21”)，仅上述第一功能控制部的上述数据取得请求接收部能够与外部设备(例如后述的“外部装置4”)连接，上述第一功能控制部的上述数据取得请求接收部根据从上述外部设备接收到数据模型的取得请求，将上述数据模型整合部进行整合后的数据模型发送给上述外部设备。
(3)在(2)记载的制造装置的控制装置中，上述第一功能控制部具备数据取得部(例如后述的“数据取得部13”)，该数据取得部从上述第二功能控制部的上述数据取得请求接收部取得上述第二功能控制部的数据，上述第一功能控制部的上述数据取得请求接收部根据从上述外部设备接收到数据的取得请求，将上述数据取得部所取得的上述第二功能控制部的数据与上述第一功能控制部的数据发送给上述外部设备。
(4)在(1)～(3)中的任意一项记载的制造装置的控制装置中，上述第二功能控制部的一部分或全部具备通信确立判定部(例如后述的“通信确立判定部26”)，该通信确立判定部判定是否确立了与上述第一功能控制部之间的通信。
(5)在(1)～(4)中任意一项记载的制造装置的控制装置中，上述第一功能控制部控制显示装置(例如后述的“显示部1a”)。
(6)可以是一种监视系统(例如后述的“监视系统100”)，其具备在(1)～(5)中的任意一项记载的制造装置的控制装置以及与上述控制装置连接的外部装置。
根据本发明，能够提供一种不用掌握具有多个功能控制部的控制装置的结构，外部装置能够更容易地取得数据的制造装置的控制装置以及监视系统。
附图说明
图1是本实施方式的监视系统的全体概要图。
图2是本实施方式的控制装置的功能框图。
图3A表示本实施方式的由显示功能控制部生成的数据模型的例子。
图3B表示本实施方式的由控制功能控制部生成的数据模型的例子。
图3C表示本实施方式的由显示功能控制部进行整合后的数据模型的例子。
图4是表示本实施方式的控制装置的数据通信处理的流程图。
图5A是表示本实施方式的控制装置的数据取得发送处理的流程图。
图5B是表示图5A所示的流程图的继续。
图6是变形方式的控制装置的功能框图。
图7A是现有的监视系统的全体概要图。
图7B是现有的监视系统的全体概要图。
具体实施方式
首先，说明本发明的实施方式的概要。本实施方式涉及外部装置无需掌握具有多个功能控制部的制造装置的控制装置的结构，从控制装置取得多个功能控制部的数据模型以及数据。
[监视系统100]
图1是本实施方式的监视系统100的全体概要图。
监视系统100是具备制造装置7、外部装置4(外部设备)的系统。
外部装置4例如是SCADA。外部装置4向制造装置7进行通信连接，进行制造装置7的过程控制和集中监视。
具体地说，制造装置7例如是机床、工业用机器人、锻压机械、注射成形机等各种机械。另外，制造装置7也可以是向这些机械连接PC或者连接Web服务器等服务器的装置。并且，制造装置7例如构成工厂等的生产线或单元。
制造装置7具备用于控制制造装置7的控制装置1。在图1中，制造装置7本体成为具备控制装置1的结构，但是不限于此。例如，如果是将PC与机械相连接的制造装置7或者将Web服务器与机械相连接的制造装置7，则PC或Web服务器可以具备控制装置1。
在图1所示的控制装置1中，显示部1a(显示装置)的功能控制部即显示功能控制部10(第一功能控制部)和控制部1b的功能控制部即控制功能控制部20(第二功能控制部)各具备一个。
并且，如图1所示，外部装置4与制造装置7的控制装置1中的显示功能控制部10之间例如经由连接接口直接连接。另外，该连接也可以经由网络进行连接。网络例如是LAN(Local Area Network局域网)等，关于网络的具体的通信方式、有线连接还是无线连接等没有特别限定。
[控制装置1]
图2是本实施方式的控制装置1的功能框图。
图2所示的控制装置1具备显示功能控制部10、控制功能控制部20。
另外，控制装置1除了显示功能控制部10和控制功能控制部20之外，还具备各存储部(未图示)等。显示功能控制部10和控制功能控制部20可以是CPU，通过执行在各存储部中存储的用于对控制装置1进行控制的各种程序来综合控制控制装置1。
显示功能控制部10具备数据取得请求接收部11、数据模型生成部12、数据取得部13、数据模型取得部14、数据模型整合部15。通过由显示功能控制部10执行在存储部中存储的用于使显示部1a显示各种数据的应用程序，来实现这些各个功能部。
数据取得请求接收部11从外部装置4接收数据和数据模型的取得请求。另外，数据取得请求接收部11从数据取得部13取得控制功能控制部20的数据，并从数据模型整合部15取得控制功能控制部20的数据模型。
数据模型生成部12生成显示功能控制部10的数据模型。这里，数据模型表示数据的结构，例如是以OPC UA(OPC Unified Architecture：OPC统一构架)等标准规定的数据模型。
图3A表示显示功能控制部10的数据模型51的例子。该例子所示的数据模型51用层次来表示数据。位于数据模型51中的工具管理是对在显示部1a中运行的工具管理应用的数据进行模型化而得到的。另外，位于数据模型51中的数据记录器是对在显示部1a中运行的数据记录器的数据进行模型化而得到的。
图2的数据取得部13从控制功能控制部20取得控制功能控制部20的数据，并将取得的数据发送给数据取得请求接收部11。
数据模型取得部14从控制功能控制部20取得控制功能控制部20的数据模型，并将取得的数据模型发送给数据模型整合部15。
数据模型整合部15将数据模型生成部12生成的显示功能控制部10的数据模型与数据模型取得部14所取得的控制功能控制部20的数据模型进行整合。
图3B表示由后述的控制功能控制部20的数据模型生成部22生成的控制功能控制部20的数据模型52的例子。另外，图3C表示将显示功能控制部10的数据模型51与控制功能控制部20的数据模型52进行整合后的数据模型53的例子。
控制功能控制部20具备数据取得请求接收部21、数据模型生成部22、通信确立判定部26。通过由控制功能控制部20执行在存储部中存储的程序来实现这些各个功能部。
数据取得请求接收部21从显示功能控制部10接收数据和数据模型的取得请求。另外，数据取得请求接收部21将控制功能控制部20的数据发送给显示功能控制部10。
数据模型生成部22例如生成图3B所例示的控制功能控制部20的数据模型。另外，数据模型生成部22将生成的控制功能控制部20的数据发送给显示功能控制部10。
通信确立判定部26判定是否与显示部1a确立了显示用通信，即为判定与显示功能控制部10之间是否确立了通信。当通过通信确立判定部26判定为与显示功能控制部10之间确立了通信时，数据取得请求接收部21以及数据模型生成部22能够将数据和数据模型发送给显示功能控制部10。
[控制装置1的处理]
接着，与具体例一起说明控制装置1的处理。
图4是表示本实施方式的控制装置1的数据通信处理的流程图。
图5A以及图5B是表示本实施方式的控制装置1的数据取得发送处理的流程图。
在图4的步骤S(以下将步骤S简单称为S)1中，控制装置1选择显示功能控制部10来作为第一功能控制部。
在该例子中，控制装置1将显示功能控制部10选择为第一功能控制部，但是也可以将控制功能控制部20选择为第一功能控制部。在本实施方式中，显示功能控制部10比控制功能控制部20规格高，处理能力高。因此，希望控制装置1将显示功能控制部10选择为第一功能控制部。
在S2中，控制装置1在显示功能控制部10与第二功能控制部即控制功能控制部20之间进行通信连接。
在S3中，控制装置1的控制功能控制部20的通信确立判定部26判定与显示功能控制部10之间是否确立了通信。当控制功能控制部20的通信确立判定部26判定为与显示功能控制部10之间确立了通信时(S3：是)，控制装置1使处理迁移到S4。另一方面，当控制功能控制部20的通信确立判定部26判定为与显示功能控制部10之间未确立通信时(S3：否)，控制装置1使处理迁移到S5。
在S4中，控制功能控制部20的数据取得请求接收部21将与外部装置4的连接设定为不可。由此，仅显示功能控制部10能够与外部装置4连接。之后，控制装置1使处理迁移到S6。
另一方面，在S5中，控制装置1例如向显示部1a输出在显示功能控制部10与控制功能控制部20之间无法确立通信这样的主旨的通信确立错误。
在S6中，显示功能控制部10判定是否从外部装置4接收到与数据相关的请求。当从外部装置4接收到与数据相关的请求时(S6：是)，显示功能控制部10使处理迁移到S7。另一方面，当没有从外部装置4接收到与数据相关的请求时(S6：否)，控制装置1使处理迁移到S3。
在S7中，显示功能控制部10进行数据取得发送处理。
这里，根据图5A以及图5B来说明数据取得发送处理。
在图5A的S11中，显示功能控制部10的数据取得请求接收部11判断来自外部装置4的请求是否是数据模型的取得请求。当是数据模型的取得请求时(S11：是)，显示功能控制部10使处理迁移到S12。另一方面，当不是数据模型的取得请求时(S11：否)，显示功能控制部10使处理迁移到图5B的S17。
在S12中，判定显示功能控制部10与控制功能控制部20之间是否确立了通信。当确立了通信时(S12：是)，显示功能控制部10使处理迁移到S13。另一方面，当没有确立通信时(S12：否)，显示功能控制部10使处理迁移到S16。
在S13中，显示功能控制部10的数据模型取得部14从控制功能控制部20取得数据模型。更具体地说，显示功能控制部10的数据模型取得部14对控制功能控制部20请求数据模型。接受到请求的控制功能控制部20的数据模型生成部22例如生成图3B所示的控制功能控制部20的数据模型52。并且，控制功能控制部20的数据模型生成部22将所生成的数据模型发送给显示功能控制部10的数据模型取得部14。
在S14中，显示功能控制部10的数据模型生成部12生成显示功能控制部10的数据模型。显示功能控制部10的数据模型生成部12例如生成图3A所示的显示功能控制部10的数据模型51。然后，显示功能控制部10的数据模型整合部15将数据模型生成部12生成的数据模型与在S12取得的控制功能控制部20的数据模型进行整合，例如生成图3C所示的数据模型53。
在S15中，显示功能控制部10的数据取得请求接收部11将数据模型整合部15进行整合后的数据模型发送给外部装置4。之后，显示功能控制部10将处理转移到图5B的S17。
另一方面，在S16中，显示功能控制部10的数据模型生成部12生成显示功能控制部10的数据模型。然后，显示功能控制部10的数据取得请求接收部11将数据模型生成部12生成的数据模型发送给外部装置4。
在图5B的S17中，显示功能控制部10的数据取得请求接收部11判断来自外部装置4的请求是否是数据的取得请求。当是数据的取得请求时(S17：是)，显示功能控制部10将处理转移到S18。另一方面，当不是数据的取得请求时(S17：否)，显示功能控制部10将处理转移到图4的S3。
在S18中，显示功能控制部10的数据取得请求接收部11判断数据的取得请求是否是与控制功能控制部20的数据相关的请求。当是与控制功能控制部20的数据相关的请求时(S18：是)，显示功能控制部10将处理转移到S19。另一方面，当不是与控制功能控制部20的数据相关的请求时(S18：否)，显示功能控制部10将处理转移到S21。
在S19中，判定显示功能控制部10与控制功能控制部20之间的通信是否已确立。当通信已确立时(S19：是)，显示功能控制部10将处理转移到S20。另一方面，当通信没有确立时(S19：否)，显示功能控制部10无法取得控制功能控制部20的数据。因此，显示功能控制部10将处理转移到图4的S3。
在S20中，显示功能控制部10的数据取得部13从控制功能控制部20取得数据。更具体地说，显示功能控制部10的数据取得部13对控制功能控制部20请求数据。接受到请求的控制功能控制部20的数据取得请求接收部21将控制功能控制部20的数据发送给显示功能控制部10的数据取得部13。
在S21中，显示功能控制部10的数据取得请求接收部11将数据发送给外部装置4。此时，显示功能控制部10当在S20中取得了控制功能控制部20的数据时，将显示功能控制部10的数据和所取得的控制功能控制部20的数据发送给外部装置4。另外，显示功能控制部10在没有取得控制功能控制部20的数据时，将显示功能控制部10的数据发送给外部装置4。之后，控制装置1将处理转移到图4的S3。
这样，控制装置1例如如具有显示功能控制部10和控制功能控制部20的控制装置那样，当控制装置1具有多个功能控制部时，控制装置1仅使第一功能控制部即显示功能控制部10与外部装置4之间连接。然后，显示功能控制部10从控制功能控制部20取得数据模型以及数据，在与显示功能控制部10的数据模型进行了整合后发送给外部装置4。
因此，外部装置4能够不用掌握具有多个功能控制部的控制装置1的结构而取得多个功能控制部的数据模型以及数据。并且，外部装置4所取得的数据模型能够为将显示部1a与控制部1b的数据结构进行整合后的数据模型。
能够使用各种类型的非临时性的计算机可读介质(non-transitory computerreadable medium)来存储在本发明中使用的程序，并将该程序提供给计算机。非临时性的计算机可读介质包括各种类型的实体的记录介质(tangible storage medium)。作为非临时性的计算机可读介质的例子，例如包括磁记录介质(例如软盘、磁带、硬盘驱动器)、光磁记录介质(例如光磁盘)、CD-ROM(Read Only Memory只读存储器)、CD-R、CD-R/W、半导体存储器(例如掩膜ROM、PROM(Programmable可编辑ROM)、EPROM(Erasable可擦除PROM)、闪存ROM、RAM(random access memory随机存取存储器))。另外，可以通过各种类型的临时性的计算机可读介质(transitory computer readable medium)向计算机提供程序。作为临时性的计算机可读介质的例子，包括电气信号、光信号以及电磁波。关于临时性的计算机可读介质，可以经由电线以及光纤等有线通信线路或无线通信线路将程序提供给计算机。
另外，上述实施方式是本发明优选的实施方式的一个，但是本发明的范围并非仅限于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内以施加了各种变更的方式来实施。
(变形例)
在上述实施方式中，以在控制装置中显示部的功能控制部和控制部的功能控制部各具备一个的情况为例进行了说明，但不限于此。例如，也可以是显示部的功能控制部与控制部的功能控制部具有m：n(m以及n分别为自然数)的关系的控制装置。
图6是变形方式的控制装置201的功能框图。
控制装置201具备2个显示部201a以及201b的功能控制部、2个控制部201c以及201d的功能控制部。
显示功能控制部10是显示部201ad功能控制部，是具有与上述实施方式相同的结构的第一功能控制部。
另一方面，显示功能控制部30是显示部201b的功能控制部，是第二功能控制部。显示功能控制部30具备数据取得请求接收部31、数据模型生成部32。数据取得请求接收部31以及数据模型生成部32具有与上述实施方式的数据取得请求接收部21以及数据模型生成部22相同的功能。
另外，显示功能控制部30不具有通信确立判定部，但是当然可以具有通信确立判定部。即，通信确立判定部可以是第二功能控制部的一部分或全部所具有的通信确立判定部。
控制功能控制部20a以及20b是2个控制部201c以及201d的功能控制部，具有与上述实施方式的控制功能控制部20相同的结构。
在控制装置201中，显示功能控制部10取得显示功能控制部30、控制功能控制部20a以及20b的数据模型以及数据，与显示功能控制部10的数据模型进行整合。并且，显示功能控制部10承担与外部装置4之间的通信，根据来自外部装置4的请求，发送控制装置201的数据模型以及数据。
并且，控制装置也可以具备控制部的多个功能控制部，而不具备显示部的功能控制部。此时，将多个功能控制部中的一个功能控制部设为具备与上述实施方式的显示功能控制部10相同的功能的第一功能控制部，将其他的功能控制部设为具备上述实施方式的控制功能控制部20的功能的第二功能控制部即可。
附图标记的说明
1、201：控制装置
4：外部装置
7：制造装置
10、30：显示功能控制部
11、21、21a、21b、31：数据取得请求接收部
12、22、22a、22b、32：数据模型生成部
13：数据取得部
14：数据模型取得部
15：数据模型整合部
20、20a、20b：控制功能控制部
26、26a、26b：通信确立判定部
51、52、53：数据模型
100：监视系统。

Claims (6)

1.一种制造装置的控制装置，其具备多个功能控制部，其特征在于，
上述多个功能控制部中的各个功能控制部具备数据模型生成部，
上述多个功能控制部中的第一功能控制部具备：
数据模型取得部，其取得上述第一功能控制部以外的第二功能控制部的上述数据模型生成部生成的数据模型；以及
数据模型整合部，其将上述第一功能控制部的上述数据模型生成部生成的数据模型与上述数据模型取得部所取得的上述第二功能控制部的数据模型进行整合。
2.根据权利要求1所述的制造装置的控制装置，其特征在于，
上述多个功能控制部中的各个功能控制部具备数据取得请求接收部，
仅上述第一功能控制部的上述数据取得请求接收部能够与外部设备连接，
上述第一功能控制部的上述数据取得请求接收部根据从上述外部设备接收到数据模型的取得请求，将上述数据模型整合部整合后的数据模型发送给上述外部设备。
3.根据权利要求2所述的制造装置的控制装置，其特征在于，
上述第一功能控制部具备数据取得部，该数据取得部从上述第二功能控制部的上述数据取得请求接收部取得上述第二功能控制部的数据，
上述第一功能控制部的上述数据取得请求接收部根据从上述外部设备接收到数据的取得请求，将上述数据取得部取得的上述第二功能控制部的数据与上述第一功能控制部的数据发送给上述外部设备。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的制造装置的控制装置，其特征在于，
上述第二功能控制部中的一部分或全部的第二功能控制部具备通信确立判定部，该通信确立判定部用于判定是否确立了与上述第一功能控制部之间的通信。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的制造装置的控制装置，其特征在于，
上述第一功能控制部控制显示装置。
6.一种监视系统，其特征在于，具备：
权利要求1～5中的任意一项所述的制造装置的控制装置；以及
与上述控制装置相连接的外部装置。
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