CN112424709A - 工业设备的控制装置以及工业设备的数据采集系统 - Google Patents

工业设备的控制装置以及工业设备的数据采集系统 Download PDF

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Abstract

本发明的要解决的问题是提高控制器的计时功能。一种控制器(3)，向伺服放大器(4)输出运动控制指令，控制器(3)包括：振荡器(35)，生成控制时钟(CLK)；处理功能部，按照与同步于控制时钟(CLK)的同步通信周期(Ta)相同的向上计数周期对计时计数值进行向上计数；处理功能部，以同步通信周期(Ta)向伺服放大器(4)发送运动控制指令，该运动控制指令可包含指示开始取得跟踪数据的跟踪开始指令；处理功能部，存储发送包含跟踪开始指令的运动控制指令时的发送时刻；以及处理功能部，生成记录数据，该记录数据是对从伺服放大器(4)接收到的跟踪数据赋予了基于发送时刻的时刻信息而生成的。

Description

工业设备的控制装置以及工业设备的数据采集系统
技术领域
本发明的实施方式涉及工业设备的控制装置以及工业设备的数据采集系统。
背景技术
在专利文献1中公开了具备时刻计数器的监视控制系统，该时刻计数器按每个生产设备状态数据的处理的执行单位时间递增。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-219616号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，在上述现有技术中，在计时精度低的情况下不适于数据处理，并且在计时精度过高的情况下会降低该控制装置的控制功能整体，因此期望适当地改善计时功能。
本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种能够改善计时功能的工业设备的控制装置以及工业设备的数据采集系统。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，根据本发明的一个观点，应用一种工业设备的控制设备，按照预定的控制周期向工业设备输出控制指令，所述控制装置包括：时钟装置，生成所述控制装置的控制时钟；以及计时计数部，按照与基于所述控制时钟的所述预定的控制周期相同的周期对计时计数值进行计数。
另外，根据本发明的其他观点，应用一种工业设备的数据采集系统，具有：工业设备的控制装置，向工业设备输出控制指令；和上位控制装置，对所述控制装置进行控制，所述控制装置包括：时钟装置，生成所述控制装置的控制时钟；计时计数部，按照与同步于所述控制时钟的预定控制周期相同的周期对计时计数值进行计数；指令发送部，以所述预定的控制周期向所述工业设备发送所述控制指令，所述控制指令能够包含指示开始取得数据的数据取得指令；发送时刻存储部，存储所述指令发送部发送包含所述数据取得指令的所述控制指令时的发送时刻；记录部，生成记录数据，所述记录数据是对从所述工业设备接收到的所述数据赋予了基于所述发送时刻的时刻信息而生成的；以及数据发送部，向所述上位控制装置发送所述记录数据，所述上位控制装置包括数据接收部，所述数据接收部从所述控制装置接收所述记录数据。
发明效果
根据本发明，能够改善计时功能。
附图说明
图1是示出实施方式的数据采集系统的概略的框结构的图。
图2是示出控制器的控制块结构的图。
图3是示出控制器与伺服放大器之间的数据收发方法的时序图。
图4是说明计时计数值的计时处理的图。
图5是说明计时计数值的累积计时处理的图。
图6是示意性地示出记录数据的图。
图7是说明服务器生成计数日历信息的情况的图。
具体实施方式
以下，参照附图对一实施方式进行说明。
数据采集系统的整体结构
参照图1，对本实施方式涉及的工业设备的数据采集系统的整体结构的一例进行说明。
图1示出了数据采集系统的示意性框图结构。另外，在本实施方式的例子中，是控制作为工业设备的驱动机械的驱动的控制系统，并且作为也能够采集以实现其异常预知和最优化为目的的数据的系统进行说明。如图1所示，数据采集系统100具有驱动机械1、服务器2、控制器3、伺服放大器4和马达5。
驱动机械1是由该数据采集系统100控制其驱动并且采集与该驱动和状态相关的数据的对象的机械系统。作为该驱动机械1的内部结构，其大部分是通过从后述的马达5输入的转矩或推力来控制其动作的机构部分。另外，本实施例中的驱动机械1除此之外还具有由后述的控制器3直接控制的灯等显示装置、或者螺线管或气缸等各种致动器6。此外，驱动机械1还具备后述的控制器3能够直接检测其状态、检测值的各种开关、传感器7等。
服务器2(上位控制装置)例如由具备未特别图示的CPU、ROM、RAM等存储器的通用个人计算机构成，将用于使驱动机械1进行基于所期望的工序的驱动动作的上位控制指令经由例如ETHERNET(注册商标)等通信网络8输出到后述的控制器3。另外，在本实施方式的例子中，该服务器2还具有如下功能：根据来自用户的输入操作或预定的设定条件，控制该数据采集系统100整体以取得与驱动机械有关的各种数据；以及从控制器3接收按时间序列汇总了所取得的各种数据的后述的记录数据，通过基于该记录数据的机器学习等的数据分析，进行驱动机械1的异常预知和控制的最优化。
控制器3(控制装置)由具备CPU、ROM、RAM等存储器等的计算机构成，是基于从上述服务器2输入的上位控制指令进行控制以使驱动机械1进行所期望的随时间的动作的控制装置。作为该动作控制功能的方式，具体而言，具有运动控制功能，该运动控制功能将对作为驱动机械1的主要动力源的后述的马达5实时且高精度地指示所期望的运动动作的运动控制指令经由所谓的现场网络9向后述的伺服放大器4输出。另外，作为其他动作控制的方式，还具有序列控制功能，该序列控制功能经由该控制器3所具备的特别是I/O端口(参照后述的图2)等接口，对驱动机械1所具备的上述灯、各种致动器6等输出指示随时间的动作的序列控制指令。另外，该例子的控制器3还具有依次读取功能，该依次读取功能特别是通过上述I/O端口等接口依次读取来自驱动机械1所具备的上述各种开关、传感器7的状态信息、传感器值等(参照后述的图3)。并且，在本实施方式的例子中，具有如下功能：与由上述I/O端口读取的状态信息、传感器值等一起，按时间序列整理从后述的伺服放大器4接收到的与驱动机械1有关的各种数据，作为记录数据而生成，并发送到上述服务器2。另外，关于该控制器3的详细结构和功能，将在后面的图2中详细说明。
伺服放大器4由具备未特别图示的CPU、ROM、RAM等存储器等的计算机构成，是对后述的马达5供给驱动电力并进行驱动控制的马达控制装置，以实时且高精度地跟踪从上述控制器3接收到的运动控制指令。另外，在本实施方式的例子中，伺服放大器4还具有如下功能：将在供给驱动电力的过程中生成的转矩指令、实际从马达输出的输出速度以及输出位置等各种数据作为时间序列的跟踪数据依次取得并记录(参照后述的图3)，并输出到上述控制器3。
马达5例如是旋转型或直动型的马达，通过从伺服放大器4供电的驱动电力产生驱动上述驱动机械1的动作的转矩或推力。另外，该例中的马达5假定为旋转型，在该马达5上设置有光学检测其输出位置(旋转位置)的编码器10。另外，在马达5为直动型的情况下，取代上述编码器10而设置线性标尺等。
另外，在以上的系统结构中，特别是在控制器3和伺服放大器4之间收发信息的现场网络9中，能够切换进行用于确保收发运动控制指令时的实时性的同步通信、和用于收发优先级较低的信息的非同步通信(在后面详细说明)。这样的现场网络9可以在同一电缆线上通过同一协议来安装同步通信和非同步通信，或者也可以在同步通信和非同步通信中分别安装。
另外，控制器3生成对包含上述跟踪数据的各种数据以这些各个数据为单位赋予了取得时刻的信息的记录数据(在后面详细叙述)。然后，接收到该记录数据的服务器2通过基于各个取得时刻的数据分析，进行驱动机械1的异常预知和控制的最优化。
另外，在以上的系统结构中，驱动机械1、伺服放大器4及马达5相当于各权利要求记载的工业设备，运动控制指令相当于各权利要求记载的控制指令，在控制器3中发送记录数据的处理功能部相当于各权利要求记载的数据发送部，在服务器2中接收记录数据的处理功能部相当于各权利要求记载的数据接收部。
控制器的详细结构
接着，图2示出表示上述控制器3详细的内部结构的控制框图。该控制器3具有CPU31、存储器32、操作部33、显示部34、振荡器35、通信控制部36、I/O端口37、日历IC 38和主电源39。
CPU 31具有如下功能：基于存储在后述的存储器32中的各种程序、数据、参数与该控制器3的各部分收发指令、信息来控制其整体。
存储器32是由ROM、RAM、闪速存储器或HDD等构成的存储装置，存储上述CPU 31执行的各种程序、从该CPU 31或其他功能部位收发的数据或参数。另外，在本实施方式的例子中，关于该存储器32存储的信息内容等在后面详细叙述。
主电源39是例如对来自外部的商用电源11的电力进行整流、平滑而向该控制器3的各部分供给直流电力的电源部，具有通过来自用户的任意操作来切换该控制器3整体的通电状态和非通电状态(即切换电源的接通/断开)的开关功能。
操作部33在该例中由未特别图示的各种开关类构成，具有接受来自用户的操作输入的功能。
显示部34由在该例中未特别图示的LED灯、LED段、或液晶显示器等构成，具有对用户显示与各种指令和状态相关的信息的功能。另外，在本实施方式的例子中，通过经由上述操作部33的来自用户的预定的操作输入，该显示部34能够显示后述的计时计数值、计数日历信息以及IC日历信息中的至少一个。
振荡器35是生成该控制器3中的同步控制用的控制时钟CLK的时钟装置，在本实施方式中，例如以约1GHz左右的频率生成控制时钟CLK的脉冲，输入到上述CPU 31和后述的通信控制部36的每一个。
通信控制部36具有分别控制通过上述通信网络8的上述CPU 31与服务器2之间的信息收发、以及通过上述现场网络9的上述CPU 31与伺服放大器4之间的信息收发的功能。另外，如上所述，该通信控制部36对现场网络9切换进行同步通信和非同步通信，特别是在同步通信的情况下，以与从上述振荡器35输入的控制时钟CLK同步的预定的控制周期发送运动控制指令等。
如上所述，I/O端口37是在该控制器3的上述CPU 31向驱动机械1的致动器6等输出序列控制指令、或者上述CPU 31从驱动机械1的传感器7等读取传感器值等时收发信息的接口。
日历IC 38(第一日历IC)是具有计时功能的ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)等专用集成电路，在该例子中，按照该数据采集系统100的运用场所所属的时间段的标准时刻生成以“年/月/日/小时/分/秒”的绝对时刻表示的IC日历信息(第一IC日历信息)。该日历IC 38由其内部独自具备的电池等辅助电源38a驱动，与上述主电源39的通电状态(即该控制器3的电源的接通/断开)无关地始终生成上述IC日历信息。
并且，上述结构的本实施方式的控制器3通过上述CPU 31执行主要存储在存储器32中的控制处理程序、计时计数处理程序以及记录数据生成处理程序这3个处理程序，能够一边控制驱动机械1的驱动，一边对为了数据分析用而采集的数据赋予计时精度高的时刻信息。
控制处理程序如上所述是以下的程序：基于从服务器2接收到的上位控制指令分别生成并发送对伺服放大器4的运动控制指令和对驱动机械1的各种致动器6的序列控制指令，使驱动机械1进行期望的随时间的动作。另外，在该控制处理程序中，CPU 31执行的运动控制指令的发送处理功能部相当于各权利要求记载的指令发送部。
计时计数处理程序是一边参照从上述日历IC 38取得的IC日历信息一边以高计时精度独立地对与该IC日历信息不同的计时参数即计时计数值和计数日历信息进行计时的程序。另外，关于该计时计数处理程序的计时方法，将在后面详细叙述。另外，在该计时计数处理程序中CPU 31执行的计时计数值的计时处理功能部相当于各权利要求记载的计时计数部。
记录数据生成处理程序是将从伺服放大器4接收到的跟踪数据和由I/O端口37读取的各种数据一起按时间序列整理，并对这些各个数据单位赋予由上述计时参数标记的取得时刻的信息而生成记录数据的程序。另外，在该记录数据生成处理程序中CPU 31执行的记录数据的生成处理功能部相当于各权利要求记载的记录部。
另外，在存储器32中存储有其他许多程序和各种数据、参数，但在图中省略了它们的图示。
关于控制器与伺服放大器之间的数据收发方法
接着，参照图3对上述数据采集系统中的控制器3与伺服放大器4之间的数据收发方法进行说明。如上所述，控制器3和伺服放大器4这两个节点能够分别单独地依次取得与驱动机械1的动作控制和状态相关的各种数据并进行存储。在图示的例子中，控制器3自身经由其I/O端口37从驱动机械1所具备的传感器7独自检测表示其状态的传感器值，并作为时间序列数据进行记录。在这种情况下，控制器3的CPU 31通过原本作为硬件电路上的功能而安装的中断处理，以预定周期读取传感器值。
另外，在图示的例子中，示出了将控制器3以向马达5输出的方式运算出的速度指令作为运动控制指令向伺服放大器4输出的情况、即进行速度控制的情况，该运动控制指令通过上述的现场网络9的同步通信从控制器3向伺服放大器4收发。此时，控制器3和伺服放大器4分别具备的现场网络9用的通信控制部(在控制器3的情况下是上述图2所示的通信控制部36)彼此以相位差充分小且充分短的同一周期(以下，称为同步通信周期Ta)依次收发运动控制指令。由此，即使在从控制器3发送的运动控制指令随时间而变动的情况下，伺服放大器4也能够以充分的实时性进行与该运动控制指令的变动对应的跟踪控制。而且，实际同步通信周期Ta本身是将控制器3的振荡器35生成的控制时钟CLK非常短的周期Tc(参照图中A部的放大图，例如数ns数量级)以大约几千～几十万倍倍增而生成(例如125μs)的周期，以该控制时钟CLK的周期Tc为单位进行动作的CPU 31及通信控制部36能够以充分富余的时钟余量执行针对同步通信周期Ta的同步任务。
而且，在图示的例子中，伺服放大器4对通过上述同步通信接收到的运动控制指令进行跟踪控制的结果，依次取得从马达5实际输出的输出速度和在该跟踪控制的过程中生成的转矩指令等各种数据，作为时间序列的跟踪数据进行记录。另外，关于输出速度，只要通过时间微分等运算来计算从编码器10检测出的输出位置即可。并且，该伺服放大器4中的数据的取得处理在从控制器3依次接收的运动控制指令中包含跟踪开始指令时开始。
本例中的伺服放大器4将上述的运动控制指令的跟踪控制作为与同步通信周期Ta同步的同步任务来执行，并且各种数据的取得处理也与相同的同步通信周期Ta同步地依次执行。但是，由于同步通信周期Ta是非常短的期间，所以伺服放大器4难以将各种跟踪数据按各同步通信周期Ta依次返回给控制器3。因此，在将伺服放大器4取得的数据容量大的跟踪数据返回给控制器3的情况下，在上述同步任务的非执行期间中，以在任意定时进行的非同步通信来集中返回。
然后，控制器3将该控制器3自身检测出的传感器值和运动控制指令的时间序列数据与从伺服放大器4接收到的各种跟踪数据一并汇总，生成以这些各个数据为单位赋予了取得时刻的信息的记录数据。另外，根据纸面的情况，图3所示的时间序列数据的种类被限定，但除了图示以外，也可以在记录数据(跟踪数据)中包含控制器3向驱动机械1直接输出的序列控制指令、伺服放大器4能够检测的输出位置、速度偏差、或预估干扰等多种时间序列数据。
另外，同步通信周期Ta相当于各权利要求记载的预定的控制周期和发送周期，跟踪开始指令相当于各权利要求记载的数据取得指令。
本实施方式的特征
如以上说明那样，在作为一般的生产自动化的工业设备系统中，大多具备对该工业设备(该例的驱动机械1)输出控制指令的控制装置(该例的控制器3)。在这样的工业设备系统中，近年来，要求控制装置具有能够以高计时精度对时间进行计时的计时功能。这是因为，例如在采集以工业设备系统的运用控制中的异常预知、最优化为目的的数据分析所使用的各种数据时，对其采集时刻要求高计时精度。
到目前为止，广泛采用了从由电池等辅助电源驱动的专用的日历IC38读出在此计时的绝对时刻标记的IC日历信息的结构。然而，由于从这种单独驱动的日历IC 38读出绝对时刻标记的IC日历信息的处理时间较长，因此必须将读出周期设定得较大(在图3所示的例子中为0.5s)。此外，现有产品的日历IC 38的计时精度非常低(即最小计时单位的时间长度大且粗；例如1s)，另外也容易产生计时误差(例如1个月1分钟左右)，因此无法得到上述的高计时精度。另外，另一方面，在以过高的计时精度进行计时的情况下，浪费该控制装置的处理资源，使其控制功能整体低下。
与此相对，在本实施方式中，作为控制装置的控制器3具有生成该控制器3的控制时钟CLK的振荡器35，CPU 31执行计时计数处理程序，该计时计数处理程序按照与基于控制时钟CLK的预定的同步通信周期Ta相同的周期对计时计数值进行计数。
由此，不依赖于上述日历IC 38等专用电路，通过该控制器3自身与其控制时钟CLK同步地对计时计数值进行计数的简易处理，能够安装独自的计时功能。并且，该计数以与向工业设备输出运动控制指令的同步通信周期Ta相同的周期执行，由此，能够抑制该控制器3的处理资源过度消耗，并且能够确保例如适于采集以上述的异常预知、最优化为目的的分析对象的各种数据的计时精度。另外，即使在控制时钟CLK的周期本身产生误差的情况下(即产生计时误差的情况下)，由于利用以与同步于同一控制时钟CLK的预定的同步通信周期Ta相同的周期计数的计时计数值进行计时，因此例如作为上述数据采集的计时精度也没有问题。以下，依次对这种计时方法进行详细说明。
关于本实施方式中的计时计数处理
首先，对本实施方式的例子中的计时计数值的规格进行说明。如上所述，计时计数值是记录在控制器3的存储器32中并且仅在控制器3的内部使用的计时参数。在本实施方式的例子中，计时计数值以64位长度的整数二进制数据的格式被记录。然后，在上述记录数据生成处理程序等应用软件上处理该计时计数值时，赋予小数点，使得1位相当于0.01μS。具体而言，例如在计时计数值的值是十进制数标记的整数值“12345”的情况下，在应用软件上作为“123.45μs”处理。这样，即使将1位分配为相当于0.01μs，在64位数据中也能够计时约2924年的时间长度。
对于这样的计时计数值，在本实施方式中，如与上述图3对应的图4所示，无论有无运动控制指令的内容或数据的跟踪处理，在该控制器3的主电源39成为通电状态的期间，始终持续地进行向上计数并计时。即，控制器3的CPU 31通过作为其硬件电路上的功能而安装的中断处理，按与同步通信周期Ta相同的每个向上计数周期执行计时计数处理程序，对计时计数值进行向上计数(参照图中B部分的放大图)。并且，该向上计数时的相加值ΔC以与同步通信周期Ta的时间长度相当的位数相加。例如，在同步通信周期Ta为125μs的情况下，针对计时计数值的一次向上计数相加值ΔC以十进制数标记为“12500(＝125.00μs)”。
然后，在控制器3发送了包含跟踪开始指令的运动控制指令时，将该时间点的计时计数值作为发送时刻而另外存储在存储器32中，由此，能够基于该发送时刻估计之后从伺服放大器4返回的跟踪数据的最初的数据的取得时刻(在本实施方式的例子中为相同时刻)。另外，存储运动控制指令的发送时刻的处理功能部相当于各权利要求记载的发送时刻存储部。
关于计时计数值的累积计时处理
另外，在本实施方式的例子中，在上述计时计数处理程序中，以将计时计数值作为从该控制器3出厂时起的总经过时间进行累积计时的方式进行处理。即，如图5所示，在该控制器3的个体(批次)在工厂制造时或出厂时，计时计数值被初始化为“0”并被重置。而且，如上所述，在该控制器3的主电源39成为通电状态的期间，计时计数值始终持续地向上计数而被计时。
此后，每当控制器3的主电源39被断开(OFF)时，将此时的计时计数值和日历IC 38的IC日历信息存储在闪速存储器或HDD等非易失性存储器(未特别图示)中。另外，每当主电源39被通电(ON)时，根据此时检测出的日历IC 38的IC日历信息与存储在存储器32中的IC日历信息之间的差，计算出之前的非通电期间(主电源39的非接通期间)ΔTf，进而用与该非通电期间ΔTf相当的向上计数相加值ΔCf相加计时计数值。
通过以上那样进行计时处理，能够将计时计数值作为该控制器3个体出厂后的总经过时间来计时。此外，在这种情况下，为了抑制计时计数值的计时误差，至少在主电源39的非通电期间中不进行日历IC 38的时刻校正。另外，该计时计数值基本上通过来自用户的操作输入而不能任意地重置，但例如也可以使用用户非公开的特殊工具在制造商侧进行重置。
关于记录数据
从伺服放大器4接收到跟踪数据的控制器3的CPU 31通过执行上述记录数据生成处理程序，能够将该跟踪数据和该控制器3自身从驱动机械1取得的数据一起生成图6所示那样的记录数据。在本实施方式的例子中，控制器3自身也以同步通信周期Ta取得数据，所以能够以相同的取得开始定时(＝发送时刻)、相同的期间、相同的采样周期对全部数据进行标准化，即能够进行数据同步。另外，即使数据的采样周期在控制器3侧和伺服放大器4侧不同的情况下，也可分别在相同的取得期间内提取数据，将同步通信周期Ta作为基准的采样周期重新采样。
而且，在该记录数据中，以各数据为单位赋予该取得时刻。具体而言，第n个(n＝0、1、2、…)数据的取得时刻以计数日历信息赋予，该计数日历信息将在发送上述跟踪开始指令时的计时计数值(＝发送时刻)上加上n×采样周期(＝同步通信周期Ta、向上计数相加值ΔC)而得到的计时计数值变换为绝对时刻标记。这样，通过以记录数据中的各数据为单位赋予绝对时刻标记的计数日历信息作为取得时刻，即使在取得、存储了大量数据的情况下，也能够以该数据为单位唯一地识别取得时刻。另外，上述计数日历信息相当于各权利要求记载的第一计数日历信息，在记录数据生成处理程序中CPU 31执行的计数日历信息的生成处理功能部相当于各权利要求记载的第一日历信息生成部。
另外，由于该计数日历信息是基于以与同步通信周期Ta相同的向上计数周期计时的计时计数值而生成的，所以能够以比从日历IC 38检测出的IC日历信息更高的计时精度、且适合于数据分析的计时精度来赋予。另外，如上所述，通过将计时计数值累积计时为该控制器3的个体从出厂时起的总经过时间，据此生成的计数日历信息也可以作为在该控制器3的个体中能够非重复地唯一确定的时刻来赋予。
本实施方式的效果
如上所述，根据本实施方式的数据采集系统100，不依赖于日历IC 38等专用电路，能够通过该控制器3自身与其控制时钟CLK同步地对计时计数值进行向上计数这样的简单处理来安装独自的计时功能。并且，通过以与向工业设备输出运动控制指令的同步通信周期相同的每个向上计数周期执行该向上计数，能够抑制该控制器3的处理资源过度消耗，并且能够确保例如适合于以上述的异常预知、最优化为目的的分析对象的各种数据的采集的计时精度。另外，即使在控制时钟CLK的周期自身产生误差的情况下(即产生计时误差的情况下)，由于利用以与同步于同一控制时钟CLK的同步通信相同的向上计数周期向上计数的计时计数值进行计时，因此例如作为上述数据采集的计时精度也没有问题。其结果，能够改善控制器3的计时功能。另外，以与同步通信周期Ta相同的周期进行的对计时计数值的计时处理不限于向上计数，也可以进行向下计数。
另外，在本实施方式中，特别是控制器3对伺服放大器4发送可包含(有时也不包含)指示跟踪数据的取得开始的跟踪开始指令的运动控制指令，以与作为其发送周期的同步通信周期Ta相同的周期对计时计数值进行计数。由此，控制器3能够使伺服放大器4取得以驱动机械1的异常预知、最优化控制为目的的分析对象的跟踪数据，能够以适于该跟踪数据的采集的计时精度对计时计数值进行计数。
另外，在本实施方式中，特别是基于计时计数值生成以绝对时刻的格式(以“年/月/日/小时/分/秒/0～01μs”标记的时刻)标记时刻信息的计数日历信息。由此，不依赖于日历IC38等专用电路，该控制器3能够独自以高计时精度对作为绝对时刻信息的日历信息进行计时。另外，计数日历信息除了上述那样的公历基准的绝对时刻的格式以外，也可以用例如和历基准、从任意基准时刻起的相对时刻等其他格式标记的时刻信息来生成。
另外，在本实施方式中，特别是存储发送了包含跟踪开始指令的运动控制指令时的发送时刻，基于该发送时刻生成对从伺服放大器4接收到的跟踪数据赋予了计数日历信息的记录数据。由此，控制器3将接收到的跟踪数据作为按时刻整理的记录数据进行加工，能够提高对数据分析的应用度。
另外，在本实施方式中，特别是控制器3向对驱动驱动机械1的马达5进行驱动控制的作为马达控制装置的伺服放大器4发送运动控制指令，从伺服放大器4接收到的跟踪数据是与伺服放大器4取得的马达5的驱动控制相关的数据。由此，控制器3能够采集跟踪数据作为能够进行以驱动机械1的异常预知、最优化控制为目的的具体分析的数据。
另外，在本实施方式中，特别是控制器3对由该控制器3自身取得的数据(序列控制指令、传感器值等)也赋予计数日历信息，并包含在记录数据中。由此，控制器3对于不经由伺服放大器4等而例如由该控制器3自身从I/O端口37取得的数据，也能够赋予与发送时刻对应的计数日历信息而包含在记录数据中。
另外，在本实施方式中，特别是控制器3对计时计数值进行计时，该计时计数值作为还包含该控制器3的主电源39的非接通期间(非通电期间)的累积时间。由此，控制器3能够取得在某时间点检测出的计时计数值作为能够非重复地唯一确定的时刻。因此，即使在将日历IC38的计时时刻变更为快进、倒回或使用国时间等怎样校正的情况下，也能够不受其影响而唯一地生成计数日历信息。
另外，在本实施方式中，特别是控制器3在该控制器3个体的工厂制造或出厂时重置计时计数值。由此，控制器3能够对计时计数值进行计时，该计时计数值作为该控制器3自身制造后的总经过时间。
另外，在本实施方式中，特别是具有日历IC 38，该日历IC 38生成标记了通过与主电源39不同的辅助电源的驱动而计时的时刻的IC日历信息，在主电源39接通开始时，基于IC日历信息校正计时计数值。由此，即使该控制器3成为非通电状态，即主电源39成为非接通状态，也能够通过与该非通电期间对应的时间差来校正计时计数值，能够维持其唯一性。
另外，在本实施方式中，特别是具有显示计时计数值、计数日历信息以及IC日历信息中的至少一个的显示部34。由此，用户能够在视觉上确认控制器3管理的3种计时信息中的任意一种。
另外，在本实施方式中，特别是计时计数值是1位(单位时间周期)相当于0.01μs的64位数据，控制器3以相当于同步通信周期Ta的时间长度的位数对计时计数值进行计数。由此，即使在以同步通信周期Ta为0.01μs的高计时精度执行的情况下，也能够以一般的计算机能够容易处理的64位长度(最长能够计时约2924年)的二进制数据，一般在作为该控制器3的使用寿命的10年前后的期间以上对计时计数值进行计时，能够维持其唯一性。
变形例
另外，公开的实施方式并不限定于上述内容，在不脱离其主旨及技术思想的范围内能够进行各种变形。以下，对这样的变形例进行说明。
服务器生成计数日历信息的情况
在上述实施例中，控制器3本身基于由控制器3计时的计时计数值来生成计数日历信息，但不限于此。例如，在控制器3中，作为记录数据中的取得时刻，也可以不赋予计数日历信息而赋予计时计数值，接收到该记录数据的服务器2生成并重新赋予计数日历信息。
在这种情况下，如图7所示，服务器2包括其自己的日历IC 21，并且需要事先确认和管理日历IC 21的IC日历信息与控制器3的计时计数值之间的对应关系。然后，在从控制器3接收到记录数据时，提取各数据的取得时刻，分别基于上述对应关系变换为计数日历信息，置换为原来的记录数据。
另外，在这种情况下，服务器2所具备的日历IC 21相当于各权利要求记载的第二日历IC，该IC日历信息相当于各权利要求记载的第二IC日历信息，服务器2的CPU(未示出)执行的计数日历信息的生成处理功能部相当于各权利要求记载的第二日历信息生成部，服务器2生成的计数日历信息相当于各权利要求记载的第二计数日历信息，服务器2的CPU将计时计数值转换为计数日历信息的处理功能部相当于各权利要求记载的计时转换部。
根据以上的本变形例，能够使服务器2分担对赋予给记录数据的预定格式标记的计数日历信息的管理，从而能够减轻控制器3的处理负荷。另外，虽然未特别图示，但在1个服务器2与具有相同结构的多个控制器3连接而接收各自的记录数据的情况下，本变形例特别有用。即，由于多个控制器3各自具有的日历IC 38容易产生各自不同的计时误差，所以在服务器2接收到的各个记录数据的取得时间是基于各个IC日历信息的计数日历信息的情况下，在这些记录数据彼此的计数日历信息之间也容易产生相同的计时误差。与此相对，在本变形例中，以服务器2所具备的日历IC的IC日历信息为基准，预先管理该同一IC日历信息与各控制器3的计时计数值之间的各自的对应关系。由此，能够将各记录数据的取得时刻一律置换为在相同的时间轴上具有高同时性的计数日历信息。
另外，在以上的说明中，在有“垂直”、“平行”、“平面”等记载的情况下，该记载不是严格的意思。即，这些“垂直”、“平行”、“平面”允许在设计上、制造上的公差、误差，是“实质上垂直”、“实质上平行”、“实质上平面”的意思。
另外，在以上的说明中，在有外观上的尺寸、大小、形状、位置等“同等”、“相同”、“相等”、“不同”等记载的情况下，该记载不是严格的意思。即，这些“同等”、“相等”、“不同”允许在设计上、制造上的公差、误差，是指“实质上同等”、“实质上相同”、“实质上相等”、“实质上不同”。
另外，除了以上所述以外，也可以适当组合利用上述实施方式和各变形例的方法。此外，虽然没有一一例示，但上述实施方式和各变形例在不脱离其主旨的范围内，添加各种变更来实施。
符号说明
1 驱动机械(工业设备)
2 服务器(上位控制装置)
3 控制器(控制装置)
4 伺服放大器(工业设备、马达控制装置)
5 马达(工业设备)
6 灯、致动器
7 开关、传感器
8 通信网络
9 现场网络
10 编码器(外部设备)
21 日历IC(第二日历IC)
31 CPU
32 存储器
33 操作部
34 显示部
35 振荡器(时钟装置)
36 通信控制部
37 I/O端口
38 日历IC(第一日历IC)
38a 辅助电源
39 主电源
100 数据采集系统

Claims (14)

1.一种工业设备的控制装置，按照预定的控制周期向工业设备输出控制指令，所述控制装置的特征在于，包括：
时钟装置，生成所述控制装置的控制时钟；以及
计时计数部，按照与基于所述控制时钟的所述预定的控制周期相同的周期对计时计数值进行计数。
2.根据权利要求1所述的工业设备的控制装置，其特征在于，包括：
指令发送部，向作为控制对象的工业设备发送所述控制指令，所述控制指令能够包含对所述工业设备指示开始取得数据的数据取得指令，
所述预定的控制周期是所述指令发送部向工业设备发送所述控制指令的发送周期。
3.根据权利要求2所述的工业设备的控制装置，其特征在于，包括：
第一日历信息生成部，基于所述计时计数值生成以预定的格式标记了时刻信息的第一计数日历信息。
4.根据权利要求3所述的工业设备的控制装置，其特征在于，包括：
发送时刻存储部，存储所述指令发送部发送包含所述数据取得指令的所述控制指令时的发送时刻；以及
记录部，基于所述发送时刻生成记录数据，所述记录数据是对从所述工业设备接收到的数据赋予了所述第一计数日历信息而生成的。
5.根据权利要求4所述的工业设备的控制装置，其特征在于，
所述指令发送部向马达控制装置发送所述控制指令，所述马达控制装置对驱动所述工业设备的马达进行驱动控制，
从所述工业设备接收到的所述数据是所述马达控制装置取得的与所述马达的驱动控制相关的数据。
6.根据权利要求5所述的工业设备的控制装置，其特征在于，
所述记录部对由该控制装置自身取得的数据也赋予所述第一计数日历信息，并将其包含在所述记录数据中。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的工业设备的控制装置，其特征在于，
所述计时计数部对所述计时计数值进行计时，所述计时计数值作为还包含所述控制装置的主电源的非接通期间的累积时间。
8.根据权利要求7所述的工业设备的控制装置，其特征在于，
所述计时计数部在所述控制装置出厂时重置所述计时计数值。
9.根据权利要求7或8所述的工业设备的控制装置，其特征在于，包括：
第一日历IC，生成第一IC日历信息，所述第一IC日历信息标记在与所述主电源不同的辅助电源的驱动下计时的时刻，
所述计时计数部在开始接通所述主电源时基于所述第一IC日历信息校正所述计时计数值。
10.根据权利要求9所述的工业设备的控制装置，其特征在于，包括：
显示部，显示所述计时计数值、所述第一计数日历信息以及所述第一IC日历信息中的至少一个。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的工业设备的控制装置，其特征在于，
所述计时计数值是1位相当于0.01μs的64位数据，
所述计时计数部以与所述控制周期的时间长度相当的位数对所述计时计数值进行计数。
12.一种工业设备的数据采集系统，具有：工业设备的控制装置，向工业设备输出控制指令；和上位控制装置，对所述控制装置进行控制，所述数据采集系统的特征在于，
所述控制装置包括：
时钟装置，生成所述控制装置的控制时钟；
计时计数部，按照与同步于所述控制时钟的预定控制周期相同的周期对计时计数值进行计数；
指令发送部，以所述预定的控制周期向所述工业设备发送所述控制指令，所述控制指令能够包含指示开始取得数据的数据取得指令；
发送时刻存储部，存储所述指令发送部发送包含所述数据取得指令的所述控制指令时的发送时刻；
记录部，生成记录数据，所述记录数据是对从所述工业设备接收到的所述数据赋予了基于所述发送时刻的时刻信息而生成的；以及
数据发送部，向所述上位控制装置发送所述记录数据，
所述上位控制装置包括数据接收部，所述数据接收部从所述控制装置接收所述记录数据。
13.根据权利要求12所述的工业设备的数据采集系统，其特征在于，
所述控制装置包括：
第一日历信息生成部，基于所述计时计数值生成以预定的格式标记的第一计数日历信息，
所述记录部将基于所述发送时刻的时刻信息用所述第一计数日历信息来标记并赋予给所述数据。
14.根据权利要求12所述的工业设备的数据采集系统，其特征在于，
所述控制装置的所述记录部将基于所述发送时刻的时刻信息用所述计时计数值标记并赋予给所述数据，
所述上位控制装置包括：
第二日历IC，生成第二IC日历信息，所述第二IC日历信息是以预定的格式标记的计时时刻；
第二日历信息生成部，根据从所述控制装置接收到的计时计数值与所述第二IC日历信息之间的对应关系生成以预定的格式标记的第二计数日历信息；
计时转换部，将赋予给所述记录数据的基于所述发送时刻的时刻信息的所述计时计数值转换为所述第二日历信息，所述记录数据是从所述控制装置接收到的。
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