CN112445189A - 数据收集系统、数据收集方法和程序 - Google Patents

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正垣隆章
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Abstract

本申请涉及数据收集系统、数据收集方法和程序。数据收集系统(1)的公共变量设置模块(101)被配置为从由控制设备(20)控制的工业机器(30)的多个变量中设置可共享的公共变量。收集模块(204)被配置为基于公共变量收集关于工业机器(30)的数据。记录模块(501)被配置为在存储装置中记录数据。

Description

数据收集系统、数据收集方法和程序
技术领域
本发明的实施例涉及一种数据收集系统、数据收集方法和程序。
背景技术
在WO 2015/068210 A1中，描述了一种系统，该系统被配置为：收集关于由控制设备控制的工业机器的操作的数据，将所收集的数据上传到云服务器，并且请求分析者分析数据。
发明内容
本发明的实施例要解决的问题是例如基于可共享的公共变量来收集和记录关于工业机器的数据。
根据本发明的一个方面，提供了一种数据收集系统，包括：公共变量设置模块，被配置为从由控制设备控制的工业机器的多个变量中设置可共享的公共变量；收集模块，被配置为基于公共变量收集关于工业机器的数据；以及记录模块，被配置为将数据记录在存储装置中。
根据本发明的一个方面，提供了一种数据收集方法，包括：从由控制设备控制的工业机器的多个变量中设置可共享的公共变量；基于公共变量收集关于工业机器的数据；以及将数据记录在存储装置中。
根据本发明的一个方面，提供了一种存储程序的计算机可读存储介质，该程序使计算机执行以下操作：基于由控制设备控制的工业机器的多个变量中的可共享的公共变量，收集关于该工业机器的数据。
根据本发明的一个方面，数据收集系统还包括收集设置模块，该收集设置模块被配置为基于公共变量执行与数据相关的收集设置，并且收集模块被配置为基于公共变量和收集设置来收集数据。
根据本发明的一个方面，在数据收集系统中，收集设置指示要收集的公共变量的类型，并且收集模块被配置为基于由收集设置指示的类型来收集数据。
根据本发明的一个方面，在数据收集系统中，收集设置指示数据的收集频率，并且收集模块被配置为基于由收集设置指示的收集频率来收集数据。
根据本发明的一个方面，在数据收集系统中，收集设置指示数据收集的开始条件，并且收集模块被配置为基于由收集设置指示的开始条件来开始数据的收集。
根据本发明的一个方面，在数据收集系统中，控制设备包括控制模块，该控制模块被配置为从工业机器获取公共变量的值，以将所获取的值记录在存储装置中，并且基于公共变量的值来控制工业机器，并且收集模块被配置为基于记录在控制设备的存储装置中的公共变量的值来收集数据。
根据本发明的一个方面，数据收集系统还包括复制模块，该复制模块被配置为将记录在控制设备的存储装置中的公共变量的值复制到另一存储装置，收集模块被配置为基于复制到另一存储装置的公共变量的值来收集数据。
根据本发明的一个方面，数据收集系统还包括操作命令传输模块，该操作命令传输模块被配置为基于数据向控制设备发送与工业机器相关的操作命令。
根据本发明的一个方面，在数据收集系统中，控制设备和工业机器中的每一者连接到能够实现同步通信的网络，并且收集模块被配置为基于不同于网络的网络来发送数据。
根据本发明的一个方面，数据收集系统还包括获取模块，所述获取模块被配置为基于寄存器信息从工业机器获取公共变量的值，该寄存器信息关于公共变量与工业机器的寄存器之间的关系，收集模块被配置为基于由获取模块获取的公共变量的值来收集数据。
根据本发明的一个方面，在数据收集系统中，公共变量设置模块被配置为设置由控制装置和工业机器中的至少一者的用户指定的公共变量，收集模块被配置为将所收集的数据发送给与该用户不同的用户，并且记录模块被配置为在存储装置中记录发送给不同的用户的数据。
根据本发明的上述方面，例如，可以基于可共享的公共变量收集和记录关于工业机器的数据。
附图说明
图1是示出数据收集系统的总体配置的示例的图示。
图2是示出如何在数据收集系统中设置公共变量的图示。
图3是示出要在数据收集系统中实现的功能的功能框图。
图4是示出公共变量列表的数据存储示例的表。
图5是示出寄存器信息的数据存储示例的表。
图6是示出变量值数据的数据存储示例的表。
图7是示出收集设置数据的数据存储示例的表。
图8是示出要在数据收集系统中执行的处理的示例的流程图。
图9是本发明的修改示例(3)中的功能框图。
具体实施方式
[1.数据收集系统的总体配置]
从本发明的(一个或多个)发明人的观点来看，当基于工业机器的变量收集关于工业机器的数据时，共享变量和非共享变量之间没有区别，并且可以为任何变量收集数据。作为基于可共享公共变量来收集和记录关于工业机器的数据的广泛研究和开发的结果，本发明的(一个或多个)发明人设想了一种新颖和原始的数据收集系统等。现在对根据本发明的实施例的数据收集系统等进行详细描述。
图1是示出根据本发明的实施例的数据收集系统的总体配置的示例的图示。如图1所示，数据收集系统1包括第一用户终端10、控制器20、工业机器30、第二用户终端40和服务器50。这些组件中的每一者都彼此通信地连接。在该实施例中，第一用户终端10、控制器20和工业机器30中的每一者连接到任何网络，例如以太网(商标)或专用通信标准。控制器20、第二用户终端40和服务器50中的每一者连接到互联网N。
第一用户终端10是要由第一用户操作的计算机。第一用户是控制器20和工业机器30中的至少一者的用户(中间用户)。例如，第一用户是机器制造商的工程师、或者控制器20和工业机器30运行的设施中的维护人员。第一用户可以管理控制器20和工业机器30两者，或者可以只管理控制器20和工业机器30中的一个。即，控制器20的用户和工业机器30的用户可以相同或不同。例如，第一用户操作第一用户终端10来为控制器20和工业机器30中的至少一个创建程序，为控制器20和工业机器30中的至少一个设置参数，或者在异常情况下执行恢复工作。
例如，第一用户终端10是个人计算机、蜂窝电话(包括智能手机)或移动终端(包括平板终端)。第一用户终端10包括CPU 11、存储装置12、通信器13、操作接口14和显示器15。
CPU 11包括至少一个处理器。存储装置12包括RAM或硬盘驱动器，并且被配置为存储各种程序和数据。CPU 11被配置为基于这些程序和数据执行各种类型的处理。通信器13包括网卡和通信接口，例如，各种类型的通信连接器，并且被配置为与其他设备进行通信。操作接口14是诸如鼠标和键盘之类的输入设备。显示器15是液晶显示器、有机EL显示器等，并且被配置为根据来自CPU 11的指令来显示各种类型的屏幕。
控制器20是被配置为控制至少一个工业机器30的计算机。控制器20是本发明的实施例中的控制设备的示例。因此，本文中使用的术语“控制器20”可以被理解为“控制设备”。控制器20可以是能够控制另一设备的任何计算机。例如，控制器20可以是可编程逻辑控制器(PLC)、或具有与PLC同等功能的其他名称的计算机。此外，例如，控制器20可以是电机控制器、机器人控制器等。整体数据收集系统1可以被称为“小区(cell)”，其为比行(line)更小的单元。在这种情况下，控制器20可以被称为“小区控制器”。
控制器20包括CPU 21、存储装置22、通信器23和物联网(IoT)模块24。CPU 21、存储装置22和通信器23中的每一个的物理配置可以分别与CPU 11、存储装置12和通信器13的物理配置相同。
IoT模块24是用于经由网络(例如，互联网N)向另一计算机发送数据的集成电路。例如，IoT模块24可以包括CPU、存储装置和通信器，它们的功能分别与CPU 21、存储装置22和通信器23的功能相同。代替通用处理器(例如CPU)，IoT模块24可以具有为了执行特定处理而创建的专用电路。例如，CPU 21、存储装置22和通信器23中的每一个主要用于控制工业机器30，并且IoT模块24主要用于收集数据。当CPU 21、存储装置22和通信器23中的每一个具有数据收集功能时，可以省略IoT模块24。
工业机器30是被配置为执行预先确定的进程的设备。工业机器30也可以被称为由控制器20控制的“被控制设备”，或者被称为由控制器20管理的“被管理设备”。工业机器30可以是任何类型的机器，并且例如是机器人控制器、工业机器人、电机控制器、机床、冲压机或输送机器。PLC也是一种工业机器。工业机器30包括CPU 31、存储装置32和通信器33。CPU31、存储装置32和通信器33中的每一个的物理配置可以分别与CPU 11、存储装置12和通信器13的物理配置相同。
工业机器30还可以包括其他物理组件。例如，工业机器30可以包括用于特定应用的集成电路，被称为“ASIC”。任何物理组件可以连接到工业机器30。例如，可以连接要控制的机器(例如电机等)、用于检测电机操作的传感器、用于拍摄待处理的工件状态的相机、输入/输出设备或另一工业机器。由控制器20控制的工业机器30的数量可以是任何数量。例如，控制器20可以仅控制一个设备，或者可以控制两个或更多个设备。
第二用户终端40是由第二用户操作的计算机。第二用户是收集数据的人员。第二用户是数据收集系统1的终端用户。例如，第二用户是公司中负责收集和分析数据的人员。例如，第二用户管理所收集到的数据，并对该数据进行分析。在该实施例中，第二用户是与第一用户不同的用户。例如，第一用户的公司和第二用户的公司是不同的。
例如，第二用户终端40是个人计算机、蜂窝电话(包括智能手机)或移动终端(包括平板终端)。第二用户终端40包括CPU 41、存储装置42、通信器43、操作接口44和显示器45。CPU 41、存储装置42、通信器43、操作接口44和显示器45中的每一个的物理配置可以分别与CPU 11、存储装置12、通信器13、操作接口14和显示器15的物理配置相同。
服务器50是服务器计算机。服务器50包括CPU 51、存储装置52和通信器53。CPU51、存储装置52和通信器53中的每一个的物理配置可以分别与CPU 11、存储装置12和通信器13的物理配置相同。服务器50被配置为管理由控制器20收集的数据并且基于该数据分析工业机器30的操作。在该实施例中，服务器50在第二用户的控制下。
被描述为存储在存储装置12、22、32、42和52中的每一个中的程序和数据可以通过网络提供。此外，每个设备的硬件配置不限于上述示例，并且可以应用各种类型的硬件。例如，可以包括被配置为读取计算机可读信息存储介质的读取器(例如，光盘驱动器或存储卡插槽)和被配置为直接连接到外部设备的输入/输出设备(例如，USB终端)。在这种情况下，存储在信息存储介质中的程序和数据可以通过读取器或输入/输出设备提供。
[2.数据收集系统的概述]
在该实施例中，控制器20被配置为存储用于控制工业机器30的控制程序。例如，当工业机器30以预定顺序执行多个进程时，控制程序描述每个进程的执行顺序。此外，例如，当多个工业机器30以预定顺序操作时，控制程序描述每个工业机器30的操作顺序。控制器20基于控制程序向工业机器30发送指令。工业机器30存储用于执行相互关联的进程和变量的设备程序。工业机器30接收来自控制器20的指令，并且基于变量的值执行设备程序。
“进程”是要由工业机器30执行的任务或操作。该进程可以仅由一个任务组成，也可以由多个任务的组合组成。该进程可以具有根据工业机器30的用途的任何内容。例如，该进程是识别工件、抓持工件、打开/关闭门、设置工件或使用机床进行加工。工业机器30执行至少一个进程。由工业机器30执行的进程的数量可以是任何数量。工业机器30可以只执行一个进程或者可以执行多个进程。
设备程序是定义工业机器30的操作的程序。在设备程序中，定义了每个进程的每个程序。设备程序可以根据工业机器30以任何语言创建，并且以例如梯形语言(ladderlanguage)或机器人语言创建。在该实施例中，为每个进程准备设备程序。因此，当某个工业机器30要执行n个(n是自然数)进程时，工业机器30存储至少n个设备程序。
变量是作为进程的执行条件的信息。例如，工业机器30存储用于启动进程的变量、用于暂时停止进程的变量或用于结束进程的变量。变量也可称为“输入/输出变量”。每个变量存储在工业机器30的存储装置32的特定寄存器中。假设每个变量和每个寄存器之间的关系(哪个变量存储在哪个寄存器中)由设备程序的创建者预先指定。存储在寄存器中的变量可以由另一个设备(例如，控制器20)适当地参考。
在该实施例中，除了用作进程的执行条件的变量之外，工业机器30还存储各种其他变量，例如指示中间计算结果的变量，或指示由传感器检测到的物理量的变量(例如，由扭矩传感器检测到的扭矩值或由编码器检测到的电机旋转速度)。在这些变量中，存在优选地不与第二用户共享的变量。例如，优选地是不向第二用户公开作为第一用户的专有技术而被隐藏的变量，或者在由不熟悉设备程序的第二用户处理时可能导致工业机器30发生故障的变量。
因此，该实施例的数据收集系统1被配置为从工业机器30的多个变量中设置可共享的公共变量。例如，当第一用户操作第一用户终端10以创建控制程序和设备程序并且定义工业机器30的多个变量时，第一用户从多个变量中设置可共享给第二用户的公共变量。
图2是示出如何在数据收集系统1中设置公共变量的图示。如图2的步骤(1)所示，第一用户通过操作第一用户终端10来创建公共变量列表，以指定可共享给第二用户的公共变量，并且在控制器20中设置该列表。第一用户可以从工业机器30的多个变量中将任何变量设置为公共变量。第一用户可以将所有变量设置为公共变量，但是在该实施例中，用户仅将变量的一部分设置为公共变量。公共变量列表存储在控制器20中。
如图2的步骤(2)所示，控制器20将公共变量列表发送到第二用户终端40。当第二用户终端40接收到公共变量列表时，第二用户操作第二用户终端40以选择要收集的公共变量(数据收集目标)。第二用户可以选择公共变量列表中指示的所有公共变量作为数据收集目标，也可以只选择这些公共变量的一部分作为数据收集目标。
如图2的步骤(3)所示，第二用户终端40向控制器20发送指示由第二用户选择的公共变量的收集设置数据。当控制器20接收到收集设置数据时，控制器20将收集设置数据存储在IoT模块24中。然后，可以基于由第二用户选择的公共变量从该时间点开始进行数据收集。
在该实施例中，描述了控制器20的CPU 21从工业机器30获取所有公共变量的情况，并且要发送到服务器50的公共变量被IoT模块24缩小。因此，如图2的步骤(4)所示，控制器20的CPU 21从工业机器30获取所有公共变量的值，并且将所获取的值记录在存储装置22中。记录在存储装置22中的公共变量的值被复制到IoT模块24。IoT模块24基于收集设置数据，从复制到IoT模块24的公共变量中缩小由第二用户选择的公共变量的值。
如图2的步骤(5)所示，控制器20的IoT模块24基于由第二用户选择的公共变量的值收集关于工业机器30的数据，并且在任何时刻将数据发送到服务器50。当服务器50接收到数据时，服务器将数据累积在数据库中。数据库中积累的数据可以用于任何目的。例如，数据可以用于由第二用户进行分析，或可以用于在工业机器30中发生异常时进行恢复。
如上所述，数据收集系统1向第二用户发送指示由第一用户设置的公共变量的公共变量列表。数据收集系统1基于由第二用户从公共变量列表中选择的公共变量收集关于工业机器30的数据，并且将数据累积在服务器50中。由此，允许第二用户仅收集由第二用户选择的公共变量的值，并且防止第二用户收集未被设置为公共变量的变量的值。现在更详细地描述数据收集系统1。
[3.数据收集系统中要实现的功能]
图3是示出要在数据收集系统1中实现的功能的功能框图。在该实施例中，描述了在第一用户终端10、控制器20、工业机器30、第二用户终端40和服务器50中的每一个中要实现的功能。
[3-1.要在第一用户终端中实现的功能]
如图3所示，在第一用户终端10中，实现了数据存储装置100和公共变量设置模块101。
[数据存储装置]
数据存储装置100主要由存储装置12实现。数据存储装置100被配置为存储控制器20和工业机器30中的每一个的数据集。例如，数据存储装置100存储控制程序、设备程序、公共变量列表和寄存器信息。
在该实施例中，工业机器30基于变量执行设备程序，因此控制程序是用于控制与设备程序相关联的变量的值的程序。例如，当使工业机器30相继执行多个进程时，控制程序描述用于改变与每个进程的设备程序相关联的变量的值的指令。此外，例如，当给定设备程序的结束是启动另一设备程序的条件时，指示给定设备程序结束的变量变为预定值的事实在控制程序中被描述为用于启动另一设备程序的条件。当变量不是特别用于控制进程时，控制程序可以用已知语言(例如梯形语言或机器人语言)创建。例如，第一用户使用安装在第一用户终端10中的工程工具来创建控制程序。
在该实施例中，基于变量执行设备程序，因此数据存储装置100还存储与设备程序相关联的变量的设置。可以设置具有任何内容的变量。例如，可以设置用于启动设备程序的“启动(start)”变量、指示设备程序结束的“结束(end)”变量、指示在设备程序执行期间发生异常的“中止(abort)”变量以及指示忙碌状态的“忙碌(busy)”变量。例如，第一用户使用安装在第一用户终端10中的工程工具来创建设备程序并且设置变量。如上所述，设备程序可以用诸如梯形语言或机器人语言之类的已知语言来创建。
图4是示出公共变量列表的数据存储示例的表。如图4所示，公共变量列表L包括用于标识指定为公共变量的变量的信息。例如，公共变量列表L存储指定为公共变量的每个变量的名称以及关于这些变量中的每个变量的注释。变量名称是用于标识变量的信息的示例。变量也可以基于名称以外的信息来标识，例如ID。注释是由第一用户输入的任何字符串。注释示出诸如变量的内容和用途之类信息。公共变量列表L不限于图4的示例，并且可以存储所有变量的列表和指示每个变量是否是公共变量的标志。在这种情况下，标志值由第一用户指定。
图5是示出寄存器信息的数据存储示例的表。如图5所示，寄存器信息R指示存储工业机器30的多个变量中的每一个的寄存器(地址)。例如，寄存器信息R为每个变量指示存储变量值的寄存器的地址。寄存器信息R可以示出工业机器30的所有变量的寄存器，也可以只示出变量的一部分的寄存器。例如，寄存器信息R可以仅包括公共变量的寄存器。例如，当创建设备程序时，例如，第一用户指定变量和寄存器之间的对应关系，以创建寄存器信息。
要存储在数据存储装置100中的数据不限于上述示例。例如，数据存储装置100可以存储用于第一用户创建程序和执行各种设置操作的工程工具。此外，例如，数据存储装置100可以存储关于正在创建的控制程序或设备程序的代码信息。
[公共变量设置模块]
公共变量设置模块101主要由CPU 11实现。公共变量设置模块101被配置为从由控制器20控制的工业机器30的多个变量中设置可共享的公共变量。“设置公共变量”表示从多个变量中确定公共变量。换言之，记录用于标识在计算机(例如，控制器20)中指定为公共变量的变量的信息对应于设置公共变量。在该实施例中，创建公共变量列表L对应于设置公共变量。
例如，公共变量设置模块101设置由第一用户指定的公共变量，第一用户是控制器20和工业机器30中的至少一个的用户。公共变量设置模块101在公共变量列表L中存储用于标识由第一用户指定的公共变量的信息。当基于标志值标识公共变量时，公共变量设置模块101确定由第一用户指定的公共变量的标志值。此外，公共变量可以由第一用户以外的人员指定。例如，在制造工业机器30时，公共变量可能已经被指定。
[3-2.要在控制器中实现的功能]
如图3所示，在控制器20中，实现了数据存储装置200、获取模块201、操作控制模块202、复制模块203和收集模块204。
[数据存储装置]
数据存储装置200主要由存储装置22和IoT模块24实现。数据存储装置200被配置为存储用于控制工业机器30、数据收集和所收集数据的传输所需的数据。在该实施例中，数据存储装置200包括第一数据存储装置200A和第二数据存储装置200B。第一数据存储装置200A主要由存储装置22实现，并且第二数据存储装置200B主要由IoT模块24实现。
第一数据存储装置200A主要存储控制工业机器30所需的数据。例如，第一数据存储装置200A存储控制程序、公共变量列表L、寄存器信息R和变量值数据。第一数据存储装置200A的控制程序、公共变量列表L和寄存器信息R分别与数据存储装置100的控制程序、公共变量列表L和寄存器信息R相同。在该实施例中，由第一用户创建的控制程序、公共变量列表L和寄存器信息R被写入第一数据存储装置200A中。
图6是示出变量值数据D1的数据存储示例的表。如图6所示，变量值数据D1是指示公共变量的当前值的数据。例如，变量值数据D1指示每个公共变量的当前值。基于稍后描述的获取模块201的处理来更新变量值数据D1。另外，变量值数据D1可以存储公共变量以外的变量的当前值。
第二数据存储装置200B主要存储数据收集所需的数据。例如，第二数据存储装置200B存储变量值数据D1和收集设置数据。变量值数据D1与存储在第一数据存储装置200A中的变量值数据D1相同，并且由稍后描述的复制模块203进行复制。
图7是示出收集设置数据的数据存储示例的表。如图7所示，收集设置数据D2是指示由第二用户指定的收集设置的数据。在该实施例中，描述了要收集的每个公共变量的类型对应于收集设置的情况。例如，收集设置数据D2包括用于标识由第二用户指定为收集目标的公共变量的信息。从第二用户终端40获取收集设置数据D2并将其记录在第二数据存储装置200B中。因此，第二数据存储装置200B的收集设置数据D2与后面描述的数据存储装置400的收集设置数据D2相同。
数据存储装置200不一定要被分为第一数据存储装置200A和第二数据存储装置200B。例如，当CPU 21不仅执行工业机器30的控制，而且还执行数据收集的处理，并且省略了IoT模块24时，可以省略第二数据存储装置200B。在这种情况下，被描述为存储在第二数据存储装置200B中的数据可以存储在第一数据存储装置200A中。
[获取模块]
获取模块201主要由CPU 21实现。获取模块201被配置为从工业机器30获取公共变量的值。在该实施例中，与每个公共变量相对应的寄存器显示在寄存器信息R中，因此，获取模块201基于寄存器信息R从工业机器30获取每个公共变量的值，该寄存器信息R指示公共变量和工业机器30的寄存器之间的关系。
获取模块201向工业机器30发送读出与公共变量相关联的寄存器的请求。当工业机器30接收到读取请求时，工业机器30读出目标寄存器并将目标寄存器发送给控制器20。获取模块201将从工业机器30接收到的公共变量的值记录在数据存储装置200中。在该实施例中，描述了获取模块201定期地(周期性地)获取公共变量的值的情况，但是获取模块201可以不定期地(非周期性地)获取公共变量的值。
此外，在该实施例中，描述了由控制器20管理变量和寄存器之间的对应关系的情况，但不要求由控制器20管理这些对应关系。在这种情况下，由工业机器30管理变量和寄存器之间的对应关系，并且获取模块201可以向工业机器30发送用于标识要获取其值的变量的信息。工业机器30可以读出与从控制器20接收到的信息所指示的变量相对应的寄存器，并将该值发送到控制器20。
[操作控制模块]
操作控制模块202主要由CPU 21实现。操作控制模块202被配置为基于控制程序来控制工业机器30的操作。例如，操作控制模块202向工业机器30发送指令，并且工业机器30基于该指令进行操作。在该实施例中，工业机器30基于与设备程序相关联的变量的值进行操作，因此例如操作控制模块202向工业机器30发送改变用于启动设备程序的变量值的指令，并且工业机器30基于指令改变变量值并执行设备程序。另外，当变量不是专门用于控制工业机器30的操作时，操作控制模块202可以通过发送指示要由工业机器30执行的操作的命令来控制工业机器30的操作。
公共变量可以用于工业机器30的操作，因此操作控制模块202从工业机器30获取公共变量的值，将所获取的值记录在数据存储装置200中，并且基于公共变量的值控制工业机器30。例如，在执行某个设备程序并然后执行另一设备程序的情况下，当指示该某个设备程序的结束的公共变量的值达到预定值时，操作控制模块202指示工业机器30执行该另一设备程序。作为另一示例，当指示在设备程序中发生异常的公共变量达到预定值时，操作控制模块202可以指示工业机器30停止操作。
[复制模块]
复制模块203主要由IoT模块24实现。复制模块203被配置为将在控制器20的第一数据存储装置200A中记录的公共变量的值复制到另一第二数据存储装置200B。在该实施例中，描述了复制模块203定期地(周期性地)复制公共变量的值的情况，但是获取模块201可以不定期地(非周期性地)复制公共变量的值。获取模块201获取公共变量的周期和复制模块203复制公共变量的周期可以相同或不同。
在变量值数据D1中指示每个公共变量的值，因此复制模块203将记录在第一数据存储装置200A中的变量值数据D1按照原样复制到第二数据存储装置200B。因此，第二数据存储装置200B的变量值数据D1被第一数据存储装置200A的最新的变量值数据D1替换(覆写)。复制模块203可以仅复制存储在第一数据存储装置200A中的变量值数据D1的内容的一部分。例如，复制模块203可以仅复制作为收集目标的公共变量的值。
[收集模块]
收集模块204主要由IoT模块24实现。收集模块204被配置为基于公共变量收集关于工业机器30的数据。关于工业机器30的数据是关于工业机器30的操作的数据，并且是存储公共变量的值的数据。数据在下文中称为“收集数据”。公共变量在特定时间点的值可以存储在收集数据中，或者公共变量的值的时间序列变化可以存储在收集数据中。此外，仅一个公共变量的值可以存储在收集数据中，或者多个公共变量的值可以存储在收集数据中。作为另一示例，基于多个公共变量的值计算的值可以存储在收集数据中。
“收集收集数据”表示获取要存储在收集数据中的公共变量的值。换句话说，“收集收集数据”表示基于公共变量的值来创建收集数据。收集模块204基于在控制器20的数据存储装置200中记录的公共变量的值来收集收集数据。
在该实施例中，收集设置由第二用户指定，因此收集模块204基于公共变量和收集设置来收集收集数据。例如，在收集设置数据D2中指示要收集的公共变量的类型，因此收集模块204基于具有在收集设置数据D2中指示的类型的公共变量的值来收集收集数据。即，收集模块204不在收集数据中存储未在收集设置数据D2中指示的公共变量的值。收集设置数据D2中未指示的公共变量从要收集的数据中排除。
在该实施例中，在将第一数据存储装置200A的变量值数据D1复制到第二数据存储装置200B之后执行数据收集，因此收集模块204基于复制到控制器20的第二数据存储装置200B的公共变量的值来收集收集数据。即，收集模块204基于从第一数据存储装置200A复制的第二数据存储装置200B的变量值数据D1来收集收集数据，而不是基于用于控制工业机器30的第一数据存储装置200A的变量值数据D1。
在该实施例中，控制器20和工业机器30中的每一个连接到实现同步通信的网络，并且收集模块204基于不同于控制器20和工业机器30所连接的该网络的网络来发送收集数据。“同步通信”是指一种通信方法，其中，作为一般规则，在命令的发送和响应的接收之间不执行其他处理。能够执行同步通信的网络只需要具有用于执行同步通信的环境，并且不要求始终执行同步通信。具体而言，根据工业机器30的类型，工业机器30可以连接到不需要同步通信的网络。
控制器20和工业机器30通过所谓的现场网络(field network)连接。另一方面，控制器20和服务器50可以通过不同于现场网络的网络连接。例如，控制器20和服务器50可以通过通用互联网连接，或者可以通过LAN连接。换句话说，控制器20和工业机器30通过具有第一通信协议(例如，专用于工业机器30的通信协议)的网络来连接，并且控制器20和服务器50通过具有与第一控制协议不同的第二通信协议的网络来连接。
在该实施例中，获取模块201基于寄存器信息R获取公共变量的值，因此，收集模块204基于由获取模块201获取的公共变量的值来收集收集数据。收集模块204可以基于由获取模块201获取的公共变量的所有值来收集收集数据，或者可以基于公共变量的值的一部分来收集收集数据。
在该实施例中，将收集数据发送给第二用户，因此，收集模块204将所收集到的收集数据发送给与第一用户不同的第二用户。“将收集数据发送给第二用户”表示将收集数据发送到由第二用户管理的计算机。在该实施例中，收集模块204将收集数据发送到服务器50，但是收集模块204可以将收集数据发送到另一计算机，例如，第二用户终端40。收集数据可以通过任何方法发送。例如，收集数据也可以作为电子邮件的附件来发送，或者例如通过使用FTP来发送。
[3-3.要在工业机器中实现的功能]
如图3所示，在工业机器30中，实现了数据存储装置300和进程执行模块301。
[数据存储装置]
数据存储装置300主要由存储装置32实现。数据存储装置300被配置为存储工业机器30执行预定操作所需的数据。例如，数据存储装置300存储设备程序和公共变量的当前值。设备程序与存储在数据存储装置100中的设备程序相同。公共变量的当前值与变量值数据D1中存储的值相同。数据存储装置300还存储公共变量以外的变量的值。每个变量的值存储在预先确定的寄存器中。
[进程执行模块]
进程执行模块301主要由CPU 31实现。进程执行模块301被配置为基于存储在数据存储装置300中的设备程序、和从控制器20接收到的指令来执行预定的进程。例如，当控制器20要启动某个设备程序时，控制器20将指令发送到工业机器30，以将与设备程序相关联的变量设置为预定值。当工业机器30接收到指令时，工业机器30将变量改变为预定值。当进程执行模块301检测到变量已被改变为预定值时，进程执行模块301执行与变量相关联的设备程序。
当由设备程序指示的进程结束时，进程执行模块301将与设备程序相关联的变量改变为预定值，并且将该事实发送到控制器20。然后，当执行另一设备程序时，控制器20将指令发送到工业机器30以将与另一设备程序相关联的变量设置为预定值，并且进程执行模块301执行该另一设备程序。当在工业机器30中定义了多个设备程序的执行顺序时，不需要将设备程序的结束发送到控制器20，并且进程执行模块301可以相继执行多个设备程序。
[3-4.要在第二用户终端中实现的功能]
如图3所示，在第二用户终端40中，实现了数据存储装置400和收集设置模块401。
[数据存储装置]
数据存储装置400主要由存储装置42实现。数据存储装置400被配置为存储执行数据收集所需的数据。例如，数据存储装置400存储公共变量列表L和收集设置数据D2。公共变量列表L与数据存储装置100和第二数据存储装置200B中的每一者的公共变量列表L相同。收集设置数据D2与第二数据存储装置200B的收集设置数据D2相同。当由第一用户更新公共变量列表L时，将更新的公共变量列表L发送到第二用户终端40。在另一方面，当由第二用户更新收集设置数据D2时，将更新的收集设置数据D2发送到控制器20。
[收集设置模块]
收集设置模块401主要由CPU 41实现。收集设置模块401被配置为基于公共变量执行与数据相关的收集设置。收集设置是数据收集时的条件。在该实施例中，将要收集的公共变量的类型指定为收集设置。例如，收集设置模块401从公共变量列表L中指示的多个公共变量中设置要收集的公共变量的类型。在收集设置数据D2中指示收集设置的内容，因此收集设置模块401通过创建收集设置数据D2来执行收集设置，并且将所创建的收集设置数据D2发送到控制器20。即，收集设置模块401设置控制器20，以便基于收集设置数据D2收集数据。
[3-5.要在服务器中实现的功能]
如图3所示，在服务器50中，实现了数据存储装置500和记录模块501。
[数据存储装置]
数据存储装置500主要由存储装置52实现。数据存储装置500被配置为存储通过累积收集数据而获得的收集数据库。收集数据库是已在其中累积由服务器50接收到的收集数据的数据库。当从控制器20接收到收集数据时，服务器50将所接收到的收集数据存储在收集数据库中。因此，过去收集的收集数据的历史记录存储在收集数据库中。
[记录模块]
记录模块501主要由CPU 51实现。记录模块501被配置为将收集数据记录在数据存储装置500中。记录模块501将由服务器50从控制器20接收的收集数据存储在收集数据库中。在该实施例中，将收集数据发送到第二用户(与第一用户不同的用户)，因此记录模块501将发送给与第一用户不同的第二用户的收集数据记录在数据存储装置500中。
[4.要在数据收集系统中执行的处理]
图8是示出要在数据收集系统1中执行的处理的示例的流程图。图8所示的处理由CPU 11、21、31、41和51中的每一个根据存储在存储装置12、22、32、42和52中的程序来执行。图8所示的处理是由图3所示的功能块执行的处理的示例。在图8所示的处理的执行中，假设已经预先创建了控制程序、设备程序和寄存器信息R。此外，在图8中，主要描述与数据收集有关的处理，并且省略由控制器20控制工业机器30的处理。
如图8所示，首先，第一用户终端10基于第一用户的操作创建公共变量列表L，并且将公共变量列表L发送到控制器20(步骤S1)。在步骤S1中，第一用户终端10在显示器15上显示工业机器30的所有变量。假设用于标识工业机器30的变量的信息已经预先存储在存储装置12中。第一用户操作操作界面14以从显示在显示器15上的变量中指定公共变量，并且根据需要输入注释。第一用户终端10生成包括由用户指定的公共变量和由用户输入的注释的公共变量列表L。注释也可以与变量相关联地预先存储在存储装置12中。
当控制器20接收到公共变量列表L时，控制器20将公共变量列表L记录在存储装置22中(步骤S2)，并且将公共变量列表L发送到第二用户终端40(步骤S3)。在该实施例中，描述了控制器20将公共变量列表L发送到第二用户终端40的情况，但是第一用户终端10可以将公共变量列表L发送到第二用户终端40。
当第二用户终端40接收到公共变量列表L时，第二用户终端40将公共变量列表L记录在存储装置42中(步骤S4)，基于第二用户的操作创建收集设置数据D2，并且将收集设置数据D2发送到控制器20(步骤S5)。在步骤S5中，第二用户终端40在显示器45上显示公共变量列表L的内容，并且接收第二用户的选择。第二用户终端40创建指示由第二用户选择为收集目标的公共变量的收集设置数据D2，并且将收集设置数据D2发送到控制器20。
当控制器20接收到收集设置数据D2时，控制器20将收集设置数据D2记录在IoT模块24中(步骤S6)。当已经记录了收集设置数据D2时，可以从工业机器30收集数据。
控制器20基于存储在存储装置22中的寄存器信息R将公共变量获取请求发送到工业机器30(步骤S7)。在步骤S7中，不管在收集设置数据D2中指示的公共变量如何，发送对所有公共变量的获取请求。例如，控制器20通过参考寄存器信息R来识别所有公共变量的寄存器，并且发送读出每个寄存器的请求。
当工业机器30接收到公共变量获取请求时，工业机器30将记录在存储装置32中的公共变量的值发送到控制器20(步骤S8)。在步骤S8中，工业机器30参考包括在公共变量获取请求中的地址的寄存器，并且发送存储在寄存器中的值的数据集。
控制器20基于从工业机器30获取的公共变量的值更新存储装置22的变量值数据D1(步骤S9)，并且将存储装置22的变量值数据D1复制到IoT模块24(步骤S10)。在步骤S9，控制器20更新存储装置22的变量值数据D1，使得公共变量的值是最新的值，并且将更新的变量值数据D1复制到IoT模块24。
控制器20基于收集设置数据D2收集要从复制到IoT模块24的变量值数据D1中收集的公共变量的值，并且将收集数据发送到服务器50(步骤S11)。在步骤S11中，从存储在变量值数据D1中的公共变量中，控制器20基于由第二用户指定的要收集的公共变量的值来创建收集数据，并且将所创建的收集数据发送到服务器50。
服务器50接收收集数据，将所接收到的收集数据存储在收集数据库中(步骤S12)，并且该处理结束。在步骤S12中，服务器50将所接收到的收集数据添加到收集数据库。
根据上述数据收集系统1，从由控制器20控制的工业机器30的多个变量中，可以设置可共享的公共变量，并且可以基于可共享的公共变量来收集和记录关于工业机器30的收集数据。此外，通过从公共变量中排除开发者希望作为专有技术保密的变量，可以防止工业机器30的开发者的专有技术泄露给第三方。此外，可以通过缩小将收集的收集数据的公共变量来防止收集不需要的数据。结果，记录的数据量减少，因此可以减少存储器消耗。此外，未传输不需要的收集数据，因此可以减少通信负载。此外，未收集不需要的数据，因此可以减少数据收集系统1上的处理负载。
此外，数据收集系统1可以通过基于公共变量执行与收集数据相关的收集设置，并且基于收集设置收集收集数据来提高数据收集的便利性。
此外，数据收集系统1可以通过设置作为收集目标的公共变量的类型，并基于所设置的类型来收集收集数据，来有效地增加数据收集的便利性。例如，可以通过缩小要收集的公共变量来防止收集不需要的数据。结果，可以减少存储器消耗量、网络通信量和处理负载。
另外，数据收集系统1可以通过使用控制器20记录的公共变量的值控制工业机器30来执行数据收集，从而提高数据收集的效率。例如，当分别执行用于控制工业机器30的公共变量的值的获取、和用于收集数据的公共变量的值的获取时，需要工业机器30重复执行相同的处理，因此工业机器30上的处理负载增加。然而，数据收集系统1可以防止这样的重复处理发生。结果，可以减少工业机器30上的处理负载。
此外，数据收集系统1基于从CPU 21复制到IoT模块24的公共变量的值来执行数据收集，因此存储控制控制器20所需的值的存储装置和存储数据收集所需的值的存储装置不同。结果，可以减少数据收集干扰工业机器30的控制的可能性。
另外，数据收集系统1可以通过基于与将控制器20和工业机器30相互连接的网络不同的网络执行数据收集来执行数据收集，而不干扰工业机器30的操作。
此外，通过基于指示公共变量和寄存器之间的关系的寄存器信息R执行数据收集，即使在收集数据的人员不知道寄存器系统的情况下，数据收集系统1也可以收集数据。因此，可以促进收集数据，从而增加收集器的便利性。
另外，即使在管理控制器20和工业机器30中的至少一个的用户和收集关于工业机器30的数据的用户不同的情况下，数据收集系统1也可以基于公共变量来收集和记录收集数据。因此，可以防止收集关于不与收集数据的用户共享的变量的信息。
[5.修改示例]
本发明不限于上述实施例，并且可以在不脱离本发明精神的情况下进行适当的修改。
(1)例如，在实施例中，描述了将要收集的公共变量的类型指定为收集设置的情况，但是要指定为收集设置的信息不限于公共变量的类型。例如，收集设置可以指示收集数据的收集频率。本发明的修改示例(1)中的收集模块204被配置为基于由收集设置指示的收集频率来收集收集数据。
收集频率是收集数据被收集的频率，“收集频率”也可以称为“采样频率”。例如，作为收集频率，第二用户指定收集公共变量的时间间隔或单位时间内的收集数量。收集频率存储在收集设置数据D2中，并且收集模块204基于收集设置数据D2中指示的收集频率来收集收集数据。例如，收集模块204获取公共变量的值，并且在每次由收集频率指示时创建收集数据。在修改示例(1)中，周期性地执行由获取模块201获取公共变量的值而无论收集频率如何，但是获取模块201可以根据收集频率获取公共变量的值。
根据修改示例(1)，可以通过设置收集数据的收集频率，并且基于所设置的收集频率收集收集数据来有效提高数据收集的便利性。例如，当设置了高收集频率时，可以执行详细的数据收集。因此，可以对工业机器30进行详细的操作分析。此外，例如，当设置了低收集频率时，可以防止收集不需要的数据。结果，可以减少存储器消耗量、网络通信量和处理负载。
(2)此外，例如，收集设置可以指示数据收集开始条件，并且收集模块204可以基于由收集设置指示的开始条件来开始收集收集数据。开始条件是开始收集收集数据的条件，并且可以设置任何条件。例如，开始条件是预定日期和时间已经到达的条件、开始执行预定设备程序的条件、或者公共变量的值是预定值的条件。
在本发明的修改示例(2)中，描述了这样的情况，其中某段收集数据的值成为预定值是另一段收集数据的开始条件。换句话说，描述了这样的情况，其中当基于某个公共变量收集的收集数据已经成为预定值时，开始基于另一公共变量的数据收集。例如，当收集数据指示扭矩值并且该扭矩值已经改变时，可以开始收集指示电机的转速的收集数据。在这种情况下，收集模块204确定由收集数据指示的扭矩值是否改变了预定量，并且当确定扭矩值已经改变了预定量时，收集模块204开始收集指示电机转速的收集数据。
根据修改示例(2)，可以通过设置数据收集开始条件并基于所设置的开始条件来开始数据收集有效地增加数据收集的便利性。在满足开始条件之前不会收集数据，因此可以防止收集不需要的数据。结果，可以减少存储器消耗量、网络通信量和处理负载。
(3)此外，例如，在服务器50中累积的收集数据可用于工业机器30的操作指令。图9是本发明的修改示例(3)的功能框图。如图9所示，修改示例(3)的数据收集系统1包括操作命令传输模块502。操作命令传输模块502主要由CPU 51实现。
操作命令传输模块502被配置为基于收集数据向控制器20发送与工业机器30相关的操作命令。操作命令可以是用于使工业机器30执行任何操作的命令，并且例如是设备程序的执行命令。在修改示例(3)中，作为操作命令的示例，描述了在工业机器30中发生异常时的恢复操作命令。操作命令不限于恢复操作，并且可以是用于执行任何操作的命令。例如，操作命令可以是用于收集在此之前还不是收集目标的公共变量的值的命令，或者是用于执行任何操作的中断。
例如，假设指示在发生异常时要执行的恢复进程的恢复过程数据存储在服务器50的数据存储装置500中。工业机器30基于设备程序进行操作，因此在恢复过程中要执行的至少一个设备程序的执行顺序在恢复过程数据中定义。例如，恢复过程数据由第二用户创建。操作命令传输模块502基于收集数据来确定工业机器30中是否发生了异常。当确定发生了异常时，操作命令传输模块502向控制器20发送恢复过程数据。当控制器20接收到恢复过程数据时，控制器20使工业机器30基于恢复过程数据中指示的恢复过程来恢复。例如，当恢复过程中指示的设备程序也基于变量执行时，控制器20控制工业机器30的变量，使得每个设备程序基于恢复过程数据中指示的恢复过程来执行。
根据修改示例(3)，基于所收集的收集数据，可以通过发送与工业机器30相关的操作命令来将所收集的数据作为反馈提供给工业机器30以用于工业机器30的操作。例如，当在工业机器30中发生异常时，通过基于所收集的数据执行恢复操作，可以从在工业机器30中发生的异常可靠地恢复。
(4)例如，可以组合上述修改示例。
此外，例如，当第二用户将公共变量以外的变量指定为收集目标时，控制器20可以拒绝该变量的收集。例如，控制器20确定由第二用户指定为收集目标的变量是否包括在公共变量列表L中。当由第二用户指定为收集目标的变量包括在公共变量列表L中时，控制器20允许获取变量的值，并且当由第二用户指定为收集目标的变量未包括在公共变量列表L中时，控制器20禁止获取该变量的值。该处理可以由工业机器30执行。在这种情况下，工业机器30禁止对寄存器进行针对公共变量以外的变量的外部读取。
此外，例如，收集设置可以是除要收集的变量、收集频率或开始条件之外的设置。例如，收集设置可以是收集数据的数据格式、收集数据的发送目的地、或者要为其收集收集数据的工业机器30。此外，例如，已经描述了由第二用户执行收集设置的情况，但由第二用户执行收集设置并非必要。在这种情况下，所有公共变量都可以是收集目标。此外，例如，已经描述了将存储装置22中的公共变量的值复制到IoT模块24的情况，但CPU21可以在不复制这些值的情况下执行数据收集。此外，例如，已经描述了控制器20和工业机器30之间的网络不同于控制器20和服务器50之间的网络的情况，但这些网络可以是相同的。此外，例如，已经描述了控制器20基于寄存器信息R获取公共变量的值的情况，但可以由工业机器30执行与变量相对应的寄存器操作。此外，例如，已经描述了由与第一用户不同的第二用户执行数据收集的情况，但执行数据收集的用户可以与控制器20和工业机器30中的至少一个的用户相同。
此外，例如，如图3或图9所示，已经描述了将每个功能分配给第一用户终端10、控制器20、工业机器30、第二用户终端40和服务器50中的每一者的情况，但功能的分配不限于图3或图9的示例。例如，获取模块201和收集模块204中的至少一个可以由第一用户终端10、第二用户终端40或服务器50实现。此外，例如，记录模块501可以由第一用户终端10、控制器20或第二用户终端40实现。此外，例如，每个功能可以由一台计算机实现，而不是分配给多台计算机。此外，例如，可以将收集数据记录在数据收集系统1以外的外部计算机中。
此外，以上描述的实施例作为具体示例给出，不是要将本文公开的本发明限制于特定示例的确切配置和数据存储装置示例。本领域技术人员可以对所公开的实施例进行例如关于物理组件的形状和数量、数据结构和处理的执行顺序的各种修改。应当理解，本文公开的本发明的技术范围包括这些修改。

Claims (13)

1.一种数据收集系统(1)，包括：
公共变量设置模块(101)，被配置为从由控制设备(20)控制的工业机器(30)的多个变量中设置可共享的公共变量；
收集模块(204)，被配置为基于所述公共变量收集关于所述工业机器(30)的数据；以及
记录模块(501)，被配置为将所述数据记录在存储装置(500)中。
2.根据权利要求1所述的数据收集系统(1)，还包括收集设置模块(401)，所述收集设置模块(401)被配置为基于所述公共变量执行与所述数据相关的收集设置，
其中，所述收集模块(204)被配置为基于所述公共变量和所述收集设置来收集所述数据。
3.根据权利要求2所述的数据收集系统(1)，
其中，所述收集设置指示要收集的所述公共变量的类型，并且
其中，所述收集模块(204)被配置为基于由所述收集设置指示的所述类型来收集所述数据。
4.根据权利要求2或3所述的数据收集系统(1)，
其中，所述收集设置指示所述数据的收集频率，并且
其中，所述收集模块(204)被配置为基于由所述收集设置指示的所述收集频率来收集所述数据。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的数据收集系统(1)，
其中，所述收集设置指示数据收集的开始条件，并且
其中，所述收集模块(204)被配置为基于由所述收集设置指示的所述开始条件来开始所述数据的收集。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的数据收集系统(1)，
其中，所述控制设备(20)包括控制模块(202)，所述控制模块(202)被配置为从所述工业机器(30)获取所述公共变量的值，以将所获取的值记录在存储装置(200A)中，并且基于所述公共变量的值来控制所述工业机器(30)，并且
其中，所述收集模块(204)被配置为基于记录在所述控制设备(20)的所述存储装置(200A)中的所述公共变量的值来收集所述数据。
7.根据权利要求6所述的数据收集系统(1)，还包括复制模块(203)，所述复制模块(203)被配置为将记录在所述控制设备(20)的所述存储装置(200A)中的所述公共变量的值复制到另一存储装置(200B)，
其中，所述收集模块(204)被配置为基于复制到所述另一存储装置(200B)的所述公共变量的值来收集所述数据。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的数据收集系统(1)，还包括操作命令传输模块(502)，所述操作命令传输模块(502)被配置为基于所述数据向所述控制设备(20)发送与所述工业机器(30)相关的操作命令。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的数据收集系统(1)，
其中，所述控制设备(20)和所述工业机器(30)中的每一者连接到能够实现同步通信的网络，并且
其中，所述收集模块(204)被配置为基于不同于所述网络的网络来发送所述数据。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的数据收集系统(1)，还包括获取模块(201)，所述获取模块(201)被配置为基于寄存器信息从所述工业机器(30)获取所述公共变量的值，所述寄存器信息关于所述公共变量与所述工业机器(30)的寄存器之间的关系，
其中，所述收集模块(204)被配置为基于由所述获取模块(201)获取的所述公共变量的值来收集所述数据。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的数据收集系统(1)，
其中，所述公共变量设置模块(101)被配置为设置由所述控制设备(20)和所述工业机器(30)中的至少一者的用户指定的所述公共变量，
其中，所述收集模块(204)被配置为将所收集的数据发送给与所述用户不同的用户，并且
其中，所述记录模块(501)被配置为在所述存储装置(500)中记录发送给所述不同的用户的数据。
12.一种数据收集方法，包括：
从由控制设备(20)控制的工业机器(30)的多个变量中设置可共享的公共变量；
基于所述公共变量收集关于工业机器(30)的数据；以及
将所述数据记录在存储装置(500)中。
13.一种存储程序的计算机可读存储介质，所述程序使计算机执行以下操作：基于由控制设备(20)控制的工业机器(30)的多个变量中的可共享的公共变量，收集关于所述工业机器(30)的数据。
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