CN112748706A - 运转状况显示系统以及画面信息生成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供工厂内的工作人员也能够容易地把握处理内容，并且容易地进行改善的运转状况显示系统以及画面信息生成装置。运转状况显示系统具备：显示装置，显示运转状况显示画面，该运转状况显示画面表示工厂内的设备的运转状况；画面信息生成单元，生成运转状况显示画面的画面信息，并将该画面信息输出至显示装置；以及动作状态信号处理单元，基于动作状态信号将生成画面信息所需的信息提供给画面信息生成单元，上述动作状态信号表示设备的动作状态。通过计算机实现画面信息生成单元以及动作状态信号处理单元，动作状态信号处理单元通过执行梯形图程序生成要提供给画面信息生成单元的信息。

Description

运转状况显示系统以及画面信息生成装置
技术领域
本发明涉及显示工厂内的设备的运转状况的运转状况显示系统、以及画面信息生成装置。
背景技术
相关技术的显示装置例如显示生产台数、生产线停止时间等设备的运转状况，且被设置于许多工厂。这样的显示装置被称为“Andon”等，对于提高设备管理的正确性以及实时性、以及提高作业者的目标意识也很有用(例如，参照专利文献1)。
相关技术的信息显示系统具备负责画面显示的信息显示服务器，信息显示服务器具备：与PLC(Programmable Logic Controller：可编程逻辑控制器)等控制器通信的通信接口、用于接受来自检测流经生产线的完成品的光电传感器等外部输入设备的信号来计数生产台数的外部输入接口。
专利文献1：WO2018/087864A
对显示装置输出表示显示内容的信息的相关技术的服务器，例如通过C语言等编程语言描述用于生成该信息的程序，并由微处理器执行该程序。但是，像这样的利用编程语言记载的程序例如对于维持管理设备的工厂内的工作人员(维护人员等)来说难以理解，若不依赖于精通该编程语言的程序员，则难以进行例如用于更正确地计数生产台数的改善。另外，例如即使有未正确地显示生产台数等不良现象，工厂内的工作人员也难以调查其原因。
发明内容
本发明提供一种即使工厂内的工作人员也能够容易地把握处理内容，并且能够容易地进行改善的运转状况显示系统、以及画面信息生成装置。
本发明为了实现上述的目的，提供一种运转状况显示系统，具备：显示装置，显示运转状况显示画面，该运转状况显示画面表示工厂内的设备的运转状况；画面信息生成单元，生成上述运转状况显示画面的画面信息，并将该画面信息输出至上述显示装置；以及动作状态信号处理单元，基于动作状态信号将生成上述画面信息所需的信息提供给上述画面信息生成单元，上述动作状态信号表示上述设备的动作状态，画面信息生成单元以及上述动作状态信号处理单元通过计算机来实现，上述动作状态信号处理单元通过执行梯形图程序来生成要提供给上述画面信息生成单元的信息。
另外，本发明为了实现上述目的，提供一种画面信息生成装置，该画面信息生成装置通过计算机来实现，并具备：画面信息生成单元，生成表示工厂内的设备的运转状况的画面信息，并输出该画面信息；以及动作状态信号处理单元，基于动作状态信号将生成上述画面信息所需的信息提供给上述画面信息生成单元，上述动作状态信号表示上述设备的动作状态，上述动作状态信号处理单元通过执行梯形图程序来生成要提供给上述画面信息生成单元的信息。
根据本发明的运转状况显示系统以及画面信息生成装置，工厂内的工作人员也能够容易地把握处理内容，并且容易地进行改善。
附图说明
图1的(a)是示意地表示导入本发明的实施方式的运转状况显示系统的工厂的简要结构的说明图。图1的(b)是表示设置于工厂内的各设备的显示灯的放大图。
图2是表示设备以及控制装置的构成例的概略图。
图3是表示画面信息生成装置的构成例的示意图。
图4是表示动作状态信号数据库552的内容的一个例子的说明图。
图5的(a)是表示由动作状态信号处理单元执行的梯形图程序的一个例子的说明图。图5的(b)是表示图5的(a)所示的梯形图程序的变更例的说明图。
图6是表示由动作状态信号处理单元执行的梯形图程序的另一个例子的说明图。
具体实施方式
[实施方式]
参照图1～图6对本发明的实施方式进行说明。此外，以下说明的实施方式，作为在实施本发明的方面优选的具体例来表示，虽然也有具体地例示在技术上优选的各种技术事项的部分，但本发明的技术范围并不限定于该具体的方式。
图1的(a)是示意地表示导入本发明的实施方式的运转状况显示系统的工厂的简要结构的说明图。图1的(b)是表示设置于工厂内的各设备的显示灯的放大图。
在工厂1中设置例如进行机械加工、磨削加工或者多个零件的组装等的多个设备2，各个设备2被控制装置3控制。另外，在工厂1中设置有显示多个设备2的运转状况的显示装置4。显示装置4也被称为“Andon”，悬挂在工厂1内的许多作业者能够视觉确认的高处。显示装置4显示与从管理室10内的画面信息生成装置5输出的画面信息相应的运转状况显示画面40。画面信息生成装置5以及显示装置4构成运转状况显示系统100。在图1中，作为运转状况显示画面40的一个例子，示出将当日的生产台数的计划值以及实绩值与表示时间推移的图表一起显示于显示装置4的状态。
控制装置3是通过执行模仿继电器电路的由梯形图语言记载的梯形图程序(也称为顺序程序)来控制设备2的PLC(Programmable Logic Controller：可编程逻辑控制器)。在梯形图程序中示出设备2的动作顺序、各种互锁。
图2是表示设备2以及控制装置3的构成例的示意图。控制装置3构成为具有：电源模块31、CPU模块32、通信模块33、输出模块34、输入模块35、以及安装有这些各模块31～35的基座30。电源模块31经由设置于基座30的省略图示的印刷电路基板，向各模块32～35供给电源。另外，CPU模块32能够经由基座30的印刷电路基板与通信模块33、输出模块34、以及输入模块35通信。
输出模块34具有多个输出线圈，上述多个输出线圈与设置于设备2的多个致动器21连接。多个致动器21例如是螺线管、电动马达、或者控制液压的电磁切换阀等。输入模块35具有多个输入触点，上述多个输入触点根据来自设置于设备2的多个传感器22的信号来接通/断开。多个传感器22例如是接近传感器、光电传感器或者限位开关等。
CPU模块32通过根据梯形图程序，并根据输入模块35的各输入触点的状态等来使输出模块34的输出线圈接通/断开，来控制设备2。梯形图程序是由JISB3503及IEC61131－3规定的设备控制用的程序，通过以继电器的a触点(常开触点)或者b触点(常闭触点)表示输入触点的梯形图(梯子)状的梯形图语言进行记载。另外，在梯形图程序中，也能够使用计数器、各种逻辑运算命令等功能命令。CPU模块32反复执行从开始命令亦即启动命令到表示梯形图程序的末尾的结束命令之间的梯形图程序。
通信模块33能够通过经由工厂1内的通信网11的通信，而与画面信息生成装置5通信。通信网11例如是通过LAN(Local Area Network：局域网)电缆进行以太网(注册商标)通信的有线通信网，但并不限定于此，也可以通过无线通信来实现通信网11。画面信息生成装置5能够通过与通信模块33的通信来获取控制装置3的各输入触点以及输出线圈的信号状态、各种寄存器数据的信息。
在工厂1内进行设备2的维护、异常应对等维护作业的维护人员，使用便携式信息终端12从控制装置3的CPU模块32读出梯形图程序，并进行梯形图程序的编辑、执行状态的监视。在监视执行状态时，在显示部120显示输入触点以及输出线圈的接通/断开状态、各种寄存器数据的当前值。例如以通过改变显示颜色而能够识别接通状态和断开状态的方式来显示输入触点以及输出线圈。
如图1的(a)所示，在各个设备2设置有：用于通过发光来报告运转状态的显示灯23、以及将表示显示灯23的显示状态的无线信号发送给与通信网11连接的接收器13的发送器24。如图1的(b)所示，显示灯23具有：表示运转状况异常的红色灯231、表示运转状况为需要维护的黄色灯232、以及表示运转状况正常的绿色灯233，与各红色灯231、黄色灯232、以及绿色灯233对应地安装有光检测传感器234a、234b、234c。
发送器24将表示由光检测传感器234a、234b、234c检测出的显示灯23的显示状态的无线信号发送给接收器13。接收器13汇集从各设备2的发送器24接收到的信息，并经由通信网11发送给画面信息生成装置5。
图3是表示画面信息生成装置5的构成例的示意图。画面信息生成装置5具有作为硬件的计算机，画面信息生成装置5通过该计算机来实现画面信息生成单元51、动作状态信号处理单元52、动作状态信号存储单元53、以及梯形图程序编辑单元54。更具体而言，通过微处理器执行存储于硬盘等存储部55的应用程序551，使该微处理器作为画面信息生成单元51、动作状态信号处理单元52、动作状态信号存储单元53、以及梯形图程序编辑单元54来发挥作用。
画面信息生成单元51生成表示工厂1内的设备2的运转状况的运转状况显示画面40的画面信息，并将该图画信息输出至显示装置4。动作状态信号处理单元52基于表示设备2动作状态的动作状态信号，将生成画面信息所需的信息提供给画面信息生成单元51。动作状态信号存储单元53将经由通信网11接收的动作状态信号与时刻信息一起存储到存储部55的动作状态信号数据库552。动作状态信号处理单元52从动作状态信号数据库552读出动作状态信号，并进行规定的信号处理来生成要提供给画面信息生成单元51的信息。
存储于动作状态信号数据库552的动作状态信号包含：从分别控制多个设备2的多个控制装置3经由通信网11发送的各输入触点以及输出线圈的信号状态以及各种寄存器数据的信息。另外，存储于动作状态信号数据库552的动作状态信号包含：从多个设备2各自的发送器24发送的表示显示灯23的显示状态的信号。
图4的(a)是表示从控制装置3获取并存储于动作状态信号数据库552的输入触点X1、X2的接通/断开状态的时间序列的变化的一个例子的说明图。动作状态信号存储单元53例如以规定的时间间隔(在图4所示的例子中为一秒间隔)从多个控制装置3接收表示输入触点等的状态的信息，并与接收时刻的时刻信息一起存储于动作状态信号数据库552。作为时刻信息，使用内置于画面信息生成装置5的内置时钟的信息。
图4的(b)是表示从接收器13获取并存储于动作状态信号数据库552的一个显示灯23(显示灯A)的显示状态的变化的一个例子的说明图。接收器13在红色灯231、黄色灯232、以及绿色灯233的打开(点亮)/关闭(熄灭)状态发生变化时，将该变化的信息发送给画面信息生成装置5，动作状态信号存储单元53将从接收器13接收的信息与时刻信息一起存储于动作状态信号数据库552。作为时刻信息，与从控制装置3得到的信息相同，使用内置时钟的信息。由此，能够取得接收的各信息的时间上的同步。
动作状态信号处理单元52通过执行存储于存储部55的梯形图程序550来生成要提供给画面信息生成单元51的信息。这样，在计算机上执行通过梯形图语言记载的梯形图程序的应用程序也被称为软件PLC，一部分用于设备控制。此外，作为这样的软件PLC，例如有日本特开2007－249562号公报所记载的内容。
图5的(a)是表示为了基于从控制装置3获取的动作状态信号，来生成要提供给画面信息生成单元51的信息而由动作状态信号处理单元52执行的梯形图程序550的一个例子的说明图。在图5中，输入触点X1是在从相当于生产线的最后阶段的设备2运出完成品时成为接通状态的接近开关的输入触点，根据输入触点X1从断开状态变为接通状态，来识别生产了一台产品。输入触点X1与计数器命令C1的向上计数端子UP连接，每当输入触点X1从断开状态变为接通状态，则对计数器命令C1的计数值进行向上计数。计数器命令C1的计数值相当于生产台数。
工厂1的维护人员等能够使由动作状态信号处理单元52执行的梯形图程序550显示于与画面信息生成装置5连接的显示器61，例如与使用上述的信息终端12监视从控制装置3的CPU模块32读出的梯形图程序的执行状态的情况相同地、监视由动作状态信号处理单元52执行的梯形图程序550的执行状态。
另外，维护人员等也能够通过画面信息生成装置5的梯形图程序编辑单元54编辑由动作状态信号处理单元52执行的梯形图程序550。梯形图程序编辑单元54通过与画面信息生成装置5连接的键盘62、鼠标63等输入设备受理维护人员等的操作，并编辑梯形图程序550。由此，维护人员等能够根据需要变更由动作状态信号处理单元52执行的梯形图程序550，并进行改善。
图5的(b)是表示图5的(a)所示的梯形图程序的变更例的说明图。例如，当在工厂1内为了确保质量而抽取完成品的一部分，并进行通过蚀刻测定淬火深度那样的伴随破坏的检查的情况下，若不从自相当于生产线的最后阶段的设备2运出的完成品的台数中减去供抽取检查的完成品的台数，则不能求出正确的生产台数。
在图5的(b)所示的梯形图程序中，从进行抽取检查的设备2的控制装置3得到接通/断开信息的输入触点X10与计数器命令C1的向下计数端子DN连接，每当输入触点X10从断开状态变为接通状态，则对计数器命令C1的计数值进行向下计数。维护人员等能够像这样变更梯形图程序550，并容易地进行改善。计数器命令C1的计数值被提供给画面信息生成单元51，画面信息生成单元51基于该信息生成输出给显示装置4的画面信息。
图6是表示为了基于从接收器13获取的动作状态信号，来生成要提供给画面信息生成单元51的信息而由动作状态信号处理单元52执行的梯形图程序550的一个例子的说明图。如上述那样，接收器13在红色灯231、黄色灯232、以及绿色灯233的打开(点亮)/关闭(熄灭)状态发生变化时，将该变化的信息发送至画面信息生成装置5，所以例如在测量红色灯231的点亮时间的情况下，需要在红色灯231从打开到关闭期间，存储红色灯231为打开状态。因此，在图6所示的梯形图程序550中，在从置位到复位期间，使用继续接通状态的保持继电器K1。
在图6中，虚拟触点M1是在接收到表示红色灯231变为打开状态的动作状态信号时，仅梯形图程序550的一次扫描变为接通状态的触点。另外，虚拟触点M2是在接收到表示红色灯231变为断开状态的动作状态信号时，仅梯形图程序550的一次扫描变为接通状态的触点。保持继电器K1在虚拟触点M1变为接通状态时置位线圈被激活而成为接通状态，在虚拟触点M2变为接通状态时复位线圈被激活而成为断开状态。
保持继电器K1的触点与计时器命令T1连接，在保持继电器K1的触点为接通状态期间，表示计时器命令T1的当前值的当前值寄存器N001的值每隔规定时间(例如100ms)自加1。该当前值寄存器N001的值作为红色灯231的点亮时间的测量结果被提供给画面信息生成单元51。画面信息生成单元51在将设备2的异常停止时间显示于显示装置4的情况下，基于该信息生成输出给显示装置4的画面信息。
另外，动作状态信号处理单元52能够将存储于动作状态信号数据库552的范围内的任意的时刻设为开始时刻，并进行基于存储于动作状态信号数据库552的动作状态信号来执行梯形图程序550的模拟动作。例如在变更梯形图程序550之后确认是否得到所期望的结果的情况下、或者在显示装置4的显示内容发生异常，且认为其原因在于梯形图程序550的情况下，在重现异常状态并调查异常的产生原因时，进行这样的模拟动作。这样的模拟动作能够通过将画面信息生成装置5接收的动作信号状态存储于动作状态信号数据库552规定时间来进行。
在进行该模拟动作时，维护人员等使用键盘62、鼠标63来设定模拟动作的公开时刻，并指示梯形图程序550的执行。动作状态信号处理单元52在通常动作时实时地对通过通信网11接收的动作状态信号进行处理并执行梯形图程序550，但在模拟动作时，从动作状态信号数据库552读出被指定为公开时刻的时刻以后的动作状态信号，并基于读出的动作状态信号来执行梯形图程序550，并将生成画面信息所需的信息提供给画面信息生成单元51。然后，维护人员等能够通过显示于显示装置4或者显示器61的运转状况显示画面40来确认由画面信息生成单元51生成的画面信息的内容。
(实施方式的效果)
根据以上说明的本实施方式，由于动作状态信号处理单元52通过执行梯形图程序550将生成画面信息所需的信息提供给画面信息生成单元51，所以维护人员等能够容易把握梯形图程序550的内容，还能够容易地变更梯形图程序550进行改善。另外，在本实施方式中，由于将接收的动作状态信息存储于动作状态信号数据库552，所以例如能够进行用于梯形图程序550的调试等的模拟动作。
(附记)
以上，基于实施方式对本发明进行了说明，但该实施方式并不对权利要求书所涉及的发明进行限定。另外，应当注意，在实施方式中说明的特征的组合的全部并非都是用于解决发明的技术问题的手段所必需的。另外，本发明能够在不脱离其主旨的范围内，省略一部分结构、或者追加或置换结构，来适当地变形并实施。

Claims (4)

1.一种运转状况显示系统，具备：
显示装置，构成为显示运转状况显示画面，上述运转状况显示画面表示工厂内的设备的运转状况；
画面信息生成单元，构成为生成用于上述运转状况显示画面的画面信息，并将该画面信息输出至上述显示装置；以及
动作状态信号处理单元，构成为基于动作状态信号将生成上述画面信息所需的信息提供给上述画面信息生成单元，上述动作状态信号表示上述设备的动作状态，
上述画面信息生成单元以及上述动作状态信号处理单元构成为通过处理器执行，
上述动作状态信号处理单元构成为通过执行梯形图程序来生成要提供给上述画面信息生成单元的信息。
2.根据权利要求1所述的运转状况显示系统，其中，
还具备梯形图程序编辑单元，上述梯形图程序编辑单元通过上述处理器执行，且构成为编辑上述梯形图程序。
3.根据权利要求1或2所述的运转状况显示系统，其中，
还具备动作状态信号存储单元，上述动作状态信号存储单元构成为将上述动作状态信号和与该动作状态信号相关的时刻信息一起存储至具有上述处理器的计算机的数据库，
上述动作状态信号处理单元构成为将存储于上述数据库的范围内的任意的时刻作为模拟动作的开始时刻，进行基于存储于上述数据库的上述动作状态信号来执行上述梯形图程序的模拟动作。
4.一种画面信息生成装置，由处理器执行，
上述画面信息生成装置具备：
画面信息生成单元，构成为生成表示工厂内的设备的运转状况的画面信息，并输出该画面信息；以及
动作状态信号处理单元，构成为基于动作状态信号将生成上述画面信息所需的信息提供给上述画面信息生成单元，上述动作状态信号表示上述设备的动作状态，
上述动作状态信号处理单元构成为通过执行梯形图程序来生成要提供给上述画面信息生成单元的信息。
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