CN113848770A - 工程设备、上级控制设备、工程方法和信息存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了工程设备、上级控制设备、工程方法和信息存储介质。工程设备(10)被配置为对上级控制设备(20)进行设置，上级控制设备(20)能够控制控制设备(30)，控制设备(30)被配置为控制一台或多台工业机器(40)。显示控制模块(101)被配置为显示存储在上级控制设备(20)中的多个变量中的每一个变量的名称。变量接收模块(104)被配置为接收从多个变量中对要经受收集和重写中的至少一者的变量的指定。设置模块(109)被配置为执行对所指定变量的收集和重写中的所述至少一者的设置。

Description

工程设备、上级控制设备、工程方法和信息存储介质

技术领域

本公开涉及工程设备、上级控制设备、工程方法、处理执行方法和信息存储介质。

背景技术

在WO 2015/068210 A中，描述了一种系统，被配置为在由控制设备控制的工业机器上收集跟踪数据，将收集到的跟踪数据上传到云服务器，并请求分析员对跟踪数据进行分析。

发明内容

本公开的一个方面要实现的目的是执行例如对存储在上级控制设备中的多个变量中用户期望的自由选择的变量的收集和重写中的至少一者，上级控制设备能够控制被配置为控制一台或多台工业机器的控制设备。

根据本公开的一个方面，提供了一种工程设备，包括被配置为对上级控制设备进行设置的工程设备，上级控制设备能够控制被配置为控制一台或多台工业机器的控制设备，其中，工程设备包括：显示控制模块，被配置为显示存储在上级控制设备中的多个变量中的每一个变量的名称；变量接收模块，被配置为接收从多个变量中对要经受收集和重写中的至少一者的变量的指定；以及设置模块，被配置为执行对所指定变量的收集和重写中的至少一者的设置。

根据本公开的一个方面，提供了一种上级控制设备，该上级控制设备是以上或以下描述的上级控制设备，包括：存储装置，被配置为存储以上或以下描述的工程设备的设置模块所设置的设置内容；以及处理执行模块，被配置为基于所设置内容执行对所指定变量的收集和重写中的至少一者所涉及的处理。

根据本公开的一个方面，提供了一种工程方法，用于执行对上级控制设备进行设置所涉及的工程，上级控制设备能够控制被配置为控制一台或多台工业机器的控制设备，该工程方法包括：显示存储在上级控制设备中的多个变量中的每一个变量的名称；接收从多个变量中对要经受收集和重写中的至少一者的变量的指定；以及执行对所指定变量的收集和重写中的至少一者的设置。

根据本公开的一个方面，提供了一种处理执行方法，包括基于上述工程方法所设置的设置内容，执行对所指定变量的收集和重写中的至少一者所涉及的处理。

根据本公开的一个方面，提供了一种信息存储介质，该信息存储介质存储有程序，所述程序用于使被配置为对上级控制设备进行设置的工程设备用作以下模块，上级控制设备能够控制被配置为控制一台或多台工业机器的控制设备：显示控制模块，被配置为显示存储在上级控制设备中的多个变量中的每一个变量的名称；变量接收模块，被配置为接收从多个变量中对要经受收集和重写中的至少一者的变量的指定；以及设置模块，被配置为执行对所指定变量的收集和重写中的至少一者的设置。

根据本公开的一个方面，提供了一种信息存储介质，该信息存储介质存储有程序，所述程序用于使上述上级控制设备用作：处理执行模块，被配置为基于上述工程设备的设置模块所设置的设置内容，执行对所指定变量的收集和重写中的至少一者所涉及的处理。

根据本公开的一个方面，所述工程设备还包括第一成本获取模块，该第一成本获取模块被配置为获取上级控制设备用于对所指定变量的收集和重写中的至少一者所需要的成本，以及显示控制模块被配置为显示该成本。

根据本公开的一个方面，第一成本获取模块被配置为基于存储所指定变量的存储器的种类或所指定变量的格式中的至少一者来获取所述成本。

根据本公开的一个方面，所述工程设备还包括第二成本获取模块，该第二成本获取模块被配置为获取上级控制设备的能用于对所指定变量的收集和重写中的至少一者的成本，以及显示控制模块被配置为显示该成本。

根据本公开的一个方面，所述成本包括上级控制设备的CPU使用率或上级控制设备的扫描时间中的至少一者。

根据本公开的一个方面，工程设备还包括确定模块，该确定模块被配置为基于所述成本确定是否满足预定条件，并且显示控制模块被配置为当确定满足预定条件时显示预定警报。

根据本公开的一个方面，工程设备还包括第三成本获取模块，该第三成本获取模块被配置为获取上级控制设备用于控制控制设备所需的成本，并且显示控制模块被配置为显示该成本。

根据本公开的一个方面，第三成本获取模块被配置为基于上级控制设备已执行的对控制设备的控制的结果，获取所述成本，所述成本是实际测量值。

根据本公开的一个方面，工程设备还包括循环时段接收模块，该循环时段接收模块被配置为接收用于执行对所指定变量的收集和重写中的至少一者的循环时段的指定，并且设置模块被配置为执行设置，以在指定的循环时段执行对所指定变量的收集和重写中的至少一者。

根据本公开的一个方面，多个变量中的每一个变量属于多个属性中的至少一个属性，工程设备还包括属性接收模块，该属性接收模块被配置为接收对多个属性中的至少一个属性的指定，并且变量接收模块被配置为接收属于多个属性中指定的至少一个属性的变量的共同指定。

根据本公开的一个方面，显示控制模块被配置为过滤并显示多个变量中属于多个属性中指定的至少一个属性的变量，并且变量接收模块被配置为接收对所过滤的变量的共同指定。

根据本公开的一个方面，上级控制设备被配置为控制多个控制设备中的每一个控制设备，显示控制模块被配置为显示多个控制设备中的每一个控制设备的名称以及与多个控制设备中的每一个控制设备对应的多个变量中的每一个变量的名称，并且变量接收模块被配置为接收从与多个控制设备中的每一个控制设备对应的多个变量中对要经受收集和重写中的至少一者的变量的指定。

根据本公开的一个方面，控制设备被配置为依次执行多个处理中的每一个处理，显示控制模块被配置为显示多个处理中的每一个处理的名称以及与多个处理中的每一个处理对应的多个变量中的每个变量的名称，并且变量接收模块被配置为接收从与多个处理中的每一个处理对应的多个变量中对要经受收集和重写中的至少一者的变量的指定。

根据本公开的一个方面，所述上级控制设备包括：CPU，被配置为存储多个变量中的每一个变量；以及IoT(物联网)单元，被配置为存储多个变量中的每一个变量，CPU和IoT单元被配置为在预定循环时段实现一致性，变量接收模块被配置为接收对以下变量中的至少一者的指定：要由数据收集设备以IoT单元为中介从CPU收集的变量、或要从IoT单元重写到CPU的变量，并且设置模块被配置为执行以下设置中的至少一者：使数据收集设备收集所指定变量的设置、或将所指定变量从IoT单元重写到CPU的设置。

根据本公开，可以执行例如对存储在能够控制被配置为控制一台或多台工业机器的控制设备的上级控制设备中的多个变量中用户期望的自由选择的变量的收集和重写中的至少一者。

附图说明

图1是用于示出生产系统的整体配置的示例的图。

图2是用于示出数据共享设置画面的示例的图。

图3是用于示出当用户开启复选框时获得的数据共享设置画面的示例的图。

图4是用于示出当数据共享处理的估计时间和高速扫描时间的最大值的总值超过高速扫描时间的设置值时获得的数据共享设置画面的示例的图。

图5是用于示出当数据共享所需的时间固定时获得的数据共享设置画面的示例的图。

图6是用于示出当用户指定了用于执行过滤的层名时获得的数据共享设置画面的示例的图。

图7是用于示出生产系统中实现的功能的功能框图。

图8是用于显示设置内容数据的数据存储示例的表。

图9是用于示出要在生产系统中执行的处理的示例的流程图。

图10是用于示出要在生产系统中执行的处理的示例的流程图。

具体实施方式

[1.生产系统的整体配置]

正在研究以提供一种用于收集和分析存储在能够控制被配置为控制一台或多台工业机器的控制设备的上级控制设备中的各种变量的技术。当收集和分析变量并基于分析结果重写变量时，可以提高控制精度并提前防止故障的发生。在这方面，在相关技术中，存储在上级控制设备中的多个变量中自由选择的变量无法经受收集和重写中的至少一者。作为对执行对存储在上级控制设备中的多个变量中用户期望的自由选择的变量的收集和重写中的至少一者的广泛研究和开发的结果，发明人已经构想出一种新颖且创新的工程设备等。现在给出根据本公开的实施例的工程设备等的详细描述。

图1是用于示出生产系统的整体配置的示例的图。如图1所示，生产系统1包括工程设备10、上级控制设备20、机器人控制器30、机器人40和数据收集设备50。在图1中，每个设备被示为一个设备，但是可以提供为多个设备。

包括在生产系统1中的每个设备可以连接到任何网络。在本实施例中，描述了设备通过通用网络例如以太网(商标)相互连接的情况，但是设备可以通过用于工业机器的网络相互连接。例如，设备可以通过不同类型的网络相互连接，使得上级控制设备20、工程设备10和数据收集设备50通过通用网络相互连接，并且，上级控制设备20和机器人控制器30通过用于工业机器的网络相互连接。

工程设备10是被配置为对能够控制机器人控制器30的上级控制设备20进行设置的计算机，机器人控制器30被配置为控制一个或多个机器人40。例如，工程设备10是个人计算机、蜂窝电话(包括智能电话)或移动终端(包括平板终端)。工程设备10可以被配置为对除上级控制设备20之外的设备进行设置。

在工程设备10中，安装了用于支持用户设置工作的工程工具。例如，工程工具用于各种目的，例如程序的创建、参数设置、设备之间的通信设置、寄存器的定义和变量的定义。工程设备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。CPU 11是一种电路。存储装置12包括RAM或硬盘驱动器，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，被配置为与其他设备进行通信。操作接口14为鼠标和键盘等输入设备。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的指令显示各种类型的画面。

上级控制设备20是能够控制另一设备的计算机。上级控制设备20只需要具有控制另一设备的功能即可，并不总是需要控制另一设备。例如，上级控制设备20可以只从机器人控制器30收集数据而不控制机器人控制器30。整个生产系统1可以称为“小区(Cell)”，它是比线(line)更小的单位，并且在这种情况下，上级控制设备20可以被称为“小区控制器”。上级控制设备20可以对应于一种可编程逻辑控制器(PLC)。

在本实施例中，上级控制设备20可以控制机器人控制器30。例如，上级控制设备20可以控制多个机器人控制器30。此外，例如，上级控制设备20能够控制作为相互不同种类的设备的多个设备。上级控制设备20所控制的设备的数量和种类不限于本实施例的示例，可以将任意数量和任意种类的设备设置为要控制的设备。

上级控制设备20包括CPU 21、存储装置22、通信器23和IoT单元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单元24是用于通过网络向另一台计算机传输数据的单元。例如，IoT单元24包括CPU、存储装置和通信器。包括在IoT单元24中的CPU、存储装置和通信器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中的每一个的物理配置相同。

CPU 21、存储装置22和通信器23可以被包括在上级控制设备20的第一箱(以下称为“CPU单元”)中，并且IoT单元24可以被包括在上级控制设备20的第二箱(以下称为“IoT单元”)中。在这种情况下，工程设备10可以连接到CPU单元和IoT单元中的每一个。用户可以将工程设备10连接到CPU单元，或者可以将工程设备10连接到IoT单元。

机器人控制器30是被配置为控制机器人40的计算机。机器人控制器30是控制设备的示例。因此，在本实施例中使用的术语“机器人控制器30”可以被理解为“控制设备”。控制设备可以是被配置为控制稍后描述的工业机器的任何种类的设备。例如，控制设备可以是PLC、运动控制器、电机控制器、逆变器、转换器、机床、输送设备或半导体制造装置。控制设备可以控制任意数量的工业机器。控制设备可以控制只一台工业机器，或者可以控制多台工业机器。控制设备对应于工业机器的上级设备。上级控制设备20可以控制控制设备，因此对应于比控制设备更高级别的设备。

机器人40是由机器人控制器30控制的工业机器人。例如，机器人40包括机械臂、机械手、电机和传感器。传感器是能够检测物理量的传感器即可，并且传感器例如可以是电机编码器、扭矩传感器、运动传感器、抓握传感器、视觉传感器或温度传感器。机器人40是工业机器的示例。因此，在该实施例中使用的术语“机器人40”可以被理解为“工业机器”。工业机器是被配置为辅助或替代人类工作的机器及其周边机器的统称。例如，工业机器人、伺服放大器或电机对应于工业机器。在更广泛的意义上，上级控制设备20、机器人控制器30和传感器同样各自是一种工业机器。

数据收集设备50是被配置为收集生产系统1中的数据的计算机。数据收集设备50为个人计算机、服务器计算机、蜂窝电话(包括智能电话)或移动终端(包括平板终端)。数据收集设备50包括CPU 51、存储装置52、通信器53、操作接口54和显示器55。CPU 51、存储装置52、通信器53、操作接口54和显示器55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、操作界面14和显示器15中的每一个的物理配置相同。

可以通过网络提供被描述为存储在工程设备10、上级控制设备20、机器人控制器30、机器人40和数据收集设备50中的每一个中的程序和数据。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外部设备的输入/输出设备(例如，USB端子)。在这种情况下，可以通过读取器或输入/输出设备提供存储在信息存储介质中的程序和数据。

此外，例如，上级控制设备20可以连接到工业机器，例如由上级控制设备20直接控制的机器人。此外，例如，上级控制设备20和机器人控制器30可以各自包括称为“FPGA”或“ASIC”的电路。此外，例如，上级控制设备20和机器人控制器30可以各自连接到上述传感器、输入/输出设备等。

[2.生产系统概要]

本实施例中的上级控制设备20被配置为基于多个变量中的每一个变量来控制机器人控制器30。变量是用于控制机器人控制器30的控制程序参照的信息。控制程序也可以重写变量。例如，变量表示未完成计算的结果、有无警报、或传感器检测到的物理量(例如，扭矩传感器检测到的扭矩值或电机编码器检测到的电机转速)。

例如，当机器人控制器30以预定顺序执行多个处理时，在控制程序中描述处理的执行顺序。上级控制设备20基于控制程序向机器人控制器30发送指令。变量可以用作处理的执行条件。例如，机器人控制器30存储用于开始处理的变量、用于暂停处理的变量、或用于结束处理的变量。变量可以被称为“输入/输出变量”。

“处理(process)”是机器人控制器30执行的任务或操作。处理可以仅由一个任务组成，或者可以由多个任务的组合组成。根据机器人控制器30的用途，处理可以具有任何内容。例如，处理是工件的识别、工件的夹持、门的打开/关闭、工件的设置或使用机床的加工。机器人控制器30执行至少一个处理。机器人控制器30执行的处理的数量可以是任意数量。机器人控制器30可以仅执行一个处理，或者可以执行多个处理。机器人控制器30基于从上级控制设备20接收到的指令和存储在机器人控制器30自身中的设备程序来执行处理。

设备程序是定义机器人控制器30的操作的程序。在设备程序中，定义了每个处理的每个过程。设备程序可以根据机器人控制器30以任何语言创建，并且例如以梯形语言或机器人语言创建。在本实施例中，为每个处理准备设备程序。因此，当某个机器人控制器30要执行“n”个处理(“n”是自然数)时，机器人控制器30存储至少“n”个设备程序。

变量的类型不限于上述示例。例如，可以存在表示从上级控制设备20向机器人控制器30发送的命令的变量。此外，例如可以存在表示由一个变量表示的命令的执行开始的另一变量。此外，例如，可以存在表示要由机器人控制器30执行的作业的名称及其执行条件的变量。此外，例如，可以存在表示从机器人控制器30发送到上级控制设备20的响应的变量。此外，例如，可以存在与机器人控制器30的控制不直接相关的变量。

用户操作工程设备10以对存储如上所述的这些变量的上级控制设备20进行设置。本实施例中使用的术语“用户”是指上级控制设备20的用户。上级控制设备20的用户可以与机器人控制器30的用户和数据收集设备50的用户相同，但在本实施例中，描述了这些用户不同的情况。

例如，存储在上级控制设备20中的变量也包括与用户的专门知识相对应的变量。因此，一些变量不会向数据收集设备50的用户公开。此外，例如，数据收集设备50的用户可能无法掌握变量的细节。因此，期望一些变量不反映数据收集设备50的分析结果。

有鉴于此，上级控制设备20的用户使用安装在工程设备10中的工程工具，在上级控制设备20和数据收集设备50之间执行变量的数据共享设置。例如，当用户操作工程设备10以激活工程工具时，用于执行各种设置的菜单画面显示在显示器15上。当用户从菜单画面中选择用于设置数据共享的图标时，数据共享设置画面显示在显示器15上。

图2是用于示出数据共享设置画面的示例的图。如图2所示，在数据共享设置画面G上，显示存储在上级控制设备20中的变量的列表L。例如，在列表L中，显示单元名称、输入/输出信息、层名称(图2的层1至3)、变量名称和共享设置的内容。单元名称是存储变量的单元的名称。在本实施例中，变量被存储在包含在上级控制设备20的CPU 21中的存储器中，因此“CPU”的单元名称显示在图2中。当变量存储在另一单元中时，另一单元的名称显示为单元名称。在本实施例中，描述了CPU单元与IoT单元之间实现数据共享的情况，但可以在IoT单元与另一单元之间实现数据共享。例如，可以在机器人控制器单元和IoT单元之间实现数据共享。

当变量具有输入属性和输出属性中的任一个时，输入/输出信息指示变量的属性名称。输入属性意指变量对应于对上级控制设备20的输入。输出属性意指变量对应于上级控制设备20的输出。例如，当上级控制设备20直接控制另一设备时，输出属性被赋予指示指向另一设备的指令的变量。输入属性被赋予指示来自另一设备的响应的变量。在本实施例中，为了描述的简单起见，没有使用输入属性和输出属性。因此，在图2的示例中，不显示任何作为输入/输出信息。

层名是赋予变量的层的名称。层是用于对变量进行分类的信息。变量的分类在层次结构中定义。在本实施例中，描述了两层的层次结构，但是层次结构可以具有三层或更多层。第一级层表示上类(upper class)，第二级层表示下类(lower class)。在图2的示例中，可以显示直至第三级层名，但在本实施例中，不使用第三级层，因此不显示任何作为第三级层。

变量名是变量的名称。变量名是能够识别变量的信息即可，变量名例如由人能够视觉识别的字符串、符号串例如ID、或对应于变量的寄存器编号来表示。变量名可以由用户指定，或者可以是预先确定的默认名称。例如，用户使用工程工具创建变量定义。变量定义是用于定义生产系统1中使用的各个变量的文件。变量定义中描述的示例包括变量名、对应于变量的寄存器编号、存储变量的单元的单元名称、关于变量的输入/输出信息、变量的层名、例如引用变量的程序、以及指示变量的补充描述的注释。

图2的列表L中显示的每个变量的共享设置是表示是否执行数据共享的信息。数据共享意味着每个变量的收集和重写中的至少一者。在本实施例中，描述了变量可以被收集和重写的情况，但是可以存在只能被收集的变量，或者可以存在只能被重写的变量。

变量的收集是指使另一设备获取上级控制设备20中存储的变量。在本实施例中，数据收集设备50执行的CPU 21中存储的变量的收集对应于变量的收集。更具体地，存储在CPU 21中的变量被复制到IoT单元24，然后被传输到数据收集设备50，因此由数据收集设备50执行的复制到IoT单元24的变量的收集对应于此变量的收集。当省略IoT单元24时，可以将存储在CPU 21中的变量直接传输到数据收集设备50。另外，收集变量的设备可以是数据收集设备50以外的设备。

变量的重写是指基于外部指令更新存储在上级控制设备20中的变量。重写也可以说是覆写。当基于对给定变量的分析结果重写给定变量或另一变量时，变量的重写也可以说是反馈。变量的重写可能改变给定变量的值，或者可能碰巧不会改变该值。

在本实施例中，基于从数据收集设备50发送的指令对存储在CPU 21中的变量的重写对应于变量的重写。更具体地，数据收集设备50指示要重写的变量被写入IoT单元24，然后复制到CPU 21，因此将写入IoT单元24的变量复制到CPU 21对应于变量的重写。当IoT单元24被省略时，数据收集设备50指示要重写的变量可直接写入CPU 21。此外，变量的重写可由数据收集设备50以外的设备指示，或者可以由IoT单元24指示。

如图2所示，为每个变量显示了用于指定是否收集变量的复选框C1和用于指定是否重写变量的复选框C2。在本实施例中，勾选复选框描述为开启复选框，取消勾选复选框描述为关闭复选框。

例如，用户可以通过开启与给定变量名相同行中的复选框C1来指定具有给定变量名的变量作为收集目标。此外，例如，用户可以通过开启与给定变量名相同行中的复选框C2来指定具有给定变量名的变量为重写目标。图2的示例表示没有选中任何变量的复选框C1和C2的状态。

上级控制设备20存储大量的变量，因此，用于共同指定复选框C1的开启或关闭的复选框C3和用于共同指定复选框C2的开启或关闭的复选框C4显示在列表L中，以减轻用户的操作负担。例如，当用户开启复选框C3时，所有显示变量的复选框C1都被开启。进一步地，例如，当用户开启复选框C4时，所有显示变量的复选框C2都被开启。

例如，在数据共享设置画面G的显示区域A1中，显示收集变量需要的所估计的CPU21的使用率和重写变量需要的所估计的CPU 21的使用率。例如，当用户选择按钮B1时，对应于开启了复选框C1和C2的变量的估计值被计算并显示在显示区域A1中。在图2的示例中，没有开启任何变量的复选框C1和C2，因此使用率为0％。

进一步地，例如，在数据共享设置画面G的显示区域A2中，显示数据共享处理的估计时间、高速扫描时间的最大值和高速扫描时间的设置值。

数据共享处理的估计时间是数据共享所需的估计时间。在本实施例中，在CPU 21和IoT单元24之间复制变量，因此复制所需的时间作为数据共享处理的估计时间显示在显示区域A2中。在图2的示例中，没有开启任何变量的复选框C1和C2，因此数据共享处理的估计时间为0ms。代替显示估计收集时间和估计重写时间的总值，可以分别显示估计收集时间和估计重写时间。

高速扫描时间的最大值是数据共享处理以外的处理所需的时间。其他处理可以是任何处理，例如，控制程序的执行、上级控制设备20读取存储在存储装置22中的数据的处理、或上级控制设备20与机器人控制器30之间的通信处理。高速扫描时间的最大值可以是实际测量值，或者可以是估计值。在本实施例中，描述了高速扫描时间的最大值是与执行控制程序的实际结果相对应的实际测量值的情况。

即使在离线状态下，用户也可以使用工程工具执行设置工作。术语“离线”是指工程设备10和上级控制设备20没有相互连接的状态。离线时，不测量控制程序的实际测量值，因此高速扫描时间的最大值为0ms，如图2所示。当用户将工程设备10和上级控制设备20相互连接以开始在线设置工作时，高速扫描时间的最大值的实际测量值显示在显示区域A2中。

高速扫描时间的设置值是变量的扫描循环时段(更新循环时段或复制循环时段)。在该实施例中，有规律地(周期性地)扫描变量。在本实施例中，在CPU 21和IoT单元24之间复制变量。因此，扫描也可以说是同步或一致性的实现。即，存储在CPU 21中的变量和存储在IoT单元24中的变量有规律地进行同步或一致性的实现。

例如，复选框C1被选中的变量被从CPU 21复制到IoT单元24。同时，例如复选框C2被选中的变量被从IoT单元24复制到CPU 21。复选框C1和C2都被选中的变量从CPU 21向IoT单元24复制，除非从数据收集设备50接收到重写指令，并在接收到重写指令的循环时段中或在随后的循环时段中从IoT单元24向CPU 21复制。在图2的示例中，高速扫描时间的设置值为4ms，并且每4ms在CPU 21和IoT单元24之间扫描变量。

图3是用于示出当用户开启复选框C1和C2时获得的数据共享设置画面G的示例的图。如图3所示，当用户开启自由选择的复选框C1和C2并选择按钮B1时，工程设备10基于复选框C1和C2开启的变量来计算CPU 21的使用率和数据共享处理的估计时间，并分别在显示区域A1和A2中显示使用率和估计时间。在图3的示例中，用户执行在线设置工作，工程设备10获取与执行控制程序的实际结果对应的实际测量值，并将实际测量值显示在显示区域A2中，作为高速扫描时间的最大值。用户自由指定的数值显示为高速扫描时间的设置值。

随着用户开启复选框C1和C2的变量数量增加，要收集和要重写的变量数量也增加，因此CPU 21的使用率和数据共享处理的估计时间各自增加。例如，当CPU 21的使用率接近100％时，可能会阻碍上级控制设备20的操作。此外，例如，当数据共享处理的估计时间和高速扫描时间的最大值的总值(图3的示例中为2.2034ms)超过高速扫描时间的设置值(在图3的示例中为4ms)时，上级控制设备20的操作可能受到阻碍。

图4是用于示出当数据共享处理的估计时间与高速扫描时间的最大值的总值超过高速扫描时间的设置值时获得的数据共享设置画面G的示例的图。如图4所示，当用户同时开启复选框C3和C4以将所有变量设置为收集目标和重写目标时，显示区域A1中显示的CPU21的使用率变得更高，并且显示区域A2中显示的数据共享处理的估计时间也变得更长。

在图4的示例中，数据共享处理的估计时间和高速扫描时间的最大值的总值超过高速扫描时间的设置值，因此显示与该情况有关的消息M。当显示信息M时，用户取消勾选一些复选框，以防止数据共享处理的估计时间和高速扫描时间的最大值的总值超过高速扫描时间的设置值。当CPU21的使用率超过阈值时，可以显示消息M。

用户指定期望的变量作为收集目标和重写目标，以防止显示消息M。当用户选择按钮B2时，用户指定的设置内容反映在上级控制设备20中，并且数据共享设置画面G关闭。当用户选择按钮B3时，数据共享设置画面G关闭而不反映用户指定的设置内容。当用户选择按钮B4时，用户指定的设置内容反映在上级控制设备20中，并且数据共享设置画面G保持显示。

在本实施例中，当用户选中复选框C5时，数据共享处理所需的时间是固定的。通过固定该时间，用户可以执行设置工作而不会被数据共享处理所需的时间变化分散注意力。

图5是用于示出当数据共享所需的时间固定时获得的数据共享设置画面G的示例的图。如图5所示，当用户开启复选框C5时，最大共享数据大小和CPU 21的使用率显示在显示区域A1中。最大共享数据大小是变量的收集和重写中的每个所允许的最大数据大小。用户可以为最大共享数据大小指定数值。在图5的示例中，描述了将字数指定为数据大小的情况，但是数据大小可以由另一数值指定，例如字节数。

用户可以指定任何数值作为最大共享数据大小。显示区域A1中显示的CPU 21的使用率是与用户指定的最大共享数据大小相对应的数值。随着用户指定的最大共享数据大小变大，CPU 21的使用率的估计值也变大。用户指定最大共享数据大小以防止CPU 21的使用率超过阈值。

在显示区域A2中，代替数据共享处理的估计时间，显示了所需扫描时间。每个所需扫描时间是与用户指定的每个最大共享数据大小对应的值。随着用户指定的最大共享数据大小变大，所需扫描时间变长。显示区域A2中显示的高速扫描时间的最大值和设置值如上所述。用户指定最大共享数据大小，以防止所需扫描时间和高速扫描时间的最大值的总值超过高速扫描时间的设置值。

当数据共享所需的时间如图5所示固定时，可以对复选框C1至C4施加限制，以防止开启大于最大共享数据大小的变量的复选框。代替强加这样的限制，当CPU 21的使用率超过阈值或所需扫描时间和高速扫描时间的最大值的总值超过高速扫描时间的设置值时，可以显示与在图4中呈现的相同的消息M。用户操作复选框C1至C4以防止显示消息M。

在本实施例中，用户可以指定要在数据共享设置画面G上显示的变量的层名。当用户指定层名时，具有该层名的变量被过滤并被显示。具有用户未指定的层名的变量不显示在数据共享设置画面G上。因此，在指定用于执行过滤的给定层名后，用户可以通过选择复选框C3和C4来集中开启或关闭具有给定层名的变量。

图6是用于示出当用户指定了用于执行过滤的层名时获得的数据共享设置画面G的示例的图。如图6所示，例如，当用户选择列表L中的层1时，显示层1的层名的窗口W被显示。用户可以开启或关闭窗口W中显示的任何层名的复选框C6。在窗口W中，可以显示用于集中开启或关闭层名的复选框。当用户选择按钮B5时，具有复选框C6开启的层名的变量被过滤并显示在数据共享设置画面G上。

当用户选择按钮B6时，取消过滤以在数据共享设置画面G上显示所有变量。当用户选择按钮B7时，状态返回到显示窗口W之前的状态。参照图6描述了选择层1的情况，但可以选择层2或层3来执行过滤。即，用户可以在上层执行过滤或在下层执行过滤。

如上所述，用户可以通过借助工程工具的数据共享设置画面G执行设置工作，来执行存储在上级控制设备20中的多个变量中用户期望的自由选择的变量的收集或重写中的至少一者。现在，详细描述生产系统1。

[3.生产系统中实现的功能]

图7是用于示出生产系统1中实现的功能的功能框图。在本实施例中，描述了在工程设备10、上级控制设备20、机器人控制器30、数据收集设备50的每一个中实现的功能。

[3-1.工程设备实现的功能]

如图7所示，工程设备10包括数据存储装置100、显示控制模块101、循环时段接收模块102、属性接收模块103、变量接收模块104、第一成本获取模块105、第二成本获取模块106、确定模块107、第三成本获取模块108和设置模块109。

[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被配置为存储对上级控制设备20进行设置所需的数据。在本实施例中，作为该数据的示例，描述了设置内容数据D，表示通过使用工程工具所设置的设置内容。

图8是用于显示设置内容数据D的数据存储示例的表。如图8所示，设置内容数据D是表示通过数据共享设置画面G指定的设置内容的数据。例如，设置内容数据D存储高速扫描时间的设置值、最大共享数据大小、变量名、单元名称、输入/输出信息、层、收集标志和重写标志。

存储在设置内容数据D中的高速扫描时间的设置值是用户指定的数值。当用户未指定高速扫描时间的任何设置值时，存储默认值(例如，4ms)。存储在设置内容数据D中的最大共享数据大小是当复选框C5被开启时(在图5所示的数据共享设置画面G的状态下)由用户指定的数值。当用户未指定任何最大共享数据大小时，存储默认值(例如，0个字)。

存储在设置内容数据D中的变量名是存储在上级控制设备20中的所有或一些变量的名称。这些变量中的每一个变量是收集和重写中的至少一者的候选。每个变量的变量名等的细节在与设置内容数据D分开提供的变量定义中定义。在本实施例中，未示出变量定义，但假设变量定义存储在数据存储装置100中。例如，变量定义存储与用户通过使用工程工具定义的变量有关的各种信息。设置内容数据D存储与变量定义中存储的变量名、单元名称、输入/输出信息和层的内容相同的内容。

收集标志是用于识别变量是否是要收集的变量的信息。复选框C1被开启的变量具有指示该变量将被收集的第一值(例如，“1”)。复选框C1未选中的变量具有指示不收集该变量的第二值(例如，0)。

重写标志是用于识别变量是否是要重写的变量的信息。复选框C2被开启的变量具有指示该变量将被重写的第一值(例如，“1”)。复选框C2未选中的变量具有指示不重写该变量的第二值(例如，0)。

存储在设置内容数据D中的信息不限于上述示例。例如，当要保持复选框C3至C6的开启/关闭状态时，这些状态可以存储在设置内容数据D中。此外，设置内容数据D可以存储数据共享设置画面G以外的画面上的设置内容。

同样，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存储工程工具。假设工程工具包括用于显示包括数据共享设置画面G在内的各种画面的程序和用于计算包括数据共享设置画面G上CPU 21的使用率在内的各种成本的程序。此外，例如，数据存储装置100可以存储用户通过使用工程工具创建的程序和参数。

[显示控制模块]

显示控制模块101使显示器15显示工程工具的各种画面。在本实施例中，在这些画面中，描述了数据共享设置画面G。显示控制模块101被配置为显示存储在上级控制设备20中的多个变量的名称。例如，显示控制模块101在数据共享设置画面G上显示出存储在设置内容数据D或变量定义中的变量的变量名的列表L。在本实施例中，描述了显示控制模块101还显示单元名称、输入/输出信息和每个变量的层的情况，但是显示控制模块101可以至少显示变量名。

例如，显示控制模块101显示用于指定变量的复选框C1和C2以及每个变量的变量名。以可以指定的方式显示每个变量的方法不限于复选框，并且可以使用任何其他方法。例如，显示控制模块101可以以可以通过使用单选按钮、下拉菜单等指定的方式来显示每个变量。显示控制模块101还执行CPU 21的使用率和其他项的显示控制以及变量名的显示。其他项的显示控制将在后面描述。

[循环时段接收模块]

循环时段接收模块102被配置为接收对所指定变量的收集和重写中的至少一者的循环时段的指定。该循环时段是执行扫描的时间间隔。在本实施例中，循环时段接收模块102接收高速扫描时间的设置值的指定。例如，循环时段接收模块102接收关于数据共享设置画面G的显示区域A2的任意数值的指定，从而接收高速扫描时间的设置值的指定。对于高速扫描时间的设置值，可以提供上限值或下限值中的至少一个，或者可以没有特别限制地指定任何数值。

[属性接收模块]

在本实施例中，多个变量中的每一个变量都属于多个属性中的至少一个属性，属性接收模块103被配置为接收对多个属性中的至少一个属性的指定。属性是表示变量的类别的信息。属性也可以说是表示变量的属性或特性的信息。在本实施例中，描述了层对应于属性的情况。因此，本实施例中对层的描述可以理解为“属性”。当属性由层表示时，下层中的变量表示为具有更具体的类。属性可以是与层次结构无关的信息。

在数据共享设置画面G上，显示多个层中的每一个层的层名，并且用户可以指定任何层。例如，每个层的层名显示在图6所示的窗口W中，属性接收模块103接收对复选框C6的操作，从而接收对层的指定。在本实施例中，开启复选框C6对应于接收对层的指定。层可以通过复选框C6以外的任何方法来指定，并且可以通过使用例如单选按钮或下拉菜单来指定。

例如，显示控制模块101过滤并显示多个变量中属于指定属性的多个变量。显示控制模块101在数据共享设置画面G上显示属于指定属性的变量，而不在数据共享设置画面G上显示属于未指定属性的变量。可以不特别执行过滤，属于指定属性的变量可以被共同指定为收集目标和重写目标。

[变量接收模块]

变量接收模块104被配置为接收从多个变量中对要经受收集和重写中的至少一者的变量的指定。在本实施例中，开启复选框C1对应于接收对要收集的变量的指定。开启复选框C2对应于接收对要重写的变量的指定。变量接收模块104通过接收用户对列表L的操作来接收对至少一个变量的指定。

在本实施例中，上级控制设备20包括存储多个变量中的每一个变量的CPU 21和存储多个变量中的每一个变量的IoT单元24，并且CPU 21和IoT单元24以预定循环时段实现一致性。因此，变量接收模块104接收对以下变量中的至少一者的指定：要由数据收集设备50以IoT单元24为中介从CPU 21收集的变量、或要从IoT单元24重写到CPU 21的变量。

例如，变量接收模块104可以接收对属于指定层的多个变量的共同指定。“接收共同指定”是指在一次操作中指定多个变量。在本实施例中，在对用户指定的层中的变量进行过滤和显示后，通过复选框C3和C4的使用接收对正在显示的变量的共同指定，因此变量接收模块104接收对经受过滤的多个变量的共同指定。

即使当显示的变量没有经过过滤时，变量接收模块104也可以接收对属于用户指定的层的变量的共同指定。在这种情况下，不是所有正在显示的变量都被共同指定，而是可以接收对在正在显示的变量中属于用户指定的层的变量的共同指定。

[第一成本获取模块]

第一成本获取模块105被配置为获取上级控制设备20用于对所指定变量的收集和重写中的至少一者所需要的上级成本。该成本是与上级控制设备20的负载有关的信息。在本实施例中，描述了该成本包括上级控制设备20的CPU使用率或上级控制设备20的扫描时间中的至少一者的情况，但其他信息可以对应于该成本。例如，通信负载或内存消耗量可以对应于该成本。这些点适用于要由第二成本获取模块106和第三成本获取模块108中的每一个获取的成本。

第一成本获取模块105要获取的成本是数据共享处理的预期成本。即，第一成本获取模块105获取的成本可以说是实际发生成本的估计值。假设在数据存储装置100中预先存储了指示变量与成本之间关系的数据。该关系可以用数学表达式格式或表格格式定义，或者可以描述为程序代码的一部分。第一成本获取模块105基于各自被指定为收集目标或重写目标中的至少一者的变量以及上述关系来计算此成本。

例如，随着更多变量各自被指定为收集目标或重写目标中的至少一者，成本变高。此外，例如，随着各自被指定为收集目标或重写目标中的至少一者的变量的大小(在本实施例中为字数)变大，成本变高。此外，例如，随着存储各自被指定为收集目标或重写目标中的至少一者的变量的寄存器的读取速度变慢，成本变高。变量和成本之间的关系不限于这些关系，可以定义任何关系。

例如，第一成本获取模块105可以基于存储每个指定变量的存储器种类或者每个指定变量的格式中的至少一者来获取成本。例如，第一成本获取模块105计算成本，使得当存储指定变量的存储器是非易失性存储器时成本变得高于当存储器是易失性存储器时。此外，例如，第一成本获取模块105计算成本，使得随着存储指定变量的存储器的读取速度变慢而成本变高。

进一步地，例如，第一成本获取模块105计算成本，使得当每个指定变量的格式是表现出相对较大大小(在本实施例中为字数)的格式时成本变得相对较高。表现出较大大小的格式例如是long(整形)类型、float(单精度浮点)类型或double(双精度浮点)类型。作为变量的格式，可以使用在程序语言中定义的格式。假设与格式对应的大小是在程序语言中确定的。

显示控制模块101显示第一成本获取模块105获取的成本。在本实施例中，复选框C5处于关闭状态时显示区域A1中显示的CPU 21的使用率和显示区域A2中显示的数据共享处理的估计时间对应于成本。当要计算其他成本时，可以显示其他成本。当指定变量改变并且成本更新时，显示控制模块101也更新成本的显示。

[第二成本获取模块]

第二成本获取模块106获取上级控制设备20可用于对所指定变量的收集和重写中的至少一者的成本。第二成本获取模块106要获取的成本是为数据共享处理保证或允许的成本的上限值。例如，第二成本获取模块106获取可用于数据共享处理的CPU使用率的上限值和可用于数据共享处理的时间的上限值作为成本。

在本实施例中，基于用户指定的最大共享数据大小，CPU使用率和数据共享时间是固定的。因此，第二成本获取模块106基于用户指定的最大共享数据大小获取CPU 21的使用率和所需扫描时间作为成本。假设指示最大共享数据大小与CPU 21的使用率和所需扫描时间中的每一个之间的关系的数据预先存储在数据存储装置100中。该关系可以以数学表达式格式或表格式定义，或者可以描述为程序代码的一部分。第二成本获取模块106基于用户指定的最大共享数据大小和上述关系计算成本。例如，随着用户指定的最大共享数据大小变大，成本变高。

显示控制模块101显示第二成本获取模块106获取的成本。在本实施例中，复选框C5处于开启状态时显示区域A1中显示的CPU 21的使用率和显示区域A2中显示的所需扫描时间对应于成本。当要计算其他成本时，可以显示其他成本。当最大共享数据大小改变并且成本更新时，显示控制模块101也更新成本的显示。

第二成本获取模块106执行的成本获取方法不限于本实施例的示例。例如，第二成本获取模块106可以获取高速扫描时间的设置值减去高速扫描时间的最大值所得到的值作为成本。在图5的示例中，所需扫描时间可以使用最多2ms，因此第二成本获取模块106可以获取2ms作为成本。

[确定模块]

确定模块107被配置为基于第一成本获取模块105获取的成本确定是否满足预定条件。预定条件为第一成本获取模块105获取的成本等于或大于阈值的条件。例如，CPU 21的使用率变得等于或大于阈值或者数据共享处理的估计时间变得等于或大于阈值对应于预定条件的满足。阈值可以是固定值，或者可以是基于上级控制设备20的操作确定的变量值。在本实施例中，描述了CPU 21的使用率是固定值(例如，100％)和数据共享处理的估计时间是变量值(例如，从高速扫描时间的设置值中减去高速扫描时间的最大值所获得的值)的情况。

当确定满足预定条件时，显示控制模块101显示预定警报。在该实施例中，消息M对应于警报。警报是视觉上可识别的图像就足够了，并且警报可以是消息M以外的图像。例如，预定图标可以对应警报，或者闪烁画面的部分或全部可以对应警报。显示控制模块101在不满足预定条件时不显示警报，而在满足预定条件时显示警报。

[第三成本获取模块]

第三成本获取模块108被配置为获取上级控制设备20用于控制机器人控制器30所需的成本。第三成本获取模块108要获取的成本是控制机器人控制器30的预期成本，或者控制机器人控制器30实际需要的成本。即，第三成本获取模块108要获取的成本可以是实际发生的成本的估计值，或者可以是实际发生成本的实际测量值。在本实施例中，第三成本获取模块108获取高速扫描时间的最大值作为成本。

在本实施例中，高速扫描时间的最大值为实际测量值，因此第三成本获取模块108基于已由上级控制设备20执行的对机器人控制器30的控制的结果获取作为实际测量值的成本。例如，第三成本获取模块108使上级控制设备20测量高速扫描时间的最大值，并获取测量到的高速扫描时间的最大值，作为来自上级控制设备20的成本。例如，第三成本获取模块108请求上级控制设备20测量高速扫描时间的最大值。当上级控制设备20接收到该请求时，上级控制设备20实际执行控制程序，并测量执行控制程序所需的时间。该时间可以是控制程序的第一个代码到最后一个代码所需的时间，或者可以是执行控制程序的部分代码所需的时间。

显示控制模块101显示第三成本获取模块108获取的成本。在本实施例中，显示区域A2中显示的高速扫描时间的最大值对应于成本。当更新高速扫描时间的最大值的实际测量值并更新成本时，显示控制模块101也更新成本的显示。

第三成本获取模块108执行的成本获取方法不限于本实施例的示例。例如，可以由工程设备10而不是上级控制设备20来测量高速扫描时间的最大值。例如，第三成本获取模块108可以从上级控制设备20接收控制程序的处理结果并基于接收到的结果测量高速扫描时间的最大值。第三成本获取模块108可以测量从给定处理程序执行开始到另一处理程序执行结束的时间，作为高速扫描时间的最大值。

此外，例如，第三成本获取模块108可以基于预先提供的模拟器来估计上级控制设备20用于控制机器人控制器30所需的上级成本。作为模拟器本身，可以使用已知的模拟器，并且第三成本获取模块108可以虚拟地执行上级控制设备20的控制程序，并且可以基于虚拟地执行控制程序的结果来获取成本。

[设置模块]

设置模块109被配置为就对所指定变量的收集和重写中的至少一者进行设置。在本实施例中，设置模块109被配置为用于执行以下设置中的至少一者：使数据收集设备50收集指定变量的设置、或用于将指定变量从IoT单元24重写到CPU 21的设置。

术语“设置”是指使上级控制设备20收集变量的处理或使上级控制设备20重写变量的处理中的至少一者。例如，设置模块109将待收集变量的变量名或待重写变量的变量名中的至少一者传输至上级控制设备20。上级控制设备20在第一数据存储装置200中记录传输的变量名，并执行变量名所指示的变量的收集或重写中的至少一者。

例如，当按钮B2或B4被选择时，设置模块109基于每个变量的复选框C1的开启/关闭状态来对设置内容数据D中的每个变量的收集标志的值进行设置，并基于每个变量的复选框C2的开启/关闭状态对设置内容数据D中的每个变量的重写标志的值进行设置。设置模块109至少将设置内容数据D中的变量名、收集标志和重写标志传输到上级控制设备20。上级控制设备20在第一数据存储装置200中记录这些传输的信息。

进一步地，例如，设置模块109就为在指定的循环时段处执行对所指定变量的收集和重写中的至少一者进行设置。当按钮B2或B4被选择时，设置模块109在设置内容数据D中存储在显示区域A2中指定的高速扫描时间的设置值。设置模块109至少将设置内容数据D中的高速扫描时间的设置值传输至上级控制设备20。上级控制设备20在第一数据存储装置200中记录传输的高速扫描时间的设置值。

[3-2.上级控制设备实现的功能]

如图7所示，上级控制设备20包括第一数据存储装置200、第二数据存储装置201、操作控制模块202和处理执行模块203。第一数据存储装置200主要由CPU 21或存储装置22中的至少一者实现。第二数据存储装置201主要由IoT单元24实现。操作控制模块202主要由CPU 21实现。处理执行模块203主要由CPU 21或IoT单元24中的至少一者实现。

[第一数据存储装置]

第一数据存储装置200被配置为存储用于控制机器人控制器30的数据。例如，第一数据存储装置200存储多个变量中的每一个变量。在本实施例中，描述了每个变量存储在第一数据存储装置200的CPU 21中的存储器中的情况，但是每个变量可以存储在第一数据存储装置200的存储装置22中。预先确定对应于每个变量的寄存器编号。例如，用户可以使用工程工具设置对应于每个变量的寄存器编号，或者可以为每个变量设置默认的寄存器编号。

此外，例如，第一数据存储装置200存储控制程序和参数。此外，例如，第一数据存储装置200可以存储固件或另一程序，或者可以存储用于将数据传输到数据收集设备50的程序。稍后描述的操作控制模块202被配置为基于这些程序和参数来控制机器人控制器30。

此外，例如，第一数据存储装置200存储由工程设备10的设置模块109设置的设置内容。第一数据存储装置200存储被指定为收集目标的变量的变量名、被指定为重写目标的变量的变量名、以及高速扫描时间的设置值。稍后描述的处理执行模块203基于这些信息执行被指定为收集目标的变量的收集和被指定为重写目标的变量的重写。

[第二数据存储装置]

第二数据存储装置201被配置为存储多个变量中的每一个变量。有规律地扫描存储在第二数据存储装置201中的变量和存储在第一数据存储装置200中的变量，以实现它们之间的一致性。第二数据存储装置201存储第一数据存储装置200中存储的全部或部分变量。这些变量被有规律地扫描，因此原则上表示相同的内容，但也有一些变量在扫描前的值不匹配。变量的扫描可以主要由CPU 21执行，或者可以主要由IoT单元24执行。CPU 21或IoT单元24可以实现在每个扫描循环时段第一数据存储装置200中存储的变量与第二数据存储装置201中存储的变量之间的一致性。

[操作控制模块]

操作控制模块202被配置为基于多个变量和控制程序来控制机器人控制器30的操作。例如，操作控制模块202向机器人控制器30发送指令，机器人控制器30基于指令进行操作。例如，当机器人控制器30基于与设备程序相关联的变量的值进行操作时，操作控制模块202向机器人控制器30发送改变变量值的指令以启动设备程序。

例如，操作控制模块202实现第一数据存储装置200中存储的部分或全部变量与数据存储装置300中存储的部分或全部变量之间的一致性。这些变量之间的一致性可以有规律地实现，或者可能会无规律地实现。第一数据存储装置200和第二数据存储装置201之间实现一致性的循环时段与第一数据存储装置200和数据存储装置300之间实现一致性的循环时段可以相同，或者可以彼此不同。例如，当上级控制设备20和机器人控制器30通过通用网络连接时，第一数据存储装置200和数据存储装置300之间实现一致性的循环时段可以长于第一数据存储装置200和第二数据存储装置201之间实现一致性的循环时段。

[处理执行模块]

处理执行模块203被配置为基于设置模块109设置的设置内容，执行对所指定变量的收集和重写中的至少一者所涉及的处理。例如，处理执行模块203向数据收集设备50传输第一数据存储装置200中存储的变量中被指定为收集目标的变量。另外，例如，处理执行模块203将第一数据存储装置200中存储的变量中被指定为重写目标的变量重写为数据收集设备50指示的值。另外，例如，处理执行模块203基于用户指定的高速扫描时间的设置值，实现第一数据存储装置200中存储的变量与第二数据存储装置201中存储的变量之间的一致性。

[3-3.机器人控制器实现的功能]

如图7所示，机器人控制器30包括数据存储装置300和操作控制模块301。数据存储装置300主要由存储装置32实现。操作控制模块301主要由CPU 31实现。

[数据存储装置]

数据存储装置300被配置为存储机器人控制器30执行预定操作所需的数据。例如，数据存储装置300存储设备程序和变量的当前值。变量的当前值与第一数据存储装置200中存储的值相同。数据存储装置300还可以存储变量定义中定义的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。

[操作控制模块]

操作控制模块202被配置为基于存储在数据存储装置300中的设备程序和从上级控制设备20接收到的指令执行预定过程。例如，当上级控制设备20要启动某个设备程序时，上级控制设备20向机器人控制器30传输指令以将与设备程序相关联的变量设置为预定值。当机器人控制器30接收到指令时，机器人控制器30将变量改变为预定值。当操作控制模块301检测到变量已经改变为预定值时，操作控制模块301执行与该变量相关联的设备程序。

[3-4.数据收集设备实现的功能]

如图7所示，数据收集设备50包括数据存储装置500、收集模块501和命令传输模块502。数据存储装置500主要由存储装置52实现，收集模块501和命令传输模块502主要由CPU51实现。

[数据存储装置]

数据存储装置500被配置为存储重写变量所需的数据。例如，数据存储装置500存储收集数据，该收集数据存储从上级控制设备20收集的变量。收集数据是存储指定为收集目标的变量的值的数据。收集数据可以存储某个时间点的变量值，或者可以存储变量值的时间变化。另外，收集数据可以只存储一个变量的值，或者可以存储多个变量的值。在另一示例中，数据存储装置500可以存储用于收集数据的分析程序。

[收集模块]

收集模块501被配置为收集被指定为收集目标的变量。收集单元501接收上级控制设备20传输的变量，并将该变量作为收集数据记录在数据存储装置500中。上级控制设备20可以自发传输变量，或者可以响应于从数据收集设备50接收到的请求传输变量。

[命令传输模块]

命令传输模块502被配置为对收集数据进行分析并且传输重写变量的命令。对操作的分析是指“分析收集数据”。命令传输模块502通过确定收集数据是否满足预定条件来执行分析。预定条件是可以基于收集数据确定的条件，例如是收集数据表示的值是否等于或大于阈值，或者基于收集数据计算的值是否等于或大于阈值。例如，确定操作中是否发生异常对应于此分析。此外，例如，确定是否需要在操作中没有发生异常的情况下改变变量、参数或固件的值对应于此分析。

命令传输模块502向上级控制设备20传输变量的重写命令。命令传输模块502基于对收集数据的分析结果来确定是否传输重写命令。命令传输模块502在分析结果为预定结果时传输重写命令。重写命令的内容可以基于收集数据来确定，或者可以包括与收集数据无关的固定值。在另一示例中，可以根据分析结果确定重写命令中包括的变量名及其值。当上级控制设备20接收到重写命令时，上级控制设备20将具有重写命令中包含的变量名的变量重写为重写命令中包含的值。

[4.要在生产系统中执行的处理]

图9和图10是用于示出要在生产系统1中执行的处理的示例的流程图。在本实施例中，在要在生产系统1中执行的处理过程中，描述了用户通过使用工程工具来执行数据共享设置的处理。图9和图10所示的处理是通过CPU 11执行存储在存储装置12中的工程工具并且通过CPU 21执行存储在存储装置22中的程序来执行的。图9和图10所示的处理是由图7所示的功能块执行的处理的示例。

如图9所示，工程设备10激活工程工具(步骤S1)，并且当从菜单画面(未图示)选择数据共享设置时，基于存储在存储装置12中的设置内容数据D计算CPU 21的使用率和数据共享处理的估计时间(步骤S2)。在步骤S2中，计算与当前设置内容数据D对应的估计值。当用户第一次执行数据共享设置时，假设具有初始值的设置内容数据D是基于变量定义生成的。在这种情况下，如图2所示，数据共享设置画面G显示为所有复选框C1至C4都处于关闭状态。

在工程设备10与上级控制设备20之间执行获取高速扫描时间的最大值的处理(步骤S3)。在步骤S3中，工程设备10向上级控制设备20查询高速扫描时间的最大值。上级控制设备20基于执行梯形程序的结果测量高速扫描时间的最大值，并将实际测量值传输给上级控制设备20。假设用户离线工作时，不执行步骤S3的处理，高速扫描时间的最大值显示为0ms。

工程设备10基于在步骤S2中计算出的估计值和在步骤S3中获取的高速扫描时间的最大值，在显示器15上显示数据共享设置画面G(步骤S4)。在步骤S4中，工程设备10基于设置内容数据D中存储的变量名和其他信息生成列表L。工程设备10基于存储在设置内容数据D中的收集标记和重写标记确定每个变量的复选框C1和C2的开启/关闭状态。工程设备10还在显示区域A1中显示在步骤S2中计算的CPU 21的使用率。工程设备10还在显示区域A2中显示在步骤S2中计算出的数据共享处理的估计时间、在步骤S3中获取的高速扫描时间的最大值以及存储在设置内容数据D中的高速扫描时间的设置值。

工程设备10基于操作接口14的检测信号识别用户的操作(步骤S5)。在步骤S5中，描述了执行对变量的层的指定、对复选框C1至C5的操作、对按钮B1至B4的操作中的任一者的情况。

当用户指定变量的层(步骤S5中的“层”)时，工程设备10在显示器15上显示窗口W，并接收用户对层名的指定(步骤S6)。在步骤S6中，工程设备10接收对复选框C6的操作。工程设备10基于用户指定的层名过滤变量，更新数据共享设置画面G的显示(步骤S7)，并且返回步骤S5的处理。在步骤S7中，工程设备10执行过滤以仅显示属于用户指定的层名的层的变量。

当在步骤S5中执行对复选框C1至C4中的任一个的操作(步骤S5中的“C1”至“C4”)时，工程设备10基于用户的操作改变复选框C1至C4的开启/关闭状态(步骤S8)，并且返回步骤S5的处理。在步骤S8中，当执行对特定变量的复选框C1和C2的操作时，工程设备10改变特定变量的复选框C1和C2的开启/关闭状态。当针对复选框C3和C4的操作被操作时，工程设备10针对正在显示的所有变量改变复选框C1和C2的开启/关闭状态。

当在步骤S5中选择按钮B1(在步骤S5中为“B1”)时，工程设备10基于具有处于开启状态的当前复选框C1和C2的变量计算CPU 21的使用率和数据共享处理的估计时间，更新数据共享设置画面G的显示(步骤S9)，并返回到步骤S5的处理。在步骤S9中，执行与步骤S2相同的计算。

当在步骤S5中选择按钮B2(步骤S5中的“B2”)时，工程设备10更新存储在存储装置12中的设置内容数据D以设置上级控制设备20，擦除数据共享设置画面G(步骤S10)，并且该处理结束。上级控制设备20将步骤S10中执行的设置内容记录在存储装置22中(步骤S11)，并基于设置内容执行对变量的收集和重写(步骤S12)。

当在步骤S5中选择按钮B3(步骤S5中的“B3”)时，工程设备10在不设置上级控制设备20的情况下擦除数据共享设置画面G(步骤S13)，并且该处理结束。当在步骤S5中选择按钮B4(步骤S5中的“B4”)时，工程设备10更新存储在存储装置12中的设置内容数据D以对上级控制设备20进行设置(步骤S14)，并返回步骤S5的处理。当执行步骤S14的处理时，上级控制设备20执行步骤S11和步骤S12中的每一个的处理。

当在步骤S5中执行关于复选框C5的操作(步骤S5中的“C5”)时，处理前进到图10，工程设备10基于存储在存储装置12中的设置内容数据D更新显示区域A1和A2的显示(步骤S15)。在步骤S15中，工程设备10在显示区域A1中显示当前设置内容数据D中呈现的最大共享数据大小以及与最大共享数据大小对应的CPU 21的使用率。工程设备10还在显示区域A2中显示对应于最大共享数据大小的所需扫描时间、在步骤S3中获取的高速扫描时间的最大值、以及在设置内容数据D中存储的高速扫描时间的设置值。数据共享设置画面G返回到图5所示的状态。

工程设备10基于操作接口14的检测信号识别用户的操作(步骤S16)。在步骤S16中，描述了执行对变量的层的指定、对复选框C1到C5的操作、对按钮B1到B4的操作以及对显示区域A1的最大共享数据大小的指定中的任一者的情况。

当用户指定最大共享数据大小(步骤S16中的“大小输入”)时，工程设备10在显示区域A1中显示用户指定的最大共享数据大小(步骤S17)，并返回步骤S16的处理。当按钮B1被选择时，CPU 21的使用率和所需扫描时间被计算并显示在显示区域A1和A2中。

当在步骤S16中执行了对复选框C5的操作(步骤S16中的“C5”)时，处理返回到步骤S4的处理，并且显示区域A1和A2的显示被更新。在这种情况下，数据共享设置画面G返回到图3所示的状态。在执行其他操作时执行的从步骤S18到步骤S26的处理分别与从步骤S6到步骤S14的处理相同。

利用上述生产系统1，可以通过设置对多个变量中的所指定变量的收集和重写中的至少一者来执行对用户期望的自由选择的变量的收集或重写中的至少一者。另外，不执行对不需要的变量的收集或重写中的至少一者，因此可以降低上级控制设备20上的处理负荷。当用户指定可以经受收集或重写中的至少一者的变量而没有任何问题时，防止了不希望公开的变量泄露给第三方，或者防止了不希望重写的变量被第三方重写，从而能够提高安全性并防止上级控制设备20中发生故障。此外，不需要的变量不被收集，因此可以减少要记录在存储装置中的数据量，并且还可以减少网络中的通信量。

生产系统1显示对所指定变量的收集和重写中的至少一者所需的成本，从而允许用户在识别上级控制设备20将产生的成本的同时指定变量，因此有可能提高用户的便利性。还可以防止此类变量的指定导致上级控制设备20发生过多成本，从而减少上级控制设备20上的处理负荷。结果，可以防止由于变量的收集和重写而妨碍机器人控制器30的控制。

生产系统1可以通过基于存储所指定变量的存储器的种类或所指定变量的数据格式中的至少一者来获取成本，从而提高成本的计算精度。

生产系统1显示可用于对所指定变量的收集和重写中的至少一者的成本，从而允许用户在识别可用成本的同时指定变量，因此可以提高用户便利性。还可以防止这些变量的指定导致成本等于或高于可用成本，从而减少上级控制设备20上的处理负荷。结果，可以防止由于变量的收集和重写而妨碍机器人控制器30的控制。

生产系统1允许用户在识别上级控制设备20的CPU使用率或上级控制设备20的扫描时间中的至少一者的同时指定变量，从而能够提高用户的便利性。还可以防止此类变量的收集和重写提高上级控制设备20的CPU使用率或极大地增加扫描时间，从而降低上级控制设备20上的处理负荷。结果，可以防止由于变量的收集和重写而妨碍机器人控制器30的控制。

当基于成本确定满足预定条件时，生产系统1显示预定警报，从而使用户更容易认识到存在例如上级控制设备20上的处理负荷可能变得更高并且可能阻碍机器人控制器30的控制的担忧。

生产系统1显示上级控制设备20用于控制机器人控制器30所需的成本，从而允许用户在与变量的收集或重写中的至少一者分离地识别上级控制设备20将产生的成本的情况下指定变量，因此可以提高用户的便利性。还可以防止这种变量的收集和重写妨碍机器人控制器30的控制。

生产系统1基于上级控制设备20执行的对机器人控制器30的控制的结果获取实际测量值的成本，从而能够提高呈现给用户的成本的精度。

生产系统1接收用于执行对所指定变量的收集和重写中的至少一者的循环时段的指定，从而以用户期望的自由设置的循环时段执行对所指定变量的收集和重写中的至少一者，因此可以提高用户的便利性。当不需要以如此高的频率执行收集或重写中的至少一者时，生产系统1指定更长的循环时段，从而能够降低上级控制设备20上的处理负荷。当希望以高频率执行收集或重写中的至少一者时，生产系统1指定较短的循环时段，从而能够以高精度分析和重写变量。

生产系统1接收对属于由用户指定的属性的多个变量的共同指定，从而能够减少当用户指定变量时强加给用户的负担。

生产系统1过滤并显示属于用户指定的属性的多个变量，并通过接收对经过过滤的多个变量的共同指定以易于识别的方式显示变量，从而能够减轻用户指定变量时强加给用户的负担。

生产系统1适当地使用上级控制设备20中的CPU 21和IoT单元24来划分对机器人控制器30进行控制和对变量的收集或重写中的至少一者进行设置的角色，从而能够分散处理负荷。

[5.变形例]

本公开不限于上述实施例，并且可以在不脱离本公开的精神的情况下进行适当修改。

(1)例如，当上级控制设备20控制多个机器人控制器30中的每一个时，显示控制模块101可以显示多个机器人控制器30中的每一个机器人控制器的名称和对应于机器人控制器的多个变量中的每一个变量的名称。在这种情况下，上级控制设备20为每个机器人控制器30存储用于控制机器人控制器30的变量组。显示控制模块101为每个机器人控制器30的名称显示对应于机器人控制器30的变量组中包括的每个变量的变量名。

例如，本变形例中的显示控制模块101在数据共享设置画面G上显示包含机器人控制器30的名称的可折叠菜单。当用户对自由选择的可折叠菜单进行选择时，显示控制模块101打开所选的可折叠菜单以显示存储在相应机器人控制器30中的变量的列表L。每个单独的列表L如实施例中所述。基于复选框C3和C4的共同指定对于机器人控制器30的与打开的可折叠菜单相对应的变量变得有效。

变量接收模块104接收从与多个机器人控制器30中的每一个机器人控制器对应的多个变量中对要经受收集或重写中的至少一者的变量的指定。例如，变量接收模块104接收从存储在机器人控制器30中的对应于打开的可折叠菜单的变量组中对自由选择的变量的指定。指定每个单独变量的方法如实施例中所述。多个机器人控制器30的变量中的每一个变量可以在不使用可折叠菜单的情况下选择性地显示在数据共享设置画面G上。

根据变形例(1)，当上级控制设备20控制多个机器人控制器30中的每一个机器人控制器时，上级控制设备20显示多个机器人控制器30中的每一个机器人控制器的名称和与机器人控制器30相对应的多个变量中的每一个变量的名称，从而便于指定要经受收集或重写中的至少一者的变量，因此可以提高用户的便利性。

(2)此外，例如，当机器人控制器30依次执行多个处理中的每一个处理时，显示控制模块101可以显示多个处理中的每一个处理的名称和对应于处理的多个变量中的每一个变量的名称。在这种情况下，上级控制设备20存储用于控制每个处理的处理执行的变量组。显示控制模块101针对每个处理名称显示与处理对应的变量组中包含的每个变量的变量名。

例如，本变形例中的显示控制模块101在数据共享设置画面G上显示包含处理名称的可折叠菜单。当用户对自由选择的可折叠菜单进行选择时，显示控制模块101打开所选择的可折叠菜单以显示相应处理的变量的列表L。每个单独列表L如实施例中所述。基于复选框C3和C4的共同指定对处理的与打开的可折叠菜单相对应的变量变得有效。

变量接收模块104接收从与多个处理中的每一个处理对应的多个变量中对要经历收集和重写中的至少一者的变量的指定。例如，变量接收模块104接收对处理的变量组中对应于打开的可折叠菜单的自由选择的变量的指定。指定每个单独变量的方法如实施例中所述。多个处理的变量中的每一个处理可以在不使用可折叠菜单的情况下选择性地显示在数据共享设置画面G上。

根据变形例(2)，当机器人控制器30依次执行多个处理中的每一个处理时，机器人控制器30显示多个处理中的每一个处理的名称和对应于处理的多个变量中的每一个变量的名称，从而便于指定要经受收集或重写中的至少一者的变量，因此可以提高用户的便利性。

(3)此外，例如，可以组合上述变形例。

进一步地，例如，上述每个功能可以由生产系统1中包括的任何设备来实现。例如，描述为由数据收集设备50实现的功能可以由上级控制设备20或机器人控制器30来实现。进一步地，例如，描述为由上级控制设备20实现的功能可以由数据收集设备50或机器人控制器30来实现。进一步地，例如，每个功能可以由一个计算机来实现，而不是由多台计算机共享。

此外，上述实施例是作为具体示例给出的，并不将在此公开的发明限于具体示例的配置和数据存储示例。本领域技术人员可以在例如物理组件的形状和数量、数据结构和处理的执行顺序方面对所公开的实施例进行各种修改。应当理解，这里公开的本发明的技术范围包括这样的修改。

Claims (19)

1.一种工程设备，被配置为对上级控制设备进行设置，所述上级控制设备能够控制控制设备，所述控制设备被配置为控制一台或多台工业机器，

其中，所述工程设备包括：

显示控制模块，被配置为显示存储在所述上级控制设备中的多个变量中的每一个变量的名称；

变量接收模块，被配置为接收从所述多个变量中对要经受收集和重写中的至少一者的变量的指定；以及

设置模块，被配置为执行对所指定变量的收集和重写中的所述至少一者的设置。

2.根据权利要求1所述的工程设备，

其中，所述工程设备还包括第一成本获取模块，所述第一成本获取模块被配置为获取所述上级控制设备用于对所述所指定变量的收集和重写中的所述至少一者所需要的成本，以及

其中，所述显示控制模块被配置为显示所述成本。

3.根据权利要求2所述的工程设备，其中，所述第一成本获取模块被配置为基于存储所述所指定变量的存储器的种类或所述所指定变量的格式中的至少一者来获取所述成本。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的工程设备，

其中，所述工程设备还包括第二成本获取模块，所述第二成本获取模块被配置为获取所述上级控制设备能用于对所述所指定变量的收集和重写中的所述至少一者的成本，以及

其中，所述显示控制模块被配置为显示该成本。

5.根据权利要求2或3所述的工程设备，其中，所述成本包括所述上级控制设备的CPU使用率或所述上级控制设备的扫描时间中的至少一者。

6.根据权利要求2或3所述的工程设备，

其中，所述工程设备还包括确定模块，所述确定模块被配置为基于所述成本来确定是否满足预定条件，以及

其中，所述显示控制模块被配置为当确定满足所述预定条件时显示预定警报。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的工程设备，

其中，所述工程设备还包括第三成本获取模块，所述第三成本获取模块被配置为获取所述上级控制设备用于控制所述控制设备所需的成本，以及

其中，所述显示控制模块被配置为显示该成本。

8.根据权利要求7所述的工程设备，其中，所述第三成本获取模块被配置为基于所述上级控制设备已执行的对所述控制设备的控制的结果，获取所述成本，所述成本是实际测量值。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的工程设备，

其中，所述工程设备还包括循环时段接收模块，所述循环时段接收模块被配置为接收对用于执行对所述所指定变量的收集和重写中的所述至少一者的循环时段的指定，以及

其中，所述设置模块被配置为执行所述设置，以在所指定的循环时段执行对所述所指定变量的收集和重写中的所述至少一者。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的工程设备，

其中，所述多个变量中的每一个变量属于多个属性中的至少一个属性，

其中，所述工程设备还包括属性接收模块，所述属性接收模块被配置为接收对所述多个属性中的至少一个属性的指定，并且

其中，所述变量接收模块被配置为接收对属于所述多个属性中所指定的至少一个属性的变量的共同指定。

11.根据权利要求10所述的工程设备，

其中，所述显示控制模块被配置为过滤并显示所述多个变量中属于所述多个属性中所指定的至少一个属性的变量，以及

其中，所述变量接收模块被配置为接收对所过滤的变量的共同指定。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的工程设备，

其中，所述上级控制设备被配置为控制多个控制设备中的每一个控制设备，

其中，所述显示控制模块被配置为显示所述多个控制设备中的每一个控制设备的名称以及与所述多个控制设备中的每一个控制设备对应的多个变量中的每一个变量的名称，以及

其中，所述变量接收模块被配置为接收从与所述多个控制设备中的每一个控制设备对应的多个变量中对要经受所述收集和重写中的所述至少一者的变量的指定。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的工程设备，

其中，所述控制设备被配置为依次执行多个处理中的每一个处理，

其中，所述显示控制模块被配置为显示所述多个处理中的每一个处理的名称以及与所述多个处理中的每一个处理对应的多个变量中的每一个变量的名称，以及

其中，所述变量接收模块被配置为接收从与所述多个处理中的每一个处理对应的多个变量中对要经受所述收集和重写中的所述至少一者的变量的指定。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的工程设备，

其中，所述上级控制设备包括：

CPU，被配置为存储所述多个变量中的每一个变量；以及

IoT单元，被配置为存储所述多个变量中的每一个变量，

其中，所述CPU和所述IoT单元被配置为在预定循环时段实现一致性，

其中，所述变量接收模块被配置为接收对以下变量中的至少一者的指定：要由数据收集设备通过以所述IoT单元为中介从所述CPU收集的变量、或要从所述IoT单元重写到所述CPU的变量，以及

其中，所述设置模块被配置为执行以下设置中的至少一者：使所述数据收集设备收集所述所指定变量的设置、或将所述所指定变量从所述IoT单元重写到所述CPU的设置。

15.一种上级控制设备，所述上级控制设备是权利要求1至3中任一项所述的上级控制设备，

其中，所述上级控制设备包括：

存储装置，被配置为存储权利要求1至3中任一项所述的工程设备的所述设置模块所设置的设置内容；以及

处理执行模块，被配置为基于所述设置内容，执行对所指定变量的收集和重写中的所述至少一者所涉及的处理。

16.一种工程方法，用于执行对上级控制设备进行设置所涉及的工程，所述上级控制设备能够控制控制设备，所述控制设备被配置为控制一台或多台工业机器，所述工程方法包括：

显示存储在所述上级控制设备中的多个变量中的每一个变量的名称；

接收从所述多个变量中对要经受收集和重写中的至少一者的变量的指定；以及

执行对所指定变量的收集和重写中的所述至少一者的设置。

17.根据权利要求16所述的工程方法，还包括：基于通过权利要求16所述的工程方法所设置的设置内容，执行对所述所指定变量的收集和重写中的所述至少一者所涉及的处理。

18.一种信息存储介质，该信息存储介质存储有程序，所述程序用于使被配置为对上级控制设备进行设置的工程设备用作以下模块，所述上级控制设备能够控制控制设备，所述控制设备被配置为控制一台或多台工业机器：

显示控制模块，被配置为显示存储在上级控制设备中的多个变量中的每一个变量的名称；

变量接收模块，被配置为接收从所述多个变量中对要经受收集和重写中的至少一者的变量的指定；以及

设置模块，被配置为执行对所指定变量的收集和重写中的所述至少一者的设置。

19.一种信息存储介质，所述信息存储介质存储有程序，所述程序用于使权利要求18所述的上级控制设备用作：

处理执行模块，被配置为基于由权利要求18所述的工程设备的所述设置模块所设置的设置内容，执行对所指定变量的收集和重写中的所述至少一者所涉及的处理。

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