CN115202282A - 分析装置、分析系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种分析装置、分析系统及其控制方法。本发明的目的在于提供一种使各器件的分析结果同步的报告。另外,作为其它目的,以在显示报告的画面中能够与时间轴联动地操作多个显示项目为目的。分析装置具备:执行引擎,其重复执行用户程序;获取部件,其获取通过执行所述用户程序而收集到的、包含时间序列的多个器件值的运转记录数据;模型生成部件,其基于获取到的正常时的所述运转记录数据的学习来生成每个器件的模型;分析部件,其针对获取到的分析对象的所述运转记录数据,按照所述模型来分析不满足正常条件的非正常器件;以及报告生成部件,其生成使被探测为所述非正常器件的各器件的分析结果在时间轴上同步地显示的分析报告。
Description
技术领域
本发明涉及一种分析装置、分析系统及其控制方法。
背景技术
可编程逻辑控制器(PLC)是在工厂自动化中控制制造设备、输送装置、 检查装置等工业机械的控制器(专利文献1、2)。PLC通过执行由程序员制作 的梯形图程序等用户程序来控制各种扩展单元和被控制设备等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5661222号公报
专利文献2:日本特开2018-097662号公报
发明内容
发明要解决的问题
另外,为了监视PLC的动作和由PLC控制的工业机械的动作,期望收集 并利用PLC所保持的数据。PLC具有基本单元(CPU单元)以及与该基本单元连 接的扩展单元。基本单元通过执行梯形图程序等用户程序来控制扩展单元。 扩展单元按照来自基本单元的指令来控制工业机械,并向基本单元反馈控制 结果。
另外,这些控制结果等数据用于故障解析和品质管理。因而,要求存储 并分析这些数据从而提前得到解析结果以恢复原状。但是,在记录与PLC相 关联的所有器件的数据的情况下会存储庞大的数据,并且,为了确定异常器 件而需要解析这些庞大的数据(所有器件),因此成为需要时间的作业。另外, 为了根据庞大的分析结果确定异常器件、或者使系统恢复原状,还需要经验 和知识。因而,期望一种不需要足够的专业知识和经验而从与各器件相关联 的庞大的数据中高效地进行分析并显示分析结果的结构。
因此,本发明鉴于上述问题,以提供一种使各器件的分析结果同步的报 告为目的。另外,作为其它目的,以在显示报告的画面中能够与时间轴联动 地操作多个显示项目为目的。
用于解决问题的方案
本发明例如是一种分析装置,具备:执行引擎,其重复执行用户程序; 获取部件,其获取通过执行所述用户程序而收集到的、包含时间序列的多个 器件值的运转记录数据;模型生成部件,其基于获取到的正常时的所述运转 记录数据的学习来生成每个器件的模型;分析部件,其针对获取到的分析对 象的所述运转记录数据,按照所述模型来分析不满足正常条件的非正常器件; 以及报告生成部件,其生成使被探测为所述非正常器件的各器件的分析结果 在时间轴上同步地显示的分析报告。
发明的效果
根据本发明,将进行了与平时不同的行为的器件的信息同步地提供给用 户。
附图说明
图1是说明PLC系统的图。
图2是说明PC 2a的硬件的图。
图3是说明PC 2b的硬件的图。
图4是说明PLC的硬件的图。
图5是说明由PC的CPU实现的功能的图。
图6是说明由PLC的CPU实现的功能的图。
图7是示出基本流程的流程图。
图8A是说明结果显示画面的图。
图8B是说明结果显示画面的图。
图9是说明关系图的图。
图10是说明控制周期和异常点的图。
图11是示出根据时间轴上的操作来联动地更新多个显示项目的情形的 图。
图12是说明正常时的影像与分析对象的影像的同步的图。
图13是示出模型的生成流程的流程图。
图14是说明周期模式的判别控制的图。
图15是示出分析单元的结果显示流程的流程图。
图16是示出PC的结果显示流程的流程图。
图17是示出用户程序的编辑画面的图。
图18是示出用于定义周期的设定画面的图。
图19是说明周期未设定的情况下的警告的图。
图20是说明PLC系统的变形例的图。
图21是说明周期的处理流程的图。
具体实施方式
下面,参照附图来详细地说明实施方式。此外,以下的实施方式并不用 于限定权利要求书所涉及的发明,另外,在实施方式中说明的特征的组合的 全部内容对于本发明来说未必是必须的内容。在实施方式中说明的多个特征 中的两个以上的特征可以任意地组合。另外,对相同或等同的结构标注相同 的附图标记,并省略重复的说明。为了区分多个结构,有时对附图标记的末 尾赋予小写字母。在对多个结构所共用的事项进行说明时,有时省略小写字 母。
<系统结构>
首先,为了使本领域技术人员能够更好地理解可编程逻辑控制器(PLC, 也可以被简称为可编程控制器),对普通的PLC结构及其动作进行说明。
图1是示出本发明的实施方式的PLC系统的一个结构例的概念图。如图1 所示,PLC系统具备:PC 2a,其编辑梯形图程序等用户程序;PC 2b,其显 示分析结果等;PLC 1,其统一控制设置在工厂等中的各种工业机械;以及 与PLC 1连接的摄像机等现场设备10。PC是个人计算机的简称。此外,以下 在仅记载为PC 2的情况下,对PC 2a和PC 2b的结构和控制进行说明。既可以 使用梯形图语言、SFC(顺序功能图)等流程图形式的运动程序等图形编程语 言来制作用户程序,也可以使用C语言等高级编程语言来制作用户程序。以 下,为了便于说明,将由基本单元3执行的用户程序假定为梯形图程序。PLC 1具备内置有CPU的基本单元3以及一个或多个扩展单元4。一个或多个扩展 单元4能够相对于基本单元3进行装卸。
基本单元3具备显示部5和操作部6。显示部5能够显示安装于基本单元3 的各扩展单元4的动作状况等。显示部5根据操作部6的操作内容来切换显示 内容。显示部5通常显示PLC 1内的器件的当前值(器件值)和在PLC 1内产生 的错误信息等。在此,器件包括基本单元3以及扩展单元4中包含的各种器件 (继电器、计时器、计数器等),也可以指存储器上的为了存储器件值(器件数 据)而设置的区域,也可以被称为器件存储器。此外,该器件存储器是非易 失性存储器,可以由能够改写的非易失性ROM构成,也可以通过电池备份等 使易失性RAM等实现非易失性。ROM是只读存储器的简称。RAM是随机存 取存储器的简称。器件值是表示从输入设备进行输入的输入状态、向输出设 备进行输出的输出状态以及在用户程序上设定的内部继电器(辅助继电器)、 计时器、计数器、数据存储器等的状态的信息。器件值的类型具有位(bit)型 和字(word)型。位器件存储1位的器件值、例如0/1、接通/断开(ON/OFF)、H/L 等。字器件存储1字的器件值。以下,作为要详细地说明的数据活用程序的收集对象,也可以将变量指定为器件。变量也是保持信息的保持部件,按照 用户程序而被执行引擎所访问。因而,在以下的说明中,器件也指变量。此 外,用于保持器件的存储器也可以被称为器件存储器。另外,用于保持所收 集到的数据的存储器也可以被称为数据存储器。PLC 1也可以构成为除了处 理器件以外还处理变量,将器件或变量称为码元(symbol),将码元所表示的 值称为码元值。
扩展单元4是为了扩展PLC 1的功能而准备的。有时对扩展单元4连接与 该扩展单元4的功能对应的现场设备(被控制装置)10,由此,各现场设备10 经由扩展单元4与基本单元3连接。现场设备10既可以是传感器、摄像机等输 入设备,也可以是致动器等输出设备。另外,也可以对一个扩展单元4连接 多个现场设备。
例如,扩展单元4b既可以是使马达(现场设备10)驱动来进行工件的定位 的定位单元,也可以是计数器单元。计数器单元对来自手动脉冲发生器等编 码器(现场设备10)的信号进行计数。
分析单元4a在基本单元3中从码元(器件、变量等)收集码元值,对码元值 进行分析并制作包含分析结果的分析报告。分析单元4a也可以具有向外部的 PC 2b提供分析报告的Web服务器。基本单元3有时也被称为CPU单元。包括 PLC 1和PC 2的系统也可以被称为可编程逻辑控制器系统。在本实施方式中, 对分析单元4a收集各器件的数据的例子进行说明,但该收集部既可以设置于 基本单元3,或者也可以设置于其它扩展单元。另外,分析单元4a也能够作 为按照来自基本单元3的指示或规定的定时对收集到的数据进行分析的分析 装置而发挥功能。此外,在本实施方式中,说明分析单元4a作为分析装置进 行动作的例子,但并非意图限定本发明,基本单元3也可以作为分析装置发 挥功能,PC 2a、PC 2b等外部装置也可以作为分析装置发挥功能。以下所说 明的流程(流程程序)只不过是数据活用程序的一例。基本单元3有时也被称为 CPU单元。此外,包括PLC 1和PC 2的系统也可以被称为可编程逻辑控制器 系统。
PC 2a是主要由程序员操作的计算机。另一方面,PC 2b是主要由现场负 责人操作的计算机。PC 2b也可以是由用户进行画面设定的可编程显示器。 在该情况下,显示分析结果等的画面既可以由用户进行画面设定,也可以预 先搭载Web浏览器功能而通过Web浏览器功能显示分析结果等。PC 2a也可以 被称为程序制作辅助装置(设定装置)。PC 2例如是能够携带的笔记本型或平 板型的个人计算机或者智能手机,是具备显示部7和操作部8的外部计算机。 外部计算机是位于PLC 1的外部的计算机。使用PC 2a来制作作为用于控制PLC 1的用户程序的一例的梯形图程序。所制作出的该梯形图程序在PC 2a内 被转换为助记码。PC 2经由USB(Universal Serial Bus:通用串行总线)线缆等 通信线缆9与PLC 1的基本单元3连接。例如,PC 2a向基本单元3发送被转换 为助记码的梯形图程序。基本单元3将梯形图程序转换为机器代码并存储在 基本单元3所具备的存储器内。此外,虽然在此向基本单元3发送了助记码, 但本发明并不限于此。例如,PC 2a也可以将助记码转换为中间代码,并将 中间代码发送到基本单元3。
此外,虽然在图1中没有示出,但PC 2的操作部8也可以包括与PC 2连接 的鼠标等指示器件。另外,PC 2也可以是如下结构:经由USB线缆以外的其 它通信线缆9以能够装卸的方式连接于PLC 1的基本单元3。另外,PC 2也可 以不经由通信线缆9而通过无线通信的方式连接于PLC 1的基本单元3。
<程序制作辅助装置>
图2是用于说明PC 2a的电气结构的框图。如图2所示,PC 2a具备CPU 11a、 显示部7a、操作部8a、存储装置12a以及通信部13a。显示部7a、操作部8a、 存储装置12a以及通信部13a分别与CPU 11a电连接。存储装置12a包括RAM、 ROM、HDD、SSD,也可以还包括可装卸的存储卡。CPU是中央运算处理装 置的简称。HDD是硬盘驱动器的简称。SSD是固态硬盘的简称。
PC 2a的用户使CPU 11a执行存储在存储装置12a中的项目编辑程序14a, 通过操作部8a来编辑项目数据15。也就是说,PC 2a是工程工具,作为程序 制作辅助装置而发挥功能。CPU 11a执行项目编辑程序14a,由此实现项目制 作部16和项目传送部17。项目制作部16按照用户输入来制作项目数据15。项 目传送部17将项目数据15传送到PLC 1。项目数据15包含一个以上的用户程 序(例如:梯形图程序、控制程序、运动程序、数据活用程序)、基本单元3 及扩展单元4的结构信息、Web HMI的绘图数据、基本单元3及扩展单元4所 具备的特定功能的设定信息等。结构信息包含多个扩展单元4的与基本单元3 连接的连接位置、器件的分配信息。也可以包含表示基本单元3所具备的功 能(例如:数据收集功能、通信功能、定位功能)的信息、表示扩展单元4的功 能(例如:通信功能、定位功能、摄影功能)等的信息。绘图数据是用于实现 Web HMI的显示构件组,由例如HTML数据那样的描述前端的构造的标记数 据、例如CSS数据那样的描述修饰的样式数据、以及例如JavaScript(注册商标)代码那样的描述动态处理的代码等来实现。描述修饰的样式数据例如可以以 文件形式来提供,也可以通过在描述构造的标记数据内调用外部样式数据文 件的描述而被调用。描述动态处理的代码例如可以以文件形式来提供,也可 以通过在描述构造的标记数据内调用外部代码文件的描述而被调用。能够调 用外部样式数据文件或外部代码文件来使用的形式的前端的再利用性和维 护性高,例如能够利用通用的前端组件等。以下,绘图数据被记载为显示构 件。数据活用程序包含用于在PLC 1中收集控制数据(器件值等)或进行数据处理或制作用于传递给Web HMI的数据的程序。特定功能的设定信息包含与基 本单元3所具备的功能(例如:数据收集功能、通信功能、定位功能)有关的设 定信息,例如,如果是数据收集功能,则包含数据收集条件、数据收集对象 的设定信息,特定功能的设定信息包含与扩展单元4的功能(例如:通信功能、 定位功能、数据活用功能、摄影功能)有关的设定信息等。在此,项目数据 15的编辑包括项目数据15的制作和变更(重新编辑)。用户能够根据需要读出 存储在存储装置12a中的项目数据15,并使用项目编辑程序14a来变更该项目 数据15。通信部13a经由通信线缆9a与基本单元3进行通信。项目传送部17经 由通信部13a将项目数据传送到基本单元3。通信部13a经由通信线缆9b与分 析单元4a进行通信。
<用于显示仪表板的PC>
图3是用于说明PC 2b的电气结构的框图。如图3所示,PC 2b具备CPU 11b、 显示部7b、操作部8b、存储装置12b以及通信部13b。显示部7b、操作部8b、 存储装置12b以及通信部13b分别与CPU 11b电连接。存储装置12b包括RAM、 ROM、HDD、SSD,也可以还包括可装卸的存储卡。
CPU 11b通过执行Web浏览器程序14d来实现Web浏览器18。Web浏览器18经由通信部13b来访问由分析单元4a提供的数据活用应用程序的设定页面 或者访问仪表板的页面。另外,CPU 11b按照从分析单元4a发送来的表示发 生异常时的特定结果(判定结果)的画面信息,将该特定结果显示于显示部7b。
<PLC>
图4是用于说明PLC 1的电气结构的框图。如图4所示,基本单元3具备 CPU 31、显示部5、操作部6、存储器32以及通信部33。显示部5、操作部6、 存储器32以及通信部33分别与CPU 31电连接。存储器32可以包括RAM、ROM、 存储卡等。存储器32具有器件部34、项目存储部35、环形缓冲器36、运转记 录存储部37等多个存储区域。
在此,运转记录以扫描时间水平记录了PLC 1的运转状态,例如在每次 扫描时按时间序列记录了与PLC 1的运转有关的所有码元的码元值和收集时 刻。与运转有关的所有码元既可以是例如在梯形图程序等用户程序中使用的 所有码元,也可以是由用户选择的程序单位或单元单位中包含的所有码元。 在该情况下,也可以设为能够如以程序为单位或以单元为单位那样以有效单 位一并选择成为运转记录的对象的码元,还能够单独对码元进行增减。由此, 例如在发生故障时,能够在发生故障时刻的前后生成每次扫描时按时间序列 记录有与PLC 1的运转有关的所有码元的码元值和收集时刻的运转记录,即 使在之后也能够基于运转记录来准确地掌握在发生故障时发生了什么。在运 转记录中包含许多信息以再现当时的状况,但如果信息多,则运转记录的数 据容量变大,难以处理,或者收集运转记录成为负担,因此使得能够由作为 收集对象的用户以程序为单位或以单元为单位进行选择。
另外,在运转记录中,也可以除了包含码元以外,还包含时间序列的摄 像机图像和摄像时刻。由此,例如在发生故障时,即使在之后也能够准确地 掌握追溯到故障发生时刻的前后而发生了什么,通过在运转记录中也包含表 示设备的外观变化的摄像机图像,能够与用户程序的时间序列联动地记录摄 像机图像。也可以将来自HMI(人机接口)、PC等外部设备的写入历史记录或 来自PLC的写入历史记录作为变化点事件而包含在运转记录中。由此,例如 能够按时间序列确认在发生故障前后存在什么样的变化点事件。
器件部34具有位器件、字器件等,各器件存储器件值。项目存储部35存 储从PC 2a传送来的项目数据。环形缓冲器36定期地从器件部34收集器件值 并进行存储。当发生规定的事件时,运转记录存储部37存储包含在发生时刻 的周边(发生时刻以前、发生时刻以后或发生时刻的前后)收集到的器件值及 其收集时刻的事件记录。事件例如是指满足了对每个器件设定的警报条件或 注意条件。警报条件例如是指应该使由PLC 1进行的生产线的控制动作停止 的条件。注意条件例如是指管理者应该注意由PLC 1进行的生产线的控制动作的器件值的条件。CPU 31响应来自PC 2a的请求而向PC 2a发送事件记录。 另外,CPU 31也可以实时地向PC 2a提供器件值。存储器32还存储由基本单 元3的CPU 31执行的控制程序。如图3所示,基本单元3与扩展单元4经由作为 扩展总线的一种的单元内部总线90进行连接。此外,与单元内部总线90有关 的通信功能被安装于CPU 31,但也可以作为通信部33的一部分来进行安装。 通信部33也可以具有依据USB标准等的串行通信电路。CPU 31经由通信部33 从PC 2a接收项目数据。
在此,对单元内部总线90进行补充说明。该单元内部总线90是在输入输 出刷新中使用的通信总线。输入输出刷新是在基本单元3与扩展单元4之间更 新器件值的处理。每当执行一次(也就是,每扫描一次)梯形图程序时执行输 入输出刷新。
扩展单元4具备CPU 41和存储器42。扩展单元4b的CPU 41b按照存储在 器件中的来自基本单元3的指示(器件值)来控制现场设备10。此外,在本实施 方式中,扩展单元4b作为摄像机控制单元而发挥功能。另外,CPU 41b将摄 像机等现场设备10的控制结果存储在被称为缓冲存储器的器件中。被存储到 器件中的控制结果通过输入输出刷新而被传送到基本单元3中。另外,即使 是与输入输出刷新的定时不同的定时,也有时按照来自基本单元3的读出指 令将存储在器件中的控制结果传送到基本单元3中。存储器42包括RAM、 ROM等。特别是,在RAM中确保了作为缓冲存储器来使用的存储区域。存 储器42也可以具备暂时保持由现场设备10获取到的数据(例如,静止图像数 据或运动图像数据)的缓冲器。
作为数据活用单元(分析单元)而发挥功能的分析单元4a的CPU 41a经由 通信部43及通信线缆9b与PC 2b进行通信。通信部43包括执行网络通信的通 信电路。CPU 41a通过对在基本单元3中收集到的器件值进行分析来制作包含 分析结果的分析报告。例如,CPU41a通过执行作为数据活用应用程序的运 转记录分析应用程序,来分析运转记录数据中包含的码元值,由此确定非正 常码元以及该码元变得不正常的时刻,并制作包含将非正常码元与该码元变 得不正常的时刻对应起来的分析结果的分析报告。由于运转记录数据包含用 于再现运转记录的保存事件发生时刻周边的状况的信息,因此也可以与分析 报告建立关联来管理该运转记录数据。另外,由于运转记录数据再现运转记 录的保存事件发生时刻周边的状况,因此包含大量的码元的码元值,因此数 据量变大。因此,例如,CPU 41a也可以从运转记录数据中读出分析报告所 需要的数据,并作为分析报告用的数据而追加保存到运转记录数据中。关于 分析报告用的数据,既可以将直接复制原本包含在运转记录数据中的分析报 告所需要的数据得到的数据作为分析报告用的数据并附加标签后追加保存 到运转记录数据中,也可以在对分析报告用的数据进行数据加工后追加保存 到运转记录数据中。
如果在运转记录数据中包含摄像机图像,则通过摄像机图像的再现,能 够更为详细地掌握运转记录的保存事件发生时刻周边的状况。分析报告也可 以包含用于再现摄像机图像的UI(用户界面)。由于摄像机图像的数据量大, 因此也可以在用于再现摄像机图像的UI中受理了点击或滚动操作等时仅部 分地下载所需要的摄像机图像数据。例如也可以是,CPU 41a能够在制作分 析报告时,与分析报告中的显示顺序相对应地加工摄像机图像,或者,生成 表示时刻与摄像机图像的保存位置的对应关系的索引信息,高速且部分地下载与时刻对应的摄像机图像。
狭义地说,分析报告意味着分析结果本身,但广义地说,有时意味着显 示分析结果的Web应用程序或其用户界面。CPU 41a例如判定器件值是否在 正常范围内、器件值变化的定时是否在正常范围内等。器件值变化的定时是 否在正常范围内例如可以是器件值为“1”(接通)的期间的长度是否在正常范 围内。另外,也可以判定某个工序或周期内的器件值的变化次数是否在正常 范围内。在从某个器件收集到的器件值没有满足正常条件的情况下,该器件 是动作与平时不同的器件,因此可以被称为非正常器件。CPU 41a也可以制作Web形式的分析报告,并经由通信部43和通信线缆9b将分析报告提供给PC 2b的Web浏览器。在CPU 31具有协议转换功能的情况下,CPU 41a也可以经 由单元内部总线90、CPU 31、通信部33以及通信线缆9a向PC 2a发送分析报 告。分析报告也可以具有图表显示构件、数值显示构件等。这些显示构件由 例如HTML数据、CSS数据及JavaScript(注册商标)代码那样的描述前端的构 造的标记数据、描述装饰的样式数据及描述动态处理的代码等来实现。HTML是超文本标记语言的简称。CSS是层叠样式表的简称。
<PC 2b的功能>
图5是说明由PC 2b的CPU 11b实现的功能的图。PC 2b的CPU 11b通过执 行Web浏览器程序14d来执行Web浏览器18。Web浏览器18执行Web应用程序 61以实现通信处理部62、数据获取部63、绘制部65、受理部66以及再现部67 的功能。另外,Web浏览器18按照HTTP(超文本传输协议)与后述的分析单元 4a的Web服务器82进行通信来接收显示构件。
Web浏览器18通过执行Web应用程序61而使分析报告显示于显示部7b。 Web应用程序61例如由HTML数据、CSS数据以及java(R)脚本等构成。也可 以从分析单元4a提供Web应用程序61。通信处理部62对与Web服务器82之间 的通信进行处理。数据获取部63从分析单元4a获取应该显示在分析报告中的 运转记录数据。运转记录被下载并存储到存储装置12b中。绘制部65将分析 报告显示于显示部7b。协作部64执行时刻管理以使分析报告中的再现时刻与 运转记录的再现时刻同步。
受理部66受理针对分析报告的结果显示画面的操作等。再现部67例如根 据从受理部66或协作部64输入的再现请求来下载运转记录数据并使其保存 在存储装置12b中。在再现请求中例如可以包含能够确定运转记录的识别信 息(例如:固有的识别信息、PLC 1中的保存路径名称)等。再现部67使存储装 置12中保存的运转记录再现并显示在显示部7中。再现部67也可以将从PLC 1 实时地获取到的时间序列的器件值进行波形化来显示,或者也可以将运转记 录中包含的时间序列的器件值进行波形化来显示。
<PLC 1的功能>
图6示出了在PLC 1中通过由CPU 31和CPU 41a执行控制程序而实现的 功能。在CPU 31中,命令处理部71解释从PC 2a、PC 2b接收到的命令,并执 行与解释结果对应的处理。例如,当接收到对HTTP请求进行封装而制作出 的请求信号时,命令处理部71将请求信号传送到CPU 41a。当从CPU 41a接收 到针对请求信号的响应信号时,命令处理部71将响应信号传送到PC 2a、PC 2b。命令处理部71也可以还设置在分析单元4a中。在该情况下,命令处理部 71对来自PC 2a的命令进行处理,设置在分析单元4a中的命令处理部对来自 PC 2b的命令进行处理。收集部72从基本单元3或扩展单元4b收集码元值(器 件值或变量中存储的值)并将其存储在环形缓冲器36中。能够从基本单元3和 分析单元4a中的至少一方进行收集部72的收集设定。日志记录部73基于收集 到的码元值等来判定在PLC 1中是否发生了某种错误或故障(非正常事件)。例 如,日志记录部73也可以判定所收集到的码元值是否满足了记录条件。在所 收集到的码元值满足了记录条件的情况下,日志记录部73将该码元值作为运 转记录74内的运转日志76来进行保存。日志记录部73还将制作出运转记录时 所执行的项目数据75保存在运转记录74内。进而,日志记录部73向分析部83 通知已制作运转记录74。设定部78按照操作者的输入来设定在后述的学习模 型的生成和分析、分析报告的生成中利用的控制周期。通过指定作为周期的 基准的定时来设定控制周期,将控制周期的设定称为周期设定。例如,周期 设定包含用于规定周期的开始定时的码元名称及码元值的上升/下降的边缘 信息。另外,周期设定也可以包含基于用于规定周期的开始定时的码元名称 及码元值的上升/下降的边缘信息而设定的周期的开始定时的设定信息、以及 基于用于规定周期的结束定时的码元名称及码元值的上升/下降的边缘信息 而设定的周期的结束定时的设定信息。也可以是,由设定部78进行的控制周 期的设定以CSV等文件形式被提供给PLC 1,设定部78读出CSV等文件来设 定控制周期。例如,由设定部78设定的控制周期用于对与该周期同步的器件 进行分类并将该分类信息作为属性信息附加于模型、或者用于根据控制周期 来锁定作为分析对象的器件、或者用于生成与控制周期同步地显示的分析报 告。所设定的控制周期也可以是多个。关于设定方法,在后文叙述。另外, 未必需要设定控制周期,例如在预先决定了正常时的码元值可取的值的情况 下,能够通过判定码元值是否为该预先决定的可取的值来判定出非正常码元。
在CPU 41a中,协议转换部81对以封装方式从PC 2b传送来的HTTP请求 进行协议转换并从请求信号中取出。协议转换部81将针对HTTP请求从Web 服务器82发送来的响应信息进行封装并传递给CPU 41a。协议转换部81也可 以提供穿透性的隧道(例如,TCP隧道)。Web服务器82向PC 2b提供由分析部 83制作出的分析报告。分析部83使用后述的模型对运转记录74内的运转日志 76进行分析,制作分析结果77并传递给日志记录部73。当分析部83制作出分 析结果77时,日志记录部73除了将项目数据75和运转日志76追加到运转记录 74中以外,还将分析结果77追加到运转记录74中。运转记录74被存储在运转 记录存储部37中。或者,分析结果77也可以被存储在分析单元4a的存储器42a 中。当发布分析结果77时,通知发布部84发布通知。该通知被发送到CPU 11b。
例如,当Web浏览器18根据HTTP请求来请求分析报告时,Web服务器82 将HTTP请求传递到协议转换部81。在HTTP请求中包含由CPU 41a执行的、 提供分析报告的分析单元4a(Web服务器)的URL(统一资源定位符)。协议转换 部81对HTTP请求进行封装,并将其转换为能够以规定的通信协议发送的请 求信号(命令)。该请求信号被传递到分析单元4a的CPU41a。CPU 41a向CPU 11b回复分析报告。CPU 11b将分析报告传递到Web浏览器18。由此,Web浏 览器18在显示部7b中显示分析报告。
模型生成部86制作模型,该模型为之后分析部83进行与运转记录数据的 比较所需的基本数据。报告生成部85生成用于在PC 2b的Web浏览器18中显示 分析结果77的显示画面即分析报告。在分析报告中包含多个分析结果,这些 分析结果在时间轴上同步地显示。关于分析报告的详细情况,使用图8A在后 文叙述。
<基本流程>
图7示出本实施方式所涉及的模型生成、运转记录数据的分析以及结果 输出的基本流程。以下要说明的处理设为由基本单元3的CPU 31和分析单元 (扩展单元)4a的CPU41a执行的处理来进行说明。然而,并非意图限定本发明, 既可以由其它单元执行这些处理的一部分,也可以由一个单元执行所有的这 些处理,或者也可以由以能够通信的方式连接于可编程逻辑控制器的外部装 置(分析装置)执行所有的这些处理。
在S1中,基本单元3的CPU 31按照经由PC 2a输入的信息来进行收集部72 的收集设定、分析设定。例如,作为收集设定,CPU 31能够设定收集对象、 收集期间、保存目的地、文件名等。作为分析设定,例如包含作为分析对象 的周期的开始及结束的设定。在此,说明了基本单元3进行收集设定和分析 设定的例子,但分析单元4a的CPU 41a也可以按照经由PC 2b输入的信息进行 收集设定。并且,在S1中,作为分析设定,基本单元3的CPU 31能够按照经 由显示在PC 2a、PC 2b的显示部7a、7b中的设定画面输入的信息,来进行摄 影条件等摄像机设定、图像处理设定、监视项目设定等。此外,这些分析设 定也能够由分析单元4a的CPU 41a来执行。之后,在S2中,CPU 31按照在S1 中设定的收集设定来收集运转记录数据作为模型制作用数据,并将其存储到 运转记录存储部37中。更详细地说,按照收集设定收集到的所有器件值被暂 时存储到环形缓冲器36中,将必要的数据作为运转记录数据而从环形缓冲器 36存储到运转记录存储部37中。
接着,在S3中,分析单元4a的CPU 41a利用所收集到的运转记录数据来 制作模型。在该模型中可以包含基于常数、位模式、模拟值等特征量对各器 件的模式进行分类而得到的每个器件的信息、表示器件值变化的定时的信息。 也就是说,该模型学习各器件的正常时的变化模式。使用图14在后文叙述S3 的详细的处理。
之后,在S4中,基本单元3的CPU 31判断是否发生了进行运转记录数据 的分析的触发。关于该触发,基本上将在运转中发生了与平时不同的异常的 情况作为触发,作为其成立条件,例如能够列举被设定了错误位的情况、从 监视应用程序等应用程序发生规定事件的情况、接收到由操作者通过手动进 行的指示的情况等。如果发生触发,则进入S5。
在S5中,基本单元3的CPU 31将收集各器件值并进行分析所需的运转记 录数据保存在运转记录存储部37中。通常,在发生了与平时不同的某种变化 之后发生触发。因而,在此获取触发前后的数据,以确定这种变化的原因。 如上所述,运转中的所有器件的器件值被保持在环形缓冲器36中。因而,CPU 31在判断为发生了触发时,按照在S1中设定的分析设定,将触发前后的必要 的器件值从环形缓冲器36存储到运转记录存储部37中。另外,在S5中,分析 单元4a的CPU 41a从基本单元3获取分析用的运转记录数据。在此,也可以除 了获取运转记录数据以外,还一并获取摄像机图像数据、事件的发生历史记 录、错误历史记录的信息。
之后,在S6中,分析单元4a的CPU 41a获取由基本单元3收集到的时间序 列数据,与在S2中生成的模型进行比较来执行分析处理。在分析处理中,针 对各器件,将在S3中生成的作为基本数据的模型数据与作为分析对象的运转 记录数据进行比较,并判断对象器件是否为与平时不同的状态。如果存在规 定值以上的差分,则判断为探测到与平时不同的状态。进而,CPU 41a将判 断后的分析结果存储到基本单元3的运转记录存储部37中的分析结果77的存 储区域,来作为各器件的分析结果。在此,期望将探测到与平时不同的状态 的器件的分析结果及其记录数据与时间信息一起存储到分析结果77中。由此, 在从操作者等接收到分析报告的生成请求的情况下,能够使用这些信息容易 地制作能够使各器件值同步地显示的分析报告。此外,也可以将从扩展单元4b得到的摄像机影像也建立关联地存储。进而,在S7中,CPU 41a基于分析 结果来生成表示结果的显示数据(分析报告),经由通信部43将所生成的显示 数据向PC 2b、外部装置发送,并结束处理。例如,在PC 2b中对操作者显示 分析结果。关于显示有分析报告的结果显示画面的详细情况,使用图8A在后 文叙述。
监视应用程序是由分析单元4a的CPU 41a执行的数据活用应用程序之一。 分析单元4a也可以是执行数据活用应用程序的扩展单元。数据活用应用程序 包含收集控制数据或进行数据处理的数据活用程序(例如流程)、以及显示数 据活用程序的执行结果的仪表板。作为数据活用应用程序,可以存在实时地 监视作为监视对象的器件或变量的监视应用程序以及对用于再现PLC 1的运 转状态的运转记录进行分析并生成分析报告的运转记录分析应用程序等。另 外,作为数据活用应用程序,也可以存在计算可动率(OperationalAvailability)、 成品率或周期时间等KPI(Key Performance Indicator:关键绩效指标)的计算应 用程序等。监视应用程序是用于基于PLC 1的码元的码元值始终进行监视的 应用程序,例如是根据监视应用程序的设定以扫描时间水平始终收集一个或 多个码元的码元值、并一边实时地更新基于收集到的码元值的信息一边始终 显示该信息的应用程序。预先由用户设定作为始终监视的对象的一个或多个 码元。监视应用程序例如具有Web服务器功能,能够经由通信部43从通用浏 览器进行设定。由于能够从通用浏览器进行设定,因此不借助程序制作辅助 装置等专用工具就能够从PC、智能手机、平板电脑进行设定或监视。另外, 监视应用程序针对成为始终监视的对象的一个或多个码元,基于正常时的多 个周期的码元值自动地设定与该码元对应的阈值。例如,监视应用程序接收 用户指示,针对成为始终监视的对象的多个码元,基于正常时的多个周期的 码元值的偏差来统一自动设定用于监视码元的状态的阈值。以监视与平时不 同的状态、即非正常状态的方式设定阈值,监视应用程序在作为监视对象的 码元的码元值超过了阈值的情况下发出警报。从而,例如,PLC 1能够在设 备停止之前捕捉征兆。PLC 1也可以将由监视应用程序得到的征兆监视的结 果、监视对象的码元的码元值超过了阈值的情况下的警报设为运转记录的保 存条件。PLC 1将由监视应用程序发出警报的情况作为事件触发,并保存触 发前后的运转记录数据。当运转记录数据的保存完成时,PLC 1将保存完成 器件接通。运转记录分析应用程序也可以在接收到运转记录数据的保存已完 成的信息之后自动地分析运转记录数据。例如,运转记录分析应用程序也可 以响应于保存完成器件的接通来分析运转记录数据。运转记录分析应用程序 对成为分析对象的码元的码元值(例如,所有位器件的器件值)进行分析,并 提取作为发出警报的原因候选的码元。这样,运转记录分析应用程序自动分 析由于发出警报而保存了由监视应用程序发出警报的原因的运转记录数据, 并从运转记录数据中提取与平时不同的码元。由此,CPU 41a通过监视应用 程序的征兆监视功能来始终监视设备的状态,并基于变化原因而发出警报。 并且,CPU 41a自动分析警报原因,并提取与平时不同的码元。也就是说, PLC 1通过始终监视码元值来进行被控制对象设备的征兆监视,在被控制对 象设备停止之前由警报器通知征兆,并自动分析征兆的原因。
<结果显示画面(分析报告)>
图8A示出本实施方式所涉及的Web浏览器18通过执行Web浏览器程序 14d而显示于显示部7b的结果显示画面。在此,对该结果显示画面800显示于 PC 2b的显示部7b的例子进行说明,但并非意图限定本发明,也可以显示于 其它装置的显示部,如果能够在PLC的扩展单元所具有的监视器上显示,则 也可以显示于该监视器。例如,作为其它装置,也可以包括可编程显示器、 平板电脑、智能手机。或者,作为包含以下要说明的结果显示画面的内容的 分析报告,也可以通过电子邮件、SNS、FTP传送等被发送到其它装置。也 可以对分析报告赋予任意的注释,例如也可以对分析报告赋予手写文字或输 入文字注释。在该情况下,也可以向其它装置发送被赋予了任意的注释的包 含结果显示画面的内容的分析报告。由此,邮件的接收者能够一并浏览注释 等现场状况和分析报告。另外,在向其它装置发送分析报告时,也可以在发 送分析报告的同时关联地发送运转记录数据,该运转记录数据是该分析报告 的分析对象。由此,邮件的接收者能够一并浏览运转记录和分析报告。并且, 如果PC 2b是带摄像机的平板电脑、智能手机等,则也可以一起附上装置的 照片。
结果显示画面800构成为包括用于对结果进行筛选并显示的筛选器 801~803、筛选结果804、探测图810、探测列表820、图像显示区域830以及 分析注释840。此外,作为结果显示,也可以显示810、820、830、840中的 至少一方。筛选器801能够选择控制周期并对结果显示进行筛选。这里的控 制周期称为伴有器件值的周期性变化的从开始定时到结束定时为止的期间。 当指定筛选器801时,锁定为以所选择出的控制周期进行动作的器件的分析结果来显示结果。筛选器802能够选择属性信息并对结果显示进行筛选。属 性信息表示与哪个单元或通信设备连接的信息、是否为输入器件的信息。
当在筛选器802中例如指定“单元结构信息”时,利用弹出画面等来显示 单元结构,从而能够选择所显示的单元中的任一个单元。当单元被选择时, 锁定为与该单元连接的器件来显示结果。另外,当指定“输入器件”作为属性 信息时,锁定为附加有输入器件的属性信息的器件来显示结果。筛选器802 不限于利用属性信息的筛选。例如,分析的结果是,相同的码元重复而有时 被检测为非正常码元。在查找非正常的原因的方面,最开始的发生时刻变得 重要的可能性高,筛选器802也可以对重复地检测到的相同码元中的最开始的发生时刻以外的码元进行筛选。另外,筛选器802也可以在相同的码元中 对分析时的探测算法或后述的异常种类相同的码元中的最开始的发生时刻 以外的码元进行筛选。并且,筛选器802也可以在相同的码元中对分析时的 探测算法相同或后述的异常种类相同且后述的周期设定相同的码元中的最 开始的发生时刻以外的码元进行筛选。
筛选器803能够选择事件或错误并对结果显示进行筛选。当指定事件或 错误的类别时,锁定为与该类别有关的某个器件的分析结果来显示结果。例 如,在选择了“运转记录保存触发”作为事件的情况下,锁定为该事件前后的 分析结果来显示结果。结果显示画面800也可以在显示分析结果的同时按发 生时刻顺序显示事件或错误。在该情况下,筛选器803能够对事件或错误进 行筛选。由此,能够在分析结果、事件和错误的混合显示以及分析结果的显 示之间进行切换。在此,也可以是,事件例如包括电源接通/断开、器件值改 写、存储器插拔等,能够按每个类别对筛选对象进行增减。也可以是,错误 例如包含通信错误、PLC运算错误、超过扫描时间错误等,能够按错误的严 重程度对筛选对象进行增减。
此外,筛选器801~803的筛选条件被判断为逻辑积并显示相应的分析结 果。因而,不需要必须选择筛选器801~803,也可以在操作者选择了期望的 筛选器的情况下对分析结果进行筛选。或者,也可以在操作者进行指定之前 默认地选择筛选器并显示分析结果。被显示为这些分析结果的器件是被探测 到与平时不同的状态的器件。与平时不同的状态例如是器件值脱离了正常范 围、或者器件值变化的定时或次数脱离了正常范围的状态。在产品的制造工 厂中每天生产大量相同的产品。也就是说,多次重复执行同一工序。因此,探测并显示出与平时不同的状态在改进梯形图程序或重新评估生产设备方 面是非常有用的。用于定义与平时相同的状态(正常状态)的正常范围(正常条 件)既可以由用户定义,也可以根据器件值的学习结果来定义。
探测图810针对在PLC 1中执行的多个工序的每个工序沿着时间轴显示 包括开始定时和结束定时的周期。在探测图810中,沿横向延伸的矩形表示 正在执行工序的期间(控制周期)。另外,矩形内的圆表示在周期内发生的发 生了与平时不同的状态的异常发生部位即异常点。探测图810的横轴表示时 间,左端表示数据的收集开始时间点,右端表示数据的收集结束时间点。此 外,通过选择上部的放大/缩小按钮,能够进行横轴方向的放大/缩小。该情 况下的初始显示可以是,左端是数据收集开始点,右端是数据的收集结束点。 或者,也可以由后述的以周期定义的时间宽度来决定。例如,在周期时间为 10秒、10秒、11秒、9秒、10秒、10秒、20秒的情况下,也可以取其中央值 的10秒,将从左端至右端设为30秒,使得能够一并显示3个周期量。在此, 将纵轴设为以器件为单位,但也可以设为以后述的程序模块为单位。另外, 在探测图810中,也可以与器件值并排地显示摄像机影像的特征量的值。通 过与器件值并排地显示,能够容易地识别影像的周期性变化。
在图10中示出控制周期以及异常点的详细情况。控制周期的详细情况在 后文叙述,能够通过设定开始定时和结束定时来定义控制周期。在图10中示 出器件MR0和器件MR1的器件值。如图10所示,在控制周期中,将MR0从断 开(OFF)变化为接通(ON)的定时设定为开始定时,将之后MR1从接通变化为 断开的定时设定为结束定时。如1001所示,控制周期能够用矩形形状表示, 左端表示开始定时,右端表示结束定时。由此,与用波形表示器件值的情况 相比,能够一眼确认其控制周期,能够判断是否处于周期的动作中。此外, 本发明并不限定于此,只要是能够识别开始定时和结束定时的形状,就可以 用任何形状来表示。例如,也可以不是矩形形状,而显示表示开始定时的纵 线和表示结束定时的纵线,通过使其内部与背景颜色不同来表现周期。另外, 在运转记录数据中没有开始定时、结束定时的记录的情况下,也可以不在探 测图810中描绘表示这些定时的纵线等。另外,1010示出所定义的控制周期 内的异常发生部位。在1010的例子中,将发生了异常的部位显示为异常点1011。另一方面,在异常中存在从异常开始到结束为止的区间。1020示出在 区间内标绘出异常部位的例子。1021表示异常区间。在异常区间1021的显示 中,能够表现异常发生区间与其它器件叠加的情形,对于操作者而言能够识 别器件间的关联性,在确定错误时成为重要的信息。这样,能够通过各种方 法来描绘各器件的异常发生部位。
在探测图810中,表示工序的矩形示出左边旧右边新的情况。时刻条811 示出正被选择的时刻。时刻条812示出发生了运转记录数据的保存触发的定 时。如上所述,由于运转记录数据记录有发生了保存触发的前后的数据,因 此在时刻条812的前后示出数据。时刻条811、812也可以用各不相同的颜色 来描绘,或者用实线和虚线来以不同方式进行描绘,由此使识别力提高。另 外,通过操作时刻条811,能够更新分析结果的显示。也可以是,按照时刻 条811的操作,还同样联动地更新探测列表820、图像显示区域830以及分析 注释840中的至少一方的后述的时刻条,并显示对应的分析结果。
在图11中示出根据时间轴上的操作来联动地更新多个显示项目的情形。 如图11所示,例如设为在探测图810上将时刻条811操作到虚线的位置。关于 该操作,例如在PC 2b的操作部8b为鼠标的情况下,使未图示的指针对准时 刻条811并进行拖动,通过在拖动的状态下将指针移动操作到虚线的位置, 能够使时刻条811移动。当使时刻条811移动时,如探测图1110和探测列表 1120所示那样更新探测图810和探测列表820的显示。例如,与时刻条1111的 位置联动地在探测列表1120中显示从该位置起发生的与平时不同的状态的 器件。这样,通过对在某个分析结果中显示的时刻条进行操作来与之联动地 更新其它分析结果的显示,由此操作者能够容易地掌握有用的信息。另外, 也可以当在探测列表上选择规定的异常项目时进行控制,以使时刻条在探测 图上向发生了该异常项目的定时移动。也可以根据探测图或探测列表上的选 择,在图像显示区域830中显示此时的摄像机图像。或者,探测图、探测列 表也可以配合摄像机影像的再现而联动地更新显示。此外,也可以使一部分 分析结果固定,仅使其它分析结果配合操作者的操作而联动地进行显示更新。 在该情况下,例如也可以设为双击想要固定的分析结果的时刻条等使得能够 进行固定操作。
图像显示区域830显示在PLC 1中获取到的摄像机图像(以下,也称为摄 像机影像。)。在图8A中,以能够对比的方式显示作为正常时的数据的基本 数据的摄像机图像和本次的摄像机图像。由于摄像机图像也是时间序列数据, 因此拖动条831示出摄像机图像的再现时刻,随着再现时刻的经过而从左向 右移动。时刻条832示出探测对象器件成为与平时不同的状态的定时,与上 述时刻条811联动。时刻指定部833是用于指示使摄像机图像的再现时刻快进、 指示使再现时刻倒回、指示开始再现、或者指示停止再现的控制对象。834能够指定控制周期,将所指定的周期作为基准周期来再现摄像机影像。例如, 当操作时刻指定部833的快进按钮时,以跳到当前的控制周期的下一个控制 周期的方式控制影像。另外,也可以在周期结束时进行跳过。
摄像机影像也可以被保持为运转记录数据,但也可以是被保存在外部设 备中的与时刻相关联的数据。例如,既可以是与扩展单元中的某一个扩展单 元连接的Web摄像机中记录的摄像机影像,也可以是图像检查机中记录的检 查图像。被保存在外部设备中的数据除了是图像以外,也可以是测定器的记 录数据,还可以是数值或显示测定波形的数据。此外,在结果显示画面800 中,将探测图810的再现时刻、摄像机图像的再现时刻以及探测列表820的再 现时刻以同步的方式进行管理并显示。另外,也可以如图8A的虚线区域所示,在影像中强调显示所探测到的异常部位。由此,用户能够更加容易地将正常 时的影像与本次的影像进行对比。
在图12中示出正常时的基本数据的影像与分析对象的影像的同步。关于 摄像机的影像,以使所选择出的作为基准的周期定义的周期开始定时一致的 方式显示了学习时的影像和本次的影像。例如,能够如下那样实现同步。首 先,寻找包含光标的当前时刻的控制周期,并求出相对于该周期开始时刻的 错开时间t。在图12的例子中,本次的影像的实线的矩形区域表示与获取到的 运转记录数据对应的器件的控制周期,虚线的矩形区域表示被定义的基准周 期。接着,以使学习时的影像的周期开始定时一致的方式并排地显示相对于 周期开始时刻错开了时间t而得到的影像。如果改变作为基准的周期,则学习 时的影像改变。如果在学习时的影像中存在多个作为基准的周期定义的周期 开始时刻,则既可以显示最初的周期开始时刻,也可以设为能够选择周期开 始时刻。这样,能够与基准周期相匹配地使本次的影像与基本数据的影像同 步。
探测列表820示出成为与平时不同的状态的器件以及发生了该状态的时 刻(器件值的收集时刻)。探测列表820是按时间顺序示出成为与平时不同的状 态的器件的列表。CPU 11b当探测到对探测列表820中显示的器件的点击时, 能够基于被点击的器件的识别信息和再现时刻信息(器件值的收集时刻),使 探测图810、探测列表820以及图像显示区域830的显示同步。时刻条821示出 正被选择的时刻,与时刻条811、831联动地示出同一定时。时刻条822示出 发生了运转记录数据的保存触发的定时。
分析注释840显示分析结果中包含的注释、与在探测列表820中选择出的 器件有关的基本数据以及本次的器件值的时间序列数据。时刻条841示出发 生了与平时不同的状态的定时,与时刻条811、821、831联动地示出同一定 时。正在显示的注释示出该器件的异常内容。
CPU 11b当探测到对探测列表820中显示的器件的点击时,能够基于被点 击的器件的识别信息以及成为与平时不同的状态的周期信息(周期的开始时 刻和结束时刻、或者周期的开始时刻和下一个周期的开始时刻),使探测图 810、探测列表820以及分析注释840的显示同步。图8B示出在选择了探测列 表820的某一个项目的情况下使探测图810、探测列表820以及分析注释840同 步的情形。分析注释840显示成为与平时不同的状态的周期所对应的时间范 围的器件值的时间序列数据。此时,在探测图810上图示与显示于分析注释840的时间序列数据的时间范围854相对应的时间范围852。探测图810中图示 的时间范围852与多个工序中的成为与平时不同的状态的工序相对应地图示。 例如,当点击显示于探测列表820的器件中的与当前不同的器件的项目853时, 使被点击的器件切换为成为与平时不同的状态的周期所对应的时间范围的 器件值的时间序列数据。此时,在探测图810上将显示切换为包含与显示于 分析注释840的时间序列数据的时间范围854对应的时间范围852的范围。另 外,如箭头855所示,在探测图810上,利用虚线、带颜色的实线的框等强调显示时间范围852,以能够确认与分析注释840中的剪切区间的对应的方式进 行显示。由此,操作者能够容易地掌握分析注释840是对探测图810上的哪个 区间进行剪切而得到的波形。另外,如854所示,在分析注释840中,还在波 形的下部显示表示与剪切出的区间对应的周期的矩形或异常点,由此能够使 操作者容易地掌握周期的开始定时及结束定时与波形或异常的关系。另外, 探测图810也可以如851所示,放大显示与在探测列表820中选择出的器件对 应的异常点。另外,在显示于分析注释840的时间序列数据的时间范围为周 期的开始时刻和下一个周期的开始时刻的情况下,在分析注释840中也可以 与时间序列数据的时间轴相对应地在表示周期的结束时刻的位置进行图形 显示。
这样,结果显示画面800构成为包括探测图810、探测列表820、图像显 示区域830以及分析注释840等多个分析结果的显示。但是,这些结果显示是 一例,也可以追加地或替代地包括其它结果显示。例如,也可以如图9所示, 显示器件间的依赖信息(关系图)来作为分析结果。基本单元3能够通过对梯形 图程序进行解析来掌握器件/变量间的依赖关系。例如,如果选择某个被探测 到的器件,则能够如还并排地显示与该器件有关系的器件等那样向操作者呈 现存在依赖关系的器件。由此,能够辅助操作者进行异常的掌握或确定。
<关系图>
图9示出关系图900。关系图900是在梯形图程序等用户程序中示出与特 定的码元相关联的程序模块同与该程序模块相关联的其它码元的关系的图 形显示,例如,在选择了在梯形图程序中使用的成为与平时不同的状态的器 件(非正常器件)来作为特定的码元的情况下,成为用于显示在梯形图程序中 经由程序模块与该非正常器件相关联的其它器件的UI。该UI既可以是通过在 结果显示画面800中操作未图示的显示按钮而转变的画面,也可以追加地显 示在结果显示画面800上。通过显示关系图,用户能够容易地理解非正常器件与其它器件的依赖关系。一般来说,由于在PLC 1中利用的器件的数量为 几百至几万,因此用户从成为与平时不同的状态的器件中确定导致成为该状 态的器件并非易事。CPU 11在梯形图程序内检索非正常器件,发现与非正常 器件有关的描述,通过分析该描述来确定关联器件。在该例中,在梯形图程 序内的输出部中描述了非正常器件(例如:R0004),作为关联器件,存在 MR000、MR001、MR002。
CPU 11b将根据梯形图程序确定的非正常器件、关联器件以及程序模块 树状地显示。用户程序(梯形图、C语言、流语言、脚本等)大多分为几个程 序来进行描述以提高可读性或维护性,并将其单位称为程序模块。在1个程 序模块中描述用于读写各器件的程序,1个器件有时也用多个模块进行读写, 但主要使用的模块大多为1个。在图9的例子中,在左侧显示为了输出部中的 运算而输入的器件,在正中间显示程序模块,在其右侧显示非正常器件。如 图9所示,当选择关系图900上的程序模块时,CPU 11b可以在程序显示区域 910中显示相应的程序模块。此外,在此以PC 2b的CPU 11b控制显示处理的 例子进行了说明,但这是一例,也可以由PC 2a的CPU 11a进行控制。另外, 关于上述的探测图810,也可以不以器件为单位而以程序模块为单位进行显 示。
CPU 11根据用于确定码元的用户指定,从用户程序中确定与码元相关联 的程序模块,并确定与所确定的程序模块相关联的其它码元,从而生成关系 图900。CPU 11基于分析结果来强调显示在关系图900内包含的非正常器件。 分析结果也包含判断为非正常器件与平时不同的时刻,CPU 11也可以在关系 图900上仅强调显示在再现时刻之前产生的非正常器件。由此,非正常器件 在出现了与平时不同的状态以后被保持强调显示。另外,在分析结果中也可 以包含表示是各码元中的分析对象外的码元的信息。在该情况下,CPU 11 基于分析结果在关系图900上将分析对象外的码元与其它码元以区分颜色等 的方式显示。由此,能够区分是由于分析而判断为不正常还是由于未分析而 没有判断为不正常。分析对象外的码元例如是码元值的变化模式相对于控制 周期或通过周期设定而定义的周期而言不具有规则性的码元,或者包含被用 户指定为分析对象外的码元。
<模型生成流程>
图13示出上述S3中的模型生成流程的详细情况。在此,对将器件的控制 周期作为器件的属性信息进行判断并生成模型的控制进行说明。此外,本发 明不限于此,也可以基于上述其它属性信息来生成模型。如以下所说明的那 样,即使是多个不同步的工序(周期)的数据,分析单元4a也自动地提取属于 工序(周期)的器件/变量。由此,能够省略操作者预先手动进行工序(周期)与 器件的关联的非常麻烦的作业。以下所说明的处理设为由分析单元(扩展单 元)4a的CPU 41a执行的处理来进行说明。但是,并非意图限定本发明,也可以由其它单元执行这些处理的一部分,也可以由一个单元执行所有的这些处 理,或者还可以由以能够通信的方式与可编程逻辑控制器连接的外部装置 (分析装置)执行所有的这些处理。
首先,在S31中,分析单元4a的CPU 41a从基本单元3获取模型制作用的 正常时的运转记录数据。该运转记录数据是在上述S2中被存储到运转记录存 储部37中的数据。接着,在S32中,CPU 41a从基本单元3获取周期设定的信 息,来作为器件值以外的信息。周期设定的信息例如表示由操作者经由PC 2a 设定的周期模式的信息。例如,表示周期的开始定时和周期的结束定时。另 外,在此获取的信息中也可以包含由与扩展单元4b连接的摄像机等现场设备 10获取到的信息、例如摄像机图像数据等。关于这些数据,既可以经由基本单元3获取,但例如也可以从扩展单元4b等直接获取。
接着,在S33中,CPU 41a基于在S32中获取到的周期设定来判定各器件 属于哪个周期。在各器件的周期模式中存在各种模式,在此,判断各器件是 属于在周期设定中指定的哪个模式的器件。在周期设定包括与多个控制周期 对应的设定的情况下,也可以判定属于各控制周期的器件。此时,也可以存 在被判断为属于多个控制周期的器件。图14示出用于判别各器件的周期模式 的控制。在图14中,矩形表示正在执行工序的期间(周期)的从开始定时到结 束定时为止,1个矩形表示1个周期。周期模式是指出现这1个周期的模式。1401~1403表示被进行了周期设定的工序。1404~1406分别表示从器件A~C的 收集数据提取出的周期模式。分析单元4a判断各器件属于哪个周期设定的模 式,例如,判断为器件A属于周期设定1、器件B属于周期设定2、器件C不符 合所设定的任何周期设定。具体地说,判定从周期开始到结束为止的值与变 化次数是否一致。此外,关于开始定时、结束定时,即使多少有偏差也没有 问题。这样,分析单元4a判定各周期设定的模式与各器件是怎样的对应关系。 分析单元4a也可以针对各周期设定的模式判断哪个器件属于该模式。
分析单元4a在判定各周期设定的模式与各器件是怎样的对应关系时,基 于从各周期设定的周期开始起到周期结束为止的各器件值的模式来进行判 定。由此,无论器件值从周期结束起到下一个周期开始为止进行何种动作, 都能够判断为该器件属于该周期设定的模式。另外,分析单元4a在判定各周 期设定的模式与各器件是怎样的对应关系时,也可以根据从各周期的基准定 时起到下一个周期的基准定时为止、例如从周期开始起到下一个周期开始为 止的器件的值与变化次数是否一致来进行判定。
对于在PLC 1中执行的多个工序的各个工序,在包含开始定时和结束定 时的周期、即正在执行工序的期间,控制周期被设为周期设定的对象,但周 期设定的对象不限于此。图21示出存在在从开始定时到结束定时的期间以外 的期间也发生变化的器件的情况下的周期的处理流程。如图21所示,为了执 行作业工序,既可以存在确认是否满足作业开始条件的确认阶段2101作为用 于执行作业工序的准备,另外,也可以在执行作业开始阶段2102、作业阶段 2103以及作业结束阶段2104的作业工序之后存在进行下一个工序的准备的 准备阶段2105、待机至下一个工序的待机阶段2106等。因此,存在在作业工 序的执行中以外的期间也发生变化的器件,可能成为用于查明异常原因的线 索。例如,在确认阶段与作业开始条件的成立相关联的输入器件、在准备阶 段示出下一个准备的控制信号的器件等在从开始定时到结束定时为止的期 间以外的期间进行动作,因此这些器件的分析结果可能成为用于查明异常原 因的线索。总之,周期设定的对象也可以是从周期的基准定时到下一个基准 定时,由此能够无间隙地进行分析。另外,在周期设定中,由用户选择用于 规定开始定时的器件和用于规定结束定时的器件,或者通过学习正常时的运 转记录数据等来自动地设定。但是,如果分析对象的期间被限定为从开始定 时到结束定时,则在没有准确地掌握用于规定工序的开始的器件、用于规定 工序的结束的器件的情况下,有时难以找出这样的器件。通过将周期设定的 对象设为从周期的基准定时到下一个基准定时,即使没有严格地指定用于规 定工序的开始的器件、用于规定工序的结束的器件,也能够仅通过选择与工 序同步的器件来无间隙地进行分析。
返回到图13的说明。在S33中,CPU 41a将提取出的周期模式作为属性信 息而附加于各器件。接着,在S34中,CPU 41a基于被附加的属性信息并根据 在S31中获取到的运转记录数据来生成模型,并结束处理。所生成的模型是 在分析时利用的基本数据,至少包含各器件的周期模式的信息。
<结果显示流程>
图15示出上述S7中的分析单元4a的结果显示流程的详细情况。以下要说 明的处理设为由分析单元(扩展单元)4a的CPU 41a执行的处理来进行说明。但 是,并非意图限定本发明,也可以由其它单元执行这些处理的一部分,也可 以由一个单元执行所有的这些处理,或者还可以由以能够通信的方式与可编 程逻辑控制器连接的外部装置(分析装置)执行所有的这些处理。
首先,在S71中,分析单元4a的CPU 41a判断是否接收到分析报告的请求。 分析报告的请求包含从操作者经由PC 2a、PC 2b接收的请求、定期的分析报 告制作定时、发生错误时的分析报告的制作等。作为PLC 1,在探测到与平 时不同的状态的器件的情况下,无需从操作者接收请求就可以制作分析报告, 也可以从操作者接收到请求才制作分析报告。能够通过设定而在这些控制之 间切换。如果接收到分析报告的请求,则进入S72。
在S72中,CPU 41a获取基本单元3的运转记录存储部37中存储的分析结 果77。接着,在S73中,CPU 41a按照获取到的分析结果来生成能够在PC 2a、 PC 2b等Web客户端的Web浏览器中显示的分析报告。所生成的分析报告是用 于使用图8A显示上述结果显示画面800的画面信息。在此,还附加用于使各 分析结果同步地显示的同步信息。具体地说,除了包含探测图810、探测列 表820、图像显示区域830以及分析注释840中显示的画面信息以外,还包含 用于暗示各分析结果的显示位置的信息。如上所述,用于暗示显示位置的信 息既可以是被定义的控制周期的定时信息,也可以是单纯的时刻信息。即, 只要是能够同步的信息即可。
接着,在S74中,CPU 41a向作为请求源的PC 2发送在S73中生成的分析 报告。在此发送的信息既可以是包含HTML数据、CSS数据以及JavaScript(注 册商标)代码等的信息,也可以是仅表示分析报告的生成已完成的通知。当 在进行通知的情况下重新从PC 2侧接收到显示请求时,CPU 41a发送画面信 息。之后,在S75中,CPU 41a判断是否从请求源接收到分析报告的更新请求。 更新请求例如是指显示构件的变更、基于筛选器801~803的选择而进行的显 示对象的变更、通过操作时刻条811等来更新分析结果的时间上的显示位置等。此外,关于通过操作时刻条811等而进行的显示内容的更新,也可以设 为在PC 2侧已关闭的控制。在该情况下,需要除了向PC 2侧提供成为显示对 象的显示构件的信息以外,还向PC 2侧提供与正在该显示构件上显示的器件 的分析结果有关的信息。当接收到更新请求时进入S76,否则进入S77。
在S76中,CPU 41a按照更新请求的指示内容来更新分析报告,使处理返 回到S74,向请求源发送更新后的分析报告。另一方面,在S77中,CPU 41a 判断是否接收到结束分析报告的显示的结束指示。在没有接收到结束指示的 情况下,使处理返回到S75,在判断为接收到结束指示的情况下,结束处理。
图16示出上述S7中的PC 2b中的结果显示流程的详细情况。以下要说明 的处理设为由PC 2b的CPU 11b执行的处理来进行说明。但是,并非意图限定 本发明,也可以由PLC的单元执行这些处理的一部分,或者还可以由以能够 通信的方式与可编程逻辑控制器连接的其它外部装置(PC 2a等)执行这些处 理的一部分。在由PLC的单元执行的情况下,在该单元中设置监视器。另外, 在此说明的处理是将由分析单元4a生成的分析报告显示为浏览器的处理。
在S81中,CPU 11b判断是否经由操作部8b接收到分析报告的显示请求。 在接收到显示请求的情况下进入S82。在S82中,CPU 11b向分析单元4a请求 分析报告。之后,在S83中,CPU 11b判断是否从分析单元4a接收到与请求对 应的响应(分析报告)。作为在此接收的信息,既可以是用于显示分析报告的 URL(IP地址),也可以是分析报告本身的信息。在此,设为接收到URL来说 明以下的处理。
当接收到响应时,在S84中,CPU 11b在Web浏览器18指定来显示分析报 告。接着,在S85中,CPU 11b判断是否接收到更新分析报告的显示的更新请 求。在接收到更新请求的情况下进入S86,否则进入S87。在S86中,当接收 到更新请求时,在S86中,CPU 11b向作为Web服务器的分析单元4a发送更新 请求,使处理返回到S83。另一方面,在不是更新请求的情况下,在S87中, CPU 11b判断是否接收到结束分析报告的显示的结束指示。在判断为没有接 收到结束指示的情况下,使处理返回到S85,在判断为接收到结束指示的情 况下,结束处理。
<与程序编辑器的协作>
图17示出用户程序的编辑画面即程序编辑器。在此,对来自程序编辑器 的分析报告的显示方法进行说明。项目编辑程序14a的UI 100显示在PC 2a的 显示部7a中。因而,还能够从与基本单元3连接的PC 2a确认分析报告。另一 方面,PC 2b也能够经由基本单元3和分析单元4a从PC 2a获取画面信息并将 程序编辑器显示于显示部7b。模式选择菜单101以能够选择的方式显示项目 编辑程序14a所具备的多个模式。多个模式包括编辑模式、监视模式、回放 模式(调试模式)等。
编辑模式是对显示在程序显示区域104中的梯形图程序进行编辑的模式。 项目显示区域102显示构成项目的信息。作为该信息,存在构成PLC 1的基本 单元3和扩展单元4的规格信息及设定信息、器件的分配信息、运转记录的设 定信息、梯形图程序等。在编辑模式下,程序显示区域104以能够编辑的方 式显示已在项目显示区域102中指定的梯形图程序。监视模式是等待接收由 PLC 1发布的通知的模式。如果发布表示扩展单元4a制作出分析结果的通知, 则CPU 11将用于显示通知的对话框等显示于显示部7。监视模式的用户界面 基本上与编辑模式相同。
在图17所示的画面例中选择了回放模式。回放模式是在梯形图程序上再 现运转记录或者将运转记录显示为波形的模式。在图17中,显示了具有被命 名为输入部、输出部以及加工部状态的程序模块的梯形图程序。特别是,能 够通过选项卡107来选择多个程序模块,在图17中,选择了与输入部对应的 选项卡107。指针103与针对操作部8a的用户操作联动地移动,用于按下按钮 等或用于选择对象。例如,当利用指针103双击显示在项目显示区域102中的 分析报告时,CPU 11a与CPU 11b同样地作为Web浏览器发挥功能,来显示使用图8A说明过的分析报告。
在回放模式下,在程序显示区域104中,运转记录中包含的器件值显示 在梯形图程序上。在中继器件(位器件)的情况下,以能够在视觉上区分的方 式显示器件值是0还是1。所谓能够在视觉上区分,包括不同颜色的显示和不 同图标的显示。例如,在字器件的情况下,器件值可以被进行10进制来显示。
由于器件值是能够随着时间变化的时间序列数据,因此各器件值与表示 收集到的时刻的时刻信息相关联。拖动条105a表示器件值的再现时刻,并且 有时为了指定再现时刻而利用指针103进行操作。在运转记录的再现中,拖 动条105a与再现时刻的经过联动地从左向右移动。时刻指定部106a是用于指 示使再现时刻快进、指示使再现时刻倒回、指示开始再现、指示停止再现的 控制对象。
<周期设定>
图18示出用于定义周期的设定画面1800。设定画面1800例如是在从正显 示在PC2a的显示部7a中的UI 100进行了规定的操作的情况下显示于显示部 7a的画面。如图18所示,既可以叠加地显示于正在UI 100上显示的程序编辑 器,也可以被显示为要从正在UI100上显示的程序编辑器转变的画面。此外, 设定画面1800也可以显示在PC 2b上的Web浏览器18上。
在设定画面1800中包含用于指定进行运转记录分析时的应用程序及应 用程序名称的设定区域1801、1802。这些设定区域1801、1802是用于设定分 析对象的区域。在图18中示出默认的设定,操作员也可以不特别设定。并且, 在设定画面1800中具有基本设定的区域,在此能够指定控制周期。1803能够 设定控制周期的指定方法,1804能够设定周期名称,1805能够设定开始触发, 1806能够设定结束触发。另外,在默认的情况下没有指定控制周期,仅显示 了追加按钮1807。
在图18所示的例子中示出已经指定了No.0、1、2的控制周期的状态。根 据本实施方式,作为像这样成为分析对象的控制周期,能够指定1个以上的 控制周期。因而,操作者在想要大范围地进行分析的情况下,能够通过指定 多个控制周期来确认更想要的分析报告。指定方法1803能够选择用于指定作 为控制周期的起点的开始定时和作为控制周期的终点的结束定时的开始/结 束指定以及用于仅指定开始定时的开始指定。因而,结束触发1806能够仅在 选择了开始/结束指定的情况下指定结束定时。在此,没有按各周期定义分别 设定所属的器件或器件的组。因而,分析单元4a等确定与所定义的控制周期 对应的器件并进行分析。由于能够指定多个控制周期,因此1个器件也有可 能对应于多个控制周期。在该情况下,作为分析对象,也可以使用上述的可 靠度、周期的开始与结束的偏差小的情况来自动地将优先级设定得更高。也 可以是,如果该优先级高,则在分析报告中优先地显示或锁定地显示。另一 方面,也可以设为能够进行将特定的器件与各周期定义建立关联的设定。
在设定画面1800中构成为还包含设定保存1811、设定读出1812、OK按 钮1813以及取消按钮1814。设定保存1811是用于保存在设定画面1800内设定 的设定内容的按钮。设定读出1812是用于读出在基本单元3的存储器32的项 目存储部35中预先保持的设定文件的按钮。在该设定文件中,预先指定了1 个以上的控制周期。在读出了该设定文件之后,还能够进一步追加控制周期。 OK按钮1813是用于使在设定画面1800上设定的内容有效并结束设定处理的 按钮。取消按钮1814是用于在不应用在设定画面1800上设定的内容的情况下结束设定处理的按钮。
<周期未设定>
图19示出周期未设定的分析报告的探测图810。即使周期未设定,分析 单元4a也能够进行分析,但能够分析的器件极少。也就是说,仅限于不具有 周期模式的器件。不具有周期模式的器件例如是器件值不变化而为固定值的 器件。例如,如图19的1901所示,即使周期未设定,始终接通或始终断开的 器件也能够进行分析。另一方面,对于具有规定的周期模式的器件,如果周 期未设定,则无法进行分析。这样,由于能够分析的器件少,因此在周期未 设定的情况下,虽然分析本身是能够进行的,但分析结果的有效性受限。因 而,如图19所示,也可以在分析报告中显示周期未设定的意思和用于催促进 行周期设定的消息1902。如果选择“进行周期设定并进行分析”,则显示周期 设定的弹出画面,从而操作者能够进行周期设定。
<变形例>
本发明不限于上述实施方式,能够进行各种变形。下面,参照附图对各 种变形例进行说明。
<系统结构的变形例>
图20示出PLC系统结构的变形例。在上述实施方式中,作为PLC系统, 对构成为包括PLC 1、与基本单元3连接的PC 2a以及与分析单元4a连接的用 于显示分析报告的PC 2b的例子进行了说明,其中,所述PLC 1由基本单元3、 分析单元4a以及摄像机单元等扩展单元4b构成。但是,这些结构是一例,上 述运转记录数据的收集、模型的生成、分析、分析结果的显示也可以由任意 的装置或单元来进行,还可以由其它外部装置或其它扩展单元来实现。在此, 对这样的结构的变形例进行说明。
例如,如图20所示,也可以利用配置在PLC 1的上位层的分析装置(作为 服务器装置而发挥功能)2c来实现上述实施方式所涉及的分析单元4a的功能。 由于模型的学习阶段的处理等的处理负荷非常高且需要处理时间,因此也能 够假定根据PLC单元的处理能力而在外部实现。另外,通过在上位层的装置 中设置分析功能,也能够还从其它PLC中吸取信息,也能够生成可靠度更高 的模型。分析装置2c具有PLC固有信息的解析、模型的生成、分析、分析报 告的制作等功能。关于这些功能,由于是与分析单元4a相同的处理,因此省 略说明。
另外,在上述实施方式中,基本单元3收集了所有器件的运转记录数据, 但也可以由其它扩展单元进行收集。例如,如图20所示,也可以设置记录器 单元4c来作为扩展单元。记录器单元4c具备CPU 41c、存储器42c以及通信部 43c。在存储器42c中设置有在上述实施方式中被设置在基本单元3中的环形 缓冲器44c以及运转记录存储部45c的存储区域。关于运转记录的收集,由于 是与上述实施方式的基本单元3所进行的处理相同的处理,因此省略详细的 说明。
这样,根据本发明,在上述实施方式中说明过的实现处理功能的装置或 单元能够在可能的范围内进行变更,本发明包括这些变形。在上述变形例中, 说明了与基本单元3分开地设置用于收集运转记录数据的记录器单元4c的例 子,但也可以在该单元中设置收集功能和通信功能,关于保存目的地,设为 经由网络连接的数据库。由此,能够保存更大容量的数据,能够进行与发生 触发时相比追溯相当久的时间的解析,并且能够还利用其它PLC系统的数据。
另外,在上述变形例中说明了以下例子:利用与基本单元3不同的单元 来实现处理功能,或者利用外部装置来实现处理功能,但也可以是将这些处 理功能与基本单元3一体化的方式。这种结构的优点在于,能够省略与其它 单元或外部装置之间的通信处理,因此能够减轻由通信引起的处理负荷,能 够降低对PLC控制的影响。此外,一体化的情况下的性能依赖于基本单元3 的性能,因此需要基本单元3的高性能化。
<总结>
[观点1]
本发明是一种分析装置,具备:执行引擎,其重复执行用户程序;获取 部件,其获取通过执行所述用户程序而收集到的、包含时间序列的多个器件 值的运转记录数据;模型生成部件,其基于获取到的正常时的所述运转记录 数据的学习来生成每个器件的模型;分析部件,其针对获取到的分析对象的 所述运转记录数据,按照所述模型来分析不满足正常条件的非正常器件;以 及报告生成部件,其生成使被探测为所述非正常器件的各器件的分析结果在 时间轴上同步地显示的分析报告。根据本实施方式,能够提供一种使各器件 的分析结果同步的报告。
[观点2]
在上述实施方式中,还具备设定部件,所述设定部件设定1个以上的控 制周期的定义,所述模型生成部件基于所设定的所述1个以上的控制周期的 定义来进行所获取到的所述运转记录数据的学习,所述报告生成部件生成分 析报告,所述分析报告按照所设定的所述1个以上的控制周期的定义,以使 被探测为所述非正常器件的各器件的分析结果在时间轴上同步的方式来显 示各器件的分析结果。根据本实施方式,能够按照所定义的控制周期来分析 运转记录数据,能够按照各器件的周期来使分析结果同步。
[观点3]
在上述实施方式中,分析装置还具备发送部件,所述发送部件向外部装 置发送表示从所述报告生成部件输出的所述分析报告的内容的结果显示画 面的画面信息,在所述外部装置中,将所述结果显示画面以能够操作的方式 显示于显示部。根据本实施方式,能够向外部装置发送分析报告,能够利用 例如更高性能的PC等对分析报告进行解析,能够进行更详细的分析、显示具 有更丰富的操作体系的结果显示画面。
[观点4]
在上述实施方式中,在所述结果显示画面中,作为所述分析结果,包含 表示被探测到的非正常器件的周期和探测到异常的定时的探测图、表示被探 测到的非正常器件的工序和发生时刻的探测列表、摄像机影像、以及表示探 测到与平时不同的状态的原因的分析注释中的至少一方。根据本实施方式, 能够以各种方式多方面地显示分析结果,能够辅助操作者的解析。
[观点5]
在上述实施方式中,能够在时间轴上相互联动地操作所述探测图、所述 探测列表、所述摄像机影像以及所述分析注释。根据本实施方式,通过对分 析结果的一种显示方式进行操作,其它显示方式的分析结果也联动地被更新, 能够对操作者提供更舒适的操作体系。
[观点6]
在上述实施方式中,在所述探测图中,以能够识别的形状示出被探测到 的非正常器件的周期的开始定时和结束定时,表示探测到异常的定时的异常 点包含在所述形状的内部。根据本实施方式,能够一边确认周期的开始定时 和结束定时,一边掌握周期内的异常点,从而能够更容易地进行异常的解析。
[观点7]
在上述实施方式中,在所述摄像机影像中,以能够比较的方式显示分析 对象的影像以及与该分析对象的影像对应的正常时的影像。根据本实施方式, 能够一边将异常时的影像与正常时的影像进行对比一边进行确认,从而能够 更容易地确定异常。
[观点8]
在上述实施方式中,与所述分析对象的影像的控制周期同步地显示所述 正常时的影像。根据本实施方式,能够使要进行对比的2个影像更加准确地 同步。
[观点9]
在上述实施方式中,在所述结果显示画面中包含表示所述摄像机影像的 再现位置的拖动条。根据本实施方式,能够容易地确认分析对象的影像的再 现位置。
[观点10]
在上述实施方式中,在所述结果显示画面中还包含能够指定用于锁定所 述分析报告的显示项目的条件的筛选器设定区域。根据本实施方式,能够从 结果显示画面中排除不需要的显示项目,能够更加容易地进行异常的解析。
[观点11]
在上述实施方式中,在所述筛选器设定区域中,能够通过器件的控制周 期的指定、属性信息的指定以及事件或错误的指定中的至少一方来指定筛选 器。根据本实施方式,能够在操作者锁定显示项目时提供各种选项。
[观点12]
在上述实施方式中,还具备显示部件,所述显示部件显示所述用户程序 的编辑画面,在所述编辑画面中,能够显示与该编辑画面的时间轴同步的所 述分析报告。根据本实施方式,能够与用户程序相协作地显示分析报告,能 够进行还考虑了用户程序的分析。
[观点13]
在上述实施方式中,还具备:接收部件,其接收所述分析报告的生成请 求;以及通知部件,当由所述报告生成部件根据所述生成请求生成所述分析 报告时,所述通知部件向请求源进行分析报告的生成已完成的意思的通知。 根据本实施方式,能够向操作者进行分析报告的生成已完成的意思的通知, 能够实现用户体验更好的操作体系。
[观点14]
在上述实施方式中,在没有通过所述设定部件定义控制周期的情况下, 所述分析部件将不具有控制周期的周期模式的器件作为分析对象,来分析所 述运转记录数据。根据本实施方式,不要求操作者进行周期模式的设定操作 就能够容易地输出分析报告。因而,操作者无需设定周期模式也能够尝试生 成分析报告,还能够进行解析所生成的分析报告并为了更详细地分析而设定 周期模式等解析方法。
[观点15]
在上述实施方式中,所述报告生成部件将不具有控制周期的周期模式的 器件的分析结果生成为分析报告,在所述分析报告中包含没有设定控制周期 的意思以及用于催促通过所述设定部件进行控制周期的设定的消息。根据本 实施方式,在操作者忘记进行周期设定等情况下,能够催促进行周期设定, 能够提供一种用户体验更好的操作体系。
[观点16]
本发明是一种分析系统,所述分析系统的数据处理装置与可编程逻辑控 制器能够通信,所述分析系统的特征在于,具备:执行引擎,其重复执行用 户程序;获取部件,其获取通过执行所述用户程序而收集到的、包含时间序 列的多个器件值的运转记录数据;模型生成部件,其基于获取到的正常时的 所述运转记录数据的学习来生成每个器件的模型;分析部件,其针对获取到 的分析对象的所述运转记录数据,按照所述模型来分析不满足正常条件的非 正常器件;以及报告生成部件,其生成使被探测为所述非正常器件的各器件 的分析结果在时间轴上同步地显示的分析报告。根据本实施方式,能够提供 一种使各器件的分析结果同步的报告。
[观点17]
在上述实施方式中,所述获取部件、所述模型生成部件、所述分析部件 以及所述报告生成部件中的至少一方设置在所述数据处理装置中。根据本实 施方式,能够根据PLC的开发成本、数据处理装置的性能等,将用于实现本 发明的结构灵活地组装到恰当的组件中,能够提高系统设计的自由度。
[观点18]
根据上述实施方式,所述可编程逻辑控制器具备:CPU单元,其具备所 述执行引擎;以及记录器单元,其实现所述获取部件,设置在所述可编程逻 辑控制器中,所述数据处理装置具备所述模型生成部件、所述分析部件以及 所述报告生成部件。根据本实施方式,能够根据PLC的开发成本、数据处理 装置的性能等,将用于实现本发明的结构灵活地组装到恰当的组件中,能够 提高系统设计的自由度。
发明不限于上述的实施方式,能够在发明的主旨的范围内进行各种变形、 变更。
Claims (19)
1.一种分析装置,其特征在于,具备:
执行引擎,其重复执行用户程序;
获取部件,其获取通过执行所述用户程序而收集到的、包含时间序列的多个器件值的运转记录数据;
模型生成部件,其基于获取到的正常时的所述运转记录数据的学习来生成每个器件的模型;
分析部件,其针对获取到的分析对象的所述运转记录数据,按照所述模型来分析不满足正常条件的非正常器件;以及
报告生成部件,其生成使被探测为所述非正常器件的各器件的分析结果在时间轴上同步地显示的分析报告。
2.根据权利要求1所述的分析装置,其特征在于,
还具备设定部件,所述设定部件设定1个以上的控制周期的定义,
所述模型生成部件基于所设定的所述1个以上的控制周期的定义来进行所获取到的所述运转记录数据的学习,
所述报告生成部件生成分析报告,所述分析报告按照所设定的所述1个以上的控制周期的定义,以使被探测为所述非正常器件的各器件的分析结果在时间轴上同步的方式来显示各器件的分析结果。
3.根据权利要求1所述的分析装置,其特征在于,
还具备发送部件,所述发送部件向外部装置发送表示从所述报告生成部件输出的所述分析报告的内容的结果显示画面的画面信息,
在所述外部装置中,将所述结果显示画面以能够操作的方式显示于显示部。
4.根据权利要求3所述的分析装置,其特征在于,
在所述结果显示画面中,作为所述分析结果,包含表示被探测到的非正常器件的周期和探测到异常的定时的探测图、表示被探测到的非正常器件的工序和发生时刻的探测列表、摄像机影像、以及表示探测到与平时不同的状态的原因的分析注释中的至少一方。
5.根据权利要求4所述的分析装置,其特征在于,
能够在时间轴上相互联动地操作所述探测图、所述探测列表、所述摄像机影像以及所述分析注释。
6.根据权利要求4所述的分析装置,其特征在于,
在所述探测图中,
以能够识别的形状示出被探测到的非正常器件的周期的开始定时和结束定时,
表示探测到异常的定时的异常点包含在所述形状的内部。
7.根据权利要求4所述的分析装置,其特征在于,
在所述摄像机影像中,以能够比较的方式显示分析对象的影像以及与该分析对象的影像对应的正常时的影像。
8.根据权利要求7所述的分析装置,其特征在于,
与所述分析对象的影像的控制周期同步地显示所述正常时的影像。
9.根据权利要求4所述的分析装置,其特征在于,
在所述结果显示画面中包含表示所述摄像机影像的再现位置的拖动条。
10.根据权利要求4所述的分析装置,其特征在于,
在所述结果显示画面中还包含能够指定用于锁定所述分析报告的显示项目的条件的筛选器设定区域。
11.根据权利要求10所述的分析装置,其特征在于,
在所述筛选器设定区域中,能够通过器件的控制周期的指定、属性信息的指定以及事件或错误的指定中的至少一方来指定筛选器。
12.根据权利要求1所述的分析装置,其特征在于,
还具备显示部件,所述显示部件显示所述用户程序的编辑画面,
在所述编辑画面中,能够显示与该编辑画面的时间轴同步的所述分析报告。
13.根据权利要求12所述的分析装置,其特征在于,还具备:
接收部件,其接收所述分析报告的生成请求;以及
通知部件,当由所述报告生成部件根据所述生成请求生成所述分析报告时,所述通知部件向请求源进行分析报告的生成已完成的意思的通知。
14.根据权利要求2所述的分析装置,其特征在于,
在没有通过所述设定部件定义控制周期的情况下,所述分析部件将不具有控制周期的周期模式的器件作为分析对象,来分析所述运转记录数据。
15.根据权利要求14所述的分析装置,其特征在于,
所述报告生成部件将不具有控制周期的周期模式的器件的分析结果生成为分析报告,
在所述分析报告中包含没有设定控制周期的意思以及用于催促通过所述设定部件进行控制周期的设定的消息。
16.一种分析系统,所述分析系统的数据处理装置与可编程逻辑控制器能够通信,所述分析系统的特征在于,具备:
执行引擎,其重复执行用户程序;
获取部件,其获取通过执行所述用户程序而收集到的、包含时间序列的多个器件值的运转记录数据;
模型生成部件,其基于获取到的正常时的所述运转记录数据的学习来生成每个器件的模型;
分析部件,其针对获取到的分析对象的所述运转记录数据,按照所述模型来分析不满足正常条件的非正常器件;以及
报告生成部件,其生成使被探测为所述非正常器件的各器件的分析结果在时间轴上同步地显示的分析报告。
17.根据权利要求16所述的分析系统,其特征在于,
所述获取部件、所述模型生成部件、所述分析部件以及所述报告生成部件中的至少一方设置在所述数据处理装置中。
18.根据权利要求16所述的分析系统,其特征在于,
所述可编程逻辑控制器具备:
CPU单元,其具备所述执行引擎;以及
记录器单元,其实现所述获取部件,设置在所述可编程逻辑控制器中,
所述数据处理装置具备所述模型生成部件、所述分析部件以及所述报告生成部件。
19.一种系统的控制方法,所述系统的数据处理装置与可编程逻辑控制器能够通信,所述系统的控制方法的特征在于,包括以下工序:
执行工序,重复执行用户程序;
获取工序,获取通过执行所述用户程序而收集到的、包含时间序列的多个器件值的运转记录数据;
模型生成工序,基于获取到的正常时的所述运转记录数据的学习来生成每个器件的模型;
分析工序,针对获取到的分析对象的所述运转记录数据,按照所述模型来分析不满足正常条件的非正常器件;以及
报告生成工序,生成使被探测为所述非正常器件的各器件的分析结果在时间轴上同步地显示的分析报告。
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