CN116075784A

CN116075784A - Plc装置以及工业机械系统

Info

Publication number: CN116075784A
Application number: CN202180061634.6A
Authority: CN
Inventors: 高岛八起
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-09-16
Filing date: 2021-09-09
Publication date: 2023-05-05
Also published as: WO2022059588A1; DE112021004324T5; US20230305509A1; JPWO2022059588A1

Abstract

在PLC装置中，具有：文本数据输出部，其为了从解析后的梯形图程序输出任意的字符串，从存储装置读出文本数据；显示部，其将所述任意的规定的字符串输出到显示装置；以及通信部，其根据规定的命令与网络服务器进行文本通信，所述文本数据输出部还根据所述文本数据所包含的关键字，判定将所述文本数据输出到所述显示部和所述通信部中的哪一个，根据判定结果将所述文本数据的输出目的地输出到所述显示部或所述通信部，由此，能够通过PLC程序实现通用协议通信(HTTP通信)。

Description

PLC装置以及工业机械系统

技术领域

本发明涉及PLC装置以及工业机械系统。

背景技术

在工业机械中，使用PLC(Progrmmable Logic Controller)，通过梯形图程序等序列控制来进行设备控制。例如在该工业机械中检测到异常时，通过序列控制，向设置于工业机械的外部的显示装置显示消息数据，由此，能够对工业机械的使用者通知异常的产生(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平04-164552号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在使用显示装置显示消息数据的情况下，难以从远程确认消息数据。因此，考虑根据PLC序列控制程序，利用网络通信功能，但为了利用网络通信功能，需要专用协议设计、网络服务器、网关等专用硬件。为了实现专用协议设计，不得不使用高级的网络协议设计技术。另外，在使用专用硬件时，导入/运用成本变高。

期望一种技术，由于不需要专用硬件，因此导入/运用成本低，通过以简单的PLC程序实现通用协议通信(例如HTTP通信、SMTP通信等)，由此，能够远程进行状况确认。

用于解决课题的手段

(1)关于本公开的PLC装置的一方式，在PLC(Progrmmable Logic Controller)装置中，包含：文本数据输出部，其为了从解析后的梯形图程序输出任意的字符串，从存储装置读出文本数据；显示部，其将规定的字符串输出到显示装置；以及通信部，其根据规定的命令与网络服务器进行文本通信，所述文本数据输出部还根据所述文本数据所包含的关键字，判定将所述文本数据输出到所述显示部和所述通信部中的哪一个，根据判定结果将所述文本数据的输出目的地输出到所述显示部或所述通信部。

(2)本公开的工业机械系统的一方式具有：工业机械，其具有(1)的PLC装置；以及HTTP服务器，在所述工业机械产生了警报时，所述PLC装置对所述HTTP服务器输出所述文本数据。

发明效果

根据一方式，不需要专用硬件，因此，导入/运用成本低，通过以简单的PLC程序实现通用协议通信(例如HTTP通信、SMTP通信等)，由此，能够远程地进行状况确认。

附图说明

图1是一实施方式的PLC装置10以及包含该PLC装置10的PLC系统1的结构图。

图2A是表示一实施方式的梯形图程序的例子的图。

图2B是表示一实施方式的异常信号输出系统的例子的图。

图3A是表示一实施方式的文本数据的例子的图。

图3B是表示一实施方式的文本数据的例子的图。

图3C是表示一实施方式的文本数据的例子的图。

图3D是表示一实施方式的文本数据的例子的图。

图3E是表示一实施方式的文本数据的例子的图。

图3F是表示一实施方式的文本数据的例子的图。

图3G是表示一实施方式的文本数据的例子的图。

图3H是表示一实施方式的文本数据的例子的图。

图4A是表示一实施方式的PLC装置的动作的流程图。

图4B是表示一实施方式的PLC装置的动作的流程图。

图5是一实施方式的工业机械系统的结构图。

图6是一实施方式的工业机械系统的结构图。

图7A是表示一实施方式的梯形图程序的例子的图。

图7B是表示一实施方式的文本数据的例子的图。

图7C是表示一实施方式的响应数据的格式的例子的图。

具体实施方式

以下，参照图1～图7C对本发明的实施方式进行说明。

〔1实施方式的结构〕

图1是本发明的实施方式的PLC装置10以及包含该PLC装置10的PLC系统1的结构图。

PLC系统1具有：PLC装置10、存储装置20、I/O输入输出装置30、网络35、网络服务器40以及显示装置50。

在对PLC装置10进行说明之前，首先，对存储装置20、I/O输入输出装置30、网络35、网络服务器40以及显示装置50进行说明。

存储装置20是存储各种信息的装置，尤其在本实施方式中，存储PLC程序21、文本数据22、答复数据23。存储装置20例如可以是HDD(Hard Disk Drive)、SDD(Solid StateDrive)等能够改写的存储器。

I/O输入输出装置30是输出向PLC装置10的输出信号(对PLC装置10而言的输入信号)，或输入来自PLC装置10的输入信号(对PLC装置10而言的输出信号)的装置。

网络服务器40是设置在网络35上的服务器，经由网络35与PLC装置10能够通信地连接。尤其在本实施方式中，网络服务器40与PLC装置10执行包含文本数据22的协议通信。另外，网络服务器40例如可以是HTTP服务器、SMTP服务器等，但并不限定于此。

显示装置50例如是显示器等图像显示装置。尤其在本实施方式中，显示装置50显示从PLC装置10取得的作为消息数据的文本数据22。

接着，对PLC装置10进行说明。

PLC装置10是执行梯形图程序等序列控制程序，按照梯形图程序进行各种控制、运算处理、信号的输入输出处理等的装置，PLC装置的一般功能是公知的，省略详细的说明。在本实施方式中，对本发明的功能进行详细说明。

如图1所示，PLC装置10具有：PLC程序执行部11、文本数据输出部12、通信部13、接收数据处理部14以及显示部15。

PLC程序执行部11从存储装置20读出储存在该存储装置20中的PLC程序21，解析并执行PLC程序21，控制I/O信号。尤其在本实施方式中，PLC程序执行部11对作为进行文本数据输出指令的PLC程序21的梯形图程序进行解析。

如后所述，文本数据输出部12根据解析后的梯形图程序，输出储存在指定的部位的任意的字符串，因此，从存储装置20读出文本数据22。

在该文本数据22中包含文本通信命令221和消息数据显示命令222中的任一个。在此，文本通信命令221是指由后述的通信部13处理的文本通信命令(例如，HTTP通信的命令、SMTP通信的命令等)。另外，消息数据显示命令222是指由后述的显示部15处理，用于使后述的显示装置显示文本数据22所包含的消息数据的命令。

具体而言，文本数据输出部12具有文本数据判断部121和输出切换部122。

文本数据判断部121判断文本数据22中是否包含文本通信命令221。更具体而言，文本数据判断部121在所述文本数据22中包含预先设定的规定的关键字的情况下，判断为文本数据22中包含文本通信命令221。另一方面，在所述文本数据22中不包含预先设定的规定的关键字的情况下，判断为文本数据22中包含消息数据显示命令222。

输出切换部122根据文本数据判断部121的判断结果，在文本数据22中包含文本通信命令221的情况下，对通信部13输出该文本数据22，在除此以外的情况下，对显示部15输出该文本数据22。由此，输出切换部122将PLC程序21所包含的任意的字符串的输出目的地切换为显示部15或通信部13中的任一方。

图2A表示文本数据输出部12为了进行文本数据输出指令而由PLC程序执行部11解析的梯形图程序的例子。

如上述的例子所示，文本数据输出部12例如通过异常检测器输出异常信号，当“X0001.0”设为开启(ON)时，文本数据输出部12读出存储在“A0000.0”的文本数据22。

并且，文本数据输出部12判断例如在“A0000.0”所存储的文本数据22中是否包含文本通信命令221(例如预先设定的规定的关键字)，在文本数据22中包含例如要求HTTP通信的关键字的情况下，将该文本数据22输出到通信部13，由此，例如通信部13能够根据该文本数据22对HTTP服务器执行HTTP通信。另外，在“A0000.0”所存储的文本数据22中不包含文本通信命令221(例如预先设定的规定的关键字)的情况下，文本数据输出部12如以往那样对显示部15输出，由此，例如显示部15能够根据该文本数据22对显示装置输出消息。

图2B表示从机床200对PLC控制器100的输入输出单元110输出异常信号的异常信号输出系统的例子。例如，如图2B所示，图2A所示的梯形图程序是对梯形图进行了编程的情况的一例，该梯形图是机床200的异常信号输出与输入输出单元110的输入端口连接，当机床200的异常信号“开启(ON)”时，输出消息那样的梯形图。

接着，表示文本数据22的例子，对文本数据输出部12的处理进行说明。

图3A～图3H表示文本数据22的例子。

如图3A所示，在“A0000.0”所储存的文本数据22中不包含文本通信命令221的情况下，即，在文本数据22是通常的消息数据的情况下，文本数据判断部121判断为文本数据22中不包含文本通信命令，输出切换部122将文本数据22的输出目的地设为显示部15，由此，在后述的显示装置50中显示作为通常的消息数据的文本数据22。

如图3B所示，在“A0000.0”所储存的文本数据22中包含文本通信命令221(在图3B所示的例子中为“$curl”)的情况下，文本数据判断部121判断为文本数据22中包含文本通信命令221，输出切换部122将文本数据22的输出目的地设为通信部13，由此，向后述的网络服务器40发送HTTP请求。

此外，在图3B中，示出了使用“$curl”作为文本通信命令221的例子，但本发明的实施方式并不限定于此。例如，也可以将图3C所例示那样的简化的独自命令作为关键字。

另外，在图3B以及图3C所示的例子中，作为文本通信命令221，例示了发送HTTP请求的命令，但本发明的实施方式并不限定于此。例如，也可以执行电子邮件通信(SMTP)功能。例如，也可以通过图3D所例示的文本数据22，以curl命令形式发送Gmail(注册商标)。或者，也可以通过图3E所例示的文本数据22，以telnet命令形式向邮件服务器发送邮件。或者，也可以通过图3F所例示那样的简化的独自命令来执行电子邮件通信功能。此外，这些情况下，邮件地址等也可以预先记载在设定文件中。

此外，图3G和图3H的文本消息在后面进行叙述。

通信部13与网络服务器40进行包含文本数据的协议通信。更详细而言，通信部13将从输出切换部122取得的文本数据经由网络35发送到网络服务器40，并且作为来自网络服务器40的响应，经由网络35接收答复数据。并且，通信部13将接收到的答复数据输出到后述的接收数据处理部14。

接收数据处理部14对从通信部13取得的作为接收数据的答复数据进行处理。更详细而言，接收数据处理部14通过识别由答复数据的接收引起的文本数据所包含的选项关键字，来判断是将答复数据保存在存储装置20中还是显示于显示装置50。

例示图3G以及图3H所示的文本消息，对接收数据处理部14的处理内容进行说明。在此，图3G以及图3H表示包含选项关键字的文本数据22的例子。

图3G所例示的文本数据22在作为文本通信命令221的“$curl-X GET”之后，作为选项关键字，包含“-o disp”这样的字符串。该情况下，接收数据处理部14从URL“HTTP：//www.fan11105plc.com/update/notice.json”取得答复数据，储存在存储装置20中。

另一方面，图3H所例示的文本数据22在作为文本通信命令221的“$curl-X GET”之后，作为选项关键字包含“-o disp”和文件名。该情况下，接收数据处理部14从URL“HTTP：//www.fan11105plc.com/notice.xml”取得答复数据，经由显示部15向显示装置50消息输出答复数据。

此外，在接收数据处理部14将答复数据保存于存储装置20中的情况下，显示部15也可以将保存在存储装置20中的答复数据显示于显示装置50。

以上，对PLC装置10具有的本发明的功能部进行了说明。

〔2实施方式的动作〕

图4A及图4B是表示本实施方式的PLC装置10的动作的流程图。更详细而言，图4A是表示PLC装置10输出文本数据22时的动作的流程图。在此，作为文本通信命令例示了HTTP命令，但并不限定于此。也可以取代HTTP命令而置换为任意的文本通信命令。图4B是表示PLC装置10接收HTTP数据作为答复数据时的动作的流程图。

〔2.1文本数据输出时的动作〕

参照图4A，在步骤S1中，在PLC程序执行部11解析并执行作为PLC程序21的梯形图程序时，在有文本数据输出要求的情况下(S1：有)，处理转移到步骤S2。在没有文本数据输出要求的情况下(S1：无)，返回到步骤S1。

在步骤S2中，文本数据输出部12从存储装置20读出文本数据。

在步骤S3中，在文本数据中包含HTTP请求关键字(例如，图3B所例示的“curl”)作为文本通信命令221的情况下(S3：有)，处理转移到步骤S4。在不包含HTTP请求关键字的情况下(S3：无)，处理转移到步骤S6。

在步骤S4中，文本数据输出部12对通信部13输出HTTP发送数据。

在步骤S5中，通信部13将从文本数据输出部12取得的HTTP发送数据经由网络35发送到网络服务器40。

在步骤S6中，文本数据输出部12对显示部15输出作为消息数据的显示字符串数据。

在步骤S7中，显示部15执行使显示装置50显示作为消息数据的显示字符串数据的处理。

〔2.2HTTP数据接收时的动作〕

参照图4B，在步骤S11中，通信部13执行经由网络35从网络服务器40接收答复数据的处理。

在步骤S12中，在文本数据中包含HTTP答复显示指定(例如，图3G所例示的“-odisp”)的情况下(S12：有)，处理转移到步骤S13。在不包含HTTP答复显示指定的情况下(S12：无)，处理转移到步骤S15。

在步骤S13中，接收数据处理部14将在答复数据中包含的作为消息数据的显示字符串数据输出到显示部15。

在步骤S14中，显示部15执行将作为消息数据的显示字符串数据显示于显示装置50的处理。

在步骤S15中，在文本数据中包含HTTP保存指定(例如，图3H所例示的“-o任意的文件名”)的情况下(S15：有)，处理转移到步骤S16。在文本数据中不包含HTTP保存指定的情况下(S15：无)，结束处理。

在步骤S16中，接收数据处理部14将答复数据23保存在存储装置20的指定的存储区域。

以上，对本实施方式的PLC装置10的动作进行了说明。

接着，例如，对通过使PLC装置10的文本通信命令与在云上提供规定的服务的服务器协作，能够简单地构成有用的系统的例子进行说明。

〔3实施例〕

〔3.1第一实施例〕

首先，作为在云上提供规定的服务的服务器，例示聊天系统70以及课题管理系统80。图5是表示作为第一实施例的工业机械系统2的结构的图。工业机械系统2具有：作为工业机械的机床60、在线上设置的聊天系统70以及课题管理系统80。

机床60例如除了数值控制的加工用的机械以外，还是在工厂内运转的机器人等。另外，机床60具有PLC装置10。尤其在本实施方式中，机床60例如在需要更换消耗部件的情况下等发出警报，根据机床60发出警报，PLC装置10对安装有聊天系统70的线上的HTTP服务器输出HTTP请求。

聊天系统70是安装于线上的HTTP服务器的聊天系统，例如可以是Slack(注册商标)等聊天机器人。聊天系统70当从PLC装置10取得HTTP请求时，对课题管理系统80发送记载有例如需要更换消耗部件等课题的新的问题点(issue)。

课题管理系统80是用于管理在包含机床60的多台工业机械中产生的课题的系统，例如可以是GitHub(注册商标)等系统。课题管理系统80在从聊天系统70接收到记载有课题的新的问题点时，通过设定解决课题的日期和负责人，登记该新的问题点，向设定的负责人通知登记了新的问题点。位于远离机床60的远程的负责人根据新的问题点来确认状况，解决课题。即，在上述的例子中，远程的负责人根据新的问题点，识别需要更换消耗部件的情况，负责人本人或者从负责人处接到联络的机床60的管理者更换消耗部件。

此外，该新的问题点的登记能够通过Web页面来进行，但也能够通过来自外部的HTTP POST来制作。

即，在工业机械系统2中，在机床60中产生了警报时，经由聊天系统70在课题管理系统80中登记新的问题点，由此，能够将产生了警报的情况与其内容一起通知给位于远离机床60的远程的课题的负责人、机床60的管理者。

另外，在工业机械系统2中，将作为上述HTTP请求的发送数据的格式和接收到该格式的聊天系统70的程序作为包提供，由此，能够进行机床60的管理者、用户的IoT应对。

此外，安装有聊天系统70的线上的HTTP服务器例如可以是机床60的制造商内、设置机床60的工厂内的服务器(现场服务器)。

〔3.2第二实施例〕

接下来，作为在云上提供规定的服务的服务器，例示WEB服务器90。图6是表示作为第二实施例的工业机械系统3的结构的图。工业机械系统3具有：作为工业机械的机床60、显示装置50以及WEB服务器90。

机床60例如除了数值控制的加工用的机械以外，还是在工厂内运转的机器人等。另外，机床60具有PLC装置10。尤其在本实施例中，PLC装置10执行的梯形图程序实现根据来自WEB服务器90的答复数据，定期地确认是否发布了该梯形图程序的更新数据的处理。在该处理中，PLC装置10将包含文本通信命令221的文本数据22作为用于确认更新数据的发布的HTTP请求发送到WEB服务器90。

图7A表示PLC装置10执行的梯形图程序。例如，机床60的制造商在机床60出厂后，为了在为了改良、不良情况修正而需要替换梯形图程序时进行替换，如图7A所示，安装每天进行文本数据输出的程序。

图7B表示文本数据的例子。图7B所示的文本数据包含的文本通信命令是指示将在上述机床制造商的主页访问PLC1的update_plc这样的网站时的响应数据以plc_update_check.json这样的形式保存的通信命令。

如上所述，在文本数据中登记向自身的服务站点的URL，在需要更新的时刻到来的情况下，变更从WEB服务器90发布的答复数据的内容。

图7C表示plc_update_check.json的格式。

通过将PLC装置10执行的梯形图程序的版本与plc_update_check.json所包含的最新版本信息进行比较，能够确认是否从WEB服务器90发布了更新数据，因此，如图6所示，如果需要，则能够在显示装置50显示通知消息。

〔4实施方式起到的效果〕

(1)关于本实施方式的PLC装置(例如，上述的“PLC装置10”)，在PLC(ProgrmmableLogic Controller)装置中，包含：文本数据输出部(例如，上述的“文本数据输出部12”)，其为了从解析后的梯形图程序输出任意的字符串，从存储装置(例如，上述的“存储装置20”)读出文本数据；显示部(例如，上述的“显示部15”)，其将规定的字符串输出到显示装置(例如，上述的“显示装置50”)；以及通信部(例如，上述的“通信部13”)，其根据规定的命令与网络服务器(例如，上述的“网络服务器40”)进行文本通信，所述文本数据输出部(例如，上述的“文本数据输出部12”)还根据所述文本数据所包含的关键字，判定将所述文本数据输出到所述显示部(例如，上述的“显示部15”)或所述通信部(例如，上述的“通信部13”)中的哪一个，根据判定结果将所述文本数据的输出目的地输出到所述显示部(例如，上述的“显示部15”)或所述通信部(例如，上述的“通信部13”)。

由此，不需要专用硬件，因此，导入/运用成本低，通过以简单的PLC程序实现通用协议通信(HTTP通信)，能够远程地进行状况确认。

尤其是，即使不对PLC编程工具追加用于执行网络通信功能的专用的命令代码，也检测命令数据的关键字，由此，能够实现文本数据通信(HTTP通信、电子邮件通信(SMTP))功能。

另外，不需要高级的网络协议技术，用户的学习成本得以降低。

并且，由于使用通用的协议，因此不使用专用网络设备，与开放服务(SaaS)的协作变得容易。

另外，在文本数据中包含文本通信命令的情况下，能够向通信部(例如，上述的“通信部13”)输出任意的字符串，在文本数据中不包含文本通信命令的情况下，能够向显示部(例如，上述的“显示部15”)输出任意的字符串。

(2)关于(1)所记载的PLC装置(例如，上述的“PLC装置10”)，也可以是，还具有：接收数据处理部(例如，上述的“接收数据处理部14”)，其将通过所述通信部(例如，上述的“通信部13”)从所述网络服务器(例如，上述的“网络服务器40”)接收到的答复数据输出到所述显示部(例如，上述的“显示部15”)。

由此，能够将从网络服务器(例如，上述的“网络服务器40”)返回来的答复数据显示于显示装置(例如，上述的“显示装置50”)。

(3)在(2)所记载的PLC装置(例如，上述的“PLC装置10”)中，也可以是，所述接收数据处理部(例如，上述的“接收数据处理部14”)将所述答复数据保存在所述存储装置(例如，上述的“存储装置20”)中，所述显示部将保存在所述存储装置(例如，上述的“存储装置20”)中的所述答复数据输出到所述显示装置(例如，上述的“显示装置50”)。

由此，能够将从网络服务器(例如，上述的“网络服务器40”)返回来的答复数据暂时保存于存储装置(例如，上述的“存储装置20”)，然后显示于显示装置(例如，上述的“显示装置50”)。

(4)在(3)所记载的PLC装置(例如，上述的“PLC装置10”)中，也可以是，所述梯形图程序实现根据所述答复数据定期地确认是否发布了所述梯形图程序的更新数据的处理，在发布了所述更新数据的情况下，所述显示部(例如，上述的“显示部15”)使所述显示装置(例如，上述的“显示装置50”)显示催促更新的消息。

由此，PLC装置(例如，上述的“PLC装置10”)的用户能够确认是否发布了PLC装置(例如，上述的“PLC装置10”)执行的梯形图程序的更新数据。

(5)本实施方式的工业机械系统(例如，上述的“工业机械系统2”)具有：工业机械(例如，上述的“机床60”)，其具有(1)～(4)所记载的PLC装置(例如，上述的“PLC装置10”)；以及HTTP服务器，在所述工业机械(例如，上述的“机床60”)产生了警报时，所述PLC装置(例如，上述的“PLC装置10”)对所述HTTP服务器输出所述文本数据。

由此，能够向位于远离工业机械(例如，上述的“机床60”)的远程的课题的负责人、工业机械(例如，上述的“机床60”)的管理者通知产生了警报。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于所述的实施方式。另外，本实施方式所记载的效果只不过是列举了由本发明产生的最优选的效果，本发明的效果并不限定于本实施方式所记载的效果。

PLC装置10的控制方法通过软件来实现。在通过软件来实现的情况下，构成该软件的程序安装在计算机(PLC装置10)中。另外，这些程序既可以记录于可移动介质而分发给用户，也可以通过经由网络下载到用户的计算机而分发。并且，这些程序也可以不下载而作为经由网络的Web服务提供给用户的计算机(PLC装置10)。

符号说明

1 PLC系统

10 PLC装置

11 PLC程序执行部

12 文本数据输出部

13 通信部

14 接收数据处理部

15 显示部

20 存储装置

30I/O输入输出装置

35 网络

40 网络服务器

50 显示装置

121 文本数据判断部

122 输出切换部。

Claims

1.一种PLC(Progrmmable Logic Controller)装置，其特征在于，包含：

文本数据输出部，其为了从解析后的梯形图程序输出任意的字符串，从存储装置读出文本数据；

显示部，其将规定的字符串输出到显示装置；以及

通信部，其根据规定的命令与网络服务器进行文本通信，

所述文本数据输出部还根据所述文本数据所包含的关键字，判定将所述文本数据输出到所述显示部和所述通信部中的哪一个，根据判定结果将所述文本数据的输出目的地输出到所述显示部或所述通信部。

2.根据权利要求1所述的PLC装置，其特征在于，

所述PLC装置还具有：接收数据处理部，其将通过所述通信部从所述网络服务器接收到的答复数据输出到所述显示部。

3.根据权利要求2所述的PLC装置，其特征在于，

所述接收数据处理部将所述答复数据保存在所述存储装置中，

所述显示部将保存在所述存储装置中的所述答复数据输出到所述显示装置。

4.根据权利要求3所述的PLC装置，其特征在于，

所述梯形图程序实现根据所述答复数据定期地确认是否发布了所述梯形图程序的更新数据的处理，

在发布了所述更新数据的情况下，所述显示部使所述显示装置显示催促更新的消息。

5.一种工业机械系统，其特征在于，具有：

工业机械，其具有权利要求1～4中任一项所述的PLC装置；以及

HTTP服务器，

在所述工业机械产生了警报时，所述PLC装置对所述HTTP服务器输出所述文本数据。