DE102017003515A1

DE102017003515A1 - Zellensteuervorrichtung, die eine fertigungszelle als reaktion auf einen befehl von einer produktionsverwaltungsvorrichtung steuert

Info

Publication number: DE102017003515A1
Application number: DE102017003515.6A
Authority: DE
Inventors: Kazuya Goto
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-04-18
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2018-01-18
Also published as: US20170302687A1; CN107305368A; CN107305368B; JP2017194744A; JP6613200B2; US10454951B2

Abstract

Zellensteuervorrichtung, die eine unbefugte Kommunikation verhindern kann, in der ein Dritter einen unbefugten Zugriff auf die Vorrichtung durchführt. Die Zellensteuervorrichtung umfasst einen Kommunikationsabschnitt, der mit einer Produktionsverwaltungsvorrichtung oder mehreren Maschinen kommuniziert, eine Kommunikationssteuerung, welche die Kommunikation durch den Kommunikationsabschnitt durchführt, und einen Kommunikationsermittlungsabschnitt, der einen aktuellen Kommunikationsverkehr überwacht und den aktuellen Kommunikationsverkehr mit einem zum Ausführen durch die Kommunikationssteuerung geplanten Kommunikationsverkehr vergleicht, um zu ermitteln, ob der aktuelle Kommunikationsverkehr mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Zellensteuervorrichtung, die eine Fertigungszelle als Reaktion auf einen Befehl von einer Produktionsverwaltungsvorrichtung steuert.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Der Stand der Technik kennt Zellensteuervorrichtungen, die eine Fertigungszelle umfassend Maschinen als Reaktion auf einen Befehl von einer Produktionsverwaltungsvorrichtung als ein Hostcomputer steuern (siehe beispielsweise die japanische ungeprüfte Patentschrift (Kokai) Nr. 2011-186910 ).
Auf diesem technischen Gebiet besteht ein Bedarf eines Verfahrens zum Verhindern einer unbefugten Kommunikation, in der ein Dritter einen unbefugten Zugriff auf eine Zellensteuervorrichtung vornimmt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Zellensteuervorrichtung, die zum Steuern einer Fertigungszelle umfassend eine Vielzahl von Maschinen gemäß einem Befehl von einer Produktionsverwaltungsvorrichtung ausgebildet ist, umfasst einen zum Kommunizieren mit der Produktionsverwaltungsvorrichtung oder der Vielzahl von Maschinen ausgebildeten Kommunikationsabschnitt; eine zum Durchführen der Kommunikation durch den Kommunikationsabschnitt ausgebildete Kommunikationssteuerung; und einen zum Überwachen eines aktuellen Kommunikationsverkehrs im Kommunikationsabschnitt, Vergleichen des aktuellen Kommunikationsverkehrs mit einem geplanten Kommunikationsverkehr der durch die Kommunikationssteuerung durchzuführenden geplanten Kommunikation und Ermitteln, ob der aktuelle Kommunikationsverkehr mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr, ausgebildeten Kommunikationsermittlungsabschnitt.
Der Kommunikationsermittlungsabschnitt kann den aktuellen Kommunikationsverkehr mit dem geplanten Kommunikationsverkehr für jeden vorgegebenen Zeitraum vergleichen. Wenn der aktuelle Kommunikationsverkehr in einem Zeitraum ermittelt wird, in dem die Kommunikationssteuerung die geplante Kommunikation nicht durchführt, kann der Kommunikationsermittlungsabschnitt in Echtzeit ermitteln, dass der aktuelle Kommunikationsverkehr mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr.
Die Zellensteuervorrichtung kann einen zum Blockieren der Kommunikation durch den Kommunikationsabschnitt ausgebildeten Kommunikationsblockierabschnitt, wenn der Kommunikationsermittlungsabschnitt ermittelt, dass der aktuelle Kommunikationsverkehr mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr, umfassen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorhergehenden oder weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung der folgenden Ausführungsformen in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen hervor.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Netzwerksystems gemäß einer Ausführungsform;
2 zeigt ein Zeitablaufdiagramm des Kommunikationsverkehrs im in 1 dargestellten Netzwerksystems, wobei Abschnitt (a) ein Zeitablaufdiagramm des geplanten Kommunikationsverkehrs zwischen der Produktionsverwaltungsvorrichtung und der Zellensteuervorrichtung zeigt, Abschnitt (b) ein Zeitablaufdiagramm des geplanten Kommunikationsverkehrs zwischen den Zellensteuervorrichtung und der Fertigungszelle zeigt und Abschnitt (c) und (d) jeweils Zeitablaufdiagramme des Kommunikationsverkehrs zeigen, wenn eine unbefugte Kommunikation die geplante Kommunikation zwischen der Zellensteuervorrichtung und der Fertigungszelle überlagert.
3 zeigt ein Zeitablaufdiagramm des Kommunikationsverkehrs zwischen der Zellensteuervorrichtung und der Fertigungszelle gemäß eines weiteren Beispiels, wobei Abschnitt (a) ein Zeitablaufdiagramm des geplanten Kommunikationsverkehrs zeigt und Abschnitt (b) ein Zeitablaufdiagramm des Kommunikationsverkehrs zeigt, wenn eine unbefugte Kommunikation eine geplante Kommunikation überlagert.
4 zeigt ein Zeitablaufdiagramm des Kommunikationsverkehrs zwischen der Zellensteuervorrichtung und der Fertigungszelle gemäß eines weiteren Beispiels, wobei Abschnitt (a) ein Zeitablaufdiagramm des geplanten Kommunikationsverkehrs zeigt und Abschnitt (b) ein Zeitablaufdiagramm des Kommunikationsverkehrs zeigt, wenn eine unbefugte Kommunikation eine geplante Kommunikation überlagert.
5 zeigt ein Zeitablaufdiagramm des Kommunikationsverkehrs zwischen der Zellensteuervorrichtung und der Fertigungszelle gemäß eines weiteren Beispiels, wobei Abschnitt (a) ein Zeitablaufdiagramm des geplanten Kommunikationsverkehrs zeigt und Abschnitt (b) ein Zeitablaufdiagramm des Kommunikationsverkehrs zeigt, wenn eine unbefugte Kommunikation eine geplante Kommunikation überlagert.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachfolgend sind Ausführungsformen der Erfindung ausführlich in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Zunächst ist ein Netzwerksystem 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in Bezug auf 1 beschrieben.
Das Netzwerksystem 10 ist ein Industriesystem zum Fertigen eines Produkts. Das Netzwerksystem 10 umfasst eine Fertigungszelle 12, eine Zellensteuervorrichtung 50, eine Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 und Kommunikationsnetzwerke 16 und 18.
Die Fertigungszelle 12 umfasst eine Vielzahl von Maschinen 20, 22 und 24. Jede der Maschinen 20, 22 und 24 ist beispielsweise eine NC-Werkzeugmaschine, ein Industrieroboter oder eine SPS. Die Maschinen 20, 22 und 24 führen sequentiell Arbeiten zum Fertigen eines Produkts gemäß Befehlen von der Zellensteuervorrichtung 50 durch. Beispielsweise ist die Fertigungszelle 12 in einem ersten Gebäude auf einem Fabrikgelände zum Fertigen des Produkts installiert.
Die Zellensteuervorrichtung 50 überträgt verschiedene Befehle an jede der Maschinen 20, 22 und 24 über das Kommunikationsnetzwerk 16 gemäß einem Befehl von der Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 zum Steuern des Betriebs der Fertigungszelle 12. Beispielsweise ist die Fertigungszelle 50 in einem zweiten Gebäude, das sich vom ersten Gebäude unterscheidet, auf dem Fabrikgelände zum Fertigen des Produkts installiert. Nachfolgend sind Details der Zellensteuervorrichtung 50 beschrieben.
Das Kommunikationsnetzwerk 16 verbindet zur Kommunikation die Zellensteuervorrichtung 50 und die Maschinen 20, 22 und 24 der Fertigungszelle 12 miteinander. Beispielsweise besteht, wenn die Fertigungszelle 12 im ersten Gebäude installiert ist und die Zellensteuervorrichtung 50 im zweiten Gebäude installiert ist, das Kommunikationsnetzwerk 16 aus einem Intranet oder einem anderen LAN.
Die Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 umfasst beispielsweise eine Datenbank und verwaltet den Arbeitsablauf in der Fertigungszelle 12 oder das für das Produkt verwendete Material. Die Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 überträgt verschiedene Befehle an die Zellensteuervorrichtung 50 über das Kommunikationsnetzwerk 18. Beispielsweise ist die Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 in einem dritten Gebäude außerhalb des Fabrikgeländes zum Fertigen des Produkts installiert.
Das Kommunikationsnetzwerk 18 verbindet zur Kommunikation die Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 und die Zellensteuervorrichtung 50 miteinander. Beispielsweise besteht, wenn die Zellensteuervorrichtung 50 im zweiten Gebäude installiert ist und die Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 im dritten Gebäude installiert ist, das Kommunikationsnetzwerk 18 aus dem Internet o. Ä.
Die Zellensteuervorrichtung 50 umfasst eine CPU 52, einen Systemspeicher 54, einen Arbeitsspeicher 56, einen Kommunikationsabschnitt 58 und einen Zeitgeber 60. Die CPU 52 führt verschiedene Berechnungen zum Ausführen verschiedener in der Zellensteuervorrichtung 50 auszuführender Prozesse durch.
Der Systemspeicher 54 ist ein elektrisch löschbarer und beschreibbarer nichtflüchtiger Speicher und besteht beispielsweise aus einem EEPROM^® o. Ä. Der Systemspeicher 54 zeichnet Konstanten, Variablen, Einstellwerte, Programme o. Ä. auf, die für den Betrieb der Zellensteuervorrichtung 50 erforderlich sind, so dass diese nicht verloren gehen, wenn die Zellensteuervorrichtung 50 außer Betrieb ist.
Der Arbeitsspeicher 56 ist ein mit hoher Geschwindigkeit les- und beschreibbarer RAM und besteht beispielsweise aus einem DRAM, einem SRAM o. Ä. Der Arbeitsspeicher 56 weist eine Speicherkapazität auf, die für die CPU 52 zum Ausführen verschiedener Berechnungen ausreicht.
Der Kommunikationsabschnitt 58 umfasst beispielsweise eine E/A-Schnittstelle wie ein USB-Anschluss, ein Ethernet^®-Anschluss o. Ä. und ein zur Steuerkommunikation über die E/A-Schnittstelle ausgebildetes Kommunikationssteuermodul (beide nicht dargestellt). Der Kommunikationsabschnitt 58 kommuniziert mit der Fertigungszelle 12 und der Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 gemäß einem Befehl von der CPU 52.
Der Zeitgeber 60 taktet eine verstrichene Zeit von einem vorgegebenen Zeitpunkt gemäß einem Befehl von der CPU 52.
Nachfolgend ist der Betrieb des Netzwerksystems 10 in Bezug auf 2 beschrieben. Abschnitt (a) in 2 zeigt ein Zeitablaufdiagramm des Kommunikationsverkehrs C zwischen der Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 und der Zellensteuervorrichtung 50. Abschnitt (b) in 2 zeigt ein Zeitablaufdiagramm des Kommunikationsverkehrs C zwischen der Zellensteuervorrichtung 50 und der Fertigungszelle 12 (das heißt den Maschinen 20, 22 und 24).
Wie in Abschnitt (a) dargestellt überträgt die Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 ein Produktionsbefehlssignal 70 an die Zellensteuervorrichtung 50 über einen Zeitraum von Zeitpunkt t₀ bis Zeitpunkt t₁. Beispielsweise umfasst das Produktionsbefehlssignal 70 einen Befehl für „Fertigen von 'n' Teilen von Produkt A” in der Fertigungszelle 12. Das Produktionsbefehlssignal 70 wird rechtzeitig von der Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 entsprechend einem in der Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 gespeicherten Produktionsplan übertragen.
Der von der Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 übertragene Produktionsbefehlssignal 70 wird an en Kommunikationsabschnitt 58 der Zellensteuervorrichtung 50 über das Kommunikationsnetzwerk 18 übertragen.
Die maximale Kommunikationsgeschwindigkeit des Kommunikationsnetzwerks 18 ist gemäß der Struktur des Kommunikationsnetzwerks 18 vorgegeben. Im in 2 dargestellten Beispiel wird das Signal mit der maximalen Kommunikationsgeschwindigkeit des Kommunikationsnetzwerks 18 übertragen. Das heißt, wenn das Produktionsbefehlssignal 70 mit der maximalen Kommunikationsgeschwindigkeit des Kommunikationsnetzwerks 18 übertragen wird, braucht es den Zeitraum vom Zeitpunkt t₀ zum Zeitpunkt t₁ zum Übertragen des Produktionsbefehlssignals 70.
Die CPU 52 der Zellensteuervorrichtung 50 sendet einen Befehl an den Kommunikationsabschnitt 58, um den Kommunikationsabschnitt 58 zu veranlassen, das von der Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 übertragene Produktionsbefehlssignal 70 zu empfangen. Somit dient in dieser Ausführungsform die CPU 52 als eine zum Veranlassen des Kommunikationsabschnitts 58 zum Durchführen der Kommunikation ausgebildete Kommunikationssteuerung 62 (1). Die CPU 52 speichert das vom Kommunikationsabschnitt 58 empfangene Produktionsbefehlssignal 70 im Systemspeicher 54.
Beim Empfangen des Produktionsbefehlssignals 70 sendet die CPU 52 der Zellensteuervorrichtung 50 einen Befehl an den Kommunikationsabschnitt 58, um den Kommunikationsabschnitt 58 zu veranlassen, ein Arbeitsbefehlssignal 72 an die Maschine 20 zu übertragen. Das Arbeitsbefehlssignal 72 umfasst einen Befehl zum Veranlassen der Maschine 20 zum Ausführen einer vorgegebenen Arbeit auf der Basis des Produktionsbefehlssignals 70 (beispielsweise des Befehls zum „Fertigen von 'n' Teilen von Produkt A”).
Im in Abschnitt (b) in 2 dargestellten Beispiel überträgt der Kommunikationsabschnitt 58 das Arbeitsbefehlssignal 72 an die Maschine 20 mit einer maximalen Kommunikationsgeschwindigkeit des Kommunikationsnetzwerks 16 über einen Zeitraum vom Zeitpunkt t₁ bis zu einem Zeitpunkt t₂.
Beim Empfangen des Arbeitsbefehlssignals 72 führt die Maschine 20 die vorgegebene Arbeit (beispielsweise Verarbeiten, Schweißen und Montieren eines Werkstücks) gemäß dem Arbeitsbefehlssignal 72 aus. Bei Abschluss der vorgegebenen Arbeit überträgt die Maschine 20 ein Abschlussberichtsignal 74 an den Kommunikationsabschnitt 58 der Zellensteuervorrichtung 50. Im in Abschnitt (b) in 2 dargestellten Beispiel wird das Abschlussberichtsignal 74 über einen Zeitraum von einem Zeitpunkt t₃ bis zu einem Zeitpunkt t₄ übertragen.
Die CPU 52 der Zellensteuervorrichtung 50 sendet einen Befehl an den Kommunikationsabschnitt 58, um das von der Maschine 20 übertragene Abschlussberichtsignal zu empfangen, und speichert das empfangene Abschlussberichtsignal 74 im Systemspeicher 54.
Beim Empfangen des Abschlussberichtsignals 74 sendet die CPU 52 der Zellensteuervorrichtung 50 einen Befehl an den Kommunikationsabschnitt 58, um den Kommunikationsabschnitt 58 zu veranlassen, ein Arbeitsbefehlssignal 76 an die Maschine 22 zu übertragen. Das Arbeitsbefehlssignal 76 umfasst einen Befehl zum Veranlassen der Maschine 22 zum Ausführen einer vorgegebenen Arbeit auf der Basis des Produktionsbefehlssignals 70. Im in Abschnitt (b) in 2 dargestellten Beispiel wird das Arbeitsbefehlssignal 76 über einen Zeitraum von einem Zeitpunkt t₅ bis zu einem Zeitpunkt t₆ übertragen.
Beim Empfangen des Arbeitsbefehlssignals 76 führt die Maschine 22 die vorgegebene Arbeit gemäß dem Arbeitsbefehlssignal 76 aus. Bei Abschluss der vorgegebenen Arbeit überträgt die Maschine 22 ein Abschlussberichtsignal 78 an den Kommunikationsabschnitt 58 der Zellensteuervorrichtung 50. Im in Abschnitt (b) in 2 dargestellten Beispiel wird das Abschlussberichtsignal 78 über einen Zeitraum von einem Zeitpunkt t₇ bis zu einem Zeitpunkt t₈ übertragen.
Die CPU 52 der Zellensteuervorrichtung 50 sendet einen Befehl an den Kommunikationsabschnitt 58, um das von der Maschine 22 übertragene Abschlussberichtsignal zu empfangen, und speichert das empfangene Abschlussberichtsignal 78 im Systemspeicher 54.
Beim Empfangen des Abschlussberichtsignals 78 sendet die CPU 52 der Zellensteuervorrichtung 50 einen Befehl an den Kommunikationsabschnitt 58, um den Kommunikationsabschnitt 58 zu veranlassen, ein Arbeitsbefehlssignal 80 an die Maschine 24 zu übertragen. Das Arbeitsbefehlssignal 80 umfasst einen Befehl zum Veranlassen der Maschine 24 zum Ausführen einer vorgegebenen Arbeit auf der Basis des Produktionsbefehlssignals 70. Im in Abschnitt (b) in 2 dargestellten Beispiel wird das Arbeitsbefehlssignal 80 über einen Zeitraum von einem Zeitpunkt t₉ bis zu einem Zeitpunkt t₁₀ übertragen.
Beim Empfangen des Arbeitsbefehlssignals 80 führt die Maschine 24 die vorgegebene Arbeit gemäß dem Arbeitsbefehlssignal 80 aus. Bei Abschluss der vorgegebenen Arbeit überträgt die Maschine 24 ein Abschlussberichtsignal 82 an den Kommunikationsabschnitt 58 der Zellensteuervorrichtung 50. Im in Abschnitt (b) in 2 dargestellten Beispiel wird das Abschlussberichtsignal 82 über einen Zeitraum von einem Zeitpunkt t₁₁ bis zu einem Zeitpunkt t₁₂ übertragen.
Die CPU 52 der Zellensteuervorrichtung 50 sendet einen Befehl an den Kommunikationsabschnitt 58, um das von der Maschine 24 übertragene Abschlussberichtsignal zu empfangen, und speichert das empfangene Abschlussberichtsignal 82 im Systemspeicher 54.
Beim Empfangen des Abschlussberichtsignals 82 sendet die CPU 52 der Zellensteuervorrichtung 50 einen Befehl an den Kommunikationsabschnitt 58, um den Kommunikationsabschnitt 58 zu veranlassen, ein Produktionsabschlusssignal 84 an die Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 über einen Zeitraum vom Zeitpunkt t₁₂ bis zu einem Zeitpunkt t₁₃ zu übertragen.
Das Produktionsabschlusssignal 84 ist ein Signal zur Angabe, dass der im Produktionsbefehlssignal 70 enthaltene Befehl (beispielsweise „Fertigen von 'n' Teilen von Produkt A”) abgeschlossen wurde. Auf diese Weise führen die Maschinen 20, 22 und 24 sequentiell die vorgegebenen Arbeiten gemäß dem Produktionsbefehlssignal 70 aus und es werden dadurch die Produkte gefertigt.
Die in Abschnitt (a) und (b) in 2 dargestellten Zeitablaufdiagramme stammen von der von der CPU 52 zum Ausführen geplanten Kommunikation (nachfolgend als „geplante Kommunikation” bezeichnet). Der Ablauf der geplanten Kommunikation ist in einem zuvor beispielsweise von einem Benutzer erstellten Programm vorgeschrieben.
Die CPU 52 führt die in Abschnitt (a) und (b) in 2 dargestellte geplante Kommunikation gemäß dem Programm aus. Das Programm, die Arbeitsbefehlssignale 72, 76 und 80 und das Produktionsabschlusssignal 84 werden vorab im Systemspeicher 54 gespeichert.
Es besteht gegebenenfalls die Gefahr, dass ein Dritter einen unbefugten Zugriff auf die Zellensteuervorrichtung 50 durchführt, der sich von der in Abschnitt (a) und (b) in 2 dargestellten geplanten Kommunikation unterscheidet.
Um dies zu lösen, überwacht die Zellensteuervorrichtung 50 gemäß dieser Ausführungsform den aktuellen Kommunikationsverkehr C_a im Kommunikationsabschnitt 58, vergleicht den aktuellen Kommunikationsverkehr C_a mit dem geplanten Kommunikationsverkehr C_p der in Abschnitt (a) und (b) in 2 dargestellten geplanten Kommunikation und ermittelt, ob der aktuelle Kommunikationsverkehr C_a mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr C_p, wodurch eine unbefugte Kommunikation durch einen Dritten erfasst wird.
Nachfolgend ist diese Funktion in Bezug auf Abschnitt (c) in 2 beschrieben. Im in Abschnitt (c) dargestellten Beispiel ist eine unbefugte Kommunikation 86 durch Zugriff auf den Kommunikationsabschnitt 58 über das Kommunikationsnetzwerk 16 im Zeitraum vom Zeitpunkt t₄ bis zum Zeitpunkt t₅ aufgetreten. Die CPU 52 überwacht konstant den aktuellen Kommunikationsverkehr C_a der Kommunikation, deren Durchführung die CPU 52 dem Kommunikationsabschnitt 58 befiehlt.
Beispielsweise ermittelt die Zellensteuervorrichtung 50 in Echtzeit, ob ein Kommunikationsverkehr im Kommunikationsabschnitt 58 innerhalb eines Zeitraums erfasst wird, in dem die CPU 52 keine geplante Kommunikation durchführt. Beispielsweise ist im in Abschnitt (c) in 2 dargestellten Beispiel der Zeitraum, in dem die geplante Kommunikation nicht durchzuführen ist, jeder der Zeiträume von t₂ bis t₃, von t₄ bis t₅, von t₆ bis t₇, von t₈ bis t₉ und von t₁₀ bis t₁₁.
Die CPU 52 sendet einen Befehl an den Zeitgeber 60 zu einem Zeitpunkt t_n (das heißt zum Zeitpunkt t₂, t₄, t₆, t₈, t₁₀ oder t₁₂), zu dem eine geplante Kommunikation P_n (das heißt eine Kommunikation des Signals 72, 74, 76, 78, 80 oder 82) abgeschlossen wurde, um eine verstrichene Zeit vom Zeitpunkt t_n zu takten.
Diesbezüglich kann ein Zeitraum T_A vom Zeitpunkt t_n vorhergesagt werden, wenn eine geplante Kommunikation P_n zu einem Zeitpunkt t_n+1 abgeschlossen ist, wenn mit der nächsten geplanten Kommunikation P_n+1 zum Ausführen nach der einen geplanten Kommunikation P_n begonnen wird (das heißt T_A = t_n+1 – t_n). Insbesondere sind Taktzeiten von von den Maschinen 20, 22 und 24 durchgeführten Arbeiten vorhersagbar. Dementsprechend kann ein Zeitraum von einem Zeitpunkt, zu dem die CPU 52 die Übertragung von jedem der Arbeitsbefehlssignale 72, 76 und 80 abschließt, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem jedes der Abschlussberichtsignale 74, 78 und 82 ausgegeben wird, vorhergesagt werden.
Wenn der Kommunikationsverkehr C im Kommunikationsabschnitt 58 in Echtzeit erfasst wird, bis die vom Zeitgeber 60 getaktete verstrichene Zeit vom Zeitpunkt t_n eine vorgegebene Zeit τ₁ erreicht, ermittelt die CPU 52 in Echtzeit, dass der aktuelle Kommunikationsverkehr C_a im Kommunikationsabschnitt 58 mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr C_p.
Die vorgegebene Zeit τ₁ wird vorab als eine Zeit ermittelt, die mit dem vorhergesagten Zeitraum T_A übereinstimmt (das heißt τ₁ = T_A), und wird im Systemspeicher 54 gespeichert. Beim Durchführen eines Prozesses zum Erfassen einer unbefugten Kommunikation liest die CPU 52 die im Systemspeicher 54 gespeicherte Zeit τ₁ aus und speichert die Zeit τ₁ im Arbeitsspeicher 56, um sich auf diese zu beziehen.
Beim in Abschnitt (c) in 2 dargestellten Beispiel ermittelt die CPU 52 in Echtzeit, ob der Kommunikationsverkehr C im Kommunikationsabschnitt 58 erfasst wird, bis die Zeit τ₁ (beispielsweise entsprechend dem Zeitraum vom Zeitpunkt t₄ bis zum Zeitpunkt t₅) von jedem der Zeitpunkte t₂, t₄, t₆, t₈, t₁₀ und t₁₂ verstrichen ist.
Dadurch erfasst die CPU 52, dass Kommunikationsverkehr im Kommunikationsabschnitt 58 im Zeitraum vom Zeitpunkt t₄ bis zum Zeitpunkt t₅, in dem keine Kommunikation geplant ist, vorliegt, und ermittelt somit in Echtzeit, dass der aktuelle Kommunikationsverkehr C_a im Kommunikationsabschnitt 58 mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr C_p. Als ein Ergebnis kann die CPU 52 die im Zeitraum vom Zeitpunkt 14 bis zum Zeitpunkt 15 aufgetretene unbefugte Kommunikation 86 in Echtzeit erfassen.
Somit dient in dieser Ausführungsform die CPU 52 als ein Kommunikationsermittlungsabschnitt 64 (1), der zum Ermitteln ausgebildet, ob der aktuelle Kommunikationsverkehr C_a mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr C_p.
Wenn die CPU 52 die unbefugte Kommunikation 86 über das Kommunikationsnetzwerk 16 erfasst, sendet die CPU 52 einen Befehl an den Kommunikationsabschnitt 58, um die Kommunikation zwischen dem Kommunikationsabschnitt 58 und dem Kommunikationsnetzwerk 16, über das die unbefugte Kommunikation erfolgt ist, zu blockieren. Dadurch kann dem Dritten das Durchführen eines unbefugten Zugriffs auf die Zellensteuervorrichtung 50 über das Kommunikationsnetzwerk 16 verwehrt werden.
Somit dient in dieser Ausführungsform die CPU 52 als ein Kommunikationsblockierabschnitt 66 (1), der zum Blockieren der Kommunikation durch den Kommunikationsabschnitt 58 ausgebildet ist.
Die CPU 52 blockiert hingegen die Kommunikation nicht zwischen dem Kommunikationsabschnitt 58 und dem Kommunikationsnetzwerk 18, in dem keine unbefugte Kommunikation 86 erfasst wurde. Gemäß dieser Konfiguration kann, da die Kommunikation über das Kommunikationsnetzwerk 18, in dem die unbefugte Kommunikation 86 nicht erfasst wurde, fortgesetzt wird, kontinuierlich wenigstens ein Teil der Funktionen der Zellensteuervorrichtung 50 ausgeführt wurden, selbst die unbefugte Kommunikation 86 erfasst wird.
Als ein weiteres Beispiel kann die CPU 52 einen Befehl an den Zeitgeber 60 zu einem Zeitpunkt t₁, t₃, t₅, t₇, t₉ oder t₁₁) bei Beginn einer geplanten Kommunikation P_n (das heißt das Signal 72, 74, 76, 78, 80 oder 82) senden, um eine verstrichene Zeit vom Zeitpunkt t_n-1 zu takten.
Nachfolgend ist dieses Beispiel in Bezug auf Abschnitt (d) in 2 beschrieben. Im in Abschnitt (d) in 2 dargestellten Beispiel wird eine unbefugte Kommunikation 88 aufgrund eines unbefugten Zugriffs auf den Kommunikationsabschnitt 58 über das Kommunikationsnetzwerk 16 durchgeführt, so dass sie teilweise die geplante Kommunikation des Arbeitsbefehlssignals 76 überlagert. Als ein Ergebnis wird die zum Zeitpunkt t₅ begonnene geplante Kommunikation des Arbeitsbefehlssignals 76 bis zu einem Zeitpunkt t₆' (> t₆) durch die unbefugte Kommunikation 88 verlängert, die diese überlagert.
In diesem Beispiel ermittelt die CPU 52 in Echtzeit, ob ein Kommunikationsverkehr im Kommunikationsabschnitt 58 innerhalb eines Zeitraums von einer Zeit, wenn die verstrichene Zeit vom Zeitpunkt t_n-1 zum Beginn einer geplanten Kommunikation P_n eine vorgegebene Zeit τ₂ passiert, bis zu einer Zeit, wenn diese verstrichene Zeit eine Zeit T3 erreicht, erfasst wird.
Diesbezüglich kann ein Zeitraum T_B vom Zeitpunkt t_n-1 zum Beginn einer geplanten Kommunikation P_n bis zum Zeitpunkt t_n+1 zum Beginn der nächsten geplanten Kommunikation P_n+1 zum Ausführen nach der einen geplanten Kommunikation P_n vorhergesagt werden (das heißt T_B = t_n+1 – t_n-1). Insbesondere sind die Taktzeiten von von den Maschinen 20, 22 und 24 durchgeführten Arbeiten vorhersagbar wie zuvor beschrieben.
Zusätzlich kann ebenfalls eine für die Kommunikation des Signals 72, 74, 76, 78, 80 oder 82 erforderliche Zeit aus einer Informationsmenge (Gesamtkommunikationsverkehr) von jedem dieser Signale vorhergesagt werden, die abhängig von einem Zeitformat usw. von dieser und der Kommunikationsgeschwindigkeit des Kommunikationsnetzwerks 16 ermittelt wird. Aus solchen Informationen ist der Zeitraum T_B vorhersagbar.
Die vorgegebene Zeit τ₂ wird vorab als eine mit einer für die Kommunikation des Signals 72, 74, 76, 78, 80 oder 82 als erforderlich vorhergesagten Zeit übereinstimmende Zeit (beispielsweise τ₂ = t₂ – t₁) ermittelt und im Systemspeicher 54 gespeichert.
Ferner wird die vorgegebene Zeit τ3 vorab als eine mit dem vorhergesagten Zeitraum T_B übereinstimmende Zeit ermittelt (das heißt τ₃ = T_B) und im Systemspeicher 54 gespeichert. Beim Durchführen eines Prozesses zum Erfassen einer unbefugten Kommunikation liest die CPU 52 die im Systemspeicher 54 gespeicherten Zeiten τ₂ und τ₃ aus und speichert die Zeiten τ₂ und τ₃ im Arbeitsspeicher 56, um sich auf diese zu beziehen.
Beim in Abschnitt (d) in 2 dargestellten Beispiel beginnt die CPU 52 mit dem Takten der verstrichenen Zeit durch den Zeitgeber 60 bei jedem der Zeitpunkte t₁, t₃, t₅, t₇, t₉ und t₁₁ und ermittelt in Echtzeit, ob ein aktueller Kommunikationsverkehr im Kommunikationsabschnitt 58 innerhalb eines Zeitraums erfasst wird, in dem die verstrichene Zeit in den Zeitraum von der Zeit τ₂ bis zur Zeit τ₃ fällt (beispielsweise entsprechend dem Zeitraum vom Zeitpunkt t₆ bis zum Zeitpunkt t₇).
Dadurch erfasst die CPU 52, dass der Kommunikationsverkehr im Kommunikationsabschnitt 58 im Zeitraum vom Zeitpunkt t₆ bis zum Zeitpunkt t₇, in dem keine Kommunikation geplant ist, vorliegt, und ermittelt somit in Echtzeit, dass der aktuelle Kommunikationsverkehr C_a im Kommunikationsabschnitt 58 mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr C_p. Als ein Ergebnis kann die unbefugte Kommunikation 88 im Zeitraum von t₆ bis t₇ erfasst werden.
Beim Erfassen der unbefugten Kommunikation 88 dient die CPU 52 als Kommunikationsblockierabschnitt 66, um die Kommunikation zwischen dem Kommunikationsabschnitt 58 und dem Kommunikationsnetzwerk 16, über das die unbefugte Kommunikation 88 erfolgt ist, zu blockieren.
Die in Abschnitt (d) in 2 dargestellte unbefugte Kommunikation 88 kann vor dem Zeitpunkt t₅ beginnen, so dass sie das Arbeitsbefehlssignal 76 überlagert. Selbst in solch einem Fall kann die CPU 52 die unbefugte Kommunikation 88 durch das Verfahren gemäß diesem Beispiel erfassen.
Eine Kommunikation zum Bestätigen eines Arbeitsfortschrittsstatus kann als eine geplante Kommunikation zwischen der Zellensteuervorrichtung 50 und den Maschinen 20, 22 und 24 innerhalb eines Zeitraums von einer Zeit, wenn das in Abschnitt (b) in 2 dargestellte Arbeitsbefehlssignal 72, 76, 80 zu einer Zeit gesendet wird, wenn das Abschlussberichtsignal 74, 78, 82 empfangen wird, durchgeführt werden.
Solch ein Beispiel ist nachfolgend in Bezug auf 3 beschrieben. 3 zeigt einen Zeitraum zwischen dem Arbeitsbefehlssignal 72 und dem Abschlussberichtsignal 74 als ein Beispiel.
Wie in Abschnitt (a) in 3 dargestellt sendet nach dem Übertragen des Arbeitsbefehlssignals 72 die CPU 52 einen Befehl an den Kommunikationsabschnitt 58 zu einem Zeitpunkt t₂₁, um den Kommunikationsabschnitt 58 zum Übertragen eines ersten Fortschrittsbestätigungssignals 90 an die Maschine 20 zu übertragen. Im in Abschnitt (a) in 3 dargestellten Beispiel überträgt der Kommunikationsabschnitt 58 das erste Fortschrittssignal 90 an die Maschine 20 über einen Zeitraum vom Zeitpunkt t₂₁ bis zu einem Zeitpunkt t₂₂.
Wenn die Maschine 20 das erste Fortschrittsbestätigungssignal 90 empfängt, überträgt sie ein erstes Fortschrittsberichtsignal 92, das einen Fortschrittsstatus einer aktuell von der Maschine 20 durchgeführten Arbeit angibt, an den Kommunikationsabschnitt 58 der Zellensteuervorrichtung 50. Im in Abschnitt (a) in 3 dargestellten Beispiel wird das erste Fortschrittsberichtsignal 92 über einen Zeitraum von einem Zeitpunkt t₂₃ bis zu einem Zeitpunkt t₂₄ übertragen.
Die CPU 52 veranlasst den Kommunikationsabschnitt 58 zum Empfangen des von der Maschine 20 übertragenen ersten Fortschrittsberichtsignals 92 und speichert das empfangene erste Fortschrittsberichtsignal 92 im Systemspeicher 54.
Nach Empfang des Fortschrittsberichtsignals 92 sendet die CPU 52 einen Befehl an den Kommunikationsabschnitt 58, um den Kommunikationsabschnitt 58 zu veranlassen, ein zweites Fortschrittsbestätigungssignal 94 an die Maschine 20 über einen Zeitraum von einem Zeitpunkt t₂₅ bis zu einem Zeitpunkt t₂₆ zu übertragen.
Wenn die Maschine 20 das zweite Fortschrittsbestätigungssignal 94 empfängt, überträgt sie ein zweites Fortschrittsberichtsignal 96, das den Fortschrittsstatus einer aktuell von der Maschine 20 durchgeführten Arbeit angibt, an den Kommunikationsabschnitt 58 der Zellensteuervorrichtung 50 über einen Zeitraum von einem Zeitpunkt t₂₇ bis zu einem Zeitpunkt t₂₈.
Die CPU 52 der Zellensteuervorrichtung 50 veranlasst den Kommunikationsabschnitt 58 zum Empfangen des von der Maschine 20 übertragenen zweiten Fortschrittsberichtsignals 96 und speichert das empfangene zweite Fortschrittsberichtsignal 96 im Systemspeicher 54. Die CPU 52 kann den Fortschrittsstatus der Arbeit durch die Maschine 20 aus dem erfassten ersten Fortschrittsberichtsignal 92 und zweiten Fortschrittsberichtsignal 96 ableiten.
Die geplante Kommunikation des ersten Fortschrittsbestätigungssignals 90, des ersten Fortschrittsberichtssignals 92, des zweiten Fortschrittsbestätigungssignals 94 und des zweiten Fortschrittsberichtsignals 96 wie zuvor beschrieben kann ähnlich innerhalb eines Zeitraums zwischen dem Arbeitsbefehlssignal 76 und dem Abschlussberichtsignal 78 und eines Zeitraums zwischen dem Arbeitsbefehlssignal 80 und dem Abschlussberichtsignal 82 durchgeführt werden.
Somit führt in diesem Beispiel die CPU 52 die geplante Kommunikation zum Bestätigen des Fortschrittsstatus der Arbeit (das heißt die Kommunikation der Signale 90, 92, 94 und 96) im Zeitraum von der Übertragung des Arbeitsbefehlssignals 72, 76, 80 bis zum Empfang des Abschlussberichtsignals 74, 78, 80 durch. Der Ablauf dieser geplanten Kommunikation ist in einem zuvor beispielsweise von einem Benutzer erstellten Programm vorgeschrieben.
Nachfolgend ist in Bezug auf Abschnitt (b) in 3 die Funktion zum Erfassen von unbefugter Kommunikation beim Durchführen der in Abschnitt (a) in 3 dargestellten Kommunikation beschrieben.
Im in Abschnitt (b) in 3 dargestellten Beispiel wird eine unbefugte Kommunikation 98 aufgrund eines unbefugten Zugriffs auf den Kommunikationsabschnitt 58 über das Kommunikationsnetzwerk 16 durchgeführt, so dass sie teilweise die geplante Kommunikation des ersten Fortschrittsberichtsignals 92 überlagert. Als ein Ergebnis wird die zum Zeitpunkt t₂₃ begonnene geplante Kommunikation des ersten Fortschrittsberichtsignals 92 bis zu einem Zeitpunkt t₂₄' (> t₂₄) durch die unbefugte Kommunikation 98 verlängert, die diese überlagert.
Die CPU 52 kann ähnlich die unbefugte Kommunikation 98 durch das Verfahren zum Erfassen der unbefugten Kommunikation 88 von Abschnitt (d) in 2 wie zuvor beschrieben erfassen. Insbesondere ermittelt die CPU 52 in Echtzeit, ob ein Kommunikationsverkehr im Kommunikationsabschnitt 58 innerhalb eines Zeitraums von einer Zeit, wenn die verstrichene Zeit vom Zeitpunkt t_m zum Beginn einer geplanten Kommunikation P_n (das heißt einer geplanten Kommunikation des Signals 72, 90, 92, 94 oder 96) eine vorgegebene Zeit τ₄ passiert, bis zu einer Zeit, wenn diese verstrichene Zeit eine Zeit τ₅ erreicht, erfasst wird.
Diesbezüglich kann ein Zeitraum T_c vom Zeitpunkt t_m zum Beginn einer geplanten Kommunikation P_m bis zu einem Zeitpunkt t_m+1 zum Beginn der nächsten geplanten Kommunikation P_m+1 zum Ausführen nach der einen geplanten Kommunikation P_m vorhergesagt werden (das heißt T_c = t_m+i – t_m). Ferner kann ebenfalls eine für die Kommunikation des Signals 72, 90, 92, 94 oder 96 vorhergesagt werden.
Die vorgegebene Zeit τ₄ wird vorab als eine mit einer für die Kommunikation des Signals 72, 90, 92, 94, oder 96 als erforderlich vorhergesagten Zeit übereinstimmende Zeit (beispielsweise τ₄ entspricht t₂₄–t₂₃) ermittelt und im Systemspeicher 54 gespeichert. Ferner wird die vorgegebene Zeit τ₂ vorab als eine mit dem vorhergesagten Zeitraum Tc (das heißt τ₅ = T_c) übereinstimmende Zeit ermittelt und im Systemspeicher 54 gespeichert.
Die CPU 52 beginnt mit dem Takten der verstrichenen Zeit durch den Zeitgeber 60 bei jedem der Zeitpunkte t₁, t₂₁, t₂₃, t₂₅ und t₂₇ zum Beginn der geplanten Kommunikation der Signale 72, 90, 92, 94 und 96. Anschließend ermittelt die CPU 52, ob ein Kommunikationsverkehr im Kommunikationsabschnitt 58 in einem Zeitraum erfasst wird, in dem sich die vom Zeitgeber 60 getaktete verstrichene Zeit in einem Bereich von τ₄–τ₅ befindet (beispielsweise entsprechend dem Zeitraum vom Zeitpunkt t₂₄ bis zum Zeitpunkt t₂₅).
Dadurch erfasst die CPU 52, dass Kommunikationsverkehr im Kommunikationsabschnitt 58 innerhalb des Zeitraums vom Zeitpunkt t₂₄ bis zum Zeitpunkt t₂₅, in dem keine Kommunikation geplant ist, vorliegt, und ermittelt somit in Echtzeit, dass der aktuelle Kommunikationsverkehr C_a im Kommunikationsabschnitt 58 mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr C_p. Als ein Ergebnis kann die CPU 52 die unbefugte Kommunikation 98 im Zeitraum von t₂₄ bis t₂₅ erfassen.
Wenn die unbefugte Kommunikation 98 erfasst wird, dient die CPU 52 als Kommunikationsblockierabschnitt 66, um die Kommunikation zwischen dem Kommunikationsabschnitt 58 und dem Kommunikationsnetzwerk 16, über das die unbefugte Kommunikation 98 erfolgt ist, zu blockieren.
Neben der geplanten Kommunikation der zuvor beschriebenen Arbeitsbefehlssignale, Abschlussberichtsignale, Fortschrittsbestätigungssignale und Fortschrittsberichtsignale kann die CPU 52 regelmäßig eine andere geplante Kommunikation zum Erfassen verschiedenen Arten von Informationen der Maschinen 20, 22 und 24 durchführen.
Die „verschiedenen Arten von Informationen” können Werkzeuginformationen der Maschinen 20, 22 und 24, Lastdrehmomente und Temperaturen von Servomotoren in den Maschinen 20, 22 und 24, Ausgabesignale von verschiedenen Sensoren in den Maschinen 20, 22 und 24 o. Ä. umfassen.
Solch ein Beispiel ist nachfolgend in Bezug auf 4 beschrieben. Abschnitt (a) in 4 zeigt ein Zeitablaufdiagramm, in dem geplante Kommunikation zum Erfassen von Informationen der Maschine 20 durchgeführt wird.
Die CPU 52 führt regelmäßig die geplante Kommunikation der Maschinenüberwachungssignale 100, 102 und 104 zum Erfassen von Informationen der Maschine 20 zwischen der CPU 52 und der Maschine 20 über Zeiträume von einem Zeitpunkt t₃₁ bis zu einem Zeitpunkt t₃₂, von einem Zeitpunkt t₃₃ bis zu einem Zeitpunkt t₃₄ und von einem Zeitpunkt t₃₅ bis zu einem Zeitpunkt t₃₆ durch.
Nachfolgend ist in Bezug auf Abschnitt (b) in 4 eine Funktion zum Erfassen von unbefugter Kommunikation beim Durchführen der in Abschnitt (a) in 4 dargestellten Kommunikation beschrieben. Im in Abschnitt (b) in 4 dargestellten Beispiel wird eine unbefugte Kommunikation 106 aufgrund eines unbefugten Zugriffs auf den Kommunikationsabschnitt 58 über das Kommunikationsnetzwerk 16 in einem Zeitraum vom Zeitpunkt t₃₄ bis zum Zeitpunkt t₃₅, in dem keine Kommunikation geplant ist, durchgeführt.
Die CPU 52 überwacht konstant den aktuellen Kommunikationsverkehr C_a im Kommunikationsabschnitt 58 und vergleicht den aktuellen Kommunikationsverkehr C_a im Kommunikationsabschnitt 58 mit dem geplanten Kommunikationsverkehr C_p der geplanten Kommunikation für jeden vorgegebenen Zeitraum.
Beispielsweise berechnet die CPU 52 den aktuellen Kommunikationsverkehr C_a im Kommunikationsabschnitt 58 in einem Zeitraum T_D von einem Zeitpunkt t_p (das heißt dem Zeitpunkt t₃₁, t₃₃ oder t₃₅) zum Beginn von einer geplanten Kommunikation P_p (das heißt der Kommunikation des Signals 100, 102 oder 104) bis zu einem Zeitpunkt t_p+1 zum Beginn der nächsten geplanten Kommunikation P_p+1 (das heißt T_D = t_p+1 – t_p).
Insbesondere sendet die CPU 52 einen Befehl an den Zeitgeber 60 zu jedem der Zeitpunkte t₃₁, t₃₃ und t₃₅ zum Beginn der geplanten Kommunikation der Signale 100, 102 und 104, um mit dem Takten einer verstrichenen Zeit hiervon zu beginnen. Anschließend berechnet die CPU 52 den aktuellen Kommunikationsverkehr C_a in einem Zeitraum, bis eine vorgegebene Zeit τ₆ von jedem Zeitpunkt t₃₁, t₃₃, t₃₅ verstrichen ist.
Diesbezüglich kann der Zeitraum T_D vorhergesagt werden, da die CPU 52 die in Abschnitt (a) in 4 dargestellte geplante Kommunikation gemäß einem vorgegebenen Programm durchführt. Die vorgegebene Zeit τ₆ wird als eine mit dem vorhergesagten Zeitraum T_D übereinstimmende Zeit ermittelt (das heißt τ₆ = T_D) und im Systemspeicher 54 gespeichert.
Ferner kann der geplante Kommunikationsverkehr C_p der geplanten Kommunikation der Signale 100, 102 und 104 aus beispielsweise einem Datenformat und Programm der geplanten Kommunikation vorhergesagt werden. Der geplante Kommunikationsverkehr C_p wird ebenfalls vorab im Systemspeicher 54 gespeichert.
Die CPU 52 vergleicht den aktuellen Kommunikationsverkehr C_a in einem Zeitraum, bis die Zeit τ₆ vom Zeitpunkt t₃₁, t₃₃ oder t₃₅ verstrichen ist, mit dem geplanten Kommunikationsverkehr C_p der in diesem Zeitraum durchgeführten geplanten Kommunikation und ermittelt, ob der aktuelle Kommunikationsverkehr C_a mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr C_p.
Beispielsweise berechnet im in Abschnitt (c) in 4 dargestellten Beispiel die CPU 52 den aktuellen Kommunikationsverkehr C_a im Zeitraum, bis die Zeit τ₆ vom Zeitpunkt t₃₃ verstrichen ist (das heißt entsprechend dem Zeitraum t₃₃–t₃₅). In diesem Fall ist der aktuelle Kommunikationsverkehr C_a eine Summe des geplanten Kommunikationsverkehrs C_p des Signals 102 und des Kommunikationsverkehrs der unbefugten Kommunikation 106.
Dementsprechend ermittelt die CPU 52, dass der aktuelle Kommunikationsverkehr Ca mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr C_p, und kann somit erfassen, dass die unbefugte Kommunikation 106 im Zeitraum t₃₃–t₃₅ erfolgt ist.
Wenn die unbefugte Kommunikation 106 erfasst wird, dient die CPU 52 als Kommunikationsblockierabschnitt 66, um die Kommunikation zwischen dem Kommunikationsabschnitt 58 und dem Kommunikationsnetzwerk 16, über das die unbefugte Kommunikation 106 erfolgt ist, zu blockieren.
Ähnlich führt die CPU 52 die geplante Kommunikation von Maschinenüberwachungssignalen zum Erfassen von Informationen der Maschinen 22 und 24 zwischen der CPU 52 und den Maschinen 22 und 24 durch und kann eine unbefugte Kommunikation während des Durchführens der geplanten Kommunikation auf die gleiche Weise wie zuvor beschrieben erfassen.
Nachfolgend ist ein weiteres Beispiel für das Erfassen einer unbefugten Kommunikation in Bezug auf 5 beschrieben. In diesem Beispiel führt die CPU 52 die geplante Kommunikation eines Maschinenüberwachungssignals 110a zum Erfassen von Informationen der Maschine 20 zwischen der CPU 52 und der Maschine 20 wie in Abschnitt (a) in 5 dargestellt durch.
Anschließend führt die CPU 52 die geplante Kommunikation eines Maschinenüberwachungssignals 112a zum Erfassen von Informationen der Maschine 22 zwischen der CPU 52 und der Maschine 22 durch. Anschließend führt die CPU 52 die geplante Kommunikation eines Maschinenüberwachungssignals 114a zum Erfassen von Informationen der Maschine 24 zwischen der CPU 52 und der Maschine 24 durch.
Danach führt die CPU 52 die geplante Kommunikation in der Reihenfolge des Maschinenüberwachungssignals 110b zum Erfassen von Informationen der Maschine 20, des Maschinenüberwachungssignals 112b zum Erfassen von Informationen der Maschine 22 und des Maschinenüberwachungssignals 114b zum Erfassen von Informationen der Maschine 24 durch.
Somit führt in diesem Beispiel die CPU 52 eine Reihe der geplanten Kommunikation in Bezug auf die Maschinenüberwachungssignale in der Reihenfolge der Maschinen 20, 22 und 24 durch.
Aufgrund der Struktur des Kommunikationsnetzwerks 16 oder des für die Kommunikation durch die Maschinen 20, 22 und 24 usw. verwendeten Kommunikationssystems kann ein Unterschied in der Kommunikationsgeschwindigkeit zwischen der Zellensteuervorrichtung 50 und den Maschinen 20, 22 und 24 bestehen.
In solch einem Fall unterscheiden sich, wenn die Signale bei den entsprechenden maximalen Kommunikationsgeschwindigkeiten übertragen werden, der Kommunikationsverkehr C der Maschinenüberwachungssignale 110a und 110b, der Kommunikationsverkehr C der Maschinenüberwachungssignale 112a und 112b und der Kommunikationsverkehr C der Maschinenüberwachungssignale 114a und 114b voneinander wie in Abschnitt (a) und (b) in 5 dargestellt.
Nachfolgend ist in Bezug auf Abschnitt (b) in 5 eine Funktion zum Erfassen von unbefugter Kommunikation beim Durchführen der in Abschnitt (a) in 5 dargestellten Kommunikation beschrieben. Im in Abschnitt (b) in 5 dargestellten Beispiel wird eine unbefugte Kommunikation 116 aufgrund eines unbefugten Zugriffs auf den Kommunikationsabschnitt 58 über das Kommunikationsnetzwerk 16 durchgeführt, so dass sie teilweise die geplante Kommunikation des Maschinenüberwachungssignals 114a überlagert.
Die CPU 52 vergleicht den aktuellen Kommunikationsverkehr C_a mit dem geplanten Kommunikationsverkehr C_p für jeden vorgegebenen Zeitraum, ähnlich wie beim vorhergehenden Beispiel von Abschnitt (b) in 4.
Beispielsweise berechnet die CPU 52 den aktuellen Kommunikationsverkehr C_a im Kommunikationsabschnitt 58 für jeden Zeitraum T_E von einem Zeitpunkt t_q (beispielsweise einem Zeitpunkt t₄₁) zum Beginn einer geplanten Kommunikation P_q zum Erfassen von Informationen der Maschine 20 (beispielsweise der geplanten Kommunikation des Signals 110a) bis zu einem Zeitpunkt t_q+1 (beispielsweise einem Zeitpunkt t₄₇) zum Beginn der nächsten geplanten Kommunikation P_q+1 zum Erfassen von Informationen der gleichen Maschine 20 (beispielsweise der geplanten Kommunikation des Signals 110b).
Insbesondere sendet die CPU 52 einen Befehl an den Zeitgeber 60 zu jedem der Zeitpunkte t₄₁ und t₄₇ zum Beginn der geplanten Kommunikation der Signale 110a und 110b, um mit dem Takten einer verstrichenen Zeit hiervon zu beginnen. Anschließend berechnet die CPU 52 den aktuellen Kommunikationsverkehr C_a in einem Zeitraum, bis eine vorgegebene Zeit τ₇ von jedem der Zeitpunkte t₄₁ und t₄₇ verstrichen ist.
Diesbezüglich führt die CPU 52 die in Abschnitt (a) in 5 dargestellte geplante Kommunikation gemäß einem vorgegebenen Programm durch. Dementsprechend ist der vorhergehende Zeitraum T_E vorhersagbar. Die vorgegebene Zeit τ₇ wird als eine mit dem vorhergesagten Zeitraum T_E übereinstimmende Zeit ermittelt (das heißt τ₇ = T_E) und im Systemspeicher 54 gespeichert.
Andererseits kann ebenfalls der geplante Kommunikationsverkehr C_p der geplanten Kommunikation der Signale 110a, 112a, 114a, 110b, 112b und 114b vorhergesagt werden. Der vorhergesagte geplante Kommunikationsverkehr C_p wird ebenfalls vorab im Systemspeicher 54 gespeichert.
Die CPU 52 vergleicht den aktuellen Kommunikationsverkehr C_a im Zeitraum, bis die Zeit τ₇ vom Zeitpunkt t₄₁, t₄₇ verstrichen ist (entsprechend dem Zeitraum t₄₁–t₄₇), mit dem geplanten Kommunikationsverkehr C_p der geplanten Kommunikation in diesem Zeitraum und ermittelt, ob der aktuelle Kommunikationsverkehr C_a mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr C_p.
Beispielsweise ist im in Abschnitt (b) in 5 dargestellten Beispiel der aktuelle Kommunikationsverkehr C_a im Zeitraum, bis die Zeit τ₇ vom Zeitpunkt t₄₁ verstrichen ist, eine Summe der geplanten Kommunikationsverkehre C_p der Signale 110a, 112a und 114a und des Kommunikationsverkehrs der unbefugten Kommunikation 116.
Dementsprechend ermittelt die CPU 52, dass der aktuelle Kommunikationsverkehr C_a mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr C_p, und kann somit erfassen, dass die unbefugte Kommunikation 116 im Zeitraum t₄₁–t₄₇ erfolgt ist.
Wenn die unbefugte Kommunikation 116 erfasst wird, dient die CPU 52 als Kommunikationsblockierabschnitt 66, um die Kommunikation zwischen dem Kommunikationsabschnitt 58 und dem Kommunikationsnetzwerk 16, über das die unbefugte Kommunikation 116 erfolgt ist, zu blockieren.
Wie zuvor ausgedrückt ist in den vorhergehenden verschiedenen Beispielen die Erfassung der unbefugten Kommunikation, welche die geplante Kommunikation zwischen der Fertigungszelle 12 und der Zellensteuervorrichtung 50 überlagert, beschrieben. Das technische Konzept dieser verschiedenen Beispiele kann ebenfalls auf die Erfassung einer unbefugten Kommunikation angewendet werden, welche die geplante Kommunikation zwischen der Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 und der Zellensteuervorrichtung 50 überlagert.
Beispielsweise ermittelt die Zellensteuervorrichtung 50, ob ein Kommunikationsverkehr zwischen dem Kommunikationsabschnitt 58 und der Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 in einem Zeitraum erfasst wird, in dem die in Abschnitt (a) in 2 dargestellte Kommunikation (das heißt die Kommunikation der Signale 70 und 84) nicht auszuführen ist.
Im in Abschnitt (a) in 2 dargestellten Beispiel ist der Zeitraum, in dem die geplante Kommunikation zwischen dem Kommunikationsabschnitt 58 und der Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 nicht auszuführen ist, ein Zeitraum vom Zeitpunkt t₁ bis zum Zeitpunkt t₁₂, der aus den Taktzeiten der von den Maschinen 20, 22 und 24, der durch beispielsweise das Datenformat ermittelten Informationsmenge der Signale (eines Gesamtkommunikationsverkehrs) und den Kommunikationsgeschwindigkeiten der Kommunikationsnetzwerke 16 und 18 usw. vorhersagbar ist.
Wenn die CPU 52 erfasst, dass ein Kommunikationsverkehr über das Kommunikationsnetzwerk 18 im Kommunikationsabschnitt 58 innerhalb des Zeitraums t₁–t₁₂ erfolgt, in dem keine Kommunikation geplant ist, ermittelt die CPU 52 in Echtzeit, dass der aktuelle Kommunikationsverkehr im Kommunikationsabschnitt 58 mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr. Dadurch kann die unbefugte Kommunikation über das Kommunikationsnetzwerk 18 erfasst werden.
Wenn die unbefugte Kommunikation über das Kommunikationsnetzwerk 18 erfasst wird, blockiert die CPU 52 die Kommunikation zwischen dem Kommunikationsabschnitt 58 und dem Kommunikationsnetzwerk 18, während sie die Kommunikation zwischen dem Kommunikationsabschnitt 58 und dem Kommunikationsnetzwerk 16 nicht blockiert, in dem keine unbefugte Kommunikation erfasst wird.
In den zuvor beschriebenen Beispielen kann die CPU 52 regelmäßig einen Authentifizierungsschlüssel zur Verwendung in der Kommunikation zwischen dem Kommunikationsabschnitt 58 und der Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 und der Kommunikation zwischen dem Kommunikationsabschnitt 58 und der Fertigungszelle 12 erstellen. Dadurch kann die unbefugte Kommunikation wirksamer verhindert werden.
Das Netzwerksystem 10 kann ferner eine zweite Fertigungszelle mit einer Vielzahl von Maschinen zusätzlich zur in 1 dargestellten Fertigungszelle 12 umfassen, wobei die zweite Fertigungszelle und der Kommunikationsabschnitt 58 zur Kommunikation miteinander über ein drittes Netzwerk verbunden sein können.
In diesem Fall, wenn die unbefugte Kommunikation über das Kommunikationsnetzwerk 16 wie in Abschnitt (c) in 2 dargestellt erfasst wird, blockiert die CPU 52 die Kommunikation zwischen dem Kommunikationsabschnitt 58 und dem Kommunikationsnetzwerk 16, während sie die Kommunikation zwischen dem Kommunikationsabschnitt 58 und dem dritten Kommunikationsnetzwerk nicht blockiert. Dadurch kann bewirkt werden, dass die zweite Fertigungszelle kontinuierlich ihre Arbeit durchführt.
Ferner umfasst in der in 1 dargestellten Ausführungsform die Fertigungszelle 12 insgesamt drei Maschinen 20, 22 und 24. Die Fertigungszelle 12 kann aber auch eine, zwei oder vier oder mehr Maschinen umfassen.
Ferner kann in der in 1 dargestellten Ausführungsform der Kommunikationsabschnitt 58 einen zum Kommunizieren mit der Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 ausgebildeten ersten Kommunikationsabschnitt und einen zum Kommunizieren mit der Fertigungszelle 12 ausgebildeten zweiten Kommunikationsabschnitt umfassen. In diesem Fall, wenn die unbefugte Kommunikation im zweiten Kommunikationsabschnitt erfasst wird, blockiert die CPU 52 die Kommunikation im zweiten Kommunikationsabschnitt, während sie die Kommunikation im ersten Kommunikationsabschnitt, in dem keine unbefugte Kommunikation erfasst wird, aufrecht erhält.
Ferner besteht in der zuvor beschriebenen Ausführungsform das Kommunikationsnetzwerk 16 aus einem Intranet oder LAN und das Kommunikationsnetzwerk 18 aus dem Internet o. Ä.
Das Kommunikationsnetzwerk 16 oder 18 kann aber auch aus einem einzelnen Kommunikationskabel bestehen, das den Kommunikationsabschnitt 58 direkt mit der Fertigungszelle 12 verbindet oder den Kommunikationsabschnitt 58 direkt mit der Produktionsverwaltungsvorrichtung 14 verbindet.
Ferner kann, wenn die unbefugte Kommunikation im Kommunikationsabschnitt 58 erfasst wird, die CPU 52 ein Alarmsignal erzeugen, das hierauf in der Form eines Tons oder Bildes hinweist, um ein Warnsignal für einen Benutzer auszugeben. In diesem Fall kann die Zellensteuervorrichtung 50 ferner eine Lautsprecher- oder eine Anzeigevorrichtung umfassen, über welche die Zellensteuervorrichtung 50 das Warnsignal ausgeben kann.
Ferner ist das in Bezug auf Abschnitt (b) in 4 oder 5 beschriebene Verfahren zum Erfassen der unbefugten Kommunikation ebenfalls auf das Erfassen der unbefugten Kommunikation 86, 88 oder 98 in Abschnitt (c) oder (d) in 2 oder Abschnitt (b) in 3 anwendbar.
Ferner ist das in Bezug auf Abschnitt (c) oder (d) in 2 oder Abschnitt (b) in 3 beschriebene Verfahren zum Erfassen der unbefugten Kommunikation ebenfalls auf das Erfassen der unbefugten Kommunikation 106 oder 116 in Abschnitt (b) in 4 oder 5 anwendbar.
Die Erfindung wurde zwar durch einige Ausführungsformen dieser beschrieben, ist aber nicht auf diese beschränkt. Ausführungsformen als Kombinationen der in den Ausführungsformen der Erfindung beschriebenen Merkmale können ebenfalls im technischen Bereich der Erfindung enthalten sein; nicht alle Kombinationen der Merkmale sind aber für Lösungen der Erfindung wesentlich. Ferner ist einem Fachmann klar, dass verschiedene Änderungen oder Modifizierungen den zuvor beschriebenen Ausführungsformen hinzugefügt werden können.
In den in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dargestellten Vorrichtungen, Systeme, Programmen und Verfahren können die entsprechenden Prozesse wie Betriebsvorgänge, Verfahren, Schritte, Prozesse und Stufen in jeder Reihenfolge ausgeführt werden, solange die Reihenfolge nicht spezifisch durch „vorher”, „bevor” o. Ä. festgelegt ist und so lange eine Ausgabe eines vorhergehenden Prozesses nicht in einem späteren Prozess verwendet wird. Selbst wenn zur Vereinfachung ein Betriebsablauf in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen durch Verwenden von „zunächst”, „anschließend”, „dann”, „danach” u. Ä. beschrieben ist, bedeutet dies nicht notwendigerweise, dass der Betriebsablauf in dieser Reihenfolge durchgeführt werden muss.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-186910 [0002]

Claims

Zellensteuervorrichtung (50), die zum Steuern einer Fertigungszelle (12), umfassend eine Vielzahl von Maschinen (20, 22, 24), gemäß einem Befehl von einer Produktionsverwaltungsvorrichtung (14) ausgebildet ist, wobei die Zellensteuervorrichtung umfasst: einen zum Kommunizieren mit der Produktionsverwaltungsvorrichtung der Vielzahl von Maschinen ausgebildeten Kommunikationsabschnitt (58); eine zum Durchführen der Kommunikation durch den Kommunikationsabschnitt ausgebildete Kommunikationssteuerung (62); und einen zum Überwachen eines aktuellen Kommunikationsverkehrs im Kommunikationsabschnitt, Vergleichen des aktuellen Kommunikationsverkehrs mit dem geplanten Kommunikationsverkehr der durch die Kommunikationssteuerung durchzuführenden geplanten Kommunikation und Ermitteln, ob der aktuelle Kommunikationsverkehr mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr, ausgebildeten Kommunikationsermittlungsabschnitt (64).
Zellensteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kommunikationsermittlungsabschnitt den aktuellen Kommunikationsverkehr mit dem geplanten Kommunikationsverkehr für jeden vorgegebenen Zeitraum vergleicht.
Zellensteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kommunikationsermittlungsabschnitt in Echtzeit ermittelt, dass der aktuelle Kommunikationsverkehr mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr, wenn der aktuelle Kommunikationsverkehr in einem Zeitraum erfasst wird, in dem die Kommunikationssteuerung die geplante Kommunikation nicht durchführt.
Zellensteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend einen zum Blockieren der Kommunikation durch den Kommunikationsabschnitt ausgebildeten Kommunikationsblockierabschnitt (66), wenn der Kommunikationsermittlungsabschnitt ermittelt, dass der aktuelle Kommunikationsverkehr mehr ist als der geplante Kommunikationsverkehr.