JP2007102388A - Maintenance support device, maintenance support method, maintenance support system, controller, and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、保守支援装置,保守支援方法,保守支援システム,制御装置および制御方法に関する。 The present invention relates to a maintenance support device, a maintenance support method, a maintenance support system, a control device, and a control method.
従来、制御装置に不具合が発生した場合、保守員がメンテナンスツールを制御装置に接続して運転状態データを取り出し、経験により制御装置を診断していた。しかしながら、保守員の経験に頼っているのでは的確な診断ができず、不具合発生時の処置に時間がかかり不稼動による損失が増加してしまう。 Conventionally, when a failure occurs in a control device, a maintenance staff connects a maintenance tool to the control device to retrieve operation state data, and diagnoses the control device based on experience. However, since accurate diagnosis cannot be made if it depends on the experience of maintenance personnel, it takes a long time to take measures when a malfunction occurs, resulting in an increase in loss due to non-operation.
そのため、ネットワークを介して運転状態データを取り込んで診断を行う装置が考えられた、このような装置は、例えば、特開2002−23845号公報に記載されている。この公報に記載の技術では、機器の動特性物理式を用いてシミュレーションを行い、シミュレーション結果とネットワークを介して送信される運転状態データとを比較することで診断を行っている。 For this reason, there has been considered an apparatus that takes in operating state data via a network and performs a diagnosis, and such an apparatus is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-23845. In the technology described in this publication, a simulation is performed using a dynamic characteristic physical equation of equipment, and diagnosis is performed by comparing the simulation result with operating state data transmitted via a network.
しかしながら、機器の動特性物理式によるシミュレーションは概略的には制御装置の動作を模することができるものの、例えば、各制御機器毎にカスタマイズされた制御機能、或いは、各制御機器毎に設定された制御定数等に起因する異常を判定することができず、各制御機器毎の精度の高い診断ができなかった。 However, although the simulation based on the dynamic characteristic physical equation of the device can roughly simulate the operation of the control device, for example, the control function customized for each control device or set for each control device An abnormality caused by a control constant or the like could not be determined, and a highly accurate diagnosis for each control device could not be performed.
本発明の目的は、各制御機器の制御機能にあった精度の高い診断を可能とする保守支援装置,保守支援方法,保守支援システム,制御装置、或いは、制御方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a maintenance support device, a maintenance support method, a maintenance support system, a control device, or a control method that enables highly accurate diagnosis suitable for the control function of each control device.
上記目的を達成するために、本発明では、通信回線を介して顧客装置の動作プログラム及び顧客運転状態データを受信して記憶し、動作プログラムを模擬装置で動作させて得た模擬運転状態データを記憶し、記憶した顧客運転状態データと模擬運転状態データを読出して比較し顧客装置を診断するように構成した。 In order to achieve the above object, the present invention receives and stores an operation program and customer operation state data of a customer device via a communication line, and simulates operation state data obtained by operating the operation program with a simulation device. The stored customer operating state data and the simulated operating state data are read and compared to diagnose the customer device.
本発明によれば、各制御機器の制御機能にあった精度の高い診断が可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the highly accurate diagnosis according to the control function of each control apparatus is attained.
以下図面を用いて発明を実施するための最良の形態を説明する。 The best mode for carrying out the invention will be described below with reference to the drawings.
まず、監視対象となる電動機制御装置5の構成を説明する。図2において、電動機制御装置5は、交流電源1,交流電源1の交流電力を所望の電力に変換する電力変換装置2,電力変換装置2が出力する電力で駆動される電動機3,電動機3によって駆動される装置(負荷装置)4,負荷装置4が所望の特性を満たすように電動機3の出力トルクや速度を制御する制御装置5からなっている。電動機3に直結された速度検出器6で電動機の速度を検出する。電流検出器7で電力変換装置2の出力電流を検出し出力する。電圧検出器8で前記電力変換装置2の出力電圧を検出する。速度検出器6,電流検出器7,電圧検出器8の出力信号は、制御装置5内の制御ロジックがプログラムされた演算処理部9に入力され、演算処理部9にて各種演算処理が行われ、電力変換装置2を制御する信号が出力される。ここで、制御プログラムとは電動機制御装置5を動作させて所定の結果を得るように指令を組み合わせたものである。また、制御装置5では、任意または不具合発生時等の特異なタイミングにて、演算処理部9内の制御状態情報(例えば、出力電流,出力電圧,出力周波数等)や故障情報(例えば、過電圧,過電流等)をメモリ10に格納する。制御状態情報と故障情報は運転状態データと称する。なお、電動機制御装置5の外部出力端子
11にメンテナンスツール12を接続し、演算処理部9内の運転状態データを格納したメモリ10から取り出すことができる。
First, the configuration of the
図3を用いて、電動機制御装置5を制御するための制御プログラムを説明する。制御プログラムに入力される信号名称A,信号名称B,信号名称C及び信号名称Dは、例えば、速度検出器6で検出される速度信号,電流検出器7で検出される電流信号及び電圧検出器8で検出される電圧信号等である。また、制御プログラムから出力される信号名称G及び信号名称Rは、例えば、電圧指令及び周波数指令等である。
A control program for controlling the
ここで、A1ブロックに着目して説明すると、A1ブロックには、信号名称A及び信号名称Bが入力される。A1ブロックは、該入力と共に、B4ブロックからの信号名称Kに基づいて、所定の演算式及び該演算式に用いられるA1Aゲイン値に沿って演算を行うと共に、A1Aリミッタ値より大きくならないように制限を加えて、信号名称Cを出力する。同様に、A2ブロックでは、A2Bゲイン値及びA2Bリミッタ値に応じて演算を行う。以下、A3ブロック,A4ブロックでも、図3のプログラム図に沿って信号処理を行い、最終的に、信号名称G及び信号名称Rを出力する。本明細書では、ゲイン値及びリミッタ値を含んだものを制御プログラムと称する。 Here, when focusing on the A1 block, the signal name A and the signal name B are input to the A1 block. The A1 block performs the calculation along the predetermined arithmetic expression and the A1A gain value used in the arithmetic expression based on the signal name K from the B4 block together with the input, and is limited not to be larger than the A1A limiter value. Is added to output the signal name C. Similarly, in the A2 block, calculation is performed according to the A2B gain value and the A2B limiter value. Hereinafter, signal processing is also performed in the A3 block and A4 block according to the program diagram of FIG. 3, and finally the signal name G and the signal name R are output. In this specification, a program including a gain value and a limiter value is referred to as a control program.
図1は、全体システム図である。制御装置5,…5nとして複数の制御装置が設けられている。制御装置5内のメモリ10に格納されている運転状態データと演算処理部9内のプログラムは、変換器13によって直列伝送情報(シリアルデータ)に変換され、変換器13の出力はユーザ側ローカルネットワーク15への情報に変換する変換器14に入力される。ユーザ側ローカルネットワーク15には、ネットワーク15内の情報を表示するユーザ側端末装置16と、ユーザ側ローカルネットワーク15とインターネット回線(ネットワーク)18との情報の授受を行う変換器17が接続される。制御装置5,…5nは顧客施設A43−1として構成される。また、同様にして構成される顧客施設B43−2が変換器45を介してインターネット回線18に接続される。インターネット回線18には、インターネット回線18とメーカ側ローカルネットワーク20との間で情報の授受を行う変換器19を介してメーカ側ローカルネットワーク20に接続される。これら制御装置5,…5nはいわゆる現場に設置されているが、これらと離れたコントロール室内にユーザ側端末装置16が設置されている。例えば、制御装置5が過電流等の異常な状態になると、その情報は変換器13及びユーザ側ローカルネットワーク15を介してユーザ側端末装置16に送信される。ユーザ側端末装置16のディスプレイに該情報及び異常となった制御装置(5,…5n)を指定する情報が表示されると、管理者は、コントロール室から現場に移動し、該当する制御装置5,…5nを検査する。5aはユーザ側の制御装置と同じものをメーカ側に設置したものであり、変換器21,変換器22を介して、メーカ側ローカルネットワーク20内の情報の内、ユーザ側制御装置5内の演算処理部9内のプログラム情報が制御装置用に変換され、メーカ側制御装置5a内の演算処理部9aに格納される。メーカ側制御装置5aには、ユーザ側のシステム(交流電源1,電力変換装置2,電動機3,負荷装置4,速度検出器6,電流検出器7,電圧検出器8)をモデルとして格納する模擬装置23が、インタフェース装置24を介して接続されている。メーカ側制御装置5aで模擬装置23を駆動して得られた運転状態データは、メモリ10aに格納され、変換器22によって直列伝送情報(シリアルデータ)に変換され、変換器22の出力はメーカ側ローカルネットワーク20への情報に変換する変換器21に入力される。また、メーカ側ローカルネットワーク20には、ネットワーク20内の情報の表示,比較,加工,復旧手順の選択等を行うメーカ側保守支援装置25と過去に起きた不具合発生時の運転状態データや各不具合に対応した復旧手順が格納されている不具合データサーバ26と保守支援情報のインターネットホームページ上での授受を行うためのアクセス情報を格納する保守支援データサーバ27が接続されている。ここで、不具合データサーバ26は図10に示すような不具合運転状態データベースにアクセスするものである。また、インターネット回線18には変換器28を介して保守支援データサーバ27から処理の種類や利用状況を受信し、その内容に応じてユーザの使用料金を自動徴収する銀行自動取引システム
29が接続されている。保守支援データサーバ27は図13に示すような保守支援データベースにアクセスするものである。
FIG. 1 is an overall system diagram. A plurality of control devices are provided as the
次に、図4を用いてデータの流れを説明する。先ず、ステップ401で、ユーザ側の電動機制御装置5において、例えば、電流検出器7で検出する電流値が所定以上に大きくなり過電流と判断すると、不具合が発生したとして、電動機制御装置5にある演算制御部
(演算処理部)9のメモリ10に格納されたユーザ側運転状態データがユーザ側ローカルネットワークに自動で伝送される。これと共に、前記ユーザ側運転状態データと演算処理部9内のプログラム(図3に示されるプログラム)がメーカ側ローカルネットワークに自動で伝送される。
Next, the data flow will be described with reference to FIG. First, in
これに応じて、ステップ501で、ユーザ側端末装置16の画面に図6のように不具合内容が自動で表示される。図6に示すように、ユーザ側端末装置16の画面には、設備名,不具合発生日時,不具合時の操業状態,運転状態データファイル名及び制御装置プログラム名が表示される。
In response to this, in
ステップ103で、メーカ側保守支援装置25において、図7のように不具合内容が自動で表示される。図7に示すように、メーカ側保守支援装置25の画面には、顧客名,設備名,不具合発生日時,不具合時の操業状態,運転状態データファイル名,制御装置プログラム名,故障要因1及び故障要因2が表示される。
In
一方、ステップ101で、模擬装置23+メーカ側制御装置5aにおいて、比較検討のため伝送された電動機制御装置5のプログラムは、メーカ側制御装置5aに自動で組込まれる。それと同時に、ユーザ側のシステムパラメータをプログラムから自動で抽出し、ユーザ側のシステムを模擬した模擬装置23に組み込む。ステップ102で、模擬装置23を駆動してメーカ側運転状態データを得る。ステップ104で不具合発生時の原因を特定する。
On the other hand, in
すなわち、不具合発生の原因特定の詳細を図5に示すフロー図を用いて説明する。 That is, the details of specifying the cause of the failure will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
ステップ601で、ユーザ側運転状態データとメーカ側運転状態データを比較する。
In
メーカ側運転状態データとユーザ側運転状態データとの一致性を判断するための比較に
ついて、図9を用いて説明する。不具合時の原因究明時や定期検査前の保守支援時において、メーカ側保守支援装置25に入力された運転状態データを比較する。画面上に表示されるデータの特徴量、例えば誤差,最大最小値,変化率の最大最小値,変動成分(周波数分析結果)などを抽出して解析した結果、現象再現の判断や特異な変化部位を特定し、これらの要因を総合的に用いて一致性を判断する。また、波形比較として、同一軸上に重ね合わせてマッチング度合いを確認し、また、ニューラルネットやファジィを利用して定量的に判断して一致性を判断する。このような比較分析を行うことで、事故原因究明時においては、事故時の現象の再現度を定量的に把握でき、条件を変更した時の再現度の傾向からの原因特定を支援する。ステップ602で、現象が再現したか、すなわち、一致したかを判断する。ステップ602で現象が再現したと判断した場合、ステップ603で制御プログラムまたは制御定数設定に問題有りと判断する。ステップ604で制御プログラム内の信号トレンド評価を行う。制御定数設定については、例えば「過電流」の場合、図8で示す「制御定数異常」の項目に示されるように、速度制御系のゲインやリミット値を変更したり、また、電流制御系のゲインやリミッタ値を変更する。また、例えば「過電圧」の場合、図8で示す「制御定数異常」の項目に示されるように、電圧制御系のゲインやリミッタ値を変更したり、また、電流制御系のゲインやリミッタ値を変更する。ステップ106で、このような結果に基づいて、不具合原因を特定する。
A comparison for determining the coincidence between the manufacturer-side operation state data and the user-side operation state data will be described with reference to FIG. The operating state data input to the manufacturer-side
以上のような診断において、制御定数異常の場合、制御定数を正常な数値に設定すべき旨をユーザ側端末装置16に送信しても良いし、また、メーカ側保守支援装置25が適正な値を演算して、この値を表示しても良い。さらに、メーカ側保守支援装置25はプログラムを該適正な制御定数に書き替えて、この書き替えられたプログラムをユーザ側端末装置16に送信しても良い。例えば、図14に示す修正値に書き替えられてプログラムが送信される。この場合、制御定数が書き替えられたプログラムが制御装置5に格納される。
In the above diagnosis, if the control constant is abnormal, the fact that the control constant should be set to a normal numerical value may be transmitted to the user
不具合時の原因究明において、速度や負荷等の運転条件が同じ状態にて、再現しない場合は、影響を与えそうなもの、例えば電源やセンサ,負荷側,変換器等において、電圧低下,信号線の断線,機械系の共振,電気系の共振,リプル成分等の模擬を行い、ユーザ側の運転状態データを再現できたら、模擬した要因を不具合原因と特定し、その原因に対する復旧手段を確定する。一方、速度や負荷等の運転条件が同じ状態にて再現した場合は、原因は制御プログラムにあると考えられ、この場合は、制御定数の設定が悪いのか、プログラムのバグなのかを特定する必要がある。通常、制御プログラムは閉ループ制御を行っているため、どの部分が発端として不具合が起きたかを特定することが困難であり、また不具合時の運転状態データのみから特定することは、データ数が限られていることから、さらに困難である場合が多い。上記に対して、本発明ではメーカ側のシステムで現象を再現でき、その際のデータ数(信号種類とデータ点数)の制約が無いため、制御プログラムの不具合箇所の特定が可能である。 In the investigation of the cause of a failure, if the operating conditions such as speed and load are not the same, and if it does not reproduce, the voltage drop, signal line, etc. in the power supply, sensor, load side, converter, etc. If the user's operating state data can be reproduced, the simulated factor is identified as the cause of failure and the recovery method for the cause is determined. . On the other hand, if the operating conditions such as speed and load are reproduced in the same state, the cause is considered to be the control program. In this case, it is necessary to specify whether the control constant is bad or the program is buggy. There is. Normally, since the control program performs closed-loop control, it is difficult to specify which part has started and the failure has occurred, and specifying from the operating state data at the time of the failure is limited in the number of data. Therefore, it is often more difficult. On the other hand, in the present invention, the phenomenon can be reproduced by the manufacturer's system and there is no restriction on the number of data (signal type and number of data points) at that time.
図25は、ステップ604における制御プログラムの不具合箇所の特定を支援する実施例である。制御プログラムの構成をブロック図の形で視覚的に表示し、各箇所の信号名称とデータ数値が表示されている。そして、各箇所は設定した値(大きさや変化率)に応じて線の太さや色で変化する。また、各信号名称を指定することで、時系列なデータ波形を確認することもできる。このように視覚的に表示することで、どこの箇所から先に特異な変化が生じたのかを特定し、特定箇所に関係する制御定数(ゲインやリミッタや変化率制限値等の設計値)の整合性やプログラム(四則演算や信号の極性等)の整合性から不具合原因を特定し、その原因に対する復旧手段(制御定数の変更やプログラム修正)を確定することができる。
FIG. 25 is an embodiment that supports the identification of a defective portion of the control program in
ステップ602で現象が再現しなかった場合の不具合原因の特定を説明する。ステップ605で制御以外の要因があると判断する。
The identification of the cause of the failure when the phenomenon is not reproduced in
すなわち、不具合原因を特定するため、運転状態データの故障情報から、故障要因に近い運転状態データを、不具合データサーバ26に格納されている不具合運転状態データベースより呼び出し、比較することを繰り返して実施する。まず、ステップ606で、故障要因等でデータサーバ内の過去の運転状態データを検索する。不具合データサーバ26に格納されている不具合運転状態データベースには、図10に示すように、顧客名,設備名,不具合発生日時に加え、故障要因1に対応して、運転状態データファイル名,制御装置プログラム名が特定されると共に、不具合の原因,復旧手順及び設計者コメントが記憶される。さらに、不具合データサーバ26に格納されている不具合運転状態データベースには、図11に示すように、過電流及び過電圧等の典型的等の過去発生した故障要因に対して、ユーザ側運転状態データが記憶されている。図11では、故障要因が過電流の場合について、過大負荷の場合のユーザ側運転状態データ,電動機異常の場合のユーザ側運転状態データ … 制御定数異常の場合のユーザ側運転状態データがそれぞれ記憶されている。また、故障要因が過電圧の場合について、負荷急変の場合のユーザ側運転状態データ,電源異常の場合のユーザ側運転状態データ … 制御定数異常の場合のユーザ側運転状態データがそれぞれ記憶されている。さらに、図示していないが、他の故障要因についても記憶されている。
That is, in order to identify the cause of the failure, the operation state data close to the failure cause is called from the failure operation state database stored in the
ステップ607で、不具合データサーバに記憶されているデータと運転状態データとを比較する。すなわち、メーカ側保守支援装置25において、ユーザ側端末装置16から送信された故障要因に応じて(例えば、過電流)に応じて、過大負荷の場合のユーザ側運転状態データ,電動機異常の場合のユーザ側運転状態データ … 制御定数異常の場合のユーザ側運転状態データを順に読み込んで、ユーザ側端末装置16から送信されたユーザ側運転状態データと比較する。ステップ608で、現象が一致しなければ、再びステップ
606に戻る。
In
ステップ608で現象が一致すれば、ステップ609で模擬装置(メーカ側運転状態データ)とユーザ側運転状態が比較される検証がなされる。
If the phenomenon matches in
ステップ608で不具合原因が特定されればその不具合が正しいことを確認するため、メーカ側保守支援装置25において、模擬装置+メーカ側制御装置23で得られたメーカ側運転状態データが自動で取り込まれ、同じく取り込まれたユーザ側から自動伝送されたユーザ側運転状態データと比較することで、不具合原因を検証する。このように、ステップ610で現象が再現したら、ステップ106で不具合原因を特定する。
If the cause of the failure is identified in
ステップ104で不具合が特定されなかった場合、或いは、ステップ610で現象が再現できず、不具合原因が検証されなかった場合、新たに特定するための動作を説明する。メーカ側保守支援装置25において、ユーザ側端末装置16から送信された故障要因(例えば過電流)に応じて不具合データベースを検索する。不具合データベースには、図8に示すように、チェックすべき項目順に記憶されている。過電流の場合には、過大負荷,電動機異常,変換器異常,センサ異常,制御定数異常の優先順位でチェック項目が構成される。
An operation for newly identifying when a defect is not identified at
過電流の場合には、まず、原因が過大負荷であったかチェックする。すなわち、顧客の操業データで異常負荷の印加はないかをチェックするために、顧客の操業データで負荷を異常状態値に変更して、模擬装置を駆動してメーカ側運転状態データを得る。このメーカ側運転状態データが、ユーザ側運転状態データと一致したら、原因は過大負荷であったことが特定できる。 In the case of an overcurrent, first check whether the cause was an overload. That is, in order to check whether or not an abnormal load is applied by the customer operation data, the load is changed to an abnormal state value by the customer operation data, and the simulation apparatus is driven to obtain the manufacturer side operation state data. If the manufacturer-side operation state data matches the user-side operation state data, it can be determined that the cause is an overload.
一致しなかった場合には、次の比較優先順位である電動機異常かチェックする。電動機や配線に異常がないかをチェックするために、電動機の動きを異常状態値に変更するか、あるいは、配線を断線状態に変更する。そして、前回の過大負荷の判断の場合と同様に、模擬装置を駆動してメーカ側運転状態データを得る。このメーカ側運転状態データが、ユーザ側運転状態データと一致したら、原因は電動機異常であったことが特定できる。ステップ610で現象が再現しなかった、すなわち一致しなかった場合には、ステップ609に戻り、次の比較優先順の項目についてチェックする。なお、過電圧の場合には、負荷急変,電源異常,変換器異常,センサ異常,制御定数異常の順でチェックする。
If they do not match, it is checked whether the motor is the next priority for comparison. In order to check whether there is an abnormality in the electric motor or the wiring, the movement of the electric motor is changed to an abnormal state value, or the wiring is changed to a disconnected state. Then, as in the case of the previous determination of overload, the simulation device is driven to obtain manufacturer side operation state data. If the manufacturer-side operation state data matches the user-side operation state data, it can be identified that the cause is a motor abnormality. If the phenomenon is not reproduced in
一致性の判断については、前記の通りである。ステップ106では、ステップ104の判断に基づいて不具合原因を特定する。特定された不具合原因は不具合データサーバ26に伝送する。
The determination of coincidence is as described above. In
ステップ203で、不具合データサーバ26から、不具合原因に対応した復旧手順が送信される。
In
ステップ107で、メーカ側保守支援装置25において、復旧手順が表示される。さらに、ステップ108で得られた復旧手順は処理内容及び特定した不具合原因と共に、保守支援データサーバ27に送信される。
In
ステップ301で、保守支援データサーバ27は、特定した不具合原因と対応する復旧手順を今回の処理内容と共にインターネットホームページに登録する。ここで、不具合原因によって、演算処理部内のプログラムの修正変更が必要な場合は、修正プログラムにて模擬装置を駆動し、正常動作を確認した後に、同じインターネットホームページに修正プログラムが登録される。
In
ステップ502で、ユーザ側端末装置16が、別途Eメール等で連絡されたユーザIDとパスワードを保守支援データサーバ27に送信してアクセスを要求する。
In
ステップ301で、保守支援データサーバ27は、アクセス要求に対して要求に対応する処理内容である不具合原因,復旧手順及び修正プログラムを送信する。
In
ステップ503で、ユーザ側端末装置16において、保守支援インターネットホームページにアクセスについての画面が表示される。図12に示すように、保守支援システムの画面表示として、今回の処理内容と不具合原因と復旧手順,修正プログラムなどの復旧データが表示され、画面の指示に従いダウンロードや復旧データの回覧,印刷,保存を行う。そして、ユーザ側保守員は表示された、またはダウンロードされた復旧データのガイダンスに従い、復旧作業を行うこととなる。
In
ステップ109で、保守支援装置(メーカ側)25は、ユーザ利用状況の要求を送信する。これに対して、ステップ302で、保守支援データサーバ27は、ユーザ利用状況を登録すると共に登録した旨を示す情報を送信する。ユーザ利用状況を登録すると、ステップ303で、銀行自動取引処理システム41に対して銀行自動取引を申請する。すなわち、利用状況に関する情報を送信する。
In
この申請に対して、ステップ601で、銀行自動取引処理システム41は、保守支援データサーバ(メーカ側)27に格納されている図13に示すような保守支援データベースより、保守支援インターネットホームページのアクセス情報(ユーザID,パスワード,アクセス回数),処理内容等の利用状況が報告され、利用状況に応じて(例えばメーカ側要因による不具合処理においては無償で行い、通常の保守処理の場合は課金するなど)自動的に利用料金を引き落とす。尚、今回採取されたユーザ側運転状態データは、ステップ202にて、今回の処理内容と共に不具合データサーバに伝送され、データベースに格納することで次回の不具合発生時に活用される。
In response to this application, in
このような保守支援方法を用いることで、不具合発生時の不具合状況,運転状態データおよびプログラムの連絡・伝送を速やかに行い、またプログラムを含めてユーザ側と同一の制御装置とユーザ側システムの模擬装置を用いた運転状態データと不具合発生時の運転状態データの比較検討により、原因究明にかかる時間短縮と精度向上ができ、システムの停止期間短縮により、システム不稼動時に生じるユーザ側の損失を低減できる。 By using such a maintenance support method, it is possible to promptly communicate and transmit the failure status, operation status data, and program when a failure occurs, and also simulate the same control device and user side system as the user side including the program. By comparing and examining the operation status data using the device and the operation status data at the time of failure, the cause investigation time can be shortened and the accuracy can be improved, and the system downtime can be shortened to reduce the loss on the user side when the system is not operating. it can.
図15は、本発明装置の他の実施例である。符号が同じ部分は前述の実施例と同じであるので、該部分の説明は省略する。特に、データ自動伝送時にユーザ側の許可を要する点が異なるので、この部分を主に説明する。一般にユーザ側の操業データは企業秘密であり、無許可で運転状態データ等が外部に伝送されるのは好ましくない。また、故障時の影響が軽微であったり、原因の特定およびその復旧がユーザ側で容易にできる場合もあり、全てのケースにおいてデータ伝送するのは好ましくない。そこで、図15では、ユーザ側ローカルネットからインターネット回線に接続する間に、データ伝送をブロックする機能を持つデータ保持装置30を設置する。また、図16に示すように、ステップ504で、ユーザ側端末装置16の画面にデータ伝送の可否を要求するメッセージを表示する。ステップ505で、データ伝送を許可する旨の情報がユーザ側端末装置16に与えられると、ユーザ側端末装置16から情報が送信される。また、ユーザ側の保守員または管理者がデータ伝送の可否を判断するのを支援するため、図17に示すように、同じ画面上に不具合発生時の操業状況,運転状態データの内の故障情報と故障情報に対応した復旧手順を表示するようにした。また、必要に応じて今回の処理内容をレポートの形式で関係部署,関係者への回覧,印刷,保存するようにした。
FIG. 15 shows another embodiment of the device of the present invention. The parts having the same reference numerals are the same as those in the above-described embodiment, and the description thereof is omitted. In particular, this point will be mainly described because it requires a user side permission during automatic data transmission. In general, the operation data on the user side is a trade secret, and it is not preferable that the operation state data or the like be transmitted outside without permission. In addition, there are cases where the influence at the time of failure is slight, or the cause can be easily identified and recovered by the user, and it is not preferable to transmit data in all cases. Therefore, in FIG. 15, a
このような保守支援方法を用いることで、ユーザ側のデータに対するセキュリティの維持と不具合状況の関係部署,関係者への連絡,保存,印刷を迅速に行うことができ、不具合原因の特定がユーザ側で困難な場合においては、速やかに第1の実施例と同様の処理が行われ、システム停止期間中に生じるユーザ側の損失を低減できる。 By using such a maintenance support method, it is possible to quickly maintain the security on the user's data and contact, store, and print related departments and parties related to the failure status, and the cause of the failure can be identified by the user. In a difficult case, the same processing as in the first embodiment is promptly performed, and the loss on the user side that occurs during the system stop period can be reduced.
図18は、本発明装置の他の実施例であって、通常時の保守支援システムに関るものであり、第1の実施例及び第2の実施例とは、メーカ側の保守支援装置25において運転状態データを比較する時に参照するサーバが保守データサーバ31となっている点が異なる。
FIG. 18 shows another embodiment of the apparatus according to the present invention, which relates to a normal maintenance support system. The first and second embodiments are the
図19を用いて本発明におけるデータの流れを説明する。先ず、ステップ506で、ユーザ側端末装置16において、定期検査日からあらかじめ設定した期間前において、図
21の画面のような保守支援データの採取を喚起する表示を自動で行う。ステップ507で、ユーザ側端末装置16にて保守支援データ採取の許可を得ると、電動機制御装置5に対して、ユーザ側運転状態データの採取を指示する信号を送信する。
The data flow in the present invention will be described with reference to FIG. First, in
ステップ402では、電動機制御装置5は、設定した条件にてユーザ側運転状態データを採取する。そして、実施例2で説明したようなステップ504と505にてデータ伝送を許可する旨の情報がユーザ側端末装置16に与えられると、インターネット回線を介して、ユーザ側運転状態データと演算処理部内のプログラムがメーカ側ローカルネットワークに自動伝送される。
In
メーカ側保守支援装置25に図22のように保守内容が自動で表示される。次に、メーカ側担当者は保守内容に応じて、比較検討のため伝送されたユーザ側制御装置のプログラムをメーカ側制御装置に自動で組込むと同時に、ユーザ側のシステムパラメータをプログラムから自動で抽出し展開されたユーザ側のシステムを模擬した模擬装置を駆動してメーカ側運転状態データを得る。
The maintenance content is automatically displayed on the manufacturer side
得られたメーカ側運転状態データは、メーカ側保守支援装置25に自動で取り込まれ、同じく取り込まれたユーザ側から自動伝送されたユーザ側運転状態データと比較することで、ステップ110において、特異な変化部位を特定する。ここで、特異な変化が生じる要因を調べるため、模擬装置の条件を変更して得られた運転状態データと比較する。
The obtained manufacturer-side operation state data is automatically taken into the manufacturer-side
ステップ105である保守支援時の特異変化部特定の詳細を図20に示すフロー図を用いて説明する。まず、ステップ621で、ユーザ側運転状態データとメーカ側運転状態データを比較する。ステップ622で、ステップ621の比較に基づいて、特異な変化部位があるか、ないかを判断する。ステップ622で特異な変化部位が無ければステップ623で特異変化が無いと判断し、通常の点検検査手順を表示する。
Details of specifying the singular change part at the time of maintenance support, which is
ステップ622で特異な変化部位があった場合には、ステップ624で変化を生じさせる要因があると判断する。保守内容から保守データサーバ31内の過去の運転状態を検索する。ステップ626で保守データサーバ内の記憶と運転状態データを比較する。ステップ627で現象が一致しなければ、再び625に戻り再検索を行う。ステップ627で現象が一致すれば、ステップ628で、条件設定を行うとともに模擬装置23+メーカ側制御装置5aを動作させ、メーカ側運転状態データを得て、ユーザ側運転状態データと比較することで検証を行う。ステップ629で現象が再現しなければ、再びステップ628に戻り再設定を行う。ステップ629で現象が再現すれば、ステップ110で特異変化部位を特定する。また、定期検査前の保守支援時においては、過去の保守データから変化した特異な部分を定量的に抽出することで、重点検査項目の特定を支援する。
If there is a peculiar change part in
保守データサーバ31において、保守内容から、該当する過去の運転状態データを、図23に示すような保守運転状態データベースより呼び出し、比較することを繰り返して実施する場合もある。また、プログラムや制御定数の設定が変更されていないか、プログラムの比較を実施する場合もある。
In the
特異な変化部位が特定されると、その変化部位に対応した重点検査項目と検査手順が保守データサーバ31に要求される。ステップ205で、保守データサーバ31は、呼び出された変化部位に対応した重点検査項目と検査手順を送信する。
When a specific change part is specified, the
ステップ113で、メーカ側保守支援装置25は、特定した重点検査項目と対応する検査手順を今回の処理内容と共に保守支援データサーバ27に送信する。ステップ304で、保守支援データサーバ27は、送信された特定した重点検査項目と対応する検査手順が今回の処理内容と共に保守支援サーバのインターネットホームページに登録する。ユーザ側端末装置16では、別途Eメール等で連絡されたユーザIDとパスワードを入力し、保守支援インターネットホームページにアクセスすることで、図24に示すような保守支援システムの画面が表示され、今回の処理内容と重点検査項目と検査手順などの保守データが表示され、画面の指示に従いダウンロードや保守データの回覧,印刷,保存を行う。そして、ユーザ側保守員は表示された、またはダウンロードされた保守データのガイダンスに従い、重点的に定期検査を行う。銀行自動取引処理システムにおいては、既に説明したとおり、メーカ側保守支援サーバに格納されている図13に示すような保守支援データベースより、保守支援インターネットホームページのアクセス情報(ユーザID,パスワード,アクセス回数),処理内容等の利用状況が報告され、利用状況に応じて(例えばメーカ側要因による不具合処理においては無償で行い、通常の保守処理の場合は課金するなど)自動的に利用料金を引き落とす。尚、今回採取されたユーザ側運転状態データはステップ202にて今回の処理内容と共に保守データサーバ31に伝送され、データベースに格納することで次回の保守支援時に活用される。
In step 113, the manufacturer-side
このような保守支援方法を用いることで、定期検査前に、ユーザ側装置の運転状態データとメーカ側模擬装置のデータとの比較、または過去の運転状態データとの比較を行うことにより、重点検査項目を抽出し、不具合の事前防止,部品の保守支援を行うことで、不具合発生を未然に防止し、不具合発生時に生じるユーザ側の損失を低減できる。 By using such a maintenance support method, prior to periodic inspection, it is possible to compare the operation status data of the user side device with the data of the manufacturer side simulation device, or to compare the past operation status data with the priority inspection. By extracting items, preventing problems in advance, and supporting parts maintenance, it is possible to prevent problems before they occur and reduce the loss on the user side that occurs when problems occur.
一般的にユーザ側の制御装置に搭載されているメモリ容量の制約上、制御装置内の全てのデータを採取することができない。また、採取データの条件も不具合発生時点の1組のデータのみである。そして、制御装置は一般的に閉ループ制御を行っているため、制御系のどの部分を発端として不具合が生じているかをこの限られたデータのみから特定しなければならない。不具合の発端が、ユーザ側システムの電源,変換器部品,センサ,負荷装置の不具合にある可能性もある。そのため、メーカ側制御装置に不具合発生時のユーザ側制御装置のプログラムを組込み、ユーザ側システムの模擬装置を動作させた運転状態データの比較から原因究明を行う。即ち、メーカ側制御装置はユーザ側と同一のものを保守支援用として用いるものの、データ格納用のメモリ容量の拡大は可能であり、また模擬装置故に同じ条件で格納するデータを変更して行うことも可能である。また、ユーザ側システムの電源,変換器部品,センサ,負荷装置等のモデル設定を変更して運転状態データを採取することも容易にできる。従って、原因究明に使用できるデータ数を増やすことで原因の特定を支援できる。また、不具合時の原因究明だけでなく、定期検査前の保守支援においてもデータ数を増やすことで、重要検査項目の特定を同様に支援できる。ここでは、さらに原因や重要検査項目の特定を容易にする。 Generally, all data in the control device cannot be collected due to the limitation of the memory capacity installed in the control device on the user side. The condition of the collected data is only one set of data at the time of occurrence of the failure. Since the control device generally performs closed-loop control, it is necessary to specify which part of the control system starts from the limited data only from this limited data. There is a possibility that the origin of the malfunction is a malfunction of the power supply, converter component, sensor, and load device of the user side system. Therefore, the cause of the problem is investigated by comparing the operating state data obtained by incorporating the program of the user-side control device at the time of occurrence of the trouble into the manufacturer-side control device and operating the simulation device of the user-side system. That is, although the manufacturer's control device uses the same device as the user side for maintenance support, the memory capacity for data storage can be expanded, and the data stored under the same conditions can be changed because of the simulation device. Is also possible. It is also possible to easily collect operating state data by changing model settings of the power supply, converter parts, sensors, load devices, etc. of the user side system. Therefore, identification of the cause can be supported by increasing the number of data that can be used for the cause investigation. Further, not only the cause of failure but also the maintenance support before the periodic inspection can be similarly supported by increasing the number of data to identify important inspection items. Here, the cause and important inspection items are further easily identified.
繰り返しになるが、図9において、不具合時の原因究明時や定期検査前の保守支援時において、保守支援装置に入力された運転状態データを比較しているが、画面上には、波形を表示して比較すると共にデータの特徴量、例えば誤差,最大最小値,変化率の最大最小値,変動成分(周波数分析結果)などを抽出して解析した結果を併せて表示することで、現象再現の判断や特異な変化部位の特定を支援する。また、波形比較の際には、同一軸上に重ね合わせてマッチング度合いを確認したり、ニューラルネットやファジィを利用して定量的に判断することも可能である。各信号において上記のような比較分析を行うことで、事故原因究明時においては、事故時の現象の再現度を定量的に把握でき、条件を変更した時の再現度の傾向からの原因特定を支援できる。また、定期検査前の保守支援時においては、過去の保守データから変化した特異な部分を定量的に抽出することで、重点検査項目の特定を支援できる。 Again, in FIG. 9, the operating state data input to the maintenance support device is compared when investigating the cause of the failure or during maintenance support before the periodic inspection, but the waveform is displayed on the screen. By comparing and comparing the data, and extracting and analyzing the feature values of the data, such as error, maximum / minimum value, maximum / minimum value of change rate, fluctuation component (frequency analysis result), etc. Supports judgment and identification of specific changes. When comparing waveforms, it is possible to check the degree of matching by superimposing them on the same axis, or to make a quantitative determination using a neural network or fuzzy. By performing the comparative analysis as described above for each signal, when investigating the cause of the accident, it is possible to quantitatively grasp the reproducibility of the phenomenon at the time of the accident, and identify the cause from the tendency of the reproducibility when the conditions are changed. Can support. Further, at the time of maintenance support before the periodic inspection, it is possible to support the identification of the priority inspection items by quantitatively extracting the unique parts that have changed from the past maintenance data.
以上のように、本実施例では、原因究明を速やかに行うため、ユーザ側のシステムを模擬する装置をメーカ側に設置し、不具合時の演算処理部9内のプログラムとメモリ10に格納された運転状態データを自動的に送信し、不具合時のデータと模擬装置のデータを比較検証する。また、ユーザ側データの技術情報のセキュリティ上から、データ転送時に装置の保守員または管理者の許可を得ること、そして許可を判断するための情報(不具合状況,転送プログラム,転送データ)が記述されたレポートを自動的に作成し、速やかに判断者に伝える。また、前記模擬装置での比較検証を定期的に、例えば定期検査前に実施し、前回データとの比較から、重点検査項目を事前に抽出し、不具合の事前防止,部品の保守支援を行う。また、前記模擬装置データの比較検証時において、模擬装置内の信号変化を視覚的に表示することで、不具合部分を速やかに特定する、または前回データと異なる特徴を有する部位を速やかに特定する。
As described above, in this embodiment, in order to quickly investigate the cause, an apparatus for simulating the user's system is installed on the manufacturer side, and stored in the program and the
このように、不具合発生時において、ユーザ側データのセキュリティを維持してデータ転送を行い、メーカ側の模擬装置での比較検証により速やかに原因究明を行い、復旧手順をユーザ側に伝えることができる。その結果、システムの停止期間短縮により、システム不稼動時に生じるユーザ側の損失を低減できる。また、定期検査前に、ユーザ側装置の運転状態データとメーカ側模擬装置のデータとの比較、または過去の運転状態データとの比較を行うことにより、重点検査項目を抽出し、不具合の事前防止,部品の保守支援を行うことで、不具合発生によるユーザ側の損失を低減できる。すなわち、不具合発生時におけるユーザ側のシステム不稼動期間を短縮するという目的を、運転状態データの自動転送とメーカ側の模擬装置データとの比較検討による原因究明の支援を行うことで実現した。 In this way, when a failure occurs, data can be transferred while maintaining the security of the user side data, the cause can be quickly investigated by comparison verification with the manufacturer's simulation device, and the recovery procedure can be communicated to the user side . As a result, the loss on the user side that occurs when the system is not operating can be reduced by shortening the system stop period. Prior to periodic inspections, priority inspection items are extracted by comparing the operation status data of the user-side device with the data of the manufacturer-side simulation device, or by comparing the past operation status data, and preventing problems in advance. , By supporting the maintenance of parts, it is possible to reduce the loss on the user side due to the occurrence of a problem. In other words, the purpose of shortening the system downtime on the user's side when a problem occurs is realized by supporting the investigation of the cause by comparing the automatic transfer of operating state data with the simulation device data on the manufacturer's side.
なお、本実施例では、電動機制御装置について述べたが、制御装置を用いたシステムで、ユーザ側装置のモデル化が可能であれば、電動機に限らず、例えば無停電電源装置などのシステムにも適用できる。 In the present embodiment, the motor control device has been described. However, in the system using the control device, if the user side device can be modeled, not only the motor but also a system such as an uninterruptible power supply device, for example. Applicable.
1…交流電源、2…電力変換装置、3…電動機、4…負荷装置、5…制御装置、6…速度検出器、7…電流検出器、8…電圧検出器、9…演算処理部、10…メモリ、11…外部出力端子、12…メンテナンスツール、15…ユーザ側ローカルネットワーク、16…ユーザ側端末装置、18…インターネット回線、20…メーカ側ローカルネットワーク、
23…ユーザ側システムの模擬装置、24…メーカ側制御装置と模擬装置のインターフェース装置、25…メーカ側保守支援装置、26…不具合データサーバ、27…保守支援データサーバ、29…銀行自動取引システム、31…保守データサーバ。
DESCRIPTION OF
23 ... User side system simulation device, 24 ... Manufacturer side control device and simulation device interface device, 25 ... Manufacturer side maintenance support device, 26 ... Defect data server, 27 ... Maintenance support data server, 29 ... Bank automatic transaction system, 31: Maintenance data server.
Claims (25)
In claim 21, when transmitting the device operating state data and the control program at the time of malfunction via the communication line, a screen for requesting permission of data transmission from the maintenance staff or the administrator is displayed on the screen of the terminal device, Display the recovery procedure corresponding to the failure status and the cause of the failure, determine whether data transmission is possible, circulate, print or save the processing contents, and circulate and print the recovery data when the recovery data is obtained Alternatively, a maintenance support system characterized by being configured to be storable.
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