JP2011090571A - 装置稼働実績監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成であり、かつ導入時の改造が簡単な装置稼働実績監視システムを提供する。
【解決手段】ラインＡ〜Ｃのそれぞれの装置Ａ１〜Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０は、それぞれの本体に稼働状態表示灯１２を装備している。稼働状態表示灯１２には、各装置が発生する稼働状態を示す稼働状態信号を与える。この稼働状態信号を、装置本体との稼働状態表示灯１２との間の配線１３から配線８により取り出して、Ｉ／Ｏユニット３に集約し、ラインネットワーク４を介してプログラマブル表示器５に入力する。プログラマブル表示器５は、演算処理部５１３によって、稼働状態信号に基づいて、各装置Ａ１〜Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０の稼働実績を演算する。また、プログラマブル表示器５は、表示制御部５１２によって、演算された稼働実績を含む稼働実績表示画像を表示モジュール５７に表示させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の装置の稼働時間などの稼働実績を、各装置が発生する装置の稼働状態を表す信号から算出して表示することにより装置の稼働実績を監視する装置稼働実績監視システムに関するものである。

一般に、工場の生産システムには、製品などに応じて複数のラインが配置されている。そして、各ラインは各工程の処理を行う装置によって構成されている。このような生産システムでは、各ラインの装置の稼働率を向上させるために、各装置の稼働実績に関する情報を収集している。このような情報は、稼働率の低い装置の特定や、装置異常の要因の分析などに利用される。

例えば、特許文献１には、生産ラインの各工程に設けられた設備（装置）からの異常信号を基に生産ラインの稼働履歴データを蓄積することが記載されている。具体的には、各設備を制御するプログラマブルコントローラが、各工程からの異常信号をデータ化して記憶しており、例えば、タイマ機能を利用して、各工程の異常が何時発生して何時解消されたかを異常の種類とともに記憶する。また、プログラマブルコントローラは、記憶された稼働履歴データに基づいて生産ラインの稼働実績を演算し、ネットワークにデータ信号として出力する。

また、特許文献１に記載されたシステムでは、制御パソコンが、プログラマブルコントローラから受信したデータ信号に基づいて稼働実績をディスプレイに表示する。これにより、生産ラインにおいて、稼働実績を容易に把握することができる。

特開平６−２２２７４９号公報（１９９４年８月１２日公開）

ところで、特許文献１に記載された稼働実績を表示する稼働実績表示システムを備えていない生産システムに、当該稼働実績表示システムを導入する場合、プログラマブルコントローラ、制御パソコンおよびディスプレイを設ける必要がある。このため、システム構成が複雑になるという不都合がある。

また、各装置から異常信号のような稼働状態を表す信号をプログラマブルコントローラに供給するための引き出し用の配線を設けるために、装置本体に大幅な改造を行わなければならない。このため、改造の期間に装置が稼働できないという不都合がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡素な構成であり、かつ導入時に必要となる改造が簡単な装置稼働実績監視システムを提供することを目的としている。

本発明に係る装置稼働実績監視システムは、上記の課題を解決するために、装置の稼働状態を表す稼働状態信号を発生する信号発生手段と、装置の本体に装備され、前記稼働状態信号によって装置の稼働状態を表示する稼働状態表示灯とを個々に有する装置を複数備えた生産システムにおいて、各装置の稼働実績を表示する装置稼働実績監視システムであって、画像を表示する表示手段と、各装置からの前記稼働状態信号のデータを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている前記データに基づいて各装置の稼働実績に関する稼働実績データを生成する稼働実績データ生成手段と、各装置の稼働実績の実績値を表示する実績値表示領域を含む稼働実績表示画像を前記画像として前記表示手段に表示させ、前記稼働実績データに基づいて、前記実績値表示領域に前記実績値を表示させる表示制御手段とを有するプログラマブル表示器を備え、前記稼働状態信号が前記本体と前記稼働状態表示灯との間で取り出されて前記プログラマブル表示器に供給されることを特徴としている。

上記の構成では、プログラマブル表示器において、各装置からの稼働状態信号が記憶手段に記憶される。稼働実績データ生成手段によって、記憶手段に記憶されているデータに基づいて稼働実績データが生成される。表示手段には、表示制御手段によって稼働実績表示画像が表示される。この稼働実績表示画像には、表示制御手段によって、生成された稼働実績データに基づいて、装置の稼働実績の実績値が実績値表示領域に表示される。このように、プログラマブル表示器は、データを収集し、そのデータに基づいて画像を表示させる機能を有しているので、背景技術のように、データ収集用のプログラマブルコントローラ、表示画像作成用の制御パソコンおよび画像表示用のディスプレイを備える必要がない。

また、稼働状態信号が装置本体と稼働状態表示灯との間で取り出されているので、装置本体に稼働状態信号を取り出すための改造を施す必要がない。

前記装置稼働実績監視システムにおいて、前記プログラマブル表示器は、前記装置が分類される複数のグループ毎に配置され、各プログラマブル表示器が前記稼働実績データを相互に送受信するようにネットワークに接続されていることが好ましい。

この構成では、各グループのプログラマブル表示器同士が、ネットワークを介して相互に通信を行うことにより、稼働実績データを送受信する。これにより、１台のプログラマブル表示器で全グループの装置の稼働実績を表示することができる。

本発明に係る装置稼働実績監視システムは、以上のように、装置の稼働状態を表す稼働状態信号を発生する信号発生手段と、装置の本体に装備され、前記稼働状態信号によって装置の稼働状態を表示する稼働状態表示灯とを個々に有する装置を複数備えた生産システムにおいて、各装置の稼働実績を表示する装置稼働実績監視システムであって、前記プログラマブル表示器を備え、前記稼働状態信号が前記本体と前記稼働状態表示灯との間で取り出されて前記プログラマブル表示器に供給される。したがって、装置稼働実績監視システムを簡素に構成し、かつ導入時の改造を簡単にすることにより、装置稼働実績監視システムを容易に導入することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係る生産システムの構成を示すブロック図である。 上記生産システムにおける各ラインに設置される装置の構成を示すブロック図である。 上記装置の外観の構成を示す斜視図である。 上記生産システムにおけるプログラマブル表示器およびその周辺の装置の構成を示すブロック図である。 （ａ）は上記プログラマブル表示器のデータメモリにおいてデータを格納している状態を示す図であり、（ｂ）は自ラインのプログラマブル表示器における上記データメモリに対するデータの書き込みを示す図であり、（ｃ）は自ラインのプログラマブル表示器における上記データメモリから他ラインのプログラマブル表示器へのデータの読み出しおよび他ラインのプログラマブル表示器からのデータの上記データメモリへの書き込みを示す図である。 （ａ）〜（ｅ）は装置の各種の稼働実績を算出するために用いられる装置の稼働状態信号を示すタイミングチャートである。 上記プログラマブル表示器の外観の構成を示す正面図である。 上記生産システムにおける装置稼働実績を上記プログラマブル表示器に表示する処理の手順を示すフローチャートである。 上記プログラマブル表示器に装置稼働実績を表示するための稼働実績表示画像を示す図である。

本発明の実施形態を図１〜図９に基づいて説明すると、以下の通りである。

〔１．生産システムの構成〕
図１に示すように、本実施形態に係る生産システム１（装置稼働実績監視システム）は、ラインＡ〜Ｃ（装置が分類されるグループ）と、共通ネットワーク２と、データベース装置６とを備えている。ラインＡは装置Ａ１〜Ａ１０を備え、ラインＢは装置Ｂ１〜Ｂ１０を備え、ラインＣは装置Ｃ１〜Ｃ１０を備えている。また、ラインＡ〜Ｃは、それぞれ、２台のＩ／Ｏユニット（図中、Ｉ／Ｏ）３と、ラインネットワーク４と、プログラマブル表示器５とを備えている。

共通ネットワーク２は、イーサネット（登録商標）のようなＬＡＮに適したネットワークであり、ラインＡ〜Ｃの各プログラマブル表示器５間の相互通信を可能としている。

装置Ａ１〜Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０は、各ラインＡ〜Ｃにおける各工程の処理を行う機能を有している。装置Ａ１〜Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０は、それぞれの稼働状態を表示するための稼働状態表示灯１２を装備している。装置Ａ１〜Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０は、稼働状態表示灯１２を点灯および消灯させるため、それぞれの稼働状態を表す稼働状態信号を配線１３を介して稼働状態表示灯１２に出力する。装置Ａ１〜Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０については、後に詳しく説明する。

Ｉ／Ｏユニット３は、図示しない入力ユニットおよび出力ユニットが一体的に設けられたＩ／Ｏ装置である。入力ユニットは、装置Ａ１〜Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０から出力される稼働状態信号を入力するために複数設けられている。出力ユニットは、ラインネットワーク４に稼働状態信号を出力するために設けられている。上記の入力ユニットには、装置Ａ１〜Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０からの稼働状態信号が配線８を介して入力される。Ｉ／Ｏユニット３は、入力された稼働状態信号に、いずれの装置Ａ１〜Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０装置から出力されたかを識別するためのＩＤ（識別データ）を付与する。上記の出力ユニットからは、稼働状態信号にＩＤが付与されたデータが出力される。

Ｉ／Ｏユニット３は、リモートＩ／Ｏのようなシリアル通信を行う装置であってもよいが、これには限定されない。例えば、ラインネットワーク４がCANopenのようなオープンネットワークである場合、Ｉ／Ｏユニット３は、入力ユニットと出力ユニットとの間で通信プロトコルの変換を行う機能を有する。

なお、Ｉ／Ｏユニット３の設置台数は、稼働状態信号の数と入力ユニットの数とで定まる。

ラインネットワーク４は、各ラインＡ〜Ｃにおいて、Ｉ／Ｏユニット３とプログラマブル表示器５との間でデータを伝送する通信ラインである。このラインネットワーク４としては、上記のようなシリアル通信を行う通信ラインや、通信の信頼性が高い上記のCANopenのようなオープンネットワークが用いられてもよい。

プログラマブル表示器５は、ＣＰＵなどの演算処理装置と、後述する表示モジュール５７（図４参照）と、後述するタッチパネル５６（図４参照）とを備えることにより、プログラマブル表示器特有の表示機能および操作機能を実現する専用コンピュータである。ＨＭＩ（Human Machine Interface）機器として好適に使用されるプログラマブル表示器５は、一般には、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、インバータ、温度調節器などの制御装置を含む外部装置と通信して、外部装置から取得したデータで表される情報を上記の表示モジュール５７に表示する。また、プログラマブル表示器５において、ユーザによる上記のタッチパネル５６からの入力操作によって、外部制御装置やプログラマブル表示器５のＨＭＩ制御部５１（図４参照）に制御指示が与えられる。

また、プログラマブル表示器５は、ラインＡ〜Ｃ毎（グループ毎）に配置されている。各ラインＡ〜Ｃのプログラマブル表示器５は、Ｉ／Ｏユニット３から受信したデータに基づいて、装置Ａ１〜Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０の個々の稼働実績を表示する。プログラマブル表示器５については、その詳細を後に説明する。

データベース装置６は、パーソナルコンピュータなどで構成されており、プログラマブル表示器５と共通ネットワーク２を介して通信を行う。データベース装置６は、プログラマブル表示器５から受信した装置Ａ１〜Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０の稼働実績に関するデータ（稼働実績データ）を蓄積する。装置Ａ１〜Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０の稼働率向上の対策を検討するために、データベース装置６に蓄積された稼働実績データが、稼働率低下の要因などの分析に利用される。

なお、生産システム１は３つのラインＡ〜Ｃを備えているが、ライン数はこれには限定されない。また、各ラインＡ〜Ｃにおける装置の台数についても、上記の１０台に限定されない。

〔１−１．装置の構成〕
装置Ａ１〜Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０は、図２に示す装置１１のように構成されている。装置１１は、前述の稼働状態表示灯１２を有するとともに、処理部１１ａと、制御部１１ｂとを有している。処理部１１ａおよび制御部１１ｂは、本体１１ｃの内部に設けられている。

処理部１１ａは、装置１１の機能を実現するための各種の処理（加工、組み立て、塗装、洗浄、検査など）を行う。

制御部１１ｂは、外部からの指示を受けて処理部１１ａに制御指示を与えたり、処理部１１ａからのデータを受けて外部に出力したりする。また、制御部１１ｂは、各種のエラーの状態を表すエラーフラグを設定するメモリ領域を有しており、エラーフラグがＯＮとなる状態でエラーを検知する。さらに、制御部１１ｂ（信号発生手段）は、装置の稼働状態を監視しており、その稼働状態を表す前述の稼働状態信号を、配線１３を介して稼働状態表示灯１２に出力する。配線１３は、装置１１の本体１１ｃと稼働状態表示灯１２との間で配線８と接続されている。これにより、稼働状態信号は、本体１１ｃと稼働状態表示灯１２との間で取り出されてＩ／Ｏユニット３に入力される。

稼働状態としては、例えば、稼働、待機および異常があるが、これらには限定されない。稼働は、装置１１が正常に稼働をしていることを意味する。待機は、指示があれば動作可能な状態で装置１１が停止していることを意味する。異常は、装置１１に何らかの異常が発生していることを意味する。制御部１１ｂは、全てのエラーフラグが“０”であれば異常なしと判断して、稼働状態または待機状態を表す稼働状態信号を生成し、少なくとも１つのエラーフラグが“１”であれば異常ありと判断して、異常状態を表す稼働状態信号を生成する。

図３に示すように、稼働状態表示灯１２は、装置１１の本体１１ｃの外壁面における目立つ箇所に、ブラケット１４を介して取り付けられている。上記の配線１３は、図示しないがブラケット１４内に配されている。

稼働状態表示灯１２は、表示ユニット１２ａ〜１２ｃが積層された構造をなしている。この稼働状態表示灯１２は、制御部１１ｂからの稼働状態信号に基づいて装置１１の稼働状態を表示ユニット１２ａ〜１２ｃで表示する。

表示ユニット１２ａは赤色で異常状態を表示し、表示ユニット１２ｂは黄色で待機状態を表示し、表示ユニット１２ｃは緑色で稼働状態を表示する。また、稼働状態表示灯１２は、図示しないが、各表示ユニット１２ａ〜１２ｃに内蔵される発光体（ランプ、ＬＥＤなど）を駆動するための駆動回路を内蔵している。駆動回路は、入力される稼働状態信号に基づいて、各表示ユニット１２ａ〜１２ｃの発光体を点灯または消灯させる。稼働状態信号は、発光体を点灯（ＯＮ）させる状態を表す“０”と、発光体を消灯（ＯＦＦ）させる状態を表す“１”との２値をとる。

なお、稼働状態表示灯１２は、上記のような積層構造以外の構造の表示灯であってもよい。また、生産システム１において、装置１１の稼働状態として異常状態のみを表示できればよい場合は、表示ユニット１２ａのみを含む表示灯や、回転灯からなる表示灯を稼働状態表示灯１２として採用してもよい。

〔１−２．プログラマブル表示器の構成〕
図４に示すように、プログラマブル表示器５は、ＨＭＩ制御部５１と、表示コントローラ５２と、画像メモリ５３と、ＶＲＡＭ５４と、データメモリ５５（記憶手段）と、タッチパネル５６と、表示モジュール５７（表示手段）と、インターフェース部（図中、Ｉ／Ｆ）５８，５９とを備えている。以下、プログラマブル表示器５の各部について詳細に説明する。

〔１−２−１．画像メモリおよび画像データの構成〕
画像メモリ５３は、複数の画像データを記憶するために、ＦＥＰＲＯＭ（Flash Erasable and Programmable ROM）のようなフラッシュメモリによって構成される。フラッシュメモリは、可動部を持たず、かつ衝撃に強いので、劣悪な周囲環境でも安定して動作する。

画像データは、プログラマブル表示器５の表示モジュール５７に表示させる画像のデータである。画像データは、予め画像作成用のソフトウェアに用意されている画像データ、およびこのソフトウェアを用いてユーザによって作成される画像データを含む。画像データは、オブジェクトと、このオブジェクトに付与された処理規定データおよび属性データとを含んでいる。

オブジェクトは、画像の背景となるベース画像や、後述するデータメモリ５５のデータで表される情報をベース画像上で表示するための図形画像などである。図形画像は、ユーザが作成した任意の図形や、上記のソフトウェアに予め用意されている部品図形（スイッチ、ランプなど）を含んでいる。この部品図形は、規定の形状をなす複数の部品図形からユーザによって選択されて、ベース画像上に配置される。

処理規定データは、ＨＭＩ制御部５１で実行される各種の処理を規定（定義）している。属性データは、その処理を実行するために必要なオブジェクトの属性（大きさ、形状、色、位置、データの取得先、データの送信先等）を規定している。データの取得先および送信先としては、データメモリ５５で使用される後述のアドレス（ワードアドレスおよびビットアドレス）が挙げられる。また、各画像には識別のための画像番号が個々に付与されており、この画像番号はベース画像の属性データに含まれている。

〔１−２−２．ＶＲＡＭの構成〕
ＶＲＡＭ５４は、表示モジュール５７に表示させる画像データを一時的に記憶するメモリであり、ＳＤＲＡＭなどによって構成される。このＶＲＡＭ５４は、表示コントローラ５２によって画像データの書き込みおよび読み出しが制御される。また、ＶＲＡＭ５４は、画像データを水平方向に表示される順に画素データとして格納している。

〔１−２−３．データメモリの構成〕
データメモリ５５は、例えば、ＤＲＡＭによって構成されており、ＨＭＩ制御部５１が各種の処理を行うときの作業に用いられる。特に、データメモリ５５は、後述する演算処理部５１３によって生成された稼働実績データを記憶する。また、データメモリ５５は、タッチパネル５６から入力されたデータや外部装置との間でやり取りされるデータの一時的な記憶に用いられる。

なお、データメモリ５５に記憶される稼働実績データは、図示しないメモリカードなどの外部メモリに保存されてもよい。この場合、稼働実績データは、メモリ制御部５１１ｂによって、メモリカードに読み書きされる。また、プログラマブル表示器５は、メモリカードに対するデータの読み書きを行うためのインターフェースを備えている。

データメモリ５５は、上記の記憶のための領域として、ワードデバイスおよびビットデバイスを有している。ワードデバイスは、数値のようなワードデータを記憶する領域として設定され、専用のアドレス（ワードアドレス）で指定される。また、ビットデバイスは、オン・オフ状態のようなビットデータを記憶する領域として設定され、専用のアドレス（ビットアドレス）で指定される。このような記憶領域を有することにより、データメモリの任意のワードデバイスまたはビットデバイスを指定してアクセスするだけで、データの書き込みや読み出しを行うことができる。

〔１−２−３（ａ）．データメモリにおけるデータの記憶〕
データメモリ５５において、稼働状態信号のデータはワードデバイスに記憶される。ここでは、ラインＡのプログラマブル表示器５におけるデータメモリ５５を例に挙げて説明する。ここで、稼働状態信号としては、表１で示すように、前述の稼働状態を表す稼働信号ＳＧ１と、前述の待機状態を表す待機信号ＳＧ２と、前述の異常状態を表す異常信号ＳＧ３とが用意されている。

図５（ａ）に示すように、ワードアドレス“０”，“１”，…，“９”のそれぞれで指定されるワードデバイスが、ラインＡ（自ライン）の装置Ａ１，Ａ２，…，Ａ１０に対応している。また、各ワードデバイスには、ビット位置００に装置Ａ１の稼働信号ＳＧ１が記憶され、ビット位置０１に装置Ａ１の待機信号ＳＧ２が記憶され、ビット位置０２に装置Ａ１の異常信号ＳＧ３が記憶される。

ワードアドレス“１０”，“１１”，…，“１９”のそれぞれで指定されるワードデバイスが、ラインＢの装置Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂ１０に対応している。また、各ワードデバイスには、ビット位置００に装置Ｂ１の稼働信号ＳＧ１が記憶され、ビット位置０１に装置Ｂ１の待機信号ＳＧ２が記憶され、ビット位置０２に装置Ｂ１の異常信号ＳＧ３が記憶される。

ワードアドレス“２０”，“２１”，…，“２９”のそれぞれで指定されるワードデバイスが、ラインＣの装置Ｃ１，Ｃ２，…，Ｃ１０に対応している。また、各ワードデバイスには、ビット位置００に装置Ｃ１の稼働信号ＳＧ１が記憶され、ビット位置０１に装置Ｃ１の待機信号ＳＧ２が記憶され、ビット位置０２に装置Ｃ１の異常信号ＳＧ３が記憶される。

上記の例では、３種の稼働状態信号を用いているため、ワードデバイスでは、それに応じて３つのビット位置を使用している。例えば、ワードデバイスが１６ビットである場合は、最大で１６種の稼働状態信号のデータを記憶することができる。

〔１−２−３（ｂ）．データメモリにおけるデータの書き込み〕
図５（ｂ）に示すように、ラインＡの装置Ａ１からの稼働信号ＳＧ１のデータは、ワードアドレス“０”のビット位置００に書き込まれる。また、装置Ａ１からの待機信号ＳＧ２のデータは、ワードアドレス“０”のビット位置０１に書き込まれる。さらに、装置Ａ１からの異常信号ＳＧ３のデータは、ワードアドレス“０”のビット位置０２に書き込まれる。同様に、装置Ａ２〜Ａ１０からの各信号ＳＧ１〜ＳＧ３のデータは、それぞれ対応するワードアドレス“１”〜“９”のビット位置００〜０２に書き込まれる。

〔１−２−３（ｃ）．データメモリからのデータの転送およびデータメモリへのデータの取り込み〕
図５（ｃ）に示すように、装置Ａ１〜Ａ１０の各信号ＳＧ１〜ＳＧ３のデータは、他ラインＢまたはＣのプログラマブル表示器５に転送される場合、各ワードアドレス“０”〜“９”のビット位置００〜０２から読み出される。ラインＢのプログラマブル表示器５に記憶されている装置Ｂ１〜Ｂ１０の各信号ＳＧ１〜ＳＧ３のデータは、ラインＡのプログラマブル表示器５に転送されると、各ワードアドレス“１０”〜“１９”のビット位置００〜０２に書き込まれる。同様に、ラインＣのプログラマブル表示器５に記憶されている装置Ｃ１〜Ｃ１０の各信号ＳＧ１〜ＳＧ３のデータは、ラインＡのプログラマブル表示器５に転送されると、各ワードアドレス“２０”〜“２９”のビット位置００〜０２に書き込まれる。

〔１−２−４．タッチパネルおよび表示モジュールの構成〕
タッチパネル５６は、表示モジュール５７の後述するスクリーン５７ａ（図６参照）上でタッチ入力を行うために設けられている入力装置である。タッチパネル５６としては、デジタル方式やアナログ方式のタッチパネルが利用できる。

表示モジュール５７は、表示パネルと、この表示パネルを駆動する駆動部とを有する。表示モジュール５７は、プログラマブル表示器５を薄型に構成するために、液晶パネルや、ＥＬパネルや、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）のような平板型表示パネルが好適に用いられる。表示モジュール５７は、ＶＲＡＭ５４から読み出されて表示コントローラ５２から供給される表示データを表示コントローラ５２で制御されるタイミングで表示する。

〔１−２−５．インターフェース部の構成〕
インターフェース部５８は、プログラマブル表示器５がＩ／Ｏユニット３との間の通信を行うための通信制御部であり、ラインネットワーク４に接続されている。インターフェース部５９は、プログラマブル表示器５が他のプログラマブル表示器５およびデータベース装置６との間の通信を行うための通信制御部であり、共通ネットワーク２に接続されている。

〔１−２−６．ＨＭＩ制御部の構成〕
ＨＭＩ制御部５１は、ＨＭＩ機能の中心的な制御動作を行うために、入出力制御部５１１と、表示制御部５１２（表示制御手段）と、演算処理部５１３（稼働実績データ生成手段）とを有している。上記の制御動作は、データメモリ５５に対するデータの書き込みおよび読み出し、タッチパネル５６からの入力操作に応じた処理、Ｉ／Ｏユニット３や他のプログラマブル表示器５などの外部装置との通信の制御、画像メモリ５３の画像データに基づく表示データの生成、データに基づく演算処理などである。

ＨＭＩ制御部５１は、ＨＭＩ制御プログラムをプログラマブル表示器５が備えるＣＰＵなどの演算処理装置に実行させることにより実現される機能ブロックである。上記のＨＭＩ制御プログラムは、プログラマブル表示器５と分離可能に構成される記録媒体に記録可能であり、その記録媒体からプログラマブル表示器５にインストールされる。

上記の記録媒体は、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フレキシブルディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。

また、共通ネットワーク２を介して外部からＨＭＩ制御プログラムを供給してもよい。この共通ネットワーク２としては、前述のイーサネット（登録商標）に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、共通ネットワーク２を構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。

〔１−２−６（ａ）．入出力制御部の構成〕
入出力制御部５１１は、操作受入部５１１ａとメモリ制御部５１１ｂとを有している。

操作受入部５１１ａは、次の処理を行う。
（１）タッチパネル５６からのデータ入力操作に応じて、メモリ制御部５１１ｂに当該データの書き込みおよび読み出しを指示する。
（２）タッチパネル５６からの画像切替操作に応じて、表示する画像の切り替えを表示制御部５１２に指示する。

メモリ制御部５１１ｂは、次の処理を行う。
（１）Ｉ／Ｏユニット３から受信したデータをデータメモリ５５へ書き込む。
（２）他のプログラマブル表示器５へ送信するデータをデータメモリ５５から読み出す。
（３）画像の表示に用いるデータをデータメモリ５５から読み出して表示制御部５１２に与える。

〔１−２−６（ｂ）．表示制御部の構成〕
表示制御部５１２は、次の処理を行う。
（１）画像メモリ５３から読み出した画像データに基づいて表示コントローラ５２に与えるための表示データを生成する。
（２）画像データに含まれる属性データのアドレスに基づいて、データメモリ５５からデータを読み出す。
（３）画像データに含まれる処理規定データで規定されている処理内容を、上記のデータに基づいて、画像データ上で対象となるオブジェクトに対して実行する。具体的には、後述する演算処理部５１３によって生成された稼働実績データに基づいて、稼働実績を表示する画像の表示状態を変更するという処理を実行する。例えば、ある稼働実績の実績値が更新された場合、稼働実績を表示する画像において、その実績値を更新された稼働実績データに基づいて新たに表示する。
（４）操作受入部５１１ａからの画像の切替指示に基づいて、切り替えて表示する画像データを画像メモリ５３から読み出して、この画像データに基づいて表示データを生成する。

〔１−２−６（ｃ）．演算処理部の構成〕
演算処理部５１３は、カウンタ、タイマ、各種の演算処理機能などを備えることにより、操作受入部５１１ａによってユーザによって入力されたデータや、データメモリ５５から読み出されたデータに基づいて、各種の演算処理を行う。

演算処理部５１３は、特に、データメモリ５５から読み出された稼働状態信号のデータに基づいて、装置Ａ１〜Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０の稼働実績を演算して、稼働実績データを生成する。また、演算処理部５１３は、必要に応じて、生成した稼働実績データをグラフ表示するためのグラフ化データを生成する。このため、演算処理部５１３は、入出力制御部５１１によって稼働状態信号のデータを受信したという通知を受けると、データメモリ５５に当該データの読み出しを要求する。

稼働実績としては、稼働回数、稼働時間、電源ＯＮ時間、異常回数、異常時間、稼働率および停止時間が挙げられる。演算処理部５１３は、次のようにして、これらの値を演算して稼働実績データとして出力する。

（１）稼働回数
図６（ａ）に示すように、稼働信号ＳＧ１が、ＬｏからＨｉに変化したときに（立ち上がりエッジで）、稼働回数をカウントする。

（２）稼働時間
図６（ｂ）に示すように、稼働信号ＳＧ１がＨｉである稼働時間Ｔｏｐ１，Ｔｏｐ２，Ｔｏｐ３を加算して稼働時間を算出する。

（３）電源ＯＮ時間
図６（ｃ）に示すように、上記の稼働時間Ｔｏｐ１，Ｔｏｐ２，Ｔｏｐ３の総和と、待機信号ＳＧ２がＨｉである待機時間Ｔｓｂ１，Ｔｓｂ２，Ｔｓｂ３，Ｔｓｂ４の総和と、異常信号ＳＧ３がＨｉである稼働時間Ｔａｂ（異常の期間が複数ある場合はその総和）とを加算して電源ＯＮ時間を算出する。

（４）異常回数
図６（ｄ）に示すように、異常信号ＳＧ３が、ＬｏからＨｉに変化したときに（立ち上がりエッジで）、異常回数をカウントする。

（５）異常時間
図６（ｅ）に示すように、異常信号ＳＧ３がＨｉである稼働時間Ｔａｂ１，Ｔａｂ２，Ｔａｂ３を加算して異常時間を算出する。

（６）稼働率
上記の稼働時間を上記の電源ＯＮ時間で除算して１００を乗算することで稼働率（％）を算出する。

（７）停止時間
上記の電源ＯＮ時間から上記の稼働時間を減算することで停止時間を算出する。

〔１−２−７．表示コントローラの構成〕
表示コントローラ５２は、表示モジュール５７に画像を表示させるタイミングを形成するとともに、ＶＲＡＭ５４に対する画像データの読み書きを制御する。この表示コントローラ５２は、表示モジュール５７の解像度（ＶＧＡ，ＳＶＧＡ，ＸＧＡなど）に応じて同期信号などのタイミング信号を生成する。また、表示コントローラ５２は、表示制御部５１２から供給されてＶＲＡＭ５４に展開された画像データをクロックのタイミングで読み出して表示データとして表示モジュール５７に出力する。これにより、表示コントローラ５２は、表示モジュール５７の解像度に応じたタイミングで画像の表示を制御する。上記のタイミング信号は、表示データとともに表示モジュール５７に出力される。

〔１−２−８．プログラマブル表示器の外観構成〕
図７に示すように、プログラマブル表示器５の筐体５ａは、正面部分が額縁形状に形成されている。その額縁形状の部分の内側には、表示モジュール５７の表示面を形成するスクリーン５７ａが配置されている。そして、このスクリーン５７ａ上には、タッチパネル５６が重ねられている。

〔２．稼働状態表示動作〕
ここで、上記のように構成される生産システム１における装置稼働実績を表示する動作について図８のフローチャートを参照して説明する。ここでは、ラインＡのプログラマブル表示器５を中心にした動作について説明する。

まず、プログラマブル表示器５におけるＨＭＩ制御部５１の入出力制御部５１１は、ラインＡの装置Ａ１〜Ａ１０からの稼働状態信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１）。稼働状態信号が入力されている場合では、入出力制御部５１１は、入力された稼働状態信号のデータに含まれるＩＤから、稼働状態信号を出力した装置Ａ１〜Ａ１０を特定する。メモリ制御部５１１ｂは、図５（ｂ）に示すように、稼働状態信号のデータをデータメモリ５５の所定の領域（ワードデバイスの各ビット位置）に書き込んでおく。

ステップＳ１で稼働状態信号が入力されている場合、演算処理部５１３は、データメモリ５５の稼働状態信号のデータに基づいて所定の演算処理を行い、稼働実績データを生成する（ステップＳ２）。このとき、演算処理部５１３は、メモリ制御部５１１ｂに指示して、稼働実績データをデータメモリ５５に書き込ませる。

入出力制御部５１１は、共通ネットワーク２に接続されているプログラマブル表示器５が自機のみであるか否かを判定する（ステップＳ３）。このとき、入出力制御部５１１は、共通ネットワーク２を介して他のプログラマブル表示器５と通信を行うことにより、共通ネットワーク２に接続されている他のプログラマブル表示器５の有無を確認する。

ステップＳ３でプログラマブル表示器５が自機のみであると判定した場合、表示モジュール５７は稼働実績を表示する（ステップＳ４）。このとき、ＨＭＩ制御部５１の表示制御部５１２は、稼働実績データに基づいて表示データを生成し、表示コントローラ５２を介して表示モジュール５７に与える。これにより、表示モジュール５７のスクリーン５７ａに稼働実績を表す画像が表示される。

また、ステップＳ３でプログラマブル表示器５が自機のみでないと判定した場合、入出力制御部５１１は、稼働実績データをデータメモリ５５から読み出して、他ラインの各プログラマブル表示器５に転送する（ステップＳ５）。

そして、入出力制御部５１１は、データメモリ５５に保存されている稼働実績データをデータベース装置６に送信する。これにより、データベース装置６は、各プログラマブル表示器５から送信されてきた、稼働実績データを保存する（ステップＳ６）。

さらに、稼働実績の表示および保存の処理を続ける場合は、ステップＳ１に処理を戻す（ステップＳ７）。

〔３．稼働実績表示画像〕
上記のように表示および保存される稼働実績は、稼働実績表示画像によって表示される。ここでは、その稼働実績表示画像について説明する。

〔３−１．稼働実績表示画像の構成〕
図９に示す稼働実績表示画像１０１（稼働実績表示画像）は、説明の便宜上、ラインＡの装置Ａ１の稼働実績を表示する例について示しているが、同じラインＡの他の装置Ａ２〜Ａ１０または他のラインＢ，Ｃの装置Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０の稼働実績表示画像も自装置用として同様に構成されている。

この稼働実績表示画像１０１は、演算処理部５１３で算出した前述の各種の稼働実績を表示するための稼働回数表示ボックス１０２、稼働時間表示ボックス１０３、異常回数表示ボックス１０４、異常時間表示ボックス１０５、電源ＯＮ時間表示ボックス１０６、停止時間表示ボックス１０７および稼働率表示ボックス１０８を有している。各ボックス１０２〜１０８（実績値表示領域）は、表示用のオブジェクト（図形画像）として設けられており、前述の属性データのワードアドレスで指定されるワードデバイス内のデータと対応付けられている。

なお、稼働実績表示画像１０１は、他の装置の稼働実績表示画像と切り替え可能に作成されていてもよい。この場合、例えば、稼働実績表示画像１０１は、他の稼働実績表示画像に表示を切り替える表示切替スイッチ（図示しない）を有している。この表示切替スイッチは、ラインＡの装置Ａ１以外の装置Ａ２〜Ａ１０、または装置Ａ１を除く全ラインＡ〜Ｃの他の装置Ａ２〜Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０のいずれかの稼働実績表示画像に対応した複数のスイッチであり、表示切替用のスイッチの部品である。このため、上記の各表示切替スイッチは、画像を切り替える処理が処理規定データとして規定され、切り替え先の稼働実績表示画像の画像番号を属性データとして含んでいる。

〔３−２．稼働実績表示画像の表示動作〕
図９に示す稼働実績表示画像１０１がラインＡのプログラマブル表示器５に表示されているとする。

ラインＡのプログラマブル表示器５は、図５（ｂ）に示すように、装置Ａ１から稼働状態信号のデータを受信すると、メモリ制御部５１１ｂが、データメモリ５５のワードデバイス（ワードアドレス“０”）における各ビット位置００〜０２に当該データを書き込む。演算処理部５１３は、データメモリ５５に書き込まれたデータを基に演算処理を行い、各種の稼働実績データを生成してデータメモリ５５に保存する。

表示制御部５１２は、メモリ制御部５１１ｂに定期的にデータの出力を要求する。データメモリ制御部５１１ｂは、表示制御部５１２の要求に応じて、データメモリ５５から稼働実績データを読み出して表示制御部５１２に渡す。表示制御部５１２は、稼働実績データに基づいて、稼働実績表示画像１０１の各ボックス１０２〜１０８の数値を更新するように表示データを生成する。

また、ラインＡのプログラマブル表示器５は、図５（ｃ）に示すように、ラインＢのプログラマブル表示器５から送信されてきた装置Ｂ１〜Ｂ１０の稼働状態信号のデータを受信すると、メモリ制御部５１１ｂが、ワードデバイス（ワードアドレス“１０”〜“１９”）における各ビット位置００〜０２に当該データを書き込む。さらに、ラインＡのプログラマブル表示器５は、ラインＣのプログラマブル表示器５から送信されてきた装置Ｃ１〜Ｃ１０の稼働状態信号のデータを受信すると、メモリ制御部５１１ｂが、ワードデバイス（ワードアドレス“２０”〜“２９”）における各ビット位置００〜０２に当該データを書き込む。

演算処理部５１３は、データメモリ５５に書き込まれたデータを基に演算処理を行い、装置Ａ１以外についても各種の稼働実績データを生成してデータメモリ５５に保存する。

表示制御部５１２は、稼働実績表示画像の表示切替の要求があると、切り替え先の稼働実績表示画像の表示データを生成する。このとき、表示制御部５１２は、稼働実績表示画像１０１を表示する場合と同様に、データメモリ５５から得た対象装置の稼働実績データに基づいて、稼働実績表示画像の各ボックスの数値を更新するように表示データを生成する。

〔４．実施形態の総括〕
以上のように、本実施の形態の生産システム１では、各ラインＡ〜Ｃの装置Ａ１〜Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０から稼働状態表示灯１２に供給する稼働状態信号を用いて、プログラマブル表示器５に各装置Ａ１〜Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１〜Ｃ１０の稼働実績を演算して表示および保存させている。プログラマブル表示器５は、データを収集し、そのデータに基づいて画像を表示させる機能を有しているので、背景技術のように、データ収集用のプログラマブルコントローラ、表示画像作成用の制御パソコンおよび画像表示用のディスプレイを備える必要がない。したがって、装置稼働実績監視システムを簡素に構成することができる。

また、生産システム１では、図１および図２に示すように、稼働状態信号を装置１１の本体１１ｃと稼働状態表示灯１２との間で配線８により取り出している。これにより、稼働実績の保存表示システムを導入する場合、装置本体に対して稼働状態信号を取り出すための改造が不要となり、簡単な改造で対応することができる。例えば、図３に示す構成では、ブラケット１４を開けて、その中の配線１３に配線８を接続するだけでよく、装置１１の本体１１ｃに改造を必要としない。したがって、稼働状態表示灯１２を備えた装置１１に好適に本実施の形態を適用することができる。

また、生産システム１では、各ラインＡ〜Ｃのプログラマブル表示器５同士が、共通ネットワーク２を介して相互に通信を行うことにより、稼働実績データを送受信する。これにより、１台のプログラマブル表示器５で全ラインの稼働実績を表示および保存することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の装置稼働実績監視システムは、各装置の本体に装備された稼働状態表示灯が装置の稼働状態を表示するために、装置が発生する稼働状態信号を稼働状態表示灯に与え、この稼働状態信号を装置本体と稼働状態表示灯との間で取り出し、その信号を用いて、プログラマブル表示器によって各装置の稼働実績を演算して表示および保存させるので、稼働状態表示灯を備えた装置を含む生産システムに好適に利用できる。

１ 生産システム（装置稼働実績監視システム）
２ 共通ネットワーク（ネットワーク）
３ Ｉ／Ｏユニット
４ ラインネットワーク
５ プログラマブル表示器
８ 配線
１１ 装置
１１ｃ 本体
１１ｂ 制御部（信号発生手段）
１２ 稼働状態表示灯
１３ 配線
５５ データメモリ（記憶手段）
５７ 表示モジュール（表示手段）
１０１ 稼働実績表示画像
１０２ 稼働回数表示ボックス（実績値表示領域）
１０３ 稼働時間表示ボックス（実績値表示領域）
１０４ 異常回数表示ボックス（実績値表示領域）
１０５ 異常時間表示ボックス（実績値表示領域）
１０６ 電源ＯＮ時間表示ボックス（実績値表示領域）
１０７ 停止時間表示ボックス（実績値表示領域）
１０８ 稼働率表示ボックス（実績値表示領域）
５１２ 表示制御部（表示制御手段）
５１３ 演算処理部（稼働実績データ生成手段）
ＳＧ１ 稼働信号（稼働状態信号）
Ａ〜Ｃ ライン（グループ）
ＳＧ２ 待機信号（稼働状態信号）
ＳＧ３ 異常信号（稼働状態信号）

Claims (2)

1. 装置の稼働状態を表す稼働状態信号を発生する信号発生手段と、装置の本体に装備され、前記稼働状態信号によって装置の稼働状態を表示する稼働状態表示灯とを個々に有する装置を複数備えた生産システムにおいて、各装置の稼働実績を表示する装置稼働実績監視システムであって、
   画像を表示する表示手段と、
   各装置からの前記稼働状態信号のデータを記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶されている前記データに基づいて各装置の稼働実績に関する稼働実績データを生成する稼働実績データ生成手段と、
   各装置の稼働実績の実績値を表示する実績値表示領域を含む稼働実績表示画像を前記画像として前記表示手段に表示させ、前記稼働実績データに基づいて、前記実績値表示領域に前記実績値を表示させる表示制御手段とを有するプログラマブル表示器を備え、
   前記稼働状態信号が前記本体と前記稼働状態表示灯との間で取り出されて前記プログラマブル表示器に供給されることを特徴とする装置稼働実績監視システム。
2. 前記プログラマブル表示器は、前記装置が分類される複数のグループ毎に配置され、
   各プログラマブル表示器が前記稼働実績データを相互に送受信するようにネットワークに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の装置稼働実績監視システム。

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