JP2011118656A - プログラマブル表示器 - Google Patents

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Abstract

【課題】 従来の制御システムの問題点であった、音声指示により生じる遠隔地からの指示者と現場の製造装置の操作者間の認識の違いを解消し、製造装置の近傍に設置されたプログラマブル表示器の画面をメンテナンス表示状態に切替え、操作対象に該当する表示オブジェクトもしくは指定領域を視覚的に指示し、操作指示を現場の製造装置の操作者に対して漏れなく的確に伝達するプログラマブル表示器を得る。
【解決手段】 プログラマブル表示器10は、内部に保持する画面データをメンテナンス装置20と共有し、画面データを表示する表示部102と、メンテナンス装置20から送信された、表示部102の表示状態のみを変更可能にする表示状態切替え要求を受信する通信部107と、表示状態切替え要求を受信後、外部制御機器11への制御を中断し、画面データを構成し表示部102に表示されている操作対象の表示状態のみを変更する制御部101を備える。
【選択図】 図1

Description

この発明は、遠隔地から送信された操作指示を表示するプログラマブル表示器に関する。
一般に、製造装置を制御する制御システムは、例えば、クライアント装置であるパーソナルコンピュータと、公開用コンピュータと、プログラマブル表示器と、プログラマブルロジックコントローラ(以下、「PLC」と略す)で構成され、パーソナルコンピュータは公開用コンピュータに接続され、公開用コンピュータはプログラマブル表示器に接続され、プログラマブル表示器はPLCを介して製造装置に接続されている。プログラマブル表示器は、PLCの動作状態の監視、もしくはPLC操作のため、PLCの近傍に設置される。一方、パーソナルコンピュータは、製造装置の所在地とは別の遠隔地に設置され、パーソナルコンピュータを操作する指示者は、パーソナルコンピュータの画面上にプログラマブル表示器の画面を表示させ、パーソナルコンピュータからプログラマブル表示器を操作することができる。
このような制御システムでは、パーソナルコンピュータを操作する指示者は、パーソナルコンピュータの表示画面を見ることで、遠隔地からプログラマブル表示器を介して製造装置をリアルタイムに監視できるため、製造装置に問題が発生した場合、パーソナルコンピュータを操作する指示者は、製造装置が設置されている現場の製造装置の操作者に対して、電話等を利用して遠隔地から製造装置の問題解決に向けての操作を指示することができる。また、パーソナルコンピュータを操作する指示者自身が、遠隔地からプログラマブル表示器を介して製造装置を直接操作し、製造装置が設置されている現場に製造装置の操作者がいなくても、問題を解決することができる(例えば、特許文献1参照)。
特許第4034171号公報(第20頁、第1図)
従来の制御システムは、以上のように構成されているので、パーソナルコンピュータを操作する指示者による、遠隔地から行なう現場の製造装置の操作者に対する操作指示は、電話等による音声指示であることが多いが、パーソナルコンピュータを操作する指示者と現場の製造装置の操作者との間に、聞き違いや誤解等による認識の違いが生じると、現場の製造装置の操作者が製造装置の操作を誤り、解決に至らないといった問題点があった。
また、パーソナルコンピュータを操作する指示者自身が、遠隔地からプログラマブル表示器を介して製造装置を直接操作して問題を解決する場合では、パーソナルコンピュータを操作する指示者は、現場の製造装置を直接見ずに一方的に操作するため、製造装置を正しく操作して問題を解決できたのかどうか直接確認できない。そのため、操作完了後に製造装置を再稼動させたとき、再び同じ問題が発生すると、遠隔地からプログラマブル表示器を介して製造装置を直接操作する方法では問題解決できず、パーソナルコンピュータを操作する指示者が採る方策は、現場に製造装置の操作者を向かわせて、現場の製造装置の操作者に対して問題解決に向けての操作を指示する以外になく、その結果、問題解決までに多大な労力と時間と費用を要するという問題点があった。
この発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、その目的は、コンピュータシステムを操作する指示者による、遠隔地から行なう現場の製造装置の操作者に対する操作指示は、電話等による音声指示ではなく、コンピュータシステムからの指令により、製造装置の近傍に設置されたプログラマブル表示器の画面をメンテナンス表示状態に切替え、このメンテナンス表示状態の画面を用いて操作対象に該当するプログラマブル表示器の画面上の表示オブジェクトもしくは指定領域を視覚的に示す指示であり、問題解決に向けての操作指示を現場の製造装置の操作者に対して漏れなく的確に伝達するプログラマブル表示器を得るものである。
この発明に係るプログラマブル表示器においては、外部のコンピュータシステムと接続可能であり、内部に保持する画面データをコンピュータシステムと共有し、外部制御機器を制御し、画面データを表示する表示手段と、コンピュータシステムから送信された、表示手段の表示状態のみを変更可能にする表示状態切替え要求を受信する通信手段と、表示状態切替え要求を受信後、外部制御機器への制御を中断し、画面データを構成し表示手段に表示されている操作対象の表示状態のみを変更する制御手段とを備えるようにしたものである。
この発明は、プログラマブル表示器に接続しているコンピュータシステムの表示部にプログラマブル表示器の画面を表示させ、コンピュータシステムを操作する指示者が遠隔地から製造装置を監視、および操作することができるプログラマブル表示器において、コンピュータシステムを操作する指示者は、遠隔地からプログラマブル表示器を操作する現場の操作者に操作指示を伝達するため、コンピュータシステムから操作指示を送信し、プログラマブル表示器に操作指示を表示させる。このため、現場の操作者だけでは対応しきれない製造装置の問題解決を遠隔地からの指示を仰ぎながら行なう場合に、コンピュータシステムを操作する指示者は、遠隔地からの解決手順をプログラマブル表示器の画面に強調した表示で示すことで、指示側と受け側で認識の誤りがなく、効率よく情報伝達させることができ、誤操作しない指示をすることが可能になる。また、現場の操作者が製造装置を直接操作するため、製造装置の動作状況を確認しながら安全に問題解決することができ、労力と時間と費用の消費を最小限に抑えることができる。
この発明の実施の形態1を示すプログラマブル表示器の構成図である。 この発明の実施の形態1を示すプログラマブル表示器における操作手順のフローチャートである。 この発明の実施の形態1を示すプログラマブル表示器の画面例である。 この発明の実施の形態1を示すプログラマブル表示器の表示データ例である。 この発明の実施の形態1を示すプログラマブル表示器の表示状態例である。 この発明の実施の形態1を示すプログラマブル表示器における操作手順のフローチャートである。 この発明の実施の形態2を示すプログラマブル表示器の画面例である。 この発明の実施の形態2を示すプログラマブル表示器の表示設定例である。 この発明の実施の形態3を示すプログラマブル表示器の画面例である。 この発明の実施の形態3を示すプログラマブル表示器の表示設定例である。
実施の形態1.
図1は、この発明を実施するための実施の形態1におけるプログラマブル表示器の構成図である。図1において、10はプログラマブル表示器、11は外部制御装置で、例えば、PLCである。12は被制御装置であり、例えば、ロボットやセンサ等である。20はメンテナンス装置で、例えば、パーソナルコンピュータシステムであり、プログラマブル表示器10と外部制御装置11と被制御装置12とメンテナンス装置20は通信回線にて互いに接続されている。プログラマブル表示器10と外部制御装置11は被制御装置12の近傍に設置され、メンテナンス装置20は被制御装置12とは離れた遠隔地に設置されている。
プログラマブル表示器10は101〜108で構成されており、101は制御部、102は表示部、103は入力部、104は記憶部である。105は画面データ保持部、106はメンテナンス状態保持部であり、画面データ保持部105とメンテナンス状態保持部106は記憶部104の内部に割当てられている。107は通信部であり、メンテナンス装置20と接続されている。108は外部制御インタフェースであり、外部制御装置11と接続されている。一方、メンテナンス装置20は201〜205で構成されており、201は表示部、202は記憶部、203は操作部、204は通信部、205は制御部である。
次に動作について説明する。被制御装置12の動作状態は、外部制御装置11を介してプログラマブル表示器10を構成する表示部102にて監視するとともに、表示部102に表示されている画面データが記憶されている画面データ保持部105の内容が、プログラマブル表示器10を構成する通信部107を介して、メンテナンス装置20を構成する通信部204から記憶部202に転送される。その結果、メンテナンス装置20を構成している表示部201には、プログラマブル表示器10を構成している表示部102と同一部分を含む画面データが表示されることになり、遠隔地からリアルタイムで被制御装置12の動作状態が監視できる。このとき、外部制御装置11のデータ情報は記憶部202に保持され、外部制御装置11のデバイスの情報は表示部201に表示されている画面データと制御部205にて照合され、表示される。
被制御装置12の動作状態に問題が発生した場合、問題発生の警報は外部制御装置11を介して、プログラマブル表示器10を構成する表示部102に表示されるとともに、遠隔地に設置されているメンテナンス装置20を構成している表示部201にも同時に表示される。被制御装置12が設置されている現場にいる被制御装置12の操作者は、プログラマブル表示器10を構成する表示部102の表示情報によって、被制御装置12に発生した問題を解決するが、現場の被制御装置12の操作者のみでは問題解決できない場合、現場の被制御装置12の操作者は、遠隔地に設置されているメンテナンス装置20を操作する指示者に問題解決のための操作指示を仰ぐことになる。
メンテナンス装置20を操作する指示者が、遠隔地に設置されているメンテナンス装置20から被制御装置12の近傍に設置されているプログラマブル表示器10に操作指示を伝達する場合、図2に示すような操作手順に従って問題解決に取組む。まず、メンテナンス装置20を操作する指示者は、メンテナンス装置20の通信部204を介して、プログラマブル表示器10にメンテナンス表示要求を送信する。
メンテナンス表示要求を通信部107で受信したプログラマブル表示器10の制御部101は、現在のプログラマブル表示器10の動作状態がメンテナンス表示状態であるかどうかを、記憶部104の内部に割当てられたメンテナンス状態保持部106に問合せ、メンテナンス状態保持部106の記憶状態がメンテナンス表示中であれば、プログラマブル表示器10の動作状態はすでにメンテナンス表示状態であるため、このメンテナンス表示状態を継続(ステップS11のYes)する。一方、メンテナンス状態保持部106の記憶状態がメンテナンス表示中でなければ(ステップS11のNo)、制御部101はメンテナンス状態保持部106にメンテナンス表示中であることを記憶させ(ステップS12)、プログラマブル表示器10の動作状態をメンテナンス表示状態に切替える。
プログラマブル表示器10の動作状態がメンテナンス表示状態であることを、プログラマブル表示器10からの応答により確認したメンテナンス装置20を操作する指示者は、プログラマブル表示器10に操作指示を伝達する。図3に、操作指示を伝達するときに使われる、メンテナンス装置20の表示部201に表示されている画面例を示す。図3において、30はメンテナンス装置20の表示部201に表示されている画面で、この画面には、プログラマブル表示器10の表示部102で表示されている画面と同一部分が存在する。301〜305と320と330と340は、画面30に表示されている表示オブジェクトであり、例えば、301〜305はビットランプ、320はスイッチ、330はグラフ、340は数値表示であり、プログラマブル表示器10の画面に、このような表示オブジェクトを表示することで、被制御装置12の動作状態を監視している。
ここで、メンテナンス装置20を操作する指示者が、操作指示としてビットランプ302に該当する外部制御装置11の個所に、問題があることをプログラマブル表示器10に伝達したい場合について説明する。画面30に表示されているビットランプ301〜305は、外部制御装置11のビットデバイス(1ビット)の情報を伝える表示オブジェクトであり、制御部101が、外部制御インタフェース108を介して外部制御装置11のビットデバイスの状態を読出し、そのビットデバイスの状態が0(OFF)と1(ON)のどちらの状態であるのかを判定し、表示部102にビットランプを表示させる。例えば、ONの時はビットランプを明るい色で表示(点灯)させ、OFFの時はビットランプを暗い色で表示(消灯)させる等、表示の色を変化させることで、被制御装置12の動作状態を監視している。
図4は、ビットランプ表示で使用する表示データの例であり、この表示データは、プログラマブル表示器10を構成している記憶部104の内部に割当てられた画面データ保持部105に記憶されている。図4において、1は表示データ、2は外部制御装置11のビットデバイスの状態がONの時に使用するビットランプの表示設定、3は外部制御装置11のビットデバイスがOFFの時に使用するビットランプの表示設定、そして4はプログラマブル表示器10の動作状態がメンテナンス表示状態にある時に使用するビットランプの表示設定である。表示設定2〜4は、図形、枠色、ランプ色、背景色、パターン、ブリンクの合計6個の表示状態に区分され、図形はビットランプの形状、枠色はビットランプの輪郭の色、ランプ色はビットランプの枠内の色、背景色はビットランプの枠外の色、パターンはビットランプの枠外の背景パターン、ブリンクはビットランプの発光パターンを示す。
図5に、図3に示したビットランプ302の表示状態例を示す。図5によると、ビットランプ302は、形状は丸型、枠色は黒色、背景色は無色、パターンは塗りつぶしであり、外部制御装置11のビットデバイスの状態がONの時は赤色で点灯し、OFFの時は消灯し、そしてプログラマブル表示器10の動作状態がメンテナンス表示状態にある時は緑色で速く点滅するという表示設定である。
メンテナンス装置20からプログラマブル表示器10に操作指示であるビットランプ302を伝達する場合、図6に示すような操作手順に従う。メンテナンス装置20を操作する指示者は、メンテナンス装置20の操作部203を用いて、表示部201の画面30に表示されているビットランプ302を選択し、プログラマブル表示器10の表示部102の画面に表示されているビットランプ302をメンテナンス表示する要求を、メンテナンス表示状態にあるプログラマブル表示器10の制御部101に送信する(ステップS21のA)。通信部107を介して受信した制御部101は、表示部102に表示されているビットランプ302を、記憶部104の内部に割当てられた画面データ保持部105に記憶されている表示データ1の表示設定4に従い、メンテナンス表示に変更する(ステップS22)。その後、プログラマブル表示器10はビットランプ302のメンテナンス表示の完了をメンテナンス装置20に応答する。
図3において、画面30に表示されているビットランプ302以外の各ビットランプ301と303〜305も、図4に示す表示データ1をそれぞれ所有しており、このとき表示設定2もしくは3の通常の表示である。なお、この実施例では、ビットランプ302のみがメンテナンス表示をする場合について示したが、メンテナンス表示を複数のビットランプに指定することも可能である。また、スイッチ320やグラフ330や数値表示340も同様にメンテナンス表示の設定が可能である。さらに、表示設定4はメンテナンス装置20を用いて設定変更することができ、その結果、画面データ保持部105に記憶されている表示データ1以外の表示も可能となり、遠隔地からの指示毎に表示方法を変更でき、同じビットランプに対しても異なる複数のメンテナンス表示に変更し、伝達したいビットランプを誤りなく伝えることができる。
以上のような実施の形態1に示した操作指示の伝達方法により、メンテナンス装置20を操作する指示者は、プログラマブル表示器10の表示部102に表示している被制御装置12の動作状態や被制御装置12の情報を示すビットランプや数値表示、グラフ等の表示オブジェクトを確認しながら、被制御装置12の操作指示を遠隔地から誤りなく、現場の被制御装置12の操作者に伝えることができ、この操作者は操作手順を確認することができる。
実施の形態2.
実施の形態1では、ビットランプ302等、表示オブジェクト毎にメンテナンス表示を設けることで、操作指示を伝達した。実施の形態2では、表示オブジェクト毎ではなく、表示オブジェクトを囲むようにメンテナンス領域を指定することにより、操作指示を伝達する方法について説明する。図7に、操作指示を伝達するときに使われる、メンテナンス装置20の表示部201に表示されている画面例を示す。図7において、41はメンテナンス装置20の表示部201に表示されている画面であり、この画面には、プログラマブル表示器10の表示部102で表示されている画面と同一部分が存在する。411は画面41に表示されている表示オブジェクトであり、例えば、ビットランプである。412は表示オブジェクトであるビットランプ411を囲むように指定したメンテナンス領域である。
図8は、メンテナンス領域を指定するときに使用するメンテナンス領域表示設定の例であり、このメンテナンス領域表示設定はプログラマブル表示器10を構成している記憶部104の内部に割当てられた画面データ保持部105に記憶されている。図8において、40はプログラマブル表示器10の動作状態がメンテナンス表示状態にある時に使用するメンテナンス領域表示設定であり、位置、幅・高さ、色、表示の合計4個の表示状態に区分され、位置はメンテナンス領域を指定する開始座標、幅・高さは開始座標からのメンテナンス領域の幅と高さ、色はメンテナンス領域で囲まれた領域内部の色、表示はメンテナンス領域を枠で表示するか、領域を塗潰しや点滅指定で表示するかの選択である。例えば、図7に示すメンテナンス領域412を指定するときは、位置、幅・高さを設定し、色は無色に、表示は枠表示に設定する。
メンテナンス装置20からプログラマブル表示器10に操作指示であるビットランプ411を伝達する場合、図6に示すような操作手順に従う。メンテナンス装置20を操作する指示者は、メンテナンス装置20の操作部203を用いて、表示部201の画面41にメンテナンス領域412を指定し、プログラマブル表示器10の表示部102の画面に表示されているメンテナンス領域412をメンテナンス表示する要求を、メンテナンス表示状態にあるプログラマブル表示器10の制御部101に送信する(ステップS21のB)。通信部107を介して受信した制御部101は、表示部102に表示されているメンテナンス領域412を、記憶部104の内部に割当てられた画面データ保持部105に記憶されているメンテナンス領域表示設定40に従い表示し(ステップS23)、操作指示としてビットランプ411が伝達される。その後、プログラマブル表示器10はメンテナンス領域412の表示の完了をメンテナンス装置20に応答する。
以上のような実施の形態2に示した操作指示の伝達方法により、メンテナンス装置20を操作する指示者は、プログラマブル表示器10の表示部102に表示している被制御装置12の動作状態や被制御装置12の情報を示すビットランプや数値表示、グラフ等の表示オブジェクトを確認しながら、被制御装置12の操作指示を遠隔地から誤りなく、現場の被制御装置12の操作者に伝えることができ、この操作者は操作手順を確認することができる。また、メンテナンス領域表示設定40の設定において、表示で点滅指定を選択することによって、メンテナンス領域412をより効果的に注目点として伝えることができる。
実施の形態3.
実施の形態3では、メンテナンス装置20の表示部201に表示されているマウスカーソルや指差し等のメンテナンス部品を、プログラマブル表示器10の表示部102に表示させ、プログラマブル表示器10の表示部102に表示された操作指示に該当する表示オブジェクトを、メンテナンス部品を用いて指示させる方法について説明する。図9に操作指示を伝達するときに使われる、メンテナンス装置20の表示部201に表示されている画面例を示す。図9において、51はメンテナンス装置20の表示部201に表示されている画面であり、この画面には、プログラマブル表示器10の表示部102で表示されている画面と同一部分が存在する。511は画面51に表示されている表示オブジェクトであり、例えば、ビットランプである。512は表示オブジェクトであるビットランプ511を注視させるメンテナンス部品であり、例えば、マウスカーソルである。
図10は、メンテナンス部品を表示するときに使用するメンテナンス部品表示設定の例であり、このメンテナンス部品表示設定はプログラマブル表示器10を構成している記憶部104の内部に割当てられた画面データ保持部105に記憶されている。図10において、50はプログラマブル表示器10の動作状態がメンテナンス表示状態にある時に使用するメンテナンス部品表示設定であり、図形、位置、色の合計3個の表示状態に区分され、図形はメンテナンス部品の形、位置はメンテナンス部品を表示する座標、色はメンテナンス部品の色である。例えば、図9に示すメンテナンス部品512を表示するときは、図形はマウスカーソルを設定し、位置を設定し、色はグレー表示に設定する。
メンテナンス装置20からプログラマブル表示器10に操作指示であるビットランプ511を伝達する場合、図6に示すような操作手順に従う。メンテナンス装置20を操作する指示者は、メンテナンス装置20の操作部203を用いて、表示部201の画面51にメンテナンス部品512を指定し、プログラマブル表示器10の表示部102の画面に表示されているメンテナンス部品512をメンテナンス表示する要求を、メンテナンス表示状態にあるプログラマブル表示器10の制御部101に送信する(ステップS21のC)。通信部107を介して受信した制御部101は、表示部102に表示されているメンテナンス部品512を、記憶部104の内部に割当てられた画面データ保持部105に記憶されているメンテナンス部品表示設定50に従い表示し(ステップS24)、操作指示としてビットランプ511が伝達される。その後、プログラマブル表示器10はメンテナンス部品512の表示の完了をメンテナンス装置20に応答する。
以上のような実施の形態3に示した操作指示の伝達方法により、メンテナンス装置20を操作する指示者は、プログラマブル表示器10の表示部102に表示している被制御装置12の動作状態や被制御装置12の情報を示すビットランプや数値表示、グラフ等の表示オブジェクトを確認しながら、被制御装置12の操作指示を遠隔地から誤りなく、現場の被制御装置12の操作者に伝えることができ、この操作者は操作手順を確認することができる。また、メンテナンス部品表示設定50は、メンテナンス装置20から随時更新でき、メンテナンス部品512で注視させることによって、より効果的に注視点を伝えることができる。
10 プログラマブル表示器、11 外部制御装置、12 被制御装置、20 メンテナンス装置、101 制御部、102 表示部、103 入力部、104 記憶部、105 画面データ保持部、106 メンテナンス状態保持部、107 通信部、108 外部制御インタフェース、201 表示部、202 記憶部、203 操作部、204 通信部、205 制御部。

Claims (5)

  1. 外部のコンピュータシステムと接続可能であり、内部に保持する画面データを前記コンピュータシステムと共有し、外部制御機器を制御するプログラマブル表示器であって、
    前記画面データを表示する表示手段と、
    前記コンピュータシステムから送信された、前記表示手段の表示状態のみを変更可能にする表示状態切替え要求を受信する通信手段と、
    前記表示状態切替え要求を受信後、前記外部制御機器への制御を中断し、前記画面データを構成し前記表示手段に表示されている操作対象の表示状態のみを変更する制御手段と、
    を備えたことを特徴とするプログラマブル表示器。
  2. 前記操作対象の表示状態を変更するための表示データが記憶された記憶手段を備え、
    前記表示状態切替え要求を受信後、前記コンピュータシステムから前記操作対象が選択されると、前記操作対象を前記記憶手段の前記表示データに基づいて変更することを特徴とする請求項1に記載のプログラマブル表示器。
  3. 前記制御手段は、
    前記記憶手段の前記表示データに基づいて、前記表示手段に表示されている前記操作対象を、前記表示状態切替え要求の受信前とは異なる表示状態に変更して表示させることを特徴とする請求項2に記載のプログラマブル表示器。
  4. 前記制御手段は、
    前記記憶手段の前記表示データに基づいて、前記表示手段に表示されている前記操作対象を囲む指定領域を表示させることを特徴とする請求項2に記載のプログラマブル表示器。
  5. 前記制御手段は、
    前記記憶手段の前記表示データに基づいて、前記表示手段に表示されている前記操作対象を、前記コンピュータシステムの表示部に表示されているメンテナンス部品を用いて同じ描画を行い、指示することを特徴とする請求項2に記載のプログラマブル表示器。
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