JP2013137826A - システム構築支援装置、コンピュータをこのシステム構築支援装置として機能させるためのプログラム、及びこのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電流や電圧が電源ユニットの出力を超えた場合に、ユーザに問題点があることを明確に認識させることができるシステム構築支援装置を得る。
【解決手段】ＦＡシステムを構成するために使用可能なユニットを一覧表示するユニット一覧画面と、ＦＡシステムの構成の設計状態を表示するシステム設計画面を表示し、システム設計画面上に配置された各ユニットの消費電流の合計または当該各ユニットで用いられる電圧が同一画面上に配置された電源ユニットの出力を超える場合、電源ユニットの少なくとも一部を点滅させ若しくは表示装置７のシステム設計画面に所定のエラーマークを表示させ、又は音声出力装置９から所定の音声を出力する。
【選択図】図１

Description

この発明はＰＬＣシステムやモーションシステム、表示器システムなどのＦＡ(Factory Automation)システムを構築するにあたり、システム構成を設計および管理する作業を支援するシステム構築支援装置に関連し、ユニットの選定の際に消費電流や電圧を自動的に計算し、結果をユーザにわかりやすい形で表示する仕組み、およびユーザが容易に対応できる仕組みに関するものである。

近年、ＰＬＣシステムやモーションシステム、表示器システムなどのＦＡシステムを構成するユニットは多様化し、ＣＰＵユニット、Ｉ／Ｏユニット、ネットワークユニットなど多くのユニットを選定して組み合わせ、適切な電源ユニットを配置する必要がある。電源ユニットを選定する際に重要なのが消費電流、電圧を計算して適切な容量を決定することだが、これらは一般的に単純な計算であり、ツール上で計算して結果を数値表示することが容易である。例えば、電圧および消費電流を計算し、システム構成を管理する画面に表示する方法は存在する（特許文献１参照）。

特開２００２−１０８４２１号公報

しかし、従来技術における表示内容は単純な数値表示であり、電源容量の不足などはわかるものの、将来に備えて例えば２０％は余裕を見ておくなど、設計時に考慮されるべき項目に関しては対応できないし、既に電源容量を超えているなど明確な問題があることがわかっても、ユーザの知識、経験がなければ対策の取り方がわからず、ユーザが期待する問題解決への道筋は示されない。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、消費電流や電圧が電源ユニットの出力を超えた場合に、ユーザに問題点があること（エラーの発生）を明確に認識させることができるシステム構築支援装置を得ることを目的としている。又、ユーザがシステムを設計する際に電源ユニットの選定が容易になるシステム構築支援装置を得ることを目的とする。

この発明に係るシステム構築支援装置は、ＦＡシステムを構成する各ユニットに対応する図形を用いて当該ＦＡシステムの構成図を外部の表示装置に表示させることにより、上記ＦＡシステムの構成の設計又は管理を支援するシステム構築支援装置において、外部からの指示を入力する入力手段と、上記入力手段により入力された外部からの指示に基づいて、上記ＦＡシステムを構成するために使用可能なユニットを一覧表示するユニット一覧画面、及び上記ＦＡシステムの構成の設計状態を表示するシステム設計画面を、上記外部の表示装置に表示させる出力手段と、上記システム設計画面上に配置された各ユニットの消費電流の合計または当該各ユニットで用いられる電圧が同一画面上に配置された電源ユニットの出力を超えるエラーが発生した場合、上記外部の表示装置に上記電源ユニットの少なくとも一部を点滅させ若しくは上記同一画面に所定のエラーマークを表示させ、又は外部の音声出力装置に所定の音声を出力させる処理手段と、を備えたものである。

又、ＦＡシステムを構成する各ユニットに対応する図形を用いて当該ＦＡシステムの構成図を外部の表示装置に表示させることにより、上記ＦＡシステムの構成の設計又は管理を支援するシステム構築支援装置において、外部からの指示を入力する入力手段と、上記入力手段により入力された外部からの指示に基づいて、上記ＦＡシステムを構成するために使用可能なユニットを一覧表示するユニット一覧画面、及び上記ＦＡシステムの構成の設計状態を表示するシステム設計画面を、上記外部の表示装置に表示させる出力手段と、上記入力手段により入力された外部からの指示に基づいてユニット一覧画面からユニットが選択されたとき、上記外部の表示装置に上記ＦＡシステムの消費電流合計、余裕電流、及び余裕電圧を表示させる処理手段と、を備えたものである。

この発明によれば、消費電流や電圧が電源ユニットの出力を超えた場合に、ユーザが問題のあることを明確に認識することができるという効果を有し、又、ユーザがシステムを設計する際に電源ユニットの選定が容易になるという効果を有する。

この発明の実施の形態１によるシステム構築支援装置の機能ブロック図である。 この発明の実施の形態１によるシステム構築支援装置の電源ユニット異常処理部１０の詳細機能ブロック図である。 この発明の実施の形態１によるシステム構築支援装置にて作成されたシステム構成図の一例である。 この発明の実施の形態１によるシステム構築支援装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２によるシステム構築支援装置の機能ブロック図である。 この発明の実施の形態２によるシステム構築支援装置の設計支援処理部２１の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２によるシステム構築支援装置の動作を示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるシステム構築支援装置（システム構築支援装置ツール）の機能ブロック図である。図１に示すように、この実施の形態によるシステム構築支援装置１００は、システム構築情報を入力するための外部入力装置であるキーボード／マウス１からの情報を処理する入力処理部２と、入力処理部２の出力情報に基づきシステム構築情報を管理するシステム構成管理部３と、システム構成管理部３の情報に従って相互にユニットの消費電流及び電圧を管理するユニット消費電流／電圧管理部４と、ユニット消費電流／電圧管理部４の情報に従って相互にシステム構築に使用されている電源ユニットの管理を行う電源ユニット管理部５と、電源ユニット管理部５の出力情報に基づき電源ユニットに関する異常処理を行う電源ユニット異常処理部１０と、電源ユニット異常処理部１０の出力情報に従って外部の表示装置７に所定の画像を表示するための処理を行う画像出力部６と、電源ユニット異常処理部１０の出力情報に従って外部の音声出力装置９に所定の音声情報を出力するための音声出力部８と、を備えている。

図２は、この発明の実施の形態１によるシステム構築支援装置の電源ユニット異常処理部１０の詳細機能ブロック図である。図２に示すように、電源ユニット異常処理部１０は、入力部１１で入力した電源ユニット管理部５からの情報に基づき、電源ユニットの異常内容によって処理を以下の各処理部１２〜１５に振り分ける異常内容振分処理部１６と、異常時にシステム構成図に配置された電源ユニットを点滅表示させるための処理を行う電源ユニット点滅処理部１２と、異常時にシステム構成図にエラーマークを表示させるための処理を行うエラーマーク表示処理部１３と、異常時に所定のエラーメッセージを表示させるための処理を行うエラーメッセージ表示処理部１４と、異常時にユーザに対する電源ユニットの選択支援となる表示をさせるための処理を行う対策支援処理部１５と、上記各処理部１２〜１５からの処理結果を外部に出力する出力部１７から構成される。

図３は、このシステム構築支援装置１００にて作成され、外部の表示装置７に表示される画面の一例である。この表示画面は、ユニット一覧画面２０と、システム設計画面２６を含む。ユニット一覧画面２０は、システムを構成するために使用可能なユニットを一覧表示する画面であり、ユニットの種類毎にツリー状に展開可能に一覧表示されている。システム設計画面２６は、システム構成図を設計するための画面であり、システムを構成する各ユニットを、ユニット一覧画面２０からユーザがキーボードやマウスなどの外部入力装置を用いて選択、配置（例えば、マウスによるドラッグ・アンド・ドロップ）することで、システム構成図を設計する。尚、図３においては、製造ライン制御用のシステム構成図の設計画面を示しており、複数のシートで異なる種類のシステム構成図（全体制御用、検査ライン制御用など）を設計することが可能である。

システム構成図は、システム全体のユニットに電源を供給する電源ユニット１８と、構成要素である選択された電源ユニット以外のユニット１９と、増設ベース２２、表示器２３等から構成される。尚、数値／文字表示エリア２４、消費電流／電圧表示エリア２７、消費電流合計／余裕電流／余裕電圧表示エリア２８、ユーザ画面表示エリア２９については後述する。

次に、図１、図２及び図３を参照しつつ、図４に沿って、以上のように構成されるシステム構築支援装置の動作について説明する。なお、図４は、システム構築支援装置１００の動作を示すフローチャートである。
図４において、まず、ユーザは、キーボード／マウス１を使用してユニット一覧画面２０からユニット１９を選択して、入力処理部２及びシステム構成管理部３によってシステム設計画面２６に配置することにより、システム構成図を作成する。
このとき、システム構築支援装置１００では、入力処理部２で受信した情報をシステム構成管理部３が処理することで、画像出力部６を介して表示装置７にシステム構成図を表示している（ステップＳＴ４１）。

そして、ユニット消費電流／電圧管理部４によってシステム構成図に配置された各ユニットの消費電流及びその合計値を計算する（ステップＳＴ４２）。次に、電源ユニット１８に関する管理を行う電源ユニット管理部５によって、各ユニット１９の消費電流の合計値が電源ユニットの許容範囲以内かを判定する（ステップＳＴ４３）。さらに、電源ユニット１８に関する管理を行う電源ユニット管理部５によって、各ユニットの電源電圧が電源ユニットの許容範囲内かを判定する（ステップＳＴ４４）。ステップＳＴ４３及びステップＳＴ４４の結果が許容値以内の場合は、終了する。

一方、ステップＳＴ４３及びステップＳＴ４４の結果が許容値以内でない場合は、電源ユニット異常処理部１０は、異常内容振分処理部１６にて異常内容に応じて各処理部１２、１３に処理を振り分け、各処理部１２、１３にて文字表示、数値表示、電源ユニット１８の点滅、又はエラーマーク２５の表示処理などをするよう画像出力部６に指示し、表示装置７に、システム設計画面２６における数値／文字表示エリア２４へ所定の数値又は文字を、電源ユニット１８の点滅を、又はエラーマーク２５を表示させることで、ユーザに対するエラー表示を行う。

また、電源ユニット異常処理部１０において、問題発生時の詳細をエラーメッセージとして、入力部１１からの情報に基づき、異常内容振分処理部１６で振分けて、異常時のエラーメッセージ表示処理部１４で処理して出力部１７から画像出力部６に指示して、表示装置７にエラーメッセージを表示させる。尚、問題の詳細を示すエラーメッセージは、他の表示を妨げないようにするために、時限で消去される。

更に、電源ユニットの異常処理部１０において、問題発生時の対応として、電源ユニット１８をユーザが選択（クリックなど）すると、入力部１１からの情報に基づき、異常内容振分処理部１６で振分けて、対策支援処理部１５にて処理して出力部１７から画像出力部６に指示して、表示装置７に、出力の大きい電源ユニットへの交換を推奨する画面をユーザ画面表示エリア２９に表示させることもできる。

ユーザ画面表示エリア２９で出力の大きい電源ユニットへの変更を選択すると、システム構成を管理するシステム設計画面２６に自動反映されて、選択された電源ユニットが配置される（ステップＳＴ４５）。
ステップＳＴ４３及びステップＳＴ４４の結果が許容値以内でない場合は、次に、電源ユニット異常処理部１０によって、音声出力部８に指示して外部の音声出力装置９にエラーの発生を示す音声を出力させる（ステップＳＴ４６）。

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２によるシステム構築支援装置１０１の機能ブロック図である。図５に示すように、この実施の形態によるシステム構築支援装置１０１は、システム構築情報を入力するキーボード／マウス１からの情報を処理する入力処理部２と、入力処理部２の出力情報に基づきシステム構築情報を管理するシステム構成管理部３と、システム構成管理部３の情報に従って相互にユニットの消費電流及び電圧を管理するユニット消費電流／電圧管理部４と、ユニット消費電流／電圧管理部４の情報に従って相互にシステム構築に使用されているユニットに関する電源ユニットの管理を行う電源ユニット管理部５と、電源ユニット管理部５の出力情報に基づき電源ユニットに関する設計支援処理を行う設計支援処理部２１と、設計支援処理部２１の出力情報に従って、外部の表示装置７に画像を表示するための処理を行う画像出力部６、及び外部の音声出力装置９に所定の音声情報を出力するための音声出力部８から構成される。

図６は、この発明の実施の形態２によるシステム構築支援装置の設計支援処理部２１の動作を示すフロー図である。
図６に示すように、設計支援処理部２１では、先ず電源ユニット管理部５からの情報を入力する（ステップＳＴ６１）。次に、入力した情報に基づき、消費電流の合計値が電源ユニット１８の許容値以内であり、各ユニットの電源電圧が電源ユニットの許容値以内か判定を行う（ステップＳＴ６２）。ステップＳＴ６２において、いずれの値も許容値以内である場合は、余裕電流及び余裕電圧の算出する（ステップＳＴ６３）。そして、ステップＳＴ６２にて算出された消費電流の合計値、及びステップＳＴ６３にて算出された余裕電流及び余裕電圧を外部の表示装置７に表示させるため、画像出力部６への出力を行う（ステップＳＴ６９）。

一方、ステップＳＴ６２において、いずれか一方の値が許容範囲外である場合は、システム構成図に配置された電源ユニット１８の点滅及びエラーマーク表示のための処理を行う（ステップＳＴ６４）。次に、ユーザ画面表示エリア２９に、同等機能を有する消費電流の少ないユニットを表示するための処理を行う（ステップＳＴ６５）。次に、ユーザ画面表示エリア２９に消費電流の大きいユニットからソート表示をさせるための処理を行う（ステップＳＴ６６）。次に、ユーザ画面表示エリア２９に、各ユニットの発熱量がばらつくかを判断し、ばらつく場合には発熱量が均一になるように各ユニットを並べ替えて表示するための処理を行う（ステップＳＴ６７）。次に、音声出力装置へ所定のエラー発生通知をさせるための処理を行う（ステップＳＴ６８）。そして、ステップＳＴ６４〜ＳＴ６８にて処理された情報を外部の表示装置７に表示させ、外部の音声出力装置９に出力させるため、画像出力部６及び音声出力部８への出力を行う（ステップＳＴ６９）。尚、図６においては、ステップＳＴ６５〜６９を全て処理する例を挙げたが、これらのステップの内のいずれかのみを実施することとしても構わない。

次に、図３、図５及び図６を参照しつつ、図７に沿って、以上のように構成されるシステム構築支援装置の動作について説明する。なお、図７は、システム構築支援装置１０１の動作を示すフローチャートである。ここで、ステップ７１〜７４は、図４にて説明したステップ４１〜４４と同様であるので、説明を省略する。

次に、ステップＳＴ７３及びステップＳＴ７４の結果が許容値以内でない場合は、設計支援処理部２１によって、電源ユニット１８の点滅及びエラーマーク２５の表示処理をするように画像出力部６に指示して表示装置７に電源ユニット１８の点滅及びエラーマーク２５を表示させる（ステップＳＴ７５）。

尚、ユーザは、設計支援処理部２１において、警告表示のための閾値を予め設定することにより、消費電流の合計値又は各ユニットの電源電圧が設定した閾値を超えた場合にも警告を表示装置７に表示させることも可能である。当然、警報設定の閾値は、２段階に設定することも可能である。

また、同等機能を有する消費電流の少ないユニットを設計支援処理部２１においてユーザ画面エリア２９に表示として提供することも可能である。さらに、設計支援処理部２１において、消費電流の大きいユニットから順にソートされた状態にして、ユーザ画面エリア２９に表示することも可能である。また、表示装置７に表示されたシステム設計画面２６において、配置された各ユニット１９に関して、発熱量がばらついている場合、発熱量が均一になるよう並べ替える機能を設計支援処理部２１で実現して、ユーザ画面エリア２９に表示することも可能である。

次に、電源ユニットの異常処理部１０によって、音声出力部８に指示して音声出力装置９にエラーの発生を示す音を出力する（ステップＳＴ７６）。また、ユーザは、設計支援処理部２１において、警告のための閾値を設定することにより、消費電流の合計値又は各ユニットの電源電圧が設定した閾値を超えた場合にも警告音を音声出力部９に出力させることも可能である。当然、警報設定の閾値は、複数設定することも可能である。

一方、ステップＳＴ７３及びステップＳＴ７４の結果が許容値以内の場合は、設計支援処理部２１によって、選択されたユニット１９の消費電流、電圧の表示処理するように画像出力部６に指示して、表示装置７に選択されたユニット１９の消費電流、電圧の値を消費電流／電圧表示エリア２７に表示させる（ステップＳＴ７７）。

次に、設計支援処理部２１によって、各ユニット１９の消費電流の合計を表示するように画像出力部６に指示して、表示装置７に消費電流の合計値を消費電流合計／余裕電流／余裕電圧表示エリア２８に表示させる（ステップＳＴ７８）。

又、設計支援処理部２１によって、電源ユニット１９の余裕電流及び余裕電圧の表示処理をするように画像出力部６に指示して、表示装置７に余裕電流及び余裕電圧を消費電流合計／余裕電流／余裕電圧表示エリア２８に表示させる（ステップＳＴ７９）。

上記各実施の形態によれば、消費電流の合計値や各ユニットの電源電圧が電源ユニットの出力を超えた場合に、表示（電源ユニットの点滅やエラーマーク表示など）と音声で、ユーザに確実に伝えることができる。これによってユーザは問題点があることを明確に認識できる。

また、この問題点への対応策として、電源ユニットをクリックすると、複数の回避策が表示される。ここで電源ユニットの増強を選ぶと、自動的に最適な電源が配置される。これらの機能により、ユーザはシステムを設計する上で、電源の選定が容易になる。また、エラーが明確になり、しかも自動的に電源を選択することも可能なため、ユニット選定ミスを減らすことができる。

また、ユーザが予め閾値を設定できるため、例えば将来の拡張に備えて消費電流に２０％の余裕を持たせることをルールとすることなどが可能になる。さらに、閾値を複数にすることにより、消費電流、電圧のそれぞれにルールを持たせることも可能となる。

以上のように、本発明にかかるシステム構築支援装置は、ユーザがＦＡシステムの構成の設計を行う場合に有用である。

１ キーボード／マウス
２ 入力処理部
３ システム構成管理部
４ ユニット消費電流／電圧管理部
５ 電源ユニット管理部
６ 画像出力部
７ 表示装置
８ 音声出力部
９ 音声出力装置
１０ 電源ユニット異常処理部
１１ 入力部
１２ 電源ユニット点滅処理部
１３ エラーマーク表示処理部
１４ エラーメッセージ表示処理部
１５ 対策支援処理部
１６ 異常内容振分処理部
１７ 出力部
１８ 電源ユニット
１９ 選択されたユニット
２０ ユニット一覧画面
２１ 設計支援処理部
２２ 増設ベース
２３ 表示器
２４ 数値／文字表示エリア
２５ エラーマーク
２６ システム設計画面
２７ 消費電流／電圧表示エリア
２８ 消費電流合計／余裕電流／余裕電圧表示エリア
２９ ユーザ画面表示エリア
１００、１０１ システム構築支援装置

Claims (6)

1. ＦＡシステムを構成する各ユニットに対応する図形を用いて当該ＦＡシステムの構成図を外部の表示装置に表示させることにより、上記ＦＡシステムの構成の設計を支援するシステム構築支援装置において、
   外部からの指示を入力する入力手段と、
   上記入力手段により入力された外部からの指示に基づいて、上記ＦＡシステムを構成するために使用可能なユニットを一覧表示するユニット一覧画面、及び上記ＦＡシステムの構成の設計状態を表示するシステム設計画面を、上記外部の表示装置に表示させる出力手段と、
   上記システム設計画面上に配置された各ユニットの消費電流の合計及び当該各ユニットで用いられる電圧が同一画面上に配置された電源ユニットの出力を超えるエラーが発生した場合、上記外部の表示装置に上記電源ユニットの少なくとも一部を点滅させ若しくは上記同一画面に所定のエラーマークを表示させ、又は外部の音声出力装置に所定の音声を出力させる処理手段と、
   を備え、
   上記出力手段は、入力手段により入力された外部からの指示に基づいて、システム設計画面における電源ユニットの点滅部分又は所定のエラーマークの表示部分に、上記システム設計画面に表示されている外部入力装置が移動すると、処理手段は上記外部の表示装置に所定のエラーメッセージを表示させ、時限で消去されることを特徴とするシステム構築支援装置。
2. 入力手段により入力された外部からの指示に基づいて、システム設計画面における電源ユニットの点滅部分又は所定のエラーマークの表示部分が選択されると、処理手段は、上記システム設計画面に配置された電源ユニットをより出力の大きい電源ユニットに変更することを特徴とする請求項１に記載のシステム構築支援装置。
3. エラーが発生し、かつＦＡシステムの構成要素としてユニットの配置場所を拡張するための増設ベースが使用可能な場合、処理手段は、外部の表示装置に上記増設ベースへの電源ユニットの設置を推奨する表示をさせ、又は外部の音声出力装置に所定の音声を出力させることを特徴とする請求項１に記載のシステム構築支援装置。
4. 入力手段により入力された外部からの指示に基づいて、システム設計画面における電源ユニットの点滅部分又は所定のエラーマークの表示部分が選択されると、処理手段は、外部の表示装置に上記システム設計画面に配置された電源ユニット以外のユニットに代えて機能が同等でかつ消費電流の少ないユニットを候補として推奨する表示をさせ、又は外部の音声出力装置に所定の音声を出力させることを特徴とする請求項１に記載のシステム構築支援装置。
5. コンピュータを請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシステム構築支援装置として機能させるためのプログラム。
6. 請求項５に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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