JP2019009685A - 機器制御システム及び遠隔調整システム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上記のような点に着目し、制御パラメータの調整等が行われる、遠隔操作時に、安全性や信頼性をより向上可能な機器制御システム及び遠隔調整システムを提供することを目的とする。
(第1実施形態)
本実施形態では、本発明を、DDモータ1(広義には「制御対象機器」)の制御等を行う機器制御システム2(以下、「遠隔調整システム」とも呼ぶ)に適用する。DDモータ1は、出力軸に回転トルクを与える駆動部(不図示)と、位置情報や速度情報等、駆動部の回転状態を検出する回転検出器(広義には、「センサ」。不図示)とを備えている。
なお、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
(構成)
図1に示すように、第1実施形態の機器制御システム2は、撮影装置3と、ドライブユニット4と、端末装置5と、を備えている。撮影装置3と、ドライブユニット4とは、DDモータ1の設置現場に配置されている。また、端末装置5は、DDモータ1の設置現場から遠距離にある、DDモータ1のメーカーの作業室に配置されている。
ドライブユニット4(広義には、「制御装置」)は、ドライブユニット本体4a(広義には「制御実行部」)と、異常状態判定部4bと、通信モジュール4cとを備えている。すなわち、第1実施形態では、通信モジュール4cは、ドライブユニット4に内蔵され、ドライブユニット本体4aや異常状態判定部4bと一体に形成されている。
さらに、ドライブユニット本体4aは、撮影装置3による動画の撮影時に使用された制御パラメータとDDモータ1の状態量(位置情報等)とを端末装置5に送信する。端末装置5への送信は、通信モジュール4cを使用して、インターネット6を介して行われる。
通信モジュール4cは、LANケーブル8を介してDDモータ1の設置現場のネットワークとインターネット6とを接続するゲートウェイ7に接続されている。そして、撮影装置3及びドライブユニット本体4aをインターネット6を介して端末装置5(広義には「他の装置」)に接続している。これにより、撮影装置3及び端末装置5、ドライブユニット本体4a及び端末装置5は、インターネット6を介して互いに通信可能となっている。
また、端末装置5は、オペレータが操作する入力装置5aと、オペレータに各種情報を提示するディスプレイ5bとを備えている。また、端末装置5は、制御プログラムによって動作し、端末装置5を、動画表示部5c、パラメータ送信部5dとして機能させる。
なお、第1実施形態では、端末装置5として、パソコンを用いる例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、スマートフォンを用いる構成としてもよい。この場合、図2に示すように、ゲートウェイ9に代えて、無線ルータ11を用いる。
次に、第1実施形態の機器制御システム2の動作を説明する。
制御パラメータ(サーボゲイン)の設定を行う場合には、オペレータが、端末装置5を操作し、動作モードの切替指令をドライブユニット本体4aに送信する。すると、ドライブユニット本体4aが、動作モードを遠隔操作モードに切り替える。続いて、端末装置5が、現在の動作モードが遠隔操作モードであると判定し、オペレータが入力装置5aから制御パラメータや制御コマンド、遠隔操作の指令(試運転指令)を入力すると、これらをインターネット6を介してドライブユニット4に送信する。続いて、ドライブユニット本体4aが、遠隔操作モードであると判定し、送信された制御パラメータと制御コマンドとをメモリに上書きする。そして、その試運転指令に従い、目標偏差に加え、上書きした制御パラメータと制御コマンドとに基づいて、DDモータ1の制御(試運転)が行われる。
ここで、調整した制御パラメータが適切ではなく、試運転中に制御対象機器が発振を開始したとする。すると、異常判定閾値が小さいため、目標偏差の絶対値が異常判定閾値以上であると早いタイミングで判定し、DDモータ1が異常状態にあると判定する。そして、DDモータ1の制御を停止させる制御停止指令をドライブユニット本体4aに送信する。これにより、DDモータ1の発振が増大する前に、DDモータ1が停止される。そのため、DDモータ1の故障が確実に防止され、遠隔操作時の安全性や信頼性が向上される。
(1)このように、本施形態の機器制御システム2は、遠隔操作モードであると判定した場合には、遠隔操作モードではないと判定した場合に比べ、異常状態判定閾値の大きさを小さくするようにした。そのため、遠隔操作時には、異常状態判定閾値が小さくなるので、異常状態であると判定されやすくなる。それゆえ、故障の発生をより確実に防止でき、遠隔操作時の安全性や信頼性をより向上可能な機器制御システム2を提供できる。
(3)また、ドライブユニット本体4aは、異常状態にあると判定すれた場合に、DDモータ1の制御を停止するため、DDモータ1の故障をより確実に防止することができる。
(8)さらに、第1実施形態の通信モジュール4cは、ドライブユニット本体4a及び撮影装置3をインターネット6に接続するため、インターネット6を介してドライブユニット本体4a及び撮影装置3のそれぞれを端末装置5に容易に接続することができる。
(10)さらに、第1実施形態の撮影装置3は、DDモータ1用のドライブユニット本体4aをインターネット6に接続するための通信モジュール4cを介して、インターネット6に接続されている。これにより、撮影装置3をインターネット6に容易に接続できる。
(1)なお、第1実施形態では、撮影装置3が動画を撮影する例を示したが、他の構成を採用してもよい。例えば、動画に加え、DDモータ1の動作状況を表す静止画も撮影し、端末装置5に送信してもよい。そして、端末装置5に、静止画も表示させてもよい。
(2)また、第1実施形態では、端末装置5がゲートウェイ9や無線ルータ11を介してインターネット6に接続されている例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、図3に示すように、端末装置5が市販キャリア信号(携帯電話通信網)を介してインターネット6に接続されている構成としてもよい。これにより、オペレータの所在位置の自由度をより向上でき、対応スピードをより向上できる。端末装置5としては、例えば、携帯電話通信網による通信機能を有するパソコンやスマートフォンを採用できる。
次に、第2実施形態に係るDDモータ1の機器制御システム2について説明する。なお、第1実施形態と同様な構成等については同一の符号を使用して、その詳細は省略する。
第2実施形態は、図5に示すように、ドライブユニット本体4a(ドライブユニット4)と通信モジュール4cとを、別体として設けた点が、第1実施形態と異なる。ドライブユニット本体4aと通信モジュール4cとの接続は、485系通信や、Ethernet系通信により行う。これにより、従来のドライブユニット4に後付することで構成できる。
2 機器制御システム
3 撮影装置
4 ドライブユニット
4a ドライブユニット本体
4b 異常状態判定部
4c 通信モジュール
5 端末装置
5a 入力装置
5b ディスプレイ
5c 動画表示部
5d パラメータ送信部
6 インターネット
7 ゲートウェイ
8 LANケーブル
9 ゲートウェイ
10 LANケーブル
11 無線ルータ
Claims (12)
- 制御対象機器の状態量の目標値と実際値との差である目標偏差に基づき前記制御対象機器を制御する制御装置と、
インターネットを介して前記制御装置と接続される端末装置とを備え、
前記端末装置は、前記制御装置の動作モードが前記制御対象機器の遠隔操作を行うための遠隔操作モードであると判定すると、遠隔操作の指令を前記制御装置に送信し、
前記制御装置は、前記遠隔操作モードであると判定すると、前記目標偏差に加え、前記端末装置から送信される前記遠隔操作の指令に従って前記制御対象機器を制御し、
前記目標偏差の絶対値が予め定められた異常判定閾値以上であると判定した場合に、前記制御対象機器が異常状態にあると判定する異常状態判定部を更に備え、
前記異常状態判定部は、前記制御装置の動作モードが前記遠隔操作モードであると判定した場合には、該動作モードが前記遠隔操作モードではないと判定した場合に比べ、前記異常判定閾値の大きさを小さくすることを特徴とする機器制御システム。 - 前記端末装置は、前記動作モードが前記遠隔操作モードであると判定した場合、前記遠隔操作の指令に加え、制御パラメータを前記制御装置に送信し、
前記制御装置は、前記端末装置から送信された前記制御パラメータと前記目標偏差とに基づき、前記端末装置から送信される前記遠隔操作の指令に従って前記制御対象機器を制御することを特徴とする請求項1に記載の機器制御システム。 - 前記制御装置は、前記制御対象機器が異常状態にあると判定された場合、前記制御対象機器の制御を停止することを特徴とする請求項1または2に記載の機器制御システム。
- 前記制御対象機器の動作状況を表す動画を撮影し、撮影した動画をインターネットを介して前記端末装置に送信する撮影装置を更に備え、
前記端末装置は、前記撮影装置から送信される動画を表示する動画表示部を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の機器制御システム。 - 予め定めた制御パラメータに基づきダイレクトドライブモータを制御する制御装置と、
前記制御装置をインターネットを介して他の装置に接続する通信モジュールと、
インターネットを介して前記制御装置と接続され、オペレータが操作する端末装置と、
前記ダイレクトドライブモータの動作状況を表す動画を撮影し、撮影した動画をインターネットを介して前記端末装置に送信する撮影装置と、を備え、
前記端末装置は、前記撮影装置から送信される動画を表示すると共に、インターネットを介して制御パラメータを前記制御装置に送信することを特徴とする遠隔調整システム。 - 前記端末装置は、制御パラメータと共に、該制御パラメータを用いて前記ダイレクトドライブモータを制御させる制御コマンドを前記制御装置に送信することを特徴とする請求項5に記載の遠隔調整システム。
- 前記制御装置は、インターネットを介して、動画の撮影時に使用された前記制御パラメータと前記ダイレクトドライブモータが有するセンサから出力されるセンサデータとを前記端末装置に送信することを特徴とする請求項5または6に記載の遠隔調整システム。
- 前記端末装置は、携帯電話通信網を介してインターネットに接続されていることを特徴とする請求項5から7のいずれか1項に記載の遠隔調整システム。
- 前記撮影装置は、携帯電話通信網を介してインターネットに接続される移動通信端末であることを特徴とする請求項5から8のいずれか1項に記載の遠隔調整システム。
- 前記移動通信端末は、テザリング機能を更に有し、
前記通信モジュールは、前記移動通信端末のテザリング機能によってインターネットに接続することを特徴とする請求項9に記載の遠隔調整システム。 - 前記制御装置と前記通信モジュールとは、一体であることを特徴とする請求項5から10のいずれか1項に記載の遠隔調整システム。
- 前記制御装置と前記通信モジュールとは、別体であることを特徴とする請求項5から10のいずれか1項に記載の遠隔調整システム。
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