JP2022144189A - 通信システム及び通信方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】1:Nの通信において各々の端末装置に個別の表示情報を提供可能な通信システム及び通信方法を提供すること。【解決手段】通信システムSは、PLCと複数の端末装置TA-TEとの間の通信を制御する通信制御装置100を備え、通信制御装置100は、PLCから制御に関連する制御データを取得し、取得した制御データに基づいて端末装置TA-TEの各々において産業用機械の状態を表示する表示情報を生成する表示情報制御部110と、端末装置TA-TEの各々と通信可能に接続され、通信する端末装置TA-TEを一定時間ごとに順次切り替えることにより、端末装置TA-TEの各々から出力された情報の提供を要求する要求情報を取得すると共に、表示情報制御部110によって生成された表示情報を提供する中継部120と、を備える。【選択図】図6

Description

本発明は、通信システム及び通信方法に関する。
従来から、例えば、特許文献1に開示された工作機械管理システムが知られている。従来の工作機械管理システムにおいては、作業者による工作機械の設定の変更を受け付ける複数の端末装置を含んで構成され、複数の端末装置のうちの唯一つの端末装置を、工作機械の設定を変更するための権限である変更権限を有するようにしている。そして、従来の工作機械管理システムでは、変更権限を有する端末装置のみからの工作機械の設定変更を許容するようになっており、複数の端末装置の間で変更権限の受け渡しを行うようになっている。
国際公開第2017/149666号
ところで、従来の工作機械管理システムにおいては、1:Nの通信が可能であり、作業者が変更権限を有する端末装置を用いて工作機械の設定を変更した場合、工作機械の設定を変更することができる。しかしながら、従来の工作機械管理システムの1:N通信では、変更権限を有しない他の端末装置においては、変更された工作機械の設定が一方的に表示される。即ち、変更権限を有しない端末装置を所持している作業者は、自身が確認したい設定を表示している状態において、他の作業者が変更権限を有する端末装置を用いて設定を変更した場合、意図せず、変更された設定が表示される場合がある。
本発明は、1:Nの通信において各々の端末装置に個別の表示情報を提供可能な通信システム及び通信方法を提供することを目的とする。
通信システムは、産業用機械の制御装置と表示機能を有する複数の端末装置との通信を行う通信システムであって、制御装置と複数の端末装置との間の通信を制御する通信制御装置を備え、通信制御装置は、制御装置から制御に関連する制御データを取得し、取得した制御データに基づいて端末装置の各々において産業用機械の状態を表示する表示情報を生成する表示情報制御部と、複数の端末装置の各々と通信可能に接続され、通信する端末装置を一定時間ごとに順次切り替えることにより、複数の端末装置の各々から出力された情報の提供を要求する要求情報を取得すると共に、表示情報制御部によって生成された表示情報を提供する中継部と、を備える。
これによれば、通信システムにおいて、通信制御装置は、通信する端末装置を一定時間ごとに順次切り替えることにより、1つの産業用機械の制御装置と複数の端末装置との通信、即ち、1:Nの通信を可能とする。そして、1:N通信において、通信制御装置は、中継部を介することにより、各々の端末装置から出力された要求情報に応じて表示情報制御部が生成した表示情報を各々の端末装置に対して提供することができる。即ち、通信制御装置は、他の端末装置からの要求情報の影響を受けることなく、又、他の端末装置に提供する表示情報に拘わらず、各々の端末装置に対応した個別の表示情報を提供することができる。
通信システムの全体の構成を示す図である。 図1の通信制御装置の全体の構成を説明するための図である。 図2の表示制御部の構成を説明するための図である。 図2の中継部の構成を説明するための図である。 図4のI/O部の構成を説明するための図である。 通信システムにおける通信方法を説明するための図である。 表示情報の例を示す図である。
(1.通信システムSの概要)
以下、本例の通信システムSについて図面を参照しながら説明する。通信システムSは、図1に示すように、産業用機械Hに設けられた制御装置としての産業用コンピュータH1と、作業者が保有する複数の端末装置Tとの間の通信を制御する通信制御装置100を有する。この場合、通信制御装置100は、例えば、産業用コンピュータH1に設けることが可能である。そして、通信制御装置100は、有線又は無線により、複数の端末装置Tの各々との通信を可能とする。尚、産業用コンピュータH1を有する産業用機械H即ち通信制御装置100と複数の端末装置Tとは、同一工場内に存在している必要はなく、例えば、インタネット回線網等を用いた通信を用いることにより、互いに離間した工場間にそれぞれが存在していても良い。
ここで、産業用機械Hとしては、例えば、マシニングセンタ、旋盤、切削加工を行う切削装置、研削加工を行う研削盤等の工作機械を例示することができる。又、産業用コンピュータH1としては、例えば、PLCやSFCモニタ等を例示することができ、産業用機械Hの動作及び動作状態を表示する操作盤(表示画面)を有する。更に、端末装置Tとしては、作業者が携帯可能であり表示機能を有するコンピュータ装置、例えば、スマートフォンやタブレット、或いは、ノートパソコン等を例示することができる。
そして、通信システムSにおいては、産業用コンピュータH1から取得可能な産業用機械Hの制御に関する制御データに基づいて生成されて各々の端末装置Tにおいて産業用機械Hの状態を表示する表示情報を各々の端末装置Tに対して個別に提供するように、通信制御装置100は産業用コンピュータH1と各々の端末装置Tとの通信を制御する。即ち、通信制御装置100は、1つの産業用コンピュータH1と複数の端末装置Tとの個別の通信を可能とし、且つ、通信する端末装置Tを順次切り替えながら、個々の端末装置Tに対して他の端末装置Tから独立した表示情報を提供する。これにより、通信システムSを構成する個々の端末装置Tにおいては、作業者が要求する表示情報を、他の端末装置Tの表示情報に影響されることなく、独立して表示することができる。
(2.通信制御装置100の構成の概要)
本例の通信制御装置100は、図2に示すように、産業用コンピュータH1に設けられており、複数の端末装置T(例えば、5台)の各々との通信可能に接続する。尚、通信制御装置100は、産業用コンピュータH1に設けられることに限られず、独立した装置として設けることも可能である。そして、通信制御装置100は、各々の端末装置Tから出力された表示情報の提供を要求する要求情報に応じ、産業用コンピュータH1を主に構成するPLC(又は、SFCモニタ)から出力される制御データに基づいて表示情報を生成する。そして、通信制御装置100は、生成した表示情報を、要求情報を出力した端末装置Tに対して、他の端末装置Tの表示情報即ち表示内容に影響を与えないように独立して提供するように、1つの産業用コンピュータH1のPLCと複数の端末装置Tとの通信、即ち、1:Nの通信を制御するものである。
このため、通信制御装置100は、図2に示すように、表示情報制御部110と、中継部120とを有する。表示情報制御部110は、各々の端末装置Tから出力された要求情報に応じて、個々の端末装置Tにおいて表示する表示情報を生成する。ここで、表示情報制御部110は、産業用コンピュータH1のPLCが出力可能な制御データ(信号等も含む)を、PLCから取得し、取得した制御データに基づいて表示情報を生成する。
中継部120は、表示情報制御部110に接続されると共に、各々の端末装置Tとの個別に通信可能に接続されている。中継部120は、各々の端末装置Tから要求情報を順次取得し、取得した要求情報を表示情報制御部110に出力する。又、中継部120は、表示情報制御部110によって要求情報に応じて生成された表示情報を取得し、一定時間ごとの所定の通信タイミングにより、要求情報を出力した端末装置Tに対して順次表示情報を出力する。
(3.通信制御装置100の構成の詳細)
次に、本例の通信制御装置100の構成の詳細を説明する。通信制御装置100は、CPU、ROM、RAM、インターフェースを主要構成部品とするコンピュータ装置である。そして、通信制御装置100は、表示情報制御部110と中継部120とを主に備える。
表示情報制御部110は、図3に示すように、第一通信部111、第二通信部112及び表示情報生成部113を有する。第一通信部111は、中継部120(より詳しくは、後述する各々のI/O部121)と通信可能に接続されており、各々の端末装置Tから出力された要求情報を取得する。第二通信部112は、産業用コンピュータH1具体的にはPLCと通信可能に接続されており、第一通信部111によって取得された要求情報に対応してPLCから制御データを取得する。
表示情報生成部113は、第二通信部112によって取得された制御データに基づいて、第一通信部111によって取得された要求情報に応じた表示情報、例えば、ラダー図によって表されるPLCの回路データや産業用機械Hを各個操作させる場合の操作盤の状態を表す画像データ等を生成する。この場合、表示情報生成部113は、例えば、要求情報として、ラダー図による回路データの編集(或いは、変更)が要求された場合には、PLCから取得した制御データである回路データに基づいて編集後(或いは、変更後)の編集後回路データを表示情報として生成する。
又、表示情報生成部113は、要求情報として、産業用機械Hを各個操作させる場合の操作盤の画像が要求された場合には、各個操作前の操作盤の状態を表す制御データに基づいてPLCによって制御された各個操作後の操作盤の作動状態を表す作動状態データとしての画像データを生成する。つまり、表示情報生成部113は、要求情報に応じて、PLCから取得した制御データをそのまま表示情報として生成することに加え、編集(或いは、変更)された後の制御データを表示情報として生成することができる。
又、表示情報生成部113は、生成した表示情報ごとに識別情報を付与する。識別情報は、産業用コンピュータH1(PLC)から取得した制御データに対応して付与される。上述したように、表示情報生成部113は、要求情報に応じて、例えば、ラダー図によるPLCの回路データを制御データとして取得した場合には、ラダー図におけるページを識別するためのページ番号や編集後(変更後)のページ番号を識別情報として付与する。或いは、表示情報生成部113は、要求情報に応じて産業用機械Hの各個操作に関する画像データを制御データとして取得した場合には、表示した画像データ即ち表示画面を識別するための画面番号を識別情報として付与する。
ここで、本例においては、通信制御装置100が表示情報制御部110を有し、表示情報制御部110が第一通信部111、第二通信部112及び表示情報生成部113を有するように構成する。しかしながら、コンピュータ装置である産業用コンピュータH1(又は、通信制御装置100)が実行可能なコンピュータプログラム(アプリケーション)であって、表示情報制御部110の作動(即ち、第一通信部111、第二通信部112及び表示情報生成部113の作動)を実現する一連のコンピュータプログラム(アプリケーション)を作成することも可能である。この場合、コンピュータ装置である産業用コンピュータH1(又は、通信制御装置100)が作成されたコンピュータプログラム(アプリケーション)を実行することにより、表示情報制御部110の作動(即ち、第一通信部111、第二通信部112及び表示情報生成部113の作動)を実現することが可能である。
中継部120は、図4に示すように、複数、具体的には、作業者が所有する端末装置T以上の数のI/O部121と、I/O部切替部122とを有する。ここで、「I/O」は、所謂、インプット/アウトプット・インターフェースを表す。
各々のI/O部121は、1つの端末装置Tと個別通信可能に接続される。各々のI/O部121は、図5に示すように、要求情報取得部121a、識別情報取得部121b及び表示情報取得部121cを有する。要求情報取得部121aは、通信可能に接続された端末装置Tから、作業者によって入力された要求情報(例えば、上述したラダー図の要求や操作盤の状態を表す画像の要求等)を取得する。識別情報取得部121bは、表示情報制御部110の表示情報生成部113によって付与された識別情報を取得する。ここで、識別情報取得部121bが識別情報を取得することにより、端末装置Tに提供される情報の重複や欠けを防止することができる。例えば、上述したラダー図を例示すると、表示情報生成部113によってページ番号が識別情報として付与されることにより、一連のラダー図におけるページの重複やページ飛び等を防止することができる。表示情報取得部121cは、表示情報生成部113によって生成された表示情報を取得して記憶する。
I/O部切替部122は、複数のI/O部121について、端末装置Tと通信するI/O部121を所定の通信タイミング即ち一定時間ごとに順次切り替える。これにより、各々のI/O部121は、表示情報生成部113から取得して表示情報取得部121cに記憶している表示情報を、一定時間ごとに対応する即ち要求情報を出力した端末装置Tに提供することができる。つまり、本例においては、複数のI/O部121に通信可能に接続された各々の端末装置Tは、時間分割された状態で通信制御装置100と通信するものであり、従って、各々の端末装置Tにおいては一定時間ごとに表示情報が切り替わる。
(4.通信制御装置100による通信方法)
次に、通信制御装置100による通信方法について、図6を参照しながら説明する。尚、通信制御装置100の動作を説明するに当たり、通信制御装置100が5台の端末装置Tと通信する場合を例示し、図6において、各々の端末装置Tを、端末装置TA、端末装置TB、端末装置TC、端末装置TD及び端末装置TEと区別する。又、中継部120に設けられるI/O部121についても、図6において、端末装置TAと通信するI/O部121A、端末装置TBと通信するI/O部121B、端末装置TCと通信するI/O部121C、端末装置TDと通信するI/O部121D、端末装置TEと通信するI/O部121Eと区別する。
上述したように、通信制御装置100においては、複数の端末装置Tと通信する場合、一定時間ごとに、中継部120のI/O部切替部122が通信するI/O部121を切り替える。このため、例えば、5台の端末装置Tと通信する場合、中継部120のI/O部切替部122は、一定時間ごとに、例えば、I/O部121A、I/O部121B、I/O部121C、I/O部121D、I/O部121Eの順で、通信するI/O部121を切り替える。従って、通信制御装置100と通信する端末装置Tは、端末装置TA、端末装置TB、端末装置TC、端末装置TD及び端末装置TEの順で、一定時間ごとに通信タイミングが切り替わる。尚、I/O部切替部122は、通信制御装置100の動作中において、I/O部121A、I/O部121B、I/O部121C、I/O部121D、I/O部121Eの順で一定時間ごとに通信タイミングを切り替えることを継続している。
そして、一定時間ごとに切り替わる通信タイミングにおいて、端末装置TA、端末装置TB、端末装置TC、端末装置TD及び端末装置TEは、それぞれ、I/O部121A、I/O部121B、I/O部121C、I/O部121D、I/O部121Eに要求情報を出力する。これにより、それぞれのI/O部121A、I/O部121B、I/O部121C、I/O部121D、I/O部121Eにおいては、要求情報取得部121aが要求情報を取得し、取得した要求情報を表示情報制御部110の第一通信部111に出力する。
第一通信部111においては、I/O部121A、I/O部121B、I/O部121C、I/O部121D、I/O部121Eの要求情報取得部121aから順次要求情報を取得する。そして、第一通信部111は、取得した要求情報を第二通信部112及び表示情報生成部113に出力する。第二通信部112は、第一通信部111から要求情報を取得し、産業用コンピュータH1(PLC)から要求情報に対応する制御データを取得する。表示情報生成部113は、第一通信部111から要求情報を取得すると共に第二通信部112から要求情報に対応する制御データを取得し、取得した制御データに基づいて(又は、用いて)、表示情報及び識別情報を生成する。
この場合、例えば、端末装置TAからPLCの回路データの提供を要求する要求情報が出力された場合、第二通信部112は、制御データとして、図7に示すように、PLCから回路データであるラダー図を取得する。そして、表示情報生成部113は、ラダー図を端末装置TAにて表示する表示情報を生成する。又、表示情報生成部113は、第二通信部112が取得したラダー図のページ番号を識別情報として生成する。続いて、表示情報生成部113は、生成したラダー図の表示情報を、I/O部121Aの表示情報取得部121cに出力すると共に、I/O部121Aの識別情報取得部121bにページ番号の識別情報を出力する。
又、例えば、端末装置TBから産業用機械Hの各個操作に対応する操作盤の画像が要求された場合、第二通信部112は、制御データとして、各個操作前の操作盤の状態を表す画像データを取得する。そして、表示情報生成部113は、各個操作前の操作盤の状態を表す画像データを端末装置TBにて表示する表示情報を生成すると共に、各個操作後の操作盤の状態を表す画像データを端末装置TBにて表示する表示情報を生成する。又、表示情報生成部113は、各個操作前の表示情報と、各個操作後の表示情報とを識別するための画面番号を識別情報として生成する。続いて、表示情報生成部113は、生成した操作盤の表示情報を、I/O部121Bの表示情報取得部121cに出力すると共に、I/O部121Bの識別情報取得部121bに画面番号の識別情報を出力する。
尚、端末装置TC、端末装置TD及び端末装置TEについても、表示情報生成部113は、端末装置TC、端末装置TD及び端末装置TEの各々から出力された要求情報に応じた表示情報を生成すると共に識別情報を生成する。そして、表示情報生成部113は、生成した表示情報を、I/O部121C、I/O部121D及びI/O部121Eの各々の表示情報取得部121cに出力すると共に、I/O部121C、I/O部121D及びI/O部121Eの各々の識別情報取得部121bに画面番号の識別情報を出力する。
そして、通信制御装置100においては、I/O部切替部122がI/O部121A、I/O部121B、I/O部121C、I/O部121D、I/O部121Eの順で一定時間ごとに通信タイミングを切り替えることを継続している。これにより、I/O部121Aは、一定時間ごとに切り替わる通信タイミングにおいて、表示情報取得部121cに記憶している表示情報(ラダー図)及び識別情報取得部121bに記憶している識別情報(ページ番号)を端末装置TAのみに出力する。又、I/O部121Bは、一定時間ごとに切り替わる通信タイミングにおいて、表示情報取得部121cに記憶している表示情報(操作盤の画像)及び識別情報取得部121bに記憶している識別情報(画面番号)を端末装置TBのみに出力する。同様に、I/O部121C、I/O部121D及びI/O部121Eは、一定時間ごとに切り替わる通信タイミングにおいて、それぞれ、表示情報取得部121cに記憶している表示情報及び識別情報取得部121bに記憶している識別情報を端末装置TC、端末装置TD及び端末装置TEの各々のみに出力する。
これにより、端末装置TA、端末装置TB、端末装置TC、端末装置TD及び端末装置TEにおいては、それぞれ、作業者が入力した要求情報に応じた表示情報を表示する。この場合、表示情報は、端末装置TA、端末装置TB、端末装置TC、端末装置TD及び端末装置TEごとに独立して提供される。従って、例えば、端末装置TAにおいてラダー図が表示されている状態で、端末装置TBに操作盤の画像が表示されても、端末装置TAの表示がラダー図から操作盤の画像に一方的に変更されることはない。逆に、端末装置TBにおいて操作盤の画像が表示されている状態で、端末装置TAにラダー図が表示されても、端末装置TBの表示が操作盤の画像からラダー図に一方的に変更されることはない。これは、他の端末装置TC、端末装置TD及び端末装置TEにおいても同様である。
以上の説明からも理解できるように、通信システムSにおいて、通信制御装置100は、通信する端末装置Tを一定時間ごとに順次切り替えることにより、1つの産業用コンピュータH1と複数の端末装置Tとの通信、即ち、1:Nの通信を可能とする。そして、1:N通信において、通信制御装置100は、中継部120を介して、各々の端末装置Tに対して要求情報に応じた表示情報を提供することができる。即ち、通信制御装置100は、他の端末装置Tからの要求情報の影響を受けることなく、又、他の端末装置Tに提供する表示情報に拘わらず、各々の端末装置Tに個別の表示情報を提供することができる。
S…通信システム、H…産業用機械、H1…産業用コンピュータ(制御装置)、T…端末装置、100…通信制御装置、110…表示情報制御部、111…第一通信部、112…第二通信部、113…表示情報生成部、120…中継部、121…I/O部、121a…要求情報取得部、121b…識別情報取得部、121c…表示情報取得部、122…I/O部切替部

Claims (6)

  1. 産業用機械の制御装置と表示機能を有する複数の端末装置との通信を行う通信システムであって、
    前記制御装置と複数の前記端末装置との間の通信を制御する通信制御装置を備え、
    前記通信制御装置は、
    前記制御装置から制御に関連する制御データを取得し、取得した前記制御データに基づいて前記端末装置の各々において産業用機械の状態を表示する表示情報を生成する表示情報制御部と、
    複数の前記端末装置の各々と通信可能に接続され、通信する前記端末装置を一定時間ごとに順次切り替えることにより、複数の前記端末装置の各々から出力された情報の提供を要求する要求情報を取得すると共に、前記表示情報制御部によって生成された前記表示情報を提供する中継部と、
    を備えた、通信システム。
  2. 前記中継部は、
    複数の前記端末装置と通信可能に接続された複数のI/O部と、
    複数のI/O部のうち前記端末装置と通信する前記I/O部を一定時間ごとに順次切り替えるI/O部切替部と、を有する、請求項1に記載の通信システム。
  3. 複数の前記I/O部は、それぞれ、
    前記端末装置から出力された前記要求情報を取得すると共に取得した前記要求情報を前記表示情報制御部に出力する要求情報取得部と、
    前記表示情報制御部によって付与された前記表示情報を識別するための識別情報を取得する識別情報取得部と、
    前記表示情報制御部により前記要求情報に対応して生成された前記表示情報を、前記表示情報制御部から取得して記憶する表示情報取得部と、を有する、請求項2に記載の通信システム。
  4. 前記表示情報制御部によって生成される前記表示情報は、前記制御装置から取得可能な前記制御データであって、前記産業用機械の動作を制御するための回路データ、前記要求情報に基づいて前記回路データを編集した編集後回路データ、又は、前記制御装置によって制御された前記産業用機械の作動状態を表す作動状態データである、請求項1-3の何れか一項に記載の通信システム。
  5. 前記表示情報が前記回路データである場合、
    前記中継部は、
    前記回路データに加えて、前記回路データのページ番号を識別するための識別情報を付与して、前記端末装置に提供する、請求項4に記載の通信システム。
  6. 処理装置の制御装置と表示機能を有する複数の端末装置との通信を行う通信方法であって、
    前記制御装置と複数の前記端末装置との間の通信を制御する通信制御装置を備え、
    前記通信制御装置は、
    前記制御装置から制御に関連する制御データを取得し、取得した前記制御データに基づいて前記端末装置において表示する表示情報を生成する表示情報制御部と、
    複数の前記端末装置の各々と通信可能に接続され、通信する前記端末装置を一定時間ごとに順次切り替えることにより、複数の前記端末装置から出力された情報の提供を要求する要求情報を取得すると共に、前記表示情報制御部によって生成された前記表示情報を提供する中継部と、
    を備え、
    前記中継部は、複数の前記端末装置から出力された前記要求情報を取得し、
    前記表示情報制御部は、前記中継部によって取得された前記要求情報に応じた前記表示情報を生成し、
    前記中継部は、前記表示情報制御部によって生成された前記表示情報を、前記要求情報を出力した前記端末装置に対して前記一定時間ごとに提供する、通信方法。
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