JP3965656B2 - デ−タ収集方法及びシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、制御対象機器例えば、工作機械などの産業機械、を制御する制御装置により、制御対象機器の作動状態データを収集し、これを制御装置に対して着脱自在な外部データ扱い手段に転送するデータ収集方法及び、システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
設備機械の状態データを、時系列に沿ってその設備機械を制御する制御装置に取り込み、前回取り込んだ状態データと比較して、変化のあったデータを異常データ(本願でいう状態データ)として、その異常データの種類と共に、発生時刻などの管理情報を付加して、制御装置内の異常データ格納メモリに記憶し、必要に応じて、制御装置に対して着脱自在なＲＡＭカセット（外部データ扱い手段）に前記異常データ格納メモリ内のデータをコピーし、制御装置と別の場所に設けた解析コンピュータにより解析できるようにしたものがある（特公平７−２７４８２号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記によれば、ＲＡＭカセットを制御装置に接続してＲＡＭカセットストアスイッチを押すことにより、制御装置内の異常データ格納メモリ内の異常データが総てコピーされるが、例えば、ＲＡＭカセットにコピーする異常データは、あるタイミングでコピーされた後、次にコピーされるまでの間に何らの異常データが発生していない時には、前記次にコピーする時には、異常データ格納メモリ内の異常データに変化はない。このような場合に、前記したようなコピーを行ってしまうと、前記のものでは前回と全く同じ異常データをコピーすることになり、無駄な転送作業となって好ましくない。
本願の課題は、未転送のデータが制御装置内にないときには、外部データ扱い手段へのデータ転送を行わないようにして、無駄な状態データの転送作業を無くすことにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題解決のために、本願は、制御対象機器を制御する制御装置により、制御対象機器の状態データの変化を検出し、状態データに変化があると、その変化データを制御装置内の変化データ記憶部に記憶すると共に、記憶された変化データ数をカウントし、制御装置に対して着脱可能な外部データ扱い手段が制御装置に接続された状態において、外部データ扱い手段により前記カウント値を要求してそのカウント値をチェックし、カウント値が”ゼロ”の場合は、変化データ記憶部の変化データを外部データ扱い手段に転送することを要求せず、カウント値が”１”以上の場合は、前記変化データ記憶部内の変化データを外部データ扱い手段に転送することを要求し、その転送要求により制御装置が変化データ記憶部内の変化データを外部データ扱い手段に転送して外部データ扱い手段の変化データ記憶部に記憶した後、外部データ扱い手段がカウンタリセット要求を出してカウンタをリセットすることを特徴とする（請求項１）。
【０００５】
また、本願装置は、制御対象機器を制御する制御装置が、制御対象機器の状態データの変化を検出し、状態データに変化があると、その変化データを制御装置内の変化データ記憶部に記憶し、その変化データ記憶部内の変化データを制御装置に対して着脱自在な外部データ扱い手段に転送可能となっているデータ収集システムにおいて、制御装置に、前記変化データ記憶部に記憶された変化データ数をカウントするデータ数カウンタと、外部データ扱い手段からのカウント値要求によりカウント値を転送するカウント値転送手段と、外部データ扱い手段からの変化データ転送要求により変化データを転送する変化データ転送手段と、外部データ扱い手段からのカウンタリセット要求によりカウンタをリセットするカウンタリセット手段を備え、外部データ扱い手段に、制御装置に接続された状態でカウンタのカウント値を要求するカウント値要求手段と、カウント値をチェックしてデータ転送要求の要否を判定する要否判定手段と、要否判定手段の判定によりデータ転送要求を行うデータ転送要求手段と、データ転送要求により転送される変化データを変化データ記憶部に記憶する記憶指令手段と、カウント数だけの変化データが転送されて記憶された後にカウンタをリセットするリセット手段を備えたことを特徴とする（請求項２）。
【０００６】
また、本願装置は、外部データ扱い手段に、カウント値要求手段がカウンタのカウント値を要求した後、一定時間間隔で設定される、変化データをチェックするチェック時間が経過したかを判別し、そのチェック時間が経過したとき再びカウント値を要求するチェック時間経過判別手段を備えたことを特徴とする（請求項３）。また、変化データ記憶部には、時系列に沿って順に変化データが格納され、制御装置には、転送前の変化データのうち、最初に記憶された変化データの格納されている変化データ記憶部における読出開始位置を保持する手段を設け、データ転送時に前記読出開始位置からの変化データを順に読み出して転送するように構成したことを特徴とする（請求項４）。
これらの構成では、外部データ扱い手段によって、データ数カウンタをチェックすることで、外部データ扱い手段を接続した状態で、未転送のデータの有無を判別でき、未転送データのない時は、変化データを制御装置から外部データ扱い手段へ転送せず、未転送データのある時に限って転送するようにでき、未転送の変化データがないときに誤って転送作業を行ってしまうことが回避でき、無駄な転送作業がなくなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１に基づいて本願を説明する。制御対象機器として、ここでは工作機械Ｍを対象としている。制御装置はこうした工作機械を制御するのに一般的に用いられるシーケンスコントローラ１である。シーケンスコントローラ１は中央処理装置（ＣＰＵ）２，記憶手段３、時計手段４、及び外部機器との信号のやり取りを行う為のＩ／Ｏインタフエース５を備えている。記憶手段３は、ＣＰＵ２で処理させる工作機械の動作制御プログラムのほか、後述の状態変化モニタのためのプログラムが記憶されているプログラム記憶部６、状態変化をモニタするのに必要な、前回の状態データを記憶しておく前回データ記憶部７、今回のデータを記憶しておく今回データ記憶部８、及び、前回、今回データの比較により、変化データがあった時に、その変化データに時計手段４による変化発生時刻を対応させて、順に記憶する変化データ記憶部９、未転送の変化データ数をカウントするデータ数カウンタ１０とを備えている。図４に示すように変化データ記憶部９は、バッフア領域の終端ｎＥまで変化データを格納すると、バッフア領域の先頭ｎＳに戻って、変化データを上書きするリングバッフアであって、後述するように、書込ポインタＷにより変化データの書込位置（アドレス）を指し、転送されていない変化データのうちで、最も最初に格納された変化データの書込位置を読出開始ポインタＲにより保持（記憶）している。
【０００８】
外部データ扱い手段２０は、例えばハンドヘルドのコンピュータである。周知のように中央演算処理部（ＣＰＵ）１１、記憶手段１２、入出力のためのＩ／Ｏインターフエイス１３を備えている。前記シーケンスコントローラ１から転送される変化データを記憶する変化データ記憶部１４が記憶手段１２の所定のメモリ領域に設けてある。プログラム記憶部１５には、後述のデータ転送制御プログラムが記憶されている。この外部データ扱い手段２０は、前記シーケンスコントローラ１に対して、Ｉ／Ｏインタフエース１３を介して接続され、また、取外し可能である。従って、外部データ扱い手段２０は、１台で複数の異なるシ−ケンスコントロ−ラ１に対応できる。
【０００９】
外部データ扱い手段２０のデータ転送制御プログラムは、図２に示すように、前記カウンタ１０でカウントされたカウント値を要求するカウント値要求手段（ステップＳ１）、カウント値が”０”かどうか判別して、ステップＳ３のデータ転送要求をするかどうか判別する手段（ステップＳ２：デ−タ転送要求の要否判定手段）、データ転送要求手段（ステップＳ３）、データ要求の結果、転送されてきた変化データを該部デ−タ扱い手段２０の変化データ記憶部１４に記憶する記憶指令手段（ステップＳ４）、カウント数だけの変化データ転送後にカウンタ１０をリセット要求するリセット手段（ステップＳ５）、及び外部データ扱い手段２０がシーケンスコントローラ１に接続されている状態で、前回カウント値を要求した後、一定時間間隔で設定される、変化データをチェックするチェック時間が経過したかどうかを判別し、その時間間隔で、ステップＳ１に戻るチェック時間経過判別手段（ステップＳ６）から成っている。
【００１０】
図３にシーケンスコントローラ１の状態データモニタプログラムを示す。ステップＳ７は、外部データ扱い手段２０から、各種要求（カウント値要求、変化データ転送要求、カウンタリセット要求）があったかどうかを判別する要求判別手段で、夫々対応した処理（ステップＳ８、Ｓ９、Ｓ１０）を実行する。ステップＳ１１は変化データの有無を判定する手段で、具体的には、過去の所定のタイミングで既に前記前回データ記憶部７に取り込まれている前回の機器の動作状態データと、現時点で取り込んだ最新の機器の動作状態データとを比較し、状態の異なっている状態データを変化データ（どこの状態がどのように変化したか、すなわち状態変化のあった箇所とその変化の内容）として抽出する。ここで、状態データとは、操作電源のＯＮ，ＯＦＦ状態、自動運転の開始、終了状態、機械各所に設けてある異常検出手段からの信号状態などであり、一度の状態データ読み込みにより、モニタ対象となっている、複数の状態信号が取り込まれ、それらの状態信号が、前回と今回とで、順に一つずつ対比される。
【００１１】
ステップ１２は時刻データ付加手段で、前記時計手段４で計時されている時刻を検出された変化データに付加する。ステップ１３は変化データ記憶部９への書込手段であり、書込ポインタＷ（図４）の示す書込位置へ変化データを書き込む。ステップ１４は次の書き込みの為に書き込みポインタを１つずらす手段、ステップ１５は、そのように変化データを１つ記憶する毎に、前記カウンタ１０をカウントアップする計数指令手段、ステップ１６は、状態信号の全てについて、比較したかどうかを判別する手段、ステップＳ１７は次の変化データ検出のために、今回の状態データを前回データ記憶部７にセットするデータ更新手段、ステップＳ１８は、カウンタリセットに続いて、次回転送時における未転送デ−タ読出しのために、読出開始ポインタＲの位置を書込ポインタ位置と一致させる手段である。
【００１２】
外部データ扱い手段２０がシーケンスコントローラ１に接続されていない状態では、外部データ扱い手段２０から各種要求がシーケンスコントローラ１に入ることがないから、図３のステップＳ７を経て、ステップＳ１１へ進む。所定の状態データ取り込みタイミングで、今回取り込んで今回データ記憶部８に記憶した今回データと、前回取り込んで前回データ記憶部７に記憶してある前回データとを順に比較して、変化があると、その変化データの種類、変化の状態にステップＳ１２で、変化した時刻データを付加する。そして、ステップＳ１３で変化データ記憶部９に書き込む。
【００１３】
転送が終わった直後の状態から説明する。この時、書込、読出開始の両方のポインタＷ、Ｒは転送済データの末尾のアドレスの次のアドレス（ここではｎ１）を指している（図４▲１▼）。前記ステップＳ１３が実行されると、書込ポインタＷの指す位置へ最初の変化データＡが書き込まれる（図４▲２▼）。そして、ステップＳ１４で書込ポインタＷが１つずらされ（ここではアドレスｎ２）、ステップＳ１５でカウンタを１加算し（▲３▼）、ステップ１６でモニタすべき全ての状態データについて比較したか判別し、そうでなければ、ステップＳ１１からステップＳ１６までを繰り返し、そうであれば、次の状態データ比較のために、ステップＳ１７で今回取り込んだ今回データを前回データ記憶部７に書き込んで、データを更新する。
【００１４】
いま、図４▲３▼の後で、今回データと前回データとの比較により変化データＡに続いて変化データＢが発生したとすると、この変化データＢはステップＳ１２で時刻データを付加されて、今度は、書込ポインタＷの指すアドレスｎ２位置へ書き込まれる（▲４▼）。そして、前記同様書込ポインタＷが１つ繰り下がり（▲５▼）、ステップＳ１５でカウンタ１０が”１”加算されて”２”となる（▲６▼）。こうして、変化データは時系列に従って、順に変化データ記憶部９に記憶されていく。カウンタ１０のカウント値は、この実施例では転送後に新たに変化データ記憶部９に記憶された変化データ数を示しており、未転送の変化データ数である。
【００１５】
▲６▼の状態で外部データ扱い手段２０が接続されたとする。外部データ扱い手段２０が接続されると、直ちにステップＳ１でカウンタ１０のカウント値を要求する。するとシーケンスコントローラ１はその要求を受けて、ステップＳ８でカウント値を送出す。外部データ扱い手段２０は、転送されてきたカウント値が”ゼロ”かあるいは”１”以上かをステップＳ２で判別する。カウント値が”ゼロ”の場合、ステップＳ３に進まず、変化データ転送要求を出さない。カウント値がゼロの時には、前回の状態データチェック時から変化データが新たに発生しておらず、未転送の変化データがシーケンスコントローラ１側に存在していないことを示しているから、その時にデータ要求を出さないようにする本願方式は、無駄な転送制御をなくす上で、極めて有利である。
【００１６】
そして、カウント値が”１”以上の時には、未転送の変化デ―タが存在するから、変化データの転送を要求する。転送要求を受けたシーケンスコントローラ１は、ステップＳ９で変化データ記憶部９の変化データを、読出開始ポインタＲの指している位置（ここではｎ１）から、書込ポインタＷの指す位置の1つ手前（ｎ２）まで読み出す。こうして読み出された変化データが転送される（図４▲７▼）。転送データを受け取った外部データ扱い手段２０は、それをそっくりそのまま、変化データ記憶部１４に記憶する。こうして、未転送データが全て外部データ扱い手段２０に転送されると、外部データ扱い手段２０はステップＳ５でカウンタリセット要求をシーケンスコントローラ１に出す。このリセット要求を受けて、シーケンスコントローラ１は、ステップＳ１０でカウンタ１０をリセットし、ステップＳ１８で読出開始ポインタＲの位置を書込ポインタＷの位置と一致させ、こうして転送作業が終了する（図４▲８▼）。そして、この転送後に新たに発生する変化データは、書込ポインタＷの指す位置（ここではｎ３）からまた順に格納されていく。シーケンスコントローラ１の変化データ記憶部９はリングバッフアであるから、上記書込、読出開始のための各ポインタＷ、Ｒは、バッフア領域の終端ｎＥに達すると、バッフア領域の先頭ｎＳに戻る、というように移動する。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本発明は、制御装置に対して着脱可能な外部データ扱い手段が制御装置に接続された状態において、外部データ扱い手段によりカウント値を要求してそのカウント値をチェックし、カウント値が”ゼロ”の場合は、変化データ記憶部の変化データを外部データ扱い手段に転送することを要求せず、カウント値が”１”以上の場合は、前記変化データ記憶部内の変化データを外部データ扱い手段に転送することを要求し、その転送要求により制御装置が変化データ記憶部内の変化データを外部データ扱い手段に転送して外部データ扱い手段の変化データ記憶部に記憶した後、外部データ扱い手段がカウンタリセット要求を出してカウンタをリセットするようにしたので、外部データ扱い手段を接続した状態で制御装置の変化データ数カウンタをチェックすることで、外部データ扱い手段によって制御装置に未転送データがあるかどうかを判別でき、未転送データがないときには、転送制御を行わず、未転送データがあるときのみ、転送制御するので、未転送データがない状態で誤ってデータ転送作業を行ってしまうことが回避でき、無駄な転送作業をなくすことができる。
また、本発明は、制御装置に、変化データ記憶部に記憶された変化データ数をカウントするデータ数カウンタと、外部データ扱い手段からのカウント値要求によりカウント値を転送するカウント値転送手段と、外部データ扱い手段からの変化データ転送要求により変化データを転送する変化データ転送手段と、外部データ扱い手段からのカウンタリセット要求によりカウンタをリセットするカウンタリセット手段を備え、外部データ扱い手段には、制御装置に接続された状態でカウンタのカウント値を要求するカウント値要求手段と、カウント値をチェックしてデータ転送要求の要否を判定する要否判定手段と、要否判定手段の判定によりデータ転送要求を行うデータ転送要求手段と、データ転送要求により転送される変化データを変化データ記憶部に記憶する記憶指令手段と、カウント数だけの変化データが転送されて記憶された後にカウンタをリセットするリセット手段を備えているので、制御装置に外部データ扱い手段を接続した状態で、外部データ扱い手段によりカウント値を要求してそのカウント値をチェックし、カウント値が”ゼロ”の場合は、変化データ記憶部の変化データを外部データ扱い手段に転送することを要求せずに無駄な転送作業をなくし、カウント値が”１”以上の場合は、変化データ記憶部内の変化データを外部データ扱い手段に転送することを要求して制御装置の変化データ記憶部に記憶されているカウント数だけの変化データを外部データ扱い手段の変化データ記憶部に記憶でき、その後、外部データ扱い手段がカウンタリセット要求を出してカウンタをリセットし、制御装置による新たな変化データの記憶に備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願装置の全体構成を示す図である。
【図２】外部データ扱い手段のデータ転送制御プログラムを示すフローチャートである。
【図３】制御装置の状態変化モニタプログラムを示すフローチャートである。
【図４】変化データの変化データ記憶装置への格納手順を示す説明図である。
【符号の説明】
１ シーケンスコントローラ（制御装置）
７ 前回データ記憶部
８ 今回データ記憶部
９ 変化データ記憶部
１０ データ数カウンタ
２０ 外部データ扱い手段
Ｒ 読出開始ポインタ
Ｗ 書込ポインタ
Ｍ 制御対象機器（工作機械）

Claims (4)

1. 制御対象機器を制御する制御装置により、制御対象機器の状態データの変化を検出し、状態データに変化があると、その変化データを制御装置内の変化データ記憶部に記憶すると共に、記憶された変化データ数をカウントし、制御装置に対して着脱可能な外部データ扱い手段が制御装置に接続された状態において、外部データ扱い手段により前記カウント値を要求してそのカウント値をチェックし、カウント値が”ゼロ”の場合は、変化データ記憶部の変化データを外部データ扱い手段に転送することを要求せず、カウント値が”１”以上の場合は、前記変化データ記憶部内の変化データを外部データ扱い手段に転送することを要求し、その転送要求により制御装置が変化データ記憶部内の変化データを外部データ扱い手段に転送して外部データ扱い手段の変化データ記憶部に記憶した後、外部データ扱い手段がカウンタリセット要求を出してカウンタをリセットすることを特徴とするデータ収集方法。
2. 制御対象機器を制御する制御装置が、制御対象機器の状態データの変化を検出し、状態データに変化があると、その変化データを制御装置内の変化データ記憶部に記憶し、その変化データ記憶部内の変化データを制御装置に対して着脱自在な外部データ扱い手段に転送可能となっているデータ収集システムにおいて、制御装置に、前記変化データ記憶部に記憶された変化データ数をカウントするデータ数カウンタと、外部データ扱い手段からのカウント値要求によりカウント値を転送するカウント値転送手段と、外部データ扱い手段からの変化データ転送要求により変化データを転送する変化データ転送手段と、外部データ扱い手段からのカウンタリセット要求によりカウンタをリセットするカウンタリセット手段を備え、外部データ扱い手段に、制御装置に接続された状態でカウンタのカウント値を要求するカウント値要求手段と、カウント値をチェックしてデータ転送要求の要否を判定する要否判定手段と、要否判定手段の判定によりデータ転送要求を行うデータ転送要求手段と、データ転送要求により転送される変化データを変化データ記憶部に記憶する記憶指令手段と、カウント数だけの変化データが転送されて記憶された後にカウンタをリセットするリセット手段を備えたことを特徴とするデータ収集システム。
3. 外部データ扱い手段に、カウント値要求手段がカウンタのカウント値を要求した後、一定時間間隔で設定される、変化データをチェックするチェック時間が経過したかを判別し、そのチェック時間が経過したとき再びカウント値を要求するチェック時間経過判別手段を備えたことを特徴とする請求項２記載のデータ収集システム。
4. 変化データ記憶部には、時系列に沿って順に変化データが格納され、制御装置には、転送前の変化データのうち、最初に記憶された変化データの格納されている変化データ記憶部における読出開始位置を保持する手段を設け、データ転送時に前記読出開始位置からの変化データを順に読み出して転送するように構成したことを特徴とする請求項２または３記載のデータ収集システム。

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