JP4782063B2 - 複数の機器の操作システム及び製造システムの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は複数の機器の操作システム及び製造システムの制御方法に関し、特に、製造設備等において複数の操作機器それぞれに配設されたＩＣタグに書き込まれている種々の情報を携帯端末装置により読み取り、その情報に基づいて前記携帯端末装置が前記操作機器を制御するために用いて好適な技術に関する。

従来、種々の産業分野においてＩＣタグが利用されている。例えば、（１）交通機関の乗車券システム、（２）電子チケットシステム、（３）電子マネーシステム、（４）個人認証を伴う入場者管理システム、（５）物品搬送等の管理システム、等に利用されている。

具体的例として、例えば、特許文献１には「入出庫物品自動登録システム」が記載されている。前記特許文献１に記載のされている「入出庫物品自動登録システム」には、入出庫する物品の自動登録処理を行なうようにしている。

また、他の具体例として、特許文献２には「コンテナの管理装置及び管理方法」が記載されている。前記特許文献２に記載されている「コンテナの管理装置及び管理方法」は多数のコンテナの中から、実入りまたは空のコンテナの現在位置を常時把握してその管理を行なうようにしている。これは、ＩＣタグの場合は、バーコードと比較して多くの情報を記録することが可能であること、非接触での読み書きが可能であること、等の利点を有しているからである。

前述のように、種々の産業分野でＩＣタグを利用した情報処理システムが実現されているが、従来は管理対象物にＩＣタグを付与し、前記ＩＣタグが付与された管理対象物が移動するルートにおける所定の位置にリーダ／ライタを固定してシステムを構築していた。

したがって、従来のＩＣタグを利用した情報処理システムは、管理対象物が広範囲に移動する場合、或いは管理対象物の場所を特定できない場合には有効に利用することが非常に困難になってしまう問題があった。

また、非接触型のＩＣタグは原理上、ＩＣタグとリーダ／ライタのアンテナとの間の電磁誘導と出力との関係から相互の位置関係が重要となっている。したがって、インラインで固定的にリーダ／ライタを設置しておいて、搬送中の管理対象物の情報を読み取ることは非常に困難であるか、可能であったとしても設備費が非常に高くなってしまう問題があった。

前述のような問題点を解消するためのに、特許文献３において、ＩＣタグを利用した情報処理システムの使い勝手を向上できるようにするとともに、ＩＣタグを利用した情報処理システムを安価に構築できるようにする技術が提案されている。

特開２００１−２６１１２１号公報 特開２００１−２６１１５９号公報 特開２００５―１３５３０２号公報

前記特許文献３に記載の技術の場合、携帯端末装置を用いた無線制御操作を行なうに際して、信頼性を向上させるための対策については特に考慮されていなかった。具体的には、例えば、複数の携帯端末装置のそれぞれから送信される操作コマンドの混信に対する考慮が行なわれていなかった。このため、１つの操作機器に対して、異なる操作命令を複数の携帯端末装置から実行してしまう不都合が発生する可能性があった。

前述したような不都合が発生してしまうと、携帯端末装置を使用して行なう操作に伴う安全性を確保することが困難になってしまう。また、前記特許文献３に記載の携帯端末装置の場合には、携帯端末装置からの操作が可能であるか否かを現場で確認することができない問題点があった。

また、特許文献３に記載の携帯端末装置の場合には、ｗｅｂ環境にて実績データ表示したり、次に点検するガイダンスを表示したりする等を行なことにより、操作対象を誤るミスや、操作手順を誤るミスを確実に防止できるようにしているが、携帯端末装置からの操作可否を現場で確認することができない問題点があった。

本発明は前述の問題点にかんがみ、製造設備（プラント）等で複数ある操作対象の機器（操作機器）が設置された現場において、一台又は複数台の携帯端末で当該機器の操作をする際の誤操作や誤動作を防止するための仕組みを構築して、機器操作の安全性を向上できるようにすることを目的としている。

本発明の複数の機器の操作システムは、複数の操作対象の機器それぞれに配設されたＩＣタグと電磁結合して、操作情報の授受を行なう一台又は複数台の携帯端末装置と、前記携帯端末装置と無線回線を介して無線通信を行ない、前記携帯端末装置との間で機器操作及び機器状態に係る情報データの送受信を行なう無線通信端末と、
前記無線通信端末と有線ネットワークを介して接続されていて、前記無線通信端末との間で機器操作及び機器状態に係る情報データの送受信を行なう操業支援サーバと、前記操業支援サーバと有線ネットワークを介して接続されていて、前記操業支援サーバとの間で機器制御および機器状態に係る情報データの送受信を行なう制御装置と、前記制御装置及び操作対象の機器と接続され、前記制御装置から与えられる操作命令に基づいて前記操作対象の機器の動作を制御する機器制御装置とを備え、前記操業支援サーバは、前記携帯端末装置が前記操作対象の機器を操作する操作権を管理する操作権管理手段を有することを特徴とする。

本発明の製造システムの制御方法は、複数の操作対象の機器それぞれに配設されたＩＣタグと電磁結合して、操作情報の授受を行なう一台又は複数台の携帯端末装置と、前記携帯端末装置と無線回線を介して無線通信を行ない、前記携帯端末装置との間で機器操作及び機器状態に係る情報データの送受信を行なう無線通信端末と、前記無線通信端末と有線ネットワークを介して接続されていて、前記無線通信端末との間で機器操作及び機器状態に係る情報データの送受信を行なう操業支援サーバと、前記操業支援サーバと有線ネットワークを介して接続されていて、前記操業支援サーバとの間で機器制御および機器状態に係る情報データの送受信を行なう制御装置と、前記制御装置及び操作対象の機器と接続され、前記制御装置から与えられる操作命令に基づいて前記操作対象の機器の動作を制御する機器制御装置とを備えた製造システムの制御方法であって、
前記操業支援サーバは、前記携帯端末装置が前記操作対象の機器を操作する操作権を管理する操作権管理工程を有することを特徴とする。

本発明のプログラムは、複数の操作対象の機器それぞれに配設されたＩＣタグと電磁結合して、操作情報の授受を行なう携帯端末装置と、前記携帯端末装置と無線回線を介して無線通信を行ない、前記携帯端末装置との間で機器操作及び機器状態に係る情報データの送受信を行なう無線通信端末と、前記無線通信端末と有線ネットワークを介して接続されていて、前記無線通信端末との間で機器操作及び機器状態に係る情報データの送受信を行なう操業支援サーバと、前記操業支援サーバと有線ネットワークを介して接続されていて、前記操業支援サーバとの間で機器制御および機器状態に係る情報データの送受信を行なう制御装置と、前記制御装置及び操作対象の機器と接続され、前記制御装置から与えられる操作命令に基づいて前記操作対象の機器の動作を制御する機器制御装置とを備えた製造システムにおける各工程をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記操業支援サーバにおいて行われる、前記携帯端末装置が前記操作対象の機器を操作する操作権を管理する操作権管理工程をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、携帯端末を使用して機器を操作する操作権を操業支援サーバにより管理するようにしたので、操作権を取得していない携帯端末装置により行われる誤操作や、操作手順を誤るようなミスを確実に防止することが可能となり、機器操作の安全性を向上することができる。

（第１の実施の形態）
図１は、本実施形態の製造設備における複数の機器の操作システムの概略構成を説明する図である。
本実施形態においては、携帯端末装置（ＰＤＡ）１０を用いて第１の現場（以下、現場Ａとする）１、第２の現場（以下、現場Ｂとする）２にそれぞれ配設されている操作機器である補機（例えば、ポンプ等）の動作を制御する場合について示している。

図１に示したように、現場Ａには第１の操作機器２０及び第１の無線ＡＰ２２が配設されている。そして、第１の操作機器２０には第１のＩＣタグ２１が配設されている。本実施形態においては、第１のＩＣタグ２１に格納されている、操作機器２０の仕様・操業条件等の操作情報を携帯端末装置１０で読み取るとともに、携帯端末装置１０を操作することにより、第１の操作機器２０の動作を行なうことができるようにしている。したがって、本来は第１の操作機器２０の動作を制御するために必要であった、破線で記載している第１の制御盤２３を不要にすることもできる。

第１の無線ＡＰ２２は、携帯端末装置１０と電磁波結合して情報の授受を行なう無線ＬＡＮのアクセスポイントであり、電気室（コントロール・ルーム）４０に配設されている操業支援サーバ５０とネットワークケーブルＬＡＮを介して接続されている。また、第１の無線ＡＰ２２は第１の操作機器２０に対して、製造設備のレイアウト等に応じて所定の範囲に配置されており、配置位置に応じて携帯端末装置１０との間で近距離通信または遠距離通信が選択可能に構成されている。

現場Ｂの場合も、現場Ａと同様な構成であり、第２の操作機器３０及び第２の無線ＡＰ３２が配設されている。そして、第２の操作機器３０には第２のＩＣタグ３１が配設されており、第２のＩＣタグ３１に格納されている操作情報を携帯端末装置１０で読み取るとともに、携帯端末装置１０を操作することにより、第２の操作機器３０の動作制御を行なうことができるようにしている。このような構成により、現場Ｂにおいても、本来は第２の操作機器３０の動作を制御するために必要であった、破線で記載している第２の制御盤３３を不要にすることもできる。

また、第１の無線ＡＰ２２と同様に、第２の無線ＡＰ３２においても電気室（コントロール・ルーム）４０に配設されている操業支援サーバ５０とネットワークケーブルＬＡＮを介して接続されている。

電気室４０には、前述した操業支援サーバ５０の他に、各操作機器の安全確保や誤動作防止用のインターロック状態などをしつつ、情報収集して各操作機器を制御するための制御装置（ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）６０、前記第１の操作機器２０の動作を制御するための第１のコントローラ７０、前記第２の操作機器３０の動作を制御するための第２のコントローラ８０が配設されている。なお、従来は、図１中において破線で示したように、制御装置６０と第１の制御盤２３及び第２の制御盤３３とが接続され、これらの制御盤２３または３３を介して前記第１の操作機器２０または第２の操作機器３０の動作制御が行われていた。

それに対して、本実施形態の製造設備における複数の機器の操作システムにおいては、第１のＩＣタグ２１または第２のＩＣタグ３１に格納されている操作等のための情報データを携帯端末装置１０によって読み取り、携帯端末装置１０において操作画面を操作することにより、第１の操作機器２０または第２の操作機器３０の動作制御を行なうことができるようにしている。

次に、本実施形態の製造設備における複数の機器の操作システムの動作の概略を説明する。
図２は、携帯端末装置１０が操作権を取得する手順の概略を説明する手順の一例を示す操作権取得手順説明図である。なお、以下の説明においては、携帯端末装置１０が現場Ａで第１の操作機器２０を操作する場合について行なうが、現場Ｂにおける操作手順も同様である。

図２に示したように、携帯端末装置（ＰＤＡ）１０により第１の操作機器２０に付設されている第１のＩＣタグ２１から情報データを取得する。第１のＩＣタグ２１から情報データを取得すると、第１のＩＣタグ２１の表示画面には後述するように第１の操作機器２０に関するデータが表示される。

すなわち、携帯端末装置１０は第１のＩＣタグ２１から取得した情報データを第１の無線ＡＰ２２を介して操業支援サーバ５０に送信する。この情報データの送信は、携帯端末装置１０と第１の無線ＡＰ２２との間は無線ネットワークにより行われ、第１の無線ＡＰ２２と操業支援サーバ５０との間はネットワークケーブルＬＡＮによって行われる。

携帯端末装置１０から送信された第１のＩＣタグ２１に係る情報データを受信した操業支援サーバ５０は、受信した情報データを分析して、携帯端末装置１０が操作しようとしている機器を特定する。そして、第１の操作機器２０を操作可能な携帯端末装置１０の切替えを行なう。この際に異常検知を行ない、検知結果が"０"の場合には操作ロック状態とする。また、異常検知結果が"１"の場合には操作ロック状態が解除される。

操業支援サーバ５０において、操作対象携帯端末装置の切替えが行われたことは、ネットワークケーブルＬＡＮを介して制御装置６０にも伝えられる。これにより、制御装置６０は、操作可能な携帯端末装置１０を認識する。また、携帯端末装置から送られた情報データにより機器の動作状態も認識する。

制御装置６０は、携帯端末装置１０の情報データの読込受付（機器動作状態の認識）を、ネットワークケーブルＬＡＮを介して操業支援サーバ５０→第１の無線ＡＰ２２に送信する。第１の無線ＡＰ２２は、無線ネットワークを介して携帯端末装置１０に送信する。これにより、携帯端末装置１０は第１の操作機器２０を操作することが可能な操作権を取得したことを知るとともに、操作ロック状態が解除されて、第１の操作機器２０を操作することが可能となる。

次に、図３の操作手順説明図を参照しながら携帯端末装置１０により行なう操作の具体例を説明する。この例の場合は、第１の操作機器２０に配設されているポンプの起動／停止について説明する。

図３に示したように、携帯端末装置１０の操作画面において、「起動ＢＴ（ボタン）押下」または「停止ＢＴ（ボタン）押下」の操作が行なわれると、その操作情報が無線ネットワークを介して第１の無線ＡＰ２２に送信される。そして、その操作情報は前述したように、ネットワークケーブルＬＡＮを介して操業支援サーバ５０に送られる。

操業支援サーバ５０においては、その操作情報を発信した携帯端末装置１０の操作権の判定、「起動ＢＴ（ボタン）押下」または「停止ＢＴ（ボタン）押下」の操作可否の判定を行なう。この判定の結果、前記携帯端末装置１０が操作権を取得しており、また、「起動ＢＴ（ボタン）押下」または「停止ＢＴ（ボタン）押下」の操作を行なうことが可能である場合には、ネットワークケーブルＬＡＮを介して制御装置６０に送信する。

制御装置６０は、操作権判定を行なうとともに、誤操作や誤動作による事故を防止するために仕組まれているインターロックチェックを行なう。この結果、異常が無い場合には、異常検知結果"２"が出力されて操作ロック状態が解除される。また、制御装置６０は、電気配線を介して第１の操作機器２０のポンプの起動制御、または停止制御を行なう。

一方、第１の操作機器２０のポンプ側からは、ポンプが起動中か停止中か等の機器動作状態、電流値、圧力等の運転情報が、操作結果応答情報として電気配線を介して制御装置６０に送られる。この操作結果応答情報は、前述したように制御装置６０、ネットワークケーブルＬＡＮ、操業支援サーバ５０、ネットワークケーブルＬＡＮ、第１の無線ＡＰ２２、無線ネットワークを経由して携帯端末装置１０に伝えられる。

携帯端末装置１０は、前述のようにして伝えられる操作結果応答情報により、携帯端末装置１０により行なった操作結果を知ることができるとともに、第１の操作機器２０の動作状態を確認することができる。

次に、図４を参照しながら携帯端末装置１０を使用してポンプの運転／停止操作を行なう際の具体例を説明する。
図４（ａ）において、第１のＩＣタグ２１の情報を読み取り、初期表示を要求すると、図４（ｂ）に示すように、ポンプの運転／停止操作を行なうことが可能な操作画面に切替る。本実施形態においては、「操作機器名称」、「機器管理番号」、「ＩＣ−ＴＡＧ Ｎｏ．」、「操作場所選択」、「運転電流」、「圧力」、「異常コード」、「ポンプ、ブロア運転操作」、「データ転送」等の項目が表示される。なお、「データ転送」の確認ボタンは、下状態からの遷移時に色替えが行なわれる。

図４（ｂ）の画面において、「運転」が選択されると図４（ｃ）に示すような画面表示に切替る。この画面においては、「運転」ボタンが点滅し、「運転」ボタンが操作されたことを操作者に報知している。また、「データ転送」の確認ボタンの色替が行われ、図４（ｂ）で行われた操作の確認が求められるようになされている。

図４（ｃ）の画面において、色変りしている「確認」ボタンを押下して「データ転送」を選択すると、画面表示は図４（ｃ）から（ｄ）に示すように切替る。図４（ｄ）の画面においては、点滅していた「運転」ボタンが点灯状態に変化して、データ転送が行なわれたことを示している。

そして、携帯端末装置１０において「応答」を受信すると、画面表示は図４（ｅ）のように変化する。図４（ｅ）においては、「操作場所選択」項目における「機側」ボタン、及び「運転」ボタンのみが点灯表示している。また、「運転電流」項目においては「１０」％、「圧力」項目においては「ＯＮ」、「異常コード」項目においては「０」が表示されている。

図４（ｅ）の表示画面において、「停止」ボタンを押下すると、携帯端末装置１０の表示画面は図４（ｆ）のように変化する。図４（ｆ）においては、「停止」ボタンが点滅するとともに、データ転送「確認」ボタンが色替りする。この状態において、データ転送「確認」ボタンを押下すると、「データ転送」が選択されて、表示画面は図４(ｇ)のように変化する。

図４（ｇ）においては、点滅していた「停止」ボタンが点灯状態に変化する。また、データ転送「確認」ボタンの色が変化する。ここで、データ転送「確認」ボタンの色の変化の一例を説明すると、図４（ｂ）においては「灰色」、図４（ｃ）においては「青色」、図４（ｄ）においては「赤色」、図４（ｅ）においては「灰色」、図４（ｆ）においては「青色」、図４（ｇ）においては「赤色」のように変化する。

次に、図５の機能構成図を参照しながら本実施形態の製造設備における複数の機器の操作システムの機能構成を説明する。図５は、機器表示／操作機能を説明するための機能構成図の一例を示すブロック図である。

本実施形態においては、図５に示したように、携帯端末装置１０が操作機器２０、３０を操作可能な範囲１（現場Ａまたは現場Ｂ）を設定している。これにより、或るシステム構成範囲１（例えば、現場Ａ）は、ＩＣタグ２１、携帯端末装置１０及び操業支援サーバ５０により構成される。

このような構成において、機器表示／操作機能を実現する場合には、図５に示したように、携帯端末装置１０においては通信部１０ａ、ＷＥＢブラウザ１０ｂ、ネットワーク監視部１０ｃの機能が構成される。また、操業支援サーバ５０においてはＷＥＢブラウザ５１、制御部５２、下位伝送制御部５３の機能が構成される。なお、本実施形態においては、ネットワーク監視部１０ｃはＰｉｎｇ（Packet Internet Groper）による監視を行なっている。

このような機能構成において、携帯端末装置１０において機器の状態表示及び機器を操作する場合について説明する。
（１．１）操作機器選択について、
携帯端末装置１０は、第１のＩＣタグ２１からＩＣタグ情報を取得し、操業支援サーバ５０に送信する。操業支援サーバ５０は、携帯端末装置１０から送信されたＩＣタグ情報に基づいて対象機器（この場合は第１の操作機器２０）を決定し、携帯端末装置１０に操作機器画面を表示する処理を行なう。

（１．２）機器操作について、
携帯端末装置１０の表示画面に表示された機器操作画面ごとに操作内容は異なる。携器操作を実施すると、操業支援サーバ５０を通して制御装置６０に指示が送信される。
（１．３）機器操作結果について、
制御装置６０は指示された機器に対してＰＤＡ操作を実施する。制御装置６０からの要求応答伝文を操業支援サーバ５０が処理し、携帯端末装置１０の表示画面に表示する。

（１．４）操作権について、
前述したように機器操作は、操作権を持つ携帯端末装置１０のみが行なうことができる。操作権はタグ情報読込み時に獲得する。操作権の管理は操業支援サーバ５０で実施する。本実施形態においては、操作権の矛盾が生じた場合はエラー表示するようにしている。また、操作権は後読込み優先とする。さらに、開放を忘れた場合は、状態を保持するようにしている。

（１．５）セッション管理について、
ＷＥＢブラウザ５１の機能にて各端末のセッション情報を管理し、要求の整合性を保つようにしている。管理する情報は、端末情報やセッション監視時間などである。セッション監視時間は規定値２０分とする。制御部５２における設定で変更可能としている。

（１．６）キュー管理について、
操作端末及び操作機器は複数あるため、同時操作の発生が考えられるが、制御装置６０に対する通信（下位伝送）は、並列に同時処理できないので、要求の到着順にキューを管理し順次処理するようにしている。なお、要求応答は監視しないようにしている。また、機器ごとに要求状態ステータスを管理するようにしている。

（１．７）操作禁止宣言について、
携帯端末装置１０からの機器操作の禁止／解除を設定することができる。ソフト的な札がけのイメージで禁止の意思表示を伝達する機能を有している。操作禁止時は、操作場所選択（遠方・機側）、運転・停止、インチングを操作不可とする。ただし、ランフ点灯状態（選択状態）は表示する。

（１．８）異常の通知について、
携帯端末装置１０がＩＣタグ情報取得の失敗、ＩＣタグ情報を操業支援サーバ５０へ送信失敗などが発生した場合は警告音を出力し異常をユーザに通知する。
以上の説明は、携帯端末装置１０と操業支援サーバ５０との間で行われる、機器の状態表示及び機器を操作する機能の一例である。

次に、機器表示／操作を行なう際に、携帯端末装置１０において構成される機能について説明する。
図６に示すように、携帯端末装置１０においてはＲＦＩＤ通信部１１、ＲＦＩＤ制御部１２、デバイス制御部１３、表示・再生部１４が構成される。

ＲＦＩＤ通信部１１は、第１のＩＣタグ２１と電磁結合してデータの送受信を行なうためのものであり、ＲＦＩＤ通信部１１により取得したＩＣタグ情報はＲＦＩＤ制御部１２に供給される。ＲＦＩＤ制御部１２は、ＲＦＩＤ通信部１１から受け取ったＩＣタグ情報を操業支援サーバ５０に送信（ＨＴＴＰリクエスト）したり、操業支援サーバ５０から結果応答を受信（ＨＴＴＰレスポンス）したりする機能を有している。

デバイス制御部１３は、操作者の入力（キー／タッチ）に応じて第１の操作機器２０を操作制御するための機能であり、入力を検出すると起動プロセスを生成し、ＲＦＩＤ制御部１２及び表示・再生部１４を起動する制御機能を生成する。また、ＩＣタグ情報や応答情報をＲＦＩＤ制御部１２から入力された際に、必要に応じて、表示・再生部１４に起動したり、終了／キーシミュレート（ＴＡＢ・ＥＮＴＥＲ・テンキーなど）したりする制御を行なう。

表示・再生部１４は、機器操作／表示要求（ＨＴＴＰリクエスト）を出力したり、操業支援サーバ５０から結果応答を受信したりする機能を有する。また、デバイス制御部１３により生成された、第１の操作機器２０を操作するための画面（図４で説明した画面）を表示する。

次に、図７を参照しながらネットワーク端末監視を行なうために携帯端末装置１０において構成される機能について説明する。
図７に示したように、この場合はネットワーク状況監視部１５が携帯端末装置１０に構成される。ネットワーク状況監視部１５は、サーバＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）パケット送信を定周期で行なう。また、操業支援サーバ５０からの応答（Reply）を受信する。そして、操業支援サーバ５０からの応答有無で良否判定を行ない、判定の結果を表示画面のウインドウに状態表示を行なう。

次に、図８を参照しながら操業支援サーバ５０において構成される主な機能について説明する。
本実施形態の操業支援サーバ５０においては、前述したように、ＷＥＢブラウザ５１及び下位伝送制御部５３が構成される。そして、ＷＥＢブラウザ５１には、タグ情報取り込み部５１１、画面ロジック部５１２が構成される。また、下位伝送制御部５３においては下位送信部５３１、下位受信部５３２、下位伝送制御部５３３の機能が構成される。

タグ情報取り込み部５１１は、操作権チェック機能を有し、携帯端末装置１０からのＩＣタグ情報送信（ＨＴＴＰリクエスト）に対する結果応答（ＨＴＴＰレスポンス）を送信する。そして、受信したタグ情報に応じて操作権管理ファイル（タグ情報）を更新する。

画面ロジック部５１２は、機器操作／表示要求（ＨＴＴＰリクエスト）を受信し、受信した要求内容に応じた処理を実行する。この要求処理を行なう際に、前述した操作権管理ファイル（タグ情報）を参照し、キュー管理ファイルを更新する。なお、キュー管理ファイルは先に入力したデータが先に出力されるように管理するファイルである。また、状態要求／機器操作に関する情報を下位送信部５３１に送信する。

下位送信部５３１は、状態要求／機器操作に関する情報を画面ロジック部５１２から送信されると、下位伝送制御部５３３に送信関数コールを行なう。また、タスク起動を行なって下位受信部５３２を起動する。下位受信部５３２は、下位伝送制御部５３３に対して受信関数コールを行なう。また、下位送信部５３１に対してウインドウメッセージを出力する。

送信関数コールまたは受信関数コールを受けた下位伝送制御部５３３は、制御装置６０に対して伝文送受信を行なう。そして、受信した伝文に応じた各イベントのタスクを起動して下位受信部５３２に出力する。

下位送信部５３１及び下位受信部５３２は、新しい情報を入手すると機器状態ファイルを更新する。この機器状態ファイルを画面ロジック部５１２が定期的に監視しており、参照／更新結果をセッション管理ファイルに出力する。

また、画面ロジック部５１２は、携帯端末装置１０から機器操作／表示要求（ＨＴＴＰリクエスト）を受けると、要求完了／リトライオーバーを結果応答（ＨＴＴＰレスポンス）として携帯端末装置１０に出力する。

次に、図９（ａ）を参照しながら、同一設備に関する排他処理について説明する。この処理は操業支援サーバ５０により行われる処理であり、ＰＤＡ＿１及びＰＤＡ＿２に対する操作権について説明する。

ＰＤＡ＿１及びＰＤＡ＿２の両方とも操作権を有していない状態において、ＰＤＡ＿１がタグ読み込みを行なうと、開放するまではＰＤＡ＿１が操作権を保持し、機器の操作可能状態となる。そして、ＰＤＡ＿１が操作権を開放してからＰＤＡ＿２がタグ読み込みを行なうと、ＰＤＡ＿２が操作権を有し、ＰＤＡ＿２が機器の操作可能状態となる。次に、ＰＤＡ＿２が操作権を開放してからＰＤＡ＿１がタグ読み込みを行なうと、ＰＤＡ＿１が操作権を保持することになる。

そして、ＰＤＡ＿１が操作権を保持している状態において、ＰＤＡ＿２がタグ読み込みを行なうと、ＰＤＡ＿１の操作権は強制解除されてＰＤＡ＿２に移行する。この操作権の強制解除は、操作権を有しているＰＤＡ＿１が機器を操作中でない場合に限って行われる。

次に、図９（ｂ）を参照しながらシステム状態遷移の一例について説明する。なお、図９（ｂ）に示した状態遷移が行われる条件としては、タグ読み込みと操作権とのチェックを操業支援サーバ５０により制御されていることとする。

図９（ｂ）においては、第１の状態９１、第２の状態９２、第３の状態９３を示している。第１の状態９１は、タグ読み込み可（機器特定可能状態）であり、タグ読み込みが「ＯＫ」となり、画面更新が行われて第２の状態９２の状態に遷移する。また、第１の状態９１の状態において、タグ読み込みが「ＮＧ」であった場合には「アラーム」が発音されて、タグ読み込みが「ＮＧ」であったことを使用者に報知する。

第２の状態９２は、操作可（機器操作設定可能状態）であり、使用者は操作画面を操作することにより、機器の動作を制御することが可能な状態である。この状態で画面操作を行った結果が「ＮＧ１」であった場合にはアラーム」が発音されて、画面操作が「ＮＧ」であったことを使用者に報知する。本実施形態において、「ＮＧ１」は操作権以外の何らかのエラーがあった場合とする。

また、第２の状態９２において画面操作を行った結果が「ＮＧ２」であった場合には、画面更新が行われるとともにアラームが発音され、状態が第２の状態９２から第１の状態９１に遷移する。本実施形態において、「ＮＧ２」は操作権がない場合とする。

第２の状態９２で画面操作を行った結果が「ＯＫ」であった場合には第３の状態９３に遷移する。第３の状態９３は、操作中（機器設定中動作状態）である。そして、操作設定が完了すると、第３の状態９３から第２の状態９２に状態遷移する。

図１０は、操業支援サーバ５０において、各種機能を構成することが可能なコンピュータシステムの一例を説明する図である。なお、図示しないが、携帯端末装置１０においてもＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭを有するコンピュータシステムが配設されていて、コンピュータシステムにより前述した各機能がプログラム構成される。

図１０において、１０００はコンピュータＰＣである。ＰＣ１０００は、ＣＰＵ１００１を備え、ＲＯＭ１００２またはハードディスク（ＨＤ）１０１１に記憶された、あるいはフレキシブルディスクドライブ（ＦＤ）１０１２より供給されるデバイス制御ソフトウェアを実行し、システムバス１００４に接続される各デバイスを総括的に制御する。

前記ＰＣ１０００のＣＰＵ１００１，ＲＯＭ１００２またはハードディスク（ＨＤ）１０１１に記憶されたプログラムにより、本実施の形態の各機能手段が構成される。

１００３はＲＡＭで、ＣＰＵ１００１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。１００５はキーボードコントローラ（ＫＢＣ）であり、キーボード（ＫＢ）１００９から入力される信号をシステム本体内に入力する制御を行なう。１００６は表示コントローラ（ＣＲＴＣ）であり、表示装置（ＣＲＴ）１０１０上の表示制御を行なう。１００７はディスクコントローラ（ＤＫＣ）で、ブートプログラム（起動プログラム：パソコンのハードやソフトの実行（動作）を開始するプログラム）、複数のアプリケーション、編集ファイル、ユーザファイルそしてネットワーク管理プログラム等を記憶するハードディスク（ＨＤ）１０１１、及びフレキシブルディスク（ＦＤ）１０１２とのアクセスを制御する。

１００８はネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）で、ＬＡＮ１０２０を介して、ネットワークプリンタ、他のネットワーク機器、あるいは他のＰＣと双方向のデータのやり取りを行なう。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１のＩＣタグ２１、携帯端末装置１０、無線ＬＡＮ及び操作機器２０（２１）で構成される製造設備において、ＩＣタグ読み込みを行ない、その読み込んだ情報を第１の無線ＡＰ２２を経由してネットワークケーブルＬＡＮを介して操業支援サーバ５０に送信し、操業支援サーバ５０の管理下で操作機器２０（２１）の操作を行なうようにしたので、稼働率の低い固定盤（複数）を１台の携帯端末装置１０だけで対応可能となり、設備資源の利用効率を向上させることができる。

情報読み取りを携帯端末装置１０で行なうようにしたので、光学読み取りと比較して汚れに対して強い複数の機器の操作システムを構築することができる。また、補機の操作を携帯端末で行なうにあたって、構成要素におけるインターロック（I/L）等の役割分担の取り決めたので、制御的な安全性を向上させることができる。

また、操作機器２０（２１）の操作を携帯端末装置１０で行なうにあたって、携帯端末装置１０自体にpingによる監視機能を導入し、構成要素の無線部分やソフト化するようにしたので、システムの健全性の監視を行なうことができる。

さらに、無線ＬＡＮを利用することで、操作場所の自由度を向上させることができる。また、携帯端末装置１０での操作（ソフト化）にすることで複数の機器に対して、１つの携帯端末で操作できるようにすることができる。また、携帯端末での操作（ソフト化）にすることで機器操作だけでなく、機器に関する情報を表示するなどの機能追加を容易化することができる。

さらに、固定的な設備分を減らすことができるとともに、携帯端末装置１０を共有化できることで投資効率を上げることができる。また、他のサービスを実施するためのインフラとして使用することも可能であり、操作場所の自由度も向上することができる。

（本発明に係る他の実施の形態）
前述した本発明の実施の形態における製造設備における複数の機器の操作システムを構成する各手段は、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記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は本発明に含まれる。

また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施の形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。

なお、本発明は、前述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システムあるいは装置に直接、あるいは遠隔から供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。

したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。

プログラムを供給するための記録媒体としては種々の記録媒体を使用することができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する。そして、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。

また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせル。そして、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施の形態の機能が実現される他、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行なうことによっても前述した実施の形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現される。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。そして、その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

製造設備における複数の機器の操作システムの全体構成を説明するブロック図である。 携帯端末装置が操作権を取得する手順を説明する図である。 操作機器（ポンプ）の起動／停止を操作する手順の一例を説明する図である。 携帯端末装置の画面を操作してポンプの運転／停止操作を行なう際の具体例を説明する図である。 機器表示及び操作を行うために必要な機能の一例（代表例）を説明するシステム構成を説明する図である。 携帯端末装置に構成される機能構成の一例を説明するブロック図である。 携帯端末装置に構成される機能構成の他の例を説明するブロック図である。 操業支援サーバに構成される機能構成の一例を説明するブロック図である。 同一設備に関する排他処理について説明する図である。 システム状態遷移の一例について説明する図である。 操業支援サーバにおいて各機能を構成可能なコンピュータシステムの一例を示すブロック図である。

符号の説明

１ 現場Ａ
２ 現場Ｂ
１０ 携帯端末装置
２０ 第１の操作機器
２１ 第１のＩＣタグ
２２ 第１の無線ＡＰ
２３ 第１の制御盤
３０ 第２の操作機器
３１ 第２のＩＣタグ
３２ 第２の無線ＡＰ
４０ 電気室
５０ 操業支援サーバ
６０ 制御装置
７０ 第１のコントローラ
８０ 第２のコントローラ
ＬＡＮ ネットワークケーブル

Claims (14)

1. 複数の操作対象の機器それぞれに配設されたＩＣタグと電磁結合して、操作情報の授受を行なう一台又は複数台の携帯端末装置と、
   前記携帯端末装置と無線回線を介して無線通信を行ない、前記携帯端末装置との間で機器操作及び機器状態に係る情報データの送受信を行なう無線通信端末と、
   前記無線通信端末と有線ネットワークを介して接続されていて、前記無線通信端末との間で機器操作及び機器状態に係る情報データの送受信を行なう操業支援サーバと、
   前記操業支援サーバと有線ネットワークを介して接続されていて、前記操業支援サーバとの間で機器制御および機器状態に係る情報データの送受信を行なう制御装置と、
   前記制御装置及び操作対象の機器と接続され、前記制御装置から与えられる操作命令に基づいて前記操作対象の機器の動作を制御する機器制御装置とを備え、
   前記操業支援サーバは、前記携帯端末装置が前記操作対象の機器を操作する操作権を管理する操作権管理手段を有することを特徴とする複数の機器の操作システム。
2. 前記操業支援サーバは、１つの操作対象の機器に対して複数の携帯端末装置が異なる操作を行なうのを防止するインターロックチェック手段を有することを特徴とする請求項１に記載の複数の機器の操作システム。
3. 前記携帯端末装置は、所定の周期で前記操業支援サーバと通信を行ない、ネットワーク状況の良否を監視するネットワーク状況監視手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の複数の機器の操作システム。
4. 前記携帯端末装置は、外部と送受信する情報データを表示する表示装置と、前記表示装置に表示する内容を制御する表示制御手段とを有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の複数の機器の操作システム。
5. 前記携帯端末装置は、前記操作対象の機器を操作するための操作画面を生成する操作画面生成手段を有し、
   前記表示制御手段は、前記操作画面生成手段により生成された操作画面を前記表示装置に表示することを特徴とする請求項４に記載の複数の機器の操作システム。
6. 前記操業支援サーバの操作権管理手段は、後読込み優先で前記携帯端末装置に操作権を取得させることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の複数の機器の操作システム。
7. 複数の操作対象の機器それぞれに配設されたＩＣタグと電磁結合して、操作情報の授受を行なう一台又は複数台の携帯端末装置と、
   前記携帯端末装置と無線回線を介して無線通信を行ない、前記携帯端末装置との間で機器操作及び機器状態に係る情報データの送受信を行なう無線通信端末と、
   前記無線通信端末と有線ネットワークを介して接続されていて、前記無線通信端末との間で機器操作及び機器状態に係る情報データの送受信を行なう操業支援サーバと、
   前記操業支援サーバと有線ネットワークを介して接続されていて、前記操業支援サーバとの間で機器制御および機器状態に係る情報データの送受信を行なう制御装置と、
   前記制御装置及び操作対象の機器と接続され、前記制御装置から与えられる操作命令に基づいて前記操作対象の機器の動作を制御する機器制御装置とを備えた製造システムの制御方法であって、
   前記操業支援サーバは、前記携帯端末装置が前記操作対象の機器を操作する操作権を管理する操作権管理工程を有することを特徴とする製造システムの制御方法。
8. 前記操業支援サーバは、１つの操作対象の機器に対して複数の携帯端末装置が異なる操作を行なうのを防止するインターロックチェック工程を有することを特徴とする請求項７に記載の製造システムの制御方法。
9. 前記携帯端末装置は、所定の周期で前記操業支援サーバと通信を行ない、ネットワーク状況の良否を監視するネットワーク状況監視工程を有することを特徴とする請求項７または８に記載の製造システムの制御方法。
10. 前記携帯端末装置は、外部と送受信する情報データを表示する表示装置の表示内容を制御する表示制御工程を有することを特徴とする請求項７〜９の何れか１項に記載の製造システムの制御方法。
11. 前記携帯端末装置は、前記操作対象の機器を操作するための操作画面を生成する操作画面生成工程を有し、
    前記表示制御工程は、前記操作画面生成工程により生成された操作画面を前記表示装置に表示することを特徴とする請求項１０に記載の製造システムの制御方法。
12. 前記操業支援サーバの操作権管理工程は、後読込み優先で前記携帯端末装置に操作権を取得させることを特徴とする請求項７〜１１の何れか１項に記載の製造システムの制御方法。
13. 複数の操作対象の機器それぞれに配設されたＩＣタグと電磁結合して、操作情報の授受を行なう一台又は複数台の携帯端末装置と、
    前記携帯端末装置と無線回線を介して無線通信を行ない、前記携帯端末装置との間で機器操作及び機器状態に係る情報データの送受信を行なう無線通信端末と、
    前記無線通信端末と有線ネットワークを介して接続されていて、前記無線通信端末との間で機器操作及び機器状態に係る情報データの送受信を行なう操業支援サーバと、
    前記操業支援サーバと有線ネットワークを介して接続されていて、前記操業支援サーバとの間で機器制御および機器状態に係る情報データの送受信を行なう制御装置と、
    前記制御装置及び操作対象の機器と接続され、制御装置から与えられる操作命令に基づいて前記操作対象の機器の動作を制御する機器制御装置とを備えた製造システムにおける各工程をコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記操業支援サーバにおいて行われる、前記携帯端末装置が前記操作対象の機器を操作する操作権を管理する操作権管理工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
14. 請求項１３に記載のプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

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