JP6425748B2 - 電動射出成形機の通信状態監視方法および通信状態監視画面 - Google Patents

Description

本発明は、電動射出成形機内において通信線によって制御装置と接続されている各種基板の通信状態を監視する方法、および通信状態を監視する通信状態監視画面に関するものである。

射出成形機は、射出装置、型締装置、突出装置等の複数の装置から構成されており、電動射出成形機はそれぞれの装置がモータによって駆動されるようになっている。電動射出成形機には各装置を制御する制御装置が設けられている。制御装置には、制御に必要な演算をするＣＰＵ基板と、各種機器との通信を中継してＣＰＵ基板との間でデータを送受信する複数の通信基板とが設けられ、これらは所定の通信線である上位通信線で互いに接続され、基板間で互いにデータが送受信されるようになっている。このような通信基板は、その通信基板に固有の所定の通信線である下位通信線を介して複数の装置側基板と接続されてデータが送受信されるようになっている。装置側基板には、例えばサーボモータを駆動するサーボアンプのドライブ基板や、温度センサから入力される電圧を温度に変換する基板、等がある。また、Ｉ／Ｏ接点等を処理するデジタルＩ／Ｏ基板も、装置側基板ということができる。ＣＰＵ基板を親局とすると複数の通信基板はこの親局と通信する子局と言うことができる。そしてそれぞれの通信基板を親局とすると、それらの接続されている複数の装置側基板は子局ということができる。それぞれの親局と子局同士でデータが送受信される。具体的には、子局である装置側基板からの各種データは、下位通信線によって接続されている親局の通信基板に送信される。このデータはＣＰＵ基板から見て子局である通信基板から上位通信線を介してＣＰＵ基板に送られる。親局であるＣＰＵ基板側において所定の演算がされて指令が生成される。指令は、その子局である通信基板に送られる。指令は、下位通信線においては親局にあたる通信基板からサーボアンプのドライブ基板等の装置側基板、つまり子局に送られる。これによって各装置が駆動される。

特開２０１３−２２９７０５号公報

このように装置側基板とＣＰＵ基板との通信は、上位・下位通信線を介して親局／子局同士でデータが送受信されているが、通信線が故障するとデータ送受信ができなくなる。特許文献１には、リング型の通信線によって親局であるコントローラと子局のドライブ基板とが接続され、通信線を一方向にのみパケットが流れるようになっている電動射出成形機を対象とし、通信異常が発生した時に異常箇所を推定する方法が記載されている。特許文献１に記載の方法においては、各子局は、所定のしきい時間を超えてパケットの受信ができなくなったとき、自局に予め割り当てられているＩＤを付した異常発生通知パケットを送信するようにする。親局が複数の子局から異常発生通知パケットを受信したら、異常発生通知パケットが送られてきた複数の子局のうち、親局から見て、通信線のパケットの流れの方向と逆方向に辿って最も遠い子局を特定する。制御装置は、この子局の近傍で通信線に異常が発生した、あるいはこの子局の近傍の通信を司る通信処理部で異常が発生したと判断する。

特許文献１に記載の方法は、通信線あるいは通信処理部の異常発生箇所を速やかに推定できるので優れているが、解決すべき問題も見受けられる。特許文献１に記載の方法では、完全に通信異常が発生した場合を対象としているだけで、通信異常が発生する前に、異常発生の予兆をとらえるような点は考慮されていない。データ送受信用のパケットは通信線上を流れているが、低い割合ではあるが通信が正常なときであっても若干のパケットロスが発生することがある。パケットロスの頻度に応じて正常か異常かを判断するようにしており、正常と判断された場合であってもパケットロスがある程度の頻度で発生している状態もあれば、全くパケットロスがない状態もある。通信異常が発生する前にはこのような何らかの予兆があるはずであるが、このような予兆をとらえて、通信異常に対する予防手段を採ることができない。また予兆をとらえることが出来たとしても、それを射出成形機を管理する管理者に分かりやすく提供する手段も提供されていない。

本発明は、上記したような問題点を解決した電動射出成形機の通信状態監視方法および通信状態監視画面を提供することを目的とし、具体的には、電動射出成形機内において、ＣＰＵ基板と通信基板間、通信基板と装置側基板間等の、親局と子局同士の通信において通信状態を監視して、通信異常の予兆をとらえることができ、通信異常の発生を予防することも可能な電動射出成形機の通信状態監視方法、およびそのような通信異常の発生の予兆を分かりやすく表示する通信状態監視画面を提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するために、電動射出成形機内の所定の基板を親局、該親局と所定の通信線で互いに接続されている複数の基板を子局とする相互にパケットが送受信されるネットワークを対象として通信状態を監視する。具体的には、親局は、複数の子局から送信されるパケットを受信するとき、子局毎にパケットの紛失やビット異常等のパケット異常を検出し、正常に受信したパケットに対するパケット異常の割合を計算する。そして、この割合が第１のしきい値より小さいときは正常状態、第１のしきい値より大きく第２のしきい値より小さいときは準正常状態、そして第２のしきい値より大きいときは異常状態と判定するように構成する。

かくして、請求項１記載の発明は、上記目的を達成するために、電動射出成形機内において、所定の基板を親局とし、該親局と所定の通信線で互いに接続されている複数の基板を子局とし、親局と子局との間で相互にパケットが送受信されるようになっているネットワークにおいて、親局は、複数の子局から送信されるパケットを受信するとき、子局毎にパケットの紛失やビット異常等のパケット異常を検出し、正常に受信したパケットに対する前記パケット異常の割合を計算するようにし、前記割合が第１のしきい値より小さいときは正常状態、前記第１のしきい値より大きく第２のしきい値より小さいときは準正常状態、そして前記第２のしきい値より大きいときは異常状態としてそれぞれの子局毎に判定することを特徴とする電動射出成形機の通信状態監視方法として構成される。
請求項２に記載の発明は、前記電動射出成形機の制御装置に設けられているＣＰＵ基板を親局、該ＣＰＵ基板と上位通信線で互いに接続されている複数の通信基板を子局とする相互にパケットが送受信されるネットワークを上位ネットワークとし、前記通信基板を親局、該通信基板と下位通信線で互いに接続されている複数の装置側基板を子局とする相互にパケットが送受信されるネットワークを下位ネットワークとするとき、前記上位ネットワークと前記下位ネットワークのそれぞれにおいて請求項１に記載の電動射出成形機の通信状態監視方法を実施することを特徴とする、電動射出成形機の通信状態監視方法として構成される。
請求項３に記載の発明は、電動射出成形機内において、所定の基板を親局とし、該親局と所定の通信線で互いに接続されている複数の基板を子局とし、親局と子局との間で相互にパケットが送受信されるようになっているネットワークにおいて、親局が複数の子局からパケットを受信するとき、親局において子局毎にパケットの紛失やビット異常等のパケット異常が検出され、正常に受信したパケットに対する前記パケット異常の割合が計算され、前記割合が第１のしきい値より小さいときは正常状態、前記第１のしきい値より大きく第２のしきい値より小さいときは準正常状態、そして前記第２のしきい値より大きいときは異常状態とそれぞれの子局毎に判定されるようになっており、前記電動射出成形機に表示される通信監視画面には、それぞれの子局が、正常状態／非正常状態／異常状態によって色分けされた所定のアイコンによって表示されるようになっていることを特徴とする、電動射出成形機の通信状態監視画面として構成される。

以上のように、本発明は、電動射出成形機内において、所定の基板を親局とし、該親局と所定の通信線で互いに接続されている複数の基板を子局とし、親局と子局との間で相互にパケットが送受信されるようになっているネットワークにおける通信状態監視方法として構成される。そして本発明によると、親局は、複数の子局から送信されるパケットを受信するとき、子局毎にパケットの紛失やビット異常等のパケット異常を検出し、正常に受信したパケットに対するパケット異常の割合を計算するようにし、割合が第１のしきい値より小さいときは正常状態、第１のしきい値より大きく第２のしきい値より小さいときは準正常状態、そして第２のしきい値より大きいときは異常状態としてそれぞれの子局毎に判定する。従って、本発明では通信異常が発生する前の予兆である準正常状態を認識することができる。パケットの紛失やビット異常は、例えば通信線が劣化していたり、外部からの電磁波等による干渉を受けているときに発生するが、準正常状態を認識することによって、該当する子局について通信異常になることを予測することができ、予め対策を採ることができる。他の発明によると、電動射出成形機に表示される通信監視画面には、それぞれの子局が、正常状態／非正常状態／異常状態によって色分けされた所定のアイコンによって表示されるようになっている。従って、電動射出成形機の管理者は通信監視画面を見るだけで、通信異常が発生しそうな子局を直ちに把握することができ、適切な対応を採ることができる。

本発明の実施の形態に係る電動射出成形機内の各基板と通信線とを示すネットワーク図である。 本発明の実施の形態に係る電動射出成形機の通信監視画面を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態に係る電動射出成形機１にも従来の電動射出成形機と同様に制御装置が設けられ、電動射出成形機１を構成している各種装置、例えば射出装置、型締装置等を制御している。本実施の形態に係る電動射出成形機の制御装置には、図１に示されているように、制御に必要な計算やデータ処理を行うＣＰＵ基板３と、下位の各装置との通信である下位通信を取りまとめると共にそれら各装置とＣＰＵ基板３との通信を中継する複数の通信基板４ａ、４ｂ、…とが設けられ、これらはリング型の上位通信線６で互いに接続されている。上位通信線６によって上位ネットワークが構成されており、この上位ネットワークにおいてはＣＰＵ基板３が親局として、それぞれの通信基板４ａ、４ｂ、…が子局として、親局と子局の間で相互にパケットが送受信されるようになっている。

それぞれの通信基板４ａ、４ｂ、…には、バス型の下位通信線８ａ、８ｂ、…が接続され、それらの下位通信線８ａ、８ｂ、…には各装置を駆動するための装置側基板９ａ１、９ｂ１、９ｂ２、…がそれぞれ接続されている。装置側基板９ａ１、９ｂ１、…、９ｃ１には、例えばサーボモータを駆動するサーボアンプのドライブ基板、熱電対からの電圧を温度に変換する基板、Ｉ／Ｏ接点を処理するデジタルＩ／Ｏ基板等がある。１個の通信基板、例えば通信基板４ｂは、下位通信線８ｂと、装置側基板９ｂ１、９ｂ２、…とによって１つの下位ネットワークを構成しており、この下位ネットワークにおいては通信基板４ｂが親局として、それぞれの装置側基板９ｂ１、９ｂ２、…が子局として、親局と子局の間で相互にパケットが送受信されるようになっている。他の通信基板４ａ、４ｃ、４ｄについても同様にそれぞれが構成している下位ネットワークにおいて、通信基板４ａ、４ｃ、４ｄが親局として、それぞれの装置側基板４ａ１、４ｃ１、４ｃ２、…が子局として相互にパケットが送受信されるようになっている。このことから明らかなように、通信基板４ａ、４ｂ、…は、上位ネットワークにおいては子局として、下位ネットワークにおいては親局として、それぞれ通信するようになっている。

本実施の形態においては、上位ネットワークにおいても下位ネットワークにおいても、それぞれ親局と子局の通信はパケットの送信を介して行われる。パケットにはパケットのビット異常を検出するための誤り検出情報が付加されている。例えば、誤り検出情報としてもっともシンプルなパリティビットが付加されている。従って、親局では子局から送信されてきたパケットをパリティチェックすることによって、ビット異常を検出できることになる。また親局は子局から送信されるパケットの紛失も検出している。子局から送信されるパケットは子局を表すＩＤとシリアル番号が付加されており、パケットが紛失するとシリアル番号が不連続になるので容易にこれを検出することができる。このようなビット異常や紛失等はパケット異常として扱うことができ、親局は、子局のそれぞれに対して正常に受信できたパケットに対するパケット異常の割合を計算する。そして次のように子局毎に通信状態を判定する。
（１）パケット異常の割合 ＜ 第１のしきい値
その子局との通信状態は正常状態である。
（２）第１のしきい値 ≦ パケット異常の割合 ＜ 第２のしきい値
その子局との通信状態は準正常状態である。
（３）第２のしきい値 ≦ パケット異常の割合
その子局との通信状態は異常状態である。
なお、パケットの紛失は、パケットに付されているシリアル番号から検出するように説明したが、いわゆるキープアライブパケットから判断してもよい。キープアライブパケットは、子局が親局に周期的に送信するパケットで、自分自身が正常に動作していることを通知するための特殊なパケットである。親局はそれぞれの子局からのキープアライブパケットを監視して、所定時間内に受信したキープアライブパケットの個数をカウントする。おなじ所定時間内に本来受信するはずのキープアライブパケットの個数からこのカウントを差し引いたものが紛失したパケットの個数となる。紛失したパケットの個数をキープアライブパケットの全数で除したものをパケット異常の割合としてもよい。いずれにしても、親局は子局とのパケット異常の割合と、第１、２のしきい値とから、その子局との通信を正常状態、準正常状態、異常状態のいずれかに判定することができる。

本実施の形態に係る電動射出成形機１には、基板の通信状態を監視する通信状態監視画面が用意されている。電動射出成形機１のモニタ上で、管理画面を開きタブ「基板ステータス」を選択すると、図２に示されている、通信状態監視画面１１が表示される。通信状態監視画面１１には、ＣＰＵ基板３からなる親局と、「１：ＩＯＰ」、「２：ＳＩＯＰ」等のように下位の通信の種類に応じて設けられている通信基板４ａ、４ｂからなる子局と、これらを接続している上位通信線６とからなる上位ネットワークが示されている。そして、「１：ＩＯＰ」の通信基板４ａを親局とする下位ネットワークも示されており、「１：ＩＯＰ」から接続されている下位通信線８ａには、「０：ＩＯＡ」、「２：ＳＳＩＤ」等の装置側基板９ａ１、９ａ２、…からなる子局が接続され、これらが表示されている。なお「Ｊ−ＣＡＮ」は特殊な通信基板１２であり、「１：ＩＯＰ」からなる通信基板４ａに接続されている。この通信基板１２を親局とする下位ネットワークは、この通信基板１２と下位通信線８ｚとこの下位通信線８ｚに接続されている「３：ＳＲＣＵ」からなる装置側基板９ｚ１等の子局とから構成されている。このような各基板の通信の状態が、アイコン１５、１５、…によって表示されている。本実施の形態においては、アイコン１５、１５、…は、正常状態のときは青、準正常状態のときは黄色、異常状態のときは赤にそれぞれ表示されるようになっている。

１ 電動射出成形機
３ ＣＰＵ基板
４ａ、４ｂ、… 通信基板
６ 上位通信線
８ａ、８ｂ、… 下位通信線
９ａ１、９ａ２、… 装置側基板
１１ 通信状態監視画面
１５ アイコン

Claims (3)

1. 電動射出成形機内において、所定の基板を親局とし、該親局と所定の通信線で互いに接続されている複数の基板を子局とし、親局と子局との間で相互にパケットが送受信されるようになっているネットワークにおいて、
   親局は、複数の子局から送信されるパケットを受信するとき、子局毎にパケットの紛失やビット異常等のパケット異常を検出し、正常に受信したパケットに対する前記パケット異常の割合を計算するようにし、前記割合が第１のしきい値より小さいときは正常状態、前記第１のしきい値より大きく第２のしきい値より小さいときは準正常状態、そして前記第２のしきい値より大きいときは異常状態としてそれぞれの子局毎に判定することを特徴とする電動射出成形機の通信状態監視方法。
2. 前記電動射出成形機の制御装置に設けられているＣＰＵ基板を親局、該ＣＰＵ基板と上位通信線で互いに接続されている複数の通信基板を子局とする相互にパケットが送受信されるネットワークを上位ネットワークとし、
   前記通信基板を親局、該通信基板と下位通信線で互いに接続されている複数の装置側基板を子局とする相互にパケットが送受信されるネットワークを下位ネットワークとするとき、
   前記上位ネットワークと前記下位ネットワークのそれぞれにおいて請求項１に記載の電動射出成形機の通信状態監視方法を実施することを特徴とする、電動射出成形機の通信状態監視方法。
3. 電動射出成形機内において、所定の基板を親局とし、該親局と所定の通信線で互いに接続されている複数の基板を子局とし、親局と子局との間で相互にパケットが送受信されるようになっているネットワークにおいて、
   親局が複数の子局からパケットを受信するとき、親局において子局毎にパケットの紛失やビット異常等のパケット異常が検出され、正常に受信したパケットに対する前記パケット異常の割合が計算され、前記割合が第１のしきい値より小さいときは正常状態、前記第１のしきい値より大きく第２のしきい値より小さいときは準正常状態、そして前記第２のしきい値より大きいときは異常状態とそれぞれの子局毎に判定されるようになっており、
   前記電動射出成形機に表示される通信監視画面には、それぞれの子局が、正常状態／非正常状態／異常状態によって色分けされた所定のアイコンによって表示されるようになっていることを特徴とする、電動射出成形機の通信状態監視画面。
   

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