JP6838022B2 - 製造装置の制御装置及び監視システム - Google Patents
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Description
SCADAは、各製造装置の状態を取得するために、各製造装置の制御装置に接続して、データを整理するためのデータモデルを、各製造装置から取得し、その構造に基づいて各データを取得する。
上述した製造装置から得たデータを処理するシステムが、複数の外部機器の機器情報を取得し、データモデルを生成するものとして、例えば、特許文献1の技術が開示されている。
図7Aは、SCADAを示す外部装置4と、制御装置8を有する製造装置7とから構成された監視システム800の例を示す。制御装置8は、表示部81の機能制御部81aと、制御部82の機能制御部82aとを有する。制御装置8がこのように、複数の機能制御部81a,82aを有する場合、表示部81の機能制御部81aと制御部82の機能制御部82aとでは、それぞれ異なるアプリケーションを動作させることがある。そして、外部装置4は、表示部81の機能制御部81aと制御部82の機能制御部82aとに存在するデータを取得する必要がある。そのため、外部装置4は、表示部81の機能制御部81aと制御部82の機能制御部82aとの各々と接続する必要があり、制御装置8の構成を把握する必要があった。
図7Bは、監視システム900を示す。監視システム900は、外部装置4が、中継装置9のサーバ91に接続され、中継装置9のクライアント92が、製造装置7の制御装置8の機能制御部81a及び82aに接続されている。このように、中継装置9を介することで、外部装置4は、制御装置8の構成を把握せずに済む。しかし、複数の機能制御部を管理するために、中継装置9では、中継装置9で動作させる統括アプリケーションが複数必要になり、負荷が高くなる。その上、中継装置9の統括アプリケーションに、機能制御部81a及び82aへの接続に係る設定が必要なため、手間がかかってしまう。また、中継装置9の設置コストがかかってしまう。
まず、本発明の実施形態の概略を説明する。本実施形態は、外部装置が、複数の機能制御部を有する製造装置の制御装置の構成を把握することなく、複数の機能制御部のデータモデル及びデータを、制御装置から取得するものに関する。
図1は、本実施形態における監視システム100の全体概要図である。
監視システム100は、製造装置7と、外部装置4(外部機器)とを備えたシステムである。
外部装置4は、例えば、SCADAである。外部装置4は、製造装置7に対して通信接続し、製造装置7のプロセス制御と、集中監視とを行う。
製造装置7は、製造装置7を制御する制御装置1を備える。図1においては、製造装置7本体が、制御装置1を備える構成になっているが、これに限定されない。例えば、機械にPCを接続した製造装置7や、機械にWebサーバを接続した製造装置7であれば、PCやWebサーバが制御装置1を備えてもよい。
そして、図1に示すように、外部装置4は、製造装置7の制御装置1のうち、表示機能制御部10との間で、例えば、接続インタフェースを介して直接接続されている。なお、この接続は、ネットワークを介して接続されてもよい。ネットワークは、例えば、LAN(Local Area Network)等であり、ネットワークにおける具体的な通信方式や、有線接続及び無線接続のいずれであるか等については、特に限定されない。
図2は、本実施形態における制御装置1の機能ブロック図である。
図2に示す制御装置1は、表示機能制御部10と、制御機能制御部20とを備える。
なお、制御装置1は、表示機能制御部10と、制御機能制御部20との他に、各々記憶部(図示せず)等を備える。表示機能制御部10と、制御機能制御部20とは、CPUであってよく、各記憶部に記憶された制御装置1を制御する各種のプログラムを実行することにより、制御装置1を統括制御する。
図3Aは、表示機能制御部10のデータモデル51の例を示す。この例に示すデータモデル51は、データを階層で示している。データモデル51にある工具管理は、表示部1aで動作する工具管理アプリケーションのデータをモデル化したものである。また、データモデル51にあるデータロガーは、表示部1aで動作するデータロガーのデータをモデル化したものである。
データモデル取得部14は、制御機能制御部20のデータモデルを制御機能制御部20から取得し、データモデル統合部15に取得したデータモデルを送出する。
データモデル統合部15は、データモデル生成部12で生成した表示機能制御部10のデータモデルと、データモデル取得部14が取得した制御機能制御部20のデータモデルとを統合する。
図3Bは、後述する制御機能制御部20のデータモデル生成部22が生成した制御機能制御部20のデータモデル52の例を示す。また、図3Cは、表示機能制御部10のデータモデル51と、制御機能制御部20のデータモデル52とを統合した統合後のデータモデル53の例を示す。
データモデル生成部22は、例えば、図3Bに例示する制御機能制御部20のデータモデルを生成する。また、データモデル生成部22は、生成した制御機能制御部20のデータモデルを、表示機能制御部10に送出する。
通信確立判定部26は、表示用の通信が表示部1aと確立しているか、つまり、表示機能制御部10との間で通信が確立しているか否かの判定を行う。通信確立判定部26によって、表示機能制御部10との間で通信が確立していると判定された場合に、データ取得要求受信部21及びデータモデル生成部22は、データやデータモデルを、表示機能制御部10に送出できる。
次に、制御装置1による処理について、具体例と共に説明する。
図4は、本実施形態における制御装置1のデータ通信処理を示すフローチャートである。
図5A及び図5Bは、本実施形態における制御装置1のデータ取得送信処理を示すフローチャートである。
この例では、制御装置1は、表示機能制御部10を第1の機能制御部に選定しているが、制御機能制御部20を、第1の機能制御部に選定してもよい。本実施形態においては、表示機能制御部10は、制御機能制御部20よりも高スペックであり、処理能力が高い。そのため、制御装置1は、表示機能制御部10を、第1の機能制御部に選定するのが望ましい。
S2において、制御装置1は、表示機能制御部10と、第2の機能制御部である制御機能制御部20との間で通信接続する。
他方、S5において、制御装置1は、表示機能制御部10と、制御機能制御部20との間で通信が確立できない旨の通信確立エラーを、例えば、表示部1aに出力する。
ここで、データ取得送信処理について、図5A及び図5Bに基づき説明する。
図5AのS11において、表示機能制御部10のデータ取得要求受信部11は、外部装置4からの要求がデータモデルの取得要求であるか否かを判断する。データモデルの取得要求である場合(S11:YES)には、表示機能制御部10は、処理をS12に移す。他方、データモデルの取得要求ではない場合(S11:NO)には、表示機能制御部10は、処理を図5BのS17に移す。
S12において、表示機能制御部10と制御機能制御部20との間での通信が確立しているか否かを判定する。通信が確立している場合(S12:YES)には、表示機能制御部10は、処理をS13に移す。他方、通信が確立していない場合(S12:NO)には、表示機能制御部10は、処理をS16に移す。
他方、S16において、表示機能制御部10のデータモデル生成部12は、表示機能制御部10のデータモデルを生成する。そして、表示機能制御部10のデータ取得要求受信部11は、データモデル生成部12が生成したデータモデルを、外部装置4に対して送信する。
S21において、表示機能制御部10のデータ取得要求受信部11は、外部装置4にデータを送信する。その際、表示機能制御部10は、S20において制御機能制御部20のデータを取得した場合には、表示機能制御部10のデータと、取得した制御機能制御部20のデータとを、外部装置4に送信する。また、表示機能制御部10は、制御機能制御部20のデータを取得していない場合には、表示機能制御部10のデータを、外部装置4に送信する。その後、制御装置1は、処理を図4のS3に移す。
よって、外部装置4が、複数の機能制御部を有する制御装置1の構成を把握することなく、複数の機能制御部のデータモデル及びデータを取得できる。そして、外部装置4が取得したデータモデルは、表示部1aと制御部1bとのデータ構造が統合したものにできる。
上述した実施形態では、制御装置が表示部の機能制御部と、制御部の機能制御部が1つずつの場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、表示部の機能制御部と、制御部の機能制御部がm:n(m及びnは、それぞれ自然数)の関係を有する制御装置であってもよい。
図6は、変形形態における制御装置201の機能ブロック図である。
制御装置201は、2つの表示部201a及び201bの機能制御部と、2つの制御部201c及び201dの機能制御部とを備える。
表示機能制御部10は、表示部201aの機能制御部であり、上述した実施形態と同様の構成を有する第1の機能制御部である。
なお、表示機能制御部30は、通信確立判定部を有していないが、通信確立判定部を有していてももちろんよい。つまり、通信確立判定部は、第2の機能制御部の一部又は全部が有しているものであってよい。
制御装置201では、表示機能制御部10が、表示機能制御部30と、制御機能制御部20a及び20bとのデータモデル及びデータを取得して、表示機能制御部10のデータモデルと統合する。そして、表示機能制御部10が、外部装置4との間での通信を担い、外部装置4からの要求に基づいて、制御装置201のデータモデル及びデータを送信する。
4 外部装置
7 製造装置
10,30 表示機能制御部
11,21,21a,21b,31 データ取得要求受信部
12,22,22a,22b,32 データモデル生成部
13 データ取得部
14 データモデル取得部
15 データモデル統合部
20,20a,20b 制御機能制御部
26,26a,26b 通信確立判定部
51,52,53 データモデル
100 監視システム
Claims (5)
- 複数の機能制御部を備える製造装置の制御装置であって、
前記複数の機能制御部の各々は、データモデル生成部と、データ取得要求受信部とを備え、
前記複数の機能制御部から第1の機能制御部を選定し、
選定した前記第1の機能制御部と、前記第1の機能制御部以外の第2の機能制御部との間の通信を確立し、
通信が確立できた場合には、前記第2の機能制御部の前記データ取得要求受信部は、外部機器との接続を不可に設定し、前記第1の機能制御部の前記データ取得要求受信部は、前記外部機器との接続を可能にし、
前記複数の機能制御部のうち前記第1の機能制御部は、
前記第2の機能制御部の前記データモデル生成部が生成したデータモデルを取得するデータモデル取得部と、
前記第1の機能制御部の前記データモデル生成部が生成したデータモデルと、前記データモデル取得部が取得した前記第2の機能制御部のデータモデルとを統合するデータモデル統合部と、
を備え、
前記第1の機能制御部の前記データ取得要求受信部は、前記外部機器からデータモデルの取得要求を受信したことに応じて、前記データモデル統合部が統合したデータモデルを、前記外部機器に送信する、製造装置の制御装置。 - 前記第2の機能制御部の一部又は全部は、前記第1の機能制御部との間の通信が確立しているか否かを判定する通信確立判定部を備え、
前記通信確立判定部により通信が確立していることを判定した場合に、前記第2の機能制御部の一部又は全部の前記データモデル生成部は、前記第1の機能制御部からの要求に応答して、生成した前記データモデルを前記第1の機能制御部の前記データモデル取得部に送出する、請求項1に記載の製造装置の制御装置。 - 前記第1の機能制御部は、前記第2の機能制御部の前記データ取得要求受信部から、前記第2の機能制御部のデータを取得するデータ取得部を備え、
前記第1の機能制御部の前記データ取得要求受信部は、前記外部機器からデータの取得要求を受信したことに応じて、前記データ取得部が取得したデータと、前記第1の機能制御部のデータとを、前記外部機器に送信する、請求項1又は請求項2に記載の製造装置の制御装置。 - 前記第1の機能制御部は、表示装置を制御する、請求項1から請求項3までのいずれかに記載の製造装置の制御装置。
- 請求項1から請求項4までのいずれかに記載の製造装置の制御装置と、前記制御装置に接続された外部装置とを備えた監視システム。
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