JP6915762B1 - Allocation support program, allocation support device, allocation learning program, allocation learning device, and arithmetic unit readable storage medium - Google Patents

Allocation support program, allocation support device, allocation learning program, allocation learning device, and arithmetic unit readable storage medium Download PDF

Info

Publication number
JP6915762B1
JP6915762B1 JP2021514134A JP2021514134A JP6915762B1 JP 6915762 B1 JP6915762 B1 JP 6915762B1 JP 2021514134 A JP2021514134 A JP 2021514134A JP 2021514134 A JP2021514134 A JP 2021514134A JP 6915762 B1 JP6915762 B1 JP 6915762B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
information
allocation
unit
control system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021514134A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2022003935A1 (en
Inventor
敏弘 ▲高▼橋
敏弘 ▲高▼橋
英之 小黒
英之 小黒
寛 木下
寛 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP6915762B1 publication Critical patent/JP6915762B1/en
Publication of JPWO2022003935A1 publication Critical patent/JPWO2022003935A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/26Pc applications
    • G05B2219/2639Energy management, use maximum of cheap power, keep peak load low

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Abstract

第1入力情報又は第2入力情報を取得する情報取得部、第1入力情報又は第2入力情報が入力されることで学習済モデルを用いた推論を行う推論部(20、20b)から取得した、割付情報で割り付けた自動制御システムの電力使用量が減少する制御対象機器の割り付けの情報を出力する割付情報出力部(12)、を備え、自動制御システムの電力使用量が減少するように、自動制御システムにおける制御対象機器の割り付けの見直しを支援する割付支援プログラム、割付支援装置(1、1b、1c)、割付学習プログラム、割付学習装置(2、2b)及び演算端末可読記憶媒体を提供する。Obtained from an information acquisition unit that acquires the first input information or the second input information, and an inference unit (20, 20b) that makes an inference using a trained model by inputting the first input information or the second input information. , The power consumption of the automatic control system allocated by the allocation information is reduced. The allocation information output unit (12), which outputs the allocation information of the controlled device, is provided so that the power usage of the automatic control system is reduced. Provided are an allocation support program, an allocation support device (1, 1b, 1c), an allocation learning program, an allocation learning device (2, 2b), and an arithmetic terminal readable storage medium that support the review of the allocation of the control target device in the automatic control system. ..

Description

この発明は、自動制御システムにおける制御対象機器の割り付けの見直しを支援するための割付支援プログラム、割付支援装置、割付学習プログラム、割付学習装置、及び、演算装置可読記憶媒体に関する。 The present invention relates to an allocation support program, an allocation support device, an allocation learning program, an allocation learning device, and an arithmetic unit readable storage medium for supporting a review of the allocation of controlled devices in an automatic control system.

近年、工場やプラント等の稼働率を向上させるために、プログラマブルロジックコントローラ(以下、単に「PLC」という)を用いた制御装置によって製造ラインを構成する各種機器(センサ、モータ、アクチュエータ、安全機器、等の制御対象機器)を自動で制御する自動制御システムの導入が進められている。 In recent years, in order to improve the operating rate of factories and plants, various devices (sensors, motors, actuators, safety devices, etc.) that compose a production line by a control device using a programmable logic controller (hereinafter, simply referred to as "PLC") The introduction of an automatic control system that automatically controls the devices to be controlled such as) is being promoted.

PLCは、所望のユニットを用いて構築される制御装置である。PLCを構築するユニットとしては、例えば、電源供給源である電源ユニット、PLCの制御を行うCPUユニット、複数の各種機器等へ信号を送信する、又は、複数の各種機器等から信号を受信する入出力ユニット、通信ネットワークに接続するための通信ユニット、等がある。 A PLC is a control device constructed using a desired unit. The unit for constructing the PLC includes, for example, a power supply unit that is a power supply source, a CPU unit that controls a PLC, an input / output that transmits a signal to a plurality of various devices, or receives a signal from a plurality of various devices. There are output units, communication units for connecting to communication networks, etc.

入出力ユニットは、1つの入出力ユニットに複数入出力端子を有しており、入出力端子1つずつに対して、それぞれ制御対象機器が割り付けられている。なお、割り付けとは、入出力端子の識別記号と制御対象機器とを対応付けることを指す。そして、PLCは、CPUユニットに記憶された制御プログラムに基づき、入出力ユニットの入出力端子を指定して信号を受信及び送信することで、PLCの制御を行い、PLCに接続された各種機器の動作を自動制御している。 The input / output unit has a plurality of input / output terminals in one input / output unit, and a control target device is assigned to each input / output terminal. The allocation refers to associating the identification symbol of the input / output terminal with the device to be controlled. Then, the PLC controls the PLC by designating the input / output terminals of the input / output unit and receiving and transmitting signals based on the control program stored in the CPU unit, and controls the PLC of various devices connected to the PLC. The operation is automatically controlled.

しかしながら、PLCを用いた自動制御システムを導入すると、製造ラインの電力使用量が増大する傾向にあり、工場全体の電力量が増大してしまうため、省電力設計の自動制御システムが求められている。 However, when an automatic control system using PLC is introduced, the power consumption of the production line tends to increase, and the power consumption of the entire factory increases. Therefore, an automatic control system with a power-saving design is required. ..

従来の自動制御システムの一例であるフィールドネットワークシステムは、複数のフィールド機器(制御対象機器)へ信号を送信、又は、複数のフィールド機器(制御対象機器)から信号の受信を行うI/O入出力ユニット(入出力ユニット)に対し電源操作信号を送信する。I/O入出力ユニットは、電源操作信号に基づいて、I/O入出力ユニット内の供給電源のオン/オフを制御し、フィールドネットワークシステムの電力使用量を低減していた(例えば、特許文献1参照)。 A field network system, which is an example of a conventional automatic control system, is an I / O input / output that transmits signals to a plurality of field devices (controlled devices) or receives signals from a plurality of field devices (controlled devices). Sends a power operation signal to the unit (input / output unit). The I / O input / output unit controls the on / off of the supply power supply in the I / O input / output unit based on the power supply operation signal, and reduces the power consumption of the field network system (for example, Patent Document). 1).

具体的には、フィールドネットワークシステムが備える複数のI/O入出力ユニットにおいて、1つのI/O入出力ユニットには複数のフィールド機器が割り付けられている。また、I/O入出力ユニット内は、I/O入出力ユニットの内部回路CPU及び複数のフィールド機器全てに対する電力供給のオン/オフを切り替えるスイッチ(説明の便宜上、「全体スイッチ」という)と、複数のフィールド機器それぞれに対する電力供給のオン/オフを切り替える複数のスイッチ(説明の便宜上、「個別スイッチ」という)と、を備えている。フィールドネットワークシステムは、1つのI/O入出力ユニットに割り付けられた複数のフィールド機器全てに対して電力供給の必要がない場合は、全体スイッチをオフとする。また、フィールドネットワークシステムは、複数のフィールド機器の内いずれか1つでも電力供給が必要な場合は、全体スイッチはオンとして、電力供給の必要がないフィールド機器に対応する個別スイッチをオフとし、電力使用量を低減していた。 Specifically, in a plurality of I / O input / output units included in the field network system, a plurality of field devices are assigned to one I / O input / output unit. Further, inside the I / O input / output unit, a switch for switching on / off of power supply to the internal circuit CPU of the I / O input / output unit and all of a plurality of field devices (referred to as "whole switch" for convenience of explanation). It is equipped with a plurality of switches (referred to as "individual switches" for convenience of explanation) for switching the power supply on / off for each of the plurality of field devices. The field network system turns off the entire switch when it is not necessary to supply power to all the plurality of field devices assigned to one I / O input / output unit. In the field network system, when any one of the plurality of field devices needs to be supplied with power, the whole switch is turned on and the individual switches corresponding to the field devices that do not need to be supplied with power are turned off. The amount used was reduced.

特開2012−198841号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-1988841

しかしながら、複数の制御対象機器の中には、センサや安全機器の様に製造ライン稼働中に、常に電力供給が必要な機器も存在する。上述した特許文献1に開示されるフィールドネットワークシステムでは、1つのI/O入出力ユニットに割り付けされている複数のフィールド機器の内、いずれか1つでも稼働する場合には、上述の全体スイッチをオフにすることはできない。つまり、フィールドネットワークシステムにおけるフィールド機器の割り付け状態が考慮されていないため、I/O入出力ユニットへのフィールド機器の割り付け状態によっては、上述の全体スイッチをオフにできる期間が存在せず、フィールドネットワークシステムにおける電力使用量を限定的にしか低減できないという問題があった。 However, among the plurality of controlled devices, there are devices such as sensors and safety devices that require constant power supply during the operation of the production line. In the field network system disclosed in Patent Document 1 described above, when any one of the plurality of field devices assigned to one I / O input / output unit is operated, the above-mentioned overall switch is used. It cannot be turned off. That is, since the allocation state of the field equipment in the field network system is not taken into consideration, there is no period during which the above-mentioned overall switch can be turned off depending on the allocation state of the field equipment to the I / O input / output unit, and the field network There is a problem that the amount of power used in the system can be reduced only in a limited manner.

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、自動制御システムの電力使用量が減少するように、自動制御システムにおける制御対象機器の割り付けの見直しを支援する割付支援プログラム、割付支援装置、割付学習プログラム、割付学習装置、及び、演算装置可読記憶媒体、を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is an allocation support program that supports a review of the allocation of controlled devices in an automatic control system so that the power consumption of the automatic control system is reduced. An object of the present invention is to provide an allocation support device, an allocation learning program, an allocation learning device, and an arithmetic unit readable storage medium.

本発明に係る割付支援プログラムは、複数の入出力ユニットのそれぞれが有する複数の入出力端子に制御対象機器を割り付けた自動制御システムにおける割り付けの見直しを支援する割付支援プログラムであって、入出力ユニットにおける入出力端子と制御対象機器とを対応させた割付情報、入出力ユニット及び制御対象機器が稼働している時間帯を示す時間帯情報、入出力ユニットのユニット消費電力情報、及び、制御対象機器の機器消費電力情報を含む第1入力情報、又は、割付情報で割り付けた自動制御システムを稼働させたときの入出力ユニットの消費電力と制御対象機器の消費電力とに基づいて算出された自動制御システムの電力使用量を含むシステム電力使用情報、及び、割付情報を含む第2入力情報を取得する情報取得部、第1入力情報、又は、第2入力情報が入力されることで学習済モデルを用いた推論を行う推論部から取得した、割付情報で割り付けた自動制御システムの電力使用量が減少する制御対象機器の割り付けの情報を出力する割付情報出力部、として演算装置を機能させるものである。 The allocation support program according to the present invention is an allocation support program that supports a review of allocation in an automatic control system in which a device to be controlled is assigned to a plurality of input / output terminals of each of a plurality of input / output units, and is an input / output unit. Allocation information corresponding to the input / output terminals and the control target device, time zone information indicating the time zone in which the input / output unit and the control target device are operating, the unit power consumption information of the input / output unit, and the control target device. Automatic control calculated based on the power consumption of the input / output unit and the power consumption of the controlled device when the first input information including the device power consumption information of The trained model is input by inputting the system power usage information including the power usage of the system and the information acquisition unit for acquiring the second input information including the allocation information, the first input information, or the second input information. The arithmetic unit functions as an allocation information output unit that outputs the allocation information of the control target device that reduces the power consumption of the automatic control system allocated by the allocation information acquired from the inference unit that performs the inference used. ..

本発明によれば、自動制御システムにおける制御対象機器の割り付けを、割付情報で割り付けた自動制御システムの電力使用量が減少するように自動制御システムにおける割り付けを見直す指標を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an index for reviewing the allocation of the control target device in the automatic control system so that the power consumption of the automatic control system allocated by the allocation information is reduced.

自動制御システムの概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the automatic control system. 実施の形態1に係る割付支援装置のハードウェア構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware composition of the allocation support device which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る割付支援装置の機能ブロックの一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the functional block of the allocation support device which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る割付情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the allocation information which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る時間帯情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time zone information which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るユニット消費電力情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the unit power consumption information which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る機器消費電力情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the device power consumption information which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る見直割付情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the review allocation information which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る見直し割付情報に基づいた自動制御システムの1日の稼働状態を示す図である。It is a figure which shows the daily operation state of the automatic control system based on the review allocation information which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る学習装置部の機能ブロックの一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the functional block of the learning apparatus part which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る学習済モデルを生成する動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation which generates the trained model which concerns on Embodiment 1. 実施の形態1に係る割付支援プログラム及び割付支援装置1の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the allocation support program and allocation support device 1 which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に係る割付支援装置1の機能ブロックの一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the functional block of the allocation support device 1 which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る回数情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the number-of-times information which concerns on Embodiment 2. 実施の形態2に係る見直割付情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the review allocation information which concerns on Embodiment 2. 実施の形態2に係る見直し割付情報に基づいた自動制御システムの1日の稼働状態を示す図である。It is a figure which shows the daily operation state of the automatic control system based on the review allocation information which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る学習装置部の機能ブロックの一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the functional block of the learning apparatus part which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る学習済モデルを生成する動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation which generates the trained model which concerns on Embodiment 2. 実施の形態2に係る割付支援プログラム及び割付支援装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the allocation support program and the allocation support device which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態3に係る割付支援装置の機能ブロックの一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the functional block of the allocation support device which concerns on Embodiment 3. FIG. 実施の形態3に係る割付シミュレーション部の機能ブロックの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the functional block of the allocation simulation part which concerns on Embodiment 3. 実施の形態3に係る割付シミュレーション部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the allocation simulation part which concerns on Embodiment 3.

実施の形態1.
本発明の実施の形態1に係る割付支援プログラム、割付支援装置、割付学習プログラム、割付学習装置について図面を用いて説明する。本実施の形態1では、割付支援プログラムの中に割付学習プログラムを含んでおり、割付支援装置が割付学習装置の機能を有する形態として説明する。図1は、自動制御システムASの概略を示す図である。図2は、割付支援装置1のハードウェア構成の一例を示す図である。図3は、割付支援装置1の機能ブロックの一例を模式的に示す図である。図4は、学習部21に含まれる機能ブロックの一例を模式的に示す図である。
Embodiment 1.
The allocation support program, the allocation support device, the allocation learning program, and the allocation learning device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the first embodiment, the allocation learning program is included in the allocation support program, and the allocation support device will be described as having the function of the allocation learning device. FIG. 1 is a diagram showing an outline of the automatic control system AS. FIG. 2 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the allocation support device 1. FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of a functional block of the allocation support device 1. FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of a functional block included in the learning unit 21.

図1に示すように、自動制御システムASは、複数の制御対象機器150、制御プログラムを実行して制御対象機器150を制御するPLC200、を備えている。自動制御システムASは、PLC200を介して、制御プログラムが記憶されている演算装置300と通信を行い、制御対象機器150を自動で制御するシステムである。 As shown in FIG. 1, the automatic control system AS includes a plurality of control target devices 150, and a PLC 200 that executes a control program to control the control target device 150. The automatic control system AS is a system that automatically controls the control target device 150 by communicating with the arithmetic unit 300 in which the control program is stored via the PLC 200.

図1では、自動制御システムASの一例として、入出力端子を3つ有する入出力デバイス部を備えた入出力ユニット202を3台備えたPLC200と、各入出力端子に制御対象機器150が割り付けられており、制御対象機器150を9台備えた自動制御システムASを示している。なお、本実施の形態において、入出力端子が3つである例を示したが、2つ以上であればよい。 In FIG. 1, as an example of the automatic control system AS, a PLC 200 having three input / output units 202 having an input / output device unit having three input / output terminals and a control target device 150 are assigned to each input / output terminal. It shows an automatic control system AS equipped with nine controlled devices 150. In the present embodiment, an example in which the number of input / output terminals is three is shown, but it may be two or more.

PLC200は、演算装置300に記憶されている制御プログラムを読み出して実行するCPUユニット201と、制御対象機器150と接続される入出力ユニット202と、を有している。CPUユニット201と入出力ユニット202とは、各ユニットを電気的に接続するベースボードを介して接続されるか、または、ベースボードを介さずに各ユニットに備えられているユニット同士を電気的に接続するコネクタによって接続されてもよい。 The PLC 200 includes a CPU unit 201 that reads and executes a control program stored in the arithmetic unit 300, and an input / output unit 202 that is connected to the control target device 150. The CPU unit 201 and the input / output unit 202 are connected via a baseboard that electrically connects the units, or the units provided in each unit are electrically connected to each other without the baseboard. It may be connected by a connector to be connected.

PLC200と演算装置300とは、専用線又はネットワークを介して通信可能に接続される。専用線を用いて接続される場合、例えば、USB(Universal Serial Bus)ケーブルを介して接続されてもよい。ネットワークを介して接続される場合、例えば、インターネットの様なオープンネットワークを介して接続されてもよいし、LAN(Local Area Network)の様なクローズドネットワークを介して接続されていてもよい。 The PLC 200 and the arithmetic unit 300 are communicably connected via a dedicated line or a network. When connected using a dedicated line, for example, it may be connected via a USB (Universal Serial Bus) cable. When connected via a network, for example, it may be connected via an open network such as the Internet, or may be connected via a closed network such as LAN (Local Area Network).

CPUユニット201は、制御プログラムを読み出して実行するCPU部、制御プログラムやデータを一時的に記憶する内部メモリ部、各ユニットに電力を供給する内部電源部を有している。 The CPU unit 201 has a CPU unit that reads and executes a control program, an internal memory unit that temporarily stores the control program and data, and an internal power supply unit that supplies electric power to each unit.

入出力ユニット202は、制御対象機器150が割り付けられる複数の入出力端子を備えた入出力デバイス部、電源を備える他のユニット(例えば、CPUユニット、電源ユニット、等)からの電力供給、又は、外部電源からの電力供給を受ける電力供給部(例えば、電源回路、等)を備えている。ここで、入出力ユニット202とは、例えば、I/O入出力ユニット、アナログユニット、カウンタユニット、ネットワークユニット、等のPLCを用いて制御対象機器150を自動制御する際に、信号を入力及び出力の少なくとも一方を行うことが可能なユニットである。 The input / output unit 202 is supplied with power from an input / output device unit having a plurality of input / output terminals to which the controlled device 150 is assigned, another unit having a power supply (for example, a CPU unit, a power supply unit, etc.), or It is provided with a power supply unit (for example, a power supply circuit, etc.) that receives power supply from an external power source. Here, the input / output unit 202 inputs and outputs signals when the controlled device 150 is automatically controlled by using a PLC such as an I / O input / output unit, an analog unit, a counter unit, and a network unit. A unit that can do at least one of the above.

制御対象機器150は、入出力ユニット202の入出力端子に割り付けられる機器であり、例えば、センサ、モータ、アクチュエータ、安全機器、等である。 The controlled device 150 is a device assigned to the input / output terminals of the input / output unit 202, and is, for example, a sensor, a motor, an actuator, a safety device, and the like.

演算装置300は、上述の制御プログラムを記憶する他に、割付支援装置1としても機能する。図2には、割付支援装置1として機能する演算装置300のハードウェア構成の一例を示す。割付支援装置1は、割付支援プログラムをインストールして実行する演算装置300であり、割付支援プログラムを実行する演算部101、割付支援プログラムの保存や、データ及び命令の読み書きを行う記憶部102、キーボードやマウス、タッチパネル、等の入力部103、割付支援プログラムの実行結果等を表示する表示部104、PLC等と通信を行う通信インターフェース(通信I/F)105を備えている。 In addition to storing the above-mentioned control program, the arithmetic unit 300 also functions as an allocation support device 1. FIG. 2 shows an example of the hardware configuration of the arithmetic unit 300 that functions as the allocation support device 1. The allocation support device 1 is a calculation device 300 that installs and executes an allocation support program, a calculation unit 101 that executes the allocation support program, a storage unit 102 that stores the allocation support program, and reads / writes data and instructions, and a keyboard. It is provided with an input unit 103 such as a mouse, a touch panel, etc., a display unit 104 that displays an execution result of an allocation support program, and a communication interface (communication I / F) 105 that communicates with a PLC or the like.

記憶部102には、インストールされた割付支援プログラムが保存されている不揮発性記憶部と、割付支援プログラム実行時にワークメモリとなる揮発性記憶部が含まれる。なお、割付支援装置1としては、記憶部102に割付支援プログラムがインストールされた、例えば、ノート型コンピュータ、デスクトップ型コンピュータ、タブレット型コンピュータ、スマートフォン、等の演算装置300を用いることができる。割付支援プログラムは、非一時的な演算端末可読記憶媒体に記憶されており、演算装置300にインストールされることで機能する。非一時的な演算端末可読記憶媒体としては、例えば、CD−ROM(Compact Disk Read only memory)、DVD−ROM(Digital Versatile Read only memory)、USB(Universal Serial Bus)フラッシュドライブ、等を用いることができる。 The storage unit 102 includes a non-volatile storage unit in which the installed allocation support program is stored, and a volatile storage unit that serves as a work memory when the allocation support program is executed. As the allocation support device 1, an arithmetic unit 300 such as a notebook computer, a desktop computer, a tablet computer, a smartphone, etc., in which an allocation support program is installed in the storage unit 102, can be used. The allocation support program is stored in a non-temporary arithmetic terminal readable storage medium, and functions when installed in the arithmetic unit 300. As a non-temporary arithmetic terminal readable storage medium, for example, a CD-ROM (Compact Disk Read only memory), a DVD-ROM (Digital Versaille Read only memory), a USB (Universal Serial Bus) flash drive, or the like can be used. can.

図3は、図2で示す演算部101及び記憶部102を含む演算装置300で実現される割付支援装置1の機能ブロックを模式的に示す図である。なお、本実施の形態1において、割付支援装置1は、制御対象機器150の割り付けの見直しを支援する機能に加え、機械学習を行う割付学習装置2としての機能も有する構成である。本実施の形態1では、割付支援装置1と併せて割付学習装置2の機能ブロックも含めて説明する。 FIG. 3 is a diagram schematically showing a functional block of the allocation support device 1 realized by the arithmetic unit 300 including the arithmetic unit 101 and the storage unit 102 shown in FIG. In the first embodiment, the allocation support device 1 has a function as an allocation learning device 2 for performing machine learning, in addition to a function of supporting the review of the allocation of the control target device 150. In the first embodiment, the functional blocks of the allocation learning device 2 will be described together with the allocation support device 1.

割付支援装置1は、既に稼働している自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けの見直しを支援する装置である。割付支援装置1は、自動制御システムASにおける各種情報を取得する情報取得部11と、情報取得部11で取得した情報を入力して、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けを推論する推論部20と、推論部20の演算処理により出力される情報を取得し出力する割付情報出力部12と、を有している。さらに、割付支援装置1は、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けを機械学習するための学習部21を有している。なお、学習部21は、割付学習装置2の機能ブロックである。 The allocation support device 1 is a device that supports the review of the allocation of the control target device 150 in the automatic control system AS that is already in operation. The allocation support device 1 inputs the information acquisition unit 11 that acquires various information in the automatic control system AS and the information acquired by the information acquisition unit 11, and infers the allocation of the control target device 150 in the automatic control system AS. It has a unit 20 and an allocation information output unit 12 that acquires and outputs information output by the arithmetic processing of the inference unit 20. Further, the allocation support device 1 has a learning unit 21 for machine learning the allocation of the control target device 150 in the automatic control system AS. The learning unit 21 is a functional block of the allocation learning device 2.

情報取得部11は、自動制御システムASが備える複数の入出力ユニット202における入出力端子と制御対象機器150とを対応させた割付情報400、複数の入出力ユニット202に割り付けられた制御対象機器150が稼働している時間帯を示す時間帯情報500、入出力ユニット202のユニット消費電力情報600、制御対象機器150の機器消費電力情報700を含んだ第1入力情報800を取得するか、又は、複数の入出力ユニット202の消費電力と前記制御対象機器150の消費電力とに基づく前記自動制御システムASを稼働させたときのシステム電力使用情報900、上述の割付情報400を含む第2入力情報1000を取得する。なお、情報取得部11が取得する上述の各情報については後述する。 The information acquisition unit 11 includes allocation information 400 in which the input / output terminals in the plurality of input / output units 202 included in the automatic control system AS correspond to the control target device 150, and the control target device 150 assigned to the plurality of input / output units 202. The first input information 800 including the time zone information 500 indicating the time zone in which the system is operating, the unit power consumption information 600 of the input / output unit 202, and the device power consumption information 700 of the control target device 150 is acquired, or is obtained. Second input information 1000 including system power usage information 900 when the automatic control system AS is operated based on the power consumption of the plurality of input / output units 202 and the power consumption of the controlled device 150, and the above-mentioned allocation information 400. To get. The above-mentioned information acquired by the information acquisition unit 11 will be described later.

推論部20は、前処理部22と演算処理部26とを備えている。前処理部22は、情報取得部11で取得した情報が演算処理部26で演算処理するために、データの前処理が必要な場合に、推論部20の演算処理の一部として前処理を行う。なお、前処理とは、情報取得部11で取得した情報の計算や形式の変更等を含む演算処理のことをいう。演算処置部26は、後述する学習部21により機械学習を行うことで生成した学習済モデルを読み出し、情報取得部11で取得した情報に基づいて、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けの見直しを推論する。推論部20での演算処理については後述する。 The inference unit 20 includes a preprocessing unit 22 and an arithmetic processing unit 26. The preprocessing unit 22 performs preprocessing as a part of the arithmetic processing of the inference unit 20 when data preprocessing is required in order for the information acquired by the information acquisition unit 11 to be arithmetically processed by the arithmetic processing unit 26. .. The pre-processing refers to arithmetic processing including calculation of information acquired by the information acquisition unit 11 and change of format. The arithmetic treatment unit 26 reads out the learned model generated by performing machine learning by the learning unit 21 described later, and allocates the controlled target device 150 in the automatic control system AS based on the information acquired by the information acquisition unit 11. Infer a review. The arithmetic processing in the inference unit 20 will be described later.

推論部20は、第1入力情報800又は第2入力情報1000のいずれかが入力され、後述する各演算処理を実行して、第1入力情報800又は第2入力情報1000に含まれる割付情報400の割り付けで割り付けられた自動制御システムASの電力使用量が減少し、且つ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間が増加する制御対象機器150の割り付け状態を推論する。なお、第1入力情報800又は第2入力情報1000に含まれる割付情報400の割り付けで割り付けられた自動制御システムASとは、割り付けの見直しを行う前の自動制御システムASを表している。 The inference unit 20 is input with either the first input information 800 or the second input information 1000, executes each arithmetic process described later, and executes the allocation information 400 included in the first input information 800 or the second input information 1000. The power consumption of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 is reduced, and the power is supplied to at least one input / output unit 202 of the plurality of input / output units 202 of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400. The allocation state of the controlled device 150 in which the time to stop the device 150 increases is inferred. The automatic control system AS allocated by the allocation of the allocation information 400 included in the first input information 800 or the second input information 1000 represents the automatic control system AS before the allocation is reviewed.

割付情報出力部12は、推論部20で推論された割り付け情報を見直割付情報1100として取得して出力する。出力した見直割付情報1100は、表示部104に表示される。 The allocation information output unit 12 acquires and outputs the allocation information inferred by the inference unit 20 as the direct allocation information 1100. The output review allocation information 1100 is displayed on the display unit 104.

以下に、上述の情報取得部11が取得する各情報及び割付情報出力部12が出力する情報について説明する。 The information acquired by the above-mentioned information acquisition unit 11 and the information output by the allocation information output unit 12 will be described below.

図4は、本実施の形態1における割付情報400の一例を示す図である。図4に示すように、割付情報400は、自動制御システムASにおいて、自動制御システムASが備える複数の入出力ユニット202の入出力端子にどのような制御対象機器150が割り付けられているかを示す情報である。図4では、3台の入出力ユニット202をそれぞれ入出力ユニット202A、202B、202Cとして示し、入出力ユニット202Aが備える入出力端子を入出力端子X0、X1、X2として示し、入出力ユニット202Bが備える入出力端子を入出力端子Y0、Y1、Y2として示し、入出力ユニット202Cが備える入出力端子を入出力端子Z0、Z1、Z2として示している。割付情報400は、複数の入出力ユニット202A、202B、202Cと複数の入出力端子Xn、Yn、Znと制御対象機器150とを特定する情報とが対応付けられている。ここで、制御対象機器150を特定する情報とは、機器名、型番、等の機器固有の情報である。図4では、制御対象機器150を特定する情報として機器名M1、M2・・・Mnを用いている。なお、割付情報400は、割り付けを見直す前の自動制御システムASにおける割り付け状態を示す情報である。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the allocation information 400 according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, the allocation information 400 is information indicating what kind of control target device 150 is assigned to the input / output terminals of the plurality of input / output units 202 included in the automatic control system AS in the automatic control system AS. Is. In FIG. 4, the three input / output units 202 are shown as input / output units 202A, 202B, and 202C, respectively, and the input / output terminals included in the input / output unit 202A are shown as input / output terminals X0, X1, and X2, respectively. The input / output terminals provided are shown as input / output terminals Y0, Y1, Y2, and the input / output terminals included in the input / output unit 202C are shown as input / output terminals Z0, Z1, Z2. The allocation information 400 is associated with information that identifies the plurality of input / output units 202A, 202B, 202C, the plurality of input / output terminals Xn, Yn, Zn, and the control target device 150. Here, the information that identifies the control target device 150 is device-specific information such as a device name and a model number. In FIG. 4, the device names M1, M2 ... Mn are used as the information for specifying the control target device 150. The allocation information 400 is information indicating the allocation state in the automatic control system AS before the allocation is reviewed.

図5は、時間帯情報500の一例を示す図である。なお、図5は、図4で示した割付情報400で示す自動制御システムASの各入出力ユニット202及び制御対象機器150の稼働時間を示している。図5に示すように、時間帯情報500は、自動制御システムASにおいて、自動制御システムASが備えるPLC200及び入出力ユニット202の入出力端子に割り付けられた制御対象機器150がどのような時間帯で稼働しているかを示す情報である。ここで時間帯とは1日を0時00分から始まる24時間として示すものとする。図5では、図4と同様に、3台の入出力ユニットを入出力ユニット202A、202B、202Cとして示し、制御対象機器150を機器名M1、M2・・・Mnで示している。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the time zone information 500. Note that FIG. 5 shows the operating hours of each input / output unit 202 and the controlled device 150 of the automatic control system AS shown by the allocation information 400 shown in FIG. As shown in FIG. 5, in the automatic control system AS, the time zone information 500 indicates the time zone in which the control target device 150 assigned to the input / output terminals of the PLC 200 and the input / output unit 202 included in the automatic control system AS. Information indicating whether it is operating. Here, the time zone is defined as 24 hours starting from 0:00 on a day. In FIG. 5, as in FIG. 4, three input / output units are shown as input / output units 202A, 202B, and 202C, and the controlled device 150 is shown by device names M1, M2 ... Mn.

図5において、機器稼働開始1は、機器名Mnで特定される制御対象機器150が、0時00分から始まる24時間の時間帯の中で最初に稼働を開始した時刻を示し、機器稼働終了1は、機器稼働開始1で稼働した機器名Mnで特定される制御対象機器150が稼働を終了した時刻を示す。つまり、機器稼働開始1の時刻から機器稼働終了1の時刻までの間は、機器名Mnで特定される制御対象機器150が稼働している時間帯であることを示す。また、機器稼働開始2は、機器名Mnで特定される制御対象機器150が機器稼働終了1の後で、最初に稼働を開始した時刻を示し、機器稼働終了2は、機器稼働開始2で稼働した機器名Mnで特定される制御対象機器150が稼働を終了した時刻を示す。つまり、機器稼働開始2の時刻から機器稼働終了2の時刻までの間は、機器名Mnで特定される制御対象機器150が稼働している時間帯であることを示し、機器稼働終了1の時刻から機器稼働開始2の時刻までの間は、時間帯の中において、機器名Mnで特定される制御対象機器150が稼働していない時間帯であることがわかる。機器稼働開始3及び機器稼働終了3以降についても上記同様である。 In FIG. 5, the device operation start 1 indicates the time when the controlled device 150 specified by the device name Mn first starts operation in the 24-hour time zone starting from 0:00, and the device operation end 1 Indicates the time when the controlled device 150 specified by the device name Mn that was operated at the device operation start 1 ended its operation. That is, the period from the time of the device operation start 1 to the time of the device operation end 1 indicates that the control target device 150 specified by the device name Mn is in operation. Further, the device operation start 2 indicates the time when the controlled device 150 specified by the device name Mn first starts operating after the device operation end 1, and the device operation end 2 operates at the device operation start 2. Indicates the time when the controlled device 150 specified by the device name Mn has finished operating. That is, it indicates that the period from the time of the device operation start 2 to the time of the device operation end 2 is the time zone in which the controlled device 150 specified by the device name Mn is operating, and the time of the device operation end 1 It can be seen that the period from to the time of the device operation start 2 is a time zone in which the controlled target device 150 specified by the device name Mn is not operating. The same applies to the device operation start 3 and the device operation end 3 and thereafter.

また、図5に示すユニット稼働開始1は、入出力ユニット202の入出力端子に割り付けられた制御対象機器150の内、いずれかが上述の時間帯の中で最初に稼働開始した時刻を示し、ユニット稼働終了1は、入出力ユニット202の入出力端子に割り付けられた制御対象機器150の全てが上述の時間帯の中で最初に稼働終了した時刻を示す。つまり、入出力ユニット202Aを例に説明すると、ユニット稼働開始1からユニット稼働終了1までの間は、入出力ユニット202Aの入出力端子に割り付けられた機器名M1、M2、M3で特定される制御対象機器150のいずれかが稼働しており、入出力ユニット202Aが稼働している時間帯を示している。さらに、ユニット稼働開始2は、ユニット稼働終了1の後で、最初に入出力ユニット202の入出力端子に割り付けられた制御対象機器150のいずれかが稼働開始した時刻を示し、ユニット稼働終了2は、入出力ユニット202の入出力端子に割り付けられた制御対象機器150の全てが上述の時間帯の中でユニット稼働開始2に示される時刻の後で、最初に稼働終了した時刻を示す。つまり、入出力ユニット202Aを例に説明すると、ユニット稼働開始2の時刻からユニット稼働終了2の時刻までの間は、入出力ユニット202Aの入出力端子に割り付けられた機器名M1、M2、M3で特定される制御対象機器150のいずれかが稼働しており、入出力ユニット202Aが稼働している時間帯を示している。そして、ユニット稼働終了1の時刻からユニット稼働開始2の時刻までの間は、上述の時間帯の中において入出力ユニット202Aの入出力端子に割り付けられた機器名M1、M2、M3で特定される制御対象機器150の全てが稼働していないことがわかる。ユニット稼働開始3及びユニット稼働終了3以降についても上記同様である。 Further, the unit operation start 1 shown in FIG. 5 indicates the time when any of the controlled target devices 150 assigned to the input / output terminals of the input / output unit 202 first started operation in the above-mentioned time zone. The unit operation end 1 indicates the time when all of the controlled devices 150 assigned to the input / output terminals of the input / output unit 202 first end their operation in the above-mentioned time zone. That is, to explain the input / output unit 202A as an example, the control specified by the device names M1, M2, and M3 assigned to the input / output terminals of the input / output unit 202A is from the unit operation start 1 to the unit operation end 1. It indicates the time zone in which any of the target devices 150 is operating and the input / output unit 202A is operating. Further, the unit operation start 2 indicates the time when any of the controlled devices 150 first assigned to the input / output terminals of the input / output unit 202 starts operation after the unit operation end 1, and the unit operation end 2 indicates the time when the operation starts. , All of the control target devices 150 assigned to the input / output terminals of the input / output unit 202 indicate the time when the operation is first terminated after the time indicated in the unit operation start 2 in the above time zone. That is, to explain the input / output unit 202A as an example, from the time of the unit operation start 2 to the time of the unit operation end 2, the device names M1, M2, and M3 assigned to the input / output terminals of the input / output unit 202A are used. It indicates the time zone in which any of the specified controlled devices 150 is operating and the input / output unit 202A is operating. Then, from the time of the unit operation end 1 to the time of the unit operation start 2, the device names M1, M2, and M3 assigned to the input / output terminals of the input / output unit 202A are specified in the above time zone. It can be seen that all of the controlled devices 150 are not operating. The same applies to the unit operation start 3 and the unit operation end 3 and thereafter.

なお、図5によれば、割付情報400で示される自動制御システムASにおける各入出力ユニット202A、202B、202Cは、1日中(24時間)稼働指定状態であることがわかる。 According to FIG. 5, it can be seen that the input / output units 202A, 202B, and 202C in the automatic control system AS indicated by the allocation information 400 are in the operation designated state during the day (24 hours).

図6は、ユニット消費電力情報600の一例を示す図である。図6は、図4で示した割付情報400で示す自動制御システムASの各入出力ユニット202の消費電力を示す情報である。具体的には、図6に示すように、ユニット消費電力情報600は、自動制御システムASにおいて、自動制御システムASが備える入出力ユニット202A、202B、202Cの消費電力をkW(キロワット)としてそれぞれ示す情報である。各入出力ユニット202のユニット消費電力は、入出力ユニット202の仕様値(例えば、カタログ値)を使うことができる。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the unit power consumption information 600. FIG. 6 is information showing the power consumption of each input / output unit 202 of the automatic control system AS shown by the allocation information 400 shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 6, the unit power consumption information 600 indicates the power consumption of the input / output units 202A, 202B, and 202C included in the automatic control system AS as kW (kilowatt) in the automatic control system AS, respectively. Information. For the unit power consumption of each input / output unit 202, the specification value (for example, catalog value) of the input / output unit 202 can be used.

図7は、機器消費電力情報700の一例を示す図である。図7は、図4で示した割付情報400で示す自動制御システムASの制御対象機器150の消費電力を示す情報である。具体的には、図7に示すように、機器消費電力情報700は、自動制御システムASにおいて、入出力ユニット202の入出力端子に割り付けられた機器名Mnで特定される制御対象機器150の消費電力をkW(キロワット)として、それぞれ示す情報である。各制御対象機器150の機器消費電力は、制御対象機器の仕様値(例えば、カタログ値)を使うことができる。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the device power consumption information 700. FIG. 7 is information showing the power consumption of the controlled target device 150 of the automatic control system AS shown by the allocation information 400 shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 7, the device power consumption information 700 consumes the controlled device 150 specified by the device name Mn assigned to the input / output terminals of the input / output unit 202 in the automatic control system AS. The information is shown with the power consumption as kW (kilowatt). For the device power consumption of each control target device 150, a specification value (for example, a catalog value) of the control target device can be used.

第1入力情報800は、上述の割付情報400、時間帯情報500、ユニット消費電力情報600、機器消費電力情報700を含む情報である。なお、本実施の形態1では、第1入力情報800は、割付情報400、時間帯情報500、ユニット消費電力情報600、機器消費電力情報700の4つの情報で構成されている。 The first input information 800 is information including the above-mentioned allocation information 400, time zone information 500, unit power consumption information 600, and device power consumption information 700. In the first embodiment, the first input information 800 is composed of four pieces of information: allocation information 400, time zone information 500, unit power consumption information 600, and device power consumption information 700.

システム電力使用情報900は、図4で示した割付情報400で割り付けた自動制御システムASを所定時間稼働させたときの電力使用量(kWh:キロワットアワー)を示す情報である。本実施の形態1での電力使用量は、自動制御システムASを制御プログラムに従って1日稼働させたときの電力の使用量を示す。なお、1日とは、0時00分からの24時間とする。また、電力使用量は入出力ユニットの消費電力(kW:キロワット)と制御対象機器の消費電力(kW:キロワット)とに基づいて算出される。 The system power usage information 900 is information indicating the power consumption (kWh: kilowatt hour) when the automatic control system AS assigned by the allocation information 400 shown in FIG. 4 is operated for a predetermined time. The electric power consumption in the first embodiment indicates the electric power consumption when the automatic control system AS is operated according to the control program for one day. In addition, one day is 24 hours from 0:00. The power consumption is calculated based on the power consumption of the input / output unit (kW: kW) and the power consumption of the controlled device (kW: kW).

自動制御システムASを所定時間稼働させたときの電力使用量は、以下の数1、数2で示す数式を用いて入出力ユニットの電力使用量(kWh:キロワットアワー)と制御対象機器の電力使用量(kWh:キロワットアワー)とを算出し、入出力ユニットの使用電力量と制御対象機器の電力使用量とに基づいて算出する。 The power consumption when the automatic control system AS is operated for a predetermined time is the power consumption of the input / output unit (kWh: kilowatt hour) and the power usage of the controlled device using the formulas shown in the following equations 1 and 2. The amount (kWh: kilowatt hour) is calculated, and the amount is calculated based on the power consumption of the input / output unit and the power consumption of the controlled device.

つまり、自動制御システムASを所定時間稼働させたときの電力使用量の算出は、まず、自動制御システムASに備えられた入出力ユニットが制御プログラムに従い所定時間稼働したときの電力使用量(kWh:キロワットアワー)と、入出力ユニット202の入出力端子に割り付けられた制御対象機器150が制御プログラムに従い所定時間稼働したときの電力使用量(kWh:キロワットアワー)とを計算する。これらの電力使用量の計算を、自動制御システムASが備える複数の入出力ユニット202及び入出力ユニット202の入出力端子に割り付けられた制御対象機器150のすべてに対して行い、各電力使用量を加算することで自動制御システムASの電力使用量を算出する。算出した自動制御システムASの電力使用量は、システム電力使用情報900となる。なお、上述の割付情報400、時間帯情報500、ユニット消費電力情報600、機器消費電力情報700に基づき、システム電力使用情報900に含まれる本実施の形態1で示す自動制御システムASの電力使用量は2290kWhである。 That is, in the calculation of the power consumption when the automatic control system AS is operated for a predetermined time, first, the power consumption when the input / output unit provided in the automatic control system AS is operated for a predetermined time according to the control program (kWh: The kilowatt hour) and the power consumption (kWh: kilowatt hour) when the controlled device 150 assigned to the input / output terminals of the input / output unit 202 operates for a predetermined time according to the control program are calculated. These power consumption calculations are performed for all of the plurality of input / output units 202 provided in the automatic control system AS and the controlled target devices 150 assigned to the input / output terminals of the input / output units 202, and each power consumption is calculated. By adding, the power consumption of the automatic control system AS is calculated. The calculated power consumption of the automatic control system AS is the system power usage information 900. Based on the above-mentioned allocation information 400, time zone information 500, unit power consumption information 600, and device power consumption information 700, the power consumption of the automatic control system AS shown in the first embodiment included in the system power usage information 900. Is 2290 kWh.

Figure 0006915762
Figure 0006915762

Figure 0006915762
Figure 0006915762

なお、数1で示す数式で用いる入出力ユニットの消費電力は、入出力ユニットの仕様値(例えば、カタログ値)を使用することができ、入出力ユニットの稼働時間は、1日の中で入出力ユニットに対して電力が供給されている時間を使用することができる。また、数2で示す数式で用いる制御対象機器の消費電力は、制御対象機器の仕様値(例えば、カタログ値)を使用することができ、制御対象機器の稼働時間は、1日の中で制御対象機器に対して電力が供給されている時間を使用することができる。 For the power consumption of the input / output unit used in the formula shown in Equation 1, the specification value of the input / output unit (for example, the catalog value) can be used, and the operating time of the input / output unit is input within one day. The time during which power is being supplied to the output unit can be used. Further, the power consumption of the controlled target device used in the mathematical formula shown in Equation 2 can use the specification value (for example, catalog value) of the controlled target device, and the operating time of the controlled target device is controlled within one day. The time when power is supplied to the target device can be used.

第2入力情報1000は、上述の割付情報400、システム電力使用情報900を含む情報である。なお、本実施の形態1では、第2入力情報1000は、割付情報400とシステム電力使用情報900との2つの情報で構成されている。 The second input information 1000 is information including the above-mentioned allocation information 400 and system power usage information 900. In the first embodiment, the second input information 1000 is composed of two pieces of information, the allocation information 400 and the system power usage information 900.

図8は見直割付情報1100を示す図であり、見直割付情報1100は、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けの情報を含んでいる。図9は、見直割付情報1100に基づいて自動制御システムASにおける入出力ユニット202の入出力端子へ制御対象機器150を割り付けた場合の、自動制御システムASの1日の稼働状態を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing the review allocation information 1100, and the review allocation information 1100 includes information on the allocation of the control target device 150 in the automatic control system AS. FIG. 9 is a diagram showing a daily operating state of the automatic control system AS when the control target device 150 is assigned to the input / output terminals of the input / output unit 202 in the automatic control system AS based on the review allocation information 1100. be.

見直割付情報1100は、図8に示すように、入出力ユニット202A、202B、202Cと入出力ユニット202A、202B、202Cの入出力端子X0、X1、X2、Y0、Y1、Y2、Z0、Z1、Z2と各入出力端子に割り付けられる制御対象機器150の機器名M1、M2・・・M9と入出力ユニット202の稼働時間の合計であるユニット稼働時間と制御対象機器150の稼働時間の合計である機器稼働時間と自動制御システムASの電力使用量とを対応させて示すものである。なお、見直割付情報1100に含まれる、入出力ユニット202A、202B、202Cと入出力ユニット202A、202B、202Cの入出力端子X0、X1、X2、Y0、Y1、Y2、Z0、Z1、Z2と各入出力端子に割り付けられる制御対象機器150の機器名M1、M2・・・M9とを対応付けた情報が、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けの情報である。 As shown in FIG. 8, the review allocation information 1100 includes input / output terminals X0, X1, X2, Y0, Y1, Y2, Z0, Z1 of the input / output units 202A, 202B, 202C and the input / output units 202A, 202B, 202C. , Z2 and the device names M1, M2 ... M9 of the controlled device 150 assigned to each input / output terminal, and the total operating time of the unit operating time and the controlled device 150, which is the total operating time of the input / output unit 202. It shows the operating time of a certain device and the power consumption of the automatic control system AS in correspondence with each other. The input / output units 202A, 202B, 202C and the input / output terminals X0, X1, X2, Y0, Y1, Y2, Z0, Z1, Z2 of the input / output units 202A, 202B, 202C included in the review allocation information 1100. The information associated with the device names M1, M2 ... M9 of the control target device 150 assigned to each input / output terminal is the information of the allocation of the control target device 150 in the automatic control system AS.

また、図9に示すように、見直割付情報1100に基づく割り付けによれば、入出力ユニット202A、202B、202Cに対して制御対象機器150の稼働時間帯に偏りを持たせて割り付けることができる。つまり、入出力ユニット202A、202Bは、自動制御システムASの1日の稼働の中で、割り付けられている制御対象機器150のいずれかが常に稼働しているため、入出力ユニット202A、202Bに対しては1日中電力供給が行われていることがわかる。入出力ユニット202Cは、自動制御システムASの1日の稼働の中で、11:00から15:00の間と21:00から24:00の間で電力供給を停止することができることがわかる。また、見直割付情報1100を用いた割り付けによれば、自動制御システムASの電力使用量が2255kWhである。つまり、見直割付情報1100に基づく割り付けによれば、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの電力使用量よりも、見直割付情報1100に含まれる割付の情報で割り付けた自動制御システムASの電力使用量が減少していることがわかる。さらに、入出力ユニット202Cへの電力供給を停止する時間が、割付情報400で示す自動制御システムASの割り付けにおける入出力ユニット202Cへの電力供給を停止する時間よりも増加していることがわかる。 Further, as shown in FIG. 9, according to the allocation based on the review allocation information 1100, the input / output units 202A, 202B, and 202C can be allocated with a bias in the operating time zone of the controlled device 150. .. That is, in the input / output units 202A and 202B, since any of the assigned controlled devices 150 is always operating during the daily operation of the automatic control system AS, the input / output units 202A and 202B are relative to the input / output units 202A and 202B. It can be seen that the power is supplied all day long. It can be seen that the input / output unit 202C can stop the power supply between 11:00 and 15:00 and between 21:00 and 24:00 during the daily operation of the automatic control system AS. Further, according to the allocation using the review allocation information 1100, the power consumption of the automatic control system AS is 2255 kWh. That is, according to the allocation based on the review allocation information 1100, the automatic control system AS allocated by the allocation information included in the review allocation information 1100 rather than the power consumption of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400. It can be seen that the amount of electricity used is decreasing. Further, it can be seen that the time for stopping the power supply to the input / output unit 202C is longer than the time for stopping the power supply to the input / output unit 202C in the allocation of the automatic control system AS shown in the allocation information 400.

図10は、学習部21の機能ブロックを模式的に示す図である。学習部21は、割付学習装置2の機能を実現する機能ブロックであり、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けの見直しを機械学習する。学習部21は、図10に示すように、前処理部22a、学習用データ取得部23、モデル生成部24、モデル記憶部25、を備えている。 FIG. 10 is a diagram schematically showing a functional block of the learning unit 21. The learning unit 21 is a functional block that realizes the function of the allocation learning device 2, and machine-learns the review of the allocation of the control target device 150 in the automatic control system AS. As shown in FIG. 10, the learning unit 21 includes a preprocessing unit 22a, a learning data acquisition unit 23, a model generation unit 24, and a model storage unit 25.

前処理部22aは、学習部21に入力されたデータを学習用データとするために前処理が必要な場合に前処理を行う。なお、前処理とは、学習部21に入力されたデータの計算や形式の変更等を含む演算処理のことをいう。学習用データ取得部23は、学習部21での機械学習に必要な学習用データを取得する。本実施の形態1における学習用データについては後述する。 The pre-processing unit 22a performs pre-processing when pre-processing is required in order to use the data input to the learning unit 21 as learning data. The pre-processing refers to arithmetic processing including calculation of data input to the learning unit 21 and change of format. The learning data acquisition unit 23 acquires learning data necessary for machine learning in the learning unit 21. The learning data in the first embodiment will be described later.

モデル生成部24は、学習用データに基づいて、割付情報400で割り付けた前記自動制御システムASの電力使用量が減少し、且つ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間が増加する制御対象機器150の割り付け状態を推論する学習済モデルを生成する。言い換えれば、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの電力使用量よりも、自動制御システムASの電力使用量が減少し、且つ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間よりも、自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間が増加する制御対象機器150の割り付け状態を推論する学習済モデルを生成する。 Based on the learning data, the model generation unit 24 reduces the power consumption of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400, and has a plurality of input / output units of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400. A trained model is generated that infers the allocation state of the controlled device 150 in which the time for stopping the power supply to at least one of the input / output units 202 of 202 increases. In other words, the power consumption of the automatic control system AS is smaller than the power consumption of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400, and a plurality of input / output units of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400. The time to stop the power supply to at least one input / output unit 202 of the plurality of input / output units 202 of the automatic control system AS is longer than the time to stop the power supply to at least one input / output unit 202 of 202. A trained model that infers the allocation state of the increasing control target device 150 is generated.

モデル記憶部25は、モデル生成部24で生成された学習済モデルを記憶する。 The model storage unit 25 stores the trained model generated by the model generation unit 24.

以下に本実施の形態1に係る学習部21で行う学習済モデルの生成について説明する。なお、モデル生成部24が用いる学習アルゴリズムは教師あり学習、教師なし学習、強化学習等の公知のアルゴリズムを用いることができる。なお、学習部21として演算装置300を機能させるプログラムは、割付学習プログラムである。 The generation of the trained model performed by the learning unit 21 according to the first embodiment will be described below. As the learning algorithm used by the model generation unit 24, known algorithms such as supervised learning, unsupervised learning, and reinforcement learning can be used. The program that causes the arithmetic unit 300 to function as the learning unit 21 is an allocation learning program.

本実施の形態1では、機械学習の一例として、強化学習(Reinforcement Learning)を適用した場合について説明する。強化学習では、ある環境内におけるエージェント(行動主体)が、現在の状態(環境のパラメータ)を観測し、取るべき行動を決定する。エージェントの行動により環境が動的に変化し、エージェントには環境の変化に応じて報酬が与えられる。エージェントはこれを繰り返し、一連の行動を通じて報酬が最も多く得られる行動方針を学習する。強化学習の代表的な手法として、Q学習(Q−learning)やTD学習(TD−learning)が知られている。例えば、Q学習の場合、行動価値関数Q(s,a)の一般的な更新式は数3で表される。 In the first embodiment, a case where reinforcement learning is applied as an example of machine learning will be described. In reinforcement learning, an agent (behavior) in a certain environment observes the current state (environmental parameters) and decides the action to be taken. The environment changes dynamically depending on the behavior of the agent, and the agent is rewarded according to the change in the environment. The agent repeats this process and learns the action policy that gives the most reward through a series of actions. Q-learning and TD-learning are known as typical methods of reinforcement learning. For example, in the case of Q-learning, the general update formula of the action value function Q (s, a) is represented by Equation 3.

Figure 0006915762
Figure 0006915762

数3において、sは時刻tにおける環境の状態を表し、aは時刻tにおける行動を表す。行動aにより、状態はst+1に変わる。rt+1はその状態の変化によってもらえる報酬を表し、γは割引率を表し、αは学習係数を表す。なお、γは0<γ≦1、αは0<α≦1の範囲とする。本実施の形態1では、「自動制御システムASを稼働させたときの電力使用情報」が行動aとなり、「自動制御システムASにおける制御対象機器150の割付情報400」が状態sとなり、時刻tの状態sにおける最良の行動aを学習する。In Equation 3, s t represents the state of the environment at time t, a t represents the behavior in time t. By the action a t, the state is changed to s t + 1. rt + 1 represents the reward received by the change of the state, γ represents the discount rate, and α represents the learning coefficient. Note that γ is in the range of 0 <γ ≦ 1 and α is in the range of 0 <α ≦ 1. In the first embodiment, the action a t becomes "automatic control system AS the operation is power usage information when allowed", "automatic control system allocation information 400 of the control target device 150 in the AS" is next state s t, the time to learn the best of the action a t in t of the state s t.

なお、自動制御システムASを稼働させたときの電力使用情報とは、割付情報400で割り付けた自動制御システムを稼働させたときの入出力ユニット202の消費電力と制御対象機器150の消費電力とに基づいて算出された自動制御システムASの電力使用量を含む情報であり、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割付情報400とは、自動制御システムASに含まれる入出力ユニット202の入出力端子と制御対象機器150とを対応させた情報である。 The power usage information when the automatic control system AS is operated is the power consumption of the input / output unit 202 and the power consumption of the control target device 150 when the automatic control system assigned by the allocation information 400 is operated. The information including the power consumption of the automatic control system AS calculated based on the above, and the allocation information 400 of the control target device 150 in the automatic control system AS is the input / output terminal of the input / output unit 202 included in the automatic control system AS. This is information corresponding to the control target device 150.

数3で表される更新式は、時刻t+1における最もQ値の高い行動aの行動価値Qが、時刻tにおいて実行された行動aの行動価値Qよりも大きければ、行動価値Qを大きくし、逆の場合は、行動価値Qを小さくする。換言すれば、時刻tにおける行動aの行動価値Qを、時刻t+1における最良の行動価値に近づけるように、行動価値関数Q(s,a)を更新する。それにより、或る環境における最良の行動価値が、それ以前の環境における行動価値に 順次伝播していくようになる。 In the update formula represented by the equation 3, if the action value Q of the action a having the highest Q value at time t + 1 is larger than the action value Q of the action a executed at time t, the action value Q is increased. In the opposite case, the action value Q is reduced. In other words, the action value function Q (s, a) is updated so that the action value Q of the action a at time t approaches the best action value at time t + 1. As a result, the best behavioral value in a certain environment is sequentially propagated to the behavioral value in the previous environment.

報酬計算部24Rは、自動制御システムASを稼働させたときの電力使用情報、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割付情報400に基づいて報酬を計算する。報酬計算部24Rは、割付情報400で割り付けた自動制御システムASを稼働させたときの入出力ユニット202の消費電力と制御対象機器150の消費電力とに基づいて算出された自動制御システムASの電力使用量(kWh)と予め定められた第1閾値との差に基づいて、第1報酬r1を計算する。例えば、自動制御システムASを稼働させたときの電力使用情報に含まれる電力使用量が第1閾値より小さい場合には第1報酬r1を増大させ(例えば「第1閾値から電力使用量の値を減算した正の値」とする)、他方、自動制御システムASを稼働させたときの電力使用情報に含まれる電力使用量が第1閾値より大きい場合には第1報酬r1を低減する(例えば「所定の閾値から電力使用量の値を減算した負の値」とする)。 The reward calculation unit 24R calculates the reward based on the power usage information when the automatic control system AS is operated and the allocation information 400 of the control target device 150 in the automatic control system AS. The reward calculation unit 24R is the power of the automatic control system AS calculated based on the power consumption of the input / output unit 202 and the power consumption of the controlled device 150 when the automatic control system AS assigned by the allocation information 400 is operated. The first reward r1 is calculated based on the difference between the usage amount (kWh) and the predetermined first threshold value. For example, when the power consumption included in the power usage information when the automatic control system AS is operated is smaller than the first threshold value, the first reward r1 is increased (for example, "the value of the power usage amount is increased from the first threshold value". On the other hand, when the power consumption included in the power usage information when the automatic control system AS is operated is larger than the first threshold value, the first reward r1 is reduced (for example, "subtracted positive value"). Negative value obtained by subtracting the value of power consumption from a predetermined threshold value ").

なお、第1閾値とは、学習させる際の任意の数値であり、電力使用量の数値を参考として決定することができる。また、第1報酬r1とは、数3で表した更新式の報酬rt+1を示すものである。The first threshold value is an arbitrary numerical value for learning, and can be determined with reference to the numerical value of the amount of electric power used. Further, the first reward r1 indicates the renewal type reward rt + 1 represented by the equation 3.

関数更新部24Uは、報酬計算部24Rによって計算される第1報酬r1に従って、割付情報400で割り付けた前記自動制御システムASの電力使用量が減少し、且つ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間が増加する制御対象機器150の割り付け状態を決定するための関数を更新し、モデル記憶部25に出力する。例えばQ学習の場合、数3で表される行動価値関数Q(s,a)を割付情報400で割り付けた前記自動制御システムASの電力使用量が減少する制御対象機器150の割り付け状態を算出するための関数として用いることができる。また、行動価値関数Q(s,a)を割付情報400で割り付けた前記自動制御システムASの電力使用量が減少し、且つ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間が増加する制御対象機器150の割り付け状態を算出するための関数として用いることもできる。The function update unit 24U reduces the power consumption of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 according to the first reward r1 calculated by the reward calculation unit 24R, and the automatic control system allocated by the allocation information 400. The time to stop the power supply to at least one input / output unit 202 of the plurality of AS input / output units 202 is increased. The function for determining the allocation state of the controlled device 150 is updated and stored in the model storage unit 25. Output. For example, in the case of Q-learning, the number 3 represented by action value function Q (s t, a t) the allocation status of the control target device 150 to power usage is reduced in the automatic control system AS with assigned in allocation information 400 It can be used as a function for calculation. Moreover, action value function Q (s t, a t) power usage of the automatic control system AS is reduced which allocation in allocation information 400, and a plurality of input and output of the automatic control system AS that allocated by the allocation information 400 It can also be used as a function for calculating the allocation state of the control target device 150 in which the time for stopping the power supply to at least one input / output unit 202 of the units 202 increases.

以上のような学習を繰り返し実行する。モデル記憶部25は、関数更新部24Uによって更新された行動価値関数Q(s,a)、すなわち、学習済モデルを記憶する。The above learning is repeatedly executed. Model storage unit 25, action value is updated by the function updating unit 24U function Q (s t, a t) , i.e., storing the learned model.

図11は、本実施の形態1に係る学習部21で機械学習により学習済モデルを生成する動作を示すフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart showing an operation of generating a trained model by machine learning in the learning unit 21 according to the first embodiment.

図11に示すように、学習部21は、上述の第1入力情報800と構成が同様の学習用第1入力情報800、又は、上述の第2入力情報1000と構成が同様の学習用第2入力情報1000のいずれかの入力を受け付ける(ステップS101)。入力された学習用第1入力情報800、又は、学習用第2入力情報1000に基づき、自動制御システムASにおける制御対象機器150の学習用割付情報400と、自動制御システムASを稼働させたときの学習用電力使用情報とを含む学習用データを取得する(ステップS102)。取得した学習用データに基づいて、割付情報400で割り付けた前記自動制御システムASの電力使用量が減少し、且つ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間が増加する制御対象機器150の割り付け状態を推論する学習済モデルを生成する(ステップS103)。生成した学習済モデルを記憶する(ステップS104)。以下にステップS102及びステップS103について詳述する。 As shown in FIG. 11, the learning unit 21 has the first input information 800 for learning having the same configuration as the first input information 800 described above, or the second input information 800 for learning having the same configuration as the second input information 1000 described above. Accepts any input of the input information 1000 (step S101). When the learning allocation information 400 of the control target device 150 in the automatic control system AS and the automatic control system AS are operated based on the input learning first input information 800 or learning second input information 1000. Acquire learning data including learning power usage information (step S102). Based on the acquired learning data, the power consumption of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 is reduced, and at least among the plurality of input / output units 202 of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400. A trained model for inferring the allocation state of the controlled device 150 in which the time for stopping the power supply to one input / output unit 202 increases is generated (step S103). The generated trained model is stored (step S104). Step S102 and step S103 will be described in detail below.

ステップS102において、入力された入力情報が学習用第1入力情報800である場合に、学習用データを取得するために前処理部22aにより、学習用第1入力情報800に含まれる学習用時間帯情報500、学習用ユニット消費電力情報600、学習用機器消費電力情報700に基づいて、自動制御システムASを稼働させたときの学習用電力使用情報を算出する。具体的には上述した数1、数2で示した数式に相当するシステム電力使用量計算用関数を記憶部102に記憶しておき、前処理部22aは、記憶部102から読み出して、システム電力使用情報900に相当する情報を算出する。学習用第1入力情報800に含まれている学習用割付情報400と、前処理部22aで算出した自動制御システムASを稼働させたときの学習用電力使用情報と、を学習用データとして学習用データ取得部23が取得する。 In step S102, when the input information is the learning first input information 800, the preprocessing unit 22a uses the preprocessing unit 22a to acquire the learning data, and the learning time zone included in the learning first input information 800. Based on the information 500, the learning unit power consumption information 600, and the learning device power consumption information 700, the learning power usage information when the automatic control system AS is operated is calculated. Specifically, the system power usage calculation function corresponding to the mathematical formulas shown in the above-mentioned equations 1 and 2 is stored in the storage unit 102, and the preprocessing unit 22a reads out from the storage unit 102 to read the system power. Information corresponding to usage information 900 is calculated. The learning allocation information 400 included in the learning first input information 800 and the learning power usage information when the automatic control system AS calculated by the preprocessing unit 22a is operated are used as learning data for learning. The data acquisition unit 23 acquires the data.

また、入力された入力情報が学習用第2入力情報1000である場合は、学習用第2入力情報1000に含まれる学習用割付情報400と、学習用システム電力使用情報900と、を学習用データとして学習用データ取得部23が取得する。なお、学習用システム電力使用情報900は、学習用電力使用情報である。 When the input input information is the learning second input information 1000, the learning allocation information 400 included in the learning second input information 1000 and the learning system power usage information 900 are used as learning data. The learning data acquisition unit 23 acquires the information. The learning system power usage information 900 is learning power usage information.

ステップS103において、モデル生成部24は、自動制御システムASを稼働させたときの学習用電力使用情報、自動制御システムASにおける制御対象機器150の学習用割付情報400に基づいて第1報酬r1を計算する。具体的には、報酬計算部24Rは、自動制御システムASを稼働させたときの学習用電力使用情報、自動制御システムASにおける制御対象機器150の学習用割付情報400を取得し、予め定められた第1閾値と学習用電力使用情報に含まれる電力使用量(kWh)との差に基づいて第1報酬r1を増加させるか(ステップS103−A)又は第1報酬r1を減じるか(ステップS103−B)を判断する。 In step S103, the model generation unit 24 calculates the first reward r1 based on the learning power usage information when the automatic control system AS is operated and the learning allocation information 400 of the controlled target device 150 in the automatic control system AS. do. Specifically, the reward calculation unit 24R acquires the learning power usage information when the automatic control system AS is operated and the learning allocation information 400 of the controlled target device 150 in the automatic control system AS, and is predetermined. Whether to increase the first reward r1 (step S103-A) or decrease the first reward r1 based on the difference between the first threshold value and the power consumption (kWh) included in the learning power usage information (step S103-). B) is judged.

報酬計算部24Rは、第1報酬r1を増大させると判断した場合に、ステップS103−Aにおいて第1報酬r1を増大させる。一方、報酬計算部24Rは、第1報酬r1を減少させると判断した場合に、ステップS103−Bにおいて第1報酬r1を減少させる。 When the reward calculation unit 24R determines that the first reward r1 is to be increased, the reward calculation unit 24R increases the first reward r1 in step S103-A. On the other hand, when the reward calculation unit 24R determines that the first reward r1 is to be reduced, the reward calculation unit 24R reduces the first reward r1 in step S103-B.

そして、ステップS103−Cにおいて、関数更新部24Uは、報酬計算部24Rによって計算された第1報酬r1に基づいて、モデル記憶部25が記憶する数3で表される行動価値関数Q(s,a)を更新する。Then, in step S103-C, the function updater 24U, based on the first compensation r1 calculated by the compensation calculator 24R, action value function model storage unit 25 is represented by the number 3 for storing Q (s t , to update a t).

学習部21は、以上のステップS102からS103までのステップを、学習用割付情報400の異なる自動制御システムASに対して繰り返し実行し、行動価値関数Q(st,at)を学習済モデルとして生成する。 The learning unit 21 repeatedly executes the above steps S102 to S103 for different automatic control systems AS of the learning allocation information 400, and generates an action value function Q (st, at) as a learned model. ..

なお、上述した学習用割付情報400、学習用時間帯情報500、学習用ユニット消費電力情報600、学習用機器消費電力情報700、学習用第1入力情報800、学習用システム電力使用情報900、及び学習用第2入力情報1000(これらをまとめて「学習用データを得るための情報」ともいう)は、学習部21での機械学習に用いる情報である。学習用データを得るための情報は、後述する推論部20での自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付け状態を推論する演算処理を行う際に入力される、割付情報400、時間帯情報500、ユニット消費電力情報600、機器消費電力情報700、第1入力情報800、システム電力使用情報900、及び第2入力情報1000(これらをまとめて「推論用の情報」ともいう)と区別するために用いた用語である。学習用データを得るための情報は、推論用の情報に対して、それぞれの情報構成は同じであり、各情報を示す具体的な数値等の内容の異なる情報である。 The above-mentioned learning allocation information 400, learning time zone information 500, learning unit power consumption information 600, learning device power consumption information 700, learning first input information 800, learning system power usage information 900, and The learning second input information 1000 (collectively referred to as “information for obtaining learning data”) is information used for machine learning in the learning unit 21. The information for obtaining the learning data is the allocation information 400 and the time zone information 500, which are input when the arithmetic processing for inferring the allocation state of the control target device 150 in the automatic control system AS in the inference unit 20 described later is performed. , Unit power consumption information 600, device power consumption information 700, first input information 800, system power usage information 900, and second input information 1000 (collectively referred to as "information for inference"). This is the term used. The information for obtaining the learning data has the same information structure as the information for inference, and is information having different contents such as specific numerical values indicating each information.

以下に、本実施の形態1に係る割付支援プログラム及び割付支援装置1の動作について図を用いて説明する。 Hereinafter, the operation of the allocation support program and the allocation support device 1 according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.

図12は、本実施の形態1に係る割付支援プログラム及び割付支援装置1の動作を示すフローチャートである。割付支援装置1はインストールされた割付支援プログラムを起動することで動作を開始できる状態となる。 FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the allocation support program and the allocation support device 1 according to the first embodiment. The allocation support device 1 is in a state where the operation can be started by activating the installed allocation support program.

ユーザは、稼働させている自動制御システムASの割付情報400、時間帯情報500、自動制御システムASに使用している入出力ユニットのユニット消費電力情報600、機器消費電力情報700の4つの情報で構成される第1入力情報800、又は、稼働させている自動制御システムASの割付情報400、システム電力使用情報900の2つの情報で構成される第2入力情報1000のいずれかを準備する。 The user uses four pieces of information: the allocation information 400 of the automatic control system AS being operated, the time zone information 500, the unit power consumption information 600 of the input / output unit used in the automatic control system AS, and the device power consumption information 700. Either the first input information 800 that is configured, or the second input information 1000 that is composed of two pieces of information, the allocation information 400 of the automatic control system AS in operation and the system power usage information 900, is prepared.

そして、準備した第1入力情報800又は第2入力情報1000のいずれかを割付支援装置1に入力する。入力された第1入力情報800又は第2入力情報1000は、記憶部102に記憶される。記憶部102に記憶されている第1入力情報800又は第2入力情報1000を、情報取得部11が読み出して取得する(ステップS201)。 Then, either the prepared first input information 800 or the second input information 1000 is input to the allocation support device 1. The input first input information 800 or second input information 1000 is stored in the storage unit 102. The information acquisition unit 11 reads and acquires the first input information 800 or the second input information 1000 stored in the storage unit 102 (step S201).

次に、情報取得部11が取得した第1入力情報800又は第2入力情報1000のいずれかが、推論部20に入力される(ステップS202)。学習装置部21は、入力された情報に基づいた演算処理を実行する。ここで、入力された情報に基づく推論部20の演算処理について具体的に説明する。 Next, either the first input information 800 or the second input information 1000 acquired by the information acquisition unit 11 is input to the inference unit 20 (step S202). The learning device unit 21 executes arithmetic processing based on the input information. Here, the arithmetic processing of the inference unit 20 based on the input information will be specifically described.

推論部20に入力された情報が第1入力情報800である場合は、第1入力情報800は、前処理部22により第1演算処理が実行される(ステップS203)。具体的には、上述した数1、数2で示される数式に相当するシステム電力使用計算用関数を記憶部102に記憶しておき、前処理部22は、記憶部102から読み出して、第1入力情報800に含まれる、時間帯情報500、自動制御システムASに使用している入出力ユニットのユニット消費電力情報600、機器消費電力情報700に基づき、システム電力使用情報900に相当する情報を算出する。 When the information input to the inference unit 20 is the first input information 800, the preprocessing unit 22 executes the first arithmetic processing on the first input information 800 (step S203). Specifically, the system power consumption calculation function corresponding to the mathematical formulas shown in the above equations 1 and 2 is stored in the storage unit 102, and the preprocessing unit 22 reads from the storage unit 102 and first Based on the time zone information 500 included in the input information 800, the unit power consumption information 600 of the input / output unit used in the automatic control system AS, and the device power consumption information 700, the information corresponding to the system power usage information 900 is calculated. do.

続いて、ステップS202で推論部20に入力された第1入力情報800に含まれていた割付情報400と、ステップS203で第1演算処理を行い取得した情報と、に基づき、演算処理部26は、学習済モデルを使用した第2演算処理を実行する(ステップS204)。つまり、演算処理部26は、学習部21のモデル記憶部25に記憶されている学習済みの学習済モデルを読み出して、第2演算処理を実行し、割付情報400で割り付けた前記自動制御システムASの電力使用量が減少する制御対象機器150の割り付け状態を推論し、推論の結果を出力する。もしくは、演算処理部26は、第2演算処理を実行し、割付情報400で割り付けた前記自動制御システムASの電力使用量が減少し、且つ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間が増加する制御対象機器150の割り付け状態を推論し、推論の結果を出力する。 Subsequently, the arithmetic processing unit 26 is based on the allocation information 400 included in the first input information 800 input to the inference unit 20 in step S202 and the information acquired by performing the first arithmetic processing in step S203. , The second arithmetic processing using the trained model is executed (step S204). That is, the arithmetic processing unit 26 reads the learned trained model stored in the model storage unit 25 of the learning unit 21, executes the second arithmetic processing, and allocates the automatic control system AS with the allocation information 400. The allocation state of the controlled device 150 whose power consumption is reduced is inferred, and the result of the inference is output. Alternatively, the arithmetic processing unit 26 executes the second arithmetic processing, reduces the power consumption of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400, and has a plurality of automatic control system AS allocated by the allocation information 400. The allocation state of the control target device 150 in which the time for stopping the power supply to at least one of the input / output units 202 is increased is inferred, and the result of the inference is output.

言い換えれば、演算処理部26は、第2演算処理を実行して、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの電力使用量よりも、自動制御システムASの電力使用量が減少する制御対象機器150の割り付け状態を推論し、推論の結果を出力する。もしくは、演算処理部26は、第2演算処理を実行して、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの電力使用量よりも、自動制御システムASの電力使用量が減少し、且つ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間よりも、自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間が増加する制御対象機器150の割り付け状態を推論し、推論の結果を出力する。 In other words, the arithmetic processing unit 26 executes the second arithmetic processing, and the power consumption of the automatic control system AS is smaller than the power consumption of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400. Infers the allocation state of, and outputs the inference result. Alternatively, the arithmetic processing unit 26 executes the second arithmetic processing, and the electric power consumption of the automatic control system AS is smaller than the electric power consumption of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400, and the allocation information At least one of the plurality of I / O units 202 of the automatic control system AS is longer than the time to stop the power supply to at least one of the plurality of I / O units 202 of the automatic control system AS assigned by 400. The allocation state of the controlled device 150 in which the time for stopping the power supply to the two input / output units 202 increases is inferred, and the inference result is output.

また、推論部20に入力された情報が第2入力情報1000である場合は、第2入力情報1000にシステム電力使用情報900を含んでいるため、上述のステップS203で行った第1演算処理が不要となるため、ステップS202の後、ステップS204を実行する。第2入力情報が入力された場合は、ステップS204で行う第2演算処理について、第2入力情報1000を構成する割付情報400とシステム電力使用情報900に基づいて実行する。つまり、推論部20が行う推論とは、上述の演算処理であり、第1入力情報800が入力された場合は、第1演算処理及び第2演算処理を指し、第2入力情報1000が入力された場合は、第2演算処理を指す。 When the information input to the inference unit 20 is the second input information 1000, the second input information 1000 includes the system power usage information 900, so that the first arithmetic processing performed in step S203 described above can be performed. Since it becomes unnecessary, step S204 is executed after step S202. When the second input information is input, the second arithmetic processing performed in step S204 is executed based on the allocation information 400 and the system power usage information 900 constituting the second input information 1000. That is, the inference performed by the inference unit 20 is the above-mentioned arithmetic processing, and when the first input information 800 is input, it refers to the first arithmetic processing and the second arithmetic processing, and the second input information 1000 is input. If so, it refers to the second arithmetic processing.

そして、割付情報出力部12は、推論部20の演算処理部26が出力した結果を、見直割付情報1100として取得して出力する(ステップS205)。ステップS205を完了することで、割付支援プログラム及び割付支援装置1は動作を終了する。なお、割付情報出力部12は、見直割付情報1100に含まれる、入出力ユニットと入出力ユニットの入出力端子と各入出力端子に割り付けられる制御対象機器150とを対応付けた自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けの情報を取得して出力するようにしてもよい。 Then, the allocation information output unit 12 acquires and outputs the result output by the arithmetic processing unit 26 of the inference unit 20 as the review allocation information 1100 (step S205). By completing step S205, the allocation support program and the allocation support device 1 end the operation. The allocation information output unit 12 is an automatic control system AS that associates the input / output unit, the input / output terminals of the input / output units, and the control target device 150 assigned to each input / output terminal, which are included in the review allocation information 1100. The information on the allocation of the control target device 150 in the above may be acquired and output.

以上により、本実施の形態1における割付支援プログラム及び割付支援装置1は、第1入力情報800、又は、第2入力情報1000のいずれかを取得する情報取得部11、第1入力情報800、又は、第2入力情報1000が入力され、推論部20の学習済モデルを用いた推論により出力された、見直割付情報1100を推論部20から取得して出力する割付情報出力部12を有する。これにより、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けを、割付情報400で割り付けた前記自動制御システムASの電力使用量が減少するように見直す指標である自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けの情報を提供することができる。あるいは、割付情報400で割り付けた前記自動制御システムASの電力使用量が減少し、且つ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間が増加するように見直す指標である自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けの情報を提供することができる。 As described above, the allocation support program and the allocation support device 1 according to the first embodiment are the information acquisition unit 11, the first input information 800, or the first input information 800 that acquires either the first input information 800 or the second input information 1000. The second input information 1000 is input, and has an allocation information output unit 12 that acquires and outputs the review allocation information 1100, which is output by inference using the trained model of the inference unit 20. As a result, the allocation of the control target device 150 in the automatic control system AS is an index for reviewing the allocation of the control target device 150 in the automatic control system AS so that the power consumption of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 is reduced. Allocation information can be provided. Alternatively, the power consumption of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 is reduced, and at least one of the plurality of input / output units 202 of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 is transferred to the input / output unit 202. It is possible to provide information on the allocation of the controlled device 150 in the automatic control system AS, which is an index for reviewing so that the time for stopping the power supply is increased.

したがって、本実施の形態1における見直割付情報1100を用いた自動制御システムASの割り付けによれば、自動制御システムASに割り付けられた制御対象機器150の稼働時間帯を、各入出力ユニット202に対して偏らせることで、自動制御システムASの電力使用量を低減することができる。また、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間が増加する。ここで、入出力ユニット202への電力供給を停止するとは、入出力ユニット202の全ての機能を停止するように電力供給を停止することとしてもよく、また、入出力ユニット202の備える入出力デバイス全体のへの電力供給を停止することとしてもよい。 Therefore, according to the allocation of the automatic control system AS using the review allocation information 1100 in the first embodiment, the operating time zone of the controlled device 150 assigned to the automatic control system AS is set to each input / output unit 202. By biasing it, the power consumption of the automatic control system AS can be reduced. Further, the time for stopping the power supply to at least one input / output unit 202 among the plurality of input / output units 202 of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 increases. Here, stopping the power supply to the input / output unit 202 may mean stopping the power supply so as to stop all the functions of the input / output unit 202, and the input / output device included in the input / output unit 202. The power supply to the whole may be stopped.

なお、学習部21が、上述のように割付情報400と自動制御システムASを稼働させたときの電力使用情報を含む学習用データに基づいて、学習済モデルを生成しているため、割付情報400で特定される自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付け状態によって、自動制御システムASが稼働したときの電力使用量がどのように変化するかを推論することができる。そして、自動制御システムASが稼働したときの電力使用量は、自動制御システムASに含まれる入出力ユニット202への電力供給が行われている場合は、電力使用量が高くなる傾向にあり、入出力ユニット202への電力供給が停止されている場合は低くなる傾向にある。したがって、自動制御システムASが稼働したときの電力使用量が低い割り付け状態を推論することができ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間が増加する制御対象機器150の割り付け状態を推論することができる。 Since the learning unit 21 generates the trained model based on the learning data including the allocation information 400 and the power usage information when the automatic control system AS is operated as described above, the allocation information 400 It is possible to infer how the amount of power used when the automatic control system AS is operated changes depending on the allocation state of the control target device 150 in the automatic control system AS specified in. The power consumption when the automatic control system AS is operated tends to be high when the power is supplied to the input / output unit 202 included in the automatic control system AS. It tends to be low when the power supply to the output unit 202 is stopped. Therefore, it is possible to infer the allocation state in which the power consumption is low when the automatic control system AS is operated, and at least one input / output unit out of the plurality of input / output units 202 of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400. It is possible to infer the allocation state of the controlled device 150 in which the time for stopping the power supply to the 202 increases.

実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係る割付支援プログラム、割付支援装置、割付学習プログラム、割付学習装置について図面を用いて説明する。本実施の形態2においても、割付支援プログラムに割付学習プログラムを含み、割付支援装置が割付学習装置としての機能を有する形態として説明する。なお、上述の実施の形態1と同様の構成については、同じ符号を用いて記載し、具体的な説明は省略する。以下、実施の形態1と異なる構成について具体的に説明する。
Embodiment 2.
The allocation support program, the allocation support device, the allocation learning program, and the allocation learning device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Also in the second embodiment, the allocation support program includes the allocation learning program, and the allocation support device will be described as having a function as the allocation learning device. The same configuration as in the first embodiment described above will be described using the same reference numerals, and specific description thereof will be omitted. Hereinafter, a configuration different from that of the first embodiment will be specifically described.

図13は、本実施の形態2に係る割付支援装置1bの機能ブロックの一例を模式的に示す図である。なお、本実施の形態2においても上述の実施の形態1と同様に、割付支援装置1bは、制御対象機器150の割り付けの見直しを支援する機能に加え、機械学習を行う割付学習装置2bとしての機能も有する構成である。本実施の形態2においても、割付支援装置1bと併せて割付学習装置2bの機能ブロックも含めて説明する。 FIG. 13 is a diagram schematically showing an example of the functional block of the allocation support device 1b according to the second embodiment. In the second embodiment as well, as in the first embodiment, the allocation support device 1b serves as an allocation learning device 2b that performs machine learning in addition to the function of supporting the review of the allocation of the controlled device 150. It is a configuration that also has a function. Also in the second embodiment, the functional block of the allocation learning device 2b will be described together with the allocation support device 1b.

割付支援装置1bは、既に稼働している自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けの見直しを支援する装置である。割付支援装置1bは、自動制御システムASにおける各種情報を取得する情報取得部11bと、情報取得部11bで取得した情報を入力して、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けを推論する推論部20bと、推論部20bの演算処理により出力される情報を取得し出力する割付情報出力部12bと、を有している。さらに、割付支援装置1bは、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けを機械学習するための学習部21bを有している。なお、学習部21bは、割付学習装置2bの機能ブロックである。 The allocation support device 1b is a device that supports the review of the allocation of the controlled device 150 in the automatic control system AS that is already in operation. The allocation support device 1b inputs the information acquisition unit 11b that acquires various information in the automatic control system AS and the information acquired by the information acquisition unit 11b, and infers the allocation of the control target device 150 in the automatic control system AS. It has a unit 20b and an allocation information output unit 12b that acquires and outputs information output by the arithmetic processing of the inference unit 20b. Further, the allocation support device 1b has a learning unit 21b for machine learning the allocation of the control target device 150 in the automatic control system AS. The learning unit 21b is a functional block of the allocation learning device 2b.

情報取得部11bは、割付情報400、時間帯情報500、ユニット消費電力情報600、機器消費電力情報700、割付情報400に対応する各入出力ユニット202の各入出力端子への信号の送信回数を示す回数情報401を含んだ第1入力情報800bを取得するか、又は、システム電力使用情報900、割付情報400、回数情報401を含む第2入力情報1000bを取得する。回数情報401については後述する。 The information acquisition unit 11b determines the number of times a signal is transmitted to each input / output terminal of each input / output unit 202 corresponding to the allocation information 400, the time zone information 500, the unit power consumption information 600, the device power consumption information 700, and the allocation information 400. The first input information 800b including the indicated number of times information 401 is acquired, or the second input information 1000b including the system power usage information 900, the allocation information 400, and the number of times information 401 is acquired. The number information 401 will be described later.

推論部20bは、前処理部22と演算処理部26bとを備えている。前処理部22は実施の形態1と同様の機能を有する。演算処理部26bは、後述する学習部21bにより機械学習を行うことで生成した学習済モデルを読み出し、情報取得部11bで取得した情報に基づいて、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けの見直しを推論する。推論部20での演算処理については後述する。 The inference unit 20b includes a preprocessing unit 22 and an arithmetic processing unit 26b. The pretreatment unit 22 has the same function as that of the first embodiment. The arithmetic processing unit 26b reads out the learned model generated by performing machine learning by the learning unit 21b described later, and allocates the controlled target device 150 in the automatic control system AS based on the information acquired by the information acquisition unit 11b. Infer a review. The arithmetic processing in the inference unit 20 will be described later.

推論部20bは、第1入力情報800b又は第2入力情報1000bのいずれを入力し、後述する各演算処理を実行する。割付情報400で割り付けた前記自動制御システムASの電力使用量が減少し、且つ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間が増加するような割り付け状態を推論する。さらに、この割り付け状態は、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの少なくとも1つの入出力ユニット202の有する複数の入出力端子に送信される信号の送信回数のうちの最大値が減少するように推論部20bにより推論される。 The inference unit 20b inputs either the first input information 800b or the second input information 1000b, and executes each arithmetic processing described later. The power consumption of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 is reduced, and the power to at least one input / output unit 202 of the plurality of input / output units 202 of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 is reduced. Infer an allocation state that increases the time to stop supply. Further, in this allocation state, the maximum value of the number of transmissions of signals transmitted to a plurality of input / output terminals of at least one input / output unit 202 of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 is reduced. It is inferred by the inference unit 20b.

割付情報出力部12bは、推論部20bで推論された割り付け状態を見直割付情報1100bとして取得し出力する。出力された見直割付情報1100bは、表示部104に表示される。 The allocation information output unit 12b acquires and outputs the allocation state inferred by the inference unit 20b as the direct allocation information 1100b. The output review allocation information 1100b is displayed on the display unit 104.

以下に、上述の情報取得部11bが取得する各情報及び割付情報出力部12bが出力する情報について説明する。なお、情報取得部11bが取得する各情報のうち、割付情報400、時間帯情報500、ユニット消費電力情報600、機器消費電力情報700、システム電力使用情報900は上述の実施の形態1と同様であるため説明を省略する。 The information acquired by the above-mentioned information acquisition unit 11b and the information output by the allocation information output unit 12b will be described below. Of the information acquired by the information acquisition unit 11b, the allocation information 400, the time zone information 500, the unit power consumption information 600, the device power consumption information 700, and the system power usage information 900 are the same as those in the above-described first embodiment. Therefore, the description will be omitted.

図14は、回数情報401の一例を示す図である。図14に示すように、回数情報401は、割付情報400に対応する各入出力ユニット202の各入出力端子への信号の送信回数を示す。具体的には、回数情報401は、図4と同様に3台の入出力ユニット202A、202B、202Cと、各入出力ユニット202A、202B、202Cの入出力端子X0、X1、X2、Y0、Y1、Y2、Z0、Z1、Z2と、を対応させて示し、各入出力端子へ信号が送信された回数と各入出力端子とを対応させて示している。なお、各入出力端子へ信号が送信された回数は、CPUユニット201から入出力端子へ信号が送信された回数、及び、制御対象機器150から入出力端子へ信号が送信された回数の合計の回数である。なお、図14に示すように、本実施の形態2では入出力ユニット202Aの入出力端子の中で信号の送信回数が最も多いのは、入出力端子X1であり、18429回であった。同様に入出力ユニット202Bの入出力端子の中で信号の送信回数が最も多いのは、入出力端子Y0であり、15320回であり、入出力ユニット202Cの入出力端子の中で信号の送信回数が最も多いのは、入出力端子Z0であり、19079回であった。 FIG. 14 is a diagram showing an example of the number-of-times information 401. As shown in FIG. 14, the number-of-times information 401 indicates the number of times a signal is transmitted to each input / output terminal of each input / output unit 202 corresponding to the allocation information 400. Specifically, the number of times information 401 includes three input / output units 202A, 202B, 202C and input / output terminals X0, X1, X2, Y0, Y1 of each input / output unit 202A, 202B, 202C as in FIG. , Y2, Z0, Z1, Z2 are shown in correspondence with each other, and the number of times a signal is transmitted to each input / output terminal is shown in correspondence with each input / output terminal. The number of times the signal is transmitted to each input / output terminal is the total of the number of times the signal is transmitted from the CPU unit 201 to the input / output terminal and the number of times the signal is transmitted from the controlled device 150 to the input / output terminal. The number of times. As shown in FIG. 14, in the second embodiment, the input / output terminal X1 has the largest number of signal transmissions among the input / output terminals of the input / output unit 202A, which is 18429 times. Similarly, the input / output terminal Y0 has the largest number of signal transmissions among the input / output terminals of the input / output unit 202B, which is 15320 times, and the number of signal transmissions among the input / output terminals of the input / output unit 202C. The most common was the input / output terminal Z0, which was 19079 times.

本実施の形態2において、第1入力情報800bは、上述の割付情報400、時間帯情報500、ユニット消費電力情報600、機器消費電力情報700、回数情報401を含む情報である。なお、本実施の形態2では、第1入力情報800bは、割付情報400、時間帯情報500、ユニット消費電力情報600、機器消費電力情報700、回数情報401の5つの情報で構成されている。 In the second embodiment, the first input information 800b is information including the above-mentioned allocation information 400, time zone information 500, unit power consumption information 600, device power consumption information 700, and number of times information 401. In the second embodiment, the first input information 800b is composed of five pieces of information: allocation information 400, time zone information 500, unit power consumption information 600, device power consumption information 700, and number of times information 401.

また、本実施の形態2において、第2入力情報1000bは、上述の割付情報400、システム電力使用情報900、回数情報401を含む情報である。なお、本実施の形態2では、第2入力情報1000bは、割付情報400とシステム電力使用情報900と回数情報401との3つの情報で構成されている。 Further, in the second embodiment, the second input information 1000b is information including the above-mentioned allocation information 400, system power usage information 900, and number of times information 401. In the second embodiment, the second input information 1000b is composed of three pieces of information: allocation information 400, system power usage information 900, and number of times information 401.

図15は、見直割付情報1100bを示す図であり、見直割付情報1100bは、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けの情報を含んでいる。図16は、見直割付情報1100bに基づいて自動制御システムASにおける入出力ユニット202の入出力端子へ制御対象機器150を割り付けた場合の、自動制御システムASの1日の稼働状態を示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing the review allocation information 1100b, and the review allocation information 1100b includes the allocation information of the control target device 150 in the automatic control system AS. FIG. 16 is a diagram showing a daily operating state of the automatic control system AS when the control target device 150 is assigned to the input / output terminals of the input / output unit 202 in the automatic control system AS based on the review allocation information 1100b. be.

見直割付情報1100bは、図15に示すように、入出力ユニット202A〜202Cと、入出力ユニット202A〜202Cの備える入出力端子X0〜Z2と、各入出力端子に割り付けられる制御対象機器150の機器名M1〜M9と、入出力端子に信号が送信された回数である送信回数と、入出力ユニット202の稼働時間の合計であるユニット稼働時間と、制御対象機器150の稼働時間の合計である機器稼働時間と、自動制御システムASの電力使用量と、を対応させて示すものである。なお、見直割付情報1100bに含まれる、入出力ユニット202A〜202Cと、入出力ユニット202A〜202Cの入出力端子X0〜Z2と、各入出力端子に割り付けられる制御対象機器150の機器名M1〜M9と、を対応付けた情報が、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けの情報である。見直割付情報1100bに基づく割り付けによれば、入出力ユニット202A、202B、202Cに対して制御対象機器150の稼働時間帯に偏りを持たせ、且つ、各入出力ユニット202A、202B、202Cに対して信号の送信回数に偏りを持たせて割り付けることができる。 As shown in FIG. 15, the review allocation information 1100b includes the input / output units 202A to 202C, the input / output terminals X0 to Z2 provided in the input / output units 202A to 202C, and the control target device 150 assigned to each input / output terminal. The device names M1 to M9, the number of transmissions, which is the number of times signals are transmitted to the input / output terminals, the unit operating time, which is the total operating time of the input / output unit 202, and the total operating time of the controlled device 150. It shows the device operating time and the power consumption of the automatic control system AS in correspondence with each other. The input / output units 202A to 202C, the input / output terminals X0 to Z2 of the input / output units 202A to 202C, and the device names M1 to the control target device 150 assigned to each input / output terminal included in the review allocation information 1100b. The information associated with M9 is the information on the allocation of the control target device 150 in the automatic control system AS. According to the allocation based on the review allocation information 1100b, the input / output units 202A, 202B, and 202C are biased in the operating time zone of the controlled device 150, and the input / output units 202A, 202B, and 202C are assigned. Therefore, the number of signal transmissions can be biased and assigned.

つまり、図16に示すように、入出力ユニット202A、202Bは、自動制御システムASの1日の稼働の中で、割り付けられている制御対象機器150のいずれかが常に稼働しているため、入出力ユニット202A、202Bに対しては1日中電力供給が行われていることがわかる。入出力ユニット202Cは、自動制御システムASの1日の稼働の中で、12:00から15:00の間と22:00から24:00の間で電力供給を停止することができることがわかる。また、図15に示すように、見直割付情報1100bを用いた割り付けによれば、自動制御システムASの電力使用量が2265kWhである。つまり、見直割付情報1100bに基づく割り付けによれば、自動制御システムASの電力使用量が減少していることがわかる。さらに、入出力ユニット202Cへの電力供給を停止する時間が、割付情報400で示す自動制御システムASの割り付けにおける入出力ユニット202Cへの電力供給を停止する時間よりも増加していることがわかる。 That is, as shown in FIG. 16, the input / output units 202A and 202B are turned on because any of the assigned controlled devices 150 is always operating during the daily operation of the automatic control system AS. It can be seen that power is supplied to the output units 202A and 202B all day long. It can be seen that the input / output unit 202C can stop the power supply between 12:00 and 15:00 and between 22:00 and 24:00 during the daily operation of the automatic control system AS. Further, as shown in FIG. 15, according to the allocation using the review allocation information 1100b, the power consumption of the automatic control system AS is 2265 kWh. That is, according to the allocation based on the review allocation information 1100b, it can be seen that the power consumption of the automatic control system AS is reduced. Further, it can be seen that the time for stopping the power supply to the input / output unit 202C is longer than the time for stopping the power supply to the input / output unit 202C in the allocation of the automatic control system AS shown in the allocation information 400.

また、図15に示すように、入出力ユニット202Aと入出力ユニット202Cとは、入出力ユニット202A、202Cのそれぞれが有する複数の入出力端子に送信される信号の送信回数のうちのそれぞれ入出力ユニット202A、202Cに対する最大値が、図14に示す、割付情報400で示される自動制御システムASの割り付けにおける入出力ユニット202A、202Cの有する複数の入出力端子に送信される信号の送信回数のうちのそれぞれ入出力ユニット202A、202Cに対する最大値よりも小さくなっている。 Further, as shown in FIG. 15, the input / output unit 202A and the input / output unit 202C each input / output out of the number of times of transmission of signals transmitted to a plurality of input / output terminals of each of the input / output units 202A and 202C. The maximum value for the units 202A and 202C is the number of times the signals transmitted to the plurality of input / output terminals of the input / output units 202A and 202C in the allocation of the automatic control system AS shown in the allocation information 400 shown in FIG. 14 are transmitted. It is smaller than the maximum value for the input / output units 202A and 202C, respectively.

具体的には、図14に示す、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの入出力ユニット202Aのそれぞれの入出力端子に送信される信号の送信回数のうちの最大値は18429回であったが、見直割付情報1100bに含まれる割り付けの情報で割り付けた自動制御システムASの入出力ユニット202Aのそれぞれの入出力端子に送信される信号の送信回数のうちの最大値は7959回である。また、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの入出力ユニット202Cのそれぞれの入出力端子に送信される信号の送信回数のうちの最大値は19079回であったが、見直割付情報1100bに含まれる割り付けの情報で割り付けた入出力ユニット202Cのそれぞれの入出力端子に送信される信号の送信回数のうちの最大値は2615回である。 Specifically, the maximum number of transmissions of the signal transmitted to each input / output terminal of the input / output unit 202A of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 shown in FIG. 14 was 18429 times. However, the maximum number of transmissions of the signal transmitted to each input / output terminal of the input / output unit 202A of the automatic control system AS allocated by the allocation information included in the review allocation information 1100b is 7959. Further, the maximum number of transmissions of the signal transmitted to each input / output terminal of the input / output unit 202C of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 was 19079 times, but the review allocation information 1100b The maximum number of transmissions of the signal transmitted to each input / output terminal of the input / output unit 202C allocated by the included allocation information is 2615 times.

図17は、実施の形態2に係る学習部21bの機能ブロックの一例を示す図である。学習部21bは、割付学習装置2bの機能を実現する機能ブロックであり、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けの見直しを機械学習する。図16に示すように、学習部21bは、上述の実施の形態1と同様に機能する前処理部22a、本実施の形態2における学習用データを取得する学習用データ取得部23b、学習済モデルの生成に影響を与える情報を取得する重付情報取得部27、学習済モデルを生成するモデル生成部25b、学習済モデルを記憶するモデル記憶部25bを備えている。 FIG. 17 is a diagram showing an example of the functional block of the learning unit 21b according to the second embodiment. The learning unit 21b is a functional block that realizes the function of the allocation learning device 2b, and machine-learns the review of the allocation of the control target device 150 in the automatic control system AS. As shown in FIG. 16, the learning unit 21b includes a preprocessing unit 22a that functions in the same manner as in the first embodiment, a learning data acquisition unit 23b that acquires learning data in the second embodiment, and a trained model. It includes a weighted information acquisition unit 27 that acquires information that affects the generation of the trained model, a model generation unit 25b that generates a trained model, and a model storage unit 25b that stores the trained model.

重付情報取得部27は、後述の学習済モデル生成の際の報酬に重み付けを行う重付情報を取得する。学習用データ取得部23bは、学習部21bでの機械学習に必要な学習用データを取得する。本実施の形態2における学習用データについては後述する。 The weighted information acquisition unit 27 acquires weighted information that weights the reward at the time of generating the learned model, which will be described later. The learning data acquisition unit 23b acquires learning data necessary for machine learning in the learning unit 21b. The learning data in the second embodiment will be described later.

モデル生成部24bは、学習用データ及び重付情報に基づいて、割付情報400で割り付けた前記自動制御システムASの電力使用量が減少し、且つ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間が増加するような割り付け状態を推論する学習済モデルを生成する。さらに、この学習済モデルは、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの少なくとも1つの入出力ユニット202の有する複数の入出力端子に送信される信号の送信回数のうちの最大値が減少するように生成されている。 The model generation unit 24b reduces the power consumption of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 based on the learning data and the allocation information, and has a plurality of automatic control system ASs allocated by the allocation information 400. Generates a trained model that infers an allocation state that increases the time to stop the power supply to at least one of the input / output units 202 of the above. Further, in this trained model, the maximum value of the number of transmissions of signals transmitted to a plurality of input / output terminals of at least one input / output unit 202 of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 is reduced. Is generated in.

以下に本実施の形態2に係る学習部21bで行う学習済モデルの生成について説明する。なお、モデル生成部24bが用いる学習アルゴリズムは教師あり学習、教師なし学習、強化学習等の公知のアルゴリズムを用いることができる。なお、学習部21bとして演算装置300を機能させるプログラムは、割付学習プログラムである。 The generation of the trained model performed by the learning unit 21b according to the second embodiment will be described below. As the learning algorithm used by the model generation unit 24b, known algorithms such as supervised learning, unsupervised learning, and reinforcement learning can be used. The program that causes the arithmetic unit 300 to function as the learning unit 21b is an allocation learning program.

本実施の形態2では、上述の実施の形態1と同様に、機械学習の強化学習(Reinforcement Learning)を適用した場合について説明する。強化学習の代表的な手法である、Q学習を用いる場合、行動価値関数Q(s,a)の一般的な更新式は上述の数3で表される。 In the second embodiment, the case where the reinforcement learning of machine learning is applied as in the first embodiment will be described. When Q-learning, which is a typical method of reinforcement learning, is used, the general update formula of the action value function Q (s, a) is represented by the above equation 3.

本実施の形態2では、数3において、「自動制御システムASを稼働させたときの電力使用情報」及び「自動制御システムASに含まれる複数の入出力ユニット202のそれぞれが有する複数の入出力端子に送信される信号の送信回数を示す回数情報401」が行動aとなり、「自動制御システムASにおける制御対象機器150の割付情報400」が状態sとなり、時刻tの状態sにおける最良の行動aを学習する。本実施の形態2では、後述する重付情報取得部27で取得した重付情報を考慮して学習を行う。In the second embodiment, in Equation 3, "power usage information when the automatic control system AS is operated" and "plurality of input / output terminals of each of the plurality of input / output units 202 included in the automatic control system AS". times information 401 "behavioral a t next showing the number of times of transmission of the signal transmitted to the" automatic control system of the control target device 150 in the aS allocation information 400 "is next state s t, the time t at state s t best to learn the action a t. In the second embodiment, learning is performed in consideration of the weighted information acquired by the weighted information acquisition unit 27, which will be described later.

なお、自動制御システムASを稼働させたときの電力使用情報とは、割付情報400で割り付けた自動制御システムを稼働させたときの入出力ユニット202の消費電力と制御対象機器150の消費電力とに基づいて算出された自動制御システムASの電力使用量を含む情報であり、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割付情報400とは、自動制御システムASに含まれる入出力ユニット202の入出力端子と制御対象機器150とを対応させた情報である。 The power usage information when the automatic control system AS is operated is the power consumption of the input / output unit 202 and the power consumption of the control target device 150 when the automatic control system assigned by the allocation information 400 is operated. The information including the power consumption of the automatic control system AS calculated based on the above, and the allocation information 400 of the control target device 150 in the automatic control system AS is the input / output terminal of the input / output unit 202 included in the automatic control system AS. This is information corresponding to the control target device 150.

重付情報取得部27は、学習済モデル生成の際に報酬に重み付けを行う重付情報を取得する。重付情報は、後述する報酬計算部24Rbで計算する報酬に対して作用する係数であり、0.0から0.1の範囲が設定可能である。重付情報取得部27は、ユーザが入力部103を介して設定した係数を重付情報として取得する。本実施の形態2では、後述する第1報酬r1及び第2報酬r2のそれぞれに対して作用する2つの係数を重付情報として取得する。例えば、第1報酬r1の影響を大きくして学習させたい場合は、第1報酬r1に対して作用する係数を大きく設定し(例えば「0.8」)、第2報酬r2に対して作用する係数を第1報酬r1に対して作用する係数よりも小さく設定する(例えば、「0.6」)。 The weighted information acquisition unit 27 acquires weighted information that weights the reward when the trained model is generated. The weighted information is a coefficient that acts on the reward calculated by the reward calculation unit 24Rb, which will be described later, and can be set in the range of 0.0 to 0.1. The weighted information acquisition unit 27 acquires the coefficient set by the user via the input unit 103 as the weighted information. In the second embodiment, two coefficients acting on each of the first reward r1 and the second reward r2, which will be described later, are acquired as weighted information. For example, when it is desired to increase the influence of the first reward r1 for learning, a coefficient acting on the first reward r1 is set large (for example, "0.8"), and the coefficient acts on the second reward r2. The coefficient is set to be smaller than the coefficient acting on the first reward r1 (for example, "0.6").

報酬計算部24Rbは、自動制御システムASを稼働させたときの電力使用情報、自動制御システムASに含まれる複数の入出力ユニット202のそれぞれが有する複数の入出力端子に送信される信号の送信回数を示す回数情報401、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割付情報400、重付情報に基づいて報酬を計算する。 The reward calculation unit 24Rb is the power usage information when the automatic control system AS is operated, and the number of transmissions of signals transmitted to a plurality of input / output terminals of each of the plurality of input / output units 202 included in the automatic control system AS. The reward is calculated based on the number of times information 401 indicating the above, the allocation information 400 of the control target device 150 in the automatic control system AS, and the weighting information.

報酬計算部24Rbは、電力使用量における所定の閾値であり、予め定められた第1閾値(以下、本実施の形態2では、便宜上「電力閾値」という)と電力使用量(kWh)との差に基づいて、第1報酬r1を計算し、第1報酬r1に対して重付情報に基づく係数を乗算する。例えば、自動制御システムASを稼働させたときの電力使用情報に含まれる電力使用量が電力閾値より小さい場合には第1報酬r1を増大させ(例えば「電力閾値から電力使用量の値を減算した正の値」とし)、増大させた第1報酬r1に対して係数を乗算する。他方、自動制御システムASを稼働させたときの電力使用情報に含まれる電力使用量が電力閾値より大きい場合には第1報酬r1を低減し(例えば「電力閾値から電力使用量の値を減算した負の値」とし)、低減した第1報酬r1に対して係数を乗算する。なお電力閾値とは、学習させる際の任意の数値であり、電力使用量の数値を参考として決定することができる。 The reward calculation unit 24Rb is a predetermined threshold value in the power consumption amount, and is a difference between a predetermined first threshold value (hereinafter, referred to as “power threshold value” for convenience in the second embodiment) and the power consumption amount (kWh). The first reward r1 is calculated based on the above, and the first reward r1 is multiplied by a coefficient based on the weighting information. For example, when the power consumption included in the power usage information when the automatic control system AS is operated is smaller than the power threshold, the first reward r1 is increased (for example, "the value of the power usage is subtracted from the power threshold". (Positive value), and multiply the increased first reward r1 by a coefficient. On the other hand, when the power consumption included in the power usage information when the automatic control system AS is operated is larger than the power threshold, the first reward r1 is reduced (for example, "the value of the power usage is subtracted from the power threshold". Negative value "), and multiply the reduced first reward r1 by a coefficient. The power threshold is an arbitrary numerical value for learning, and can be determined with reference to the numerical value of the amount of electric power used.

また、報酬計算部24Rbは、入出力端子に送信される信号の送信回数における所定の閾値であり、予め定められた第2閾値(以下、本実施の形態2では、便宜上「回数閾値」という)と複数の入出力ユニット202のそれぞれの入出力端子への信号の送信回数のうちの最大値を合計した合計回数との差に基づいて、第2報酬r2を計算する。 Further, the reward calculation unit 24Rb is a predetermined threshold value for the number of times the signal transmitted to the input / output terminal is transmitted, and is a predetermined second threshold value (hereinafter, in the second embodiment, it is referred to as a “number of times threshold value” for convenience). The second reward r2 is calculated based on the difference between the total number of times the signal is transmitted to the respective input / output terminals of the plurality of input / output units 202 and the total number of times the maximum value is transmitted to the respective input / output terminals of the plurality of input / output units 202.

なお、合計回数とは、例えば、以下の手法にて求めることができる。まず、自動制御システムASを稼働させたときの入出力ユニット202のそれぞれの入出力端子へ送信される信号の送信回数のうちで、最も送信回数の多い入出力端子に該当する送信回数を入出力ユニット202における送信回数の最大値とする。この最大値を各入出力ユニットに対して抽出する。次に、抽出した複数の最大値を合計して合計回数とする。 The total number of times can be obtained by, for example, the following method. First, among the number of times the signal transmitted to each input / output terminal of the input / output unit 202 when the automatic control system AS is operated, the number of transmissions corresponding to the input / output terminal having the largest number of transmissions is input / output. It is the maximum value of the number of transmissions in the unit 202. This maximum value is extracted for each I / O unit. Next, the plurality of extracted maximum values are summed to obtain the total number of times.

報酬計算部24Rbは、自動制御システムASに含まれる複数の入出力ユニット202のそれぞれが有する複数の入出力端子に送信される信号の送信回数を示す回数情報401に含まれる合計回数が回数閾値より小さい場合には第2報酬r2を増大させ(例えば「回数閾値から合計回数の値を減算した正の値」とし)、増大させた第2報酬r2に対して係数を乗算する。他方、自動制御システムASに含まれる複数の入出力ユニット202のそれぞれが有する複数の入出力端子に送信される信号の送信回数を示す回数情報401に含まれる合計回数が回数閾値より大きい場合には第2報酬r2を低減し(例えば「電力閾値から電力使用量の値を減算した負の値」とし)、低減した第2報酬r2に対して係数を乗算する。なお回数閾値とは、学習させる際の任意の数値であり、入出力端子への信号の送信回数の数値を参考として決定することができる。 In the reward calculation unit 24Rb, the total number of times included in the number-of-times information 401 indicating the number of times of transmission of signals transmitted to a plurality of input / output terminals of each of the plurality of input / output units 202 included in the automatic control system AS is from the number-of-times threshold value. If it is small, the second reward r2 is increased (for example, “a positive value obtained by subtracting the total number of times from the number threshold value”), and the increased second reward r2 is multiplied by a coefficient. On the other hand, when the total number of times included in the number-of-times information 401 indicating the number of times of transmission of signals transmitted to a plurality of input / output terminals of each of the plurality of input / output units 202 included in the automatic control system AS is larger than the number-of-times threshold value. The second reward r2 is reduced (for example, “a negative value obtained by subtracting the power consumption value from the power threshold value”), and the reduced second reward r2 is multiplied by a coefficient. The number-of-times threshold value is an arbitrary numerical value at the time of learning, and can be determined with reference to the numerical value of the number of times of signal transmission to the input / output terminal.

そして、報酬計算部24Rbは、第1報酬r1と第2報酬r2とを加算して、最終報酬を決定する。なお、ここでの最終報酬は、数3で表した更新式の報酬rt+1を示すものである。Then, the reward calculation unit 24Rb adds the first reward r1 and the second reward r2 to determine the final reward. The final reward here indicates the renewal reward rt + 1 represented by Equation 3.

関数更新部24Ubは、報酬計算部24Rbによって計算される最終報酬に従って、割付情報400で割り付けた前記自動制御システムASの電力使用量が減少し、且つ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間が増加し、且つ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの少なくとも1つの入出力ユニット202の有する複数の入出力端子に送信される信号の送信回数のうちの最大値が減少する制御対象機器150の割り付け状態を決定するための関数を更新し、モデル記憶部25に出力する。 The function update unit 24Ub reduces the power consumption of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 according to the final reward calculated by the reward calculation unit 24Rb, and reduces the power consumption of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400. The time for stopping the power supply to at least one input / output unit 202 among the plurality of input / output units 202 is increased, and the plurality of the plurality of the at least one input / output unit 202 of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 The function for determining the allocation state of the control target device 150 in which the maximum value of the number of transmissions of the signal transmitted to the input / output terminal of is decreased is updated and output to the model storage unit 25.

例えばQ学習の場合、数3で表される行動価値関数Q(s,a)を割付情報400で割り付けた前記自動制御システムASの電力使用量が減少し、且つ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間が増加するような割り付け状態を算出するための関数として用いる。さらに、この関数で算出される割り付け状態は、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの少なくとも1つの入出力ユニット202の有する複数の入出力端子に送信される信号の送信回数のうちの最大値が減少する割り付け状態である。For example, in the case of Q-learning, power usage of the automatic control system AS that action value represented by the number 3 function Q (s t, a t) was allocated in allocation information 400 is reduced, and the allocation in allocation information 400 It is used as a function for calculating an allocation state such that the time for stopping the power supply to at least one input / output unit 202 among the plurality of input / output units 202 of the automatic control system AS increases. Further, the allocation state calculated by this function is the maximum value of the number of transmissions of signals transmitted to a plurality of input / output terminals of at least one input / output unit 202 of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400. Is in an allocation state where is decreasing.

以上のような学習を繰り返し実行する。モデル記憶部25bは、関数更新部24Ubによって更新された行動価値関数Q(s,a)、すなわち、学習済モデルを記憶する。The above learning is repeatedly executed. Model storage unit 25b, action value is updated by the function updating unit 24Ub function Q (s t, a t) , i.e., storing the learned model.

図18は、本実施の形態2に係る学習部21bで機械学習により学習済モデルを生成する動作を示すフローチャートである。 FIG. 18 is a flowchart showing an operation of generating a trained model by machine learning in the learning unit 21b according to the second embodiment.

図18に示すように、学習部21は、上述の第1入力情報800bと構成が同様の学習用第1入力情報800b、又は、上述の第2入力情報1000bと構成が同様の学習用第2入力情報1000bのいずれかの入力を受け付ける(ステップS301)。重付情報取得部27により、重付情報を取得する(ステップS302)。入力された学習用第1入力情報800b、又は、学習用第2入力情報1000bに基づき、自動制御システムASにおける制御対象機器150の学習用割付情報400と、自動制御システムASを稼働させたときの学習用電力使用情報と、学習用割付情報400に対応する自動制御システムASに含まれる複数の入出力ユニット202のそれぞれが有する複数の入出力端子に送信される信号の送信回数を示す学習用回数情報401とを含む学習用データを取得する(ステップS303)。取得した学習用データに基づいて、制御対象機器150の割り付け状態を推論する学習済モデルを生成する(ステップS304)。生成した学習済モデルを記憶する(ステップS305)。以下にステップS303及びステップS304について詳述する。 As shown in FIG. 18, the learning unit 21 has the first input information 800b for learning having the same configuration as the first input information 800b described above, or the second input information 800b for learning having the same configuration as the second input information 1000b described above. Accepts any input of the input information 1000b (step S301). The weighted information acquisition unit 27 acquires the weighted information (step S302). When the learning allocation information 400 of the control target device 150 in the automatic control system AS and the automatic control system AS are operated based on the input learning first input information 800b or learning second input information 1000b. The number of times of learning indicating the number of times of transmission of signals transmitted to a plurality of input / output terminals of each of the plurality of input / output units 202 included in the automatic control system AS corresponding to the learning power usage information and the learning allocation information 400. Acquire learning data including information 401 (step S303). Based on the acquired learning data, a trained model that infers the allocation state of the controlled device 150 is generated (step S304). The generated trained model is stored (step S305). Step S303 and step S304 will be described in detail below.

ステップS303において、入力された入力情報が学習用第1入力情報800bである場合に、上述の実施の形態1と同様に学習用データを取得するために前処理部22により、学習用第1入力情報800bに含まれる学習用時間帯情報500、学習用ユニット消費電力情報600、学習用機器消費電力情報700に基づいて、自動制御システムASを稼働させたときの学習用電力使用情報を算出する。学習用第1入力情報800bに含まれている学習用割付情報400及び学習用回数情報401と、前処理部22で算出した自動制御システムASを稼働させたときの学習用電力使用情報と、を学習用データとして学習用データ取得部23bが取得する。 In step S303, when the input information is the learning first input information 800b, the preprocessing unit 22 uses the preprocessing unit 22 to acquire the learning data in the same manner as in the first embodiment described above. Based on the learning time zone information 500, the learning unit power consumption information 600, and the learning device power consumption information 700 included in the information 800b, the learning power usage information when the automatic control system AS is operated is calculated. The learning allocation information 400 and the learning frequency information 401 included in the learning first input information 800b, and the learning power usage information when the automatic control system AS calculated by the preprocessing unit 22 is operated. The learning data acquisition unit 23b acquires the learning data.

また、入力された入力情報が学習用第2入力情報1000bである場合は、学習用第2入力情報1000bに含まれる学習用割付情報400と、学習用システム電力使用情報900と、学習用回数情報401と、を学習用データとして学習用データ取得部23bが取得する。なお、学習用システム電力使用情報900は、学習用電力使用情報である。 When the input input information is the learning second input information 1000b, the learning allocation information 400 included in the learning second input information 1000b, the learning system power usage information 900, and the learning frequency information 401 and are acquired by the learning data acquisition unit 23b as learning data. The learning system power usage information 900 is learning power usage information.

ステップS304において、モデル生成部23bは、自動制御システムASを稼働させたときの学習用電力使用情報、自動制御システムASにおける制御対象機器150の学習用割付情報400、自動制御システムASに含まれる複数の入出力ユニット202のそれぞれが有する複数の入出力端子に送信される信号の学習用送信回数を示す回数情報401に基づいて報酬を計算する。具体的には、報酬計算部24Rbは、第1報酬r1及び第2報酬r2を計算し、重付情報を考慮して、最終報酬を計算する。まず、報酬計算部24Rbは、学習用電力使用情報、学習用割付情報400を使用して、予め定められた電力閾値と学習用電力使用情報に含まれる電力使用量(kWh)との差に基づいて第1報酬r1を増加させるか(ステップS304−A)又は第1報酬r1を減じるか(ステップS304−B)を判断する。 In step S304, the model generation unit 23b includes learning power usage information when the automatic control system AS is operated, learning allocation information 400 of the control target device 150 in the automatic control system AS, and a plurality of information included in the automatic control system AS. The reward is calculated based on the number of times information 401 indicating the number of times of learning transmission of the signal transmitted to the plurality of input / output terminals of each of the input / output units 202 of the above. Specifically, the reward calculation unit 24Rb calculates the first reward r1 and the second reward r2, and calculates the final reward in consideration of the weighting information. First, the reward calculation unit 24Rb uses the learning power usage information and the learning allocation information 400, and is based on the difference between the predetermined power threshold and the power usage amount (kWh) included in the learning power usage information. It is determined whether to increase the first reward r1 (step S304-A) or decrease the first reward r1 (step S304-B).

報酬計算部24Rbは、第1報酬r1を増大させると判断した場合に、ステップS304−Aにおいて第1報酬r1を増大させる。一方、報酬計算部24Rbは、第1報酬r1を減少させると判断した場合に、ステップS304−Bにおいて第1報酬r1を減少させる。そして、ステップS304−CにおいてステップS302で取得した重付情報に含まれる係数を増大又減少させた第1報酬r1に乗算する。 When the reward calculation unit 24Rb determines that the first reward r1 is to be increased, the reward calculation unit 24Rb increases the first reward r1 in step S304-A. On the other hand, when the reward calculation unit 24Rb determines that the first reward r1 is to be reduced, the reward calculation unit 24Rb reduces the first reward r1 in step S304-B. Then, in step S304-C, the coefficient included in the weighting information acquired in step S302 is multiplied by the increased or decreased first reward r1.

続いて、報酬計算部24Rbは、学習用割付情報400、学習用回数情報401を使用して、予め定められた回数閾値と上述の合計回数との差に基づいて第2報酬r2を増加させるか(ステップS304−A)又は第2報酬r2を減じるか(ステップS304−B)を判断する。 Subsequently, the reward calculation unit 24Rb uses the learning allocation information 400 and the learning number of times information 401 to increase the second reward r2 based on the difference between the predetermined number of times threshold value and the above-mentioned total number of times. (Step S304-A) or (step S304-B) to reduce the second reward r2 is determined.

報酬計算部24Rbは、第2報酬r2を増大させると判断した場合に、ステップS304−Aにおいて第2報酬r2を増大させる。一方、報酬計算部24Rbは、第2報酬r2を減少させると判断した場合に、ステップS304−Bにおいて第2報酬r2を減少させる。そして、ステップS304−CにおいてステップS302で取得した重付情報に含まれる係数を増大又減少させた第2報酬r2に乗算する。 When the reward calculation unit 24Rb determines that the second reward r2 is to be increased, the reward calculation unit 24Rb increases the second reward r2 in step S304-A. On the other hand, when the reward calculation unit 24Rb determines that the second reward r2 is to be reduced, the reward calculation unit 24Rb reduces the second reward r2 in step S304-B. Then, in step S304-C, the coefficient included in the weighting information acquired in step S302 is multiplied by the increased or decreased second reward r2.

そして、ステップS304−Dにおいて、報酬計算部24Rbは、計算した第1報酬r1と第2報酬r2とを加算して最終報酬を計算する。 Then, in step S304-D, the reward calculation unit 24Rb calculates the final reward by adding the calculated first reward r1 and second reward r2.

ステップS304−Eにおいて、関数更新部24Ubは、報酬計算部24Rbによって計算された最終報酬に基づいて、モデル記憶部24bが記憶する数3で表される行動価値関数Q(s,a)を更新する。In step S304-E, function updating unit 24Ub, based on the final compensation calculated by the compensation calculator 24Rb, activation level model storage unit 24b is represented by the number 3 for storing function Q (s t, a t) To update.

学習部21bは、以上のステップS303からS304までのステップを、学習用の割付情報400の異なる自動制御システムASに対して繰り返し実行し、行動価値関数Q(st,at)を学習済モデルとして生成する。 The learning unit 21b repeatedly executes the above steps S303 to S304 for different automatic control systems AS of the allocation information 400 for learning, and generates an action value function Q (st, at) as a learned model. do.

なお、上述した学習用割付情報400、学習用回数情報401、学習用時間帯情報500、学習用ユニット消費電力情報600、学習用機器消費電力情報700、学習用第1入力情報800b、学習用システム電力使用情報900、及び、学習用第2入力情報1000b(これらをまとめて「学習用データを得るための情報」ともいう)とは、学習部21bでの機械学習に用いる情報である。学習用データを得るための情報は、後述する推論部20bでの自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付け状態を推論する演算処理を行う際に入力される、割付情報400、回数情報401、時間帯情報500、ユニット消費電力情報600、機器消費電力情報700、第1入力情報800、システム電力使用情報900、及び、第2入力情報1000と区別するために用いた用語である。学習用データを得るための情報は、推論用の情報に対して、各情報としては、それぞれの情報構成は同じであり、各情報を示す具体的な数値等の内容の異なる情報である。 The above-mentioned learning allocation information 400, learning frequency information 401, learning time zone information 500, learning unit power consumption information 600, learning device power consumption information 700, learning first input information 800b, learning system. The power usage information 900 and the learning second input information 1000b (collectively referred to as "information for obtaining learning data") are information used for machine learning in the learning unit 21b. The information for obtaining the learning data is input when the arithmetic processing for inferring the allocation state of the control target device 150 in the automatic control system AS in the inference unit 20b described later is performed, the allocation information 400, the number of times information 401, This term is used to distinguish the time zone information 500, the unit power consumption information 600, the device power consumption information 700, the first input information 800, the system power usage information 900, and the second input information 1000. The information for obtaining the learning data is information having the same information structure as each information with respect to the information for inference, and different contents such as specific numerical values indicating each information.

以下に、本実施の形態2に係る割付支援プログラム及び割付支援装置1bの動作について図を用いて説明する。 Hereinafter, the operation of the allocation support program and the allocation support device 1b according to the second embodiment will be described with reference to the drawings.

図19は、本実施の形態2に係る割付支援プログラム及び割付支援装置1bの動作を示すフローチャートである。割付支援装置1bはインストールされた割付支援プログラムを起動することで動作を開始できる状態となる。 FIG. 19 is a flowchart showing the operation of the allocation support program and the allocation support device 1b according to the second embodiment. The allocation support device 1b is in a state where the operation can be started by activating the installed allocation support program.

ユーザは、稼働させている自動制御システムASの割付情報400、時間帯情報500、自動制御システムASに使用している入出力ユニットのユニット消費電力情報600、機器消費電力情報700、割付情報400に対応する自動制御システムASに含まれる複数の入出力ユニット202のそれぞれが有する複数の入出力端子に送信される信号の送信回数を示す回数情報401の5つの情報で構成される第1入力情報800b、又は、稼働させている自動制御システムASの割付情報400、システム電力使用情報、回数情報401の3つの情報で構成される第2入力情報1000bのいずれかを準備する。 The user can use the allocation information 400 of the automatic control system AS, the time zone information 500, the unit power consumption information 600 of the input / output unit used in the automatic control system AS, the device power consumption information 700, and the allocation information 400. The first input information 800b composed of five pieces of information 401 indicating the number of times a signal transmitted to a plurality of input / output terminals of each of the plurality of input / output units 202 included in the corresponding automatic control system AS is transmitted. Alternatively, one of the second input information 1000b composed of three pieces of information, that is, the allocation information 400, the system power usage information, and the number of times information 401 of the automatic control system AS that is in operation, is prepared.

そして、準備した第1入力情報800b又は第2入力情報1000bのいずれかを割付支援装置1に入力する。入力された第1入力情報800b又は第2入力情報1000bは、記憶部102に記憶される。記憶部102に記憶されている第1入力情報800b又は第2入力情報1000bを、情報取得部11bが読み出して取得する(ステップS401)。 Then, either the prepared first input information 800b or the second input information 1000b is input to the allocation support device 1. The input first input information 800b or second input information 1000b is stored in the storage unit 102. The information acquisition unit 11b reads out and acquires the first input information 800b or the second input information 1000b stored in the storage unit 102 (step S401).

次に、情報取得部11bが取得した第1入力情報800b又は第2入力情報1000bのいずれかが、推論部20bに入力される(ステップS402)。推論部20bは、入力された情報に基づいた演算処理を実行する。ここで、入力された情報に基づく推論部20bの演算処理について具体的に説明する。 Next, either the first input information 800b or the second input information 1000b acquired by the information acquisition unit 11b is input to the inference unit 20b (step S402). The inference unit 20b executes arithmetic processing based on the input information. Here, the arithmetic processing of the inference unit 20b based on the input information will be specifically described.

推論部20bに入力された情報が第1入力情報800bである場合は、第1入力情報800bは、前処理部22により第1演算処理が実行される(ステップS403)。具体的には、上述した数1、数2に相当するシステム電力使用計算用関数を記憶部102に記憶しておき、前処理部22は、記憶部102から読み出して、第1入力情報800bに含まれる、時間帯情報500、自動制御システムASに使用している入出力ユニットのユニット消費電力情報600、機器消費電力情報700に基づき、システム電力使用情報900に相当する情報を算出する。 When the information input to the inference unit 20b is the first input information 800b, the preprocessing unit 22 executes the first arithmetic processing on the first input information 800b (step S403). Specifically, the system power consumption calculation function corresponding to the above-mentioned equations 1 and 2 is stored in the storage unit 102, and the preprocessing unit 22 reads it from the storage unit 102 and stores it in the first input information 800b. Based on the time zone information 500, the unit power consumption information 600 of the input / output unit used in the automatic control system AS, and the device power consumption information 700, the information corresponding to the system power usage information 900 is calculated.

続いて、ステップS402で推論部20bに入力された第1入力情報800bに含まれていた割付情報400、回数情報401と、ステップS403で第1演算処理を行い取得した情報と、に基づき、演算処理部26bは、学習済モデルを使用した第2演算処理を実行する(ステップS404)。つまり、演算処理部26bは、学習部21bのモデル記憶部25bに記憶されている学習済みの学習済モデルを読み出して、第2演算処理を実行し、割付情報400で割り付けた前記自動制御システムASの電力使用量が減少し、且つ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間が増加するような割り付け状態を推論する。さらに、この割り付け状態は、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの少なくとも1つの入出力ユニット202の有する複数の入出力端子に送信される信号の送信回数のうちの最大値が減少するように推論部20bにより推論される。そして、推論の結果が推論部20bから出力される。 Subsequently, a calculation is performed based on the allocation information 400 and the number of times information 401 included in the first input information 800b input to the inference unit 20b in step S402, and the information acquired by performing the first calculation process in step S403. The processing unit 26b executes the second arithmetic processing using the trained model (step S404). That is, the arithmetic processing unit 26b reads the learned trained model stored in the model storage unit 25b of the learning unit 21b, executes the second arithmetic processing, and allocates the automatic control system AS with the allocation information 400. Allocation so that the amount of power used in the system is reduced, and the time for stopping the power supply to at least one of the plurality of input / output units 202 of the automatic control system AS allocated in the allocation information 400 is increased. Infer the state. Further, in this allocation state, the maximum value of the number of transmissions of signals transmitted to a plurality of input / output terminals of at least one input / output unit 202 of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 is reduced. It is inferred by the inference unit 20b. Then, the result of the inference is output from the inference unit 20b.

また、推論部20bに入力された情報が第2入力情報1000bである場合は、第2入力情報1000bにシステム電力使用情報900を含んでいるため、上述のステップS403で行った第1演算処理が不要となるため、ステップS402の後、ステップS404を実行する。第2入力情報1000bが入力された場合は、ステップS404で行う第2演算処理について、第2入力情報1000bを構成する割付情報400と回数情報401とシステム電力使用情報900に基づいて実行する。つまり、推論部20bが行う推論とは、上述の演算処理であり、第1入力情報800bが入力された場合は、第1演算処理及び第2演算処理を指し、第2入力情報1000bが入力された場合は、第2演算処理を指す。 Further, when the information input to the inference unit 20b is the second input information 1000b, the second input information 1000b includes the system power usage information 900, so that the first arithmetic processing performed in the above step S403 can be performed. Since it becomes unnecessary, step S404 is executed after step S402. When the second input information 1000b is input, the second arithmetic processing performed in step S404 is executed based on the allocation information 400, the number of times information 401, and the system power usage information 900 constituting the second input information 1000b. That is, the inference performed by the inference unit 20b is the above-mentioned arithmetic processing, and when the first input information 800b is input, it refers to the first arithmetic processing and the second arithmetic processing, and the second input information 1000b is input. If so, it refers to the second arithmetic processing.

そして、割付情報出力部12bは、推論部20bの演算処理部26bが出力した結果を、見直割付情報1100bとして取得し出力する(ステップS405)。ステップS405を完了することで、割付支援プログラム及び割付支援装置1bは動作を終了する。なお、割付情報出力部12bは、見直割付情報1100bに含まれる、入出力ユニットと入出力ユニットの入出力端子と各入出力端子に割り付けられる制御対象機器150とを対応付けた自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けの情報を取得して出力するようにしてもよい。 Then, the allocation information output unit 12b acquires and outputs the result output by the arithmetic processing unit 26b of the inference unit 20b as the review allocation information 1100b (step S405). By completing step S405, the allocation support program and the allocation support device 1b end their operations. The allocation information output unit 12b is an automatic control system AS that associates the input / output unit, the input / output terminals of the input / output units, and the control target device 150 assigned to each input / output terminal, which are included in the review allocation information 1100b. The information on the allocation of the control target device 150 in the above may be acquired and output.

以上により、本実施の形態2における割付支援プログラム及び割付支援装置1bは、第1入力情報800b、又は、第2入力情報1000bのいずれかを取得する情報取得部11b、第1入力情報800b、又は、第2入力情報1000bが入力されることで、学習済モデルを用いた推論を行う推論部20bから取得した、見直割付情報1100bに含まれる制御対象機器150の割り付けの情報を出力する割付情報出力部12bを有する。これにより、自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けを見直す指標である、本実施の形態2で説明した自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付けの情報を提供することができる。 As described above, the allocation support program and the allocation support device 1b according to the second embodiment are the information acquisition unit 11b, the first input information 800b, or the information acquisition unit 11b that acquires either the first input information 800b or the second input information 1000b. , The second input information 1000b is input, and the allocation information for outputting the allocation information of the controlled target device 150 included in the review allocation information 1100b acquired from the inference unit 20b that performs the inference using the trained model. It has an output unit 12b. As a result, it is possible to provide information on the allocation of the control target device 150 in the automatic control system AS described in the second embodiment, which is an index for reviewing the allocation of the control target device 150 in the automatic control system AS.

したがって、本実施の形態2における見直割付情報1100bを用いた自動制御システムASの割り付けによれば、自動制御システムASに割り付けられた制御対象機器150の稼働時間帯を、各入出力ユニット202に対して偏らせることで、上述の実施の形態1と同様に自動制御システムASの電力使用量を低減することができる。 Therefore, according to the allocation of the automatic control system AS using the review allocation information 1100b in the second embodiment, the operating time zone of the controlled device 150 assigned to the automatic control system AS is set to each input / output unit 202. By biasing it, the power consumption of the automatic control system AS can be reduced as in the first embodiment described above.

また、入出力ユニット202は、通常、入出力端子へ送信される信号を所定の回路へ伝達するためにリレーやコンデンサ等の消耗部品を備えている。入出力ユニット202の備える複数の入出力端子に対応する消耗部品のうち1つが消耗し破損した場合、他の入出力端子に異常がなくとも、入出力ユニット202ごと交換又は修理が必要となる。本実施の形態2における見直割付情報1100bを用いた自動制御システムASの割り付けによれば、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの少なくとも1つの入出力ユニット202の有する複数の入出力端子に送信される信号の送信回数のうちの最大値を減少させることができる。 Further, the input / output unit 202 usually includes consumable parts such as a relay and a capacitor in order to transmit a signal transmitted to the input / output terminals to a predetermined circuit. If one of the consumable parts corresponding to the plurality of input / output terminals provided in the input / output unit 202 is consumed and damaged, the entire input / output unit 202 needs to be replaced or repaired even if the other input / output terminals are normal. According to the allocation of the automatic control system AS using the review allocation information 1100b in the second embodiment, the plurality of input / output terminals of at least one input / output unit 202 of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 The maximum value of the number of times the transmitted signal is transmitted can be reduced.

つまり、割り付けを見直した後の入出力ユニット202は、見直す前に比べ、最も多く信号が送信されていた入出力端子へ信号の送信回数の少ない制御対象機器150が割り付けられることとなる。他方、最も多く信号が送信されていた入出力端子に割り付けられていた制御対象機器150は、他の入出力ユニット202の入出力端子へ割り付けられることとなる。言い換えれば、自動制御システムASの備える複数の入出力ユニット202に対して、入出力ユニット202の有する複数の入出力端子に送信される信号の送信回数が多くなるように制御対象機器150を割り付けられるものと、入出力ユニット202の有する複数の入出力端子に送信される信号の送信回数が少なくなるように制御対象機器150を割り付けられるものと、が生じるように複数の入出力ユニット202に対して信号の送信回数を偏らせる割り付けとすることができる。 That is, in the input / output unit 202 after reviewing the allocation, the control target device 150 having a smaller number of signal transmissions is allocated to the input / output terminals to which the most signals have been transmitted as compared with before the review. On the other hand, the control target device 150 assigned to the input / output terminal to which the most signals are transmitted will be assigned to the input / output terminal of the other input / output unit 202. In other words, the control target device 150 can be assigned to the plurality of input / output units 202 included in the automatic control system AS so that the number of transmissions of signals transmitted to the plurality of input / output terminals of the input / output unit 202 increases. The control target device 150 is assigned so that the number of transmissions of signals transmitted to the plurality of input / output terminals of the input / output unit 202 is reduced, and the control target device 150 is assigned to the plurality of input / output units 202 so as to occur. The allocation can be such that the number of times the signal is transmitted is biased.

したがって、1つの入出力ユニット202の有する複数の入出力端子に信号の送信回数が少なくなるように割り付けられた入出力ユニット202は、交換又は修理の頻度を低減することができる。また、1つの入出力ユニット202の有する複数の入出力端子に信号の送信回数が多くなるように割り付けられた入出力ユニット202であっても、1つの入出力端子が異常であるために入出力ユニット202ごと交換又は修理するという事態を低減できるため、自動制御システムASのメンテナンス性を向上させることができる。 Therefore, the input / output unit 202 allocated so that the number of signal transmissions to the plurality of input / output terminals of one input / output unit 202 is reduced can reduce the frequency of replacement or repair. Further, even if the input / output unit 202 is assigned so that the number of signal transmissions increases to the plurality of input / output terminals of one input / output unit 202, the input / output is performed because one input / output terminal is abnormal. Since the situation of replacing or repairing the entire unit 202 can be reduced, the maintainability of the automatic control system AS can be improved.

なお、学習部21bが、上述のように割付情報400と回数情報401と自動制御システムASを稼働させたときの電力使用情報を含む学習用データに基づいて、学習済モデルを生成している。このため、割付情報400で特定される自動制御システムASにおける制御対象機器150の割り付け状態によって、自動制御システムASが稼働したときの電力使用量がどのように変化するか、及び、自動制御システムASが稼働したときの各入出力ユニット202の備える各入出力端子へ信号を送信される送信回数がどのように変化するかを推論することができる。 The learning unit 21b generates a learned model based on the learning data including the allocation information 400, the number of times information 401, and the power usage information when the automatic control system AS is operated as described above. Therefore, how the power consumption when the automatic control system AS is operated changes depending on the allocation state of the control target device 150 in the automatic control system AS specified by the allocation information 400, and the automatic control system AS. It is possible to infer how the number of transmissions of signals transmitted to each input / output terminal of each input / output unit 202 when the system is in operation changes.

そして、自動制御システムASが稼働したときの電力使用量は、自動制御システムASに含まれる入出力ユニット202への電力供給が行われている場合は、電力使用量が高くなる傾向にあり、入出力ユニット202への電力供給が停止されている場合は低くなる傾向にある。また、入出力端子への信号の送信回数は、割り付けられている制御対象機器150に依存する。つまり、頻繁に稼働する制御対象機器150が割り付けられた入出力端子は、信号が送信される回数が多くなる。したがって、自動制御システムASが稼働したときの電力使用量が低く、且つ、少なくとも1つの入出力ユニットに対して信号の送信回数の最大値が小さくなる割り付け状態を推論することで、割付情報400で割り付けた前記自動制御システムASの電力使用量が減少し、且つ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの複数の入出力ユニット202のうち少なくとも1つの入出力ユニット202への電力供給を停止する時間が増加し、且つ、割付情報400で割り付けた自動制御システムASの少なくとも1つの入出力ユニット202の有する複数の入出力端子に送信される信号の送信回数のうちの最大値が減少する制御対象機器150の割り付け状態を推論することができる。 The power consumption when the automatic control system AS is operated tends to be high when the power is supplied to the input / output unit 202 included in the automatic control system AS. It tends to be low when the power supply to the output unit 202 is stopped. Further, the number of times the signal is transmitted to the input / output terminal depends on the controlled device 150 to which the signal is transmitted. That is, the input / output terminal to which the frequently operated controlled device 150 is assigned increases the number of times the signal is transmitted. Therefore, by inferring the allocation state in which the power consumption when the automatic control system AS is operated is low and the maximum value of the number of times of signal transmission is small for at least one input / output unit, the allocation information 400 is used. The power consumption of the allocated automatic control system AS is reduced, and the power supply to at least one input / output unit 202 of the plurality of input / output units 202 of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 is stopped. A control target in which the time increases and the maximum value of the number of times of transmission of signals transmitted to a plurality of input / output terminals of at least one input / output unit 202 of the automatic control system AS allocated by the allocation information 400 decreases. The allocation state of the device 150 can be inferred.

実施の形態3.
本発明の実施の形態3に係る割付支援プログラム、割付支援装置、割付学習プログラム、割付学習装置について図面を用いて説明する。本実施の形態3においても、割付支援プログラムに割付学習プログラムを含み、割付支援装置が割付学習装置としての機能を有する形態として説明する。なお、上述の実施の形態1及び実施の形態2と同様の構成については、同じ符号を用いて記載し、具体的な説明は省略する。また、本実施の形態3では、上述の実施の形態1と同様に、入出力端子を3つ有する入出力デバイス部を備えた入出力ユニット202を3台備え、各入出力端子に制御対象機器150が割り付けられており制御対象機器150を9台備えた自動制御システムASを一例にして説明を行う。以下、実施の形態1及び実施の形態2と異なる構成について具体的に説明する。
Embodiment 3.
The allocation support program, the allocation support device, the allocation learning program, and the allocation learning device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Also in the third embodiment, the allocation support program includes the allocation learning program, and the allocation support device will be described as having a function as the allocation learning device. The same configurations as those in the first and second embodiments described above will be described using the same reference numerals, and specific description thereof will be omitted. Further, in the third embodiment, similarly to the first embodiment described above, three input / output units 202 having an input / output device unit having three input / output terminals are provided, and each input / output terminal is a controlled device. An explanation will be given by taking as an example an automatic control system AS in which 150 is assigned and nine controlled devices 150 are provided. Hereinafter, configurations different from those of the first embodiment and the second embodiment will be specifically described.

図20は、本実施の形態3に係る割付支援装置1cの機能ブロックの一例を模式的に示す図である。図21は、本実施の形態3に係る割付シミュレーション部の機能ブロックの一例を示す図である。本実施の形態3に係る割付支援装置1cは、上述の実施の形態1及び実施の形態2で説明した構成に加え、割付シミュレーション部31を有している。 FIG. 20 is a diagram schematically showing an example of a functional block of the allocation support device 1c according to the third embodiment. FIG. 21 is a diagram showing an example of a functional block of the allocation simulation unit according to the third embodiment. The allocation support device 1c according to the third embodiment has an allocation simulation unit 31 in addition to the configurations described in the first and second embodiments described above.

割付シミュレーション部31は、図21に示すように、1つの割付情報400に基づいて、複数の学習用の情報を作成する機能を有する。割付シミュレーション部31は、制御情報取得部32、割付演算部33、情報演算部34を備えている。以下割付シミュレーション部31の機能ブロックについて説明する。 As shown in FIG. 21, the allocation simulation unit 31 has a function of creating a plurality of learning information based on one allocation information 400. The allocation simulation unit 31 includes a control information acquisition unit 32, an allocation calculation unit 33, and an information calculation unit 34. The functional blocks of the allocation simulation unit 31 will be described below.

制御情報取得部32は、自動制御システムASを稼働させるための制御プログラムを演算装置300から取得する。本実施の形態3で取得する制御プログラムは、上述の実施の形態1及び実施の形態2で例示した自動制御システムASを稼働させるためのラダープログラムである。 The control information acquisition unit 32 acquires a control program for operating the automatic control system AS from the arithmetic unit 300. The control program acquired in the third embodiment is a ladder program for operating the automatic control system AS illustrated in the first and second embodiments described above.

割付演算部33は、1つの割付情報400に基づいて、複数の学習用割付情報400を作成する。なお、学習用割付情報400とは、上述の割付情報400と区別するために用いた用語であり、情報構成は割付情報400と同じである。具体的には、入出力ユニット202A、202B、202Cと各入出力端子X0、X1、X2、Y0、Y1、Y2、Z0、Z1、Z2が対応付けられており、各入出力端子Xn、Yn、Znと制御対象機器150を特定する機器名Mnとの対応関係が学習用割付情報400ごとに異なる情報である。 The allocation calculation unit 33 creates a plurality of learning allocation information 400 based on one allocation information 400. The learning allocation information 400 is a term used to distinguish it from the above-mentioned allocation information 400, and the information structure is the same as that of the allocation information 400. Specifically, the input / output units 202A, 202B, 202C are associated with the input / output terminals X0, X1, X2, Y0, Y1, Y2, Z0, Z1, Z2, and the input / output terminals Xn, Yn, The correspondence between Zn and the device name Mn that specifies the device to be controlled 150 is different for each learning allocation information 400.

情報演算部34は、割付演算部33が演算により作成した複数の学習用割付情報400のそれぞれに対し、制御情報取得部32で取得した制御プログラムに基づいて、学習用時間帯情報500、学習用回数情報401、学習用システム電力使用情報900、を演算し作成する。なお、学習用時間帯情報500、学習用システム電力使用情報900とは、時間帯情報500、ユニット消費電力情報600、システム電力使用情報900、と区別するために用いた用語であり、各情報としての情報構成は同じであり、各情報を示す具体的な数値等の内容の異なる情報である。 The information calculation unit 34 receives the learning time zone information 500 and the learning for each of the plurality of learning allocation information 400 created by the allocation calculation unit 33 based on the control program acquired by the control information acquisition unit 32. The number of times information 401 and the learning system power usage information 900 are calculated and created. The learning time zone information 500 and the learning system power usage information 900 are terms used to distinguish the time zone information 500, the unit power consumption information 600, and the system power usage information 900, and are used as each information. The information structure of the above is the same, and the information has different contents such as specific numerical values indicating each information.

以下に、本実施の形態3に係る割付シミュレーション部31が実行する演算処理について図を用いて説明する。 Hereinafter, the arithmetic processing executed by the allocation simulation unit 31 according to the third embodiment will be described with reference to the drawings.

図22は、割付シミュレーション部31の動作を示すフローチャートである。割付シミュレーション部31は、演算装置300に記憶されている制御プログラムを取得する(ステップS501)。そして、割付シミュレーション部31は、割付情報400、ユニット消費電力情報600、機器消費電力情報700、の入力を受け付ける(ステップS502)。割付シミュレーション部31は、割付演算部33を用いて、入力を受け付けた割付情報400に基づいて、学習用割付情報400を作成する(ステップS503)。割付シミュレーション部31は、情報演算部34を用いて、取得した制御プログラムと、作成した学習用割付情報400とに基づいて、学習用時間帯情報500、学習用回数情報401、学習用システム電力使用情報900、を作成する(ステップS504)。以下に各ステップにおける演算処理を具体的に説明する。 FIG. 22 is a flowchart showing the operation of the allocation simulation unit 31. The allocation simulation unit 31 acquires the control program stored in the arithmetic unit 300 (step S501). Then, the allocation simulation unit 31 accepts inputs of the allocation information 400, the unit power consumption information 600, and the device power consumption information 700 (step S502). The allocation simulation unit 31 creates the learning allocation information 400 based on the allocation information 400 that has received the input by using the allocation calculation unit 33 (step S503). The allocation simulation unit 31 uses the information calculation unit 34 to use the learning time zone information 500, the learning frequency information 401, and the learning system power based on the acquired control program and the created learning allocation information 400. Information 900, is created (step S504). The arithmetic processing in each step will be specifically described below.

ステップS501において、制御情報取得部32は、演算装置300の記憶部102に記憶されている制御プログラムを読み出して取得する。 In step S501, the control information acquisition unit 32 reads and acquires the control program stored in the storage unit 102 of the arithmetic unit 300.

ステップS502において、割付シミュレーション部31は、ユーザの操作により、割付情報400、割付情報400に含まれる入出力ユニット202のユニット消費電力情報600、割付情報400に含まれる制御対象機器150の機器消費電力情報700の入力を受け付ける。 In step S502, the allocation simulation unit 31 controls the allocation information 400, the unit power consumption information 600 of the input / output unit 202 included in the allocation information 400, and the device power consumption of the controlled device 150 included in the allocation information 400. Accepts the input of information 700.

ステップS503において、割付演算部33は、ステップS502で入力された割付情報400を基に、学習用割付情報400を複数作成する。具体的には、入出力ユニット202と入出力端子との対応関係は変更せず、入出力端子と制御対象機器150との対応関係を変更する演算処理を行い、各入出力端子と制御対象機器150との組み合わせが異なる学習用割付情報400を複数作成する。作成した複数の学習用割付情報400は記憶部102に記憶される。 In step S503, the allocation calculation unit 33 creates a plurality of learning allocation information 400 based on the allocation information 400 input in step S502. Specifically, the correspondence between the input / output unit 202 and the input / output terminal is not changed, but the arithmetic processing for changing the correspondence between the input / output terminal and the control target device 150 is performed, and each input / output terminal and the control target device are subjected to arithmetic processing. A plurality of learning allocation information 400s having different combinations with 150 are created. The created plurality of learning allocation information 400 is stored in the storage unit 102.

ステップS504において、情報演算部34は、ステップS503で作成した複数の学習用割付情報400のうち1つを記憶部102から読み出して、学習用割付情報400に基づいた、模擬自動制御システムASを構築する。構築した模擬自動制御システムASに対して、ステップS501で取得した制御プログラムを所定時間分実行する演算処理を行う。情報演算部34は、演算処理の結果、学習用時間帯情報500、学習用回数情報401を取得する。情報演算部34は、取得した学習用時間帯情報500、学習用割付情報400、S502で入力されたユニット消費電力情報600及び機器消費電力情報700に基づいて、学習用システム電力使用情報900を演算する。学習用システム電力使用情報900の演算は、記憶部102に記憶された上述の数1、数2で表される関数を記憶部102から読み出して演算処理を行う。情報演算部34は、演算処理の結果、学習用システム電力使用情報900を取得する。取得した各学習用の情報は、学習用割付情報400と合わせて、記憶部102に記憶される。 In step S504, the information calculation unit 34 reads one of the plurality of learning allocation information 400 created in step S503 from the storage unit 102, and constructs a simulated automatic control system AS based on the learning allocation information 400. do. The constructed simulated automatic control system AS is subjected to arithmetic processing for executing the control program acquired in step S501 for a predetermined time. The information calculation unit 34 acquires the learning time zone information 500 and the learning number of times information 401 as a result of the calculation process. The information calculation unit 34 calculates the learning system power usage information 900 based on the acquired learning time zone information 500, learning allocation information 400, unit power consumption information 600 and device power consumption information 700 input in S502. do. The calculation of the learning system power usage information 900 is performed by reading the function represented by the above-mentioned equations 1 and 2 stored in the storage unit 102 from the storage unit 102. The information calculation unit 34 acquires the learning system power usage information 900 as a result of the calculation processing. The acquired information for each learning is stored in the storage unit 102 together with the learning allocation information 400.

割付シミュレーション部31は、1つの学習用割付情報400に対して、ステップS504が完了すると、ステップS503で作成した他の学習用割付情報400に対してステップS504を行う。これにより、複数の学習用第1入力情報800、800b及び複数の学習用第2入力情報1000、1000bを作成することができる。 When step S504 is completed for one learning allocation information 400, the allocation simulation unit 31 performs step S504 for the other learning allocation information 400 created in step S503. Thereby, a plurality of learning first input information 800, 800b and a plurality of learning second input information 1000, 1000b can be created.

本実施の形態3に係る学習部21cで行う学習済モデルの生成については、上述のシミュレーション部31で作成した学習用第1入力情報800、800b及び学習用第2入力情報1000、1000bのいずれかを学習用データとして利用することで学習済モデルを生成することができる。具体的な内容については、上述の実施の形態1又は実施の形態2と同様であるため説明を省略する。なお、本実施の形態3においても、学習部21cは割付学習装置2cの機能を表す機能ブロックである。 Regarding the generation of the trained model performed by the learning unit 21c according to the third embodiment, any one of the learning first input information 800 and 800b and the learning second input information 1000 and 1000b created by the simulation unit 31 described above. Can be used as training data to generate a trained model. Since the specific contents are the same as those in the first or second embodiment described above, the description thereof will be omitted. Also in the third embodiment, the learning unit 21c is a functional block representing the function of the allocation learning device 2c.

以上により、本実施の形態3における割付支援プログラム及び割付支援装置1cは、シミュレーション部31を備えることにより、学習部21、21bに入力される学習用第1入力情報800、800b及び学習用第2入力情報1000、1000bを多数準備することが容易になり、学習部21,21bでの学習効率を向上させることができる。 As described above, the allocation support program and the allocation support device 1c according to the third embodiment include the simulation unit 31, so that the first learning input information 800, 800b and the second learning unit input to the learning units 21 and 21b are provided. It becomes easy to prepare a large number of input information 1000 and 1000b, and the learning efficiency in the learning units 21 and 21b can be improved.

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration shown in the above-described embodiment shows an example of the content of the present invention, can be combined with another known technique, and is one of the configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

上述の実施の形態1から実施の形態3において、割付学習プログラムは割付支援プログラムに組み込まれており、割付支援装置1、1b、1cは割付学習装置2、2b、2cの機能を有する形態を説明したが、割付支援プログラムと割付学習プログラムとは、別のプログラムとして2つのプログラムとしてもよい。つまり、情報取得部及び割付情報出力部を少なくとも含むプログラムを割付支援プログラムとし、学習部を少なくとも含むプログラムを割付学習プログラムとしてもよい。さらに、別に作成した割付支援プログラムと割付学習プログラムとを、別々の演算装置可読記憶媒体に記憶してもよいし、1つの演算装置可読記憶媒体に記憶してもよい。 In the above-described first to third embodiments, the allocation learning program is incorporated in the allocation support program, and the allocation support devices 1, 1b and 1c have the functions of the allocation learning devices 2, 2b and 2c. However, the allocation support program and the allocation learning program may be divided into two programs as separate programs. That is, a program including at least an information acquisition unit and an allocation information output unit may be an allocation support program, and a program including at least a learning unit may be an allocation learning program. Further, the separately created allocation support program and the allocation learning program may be stored in separate arithmetic unit readable storage media, or may be stored in one arithmetic unit readable storage medium.

また、別に作成された割付支援プログラムと割付学習プログラムとは、別々の演算装置にインストールされ、割付支援装置と割付学習装置とを別々に準備されることとしてもよい。さらに、別に作成された割付支援プログラムと割付学習プログラムとは、1つの演算装置にインストールされ、1つの演算装置を割付支援装置および割付学習装置として機能させてもよい。 Further, the separately created allocation support program and the allocation learning program may be installed in separate arithmetic units, and the allocation support device and the allocation learning device may be prepared separately. Further, the separately created allocation support program and allocation learning program may be installed in one arithmetic unit, and one arithmetic unit may function as an allocation support device and an allocation learning device.

上述の実施の形態1から実施の形態3において、自動制御システムASは3台の入出力ユニット202、9台の制御対象機器を備える構成として説明したが、入出力ユニット202と制御対象機器とは複数台備えていればよい。 In the above-described first to third embodiments, the automatic control system AS has been described as having three input / output units 202 and nine control target devices. However, the input / output unit 202 and the control target device are different from each other. It suffices to have multiple units.

実施の形態1から実施の形態3において、時間帯情報500、システム電力使用情報900は、1日を0時00分からの24時間として1日稼働させた場合のデータを示したが、所定時間稼働させた場合のデータであればよい。例えば、1日を0時00分からの24時間として3日稼働させて、3日間のデータを平均して1日分のデータとしてもよいし、1日に満たない所定時間のデータとしてもよい。ただし、より効果的な見直割付情報を得るためには、1日以上稼働させた場合のデータを使用することが好ましい。 In the first to third embodiments, the time zone information 500 and the system power usage information 900 show data when the day is operated for 24 hours from 0:00, but the operation is performed for a predetermined time. It suffices if it is the data when it is made. For example, one day may be operated for three days with 24 hours from 0:00, and the data for three days may be averaged as data for one day, or data for a predetermined time less than one day may be used. However, in order to obtain more effective review allocation information, it is preferable to use the data when the product has been operated for one day or more.

上述の実施の形態2において、重付情報取得部27は、学習部21bの機能ブロックとして説明したが、学習部21bで学習を行う際に重付情報を取得できればよい。例えば、割付学習プログラムと割付支援プログラムとが別に構成されている場合に、重付情報取得部27として演算装置を機能させるプログラムを割付支援プログラムに組み込んでもよい。このような場合、ユーザが入力した重付情報を学習データの1つとして、学習部21bの学習データ取得部23bが取得してもよい。 In the above-described second embodiment, the weighted information acquisition unit 27 has been described as a functional block of the learning unit 21b, but it is sufficient if the weighted information can be acquired when the learning unit 21b performs learning. For example, when the allocation learning program and the allocation support program are separately configured, a program that causes the arithmetic unit to function as the allocation information acquisition unit 27 may be incorporated into the allocation support program. In such a case, the learning data acquisition unit 23b of the learning unit 21b may acquire the weighted information input by the user as one of the learning data.

上述の実施の形態3において、割付シミュレーション部31は割付支援装置1cの機能ブロックとして説明したが、割付シミュレーション部31を学習部21、21bの機能ブロックとして構成してもよい。 In the third embodiment described above, the allocation simulation unit 31 has been described as a functional block of the allocation support device 1c, but the allocation simulation unit 31 may be configured as a functional block of the learning units 21 and 21b.

また、割付シミュレーション部31は、学習用時間帯情報500、学習用回数情報401、学習用システム電力使用情報900を作成することを説明したが、学習用データとして不要な情報は作成しないこととしてもよい。例えば、上述の実施の形態1に係る学習部21の学習では、学習用回数情報401は不要であるため、このような場合、学習用回数情報401を作成しないこととすることができる。 Further, although the allocation simulation unit 31 has explained that the learning time zone information 500, the learning frequency information 401, and the learning system power usage information 900 are created, it is also possible that unnecessary information is not created as the learning data. good. For example, in the learning of the learning unit 21 according to the first embodiment described above, the learning count information 401 is not required. Therefore, in such a case, the learning count information 401 can be omitted.

AS 自動制御システム、150 制御対象機器、200 PLC、201 CPUユニット、202 入出力ユニット、300 演算装置、1 1b 1c 割付支援装置、11 情報取得部、12 割付情報出力部、101 演算部、102 記憶部、103 入力部、104 表示部、105 通信インターフェース、2 2b 割付学習装置、20 20b 推論部、21 21b 学習部、22 22a 前処理部、23 23b 学習用データ取得部、24 24b モデル生成部、24R 24Rb 報酬計算部、24U 24Ub 関数更新部、25 25b モデル記憶部、26 26b 演算処理部、27 重付情報取得部、31 割付シミュレーション部、32 制御情報取得部、33 割付演算部、34 情報演算部、400 割付情報、401 回数情報、500 時間帯情報、600 ユニット消費電力情報、700 機器消費電力情報、800 800b 第1入力情報、900 システム電力使用情報、1000 1000b 第2入力情報、1100 1100b 割付見直情報 AS automatic control system, 150 control target device, 200 PLC, 201 CPU unit, 202 input / output unit, 300 arithmetic unit, 1 1b 1c allocation support device, 11 information acquisition unit, 12 allocation information output unit, 101 arithmetic unit, 102 storage Unit, 103 input unit, 104 display unit, 105 communication interface, 22b allocation learning device, 20 20b inference unit, 21 21b learning unit, 22 22a preprocessing unit, 23 23b learning data acquisition unit, 24 24b model generation unit, 24R 24Rb Reward calculation unit, 24U 24Ub function update unit, 25 25b model storage unit, 26 26b calculation processing unit, 27 multiple information acquisition unit, 31 allocation simulation unit, 32 control information acquisition unit, 33 allocation calculation unit, 34 information calculation Department, 400 allocation information, 401 frequency information, 500 time zone information, 600 unit power consumption information, 700 equipment power consumption information, 800 800b first input information, 900 system power usage information, 1000 1000b second input information, 1100 1100b allocation Review information

Claims (19)

複数の入出力ユニットのそれぞれが有する複数の入出力端子に制御対象機器を割り付けた自動制御システムにおける割り付けの見直しを支援する割付支援プログラムであって、
前記入出力ユニットにおける前記入出力端子と前記制御対象機器とを対応させた割付情報、前記入出力ユニット及び前記制御対象機器が稼働している時間帯を示す時間帯情報、前記入出力ユニットのユニット消費電力情報、及び、前記制御対象機器の機器消費電力情報を含む第1入力情報、又は、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムを稼働させたときの前記入出力ユニットの消費電力と前記制御対象機器の消費電力とに基づいて算出された前記自動制御システムの電力使用量を含むシステム電力使用情報、及び、前記割付情報を含む第2入力情報を取得する情報取得部、
前記第1入力情報、又は、前記第2入力情報が入力されることで学習済モデルを用いた推論を行う推論部から取得した、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムの前記電力使用量が減少する前記制御対象機器の割り付けの情報を出力する割付情報出力部、
として演算装置を機能させる
割付支援プログラム。
This is an allocation support program that supports the review of allocation in an automatic control system in which controlled devices are assigned to multiple input / output terminals of each of multiple input / output units.
Allocation information corresponding to the input / output terminal in the input / output unit and the control target device, time zone information indicating a time zone in which the input / output unit and the control target device are operating, a unit of the input / output unit. The power consumption information and the power consumption of the input / output unit and the control when the first input information including the device power consumption information of the control target device or the automatic control system allocated by the allocation information is operated. An information acquisition unit that acquires system power usage information including the power consumption of the automatic control system calculated based on the power consumption of the target device, and second input information including the allocation information.
The power consumption of the automatic control system allocated by the allocation information acquired from the inference unit that performs inference using the learned model by inputting the first input information or the second input information. Allocation information output unit that outputs the decreasing allocation information of the controlled device,
An allocation support program that makes the arithmetic unit function as.
前記割り付けの情報は、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムの前記複数の入出力ユニットのうち少なくとも1つの入出力ユニットへの電力供給を停止する時間が増加する情報である、
請求項1に記載の割付支援プログラム。
The allocation information is information that increases the time for stopping the power supply to at least one input / output unit of the plurality of input / output units of the automatic control system allocated by the allocation information.
The allocation support program according to claim 1.
前記第1入力情報及び前記第2入力情報は、前記入出力端子に送信される信号の送信回数を示す回数情報をさらに含み、
前記割り付けの情報は、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムの少なくとも1つの入出力ユニットの有する前記複数の入出力端子に送信される信号の送信回数のうちの最大値が減少する情報である、
請求項2に記載の割付支援プログラム。
The first input information and the second input information further include number information indicating the number of times the signal transmitted to the input / output terminal is transmitted.
The allocation information is information in which the maximum value of the number of transmissions of signals transmitted to the plurality of input / output terminals of at least one input / output unit of the automatic control system allocated by the allocation information is reduced. ,
The allocation support program according to claim 2.
複数の入出力ユニットのそれぞれが有する複数の入出力端子に制御対象機器を割り付けた自動制御システムにおける割り付けの見直しを学習する割付学習プログラムであって、
前記入出力端子と前記制御対象機器とを対応させた割付情報と、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムを稼働させたときの前記入出力ユニットの消費電力と前記制御対象機器の消費電力とに基づいて算出された前記自動制御システムの電力使用量を含む電力使用情報と、を含む学習用データを取得する学習用データ取得部、
前記学習用データを用いて、前記割付情報及び前記電力使用情報から、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムの前記電力使用量が減少する前記制御対象機器の割り付け状態を推論する学習済モデルを生成するモデル生成部、
として演算装置を機能させる、
割付学習プログラム。
It is an allocation learning program that learns to review the allocation in the automatic control system in which the control target device is assigned to the multiple input / output terminals of each of the multiple input / output units.
The allocation information corresponding to the input / output terminal and the control target device, the power consumption of the input / output unit when the automatic control system allocated by the allocation information is operated, and the power consumption of the control target device. The learning data acquisition unit that acquires the power consumption information including the power consumption of the automatic control system calculated based on the above and the learning data including the power consumption.
Using the learning data, a learned model that infers the allocation state of the controlled device in which the power consumption of the automatic control system allocated by the allocation information decreases from the allocation information and the power usage information. Model generator to generate,
To make the arithmetic unit function as
Allocation learning program.
前記モデル生成部は、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムの前記複数の入出力ユニットのうち少なくとも1つの入出力ユニットへの電力供給を停止する時間が増加する前記制御対象機器の割り付け状態を推論する前記学習済モデルを生成する、
請求項4に記載の割付学習プログラム。
The model generation unit determines the allocation state of the control target device in which the time for stopping the power supply to at least one input / output unit of the plurality of input / output units of the automatic control system allocated by the allocation information increases. Generate the trained model to infer,
The allocation learning program according to claim 4.
前記学習用データは、前記入出力端子に送信される信号の送信回数を示す回数情報をさらに含み、
前記モデル生成部は、前記学習用データを用いて、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムの少なくとも1つの入出力ユニットの有する前記複数の入出力端子に送信される信号の送信回数のうちの最大値が減少する制御対象機器の割り付け状態を推論する前記学習済モデルを生成する、
請求項5に記載の割付学習プログラム。
The learning data further includes count information indicating the number of transmissions of the signal transmitted to the input / output terminal.
The model generation unit uses the learning data to transmit signals to the plurality of input / output terminals of at least one input / output unit of the automatic control system allocated by the allocation information. Generate the trained model that infers the allocation state of the controlled device whose maximum value decreases.
The allocation learning program according to claim 5.
前記モデル生成部は、前記電力使用量と予め定められた第1閾値との差分に基づいて第1報酬を計算する報酬計算部、及び前記第1報酬に基づいて、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムの前記電力使用量が減少する前記制御対象機器の割り付け状態を推論するための関数を更新する関数更新部、を含む、
請求項4に記載の割付学習プログラム。
The model generation unit, compensation calculation unit for calculating a first compensation based on the difference between the first predetermined threshold and the power usage, and on the basis of the first compensation, assignment before Symbol split with information A function update unit for updating a function for inferring the allocation state of the controlled device for which the power consumption of the automatic control system is reduced is included.
The allocation learning program according to claim 4.
前記関数更新部は、前記第1報酬に基づいて、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムの前記複数の入出力ユニットのうち少なくとも1つの入出力ユニットへの電力供給を停止する時間が増加する前記制御対象機器の割り付け状態を推論するための前記関数を更新する
請求項7に記載の割付学習プログラム。
Based on the first reward, the function update unit increases the time to stop the power supply to at least one input / output unit of the plurality of input / output units of the automatic control system allocated by the allocation information. The allocation learning program according to claim 7, wherein the function for inferring the allocation state of the controlled device is updated.
前記モデル生成部は、前記電力使用量と予め定められた第1閾値との差分に基づいて第1報酬を計算し、前記複数の入出力ユニットのそれぞれにおける前記複数の入出力端子に送信される信号の送信回数のうちの最大値を合計した合計回数と予め定められた第2閾値との差分に基づいて第2報酬を計算し、前記第1報酬と前記第2報酬に基づいて最終報酬を計算する報酬計算部、前記最終報酬に基づいて、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムの前記電力使用量が減少し、且つ、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムの前記複数の入出力ユニットのうち少なくとも1つの入出力ユニットへの電力供給を停止する時間が増加し、且つ、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムの少なくとも1つの入出力ユニットの有する前記複数の入出力端子に送信される信号の送信回数のうちの最大値が減少する前記制御対象機器の割り付け状態を推論するための関数を更新する関数更新部、を含む、
請求項5に記載の割付学習プログラム。
The model generation unit calculates a first reward based on the difference between the power consumption and a predetermined first threshold value, and transmits the first reward to the plurality of input / output terminals in each of the plurality of input / output units. The second reward is calculated based on the difference between the total number of times the maximum value of the signal transmissions is totaled and the predetermined second threshold value, and the final reward is calculated based on the first reward and the second reward. The remuneration calculation unit to calculate, the power consumption of the automatic control system allocated by the allocation information is reduced based on the final remuneration, and the plurality of inputs / outputs of the automatic control system allocated by the allocation information. The time to stop the power supply to at least one input / output unit among the units is increased, and the signal is transmitted to the plurality of input / output terminals of at least one input / output unit of the automatic control system allocated by the allocation information. A function update unit for updating a function for inferring the allocation state of the controlled device, which reduces the maximum value of the number of times the signal is transmitted, is included.
The allocation learning program according to claim 5.
前記報酬計算部は、前記第1報酬及び前記第2報酬に重み付けを行うための係数を前記第1報酬及び前記第2報酬のそれぞれに乗算したのち、前記第1報酬と前記第2報酬とを加算して前記最終報酬を計算する
請求項9に記載の割付学習プログラム。
The reward calculation unit multiplies each of the first reward and the second reward by a coefficient for weighting the first reward and the second reward, and then calculates the first reward and the second reward. The allocation learning program according to claim 9, wherein the final reward is calculated by adding them.
前記学習済モデルの生成に用いる前記学習用データを前記割付情報に基づいて演算する割付シミュレーション部、をさらに含む、
請求項4から請求項10のいずれか一項に記載の割付学習プログラム。
Further includes an allocation simulation unit that calculates the learning data used for generating the trained model based on the allocation information.
The allocation learning program according to any one of claims 4 to 10.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の割付支援プログラムを記憶した、演算装置可読記憶媒体。 An arithmetic unit readable storage medium that stores the allocation support program according to any one of claims 1 to 3. 請求項4から請求項11のいずれか一項に記載の割付学習プログラムを記憶した、演算装置可読記憶媒体。 An arithmetic unit readable storage medium that stores the allocation learning program according to any one of claims 4 to 11. 複数の入出力ユニットのそれぞれが有する複数の入出力端子に制御対象機器を割り付けた自動制御システムにおける割り付けの見直しを支援する割付支援装置であって、
前記入出力ユニットにおける前記入出力端子と前記制御対象機器とを対応させた割付情報、前記入出力ユニット及び前記制御対象機器が稼働している時間帯を示す時間帯情報、前記入出力ユニットのユニット消費電力情報、及び、前記制御対象機器の機器消費電力情報を含む第1入力情報、又は、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムを稼働させたときの前記入出力ユニットの消費電力と前記制御対象機器の消費電力とに基づいて算出された前記自動制御システムの電力使用量を含むシステム電力使用情報、及び、前記割付情報を含む第2入力情報を取得する情報取得部と、
前記第1入力情報、又は、前記第2入力情報が入力されることで、学習済モデルを用いた推論を行う推論部から取得した、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムの前記電力使用量が減少する前記制御対象機器の割り付けの情報を出力する割付情報出力部と、
を備える割付支援装置。
It is an allocation support device that supports the review of allocation in an automatic control system in which a device to be controlled is assigned to a plurality of input / output terminals of each of a plurality of input / output units.
Allocation information corresponding to the input / output terminal in the input / output unit and the control target device, time zone information indicating a time zone in which the input / output unit and the control target device are operating, a unit of the input / output unit. The power consumption information and the power consumption of the input / output unit and the control when the first input information including the device power consumption information of the control target device or the automatic control system allocated by the allocation information is operated. An information acquisition unit that acquires system power usage information including the power consumption of the automatic control system calculated based on the power consumption of the target device, and second input information including the allocation information.
The power consumption of the automatic control system allocated by the allocation information acquired from the inference unit that performs inference using the learned model by inputting the first input information or the second input information. The allocation information output unit that outputs the allocation information of the controlled device,
Allocation support device equipped with.
前記割り付けの情報は、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムの前記複数の入出力ユニットのうち少なくとも1つの入出力ユニットへの電力供給を停止する時間が増加する情報である、
請求項14に記載の割付支援装置。
The allocation information is information that increases the time for stopping the power supply to at least one input / output unit of the plurality of input / output units of the automatic control system allocated by the allocation information.
The allocation support device according to claim 14.
前記第1入力情報及び前記第2入力情報は、前記入出力端子に送信される信号の送信回数を示す回数情報をさらに含み、
前記割り付けの情報は、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムの少なくとも1つの入出力ユニットの有する前記複数の入出力端子に送信される信号の送信回数のうちの最大値が減少する情報である、
請求項15に記載の割付支援装置。
The first input information and the second input information further include number information indicating the number of times the signal transmitted to the input / output terminal is transmitted.
The allocation information is information in which the maximum value of the number of transmissions of signals transmitted to the plurality of input / output terminals of at least one input / output unit of the automatic control system allocated by the allocation information is reduced. ,
The allocation support device according to claim 15.
複数の入出力ユニットのそれぞれが有する複数の入出力端子に制御対象機器を割り付けた自動制御システムにおける割り付けの見直しを学習する割付学習装置であって、
前記入出力端子と前記制御対象機器とを対応させた割付情報と、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムを稼働させたときの前記入出力ユニットの消費電力と前記制御対象機器の消費電力とに基づいて算出された前記自動制御システムの電力使用量を含む電力使用情報と、を含む学習用データを取得する学習用データ取得部と、
前記学習用データを用いて、前記割付情報及び前記電力使用情報から、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムの前記電力使用量が減少する前記制御対象機器の割り付け状態を推論する学習済モデルを生成するモデル生成部と、
を備える割付学習装置。
It is an allocation learning device that learns to review the allocation in an automatic control system in which a device to be controlled is assigned to a plurality of input / output terminals of each of a plurality of input / output units.
The allocation information corresponding to the input / output terminal and the control target device, the power consumption of the input / output unit when the automatic control system allocated by the allocation information is operated, and the power consumption of the control target device. A learning data acquisition unit that acquires power usage information including the power usage amount of the automatic control system calculated based on the above, and learning data including the power usage amount of the automatic control system.
Using the learning data, a learned model that infers the allocation state of the controlled device in which the power consumption of the automatic control system allocated by the allocation information decreases from the allocation information and the power usage information. The model generator to generate and
Allocation learning device equipped with.
前記モデル生成部は、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムの前記複数の入出力ユニットのうち少なくとも1つの入出力ユニットへの電力供給を停止する時間が増加する前記制御対象機器の割り付け状態を推論する前記学習済モデルを生成する、
請求項17に記載の割付学習装置。
The model generation unit determines the allocation state of the control target device in which the time for stopping the power supply to at least one input / output unit of the plurality of input / output units of the automatic control system allocated by the allocation information increases. Generate the trained model to infer,
The allocation learning device according to claim 17.
前記学習用データは、前記入出力端子に送信される信号の送信回数を示す回数情報をさらに含み、
前記モデル生成部は、前記学習用データを用いて、前記割付情報で割り付けた前記自動制御システムの少なくとも1つの入出力ユニットの有する前記複数の入出力端子に送信される信号の送信回数のうちの最大値が減少する制御対象機器の割り付け状態を推論する前記学習済モデルを生成する、
請求項18に記載の割付学習装置。
The learning data further includes count information indicating the number of transmissions of the signal transmitted to the input / output terminal.
The model generation unit uses the learning data to transmit signals to the plurality of input / output terminals of at least one input / output unit of the automatic control system allocated by the allocation information. Generate the trained model that infers the allocation state of the controlled device whose maximum value decreases.
The allocation learning device according to claim 18.
JP2021514134A 2020-07-03 2020-07-03 Allocation support program, allocation support device, allocation learning program, allocation learning device, and arithmetic unit readable storage medium Active JP6915762B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/026143 WO2022003935A1 (en) 2020-07-03 2020-07-03 Assignment support program, assignment support device, assignment learning program, assignment learning device, and arithmetic device-readable storage medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6915762B1 true JP6915762B1 (en) 2021-08-04
JPWO2022003935A1 JPWO2022003935A1 (en) 2022-01-06

Family

ID=77057536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021514134A Active JP6915762B1 (en) 2020-07-03 2020-07-03 Allocation support program, allocation support device, allocation learning program, allocation learning device, and arithmetic unit readable storage medium

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6915762B1 (en)
CN (1) CN115867871B (en)
DE (1) DE112020007149B4 (en)
WO (1) WO2022003935A1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07199796A (en) * 1993-12-28 1995-08-04 Mazda Motor Corp Method and device for designing connection wire between equipment and programable controller
JPH1139374A (en) * 1997-07-24 1999-02-12 Toyota Motor Corp Electric circuit drawing generation assisting device
JP2002108421A (en) * 2000-10-02 2002-04-10 Keyence Corp Plc system construction support tool and program development support tool for plc system which incorporates the same
JP2006268834A (en) * 2005-02-28 2006-10-05 Omron Corp Tool device for plc
JP2012198841A (en) * 2011-03-23 2012-10-18 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp Field network system
JP2017142595A (en) * 2016-02-09 2017-08-17 ファナック株式会社 Production control system and integrated production control system
EP3396598A2 (en) * 2018-05-21 2018-10-31 Erle Robotics, S.L. Method and user interface for managing and controlling power in modular robots and apparatus therefor
JP2019148890A (en) * 2018-02-26 2019-09-05 オムロン株式会社 Controller, control method and program
JP2020157425A (en) * 2019-03-27 2020-10-01 株式会社ジェイテクト Support device for grinding machine and support method therefor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000057425A (en) * 1998-08-07 2000-02-25 Sanyo Electric Co Ltd Controller for vending machine
WO2013008274A1 (en) * 2011-07-13 2013-01-17 三菱電機株式会社 Numerical control apparatus
EP3246441B1 (en) * 2016-05-19 2018-08-15 Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH Plant for the production of warp-knitted goods and method for controlling a facility for producing warp-knitted goods
KR20190135723A (en) * 2018-05-29 2019-12-09 엘에스산전 주식회사 Method for operating plc system and power saving plc system using the same

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07199796A (en) * 1993-12-28 1995-08-04 Mazda Motor Corp Method and device for designing connection wire between equipment and programable controller
JPH1139374A (en) * 1997-07-24 1999-02-12 Toyota Motor Corp Electric circuit drawing generation assisting device
JP2002108421A (en) * 2000-10-02 2002-04-10 Keyence Corp Plc system construction support tool and program development support tool for plc system which incorporates the same
JP2006268834A (en) * 2005-02-28 2006-10-05 Omron Corp Tool device for plc
JP2012198841A (en) * 2011-03-23 2012-10-18 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp Field network system
JP2017142595A (en) * 2016-02-09 2017-08-17 ファナック株式会社 Production control system and integrated production control system
JP2019148890A (en) * 2018-02-26 2019-09-05 オムロン株式会社 Controller, control method and program
EP3396598A2 (en) * 2018-05-21 2018-10-31 Erle Robotics, S.L. Method and user interface for managing and controlling power in modular robots and apparatus therefor
JP2020157425A (en) * 2019-03-27 2020-10-01 株式会社ジェイテクト Support device for grinding machine and support method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
CN115867871A (en) 2023-03-28
DE112020007149T5 (en) 2023-03-02
CN115867871B (en) 2024-03-08
DE112020007149B4 (en) 2023-09-21
WO2022003935A1 (en) 2022-01-06
JPWO2022003935A1 (en) 2022-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6059375B1 (en) Production control system and integrated production control system
JP6648352B2 (en) Generating a general-purpose trained model
JP5768834B2 (en) Plant model management apparatus and method
JP2017120649A (en) Machine learning method and machine learning device for learning fault condition, and fault prediction device and fault prediction system including machine learning device
KR20210052412A (en) Reinforcement learning model construction method, device, electronic equipment and medium
JP5452714B2 (en) Power generation plan creation device
CN111684367B (en) Control device, control system, control method, and computer-readable storage medium
JP2004178492A (en) Plant simulation method using enhanced learning method
CN116341131B (en) Remanufacturing design simulation system, method, equipment and medium based on digital twin
JP2022065773A (en) Control device, controller, control system, control method, and control program
JP6915762B1 (en) Allocation support program, allocation support device, allocation learning program, allocation learning device, and arithmetic unit readable storage medium
CN104081298B (en) The system and method for automatization&#39;s manipulation of the workflow in automatization and/or electrical engineering project
JP7081070B2 (en) Power consumption estimation device
JP7060130B1 (en) Operation support equipment, operation support methods and programs
JPWO2016203757A1 (en) Control apparatus, information processing apparatus using the same, control method, and computer program
WO2021210353A1 (en) Failure prediction system
JP6659260B2 (en) Control device and machine learning device with PLC program optimization function
Riechmann Cournot or Walras? Long-run results in oligopoly games
JP2005157028A (en) Simulator for plant operation training and program therefor
JP7417691B1 (en) Information processing device, information processing method, and information processing program
JP2023154322A (en) Information processing device, information processing method and program
AU2018226475A1 (en) Operation plan creation apparatus, operation plan creation method, and program
CN116599061B (en) Power grid operation control method based on reinforcement learning
JP2022036809A (en) Operation support system, operation support method, and program
JP7060546B2 (en) Tooth contact position adjustment amount estimation device, machine learning device, robot system and tooth contact position adjustment amount estimation system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210312

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20210312

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20210412

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210420

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210604

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210615

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210628

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6915762

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151