JP7146143B1 - 管理支援プログラム、管理支援装置、管理システム及び管理支援方法 - Google Patents

管理支援プログラム、管理支援装置、管理システム及び管理支援方法 Download PDF

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Abstract

管理支援装置(10)は、PLC(21)に接続されて、PLC(21)の管理を支援するための管理画面に示される管理情報を生成する。プログラムは、管理支援装置(10)を、PLC(21)が有するデータに関してPLC(21)に予め設定された設定情報(22)をPLC(21)から受信する受信部(11)、PLC(21)の管理におけるデータの用途を示すデータの属性を設定情報に基づいて判定し、判定した属性を示す管理情報(131)を生成する生成部(12)、として機能させる。

Description

本開示は、管理支援プログラム、管理支援装置、管理システム及び管理支援方法に関する。
工場及びプラントに代表される現場においては、多数の機器がプログラマブルコントローラによって制御される制御システムを対象として、制御状況を監視して必要に応じて機器を制御することにより管理するための管理システムが構築されることがある。この種の管理システムとして、例えば、システム監視及びプロセス制御を一元的に行うためのSCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)と呼ばれる監視制御システムが知られている(例えば、特許文献1を参照)。
特許文献1には、既設のシステムを構成するPLC(Programmable Logic Controller)から取得した制御情報に基づいて、監視制御対象として制御装置を含む機器を特定する機器リストを作成する技術について記載されている。この技術によれば、既設の制御システムに対して監視制御システムを構築する際に、ユーザが監視対象を定義する工数を抑制することができる。
国際公開第2019/207693号
管理システムは、アラーム及びロギングに代表される機能を、監視対象の制御システムとは独立して管理側に有することが多い。このような機能を、プログラマブルコントローラが有するデータを利用して発揮するためには、利用対象となるデータを、管理側で扱われる多くのデータから選別する設定作業が必要となる。しかしながら、そのような設定作業は煩雑であり、作業者にとって過度な負担となるおそれがあった。
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、管理システムについての設定作業の負担を軽減することを目的とする。
上記目的を達成するため、本開示の管理支援プログラムは、プログラマブルコントローラに接続されて、プログラマブルコントローラの管理を支援するための管理画面に示される管理情報を生成するコンピュータを、プログラマブルコントローラが有するデータに関してプログラマブルコントローラに予め設定された設定情報をプログラマブルコントローラから受信する受信手段、プログラマブルコントローラの管理におけるデータの用途を示すデータの属性を設定情報に基づいて判定し、判定した属性を示す管理情報を生成する生成手段、として機能させ、受信手段は、データに付された文字列であるラベルを含む設定情報を受信し、生成手段は、ラベルから、属性を示す文字列である属性情報とデータを識別するための文字列であるタグ名とを抽出することにより、属性を判定し、管理情報は、プログラマブルコントローラと、該プログラマブルコントローラの制御対象と、該制御対象に関するデータの属性及び前記タグ名と、をこの順に階層化して示す情報である
本開示によれば、受信手段が、設定情報を受信し、生成手段が、設定情報に基づいてデータの用途を示す属性を判定する。これにより、データの用途に相当する管理側の機能が特定されるため、管理システムについての設定作業の負担を軽減することができる。
実施の形態に係る管理システムの構成を示す図 実施の形態に係る管理支援装置のハードウェア構成を示す図 実施の形態に係る受信部の構成を示す図 実施の形態に係る生成部の構成を示す図 実施の形態に係る設定情報の一例を示す図 実施の形態に係る第1管理情報の一例を示す図 実施の形態に係る第2管理情報の一例を示す図 実施の形態に係る管理支援処理を示すフローチャート 実施の形態に係る受信処理を示すフローチャート 実施の形態に係るリスト生成処理を示すフローチャート 実施の形態に係る登録リスト及び削除リストの作成について説明するための図 実施の形態に係る属性判定処理を示すフローチャート 実施の形態に係る登録処理を示すフローチャート 実施の形態に係る管理画面の第1の例を示す図 実施の形態に係る管理画面の第2の例を示す図 実施の形態に係る管理画面の第3の例を示す図 実施の形態に係る管理画面の第4の例を示す図
以下、本開示の実施の形態に係る管理システムについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。
実施の形態.
本実施の形態に係る管理システム100は、図1に示されるように、機器23がPLC21によって制御される制御システム20をユーザが管理するためのシステムであって、例えば工場においてFA(Factory Automation)システムとして構築される。管理システム100は、管理情報131を生成することによりユーザを支援する管理支援装置10と、産業用ネットワーク30を介して管理支援装置10に接続される制御システム20と、
を有する。
制御システム20は、製造ライン、加工ライン、検査ライン、その他の種々の処理工程を実現するシステムである。制御システム20は、複数のPLC21と、PLC21それぞれの制御対象となる機器23と、を有する。PLC21と機器23とは、ネットワーク、シリアル通信を実行するための通信線、又は、電流信号若しくは電圧信号を伝送するための配線を介して接続される。PLC21と機器23とを接続するネットワークは、産業用ネットワーク30であってもよい。
PLC21は、プログラマブルコントローラとも呼ばれる制御装置であって、制御プログラムを実行することにより機器23を制御する。図1では、1台のPLC21が1台の機器23に接続されることが模式的に示されているが、PLC21それぞれに接続される機器23は複数であってもよい。また、図1では、3台のPLC21が制御システム20に含まれているが、制御システム20を構成するPLC21の数は、これに限定されず、3台より少なくてもよいし多くてもよい。
例えば、PLC21は、温度センサである機器23により検知されたタンク内の切削油の温度に基づいて、工作機械である機器23のモータ軸の回転速度を制御するとともに、廃油を搬送するコンプレッサである機器23の回転数を制御してもよい。このような切削油に関する制御が、複数のPLC21の協調制御により実現される。ただし、PLC21によって実現される制御は、切削油の制御に限定されず、搬送されるワークの検知、加工及び良品判定を実施するための制御であってもよいし、他の制御であってもよい。また、一連の工程を実施するための制御は、単一のPLC21によってなされてもよい。
PLC21は、内蔵するメモリに格納されたデータを用いて機器23を制御する。例えば、PLC21は、センサから受信したセンシング結果を示すデータを、他のPLC21と共有される共有メモリに書き込む。他のPLC21は、共有メモリを参照し、当該センシング結果に基づいて決定した出力値をメモリに書き込むとともに、この出力値を工作機械に出力することで当該工作機械を作動させる。さらに、PLC21が有するデータは、入出力値に限られず、PLC21及び機器23の動作モードを示してもよいし、PLC21が制御プログラムを実行する際に生成される中間データを含んでもよい。PLC21が有するデータは、制御システム20における制御の状態をリアルタイムに表すため、管理システム100のユーザに提供されて、制御状態の監視に用いられる。すなわち、PLC21を管理対象とすれば、実質的に制御システム20を管理することができる。
PLC21には、PLC21が有するデータを用いて制御システム20を管理するための設定情報22が予め設定される。この設定情報22は、管理支援装置10からの要求に応じてPLC21から管理支援装置10に提供される。設定情報22の詳細については後述する。
管理支援装置10は、産業用PC(Personal Computer)又はサーバ装置に代表されるコンピュータであって、産業用ネットワークを介してPLC21と接続される。管理支援装置10は、そのハードウェア構成として、図2に示されるように、プロセッサ41と、主記憶部42と、補助記憶部43と、入力部44と、出力部45と、通信部46と、を有する。主記憶部42、補助記憶部43、入力部44、出力部45及び通信部46はいずれも、内部バス47を介してプロセッサ41に接続される。
プロセッサ41は、処理回路としてのCPU(Central Processing Unit)を含む。プロセッサ41は、補助記憶部43に記憶されるプログラムP1を実行することにより、管理支援装置10の種々の機能を実現して、後述の処理を実行する。プログラムP1は、管理支援プログラムの一例に相当する。
主記憶部42は、RAM(Random Access Memory)を含む。主記憶部42には、補助記憶部43からプログラムP1がロードされる。そして、主記憶部42は、プロセッサ41の作業領域として用いられる。
補助記憶部43は、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)及びHDD(Hard Disk Drive)に代表される不揮発性メモリを含む。補助記憶部43は、プログラムP1の他に、プロセッサ41の処理に用いられる種々のデータを記憶する。補助記憶部43は、プロセッサ41の指示に従って、プロセッサ41によって利用されるデータをプロセッサ41に供給し、プロセッサ41から供給されたデータを記憶する。
入力部44は、キーボード及びポインティングデバイスに代表される入力デバイスを含む。入力部44は、管理支援装置10のユーザによって入力された情報を取得して、取得した情報をプロセッサ41に通知する。
出力部45は、LCD(Liquid Crystal Display)及びスピーカに代表される出力デバイスを含む。出力部45は、プロセッサ41の指示に従って、種々の情報をユーザに提示する。
通信部46は、外部の装置と通信するためのネットワークインタフェース回路を有する。通信部46は、外部から信号を受信して、この信号により示される情報をプロセッサ41へ出力する。また、通信部46は、プロセッサ41から出力された情報を示す信号を外部の装置へ送信する。
なお、入力部44及び出力部45は、管理支援装置10のUI(User Interface)に相当する。ただし、管理支援装置10は、通信部46を介して外部のUI装置と接続されて、通信部46を介してユーザからの情報を取得するとともにユーザに情報を提供してもよい。入力部44及び出力部45に代えて外部のUI装置が管理支援装置10のUIとして用いられる場合には、入力部44及び出力部45が省略されてもよい。
上述のハードウェア構成が協働することにより、管理支援装置10は、PLC21の管理を支援するための機能を発揮する。詳細には、管理支援装置10は、図1に示されるように、PLC21から設定情報22を受信する受信部11と、設定情報22に基づいて管理情報131を生成する生成部12と、管理情報131が格納される記憶部13と、管理情報131を出力する出力部14と、を有する。
受信部11は、主としてプロセッサ41、主記憶部42及び通信部46の協働によって実現される。受信部11は、産業用ネットワーク30上のPLC21を検出する。詳細には、受信部11は、ARP(Address Resolution Protocol)要求フレームを産業用ネットワーク30上に送信し、ARP応答フレームを受信することで、産業用ネットワーク30に接続されているすべてのPLC21を検出する。そして、受信部11は、各PLC21が保持している設定情報22を収集して保存する。受信部11は、プログラマブルコントローラが有するデータに関してプログラマブルコントローラに予め設定された設定情報をプログラマブルコントローラから受信する受信手段の一例に相当する。
受信部11は、図3に示されるように、設定情報22の受信を指示する受信指示部111と、指示に従って設定情報22を受信する情報受信部112と、新たに受信した設定情報22について過去に受信した設定情報からの変化を検出する検出部113と、設定情報22が格納される記憶部114と、を有する。
受信指示部111は、受信を開始させる権限を有し、ユーザによって決定される任意のタイミングで、又は、予め定められた周期で、すべてのPLC21からの設定情報22の受信を情報受信部112に対して指示する。情報受信部112は、監視対象となる産業用ネットワーク30上のPLC21を上述のように検出し、受信指示部111から指示を受けたタイミングで、PLC21それぞれから設定情報22を受信して収集する。
検出部113は、受信された設定情報22を情報受信部112から取得し、各PLC21から取得した設定情報22について、記憶部114にて保持されている設定情報22との差異があるか否かを判定する。そして、検出部113は、変化が検出された設定情報22を生成部12に提供する。記憶部114は、変化が検出された設定情報22を記憶する。すなわち、記憶部114には、過去の設定情報22に対して最新の設定情報22が上書きされ、設定情報22の内容に変化がなければ設定情報22が再度書き込まれることはない。
図1に戻り、生成部12は、主としてプロセッサ41及び主記憶部42の協働によって実現される。生成部12は、設定情報22に基づいて管理情報131を生成して記憶部13に登録する。また、生成部12は、記憶部13に登録された管理情報131を、新たに収集された設定情報22に基づいて更新する。
生成部12は、図4に示されるように、管理情報131について更新すべき情報のリストを生成するリスト生成部121と、設定情報22からPLC21が有するデータの属性を判定する属性判定部122と、生成されたリストに基づいて新たな情報を管理情報131として登録する登録部123と、生成されたリストに基づいて管理情報131から一部の情報を削除する削除部124と、を有する。
リスト生成部121は、受信部11によって受信された設定情報22と、記憶部13に記憶されている管理情報131と、に基づいて、現在の管理情報131に対して新たに登録すべき情報及び削除すべき情報のリストを生成する。
ここで、設定情報22及び管理情報131について説明する。設定情報22は、図5に例示されるように、設定情報22が設定されるPLC21関する情報として、当該PLC21に付された装置名、当該PLC21の機種、及び、当該PLC21に割り当てられたIP(Internet Protocol)アドレスを示す。図5の例では、複数のPLC21のうちの1つのPLC21の装置名が「PLC1」に設定され、当該PLC21の機種が「R00CPU」であって、当該PLC21に「192.168.1.1」というIPアドレスが割り当てられたことが示されている。
また、設定情報22は、制御対象に関する説明と、PLC21の制御対象と、を示す。制御対象に関する説明は、ユーザによって任意に設定される文字列である。図5の例では、「タンク制御用」という説明を付して「Tank構造体」が制御対象として設定されている。
この「Tank構造体」は、PLC21が有する一又は複数のデータについて、当該データに付与されたラベルと、当該データのデータ型と、コメントと、を関連付けて示すデータである。図5の例では、「Temperature Alarm」というラベルが付与されたデータがINT型であって、当該データについて「Hi,70」というコメントが設定されている。このラベルのうちの「Alarm」という文字列は、管理支援装置10がアラーム機能を発揮するために当該データを利用することを示し、「Temperature」という文字列は、管理支援装置10においてデータを識別するために用いられる。すなわち、設定情報22は、PLC21が有するデータに付されたラベルを含み、このラベルは、PLC21の管理における当該データの用途を示すことがある。
管理情報131は、PLC21に関する第1管理情報と、PLC21の制御対象に関する第2管理情報と、を含む。第1管理情報は、図6に示されるように、各PLC21について、装置名と、機種と、割り当てられているIPアドレスと、制御対象に関する説明と、制御対象の数と、を関連付けて示す。図6から分かるように、第1管理情報の大部分は、図5に示されるような設定情報22と共通している。第1管理情報のうちの制御対象の数は、設定情報22において示される制御対象の数に等しい。図5の例では、「Tank構造体」という1つの制御対象が設定情報22により示されているため、図6に示されるように、第1管理情報における「PLC1」の制御対象の数は、1つとなっている。
第2管理情報は、図7に示されるように、上位装置としてのPLC21の装置名と、この上位装置の制御対象と、この制御対象に関するデータのタグ名と、当該データの属性と、当該データに関する詳細情報と、を関連付けて示す情報である。第2管理情報がPLC21の装置名を含むため、第2管理情報は、第1管理情報とリンクしており、第1管理情報及び第2管理情報をまとめて1つのテーブルにより表される管理情報131として扱ってもよい。
第2管理情報の制御対象は、設定情報22の制御対象に対応している。詳細には、設定情報22の「Tank構造体」という名称から、「構造体」の部分を削除して得る「Tank」という文字列が、第2管理情報の制御対象として用いられている。第2管理情報の制御対象は、PLC21に従属する物理的な機器に対応していてもよいし、物理的な機器構成に関わらず設定された論理的な機器に対応していてもよいし、単に管理支援装置10において用いられるデータをユーザが利便性のためにグループ化したものであってもよい。
また、第2管理情報のタグ名及び属性は、設定情報22のラベルから生成される。第2管理情報の詳細情報は、設定情報22のコメントに対応している。
図4に戻り、リスト生成部121は、受信部11から取得した最新の設定情報22及び記憶部13に登録されている管理情報131について、対応していない部分を検出する。そして、リスト生成部121は、管理情報131に登録すべき情報を含む最新の設定情報22を示す登録リストと、最新の設定情報22には含まれていない、管理情報131から削除すべき情報を示す削除リストと、を生成する。リスト生成部121は、登録リストを属性判定部122に出力し、削除リストを削除部124に出力する。
属性判定部122は、登録リストの形式で取得した設定情報22に含まれるラベルからデータの属性を抽出する。データの属性は、当該データの管理支援装置10における管理用途を示す。例えば、図7に示される「Temperature」というタグ名を有するデータは、管理支援装置10のアラーム機能のために利用される。詳細には、このデータの値が、「詳細情報」に示される「70」の閾値よりも「Hi」である、すなわち大きいときに、データ値が閾値を超過した旨がユーザに対して報知される。属性判定部122は、属性の判定結果及び登録リストを登録部123に出力する。
登録部123は、登録リストの形式で取得した設定情報と属性判定部122によって判定された属性に基づいて、管理情報131に情報を追加する。例えば、登録部123は、「PLC1」という装置名を示す設定情報22が管理支援装置10によって最初に受信されたときに、当該設定情報22に対応する情報を管理情報131として記憶部13に書き込む。詳細には、登録部123は、図6に示される第1管理情報のうちの「PLC1」を含む行のレコードと、図7に示される第2管理情報のうちの「PLC1」を含む行のレコードと、を追加する。
削除部124は、削除リストに基づいて、管理情報131の一部を削除する。例えば、「PLC3」という装置名のPLC21が産業用ネットワーク30から離脱した場合には、当該PLC21からの設定情報22が管理支援装置10によって受信されなくなるため、削除部124は、「PLC3」に関する情報を管理情報から削除する。詳細には、削除部124は、図6に示される第1管理情報のうちの「PLC3」を含む行のレコードと、図7に示される第2管理情報のうちの「PLC3」を含む行のレコードと、を削除する。
生成部12は、プログラマブルコントローラの管理におけるデータの用途を示すデータの属性を設定情報に基づいて判定し、判定した属性を示す管理情報を生成する生成手段の一例に相当する。記憶部13は、管理情報が登録される記憶手段の一例に相当する。
図1に戻り、出力部14は、主として出力部45によって実現される。出力部14は、記憶部13に記憶されている管理情報131を読み出して、ユーザによるPLC21の管理を支援するための管理画面に管理情報131を表示する。
続いて、管理支援装置10によって実行される管理支援処理について、図8~17を用いて説明する。管理支援処理は、管理支援方法の一例に相当し、管理支援装置10のプログラムP1が実行されることで開始する。図8には、管理支援処理のフローの一例が示されている。なお、管理支援処理は、図8のフローとは異なるフローにより達成されてもよい。例えば、管理支援処理を構成する各ステップの順序を適宜入れ替えてもよいし、各ステップの逐次実行に代えて、各ステップが並列に実行されてもよい。
管理支援処理では、図8に示されるように、受信部11による設定情報22の受信処理(ステップS1)、生成部12のリスト生成部121によるリスト生成処理(ステップS2)、属性判定部122による属性判定処理(ステップS3)、登録部123による登録処理(ステップS4)がこの順で実行される。これらのステップS1~S4それぞれの詳細について、以下説明する。
図9には、受信処理のフローが示されている。受信処理では、受信指示部111が、ユーザから手動による受信指示が入力されたか否かを判定する(ステップS11)。手動による受信指示が入力されたと判定された場合(ステップS11:Yes)、受信部11による処理は、ステップS13に移行し、受信部11は、即座に設定情報22を受信する。
一方、手動による受信指示が入力されていないと判定した場合(ステップS11;No)、受信指示部111は、現在時刻が予め定められた受信タイミングであるか否かを判定する(ステップS12)。具体的には、受信指示部111は、最後に設定情報22を受信してから予め定められた長さの期間が経過したか否かを判定する。この期間の長さは、例えば、1分、1時間又は1日である。
現在時刻が受信タイミングであると判定された場合(ステップS12;Yes)、受信指示部111は、情報受信部112に対して設定情報22の受信を要求するトリガを出力して、情報受信部112は、管理対象となる産業用ネットワーク30内に存在するPLC21を検出する(ステップS13)。そして、情報受信部112は、検出した各PLC21から設定情報22を受信する(ステップS14)。
次に、検出部113は、各PLC21から受信した設定情報22について前回の受信からの差異があるか否かを判定する(ステップS15)。具体的には、検出部113は、各PLC21について、ステップS14で受信した設定情報22と、記憶部114に保持されている設定情報22と、の間に差異があるか否かを判定する。
差異があると判定された場合(ステップS15;Yes)、設定情報22に変化が生じているため、管理情報131の更新が必要となる。そこで、検出部113は、ステップS14で受信した設定情報22を生成部12へ出力する(ステップS16)。また、検出部113は、ステップS14で受信した設定情報22を記憶部114に上書きすることで、記憶部114に保持されている設定情報22を更新する(ステップS17)。
ステップS12にて現在時刻が受信タイミングでないと判定された場合(ステップS12;No)、ステップS15にて差異がないと判定された場合(ステップS15;No)、及び、ステップS17の終了後には、受信処理が終了し、管理支援装置10によって実行される処理は、受信処理から図8に示される管理支援処理に戻る。
図10には、受信処理の次に実行されるリスト生成処理のフローが示されている。リスト生成処理では、リスト生成部121が、PLC21の設定情報22を受信部11から取得したか否かを判定する(ステップS201)。設定情報22を取得していないと判定された場合(ステップS201;No)、リスト生成処理は終了する。一方、設定情報22を取得したと判定した場合(ステップS201;Yes)、リスト生成部121は、変数iに1を代入し、変数kにゼロを代入する(ステップS202)。
次に、リスト生成部121は、登録リストを作成する。詳細には、リスト生成部121は、変数iの値が、取得した設定情報22の総数N以下であるか否かを判定する(ステップS203)。ここで、変数iは、取得した一又は複数の設定情報22に対して図11に示されるように連続して付される番号に相当する。ステップS203が最初に実行されるときの変数iの値は、ステップS202で代入された1に等しいため、ステップS203の判定は肯定される。
変数iの値が総数N以下であると判定された場合(ステップS203;Yes)、リスト生成部121は、i番目の設定情報22が、記憶部13にて保持されている管理情報131に対応しているか否かを判定する(ステップS204)。例えば、変数iの値が1であれば、リスト生成部121は、1番目のPLC21について、設定情報22により図5のように示される装置名、機種、IPアドレス、制御対象の数が、管理情報131により図6のように示されるものと一致するか否かを判定する。また、リスト生成部121は、この1番目のPLC21について、図5のように設定情報22のうちの制御対象に含まれる各ラベルが、図7のように管理情報131に含まれるタグ名及び属性名の組み合わせに等しいか否かを判定し、設定情報22の制御対象に含まれる各ラベルのコメントが、管理情報131に含まれる詳細情報と実質的に等しいか否かを判定する。
図11の例では、1番目の「PLC1」についての設定情報22と管理情報は等しく、図10のステップS204の判定は肯定される。ステップS204にてi番目の設定情報22が管理情報131に対応していると判定した場合(ステップS204;Yes)、リスト生成部121は、変数kを1だけ増加させる(ステップS205)。ここで、変数kは、取得した設定情報22と管理情報131に含まれる情報とが対応しており更新が不要なPLC21の数に相当する。図11の例では、1番目の「PLC1」を選択した際に変数kがゼロからインクリメントされて1となっている。
次に、リスト生成部121は、変数iを1だけ増加させて(ステップS206)、ステップS203以降の処理を繰り返す。これにより、次のPLC21から取得した設定情報22についても同様に、ステップS203~S206の処理が繰り返される。
ステップS204にて、i番目の設定情報22が管理情報131に対応していないと判定した場合(ステップS204;No)、リスト生成部121は、i番目の設定情報22を登録リストに追加する(ステップS207)。例えば、図11の例において、変数iの値が3であるときに、3番目の「PLC3」に関する情報は、管理情報131に含まれておらず、対応していない。このため、「PLC3」に関する設定情報22が登録リストに追加される。ステップS207の後には、ステップS206以降の処理が繰り返される。
ステップS203にて、変数iが総数N以下ではないと判定された場合(ステップS203;No)、すべての設定情報22について管理情報131との比較が完了して登録リストが完成したため、リスト生成部121は、削除リストを作成する。詳細には、リスト生成部121は、変数kの値が、保持している管理情報に示されるPLC21の総数Mに等しいか否かを判定する(ステップS208)。変数kが総数Mに等しい場合(ステップS208;Yes)、管理情報131に示されるすべてのPLC21に関する情報が、設定情報22と対応しており、管理情報131から削除すべき情報は無いため、リスト生成処理が終了する。
一方、変数kが総数Mと等しくないと判定した場合(ステップS208;No)、リスト生成部121は、変数jに1を代入する(ステップS209)。ここで、変数jは、図11に示されるように、管理情報131に示されるPLC21それぞれに連続して付される番号に相当する。図11の例では、変数kの値は2までカウントされており、総数Mの値である3とは異なるため、ステップS209の判定が否定され、変数jに初期値として1が設定される。
次に、リスト生成部121は、変数jの値が総数M以下であるか否かを判定する(ステップS210)。ステップS210が最初に実行されるときの変数jの値は、ステップS209で代入された1に等しいため、ステップS210の判定は肯定される。
変数jの値が総数M以下であると判定された場合(ステップS210;Yes)、リスト生成部121は、管理情報131のうちのj番目のPLC21に関する情報がいずれかの設定情報22と対応するか否かを判定する(ステップS211)。この設定情報22と管理情報131との比較は、ステップS204においてなされる比較と同様に実行される。図11の例において変数jの値が1であれば、管理情報131のうちの1番目の「PLC1」に関する情報は、「PLC1」から取得された設定情報22と対応しているため、ステップS211の判定は肯定される。
j番目のPLC21に関する情報がいずれかの設定情報22に対応すると判定した場合(ステップS211;Yes)、リスト生成部121は、変数jを1だけ増加させて(ステップS212)、ステップS210以降の処理を繰り返す。これにより、管理情報131のうちの次のPLC21に関する情報についても同様に、ステップS210~S212の処理が繰り返される。
ステップS211にて、j番目のPLC21に関する情報がいずれかの設定情報22と対応していないと判定した場合(ステップS211;No)、リスト生成部121は、管理情報131に含まれる情報のうちの、設定情報22に対応していない部分の情報を削除リストに追加する(ステップS213)。図11の例では、変数jの値が3であるときに、管理情報131のうちの3番目の「PLC99」については、この装置名を有するPLC21の設定情報22が取得されておらず、いずれの設定情報22とも対応していない。このため、「PLC99」に関する情報が削除リストに追加される。
なお、削除リストに追加される情報は、PLC21と制御対象とラベルとのそれぞれを示す情報に限定されない。例えば、「PLC88」という装置名のPLC21に関する情報が管理情報131に登録されているときに、この「PLC88」から設定情報22を受信したが、新たに受信した設定情報22においては一部の制御対象が削除されているケースが考えられる。このようなケースでは、「PLC88」の情報のうちの制御対象に関する部分が削除リストに追加される。また、制御対象に変化はないが、新たに受信した設定情報22においては一部のラベルが削除されているケースが考えられる。このようなケースでは、ラベルに関する部分が削除リストに追加される。
ステップS213の後には、ステップS212以降の処理が繰り返される。また、ステップS210にて変数jの値が総数M以下でないと判定した場合(ステップS210;No)、リスト生成部121は、管理情報131に示されるすべてのPLC21について設定情報22との比較が完了して削除リストが完成したため、リスト生成処理を終了し、管理支援装置10によって実行される処理は、リスト生成処理から図8に示される管理支援処理に戻る。
図12には、リスト生成処理の次に実行される属性判定処理のフローが示されている。属性判定処理では、属性判定部122が、リスト生成部121によって登録リストとしてまとめられた設定情報22を取得したか否かを判定する(ステップS301)。設定情報22を取得していないと判定された場合(ステップS301;No)、属性判定処理は終了する。一方、設定情報22を取得したと判定した場合(ステップS301;Yes)、属性判定部122は、設定情報22から未選択のラベルを1つ選択する(ステップS302)。
次に、属性判定部122は、選択したラベルが“Alarm”という文字列を含むか否かを判定する(ステップS303)。すなわち、属性判定部122は、当該ラベルが、管理支援装置10においてアラーム機能を利用するためにデータに付されたものであるか否かを判定する。ここで、文字列については大文字であるか小文字であるかのゆらぎが許容されてもよい。また、“Alert”及び“Warning”のような“Alarm”に類似する用語が含まれていればステップS303の判定が肯定されてもよい。
“Alarm”という文字列を含むと判定した場合(ステップS303;Yes)、属性判定部122は、ラベルが付与されたデータを用いたアラーム機能を設定可能か否かを判定する。具体的には、属性判定部122は、ラベルに関連付けられたコメントを解析して(ステップS304)、アラーム機能の設定に必要な詳細設定情報がコメントに含まれているか否かを判定する(ステップS305)。例えば、コメントに閾値が含まれているか否か、及び、データ値が閾値を上回るときと下回るときのいずれでアラームを発するかを示す“Hi”又は“Lo”の文字列がコメントに含まれているか否かが判定される。
詳細設定情報がコメントに含まれていると判定した場合(ステップS305;Yes)、属性判定部122は、当該ラベルが付与されたデータの属性がアラーム属性であると判断し(ステップS306)、アラーム属性を当該ラベルに付与する。
一方、詳細設定情報がコメントに含まれていないと判定した場合(ステップS305;No)、属性判定部122は、当該ラベルが付与されたデータの属性がRT(Real-Time)データ属性であると判断し(ステップS307)、RTデータ属性を当該ラベルに付与する。RTデータ属性は、PLC21のデータが制御状況をリアルタイムに表すものとしてそのまま管理支援装置10のユーザに提供されることを意味する。
ステップS303にてラベルが“Alarm”という文字列を含まないと判定した場合(ステップS303;No)、属性判定部122は、ラベルが“Logging”という文字列を含むか否かを判定する(ステップS308)。すなわち、属性判定部122は、当該ラベルが、管理支援装置10においてロギング機能を利用するためにデータに付与されたものであるか否かを判定する。ロギング機能は、データの履歴を保存しておいて後の検証時に提供する機能を意味する。この判定においても、大文字及び小文字のゆらぎ並びに類似する用語への置き換えが許容されてもよい。
ラベルが“Logging”という文字列を含むと判定した場合(ステップS308;Yes)、属性判定部122は、当該ラベルが付与されたデータの属性がロギング属性であると判断し(ステップS309)、ロギング属性を当該ラベルに付与する。
ステップS308にてラベルが“Logging”という文字列を含まないと判定した場合(ステップS308;No)、属性判定部122は、ラベルが“Dataset”という文字列を含むか否かを判定する(ステップS310)。すなわち、属性判定部122は、当該ラベルが、管理支援装置10においてデータセット機能を利用するためにデータに付与されたものであるか否かを判定する。データセット機能は、複数のデータの値をユーザに対して一覧表示する機能を意味する。この判定においても、大文字及び小文字のゆらぎ並びに類似する用語への置き換えが許容されてもよい。
ラベルが“Dataset”という文字列を含むと判定した場合(ステップS310;Yes)、属性判定部122は、当該ラベルが付与されたデータの属性がデータセット属性であると判断し(ステップS311)、データセット属性を当該ラベルに付与する。
ステップS310にてラベルが“Dataset”という文字列を含まないと判定した場合(ステップS310;No)、属性判定部122は、当該ラベルが付与されたデータの属性がRTデータ属性であると判断し(ステップS312)、RTデータ属性を当該ラベルに付与する。
ステップS306,S307,S309,S311及びS312に続いて、属性判定部122は、すべてのラベルを選択したか否かを判定する(ステップS313)。すべてのラベルを選択してはいないと判定した場合(ステップS313;No)、属性判定部122は、ステップS302以降の処理を繰り返す。これにより、ラベルが順次選択されて、当該ラベルに基づく属性の判断が実行される。すべてのラベルを選択したと判定された場合(ステップS313;Yes)、属性判定処理が終了し、管理支援装置10による処理は、属性判定処理から図8に示される管理支援処理に戻る。
図13には、属性判定処理の次に実行される登録処理のフローが示されている。登録処理では、登録部123が、登録リストとしてまとめられた設定情報22、及び、属性判定部122によって判定された属性を示す属性情報を取得したか否かを判定する(ステップS41)。設定情報22及び属性情報を取得していないと判定された場合(ステップS41;No)、登録処理は終了する。一方、設定情報22及び属性情報を取得したと判定した場合(ステップS41;Yes)、登録部123は、管理情報131を初期化し、変数iに初期値として1を代入する(ステップS42)。管理情報131の初期化は、現在登録されている内容の削除を意味する。
次に、登録部123は、変数iの値が、取得した設定情報22の総数N以下であるか否を判定する(ステップS43)。この判定は、図10に示されるステップS203と同様の判定である。
次に、登録部123は、i番目の設定情報22から装置情報を取得する(ステップS44)。ここで、装置情報は、PLC21に関する情報及び制御対象の数を意味し、例えば、図5に示される装置名、機種、IPアドレス及び説明並びに制御対象の数を表す。そして、登録部123は、ステップS44で取得した装置情報を第1管理情報に追加する(ステップS45)。
次に、登録部123は、i番目の設定情報22からタグ情報を取得する(ステップS46)。ここで、タグ情報は、図5に示されるように制御対象として定められた構造体のうちの各ラベルから判定された属性、属性に対応する文字列をラベルから除外して得るタグ名、及びコメントを意味する。そして、登録部123は、ステップS46で取得したタグ情報を第2管理情報に追加する(ステップS47)。
次に、登録部123は、変数iを1だけ増加させて(ステップS48)、ステップS43以降の処理を繰り返す。これにより、設定情報22それぞれについてステップS43~S48の処理が実行される。
ステップS43にて変数iの値が総数N以下ではないと判定された場合(ステップS43;No)、登録処理が終了し、管理支援装置10による処理は、登録処理から図8に示される管理支援処理に戻る。
ステップS4の登録処理に続いて、削除部124が、ステップS2で作成された削除リストに従って記憶部13に記憶されている管理情報131から一部の情報を削除する(ステップS5)。これにより、登録リスト及び削除リストに基づく管理情報131の更新が完了する。
次に、出力部14が、ユーザからの要求に応じて管理情報131を出力する(ステップS6)。具体的には、出力部14は、管理情報131を示す管理画面を表示する。図14には、管理情報131に基づいて制御システム20のシステム構成が管理画面141に表示される例が示されている。図6,7から分かるように、PLC21に一又は複数の制御対象が従属し、制御対象それぞれにタグ名及び属性の一又は複数の組み合わせが従属しており、PLC21と制御対象とタグ名及び属性とがこの順に階層化されている。図14の例では、PLC21の装置名と制御対象を表す文字列とタグ名とが、管理情報131と同様に階層化されて表示されている。これにより、ユーザは、制御システムのシステム構成を容易に認識することができる。
また、図14の管理画面においてPLC21を表すアイコン及び文字列を含むオブジェクト142がユーザによって選択されると、出力部14は、図15に示されるように、選択されたPLC21に関する装置情報を管理情報131から抽出して管理画面141に表示する。具体的には、図15の管理画面141では、選択されたPLC21の装置名、機種、IPアドレス及び説明が表示されている。これにより、ユーザは、特定のPLC21について詳細な情報を得ることができる。
また、図14の管理画面141において、PLC21が有するデータを表すアイコン及びタグ名を含むオブジェクト143がユーザによって選択されると、出力部14は、図16に示されるように、選択されたデータに関するタグ情報を管理情報131から抽出して管理画面141に表示する。具体的には、図16の管理画面141では、選択されたデータのタグ名である“Temperature”という文字列を用いて、当該データの属性である“Alarm”に対応してアラーム機能を利用するための設定フォームが表示されている。
また、図14の管理画面141においてPLC21のデータを表すオブジェクト144が選択されると、出力部14は、図17に示されるように、選択されたデータに関するタグ情報を管理情報131から抽出して管理画面141に表示する。図17の管理画面141では、選択されたデータのタグ名である“Volume”という文字列を用いて、当該データの属性である“Logging”に対応してロギング機能を利用するための設定フォームが表示されている。
以上、説明したように、受信部11が、設定情報を受信し、生成部12が、設定情報に基づいてデータの用途を示す属性を判定する。これにより、データの用途に相当する管理側の機能が特定されるため、ユーザが管理支援装置10の機能を利用する際に、対象となるデータを管理支援装置10によって扱われる多数のデータから選別する必要がない。したがって、管理システム100についての設定作業の負担を軽減することができる。
また、生成部12は、PLC21が有するデータの属性が、予め定められた複数の属性のうちのいずれであるかを判定する。この複数の属性は、データに基づく報知をするためのアラーム属性と、データの履歴を保存するためのロギング属性と、複数のデータを一括して表示するためのデータセット属性と、を含む。このため、管理支援装置10のユーザは、アラーム機能、ロギング機能及びデータの一括表示機能を容易に利用することができる。
また、生成部12は、設定情報22に含まれるラベルから、PLC21が有するデータの属性を示す属性情報と当該データを識別するためのタグ名とを抽出することにより、データの属性を判定する。このため、PLC21に設定される設定情報22は、データのタグ名とその管理用途を表す属性情報との単純な組み合わせをラベルとして含んでいればよい。このため、PLC21に対する設定情報22の設定が容易になる。また、生成部12による属性の判定がタグ名と一対一に対応づけて確実になされる。
また、生成部12は、記憶部13に管理情報131を登録し、PLC21から受信される設定情報22の変化を検出すると、変化した設定情報22に基づいて、記憶部13に登録された管理情報131を更新する。これにより、PLC21の増減により制御システム20の構成が変化する場合であっても、ユーザがその変化に応じて管理支援装置10に対する設定をする必要がない。このため、設定作業の負担を軽減することができる。
以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示は上記実施の形態によって限定されるものではない。
例えば、管理支援装置10が管理画面141を有する例について説明したが、これには限定されない。管理支援装置10の出力部14は、管理支援装置10にネットワークを介して接続されるUI端末に管理情報を送信して、当該UI端末の管理画面141に管理情報を表示させてもよい。
また、管理情報131に、PLC21が有するデータを識別するためのタグ名が含まれる例について説明した。通常、制御システム20を対象として管理する管理側においては、タグ名を用いてPLC21のデータを扱うことが多い。このため、少なくともPLC21においては、データのタグ名と、当該データが格納されるメモリのアドレスと、を関連付けておく必要がある。ただし、設定情報22が、当該データのアドレスと、当該データに付されるラベルと、を関連付けて示し、管理情報131においても、タグ名とアドレスとが関連付けられてもよい。
また、管理支援装置10の機能は、専用のハードウェアによっても、また、通常のコンピュータシステムによっても実現することができる。
例えば、プロセッサ41によって実行されるプログラムP1を、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムP1をコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行する装置を構成することができる。このような記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)、MO(Magneto-Optical Disc)が考えられる。
また、プログラムP1をインターネットに代表される通信ネットワーク上のサーバ装置が有するディスク装置に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロードするようにしてもよい。
また、通信ネットワークを介してプログラムP1を転送しながら起動実行することによっても、上述の処理を達成することができる。
さらに、プログラムP1の全部又は一部をサーバ装置上で実行させ、その処理に関する情報をコンピュータが通信ネットワークを介して送受信しながらプログラムを実行することによっても、上述の処理を達成することができる。
なお、上述の機能を、OS(Operating System)が分担して実現する場合又はOSとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、OS以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、コンピュータにダウンロードしてもよい。
また、管理支援装置10の機能を実現する手段は、ソフトウェアに限られず、その一部又は全部を、回路を含む専用のハードウェアによって実現してもよい。
本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。つまり、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。
本開示は、プログラマブルコントローラを含む制御システムの管理に適している。
100 管理システム、 10 管理支援装置、 11 受信部、 111 受信指示部、 112 情報受信部、 113 検出部、 114 記憶部、 12 生成部、 121 リスト生成部、 122 属性判定部、 123 登録部、 124 削除部、 13 記憶部、 131 管理情報、 14 出力部、 141 管理画面、 142~144 オブジェクト、 20 制御システム、 21 PLC、 22 設定情報、 23 機器、 30 産業用ネットワーク 41 プロセッサ、 42 主記憶部、 43 補助記憶部、 44 入力部、 45 出力部、 46 通信部、 47 内部バス、 P1 プログラム。

Claims (6)

  1. プログラマブルコントローラに接続されて、前記プログラマブルコントローラの管理を支援するための管理画面に示される管理情報を生成するコンピュータを、
    前記プログラマブルコントローラが有するデータに関して前記プログラマブルコントローラに予め設定された設定情報を前記プログラマブルコントローラから受信する受信手段、
    前記プログラマブルコントローラの管理における前記データの用途を示す前記データの属性を前記設定情報に基づいて判定し、判定した前記属性を示す前記管理情報を生成する生成手段、
    として機能させ
    前記受信手段は、前記データに付された文字列であるラベルを含む前記設定情報を受信し、
    前記生成手段は、前記ラベルから、前記属性を示す文字列である属性情報と前記データを識別するための文字列であるタグ名とを抽出することにより、前記属性を判定し、
    前記管理情報は、前記プログラマブルコントローラと、該プログラマブルコントローラの制御対象と、該制御対象に関する前記データの前記属性及び前記タグ名と、をこの順に階層化して示す情報である、
    管理支援プログラム。
  2. 前記生成手段は、前記データの前記属性が、予め定められた複数の属性のうちのいずれであるかを判定し、
    前記複数の属性は、前記データに基づく報知をするためのアラーム属性と、前記データの履歴を保存するためのロギング属性と、複数の前記データを一括して表示するためのデータセット属性と、を含む、
    請求項1に記載の管理支援プログラム。
  3. 前記生成手段は、記憶手段に前記管理情報を登録し、前記プログラマブルコントローラから受信される前記設定情報の変化を検出すると、変化した前記設定情報に基づいて、前記記憶手段に登録された前記管理情報を更新する、
    請求項1又は2に記載の管理支援プログラム。
  4. プログラマブルコントローラに接続されて、前記プログラマブルコントローラの管理を支援するための管理画面に示される管理情報を生成する管理支援装置であって、
    前記プログラマブルコントローラが有するデータに関して前記プログラマブルコントローラに予め設定された設定情報を前記プログラマブルコントローラから受信する受信手段と、
    前記プログラマブルコントローラの管理における前記データの用途を示す前記データの属性を前記設定情報に基づいて判定し、判定した前記属性を示す前記管理情報を生成する生成手段と、
    を備え
    前記受信手段は、前記データに付された文字列であるラベルを含む前記設定情報を受信し、
    前記生成手段は、前記ラベルから、前記属性を示す文字列である属性情報と前記データを識別するための文字列であるタグ名とを抽出することにより、前記属性を判定し、
    前記管理情報は、前記プログラマブルコントローラと、該プログラマブルコントローラの制御対象と、該制御対象に関する前記データの前記属性及び前記タグ名と、をこの順に階層化して示す情報である、
    管理支援装置。
  5. プログラマブルコントローラと、
    前記プログラマブルコントローラの管理を支援するための管理画面に示される管理情報を生成する請求項に記載の管理支援装置と、
    を含む管理システム。
  6. プログラマブルコントローラに接続されて、前記プログラマブルコントローラの管理を支援するための管理画面に示される管理情報を生成する管理支援装置によって実行される管理支援方法であって、
    前記管理支援装置の受信手段が、前記プログラマブルコントローラが有するデータに関して前記プログラマブルコントローラに予め設定された設定情報を前記プログラマブルコントローラから受信するステップと、
    前記管理支援装置の生成手段が、前記プログラマブルコントローラの管理における前記データの用途を示す前記データの属性を前記設定情報に基づいて判定し、判定した前記属性を示す前記管理情報を生成するステップと、
    を含み、
    前記受信手段は、前記データに付された文字列であるラベルを含む前記設定情報を受信し、
    前記生成手段は、前記ラベルから、前記属性を示す文字列である属性情報と前記データを識別するための文字列であるタグ名とを抽出することにより、前記属性を判定し、
    前記管理情報は、前記プログラマブルコントローラと、該プログラマブルコントローラの制御対象と、該制御対象に関する前記データの前記属性及び前記タグ名と、をこの順に階層化して示す情報である、
    管理支援方法。
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