JP7147805B2 - 生産システム、データ送信方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、生産システム、データ送信方法、及びプログラムに関する。

特許文献１には、他の産業装置を制御する産業装置が、当該他の産業装置の動作に関する収集対象データを取得し、産業装置と通信可能に接続された上位装置に対し、収集対象データを送信するシステムが記載されている。

国際公開第２０１５／０６８２１０号公報

本開示の一態様が解決しようとする課題は、例えば、データ収集時の処理負荷を軽減することである。

本開示の一側面に係る生産システムは、他の産業装置を制御する産業装置と、前記産業装置及び前記他の産業装置の少なくとも一方の動作に関するデータを取得する取得部と、を有し、前記産業装置は、定期的に同期が取られる同期領域と、前記同期領域とは異なる非同期領域と、のうち、前記非同期領域に前記データを書き込む書き込み部と、外部装置に対し、前記非同期領域に書き込まれた前記データを送信するデータ送信部と、を有する。

本開示の一側面に係るデータ送信方法は、他の産業装置を制御する産業装置産業装置及び前記他の産業装置の少なくとも一方の動作に関するデータを取得し、定期的に同期が取られる同期領域と、前記同期領域とは異なる非同期領域と、のうち、前記非同期領域に前記データを書き込み、外部装置に対し、前記非同期領域に書き込まれた前記データを送信する。

本開示の一側面に係るプログラムは、他の産業装置を制御する産業装置に、定期的に同期が取られる同期領域と、前記同期領域とは異なる非同期領域と、のうち、前記非同期領域に書き込まれた、前記産業装置及び前記他の産業装置の少なくとも一方の動作に関するデータを、外部装置に対して送信させる。

本開示の一側面によれば、前記産業装置は、前記データの書き込みが完了したか否かを判定する第１判定部と、前記データの書き込みが完了したと判定された場合に、前記外部装置に対し、所定の通知を送信する通知送信部と、を有し、前記外部装置は、前記通知を受信した場合に、前記産業装置に対し、所定の要求を送信し、前記データ送信部は、前記要求を受信した場合に、前記外部装置に対し、前記データを送信する。

本開示の一側面によれば、前記産業装置は、前記他の産業装置を制御し、前記取得部と前記書き込み部とを有する第１制御回路と、前記非同期領域と前記データ送信部とを有する第２制御回路と、を有し、前記第１制御回路の前記書き込み部は、前記第２制御回路の前記非同期領域に、前記データを書き込む。

本開示の一側面によれば、前記非同期領域は、複数の小領域を有し、前記書き込み部は、前記複数の小領域の中から、使用可能な少なくとも１つの小領域を選択して前記データを書き込み、前記データ送信部は、前記外部装置に対し、前記少なくとも１つの小領域に書き込まれた前記データを送信する。

本開示の一側面によれば、前記生産システムは、前記非同期領域に書き込まれた前記データを、前記同期領域及び前記非同期領域とは異なるバッファ領域に書き込む第２書き込み部を有し、前記データ送信部は、前記外部装置に対し、前記バッファ領域に書き込まれた前記データを送信する。

本開示の一側面によれば、前記産業装置は、前記非同期領域から前記バッファ領域への前記データの書き込みが完了したか否かを判定する第２判定部と、前記非同期領域から前記バッファ領域への前記データの書き込みが完了したと判定された場合に、前記非同期領域に書き込まれた前記データを消去する第１消去部と、を有する。

本開示の一側面によれば、前記産業装置は、前記外部装置への前記データの送信が完了したか否かを判定する第３判定部と、前記外部装置への前記データの送信が完了したと判定された場合に、前記バッファ領域に書き込まれた前記データを消去する第２消去部と、を有する。

本開示の一側面によれば、前記取得部は、予め定義されたデータ構造の前記データを取得し、前記産業装置は、予め定義された前記データ構造に基づいて、前記データの全部又は一部を利用して前記他の産業装置を制御する。

本開示の一側面によれば、前記データは、前記他の産業装置の動作に関するデータであり、前記データ送信部は、前記他の産業装置に関する識別情報を前記データに付加し、前記外部装置に対し、前記識別情報が付加された前記データを送信する。

本開示の一側面によれば、前記産業装置は、前記データを複数に分割する分割部を有し、前記書き込み部は、分割された個々のデータを、前記非同期領域に書き込み、前記データ送信部は、前記外部装置に対し、前記非同期領域に書き込まれた個々のデータを送信する。

本開示によれば、例えば、データ収集時の処理負荷を軽減することができる。

生産システムの全体構成の一例を示す図である。 収集対象データを収集する処理の流れを示す図である。 生産システムで実現される機能を示す機能ブロック図である。 非同期領域に格納されるデータの一例を示す図である。 第１の実施形態の生産システムで実行される処理の一例を示すフロー図である。 第１の実施形態の生産システムで実行される処理の一例を示すフロー図である。 第２の実施形態の生産システムで実行される処理の一例を示すフロー図である。 第３の実施形態の生産システムで実行される処理の一例を示すフロー図である。 変形例（３）の機能ブロック図である。

［１．生産システムの全体構成］
外部装置と産業装置との間でポーリングを行うことによってデータ収集を行う場合には、定期的に同期領域を監視する必要があるので、産業装置及び外部装置の処理負荷が増大する可能性がある。そこで発明者達は、産業装置及び外部装置の各々の処理負荷を軽減するために鋭意研究開発を行った結果、新規かつ独創的な生産システム等に想到した。以降、第１の実施形態に係る生産システム等を詳細に説明する。

図１は、生産システムの全体構成の一例を示す図である。図１に示すように、生産システム１は、データ収集装置１０、コントローラ２０、及び被制御装置３０を含む。本実施形態では、データ収集装置１０とコントローラ２０との各々は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の一般的なネットワークにより接続される。コントローラ２０と被制御装置３０との各々は、産業装置用のネットワークにより接続される。なお、各装置を接続するネットワークは、本実施形態の例に限られず、任意のネットワークで接続可能である。

データ収集装置１０は、外部装置の一例である。このため、本実施形態でデータ収集装置１０と記載した箇所は、外部装置と読み替えることができる。外部装置は、後述する産業装置とは異なる装置である。外部装置は、産業装置とネットワークを介して通信可能に接続される。例えば、外部装置は、産業装置の動作に関するデータを収集する。また例えば、外部装置は、産業装置の動作を解析し、産業装置に対し、解析結果をフィードバックする。

例えば、データ収集装置１０は、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、携帯電話（スマートフォンを含む）、又は携帯端末（タブレット型端末を含む）である。なお、データ収集装置１０は、産業装置の一種であってもよい。データ収集装置１０は、ＣＰＵ１１、記憶部１２、通信部１３、操作部１４、及び表示部１５を含む。

ＣＰＵ１１は、少なくとも１つのプロセッサを含む。記憶部１２は、ＲＡＭやハードディスクを含み、各種プログラムやデータを記憶する。ＣＰＵ１１は、これらプログラムやデータに基づいて各種処理を実行する。通信部１３は、ネットワークカードや各種通信コネクタ等の通信インタフェースを含み、他の装置との通信を行う。操作部１４は、マウスやキーボード等の入力デバイスである。表示部１５は、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイ等であり、ＣＰＵ１１の指示により各種画面を表示する。

コントローラ２０は、産業装置の一例である。このため、本実施形態でコントローラ２０と記載した箇所は、産業装置と読み替えることができる。産業装置は、人間が行う作業の補助又は代行をする機器及びその周辺機器の総称である。例えば、コントローラ２０以外にも被制御装置３０も産業装置に相当する。例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、ロボットコントローラ、産業用ロボット、モータコントローラ、サーボアンプ、インバータ、コンバータ、工作機械、搬送装置、又は半導体製造装置は、産業装置に相当する。コントローラ２０は、少なくとも１つの被制御装置３０を制御する。生産システム１全体は、ラインよりも小さな単位であるセルと呼ばれることがあり、この場合には、コントローラ２０は、セルコントローラと呼ばれることもある。

コントローラ２０は、ＣＰＵ２１、ＩｏＴ（Internet of Things）部２２、第３記憶部２３、及び第２通信部２４を含む。ＣＰＵ２１、第３記憶部２３、及び第２通信部２４の物理的構成は、それぞれＣＰＵ１１、記憶部１２、及び通信部１３と同様であってよい。なお、ＣＰＵ２１は、揮発メモリ及び不揮発メモリの少なくとも一方を含んでもよい。例えば、ＣＰＵ２１は、キャッシュメモリと呼ばれるメモリを含んでもよい。ＣＰＵ２１は、後述する変数を記憶する。

ＣＰＵ２１は、第１制御回路の一例である。このため、本実施形態でＣＰＵ２１と記載した箇所は、第１制御回路と読み替えることができる。第１制御回路は、後述する他の産業装置を制御する。第１制御回路は、汎用プロセッサに限られず、任意の回路であってよい。例えば、第１制御回路は、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣと呼ばれる回路であってもよい。第１制御回路は、circuitryの一種である。

ＩｏＴ部２２は、第２制御回路の一例である。このため、本実施形態でＩｏＴ部２２と記載した箇所は、第２制御回路と読み替えることができる。このため、本実施形態でＩｏＴ部２２と記載した箇所は、第２制御回路と読み替えることができる。第２制御回路は、外部装置にデータを送信する回路である。第２制御回路は、ＩｏＴに利用される回路に限られず、任意の回路であってよい。例えば、第２制御回路は、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣと呼ばれる回路であってもよい。また例えば、第２制御回路は、汎用プロセッサであってもよい。第２制御回路は、circuitryの一種である。

ＩｏＴ部２２は、ネットワークを介して、他のコンピュータにデータを送信する。例えば、ＩｏＴ部２２は、第１記憶部２２Ａ、第２記憶部２２Ｂ、及び第１通信部２２Ｃを含む。第１記憶部２２Ａと第２記憶部２２Ｂは、それぞれ記憶部１２と同様であってよい。第１通信部２２Ｃは、通信部１３と同様であってよい。例えば、第１通信部２２Ｃは、主にデータ収集装置１０との通信に用いられ、第２通信部２４は、主に被制御装置３０の制御に用いられる。なお、ＩｏＴ部２２は、ＣＰＵ等の他の構成を含んでもよい。また、データ収集の機能をＣＰＵ２１に持たせる場合には、ＩｏＴ部２２は省略してもよい。

被制御装置３０は、他の産業装置の一例である。このため、本実施形態でコントローラ２０と記載した箇所は、他の産業装置と読み替えることができる。産業装置という言葉の意味は、先述した通りである。他の産業装置は、先述した任意の種類の産業装置であってよい。本実施形態では、他の産業装置は、コントローラ２０により制御される。他の産業装置は、コントローラ２０とは異なる産業装置であればよい。

被制御装置３０は、ＣＰＵ３１、記憶部３２、及び通信部３３を含む。ＣＰＵ３１、記憶部３２、及び通信部３３の物理的構成は、それぞれＣＰＵ１１、記憶部１２、及び通信部１３と同様であってよい。なお、被制御装置３０は、他の物理的構成が含まれてもよく、例えば、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣと呼ばれる回路が含まれてもよい。また例えば、被制御装置３０には、モータ等の制御対象の機器、モータ等の動作を検出するためのセンサ、加工対象となるワークの状態を撮影するカメラ、入出力機器、又は他の産業装置などが接続されていてもよい。コントローラ２０の制御対象となる被制御装置３０の台数は、任意の台数であってよく、例えば、１台だけであってもよいし、２台以上であってもよい。

なお、データ収集装置１０、コントローラ２０、及び被制御装置３０の各々に記憶されるものとして説明するプログラム及びデータは、ネットワークを介して供給されてもよい。また、各装置のハードウェア構成は、上記の例に限られず、種々のハードウェアを適用可能である。例えば、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体を読み取る読取部（例えば、光ディスクドライブやメモリカードスロット）や外部機器と直接的に接続するための入出力部（例えば、ＵＳＢ端子）が含まれてもよい。この場合、情報記憶媒体に記憶されたプログラムやデータが、読取部又は入出力部を介して供給されてもよい。

［２．生産システムの概要］
本実施形態では、コントローラ２０は、複数の変数の各々に基づいて、被制御装置３０を制御する。変数は、被制御装置３０を制御するための制御プログラムにより参照される。制御プログラムは、変数を書き換えることもある。例えば、変数は、途中の計算結果、又は、センサにより検出された物理量（例えば、トルクセンサにより検出されたトルク値、又は、モータエンコーダにより検出されたモータの回転速度）を示す。変数は、被制御装置３０の動作に関する値であってもよく、例えば、ロボットアームの位置若しくは移動速度、モータの速度、又は動作を待機する待機時間などの値であってもよい。

例えば、被制御装置３０が複数の工程を所定の順序で実行する場合、制御プログラムには、各工程の実行順が記述されている。コントローラ２０は、制御プログラムに基づいて、被制御装置３０に対して指示を送る。変数は、工程の実行条件になってもよい。例えば、被制御装置３０は、工程を開始するための変数、工程を一時停止するための変数、又は、工程を終了するための変数を記憶する。変数は、入出力変数と呼ばれることもある。なお、コントローラ２０は、特に変数を利用せずに被制御装置３０を制御してもよい。

工程とは、被制御装置３０が行う作業又は動作である。工程は、１つの作業だけから構成されてもよいし、複数の作業の組み合わせから構成されてもよい。工程は、被制御装置３０の用途に応じた任意の内容であってよく、例えば、ワークの認識、ワークの把持、扉の開閉、ワークのセット、又は工作機器を利用した加工などである。被制御装置３０は、少なくとも１つの工程を行う。被制御装置３０が行う工程の数は、任意の数であってよく、被制御装置３０は、１つの工程だけを行ってもよいし、複数の工程を行ってもよい。被制御装置３０は、コントローラ２０から受信した指示と、自身に記憶された装置プログラムと、に基づいて工程を行う。

装置プログラムは、被制御装置３０の動作を定義したプログラムである。装置プログラムには、各工程における個々の手順が定義されている。装置プログラムは、被制御装置３０に応じた任意の言語で作成可能であり、例えば、ラダー言語又はロボット言語等を利用して作成される。本実施形態では、工程ごとに装置プログラムが用意されている。このため、ある被制御装置３０がｎ個（ｎは自然数）の工程を行うとすると、当該被制御装置３０は、少なくともｎ個の装置プログラムを記憶していることになる。

本実施形態では、制御プログラムにより、コントローラ２０及び被制御装置３０の少なくとも一方の動作に関するデータが収集される。以降、このデータを収集対象データと記載する。収集対象データは、コントローラ２０及び被制御装置３０の両方の動作に関するデータであってもよいし、これらの何れか一方の動作に関するデータであってもよい。本実施形態では、収集対象データが被制御装置３０の動作に関するデータである場合を説明する。

例えば、収集対象データは、被制御装置３０の動作を検出するためのセンサの検出信号に基づいて生成される。収集対象データは、センサにより検出された物理量を含む。収集対象データには、ある１時点だけの動作が示されてもよいし、複数の時点の各々の動作が時系列的に示されてもよい。収集対象データは、任意の内容であってよく、例えば、トルクセンサにより検出されたトルク値、モータエンコーダにより検出されたモータの速度・位置、モーションセンサやジャイロセンサにより検出されたロボットアームの位置・姿勢、又は温度センサにより検出された温度などである。収集対象データは、被制御装置３０の内部情報であってもよく、例えば、ＣＰＵ３１の負荷、記憶部３２の消費量、又は通信部３３の通信量であってもよい。収集対象データは、ＣＰＵ３１が所定の計算を行う場合の計算結果を示してもよいし、その途中結果を示してもよい。

本実施形態では、制御プログラムに含まれる少なくとも１つのアプリケーションによって、少なくとも１つの収集対象データが収集される。制御プログラムには、複数のアプリケーションが含まれてもよく、収集対象となる収集対象データがアプリケーションごとに異なってもよい。このアプリケーション自体を制御プログラムと呼んでもよい。アプリケーションは、制御プログラムとは別体であってもよい。

アプリケーションは、任意の方法によって被制御装置３０から収集対象データを収集可能であり、例えば、いわゆるメッセージ通信（非定周期通信又は非同期通信）が利用されてもよいし、ＦＴＰ等のファイル転送プロトコルが利用されてもよい。複数の被制御装置３０が存在する場合、一の被制御装置３０と他の被制御装置３０とで収集対象データを送信するための通信方法が異なってもよい。なお、本実施形態では、アプリケーションが制御プログラムと同じユーザにより作成されるものとして説明するが、アプリケーションは、制御プログラムとは異なるユーザにより作成されてもよい。

図２は、収集対象データを収集する処理の流れを示す図である。図２に示すように、制御プログラムには、複数のアプリケーションが含まれている。図２の例では、制御プログラムには、メッセージ受信アプリＡ、メッセージ受信アプリＢ、及びファイル読込アプリＣの３つが含まれている。以降、これらを区別しないときは、単にアプリケーションと記載する。

例えば、メッセージ受信アプリＡは、メッセージ通信を利用して、第１の収集対象データ（例えば、トルク値）を収集するためのアプリケーションである。メッセージ受信アプリＢは、メッセージ通信を利用して、第２の収集対象データ（例えば、モータの速度）を収集するためのアプリケーションである。ファイル読込アプリＣは、ＦＴＰを利用して、第３の収集対象データ（例えば、ロボットアームの姿勢）を収集するためのアプリケーションである。

本実施形態では、データ収集装置１０は、収集対象データを選択し、コントローラ２０と被制御装置３０の各々にデータ収集の設定を行う。例えば、データ収集の設定として、収集対象データの種類と、収集対象データの収集条件と、が設定される。例えば、収集条件は、収集対象データの収集を開始するトリガ、サンプリング周期、データのスケール、又は収集対象データを収集する期間などである。コントローラ２０と被制御装置３０の各々は、データ収集の設定に基づいて、収集対象データを収集する。

例えば、ＣＰＵ２１は、制御プログラムを実行して、被制御装置３０に対し、制御用の指令を送信する。制御用の指令は、被制御装置３０の動作を制御するための指令であり、例えば、モータに対する出力、又は、ロボットアームの位置・速度などの情報が含まれる。本実施形態では、被制御装置３０は、制御用の指令に基づいて動作しつつ、その動作中に、収集対象データを生成してコントローラ２０に送信する。なお、収集対象データは、後述する第２の実施形態及び第３の実施形態のように、他の方法によって生成及び送信されてよい。

ＣＰＵ２１は、被制御装置３０から収集対象データを受信すると、ＩｏＴ部２２に対し、受信した収集対象データを転送する。収集対象データは、ＣＰＵ２１内の記憶部又は第３記憶部２３等に蓄積された後にＩｏＴ部２２に転送されてもよいし、特にこれらの記憶部に蓄積されることなくＩｏＴ部２２に転送されてもよい。ＩｏＴ部２２は、転送された収集対象データを第１記憶部２２Ａに記録する。

本実施形態では、第１記憶部２２Ａは、同期領域と、非同期領域と、に分かれている。同期領域は、ＣＰＵ２１とＩｏＴ部２２との間で同期が取られる領域である。ここでの同期とは、定期的に（周期的に）データの整合を取ることである。同期は、ＣＰＵ２１に記憶された値と、ＩｏＴ部２２の同期領域に記憶された値と、の何れか一方を他方に合わせる（一方の値を他方にコピーする）ことである。

例えば、ある変数について、ＣＰＵ２１に記憶された値を、ＩｏＴ部２２の同期領域に記憶された値にすることは、同期を取ることに相当する。また例えば、ある変数について、ＩｏＴ部２２の同期領域に記憶された値を、ＣＰＵ２１に記憶された値にすることは、同期を取ることに相当する。同期は、ＣＰＵ２１が主体となって実行されてもよいし、ＩｏＴ部２２が主体となって実行されてもよい。ＣＰＵ２１又はＩｏＴ部２２は、ある一定の周期ごとに同期を取る。

本実施形態では、同期領域に記憶された変数は、定期的にデータ収集装置１０に送信される。例えば、データ収集装置１０とＩｏＴ部２２との間でポーリングが行われ、データ収集装置１０は、定期的に同期領域に記憶された変数を収集する。データ収集装置１０は、全ての変数を収集してもよいが、本実施形態では、一部の変数だけを収集するものとする。例えば、データ収集装置１０のユーザと、コントローラ２０のユーザと、が異なる場合には、データ収集装置１０のユーザに対して公開が許可された変数の一部又は全部が、データ収集装置１０により収集される。

非同期領域は、同期領域ではない領域である。非同期領域は、ＣＰＵ２１とＩｏＴ部２２との間で同期が取られない領域である。ただし、非同期領域は、不定期的（非周期的）にデータの整合が取られることがある。例えば、ＣＰＵ２１は、被制御装置３０から収集した収集対象データをＩｏＴ部２２に転送し、第１記憶部２２Ａの非同期領域に書き込む。

本実施形態では、非同期領域は、複数のチャネルに分かれている。チャネルは、非同期領域内に設けられた記憶領域である。チャネルは、連番のアドレスから構成されてもよいし、連番ではない飛び地のアドレスであってもよい。非同期領域に設けられたチャネルの数は、任意であってよく、例えば、数個程度であってもよいし、十個以上であってもよい。アプリケーションごとに使用するチャネルが固定されていてもよいが、本実施形態では、各アプリケーションは、任意のチャネルを利用可能である。

例えば、非同期領域の全てのチャネルが空いている場合、各チャネルはアドレスの順番に使用される。図２の例であれば、最初にメッセージ受信アプリＡが収集対象データを受信したとすると、ＣＰＵ２１は、１番目のチャネル１に、この収集対象データを書き込む。２番目にメッセージ受信アプリＢが収集対象データを受信したとすると、ＣＰＵ２１は、２番目のチャネル２に、この収集対象データを書き込む。３番目にファイル読込アプリＣが収集対象データを受信したとすると、ＣＰＵ２１は、３番目のチャネル３に、この収集対象データを書き込む。

ＩｏＴ部２２は、非同期領域の各チャネルに書き込まれた収集対象データを、第２記憶部２２Ｂに書き込む。第２記憶部２２Ｂについても複数のチャネルに分けられていてもよい。本実施形態では、第２記憶部２２Ｂは、少なくとも１つのバッファ領域を含み、バッファ領域に収集対象データが書き込まれる。バッファ領域への収集対象データの書き込みが完了すると、ＩｏＴ部２２は、データ収集装置１０に対し、収集対象データの書き込みが完了した旨を示す完了通知を送信する。データ収集装置１０は、完了通知を受信すると、ＩｏＴ部２２に対し、書き込みが完了した収集対象データを要求する。ＩｏＴ部２２は、データ収集装置１０からの要求に応じて、データ収集装置１０に対し、収集対象データを送信する。

以上のように、生産システム１は、定期的に同期が取られる同期領域ではなく、非同期領域に収集対象データを書き込み、データ収集装置１０に対して収集対象データを送信することにより、例えば、データ収集装置１０とコントローラ２０との間のポーリングをする必要がなくなり、データ収集時の処理負荷を軽減するようにしている。以降、この構成の詳細を説明する。

［３．生産システムで実現される機能］
図３は、生産システム１で実現される機能を示す機能ブロック図である。本実施形態では、データ収集装置１０、コントローラ２０、及び被制御装置３０の各々で実現される機能について説明する。

［３－１．データ収集装置で実現される機能］
図３に示すように、データ収集装置１０は、データ記憶部１００と、収集部１０１と、を含む。

［データ記憶部］
データ記憶部１００は、記憶部１２を主として実現される。データ記憶部１００は、データ収集に関するデータを記憶する。例えば、データ記憶部１００は、コントローラ２０の同期領域から収集した変数が格納された変数データを記憶する。変数データは、定期的に収集される。変数データには、ある一時点の変数の値が格納されてもよいし、変数の値の時系列的な変化が格納されてもよい。また、変数データには、１つの変数の値だけが格納されていてもよいし、複数の変数の値が格納されていてもよい。他にも例えば、変数データには、複数の変数の値に基づいて計算された値が格納されていてもよい。本実施形態では、変数データに含まれる変数は、第１記憶部２２Ａの同期領域に記録される。

また例えば、データ記憶部１００は、コントローラ２０の非同期領域から収集した収集対象データを記憶する。収集対象データは、不定期的に収集されたデータである。また例えば、データ記憶部１００は、コントローラ２０又は被制御装置３０の動作を解析するためのアプリケーションを記憶する。例えば、このアプリケーションは、変数データ又は収集対象データを入力とし、解析結果を出力とする。アプリケーションには、変数データ又は収集対象データと解析結果との関係が定義されている。解析結果に応じて、コントローラ２０に対するフィードバックが行われてもよい。

［収集部］
収集部１０１は、ＣＰＵ１１を主として実現される。収集部１０１は、コントローラ２０から、収集対象データを収集する。ここでの収集とは、受信又は取得と同じ意味である。本実施形態では、収集部１０１は、後述する通知送信部２０７により送信された完了通知を受信した場合に、コントローラ２０に対し、所定の要求を送信する。この要求は、収集対象データの送信要求であり、所定形式のデータが送信されることにより行われる。以降、この要求をデータ送信要求と記載する。データ送信要求には、送信対象の収集対象データを識別する情報が含まれてもよい。

収集部１０１は、コントローラ２０から完了通知を受信したか否かを判定する。収集部１０１は、完了通知を受信したと判定した場合に、コントローラ２０に対し、データ送信要求を送信する。収集部１０１は、完了通知を受信したことに応じて（完了通知を受信したことを条件として）、コントローラ２０に対し、データ送信要求を送信する。後述するデータ送信部２１３により収集対象データが送信され、収集部１０１は、当該送信された収集対象データを収集する。

なお、コントローラ２０が、データ収集装置１０に対し、自発的に収集対象データを送信してもよい。この場合、収集部１０１は、コントローラ２０が自発的に送信した収集対象データを受信する。他にも例えば、収集部１０１は、コントローラ２０に対し、変数データの解析結果をフィードバックする際に、バッファ領域における収集対象データの有無を問い合わせてもよい。この場合、コントローラ２０は、問い合わせに応じてバッファ領域を参照し、データ収集装置１０に対し、収集対象データを送信してもよい。

［３－２．コントローラで実現される機能］
図３に示すように、コントローラ２０では、第１データ記憶部２００、第２データ記憶部２０１、第３データ記憶部２０２、動作制御部２０３、取得部２０４、第１書き込み部２０５、第１判定部２０６、通知送信部２０７、第２書き込み部２０８、第２判定部２０９、第１消去部２１０、第３判定部２１１、第２消去部２１２、及びデータ送信部２１３が実現される。

［第１データ記憶部］
第１データ記憶部２００は、第１記憶部２２Ａを主として実現される。第１データ記憶部２００は、データ収集装置１０の収集対象となるデータを記憶する。本実施形態では、第１データ記憶部２００は、同期領域と、非同期領域と、を有する。即ち、第１データ記憶部２００は、同期領域と、非同期領域と、に分けられている。同期領域は、第１のアドレス帯の領域であり、非同期領域は、第２のアドレス帯の領域である。第１データ記憶部２００には、複数の同期領域が存在してもよい。第１データ記憶部２００には、複数の非同期領域が存在してもよい。同期領域と非同期領域の各々は、所定のアドレス帯域の記憶領域である。

例えば、第１データ記憶部２００は、同期領域に、複数の変数の各々の現在値を記憶する。第１データ記憶部２００に記憶される変数の現在値と、第３データ記憶部２０２に記憶される変数の現在値と、の整合が取られる。先述したように、これらの整合は定期的に行われる。同期領域には、同期の対象となるデータが記憶されるようにすればよく、変数以外のデータが記憶されてもよい。同期領域は、同期の対象となるデータが記憶されるようにすればよい。

図４は、非同期領域に格納されるデータの一例を示す図である。図４に示すように、第１データ記憶部２００は、非同期領域に、少なくとも１つの収集対象データを記憶する。本実施形態では、非同期領域は、複数のチャネルに分けられており、例えば、個々のチャネルには、少なくとも１つの収集対象データが格納される。収集対象データのサイズが大きい場合には、収集対象データが分割されて複数のチャネルに格納されてもよい。収集対象データのサイズが小さい場合には、複数の収集対象データが１のチャネルに格納されてもよい。

チャネルは、非同期領域に設けられた一定のアドレス帯域の記憶領域である。チャネルは、非同期領域が有する小領域の一例である。このため、本実施形態でチャネルと記載した箇所は、小領域と読み替えることができる。小領域は、一定の記憶領域であればよく、チャネル以外の任意の呼び名で呼ばれてよい。小領域は、収集対象データを収集するためのアプリケーションと対応付けられていてもよいし、特にアプリケーションとは対応づけられていなくてもよい。即ち、小領域は、ある特定のアプリケーション専用の領域であってもよいし、複数のアプリケーションで共有される領域であってもよい。

［第２データ記憶部］
第２データ記憶部２０１は、第２記憶部２２Ｂを主として実現される。第２データ記憶部２０１は、第１データ記憶部２００から転送された収集対象データを記憶する。本実施形態では、第２データ記憶部２０１は、バッファ領域を有する。バッファ領域は、データ収集装置１０に送信される収集対象データを一時的に格納する領域である。バッファ領域は、データ収集装置１０によって参照される領域ということもできる。第２データ記憶部２０１には、複数のバッファ領域が存在してもよい。バッファ領域は、所定のアドレス帯域の記憶領域である。

なお、本実施形態では、第１データ記憶部２００に同期領域と非同期領域が存在し、第２データ記憶部２０１にバッファ領域が存在する場合を説明するが、１つの記憶部内に（物理的に１つのハードウェアの中に）、同期領域、非同期領域、及びバッファ領域が存在してもよい。この場合、ＩｏＴ部２２は、複数の記憶部ではなく、１つの記憶部だけを有していてもよい。また例えば、同期領域と非同期領域は、互いに別々の記憶部内に存在してもよい。また例えば、同期領域とバッファ領域が１つの記憶部内に存在し、非同期領域が別の記憶部内に存在してもよい。また例えば、非同期領域とバッファ領域が１つの記憶部内に存在し、同期領域が別の記憶部内に存在してもよい。

第２データ記憶部２０１は、第１データ記憶部２００に記憶された全ての収集対象データを記憶してもよいし、その一部だけを記憶してもよい。例えば、第２データ記憶部２０１が、第１データ記憶部２００の非同期領域よりもメモリ容量が大きい場合には、第２データ記憶部２０１は、第１データ記憶部２００の非同期領域に記憶された収集対象データの全てを記憶してもよい。また例えば、第２データ記憶部２０１が、第１データ記憶部２００の非同期領域よりもメモリ容量が小さい場合には、第２データ記憶部２０１は、第１データ記憶部２００の非同期領域に記憶された収集対象データの一部を記憶してもよい。

［第３データ記憶部］
第３データ記憶部２０２は、ＣＰＵ２１内の記憶部及び第３記憶部２３の少なくとも一方を主として実現される。第３データ記憶部２０２は、被制御装置３０の制御に必要なデータを記憶する。例えば、第３データ記憶部２０２は、複数の変数の各々の現在値を記憶する。第３データ記憶部２０２は、変数ごとに現在値を記憶する。各変数は、特定のレジスタに格納される。変数とレジスタの関係（どの変数をどのレジスタに格納するか）については、制御プログラムの作成者等によって予め指定されているものとする。レジスタに格納された変数は、他の機器によって適宜参照可能となる。

また例えば、第３データ記憶部２０２は、制御プログラム（収集対象データを収集するためのアプリケーションを含む）とパラメータを記憶する。また例えば、第３データ記憶部２０２は、ファームウェアなどの他のプログラムを記憶してもよいし、データ収集装置１０に変数データを送信するためのプログラムを記憶してもよい。また例えば、第３データ記憶部２０２は、データ収集装置１０のユーザに対して公開された変数の定義を示す変数定義を記憶してもよい。変数定義に示された変数の全部又は一部がデータ収集の対象となる。また例えば、第３データ記憶部２０２は、収集対象データの設定を記憶する。

なお、コントローラ２０に記憶されるデータは、上記の例に限られない。例えば、コントローラ２０は、各変数に対応するレジスタを定義したデータを記憶してもよい。また例えば、コントローラ２０は、自身の制御対象となる被制御装置３０を識別可能な情報を記憶してもよい。また例えば、コントローラ２０は、データ収集装置１０を識別可能な情報を記憶してもよい。これらのデータは、第１データ記憶部２００～第３データ記憶部２０２の何れかに記憶されるようにすればよい。

［動作制御部］
動作制御部２０３は、ＣＰＵ２１を主として実現される。動作制御部２０３は、制御プログラムに基づいて、被制御装置３０の動作を制御する。例えば、動作制御部２０３は、被制御装置３０に対して指令を送り、被制御装置３０は、当該指令に基づいて動作する。本実施形態では、制御用の指令に応じて収集対象データが収集されるので、この指令は、収集対象データを収集するための指令ということもできる。動作制御部２０３は、周期的に複数の変数の各々を更新して、被制御装置３０を制御する。例えば、装置プログラムに関連付けられた変数の値に基づいて被制御装置３０が動作する場合、動作制御部２０３は、被制御装置３０に対し、装置プログラムを開始させるための変数の値を変える旨の指示を送る。被制御装置３０は、当該指示に基づいて変数の値を変えて装置プログラムを実行する。なお、被制御装置３０の動作制御のために特に変数を利用しない場合には、動作制御部２０３は、被制御装置３０が実行すべき動作を示すコマンドを送信することによって、被制御装置３０の動作を制御すればよい。

［取得部］
取得部２０４は、ＣＰＵ２１を主として実現される。取得部２０４は、コントローラ２０及び被制御装置３０の少なくとも一方の動作に関する収集対象データを取得する。本実施形態では、収集対象データは、後述する生成部３０２により生成されるので、取得部２０４は、生成部３０２により生成された収集対象データを取得する。例えば、取得部２０４は、収集対象データを収集するためのアプリケーションに基づいて、収集対象データを取得する。

［第１書き込み部］
第１書き込み部２０５は、ＣＰＵ２１を主として実現される。第１書き込み部２０５は、定期的に同期が取られる同期領域と、同期領域とは異なる非同期領域と、のうち、非同期領域に収集対象データを書き込む。ここでの書き込むとは、格納、記録、又は転送と同じ意味である。この点は、後述する第２書き込み部２０８による書き込みについても同様である。

第１書き込み部２０５は、取得部２０４により取得された収集対象データを非同期領域に書き込む。収集対象データは、第３データ記憶部２０２等の記憶領域に一時的に書き込まれた後に、非同期領域に書き込まれてもよいし、特にこのような一時的な書き込みがなされることなく、収集対象データが取得されてすぐに非同期領域に書き込まれてもよい。本実施形態では、コントローラ２０が第１制御回路（ＣＰＵ２１）と第２制御回路（ＩｏＴ部２２）とを有するので、第１制御回路の第１書き込み部２０５は、第２制御回路の非同期領域に、収集対象データを書き込む。

本実施形態では、非同期領域は、複数のチャネルを有するので、第１書き込み部２０５は、複数のチャネルの中から、使用可能な少なくとも１つのチャネルを選択して収集対象データを書き込む。使用可能なチャネルとは、収集対象データを書き込み可能なチャネルである。例えば、収集対象データを記憶していないチャネル、収集対象データのサイズ以上の空き容量のあるチャネル、又は、データ収集装置１０に送信済みの収集対象データを記憶するチャネルは、使用可能なチャネルである。

例えば、第１書き込み部２０５は、ＩｏＴ部２２に対し、使用可能なチャネルの有無を問い合わせる。問い合わせの際には、収集対象データの書き込みで使用する記憶容量（収集対象データのデータサイズ）を含めてもよい。ＩｏＴ部２２は、問い合わせを受信すると、第２記憶部２２の非同期領域を参照し、使用可能なチャネルの有無を判定する。その際には、問い合わせに含まれる記憶容量以上の記憶容量を有するチャネルの有無が判定されてもよい。

ＩｏＴ部２２は、第１書き込み部２０５に対し、判定結果を送信する。使用可能なチャネルが存在する場合、判定結果には、使用可能な一部のチャネルが示されてよいし、その全てが示されてもよい。第１書き込み部２０５は、判定結果に示された何れかのチャネルを選択する。チャネルは、任意の方法によって選択可能であり、例えば、アドレスが最も若いチャネルが選択されてもよいし、チャネルがランダムに選択されてもよい。第１書き込み部２０５は、ＩｏＴ部２２に対し、選択されたチャネルへの収集対象データの書き込みを要求する。

［第１判定部］
第１判定部２０６は、ＩｏＴ部２２を主として実現される。第１判定部２０６は、収集対象データの書き込みが完了したか否かを判定する。第１判定部２０６は、任意の記憶部に対する収集対象データの書き込みが完了したか否かを判定可能である。本実施形態では、第１判定部２０６が、第２データ記憶部２０１のバッファ領域に対する収集対象データの書き込みが完了したか否かを判定する場合を説明するが、バッファ領域を特に設けない場合には、第１判定部２０６は、第１データ記憶部２００の非同期領域に対する収集対象データの書き込みが完了したか否かを判定してもよい。第１判定部２０６は、収集対象データの最後のデータ部分までの書き込みが完了したか否かを判定する。

［通知送信部］
通知送信部２０７は、ＩｏＴ部２２を主として実現される。通知送信部２０７は、第１判定部２０６により収集対象データの書き込みが完了したと判定された場合に、データ収集装置１０に対し、所定の完了通知を送信する。通知送信部２０７は、第１判定部２０６により収集対象データの書き込みが完了したと判定されたことに応じて（完了したと判定されたことを条件として）、データ収集装置１０に対し、所定の完了通知を送信する。完了通知は、所定の形式のデータであればよく、例えば、収集対象データの種類、又は、収集対象データが格納されたバッファ領域内のアドレスなどの情報が含まれてもよい。

［第２書き込み部］
第２書き込み部２０８は、ＩｏＴ部２２を主として実現される。第２書き込み部２０８は、非同期領域に書き込まれた収集対象データを、同期領域及び非同期領域とは異なるバッファ領域に書き込む。第２書き込み部２０８は、非同期領域への収集対象データの書き込みが完了した場合に、バッファ領域への収集対象データの書き込みを開始してもよいし、非同期領域への収集対象データの書き込み中に、バッファ領域への収集対象データの書き込みを開始してもよい。

なお、第２書き込み部２０８は、バッファ領域を使用可能か否か判定してもよい。例えば、バッファ領域に収集対象データが書き込まれていないこと、収集対象データのサイズ以上の空き容量をバッファ領域が有すること、又は、送信済みの収集対象データだけがバッファ領域に格納されていることは、バッファ領域が使用可能であることに相当する。第２書き込み部２０８は、バッファ領域を使用可能と判定された場合に、非同期領域の収集対象データをバッファ領域に書き込む。第２書き込み部２０８は、バッファ領域を使用可能と判定されない場合には、バッファ領域を使用可能と判定されるまで、非同期領域からバッファ領域への収集対象データの書き込みを待機する。

［第２判定部］
第２判定部２０９は、ＩｏＴ部２２を主として実現される。第２判定部２０９は、非同期領域からバッファ領域への収集対象データの書き込みが完了したか否かを判定する。第２判定部２０９は、非同期領域に書き込まれた収集対象データの最後のデータ部分まで、バッファ領域への書き込みが完了したか否かを判定する。

［第１消去部］
第１消去部２１０は、ＩｏＴ部２２を主として実現される。第１消去部２１０は、非同期領域からバッファ領域へのデータの書き込みが完了したと判定された場合に、非同期領域に書き込まれた収集対象データを消去する。第１消去部２１０は、非同期領域からバッファ領域への収集対象データの書き込みが完了したと判定されたことに応じて（書き込みが完了したと判定されたことを条件として）、非同期領域に書き込まれた収集対象データを消去する。

［第３判定部］
第３判定部２１１は、ＣＰＵ２１を主として実現される。第３判定部２１１は、データ収集装置１０への収集対象データの送信が完了したか否かを判定する。第３判定部２１１は、バッファ領域に書き込まれた収集対象データの最後のデータ部分まで、データ収集装置１０への送信が完了したか否かを判定する。

［第２消去部］
第２消去部２１２は、ＣＰＵ２１を主として実現される。第２消去部２１２は、データ収集装置１０への収集対象データの送信が完了したと判定された場合に、バッファ領域に書き込まれた収集対象データを消去する。第２消去部２１２は、データ収集装置１０への収集対象データの送信が完了したと判定されたことに応じて（送信が完了したと判定されたことを条件として）、バッファ領域に書き込まれた収集対象データを消去する。

［データ送信部］
データ送信部２１３は、ＩｏＴ部２２を主として実現される。データ送信部２１３は、データ収集装置１０に対し、非同期領域に書き込まれた収集対象データを送信する。本実施形態では、データ収集装置１０は、完了通知を受信した場合に、コントローラ２０に対し、所定の要求を送信し、データ送信部２１３は、要求を受信した場合に、外部装置に対し、データを送信する。データ送信部２１３は、要求を受信したことに応じて（要求を受信したことを条件として）、非同期領域に書き込まれた収集対象データを送信する。

本実施形態では、非同期領域のチャネルに収集対象データが書き込まれるので、データ送信部２１３は、データ収集装置１０に対し、少なくとも１つのチャネルに書き込まれた収集対象データを送信する。なお、特にチャネルを設けない場合には、データ送信部２１３は、チャネルに関係なく、非同期領域の収集対象データを送信する。

また、本実施形態では、バッファ領域に収集対象データが書き込まれるので、データ送信部２１３は、データ収集装置１０に対し、バッファ領域に書き込まれたデータを送信する。なお、特にバッファ領域を設けない場合には、データ送信部２１３は、非同期領域の収集対象データを直接的に送信する。

［３－３．被制御装置で実現される機能］
図３に示すように、被制御装置３０では、データ記憶部３００、工程実行部３０１、及び生成部３０２が実現される。

［データ記憶部］
データ記憶部３００は、記憶部３２を主として実現される。データ記憶部３００は、被制御装置３０が工程を実行するために必要なデータを記憶する。例えば、データ記憶部３００は、装置プログラムと、変数の現在値と、を記憶する。データ記憶部３００に記憶される変数の現在値は、第１データ記憶部２００に記憶される変数の現在値と定期的に整合が取られる。各変数の値は、予め定められたレジスタに格納される。また例えば、データ記憶部３００は、収集対象データの設定を記憶する。

［工程実行部］
工程実行部３０１は、ＣＰＵ３１を主として実現される。工程実行部３０１は、データ記憶部３００に記憶された装置プログラムと、コントローラ２０から受信した指示と、に基づいて、所定の工程を実行する。例えば、コントローラ２０は、ある装置プログラムを開始させる場合に、当該装置プログラムに関連付けられた変数を所定の値にする旨の指示を被制御装置３０に送信する。被制御装置３０は、当該指示を受信すると変数を所定の値に変更する。工程実行部３０１は、変数が所定の値になったことを検知すると、当該変数に関連付けられた装置プログラムを実行する。

工程実行部３０１は、装置プログラムが示す工程が終了すると、当該装置プログラムに関連付けられた変数を所定の値に変更し、その旨をコントローラ２０に対して送信する。その後に、別の装置プログラムを実行させる場合には、コントローラ２０は、当該別の装置プログラムに関連付けられた変数を所定の値にする旨の指示を被制御装置３０に送信し、工程実行部３０１は、別の装置プログラムを実行させることになる。なお、被制御装置３０の中で複数の装置プログラムの実行順が定義されている場合には、コントローラ２０に対して、装置プログラムの終了が送信されずに、工程実行部３０１は、当該複数の装置プログラムを次々と実行するようにしてもよい。

［生成部］
生成部３０２は、ＣＰＵ３１を主として実現される。生成部３０２は、収集対象データを生成する。例えば、生成部３０２は、データ記憶部３００に記憶された変数、被制御装置３０に接続されたセンサの検出信号、又は被制御装置３０の内部情報に基づいて、収集対象データを生成する。本実施形態では、データ収集装置１０により収集対象データの設定が行われるので、生成部３０２は、当該設定に基づいて、収集対象データを生成する。例えば、生成部３０２は、設定された収集条件が満たされるか否かを判定する。生成部３０２は、収集条件が満たされたと判定された場合に、指令に含まれる種類の収集対象データを生成する。

［４．生産システムで実行される処理］
図５及び図６は、第１の実施形態の生産システム１で実行される処理の一例を示すフロー図である。図５及び図６に示す処理は、図３に示す機能ブロックにより実行される処理の一例である。

図５に示すように、データ収集装置１０は、収集対象データを選択し、コントローラ２０及び被制御装置３０の各々に対し、収集対象データの設定を行う（Ｓ１）。例えば、設定内容は、データ収集装置１０のユーザにより指定される。データ収集装置１０は、ユーザにより指定された設定内容を、コントローラ２０及び被制御装置３０の各々に送信する。コントローラ２０及び被制御装置３０の各々は、収集対象データの設定内容を受信して記憶する。被制御装置３０は、コントローラ２０を介して設定内容を受信してもよいし、データ収集装置１０と直接的に通信可能に接続されてもよい。

コントローラ２０のＣＰＵ２１は、被制御装置３０に対し、制御用の指令を送信する（Ｓ２）。Ｓ２においては、ＣＰＵ２１は、制御プログラムを実行し、被制御装置３０の動作内容等を含む制御用の指令を生成して送信する。被制御装置３０は、制御用の指令を受信すると（Ｓ３）、指令に基づいて動作して動作データを生成する（Ｓ４）。動作データは、収集対象データに含められる。例えば、動作データは、収集対象として指定された内容以外の情報を示してもよい。動作データは、制御用の指令に対する応答（毎周期送信される応答）を示してもよい。

Ｓ４においては、収集対象データも生成されてよい。例えば、被制御装置３０は、記憶部３２に記憶された変数に基づいて、収集条件が満たされるか否かを判定する。収集条件は、変数に関する条件でなくてもよく、例えば、被制御装置３０に接続されたセンサにより検出された物理量、ＣＰＵ３１の計算結果、又はアラームの発生有無等によって判定されてもよい。被制御装置３０は、収集条件が満たされた場合に、変数やセンサの検出信号等に基づいて、データ収集装置１０により選択された収集対象データを生成する。

被制御装置３０は、コントローラ２０に対し、収集対象データを送信する（Ｓ５）。Ｓ５において送信される収集対象データには、動作データが含められる。収集対象データの送信方法が予め指定されている場合、被制御装置３０は、その送信方法で、Ｓ４で生成した収集対象データを送信する。なお、複数の送信方法が存在せずに単一の送信方法だけが利用される場合には、送信方法は指定されなくてもよい。

コントローラ２０は、収集対象データを受信すると（Ｓ６）、ＣＰＵ２１は、非同期領域の複数のチャネルの中から使用可能なチャネルを選択する（Ｓ７）。Ｓ７においては、ＣＰＵ２１は、ＩｏＴ２２に対し、使用可能なチャネルの有無を問い合わせる。ＩｏＴ部２２は、第１記憶部２２Ａの非同期領域を参照し、使用可能なチャネルの有無を判定する。ＩｏＴ部２２は、ＣＰＵ２１に対し、判定結果を送信する。ＣＰＵ２１は、判定結果を受信する。判定結果が使用可能なチャネルがあることを示していれば、ＣＰＵ２１は、その中の少なくとも１つのチャネルを使用可能なチャネルとして選択する。判定結果が使用可能なチャネルがないことを示していれば、ＣＰＵ２１は、収集対象データを第３記憶部２３に一時的に書き込み、使用可能なチャネルが出るまで待機する。

ＣＰＵ２１は、Ｓ７で選択したチャネルに、収集対象データを書き込む（Ｓ８）。Ｓ８においては、ＣＰＵ２１は、ＩｏＴ部２２に対し、Ｓ４で選択したチャネルを指定して収集対象データの書き込みを要求する。ＩｏＴ部２２は、要求を受信すると、ＣＰＵ２１により指定されたチャネルに収集対象データを書き込む。

図６に移り、ＩｏＴ部２２は、選択されたチャネルに収集対象データが書き込まれると、第２記憶部２２Ｂのバッファ領域に収集対象データを書き込む（Ｓ９）。ＩｏＴ部２２は、選択されたチャネルからバッファ領域への収集対象データの書き込みが完了した否かを判定する（Ｓ１０）。収集対象データの書き込みが完了したと判定されない場合（Ｓ１０；Ｎ）、Ｓ９の処理に戻り、収集対象データの書き込みが継続される。一方、収集対象データの書き込みが完了したと判定された場合（Ｓ１０；Ｙ）、ＩｏＴ部２２は、収集対象データの書き込みが完了したチャネルから収集対象データを消去し（Ｓ１１）、データ収集装置１０に対し、完了通知を送信する（Ｓ１２）。Ｓ１１の処理とＳ１２の処理は、何れが先に実行されてもよい。

データ収集装置１０は、完了通知を受信すると（Ｓ１３）、コントローラ２０に対し、データ送信要求を送信する（Ｓ１４）。コントローラ２０のＩｏＴ部２２は、データ送信要求を受信すると（Ｓ１５）、コントローラ２０に対し、バッファ領域に書き込まれた収集対象データを送信する（Ｓ１６）。データ収集装置１０は、収集対象データを受信し、記憶部１２に記録する（Ｓ１７）。

ＩｏＴ部２２は、バッファ領域に書き込まれた収集対象データの送信が完了したか否かを判定する（Ｓ１８）。収集対象データの送信が完了したと判定されない場合（Ｓ１８；Ｎ）、Ｓ１６の処理に戻り、収集対象データの送信が継続される。一方、収集対象データの送信が完了したと判定された場合（Ｓ１８；Ｙ）、ＩｏＴ部２２は、バッファ領域に書き込まれた送信済みの収集対象データを消去し（Ｓ１９）、本処理は終了する。

以上説明した生産システム１によれば、定期的に同期が取られる同期領域と、同期領域とは異なる非同期領域と、を有する第１記憶部２２Ａのうち、非同期領域にデータを書き込んでデータ収集装置１０に送信することにより、データ収集装置１０とコントローラ２０との間でポーリングをする必要がなくなり、データ収集装置１０及びコントローラ２０の各々の処理負荷を軽減できる。

また、生産システム１は、収集対象データの書き込みが完了した場合に、データ収集装置１０に通知が送信され、コントローラ２０が、外部装置からの要求を受信した場合に、非同期領域に書き込まれたデータを送信することにより、データ収集装置１０とコントローラ２０との間でポーリングをする必要がなくなり、データ収集装置１０及びコントローラ２０の各々の処理負荷を軽減できる。

また、生産システム１は、被制御装置３０の制御用の第１制御回路であるＣＰＵ２１と、データ収集装置１０へのデータの送信用の第２制御回路であるＩｏＴ部２２と、に分けることにより、処理負荷を分散する。これにより、被制御装置３０の制御やデータ送信に支障が出ることを防止できる。その結果、制御の精度を向上させたり、収集対象データの送信を迅速かつ正確に行ったりすることができる。

また、生産システム１は、非同期領域が複数のチャネルに分けられており、少なくとも１つのチャネルに収集対象データを書き込み、当該少なくとも１つのチャネルに書き込まれた収集対象データをデータ収集装置１０に対して送信することにより、ある収集対象データの送信が終わるまでは、他の収集対象データを送信できないといったことを防止できる。その結果、非同期領域を有効活用し、収集対象データの送信を効率化できる。

また、生産システム１は、非同期領域に書き込まれた収集対象データをバッファ領域に書き込み、データ収集装置１０に対し、バッファ領域に書き込まれた収集対象データを送信することにより、例えば、バッファ領域に書き込まれた後に非同期領域を他の目的で利用することができ、非同期領域を有効活用できる。

また、生産システム１は、非同期領域からバッファ領域への収集対象データの書き込みが完了したと判定された場合に、非同期領域に書き込まれた収集対象データを消去することにより、メモリ消費量を削減し、非同期領域を有効活用できる。

また、生産システム１は、データ収集装置１０へのデータの送信が完了したと判定された場合に、バッファ領域に書き込まれたデータを消去することにより、メモリ消費量を削減し、バッファ領域を有効活用できる。

［５．第２の実施形態］
第１の実施形態では、被制御装置３０がコントローラ２０から受信した指令に準じて動作しつつ、その動作中に生成された収集対象データを送信する場合を説明した。被制御装置３０は、コントローラ２０からの指令に関係なく、自身の設定に基づいて収集対象データを生成して送信してもよい。以降、生産システム１の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、生産システム１の全体構成や機能ブロックは、第１の実施形態と同様である。第２の実施形態は、図５及び図６を参照して説明した処理の流れが第１の実施形態と異なる。

図７は、第２の実施形態の生産システム１で実行される処理の一例を示すフロー図である。第２の実施形態においても、コントローラ２０から被制御装置３０に対して制御用の指令が送信されるが、図７では、この指令については省略する。図７に示すように、Ｓ２１の処理は、Ｓ１の処理と同様である。被制御装置３０は、データ収集装置１０からの設定に基づいて、収集対象データを生成し（Ｓ２２）、コントローラ２０に収集対象データを送信する（Ｓ２３）。

Ｓ２２においては、被制御装置３０は、制御用の指令に関係なく（制御用の指令なしに）、収集条件が満たされたか否かを判定する。被制御装置３０は、収集条件が満たされたと判定した場合に、収取対象データを生成する。被制御装置３０は、制御用の指令に対する応答とは別に、収集対象データを送信する。なお、第２の実施形態でも、収集対象データに動作データが含まれてもよい。以降のＳ２４～Ｓ２６は、Ｓ６～Ｓ８と同様である。Ｓ２６以降は、Ｓ９以降と同様の処理が実行される。

第２の実施形態によれば、コントローラ２０からの制御用の指令なしに、被制御装置３０に収集対象データを生成させることができる。

［６．第３の実施形態］
第２の実施形態では、被制御装置３０が自発的に収集対象データを送信する場合を説明したが、被制御装置３０が収集対象データを保管し、コントローラ２０が被制御装置３０に保管された収集対象データを取得するようにしてもよい。即ち、被制御装置３０に保管された収集対象データが、コントローラ２０のタイミングで読み出されてもよい。以降、生産システム１の第３の実施形態について説明する。

図８は、第３の実施形態の生産システム１で実行される処理の一例を示すフロー図である。第３の実施形態においても、コントローラ２０から被制御装置３０に対して制御用の指令が送信されるが、図８では、この指令については省略する。図８に示すように、Ｓ３１及びＳ３２の処理は、それぞれＳ２１及びＳ２２の処理と同様である。被制御装置３０は、制御用の指令に関係なく（制御用の指令なしに）生成した収集対象データを記憶部３２に保管し、コントローラ２０は、当該保管された収集対象データを取得する（Ｓ３３）。

Ｓ３３においては、被制御装置３０は、収集対象データを生成してすぐに送信するのではなく、コントローラ２０からの取得要求を受信するまで、収集対象データを蓄積する。本実施形態では、収集対象データに動作データが含まれないものとするが、収集対象データの送信タイミングが、動作データの送信タイミングと偶然一致しているのであれば、収集対象データに動作データが含まれてもよい。コントローラ２０は、収集対象データを収集するためのアプリケーションを実行し、任意のタイミングで収取対象データの取得要求を被制御装置３０に送信する。被制御装置３０は、取得要求を受信すると、保管された収集対象データをコントローラ２０に送信する。以降のＳ３４～Ｓ３６は、Ｓ２４～Ｓ２６と同様である。Ｓ３４以降は、Ｓ９以降と同様の処理が実行される。

第２の実施形態によれば、コントローラ２０からの制御用の指令なしに、被制御装置３０に収集対象データを生成させることができる。

［７．変形例］
なお、本開示は、以上に説明した実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更可能である。

（１）例えば、コントローラ２０は、被制御装置３０から取得した収集対象データをデータ収集装置１０に送信しつつ、この収集対象データの全部又は一部を被制御装置３０の制御に活用してもよい。なお、本変形例では、コントローラ２０は、収集対象データのデータ構造を特定し、タイムスタンプ等の情報を収集対象データに付加したうえで、データ収集装置１０に収集対象データを送信してもよい。

本変形例の取得部２０４は、予め定義されたデータ構造の収集対象データを取得する。データ構造とは、収集対象データのどこに何が格納されているかを示す情報である。例えば、収集対象データのフォーマット、種類、内容、又は拡張子は、データ構造の一例である。収集対象データのデータ構造は、第３データ記憶部２０２に記憶されているものとする。例えば、制御プログラム又は制御プログラム内のアプリケーションに、収集対象データのデータ構造の定義が記述されてもよい。取得部２０４は、第３データ記憶部２０２に記憶されたデータ構造を取得する。

動作制御部２０３は、予め定義されたデータ構造に基づいて、収集対象データの全部又は一部を利用して被制御装置３０を制御する。動作制御部２０３は、取得部２０４により取得されたデータ構造に基づいて、取得部２０４により取得された収集対象データのデータ構造を特定する。動作制御部２０３は、特定されたデータ構造に基づいて、この収集対象データの全部又は一部を利用して、被制御装置３０を制御する。被制御装置３０から取得した収集対象データに基づいて被制御装置３０が制御されるので、この制御はフィードバックということができる。

収集対象データと制御内容の関係は、フィードバック用のアプリケーションに記述されているものとする。フィードバック用のアプリケーションは、制御プログラムの一部であってもよいし、制御プログラムとは別体のプログラムであってもよい。例えば、動作制御部２０３は、フィードバック用のアプリケーションに、特定されたデータ構造と収集対象データの全部又は一部を入力し、フィードバックにおける制御内容を決定する。収集対象データのデータ構造ごとに（収集対象データの種類ごとに）アプリケーションを用意する場合には、動作制御部２０３は、特定されたデータ構造に対応するアプリケーションに収集対象データを入力し、フィードバックにおける制御内容を決定する。

例えば、動作制御部２０３は、予め定義されたデータ構造に基づいて、収集対象データがトルク値に関するデータであることを特定した場合、トルク値の異常を修正するためのアプリケーションに収集対象データの全部又は一部を入力する。アプリケーションは、入力された収集対象データの値に基づいて、被制御装置３０に対するトルクに関する指令の補正量を決定する。また例えば、動作制御部２０３は、予め定義されたデータ構造に基づいて、収集対象データがモータの位置に関するデータであることを特定した場合、モータの位置の異常を修正するためのアプリケーションに収集対象データの全部又は一部を入力する。アプリケーションは、入力された収集対象データの値に基づいて、被制御装置３０に対するモータの位置に関する指令の補正量を決定する。他のデータ構造についても同様に、特定されたデータ構造及び収集対象データに応じたフィードバックが行われるようにすればよい。

変形例（１）によれば、予め定義されたデータ構造に基づいて収集対象データを生成し、収集対象データの全部又は一部を利用して被制御装置３０を制御することにより、データ収集装置１０にデータを送信しつつ、被制御装置３０の制御に活用できる。例えば、データ収集装置１０で収集対象データの解析を行って解析結果をフィードバックする場合よりも、制御対象となる被制御装置３０に近いコントローラ２０側ですぐに制御に活用することにより、取得した収集対象データに応じたフィードバックを迅速に行うことができる。

（２）また例えば、コントローラ２０が収集対象データのデータ構造を特定せず、被制御装置３０側のアプリケーションで収集対象の収集対象データが決定されてもよい。この場合、コントローラ２０のアプリケーションは、収集対象データのデータ構造を特定せずに、データ収集装置１０に転送するので、どの被制御装置３０の収集対象データであるかを識別する情報が収集対象データに付加されてもよい。収集対象データのデータ構造は、データ収集装置１０により特定される。

データ送信部２１３は、被制御装置３０に関する識別情報を収集対象データに付加し、データ収集装置１０に対し、識別情報が付加された収集対象データを送信する。識別情報は、被制御装置３０を一意に識別可能な情報であればよく、例えば、被制御装置３０の名前、ＩＰアドレス、又はＩＤなどの情報である。本変形例では、識別情報は、第３データ記憶部２０２に記憶されている場合を説明するが、他の記憶部に記憶されてもよい。例えば、制御用の指令には、指令の送信先となる被制御装置３０の識別情報が含まれる。データ送信部２１３は、この識別情報を、この被制御装置３０から取得された収集対象データに付加する。

変形例（２）によれば、被制御装置３０に関する識別情報が付加された収集対象データを送信することにより、コントローラ２０は、どの被制御装置３０の動作に関する収集対象データを受信したかを識別できる。その結果、例えば、被制御装置３０の動作の解析を正確に行うことができる。

（３）また例えば、収集対象データのサイズが大きい場合には、収集対象データが分割されて複数のチャネルに分けて書き込まれてもよい。図９は、変形例（３）の機能ブロック図である。図９に示すように、本変形例では、実施形態で説明した機能に加えて、コントローラ２０で分割部２１４が実現される。分割部は、ＣＰＵ２１を主として実現される。分割部２１４は、収集対象データを複数に分割する。例えば、分割部２１４は、個々のデータのサイズがチャネルのサイズ以下となるように、収集対象データを複数に分割する。収集対象データが分割された個々のデータのサイズは、互いに均等であってもよいし異なってもよい。

第１書き込み部２０５は、分割された個々のデータを、非同期領域に書き込む。例えば、第１書き込み部２０５は、個々のデータを互いに異なるチャネルに分けて非同期領域に書き込む。どのデータをどのチャネルに書き込むかは、任意であってよく、例えば、収集対象データにおけるデータの順番とチャネルの順番とが一致するように、個々のデータがチャネルに格納される。

データ送信部２１３は、データ収集装置１０に対し、非同期領域に書き込まれた個々のデータを送信する。データ送信部２１３は、分割された個々のデータを１つに結合したうえで送信してもよいし、分割された状態で送信してもよい。分割された状態で送信される場合には、データ収集装置１０側でデータの結合が行われる。データ送信部２１３が、分割された状態の個々のデータを順次送信し、データ収集装置１０側でデータの結合が行われる場合には、個々のデータに、同じ収集対象データであることを識別する情報が付加されているものとする。データ収集装置１０は、この情報に基づいて、個々のデータを結合して収集対象データを取得する。

変形例（３）によれば、収集対象データを複数に分割し、分割された個々のデータを非同期領域に書き込み、非同期領域に書き込まれた個々のデータを送信することにより、収集対象データの送信を効率化できる。

（４）また例えば、上記変形例を組み合わせてもよい。

また例えば、実施形態では、収集対象データが被制御装置３０の動作に関するデータである場合を説明したが、収集対象データは、コントローラ２０の動作に関するデータであってもよい。この場合、コントローラ２０のＣＰＵ２１により生成部３０２が実現される。生成部３０２は、コントローラ２０に接続されたセンサの検出信号やコントローラ２０の内部情報に基づいて、コントローラ２０の動作に関する収集対象データを生成する。収集対象データがデータ収集装置１０に送信される処理の流れは、実施形態で説明した通りである。また例えば、第１の実施形態では、制御用の指令に応じて収集対象データが生成及び送信される場合を説明したが、制御用の指令とは別に、収集用の指令に応じて収集対象データが生成及び送信されてもよい。

また例えば、非同期領域からバッファ領域への収集対象データの書き込みが完了した場合に、非同期領域に書き込まれた収集対象データは特に消去されなくてもよい。この場合、新たな収集対象データが取得された場合に、非同期領域に記憶された送信済みの収集対象データが上書きされるようにすればよい。また例えば、データ収集装置１０に対する収集対象データの送信が完了した場合に、バッファ領域に書き込まれた収集対象データは特に消去されなくてもよい。この場合、新たな収集対象データが取得された場合に、バッファ領域に記憶された送信済みの収集対象データが上書きされるようにすればよい。

また例えば、上記説明した各機能は、生産システム１における任意の装置で実現されるようにすればよい。例えば、データ収集装置１０で実現されるものとして説明した機能がコントローラ２０又は被制御装置３０によって実現されてもよい。また例えば、コントローラ２０で実現されるものとして説明した機能がデータ収集装置１０又は被制御装置３０によって実現されてもよい。また例えば、各機能が複数のコンピュータによって分担されるのではなく、１つのコンピュータによって実現されてもよい。

また、以上説明した実施形態は具体例として示したものであり、本明細書にて開示される発明をこれら具体例の構成やデータ格納例そのものに限定するものではない。当業者はこれら開示された実施形態に種々の変形、例えば、物理的構成の形状や数、データ構造、処理の実行順を変更したりしてもよい。本明細書にて開示される発明の技術的範囲は、そのようになされた変形をも含むものと理解すべきである。

１ 生産システム、１０ データ収集装置、１１，２１，３１ ＣＰＵ、１２，３２ 記憶部、１３，３３ 通信部、２０ コントローラ、２２ ＩｏＴ部、２２Ａ 第１記憶部、２２Ｂ 第２記憶部、２２Ｃ 第１通信部、２３ 第３記憶部、２４ 第２通信部、３０ 被制御装置、１００ データ記憶部、１０１ 収集部、２００ 第１データ記憶部、２０１ 第２データ記憶部、２０２ 第３データ記憶部、２０３ 動作制御部、２０４ 取得部、２０５ 第１書き込み部、２０６ 第１判定部、２０７ 通知送信部、２０８ 第２書き込み部、２０９ 第２判定部、２１０ 第１消去部、２１１ 第３判定部、２１２ 第２消去部、２１３ データ送信部、２１４ 分割部、３００ データ記憶部、３０１ 工程実行部、３０２ 生成部。

Claims (11)

1. 他の産業装置を制御する第１のＣＰＵと、外部装置と通信可能であり第２のＣＰＵを有するＩｏＴ部と、を有する産業装置であって、
   前記第１のＣＰＵは、
   前記産業装置及び前記他の産業装置の少なくとも一方の動作に関する第１データを取得する取得部と、
   前記第１のＣＰＵと前記ＩｏＴ部との間で定期的に第２データの整合が取られる前記ＩｏＴ部の同期領域と、前記同期領域とは異なり前記第１のＣＰＵと前記ＩｏＴ部との間で定期的な整合は取られない前記ＩｏＴ部の非同期領域と、のうち、前記非同期領域に前記第１データを書き込む書き込み部と、
   を有し、
   前記ＩｏＴ部の前記第２のＣＰＵは、前記外部装置に対し、前記非同期領域に書き込まれた前記第１データを送信するデータ送信部を有する、
   生産システム。
2. 前記生産システムは、
   前記第１データの書き込みが完了したか否かを判定する第１判定部と、
   前記第１データの書き込みが完了したと判定された場合に、前記外部装置に対し、所定の通知を送信する通知送信部と、
   を有し、
   前記外部装置は、前記通知を受信した場合に、前記産業装置に対し、所定の要求を送信し、
   前記データ送信部は、前記要求を受信した場合に、前記外部装置に対し、前記第１データを送信する、
   請求項１に記載の生産システム。
3. 前記非同期領域は、複数の小領域を有し、
   前記書き込み部は、前記複数の小領域の中から、使用可能な少なくとも１つの小領域を選択して前記第１データを書き込み、
   前記データ送信部は、前記外部装置に対し、前記少なくとも１つの小領域に書き込まれた前記第１データを送信する、
   請求項１又は２に記載の生産システム。
4. 前記生産システムは、前記非同期領域に書き込まれた前記第１データを、前記同期領域及び前記非同期領域とは異なるバッファ領域に書き込む第２書き込み部を有し、
   前記データ送信部は、前記外部装置に対し、前記バッファ領域に書き込まれた前記第１データを送信する、
   請求項１～３の何れかに記載の生産システム。
5. 前記産業装置は、
   前記非同期領域から前記バッファ領域への前記第１データの書き込みが完了したか否かを判定する第２判定部と、
   前記非同期領域から前記バッファ領域への前記第１データの書き込みが完了したと判定された場合に、前記非同期領域に書き込まれた前記第１データを消去する第１消去部と、
   を有する請求項４に記載の生産システム。
6. 前記産業装置は、
   前記外部装置への前記第１データの送信が完了したか否かを判定する第３判定部と、
   前記外部装置への前記第１データの送信が完了したと判定された場合に、前記バッファ領域に書き込まれた前記第１データを消去する第２消去部と、
   を有する請求項４又は５に記載の生産システム。
7. 前記取得部は、予め定義されたデータ構造の前記第１データを取得し、
   前記産業装置は、予め定義された前記データ構造に基づいて、前記第１データの全部又は一部を利用して前記他の産業装置を制御する、
   請求項１～６の何れかに記載の生産システム。
8. 前記第１データは、前記他の産業装置の動作に関するデータであり、
   前記データ送信部は、前記他の産業装置に関する識別情報を前記第１データに付加し、前記外部装置に対し、前記識別情報が付加された前記第１データを送信する、
   請求項１～７の何れかに記載の生産システム。
9. 前記産業装置は、前記第１データを複数に分割する分割部を有し、
   前記書き込み部は、分割された個々の第１データを、前記非同期領域に書き込み、
   前記データ送信部は、前記外部装置に対し、前記非同期領域に書き込まれた個々の第１データを送信する、
   を有する請求項１～８の何れかに記載の生産システム。
10. 他の産業装置を制御する第１のＣＰＵと、外部装置と通信可能であり第２のＣＰＵを有するＩｏＴ部と、を有する産業装置及び前記他の産業装置の少なくとも一方の動作に関する第１データを前記第１のＣＰＵが取得し、
    前記第１のＣＰＵと前記ＩｏＴ部との間で定期的に第２データの整合が取られる前記ＩｏＴ部の同期領域と、前記同期領域とは異なり前記第１のＣＰＵと前記ＩｏＴ部との間で定期的な整合は取られない前記ＩｏＴ部の非同期領域と、のうち、前記非同期領域に前記第１データを前記第１のＣＰＵが書き込み、
    前記外部装置に対し、前記非同期領域に書き込まれた前記第１データを前記第２のＣＰＵが送信する、
    データ送信方法。
11. 他の産業装置を制御する第１のＣＰＵと、外部装置と通信可能であり第２のＣＰＵを有するＩｏＴ部と、を有する産業装置の前記第２のＣＰＵに、
    前記第１のＣＰＵと前記ＩｏＴ部との間で定期的に第２データの整合が取られる前記ＩｏＴ部の同期領域と、前記同期領域とは異なり前記第１のＣＰＵと前記ＩｏＴ部との間で定期的な整合は取られない前記ＩｏＴ部の非同期領域と、のうち、前記非同期領域に書き込まれた、前記産業装置及び前記他の産業装置の少なくとも一方の動作に関する第１データを、外部装置に対して送信させる、
    ためのプログラム。

Images