JP7189383B1 - 検証システムおよび検証方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態では、図3に例示する生産ライン2における制御装置の制御動作を検証するための制御検証システム1、換言すれば、制御装置に設定される制御プログラムを検証するための制御検証システム1について説明する。
まず、制御検証システム1を適用する生産ライン2について、図3を参照して説明する。
本実施形態において、装置PLC50は、例えば、制御プログラムに基づいて製造装置80の制御動作を実行するPLC(プログラマブル・ロジック・コントローラ)として実装される。装置PLC50において実行される制御プログラムは、例えば、少なくとも一部がラダープログラムにより実装されてもよい。なお、制御プログラムはこれに限定されず、適切なプログラミング言語、プログラミングツール等を用いて適宜実装されてよい。装置PLC50は、図3では模式的に、製造装置80に対して1対1に示されているが、複数の製造装置80を1つの装置PLC50で制御する構成でもよい。また、複数の装置PLC50により、1つ以上の製造装置80が制御されてもよい。
図4は、装置PLC50として用いられるPLCの機能的な構成を示すブロック図である。図4に示す具体例の場合、装置PLC50は、機能的な構成要素として、演算処理部201、記憶部202、入力部203、出力部204、通信部205、を含む。これらの構成要素の少なくとも一部は、相互に通信可能に接続されてよい。
制御検証システム1は、上述した生産ライン2に対して、シミュレータ20およびダミー装置用PLC40を有する構成である。
まず、シミュレータ20においてシミュレーションが可能な製造装置80に対する制御状態を検証する場合について、図3を参照して説明する。
例えば、上記の実施形態では、本開示に係る技術を、製品の製造に用いられる生産ラインに適用したシステムを例示した。本開示に係る技術は、これに限られず、制御装置により制御される機械等を有するシステムに対して適用可能である。
データ)伝送形態、すなわち、PLCの出力リレー56、入力リレー57およびデータメモリ58を介したデータ伝送形態も、これに限られるものではなく、同様の作用が得られる方式であれば任意の方式を適用してよい。
2…生産ライン
3…CAD装置
10…CADシステム
11…CADツール
20…シミュレータ
30…OPCサーバ
35…通信ネットワーク
37…イーサネットHUB
40…ダミー装置用PLC
43…ダミー装置用PLC-CPU部
49…EtherI/F
50…装置PLC
53…装置PLC-CPU部
55…処理部
56…出力リレー
57…入力リレー
58…データメモリ
59…EtherI/F
60…設定端末
70…シリアルコミュニケーションユニット
71…バッファメモリ
73…フロー制御部
75…通信用データ領域
80…製造装置(外部機器)
S11~S17,S21~S27,S31~S34…伝送信号
R1~R6…信号伝送ルート
Claims (14)
- 制御対象の作動状態をシミュレーションするシミュレータと、
前記制御対象を制御可能な制御装置から提供された第1の信号に応じて、前記制御対象に関する第2の信号を生成し、生成した前記第2の信号を、少なくとも前記シミュレータに提供するダミー装置と、を備え、
前記ダミー装置が前記シミュレータに提供する前記第2の信号は、前記制御対象の作動状態の少なくとも一部を表す信号であって、前記シミュレータが前記制御対象の作動状態をシミュレートするために用いられる信号であり、
前記シミュレータは、前記ダミー装置から提供された前記第2の信号に基づいてシミュレーションし、前記制御対象の作動状態を表す第3の信号を生成する機能を有する
検証システム。 - 前記ダミー装置は、
前記制御対象が作動したときの作動途中の状態を表す信号を仮想的に前記第2の信号として生成し、
生成した前記第2の信号を少なくとも前記シミュレータに提供する
請求項1に記載の検証システム。 - 前記シミュレータは、前記シミュレーションにより、前記制御対象が作動したときの作動結果を表す信号、または前記制御対象が作動したときの作動途中の状態を表す信号を、前記第3の信号として生成し、
前記ダミー装置は、前記シミュレータで生成された前記制御対象が作動したときの作動途中の状態を表す前記第3の信号に基づいて、前記制御対象が作動したときの作動結果を表す信号を生成し、前記生成した信号を前記制御装置に提供する
請求項1または請求項2に記載の検証システム。 - 前記ダミー装置は、前記制御装置から前記第1の信号を受信したタイミングとは異なる特定のタイミングで、前記第2の信号を前記シミュレータへ提供する
請求項1から請求項3のいずれかに記載の検証システム。 - 前記シミュレータは、前記第2の信号および前記制御装置から提供される第4の信号の少なくとも一方に基づいて、前記第3の信号を生成する
請求項1から請求項4のいずれかに記載の検証システム。 - 前記ダミー装置は、
前記第1の信号に応じて、前記第2の信号として、前記制御対象からの出力信号を模擬したダミー信号を生成し、
生成した前記ダミー信号を、前記シミュレータと前記制御装置との少なくとも一方に提供する
請求項1から請求項5のいずれかに記載の検証システム。 - 前記ダミー信号は、
前記制御対象の稼働状態を表す信号と、
前記制御対象から前記制御装置に対して提供される応答を表す信号と、のいずれかを含む
請求項6に記載の検証システム。 - 前記ダミー装置は、前記制御対象の制御に用いられる信号を搬送可能な制御通信ネットワークを介してデータを共有可能な仮想的なメモリ空間を備え、
前記シミュレータは、前記制御通信ネットワークを介してデータを共有可能な仮想的なメモリ空間を備え、
前記シミュレータと、前記ダミー装置とは、前記制御通信ネットワークを介して、それぞれの前記メモリ空間に対して、データを書き込むか、または、前記メモリ空間からデータを読み込むことで、前記第2の信号および前記第3の信号を通信する
請求項1から請求項7のいずれかに記載の検証システム。 - 前記シミュレータは、
前記制御通信ネットワークを介して、前記仮想的なメモリ空間に書き込まれたデータを読み込むことで、前記ダミー装置から提供された前記第2の信号を受信し、
前記制御通信ネットワークを介して前記ダミー装置における前記メモリ空間にデータを書きこむことで、前記ダミー装置に前記第3の信号を提供する
請求項8に記載の検証システム。 - 前記ダミー装置は、
前記制御通信ネットワークを介して前記メモリ空間に書き込まれたデータを読み込むことで、前記制御装置から提供された前記第1の信号と、前記シミュレータから提供された前記第3の信号とを受信し、
前記制御通信ネットワークを介して前記シミュレータにおける前記仮想的なメモリ空間にデータを書きこむことで、前記シミュレータに前記第2の信号を提供する
請求項8に記載の検証システム。 - 前記制御装置が前記制御通信ネットワークを介してデータを共有可能なメモリ空間を備える場合、
前記ダミー装置は、
前記制御通信ネットワークを介して前記メモリ空間に書き込まれたデータを読み込むことで、前記制御装置から提供された前記第1の信号と、前記シミュレータから提供された前記第3の信号とを受信し、
前記制御通信ネットワークを介して前記制御装置における前記メモリ空間にデータを書きこむことで、前記制御装置に前記第2の信号を提供する
請求項8に記載の検証システム。 - 前記制御通信ネットワークは、OPC(OLE for Process Control)に準拠した通信データを搬送可能なネットワークであり、
前記ダミー装置はOPCクライアントとして前記制御通信ネットワークに接続されており、
前記シミュレータはOPCサーバを含み、当該OPCサーバを介して、前記制御通信ネットワークに接続されている
請求項8から請求項11のいずれかに記載の検証システム。 - 前記ダミー装置は、前記メモリ空間を提供する記憶装置と、少なくとも前記第2の信号を生成する処理を実行可能な演算装置と、前記制御通信ネットワークに接続可能な通信装置と、を備えるPLCにより構成され、
前記シミュレータは、前記仮想的なメモリ空間を提供する記憶装置と、前記制御対象を仮想化したモデルを用いて前記制御対象の作動状態を模式的に再現可能なアプリケーションプログラムと、前記OPCサーバが実装されたアプリケーションプログラムと、を少なくとも実行可能な演算装置と、を備えるコンピュータにより構成され、
前記ダミー装置は、前記制御通信ネットワークに前記OPCクライアントとして接続され、前記シミュレータは、前記OPCサーバが実装されたアプリケーションプログラムを実行することにより、前記制御通信ネットワークに前記OPCサーバとして接続される
請求項12に記載の検証システム。 - ダミー装置において、制御対象を制御可能な制御装置から提供された第1の信号に応じて、前記制御対象に関する第2の信号を生成し、生成した前記第2の信号を、少なくともシミュレータに提供する工程と、
前記シミュレータにおいて、前記ダミー装置から提供された前記第2の信号に基づいてシミュレーションし、前記制御対象の作動状態を表す第3の信号を生成する工程と、を含み、
前記ダミー装置が前記シミュレータに提供する前記第2の信号は、前記制御対象の作動状態の少なくとも一部を表す信号であって、前記シミュレータが前記制御対象の作動状態をシミュレートするために用いられる信号である
検証方法。
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