JPWO2020166026A1 - 管理装置、管理システム、管理方法及びプログラム - Google Patents

管理装置、管理システム、管理方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

受付部(131)は、ネットワークを介して接続される機器(20)に対応付けられる実リソース情報の値又は実リソース情報の値を用いた演算処理の演算結果に対応付けられる仮想リソース情報の値を取得するための取得要求を受け付ける。実リソース情報取得部(1352)は、実リソース情報に対応付けられた機器(20)の値を収集部(140)に収集させることにより実リソース情報の値を取得する。仮想リソース情報取得部(1353)は、実リソース情報の値を用いて演算部(1354)に演算処理をさせることにより仮想リソース情報の値を取得する。応答部(136)は、受け付けられた取得要求に応じて、実リソース情報の値が含まれる応答又は仮想リソース情報の値が含まれる応答を返す。

Description

本発明は、管理装置、管理システム、管理方法及びプログラムに関する。
工場に代表される施設では、施設内の複数の機器がネットワークに接続されて管理される。これらの機器を管理する管理装置及び管理装置と通信可能な端末装置は、施設内の機器に関する情報を表示するアプリケーションを備える。ユーザが、このアプリケーションから、歩留まり、生産量等の値を要求すると、管理装置が、ネットワークを介してDCS(Distributed Control System)を構成する機器又はPLC(Programmable Logic Controller)のような機器から値を取得し、アプリケーションにおいて、取得した値に基づいて演算処理を行うことにより要求された値を求めることが一般的に行われている。
例えば、特許文献1には、生産管理システムにおいて、工程を示すイベントデータと機器が計測した時系列データであるトレンドデータとを用いて、所定期間毎の出来高を求め、ユーザに提示する技術が開示されている。
特開2005−352704号公報
従来の手法では、機器から取得した値に基づく演算結果を求める場合、機器の管理装置が、ネットワークを介して機器から値を収集し、収集した値を要求元の装置のアプリケーションに返し、アプリケーションにおいて、返された値に基づく演算処理が行われていた。このような従来の手法では、演算結果を得るために多数の値が必要な場合、必要な値の数だけアプリケーションに値を返す処理が生じる。しかし、アプリケーションに、演算結果のみを返すことができれば、多数の値を返す処理を省くことができる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、要求に応じて、ネットワークを介して管理する機器から値を収集し、収集した値に基づく演算処理の結果を提供することが可能な管理装置、管理システム、管理方法及びプログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る管理装置は、
ネットワークを介して接続される機器に対応付けられる実リソース情報と、前記実リソース情報の値を用いた演算処理の演算結果に対応付けられる仮想リソース情報と、が含まれるデータモデルを管理する管理装置であって、
前記データモデルに基づいて要求される取得要求であって、前記実リソース情報の値又は前記仮想リソース情報の値を取得するための前記取得要求を受け付ける受付手段と、
前記演算処理を行う演算手段と、
前記実リソース情報に対応付けられた前記機器から値を収集手段に収集させることにより、前記実リソース情報の値を取得する実リソース情報取得手段と、
前記実リソース情報の値を用いて前記演算手段に前記演算処理をさせることにより、前記仮想リソース情報の値を取得する仮想リソース情報取得手段と、
前記実リソース情報に係る前記取得要求が前記受付手段により受け付けられると、前記実リソース情報取得手段により取得された前記実リソース情報の値が含まれる応答を前記取得要求の要求元に返し、前記仮想リソース情報に係る前記取得要求が前記受付手段により受け付けられると、前記仮想リソース情報取得手段により取得された前記仮想リソース情報の値が含まれる応答を前記取得要求の要求元に返す応答手段と、を備える。
本発明によれば、機器に対応付けられた実リソース情報の値の取得要求を受け付け、要求された値を要求元へ返すことができる。また、実リソース情報の値を用いた演算結果に対応付けられる仮想リソース情報の値の取得要求を受け付け、要求された値を要求元に返すことができる。また、仮想リソース情報の値に係る取得要求を受け付けた場合、要求された演算結果だけが返され、演算に用いられる機器から収集した値は返されない。これにより、要求されていない値を返すという不必要な処理を省くことができる。また、管理装置以外の端末装置から要求を受け付けた場合は、演算結果のみが送信されるので機器から収集された値を返すために使われる通信量を削減することができる。また、管理装置が機器の値を収集して演算結果を求めるので、複数の機器から値を読み出すタイミングのずれを低減することができ、演算結果の正確性を向上させることができる。また、機器から収集した値を管理装置内に留めておくことができるので、セキュリティ性の向上が図られる。
本発明の実施形態1に係る管理システムの構成を示すブロック図 実施形態1に係るシステム構成をツリー表示した図 実施形態1に係る管理装置のハードウェア構成を示す図 実施形態1に係るデータモデルを示す図 実施形態1に係る管理装置の機能的な構成を示す図 実施形態1に係るシステム構成情報を示す図 実施形態1に係る機器情報を示す図 実施形態1に係る接続情報を示す図 実施形態1に係る表示画面の一例を示す図 実施形態1に係る管理処理を示すフローチャート 実施形態1に係る管理処理を示すフローチャート 実施形態2に係る管理装置の機能的な構成を示す図 実施形態2に係るリソース情報を示す図 変形例1に係る管理システムの機能的な構成を示す図 変形例2に係る管理システムの機能的な構成を示す図
(実施形態1)
実施形態1に係る管理システム1は、工場に設置されるFA(Factory Automation)システムであって、製品を生産する生産システムに相当する。この管理システム1は、工場Aの製造ラインであるラインXに流れるワークに対して加工、監視、検査等の種々の処理を施す。また、管理システム1は、ユーザU1がシステムの状態を管理するための機能を有する。
図1を参照して、管理システム1の構成について説明する。管理システム1は、機器システム2と、機器システム2に含まれる機器を管理する管理装置11,12,13と、を備える。機器システム2には、機器21,22,23と、機器23に内包される機器24,25,26とが含まれる。機器21,22,23,24は、ネットワーク30に接続され、機器25,26は、バス231により機器24に接続される。また、管理装置11,12,13は、ネットワーク30,40に接続される。
管理装置11〜13は、機器システム2に含まれる機器21〜26を、監視、操作等を行うことにより管理する。管理システム1において、管理装置11は機器21を管理し、管理装置12は機器22を管理し、管理装置13は機器23〜26を管理する。管理装置11〜13はそれぞれ、自機の管理対象外の機器については、他の管理装置11〜13を介して情報の収集、設定、操作等の処理を行う。例えば、管理装置11は機器22に直接アクセスすることはなく、管理装置12を介して機器22に対する処理を行う。
機器21〜26は、例えば、アクチュエータ、ロボット、PLC、センサ等、の機器である。
ネットワーク30は、産業用ネットワークである。ネットワーク30は、管理装置11〜13と機器21〜24とを互いに通信可能に接続する。また、機器25,26は、ネットワーク30に接続された機器24を介して管理装置11〜13と通信可能に接続される。ネットワーク40は、LAN(Local Area Network)に代表される有線又は無線の通信ネットワークである。ネットワーク40は、管理装置11〜13間を互いに通信可能に接続する。
以下では、管理装置11〜13を総称して管理装置10と表記する。また、機器21〜26を総称して機器20と表記する。
管理装置10は、ユーザU1がいずれの管理装置10を操作しても、機器20のすべてを容易に管理することができる機能を備えたアプリケーションを含む。ユーザU1は、管理装置10の上記アプリケーションを使用することにより、ユーザU1が使用している管理装置10がどの機器20を管理対象としているかを意識することなく、機器20を管理することができる。
例えば、ユーザU1は、上記アプリケーションを使用して、機器システム2に含まれる機器20間の関係を表すシステム構成を参照することができる。
図2に、機器システム2の構成を表すシステム構成図の例を示す。図2のシステム構成図は、図1の機器システム2の機器の物理的な接続関係を表しており、機器の主従関係をツリー状に表している。図2において、「機器」に続く番号は、機器システム2を構成する機器の符号に等しい。例えば、「機器[21]」は、機器21に対応する。図2のシステム構成図は、工場A内のラインXに機器21〜26が含まれ、機器23に機器24〜26が従属することが示されている。なお、図2のシステム構成図は、図1の機器システム2の機器の物理的な接続関係を表すように規定されているが、システム構成図は、機器20の実際の物理的な接続関係、及び、各管理装置10の管理対象範囲とは関わりなく任意に作成されてもよい。
次に、図3を参照して管理装置10のハードウェア構成について説明する。管理装置10は、機器20を管理するための処理を行うプロセッサ101と、プロセッサ101の作業領域として用いられる主記憶部102と、プロセッサ101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103と、ユーザU1によって入力された情報を取得する入力部104と、種々の情報をユーザU1に提示する出力部105と、外部の装置と通信するための通信部106と、を有する。主記憶部102、補助記憶部103、入力部104、出力部105及び通信部106はいずれも、内部バス107を介してプロセッサ101に接続される。
プロセッサ101は、MPU(Micro Processing Unit)を含む。プロセッサ101は、補助記憶部103に記憶されるプログラムP1を実行することにより、管理装置10の種々の機能を実現して、後述の処理を実行する。
主記憶部102は、RAM(Random Access Memory)を含む。主記憶部102には、補助記憶部103からプログラムP1がロードされる。そして、主記憶部102は、プロセッサ101の作業領域として用いられる。
補助記憶部103は、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)に代表される不揮発性メモリを含む。補助記憶部103は、プログラムP1の他に、プロセッサ101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103は、プロセッサ101の指示に従って、プロセッサ101によって利用されるデータをプロセッサ101に供給し、プロセッサ101から供給されたデータを記憶する。
入力部104は、入力キー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104は、管理装置10のユーザU1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101に通知する。
出力部105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105は、入力部104を構成するポインティングデバイスと一体的に形成されたタッチスクリーンを構成する。出力部105は、プロセッサ101の指示に従って、種々の情報をユーザU1に提示する。
通信部106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含む。通信部106は、外部から信号を受信して、この信号により示されるデータをプロセッサ101へ出力する。また、通信部106は、プロセッサ101から出力されたデータを示す信号を外部の装置へ送信する。
管理装置10は、上述のハードウェア構成が協働することにより、種々の機能を発揮する。
管理装置10は、機器20から取得したデータに基づいてユーザがデータモデルを作成及び編集する管理機能を有する。ここで、データモデルとは、機器に設定されるデータ、機器が計測するデータ等の機器から取得することができるあらゆるデータを用いて、物理的な接続関係によらず、ユーザが任意に作成するモデルである。したがって、ユーザは、工場内の膨大なデータを階層構造で表すことができ、データを階層的に管理することができる。管理装置10は、このようなデータモデルを管理する機能により、機器20を容易に管理することができる。また、上記アプリケーションは管理されているデータモデルを利用する。したがって、上記アプリケーションは工場内の設備データに一元的にアクセスでき、ユーザは、上記アプリケーションを使用することにより、生産現場の管理及び保守を統一的に行うことができる。
本実施形態のデータモデルには、機器20に対応付けられる実リソース情報と、実リソース情報の値を用いた演算処理の演算結果に対応付けられる仮想リソース情報と、文書に対応付けられるファイルリソース情報と、が含まれる。
実リソース情報とは、ユーザにより機器20に対応付けられる情報であり、例えば、機器20に設定された情報の項目、機器20が計測する情報の項目、機器20が有する機能を表す項目等を示すものである。
仮想リソース情報とは、実リソース情報の値を用いた演算処理の演算結果に対応付けられる情報であり、例えば、演算処理の項目を示すものである。
ファイルリソース情報とは、機器マニュアル及びメンテナンス履歴のような文書の項目を示すものである。すなわち、データモデルには、機器から取得するデータ以外に、文書も含めることができる。
また、データモデルには、管理装置10の管理対象外の機器20に関する項目を追加することができる。
図4に、データモデルの例を示す。図4のデータモデルは、工場Aの機器システム2の構成を表すように、ユーザU1により作成されたものである。図4のデータモデルは、機器22を管理する管理装置12において作成されたものとする。
例えば、機器22が、第1温度センサ、第2温度センサ、第1圧力センサ、第2圧力センサ、モータの第1の軸及び第2の軸を有する機器であるとすると、ユーザU1は、機器22が有する「第1温度センサ」、「第2温度センサ」等の項目を、図4に示すように、データモデルに追加することができる。また、追加した項目を用いた演算結果の「平均温度」のような項目をデータモデルに追加し、演算結果を得るための演算処理を定義することができる。また、ユーザU1は、図4に示すように、管理装置12の管理対象外の機器26の「温度センサ」の項目を追加することができる。さらに、ユーザU1は、機器22の「機器マニュアル」及び「メンテナンス履歴」を追加することができる。例えば、図2のシステム構成図の機器22を表すノードを選択すると、図4に示すように、機器22に関連付けて追加した項目がツリー表示される。
図4のデータモデルにおいて、「第1温度センサ」、「第2温度センサ」、「第1圧力センサ」、「第2圧力センサ」、モータの「第1の軸」及び「第2の軸」が実リソース情報であり、「平均温度」及び「全軸の動作状態」が仮想リソース情報である。
また、ユーザU1は、データモデルに含まれる項目について、値を要求することができる。ユーザU1はデータモデルを用いることにより、機器システム2の構成を容易に理解することができ、かつ、機器システム2の機器20から取得できる値を、管理装置10の管理対象の範囲を気にすることなく、容易に取得することができる。
図5に、管理装置10の機能的な構成を示す。管理装置10は、機能的には、データモデルを作成及び編集するデータモデル構築部110と、データモデルを用いて値を取得し、取得した値を用いて処理を行うアプリケーション部120と、データモデルを管理するデータモデル管理部130と、機器20から値の収集を行う収集部140と、機器20と通信をするための第1通信部150とを備える。
一般的には、データモデル構築部110は、工場内のラインの管理者がデータモデルを設計するために使用する機能であり、アプリケーション部120は、工場内のラインの保守・作業等を行う者がデータモデルを用いて得られるデータを利用して何らかの処理を行うために使用する機能である。以下、データモデルを構築する者を第1ユーザ、データモデルのデータを利用する者を第2ユーザとする。
データモデル構築部110は、第1ユーザによる操作に基づき、データモデルを構築するための処理を実行する。データモデル構築部110は、一般的には、エンジニアリングツールが提供する機能である。データモデル構築部110は、プロセッサ101、主記憶部102、入力部104及び出力部105が協働することにより実現される。
データモデル構築部110は、詳細には、データモデルを表示する表示部111と、第1ユーザからデータモデルを作成及び編集するための設定要求を受け付ける設定要求部112と、を含む。なお、データモデル構築部110は、データモデル構築手段の一例である。また、表示部111は、表示手段の一例であり、設定要求部112は、設定要求手段の一例である。
表示部111は、データモデルを表示する。
具体的には、表示部111は、図4のデータモデルを管理装置10の画面に表示する。第1ユーザが表示されたデータモデルを操作することにより、設定要求が生成される。
設定要求部112は、第1ユーザから、データモデルの作成及び編集に関わる様々な設定要求を受け付ける。設定要求とは、具体的には、データモデルのツリー構成の作成及び編集に関する要求、実リソース情報/仮想リソース情報/ファイルリソース情報の追加及び編集に関する要求である。そして、設定要求部112は、受け付けた設定要求を、データモデル管理部130に送る。
設定要求部112は、設定要求を、OPC(Object Linking and Embedding for Process Control) UA(Unified Architecture)プロトコルに従って、データモデル管理部130に送る。したがって、設定要求部112は、OPC UAクライアントである。
例えば、設定要求部112は、第1ユーザから、データモデルに「第1温度センサ」のような実リソース情報を追加、変更、削除等の設定要求を受け付ける。
また、設定要求部112は、第1ユーザから、データモデルに「機器マニュアル」のようなファイルリソースを追加、変更、削除等の設定要求を受け付ける。
また、設定要求部112は、第1ユーザから、仮想リソース情報の演算処理の定義を設定するための設定要求を受け付ける。
演算処理の定義は、実リソース情報を入力値とする、関数又は管理装置の処理が記述されたスクリプトのうち少なくとも1つである。例えば、演算処理の定義は、四則演算、ビット演算、論理演算等の関数定義でも、プラグイン形式のソフトウェアにより実現される処理を定義するものでもよい。
例えば、設定要求部112は、第1ユーザから、機器22の第1温度センサと第2温度センサの平均値を求める式を、平均温度を求める演算処理の定義として設定する要求を受け付ける。第1ユーザにより指定された定義は、後述するデータモデル管理部130の設定部132により図7の機器情報1342に書き込まれる。
アプリケーション部120は、データモデル管理部130からデータモデルに関する情報を取得し、データモデルに基づきデータを要求する。つまり、データモデルは、アプリケーション部120に、データモデル管理部130がどのような情報を取得できるかを提示する役割を果たす。そして、アプリケーション部120は、取得した値を用いて様々な処理を行う。アプリケーション部120は、管理装置10上で動作可能なアプリケーションソフトウェアが提供する機能により実現される。アプリケーション部120は、データモデル構築部110とは異なり、データモデルを作成及び編集する機能を有しておらず、データモデルに対しては、その構成情報の取得、実リソース情報の値及び仮想リソース情報の値の取得及び更新を行う機能のみを有する。アプリケーション部120は、一般的には、第2ユーザにより使用される機能であるが、第1ユーザが使用することも可能である。
アプリケーション部120は、詳細には、取得要求を受け付ける取得要求部121と、データモデルを用いて得られたデータを処理するデータ処理部122と、を備える。なお、アプリケーション部120は、アプリケーション手段の一例である。また、取得要求部121は、取得要求手段の一例であり、データ処理部122は、データ処理手段の一例である。
取得要求部121は、第2ユーザから、データモデルに基づいてデータを得るための取得要求を受け付ける。取得要求とは、具体的には、実リソース情報の値又は仮想リソース情報の値を取得するための要求、データモデルの構成に関する情報を取得するための要求である。以下、データモデルの構成に関する情報を、データモデル構成情報という。データモデル構成情報には、データモデルのツリー構造を示す情報が含まれる。そして、取得要求部121は、受け付けた取得要求を、データモデル管理部130に送る。
取得要求部121は、取得要求を、OPC UAプロトコルに従って、データモデル管理部130に送る。したがって、取得要求部121は、OPC UAクライアントである。
例えば、第2ユーザが画面に表示された図4のデータモデルにおいて、「第1温度センサ」のノードを指定して値を要求する操作をすると、取得要求部121は「第1温度センサ」の値を取得するための取得要求を受け付ける。或いは、第2ユーザが画面に表示された図4のデータモデルにおいて、「平均温度」のノードを指定して値を要求する操作をすると、取得要求部121は「平均温度」の値を取得するための取得要求を受け付ける。
なお、取得要求部121と同様の機能を有する取得要求部は、データモデル構築部110に設けられてもよい。また、アプリケーション部120において、データモデルの表示は必須ではない。また、アプリケーション部120は、ユーザからの操作の受け付けに限らず、取得要求を任意に生成することができる。例えば、アプリケーション部120は、プログラムに従い取得要求を生成してもよい。
データ処理部122は、取得要求に応じて返されたデータに基づいて、様々な処理を行う。データ処理部122の処理の内容は、アプリケーション部120が提供する機能により異なる。
データモデル管理部130は、データモデル構築部110及びアプリケーション部120から受け付けた要求に基づいて、処理及び応答を行う。
データモデル管理部130は、詳細には、設定要求及び取得要求を受け付ける受付部131と、設定要求に基づいてデータモデルを設定する設定部132と、取得要求に基づいてデータモデル構成情報を取得するデータモデル情報取得部133と、データモデルに関する情報が格納される記憶部134と、データモデルに含まれる実リソース情報及び仮想リソース情報の値を取得するリソース情報取得部135と、要求に対する応答を返す応答部136と、を備える。
受付部131は、OPC UAプロトコルに従って、データモデル構築部110及びアプリケーション部120から設定要求及び取得要求を受け付け、応答部136は、OPC UAプロトコルに従って、データモデル構築部110及びアプリケーション部120に応答を返す。したがって、受付部131及び応答部136は、OPC UAサーバを構成する。なお、受付部131には、データモデル構築部110のみがデータモデルの作成及び編集が行えるようにするための専用のOPC UAインタフェースが用意されている。
受付部131は、設定要求及び取得要求を受け付ける。なお、受付部131は、受付手段の一例である。
設定部132は、受付部131が受け付けた設定要求を、OPC UAプロトコルに従って解釈し、解釈した内容を記憶部134に格納された情報に書き込む。
データモデル情報取得部133は、受付部131が受け付けた、データモデル構成情報の取得要求を、OPC UAプロトコルに従って解釈し、解釈した内容に該当する情報を記憶部134から取得する。
記憶部134には、機器システム2の構成を示すシステム構成情報1341と、管理対象の機器20に関する機器情報1342と、各管理装置10の接続状態を示す接続情報1343と、が格納される。システム構成情報1341、機器情報1342及び接続情報1343は、データモデル構築部110からの設定要求に基づき、設定及び更新される。記憶部134は、補助記憶部103によって実現される。なお、記憶部134は、記憶手段の一例である。
システム構成情報1341は、機器システム2に含まれる機器20の主従関係を規定する。システム構成情報1341は、システム構成を、図2に示すようにツリー表示するために用いられる。また、システム構成情報1341は、機器20を管理する管理装置10を識別するための情報を含む。各管理装置10は、同一のシステム構成情報1341を有している。
システム構成情報1341は、図6に示すように、行データのIDと、機器システム2を構成する機器又はラインに対応するノードの名称と、親ノードの行データのIDを示す親ノードIDと、機器20を管理する管理装置10のIDを示す管理装置IDと、機器20に関する情報について、読み出しの可否を示す読出可否情報と、機器20に関する情報について、変更の可否を示す変更可否情報とを関連付けたテーブル形式のデータである。
ノード名は、ユーザが任意に指定することができるノードの名称である。機器システム2の構成を表す名称であれば、どのような名称でもよい。ノード名は、機器20を示す名称、機器20が設置されるラインの名称の他に、ライン又は工場の場所を示す名称であってもよいし、「搬送部」、「切断部」等のラインにおける機器20の機能を示す名称であってもよい。
なお、図6のシステム構成情報1341は、最上位のノードを「ラインX」とすることでユーザによるシステム構成の理解を容易にしているが、これには限定されず、最上位のノードは、機器システム2の名称であってもよいし、名称を指定することなく空のデータとしてもよい。
親ノードのIDは、ノードの従属先となる親ノードの行データのIDである。システム構成情報1341に親ノードの情報を含めることにより、ノード間の主従関係を示す。例えば、ID「5」が付された行データは、機器24の親機が、ID「4」が付された行データに対応する機器23であることを示している。
管理装置IDは、機器20を管理する管理装置10を特定するための識別情報である。図6の管理装置IDは、図1で示した各管理装置10の符号を示す。例えば、ID「5」が付された行データは、機器24が管理装置13により管理されること示している。
読出可否情報は、機器20に関する情報について、他の管理装置10及びアプリケーション部120からの読み出しの可否を示す情報である。「可」は読み出しが可能であること、「不可」は読み出しが不可能であることを示す。例えば、ID「5」が付された行データは、管理装置13に管理される機器24に関する情報を、他の管理装置11,12及びアプリケーション部120が、読み出すことが可能であることを示す。
変更可否情報は、機器20に関する情報について、他の管理装置10及びアプリケーション部120による変更の可否を示す情報である。「可」は変更が可能であること、「不可」は変更が不可能であることを示す。例えば、ID「5」が付された行データは、管理装置13に管理される機器24に関する情報を、他の管理装置11,12及びアプリケーション部120が、変更することが不可能であることを示す。
なお、読出可否情報及び変更可否情報は、他の管理装置10及びアプリケーション部120のそれぞれについて、設定することもできる。また、アプリケーション部120が複数ある場合は、アプリケーション部120毎に設定することもできる。例えば、他の管理装置11については、読出及び変更を「可」に設定し、他の管理装置13については、読出を「可」、変更を「不可」と設定することもできる。また、あるアプリケーション部120については、読出及び変更を「可」とし、他のアプリケーション部120については、読出を「可」、変更を「不可」と設定することもできる。また、後述するようにアプリケーション部120が管理装置10と通信可能な外部端末装置に設けられる場合は、外部端末装置からの読出可否情報及び変更可否情報が記される。
例えば、第1ユーザが、データモデル構築部110が提供するユーザインタフェース機能を用いて図2に示すシステム構成図を作成すると、設定部132は、図6のシステム構成情報1341を作成する。また、データモデル構築部110の表示部111は、図6のシステム構成情報1341のID「2」〜「7」が付された行データの親ノードIDを参照することにより、機器システム2のシステム構成をツリー表示することができる。また、第1ユーザが、データモデル構築部110が提供するユーザインタフェースを用いて、管理装置ID、読出可否情報及び変更可否情報を指定すると、指定された内容を示す設定要求がデータモデル管理部130に送られ、設定部132が指定された内容をシステム構成情報1341に登録する。
機器情報1342は、管理装置10の管理対象である機器20に関する情報である。機器情報1342は、機器20が有するセンサ及びモータを含む末端機器の情報と、その他の機器20に関する情報と、を含む。
図7に、管理装置12に格納される機器情報1342を示す。管理装置12は、機器22を管理対象としているので、管理装置12に格納される機器情報1342には、機器22が有する末端機器及びグループの情報並びにその他の情報が含まれる。機器情報1342は、行データのIDと、ノード名と、ノードのタイプと、親ノードの行データのIDを示す親ノードIDと、システム構成情報1341における機器20の行データのIDを示すシステム構成情報のIDと、ノードの詳細情報と、を関連付けるテーブル形式のデータである。
ノード名は、ユーザが任意に指定することができるノードの名称である。ノード名は、例えば、機器の名称、機器に対応付けられる末端機器の名称、ファイルデータの名称、グループの名称、演算処理の名称等である。
タイプは、ノードの種類を示す。例えば、タイプが「グループ」のノードは、子ノードを有することを示し、タイプが「実リソース」のノードは、実リソース情報を表すノードであることを示し、タイプが「仮想リソース」のノードは、仮想リソース情報を表すノードであることを示し、タイプが「ファイル」のノードは、機器20に関連して記憶部134に記憶されるファイルリソース情報を表すノードであることを示す。
図7において、タイプ「実リソース」のノードには、末端機器の項目が対応付けられており、タイプ「仮想リソース」のノードには、ユーザによって定義された演算処理を行うことにより得られる「平均温度」及び「全軸の動作状態」の項目が対応付けられている。また、タイプ「ファイル」のノードには、「機器マニュアル」及び「メンテナンス情報」の項目が対応付けられる。
親ノードIDは、ノードの従属先となる親ノードの行データのIDである。機器情報1342に親ノードの情報を含めることにより、ノード間の主従関係を示す。
システム構成情報のIDは、図6のシステム構成情報の行データのIDを示し、ノードに対応付けられた項目が、システム構成情報に含まれる機器20のうちどの機器20についての情報であるかを示すものである。例えば、図7の行データのID「2」〜「11」には、「3」のシステム構成情報のIDが対応付けられている。図6のシステム構成情報の行データのID「3」は「機器[22]」に対応するので、図7の行データのID「2」〜「11」のノードに対応付けられた項目は、機器22に関する情報であることが分かる。
詳細情報は、ノードに対応付けられる情報であり、データモデル構築部110からの設定要求に従って登録される情報、又はリソース情報取得部135により参照される情報である。例えば、タイプが「実リソース」のノードには、「D0」、「D1」、「D2」、「D3」、「X1」及び「X2」に示されるように、センサ及びモータのI/Oアドレスが詳細情報として登録される。後述するように、リソース情報取得部135は、このI/Oアドレスを参照して、機器の値を収集させる。また、タイプが「仮想リソース」のノードには、データモデル構築部110から受け付けた設定要求に基づき、演算処理の定義が登録される。また、タイプが「ファイル」のノードには、データモデル構築部110から受け付けた設定要求に基づき、ファイルの場所を示すパスが登録される。
なお、このI/Oアドレスから読み取れる値、すなわち、実リソース情報の値は、データモデル管理部130が提供するOPC UAインタフェースを用いて、データモデル構築部110、外部端末装置及びアプリケーション部120から読み書きされてもよい。また、図4のデータモデルにおいてファイルリソース情報が選択されると、選択されたファイルリソース情報に対応付けられたファイルをOS(Operating System)が紐付けたツールで起動してもよい。
また、詳細情報は、仮想リソースについては、図7の「(ノードID[4]+ノードID[6])/2」、「ノードID[8]&ノードID[9]」に示されるように、実リソースを用いた演算式を含む。演算式を用いた結果の値については、データモデル管理部130が提供するOPC UAインタフェースを用いて、読み出すことが可能である。
なお、機器情報1342に「平均温度」のような仮想リソース情報に対応するノードを登録する場合に、図7のように「仮想リソース情報」のグループを作成することは必須ではない。仮想リソース情報は、グループのノード「仮想リソース情報」を作成してもよいし、グループのノード「仮想リソース情報」を作成せず、「機器22」グループの配下に配置してもよい。また、仮想リソース情報は、「第1/第2温度センサ」及び「第1/第2圧力センサ」の実リソース情報と同じ階層に配置してもよい。
接続情報1343は、管理装置10がネットワーク40に接続されているか否か、及び、管理装置10が管理する機器20に接続可能か否かを示す。接続情報1343は、機器20へのアクセスが可能か否かをユーザに対して提示するために利用される。
接続情報1343は、図8に示すように、行データのIDと、管理装置10を識別するための管理装置IDと、管理装置10の接続状態と、管理装置10が管理する機器の接続可否情報を関連付けたテーブル形式のデータである。
管理装置IDは、機器20を管理する管理装置10を特定するための識別情報である。図8の管理装置IDは、図1で示した各管理装置10の符号を示す。
接続状態は、管理装置10がネットワーク40に接続されているか否かを示す。「オンライン」は、管理装置10がネットワーク40に接続されており、「オフライン」は、管理装置10がネットワーク40に接続されていないことを示す。接続状態が「オンライン」の場合は、その管理装置10により管理される機器20が接続可能であるか否かの確認処理を行うことができるが、接続状態が「オフライン」の場合は、管理装置10により管理される機器20にアクセスすることができない。
機器の接続可否情報は、機器20にネットワーク30を介して接続可能であるか否かを示す情報である。つまり、接続可否情報は、収集部140と機器20との接続状態を表すものである。「可」は、管理装置10が管理する機器20の全てが接続可能であることを示す。また、この欄に、機器名が表示された場合は、管理装置10が管理する機器20のうち、表示された機器名の機器には接続できないことを示す。
接続情報1343の「接続状態」は、管理装置10がネットワーク40との接続状態を監視することにより、更新される。また、「機器の接続可否情報」は、管理装置10がネットワーク30を介して、予め定められた周期で、機器20との通信の確認処理を行うことにより更新される。なお、機器20との通信の確認処理は、データモデル管理部130が実リソース情報及び仮想リソース情報の取得要求を受け付けた時に、取得要求に係る機器20に対してのみ、その都度行うようにしてもよい。その場合、「機器の接続可否情報」は、接続情報1343において省略することができる。
図5のデータモデル構築部110及びアプリケーション部120は、システム構成情報1341、機器情報1342及び接続情報1343を取得し、これらを、画面に表示することが可能である。また、システム構成情報1341、機器情報1342及び接続情報1343は、データモデル構築部110及びアプリケーション部120とは異なる別のプログラムが使用することも可能である。
リソース情報取得部135は、受付部131が受け付けた取得要求に従い、実リソース情報の値又は仮想リソース情報の値を取得し、要求元に要求された値を返す。リソース情報取得部135は、プロセッサ101及び主記憶部102により実現される。
リソース情報取得部135は、詳細には、受付部131が受け付けた要求に基づいて指示を出す指示部1351と、指示に基づき実リソース情報の値を取得する実リソース情報取得部1352と、指示に基づき仮想リソース情報の値を取得する仮想リソース情報取得部1353と、仮想リソース情報の値を求めるための演算処理を行う演算部1354と、を備える。
指示部1351は、実リソース情報に係る取得要求が受付部131により受け付けられると、実リソース情報取得部1352に実リソース情報の値を取得させ、仮想リソース情報に係る取得要求が受付部131により受け付けられると、仮想リソース情報取得部1353に仮想リソース情報の値を取得させる。なお、指示部1351は、指示手段の一例である。
例えば、受付部131が「第1温度センサ」の値を要求する取得要求を受け付けると、指示部1351は、実リソース情報取得部1352に、「第1温度センサ」の値を取得するよう指示を出す。また、受付部131が「平均温度」の値を要求する取得要求を受け付けると、指示部1351は、仮想リソース情報取得部1353に、「平均温度」の値を取得するよう指示を出す。
実リソース情報取得部1352は、実リソース情報に対応付けられた機器から収集できる値を収集部140に収集させることにより実リソース情報の値を取得する。なお、実リソース情報取得部1352は、実リソース情報取得手段の一例である。
具体的には、実リソース情報取得部1352は、指示部1351から「第1温度センサ」の値を取得する指示を受け付けると、機器情報1342の詳細情報を参照して、「第1温度センサ」のI/Oアドレス「D0」を取得する。また、実リソース情報取得部1352は、機器情報1342を参照してI/Oアドレス「D0」を有する機器を機器22と特定し、システム構成情報1341を参照して機器22を管理する管理装置10を管理装置12と特定する。そして、実リソース情報取得部1352は、接続情報1343を参照して管理装置12がオンライン状態であること、及び機器22が接続可能であることを確認すると、収集部140に、I/Oアドレス「D0」を有する機器22の値を収集するよう指示を出す。或いは、実リソース情報取得部1352は、管理装置12がオンライン状態であることを確認すると、収集部140を介して、I/Oアドレス「D0」を有する機器22に接続可能であるか否かの確認処理をするようにしてもよい。そして、機器22に接続可能な場合、収集部140は、値を取得して、実リソース情報取得部1352に値を渡す。実リソース情報取得部1352は、収集部140から、例えば「24(℃)」という値を受け取ると、指示部1351を介して、応答部136に値を渡す。なお、実リソース情報取得部1352は、接続情報1343を参照して管理装置12がオフライン状態であること又はI/Oアドレス「D0」を有する機器22に接続不可能であることを確認した場合、指示部1351を介して、応答部136に、値が収集できない旨を通知する。
仮想リソース情報取得部1353は、仮想リソース情報の値を求めるための演算処理に用いられる実リソース情報の値を、実リソース情報取得部1352に取得させ、当該取得した実リソース情報の値を用いて演算部1354に演算処理をさせることにより仮想リソース情報の値を取得する。なお、仮想リソース情報取得部1353は、仮想リソース情報取得手段の一例である。
具体的には、仮想リソース情報取得部1353は、指示部1351から「平均温度」の値を取得する指示を受け取ると、機器情報1342の詳細情報を参照して、「平均温度」の演算式の定義を解釈する。ここで、定義を解釈するとは、定義に含まれる実リソース情報を特定することを指す。仮想リソース情報取得部1353は、演算式に含まれる実リソース情報を「第1温度センサ」及び「第2温度センサ」と特定し、特定した実リソース情報の値を取得する要求を指示部1351に送る。
指示部1351は、仮想リソース情報取得部1353から送られた要求に応じて、実リソース情報取得部1352に、「第1温度センサ」及び「第2温度センサ」の値を取得するよう指示する。実リソース情報取得部1352は、指示部1351から「第1温度センサ」及び「第2温度センサ」の値を取得する指示を受け付けると、機器情報1342の詳細情報を参照して、「第1温度センサ」のI/Oアドレス「D0」及び「第2温度センサ」のI/Oアドレス「D2」を取得する。そして、実リソース情報取得部1352は、収集部140に、I/Oアドレス「D0」及び「D2」を有する機器の値を収集するよう指示を出す。実リソース情報取得部1352は、収集部140から、例えば「24(℃)」及び「26(℃)」の値を受け取ると、指示部1351に値を渡す。
指示部1351は実リソース情報取得部1352から受け取った「24」及び「26」の値を仮想リソース情報取得部1353に渡す。仮想リソース情報取得部1353は、「第1温度センサ」の値「24」及び「第2温度センサ」の値「26」を受け取ると、指示部1351を介して、受け取った値を用いて、演算式((第1温度センサの値+第2温度センサの値)/2)に従って演算処理を行うよう、演算部1354に要求する。演算部1354による演算処理が終了すると、仮想リソース情報取得部1353は、指示部1351を介して、演算結果「25(℃)」を取得する。そして、仮想リソース情報取得部1353は、指示部1351を介して、演算結果を応答部136に渡す。
演算部1354は、仮想リソース情報の値を求めるための演算処理を行う。なお、演算部1354は、演算手段の一例である。
具体的には、演算部1354は、指示部1351を介して仮想リソース情報取得部1353から渡される実リソース情報の値と、仮想リソース情報取得部1353により指定された演算式に従い演算を実行する。
応答部136は、実リソース情報に係る取得要求が受付部131により受け付けられると、実リソース情報取得部1352により取得された実リソース情報の値が含まれる応答を要求元に返し、仮想リソース情報に係る取得要求が受付部131により受け付けられると、仮想リソース情報取得部1353により取得された仮想リソース情報の値が含まれる応答を要求元に返す。また、応答部136は、設定要求が受付部131により受け付けられると、要求された設定に応じた応答を返す。なお、応答部136は、応答手段の一例である。
例えば、アプリケーション部120から「第1温度センサ」の値を求める取得要求を受け付けた場合、応答部136は、実リソース情報取得部1352により取得された値「24」を、アプリケーション部120に返す。また、アプリケーション部120から「平均温度」の値を求める取得要求を受け付けた場合、応答部136は、仮想リソース情報取得部1353により取得された値「25」を、アプリケーション部120に返す。また、応答部136は、実リソース情報取得部1352又は仮想リソース情報取得部1353から要求された値が渡されなかった場合は、アプリケーション部120にエラーメッセージを返す。
収集部140は、実リソース情報に対応付けられた機器20から収集できる値を収集する。収集部140は、プロセッサ101により実現される。また、第1通信部150は、ネットワーク30に接続するためのものであり、通信部106により実現される。なお、収集部140は、収集手段の一例である。
ここで、機器20から収集できる値とは、機器20が計測する値、機器に設定された値等、機器20に対応付けられるあらゆる値である。具体的には、収集部140は、実リソース情報取得部1352からI/Oアドレス「D0」が指定された要求を受け付けると、機器22のI/Oアドレス「D0」に値を取得するための要求を送信する。収集部140は、機器22から値を受信すると、実リソース情報取得部1352に値を渡す。
また、収集部140は、値を収集した時刻を付して実リソース情報取得部1352に値を渡す。収集した時刻は、後述するタイムスタンプとして、ユーザに提示される。
仮想リソース情報取得部1353は、演算処理に複数の実リソース情報が用いられる場合、収集部140により収集された時刻が一致する複数の実リソース情報の値に基づいて、仮想リソース情報の値を取得する。例えば、実リソース情報取得部1352より渡された、複数の実リソース情報の値のタイムスタンプが示す時刻が一致しない場合、実リソース情報取得部1352を通じて再度収集部140による収集処理を実行させる。
なお、ここで「時刻が一致する」とは、収集された時刻が全く同じ時刻の場合、或いは、収集された時刻が予め定められた時間差(例えば、0.5秒)以内に収まる場合を指す。上記の時間差は、第1ユーザ又は第2ユーザが適宜設定することができるようにしてもよい。
例えば、アプリケーション部120は、データモデル管理部130の応答部136から要求した値を含む応答を受け取ると、図9に示すようなテーブルを画面に表示する。図9のテーブルは、実リソース情報の値又は仮想リソース情報の値が取得された機器名と、実リソース情報又は仮想リソース情報の内容を示すリソース情報名と、取得された値と、収集部140が値を収集した時刻を示すタイムスタンプと、実リソース情報のI/Oアドレス又は仮想リソース情報の演算処理の内容を示す演算式と、が対応付けて登録されている。
なお、図9のテーブルは、実リソース情報の値にカーソルを当てると、入力モードとなり、値を入力することで機器の値を書き換えることが可能な構成としてもよい。
次に、図10A及び図10Bのフローチャートを用いて、本実施形態の管理装置10のデータモデル管理部130が実行する管理処理を説明する。管理装置10の電源が投入されると、図10A及び図10Bに示す管理処理が開始される。図10A及び図10Bの管理処理は、データモデル管理部130が行う処理であって、データモデル構築部110又はアプリケーション部120から送られる要求に対して行う処理である。
受付部131は、要求を受け付けたか否かを判断する(ステップS101)。受付部131は、要求を受け付けたと判断すると(ステップS101;Yes)、要求の種類を判断する(ステップS102)。一方、受付部131は、要求を受け付けていないと判断すると(ステップS101;No)、そのまま待機する。
受付部131は、受け付けた要求が設定要求であると判断すると(ステップS102;設定要求)、設定部132に設定要求を送り、設定部132が受け付けた設定要求に応じた設定処理を行う(ステップS103)。
受付部131は、受け付けた要求がデータモデル構成情報の取得要求であると判断すると(ステップS102;データモデル構成情報の取得要求)、データモデル情報取得部133に取得要求を送り、データモデル情報取得部133は記憶部134を参照してデータモデル構成情報を取得し、応答部136は、要求元に取得したデータモデル構成情報を含む応答を返す(ステップS104)。
受付部131は、受け付けた要求がリソース情報の取得要求であると判断すると(ステップS102;リソース情報の取得要求)、ステップS105に進む。
受付部131は、受け付けた要求が、設定要求、データモデル構成情報の取得要求又はリソース情報の取得要求以外の要求であると判断すると(ステップS102;その他)、応答部136は、エラー応答を要求元に返す(ステップS106)。
ステップS105において、受付部131は、受け付けたリソース情報の取得要求の種類を判断する(ステップS105)。受付部131が、受け付けた取得要求を実リソース情報の値を取得するための取得要求と判断すると(ステップS105;実リソース情報)、指示部1351からの指示に基づき、実リソース情報取得部1352は、記憶部134に格納された機器情報1342を参照して、要求されている機器のアドレスを取得する(ステップS107)。
次に、実リソース情報取得部1352は、実リソース情報の値が要求されている機器に接続可能であるか否かを判断する(ステップS108)。実リソース情報取得部1352が、要求に係る機器に接続可能であると判断すると(ステップS108;Yes)、実リソース情報取得部1352は、収集部140に機器の値を収集させ、実リソース情報の値を取得する(ステップS109)。具体的には、実リソース情報取得部1352は、記憶部134に格納された機器情報1342を参照して、要求された実リソース情報のI/Oアドレスを特定し、特定したI/Oアドレスの機器20を管理する管理装置10が接続状態にあるか否か、及びI/Oアドレスの機器20に接続可能であるか否かを判断する。そして、管理装置10が機器20に接続可能であると判断すると、収集部140に取得したI/Oアドレスの機器の値を収集させ、収集部140から値を取得する。なお、ステップS104において、実リソース情報取得部1352は、特定したI/Oアドレスの機器20と直接通信を行って接続の可否について確認処理を行うようにしてもよい。
一方、ステップS108において、実リソース情報取得部1352が、要求に係る機器20に接続できないと判断すると(ステップS108;No)、応答部136は、エラー応答を返す(ステップS106)。具体的には、管理装置10がネットワーク40に接続していない場合、又は機器20がネットワーク30に接続していない場合は、応答部136は、機器20にアクセスできない旨のメッセージを、取得要求の要求元に送る。
ステップS109において、実リソース情報取得部1352により実リソース情報の値が取得されると、応答部136は、取得された値を含む応答を、取得要求の要求元に返す(ステップS110)。
ステップS105において、受付部131が、受け付けた取得要求を仮想リソース情報の値を取得するための取得要求と判断すると(ステップS105;仮想リソース情報)、仮想リソース情報取得部1353は、機器情報1342の詳細情報を参照して、要求された仮想リソース情報の値を求めるための演算処理の定義を解釈する(ステップS111)。
次に、仮想リソース情報取得部1353は、演算処理に循環参照が含まれているか否かを判断する(ステップS112)。仮想リソース情報取得部1353が、演算処理に循環参照が含まれていないと判断すると(ステップS112;Yes)、仮想リソース情報取得部1353は、演算処理に含まれる実リソース情報の数だけ、実リソース情報取得部1352による実リソース情報の値の取得処理(ステップS114、ステップS115、ステップS116)を繰り返させるループ処理を行う(ステップS113)。
ここで、ステップS114、ステップS115、ステップS116の処理はそれぞれ、ステップS107、ステップS108、ステップS109と同様である。繰り返し処理の中で、実リソース情報取得部1352が、機器20に接続できないと判断した場合は(ステップS115;No)、その時点でループ処理を終了し、取得要求の要求元にエラー応答を返却する(ステップS106)。
ステップS112において、仮想リソース情報取得部1353が、演算処理に循環参照が含まれると判断すると(ステップS112;No)、応答部136は、取得要求の要求元にエラー応答を返却する(ステップS106)。
実リソース情報取得部1352がすべての実リソース情報の値を取得すると、仮想リソース情報取得部1353はループ処理を終了する(ステップS117)。そして、仮想リソース情報取得部1353は、取得した実リソース情報の値を用いて演算部1354に演算処理をさせ、仮想リソース情報の値を取得する(ステップS118)。そして、応答部136は、取得された値を含む応答を、取得要求の要求元に返す(ステップS110)。
ステップS105において、受付部131が、受け付けた取得要求がファイルリソース情報を取得するための取得要求と判断すると(ステップS105;ファイルリソース情報)、応答部136は、ファイルリソース情報に対応付けられたファイルを要求元に提示する応答処理を行う(ステップS119)。
従来の管理装置では、管理装置のアプリケーションで仮想リソース情報の値を求めようとした場合、データモデル管理部から、アプリケーションに仮想リソース情報の演算に必要な実リソース情報の値が1つずつ渡され、演算処理に必要な実リソース情報の値が揃ってからアプリケーションにおいて演算処理が行われていた。しかしながら、本実施形態によれば、管理装置10は、仮想リソース情報の値を求める要求を受け付けた場合、要求元に演算処理の演算結果だけを返すので、演算処理に使われる機器の値を返すという処理を省くことができる。
また、従来の管理装置の構成では、実リソース情報の値の収集時刻の間隔が空いてしまうという問題があった。しかし、本実施形態によれば、アプリケーション部120が仮想リソース情報の演算処理を行うのではなく、データモデル管理部130内のリソース情報取得部135が、収集された値に基づき演算処理を行うので、複数の機器から値を読み出すタイミングのずれを低減することができ、演算結果の正確性を向上させることができる。
また、従来の管理装置では、アプリケーションから仮想リソース情報の値の取得要求を受けた場合、複数の実リソース情報の値の取得要求が受付部及び第1通信部を通るため、受付部を通るデータ量及び第1通信部の通信量が増大し、同一のタイミングで実リソース情報の値を取得することが困難であった。しかし、本実施形態によれば、アプリケーション部120から仮想リソース情報の値の取得要求が送信された場合、受付部131には仮想リソース情報の取得要求のみが通り、実リソース情報の取得要求は第1通信部150を通るのみになるため、タイミングのずれを低減することができる。
なお、本実施形態に係る管理装置10は、データモデル構築部110から取得要求が送られた場合にもアプリケーション部120から取得要求が送られた場合と同様の効果を奏する。
(実施形態2)
実施形態2に係る管理装置10は、予め機器20の実リソース情報の値を取得し、予め仮想リソース情報の値を求める機能を備える。
実施形態1と同じ構成については、同じ符号を用いるとともに、その説明を省略する。
本実施形態に係る管理装置10は、図11に示すように、記憶部134内に、システム構成情報1341と、機器情報1342と、接続情報1343と、リソース情報1344と、を格納する。
リソース情報1344は、予め定められた周期に従って収集部140により収集された実リソース情報の値と、収集された実リソース情報の値に基づいて予め演算処理により求められ仮想リソース情報の値とが登録される。
リソース情報1344は、図12に示すように、行データのIDと、リソース情報の内容を示すリソース情報名と、リソース情報のタイプと、収集された又は演算処理により求められた値と、収集された時間又は演算処理がされた時間を示すタイムスタンプとを関連付けたテーブル形式のデータである。
リソース情報名は、収集したリソース情報の名称を示す。
タイプは、リソース情報の種類を示す。タイプが「実リソース」のリソース情報は、実リソース情報であることを示し、タイプが「仮想リソース」のリソース情報は、仮想リソース情報であることを示す。
値は、タイプが「実リソース」の場合、収集部140により収集された値を示し、タイプが「仮想リソース」の場合は、演算処理により求められた値を示す。
タイムスタンプは、タイプが「実リソース」の場合、収集部140により値が収集された時刻を示し、タイプが「仮想リソース」の場合は、演算処理により値が求められた時刻を示す。
図11の実リソース情報取得部1352は、収集部140に、予め定められた周期に従って実リソース情報の値を取得させ、取得した値を記憶部134に格納されたリソース情報1344に登録する。周期は、管理装置10の第1ユーザが設定することができる。
また、仮想リソース情報取得部1353は、収集部140により予め定められた周期に実リソース情報の値が取得されると、演算部1354に、予め定められた周期に従って取得された実リソース情報の値を用いて演算処理を実行させ、演算結果を記憶部134に格納されたリソース情報1344に登録する。
受付部131が、実リソース情報の値又は仮想リソース情報の値を取得するための取得要求を受け付けると、応答部136は、リソース情報1344のデータを読み取って、取得要求の要求元へ要求された値を含む応答を返却する。したがって、要求を受け付けた際に行われる収集部140による処理は省略される。また、仮想リソース情報に係る取得要求を受け付けた場合は、要求を受け付けた際に行われる仮想リソース情報の値を求めるための演算処理が省略される。
実施形態1に係る管理装置10は、取得要求を受け付けたときに、リソース情報取得部135が収集部140を通して、機器20から値を取得していた。これに対し、本実施形態に係る管理装置10は、取得要求を受けた時に行われる収集部140の処理が省略されるので、第1通信部150の通信遅延による応答の遅れが生じない。
本実施形態によれば、管理装置10は、実リソース情報及び仮想リソース情報は予め取得されているので、データモデル構築部110又はアプリケーション部120から取得要求を受け付けたときは、ネットワーク30を介して機器20との通信を行うことなく、管理装置10内の処理で応答の返却が可能である。また、仮想リソース情報に係る取得要求を受け付けた場合は、予め演算処理を行っておくことができる。よって、本実施形態によれば、管理装置10の応答性能を向上させることができる。
(変形例1)
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明を実施するにあたっては、種々の形態による変形及び応用が可能である。
実施形態1及び2に係る管理装置10は、アプリケーション部120を有していたが、管理装置10の構成はこれに限らず、アプリケーション部120を管理装置10の外部に設けてもよい。
例えば、図13に示すように、実施形態1及び2に係るアプリケーション部120は、管理装置10と通信可能な外部端末装置50に設けられる。管理装置10は、第2通信部160を介して、外部端末装置50から実リソース情報の値又は仮想リソース情報の値を取得するための取得要求を受信し、外部端末装置50に要求された値を含む応答又はエラー応答を送信する。
外部端末装置50は、ネットワークに接続され、第2通信部160を介して管理装置10とやり取りを行う。外部端末装置50が接続するネットワークは、産業用ネットワークに限らず、インターネット、イントラネット、エクストラネット、LAN、VPN(Virtual Private Network)、電話回線網等の有線又は無線ネットワークである。外部端末装置50が接続するネットワークは、ネットワーク30であってもよいし、異なるネットワークであってもよい。第2通信部160は、通信部106により実現される。
管理装置10は、管理装置10内に仮想リソース情報取得部1353を設けることにより、機器20から得られた情報を管理装置10内に留めることができる。これにより、外部端末装置50から仮想リソース情報の取得要求を受け付けた場合、外部端末装置50に対し、機器20から得られた情報を非公開にすることができ、セキュリティ性の向上を図ることができる。
また、管理装置10は、外部端末装置50から演算結果を求める要求を受け付けた場合、演算結果だけを第2通信部160を介して返すので、演算処理に使われる機器の値を返すために必要な通信量を削減することができる。
(変形例2)
実施形態1及び2に係る管理装置10は、データモデル構築部110を有していたが、管理装置10の構成はこれに限らず、データモデル構築部110を管理装置10の外部に設けてもよい。
例えば、図14に示すように、実施形態1及び2に係るデータモデル構築部110は、管理装置10と通信可能な外部端末装置60に設けられる。管理装置10は、第2通信部160を介して、外部端末装置60からデータモデルの作成及び編集に係る設定要求を受信し、データモデルの設定処理を行う。
なお、データモデル構築部110を有する外部端末装置60のみがシステム構成情報1341、機器情報1342及び接続情報1343の設定及び編集等を行うことができるようにするために、外部端末装置60のみが使用することができるOPC UAインタフェースを作成してもよい。また、第2通信部160は、外部端末装置60のみが使用できる専用のプロトコルを採用してもよい。
値を収集する対象となる機器20が遠隔地にある場合では、データモデル管理部130及び収集部140の機能のみを備える管理装置10を機器20の近くに配置し、データモデル構築部110による操作を遠隔地からすることが求められることがある。図14に示す管理システム1によれば、機器20が遠隔地にある場合であっても、ユーザは、機器20及び管理装置10の場所を気にすることなく、データモデルの作成及び編集を行うことができ、また、実リソース情報の値及び仮想リソース情報の値を取得することができる。
(その他の変形例)
上記の変形例では、データモデル構築部110及びアプリケーション部120が外部端末装置に設けられる例を示したが、本願の管理装置の構成はこれに限らない。
例えば、データモデル構築部110、アプリケーション部120、データモデル管理部130及び収集部140は、それぞれが異なる装置に設けられていてもよい。また、これらの機能構成部のうち、一部が同じ装置に設けられ、残りが他の装置に設けられてもよく、各部のあらゆる組み合わせが可能である。また、アプリケーション部120は、1つに限らない。例えば、図13において、外部端末装置50だけでなく、管理装置10にもアプリケーション部120が設けられてもよい。
また、上記実施形態では、管理システム1を製品の生産システムとして、工場に代表される施設に設置される例を説明したが、これには限定されない。管理システム1は、製造システム、加工システム、検査システム、産業用制御システム、その他のシステムであってもよい。また、管理システム1は、発電プラントを含むプラント、自動車、航空機及び船を含む移動体、オフィスビル、又は、学校に代表される公共施設に設置されてもよい。
また、上記実施形態では、データモデルは、機器システム2を構成する複数の機器20について作成されたが、これに限らない。管理装置10を含む管理システム1全体を、データモデルの対象として扱ってもよい。また、ユーザが使用する管理装置10のみをデータモデルの対象としてもよいし、他の管理装置10をデータモデルの対象としてもよい。また、システム構成情報1341では、機器20の関係が示されているが、ノードに管理装置10を含み、管理装置10と機器20との関係を規定してもよい。
また、上記実施形態では、データモデルは、第1ユーザにより構築されると説明したが、これに限らない。例えば、データモデルは、他の装置からコピーすることも可能である。また、データモデルは、AI(Artificial Intelligence)を用いたソフトウェアにより構築されてもよい。
また、上記実施形態では、機器20が6つの例を示したが、機器の数はこれに限定されず、いくつであってもよい。
また、上記実施形態に係る管理システム1及び上記変形例に係る管理システム1において、管理装置10はシステム構成情報1341、機器情報1342、接続情報1343及びリソース情報1344が格納される記憶部134を内蔵していたが、管理装置10の構成はこれに限らない。例えば、外部のサーバ装置が記憶部134を備え、管理装置10が必要に応じて記憶部134を備える外部サーバ装置にアクセスしてもよい。或いは、外部のサーバ装置が、システム構成情報1341、機器情報1342、接続情報1343及びリソース情報1344のうち少なくとも1つを自機の記憶部に記憶し、管理装置10が残りの情報を自機の記憶部に記憶し、外部サーバ装置の記憶部と管理装置10の記憶部とを合わせて、上記実施形態に係る記憶部134とみなしてもよい。
また、上記実施形態では、仮想リソース情報取得部1353は、収集部140により収集された時刻が一致する複数の実リソース情報の値に基づいて、仮想リソース情報の値を取得したが、これに限らない。例えば、各機器20が時刻を計測する機能を有し、仮想リソース情報取得部1353は、機器20が計測した時刻が一致する実リソース情報の値を用いて、仮想リソース情報の値を取得してもよい。なお、この場合、各機器20は時刻合わせがされているものとする。
また、実施形態2において、リソース情報1344は、予め定められた周期に従って収集された実リソース情報の値と、収集された実リソース情報の値に基づいて予め求められ仮想リソース情報の値とが登録されるとしたが、これに限らず、どちらか一方のみが登録されてもよい。
また、管理装置10の機能は、専用のハードウェアによっても、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101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、例えば、上述の管理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、上述の管理処理を達成することができる。
さらに、プログラムP1の全部又は一部をクラウド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、上述の管理処理を達成することができる。
なお、管理装置10の機能を、OSが分担して実現する場合、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。
本発明は、本発明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である。また、上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、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発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
本発明は、システムを構成する多数の機器に関する情報の管理に適している。
1 管理システム、2 機器システム、10,11,12,13 管理装置、20,21,22,23,24,25,26 機器、30,40 ネットワーク、50,60 外部端末装置、101 プロセッサ、102 主記憶部、103 補助記憶部、104 入力部、105 出力部、106 通信部、107 バス、110 データモデル構築部、111 表示部、112 設定要求部、120 アプリケーション部、121 取得要求部、122 データ処理部、130 データモデル管理部、131 受付部、132 設定部、133 データモデル情報取得部、134 記憶部、135 リソース情報取得部、136 応答部、140 収集部、150 第1通信部、160 第2通信部、231 バス、1341 システム構成情報、1342 機器情報、1343 接続情報、1344 リソース情報、1351 指示部、1352 実リソース情報取得部、1353 仮想リソース情報取得部、1354 演算部、U1 ユーザ、P1 プログラム。
上記目的を達成するために、本発明に係る管理装置は、
ネットワークを介して接続される機器に対応付けられる実リソース情報と、前記実リソース情報の値を用いた演算処理の演算結果に対応付けられる仮想リソース情報と、が含まれるデータモデルを管理する管理装置であって、
前記データモデルに基づいて要求される取得要求であって、前記実リソース情報の値又は前記仮想リソース情報の値を取得するための前記取得要求を受け付ける受付手段と、
前記演算処理を行う演算手段と、
前記実リソース情報に対応付けられた前記機器から値を収集手段に収集させることにより、前記実リソース情報の値を取得する実リソース情報取得手段と、
前記実リソース情報の値を用いて前記演算手段に前記演算処理をさせることにより、前記仮想リソース情報の値を取得する仮想リソース情報取得手段と、
前記実リソース情報に係る前記取得要求が前記受付手段により受け付けられると、前記実リソース情報取得手段により取得された前記実リソース情報の値が含まれる応答を前記取得要求の要求元に返し、前記仮想リソース情報に係る前記取得要求が前記受付手段により受け付けられると、前記仮想リソース情報取得手段により取得された前記仮想リソース情報の値が含まれる応答を前記取得要求の要求元に返す応答手段と、を備え
前記演算処理に複数の前記実リソース情報の値が用いられる場合であって、前記複数の実リソース情報に対応付けられた機器から前記収集手段により値が収集された時刻が一致しない場合、前記実リソース情報取得手段が、前記複数の実リソース情報に対応付けられた機器から前記収集手段に値を再度収集させる

Claims (14)

  1. ネットワークを介して接続される機器に対応付けられる実リソース情報と、前記実リソース情報の値を用いた演算処理の演算結果に対応付けられる仮想リソース情報と、が含まれるデータモデルを管理する管理装置であって、
    前記データモデルに基づいて要求される取得要求であって、前記実リソース情報の値又は前記仮想リソース情報の値を取得するための前記取得要求を受け付ける受付手段と、
    前記演算処理を行う演算手段と、
    前記実リソース情報に対応付けられた前記機器から値を収集手段に収集させることにより、前記実リソース情報の値を取得する実リソース情報取得手段と、
    前記実リソース情報の値を用いて前記演算手段に前記演算処理をさせることにより、前記仮想リソース情報の値を取得する仮想リソース情報取得手段と、
    前記実リソース情報に係る前記取得要求が前記受付手段により受け付けられると、前記実リソース情報取得手段により取得された前記実リソース情報の値が含まれる応答を前記取得要求の要求元に返し、前記仮想リソース情報に係る前記取得要求が前記受付手段により受け付けられると、前記仮想リソース情報取得手段により取得された前記仮想リソース情報の値が含まれる応答を前記取得要求の要求元に返す応答手段と、を備える、
    管理装置。
  2. 第1ユーザから、前記演算処理の定義を設定するための設定要求を受け付ける設定要求手段をさらに備える、
    請求項1に記載の管理装置。
  3. 前記演算処理の前記定義は、前記実リソース情報の値を入力値とする、関数又は前記管理装置の処理が記述されたスクリプトの少なくとも1つである、
    請求項2に記載の管理装置。
  4. 前記第1ユーザによる操作に基づき、前記データモデルを構築するデータモデル構築手段をさらに備え、
    前記データモデル構築手段は、
    前記データモデルを表示する表示手段と、
    前記設定要求手段と、を備える、
    請求項2又は3に記載の管理装置。
  5. 前記仮想リソース情報取得手段は、前記実リソース情報取得手段に、前記演算処理に含まれる前記実リソース情報に対応付けられた前記機器の値を取得させる、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の管理装置。
  6. 前記演算処理に複数の前記実リソース情報が用いられる場合、前記仮想リソース情報取得手段は、前記収集手段により前記機器の値が収集された時刻が一致する複数の前記実リソース情報の値を用いて前記演算手段に前記演算処理をさせることにより、前記仮想リソース情報の値を取得する、
    請求項1から5のいずれか1項に記載の管理装置。
  7. 前記実リソース情報に係る要求が前記受付手段により受け付けられると、前記実リソース情報取得手段に、前記実リソース情報の値を取得させ、前記仮想リソース情報に係る要求が前記受付手段により受け付けられると、前記仮想リソース情報取得手段に、前記仮想リソース情報の値を取得させる指示手段をさらに備える、
    請求項1から6のいずれか1項に記載の管理装置。
  8. 前記実リソース情報の値と、前記仮想リソース情報の値と、が格納される記憶手段をさらに備え、
    前記実リソース情報取得手段は、予め定められた周期に従って前記収集手段に前記機器の値を収集させ、当該収集させた値を前記実リソース情報の値として、前記記憶手段に登録し、
    前記仮想リソース情報取得手段は、前記予め定められた周期に従って値が収集されると、当該収集された値を用いて前記演算手段に前記演算処理を行わせ、当該演算処理の演算結果を前記仮想リソース情報の値として、前記記憶手段に登録し、
    前記応答手段は、前記実リソース情報に係る前記取得要求が前記受付手段により受け付けられると、前記記憶手段を参照して、前記取得要求に係る前記実リソース情報の値を含む応答を返し、前記仮想リソース情報に係る前記取得要求が前記受付手段により受け付けられると、前記記憶手段を参照して、前記取得要求に係る前記仮想リソース情報の値を含む応答を返す、
    請求項1から7のいずれか1項に記載の管理装置。
  9. 第2ユーザにより前記取得要求を受け付け、前記受付手段に当該取得要求を送る取得要求手段と、
    前記応答手段より前記取得要求に対して返された応答に含まれる値を処理するデータ処理手段と、
    を有するアプリケーション手段をさらに備える、
    請求項1から8のいずれか1項に記載の管理装置。
  10. 前記機器から値を収集する前記収集手段をさらに備える、
    請求項1から9のいずれか1項に記載の管理装置。
  11. 前記機器は、前記管理装置と異なる他の管理装置に管理される機器を含む、
    請求項1から10のいずれか1項に記載の管理装置。
  12. ネットワークを介して接続される機器と、
    前記機器に対応付けられる実リソース情報と、前記実リソース情報の値を用いた演算処理の演算結果に対応付けられる仮想リソース情報とが含まれるデータモデルを表示する表示手段と、前記演算処理を設定するための設定要求を受け付ける設定要求手段と、を有し、前記データモデルを構築するデータモデル構築手段と、
    前記データモデルに基づいて要求される取得要求であって、前記実リソース情報の値又は前記仮想リソース情報の値を取得するための前記取得要求を受け付ける取得要求手段と、前記取得要求に対して返される応答に含まれる値を処理するデータ処理手段と、を有するアプリケーション手段と、
    前記取得要求手段から、前記取得要求を受け付ける受付手段と、
    前記実リソース情報に対応付けられた機器から値を収集する収集手段と、
    前記演算処理を行う演算手段と、
    前記実リソース情報に対応付けられた前記機器から値を前記収集手段に収集させることにより、前記実リソース情報の値を取得する実リソース情報取得手段と、
    前記実リソース情報の値を用いて前記演算手段に前記演算処理をさせることにより、前記仮想リソース情報の値を取得する仮想リソース情報取得手段と、
    前記実リソース情報に係る前記取得要求が前記受付手段により受け付けられると、前記実リソース情報取得手段により取得された前記実リソース情報の値が含まれる応答を前記アプリケーション手段に返し、前記仮想リソース情報に係る前記取得要求が前記受付手段により受け付けられると、前記仮想リソース情報取得手段により取得された前記仮想リソース情報の値が含まれる応答を前記アプリケーション手段に返す応答手段と、を備える、
    管理システム。
  13. ネットワークを介して接続される機器に対応付けられる実リソース情報と、前記実リソース情報の値を用いた演算処理の演算結果に対応付けられる仮想リソース情報と、が含まれるデータモデルを管理する管理装置が実行する管理方法であって、
    受付手段が、前記データモデルに基づいて要求される取得要求であって、前記実リソース情報の値又は前記仮想リソース情報の値を取得するための前記取得要求を受け付け、
    実リソース情報取得手段が、前記実リソース情報に対応付けられた前記機器から値を収集手段に収集させることにより、前記実リソース情報の値を取得し、
    仮想リソース情報取得手段が、前記実リソース情報の値を用いて演算手段に前記演算処理をさせることにより、前記仮想リソース情報の値を取得し、
    応答手段が、前記実リソース情報に係る前記取得要求が前記受付手段により受け付けられると、前記実リソース情報取得手段により取得された前記実リソース情報の値が含まれる応答を前記取得要求の要求元に返し、前記仮想リソース情報に係る前記取得要求が前記受付手段により受け付けられると、前記仮想リソース情報取得手段により取得された前記仮想リソース情報の値が含まれる応答を前記取得要求の要求元に返す、
    管理方法。
  14. ネットワークを介して接続される機器に対応付けられる実リソース情報と、前記実リソース情報の値を用いた演算処理の演算結果に対応付けられる仮想リソース情報と、が含まれるデータモデルを管理するコンピュータを、
    前記データモデルに基づいて要求される取得要求であって、前記実リソース情報の値又は前記仮想リソース情報の値を取得するための前記取得要求を受け付ける受付手段、
    前記実リソース情報に対応付けられた前記機器から値を収集手段に収集させることにより、前記実リソース情報の値を取得する実リソース情報取得手段、
    前記実リソース情報の値を用いて演算手段に前記演算処理をさせることにより、前記仮想リソース情報の値を取得する仮想リソース情報取得手段、
    前記実リソース情報に係る前記取得要求が前記受付手段により受け付けられると、前記実リソース情報取得手段により取得された前記実リソース情報の値が含まれる応答を前記取得要求の要求元に返し、前記仮想リソース情報に係る前記取得要求が前記受付手段により受け付けられると、前記仮想リソース情報取得手段により取得された前記仮想リソース情報の値が含まれる応答を前記取得要求の要求元に返す応答手段、として機能させる、
    プログラム。
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