JPWO2021005721A1 - Control program improvement device, control program improvement method and control program improvement system - Google Patents

Control program improvement device, control program improvement method and control program improvement system Download PDF

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Abstract

本開示は、データ通信量を削減することでリアルタイムに制御プログラムの改良をすることができる制御プログラム改良装置を提供することを目的とする。
本開示に係る制御プログラム改良装置は、産業機械の動作状態の情報を含むデータを収集し、データを選別する選別アルゴリズムを有するデータ選別部によって選別され、ネットワークを介して送られたデータ及び産業機械の制御プログラムに基づいて、産業機械の動作モデルを推定するモデル推定部と、動作モデルを用いて推定された産業機械の動作状態と、初期制御プログラムを用いて求められた産業機械の目標状態とを比較し、推定された動作状態と目標状態との差が小さくなるように、制御プログラムを改良する制御プログラム改良部と、収集された動作状態に基づいて選別アルゴリズムを変更し、変更した選別アルゴリズムをデータ選別部に設定する選別アルゴリズム変更部と、を備えている。
An object of the present disclosure is to provide a control program improving device capable of improving a control program in real time by reducing the amount of data communication.
The control program improving device according to the present disclosure collects data including information on the operating state of the industrial machine, sorts the data by a data sorting unit having a sorting algorithm for sorting the data, and sends the data and the industrial machine via the network. The model estimation unit that estimates the operation model of the industrial machine based on the control program of, the operation state of the industrial machine estimated using the operation model, and the target state of the industrial machine obtained by using the initial control program. The control program improvement unit that improves the control program so that the difference between the estimated operating state and the target state becomes smaller, and the sorting algorithm that is changed based on the collected operating state is changed. Is provided with a sorting algorithm changing section for setting the data in the data sorting section.

Description

本開示は、産業機械の動作を制御する制御プログラムの制御プログラム改良装置、制御プログラム改良方法及び制御プログラム改良システムに関する。 The present disclosure relates to a control program improving device for a control program for controlling the operation of an industrial machine, a control program improving method, and a control program improving system.

産業機械を制御する従来のセルコントローラでは、ネットワークを介して受信した産業機械の時系列の稼働情報に基づいて、産業機械を有する生産システム全体のタクトタイムに悪影響を与えている部分の分析を行う。そして、分析した結果から産業機械の制御プログラムの改良法について機械学習を用いて学習した結果を受けて、制御プログラムを改良することで、生産システム全体の動作を最適化させていた(例えば、特許文献1参照)。 In the conventional cell controller that controls the industrial machine, the part that adversely affects the takt time of the entire production system having the industrial machine is analyzed based on the time-series operation information of the industrial machine received via the network. .. Then, based on the results of learning from the analysis results using machine learning about how to improve the control program of industrial machines, the operation of the entire production system was optimized by improving the control program (for example, patent). Reference 1).

特開2017−199077号公報JP-A-2017-199077

しかしながら、このような従来の技術では、ネットワークを介して産業機械の時系列の稼働情報を収集する際に、全ての稼働情報を収集するため、データ通信量が増大する。データ通信量が増大するとネットワークの輻輳が発生することで、リアルタイムで解析が行えず、制御プログラムの改良ができないという問題があった。 However, in such a conventional technique, when collecting time-series operation information of an industrial machine via a network, all the operation information is collected, so that the amount of data communication increases. When the amount of data communication increases, network congestion occurs, so that analysis cannot be performed in real time, and there is a problem that the control program cannot be improved.

本開示は、上述のような課題を解決するためになされたもので、データ通信量を削減することでリアルタイムに制御プログラムの改良をすることができる制御プログラム改良装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present disclosure is to provide a control program improving device capable of improving a control program in real time by reducing the amount of data communication. ..

本開示に係る制御プログラム改良装置は、産業機械の動作状態の情報を含むデータを収集し、データを選別する選別アルゴリズムを有するデータ選別部によって選別され、ネットワークを介して送られたデータ及び産業機械の制御プログラムに基づいて、産業機械の動作モデルを推定するモデル推定部と、動作モデルを用いて推定された産業機械の動作状態と、初期制御プログラムを用いて求められた産業機械の目標状態とを比較し、推定された動作状態と目標状態との差が小さくなるように、制御プログラムを改良する制御プログラム改良部と、収集された動作状態に基づいて選別アルゴリズムを変更し、変更した選別アルゴリズムをデータ選別部に設定する選別アルゴリズム変更部と、を備えている。 The control program improving device according to the present disclosure collects data including information on the operating state of the industrial machine, sorts the data by a data sorting unit having a sorting algorithm for sorting the data, and sends the data and the industrial machine via the network. The model estimation unit that estimates the operation model of the industrial machine based on the control program of, the operation state of the industrial machine estimated using the operation model, and the target state of the industrial machine obtained by using the initial control program. The control program improvement unit that improves the control program so that the difference between the estimated operating state and the target state becomes smaller, and the sorting algorithm that is changed based on the collected operating state is changed. Is provided with a sorting algorithm changing section for setting the data in the data sorting section.

本開示に係る制御プログラム改良方法は、産業機械の動作状態の情報を含むデータを収集し、選別アルゴリズムに基づいてデータを選別するステップと選別されネットワークを介して送られたデータ及び産業機械の制御プログラムに基づいて、産業機械の動作モデルを推定するステップと、動作モデルを用いて推定された産業機械の動作状態と、初期制御プログラムを用いて求められた産業機械の目標状態とを比較し、推定された動作状態と目標状態との差が小さくなるように、制御プログラムを改良するステップと、収集された動作状態に基づいて選別アルゴリズムを変更し、設定するステップと、を備えている。 The control program improvement method according to the present disclosure includes a step of collecting data including information on the operating state of an industrial machine and selecting the data based on a selection algorithm, and control of the selected data and the industrial machine via a network. Based on the program, the step of estimating the operation model of the industrial machine, the operation state of the industrial machine estimated using the operation model, and the target state of the industrial machine obtained by using the initial control program are compared. It includes a step of improving the control program and a step of changing and setting the selection algorithm based on the collected operating state so that the difference between the estimated operating state and the target state becomes small.

本開示に係る制御プログラム改良システムは、産業機械の動作状態の情報を含むデータを収集し、データを選別する選別アルゴリズムを有するデータ選別部と、データ選別部によって選別され、ネットワークを介して送られたデータ及び産業機械の制御プログラムに基づいて、産業機械の動作モデルを推定するモデル推定部と、動作モデルを用いて推定された産業機械の動作状態と、初期制御プログラムを用いて求められた産業機械の目標状態とを比較し、推定された動作状態と目標状態との差が小さくなるように、制御プログラムを改良する制御プログラム改良部と、収集された動作状態に基づいて選別アルゴリズムを変更し、変更した選別アルゴリズムをデータ選別部に設定する選別アルゴリズム変更部と、を備えている。 The control program improvement system according to the present disclosure is a data sorting unit having a sorting algorithm that collects data including information on the operating state of an industrial machine and sorts the data, and the data sorting unit sorts the data and sends the data via a network. A model estimation unit that estimates the operation model of the industrial machine based on the data and the control program of the industrial machine, the operating state of the industrial machine estimated using the operation model, and the industry obtained by using the initial control program. The control program improvement unit that improves the control program and the selection algorithm is changed based on the collected operating state so that the difference between the estimated operating state and the target state is small by comparing with the target state of the machine. , It is provided with a sorting algorithm changing unit that sets the changed sorting algorithm in the data sorting unit.

本開示の制御プログラム改良装置によれば、選別アルゴリズムによって選別された産業機械のデータを用いて制御プログラムの改良を行うことができるので、データ通信量を削減した上で制御プログラムを改良することができる。 According to the control program improving device of the present disclosure, the control program can be improved by using the data of the industrial machines sorted by the sorting algorithm, so that the control program can be improved after reducing the amount of data communication. can.

本開示の制御プログラム改良方法によれば、選別アルゴリズムによって産業機械のデータを選別するステップを備えることで、選別された産業機械のデータを用いて制御プログラムの改良を行うため、制御データ通信量を削減した上で制御プログラムを改良することができる。 According to the control program improvement method of the present disclosure, the control data communication amount is increased in order to improve the control program using the selected industrial machine data by providing the step of selecting the industrial machine data by the selection algorithm. The control program can be improved after reducing the amount.

本開示のプログラム改良システムによれば、データ選択部が有するアルゴリズムによって産業機械のデータを選別し、選別された産業機械のデータを用いて制御プログラムの改良を行うため、データ通信量を削減した上で制御プログラムを改良することができる。 According to the program improvement system of the present disclosure, the data of the industrial machine is selected by the algorithm possessed by the data selection unit, and the control program is improved by using the selected data of the industrial machine, so that the amount of data communication is reduced. The control program can be improved with.

実施の形態1に係るプログラム改良システムの構成を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the structure of the program improvement system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る制御プログラム改良装置のハードウェア構成図。The hardware configuration diagram of the control program improvement apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るデータ選別部のフローチャート図。FIG. 5 is a flowchart of a data sorting unit according to the first embodiment. 実施の形態1に係るモデル推定部におけるフローチャート図。The flowchart of the model estimation part which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る選別アルゴリズム変更部におけるフローチャート図。The flowchart in the selection algorithm change part which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る制御プログラム改良部におけるフローチャート図。The flowchart of the control program improvement part which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に係るデータ選別部におけるフローチャート図。FIG. 5 is a flowchart of a data sorting unit according to the second embodiment. 実施の形態3に係るデータ選別部におけるフローチャート図。FIG. 5 is a flowchart of a data sorting unit according to the third embodiment. 実施の形態4に係る産業機械が複数台ある場合の例である制御プログラム改良システムの概略図。The schematic diagram of the control program improvement system which is an example of the case where there are a plurality of industrial machines which concerns on Embodiment 4. FIG. 実施の形態4に係る産業機械が複数台ある場合の別の例である制御プログラム改良システムの概略図。The schematic diagram of the control program improvement system which is another example in the case where there are a plurality of industrial machines which concerns on Embodiment 4. FIG.

実施の形態1.
図1は、本実施の形態のプログラム改良システムAの構成を示す機能ブロック図の例である。プログラム改良システムAは、制御プログラム改良装置1a及びコントローラ2aで構成されている。制御プログラム改良装置1a、コントローラ2a及び産業機械3とはネットワークを介して接続されている。図1を用いて、プログラム改良システムAの構成について説明する。また、ネットワークの種類は、通信ケーブル、LAN(Local Area Network)又はWAN(Wide Area Network)といったように限定しない。
また、図1では、コントローラ2a及び産業機械3は、区別して記載しているが、これに限るものではなく、コントローラ2a及び産業機械3をまとめて産業機械3としてもよい。
Embodiment 1.
FIG. 1 is an example of a functional block diagram showing the configuration of the program improvement system A of the present embodiment. The program improvement system A is composed of a control program improvement device 1a and a controller 2a. The control program improving device 1a, the controller 2a, and the industrial machine 3 are connected to each other via a network. The configuration of the program improvement system A will be described with reference to FIG. Further, the type of network is not limited to a communication cable, LAN (Local Area Network) or WAN (Wide Area Network).
Further, in FIG. 1, the controller 2a and the industrial machine 3 are described separately, but the present invention is not limited to this, and the controller 2a and the industrial machine 3 may be collectively referred to as the industrial machine 3.

制御プログラム改良装置1aは、モデル推定部11、制御プログラム改良部12、選別アルゴリズム変更部13、初期制御プログラムDB14、改良要求入力部15a、改良設定入出力部16、改良効果表示部17及びパラメータ設定部18aを備えている。
また、コントローラ2aは、データ選別部21a、制御プログラムDB22及び制御部23を備えている。図1では、データ選別部21aは、コントローラ2aに備えられているが、その限りではなく、コントローラ2aとは別に設けられていてもよい。
The control program improvement device 1a includes a model estimation unit 11, a control program improvement unit 12, a selection algorithm change unit 13, an initial control program DB 14, an improvement request input unit 15a, an improvement setting input / output unit 16, an improvement effect display unit 17, and parameter setting. The part 18a is provided.
Further, the controller 2a includes a data selection unit 21a, a control program DB 22 and a control unit 23. In FIG. 1, the data sorting unit 21a is provided in the controller 2a, but the present invention is not limited to this, and the data sorting unit 21a may be provided separately from the controller 2a.

制御プログラム改良装置1aは、計算機上で、各部について後述する動作を実装したアプリケーションプログラムを実行する。
コントローラ2aは、制御プログラムDB22に規定されている産業機械3の一連の動作を制御部23において繰り返し実行するものであり、例えば、プログラマブルロジックコントローラ(Programmable Logic Controller,PLC)及び数値制御装置(Numerical Control,NC)である。
The control program improving device 1a executes an application program on the computer that implements the operations described later for each part.
The controller 2a repeatedly executes a series of operations of the industrial machine 3 defined in the control program DB 22 in the control unit 23. For example, a programmable logic controller (PLC) and a numerical controller (Numerical Controller). , NC).

図2は、制御プログラム改良装置1aのハードウェア構成図である。
例えば、ハードディスクといった記憶装置102は、各部で実行されるプログラム、初期制御プログラム、及び制御プログラムを記憶している。各プログラムは、CPU101によって実行される。
改良要求入力部15a、改良設定入出力部16及びパラメータ設定部18aでは、表示装置であるディスプレイ100により、ユーザからの入力内容が取得される。改良効果表示部17では、同様に、ディスプレイ100により、ユーザへ内容を表示する。
FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the control program improving device 1a.
For example, a storage device 102 such as a hard disk stores a program executed in each unit, an initial control program, and a control program. Each program is executed by the CPU 101.
In the improvement request input unit 15a, the improvement setting input / output unit 16 and the parameter setting unit 18a, the input contents from the user are acquired by the display 100 which is a display device. Similarly, the improved effect display unit 17 displays the content to the user on the display 100.

プログラム改良システムAの構成について順に説明する。
データ選別部21aは、産業機械3のデータを選別し、モデル推定部11へ送信する。データ選別部21aの動作は、後で詳しく述べる。
産業機械3のデータは、例えば、産業機械3の動作状態、タイムスタンプ及び制御指令値を関連付けたデータのこととする。
産業機械3の動作状態とは、例えば、産業機械3に装備されたモータの速度、加速度、トルク、電流及び速度指令に対する速度の追従誤差といったものである。また、これらの動作状態を組み合わせたり、新たな動作状態を導入したりしてもよい。新たな動作状態は、例えば、モータの速度の積分値から算出される位置である。
産業機械3の制御指令値は、例えば、目標状態値または入力電流値である。
The configuration of the program improvement system A will be described in order.
The data selection unit 21a selects the data of the industrial machine 3 and transmits it to the model estimation unit 11. The operation of the data sorting unit 21a will be described in detail later.
The data of the industrial machine 3 is, for example, data associated with the operating state, the time stamp, and the control command value of the industrial machine 3.
The operating state of the industrial machine 3 is, for example, a speed, acceleration, torque, current, and a speed tracking error with respect to a speed command of a motor mounted on the industrial machine 3. Further, these operating states may be combined or a new operating state may be introduced. The new operating state is, for example, a position calculated from the integral value of the speed of the motor.
The control command value of the industrial machine 3 is, for example, a target state value or an input current value.

モデル推定部11は、データ選別部21aから送信された産業機械の動作状態を用いて、産業機械の動作モデルを推定する。
動作モデルとは、例えば、産業機械3の動作状態を状態量とする状態方程式、又は産業機械3の制御指令値から動作状態の関係を示した伝達関数である。
モデル推定部11の動作は、後で詳しく述べる。
The model estimation unit 11 estimates the operation model of the industrial machine by using the operation state of the industrial machine transmitted from the data selection unit 21a.
The operation model is, for example, an equation of state with the operating state of the industrial machine 3 as a state quantity, or a transfer function showing the relationship between the operating states from the control command value of the industrial machine 3.
The operation of the model estimation unit 11 will be described in detail later.

初期制御プログラムDB14は、制御プログラム改良システムAを開始する際に用いる産業機械3の初期制御プログラムを保持している。また、制御プログラム改良システムAの開始後制御プログラムを改良している場合、改良前のすべての制御プログラムを保持している。 The initial control program DB 14 holds the initial control program of the industrial machine 3 used when starting the control program improvement system A. Further, when the control program is improved after the start of the control program improvement system A, all the control programs before the improvement are retained.

制御プログラムDB22は、産業機械3の一連の動作を規定した制御プログラムを保持している。改良設定入出力部16によって、改良前の制御プログラムを、制御プログラム改良部12による改良後の制御プログラムに置き換えるように指示された場合、保持している制御プログラムは制御プログラム改良部12によって置き換えられる。
また、本実施の形態では、産業機械3の一連の動作が行われる周期を1周期とし、制御プログラム改良システムAはミリ秒単位で産業機械3のデータを収集する。
The control program DB 22 holds a control program that defines a series of operations of the industrial machine 3. When the improvement setting input / output unit 16 is instructed to replace the control program before the improvement with the control program after the improvement by the control program improvement unit 12, the held control program is replaced by the control program improvement unit 12. ..
Further, in the present embodiment, the cycle in which the series of operations of the industrial machine 3 is performed is set to one cycle, and the control program improvement system A collects the data of the industrial machine 3 in milliseconds.

制御部23は、制御プログラムDB22に保持されている制御プログラムに従って、産業機械3を制御する。 The control unit 23 controls the industrial machine 3 according to the control program held in the control program DB 22.

改良要求入力部15aは、制御プログラムの改良の要求を入力するユーザインターフェースであり、ユーザより制御プログラム改良の要求があった場合、モデル推定部11、制御プログラム改良部12、選別アルゴリズム変更部13及びデータ選別部21aを動作させ、制御プログラムの改良を行う。 The improvement request input unit 15a is a user interface for inputting a request for improvement of the control program, and when the user requests improvement of the control program, the model estimation unit 11, the control program improvement unit 12, the selection algorithm change unit 13, and the selection algorithm change unit 13 The data sorting unit 21a is operated to improve the control program.

改良設定入出力部16は、産業機械3の制御プログラムの改良基準の設定、及び制御プログラムDB22が保持している制御プログラムを改良後の新たな制御プログラムに置き換えるか否かの指示を行うユーザインターフェースである。
改良設定入出力部16は、改良基準の中であらかじめ定めるしきい値として、「制御プログラムのしきい値」を設定する。
制御プログラムの改良基準は、例えば、初期制御プログラムDB14が保持する初期制御プログラムにより規定される産業機械3の目標状態と、改良後の新たな制御プログラムによる産業機械3の動作状態の推定値との差が、制御プログラムのしきい値以下である。その他の例として、例えば、改良後の新たな制御プログラムにより規定される産業機械の目標速度が、初期制御プログラムDB14が保持する初期制御プログラムにより規定される産業機械の目標速度に制御プログラムのしきい値を加算した値以上である。
例えば、産業機械3の動作状態のうち位置に関して改良基準を定めると、産業機械3の動作精度を向上させるように制御プログラムを改良できる。
The improved setting input / output unit 16 is a user interface that sets an improved standard for the control program of the industrial machine 3 and instructs whether or not to replace the control program held by the control program DB 22 with a new improved control program. Is.
The improvement setting input / output unit 16 sets a "control program threshold value" as a threshold value predetermined in the improvement standard.
The improvement criteria of the control program are, for example, the target state of the industrial machine 3 defined by the initial control program held by the initial control program DB 14, and the estimated value of the operating state of the industrial machine 3 by the new control program after the improvement. The difference is less than or equal to the control program threshold. As another example, for example, the threshold of the control program is such that the target speed of the industrial machine specified by the new control program after improvement is set to the target speed of the industrial machine specified by the initial control program held by the initial control program DB14. It is equal to or greater than the sum of the values.
For example, if an improvement standard is set for the position of the operating state of the industrial machine 3, the control program can be improved so as to improve the operating accuracy of the industrial machine 3.

改良効果表示部17は、制御プログラム改良部12による改良後の新たな制御プログラムの効果、及び改良設定入出力部16による設定値をユーザが分かるように示すユーザインターフェースである。改良後の新たな制御プログラムの効果とは、例えば、改良された新たな制御プログラムによる産業機械3の動作精度及びサイクルタイムといったものであり、初期制御プログラムDB14に格納されている初期制御プログラムによる結果と比較できる形で表示される。 The improvement effect display unit 17 is a user interface that shows the effect of the new control program after the improvement by the control program improvement unit 12 and the set value by the improvement setting input / output unit 16 so that the user can understand it. The effect of the new control program after the improvement is, for example, the operation accuracy and the cycle time of the industrial machine 3 by the improved new control program, and the result of the initial control program stored in the initial control program DB14. It is displayed in a form that can be compared with.

ユーザは、改良効果表示部17で表示された内容を確認し、改良基準を満たしている場合は、改良設定入出力部16から制御プログラムDB22が保持している制御プログラムを書き換えるように指示ができる。改良基準を満たしておらず、さらに制御プログラムの改良が必要であると判断した場合には、制御プログラムの書き換えの指示ではなく、再度、改良設定入出力部16で改良基準の設定をして制御プログラムの改良を要求することができる。 The user can check the contents displayed on the improvement effect display unit 17, and if the improvement criteria are satisfied, the improvement setting input / output unit 16 can instruct the control program DB 22 to rewrite the control program. .. If the improvement standard is not satisfied and it is determined that the control program needs to be improved, the improvement setting input / output unit 16 sets the improvement standard again and controls the control program instead of instructing the rewriting of the control program. You can request improvements to the program.

パラメータ設定部18aは、選別アルゴリズム変更部13で使用するパラメータを設定するユーザインターフェースである。選別アルゴリズムの種類、及びそのパラメータを設定する。
選別アルゴリズムの種類とは、例えば、周期的に産業機械3のデータを間引く処理、1周期の動作のうち特定の区間の産業機械3のデータのみ取得する処理、又は条件式を満たす産業機械3のデータのみ取得する処理といった処理である。
パラメータは、例えば、選別アルゴリズムの種類が周期的に産業機械3のデータを間引く処理である場合には、間引く周期のことである。またパラメータは、選別アルゴリズムの種類が1周期の動作のうち特定の区間の産業機械3のデータのみ取得する処理である場合には、産業機械3のデータを取得する区間のことである。またパラメータは、選別アルゴリズムの種類が条件式を満たす産業機械3のデータのみ取得する処理である場合には、例えば、産業機械3の動作状態と、モデル推定部11による動作モデルを用いて推定された産業機械3の動作状態の推定値との差のしきい値である。
パラメータ設定部18aで設定されるパラメータを「選別アルゴリズムのしきい値」とする。
The parameter setting unit 18a is a user interface for setting the parameters used in the selection algorithm changing unit 13. Set the type of sorting algorithm and its parameters.
The type of the sorting algorithm is, for example, a process of periodically thinning out the data of the industrial machine 3, a process of acquiring only the data of the industrial machine 3 in a specific section in the operation of one cycle, or a process of the industrial machine 3 satisfying the conditional expression. It is a process such as a process of acquiring only data.
The parameter is, for example, a thinning cycle when the type of the sorting algorithm is a process of periodically thinning the data of the industrial machine 3. The parameter is a section for acquiring the data of the industrial machine 3 when the type of the sorting algorithm is a process of acquiring only the data of the industrial machine 3 in a specific section in the operation of one cycle. Further, when the type of the sorting algorithm is a process of acquiring only the data of the industrial machine 3 satisfying the conditional expression, the parameters are estimated using, for example, the operating state of the industrial machine 3 and the operation model by the model estimation unit 11. It is a threshold value of the difference from the estimated value of the operating state of the industrial machine 3.
The parameter set by the parameter setting unit 18a is set as the “threshold value of the selection algorithm”.

本実施の形態では、選別アルゴリズムは、例えば、条件式を用いて決定され、産業機械3の動作状態と、モデル推定部11による動作モデルを用いて推定された産業機械3の動作状態の推定値との差が、選別アルゴリズムのしきい値以上とする。 In the present embodiment, the sorting algorithm is determined using, for example, a conditional expression, and is an estimated value of the operating state of the industrial machine 3 and the operating state of the industrial machine 3 estimated using the operation model by the model estimation unit 11. The difference from is equal to or greater than the threshold value of the sorting algorithm.

制御プログラム改良部12は、改良設定入出力部16より入力された改良基準に従い、モデル推定部11で推定した動作モデルと初期制御プログラムDB14が保持する初期制御プログラムとを用いて、制御プログラムを改良する。
制御プログラムの改良は繰り返し行われ、改良後の新たな制御プログラムは、初期制御プログラムDB14に格納される。さらに、ユーザが制御プログラムDB14の置き換えを指示した場合には、制御プログラムDB22に保持している制御プログラムを改良後の制御プログラムに置き換えて保持される。
制御プログラム改良部12の動作は後で詳しく述べる。
The control program improvement unit 12 improves the control program by using the operation model estimated by the model estimation unit 11 and the initial control program held by the initial control program DB 14 according to the improvement standard input from the improvement setting input / output unit 16. do.
The improvement of the control program is repeated, and the new control program after the improvement is stored in the initial control program DB 14. Further, when the user instructs to replace the control program DB 14, the control program held in the control program DB 22 is replaced with the improved control program and held.
The operation of the control program improvement unit 12 will be described in detail later.

選別アルゴリズム変更部13は、収集された産業機械の動作状態、パラメータ設定部18aにより設定されたパラメータ、加えて本実施の形態ではモデル推定部11で推定した産業機械3の動作モデルを用いて、データ選別部21aで使用する選別アルゴリズムを変更する。選別アルゴリズム変更部13の動作は、後で詳しく述べる。 The sorting algorithm changing unit 13 uses the collected operating state of the industrial machine, the parameters set by the parameter setting unit 18a, and in the present embodiment, the operation model of the industrial machine 3 estimated by the model estimating unit 11. The sorting algorithm used in the data sorting unit 21a is changed. The operation of the sorting algorithm changing unit 13 will be described in detail later.

つづいて、フローチャート図を用いて各部の動作を詳細に述べる。
まず、データ選別部21aの動作について述べる。
図3は、データ選別部21aのフローチャート図の例を示している。
ステップS101では、産業機械3の動作開始、又は制御プログラムの改良要求の入力を待機する。
ステップS102では、産業機械3の動作が停止、又は制御プログラムの改良が完了していなければ、ステップS103に進む。産業機械3の動作が停止、又は制御プログラムの改良が完了していれば終了となる。
ステップS103では、産業機械3の動作状態を取得する。
ステップS104では、産業機械3の動作状態を取得したタイムスタンプ、及び動作状態と対応する制御指令値を産業機械3の動作状態の情報に付加して、産業機械3のデータとする。
Next, the operation of each part will be described in detail using a flowchart.
First, the operation of the data sorting unit 21a will be described.
FIG. 3 shows an example of a flowchart of the data sorting unit 21a.
In step S101, the operation of the industrial machine 3 is started, or the input of the improvement request of the control program is awaited.
In step S102, if the operation of the industrial machine 3 is stopped or the improvement of the control program is not completed, the process proceeds to step S103. If the operation of the industrial machine 3 is stopped or the improvement of the control program is completed, the process ends.
In step S103, the operating state of the industrial machine 3 is acquired.
In step S104, the time stamp obtained from the operating state of the industrial machine 3 and the control command value corresponding to the operating state are added to the information on the operating state of the industrial machine 3 to obtain the data of the industrial machine 3.

ステップS105では、産業機械3のデータをモデル推定部11へ送信するか否かを選別アルゴリズムに基づいて判定して産業機械3のデータを選別する。本実施の形態では、選別アルゴリズムは、「産業機械3の動作状態と、モデル推定部11による動作モデルを用いて推定された産業機械3の動作状態の推定値との差が、選別アルゴリズムのしきい値以上である場合、産業機械3のデータを送信する」処理であるとする。
ステップS106で、ステップS105で求めた判定結果が真であるかどうかを確認する。判定結果が真である場合は、ステップS107に進む。判定結果が偽である場合は、ステップS108に進む。
ステップS107で、選別した産業機械3のデータをモデル推定部11へ送信する。
ステップS108で、産業機械3の動作が停止、又は制御プログラムの改良が完了していれば終了する。
In step S105, whether or not to transmit the data of the industrial machine 3 to the model estimation unit 11 is determined based on the selection algorithm, and the data of the industrial machine 3 is selected. In the present embodiment, in the sorting algorithm, "the difference between the operating state of the industrial machine 3 and the estimated value of the operating state of the industrial machine 3 estimated by using the motion model by the model estimation unit 11 is determined by the sorting algorithm. If it is equal to or more than the threshold value, it is assumed that the process is "transmitting the data of the industrial machine 3".
In step S106, it is confirmed whether or not the determination result obtained in step S105 is true. If the determination result is true, the process proceeds to step S107. If the determination result is false, the process proceeds to step S108.
In step S107, the data of the selected industrial machine 3 is transmitted to the model estimation unit 11.
In step S108, if the operation of the industrial machine 3 is stopped or the improvement of the control program is completed, the process ends.

次に、モデル推定部11の動作について述べる。
図4は、モデル推定部11におけるフローチャート図の例を示している。
ステップS201で、改良要求入力部15aからの入力を待機する。
ステップS202で、データ選別部21aによって選別された産業機械3のデータを受信する。
ステップS203で、選別された産業機械3のデータから、制御プログラムDB22に保持されている制御プログラムによって制御された、1周期の産業機械3の動作状態を推定する。推定には、例えば、カルマンフィルタを用いる。
ステップS204で、推定した1周期のデータを使用して、産業機械3の動作モデルを推定する。例えば、状態方程式を推定する場合には、動作状態と制御指令値との組の集合を入力とし、最小二乗法を用いて、産業機械3の動特性を示すパラメータを求める。
動作モデルの推定が完了すれば終了する。
Next, the operation of the model estimation unit 11 will be described.
FIG. 4 shows an example of a flowchart of the model estimation unit 11.
In step S201, the input from the improvement request input unit 15a is waited for.
In step S202, the data of the industrial machine 3 sorted by the data sorting unit 21a is received.
In step S203, the operating state of the industrial machine 3 in one cycle controlled by the control program held in the control program DB 22 is estimated from the data of the selected industrial machine 3. For estimation, for example, a Kalman filter is used.
In step S204, the operation model of the industrial machine 3 is estimated using the estimated one-cycle data. For example, when estimating the equation of state, a set of a set of an operating state and a control command value is used as an input, and a parameter indicating the dynamic characteristics of the industrial machine 3 is obtained by using the least squares method.
It ends when the estimation of the operation model is completed.

つづいて、選別アルゴリズム変更部13の動作について述べる。
図5は、選別アルゴリズム変更部13におけるフローチャート図の例を示している。
ステップS301で、モデル推定部11で推定した動作モデルが入力されるのを待機する。
ステップS302で、モデル推定部11による動作モデルを用いて推定された産業機械3の動作状態の推定値を算出する。
ステップS303で、パラメータ設定部18aから入力された選別アルゴリズムのしきい値を取得する。
ステップS304で、データ選別部21aで用いる選別アルゴリズムを変更する。選別アルゴリズムの種類が、例えば、産業機械3の動作状態と、ステップS302で推定した産業機械3の動作状態の推定値との差が、選別アルゴリズムのしきい値以上である場合において産業機械3のデータを送信するという選別アルゴリズムである場合では、選別アルゴリズムのしきい値をステップS303で取得した新たな選別アルゴリズムのしきい値に変更し、変更した選別アルゴリズムをデータ選別部21aに設定し終了する。
Next, the operation of the selection algorithm changing unit 13 will be described.
FIG. 5 shows an example of a flowchart of the sorting algorithm changing unit 13.
In step S301, it waits for the operation model estimated by the model estimation unit 11 to be input.
In step S302, the estimated value of the operating state of the industrial machine 3 estimated by using the operation model by the model estimation unit 11 is calculated.
In step S303, the threshold value of the selection algorithm input from the parameter setting unit 18a is acquired.
In step S304, the sorting algorithm used by the data sorting unit 21a is changed. When the type of the sorting algorithm is, for example, the difference between the operating state of the industrial machine 3 and the estimated value of the operating state of the industrial machine 3 estimated in step S302 is equal to or greater than the threshold value of the sorting algorithm, the industrial machine 3 In the case of the sorting algorithm of transmitting data, the threshold value of the sorting algorithm is changed to the threshold value of the new sorting algorithm acquired in step S303, the changed sorting algorithm is set in the data sorting unit 21a, and the process ends. ..

つづいて、制御プログラム改良部12の動作について述べる。
図6は、制御プログラム改良部12におけるフローチャート図の例を示している。
ステップS401で、モデル推定部11で推定した動作モデルが入力されるのを待機する。
ステップS402で、初期制御プログラムDB14に格納されている初期制御プログラムで規定されている産業機械3の目標状態を算出する。
ステップS403で、モデル推定部11による動作モデルを使用し、改良中の制御プログラムによる産業機械3の動作状態の推定値を算出する。改良中の制御プログラムが無い場合は、初期制御プログラムによる産業機械3の動作状態の推定値を算出する。
ステップS404で、産業機械3の目標状態と、推定された動作状態の差を算出する。
ステップS405で、ステップS404で算出した差が、改良設定入出力部16により改良基準として設定された制御プログラムのしきい値以下であるかどうかを判定する。
差が制御プログラムのしきい値以下でない場合、ステップS406で、差に応じた制御プログラムの変更、及びコントローラ2aへの送信を行う。例えば、ステップS402で初期制御プログラムにおける目標速度を算出し、ステップS403で速度の推定値を算出した場合、ステップS404で算出した差が制御プログラムのしきい値よりも大きい場合であれば、制御プログラムの目標速度を改良する。改良する数値の改良幅は、差の大きさに比例する。
以降、ステップS403〜S406を繰り返すことにより制御プログラムを改良し、ステップS405において、差が制御プログラムのしきい値以下となったとき終了する。
Next, the operation of the control program improvement unit 12 will be described.
FIG. 6 shows an example of a flowchart of the control program improvement unit 12.
In step S401, it waits for the operation model estimated by the model estimation unit 11 to be input.
In step S402, the target state of the industrial machine 3 defined by the initial control program stored in the initial control program DB 14 is calculated.
In step S403, the operation model by the model estimation unit 11 is used to calculate the estimated value of the operation state of the industrial machine 3 by the control program being improved. If there is no control program under improvement, the estimated value of the operating state of the industrial machine 3 by the initial control program is calculated.
In step S404, the difference between the target state of the industrial machine 3 and the estimated operating state is calculated.
In step S405, it is determined whether or not the difference calculated in step S404 is equal to or less than the threshold value of the control program set as the improvement reference by the improvement setting input / output unit 16.
If the difference is not equal to or less than the threshold value of the control program, the control program is changed according to the difference and transmitted to the controller 2a in step S406. For example, when the target speed in the initial control program is calculated in step S402 and the estimated value of the speed is calculated in step S403, if the difference calculated in step S404 is larger than the threshold value of the control program, the control program Improve the target speed of. The range of improvement of the numerical value to be improved is proportional to the magnitude of the difference.
After that, the control program is improved by repeating steps S403 to S406, and the process ends when the difference becomes equal to or less than the threshold value of the control program in step S405.

本実施の形態では、産業機械3のデータを選別アルゴリズムに基づいて選別することで、ネットワークを介するデータ通信量が削減され、リアルタイムに産業機械3の制御プログラムを改良することができる。また、データ通信量を削減することで、制御プログラムの改良に必要なデータを十分収集することができ、より精度が高い制御プログラムに改良することができる。 In the present embodiment, by sorting the data of the industrial machine 3 based on the sorting algorithm, the amount of data communication via the network can be reduced, and the control program of the industrial machine 3 can be improved in real time. Further, by reducing the amount of data communication, it is possible to sufficiently collect the data necessary for improving the control program, and it is possible to improve the control program with higher accuracy.

また、パラメータ設定部18aを設けることで、ユーザの意図に合わせた制御プログラムの改良を行うことができる。したがって、例えば、工場内のネットワークの帯域幅に制限があり、1周期のデータ全てを送受信できない場合においても、その制限に合わせた選別アルゴリズムを設定することにより、制御プログラムを改良することができる。 Further, by providing the parameter setting unit 18a, the control program can be improved according to the user's intention. Therefore, for example, even when the bandwidth of the network in the factory is limited and it is not possible to send and receive all the data in one cycle, the control program can be improved by setting the selection algorithm according to the limitation.

モデル推定部11より作成された動作モデルを使用して産業機械3の動作状態を推定するため、例えば、制御プログラムの大幅な変更があった場合及びユーザが新たな制御プログラムを指示したい場合、機械学習で最適化する場合のように再度データを収集する手間がなく、効率的に制御プログラムを改良することができる。 In order to estimate the operating state of the industrial machine 3 using the operation model created by the model estimation unit 11, for example, when there is a significant change in the control program or when the user wants to instruct a new control program, the machine The control program can be efficiently improved without the trouble of collecting data again as in the case of optimizing by learning.

実施の形態2.
実施の形態1に係るプログラム改良システムと実施の形態2に係るプログラム改良システムとの相違点は、データ選別部の動作である。
実施の形態1では、産業機械のデータは、一つ一つデータ選別部に送られ、選別されてモデル推定部11へ送信される。
一方、実施の形態2では、産業機械のデータは、制御プログラムによって規定されている産業機械の1周期の動作が終了するごとにデータ選別部に送られ、モデル推定部11へ送信される。
なお、以下では、実施の形態1及び実施の形態2との相違点のみ説明し、同一又は対応する部分についての説明は省略する。符号についても、実施の形態1と同一又は相当部分は同一符号とし、説明を省略する。
Embodiment 2.
The difference between the program improvement system according to the first embodiment and the program improvement system according to the second embodiment is the operation of the data selection unit.
In the first embodiment, the data of the industrial machine is sent to the data sorting unit one by one, sorted and transmitted to the model estimation unit 11.
On the other hand, in the second embodiment, the data of the industrial machine is sent to the data selection unit and transmitted to the model estimation unit 11 every time the operation of one cycle of the industrial machine defined by the control program is completed.
In the following, only the differences from the first embodiment and the second embodiment will be described, and the description of the same or corresponding parts will be omitted. Regarding the reference numerals, the same or corresponding parts as those in the first embodiment will be the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

実施の形態2に係るパラメータ設定部18b及びデータ選別部21bについて述べる。
パラメータ設定部18bは、実施の形態1で示した設定に加えて、モデル推定部11へ送信するデータの割合を設定することができる。例えば、1周期の産業機械3のデータのうち、半分の量をモデル推定部11へ送信するといったように設定できる。
The parameter setting unit 18b and the data selection unit 21b according to the second embodiment will be described.
In addition to the settings shown in the first embodiment, the parameter setting unit 18b can set the ratio of data to be transmitted to the model estimation unit 11. For example, half of the data of the industrial machine 3 in one cycle can be set to be transmitted to the model estimation unit 11.

図7は、データ選別部21bにおけるフローチャート図の例を示している。
ステップS501で、産業機械3の動作の開始、又は制御プログラムの改良要求の入力を待機する。
ステップS502で、産業機械3の動作の停止、又は制御プログラムの改良が完了していない場合、ステップS503に進む。産業機械3の動作の停止、又は制御プログラムの改良が完了している場合、終了する。
ステップS503で、産業機械3の動作状態を1周期分取得する。
ステップS504で、産業機械3の動作状態を取得したタイムスタンプ、及び動作状態と対応する制御指令値を付加して産業機械3のデータを作成する。
ステップS505で、産業機械3のデータをモデル推定部11へ送信するかどうかを選別アルゴリズムに基づき判定する。
本実施の形態では、例えば、パラメータ設定部18bによって1周期の半分のデータ量をモデル推定部11へ送信するように設定されたとする。
この場合、選別アルゴリズムは、例えば、「産業機械3のデータ量1周期分の半分のデータ量を、モデル推定部11による動作モデルを用いた産業機械3の動作状態の推定値と産業機械3の動作状態との差が大きいものから順に、モデル推定部11に送信する。」というようなものである。
ステップS506で、モデル推定部11へ産業機械3のデータを送信する。
ステップS507で、産業機械3の動作が停止、又は制御プログラムの改良が完了していれば終了する。
FIG. 7 shows an example of a flowchart of the data sorting unit 21b.
In step S501, the operation of the industrial machine 3 is started, or the input of the improvement request of the control program is awaited.
If the operation of the industrial machine 3 is stopped or the improvement of the control program is not completed in step S502, the process proceeds to step S503. When the operation of the industrial machine 3 is stopped or the improvement of the control program is completed, the operation is terminated.
In step S503, the operating state of the industrial machine 3 is acquired for one cycle.
In step S504, the data of the industrial machine 3 is created by adding the time stamp obtained by acquiring the operating state of the industrial machine 3 and the control command value corresponding to the operating state.
In step S505, it is determined based on the selection algorithm whether or not to transmit the data of the industrial machine 3 to the model estimation unit 11.
In the present embodiment, for example, it is assumed that the parameter setting unit 18b is set to transmit half the amount of data in one cycle to the model estimation unit 11.
In this case, the sorting algorithm is, for example, "the data amount of the industrial machine 3 is half the data amount for one cycle, and the estimated value of the operating state of the industrial machine 3 using the operation model by the model estimation unit 11 and the industrial machine 3 The data is transmitted to the model estimation unit 11 in order from the one having the largest difference from the operating state. "
In step S506, the data of the industrial machine 3 is transmitted to the model estimation unit 11.
In step S507, if the operation of the industrial machine 3 is stopped or the improvement of the control program is completed, the process ends.

実施の形態2では、1周期の産業機械3のデータ中から選別するため、ネットワークを介して送信するデータ量をユーザが自由に制限できる。したがって、使用状況に応じた制御をすることができ、より利便性の良いものになっている。 In the second embodiment, since the data is selected from the data of the industrial machine 3 in one cycle, the user can freely limit the amount of data transmitted via the network. Therefore, it is possible to control according to the usage situation, which is more convenient.

実施の形態3.
実施の形態1及び実施の形態2と実施の形態3が異なる点は、実施の形態1及び実施の形態2ではユーザの要求に応じてプログラムの改良を行っていたが、実施の形態3ではプログラム改良システムが自立的に制御プログラムの改良を行うという点である。
なお、以下では、実施の形態1及び実施の形態2と、実施の形態3との相違点のみ説明し、同一又は対応する部分についての説明は省略する。符号についても、実施の形態1及び実施の形態2と同一又は相当部分は同一符号とし、説明を省略する。
Embodiment 3.
The difference between the first embodiment and the second embodiment and the third embodiment is that in the first embodiment and the second embodiment, the program is improved according to the request of the user, but in the third embodiment, the program is improved. The point is that the improved system autonomously improves the control program.
In the following, only the differences between the first and second embodiments and the third embodiment will be described, and the same or corresponding parts will be omitted. Regarding the reference numerals, the same or corresponding parts as those in the first embodiment and the second embodiment will be the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

実施の形態3に係る改良要求入力部15c及びデータ選別部21cについて述べる。
改良要求入力部15cは、実施の形態1で示した設定に加えて、データ選別部がモデル推定部11へ産業機械のデータを送信するか否かを判断するしきい値を設定することができる。産業機械のデータを送信するか否かを判断するしきい値をデータ量のしきい値とする。
例えば、1周期の産業機械のデータのうち、半分の量をデータ量のしきい値として設定できる。
The improvement request input unit 15c and the data selection unit 21c according to the third embodiment will be described.
In addition to the settings shown in the first embodiment, the improvement request input unit 15c can set a threshold value for determining whether or not the data selection unit transmits the data of the industrial machine to the model estimation unit 11. .. The threshold value for determining whether or not to transmit the data of the industrial machine is set as the threshold value for the amount of data.
For example, half of the data of one cycle of industrial machinery can be set as the threshold value of the data amount.

図8は、データ選別部21cにおけるフローチャート図の例を示している。
ステップS601〜S606及びS609は、図2のステップS101〜S106及びS108と同様である。
ステップS607で、産業機械3のデータをモデル推定部11へ送信するかどうかを、改良要求入力部15cにより設定されたデータ量のしきい値に従って判定する。
本実施の形態では、例えば、データ量のしきい値は、産業機械3のデータのうち半分の量とする。
モデル推定部11へ送信するデータ量がデータ量のしきい値以上である場合は、ステップS608に進む。データ量のしきい値よりも小さい場合は、ステップS609に進む。
ステップS608で、ステップS607で選別されたデータをモデル推定部11へ送信する。
モデル推定部11へ送信された以後は、実施の形態1及び実施の形態2と同様に、制御プログラムを改良する処理を行う。
FIG. 8 shows an example of a flowchart of the data sorting unit 21c.
Steps S601 to S606 and S609 are the same as steps S101 to S106 and S108 of FIG.
In step S607, it is determined whether or not to transmit the data of the industrial machine 3 to the model estimation unit 11 according to the threshold value of the amount of data set by the improvement request input unit 15c.
In the present embodiment, for example, the threshold value of the amount of data is set to half the amount of the data of the industrial machine 3.
If the amount of data transmitted to the model estimation unit 11 is equal to or greater than the threshold value of the amount of data, the process proceeds to step S608. If it is smaller than the data amount threshold value, the process proceeds to step S609.
In step S608, the data selected in step S607 is transmitted to the model estimation unit 11.
After being transmitted to the model estimation unit 11, a process for improving the control program is performed as in the first and second embodiments.

本実施の形態では、ユーザは改良要求入力部15cに改良要求を入力した以後は、制御プログラムの改良要求を出すことなく、データ選別部21cにより制御プログラムを改良するか否かを判定する。
したがって、環境の変化より産業機械3の特性が変化した場合でも、制御プログラムの改良が自動で行われるため、ユーザが改良要求を出すために産業機械3の動作状態を確認するといった作業が不要となり、ユーザの負担を軽減することができる。
In the present embodiment, after the user inputs the improvement request to the improvement request input unit 15c, the data selection unit 21c determines whether or not to improve the control program without issuing the improvement request of the control program.
Therefore, even if the characteristics of the industrial machine 3 change due to changes in the environment, the control program is automatically improved, so that it is not necessary for the user to check the operating state of the industrial machine 3 in order to issue an improvement request. , The burden on the user can be reduced.

実施の形態4.
実施の形態1〜実施の形態3と、実施の形態4が異なる点は、制御する産業機械の個数であり、実施の形態1〜実施の形態3は1台としていたが、実施の形態4では、複数台設けられている点である。また、複数台の産業機械3は、同一の種類であってもよいし、異なる種類であってもよい。
なお、以下では、実施の形態1及び実施の形態2と、実施の形態3との相違点のみ説明し、同一又は対応する部分についての説明は省略する。符号についても、実施の形態1及び実施の形態2と同一又は相当部分は同一符号とし、説明を省略する。
Embodiment 4.
The difference between the first to third embodiments and the fourth embodiment is the number of industrial machines to be controlled. In the fourth embodiment, the number of the first to third embodiments is one. , The point is that multiple units are provided. Further, the plurality of industrial machines 3 may be of the same type or may be of different types.
In the following, only the differences between the first and second embodiments and the third embodiment will be described, and the same or corresponding parts will be omitted. Regarding the reference numerals, the same or corresponding parts as those in the first embodiment and the second embodiment will be the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

図9は、産業機械3が複数台ある場合の例である制御プログラム改良システムD1の概略図を示している。図10は、産業機械3が複数台ある場合の別の例である制御プログラム改良システムD2の概略図を示している。
図9は、4台の産業機械3それぞれに接続されたコントローラ2d1が制御している。
図10は、4台の産業機械3を1台のコントローラ2d2が制御している。
本実施の形態では、産業機械と同数のデータ選択部をコントローラは有している。したがって、図9では、各コントローラ2d1には1台ずつデータ選別部を有している。図10では、コントローラ2d2はデータ選別部を4台有している。
FIG. 9 shows a schematic diagram of the control program improvement system D1 which is an example when there are a plurality of industrial machines 3. FIG. 10 shows a schematic view of the control program improvement system D2, which is another example when there are a plurality of industrial machines 3.
FIG. 9 is controlled by a controller 2d1 connected to each of the four industrial machines 3.
In FIG. 10, one controller 2d2 controls four industrial machines 3.
In this embodiment, the controller has the same number of data selection units as the industrial machine. Therefore, in FIG. 9, each controller 2d1 has one data sorting unit. In FIG. 10, the controller 2d2 has four data sorting units.

制御プログラム改良装置1d1、1d2は、図9及び図10で示すように1台とする。
制御プログラム改良装置1d1、1d2が備えているモデル推定部11は、制御する産業機械3各々の推定モデルを作る。
また、推定モデルは、産業機械3が同一の種類であれば共通の式で表し、産業機械3が異なる種類であれば各々異なる式で表す。
プログラム改良システムの各部の動作は、実施の形態1〜3と同様である。
The number of control program improving devices 1d1 and 1d2 is one as shown in FIGS. 9 and 10.
The model estimation unit 11 provided in the control program improving devices 1d1 and 1d2 creates an estimation model for each of the industrial machines 3 to be controlled.
Further, the estimation model is represented by a common formula if the industrial machines 3 are of the same type, and is represented by different formulas if the industrial machines 3 are of different types.
The operation of each part of the program improvement system is the same as that of the first to third embodiments.

本実施の形態では、産業機械3が複数台ある場合について述べた。複数の産業機械3が同じ種類である場合は、同一の推定モデルの式を用いて各々の産業機械3のばらつきを考慮しながら、制御プログラムを改良することができる。複数の産業機械3が異なる種類である場合は、各々の産業機械3に適した推定モデルの式を用いることで、制御プログラムを改良して制御することができる。 In the present embodiment, the case where there are a plurality of industrial machines 3 has been described. When a plurality of industrial machines 3 are of the same type, the control program can be improved by using the formula of the same estimation model and considering the variation of each industrial machine 3. When the plurality of industrial machines 3 are of different types, the control program can be improved and controlled by using the equation of the estimation model suitable for each industrial machine 3.

A、D1、D2 制御プログラム改良システム
1a、1d1、1d2 制御プログラム改良装置
11 モデル推定部
12 制御プログラム改良部
13 選別アルゴリズム変更部
15a、15c 改良要求入力部
16 改良設定入出力部
17 改良効果表示部
18a パラメータ設定部
21a、21b、21c データ選別部
A, D1, D2 Control program improvement system 1a, 1d1, 1d2 Control program improvement device 11 Model estimation unit 12 Control program improvement unit 13 Sorting algorithm change unit 15a, 15c Improvement request input unit 16 Improvement setting input / output unit 17 Improvement effect display unit 18a Parameter setting unit 21a, 21b, 21c Data selection unit

本開示に係る制御プログラム改良装置は、産業機械の動作状態の情報を含むデータを収集し、データを選別する選別アルゴリズムを有するデータ選別部によって選別され、ネットワークを介して送られたデータ及び産業機械の制御プログラムに基づいて、産業機械の動作モデルを推定するモデル推定部と、動作モデルを用いて推定された産業機械の動作状態と、初期制御プログラムを用いて求められた産業機械の目標状態とを比較し、推定された動作状態と目標状態との差が小さくなるように、制御プログラムを改良する制御プログラム改良部と、収集された動作状態に基づいて選別アルゴリズムを変更し、変更した選別アルゴリズムをデータ選別部に設定する選別アルゴリズム変更部と、選別アルゴリズムを変更する際に用いるパラメータを設定し、選別アルゴリズム変更部に入力するパラメータ設定部と、を備え、選別アルゴリズムは、収集された動作状態と推定された動作状態との差が、あらかじめパラメータとして定められた選別アルゴリズムのしきい値以上である場合においてデータを送信するようにデータを選別するアルゴリズムであるThe control program improving device according to the present disclosure collects data including information on the operating state of the industrial machine, sorts the data by a data sorting unit having a sorting algorithm for sorting the data, and sends the data and the industrial machine via the network. The model estimation unit that estimates the operation model of the industrial machine based on the control program of, the operation state of the industrial machine estimated using the operation model, and the target state of the industrial machine obtained by using the initial control program. The control program improvement unit that improves the control program so that the difference between the estimated operating state and the target state becomes smaller, and the sorting algorithm that is changed based on the collected operating state is changed. a sorting algorithm changing unit for setting the data selection section, set the parameters to be used for changing the sorting algorithm, and a parameter setting unit for inputting the sorting algorithm changing unit includes a sorting algorithm, collected operational state This is an algorithm that sorts data so as to transmit data when the difference from the estimated operating state is equal to or greater than the threshold value of the sorting algorithm defined as a parameter in advance .

本開示に係る制御プログラム改良方法は、産業機械の動作状態の情報を含むデータを収集し、選別アルゴリズムに基づいてデータを選別するステップと選別されネットワークを介して送られたデータ及び産業機械の制御プログラムに基づいて、産業機械の動作モデルを推定するステップと、動作モデルを用いて推定された産業機械の動作状態と、初期制御プログラムを用いて求められた産業機械の目標状態とを比較し、推定された動作状態と目標状態との差が小さくなるように、制御プログラムを改良するステップと、収集された動作状態に基づいて選別アルゴリズムを変更し、設定するステップと、選別アルゴリズムを変更する際に用いるパラメータを設定し、入力するステップと、を備え、選別アルゴリズムは、収集された動作状態と推定された動作状態との差が、あらかじめパラメータとして定められた選別アルゴリズムのしきい値以上である場合においてデータを送信するようにデータを選別するアルゴリズムであるThe control program improvement method according to the present disclosure includes a step of collecting data including information on the operating state of an industrial machine and selecting the data based on a selection algorithm, and control of the selected data and the industrial machine via a network. Based on the program, the step of estimating the operation model of the industrial machine, the operation state of the industrial machine estimated using the operation model, and the target state of the industrial machine obtained by using the initial control program are compared. the difference between the estimated operation state and a target state such decrease, modify the steps to improve control program, the selection algorithm based on the collected operational state, and setting, when changing the sorting algorithm The sorting algorithm includes a step of setting and inputting the parameters used in the above, and the difference between the collected operating state and the estimated operating state is equal to or larger than the threshold value of the sorting algorithm defined as a parameter in advance. An algorithm that sorts data so that it is transmitted in some cases .

本開示に係る制御プログラム改良システムは、産業機械の動作状態の情報を含むデータを収集し、データを選別する選別アルゴリズムを有するデータ選別部と、データ選別部によって選別され、ネットワークを介して送られたデータ及び産業機械の制御プログラムに基づいて、産業機械の動作モデルを推定するモデル推定部と、動作モデルを用いて推定された産業機械の動作状態と、初期制御プログラムを用いて求められた産業機械の目標状態とを比較し、推定された動作状態と目標状態との差が小さくなるように、制御プログラムを改良する制御プログラム改良部と、収集された動作状態に基づいて選別アルゴリズムを変更し、変更した選別アルゴリズムをデータ選別部に設定する選別アルゴリズム変更部と、選別アルゴリズムを変更する際に用いるパラメータを設定し、選別アルゴリズム変更部に入力するパラメータ設定部と、を備え、選別アルゴリズムは、収集された動作状態と推定された動作状態との差が、あらかじめパラメータとして定められた選別アルゴリズムのしきい値以上である場合においてデータを送信するようにデータを選別するアルゴリズムである
The control program improvement system according to the present disclosure is a data sorting unit having a sorting algorithm that collects data including information on the operating state of an industrial machine and sorts the data, and the data sorting unit sorts the data and sends the data via a network. A model estimation unit that estimates the operation model of the industrial machine based on the data and the control program of the industrial machine, the operating state of the industrial machine estimated using the operation model, and the industry obtained by using the initial control program. The control program improvement unit that improves the control program and the selection algorithm is changed based on the collected operating state so that the difference between the estimated operating state and the target state is small by comparing with the target state of the machine. The sorting algorithm includes a sorting algorithm changing unit that sets the changed sorting algorithm in the data sorting unit, and a parameter setting unit that sets parameters used when changing the sorting algorithm and inputs them to the sorting algorithm changing unit . This is an algorithm that sorts data so that data is transmitted when the difference between the collected operating state and the estimated operating state is equal to or greater than the threshold value of the sorting algorithm defined as a parameter in advance .

Claims (12)

産業機械の動作状態の情報を含むデータを収集し、前記データを選別する選別アルゴリズムを有するデータ選別部によって選別され、ネットワークを介して送られた前記データ及び前記産業機械の制御プログラムに基づいて、前記産業機械の動作モデルを推定するモデル推定部と、
前記動作モデルを用いて推定された前記産業機械の前記動作状態と、初期制御プログラムを用いて求められた前記産業機械の目標状態とを比較し、推定された前記動作状態と前記目標状態との差が小さくなるように、前記制御プログラムを改良する制御プログラム改良部と、
収集された前記動作状態に基づいて前記選別アルゴリズムを変更し、変更した前記選別アルゴリズムを前記データ選別部に設定する選別アルゴリズム変更部と、
を備えた制御プログラム改良装置。
Based on the data and the control program of the industrial machine, which collects data including information on the operating state of the industrial machine, is sorted by a data sorting unit having a sorting algorithm for sorting the data, and sent via a network. A model estimation unit that estimates the operation model of the industrial machine,
The operating state of the industrial machine estimated using the operation model is compared with the target state of the industrial machine obtained by using the initial control program, and the estimated operating state and the target state are compared with each other. A control program improvement unit that improves the control program so that the difference becomes small,
A sorting algorithm changing unit that changes the sorting algorithm based on the collected operating state and sets the changed sorting algorithm in the data sorting unit.
Control program improvement device equipped with.
前記選別アルゴリズムを変更する際に用いるパラメータを設定し、前記選別アルゴリズム変更部に入力するパラメータ設定部と、
を備えた請求項1に記載の制御プログラム改良装置。
A parameter setting unit that sets parameters to be used when changing the selection algorithm and inputs them to the selection algorithm change unit, and a parameter setting unit.
The control program improving device according to claim 1.
前記選別アルゴリズムは、
収集された前記動作状態と推定された前記動作状態との前記差が、あらかじめ前記パラメータとして定められた前記選別アルゴリズムのしきい値以上である場合において前記データを送信するように前記データを選別するアルゴリズムである
ことを特徴とする請求項2に記載の制御プログラム改良装置。
The sorting algorithm
When the difference between the collected operating state and the estimated operating state is equal to or greater than the threshold value of the sorting algorithm defined as the parameter in advance, the data is sorted so as to transmit the data. The control program improving device according to claim 2, wherein the control program is an algorithm.
前記モデル推定部は、
前記産業機械が一連の動作を行う周期である1周期分の前記データを前記選別アルゴリズムに従って前記データ選別部によって選別され、前記ネットワークを介して送られた前記データに基づいて、前記産業機械の前記動作モデルを推定する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の制御プログラム改良装置。
The model estimation unit
The data for one cycle, which is the cycle in which the industrial machine performs a series of operations, is sorted by the data sorting unit according to the sorting algorithm, and based on the data sent via the network, the industrial machine said. The control program improving device according to any one of claims 1 to 3, wherein an operation model is estimated.
前記モデル推定部は、
前記選別アルゴリズムに従って選別された前記データのデータ量が、あらかじめ定められた前記データ量のしきい値以上の量になった場合に、前記データ選別部によって前記ネットワークを介して前記データを送られ、前記産業機械の前記動作モデルを推定する
ことを特徴とする請求項3に記載の制御プログラム改良装置。
The model estimation unit
When the data amount of the data sorted according to the sorting algorithm becomes an amount equal to or more than a predetermined threshold value of the data amount, the data sorting unit sends the data via the network. The control program improving device according to claim 3, wherein the operation model of the industrial machine is estimated.
前記制御プログラム改良部の改良基準の設定、及び前記制御プログラムと改良後の新たな前記制御プログラムを置き換えるか否かの指示を行う改良設定入出力部と、
を備えた請求項1から5のいずれか1項に記載の制御プログラム改良装置。
An improved setting input / output unit for setting an improvement standard of the control program improvement unit and instructing whether or not to replace the control program with a new improved control program.
The control program improving apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記改良設定入出力部は、前記制御プログラム改良部が前記制御プログラムを改良する改良基準として、
前記初期制御プログラムにより規定される前記産業機械の前記目標状態と、推定された前記動作状態との前記差があらかじめ定められた前記制御プログラムのしきい値以下であるという基準を設定すること、
を特徴とする請求項6に記載の制御プログラム改良装置。
The improved setting input / output unit is used as an improvement standard for the control program improvement unit to improve the control program.
Setting a criterion that the difference between the target state of the industrial machine defined by the initial control program and the estimated operating state is equal to or less than a predetermined threshold value of the control program.
The control program improving apparatus according to claim 6.
前記改良設定入出力部は、前記制御プログラム改良部が前記制御プログラムを改良する改良基準として、
改良後の新たな前記制御プログラムにより規定される前記産業機械の目標速度が前記初期制御プログラムにより規定される前記産業機械の目標速度にあらかじめ定められた前記制御プログラムのしきい値を加算した値以上であるという基準を設定すること、
を特徴とする請求項6に記載の制御プログラム改良装置。
The improved setting input / output unit is used as an improvement standard for the control program improvement unit to improve the control program.
The target speed of the industrial machine specified by the new improved control program is equal to or greater than the value obtained by adding the predetermined threshold value of the control program to the target speed of the industrial machine specified by the initial control program. To set the standard that
The control program improving apparatus according to claim 6.
前記制御プログラムの改良の要求を出し、前記モデル推定部を動作させる改良要求入力部と、
を備えた請求項1から8のいずれか1項に記載の制御プログラム改良装置。
An improvement request input unit that issues a request for improvement of the control program and operates the model estimation unit,
The control program improving apparatus according to any one of claims 1 to 8.
前記制御プログラム改良部による制御結果を表示する改良効果表示部と、
を備えた請求項1から9のいずれか1項に記載の制御プログラム改良装置。
An improved effect display unit that displays the control result by the control program improvement unit, and an improved effect display unit.
The control program improving apparatus according to any one of claims 1 to 9.
産業機械の動作状態の情報を含むデータを収集し、選別アルゴリズムに基づいて前記データを選別するステップと、
選別されネットワークを介して送られた前記データ及び前記産業機械の制御プログラムに基づいて、前記産業機械の動作モデルを推定するステップと、
前記動作モデルを用いて推定された前記産業機械の前記動作状態と、初期制御プログラムを用いて求められた前記産業機械の目標状態とを比較し、推定された前記動作状態と前記目標状態との差が小さくなるように、前記制御プログラムを改良するステップと、
収集された前記動作状態に基づいて前記選別アルゴリズムを変更し、設定するステップと、
を備えた制御プログラム改良方法。
A step of collecting data including information on the operating state of an industrial machine and sorting the data based on a sorting algorithm.
A step of estimating an operation model of the industrial machine based on the data selected and sent via the network and the control program of the industrial machine.
The operating state of the industrial machine estimated using the operation model is compared with the target state of the industrial machine obtained by using the initial control program, and the estimated operating state and the target state are compared with each other. Steps to improve the control program so that the difference is small,
Steps to modify and set the sorting algorithm based on the collected operating conditions, and
Control program improvement method equipped with.
産業機械の動作状態の情報を含むデータを収集し、前記データを選別する選別アルゴリズムを有するデータ選別部と、
前記データ選別部によって選別され、ネットワークを介して送られた前記データ及び前記産業機械の制御プログラムに基づいて、前記産業機械の動作モデルを推定するモデル推定部と、
前記動作モデルを用いて推定された前記産業機械の前記動作状態と、初期制御プログラムを用いて求められた前記産業機械の目標状態とを比較し、推定された前記動作状態と前記目標状態との差が小さくなるように、前記制御プログラムを改良する制御プログラム改良部と、
収集された前記動作状態に基づいて前記選別アルゴリズムを変更し、変更した前記選別アルゴリズムを前記データ選別部に設定する選別アルゴリズム変更部と、
を備えた制御プログラム改良システム。
A data sorting unit having a sorting algorithm that collects data including information on the operating state of industrial machines and sorts the data.
A model estimation unit that estimates the operation model of the industrial machine based on the data selected by the data selection unit and sent via the network and the control program of the industrial machine.
The operating state of the industrial machine estimated using the operation model is compared with the target state of the industrial machine obtained by using the initial control program, and the estimated operating state and the target state are compared with each other. A control program improvement unit that improves the control program so that the difference becomes small,
A sorting algorithm changing unit that changes the sorting algorithm based on the collected operating state and sets the changed sorting algorithm in the data sorting unit.
Control program improvement system equipped with.
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