KR20220125337A - Manipulation Assist Systems for Industrial Plants - Google Patents
Manipulation Assist Systems for Industrial Plants Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220125337A KR20220125337A KR1020227027577A KR20227027577A KR20220125337A KR 20220125337 A KR20220125337 A KR 20220125337A KR 1020227027577 A KR1020227027577 A KR 1020227027577A KR 20227027577 A KR20227027577 A KR 20227027577A KR 20220125337 A KR20220125337 A KR 20220125337A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- assist
- value
- switch
- signal
- input
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/409—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using manual input [MDI] or by using control panel, e.g. controlling functions with the panel; characterised by control panel details, by setting parameters
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/048—Monitoring; Safety
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
- G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
- G05G1/08—Controlling members for hand actuation by rotary movement, e.g. hand wheels
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
- G06F3/014—Hand-worn input/output arrangements, e.g. data gloves
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
Abstract
산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템은, 포스 피드백을 사용하여, 숙련자의 적절한 조작을 경험이 부족한 오퍼레이터라도 모방할 수 있도록 어시스트한다. 이 시스템은, 입력 신호를 송신하는 조작 스위치와, 조업 신호를 계속적으로 송신하는 프로그래머블 로직 컨트롤러와, 입력 신호와 조업 신호에 기초하여 어시스트 신호를 송신하는 어시스트 장치와, 어시스트 신호에 기초하여 진동하는 반지형 웨어러블 디바이스, 를 구비한다. 어시스트 장치는, 산업 플랜트의 현재의 조업 상태를 계산하고, 숙련 조작 정보로부터 현재의 조업 상태에 관련지어진 적절한 입력값 범위를 추출하고, 상기 조작 스위치로부터 수신한 입력 신호에 포함되는 입력값이 적절한 입력값 범위에 포함되어 있지 않은 경우에, 어시스트 신호로서 이상 신호를 반지형 웨어러블 디바이스에 송신한다.An operation assist system for an industrial plant uses force feedback to assist so that even an inexperienced operator can imitate the proper operation of a skilled person. This system comprises an operation switch that transmits an input signal, a programmable logic controller that continuously transmits an operation signal, an assist device that transmits an assist signal based on the input signal and the operation signal, and a ring that vibrates based on the assist signal A wearable device is provided. The assist device calculates the current operation state of the industrial plant, extracts an appropriate input value range related to the current operation state from the skilled operation information, and the input value included in the input signal received from the operation switch is an appropriate input If it is not included in the value range, an abnormal signal is transmitted to the semi-circular wearable device as an assist signal.
Description
본 발명은 산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an operation assist system for an industrial plant.
공업 활동에 필요한 소재나 자원을 생산하는 산업 플랜트 (철강 플랜트, 발전 플랜트, 석유 플랜트, 화학 플랜트 등) 가 알려져 있다. 산업 플랜트의 플랜트 감시 제어 시스템은, 제어 네트워크를 통해서, 플랜트를 구성하는 다수의 필드 기기 (액추에이터나 센서를 포함한다) 가 접속된 입출력 장치 (I/O) 나, 다수의 필드 기기를 제어하는 프로그래머블 로직 컨트롤러 (이하, PLC 라고 기재한다) 가 서로 접속된 구성을 구비한다.Industrial plants (steel plants, power plants, petroleum plants, chemical plants, etc.) that produce materials and resources necessary for industrial activities are known. The plant monitoring and control system of an industrial plant is a programmable control network that controls input/output devices (I/O) to which a plurality of field devices (including actuators and sensors) constituting the plant are connected, and a plurality of field devices via a control network. Logic controllers (hereinafter, referred to as PLCs) have a configuration in which they are connected to each other.
오퍼레이터는, 산업 플랜트의 감시 및 제어를 위한 조작을 실시한다. 종래의 오퍼레이터의 조작은, 조작반의 램프 표시, 조작반의 파라미터 표시, 휴먼 머신 인터페이스 (HMI) 의 화면 표시, 및 생산되는 재 (材) 의 상태를 육안으로 확인하고, 오퍼레이터의 암묵지 (暗默知) (감·요령·노하우) 를 의지하여 액추에이터에 대한 조작량을 조작반의 핸들이나 버튼으로 조정하는 것이었다. 그 때문에, 경험 연수가 적고 작업 숙련도가 낮은 오퍼레이터가, 숙련 오퍼레이터가 터득하고 있는 암묵지에 의한 조업 중의 판단을 모방할 수 있는 것이 요망된다.An operator performs operation for monitoring and control of an industrial plant. The conventional operation of the operator is performed by visually confirming the lamp display of the operation panel, the parameter display of the operation panel, the screen display of the human machine interface (HMI), and the state of the produced ash, and the operator's tacit knowledge Relying on (sense, tips, and know-how), the amount of operation for the actuator was adjusted with the handle or button of the operation panel. Therefore, there is little experience training and it is desired that an operator with a low work skill can imitate the judgment in operation by the tacit knowledge which the skilled operator has mastered.
이와 같은 과제에 대하여, 특허문헌 1 은, 압연 라인의 종합 진단 시스템을 개시하고 있다. 이 종합 진단 시스템은, 지식 베이스에 기초하여 이상 원인을 추정하고, 화면 상에 가이던스를 표시하여 취해야 할 처치를 오퍼레이터에게 제시한다.With respect to such a subject, patent document 1 is disclosing the comprehensive diagnostic system of a rolling line. This comprehensive diagnostic system estimates the cause of an abnormality based on the knowledge base, displays guidance on the screen, and suggests the action to be taken to the operator.
그러나, 특허문헌 1 의 종합 진단 시스템에서는, 재의 상태를 주시해야 하는 상황하에 있어서, 화면 상에 표시된 가이던스를 간과할 우려가 있다. 그 결과, 오조작을 눈치채지 못할 우려가 있다. 그 때문에 가이던스 표시만으로는 오퍼레이터에 대한 어시스트는 충분하다고는 말할 수 없다.However, in the comprehensive diagnosis system of patent document 1, under the situation which should watch the state of ashes, there exists a possibility of overlooking the guidance displayed on the screen. As a result, there is a possibility that the erroneous operation may not be noticed. Therefore, it cannot be said that the assist to the operator is sufficient only by the guidance indication.
본 발명은, 상기 서술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 재의 상태를 주시해야 하는 상황하에 있어서, 경험이 부족한 오퍼레이터가 숙련자의 적절한 조작을 모방할 수 있는 산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in order to solve the problems as described above, and in a situation where the state of the ash must be observed, an operator lacking experience provides an operation assist system for an industrial plant that can imitate the proper operation of a skilled person aim to
상기 목적의 달성을 위해서, 본 발명에 관련된 산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템은 이하와 같이 구성된다.In order to achieve the said object, the operation assist system for industrial plants which concerns on this invention is comprised as follows.
산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템은, 조작 스위치와, 프로그래머블 로직 컨트롤러와, 어시스트 장치와, 반지형 웨어러블 디바이스를 구비한다.An operation assist system for an industrial plant includes an operation switch, a programmable logic controller, an assist device, and a semi-type wearable device.
상기 조작 스위치는, 오퍼레이터에게 입력된 입력값을 포함하는 입력 신호를 송신한다.The operation switch transmits an input signal including an input value input to the operator.
상기 프로그래머블 로직 컨트롤러는, 상기 조작 스위치와 접속한다. 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러는, 상기 입력 신호에 기초하여 산업 플랜트를 제어한다. 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러는, 상기 산업 플랜트의 조업 상태에 관한 조업 신호를 계속적으로 상기 어시스트 장치에 송신한다.The programmable logic controller is connected to the operation switch. The programmable logic controller controls the industrial plant based on the input signal. The said programmable logic controller continuously transmits the operation signal regarding the operation state of the said industrial plant to the said assist device.
상기 오퍼레이터가 몸에 착용하기 위한 상기 반지형 웨어러블 디바이스는, 상기 어시스트 장치와 무선으로 접속한다. 반지형 웨어러블 디바이스는, 어시스트 신호에 기초하여 진동한다.The ring-type wearable device to be worn by the operator on the body is wirelessly connected to the assist device. The ring-shaped wearable device vibrates based on the assist signal.
상기 어시스트 장치는, 상기 조작 스위치와 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러에 접속한다. 상기 어시스트 장치는, 상기 산업 플랜트의 조업 상태와 상기 조작 스위치의 적절한 입력값 범위를 관련지은 숙련 조작 정보를 갖는다. 상기 어시스트 장치는, 적어도 1 개의 상기 조업 신호에 기초하여 상기 산업 플랜트의 현재의 조업 상태를 계산한다. 상기 어시스트 장치는, 상기 숙련 조작 정보로부터 상기 현재의 조업 상태에 관련지어진 상기 적절한 입력값 범위를 추출한다. 상기 어시스트 장치는, 상기 조작 스위치로부터 수신한 상기 입력 신호에 포함되는 상기 입력값이 상기 적절한 입력값 범위에 포함되어 있지 않은 경우에, 상기 어시스트 신호로서 이상 신호를 상기 반지형 웨어러블 디바이스에 송신한다.The assist device is connected to the operation switch and the programmable logic controller. The said assist apparatus has skill operation information which correlated the operation state of the said industrial plant, and the appropriate input value range of the said operation switch. The said assist apparatus calculates the current operation state of the said industrial plant based on the at least 1 said operation signal. The said assist apparatus extracts the said appropriate input value range associated with the said current operation state from the said skilled operation information. The assist apparatus transmits an abnormal signal as the assist signal to the ring-shaped wearable device when the input value included in the input signal received from the operation switch is not included in the appropriate input value range.
본 발명에 관련된 산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템에 의하면, 오퍼레이터가 현재의 조업 상태에 대응하는 적절한 입력값 범위를 일탈한 조작을 한 경우에, 반지형 웨어러블 디바이스를 진동시킬 수 있다. 이와 같은 포스 피드백에 의하면, 재의 상태를 주시해야 하는 상황하에 있어서, 촉각이 민감한 손가락에 자극을 전함으로써, 단순히 시각적으로 전달하는 경우에 비해, 인터랙티브 또한 직감적으로 오퍼레이터를 어시스트 할 수 있다. 또, 복수의 손가락에 상이한 역할의 반지형 웨어러블 디바이스를 장착함으로써, 다수의 정보를 오퍼레이터에게 전달할 수도 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the operation assist system for industrial plants which concerns on this invention, when an operator performs operation which deviates from the appropriate input value range corresponding to a current operation state, a semi-shaped wearable device can be vibrated. According to such a force feedback, in a situation where the state of ashes must be observed, by transmitting a stimulus to a finger sensitive to the tactile sense, it is possible to interactively and intuitively assist the operator, compared to a case where the tactile sense is simply transmitted visually. In addition, a plurality of pieces of information may be transmitted to the operator by attaching ring-type wearable devices having different roles to a plurality of fingers.
본 발명에 의하면, 경험이 부족한 오퍼레이터는, 숙련자가 터득하고 있는 암묵지 (감·요령·노하우) 에 기초하는 현재의 조업 상태에 따른 적절한 조작을 모방할 수 있다. 그 결과, 생산 라인의 제품 품질 향상, 생산성 향상, 및 조업 트러블의 감소를 달성할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, an inexperienced operator can imitate the appropriate operation according to the current operation state based on the tacit knowledge (sense, trick, know-how) which an expert has mastered. As a result, product quality improvement of a production line, productivity improvement, and reduction of an operation trouble can be achieved.
도 1 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템의 구성도이다.
도 2 는, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 반지형 웨어러블 디바이스의 진동을 이용한 조작 개시의 통지에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 3 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 처리 플로를 설명하기 위한 플로 차트이다.
도 4 는, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 반지형 웨어러블 디바이스의 진동 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 는, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 반지형 웨어러블 디바이스에 의한 로터리 스위치의 조작 어시스트 예에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 6 은, 본 발명의 실시형태 3 에 관련된 반지형 웨어러블 디바이스에 의한 푸시식 모멘터리 스위치의 조작 어시스트 예에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 7 은, 본 발명의 실시형태 3 에 관련된 반지형 웨어러블 디바이스에 의한 토글식 모멘터리 스위치의 조작 어시스트 예에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 8 은, 본 발명의 실시형태 4 에 관련된 반지형 웨어러블 디바이스에 의한 푸시식 얼터네이트 스위치의 조작 어시스트 예에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 9 는, 본 발명의 실시형태 4 에 관련된 반지형 웨어러블 디바이스에 의한 토글식 얼터네이트 스위치의 조작 어시스트 예에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 10 은, 본 발명의 실시형태 5 에 관련된 반지형 웨어러블 디바이스에 의한 실행 스위치의 조작 어시스트 예에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 11 은, 각 실시형태에 있어서의 PLC, 조작 기기, 어시스트 장치, 반지형 웨어러블 디바이스가 각각 갖는 처리 회로의 하드웨어 구성예를 나타내는 개념도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram of the operation assist system for industrial plants which concerns on Embodiment 1 of this invention.
Fig. 2 is a diagram for explaining a notification of operation start using vibration of the semi-type wearable device according to the first embodiment of the present invention.
3 is a flowchart for explaining a processing flow according to Embodiment 1 of the present invention.
Fig. 4 is a diagram for explaining a vibration pattern of the semi-circular wearable device according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a diagram for explaining an example of assisting operation of a rotary switch by a semi-type wearable device according to a second embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a diagram for explaining an example of assisting operation of a push-type momentary switch by a semi-type wearable device according to a third embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining an example of assisting operation of a toggle type momentary switch by a semi-type wearable device according to a third embodiment of the present invention.
Fig. 8 is a diagram for explaining an example of assisting operation of a push-type alternate switch by a semi-type wearable device according to a fourth embodiment of the present invention.
Fig. 9 is a diagram for explaining an example of assisting operation of a toggle-type alternate switch by a semi-type wearable device according to a fourth embodiment of the present invention.
Fig. 10 is a diagram for explaining an example of assisting operation of an execution switch by a semi-shaped wearable device according to a fifth embodiment of the present invention.
11 : is a conceptual diagram which shows the hardware structural example of the processing circuit which PLC in each embodiment, an operation device, an assist apparatus, and a semi-type wearable device have, respectively.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 단, 이하에 나타내는 실시형태에 있어서 각 요소의 개수, 수량, 양, 범위 등의 수로 언급한 경우, 특별히 명시한 경우나 원리적으로 분명하게 그 수에 특정되는 경우를 제외하고, 그 언급한 수에 이 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 이하에 나타내는 실시형태에 있어서 설명하는 구조 등은, 특별히 명시한 경우나 분명하게 원리적으로 그것에 특정되는 경우를 제외하고, 이 발명에 반드시 필수인 것은 아니다. 또한, 각 도면에 있어서 공통되는 요소에는, 동일한 부호를 붙여 중복되는 설명을 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail with reference to drawings. However, in the embodiment shown below, when referring to the number of each element, such as the number, quantity, quantity, range, etc. This invention is not limited. In addition, the structure etc. which are demonstrated in embodiment shown below are not necessarily essential for this invention except the case where it is specifically indicated or the case where it is clearly specified in principle. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the element common in each figure, and overlapping description is abbreviate|omitted.
실시형태 1.Embodiment 1.
(시스템 구성) (System configuration)
도 1 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템의 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram of the operation assist system for industrial plants which concerns on Embodiment 1 of this invention.
산업 플랜트의 플랜트 감시 제어 시스템 (1) 은, 액추에이터 (2), 입출력 장치 (3), 프로그래머블 로직 컨트롤러 (4) (이하, PLC (4)), 컴퓨터 네트워크 (5) (이하, 네트워크 (5)), 조작 기기 (6), 어시스트 장치 (7), 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 를 구비한다.The plant monitoring and control system (1) of an industrial plant includes an actuator (2), an input/output device (3), a programmable logic controller (4) (hereinafter referred to as PLC (4)), a computer network (5) (hereinafter referred to as a network (5) ), an
각 장치의 접속 관계에 대해서 설명한다. 액추에이터 (2) 는, 입출력 장치 (3) 를 통해서 PLC (4) 에 접속한다. PLC (4) 는, 네트워크 (5) 를 통해서 조작 기기 (6) 및 어시스트 장치 (7) 에 접속한다. 조작 기기 (6) 는, 네트워크 (5) 를 통해서 PLC (4) 및 어시스트 장치 (7) 에 접속한다. 어시스트 장치 (7) 는, 네트워크 (5) 를 통해서 PLC (4) 와 조작 기기 (6) 와 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 에 접속한다. 특히, 어시스트 장치 (7) 와 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 는 무선으로 접속한다.The connection relationship of each apparatus is demonstrated. The
액추에이터 (2) 는, 산업 플랜트 (예를 들어 철강 플랜트) 를 구성하는 모터, 전자 밸브, 유압 장치 등이다.The
PLC (4) 는, 조작 기기 (6) 로부터 입력 신호 (12) 를 수신하고, 입력 신호 (12) 에 기초하여 액추에이터 (2) 를 제어한다. 또, PLC (4) 는, 산업 플랜트의 조업 상태에 관한 조업 신호 (11) 를 계속적으로 어시스트 장치 (7) 에 송신한다.The PLC 4 receives the
조작 기기 (6) 는, 조작반 (61) 및 휴먼 머신 인터페이스 (HMI) 장치 (62) 중 적어도 1 개를 구비한다. 조작반 (61) 은 하드웨어로서의 조작 스위치 (60) 를 포함한다. HMI 장치 (62) 는, 모니터 상에 조작 가능하게 표시되는 소프트웨어로서의 조작 스위치 (60) 를 포함한다. 조작 스위치 (60) 는, 산업 플랜트를 조업하는 오퍼레이터에게 입력된 입력값을 포함하는 입력 신호 (12) 를, PLC (4) 및 어시스트 장치 (7) 에 송신한다.The
어시스트 장치 (7) 는, 조작 스위치 (60) 의 입력 신호 (12) 와 PLC (4) 의 조업 신호 (11) 를 수신한다. 어시스트 장치 (7) 는, 입력 신호 (12) 와 조업 신호 (11) 에 기초하여 어시스트 신호 (13) 를 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 에 송신한다.The
반지형 웨어러블 디바이스 (8) 는, 오퍼레이터가 몸에 착용하기 위한 디바이스이며, 바람직하게는 손가락에 장착하는 스마트 링이다. 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 는, 어시스트 장치 (7) 로부터 어시스트 신호 (13) 를 수신하고, 어시스트 신호 (14) 에 기초하여 진동한다.The ring-shaped
산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템 (10) 은, 주로 PLC (4), 조작 스위치 (60), 어시스트 장치 (7), 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 의 연계에 의해 실현된다.The
어시스트 장치 (7) 는, 후술하는 숙련 조작 정보 (70), 조업 상태 계산부 (71), 어시스트 처리부 (72) 를 구비한다. 어시스트 장치 (7) 는, 숙련 조작 정보 (70), 조업 상태 계산부 (71), 어시스트 처리부 (72) 가 연계하여 그 기능을 발휘하고, 현재의 조업 상태에 따라 숙련 조작 정보 (70) 에 기초하여 결정된 어시스트 신호를 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 에 송신한다. 어시스트 장치 (7) 는, 예를 들어 엑스퍼트 시스템이나 기계 학습 시스템에 의해 실현된다. 예를 들어, 엑스퍼트 시스템은, 전문 지식이 데이터화된 지식 베이스와, 지식 베이스로부터 얻은 데이터로부터 정답이라고 생각되는 데이터를 도출하는 추론 엔진을 구비한다. 여기서, 지식 베이스는 숙련 조작 정보 (70) 에 상당하고, 추론 엔진은 조업 상태 계산부 (71) 및 어시스트 처리부 (72) 에 상당한다.The
본 실시형태에 있어서의 어시스트 장치 (7) 는, 2 개의 어시스트 기능을 실현한다. 제 1 어시스트 기능은, 오퍼레이터에 의한 조작 스위치 (60) 의 부적절한 조작을 포스 피드백에 의해 경고한다. 제 2 어시스트 기능은, 산업 플랜트의 조업 상태가 이상 상태에 가까워지고 있는 경우에 오퍼레이터에게 조작 스위치 (60) 의 조작 개시를 재촉한다.The
(제 1 어시스트 기능) (1st assist function)
먼저, 상기 서술한 제 1 어시스트 기능을 실현하기 위한 구성에 대해서 설명한다.First, the structure for realizing the 1st assist function mentioned above is demonstrated.
숙련 조작 정보 (70) 는, 산업 플랜트의 조업 상태와 조작 스위치 (60) 의 적절한 입력값 범위를 관련지은 정보의 집합이다. 숙련 조작 정보 (70) 는, 숙련 오퍼레이터의 지식을 데이터화한 정보이다. 이 지식은, 조업의 안정성 혹은 품질이 높았다고 여겨지는 과거 실적 데이터나 조업 이력 (조작 타이밍, 조작량) 등을 포함한다. 즉, 적절한 입력값 범위란, 산업 플랜트의 조업 상태에 따른 숙련 오퍼레이터에 의한 조작 스위치 (60) 의 조작 상태에 관한 데이터이다. 숙련 조작 정보 (70) 는, 조업 상태마다 적절한 입력값 범위를 계산하기 위해서 이용된다. 숙련 조작 정보 (70) 는, 예를 들어, 숙련 오퍼레이터의 지식을 축적한 엑스퍼트 시스템의 지식 베이스, 숙련 오퍼레이터의 조작을 교사 데이터로 하여 기계 학습에 의해 학습된 데이터, 또는 조업 상태와 그 조업 상태에 대응하는 숙련 오퍼레이터의 지식을 관련지은 테이블 데이터 등이다.The skilled operation information 70 is a set of information relating the operation state of the industrial plant and the appropriate input value range of the
조업 상태 계산부 (71) 는, 적어도 1 개의 조업 신호에 기초하여, 산업 플랜트의 현재의 조업 상태를 계산한다.The operation
어시스트 처리부 (72) 는, 숙련 조작 정보 (70) 로부터 현재의 조업 상태에 관련지어진 적절한 입력값 범위를 추출한다. 다음으로, 어시스트 처리부 (72) 는, 조작 스위치 (60) 로부터 수신한 입력 신호에 포함되는 입력값이 적절한 입력값 범위에 포함되어 있는지 여부를 판정한다. 다음으로, 어시스트 처리부 (72) 는, 조작 스위치 (60) 로부터 수신한 입력 신호에 포함되는 입력값이 적절한 입력값 범위에 포함되어 있지 않은 경우에, 어시스트 신호로서 이상 신호를 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 에 송신한다. 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 는 이상 신호에 따라 진동하고, 오퍼레이터의 촉각을 자극한다.The assist
이와 같은 구성에 의하면, 오퍼레이터의 조작이 적절한지 여부를 리얼타임으로 판정할 수 있다. 조작 스위치 (60) 가 현재의 조업 상태에 대응하는 적절한 입력값 범위를 초과하여 조작된 경우에, 조작 스위치 (60) 의 과대한 조작을 오퍼레이터의 촉각에 포스 피드백에 의해 경고할 수 있다. 특히, 재의 상태를 주시하지 않으면 안되어, 가이던스 표시를 간과하기 쉬운 상황하에 있어서, 경험이 부족한 오퍼레이터가 숙련자의 적절한 조작을 모방하는 것을 어시스트 할 수 있다.According to such a structure, it can determine in real time whether the operation of an operator is appropriate. When the
(제 2 어시스트 기능) (Second assist function)
다음으로, 도 1 및 도 2 를 참조하여, 상기 서술한 제 2 어시스트 기능을 실현하기 위한 구성에 대해서 설명한다. 상기 서술한 제 1 어시스트 기능은, 조작 스위치 (60) 를 조작 중의 오퍼레이터를 어시스트한다. 그런데, 조작 스위치 (60) 가 조작되어 있지 않은 상황이더라도, 현재의 조업 상태가 이상 상태에 가까워지고 있는 경우에는, 오퍼레이터에게 조작 개시를 주의 환기시킬 수 있는 것이 바람직하다. 그 때문에, 제 2 어시스트 기능은, 산업 플랜트의 조업 상태가 이상 상태에 가까워지고 있는 경우에 오퍼레이터에게 조작 스위치 (60) 의 조작 개시를 재촉한다.Next, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure for realizing the 2nd assist function mentioned above is demonstrated. The first assist function described above assists the operator operating the
숙련 조작 정보 (70) 는, 축적된 조업 신호에 기초하여, 현재의 조업 상태가 이상 상태에 가까워지고 있는지를 판정 가능한 정보 (조업 상태의 시간적인 변화 경향, 소정 파라미터의 임계값) 를 포함한다.The skillful operation information 70 contains the information (the temporal change tendency of an operation state, the threshold value of a predetermined parameter) which can determine whether the present operation state is approaching an abnormal state based on the accumulated operation signal.
어시스트 처리부 (72) 는, 일정 시간 이상, 조작 스위치 (60) 로부터 입력 신호를 수신하고 있지 않은 경우에, 산업 플랜트의 현재의 조업 상태가 이상 상태에 가까워지고 있는지를 판정한다.The assist processing
예를 들어, 현재의 조업 상태가 이상 상태에 가까워지고 있는지 여부는, 조업 상태의 시간적인 변화 경향에 기초하여 소정 시간 내에 이상 상태에 도달하는지 여부, 소정 파라미터가 임계값을 초과하였는지 여부, 등에 기초하여 판정 가능하다. 어시스트 처리부 (72) 는, 현재의 조업 상태가 이상 상태에 가까워지고 있다고 판정된 경우에, 어시스트 신호로서 오퍼레이터에게 조작 스위치 (60) 에 대한 입력을 재촉하는 이상 예측 신호를 송신한다. 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 는 이상 예측 신호에 따라 진동하고, 오퍼레이터의 촉각을 자극한다. 또한, 진동의 의미가 구별되도록, 제 2 어시스트 기능에 의한 진동 패턴은, 제 1 어시스트 기능 의한 진동 패턴과 상이한 주기인 것이 바람직하다.For example, whether the current operation state is approaching the abnormal state is based on whether the abnormal state is reached within a predetermined time based on the temporal change tendency of the operation state, whether a predetermined parameter exceeds a threshold value, etc. can be judged by The
이와 같은 구성에 의하면, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 오퍼레이터가 무조작 상태인 경우에도, 조업 상태의 변화 경향을 분석하여, 조작 스위치 (60) 의 조작이 필요해진 타이밍에 조작 개시를 재촉하는 어시스트 신호를 송신할 수 있다. 어시스트 장치 (7) 는, 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 를 제 2 어시스트 기능에 따른 진동 패턴으로 진동시킴으로써, 오퍼레이터에게 조작 개시의 필요성을 주의 환기시킨다. 이와 같이, 제 2 어시스트 기능은, 숙련 오퍼레이터의 지식에 기초하여, 경험이 적은 오퍼레이터를 어시스트 할 수 있다.According to such a structure, as shown in FIG. 2, even when an operator is in a non-operation state, the assist signal which analyzes the change tendency of an operation state, and promotes operation start at the timing when operation of the
(처리 플로) (process flow)
도 3 의 플로 차트를 참조하여, 상기 서술한 제 1 어시스트 기능 및 제 2 어시스트 기능을 실현하는 처리 플로에 대해서 설명한다. 제 1 어시스트 기능은, 스텝 S100 ∼ 스텝 S130 의 처리에 의해 실현된다. 제 2 어시스트 기능은, 스텝 S100, 스텝 S110, 스텝 S140 ∼ 스텝 S160 의 처리에 의해 실현된다. 도 3 의 처리 플로는 반복 실행된다.With reference to the flowchart of FIG. 3, the process flow which implement|achieves the 1st assist function and 2nd assist function mentioned above is demonstrated. The 1st assist function is implement|achieved by the process of step S100 - step S130. The second assist function is realized by the processing of step S100, step S110, and step S140 to step S160. The processing flow in Fig. 3 is repeatedly executed.
어시스트 장치 (7) 는, 계속해서 PLC (4) 로부터 조업 신호를 수신한다. 스텝 S100 에 있어서, 어시스트 장치 (7) 는, 수신한 조업 신호 및 과거에 계산된 조업 상태에 기초하여 산업 플랜트의 현재의 조업 상태를 계산한다.The
스텝 S110 에 있어서, 어시스트 장치 (7) 는, 오퍼레이터에 의한 조작 스위치 (60) 의 조작이 있었는지 여부를 판정한다. 판정 조건이 성립하는 경우에는, 스텝 S120 의 처리가 실행된다.In step S110, the
스텝 S120 에 있어서, 어시스트 장치 (7) 는, 조작 스위치 (60) 로부터 수신한 입력 신호에 포함되는 입력값이 적절한 입력값 범위를 일탈하고 있는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 먼저, 어시스트 처리부 (72) 는, 숙련 조작 정보 (70) 로부터 현재의 조업 상태에 관련지어진 적절한 입력값 범위를 추출한다. 다음으로, 어시스트 처리부 (72) 는, 입력값이 적절한 입력값 범위를 일탈하고 있는지 여부를 판정한다. 판정 조건이 성립하는 경우에는, 스텝 S130 의 처리가 실행된다.In step S120, the
스텝 S130 에 있어서, 어시스트 장치 (7) 는, 어시스트 신호 (13) 로서 이상 신호 (14) 를 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 에 송신한다 (도 4). 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 는, 어시스트 장치 (7) 로부터 이상 신호 (14) 를 수신한다. 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 는, 이상 신호 (14) 를 수신한 경우에, 경고 패턴 (15) (제 1 패턴) 으로 진동한다 (도 4). 그 후, 스텝 S100 의 처리가 재실행된다.In step S130 , the
또한, 스텝 S120 의 판정 조건이 성립하지 않는 경우에는, 오퍼레이터에 의한 조작은 적정하다. 이 경우, 어시스트 신호는 송신되지 않고, 스텝 S100 의 처리가 재실행된다.In addition, when the determination condition of step S120 is not satisfied, operation by an operator is appropriate. In this case, the assist signal is not transmitted, and the process of step S100 is re-executed.
한편, 스텝 S110 의 판정 조건이 성립하지 않는 경우에는, 스텝 S140 의 처리가 실행된다.On the other hand, when the determination condition of step S110 is not satisfied, the process of step S140 is executed.
스텝 S140 에 있어서, 어시스트 장치 (7) 는, N 초 이상 오퍼레이터에 의한 입력이 없는지 여부를 판정한다. 어시스트 처리부 (72) 는, N 초 이상, 조작 스위치 (60) 로부터 입력 신호를 수신하고 있지 않은 경우에, 스텝 S150 의 처리를 실행한다. 스텝 S140 의 판정 조건이 성립하지 않는 경우에는, 스텝 S100 의 처리가 재실행된다.In step S140, the
스텝 S150 에 있어서, 어시스트 장치 (7) 는, 오퍼레이터에게 조작 개시를 재촉할 필요가 있는지 여부를 판정한다. 어시스트 처리부 (72) 는, 숙련 조작 정보 (70) 에 기초하여, 산업 플랜트의 현재의 조업 상태가 이상 상태에 가까워지고 있는지를 판정한다. 판정 조건이 성립하는 경우에는, 스텝 S160 의 처리가 실행된다.In Step S150, the
스텝 S160 에 있어서, 어시스트 장치 (7) 는, 어시스트 신호 (13) 로서 오퍼레이터에게 조작 스위치 (60) 에 대한 입력을 재촉하는 이상 예측 신호 (16) 를 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 에 송신한다 (도 4). 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 는, 어시스트 장치 (7) 로부터 이상 예측 신호 (16) 를 수신한다. 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 는, 이상 예측 신호 (16) 를 수신한 경우에, 통지 패턴 (17) (제 1 패턴과 상이한 주기의 제 2 패턴) 으로 진동한다 (도 4).In step S160, the
또한, 스텝 S150 의 판정 조건이 성립하지 않는 경우에는, 어시스트 신호는 송신되지 않고, 본 루틴은 일단 종료하지만, 다음의 제어 주기에 있어서 다시 실행된다.In addition, when the determination condition of step S150 is not satisfied, the assist signal is not transmitted and this routine is temporarily terminated, but is executed again in the next control cycle.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템 (10) 에 의하면, 상기 서술한 제 1 어시스트 기능과, 제 2 어시스트 기능에 의해, 경험이 부족한 오퍼레이터를 숙련 오퍼레이터의 지식에 기초하여 어시스트 할 수 있다. 그 때문에, 경험이 부족한 오퍼레이터이더라도, 현재의 조업 상태에 따른 숙련자의 적절한 조작을 모방할 수 있다. 그 결과, 생산 라인의 제품 품질 향상, 생산성 향상, 및 조업 트러블의 감소를 달성할 수 있다.As explained above, according to the operation assist
(변형예) (variant example)
본 실시형태에서는, 제 1 어시스트 기능과 제 2 어시스트 기능의 양방을 구비하는 것으로 하고 있지만, 어느 일방의 기능만을 구비하는 것으로 해도 된다.In this embodiment, although both a 1st assist function and a 2nd assist function are provided, it is good also as a thing provided with only either function.
실시형태 2.
(로터리 스위치) (Rotary switch)
도 1 및 도 5 를 참조하여, 본 발명의 실시형태 2 에 대해서 설명한다. 도 5 는, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 반지형 웨어러블 디바이스에 의한 로터리 스위치의 조작 어시스트 예에 대해서 설명하기 위한 도면이다.With reference to FIG. 1 and FIG. 5,
본 실시형태의 시스템은, 도 1 에 나타내는 조작 스위치 (60) 및 어시스트 장치 (7) 에 관한 이하의 구성을 제외하고, 기본적으로 실시형태 1 과 동일하다.The system of this embodiment is basically the same as that of Embodiment 1 except for the following structures regarding the
본 실시형태에 있어서, 조작 스위치 (60) 는 로터리 스위치 (20) 이며, 조작 스위치 (60) 의 입력값은 회전 각도값이다. 로터리 스위치 (20) 는, 오퍼레이터의 조작에 따른 회전 각도값을 포함하는 입력 신호 (12) 를 송신한다.In this embodiment, the
상기 서술한 숙련 조작 정보 (70) 의 적절한 입력값 범위 (21) 는, 로터리 스위치 (20) 의 회전 각도 임계값 (22) 을 포함한다. 즉, 숙련 조작 정보 (70) 는, 산업 플랜트의 조업 상태와 로터리 스위치 (20) 의 회전 각도 임계값 (22) 을 관련지은 정보의 집합을 포함한다.The appropriate
어시스트 장치 (7) 의 어시스트 처리부 (72) 는, 숙련 조작 정보 (70) 로부터 현재의 조업 상태에 관련지어진 회전 각도 임계값 (22) 을 추출한다.The assist
다음으로, 어시스트 처리부 (72) 는, 로터리 스위치 (20) 로부터 수신한 입력 신호 (12) 에 포함되는 회전 각도값이 회전 각도 임계값 (22) 이내인지 여부를 판정한다.Next, the
다음으로, 어시스트 처리부 (72) 는, 로터리 스위치 (20) 로부터 수신한 입력 신호 (12) 에 포함되는 회전 각도값이 회전 각도 임계값을 초과한 경우에, 어시스트 신호 (13) 로서 이상 신호 (14) (도 4) 를 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 에 송신한다. 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 는 이상 신호 (14) 에 따라 진동하고, 오퍼레이터의 촉각을 자극한다.Next, when the rotation angle value included in the
예를 들어, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 로터리 스위치 (20) 의 회전 각도값이 적절한 입력값 범위 (21) 에 포함되어 있는 경우에는, 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 는 진동하지 않는다. 한편, 로터리 스위치 (20) 의 회전 각도값이 회전 각도 임계값 (22) 을 초과한 시점부터, 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 는 진동한다. 이것에 의하면, 오퍼레이터의 부적절한 조작은, 포스 피드백을 사용하여 경고된다. 그 때문에, 적절한 조작 범위를 일탈하여 로터리 스위치 (20) 가 조작되는 것을 억제할 수 있다.For example, as shown in FIG. 5 , when the rotation angle value of the
실시형태 3.
(모멘터리 스위치) (momentary switch)
도 1 및 도 6 을 참조하여, 본 발명의 실시형태 4 에 대해서 설명한다. 도 6 은, 본 발명의 실시형태 4 에 관련된 반지형 웨어러블 디바이스에 의한 푸시식 모멘터리 스위치의 조작 어시스트 예에 대해서 설명하기 위한 도면이다.With reference to FIG. 1 and FIG. 6, Embodiment 4 of this invention is demonstrated. Fig. 6 is a diagram for explaining an example of assisting operation of a push-type momentary switch by a semi-type wearable device according to a fourth embodiment of the present invention.
본 실시형태의 시스템은, 도 1 에 나타내는 조작 스위치 (60) 및 어시스트 장치 (7) 에 관한 이하의 구성을 제외하고, 기본적으로 실시형태 1 과 동일하다.The system of this embodiment is basically the same as that of Embodiment 1 except for the following structures regarding the
본 실시형태에 있어서, 조작 스위치 (60) 는 푸시식 모멘터리 스위치 (30) 이며, 조작 스위치 (60) 의 입력값은 ON 값이다. 푸시식 모멘터리 스위치 (30) 는, 오퍼레이터가 누르고 있는 동안만 ON 값을 포함하는 입력 신호 (12) 를 송신한다.In this embodiment, the
상기 서술한 숙련 조작 정보 (70) 의 적절한 입력값 범위는, 푸시식 모멘터리 스위치 (30) 의 ON 값 계속 허용 기간을 포함한다. 즉, 숙련 조작 정보 (70) 는, 산업 플랜트의 조업 상태와 푸시식 모멘터리 스위치 (30) 의 ON 값 계속 허용 기간을 관련지은 정보의 집합을 포함한다.The appropriate input value range of the skilled operation information 70 described above includes the ON value continuation permissible period of the push type
어시스트 장치 (7) 의 어시스트 처리부 (72) 는, 숙련 조작 정보 (70) 로부터 현재의 조업 상태에 관련지어진 ON 값 계속 허용 기간을 추출한다. 도 6 에 나타내는 예에서는, ON 값 계속 허용 기간은, 시각 T1 부터 시각 T2 까지의 기간이다.The assist
다음으로, 어시스트 처리부 (72) 는, 푸시식 모멘터리 스위치 (30) 로부터 ON 값을 포함하는 입력 신호 (12) 가 ON 값 계속 허용 기간을 초과하여 계속 입력되고 있는지 여부를 판정한다.Next, the
다음으로, 어시스트 처리부 (72) 는, ON 값 계속 허용 기간을 초과하여 푸시식 모멘터리 스위치 (30) 로부터 ON 값을 포함하는 입력 신호 (12) 가 계속 입력된 경우에, 어시스트 신호 (13) 로서 이상 신호 (14) (도 4) 를 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 에 송신한다.Next, the
예를 들어, 도 6 에 나타내는 예에서는, ON 값 계속 허용 기간은 시각 T1 부터 시각 T2 까지의 기간이다. 시각 T2 를 초과하여 ON 값을 포함하는 입력 신호 (12) 가 계속 입력된 경우, 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 는 시각 T2 를 초과한 시점부터 진동한다. 이것에 의하면, 오퍼레이터의 부적절한 조작은, 포스 피드백을 사용하여 경고된다. 그 때문에, 적절한 조작 범위를 일탈하여 푸시식 모멘터리 스위치 (30) 가 조작되는 것을 억제할 수 있다.For example, in the example shown in FIG. 6, the ON value continuation permissible period is a period from time T1 to time T2. When the
(변형예) (variant example)
그런데, 상기 서술한 실시형태 3 의 시스템에 있어서는, 조작 스위치 (60) 로서 푸시식 모멘터리 스위치 (30) 를 사용하고 있다. 그러나, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 조작 스위치 (60) 로서 토글식 모멘터리 스위치 (31) 를 사용해도 된다.By the way, in the system of
실시형태 4.Embodiment 4.
(얼터네이트 스위치) (Alternate switch)
도 1 및 도 8 을 참조하여, 본 발명의 실시형태 4 에 대해서 설명한다. 도 8 은, 본 발명의 실시형태 4 에 관련된 반지형 웨어러블 디바이스에 의한 푸시식 얼터네이트 스위치의 조작 어시스트 예에 대해서 설명하기 위한 도면이다.With reference to FIG. 1 and FIG. 8, Embodiment 4 of this invention is demonstrated. Fig. 8 is a diagram for explaining an example of assisting operation of a push-type alternate switch by a semi-type wearable device according to a fourth embodiment of the present invention.
본 실시형태의 시스템은, 도 1 에 나타내는 조작 스위치 (60) 및 어시스트 장치 (7) 에 관한 이하의 구성을 제외하고, 기본적으로 실시형태 1 과 동일하다.The system of this embodiment is basically the same as that of Embodiment 1 except for the following structures regarding the
본 실시형태에 있어서, 조작 스위치 (60) 는 푸시식 얼터네이트 스위치 (40) 이며, 푸시식 얼터네이트 스위치 (40) 는, 오퍼레이터가 누를 때마다 ON 값을 포함하는 입력 신호 (12) 와 OFF 값을 포함하는 입력 신호 (12) 를 번갈아 송신한다.In the present embodiment, the
상기 서술한 숙련 조작 정보 (70) 의 적절한 입력값 범위 (적정한 입력값 데이터) 는, 푸시식 얼터네이트 스위치 (40) 의 적절한 상태값 (ON 값 또는 OFF 값) 을 포함한다. 즉, 숙련 조작 정보 (70) 는, 산업 플랜트의 조업 상태와, 푸시식 얼터네이트 스위치 (40) 의 적절한 상태값 (ON 값 또는 OFF 값) 을 관련지은 정보의 집합을 포함한다.The appropriate input value range (appropriate input value data) of the skilled operation information 70 described above includes an appropriate state value (ON value or OFF value) of the push-type
어시스트 장치 (7) 의 어시스트 처리부 (72) 는, 숙련 조작 정보 (70) 로부터 현재의 조업 상태에 관련지어진 적절한 상태값 (ON 값 또는 OFF 값) 을 추출한다. 도 8 에 나타내는 예에서는, 푸시식 얼터네이트 스위치 (40) 의 적절한 상태값은, 시각 T3 전후에 있어서 OFF 값이다.The assist
다음으로, 어시스트 처리부 (72) 는, 푸시식 얼터네이트 스위치 (40) 로부터 수신한 입력 신호 (12) 에 포함되는 상태값 (ON 값 또는 OFF 값) 과, 적절한 상태값이 일치하는지 여부를 판정한다.Next, the
다음으로, 어시스트 처리부 (72) 는, 푸시식 얼터네이트 스위치 (40) 로부터 수신한 입력 신호 (12) 가 ON 값을 포함하고, 또한, 적절한 상태값이 OFF 값인 경우에, 어시스트 신호 (13) 로서 이상 신호 (14) (도 4) 를 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 에 송신한다. 또, 어시스트 처리부 (72) 는, 푸시식 얼터네이트 스위치 (40) 로부터 수신한 입력 신호 (12) 가 OFF 값을 포함하고, 또한, 적절한 상태값이 ON 값인 경우에, 어시스트 신호 (13) 로서 이상 신호 (14) 를 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 에 송신한다.Next, the
예를 들어, 도 8 에 나타내는 예에서는, 푸시식 얼터네이트 스위치 (40) 는, 시각 T3 에 있어서 오퍼레이터에게 눌려 ON 값을 포함하는 입력 신호 (12) 를 출력하고 있다. 한편, 시각 T3 에 있어서 적절한 상태값은 OFF 값이다. 즉, 시각 T3 에 있어서의 오퍼레이터의 조작은 부적절하다. 그 때문에, 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 는 시각 T3 시점부터 진동한다. 이것에 의하면, 오퍼레이터의 부적절한 조작은, 포스 피드백을 사용하여 경고된다. 그 때문에, 적절한 조작 범위를 일탈하여 푸시식 모멘터리 스위치 (30) 가 조작되는 것을 억제할 수 있다.For example, in the example shown in FIG. 8, the push type
(변형예) (variant example)
그런데, 상기 서술한 실시형태 4 의 시스템에 있어서는, 조작 스위치 (60) 로서 푸시식 얼터네이트 스위치 (40) 를 사용하고 있다. 그러나, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 조작 스위치 (60) 로서 토글식 얼터네이트 스위치 (41) 를 사용해도 된다.By the way, in the system of Embodiment 4 mentioned above, the push type
실시형태 5.
(실행 스위치) (execute switch)
도 1 및 도 10 을 참조하여, 본 발명의 실시형태 5 에 대해서 설명한다. 도 10 은, 본 발명의 실시형태 5 에 관련된 반지형 웨어러블 디바이스에 의한 실행 스위치의 조작 어시스트 예에 대해서 설명하기 위한 도면이다.With reference to FIG. 1 and FIG. 10,
본 실시형태의 시스템은, 도 1 에 나타내는 조작 기기 (6) 가 설정 스위치 (51) 를 구비하는 점, 및, 조작 스위치 (60) 및 어시스트 장치 (7) 에 관한 이하의 구성을 제외하고, 기본적으로 실시형태 1 과 동일하다.The system of this embodiment is basic except for the point that the
설정 스위치 (51) 는, 설정값을 입력 가능하다. 본 실시형태에 있어서, 조작 스위치 (60) 는 실행 스위치 (50) 이다. 실행 스위치 (50) 는, 오퍼레이터에게 눌려, 설정 스위치에 입력된 설정값을 포함하는 입력 신호 (12) 를 송신한다.The setting
상기 서술한 숙련 조작 정보 (70) 의 적절한 입력값 범위 (적절한 입력값 데이터) 는, 설정 스위치 (51) 에 입력되는 설정값의 적정값 범위를 포함한다. 즉, 숙련 조작 정보 (70) 는, 산업 플랜트의 조업 상태와 설정 스위치 (51) 에 입력되는 설정값의 적정값 범위를 관련지은 정보의 집합을 포함한다.The appropriate input value range (appropriate input value data) of the skilled operation information 70 described above includes the appropriate value range of the set value input to the setting
어시스트 장치 (7) 의 어시스트 처리부 (72) 는, 숙련 조작 정보 (70) 로부터 현재의 조업 상태에 관련지어진 적정값 범위를 추출한다.The assist
다음으로, 어시스트 처리부 (72) 는, 실행 스위치 (50) 로부터 수신한 입력 신호 (12) 에 포함되는 설정값이, 적정값 범위에 포함되어 있는지 여부를 판정한다.Next, the
다음으로, 어시스트 처리부 (72) 는, 실행 스위치 (50) 로부터 수신한 입력 신호 (12) 에 포함되는 설정값이 적정값 범위에 포함되어 있지 않은 경우에, 어시스트 신호 (13) 로서 이상 신호 (14) (도 4) 를 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 에 송신한다.Next, when the setting value included in the
도 10 에는, 설정 스위치 (51) 에 입력된 설정값이 부적절함에도 불구하고, 시각 T4 에 있어서 실행 스위치 (50) 가 눌린 예가 나타나 있다. 이 경우, 시각 T4 에 있어서의 오퍼레이터의 조작은 부적절하다. 그 때문에, 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 는 시각 T4 시점부터 진동한다. 이것에 의하면, 오퍼레이터의 부적절한 조작은, 포스 피드백을 사용하여 경고된다. 그 때문에, 설정값이 부적절한 상태로 실행 스위치 (50) 가 계속해서 조작되는 것을 억제할 수 있다.10 shows an example in which the
(하드웨어 구성예) (Hardware configuration example)
도 11 은, 상기 서술한 각 실시형태의 PLC (4), 조작 기기 (6), 어시스트 장치 (7), 반지형 웨어러블 디바이스 (8) 가 각각 갖는 처리 회로의 하드웨어 구성예를 나타내는 개념도이다. 상기 서술한 각 기능은 처리 회로에 의해 실현된다. 일 양태로서, 처리 회로는, 적어도 1 개의 프로세서 (91) 와 적어도 1 개의 메모리 (92) 를 구비한다. 다른 양태로서, 처리 회로는, 적어도 1 개의 전용 하드웨어 (93) 를 구비한다.11 : is a conceptual diagram which shows the example of the hardware structure of the processing circuit which PLC4, the
처리 회로가 프로세서 (91) 와 메모리 (92) 를 구비하는 경우, 각 기능은, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 소프트웨어와 펌웨어의 조합에 의해 실현된다. 소프트웨어 및 펌웨어의 적어도 일방은, 프로그램으로서 기술된다. 소프트웨어 및 펌웨어의 적어도 일방은, 메모리 (92) 에 격납된다. 프로세서 (91) 는, 메모리 (92) 에 기억된 프로그램을 읽어내어 실행함으로써, 각 기능을 실현한다.When the processing circuit includes the
처리 회로가 전용의 하드웨어 (93) 를 구비하는 경우, 처리 회로는, 예를 들어, 단일 회로, 복합 회로, 프로그램화한 프로세서, 또는 이들을 조합한 것이다. 각 기능은 처리 회로로 실현된다.When the processing circuit is provided with
이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은, 상기의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형하여 실시할 수 있다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, it can carry out with various deformation|transformation.
1 : 플랜트 감시 제어 시스템
2 : 액추에이터
3 : 입출력 장치
4 : 프로그래머블 로직 컨트롤러 (PLC)
5 : 네트워크
6 : 조작 기기
7 : 어시스트 장치
8 : 반지형 웨어러블 디바이스
10 : 산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템
11 : 조업 신호
12 : 입력 신호
13 : 어시스트 신호
14 : 이상 신호
15 : 경고 패턴
16 : 이상 예측 신호
17 : 통지 패턴
20 : 로터리 스위치
21 : 입력값 범위
22 : 회전 각도 임계값
23 : 로터리 스위치
30 : 푸시식 모멘터리 스위치
31 : 토글식 모멘터리 스위치
40 : 푸시식 얼터네이트 스위치
41 : 토글식 얼터네이트 스위치
50 : 실행 스위치
51 : 설정 스위치
60 : 조작 스위치
61 : 조작반
62 : 휴먼 머신 인터페이스 (HMI) 장치
70 : 숙련 조작 정보
71 : 조업 상태 계산부
72 : 어시스트 처리부
91 : 프로세서
92 : 메모리
93 : 하드웨어1: Plant monitoring and control system
2: Actuator
3: input/output device
4: Programmable Logic Controller (PLC)
5: Network
6: operation device
7: Assist device
8: ring-shaped wearable device
10: Operation assist system for industrial plants
11: operation signal
12: input signal
13: assist signal
14: abnormal signal
15: warning pattern
16: abnormal prediction signal
17: notification pattern
20: rotary switch
21 : input value range
22: rotation angle threshold
23 : rotary switch
30: push type momentary switch
31: toggle type momentary switch
40: push type alternate switch
41: toggle type alternate switch
50 : run switch
51: setting switch
60: operation switch
61: operation panel
62: Human Machine Interface (HMI) Device
70: Skilled operation information
71: operation state calculation unit
72: assist processing unit
91: processor
92: memory
93: Hardware
Claims (7)
상기 조작 스위치와 접속하고, 상기 입력 신호에 기초하여 산업 플랜트를 제어하고, 상기 산업 플랜트의 조업 상태에 관한 조업 신호를 계속적으로 송신하는 프로그래머블 로직 컨트롤러와,
상기 조작 스위치와 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러에 접속하고, 상기 입력 신호와 상기 조업 신호에 기초하여 어시스트 신호를 송신하는 어시스트 장치와,
상기 어시스트 장치와 무선으로 접속하고, 상기 어시스트 신호에 기초하여 진동하는, 상기 오퍼레이터가 몸에 착용하기 위한 반지형 웨어러블 디바이스, 를 구비하고,
상기 어시스트 장치는,
상기 산업 플랜트의 조업 상태와 상기 조작 스위치의 적절한 입력값 범위를 관련지은 숙련 조작 정보를 갖고,
적어도 1 개의 상기 조업 신호에 기초하여, 상기 산업 플랜트의 현재의 조업 상태를 계산하고,
상기 숙련 조작 정보로부터 상기 현재의 조업 상태에 관련지어진 상기 적절한 입력값 범위를 추출하고,
상기 조작 스위치로부터 수신한 상기 입력 신호에 포함되는 상기 입력값이 상기 적절한 입력값 범위에 포함되어 있지 않은 경우에, 상기 어시스트 신호로서 이상 신호를 상기 반지형 웨어러블 디바이스에 송신하는 것,
을 특징으로 하는 산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템.an operation switch for transmitting an input signal including an input value input to an operator;
a programmable logic controller that is connected to the operation switch, controls the industrial plant based on the input signal, and continuously transmits an operation signal related to an operation state of the industrial plant;
an assist device connected to the operation switch and the programmable logic controller and transmitting an assist signal based on the input signal and the operation signal;
and a ring-type wearable device, which is wirelessly connected to the assist device and vibrates based on the assist signal, to be worn by the operator on the body,
The assist device is
having skilled operation information correlating the operating state of the industrial plant with an appropriate input value range of the operation switch;
calculate a current operating state of the industrial plant based on the at least one operating signal;
extracting the appropriate input value range related to the current operation state from the skilled operation information;
When the input value included in the input signal received from the operation switch is not included in the appropriate input value range, transmitting an abnormal signal as the assist signal to the ring-shaped wearable device;
An operation assist system for an industrial plant, characterized by a.
상기 어시스트 장치는,
일정 시간 이상, 상기 조작 스위치로부터 상기 입력 신호를 수신하고 있지 않은 경우에, 상기 산업 플랜트의 상기 현재의 조업 상태가 이상 상태에 가까워지고 있는지를 판정하고,
상기 현재의 조업 상태가 상기 이상 상태에 가까워지고 있다고 판정된 경우에, 상기 어시스트 신호로서 상기 오퍼레이터에게 상기 조작 스위치에 대한 입력을 재촉하는 이상 예측 신호를 송신하는 것,
을 특징으로 하는 산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템.The method of claim 1,
The assist device is
When the input signal is not received from the operation switch for a certain period of time or more, it is determined whether the current operating state of the industrial plant is approaching an abnormal state;
When it is determined that the current operation state is approaching the abnormal state, transmitting an abnormality prediction signal for urging the operator to input to the operation switch as the assist signal;
An operation assist system for an industrial plant, characterized by a.
상기 반지형 웨어러블 디바이스는,
상기 이상 신호를 수신한 경우에, 제 1 패턴으로 진동하고,
상기 이상 예측 신호를 수신한 경우에, 상기 제 1 패턴과 다른 제 2 패턴으로 진동하는 것,
을 특징으로 하는 산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템.3. The method of claim 2,
The ring-shaped wearable device,
When the abnormal signal is received, it vibrates in a first pattern,
When the abnormal prediction signal is received, vibrating in a second pattern different from the first pattern;
An operation assist system for an industrial plant, characterized by a.
상기 조작 스위치는, 회전 각도값을 포함하는 상기 입력 신호를 송신하는 로터리 스위치이고,
상기 숙련 조작 정보의 상기 적절한 입력값 범위는, 상기 로터리 스위치의 회전 각도 임계값을 포함하고,
상기 어시스트 장치는,
상기 숙련 조작 정보로부터 상기 현재의 조업 상태에 관련지어진 상기 회전 각도 임계값을 추출하고,
상기 로터리 스위치로부터 수신한 상기 입력 신호에 포함되는 상기 회전 각도값이 상기 회전 각도 임계값을 초과한 경우에, 상기 어시스트 신호로서 상기 이상 신호를 상기 반지형 웨어러블 디바이스에 송신하는 것,
을 특징으로 하는 산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The operation switch is a rotary switch for transmitting the input signal including a rotation angle value,
The appropriate input value range of the skilled operation information includes a rotation angle threshold value of the rotary switch,
The assist device is
extracting the rotation angle threshold associated with the current operation state from the skilled operation information;
When the rotation angle value included in the input signal received from the rotary switch exceeds the rotation angle threshold value, transmitting the abnormal signal as the assist signal to the semi-type wearable device,
An operation assist system for an industrial plant, characterized by a.
상기 조작 스위치는, 누르고 있는 동안만 ON 값을 포함하는 상기 입력 신호를 송신하는 모멘터리 스위치이고,
상기 숙련 조작 정보의 상기 적절한 입력값 범위는, 상기 모멘터리 스위치의 ON 값 계속 허용 기간을 포함하고,
상기 어시스트 장치는,
상기 숙련 조작 정보로부터 상기 현재의 조업 상태에 관련지어진 상기 ON 값 계속 허용 기간을 추출하고,
상기 ON 값 계속 허용 기간을 초과하여 상기 모멘터리 스위치로부터 ON 값을 포함하는 상기 입력 신호가 계속 입력된 경우에, 상기 어시스트 신호로서 상기 이상 신호를 상기 반지형 웨어러블 디바이스에 송신하는 것,
을 특징으로 하는 산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The operation switch is a momentary switch that transmits the input signal including an ON value only while being pressed,
The appropriate input value range of the skilled operation information includes an ON value continuation allowable period of the momentary switch,
The assist device is
extracting the ON value continuation allowable period associated with the current operation state from the skilled operation information;
Transmitting the abnormal signal as the assist signal to the semi-type wearable device when the input signal including the ON value from the momentary switch is continuously input beyond the ON value continuation allowable period;
An operation assist system for an industrial plant, characterized by a.
상기 조작 스위치는, 누를 때마다 ON 값을 포함하는 상기 입력 신호와 OFF 값을 포함하는 상기 입력 신호를 번갈아 송신하는 얼터네이트 스위치이고,
상기 숙련 조작 정보의 상기 적절한 입력값 범위는, 상기 얼터네이트 스위치의 적절한 상태값 (ON 값 또는 OFF 값) 을 포함하고,
상기 어시스트 장치는,
상기 숙련 조작 정보로부터 상기 현재의 조업 상태에 관련지어진 상기 적절한 상태값을 추출하고,
상기 얼터네이트 스위치로부터 수신한 상기 입력 신호가 ON 값을 포함하고, 또한, 상기 적절한 상태값이 OFF 값인 경우에, 상기 어시스트 신호로서 상기 이상 신호를 상기 반지형 웨어러블 디바이스에 송신하는 것,
을 특징으로 하는 산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The operation switch is an alternate switch that alternately transmits the input signal including an ON value and the input signal including an OFF value whenever pressed,
The appropriate input value range of the skilled operation information includes an appropriate state value (ON value or OFF value) of the alternate switch,
The assist device is
extracting the appropriate state value associated with the current operation state from the skilled operation information;
When the input signal received from the alternate switch includes an ON value and the appropriate state value is an OFF value, transmitting the abnormal signal as the assist signal to the ring-type wearable device;
An operation assist system for an industrial plant, characterized by a.
설정값을 입력 가능한 설정 스위치를 구비하고,
상기 조작 스위치는, 오퍼레이터에게 눌려 상기 설정값을 포함하는 상기 입력 신호를 송신하는 실행 스위치이고,
상기 숙련 조작 정보의 상기 적절한 입력값 범위는, 상기 설정 스위치에 입력되는 상기 설정값의 적정값 범위를 포함하고,
상기 어시스트 장치는,
상기 숙련 조작 정보로부터 상기 현재의 조업 상태에 관련지어진 상기 적정값 범위를 추출하고,
상기 실행 스위치로부터 수신한 상기 입력 신호에 포함되는 상기 설정값이 상기 적정값 범위에 포함되어 있지 않은 경우에, 상기 어시스트 신호로서 이상 신호를 상기 반지형 웨어러블 디바이스에 송신하는 것,
을 특징으로 하는 산업 플랜트용 조작 어시스트 시스템.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A setting switch capable of inputting a set value is provided;
the operation switch is an execution switch which is pressed to an operator and transmits the input signal including the set value;
The appropriate input value range of the skill operation information includes an appropriate value range of the set value input to the setting switch,
The assist device is
extracting the appropriate value range related to the current operation state from the skilled operation information;
When the set value included in the input signal received from the execution switch is not included in the appropriate value range, transmitting an abnormal signal as the assist signal to the semi-circular wearable device,
An operation assist system for an industrial plant, characterized by a.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/004162 WO2022168241A1 (en) | 2021-02-04 | 2021-02-04 | Industrial plant operation assist system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220125337A true KR20220125337A (en) | 2022-09-14 |
Family
ID=82740986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020227027577A KR20220125337A (en) | 2021-02-04 | 2021-02-04 | Manipulation Assist Systems for Industrial Plants |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7136380B1 (en) |
KR (1) | KR20220125337A (en) |
CN (1) | CN115210659A (en) |
TW (1) | TWI820449B (en) |
WO (1) | WO2022168241A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116300574B (en) * | 2023-01-30 | 2023-10-24 | 江苏海盟金网信息技术有限公司 | Industrial control information mixed control system and method based on big data |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2755782B2 (en) * | 1990-04-24 | 1998-05-25 | 新日本製鐵株式会社 | Rolling line diagnostic system |
JP2006330879A (en) * | 2005-05-24 | 2006-12-07 | Toshiba Corp | Plant monitor controller |
JP4383476B2 (en) * | 2007-10-05 | 2009-12-16 | 新日本製鐵株式会社 | Plant control system and method |
JP2009093575A (en) * | 2007-10-12 | 2009-04-30 | Sharp Corp | Evacuation guide illuminating lamp device |
JP4920806B1 (en) * | 2010-09-07 | 2012-04-18 | 新日本製鐵株式会社 | Operation guidance effect display device, operation guidance effect display method, and computer program |
US9466187B2 (en) * | 2013-02-04 | 2016-10-11 | Immersion Corporation | Management of multiple wearable haptic devices |
CN107567604B (en) * | 2015-03-27 | 2020-01-03 | 布勒有限公司 | Method and system for process control of a device |
-
2021
- 2021-02-04 WO PCT/JP2021/004162 patent/WO2022168241A1/en active Application Filing
- 2021-02-04 KR KR1020227027577A patent/KR20220125337A/en unknown
- 2021-02-04 CN CN202180012996.6A patent/CN115210659A/en active Pending
- 2021-02-04 JP JP2022505321A patent/JP7136380B1/en active Active
- 2021-07-08 TW TW110125140A patent/TWI820449B/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
일본 공개특허공보 평4-9214호 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022168241A1 (en) | 2022-08-11 |
JP7136380B1 (en) | 2022-09-13 |
TW202232258A (en) | 2022-08-16 |
TWI820449B (en) | 2023-11-01 |
CN115210659A (en) | 2022-10-18 |
JPWO2022168241A1 (en) | 2022-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108724223B (en) | Robot control device | |
US10081109B2 (en) | Haptic teach pendant | |
JP6886869B2 (en) | Motion prediction system and motion prediction method | |
EP2510443B1 (en) | Automation management system and method | |
EP2473889B1 (en) | Emergency test control panel device, system and method | |
KR20220125337A (en) | Manipulation Assist Systems for Industrial Plants | |
WO2021112255A2 (en) | Systems and methods for advance anomaly detection in a discrete manufacturing process with a task performed by a human-robot team | |
CN105511400B (en) | A kind of pressing robot control system | |
CA3084131A1 (en) | Real-time control using directed predictive simulation within a control system of a process plant | |
TWI751724B (en) | Abnormality detecting system and abnormality detecting method | |
JP6811688B2 (en) | Multi-operation unit integrated device, its control method, and autonomous learning robot device | |
Salvietti et al. | Bilateral haptic collaboration for human-robot cooperative tasks | |
CN108284434B (en) | The impact of machine learning device, teaching apparatus inhibits system and machine learning method | |
US20170270764A1 (en) | The method and device for monitoring the attentiveness of an operating person | |
JP6291743B2 (en) | Industrial machine system and transmission / reception system | |
EP3649766A1 (en) | Detecting an undefined action in an industrial system | |
JPWO2022168241A5 (en) | ||
CN105785970B (en) | Monitoring device for programmable controller | |
EP2994800B1 (en) | A method for providing presentation of tactile feedback, an industrial robot system and a portable operator control device | |
WO2021077339A1 (en) | Method and apparatus for robot control | |
JPH02309405A (en) | Numerical controller and method for displaying screen | |
JP6142692B2 (en) | Operating device and control parameter change program | |
RU2186419C1 (en) | Sequential program control device | |
JP2005284673A (en) | Plant supervisory control device | |
CN110579264A (en) | Water level sensor detection system |