TWI439832B - 產業用自動診斷裝置 - Google Patents

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TWI439832B
TWI439832B TW100117170A TW100117170A TWI439832B TW I439832 B TWI439832 B TW I439832B TW 100117170 A TW100117170 A TW 100117170A TW 100117170 A TW100117170 A TW 100117170A TW I439832 B TWI439832 B TW I439832B
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Kunio Ooba
Taku Watanabe
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

產業用自動診斷裝置
本發明係關於依據工程工具所構成之產業用自動診斷裝置。
近年來,在FA(Factory Automation:工廠自動化)系統的維修中,係要求即使是經驗少的工程師,亦能夠簡單地進行異常診斷之系統。然而,FA系統中,較多情況是具有組合複數個網路之階層構造,使得異常診斷所伴隨之連接設定、或異常診斷所需之知識變得複雜。
以PLC(Programmable Logic Controller(可程式邏輯控制器):定序器(Sequencer)等作為系統構成要素之系統,係已揭示下列技術,亦即,將經由網路所連結之PLC中的1台定位為設定資訊發送站,且亦從手持工具中藉由記憶卡來保存框架構成數據之分散型控制系統(參照專利文獻1)、或將電腦連接於PLC,自動地偵測出生產設備的異常狀態,並將相關指示資訊提供至使用者之異常診斷系統(參照專利文獻2)、或是將序列控制機器的全部單位機器,以樹狀排列配置來顯示,而進行每個機器的故障資訊顯示之裝置(參照專利文獻3)等。
先前技術文獻
專利文獻1:日本特開2009-15041號公報
專利文獻2:日本特開平7-104839號公報
專利文獻3:日本特開2005-100027號公報
然而,根據以往的技術,當進行FA製品(FA系統)中的異常診斷時,工程工具(Engineering Tool)的使用者必須以手動來進行連接目的地的設定,並以手動來進行診斷。因而存在有必須經由教育等來學習連接設定所需之技術,且連接設定本身會花費較長時間之問題。此外,進行異常診斷時,異常的原因有許多種,而具有較多情況難以特定出異常原因之問題。
本發明係鑒於上述情形而研創出之發明,目的在於得到一種能夠藉工程工具進行FA系統之異常診斷的自動化之產業用自動診斷裝置。
為了解決上述課題並達成目的,本發明為一種連接於連接有複數個FA機器之FA系統的產業用自動診斷裝置,其特徵為:具備工程工具及顯示手段;根據複數個前述FA機器的各機器所保持之該FA機器的介面連接資訊及裝置構成資訊,由前述工程工具生成前述FA系統的全體構成資訊,並根據該全體構成資訊將前述FA系統的全體構成顯示於前述顯示手段。
根據本發明,可達到能夠進行FA系統之異常診斷的自動化之效果。
以下係根據圖式來詳細地說明本發明的實施形態之產業用自動診斷裝置及FA系統。又本發明並不限於該實施形態。
(實施形態)
第1圖係顯示本發明的實施形態之FA系統20及連接於該FA系統20之產業用自動診斷裝置10的構成圖。產業用自動診斷裝置10(異常診斷裝置),例如為個人電腦(Personal Computer),安裝有工程工具11,並且具備作為對使用者的顯示手段之顯示器13。對使用者的顯示手段,亦可非顯示器13,只要是例如列印形式等之可讓使用者一看即理解之顯示手段者即可,並無特別限定。
工程工具11,為對FA系統20進行例如程式規劃、程式的監控、系統建構、數據值的顯示/設定/追蹤、各FA機器及構成各FA機器之下級裝置之單元的狀態監視/操作等之軟體。
第1圖所示之FA系統20的構成為一例,係將與產業用自動診斷裝置10連接並與工程工具11通訊之FA機器的第1定序器21設為管理PLC。FA系統20係含有第2定序器22、第3定序器23及顯示裝置41作為其他各FA機器。
第1定序器21、第2定序器22、顯示裝置41係連接於網路A31,第1定序器21、第2定序器22、第3定序器23連接於例如為環狀的網路B32。此例中,第1定序器21(管理PLC)係集中管理FA系統20的資訊並與產業用自動診斷裝置10通訊而構成。
第1定序器21、第2定序器22、第3定序器23及顯示裝置41的各FA機器,係具有與本身的介面連接資訊及該FA機器的下級裝置構成資訊相關之數據,此外,當該FA機器產生異常時可自我診斷出異常。各FA機器可將含有該FA機器所自我診斷之異常場所及該異常場所中所產生之異常的異常內容之資訊通知至第1定序器21(管理PLC)。將可通知的異常場所及異常內容設為異常診斷資訊。
第1圖之FA系統20的構成僅為一例,與此例不同,亦可構成為各FA機器(PLC等)處於對等的立場,具有與本身的介面連接資訊及該FA機器的裝置構成資訊相關之數據,此外,可藉由自我診斷來取得上述異常診斷資訊,並與產業用自動診斷裝置10直接通訊來通知之分散型網路構成。
以下係以第1圖所示之FA系統20及連接於該FA系統20之產業用自動診斷裝置10的構成為例,使用第2圖所示之一般情況時的流程圖來說明一般情況時的動作。
首先,作為管理PLC之第1定序器21,係保持FA系統20上之第1定序器21、第2定序器22、第3定序器23及顯示裝置41的各FA機器的介面(I/F)連接資訊及裝置構成資訊。第1定序器21以外之各FA機器的介面(I/F)連接資訊及裝置構成資訊,係藉由各FA機器與第1定序器21之通訊而預先收集並保持(步驟S11)。
然後,產業用自動診斷裝置10連接於FA系統20。此時,產業用自動診斷裝置10連接於作為管理PLC之第1定序器21(步驟S12)。作為管理PLC之第1定序器21,取得所連接之產業用自動診斷裝置10的固有資訊12(步驟S13)。固有資訊12例如為IP位址、MAC位址、網路號碼等資訊。
接著,被安裝於產業用自動診斷裝置10之工程工具11,係根據作為管理PLC之第1定序器21所保持之第1定序器21、第2定序器22、第3定序器23及顯示裝置41的各FA機器的介面(I/F)連接資訊及裝置構成資訊,生成FA系統20的全體構成資訊,並顯示於顯示器13上(步驟S14)。於顯示器13上,係顯示出第3圖所示之FA系統20的全體構成之畫面。
此外,工程工具11,除了取得所生成之FA系統20的全體構成資訊之外,亦可一同取得從各FA機器至產業用自動診斷裝置10為止之連接路徑。該資訊,如第3圖所示,可作為各FA機器的每個機器之「可連接的連接路徑」而同時顯示於顯示器13上。「可連接的連接路徑」,係含有介面(I/F)連接資訊、連接路徑所經由之網路名稱、固有資訊(IP位址等)。
在本實施形態中作為一例所顯示之第1定序器21作為管理PLC而集中管理FA系統20的資訊並與產業用自動診斷裝置10通訊之第1圖的系統構成中,從各FA機器至產業用自動診斷裝置10為止之連接路徑,實質上與從各FA機器至管理PLC為止之連接路徑相同。
然後,作為管理PLC之第1定序器21,係將至管理PLC為止之連接路徑傳送至所連接之各FA機器(步驟S15)。藉此,各FA機器係保持往管理PLC之連接路徑,亦即至產業用自動診斷裝置10為止之連接路徑,如此,於異常產生時等,可與產業用自動診斷裝置10通訊。
作為管理PLC之第1定序器21以及產業用自動診斷裝置10,係保持下列可診斷的資訊,亦即根據作為管理PLC之第1定序器21從各FA機器所接收之資訊,於異常產生時可將此資訊通知至產業用自動診斷裝置10之屬於可通知異常的FA機器及可通知的異常內容列表(list)之第4圖所示之可診斷的資訊。
與管理PLC集中管理FA系統之本實施形態不同,當構成為各FA機器(PLC等)處於對等的立場,可與產業用自動診斷裝置10直接通訊來通知之分散型網路構成時,產業用自動診斷裝置10不經由管理PLC,只將至產業用自動診斷裝置10為止之連接路徑通知於各FA機器即可。
接著使用第5圖所示之流程圖來說明異常產生時的動作。首先,各FA機器本身係恆常或因應必要進行自我診斷來監視自己是處於異常狀態或正常狀態(步驟S31)。各FA機器若無異常(步驟S32、NO),則持續監視模式。異常產生時(步驟S32、YES),偵測出異常之FA機器,係將與該FA機器所自我診斷之異常場所及該異常場所中所產生之異常內容相關之異常診斷資訊,經由所保持之連接路徑通知至作為管理PLC之第1定序器21(步驟S33)。
然後,作為管理PLC之第1定序器21,依循第4圖之可診斷的資訊,來判斷從各FA機器所接收之異常診斷資訊是否為可通知的異常內容(步驟S34),若非可通知(步驟S35、NO),則返回監視模式(步驟S31)。若為可通知(步驟S35、YES),則作為管理PLC之第1定序器21,係將該異常診斷資訊,通知至具有所保持之在第2圖的步驟S13所取得的固有資訊12之產業用自動診斷裝置10(步驟S36)。裝載於產業用自動診斷裝置10之工程工具11,根據所通知之異常診斷資訊,將異常資訊顯示於顯示器13上(步驟S37)。
與本實施形態中作為一例所顯示之集中管理方式的構成不同,為分散網路型FA系統時,上述異常診斷亦可採取下列形態,亦即,產業用自動診斷裝置10(工程工具11)跳過對各FA機器依序診斷要求封包,而是由各FA機器將自我診斷結果回答至產業用自動診斷裝置10(工程工具11)之輪詢(polling)方式的形態。
第6圖的流程圖係顯示裝載於產業用自動診斷裝置10之工程工具11將所通知之異常資訊顯示於顯示器13時的動作。
首先,裝載於產業用自動診斷裝置10之工程工具11,在顯示出第2圖的步驟S14中顯示於顯示器13上之FA系統20的全體構成之第3圖所示的畫面上,如第7圖所示,係顯示出依據所取得之異常診斷資訊的資訊(步驟S41)。具體而言,於異常場所中表示「異常產生」,並進一步顯示出「異常內容」。第7圖的例子中,於第3定序器23產生異常,並顯示出第3定序器23有異常之訊息作為「異常內容」。產生異常時,產業用自動診斷裝置10發出警報聲,異常場所產生閃爍等,以通知使用者(維護人員)。
在此,當使用者選擇在第7圖的畫面上顯示「異常產生」的異常場所或「異常內容」(步驟S42)時,如第8圖所示,係顯示第3定序器23之下級階層的裝置(單元)構成(步驟S43),並顯示出引發該單元中的異常之單元。此外,同樣如第8圖所示,選擇「異常內容」時,係顯示異常內容的詳細內容,或是顯示對應於異常內容之異常原因選項(步驟S44)。再者,當選擇異常原因選項中所含有之異常原因時,係顯示對應於該異常原因之對策選項(步驟S44)。對應於異常原因之對策的選項,為以往記載於手冊等之資訊,藉由本實施形態,可節省手動作業下之對策調查的手續,而能提升使用者的作業效率。
第8圖所示者,例如為「CPU單元」是裝置構成的最小單位之案例。然而,例如當第8圖的「電源單元」復具備作為裝置構成的最小單位之複數個次單元,並產生次單元單位下的異常並可辨識該異常時,如第9圖所示,使用者選擇第8圖的「電源單元」(步驟S42),藉此進一步顯示出裝置構成的下級階層(步驟S43),並可顯示該階層中的異常內容、異常原因及對應於此之對策(步驟S44)。第9圖的例子中,係顯示出在構成「電源單元」之「第2電源次單元」中產生異常之例子。
如此,本實施形態中,係藉由使用者的選擇(步驟S42),展開顯示至裝置構成的最小單位(步驟S43),當選擇最小單位時,係顯示異常內容的詳細內容、及異常原因與對策選項(步驟S44)。
此外,上述實施形態中,係說明所發生的異常為1個之情況,但在同時發生複數個故障時,亦可對屬於嚴重異常之重度故障、輕微異常之輕度故障等之同時產生的異常訂定優先順序。然後,可依照重度故障、輕度故障之順序來通知(顯示)。此外,只要可預先決定在計畫性維護中切斷特定FA機器的電源使該FA機器停止之時間帶,並於該時間帶中含有將上述第4圖所示之可診斷的資訊等設為不須通知的異常之條件,則亦可設定為不會判斷成異常。
在此,第10圖的流程圖係顯示關於以往進行FA製品(FA系統)中的異常診斷之手法。以往的異常診斷中,工程工具的使用者,係根據各FA機器的連接資訊,以手動方式將FA系統的構成資訊設定在裝載有工程工具之個人電腦等(步驟S21)。然後在將構成資訊設定在工程工具(步驟S22)後,使用者亦必須以手動方式診斷異常(步驟S23)。異常原因須以人的操作來排除(步驟S24),並且重複進行步驟S23至S25直到解決為止。因而,存在有必須經由教育等來學習連接設定所需之技術,且連接設定本身會花費較長時間之問題。
一般而言,FA系統係因應使用者的目的、應用環境等而改變系統構成。因此,在設置初期並不知曉FA機器間如何連接。亦即,對使用者而言,在設置初期並不知曉FA系統的構成。以往,該系統構成係根據FA機器的介面連接資訊及裝置構成資訊等,並且如上所述以人力來製作。
本實施形態中,係根據FA機器的介面連接資訊及裝置構成資訊,工程工具自動地製作FA系統的全體構成資訊,並根據該全體構成資訊,將FA系統的全體構成顯示於顯示手段。此外,在特定FA機器中產生異常時,係自動收集關於異常之資訊,並將該發生場所及異常內容、原因、對應於此之對策等,附加性及階層性地顯示於顯示出FA系統的全體構成之顯示手段。藉此,工程工具的使用者,不需進行連接目的地的設定,對使用者而言,設定所需之時間及知識並非必要。此外,使用者進行異常診斷時之異常原因的判定,變得更容易。
如以上所說明,本實施形態之產業用自動診斷裝置,係將FA網路之全部FA機器的異常資訊自動地收集在由個人電腦等所構成之產業用自動診斷裝置上所連接之例如管理PLC。或者是產業用自動診斷裝置自動地收集FA網路之全部FA機器的異常資訊。再者,並經由顯示出FA系統的全體構成之顯示手段,將所收集之異常資訊及解決對策提供給使用者。
再者,本案的發明並不限定於上述實施形態,於實施階段中,在不脫離其主旨之範圍內,可進行各種變形。此外,上述實施形態係含有各種階段的發明,可藉由適當地組合所揭示之複數種構成要件,提出各種發明。
例如,即使從上述實施形態所示之全部構成要件中去除數個構成要件,亦可解決發明所欲解決之課題的欄中所敘述之課題,且可得到發明之效果的欄中所敘述之效果時,去除該構成要件後的構成,亦可被提出作為發明。再者,亦可適當地組合上述實施型態所示之構成要件。
[產業利用可能性]
如以上所述,本發明之產業用自動診斷裝置,對於機器之網路系統的自動異常診斷為有用,尤其適合於使用工程工具之產業用FA系統的自動異常診斷。
10...產業用自動診斷裝置
11...工程工具
12...固有資訊
13...顯示器
20...FA系統
21...第1定序器(管理PLC)
22...第2定序器
23...第3定序器
31...網路A
32...網路B
41...顯示裝置
S11至S15、S21至S25、S31至S37、S41至S44...步驟
第1圖係顯示本發明的實施形態之FA系統及連接於該FA系統之產業用自動診斷裝置的構成圖。
第2圖係顯示產業用自動診斷裝置及FA系統於一般情況時的動作之流程圖。
第3圖係顯示顯示於顯示器上之FA系統的全體構成的畫面圖。
第4圖係顯示可將異常通知至產業用自動診斷裝置之可通知異常的FA機器及含有可通知的異常內容之可診斷的資訊之圖。
第5圖係顯示產業用自動診斷裝置及FA系統於異常產生時的動作之流程圖。
第6圖係顯示裝載於產業用自動診斷裝置之工程工具將異常診斷資訊顯示於顯示器時的動作之流程圖。
第7圖係顯示關於顯示於產業用自動診斷裝置的顯示器上之FA系統的全體構成圖之異常診斷畫面圖。
第8圖係顯示顯示出產生異常之FA機器之下級階層的裝置(單元)構成時之異常診斷畫面圖。
第9圖係顯示顯示出產生異常之FA機器之下級階層的裝置(單元)之更下級階層的裝置(次單元)構成時之異常診斷畫面圖。
第10圖係顯示關於以往進行FA製品(FA系統)中的異常診斷之手法之流程圖。
10...產業用自動診斷裝置
11...工程工具
12...固有資訊
13...顯示器
20...FA系統
21...第1定序器(管理PLC)
22...第2定序器
23...第3定序器
31...網路A
32...網路B
41...顯示裝置

Claims (9)

  1. 一種產業用自動診斷裝置,係連接於連接有複數個FA機器之FA系統,該複數個FA機器係於異常發生時可進行自我診斷,其中,該產業用自動診斷裝置係具備工程工具及顯示手段,根據複數個前述FA機器的各機器所保持之該FA機器的介面連接資訊及裝置構成資訊,由前述工程工具生成前述FA系統的全體構成資訊,並根據該全體構成資訊將前述FA系統的全體構成顯示於前述顯示手段。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之產業用自動診斷裝置,其中,當前述FA機器產生異常時,係取得與該FA機器所自我診斷之異常場所及該異常場所所產生之前述異常的異常內容相關之異常診斷資訊;根據所取得之前述異常診斷資訊,在前述顯示手段上所顯示之前述FA系統的全體構成中之異常場所顯示異常產生。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之產業用自動診斷裝置,其中,當前述FA機器產生異常時,係取得與該FA機器所自我診斷之異常場所及該異常場所所產生之前述異常的異常內容相關之異常診斷資訊;根據所取得之前述異常診斷資訊,將前述顯示手段上所顯示之前述FA系統的全體構成以及異常內容一併顯示。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之產業用自動診斷裝置,其 中,在前述顯示手段中,當選擇所顯示之前述異常場所或所顯示之前述異常產生時,係顯示構成含有前述異常場所之FA機器之單元的構成,並進行在該單元的構成中於產生異常之單元有產生異常顯示。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之產業用自動診斷裝置,其中,在前述顯示手段中,當選擇所顯示之前述異常內容時,係顯示構成含有前述異常場所之FA機器之單元的構成,並進行在該單元的構成中於產生異常之單元產生有異常之顯示。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之產業用自動診斷裝置,其中,在前述顯示手段中,當選擇復具有作為下級裝置構成的次單元之前述單元時,係進行在該單元內產生前述異常之前述次單元產生有異常之顯示;當前述次單元復具有下級的階層構造時,係藉由階層性地重複進行在前述顯示手段中的選擇與產生有異常之顯示,而展開至前述次單元之裝置構成的最小單位並進行產生有異常之顯示。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之產業用自動診斷裝置,其中,在前述顯示手段中,係一併進行產生有前述異常之顯示以及前述異常內容之顯示。
  8. 如申請專利範圍第3項所述之產業用自動診斷裝置,其中,在前述顯示手段中,當選擇前述異常內容時,係顯示異常原因選項。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之產業用自動診斷裝置,其 中,在前述顯示手段中,當選擇前述異常原因選項中所含有之異常原因時,係顯示對應於該異常原因之對策。
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