WO2022190558A1 - 情報処理装置、方法およびプログラム - Google Patents

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WO2022190558A1
WO2022190558A1 PCT/JP2021/047278 JP2021047278W WO2022190558A1 WO 2022190558 A1 WO2022190558 A1 WO 2022190558A1 JP 2021047278 W JP2021047278 W JP 2021047278W WO 2022190558 A1 WO2022190558 A1 WO 2022190558A1
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WO
WIPO (PCT)
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model
behavior
parameter
information processing
control
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/047278
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
孝宏 大串
昭朗 小林
Original Assignee
オムロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by オムロン株式会社 filed Critical オムロン株式会社
Publication of WO2022190558A1 publication Critical patent/WO2022190558A1/ja

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring

Definitions

  • This disclosure relates to technology for providing an environment for developing programs that control FA (Factory Automation) equipment.
  • FA Fractory Automation
  • the FA system includes equipment to be controlled in the production process and control devices such as PLCs (Programmable Logic Controllers) that execute control programs.
  • PLCs Programmable Logic Controllers
  • Patent Document 1 discloses a simulation device capable of realizing an integrated simulation including a visual sensor.
  • Patent Literature 1 does not propose a mechanism for acquiring a control program and a corresponding model.
  • the present disclosure is to provide a configuration that allows easy acquisition of a control program for a controlled object and a model of a drive device for the controlled object.
  • An information processing apparatus includes operation accepting means for accepting a user operation on the information processing apparatus, and one or more program elements for controlling a drive device that drives each of a plurality of controlled objects. and one or more program elements corresponding to the controlled object designated by the user's operation are searched from the storage means, and the one or more program elements retrieved by the user's operation are stored with the drive device designated by the user's operation.
  • a program creating means for creating a control program by setting control parameters based on the control method of (1); and a management means for managing by linking to the model.
  • a control program is created based on the controlled object and control method specified by the user, and the created control program is linked to the model and managed.
  • the user can easily acquire the control program of the controlled object and the model of the driving equipment of the controlled object by specifying the controlled object and the method of control.
  • the information processing device further includes model creation means for setting model parameters based on the mechanical or physical characteristics of the driving device set by the user's operation.
  • the information processing apparatus can create a model having model parameters based on user settings by accepting user settings, and can reduce the time required for creation.
  • the information processing device further includes a simulator that executes a simulation for calculating the behavior of the driving equipment and the controller that controls the driving equipment, and the simulation executes the control program to control the driving equipment. and a process of executing a model with the command value as an input and calculating a behavior value that indicates the behavior of the drive equipment, and the simulator controls with the behavior value calculated by the model as an input.
  • the information processing apparatus can present to the user the behavior of the driving device calculated by simulation in association with the target behavior.
  • the information processing device includes adjusting means for outputting guide information for adjusting the control parameter or model parameter based on the magnitude of the difference between the collected behavior value and the target behavior value, Prepare more.
  • the information processing device can present guide information for adjusting parameters to the user.
  • the guide information includes the identifier of the parameter to be adjusted and the adjustment amount of the parameter that reduces the difference.
  • the information processing apparatus can present the user with the parameter to be adjusted and the amount of adjustment, using the guide information, to provide a guideline for adjustment.
  • the information processing device adjusts the control parameter set in the control program or the model parameter set in the model based on the parameter to be adjusted and the adjustment amount of the parameter specified by the user operation. adjustment processing to be performed.
  • the information processing device can reset the adjusted parameters in the control program or model.
  • the simulator executes the simulation each time the adjustment process is performed until the difference converges to a predetermined value.
  • the information processing device repeats the simulation with the adjusted parameters until the difference converges. Therefore, when the difference converges, parameter adjustment and simulation are automatically stopped, shortening the time required for adjustment.
  • a method includes: receiving a user operation; a step of creating a control program by setting control parameters based on the method of controlling the driving equipment that has been generated; and a step of managing by linking to a model for calculating behavior.
  • a control program is created based on the controlled object and control method specified by the user, and the created control program is managed by linking it to the model.
  • the user can easily acquire the control program of the controlled object and the model of the driving equipment of the controlled object by specifying the controlled object and the method of control.
  • a control program is created based on the controlled object and the control method specified by the user, and the created control program is linked to the model and managed.
  • the user can easily acquire the control program of the controlled object and the model of the driving equipment of the controlled object by specifying the controlled object and the method of control.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of a development environment according to an embodiment
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of an FA system 50 having controlled objects according to the present embodiment
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of a control program 15 according to this embodiment
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing an example of a UI for assisting creation of parameters according to the present embodiment
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of an arithmetic expression 741 of model 16 according to the present embodiment
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a UI for designating a control target according to the embodiment
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a UI for designating model parameters according to the embodiment
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of adjustment based on the output of the actual machine according to the present embodiment
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a UI for adjustment processing according to the embodiment
  • 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an information processing apparatus 10 according to this embodiment
  • FIG. 6 is a flow chart of creation processing according to the present embodiment. 6 is a flowchart of adjustment processing based on the output of the actual machine according to the present embodiment; 6 is a flowchart of adjustment processing based on the output of the actual machine according to the present embodiment;
  • the information processing apparatus 10 provides an environment for developing a control program 15 for a drive device (hereinafter also referred to as an actual machine) for driving a machine to be controlled provided in a production process and a model 16 of the drive device. I will provide a.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a development environment according to this embodiment.
  • the information processing apparatus 10 includes a development support tool 20 for developing a control program 15 and a model 16 based on user settings 19 using a simulator 21, and a builder 18 for converting the created control program 15 into an executable format. , and a storage unit for storing information on development. A designer can operate the development support tool 20 and the builder 18 by operating the UI tool provided by the information processing apparatus 10 .
  • the information processing device 10 transfers the control program 15 converted by the builder 18 to the controller 51 that controls the actual device.
  • the controller 51 controls the actual machine by executing the transferred control program 15 .
  • the controller 51 typically includes a PLC, but is not limited to the name PLC, and the concept of the controller generally refers to control devices that control actual machines.
  • the control program 15 is an example of a user program and is written in a cyclic execution type program language (for example, ladder language or ST (Structured Text) language). More specifically, the control program 15 is a ladder program having FUs (Functions), FBs (Function Blocks), etc. as program elements that are basic components called POUs (Program Organization Units) that make up the user program. including.
  • the control program 15 is not limited to a program written in a cyclic execution type programming language such as a ladder program, and may include, for example, a program written in a sequential execution type language.
  • the FB will be mainly described as a program element that configures the control program 15, but the present embodiment can be similarly applied to the FU as well.
  • the user setting 19 has a controlled object 19a including an identifier that identifies the controlled object (machine) specified by the user, a setting 19b related to the parameters of the model 16, and a control method 19c indicating the control method of the actual machine.
  • the storage unit For each of a plurality of machines that can be controlled, the storage unit stores an FB (Function Block) set 138 having an object ID 1381 that identifies the machine, and a CAD (Computer-Aided Design) set that has an object ID 1391 that identifies the machine. 139 and a pair 17 which will be described later.
  • FB set 138 includes one or more FBs that implement control arithmetic processing for controlling the corresponding machine.
  • the CAD set 139 includes a basic model 16B of the drive of the controlled object (machine) along with data of one or more images representing the three-dimensional shape of the corresponding machine.
  • the basic model 16B indicates a model in which specific model parameters have not yet been set, for example, a model in which initial model parameters have been set.
  • the control program creation tool 22 searches the storage unit for the FB set 138 of the object ID 1381 that matches the identifier.
  • the control parameter setting unit 23 sets control parameters for control based on the control method 19 c of the user setting 19 to the FBs of the retrieved FB set 138 .
  • the control method 19c includes specification values for control indicated by the specification data of the controlled machine or driving device.
  • the control parameter setting unit 23 converts the specification value indicated by the control method 19c into a control parameter value using a predetermined conversion formula, and sets the converted control parameter in FB.
  • parameter corresponds to a variable representing a parameter
  • setting a parameter means setting the type of variable representing the parameter or setting a value for the variable.
  • adjusting the parameter means adjusting (changing) the value of the parameter in this embodiment.
  • the control parameters include parameters for the control operation processing that the FB implements.
  • the control computation processing may include PID (Proportional-Integral-Differential Controller) computation.
  • PID parameters include, for example, gains, target values, time constants, and the like.
  • the types of control parameters differ depending on the method of control, and are not limited to these.
  • control parameters may include triggers that indicate the timing of operations.
  • the control parameter setting unit 23 sets the control parameters to each FB of the FB set 138, thereby creating the control program 15 based on the specifications.
  • the model creation tool 24 searches the storage unit for the CAD set 139 and the basic model 16B with the object ID 1391 that matches the identifier.
  • the model parameter setting unit 25 creates the model 16 by setting model parameters based on the model specifications based on the setting 19b of the user setting 19 to the searched basic model 16B.
  • the base model 16B may be provided by a setting 19b of the user settings 19.
  • the model is represented by various arithmetic expressions including physical arithmetic expressions for calculating the behavior of the drive equipment (actual machine) to be controlled, and the model parameters are the parameters to be set in the arithmetic expressions of the model.
  • the model parameters include parameters of mechanical properties and physical properties of the actual machine.
  • Setting 19b indicates mechanical and physical properties.
  • Parameters based on mechanical properties include parameters based on size, position, etc.
  • Parameters of physical properties include coefficients of friction, mass (weight), etc.
  • Contains parameters based on The physical parameter may include, for example, the coefficient of friction of the motor bearings if the driving device comprises a servomotor. Note that the types of mechanical parameters and physical parameters are not limited to these.
  • the development support tool 20 acquires the control program 15 with the adjusted control parameters by executing the control program 15 with the control parameters set and the model 16 with the model parameters set using the simulator 21, and performs the adjustment.
  • the subsequent control program 15 is transferred to the controller 51 .
  • the simulator 21 executes the control program 15 based on the behavior value as input, executes the calculation of the model 16 with the control command value as the input as the execution result, and calculates the behavior of the actual machine as the calculated value. is output as an input to the control program 15.
  • "calculating behavior” indicates a concept that can include "estimating behavior” or "simulating behavior”.
  • the information processing apparatus 10 uses the visualizer 27, which will be described later, to generate an image that visualizes the movement of the controlled object following the behavior calculated by the model 16 using CAD data (images) of the CAD set 139, Display the generated image on the display. Thereby, it is possible to visually present the estimated behavior of the actual machine to the designer.
  • the drive device includes an actuator such as a servomotor
  • the command value includes the angular velocity of the drive device.
  • the behavior value calculated by the model 16 includes the number of revolutions of the servomotor or the like.
  • the "command value" is not limited to the angular velocity, and for example, a command to a drive device including an actuator such as a servo motor, such as position, speed, acceleration, jerk (jerk), angle, angular acceleration, angular jerk or the like may be expressed as a command.
  • the designer When the designer operates the development support tool 20 to develop the control program 15, the designer operates the control program creation tool 22 to adjust the control parameters so that behavior values that satisfy the specifications can be derived. Create 15. Also, the designer creates the model 16 by operating the development support tool 20 and adjusting the model parameters.
  • the simulator 21 executes the control program 15 and the model 16 at each periodic time step ti.
  • the model 16 is set with model parameters indicated by the setting 19b, and the control program 15 is set with control parameters based on the control method 19c.
  • the control program 15 is executed with the behavior values from the model 16 as inputs, and the model 16 is executed with the command values from the control program 15 as inputs to calculate the behavior values.
  • the control program 15 is executed with the behavior values calculated at the previous time step ti as input. In this manner, the simulator 21 derives a time-series behavior value for each time step ti.
  • the development support tool 20 adjusts the control parameters based on the degree of deviation based on the designer's user operation.
  • the above simulation is performed using the control program 15 in which the adjusted control parameters are set.
  • the development support tool 20 repeatedly executes the simulation while adjusting the control parameters until it is detected that the time-series behavior values derived from the simulator 21 match the target behavior values.
  • the development support tool 20 may adjust the model parameters based on the user's operation and execute the simulation using the adjusted model 16 .
  • the tying unit 26 is an example of a management module that manages the control program 15 by tying it to the model 16 and storing it as a pair 17 . More specifically, when the development support tool 20 detects that the time-series behavior values derived from the simulator 21 match the target behavior values, the linking unit 26 sets the adjusted control parameters. The control program 15 obtained is linked to the model 16 (or the model 16 in which the adjusted model parameters are set), and the pair 17 is generated and stored.
  • control program 15 By inputting user settings 19 (controlled object 19a, setting 19b, and control method 19c) into the information processing device 10 and operating the development support tool 20, the designer controls the actual machine so as to satisfy the specifications. It is possible to obtain the control program 15 and transfer it to the controller 51 in an online environment such as a factory production site.
  • control program 15 is mostly adjusted in the offline environment provided by the development support tool 20, so it is possible to reduce the adjustment time using the actual machine in the online environment.
  • managing the control program 15 and the model 16 as a pair 17 is useful in situations where the control program 15 in the online environment and the mechanical or physical characteristics of the actual machine are matched.
  • the control parameters of the control program 15 executed by the controller 51 are adjusted, or the mechanical or physical characteristics of the actual machine are changed.
  • the designer again adjusts the parameters of the control program 15 and the model 16 under the offline environment so that changes in the online environment are reflected in the control program 15 and the model 16 under the offline environment.
  • the designer can easily specify the adjustment target by managing the two as a pair 17 .
  • management of the pairs 17 facilitates adjustment targets. can be identified.
  • the controller in an online environment, the controller is caused to execute the control program 15 that outputs a command value for controlling the drive device, and the drive device is controlled according to the command value.
  • the information processing apparatus 10 executes controller emulation that calculates the behavior of the controller by executing the control program 15, and receives command values output when the control program 15 is executed by the controller emulation as input.
  • the model 16 is executed to perform actuator emulation for calculating the behavior values of the driving equipment.
  • the information processing device 10 collects online environment behavior values indicating the behavior of the driving equipment when the control program 15 is executed by the controller.
  • the information processing apparatus 10 collects behavior values in the offline environment calculated by the actuator emulation when the control program 15 is executed in the controller emulation in the offline environment.
  • the information processing device 10 calculates the difference on the same time axis between the time-series behavior values collected under the online environment and the time-series behavior values collected under the offline environment, for example, at the same time or at the same time Based on the difference, the model parameters set in the model 16 linked to the control program 15 are adjusted. As a result, the information processing apparatus 10 can maintain the model 16 linked to the control program 15 in a state in which changes in the actual machine under the online environment are reflected.
  • the above-mentioned “same time” is, for example, the elapsed time after the information processing apparatus 10 started executing the control program 15 in the offline environment, that is, the actuator emulation was started, and the control program 15 in the online environment. 15 is executed, and the elapsed time from the start of controlling the drive device according to the command value is shown. Also, the above “same time” indicates a common time in both of these elapsed times.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of an information processing system 1 according to this embodiment.
  • the controlled object is a packaging machine 400, which will be described later
  • the driving device is a servomotor that drives a rotary knife of the packaging machine 400.
  • FIG. The object to be controlled is not limited to the packaging machine 400, and may be a workpiece moving table, a conveyor for conveying the workpiece, or the like.
  • the information processing system 1 includes an FA system 50, an information processing device 10, and a display 109.
  • the FA system 50 includes a controller 51 , a drive device 55 and a first collection section 60 .
  • the information processing device 10 includes a development support tool 20 , a simulator 21 , a visualizer 27 and a second collection section 130 .
  • the development support tool 20 has an adjustment tool 123 for adjusting the control program 15 in which the control parameters 20B are set or the model 16 in which the model parameters 16A are set.
  • the controller 51 is network-connected to the driving equipment 55 via an industrial field network, and controls various driving equipment 55 .
  • the controller 51 controls the drive equipment 55 by executing the control program 15 using the control parameters 20A.
  • the drive device 55 is a device that directly or indirectly acts on the work in the production process, and operates according to command values from the controller 51 to rotationally drive the rotary knife. More specifically, the drive device 55 includes a servomotor driven by PWM (Pulse Width Modulation) according to a command value.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • a measuring device such as a sensor associated with the drive device 55 measures the behavior of the servo motor that operates according to the command value and outputs the behavior value.
  • the controller 51 performs IO (Input Output) refresh including a process of acquiring as input data a behavior value indicating behavior according to the command value, and a process of calculating a command value based on the input data and outputting it to the drive device 55 every control cycle. run to Note that the period for executing IO refresh may be a predetermined period, and is not limited to the control period.
  • IO Input Output
  • the first collection unit 60 collects the behavior value D1 indicating the behavior of the drive device 55 in synchronization with the control cycle.
  • the first collection unit 60 may be various sensors including an encoder for detecting the behavior value D1 of the drive device 55, or may be a collection program for data collection.
  • the behavior value D1 includes, for example, the position, speed, number of revolutions, acceleration, angular velocity, angular acceleration, etc. of each portion of the drive device 55 .
  • the simulator 21 includes a controller emulator 120, an actuator emulator 124, and a virtual time generator 122.
  • the virtual time generator 122 outputs a virtual time for synchronously operating the controller emulator 120 and the actuator emulator 124 .
  • the controller emulator 120 and the actuator emulator 124 operate synchronously with a period based on the time step ti according to virtual time.
  • the controller emulator 120 is a program for calculating behavior of the controller 51 .
  • the actuator emulator 124 is a program for calculating the behavior of the driving equipment 55 .
  • the actuator emulator 124 calculates a behavior value according to the arithmetic expression of the model 16 based on the command value from the controller emulator 120, and the controller emulator 120 calculates the behavior value from the actuator emulator 124. Based on this, the control program 15 of the control parameter 20B is executed to calculate the command value and output it to the actuator emulator 124 . In this manner, the controller emulator 120 and the actuator emulator 124 exchange command values and behavior values while synchronizing with each other. By this exchange, the IO refresh of the FA system 50 is simulated in the simulator 21 . In this embodiment, the period in which the controller emulator 120 and the actuator emulator 124 are synchronized is based on the control period, but is not limited to this.
  • the second collection unit 130 is a collection program for data collection.
  • the second collection unit 130 collects the behavior values D2 output by the actuator emulator 124 at each time step ti when executing the simulation.
  • the behavior value D2 is, for example, the simulated position, number of rotations, speed, acceleration, angular velocity, angular acceleration, etc. of each portion of the drive device 55 .
  • control parameters 20A and 20B are shown individually in FIG. 1, both may indicate common parameters.
  • the visualizer 27 constitutes a visualization module that visualizes the movement of the controlled object in a three-dimensional virtual space and generates 3D (3-dimensions) drawing data to be drawn on the display 109 .
  • the visualizer 27 renders on the display 109 the emulated movement of the rotary knife based on the trajectory data of the rotary knife of the packaging machine 400 and the image data representing the packaging machine 400 with the rotary knife.
  • Generate drawing data for The image data representing the packaging machine 400 with rotary knives includes the CAD data of the CAD set 139 specified by the control object 19a.
  • the visualizer 27 calculates three-dimensional coordinates P (x, y, z) by performing calculations using a predetermined function on command values (angular velocity representing the amount of rotation, etc.) from the controller emulator 120, and obtains trajectory data. do.
  • the trajectory data includes information indicating the movement of the packaging machine 400 in the three-dimensional virtual space estimated by simulation of the controlled object.
  • the visualizer 27 generates drawing data for three-dimensionally drawing the movement of the packaging machine 400 in a three-dimensional virtual space according to the calculated trajectory data and the image data of the packaging machine 400, and displays it on the display 109 based on the drawing data. display an image. The designer can confirm the simulation results from the rotational behavior of the rotary knife of the packaging machine 400 drawn on the display 109 .
  • the visualizer 27 may calculate the above trajectory data using a function predetermined for the behavior value from the model 16 .
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of FA system 50 having controlled objects according to the present embodiment.
  • information processing system 1 includes FA system 50 and information processing apparatus 10 .
  • the FA system 50 includes, for example, a controller 51 including a PLC, a packaging machine 400, and servo drivers 500A and 500B.
  • Servo drivers 500A and 500B drive servo motors 410 and 56 of packaging machine 400 according to command values from controller 51, respectively.
  • the drive device of the controlled object includes servo drivers 500A and 500B and servo motors 410 and .
  • the information processing device 10 has a configuration corresponding to a computer such as a PC (Personal Computer), a tablet terminal, or a smartphone, for example. Controller 51 and information processing device 10 are connected to field network NW1. EtherNET (registered trademark), for example, is adopted for the field network NW1. However, the field network NW1 is not limited to EtherNET, and any communication can be adopted. For example, the controller 51 and the information processing device 10 may be directly connected by a signal line such as USB (Universal Serial Bus).
  • a signal line such as USB (Universal Serial Bus).
  • the controller 51 and servo drivers 500A and 500B are connected to the field network NW2 in a daisy chain.
  • the field network NW2 it is preferable to adopt a network that performs fixed-cycle communication, in which data arrival time is guaranteed.
  • EtherCAT registered trademark
  • DeviceNet registered trademark
  • CompoNet registered trademark
  • packaging machine 400 includes a plurality of mechanisms that operate in conjunction with each other.
  • the packaging machine 400 includes a transport mechanism including a servo motor 56 associated with a transport path that transports the packaging material 412 in the direction of an arrow 413, a sensor 408 provided midway along the transport path, and a packaging material on the transport path. and a cutting mechanism 406 that cuts the material 412 to produce individual packages 418 .
  • a roll-shaped packaging base material is sequentially delivered to the conveying path from a supply mechanism (not shown), and in the conveying path, the work 414 supplied from a line (not shown) is covered with the packaging base material, so that the work 414 is enclosed.
  • the wrapped packaging material 412 is continuously supplied to the conveying path.
  • Sensor 408 includes, for example, a proximity switch.
  • a sensor 408 is provided so as to be able to detect that the workpiece 414 has passed a predetermined position on the transport path. Sensor 408 outputs trigger 402 when it detects passage of workpiece 414 .
  • the cutting mechanism 406 includes a servo motor 410 , a rotary knife 416 and an encoder 411 .
  • the servo motor 410 drives the rotary knife 416 according to the trigger 402 from the sensor 408 , so that the rotary knife 416 cuts and seals the packaging material 412 to sequentially produce individual packages 418 .
  • the encoder 411 measures the amount of rotation (direction of rotation, angle, number of rotations, etc.) of the servomotor 410 and outputs a measured value 401 .
  • the measured value 401 indicates, for example, the number of revolutions per unit time.
  • the measured value 401 can be acquired as a response to the command value output by the controller 51 by executing the control program 15 .
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of the control program 15 according to this embodiment. Part of the control program 15 of the packaging machine 400 will be described with reference to FIG.
  • the control program 15 of FIG. 4 is a ladder program including a conveying machine FB60 for executing control arithmetic processing of the conveying mechanism of the packaging machine 400 and a cutting machine FB61 for executing control arithmetic processing of the cutting mechanism 406 of the packaging machine 400. written in language. Processing for creating the control program 15 by the information processing device 10 as the control program creation tool 22 will be described.
  • the information processing device 10 searches for the FB set 138 identified by the target ID 1381 of the packaging machine 400 based on the control target 19a of the user setting 19.
  • the retrieved FB set 138 includes the transport machine FB60 and the cutting machine FB61.
  • the conveying machine FB60 and the cutting machine FB61 each have a PID calculation 62 algorithm and a PID calculation 63 algorithm.
  • the transfer machine FB60 is configured to receive a behavior value 64 (rotational speed) of the drive device 55 as an input and output a command value 66 (angular velocity) as a calculation result.
  • the cutting machine FB61 is configured to receive the behavior value 67 (rotational speed) of the driving device 55 and the output of the block Trigger as inputs, and output a command value 69 (angular velocity) as a calculation result.
  • the information processing apparatus 10, as the control parameter setting unit 23, sets PID parameters 65 and PID parameters 68 for the conveying machine FB60 and the cutting machine FB61, respectively, based on the control method 19c of the user setting 19.
  • a trigger 402 is set in addition to the PID parameter 68 for the cutting machine FB61.
  • the controller 51 executes the control program 15 of FIG. More specifically, when the transport machine FB60 is executed, the controller 51 executes the PID calculation 62 so that the rotation speed converges to the target value based on the behavior value 64 indicating the rotation speed and the PID parameter 65, and the execution result is , a command value 66 indicating the angular velocity is output.
  • the block Trigger changes from off to on.
  • the cutting machine FB61 receives the output of the block Trigger as an input parameter and is activated when the output changes from off to on.
  • the controller 51 executes the cutting machine FB61 when it is activated. More specifically, the controller 51 executes the PID calculation 63 so as to converge the rotation speed to the target value based on the behavior value 67 indicating the rotation speed and the PID parameter 68, and as the execution result, the command value 69 indicating the angular velocity. to output
  • the controller 51 outputs a command value 66 for the transfer machine FB60 to the servo driver 500B, and outputs a command value 69 for the cutting machine FB61 to the servo driver 500A.
  • the servo drivers 500A and 500B each have a PWM (Pulse Width Modulation) circuit (not shown).
  • the servo driver 500 ⁇ /b>A generates a PWM signal, which is an electrical signal having a pulse width based on the angular velocity indicated by the command value 66 , using the PWM circuit, and outputs the PWM signal to the servo motor 56 .
  • the servo driver 500B uses a PWM circuit to generate a PWM signal, which is an electrical signal having a pulse width based on the angular velocity indicated by the command value 69, and outputs the PWM signal to the servo motor 410.
  • a PWM signal which is an electrical signal having a pulse width based on the angular velocity indicated by the command value 69.
  • FIG. By periodically and repeatedly executing the control program 15 in this manner, the controller 51 can maintain the rotational speed of the drive device 55 at the target value.
  • variable values of the state of the FB (execution completion state, execution state, execution interrupted state, error state, etc. when the command value is output), and inputs the variable value of the start command.
  • illustration of these variable values is omitted for the sake of explanation.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing an example of a UI for assisting creation of parameters according to this embodiment.
  • the development support tool 20 provides guide information for parameter adjustment including information on the execution result of the simulator 21 as shown in FIG. Output to the UI screen 125 .
  • UI screen 125 displayed on display 109 displays, as guide information, a graph representing time-series behavior values D2 output by model 16 in area 91, and control parameter 20B in area 92.
  • the set code of the control program 15 is displayed, and a 3D image representing the movement of the controlled object drawn by the visualizer 27 is displayed in the area 93 .
  • the UI screen 125 also includes, as guide information, a button 94 that is operated to instruct the execution of a simulation, a button 95 that is operated to adjust (change) parameters and create the control program 15 or the model 16. , and buttons 96 that are operated to adjust parameters.
  • the adjustment tool 123 provides an environment for performing "adjustment amount estimation” when creating a control program or model. When the adjustment tool 123 completes the adjustment of the parameters, the control program 15 is almost complete, and the creation of the corresponding model 16 is also completed. "Estimated amount of adjustment” provides the designer with information about the amount of adjustment.
  • the graph G4 in the area 91 of FIG. 9 indicates the target, and the graph G5 indicates the simulation value.
  • a graph G4 shows an ideal behavior that satisfies the specifications, that is, an ideal chronological change in the number of rotations of the servomotor 410 .
  • graph G5 shows time series changes in behavior values output by model 16 when control program 15 and model 16 are executed by simulator 21 .
  • Graph G4 and graph G5 are output in association with each other on the same time axis.
  • behavior values from the actuator emulator 124 are collected in time series by the second collection unit 130 .
  • Graph G5 is based on collected time-series behavior values.
  • the same time axis as described above is, for example, the elapsed time from when the information processing apparatus 10 started executing the control program 15 in an offline environment and the time after starting to ideally control the drive device according to the specifications. Show progress.
  • the target graph G4 requires time t0 to t5 for the rise.
  • graph G5 requires time t0 to t7 to rise, and the rise is delayed.
  • the information processing apparatus 10 as the adjustment tool 123, needs to adjust the parameter based on the data of the graph in the region 91 and the pattern represented by the change tendency of the difference between the graph G4 and the graph G5 in the "adjustment amount estimation". In addition to determining whether there is an adjustment amount, information on a guideline for the amount of adjustment is provided.
  • the information processing device 10 detects the change tendency of the difference by matching the data of the graph G4 and the graph G5.
  • the information processing apparatus 10 compares the detected change tendency with a plurality of predetermined change patterns to determine which change pattern is matched. For example, it is determined that it matches the rising delay pattern.
  • the information processing device 10 extracts the rise delay time, compares the rise delay time with a threshold, and determines from the comparison result whether it is necessary to adjust the parameters related to the rise time. For example, when it is determined that the delay time exceeds the threshold, the information processing device 10 selects a parameter to be adjusted and an adjustment method for reducing the delay time indicated by the difference from the LUT (Look Up Table). Search for. It should be noted that the method of specifying the parameter to be adjusted and the adjustment method is not limited to the LUT method, and may be a specification method using learning data by machine learning.
  • the information processing apparatus 10 retrieves I (integral value) of the PID parameters 68 for the control parameter, which is a parameter related to the rise time, as a parameter to be adjusted, and for the model parameter, , search for “coefficient of friction”. Further, as the adjustment amount, both the I (integral value) parameter and the "friction coefficient" are searched for "reduced” from the current values.
  • the information processing apparatus 10 displays guide information for the amount of adjustment on the button 96 of the UI screen 125 .
  • the button 96 includes the current value of the parameter to be adjusted as the coefficient of friction, and an arrow icon that guides the adjustment amount of the coefficient of friction, that is, making it smaller or larger than the current value.
  • the information processing apparatus 10 blinks the icon of the downward arrow indicating "make smaller" among the arrow icons of the button 96 .
  • the designer can operate the button 96 to increase or decrease the value of the coefficient of friction.
  • the friction coefficient after adjustment of the button 96 is set to the model parameter 16A of the model 16, and when the button 94 is operated, the simulation by the simulator 21 is started.
  • the simulator 21 performs a simulation using the model 16 having the adjusted coefficient of friction.
  • the adjustment tool 123 updates the graph G5 of the area 91 according to the simulation results.
  • the adjustment tool 123 performs the above-described "adjustment amount estimation" process based on the comparison between the updated graph G5 and the target graph G4.
  • the designer repeats parameter adjustment (change) and simulation using the control program 15 or model 16 in which the adjusted parameters are set until the difference in rise delay converges to a predetermined value. , terminate the adjustment when converged.
  • the designer Based on the information on the parameter to be adjusted and the amount of adjustment of the button 96 provided by the adjustment tool 123, the designer promptly matches the rise time of the graph G5 after the update of the area 91 with the rise time of the target graph G4. Adjustable.
  • the coefficient of friction is shown as a parameter to be adjusted, but the parameter is not limited to this, and may be a parameter of I (integral value), which is a control parameter.
  • the designer can search the parameter to be adjusted and the amount of adjustment by trial and error from the graph of the area 91 so that the difference (delay) in the rise time becomes small. good.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the computational expression 741 of the model 16 according to this embodiment.
  • the actuator emulator 124 synchronizes with the controller emulator 120 at each time step ti based on the cycle according to the virtual time output by the virtual time generator 122, and based on the command value from the controller emulator 120, A behavior value Y is calculated according to the arithmetic expression 741 in FIG.
  • the actuator emulator 124 calculates behavior values based on the command values from the controller emulator 120 and according to the arithmetic expressions of the model 16 .
  • the computational expression 741 is configured using, for example, a physical simulation model equation in order to calculate the behavior value of the servo motor 410 of the drive device of the packaging machine 400, which is the controlled object.
  • an arithmetic expression 741 indicates that the behavior value Y at time step ti is calculated by function F(X, A, B).
  • the parameter X of the function F indicates the command value 69 (angular velocity) from the cutting machine FB61 of the control program 15
  • the parameter A indicates the physical parameter of the servomotor 410
  • the parameter B indicates the servomotor 410 shows the mechanical parameters of
  • the initial value X0 of the parameter X of the function F is calculated by the function FB(C, D).
  • a parameter C indicates an input parameter for the cutting machine FB61
  • a parameter D indicates a calculation start command for the cutting machine FB61.
  • parameter C indicates initial values for PID parameter 68 and behavior value 67 and parameter D indicates trigger 402 .
  • the actuator emulator 124 calculates the behavior value Y according to the arithmetic expression 741 of the model 16. Thereby, the behavior value Y of the servomotor 410, that is, the behavior value 67 (rotational speed) can be calculated for each time step ti.
  • the visualizer 27 is a device including time-series three-dimensional coordinates P (x, y, z) of an object in the three-dimensional virtual space based on time-series command values 66 and 69 according to the time step ti output from the controller emulator 120 . Compute behavioral data. More specifically, the visualizer 27 generates equipment behavior data representing the operation of the transport mechanism (packaging material 412, work 414, individual package 418) of the packaging machine 400 based on the command value 66 at each time step ti. At the same time, based on the command value 69 at each time step ti, the device behavior data representing the operation of the cutting mechanism (rotary knife 416) is generated.
  • the visualizer 27 generates image data that visualizes the operation of the packaging machine 400 to be controlled in the three-dimensional virtual space based on the equipment behavior data and the images of the CAD set 139 .
  • the image data is output to display 109 .
  • an image showing the operation of the controlled object (packaging machine 400) based on the behavior value calculated by the simulator 21 is displayed on the display 109 as shown in the area 93 of FIG.
  • the visualizer 27 updates and displays the image of the device behavior data at each time step ti.
  • the designer can set the image update cycle for the visualizer 27 via the UI. For example, the designer can visually confirm the movement of the controlled object at a desired speed by setting slow playback, fast forward, rewind, and the like.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a UI for designating a control target according to this embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a UI for designating model parameters according to this embodiment.
  • the designer inputs an identifier 151 such as the name of the controlled object to the information processing apparatus 10 in order to specify the controlled object 19a, and also controls the motion of the drive device as the control method 19c.
  • Specify parameter 152 .
  • the information processing apparatus 10 searches the storage unit for the FB set 138 of the target ID 1381 that matches the identifier 151, and displays the parameter candidates to be set in each FB of the searched FB set 138.
  • FIG. A designer can specify a desired parameter as a control parameter 152 from among the candidate parameters.
  • Candidate parameters to be set in each FB are stored in association with each FB set 138 .
  • the designer inputs mechanical parameters 81 and physical parameters 82 of the driving device (servo motor 410) to be controlled to the information processing device 10 in order to specify the settings 19b. More specifically, the size, direction of movement, initial position, etc. are input to the mechanical parameters 81, and the bearing friction coefficient, mass, density, etc. are input to the description 821 of the physical parameters 82.
  • FIG. 8 the size, direction of movement, initial position, etc. are input to the mechanical parameters 81, and the bearing friction coefficient, mass, density, etc. are input to the description 821 of the physical parameters 82.
  • the bearing or shaft of the servomotor 410 wears out due to long-term use and, as a result, the bearing friction coefficient changes.
  • the change is not limited to physical properties, and may be mechanical properties.
  • it is not limited to changes in the characteristics of the actual machine, and may be changes in the control parameters 20A.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration of adjustment based on the output of the actual machine according to this embodiment.
  • information processing system 1 includes FA system 50, information processing apparatus 10, and storage device 113 as main components for adjustment based on the output of the actual machine.
  • the FA system 50 includes a controller 51 , a drive device 55 and a first collection section 60 .
  • the information processing apparatus 10 includes a controller emulator 120, an actuator emulator 124, a visualizer 27, a second collection unit 130, a calculation unit 131 that calculates a difference D3 between behavior values D1 and D2, and an adjustment tool 123. .
  • the adjustment tool 123 has an adjustment amount determination unit 141 for determining an adjustment amount, an adjustment execution unit 142 for performing adjustment with the determined adjustment amount, and an output unit 143 for outputting information regarding adjustment.
  • the calculator 131 may be provided within the adjustment tool 123 . Configurations other than calculation unit 131 and adjustment tool 123 are as described with reference to FIGS. 1 and 2, and detailed description thereof will not be repeated.
  • the calculation unit 131 compares the time-series behavior value D1 collected by the first collection unit 60 and the time-series behavior value D2 collected by the second collection unit 130 on the same time axis, and calculates a value based on the comparison result. A difference D3 between the behavior values D1 and D2 is calculated and output to the adjustment tool 123 .
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a UI for adjustment processing according to this embodiment.
  • FIG. 10 shows user support information for adjustment, including graphs and guide information 103 for adjustment amounts.
  • the guide information 103 is for adjusting the model parameter 16A based on the difference between the behavior value D2 calculated and collected by the model 16 and the behavior value D1 collected from the actual machine at the same time or at the same time. output guide information.
  • the adjustment target may include the control parameter 20B.
  • the information processing apparatus 10 is configured such that the difference D3 in FIG. 9 calculated by the calculation unit 131 is small, that is, the behavior value D2 calculated by the actuator emulator 124 is matched with the behavior value D1 measured by the actual machine. Then, the above-described "estimation of adjustment amount" is performed to determine the parameter to be adjusted and the adjustment amount.
  • the information processing apparatus collects the behavior values D1 in time series by the first collection unit 60 and the behavior values D1 collected by the second collection unit .
  • Behavior values D2 collected in chronological order are associated with each other and output. More specifically, as shown in FIG. 10, the associations are collected in chronological order by the first collection unit 60 on a two-dimensional graph with the behavior value as the vertical axis and the time axis as the horizontal axis. and plotting the behavior value D1 collected in time series and the behavior value D2 collected in time series by the second collection unit 130 based on the collection time or time.
  • the information processing apparatus 10 plots the time-series behavior value D1 for each control cycle and the time-series behavior value D2 for each time step ti based on the collected time or time, and calculates the behavior values D1 and D2.
  • the graph of FIG. 10 representing changes in is calculated. From the graph, the information processing apparatus 10 determines the rise time (time t0 to t4) required for the behavior value D1 of the actual device to converge to the target TR and the rise time required for the behavior value D2 calculated by the model 16 to converge to the target TR.
  • the time (time t0 to t8) is calculated, and the rise delay is calculated as the difference D3 between the two times.
  • the information processing apparatus 10 creates guide information 103 having a parameter 1341 to be adjusted and an adjustment amount 1342 based on the "estimation of adjustment amount” and outputs it to the display 109.
  • FIG. More specifically, when the difference D3, which is the rise time delay, exceeds a predetermined threshold value, the information processing apparatus 10 determines that the parameter 1341 to be adjusted is the "friction coefficient". Further, the adjustment amount 1342 is determined to "decrease” the friction coefficient based on the occurrence of the difference D3 indicating the delay. Conversely, when the difference D3 does not occur and the start-up of the actual machine is slower, the adjustment amount determination unit 141 determines to "increase” the friction coefficient. In the case of the graph, based on the occurrence of the difference D3 indicating the delay, the adjustment amount 1342 blinks to indicate that the friction coefficient is "decreased".
  • the information processing device 10 adjusts the model parameters 16A based on user operations via the UI. For example, the designer inputs the adjustment amount to the information processing apparatus 10 based on the difference D3 indicated by the graph or the guide information 103 .
  • the information processing device 10 sets the model parameters 16A adjusted by the designer in the model 16 and activates the simulator 21 .
  • the simulator 21 When the simulator 21 is activated, the adjusted model 16 and the control program 15 linked to the model 16 are executed by the controller emulator 120 and the actuator emulator 124, respectively, and the second collection is performed as the execution result of the simulator 21.
  • Unit 130 collects behavior values D2.
  • the information processing device 10 executes processing based on "adjustment amount estimation" for matching the behavior value D2 from the model 16 after adjustment with the behavior value D1 acquired from the FA system 50.
  • the information processing device 10 detects that the difference D3 (starting delay time) satisfies a predetermined convergence condition, it ends the model adjustment process.
  • the convergence condition is satisfied, for example, when the difference D3 between the behavior values D1 and D2 becomes smaller than a predetermined threshold. Alternatively, the convergence condition may be satisfied when the number of adjustments exceeds a predetermined number.
  • the I (integral value) parameter of the PID parameter 68 of the control parameter 20B may be adjusted. .
  • the information processing device 10 sets the adjusted model parameter 16A when the convergence condition is satisfied to the model 16 as a final setting value, or sets the adjusted control parameter 20B to the control associated with the model 16.
  • the information processing apparatus 10 causes the simulator 21 to execute the control program 15 and the model 16, thereby calculating the behavior of the actual servomotor 410 more accurately.
  • the designer may search the parameter to be adjusted and the amount of adjustment by trial and error from the graph of FIG. 10 via the UI tool.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the information processing device 10 according to this embodiment. A configuration for providing a development environment according to this embodiment will be described with reference to FIG.
  • the information processing apparatus 10 has, as main components, an operating system (OS), a processor 102 that executes various programs described later, and an operation for storing data necessary for program execution in the processor 102.
  • a main memory 104 that provides an area, an operation unit 106 that accepts user operations on the information processing apparatus 10 such as a keyboard and mouse, an output unit 108 that outputs processing results such as a display 109, various indicators, and a printer, and a network NW1.
  • a network interface 110 connected to various networks including; an optical drive 112; a local communication interface 116 for communicating with external devices; These components are connected for data communication via an internal bus 118 or the like.
  • the information processing apparatus 10 has an optical drive 112, which is a computer-readable recording medium including an optical recording medium (for example, a DVD (Digital Versatile Disc), etc.) for non-transitory storage of a computer-readable program.
  • Various programs are read from 114 and installed in the storage 111 or the like.
  • Various programs to be executed by the information processing apparatus 10 may be installed via the computer-readable recording medium 114, but are installed by being downloaded from a server device (not shown) on the network via the network interface 110. You may do so.
  • the storage 111 is configured by, for example, an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Flash Solid State Drive), and stores programs executed by the processor 102 .
  • the storage 111 includes a virtual time generation program 119 that implements the virtual time generator 122, a development support program 121 that implements the development support tool 20, a model parameter 16A, and a simulation program 126 that implements the simulator 21.
  • a control parameter 20B a UI program 129 that implements a UI tool when executed, an adjustment program 132 that implements an adjustment tool 123, and a management program 134 that links the control program 15 and the model 16 and manages them as a pair 17.
  • a visualizer program 135 for drawing the behavior of a controlled object using drawing data 136, a pair 17, an FB set 138 for each controlled object, a CAD set 139 for each controlled object, and a basic model 16B.
  • the visualizer program 135 implements the visualizer 27 when executed.
  • the visualizer 27 generates drawing data 136 for drawing the movement of the controlled object on the display 109 based on the virtual space information 105 in the main memory 104 .
  • the virtual space information 105 is the angular velocity indicated by the time-series command value 66 and the command value 69 at each time step ti acquired when the simulator 21 is executed, and the time-series three-dimensional coordinates P ( x, y, z).
  • the visualizer 27 generates drawing data 136 for stereoscopically drawing an object image based on the CAD set 139 to be controlled in the three-dimensional virtual space based on the virtual space information 105 and outputs the drawing data 136 to the display 109 .
  • the object is displayed on the display 109 according to the behavior value calculated by the simulation, and the movement of the machine to be controlled can be reproduced.
  • FIG. 11 shows an example in which a single information processing device 10 implements the development environment
  • the development environment may be implemented by linking a plurality of information processing devices.
  • the information processing apparatus 10 may be caused to perform part of the processing necessary for realizing the development environment, and the remaining processing may be performed by a cloud-based server or an on-premises server.
  • FIG. 11 shows an example in which a development environment is realized by the processor 102 executing one or more programs. It may be implemented using a circuit such as Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • a circuit such as Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • FIG. 12 is a flow chart of creation processing according to the present embodiment. A process of creating the control program 15 or the model 16 by the processor 102 executing the development support tool 20 will be described with reference to FIG. 12 .
  • the processor 102 receives the user settings 19 including the control target 19a, the settings 19b, and the control method 19c from user operations via the UI tool (step S1).
  • the processor 102 searches the storage 111 for the FB set 138 and CAD set 139 corresponding to the object ID 1381 and object ID 1391 indicating the control object 19a (step S3). Thereby, the processor 102 determines the FB set 138 and the CAD set 139 corresponding to the controlled object 19a.
  • the processor 102 sets the control parameter 20B based on the control method 19c to each FB of the determined FB set 138 (step S5), and sets the model parameter 16A based on the setting 19b as a model. 16 is set (step S7).
  • the processor 102 executes the control program 15 set with the control parameter 20B and the model 16 set with the model parameter 16A to simulate the behavior of the controlled object (step S10).
  • the processor 102 executes visualization processing for generating drawing data 136 based on command values calculated by the simulation (step S11).
  • the display 109 is driven based on the drawing data 136, and the display 109 draws the movement of the controlled object.
  • the processor 102 repeats the simulation while changing (adjusting) the control parameter 20B or the model parameter 16A by the "estimation of adjustment amount" described above (step S12).
  • the processor 102 acquires the control parameters 20B and the model parameters 16A through simulation.
  • the processor 102 as the linking unit 26, creates and stores a pair 17 linking the control program 15 and the model 16 in which the acquired parameters are set (step S13).
  • the processor 102 builds the control program 15 as the builder 18, and the processor 102 transfers the built control program 15 to the controller 51 (step S15).
  • the processor 102 can transfer the control program 15 to the controller 51 as a program having the control parameters 20B roughly adjusted so that the actual machine can be controlled according to the specifications.
  • the controller 51 treats the control parameter 20B as the control parameter 20A. In this way, under the online environment, the user can mostly adjust the adjusted control program 15, thus reducing the burden of adjustment work.
  • FIGS. 13 and 14 are flow charts of adjustment processing based on the output of the actual machine according to the present embodiment.
  • the processor 102 of the information processing apparatus 10 performs adjustment processing based on the output of the actual machine as the adjustment tool 123 .
  • the coefficient of friction of parameter A of model 16 is adjusted, but the same applies even if control parameter 20B is .
  • the processing of FIGS. 13 and 14 will be described with reference to FIG. 9 as appropriate.
  • the processor 102 compares the difference D3 from the calculator 131 with a threshold, and determines whether the model parameter 16A needs to be adjusted based on the comparison result (step S20). For example, the delay time of the difference D3 is compared with a threshold, and when it is detected that the difference D3 exceeds the threshold based on the result of the comparison, it is determined that the model parameter 16A needs to be adjusted (YES in step S20), and the process proceeds to step S21. Transition. When processor 102 detects that difference D3 does not exceed the threshold (NO in step S20), processor 102 repeats step S20 or ends the adjustment process.
  • step S21 the processor 102 receives the behavior value D1 of the servomotor 410 of the FA system 50 and stores 1 to N control cycles (step S21). Thereby, the processor 102 stores the time-series behavior values D1.
  • the processor 102 compares the project when the actual machine is in operation with the project in the offline environment, and determines whether the result of the comparison shows a match (step S23). More specifically, the processor 102 compares the control parameter 20A acquired from the controller 51 with the control parameter 20B under the offline environment, and determines whether the values of both parameters match based on the result of the comparison. When the processor 102 determines that the values of both control parameters match (YES in step S23), it proceeds to step S27.
  • the processor 102 matches the offline environment project with the actual machine project (step S25). More specifically, the processor 102 adjusts/changes the control parameters 20B under the offline environment so as to match (match) the control parameters 20A acquired from the online environment.
  • the processor 102 determines whether a design change has been made to the actual machine at the site of the production process (step S27). More specifically, the processor 102 makes the determination based on the user's operation received from the designer.
  • the design change of the actual machine includes change or adjustment of mechanical properties such as the size and position of the servomotor 410 .
  • the processor 102 determines that the design has been changed based on the user's operation (NO in step S27), the processor 102 sets mechanical parameters corresponding to the changed mechanical characteristics of the actual machine to the model parameters 16A based on the user's operation. (Step S29). More specifically, the processor 102 changes the parameter B of the formula 741 of the model 16 so as to indicate the size and position mechanical parameters indicating the input mechanical properties.
  • the processor 102 executes an adjustment process based on "adjustment amount estimation" for matching the behavior value D2 from the model 16 after adjustment with the behavior value D1 acquired from the FA system 50 (steps S31, S33, S35) are performed. More specifically, processor 102 estimates (calculates) parameter A such as the coefficient of friction in equation 741 of model 16 (step S31). Details of the processing in step S31 will be described later with reference to FIG.
  • the processor 102 outputs guidance information including the result of the adjustment process (step S33). For example, as a result of the adjustment process, the value of the friction coefficient after adjustment is displayed on the display 109 .
  • the processor 102 accepts the designer's user operation and determines whether or not the accepted user operation indicates "OK” (step S35). When the processor 102 determines that the user operation does not indicate "OK” (NO in step S35), the process proceeds to step S31 and continues the parameter adjustment process.
  • step S35 when the processor 102 determines that the user operation indicates "OK" (YES in step S35), the processor 102 rewrites the friction coefficient of the model parameter 16A to the adjusted friction coefficient, thereby changing the model parameter 16A to Update (step S37). For example, when the designer determines from the graph of FIG. input.
  • the parameter adjustment processing (step S31) using the temporary parameter set will be described with reference to FIG.
  • the temporary parameter set includes parameter B including the coefficient of friction and parameter A input in step S29.
  • the temporary parameter set is updated by changing the friction coefficient to be adjusted, and a new temporary parameter set is generated each time it is updated.
  • the processor 102 generates a temporary parameter set for the model parameters 16A in the parameter adjustment process (step S311).
  • a temporary parameter set is generated by setting an initial value for the coefficient of friction.
  • the processor 102 as the simulator 21, repeatedly executes the control program 15 and the model 16 in which the temporary parameter set generated in step S311 is set as a model parameter at each time step ti, and generates a simulation result (step S313). ).
  • the generated simulation results show the time-series behavior values D2 according to the time step ti.
  • the processor 102 determines whether the difference D3 between the time-series behavior value D2, which is the simulation result, and the time-series behavior value D1 of the actual machine stored in step S21 is sufficiently small (step S315). More specifically, for example, the difference D3 is compared with a threshold, and it is determined whether the difference D3 is sufficiently small based on the comparison result.
  • step S315 the process returns to step S311.
  • the processor 102 generates a new temporary parameter set by changing the friction coefficient of the current temporary parameter set.
  • Processor 102 executes a simulation using the generated new temporary parameter set (step S313).
  • the processor 102 determines whether the difference D3 between the time-series behavior value D2 as the simulation result and the time-series behavior value D1 of the actual machine stored in step S29 is sufficiently small (step S315).
  • the processor 102 repeats the simulation and the generation of the formal parameter set based on the simulation results until the difference D3 becomes sufficiently small, that is, until the optimum formal parameter set is obtained.
  • the processor 102 determines that the difference D3 is sufficiently small (YES in step S315), the processor 102 adopts the most recently generated temporary parameter set as the model parameter 16A (step S317). More specifically, processor 102 rewrites model parameters 16A with the most recently generated set of formal parameters. As a result, the model parameters 16A under the offline environment can be matched with the mechanical characteristics or physical characteristics of the actual machine under the online environment.
  • the information processing device 10 changes the control parameter 20B and the model parameter 16A to the changes in the control parameter 20A in the online environment and the mechanical and physical characteristics of the actual machine. can be changed (adjusted) in accordance with changes in
  • step S315 the difference D3 is used as the condition for terminating the processing of the algorithm, but the termination determination condition is not limited to the condition using the difference D3.
  • the number of times the processes of steps S311 to S315 have been repeated may be used as the end determination condition.
  • the processor 102 stores the best temporary parameter set obtained in the process of repeating the process, and adopts the best temporary parameter set as the optimum temporary parameter set.
  • the processor 102 of the information processing device 10 executes the program in the storage 111 to provide the user with a development environment for the control program 15 or the model 16 in an offline environment.
  • Programs and data for realizing the development environment may be downloaded to the storage 111 via the network interface 110 or the local communication interface 116 and communication line. Alternatively, it may be downloaded to the storage 111 via the recording medium 114 .
  • the recording medium 114 stores information such as programs by electrical, magnetic, optical, mechanical or chemical action so that computers, other devices, machines, etc. can read the information such as programs. It is a medium to The information processing apparatus 10 may acquire programs or data for realizing the development environment from the recording medium 114 .
  • a program can be executed by one or more processors such as the processor 102, or by a combination of processors and circuits such as ASICs (Application Specific Integrated Circuits) and FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays).
  • processors such as the processor 102
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • FPGAs Field-Programmable Gate Arrays
  • the one or more program elements corresponding to the controlled object (19a) designated by the user operation are retrieved from the storage means, and the one or more program elements retrieved are stored in the drive designated by the user operation.
  • [Configuration 3] further comprising a simulator (21) that executes a simulation for calculating the behavior of the drive device and a controller (51) that controls the drive device,
  • the simulation is a process (120) of executing the control program and outputting a command value for controlling the drive device; and a process (124) for executing the model with the command value as input and calculating a behavior value indicating the behavior of the drive device, wherein the simulator receives the behavior value calculated by the model as input and performs the control run the program and collecting means (130) for collecting said behavior values when said simulation is running;
  • the information processing apparatus according to configuration 2, further comprising means for outputting the behavior value (G5) collected by the collecting means and the target behavior value (G4) in association with the behavior value.
  • the information processing apparatus according to configuration 3 further comprising: [Configuration 5] The information processing apparatus according to configuration 4, wherein the guide information includes an identifier of a parameter to be adjusted and an adjustment amount of the parameter that reduces the difference.

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Abstract

制御対象の制御プログラムと当該制御対象の駆動機器のモデルを取得する。情報処理装置(10)は、ユーザ操作により指定された制御対象を駆動する駆動機器を制御するための1つ以上のプログラム要素(138)に、ユーザ操作により指定された当該駆動機器の制御の仕方(19c)に基づく制御パラメータを設定して制御プログラム(15)を作成し、作成された制御プログラムを、ユーザ操作により指定された制御対象に対応の駆動機器の挙動を算出するためのモデル(16)に紐付けて管理する。

Description

情報処理装置、方法およびプログラム
 本開示は、FA(Factory Automation)の機器を制御するプログラムを開発する環境を提供するための技術に関する。
 様々な生産現場において、生産工程を自動化するためのFAシステムが普及している。FAシステムは生産工程に備えられる制御対象の機器と、制御プログラムを実行するPLC(Programmable Logic Controller)などの制御装置を備える。
 通常、設計者は、制御プログラムの開発にシミュレータを利用することができる。シミュレータは、制御対象の制御プログラムを実行し、その実行結果を用いて当該制御対象の挙動を算出するためのモデルを実行する。シミュレーションを支援するための技術に関し、特開2016-42378号公報(特許文献1)は、視覚センサを含めた統合的なシミュレーションを実現することが可能なシミュレーション装置を開示する。
特開2016-42378号公報
 生産現場の多様性が高まる傾向にあり、当該多様性に追従するために、制御対象の制御プログラムと制御対象の駆動する機器のモデルを簡単に取得したいとの要望がある。特許文献1は、制御プログラムと対応のモデルを取得する仕組みは提案していない。
 本開示は、制御対象の制御プログラムと当該制御対象の駆動機器のモデルとを簡単に取得できる構成を提供することである。
 本開示にかかる情報処理装置は、当該情報処理装置に対するユーザ操作を受付ける操作受付手段と、複数の制御対象のそれぞれについて、当該制御対象を駆動する駆動機器を制御するための1つ以上のプログラム要素を格納する格納手段と、ユーザ操作により指定された制御対象に対応する1つ以上のプログラム要素を格納手段から検索し、検索された1つ以上のプログラム要素に、ユーザ操作により指定された駆動機器の制御の仕方に基づく制御パラメータを設定して制御プログラムを作成するプログラム作成手段と、プログラム作成手段が作成した制御プログラムを、ユーザ操作により指定された制御対象の駆動機器の挙動を算出するためのモデルに紐付けて管理する管理手段と、を備える。
 上述の開示によれば、ユーザが指定した制御対象と制御の仕方に基づく制御プログラムを作成し、作成された制御プログラムをモデルに紐付けて管理する。これにより、ユーザは制御対象と制御の仕方を指定することで、制御対象の制御プログラムと当該制御対象の駆動機器のモデルとを簡単に取得できる。
 上述の開示において、情報処理装置は、ユーザ操作により設定された駆動機器の機械的特性または物理的特性に基づくモデルパラメータをモデルに設定するモデル作成手段を、さらに備える。
 上述の開示によれば、情報処理装置は、ユーザ設定を受け付けることで、ユーザ設定に基づくモデルパラメータを有するモデルを作成できて、作成に要する時間を短縮できる。
 上述の開示において、情報処理装置は、駆動機器と当該駆動機器を制御するコントローラの挙動を算出するシミュレーションを実行するシミュレータを、さらに備え、シミュレーションは、制御プログラムを実行し、駆動機器を制御するための指令値を出力する処理と、指令値を入力としてモデルを実行し、駆動機器の挙動を示す挙動値を算出する処理と、を備え、シミュレータは、モデルによって算出された挙動値を入力として制御プログラムを実行し、シミュレーションが実行されているときに挙動値を収集する収集手段と、収集手段によって収集された挙動値と、当該挙動値に関連付けて目標の挙動値とを出力する手段を、さらに備える。
 上述の開示によれば、情報処理装置は、シミュレーションして算出される駆動機器の挙動を、目標の挙動に関連付けて、ユーザに提示できる。
 上述の開示において、情報処理装置は、収集された挙動値と目標の挙動値との間の差の大きさに基づき、制御パラメータまたはモデルパラメータを調整するためのガイド情報を出力する調整手段を、さらに備える。
 上述の開示によれば、情報処理装置は、パラメータを調整するためのガイド情報をユーザに提示することができる。
 上述の開示において、上記のガイド情報は、調整対象のパラメータの識別子と、上記の差が小さくなるような当該パラメータの調整量とを含む。
 上述の開示によれば、情報処理装置は、ガイド情報によって、ユーザに、調整対象のパラメータとその調整量を提示して、調整の目安を提供できる。
 上述の開示においては、情報処理装置は、ユーザ操作によって指定される調整対象のパラメータおよび当該パラメータの調整量に基づき、制御プログラムに設定されている制御パラメータまたはモデルに設定されているモデルパラメータを調整する調整処理を実施する。
 上述の開示によれば、情報処理装置は、調整後のパラメータを制御プログラムまたはモデルに再設定できる。
 上述の開示において、シミュレータは、上記の差が予め定められた値に収束するまで、上記の調整処理が実施される毎に、上記のシミュレーションを実行する。
 上述の開示によれば、情報処理装置は、差が収束するまで、調整後パラメータでシミュレーションを繰返し実施する。したがって、差が収束すると、パラメータ調整とシミュレーションは自動で停止されるので、調整に要する時間は短縮される。
 本開示の他の局面によれば、方法は、ユーザ操作を受付けるステップと、ユーザ操作により指定された制御対象を駆動する駆動機器を制御するための1つ以上のプログラム要素に、ユーザ操作により指定された当該駆動機器の制御の仕方に基づく制御パラメータを設定して制御プログラムを作成するステップと、作成するステップにおいて作成された制御プログラムを、ユーザ操作により指定された制御対象に対応の駆動機器の挙動を算出するためのモデルに紐付けて管理するステップと、を備える。
 上述の開示によれば、方法が実施されると、ユーザが指定した制御対象と制御の仕方に基づく制御プログラムが作成され、作成された制御プログラムをモデルに紐付けて管理される。これにより、ユーザは制御対象と制御の仕方を指定することで、制御対象の制御プログラムと当該制御対象の駆動機器のモデルとを簡単に取得できる。
 本開示のさらなる他の局面によれば、上記に述べた方法をプロセッサに実行させるためのプログラムが提供される。
 上述に開示においては、プロセッサがプログラムを実行すると、ユーザが指定した制御対象と制御の仕方に基づく制御プログラムが作成され、作成された制御プログラムをモデルに紐付けて管理される。これにより、ユーザは制御対象と制御の仕方を指定することで、制御対象の制御プログラムと当該制御対象の駆動機器のモデルとを簡単に取得できる。
 本開示によれば、制御対象の制御プログラムと、制御対象の駆動機器のモデルとを簡単に取得できる。
本実施の形態に係る情報処理システム1の構成を模式的に示す図である。 本実施の形態に係る開発環境の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態に係る制御対象を有するFAシステム50の構成を模式的に示す図である。 本実施の形態に係る制御プログラム15の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態に係るパラメータの作成を支援するUIの一例を模式的に示す図である。 本実施の形態に係るモデル16の演算式741の一例を示す図である。 本実施の形態に係る制御対象を指定するUIの一例を示す図である。 本実施の形態に係るモデルパラメータを指定するUIの一例を示す図である。 本実施の形態に係る実機の出力に基づく調整の構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係る調整処理のためのUIの一例を示す図である。 本実施の形態に係る情報処理装置10の構成の一例を示す模式図である。 本実施の形態に係る作成処理のフローチャートである。 本実施の形態に係る実機の出力に基づく調整処理のフローチャートである。 本実施の形態に係る実機の出力に基づく調整処理のフローチャートである。
 以下、図面を参照しつつ、本発明に従う実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。
 <A.適用例>
 本発明の適用例について説明する。本実施の形態に従う情報処理装置10は、生産工程に備えられる制御対象である機械を駆動するための駆動機器(以下、実機ともいう)の制御プログラム15と当該駆動機器のモデル16を開発する環境を提供する。
 図2は、本実施の形態に係る開発環境の一例を模式的に示す図である。情報処理装置10は、シミュレータ21を利用してユーザ設定19に基づき制御プログラム15およびモデル16を開発するための開発支援ツール20と、作成された制御プログラム15を実行可能形式に変換するビルダ18と、開発に関する情報を格納する記憶部とを備える。設計者は、情報処理装置10が提供するUIツールを操作して、開発支援ツール20およびビルダ18を操作できる。
 情報処理装置10は、ビルダ18によって変換された制御プログラム15を、実機を制御するコントローラ51に転送する。コントローラ51は、転送された制御プログラム15を実行することによって実機を制御する。コントローラ51は、典型的にはPLCを含むが、PLCの名称に限定されず、コントローラは実機を制御する制御装置全般を指す概念である。
 制御プログラム15は、ユーザプログラムの一例であってサイクリック実行型のプログラム言語(たとえば、ラダー言語やST(Structured Text)言語)で記述される。より具体的には、制御プログラム15は、ユーザプログラムを構成するPOU(Program Organization Unit)と呼ばれる基本的な構成要素であるプログラム要素として、FU(Function),FB(Function Block)などを有するラダープログラムを含む。制御プログラム15は、ラダープログラムのようなサイクリック実行型のプログラム言語で記述されるプログラムに限定されず、例えば、逐次実行型の言語で記述されるプログラムも含み得る。本実施の形態では、制御プログラム15を構成するプログラム要素として、主にFBを説明するが、FUであっても本実施の形態は同様に適用できる。
 ユーザ設定19は、ユーザが指定する制御対象(機械)を識別する識別子を含む制御対象19aと、モデル16のパラメータに関する設定19bと、実機の制御方法を示す制御の仕方19cを有する。
 記憶部は、制御対象になり得る複数の機械それぞれについて、当該機械を識別する対象ID1381を有するFB(Function Block)セット138と、当該機械を識別する対象ID1391を有するCAD(Computer-Aided Design)セット139とを格納するとともに、後述するペア17を格納する。FBセット138は、対応の機械を制御するための制御演算処理を実現する1または複数のFBを含む。CADセット139は、対応の機械の3次元形状を表す1または複数の画像のデータとともに、制御対象(機械)の駆動機器の基本モデル16Bを含む。基本モデル16Bは、未だ、具体的なモデルパラメータが未設定のモデル、例えば初期値のモデルパラメータが設定された状態のモデルを示す。
 制御プログラム作成ツール22は、ユーザ設定19の制御対象19aの識別子に基づき、記憶部から当該識別子に一致する対象ID1381のFBセット138を検索する。制御パラメータ設定部23は、検索されたFBセット138のFBに、ユーザ設定19の制御の仕方19cに基づく制御用の制御パラメータを設定する。本実施の形態では、制御の仕方19cは、制御対象の機械または駆動機器の仕様書データが示す制御のための仕様値を含む。制御パラメータ設定部23は、制御の仕方19cが示す仕様値を、予め定められた換算式を用いて、制御パラメータの値に換算し、換算後の制御パラメータをFBに設定する。本実施の形態では、「パラメータ」とは、パラメータを表す変数に相当し、「パラメータを設定する」とは、パラメータを表す変数の種類を設定する、または変数に値を設定することを意味する。また「パラメータを調整する」、「制御プログラム15を調整する」または「モデル16を調整する」とは、本実施の形態では、パラメータの値を調整(変更)することを意味する。
 制御パラメータは、FBが実現する制御演算処理のパラメータを含む。例えば、制御対象の実機がサーボモータを含む場合、当該制御演算処理はPID(Proportional-Integral-Differential Controller)演算を含み得る。PIDパラメータは、例えばゲイン、目標値、時定数などを含む。制御パラメータの種類は、制御の仕方によって相違し、これらに限定されない。例えば、制御パラメータには、演算のタイミングを示すトリガが含まれ得る。制御パラメータ設定部23が制御パラメータをFBセット138の各FBに設定することにより、仕様に基づく制御プログラム15が作成される。
 モデル作成ツール24は、ユーザ設定19の制御対象19aに識別子に基づき、記憶部から当該識別子に一致する対象ID1391のCADセット139と基本モデル16Bを検索する。モデルパラメータ設定部25は、検索された基本モデル16Bに、ユーザ設定19の設定19bに基づくモデルの仕様に基づくモデルパラメータを設定することにより、モデル16を作成する。なお、基本モデル16Bは、ユーザ設定19の設定19bによって提供されてもよい。
 より具体的には、モデルは制御対象の駆動機器(実機)の挙動を算出する物理演算式を含む各種演算式で示されて、モデルパラメータは、当該モデルの演算式に設定されるべきパラメータを表す。モデルパラメータは、実機の機械的特性と物理的特性のパラメータを含む。設定19bは機械的特性と物理的特性とを示す。機械的特性に基づくパラメータ(以下、メカパラメータともいう)は、サイズ、位置などに基づくパラメータを含み、物理的特性のパラメータ(以下、物理パラメータともいう)は、摩擦係数、質量(重さ)などに基づくパラメータを含む。物理パラメータは、例えば、駆動機器がサーボモータを含んで構成される場合、摩擦係数は、モータ軸受けの摩擦係数を含み得る。なお、メカパラメータおよび物理パラメータの種類はこれらに限定されない。
 開発支援ツール20は、制御パラメータが設定された制御プログラム15およびモデルパラメータが設定されたモデル16を、シミュレータ21を用いて実行することにより、制御パラメータが調整された制御プログラム15を取得し、調整後の制御プログラム15をコントローラ51に転送する。
 より具体的には、シミュレータ21は、入力としての挙動値に基づき制御プログラム15を実行し、実行結果である制御の指令値を入力としてモデル16の演算を実行し、算出値である実機の挙動を示す挙動値を制御プログラム15の入力として出力する。シミュレータ21は、この一連の処理を、後述するタイムステップti(i=1,2,3・・・)毎に繰り返し実行する。これにより、シミュレータ21は、制御プログラム15およびモデル16を実行することによって、制御プログラム15によって実機が制御された場合の実機の挙動を推定することができる。本実施の形態では、「挙動を算出する」は、「挙動を推定する」または「挙動を模擬する」を包含し得る概念を示す。
 シミュレーションを実行時は、情報処理装置10は、後述するビジュアライザ27によって、CADセット139のCADデータ(画像)を用いてモデル16が算出する挙動に従う制御対象の動きを視覚化する画像を生成し、生成された画像をディスプレイに表示させる。これにより、設計者に、推定された実機の挙動を視覚的に提示することができる。
 本実施の形態において、駆動機器はサーボモータ等のアクチュエータを含み、指令値は駆動機器の角速度を含む。モデル16によって算出される挙動値は、サーボモータ等の回転数を含む。なお、「指令値」は角速度に限定されず、例えばサーボモータ等のアクチュエータを含む駆動機器に対しての指令、例えば位置、速度、加速度、ジャーク(加加速度)、角度、角加速度、角加加速度等の数値を指令として表したものであってもよい。
 設計者は、開発支援ツール20を操作して、制御プログラム15を開発するとき、制御プログラム作成ツール22を操作することにより、仕様を満たす挙動値を導出できるように制御パラメータを調整し、制御プログラム15を作成する。また、設計者は、開発支援ツール20を操作して、モデルパラメータを調整することによって、モデル16を作成する。
 より具体的には、シミュレータ21は、周期なタイムステップti毎に、制御プログラム15とモデル16を実行する。シミュレーションの開始時に、モデル16は設定19bが示すモデルパラメータが設定されて、制御プログラム15には制御の仕方19cに基づく制御パラメータが設定されている。タイムステップtiにおいて、モデル16からの挙動値を入力にして制御プログラム15が実行されて、当該制御プログラム15からの指令値を入力にしてモデル16が実行されて挙動値が算出さる。次のタイムステプt(i+1)で、制御プログラム15は直前のタイムステップtiで算出された挙動値を入力にして実行される。このように、シミュレータ21によって、タイムステップti毎の時系列の挙動値が導出される。
 シミュレータ21から導出された時系列の挙動値が、仕様に示される目標の挙動値から乖離している場合、開発支援ツール20は、設計者のユーザ操作に基づき、乖離の程度に基づき制御パラメータを調整し、調整後の制御パラメータが設定された制御プログラム15を用いて、上記のシミュレーションを実施する。開発支援ツール20は、シミュレータ21から導出される時系列の挙動値が、目標の挙動値に整合すると検出されるまで、制御パラメータを調整しながら、シミュレーションを繰り返し実行する。このとき、開発支援ツール20は、ユーザ操作に基づき、モデルパラメータを調整し、調整後のモデル16を用いてシミュレーションを実行してもよい。
 紐付け部26は、制御プログラム15をモデル16に紐付けてペア17で格納することにより管理する管理モジュールの一実施例である。より具体的は、開発支援ツール20は、シミュレータ21から導出される時系列の挙動値が、目標の挙動値に整合すると検出したときに、紐付け部26は、調整後の制御パラメータが設定された制御プログラム15をモデル16(または調整後のモデルパラメータが設定されたモデル16)に紐付けて、ペア17を生成し格納する。
 ユーザ設定19(制御対象19a、設定19bおよび制御の仕方19c)を情報処理装置10に対して入力し、開発支援ツール20を操作することにより、設計者は、仕様を満たすように実機を制御する制御プログラム15を取得し、これを工場の生産現場等のオンライン環境下のコントローラ51に転送することができる。
 このように制御プログラム15は、開発支援ツール20が提供するオフライン環境において、あらかた調整されているので、オンライン環境で実機を用いた調整時間を削減できる。
 また、制御プログラム15およびモデル16をペア17で管理することは、両者を、オンライン環境下の制御プログラム15および実機の機械的特性または物理的特性に整合させるシーンにおいて有用である。
 より具体的には、オンライン環境の変化に因り、コントローラ51が実行する制御プログラム15の制御パラメータは調整され、または実機の機械的特性または物理的特性が変化する。設計者は、オンライン環境の変化をオフライン環境下の制御プログラム15およびモデル16に反映するように、再度、オフライン環境下で制御プログラム15およびモデル16のパラメータを調整する。このようなシーンでは、両者がペア17で管理されていることによって、設計者は調整の対象を簡単に特定できる。これにより、同一のオフライン環境下で複数の制御プログラム15が開発される場合、または、制御プログラム15の調整後のバージョンを管理する場合であっても、ペア17の管理により、調整対象を容易に特定できる。
 上記に述べたオンライン環境の変化をオフライン環境下の制御プログラム15およびモデル16に反映する構成を説明する。
 当該構成においては、オンライン環境において、駆動機器を制御する指令値を出力する制御プログラム15をコントローラに実行させ、当該指令値に従って当該駆動機器を制御する。オフライン環境では、情報処理装置10は、制御プログラム15を実行することによりコントローラの挙動を算出するコントローラエミュレーションを実行し、コントローラエミュレーションによって制御プログラム15が実行されるときに出力される指令値を入力として、モデル16を実行することにより駆動機器の挙動値を算出するアクチュエータエミュレーションを実行する。情報処理装置10は、コントローラによって制御プログラム15が実行されているとき、駆動機器の挙動を示すオンライン環境の挙動値を収集する。また、情報処理装置10は、オフライン環境において、コントローラエミュレーションにおいて制御プログラム15が実行されているとき、アクチュエータエミュレーションによって算出されるオフライン環境の挙動値を収集する。情報処理装置10は、オンライン環境下で収集された時系列の挙動値と、オフライン環境下で収集された時系列の挙動値との間の同一時間軸上の差、例えば同じ時間または同じ時刻における差に基づき、制御プログラム15に紐付けされたモデル16に設定されているモデルパラメータを調整する。これにより、情報処理装置10は、制御プログラム15に紐付けされるモデル16を、オンライン環境下の実機の変化が反映された状態に維持することができる。
 上記に述べた「同じ時間」は、例えば、オフライン環境下で情報処理装置10が制御プログラム15を実行開始、すなわちアクチュエータエミュレーションを開始してからの経過時間、および、オンライン環境下でコントローラが制御プログラム15を実行し、当該指令値に従って当該駆動機器を制御開始してからの経過時間を示す。また、上記の「同じ時刻」は、これら両方の経過時間における共通した時刻を示す。
 以下、本実施の形態のより具体的な応用例について説明する。
 <B.システムの全体的なモジュール構成>
 図1は、本実施の形態に係る情報処理システム1の構成を模式的に示す図である。以下では、制御対象は後述する包装機400を例示し、駆動機器は包装機400が有するロータリーナイフを駆動するサーボモータを例示する。なお、制御対象は、包装機400に限定されず、ワークの移動テーブルやワークを搬送するためのコンベアなどであってもよい。
 図1を参照して、情報処理システム1は、FAシステム50と、情報処理装置10と、ディスプレイ109とを含む。FAシステム50は、コントローラ51と、駆動機器55と、第1収集部60とを含む。情報処理装置10は、開発支援ツール20と、シミュレータ21と、ビジュアライザ27と、第2収集部130とを含む。開発支援ツール20は、制御パラメータ20Bが設定される制御プログラム15またはモデルパラメータ16Aが設定されるモデル16を調整するための調整ツール123を有する。
 コントローラ51は、産業用のフィールドネットワークで駆動機器55とネットワーク接続されており、各種の駆動機器55を制御する。
 コントローラ51は、制御パラメータ20Aを用いて制御プログラム15を実行することにより駆動機器55を制御する。駆動機器55は、生産工程において直接的または間接的にワークに対して作用を及ぼす機器であり、駆動機器55は、コントローラ51からの指令値に従って動作し、ロータリーナイフを回転駆動する。駆動機器55は、より具体的には、指令値に従い、PWM(Pulse Width Modulation)駆動されるサーボモータを含む。駆動機器55に関連のセンサ等の計測デバイスは指令値に従って動作するサーボモータの挙動を計測し挙動値を出力する。コントローラ51は、指令値に従う挙動を示す挙動値を入力データとして取得する処理、および、入力データに基づき指令値を算出し駆動機器55へ出力する処理を含むIO(Input Output)リフレッシュを制御周期毎に実行する。なお、IOリフレッシュを実行する周期は、予め定められた周期であればよく、制御周期に限定されない。
 第1収集部60は、制御周期に同期して駆動機器55の挙動を示す挙動値D1を収集する。第1収集部60は、駆動機器55の挙動値D1を検知するためのエンコーダを含む各種センサであってもよいし、データ収集のための収集プログラムであってもよい。挙動値D1は、たとえば、駆動機器55の各部分の位置、速度、回転数、加速度、角速度、角加速度などを含む。
 シミュレータ21は、コントローラエミュレータ120と、アクチュエータエミュレータ124と、仮想時刻ジェネレータ122とを含む。仮想時刻ジェネレータ122は、コントローラエミュレータ120とアクチュエータエミュレータ124とを同期して動作させるための仮想時刻を出力する。コントローラエミュレータ120とアクチュエータエミュレータ124とは、仮想時刻に従うタイムステップtiに基づく周期で同期して動作する。コントローラエミュレータ120は、コントローラ51の挙動を算出するためのプログラムである。アクチュエータエミュレータ124は、駆動機器55の挙動を算出するためのプログラムである。
 より具体的には、タイムステップti毎に、アクチュエータエミュレータ124は、コントローラエミュレータ120からの指令値に基づきモデル16の演算式に従って挙動値を算出し、コントローラエミュレータ120は、アクチュエータエミュレータ124からの挙動値に基づき制御パラメータ20Bの制御プログラム15を実行して指令値を算出しアクチュエータエミュレータ124出力する。このように、コントローラエミュレータ120とアクチュエータエミュレータ124とは同期しながら、指令値と挙動値とを遣り取りする。この遣り取りによって、シミュレータ21においてFAシステム50のIOリフレッシュが模擬される。本実施の形態では、コントローラエミュレータ120とアクチュエータエミュレータ124とが同期する周期は、制御周期に基づく周期とするが、これに限定されない。
 第2収集部130は、データ収集のための収集プログラムである。第2収集部130は、シミュレーションを実行時に、アクチュエータエミュレータ124がタイムステップti毎に出力する挙動値D2を収集する。挙動値D2は、たとえば、駆動機器55の各部分のシミュレーション上における位置、回転数、速度、加速度、角速度、角加速度などである。
 図1では、制御パラメータ20A,20Bを個別に記載するが、両者は共通するパラメータを示し得る。
 (b1.ビジュアライズの構成)
 ビジュアライザ27は、制御対象の動きを、3次元仮想空間に視覚化してディスプレイ109に描画する3D(3-dimensions)描画データを生成する視覚化モジュールを構成する。
 より具体的には、ビジュアライザ27は、包装機400のロータリーナイフの軌跡データと、ロータリーナイフを有する包装機400を表す画像データとに基づいて、ロータリーナイフのエミュレートされた動きをディスプレイ109に描画する描画データを生成する。ロータリーナイフを有する包装機400を表す画像データは、制御対象19aによって指定されたCADセット139のCADデータを含む。
 ビジュアライザ27は、コントローラエミュレータ120からの指令値(回転量を表す角速度など)に所定関数を用いて演算を施すことで、3次元座標P(x,y,z)を算出し、軌跡データを取得する。このように軌跡データは、制御対象のシミュレーションによって推定された包装機400の3次元仮想空間における動きを示す情報を含む。ビジュアライザ27は、算出された軌跡データと包装機400の画像データに従い、包装機400の動きを3次元仮想空間内で立体的に描画するための描画データを生成し、描画データに基づきディスプレイ109に画像を表示させる。設計者は、シミュレーションの結果を、ディスプレイ109に描画される包装機400のロータリーナイフの回転挙動から確認することができる。なお、ビジュアライザ27は、上記の軌跡データをモデル16からの挙動値に予め定められた関数を用いて算出してもよい。
 <C.FAシステム50の構成>
 図3を参照して、FAシステム50の構成とともに制御対象である包装機400の構成を説明する。図3は、本実施の形態に係る制御対象を有するFAシステム50の構成を模式的に示す図である。図3を参照して、情報処理システム1はFAシステム50と、情報処理装置10とを含む。FAシステム50は、例えばPLCを含んで構成されるコントローラ51と、包装機400と、サーボドライバ500A,500Bとを含む。サーボドライバ500A,500Bは、それぞれ、コントローラ51からの指令値に従って、包装機400が有するサーボモータ410,56を駆動する。図3では、制御対象(包装機400)の駆動機器は、サーボドライバ500A,500Bとサーボモータ410,56を含んで構成される。
 情報処理装置10は、たとえば、PC(Personal Computer)、タブレット端末、または、スマートフォンなどのコンピュータに相当する構成を有する。コントローラ51および情報処理装置10は、フィールドネットワークNW1に接続されている。フィールドネットワークNW1には、たとえば、EtherNET(登録商標)が採用される。ただし、フィールドネットワークNW1は、EtherNETに限定されず、任意の通信が採用され得る。たとえば、コントローラ51および情報処理装置10は、USB(Universal Serial Bus)などの信号線で直接接続されてもよい。
 コントローラ51およびサーボドライバ500A,500Bは、デイジーチェーンでフィールドネットワークNW2に接続されている。フィールドネットワークNW2には、データの到達時間が保証される、定周期通信を行うネットワークを採用することが好ましい。このような定周期通信を行うネットワークとしては、EtherCAT(登録商標)、(登録商標)、DeviceNet(登録商標)、CompoNet(登録商標)などが知られている。
 図3を参照して、包装機400は、互いに連係して動作する複数の機構を含んで構成される。具体的には、包装機400は、矢印413の方向に包装材412を搬送する搬送路に関連したサーボモータ56を備える搬送機構と、搬送路の途中に設けられるセンサ408と、搬送路上の包装材412を切断して個別パッケージ418を生成する切断機構406とを含む。
 搬送路には、図示しない供給機構からロール状の包装母材が順次送出されるとともに、搬送路において、図示しないラインから供給されるワーク414が包装母材で覆われることで、ワーク414が封入された包装材412が連続的に搬送路に供給される。センサ408は、例えば近接スイッチを含んで構成される。センサ408は、搬送路の予め定められた位置をワーク414が通過したことを検出することが可能なように設けられる。センサ408は、ワーク414の通過を検出すると、トリガ402を出力する。
 切断機構406はサーボモータ410と、ロータリーナイフ416と、エンコーダ411とを備える。切断機構406では、センサ408からのトリガ402に従って、サーボモータ410がロータリーナイフ416を駆動することで、ロータリーナイフ416が包装材412を切断および封止して個別パッケージ418を順次生成する。エンコーダ411は、サーボモータ410の回転量(回転の方向、角度、回転数など)を計測し、計測値401を出力する。本実施の形態では、計測値401は、例えば単位時間あたりの回転数を示す。図3のFAシステム50では、コントローラ51が制御プログラム15を実行して出力する指令値に対する応答として、計測値401を取得することができる。
 <D.制御プログラムと作成>
 図4は、本実施の形態に係る制御プログラム15の一例を模式的に示す図である。図4を参照して、包装機400の制御プログラム15の一部を説明する。図4の制御プログラム15は、包装機400の搬送機構の制御演算処理を実行するための搬送機FB60と、包装機400の切断機構406の制御演算処理を実行するための切断機FB61を含むラダー言語で記述される。情報処理装置10が、制御プログラム作成ツール22として、制御プログラム15を作成する処理を説明する。
 情報処理装置10は、ユーザ設定19の制御対象19aに基づき、包装機400の対象ID1381で識別されるFBセット138を検索する。検索されたFBセット138は、搬送機FB60と切断機FB61とを含む。搬送機FB60および切断機FB61は、それぞれ、PID演算62のアルゴリズムとPID演算63のアルゴリズムを有する。搬送機FB60は、入力として駆動機器55の挙動値64(回転数)を受付け、演算結果として指令値66(角速度)を出力するよう構成される。切断機FB61は、入力として駆動機器55の挙動値67(回転数)と、ブロックTriggerの出力を受付け、演算結果として指令値69(角速度)を出力するよう構成される。情報処理装置10は、制御パラメータ設定部23として、ユーザ設定19の制御の仕方19cに基づき、搬送機FB60と切断機FB61に、それぞれ、PIDパラメータ65とPIDパラメータ68を設定する。また、ユーザ設定19の制御の仕方19cに基づき、切断機FB61には、PIDパラメータ68に追加しトリガ402が設定される。
 コントローラ51は、図4の制御プログラム15を実行する。より具体的には、コントローラ51は、搬送機FB60を実行するとき、回転数を示す挙動値64とPIDパラメータ65に基づき回転数を目標値に収束させるようにPID演算62を実行し、実行結果として、角速度を示す指令値66を出力する。
 センサ408からトリガ402が出力されると、ブロックTriggerがオフ状態からオン状態に変化する。切断機FB61は、入力パラメータとしてブロックTriggerの出力を受け付けて、当該出力がオフからオンに変化したことに応じて活性化される。コントローラ51は、活性化状態となったとき切断機FB61を実行する。より具体的には、コントローラ51は、回転数を示す挙動値67とPIDパラメータ68に基づき回転数を目標値に収束させるようにPID演算63を実行し、実行結果として、角速度を示す指令値69を出力する。
 コントローラ51は、搬送機FB60の指令値66をサーボドライバ500Bに出力し、切断機FB61の指令値69をサーボドライバ500Aに出力する。サーボドライバ500Aと500Bは、それぞれ、図示しないPWM(Pulse Width Modulation)回路を有する。サーボドライバ500Aは、PWM回路によって、指令値66が示す角速度に基づくパルス幅を有した電気信号であるPWM信号を生成し、サーボモータ56に出力する。サーボドライバ500Bは、PWM回路によって、指令値69が示す角速度に基づくパルス幅を有した電気信号であるPWM信号を生成し、サーボモータ410に出力する。コントローラ51は、このように制御プログラム15を周期的に繰返し実行することにより、駆動機器55の回転数を目標値に維持することができる。
 なお、通常、制御プログラムは、プログラムが用いるパラメータ、入出力値を、変数名を用いて記述されるが、図4の制御プログラム15のFBは、説明のために、変数名に代えて、パラメータと入出力値の説明を用いている。また、FBは、通常、当該FBの状態(指令値を出力したときの実行完了状態、実行中状態、実行中断状態、エラー状態など)の変数値を出力するとともに、起動指令の変数値を入力するが、図4では、説明のために、これら変数値の図示は略されている。
 <E.制御プログラムまたはモデルを作成する構成>
 図5は、本実施の形態に係るパラメータの作成を支援するUIの一例を模式的に示す図である。設計者は、開発支援ツール20を操作して制御プログラム15またはモデル16を作成する場合、開発支援ツール20によって、シミュレータ21の実行結果の情報を含むパラメータ調整のためのガイド情報を、図5のUI画面125に出力する。
 図5を参照して、ディスプレイ109に表示されるUI画面125は、ガイド情報として、領域91にモデル16が出力する時系列の挙動値D2を表すグラフを表示し、領域92に制御パラメータ20Bが設定された制御プログラム15のコードを表示し、領域93にビジュアライザ27が描画する制御対象の動きを表す3D画像を表示する。また、UI画面125には、ガイド情報として、シミュレーションの実行を指示するために操作されるボタン94、パラメータを調整(変更)して制御プログラム15またはモデル16を作成するために操作されるボタン95、および、パラメータを調整するために操作されるボタン96を含む。
 調整ツール123は、制御プログラムまたはモデルを作成するとき「調整量の見積もり」を実施する環境を提供する。調整ツール123によって、パラメータの調整が完了したとき、制御プログラム15はあらかた完成し、対応のモデル16の作成も完了する。「調整量の見積もり」では、設計者に、調整量の情報を提供する。
 より具体的には、図9の領域91のグラフG4は目標を示し、グラフG5はシミュレーション値を示す。グラフG4は、仕様を満たす理想的な挙動、すなわちサーボモータ410の回転数の時系列の理想的な変化を示す。対照的に、グラフG5は、シミュレータ21によって制御プログラム15およびモデル16が実行された場合にモデル16が出力する挙動値の時系列変化を示す。グラフG4とグラフG5は同一時間軸上で互いに関連付けて出力される。シミュレーションを実行時に、第2収集部130によってアクチュエータエミュレータ124からの挙動値が時系列に収集される。グラフG5は、収集された時系列の挙動値に基づいている。上記に述べた同一時間軸は、例えば、オフライン環境下で情報処理装置10が制御プログラム15を実行開始してからの時間の経過および駆動機器を仕様に従い理想的に制御開始してからの時間の経過を示す。
 挙動値(回転数)が目標TRに収束するまでの立ち上がり時間に着目すると、目標のグラフG4では、立ち上がりに時間t0~t5を要する。対照的に、グラフG5では、立ち上がりに時間t0~t7を要しており、立ち上がりに遅れが生じている。
 情報処理装置10は、調整ツール123として、「調整量の見積もり」において、領域91のグラフのデータに基づき、グラフG4とグラフG5の差の変化傾向が表すパターンに基づき、パラメータを調整する必要があるかを判定するとともに、調整量の目安の情報を提供する。
 より具体的には、情報処理装置10は、グラフG4とグラフG5のデータを照合することによって、差の変化傾向を検出する。情報処理装置10は、検出した変化傾向を、予め定められた複数種類の変化パターンと比較することで、いずれの変化パターンにマッチするかを判定する。例えば、立ち上がり遅れのパターンとマッチすると判定する。
 情報処理装置10は、立ち上がり遅れ時間を抽出し、立ち上がり遅れ時間を閾値と比較し、比較の結果から、立ち上がり時間に関連するパラメータを調整する必要があるかを判定する。例えば、遅れ時間が、閾値を超えると判定したとき、情報処理装置10は、LUT(Look Up Table)から、差が示す遅れ時間を小さくするように対処するための調整対象のパラメータと調整方法を検索する。なお、調整対象のパラメータと調整方法の特定方法は、LUTの方法に限定されず、機械学習による学習データを用いた特定方法であってもよい。
 情報処理装置10は、LUTから、調整対象パラメータとして、立ち上がり時間に関連するパラメータである、例えば制御パラメータについては、PIDパラメータ68のうちのI(積分値)を検索し、また、モデルパラメータについては、“摩擦係数”を検索する。また、調整量として、I(積分値)のパラメータと“摩擦係数”とはいずれも現在値よりも「小さくする」が検索される。
 情報処理装置10は、調整ツール123として、調整量のガイド情報を、UI画面125のボタン96に表示する。例えば、ボタン96は、調整対象のパラメータを摩擦係数として、その現在値と、摩擦係数の調整量、すなわち現在値よりも小さくする、または大きくすることをガイドする矢印アイコンを含む。情報処理装置10は、ボタン96の矢印アイコンのうち、「小さくする」ことを示す下向き矢印のアイコンをブリンク表示する。
 設計者はボタン96を操作して摩擦係数の値を増減し調整できる。調整後に作成のボタン95が操作されると、ボタン96の調整後の摩擦係数がモデル16のモデルパラメータ16Aに設定され、ボタン94が操作されると、シミュレータ21によるシミュレーションが開始される。シミュレータ21は、調整後の摩擦係数を有したモデル16を用いてシミュレーションを実施する。調整ツール123は、シミュレーション結果によって、領域91のグラフG5を更新する。調整ツール123は、更新後のグラフG5と目標のグラフG4との比較に基づき、上記に述べた「調整量の見積もり」の処理を実行する。
 これにより、設計者は、パラメータの調整(変更)と、調整後のパラメータを設定した制御プログラム15またはモデル16を用いたシミュレーションとを、立ち上がり遅れの差が予め定められた値に収束するまで繰返し、収束したとき調整を終了する。設計者は、調整ツール123が提供するボタン96の調整対象のパラメータと調整量の情報に基づき、領域91の更新後のグラフG5の立ち上がり時間を目標のグラフG4の立ち上がり時間に整合させるよう速やかに調整できる。なお、図5では、調整対象のパラメータとして摩擦係数を示したが、これに限定されず、制御パラメータであるI(積分値)のパラメータであってもよい。
 なお、調整ツール123を利用せずに、設計者は、領域91のグラフから、立ち上がり時間の差(遅れ)が小さくなるように、調整対象のパラメータと調整量を試行錯誤的に探索してもよい。
 <F.モデルを用いた挙動の算出と視覚化>
 図6は、本実施の形態に係るモデル16の演算式741の一例を示す図である。シミュレータ21が実行されるとき、仮想時刻ジェネレータ122が出力する仮想時刻に従う周期に基づくタイムステップti毎に、アクチュエータエミュレータ124は、コントローラエミュレータ120と同期して、コントローラエミュレータ120からの指令値に基づき、図6の演算式741に従った挙動値Yを算出する。シミュレータ21の実行時は、アクチュエータエミュレータ124は、コントローラエミュレータ120からの指令値に基づき、モデル16の演算式に従って、挙動値を算出する。
 演算式741は、制御対象である包装機400の駆動機器のサーボモータ410の挙動値を算出するために、例えば、物理シミュレーションモデルの方程式を利用して構成される。
 図6を参照して、演算式741は、タイムステップtiにおける挙動値Yは関数F(X、A、B)によって算出されることを示す。説明742に示すように、関数FのパラメータXは、制御プログラム15の切断機FB61からの指令値69(角速度)を示し、パラメータAはサーボモータ410の物理パラメータを示し、パラメータBはサーボモータ410のメカパラメータを示す。また、初期値743に示すように、関数FのパラメータXの初期値X0は関数FB(C、D)によって算出される。パラメータCは、切断機FB61の入力パラメータを示し、パラメータDは、切断機FB61の演算開始指令を示す。本実施の形態では、パラメータCは、PIDパラメータ68と挙動値67の初期値を示し、パラメータDは、トリガ402を示す。
 シミュレータ21が実行されるとき、アクチュエータエミュレータ124はモデル16の演算式741に従って挙動値Yを算出する。これにより、タイムステップti毎に、サーボモータ410の挙動値Y、すなわち挙動値67(回転数)を算出することができる。
 ビジュアライザ27は、コントローラエミュレータ120から出力されるタイムステップtiに従う時系列の指令値66、69に基づき、3次元仮想空間のオブジェクトの時系列の3次元座標P(x、y、z)を含む機器挙動データを算する。より具体的には、ビジュアライザ27は、タイムステップti毎の指令値66に基づいて、包装機400の搬送機構(包装材412、ワーク414、個別パッケージ418)の動作を表す機器挙動データを生成するとともに、タイムステップti毎の指令値69に基づいて、切断機構(ロータリーナイフ416)の動作を表す機器挙動データを生成する。
 ビジュアライザ27は、機器挙動データおよびCADセット139の画像に基づき、3次元仮想空間における制御対象である包装機400の動作を視覚化する画像データを生成する。画像データはディスプレイ109に出力される。これにより、シミュレータ21によって算出された挙動値に基づく制御対象(包装機400)の動作示す画像が、図5の領域93に示されるように、ディスプレイ109に表示される。
 本実施の形態では、ビジュアライザ27は、機器挙動データの画像をタイムステップti毎に更新して表示する。設計者は、UIを介して、ビジュアライザ27に対し、画像を更新する周期を設定できる。例えば、設計者は、スロー再生、早送り、巻き戻しなどの設定をすることにより、制御対象の動きを所望する早さで視覚的に確認できる。
 <G.UIの一例>
 情報処理装置10が提供するUIツールの一例が図7と図8に示される。図7は、本実施の形態に係る制御対象を指定するUIの一例を示す図である。図8は、本実施の形態に係るモデルパラメータを指定するUIの一例を示す図である。図7を参照して、設計者は、制御対象19aを指定するために、制御対象の名称などの識別子151を情報処理装置10に対し入力するとともに、制御の仕方19cとして駆動機器のモーションの制御パラメータ152を指定する。より具体的には、情報処理装置10は、識別子151に一致する対象ID1381のFBセット138を記憶部から検索し、検索されたFBセット138の各FBに設定するべきパラメータの候補を表示する。設計者は、その候補パラメータのうちから、所望のパラメータを制御パラメータ152として指定できる。なお、各FBに設定するべきパラメータの候補は、各FBセット138に関連付けて格納されている。
 図8を参照して、設計者は、設定19bを指定するために、制御対象の駆動機器(サーボモータ410)のメカパラメータ81および物理パラメータ82を情報処理装置10に対して入力する。より具体的には、メカパラメータ81にサイズ、動作方向、初期位置などを入力し、また、物理パラメータ82の説明821に、軸受け摩擦係数、質量、密度などを入力する。
 <H.実機の出力に基づく調整>
 本実施の形態では、オンライン環境下で取得される挙動値に基づき、オフライン環境下において制御パラメータ20Aまたはモデルパラメータ16Aを調整することで、オフライン環境下の制御プログラム15とモデル16を、オンライン環境下における制御プログラム15または実機の変化を反映するように維持できる。
 ここでは、オンライン環境下における制御プログラム15または実機の変化として、例えば、サーボモータ410の軸受けまたは軸が、長期間の使用によって摩耗し、その結果、軸受け摩擦係数が変化するケースを説明する。なお、変化は、物理的特性に限定されず、機械的特性であってもよい。また、実機の特性の変化に限定されず、制御パラメータ20Aの変更であってもよい。
 図9は、本実施の形態に係る実機の出力に基づく調整の構成の一例を示す図である。図9を参照して、情報処理システム1は、実機の出力に基づく調整の主要な構成機器として、FAシステム50と、情報処理装置10と、記憶装置113とを含む。FAシステム50は、コントローラ51と、駆動機器55と、第1収集部60とを含む。情報処理装置10は、コントローラエミュレータ120と、アクチュエータエミュレータ124と、ビジュアライザ27と、第2収集部130と、挙動値D1とD2との差D3を算出する算出部131と、調整ツール123とを含む。調整ツール123は、調整量を決定するための調整量決定部141と、決定された調整量で調整を実施する調整実施部142と、調整に関する情報を出力する出力部143とを有する。なお、算出部131は、調整ツール123内に設けられてもよい。算出部131および調整ツール123以外の構成については、図1と図2で説明した通りであるので、それらの詳細説明は繰り返さない。
 算出部131は、第1収集部60によって収集された時系列の挙動値D1と、第2収集部130によって収集された時系列の挙動値D2とを同一時間軸で比較し、比較結果に基づく挙動値D1,D2の差D3を算出し、調整ツール123に出力する。
 (h1.モデル調整処理)
 情報処理装置10は、調整ツール123として、モデル16からの挙動値D2をFAシステム50からの挙動値D1に合わせる調整処理を実行する。図10は、本実施の形態に係る調整処理のためのUIの一例を示す図である。図10は、調整するためのユーザ支援情報であって、グラフと、調整量のガイド情報103を含む。ガイド情報103は、モデル16によって算出されて収集された挙動値D2と実機から収集された挙動値D1との間の同じ時間または同じ時刻における差の大きさに基づき、モデルパラメータ16Aを調整するためのガイド情報を出力する。なお、調整対象は、制御パラメータ20Bが含まれてもよい。
 情報処理装置10は、算出部131によって算出される図9の差D3が小さくなるように、すなわちアクチュエータエミュレータ124が算出する挙動値D2が実機で計測された挙動値D1にマッチ(整合)するように、上記に述べた「調整量の見積もり」を実施して、調整対象のパラメータと、調整量を決定する。
 より具体的には、情報処理装置10は、調整量決定部141として、図10に示すように、第1収集部60によって時系列に収集された挙動値D1と、第2収集部130によって収集された時系列に収集された挙動値D2とを互いに関連付けて出力する。より具体的には、図10に示すように、この関連付けは、挙動値を縦軸とし、時間軸を横軸とした2次元平面のグラフ上に、第1収集部60によって時系列に収集された挙動値D1と、第2収集部130によって時系列に収集された挙動値D2とを、収集された時間または時刻に基づきプロットすることを含む。これにより、情報処理装置10は、制御周期毎の時系列の挙動値D1とタイムステップti毎の時系列の挙動値D2を、収集された時間または時刻に基づきプロットして、挙動値D1,D2の変化を表す図10のグラフを算出する。情報処理装置10は、グラフから、実機の挙動値D1が目標TRに収束するのに要する立ち上がり時間(時刻t0~t4)とモデル16が算出する挙動値D2が目標TRに収束するのに要する立ち上がり時間(時刻t0~t8)とを算出し、立ち上がりの遅れを、両者の時間の差D3として算出する。グラフから、実機の挙動値D1の立ち上がりが挙動値D2の立ち上がりよりも差D3だけ早くなっている、すなわち実機のサーボモータ410の摩擦係数がモデルパラメータ16Aの摩擦係数よりも小さくなっていることが推察される。
 情報処理装置10は、「調整量の見積もり」に基づき、調整対象のパラメータ1341と調整量1342を有するガイド情報103を作成し、ディスプレイ109に出力する。より具体的には、情報処理装置10は、立ち上がり時間の遅れである差D3が予め定められた閾値を超える場合、調整対象のパラメータ1341は、「摩擦係数」と決定する。また、調整量1342を、遅れを示す差D3が生じていることに基づき摩擦係数を「小さくする」と決定する。逆に、差D3は生じず、実機の立ち上がりの方が遅くなっている場合、調整量決定部141は、摩擦係数を「大きくする」と決定する。グラフの場合、遅れを示す差D3が生じていることに基づき、調整量1342は、摩擦係数を「小さくする」がブリンク表示される。
 情報処理装置10は、調整実施部142として、UIを介したユーザ操作に基づき、モデルパラメータ16Aを調整する。例えば、設計者は、グラフが示す差D3またはガイド情報103に基づき、調整量を情報処理装置10に対し入力する。
 情報処理装置10は、設計者が調整後のモデルパラメータ16Aをモデル16に設定し、シミュレータ21を起動する。シミュレータ21が起動されると、調整後のモデル16および当該モデル16に紐付けされた制御プログラム15が、それぞれ、コントローラエミュレータ120およびアクチュエータエミュレータ124によって実行されて、シミュレータ21の実行結果として第2収集部130は挙動値D2を収集する。
 情報処理装置10は、調整ツール123として、調整後のモデル16からの挙動値D2をFAシステム50から取得していた挙動値D1に合わせる「調整量の見積もり」に基づく処理を実行する。
 情報処理装置10は、差D3(立ち上がりの遅れ時間)が予め定められた収束条件を満たしたと検出したとき、モデル調整処理を終了する。当該収束条件は、たとえば、挙動値D1,D2の差D3が予め定められた閾値よりも小さくなったときに満たされる。あるいは、当該収束条件は、調整回数が所定回数を超えたときに満たされてもよい。
 なお、立ち上がりの時間遅れに関連するパラメータとして、モデルパラメータ16Aの摩擦係数に代えて、または摩擦係数とともに、例えば制御パラメータ20BのPIDパラメータ68のI(積分値)のパラメータが調整されるとしてもよい。
 情報処理装置10は、収束条件を満たしたときの調整後のモデルパラメータ16Aをモデル16に最終的な設定値として設定する、または、調整後の制御パラメータ20Bを当該モデル16に紐付けされた制御プログラム15に設定する。情報処理装置10は、調整後に、シミュレータ21に制御プログラム15およびモデル16を実行させることによって、実機のサーボモータ410の挙動をより正確に算出できる。なお、調整ツール123を利用せずに、設計者は、図10のグラフから、UIツールを介して、調整対象のパラメータと調整量を試行錯誤的に探索してもよい。
 <I.情報処理装置10の構成>
 図11は、本実施の形態に係る情報処理装置10の構成の一例を示す模式図である。本実施の形態に係る開発環境を提供する構成を、図11を参照して説明する。
 図11情報処理装置10は、主たるコンポーネントとして、オペレーティングシステム(OS:Operating System)および後述するような各種プログラムを実行するプロセッサ102と、プロセッサ102でのプログラム実行に必要なデータを格納するための作業領域を提供する主メモリ104と、キーボードやマウスなどの情報処理装置10に対するユーザ操作を受付ける操作ユニット106と、ディスプレイ109、各種インジケータ、プリンタなどの処理結果を出力する出力ユニット108と、ネットワークNW1を含む各種ネットワークに接続されるネットワークインターフェイス110と、光学ドライブ112と、外部装置と通信するローカル通信インターフェイス116と、ストレージ111とを含む。これらのコンポーネントは、内部バス118などを介してデータ通信可能に接続される。
 情報処理装置10は、光学ドライブ112を有しており、コンピュータ読取可能なプログラムを非一過的に格納する光学記録媒体(例えば、DVD(Digital Versatile Disc)など)を含むコンピュータ読取可能な記録媒体114から、各種プログラムを読取ってストレージ111などにインストールする。
 情報処理装置10で実行される各種プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体114を介してインストールされてもよいが、ネットワーク上の図示しないサーバ装置などからネットワークインターフェイス110を介してダウンロードする形でインストールするようにしてもよい。
 ストレージ111は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)またはSSD(Flash Solid State Drive)などで構成され、プロセッサ102で実行されるプログラムを格納する。具体的には、ストレージ111は、仮想時刻ジェネレータ122を実現する仮想時刻生成プログラム119と、開発支援ツール20を実現する開発支援プログラム121と、モデルパラメータ16Aと、シミュレータ21を実現するシミュレーションプログラム126と、制御パラメータ20Bと、実行されるとUIツールを実現するUIプログラム129と、調整ツール123を実現する調整プログラム132と、制御プログラム15とモデル16を紐付けてペア17として管理する管理プロフラム134と、描画データ136を用いて制御対象の挙動を描画するためのビジュアライザプログラム135と、ペア17と、制御対象毎のFBセット138と、制御対象毎のCADセット139および基本モデル16Bとを格納する。
 ビジュアライザプログラム135は、実行されるとビジュアライザ27を実現する。ビジュアライザ27は、主メモリ104の仮想空間情報105に基づきディスプレイ109に制御対象の動きを描画するための描画データ136を生成する。仮想空間情報105は、シミュレータ21の実行時に取得されるタイムステップti毎の時系列の指令値66および指令値69が示す角速度を、所定関数を用いて算出される時系列の3次元座標P(x,y,z)を示す。ビジュアライザ27は、制御対象のCADセット139に基づくオブジェクト画像を、仮想空間情報105に基づき、3次元仮想空間内で立体的に描画するための描画データ136を生成し、ディスプレイ109に出力する。これにより、ディスプレイ109には、シミュレーションにより算出された挙動値に従いオブジェクトが表示されて、制御対象の機械の動きを再現することができる。
 図11には、単一の情報処理装置10で開発環境を実現する例を示したが、複数の情報処理装置を連係させて開発環境を実現するようにしてもよい。この場合には、開発環境を実現するために必要な処理の一部を情報処理装置10で実行させるとともに、残りの処理をクラウドベースのサーバまたはオンプレミスサーバで実行するようにしてもよい。
 図11には、プロセッサ102が1または複数のプログラムを実行することで、開発環境が実現される例を示すが、開発環境を実現するために必要な処理および機能の一部を、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)またはFPGA(Field-Programmable Gate Array)などの回路を用いて実装するようにしてもよい。
 <J.作成処理のフローチャート>
 図12は、本実施の形態に係る作成処理のフローチャートである。図12を参照して、プロセッサ102が、開発支援ツール20を実行することによって、制御プログラム15またはモデル16を作成する処理を説明する。
 まず、プロセッサ102は、制御対象19a、設定19bおよび制御の仕方19cを含むユーザ設定19を、UIツールを介したユーザ操作から受付ける(ステップS1)。
 プロセッサ102は、制御プログラム作成ツール22およびモデル作成ツール24として、ストレージ111から、制御対象19aを示す対象ID1381および対象ID1391に対応のFBセット138およびCADセット139を検索する(ステップS3)。これにより、プロセッサ102は、制御対象19aに対応のFBセット138およびCADセット139を決定する。
 プロセッサ102は、決定されたFBセット138の各FBに、制御パラメータ設定部23として、制御の仕方19cに基づく制御パラメータ20Bを設定し(ステップS5)、また、設定19bに基づくモデルパラメータ16Aをモデル16に設定する(ステップS7)。
 プロセッサ102は、シミュレータ21として、制御パラメータ20Bが設定された制御プログラム15およびモデルパラメータ16Aが設定されたモデル16を実行して、制御対象の挙動をシミュレーションする(ステップS10)。
 プロセッサ102は、シミュレーションを実施するとき、ビジュアライザ27として、シミュレーションによって算出される指令値に基づく描画データ136を生成するビジュアライズ処理を実施する(ステップS11)。描画データ136に基づきディスプレイ109が駆動されて、ディスプレイ109は制御対象の動きを描画する。
 シミュレーションにおいては、プロセッサ102は、調整ツール123として、上記に述べた「調整量の見積もり」によって制御パラメータ20Bまたはモデルパラメータ16Aを変更(調整)しながらシミュレーションを繰り返し実施する(ステップS12)。
 プロセッサ102は、シミュレーションによって制御パラメータ20Bおよびモデルパラメータ16Aを取得する。プロセッサ102は、紐付け部26として、これら取得されたパラメータが設定された制御プログラム15とモデル16を互いに紐付けたペア17を作成し格納する(ステップS13)。
 プロセッサ102は、ビルダ18として制御プログラム15をビルドし、プロセッサ102はビルドされた制御プログラム15をコントローラ51に転送する(ステップS15)。これにより、プロセッサ102は、コントローラ51に転送する制御プログラム15を、実機を仕様に従って制御可能なようにあらかた調整された制御パラメータ20Bを有したプログラムとして転送できる。転送されると、コントローラ51は、制御パラメータ20Bを、制御パラメータ20Aとして扱う。このように、オンライン環境下では、ユーザは、あらかた調整済み制御プログラム15を調整すればよいから、調整作業に係る負担を軽減できる。
 <K.実機の出力に基づく調整処理のフローチャート>
 図13と図14は、本実施の形態に係る実機の出力に基づく調整処理のフローチャートである。情報処理装置10のプロセッサ102は、調整ツール123として、実機の出力に基づく調整処理を実施する。ここでは、説明を簡単にするために、モデル16のパラメータAの摩擦係数が調整されるが、制御パラメータ20Bがであっても同様に適用できる。図13と図14の処理を、適宜、図9を参照しながら説明する。
 まず、プロセッサ102は、算出部131からの差D3を閾値と比較し、比較の結果に基づきモデルパラメータ16Aの調整が必要かを判定する(ステップS20)。例えば、差D3の遅れ時間を閾値と比較し、比較の結果に基づき、差D3が閾値を超えると検出したとき、モデルパラメータ16Aの調整が必要と判定し(ステップS20でYES)、ステップS21に移行する。プロセッサ102は、差D3が閾値を超えないと検出したときは(ステップS20でNO)、ステップS20を繰り返す、または、調整処理を終了する。
 ステップS21において、プロセッサ102は、FAシステム50のサーボモータ410の挙動値D1を受付けて、制御周期の1~N周期分を格納する(ステップS21)。これにより、プロセッサ102は、時系列の挙動値D1を格納する。プロセッサ102は、実機の稼働時のプロジェクトをオフライン環境のプロジェクトと照合に、照合結果が一致を示すかを判定する(ステップS23)。より具体的には、プロセッサ102は、コントローラ51から取得した制御パラメータ20Aをオフライン環境下の制御パラメータ20Bと照合し、照合の結果に基づき、両方のパラメータの値は一致しているかを判定する。プロセッサ102は、両方の制御パラメータの値は一致していると判定したとき(ステップS23でYES)、ステップS27に移行するが、一致していないと判定したとき(ステップS23でNO)、プロセッサ102は、オフライン環境のプロジェクトを実機のプロジェクトに一致させる(ステップS25)。より具体的には、プロセッサ102は、オフライン環境下の制御パラメータ20Bをオンライン環境下から取得した制御パラメータ20Aに整合(一致)するように、調整・変更する。
 ステップS27では、プロセッサ102は、生産工程の現場において実機に設計変更がなされたかを判定する(ステップS27)。より具体的には、プロセッサ102は、設計者から受付けるユーザ操作に基づき、当該判定を実施する。ここでは、実機の設計変更は、サーボモータ410のサイズ、位置などの機械的特性の変更または調整を含む。
 プロセッサ102は、ユーザ操作に基づき、設計変更がされていると判定すると(ステップS27でNO)、ユーザ操作に基づき、実機の変更後の機械的特性に対応のメカパラメータをモデルパラメータ16Aに設定する(ステップS29)。より具体的には、プロセッサ102は、入力した機械的特性を示すサイズ、位置のメカパラメータを示すように、モデル16の式741のパラメータBを変更する。
 プロセッサ102は、調整ツール123として、調整後のモデル16からの挙動値D2をFAシステム50から取得していた挙動値D1に合わせる「調整量の見積もり」に基づく調整処理を実行する(ステップS31、S33、S35)を実施する。より具体的には、プロセッサ102は、モデル16の式741における摩擦係数などのパラメータAを推定(算出)する(ステップS31)。ステップS31の処理の詳細は図14で後述する。
 プロセッサ102は、調整処理の結果を含むガイダンス情報を出力する(ステップS33)。例えば、調整処理の結果として、調整後の摩擦係数の値がディスプレイ109に表示される。
 プロセッサ102は、設計者のユーザ操作を受付け、受付けたユーザ操作が“OK”を示すか否かを判定する(ステップS35)。プロセッサ102は、ユーザ操作は“OK”を示さないと判定すると(ステップS35でNO)、ステップS31に移行して、パラメータ調整処理を継続する。
 一方、プロセッサ102は、ユーザ操作は“OK”を示すと判定すると(ステップS35でYES)、プロセッサ102は、モデルパラメータ16Aの摩擦係数を、調整後の摩擦係数に書き換えることによって、モデルパラメータ16Aを更新する(ステップS37)。例えば、設計者は、図10のグラフなどから、モデル16が算出する挙動は実機のサーボモータ410の挙動に整合していると判断したとき、ユーザ操作として“OK”を情報処理装置10に対し入力する。
 図14を参照して、仮パラメータセットを用いたパラメータ調整処理(ステップS31)を説明する。仮パラメータセットは、摩擦係数を含むパラメータBとステップS29で入力したパラメータAとを含む。ここでは、仮パラメータセットは調整対象である摩擦係数が変更されることにより更新されて、更新される毎に新たな仮パラメータセットが生成される。
 まず、プロセッサ102は、パラメータ調整処理におけるモデルパラメータ16Aの仮パラメータセットを生成する(ステップS311)。パラメータ調整処理の開始時には、摩擦係数には初期値が設定されることにより、仮パラメータセットが生成される。
 プロセッサ102は、シミュレータ21として、制御プログラム15とステップS311で生成された仮パラメータセットがモデルパラメータとして設定されたモデル16とを、タイムステップti毎に繰り返し実行し、シミュレーション結果を生成する(ステップS313)。生成されるシミュレーション結果は、タイムステップtiに従う時系列の挙動値D2を示す。
 プロセッサ102は、シミュレーション結果である時系列の挙動値D2とステップS21で格納された実機の時系列の挙動値D1との差D3が十分に小さいかを判定する(ステップS315)。より具体的には、例えば差D3を閾値と比較し、比較結果に基づき差D3は十分に小さいかを判定する。
 差D3は十分に小さくないと判定されると(ステップS315でNO)、ステップS311に戻る。ステップS311では、プロセッサ102は、現在の仮パラメータセットの摩擦係数を変更することによって、新たな仮パラメータセットを生成する。プロセッサ102は、生成された新たな仮パラメータセットを用いてシミュレーションを実行する(ステップS313)。プロセッサ102は、シミュレーション結果としての時系列の挙動値D2とステップS29で格納された実機の時系列の挙動値D1との差D3が十分に小さいかを判定する(ステップS315)。このように、プロセッサ102は、差D3が十分に小さくなるまで、すなわち最適な仮パラメータセットが得られるまでシミュレーションとシミュレーション結果に基づく仮パラメータセットの生成を繰り返す。
 プロセッサ102は、差D3が十分に小さいと判定したとき(ステップS315でYES)、プロセッサ102は、最も最近に生成された仮パラメータセットを、モデルパラメータ16Aに採用する(ステップS317)。より具体的には、プロセッサ102は、モデルパラメータ16Aを、最も最近に生成された仮パラメータセットで書換える。これにより、オフライン環境下のモデルパラメータ16Aを、オンライン環境下の実機が機械的特性または物理的特性に整合させることができる。
 図13および図14の調整処理によれば、オフライン環境において、情報処理装置10は、制御パラメータ20Bおよびモデルパラメータ16Aを、オンライン環境下の制御パラメータ20Aの変化と実機の機械的特性および物理的特性の変化とに追従させて変更(調整)することができる。
 図14の最適な仮パラメータセットを探索するアルゴリズムには、各種のアルゴリズムを適用できる。また、ステップS315では、当該アリゴリズムの処理を終了する条件に差D3を用いたが、終了判定条件は、差D3を用いた条件に限定されない。例えば、終了判定条件に、ステップS311~S315の処理を繰り返した回数を用いてもよい。その場合は、プロセッサ102は、処理を繰り返す過程で得られたベストの仮パラメータセットを保存しておき、当該ベストの仮パラメータセットを最適な仮パラメータセットに採用する。
 <L.プログラム>
 情報処理装置10のプロセッサ102は、ストレージ111のプログラムを実行することにより、ユーザに対し、オフライン環境における制御プログラム15またはモデル16の開発環境を提供する。
 開発環境を実現するためのプログラムおよびデータは、ネットワークインターフェイス110またはローカル通信インターフェイス116および通信回線を介してストレージ111にダウンロードされてもよい。または、記録媒体114を介してストレージ111にダウンロードされるとしてもよい。記録媒体114は、コンピュータその他装置、機械等が記録されたプログラム等の情報を読み取り可能なように、当該プログラム等の情報を、電気的、磁気的、光学的、機械的または化学的作用によって蓄積する媒体である。情報処理装置10は、この記録媒体114から、開発環境を実現するためのプログラムまたはデータを取得してもよい。
 プログラムは、プロセッサ102などの1つ以上のプロセッサにより、またはプロセッサとASIC(Application Specific Integrated Circuit),FPGA(Field-Programmable Gate Array)などの回路との組合せにより実行され得る。
 <M.付記>
 上述したような本実施の形態は、以下のような技術思想を含む。
[構成1]
 情報処理装置(10)であって、
 前記情報処理装置に対するユーザ操作を受付ける操作受付手段(106)と、
 複数の制御対象のそれぞれについて、当該制御対象を駆動する駆動機器(55)を制御するための1つ以上のプログラム要素(FB)を格納する格納手段(111)と、
 前記ユーザ操作により指定された制御対象(19a)に対応する前記1つ以上のプログラム要素を前記格納手段から検索し、検索された前記1つ以上のプログラム要素に、ユーザ操作により指定された前記駆動機器の制御の仕方(19c)に基づく制御パラメータ(20B)を設定して制御プログラム(15)を作成するプログラム作成手段(22)と、
 前記プログラム作成手段が作成した制御プログラムを、前記ユーザ操作により指定された制御対象の前記駆動機器の挙動を算出するためのモデル(16)に紐付けて管理する管理手段(26)と、を備える、情報処理装置。
[構成2]
 前記ユーザ操作により設定された前記駆動機器の機械的特性または物理的特性に基づくモデルパラメータ(16A)を前記モデルに設定するモデル作成手段(24)を、さらに備える、構成1に記載の情報処理装置。
[構成3]
 前記駆動機器と当該駆動機器を制御するコントローラ(51)の挙動を算出するシミュレーションを実行するシミュレータ(21)を、さらに備え、
 前記シミュレーションは、
 前記制御プログラムを実行し、前記駆動機器を制御するための指令値を出力する処理(120)と、
 前記指令値を入力として前記モデルを実行し、前記駆動機器の挙動を示す挙動値を算出する処理(124)と、を備え、前記シミュレータは、前記モデルによって算出された挙動値を入力として前記制御プログラムを実行し、
 前記シミュレーションが実行されているときに前記挙動値を収集する収集手段(130)と、
 前記収集手段によって収集された挙動値(G5)と、当該挙動値に関連付けて目標の挙動値(G4)とを出力する手段を、さらに備える、構成2に記載の情報処理装置。
[構成4]
 前記収集された挙動値と前記目標の挙動値との間の差の大きさに基づき、前記制御パラメータまたは前記モデルパラメータを調整するためのガイド情報(96)を出力する調整手段(123)を、さらに備える、構成3に記載の情報処理装置。
[構成5]
 前記ガイド情報は、調整対象のパラメータの識別子と、前記差が小さくなるような当該パラメータの調整量とを含む、構成4に記載の情報処理装置。
[構成6]
 前記ユーザ操作によって指定される調整対象のパラメータおよび当該パラメータの調整量に基づき、前記制御プログラムに設定されている前記制御パラメータまたは前記モデルに設定されている前記モデルパラメータを調整する調整処理(S12)を実施する、構成5に記載の情報処理装置。
[構成7]
 前記シミュレータは、前記差が予め定められた値に収束するまで、前記調整処理が実施される毎に、前記シミュレーションを実行する、構成6に記載の情報処理装置。
[構成8]
 ユーザ操作を受付けるステップ(S1)と、
 前記ユーザ操作により指定された制御対象を駆動する駆動機器を制御するための1つ以上のプログラム要素に、ユーザ操作により指定された当該駆動機器の制御の仕方に基づく制御パラメータを設定して制御プログラムを作成するステップ(S3、S5、S10)と、
 前記作成するステップにおいて作成された前記制御プログラムを、前記ユーザ操作により指定された制御対象に対応の前記駆動機器の挙動を算出するためのモデルに紐付けて管理するステップ(S13)と、を備える、方法。
[構成9]
 構成8に記載の方法をプロセッサ(102)に実行させるためのプログラム。
 今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
 1 情報処理システム、10 情報処理装置、15 制御プログラム、16 モデル、16A モデルパラメータ、16B 基本モデル、17 ペア、18 ビルダ、19 ユーザ設定、19a 制御対象、19b 設定、19c 制御の仕方、20 開発支援ツール、20A,20B,152 制御パラメータ、21 シミュレータ、22 制御プログラム作成ツール、23 制御パラメータ設定部、24 モデル作成ツール、25 モデルパラメータ設定部、26 紐付け部、27 ビジュアライザ、402 トリガ、50 FAシステム、51 コントローラ、55 駆動機器、56,410 サーボモータ、60 第1収集部、62,63 PID演算、64,67,D1,D2,Y 挙動値、66,69 指令値、81 メカパラメータ、82 物理パラメータ、91,92,93 領域、94,95,96 ボタン、102 プロセッサ、103 ガイド情報、104 主メモリ、105 仮想空間情報、106 操作ユニット、108 出力ユニット、109 ディスプレイ、111 ストレージ、114 記録媒体、119 仮想時刻生成プログラム、120 コントローラエミュレータ、121 開発支援プログラム、122 仮想時刻ジェネレータ、123 調整ツール、124 アクチュエータエミュレータ、125 画面、126 シミュレーションプログラム、130 第2収集部、131 算出部、132 調整プログラム、134 管理プロフラム、135 ビジュアライザプログラム、136 描画データ、138 FBセット,139 CADセット、141 調整量決定部、142 調整実施部、143 出力部、400 包装機、401 計測値、406 切断機構、408 センサ、411 エンコーダ、412 包装材、414 ワーク、416 ロータリーナイフ、418 個別パッケージ、500A,500B サーボドライバ、741 演算式、1342 調整量、D3 差、G4,G5 グラフ、1381,1391 対象ID、TR 目標。

Claims (9)

  1.  情報処理装置であって、
     前記情報処理装置に対するユーザ操作を受付ける操作受付手段と、
     複数の制御対象のそれぞれについて、当該制御対象を駆動する駆動機器を制御するための1つ以上のプログラム要素を格納する格納手段と、
     前記ユーザ操作により指定された制御対象に対応する前記1つ以上のプログラム要素を前記格納手段から検索し、検索された前記1つ以上のプログラム要素に、ユーザ操作により指定された前記駆動機器の制御の仕方に基づく制御パラメータを設定して制御プログラムを作成するプログラム作成手段と、
     前記プログラム作成手段が作成した制御プログラムを、前記ユーザ操作により指定された制御対象の前記駆動機器の挙動を算出するためのモデルに紐付けて管理する管理手段と、を備える、情報処理装置。
  2.  前記ユーザ操作により設定された前記駆動機器の機械的特性または物理的特性に基づくモデルパラメータを前記モデルに設定するモデル作成手段を、さらに備える、請求項1に記載の情報処理装置。
  3.  前記駆動機器と当該駆動機器を制御するコントローラの挙動を算出するシミュレーションを実行するシミュレータを、さらに備え、
     前記シミュレーションは、
     前記制御プログラムを実行し、前記駆動機器を制御するための指令値を出力する処理と、
     前記指令値を入力として前記モデルを実行し、前記駆動機器の挙動を示す挙動値を算出する処理と、を備え、前記シミュレータは、前記モデルによって算出された挙動値を入力として前記制御プログラムを実行し、
     前記シミュレーションが実行されているときに前記挙動値を収集する収集手段と、
     前記収集手段によって収集された挙動値と、当該挙動値に関連付けて目標の挙動値とを出力する手段を、さらに備える、請求項2に記載の情報処理装置。
  4.  前記収集された挙動値と前記目標の挙動値との間の差の大きさに基づき、前記制御パラメータまたは前記モデルパラメータを調整するためのガイド情報を出力する調整手段を、さらに備える、請求項3に記載の情報処理装置。
  5.  前記ガイド情報は、調整対象のパラメータの識別子と、前記差が小さくなるような当該パラメータの調整量とを含む、請求項4に記載の情報処理装置。
  6.  前記ユーザ操作によって指定される調整対象のパラメータおよび当該パラメータの調整量に基づき、前記制御プログラムに設定されている前記制御パラメータまたは前記モデルに設定されている前記モデルパラメータを調整する調整処理を実施する、請求項5に記載の情報処理装置。
  7.  前記シミュレータは、前記差が予め定められた値に収束するまで、前記調整処理が実施される毎に、前記シミュレーションを実行する、請求項6に記載の情報処理装置。
  8.  ユーザ操作を受付けるステップと、
     前記ユーザ操作により指定された制御対象を駆動する駆動機器を制御するための1つ以上のプログラム要素に、ユーザ操作により指定された当該駆動機器の制御の仕方に基づく制御パラメータを設定して制御プログラムを作成するステップと、
     前記作成するステップにおいて作成された前記制御プログラムを、前記ユーザ操作により指定された制御対象に対応の前記駆動機器の挙動を算出するためのモデルに紐付けて管理するステップと、を備える、方法。
  9.  請求項8に記載の方法をプロセッサに実行させるためのプログラム。
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