JP2022025808A - Monitoring system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、監視システムに関する。 The present invention relates to a monitoring system.
製品の生産工程に用いられる生産設備用の制御装置は、高い稼働率を確保することが求められる。そのため、設備の一部が故障等により稼働できない状態となっても設備全体が動作停止状態となることを避けるために、ハードウェアの構成に工夫がされる。特許文献１には、増設モジュールが故障した際にＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バックプレーン技術を用いて動作を継続させる技術が開示されている。
Control devices for production equipment used in the production process of products are required to secure a high operating rate. Therefore, in order to prevent the entire equipment from being stopped even if a part of the equipment cannot be operated due to a failure or the like, the hardware configuration is devised.
特許文献１に開示された技術では、増設モジュールが故障した際に、システム全体が正常に動作するために、故障した増設モジュールを入れ替えなければならない。さらに、モジュールの入れ替えを行う際に、当該モジュール毎にプログラムの導入を行う設計等様々な作業が必要となるという問題がある。
In the technique disclosed in
本発明は、上述のような問題を解決するために、制御装置毎にバックアップモジュールを設計する必要がない監視システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a monitoring system that does not require a backup module to be designed for each control device in order to solve the above-mentioned problems.
本発明にかかる監視システムは、複数の作業ユニットから構成される生産ラインにおいて、複数のアクチュエータの動作を制御する第一及び第二の制御装置と、前記第一及び前記第二の制御装置の監視を行う管理装置とを備える監視システムであって、前記管理装置は、前記第一及び前記第二の制御装置が備える制御プログラムを記憶する記憶部と、前記第一及び第二の制御装置の動作が停止したことを検知可能な検知部と、前記記憶部に予め記憶されている制御プログラムを、前記第一及び第二の制御装置に対して送信可能な通信部とを備え、前記検知部において前記第一の制御装置の動作が停止したことを検知した場合、前記通信部は、前記記憶部に予め記憶されている制御プログラムを、継続して動作している前記第二の制御装置に対して送信し、前記第二の制御装置は、前記管理装置から取得した第一の制御装置の制御プログラムを起動する。 The monitoring system according to the present invention monitors the first and second control devices that control the operation of a plurality of actuators and the first and second control devices in a production line composed of a plurality of work units. The management device includes a storage unit for storing control programs included in the first and second control devices, and the operation of the first and second control devices. The detection unit includes a detection unit capable of detecting that the unit has stopped, and a communication unit capable of transmitting a control program stored in advance in the storage unit to the first and second control devices. When it is detected that the operation of the first control device has stopped, the communication unit transfers the control program stored in advance in the storage unit to the second control device that is continuously operating. The second control device activates the control program of the first control device acquired from the management device.
本発明により、制御装置毎にバックアップモジュールを設計する必要がない監視システムを提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a monitoring system that does not require a backup module to be designed for each control device.
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について説明する。なお、図面は簡略的なものであるから、この図面の記載を根拠として実施の形態の技術的範囲を狭く解釈してはならない。また、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む。）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Since the drawings are simple, the technical scope of the embodiment should not be narrowly interpreted based on the description of the drawings. Further, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. Further, in the following embodiments, when the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.) is referred to, when it is specified in particular, or when it is clearly limited to a specific number in principle, etc. Except for, the number is not limited to the specific number, and may be more than or less than the specific number.
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数等（個数、数値、量、範囲等を含む。）についても同様である。 Further, in the following embodiments, the components are not necessarily essential except when explicitly stated and when it is considered to be clearly essential in principle. Similarly, in the following embodiments, when the shape, positional relationship, etc. of the constituent elements are referred to, the shape is substantially the same, except when it is clearly stated or when it is considered that it is not clearly the case in principle. Etc., etc. shall be included. This also applies to the above numbers and the like (including the number, numerical value, quantity, range and the like).
＜実施形態１＞
本実施形態の概要について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態にかかる監視システム１の構成図である。
<
The outline of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram of a
本実施形態において、監視システム１は、管理装置１０と、複数の制御装置２０を備える。管理装置１０と、各制御装置２０は有線又は無線により互いに通信可能に構成される。
In the present embodiment, the
管理装置１０は、各制御装置２０の監視を行う。管理装置１０は、記憶部１１と、検知部１２と、通信部１３を備える。管理装置１０はサーバにより構成されてもよい。管理装置１０は、有線又は無線の通信路により構成されるネットワークにより、複数の制御装置２０と互いに通信可能に構成される。管理装置１０は、予め各制御装置２０が備える制御プログラムをバックアッププログラムとして記憶する。管理装置１０は、制御装置２０が故障等により停止したことを検知すると、停止した制御装置２０が備える制御プログラムを、正常に動作している他の制御装置２０に送信する。当該制御プログラムを受信した制御装置２０は、受信した制御プログラムを起動し、アクチュエータの制御を開始する。上述した管理装置１０及び制御装置２０の動作の詳細は、後に説明する。
The
記憶部１１は、各制御装置２０が備える制御プログラムをバックアッププログラムとして記憶する。記憶部１１は、制御装置２０からネットワークを介して制御プログラムを取得し保存してもよいし、光ディスク、半導体メモリ等の可搬性の記憶媒体を介して制御プログラムを取得し保存してもよい。記憶部１１は、不揮発性の記憶装置であり、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）または光ディスクドライブなどにより構成されている。
The
検知部１２は、各制御装置２０の内、動作が停止した制御装置２０を検知する。検知部１２は、動作している各制御装置２０に対して定期的に監視信号を送信し、一定周期を経過しても返信がなければ動作を停止したと判断する、いわゆるウォッチドグ監視により制御装置２０が動作を停止したことを検知してもよい。また、検知部１２は制御装置２０から停止する旨の信号を受信することによって制御装置２０の動作を停止したことを検知してもよい。検知部１２が制御装置２０の動作を停止したことを検知できれば他の方法によるものでもよい。
The
通信部１３は、管理装置１０と各制御装置２０との間で上述した監視信号や制御プログラム等の様々なデータの送受信を行うための通信インターフェースである。検知部１２は、動作を停止した制御装置２０を検知する。このとき、通信部１３は動作が停止した制御装置２０の制御プログラムを、動作している他の制御装置２０に対して送信する。通信部１３は、管理装置１０と各制御装置２０が有線により接続される場合には通信ケーブルの接続ポートを備えてもよい。また、通信部１３は、管理装置１０と各制御装置２０が無線により接続される場合には、アンテナ（不図示）が接続され、アンテナを介して無線通信により情報を送受信してもよい。
The
各制御装置２０は、生産ラインにおいてロボット、モータ、シリンダ等の様々な装置を動作させるアクチュエータに対して、その動作を制御する。各制御装置２０は、アクチュエータに対して制御信号を送信することによって動作指示を行い、アクチュエータを駆動させる。各制御装置２０はメモリ（不図示）を備え、アクチュエータの制御プログラムの他、制御に用いられる様々なパラメータ、関数等を記憶してもよい。
Each
各制御装置２０は、管理装置１０とウォッチドグ監視による手法によって動作状況を管理装置１０に対して通知してもよい。また、制御装置２０は動作を停止する際に、管理装置１０に対して停止する旨の信号を送信し、自装置の動作を停止することを通知することとしてもよい。さらに、各制御装置２０は、自装置以外の制御装置２０が備える制御プログラムを管理装置１０から取得し、起動することによりアクチュエータに対する制御を実行できる。
Each
ここで、制御装置２０が停止した時の管理装置１０の動作フローについて、図２を用いて説明する。監視システム１は管理装置１０を１台と制御装置２０を２台備えるものとする。２台の制御装置２０は、それぞれ制御装置２０－１、２０－２とするが、特に区別する必要がない場合は、単に制御装置２０と表記する。図２の場合は、制御装置２０－１が故障等により動作を停止し、制御装置２０－２は正常に動作しているものとして説明する。
Here, the operation flow of the
監視システム１において、制御装置２０－１が何らかの原因によって停止した（ステップ１００）。このとき、制御装置２０－２は正常に動作している。管理装置１０の検知部１２は、制御装置２０－１が停止したことを検知する（ステップ１０１）。管理装置１０の通信部１３は、正常に動作している制御装置２０－２に、記憶部１１が予め記憶していた制御装置２０－１の制御プログラムを送信する（ステップ１０２）。制御装置２０－２は、送信された制御装置２０－１の制御プログラムを受信する。制御装置２０－２は、制御装置２０－１の制御プログラムを起動し（ステップ１０３）、実行することにより制御装置２０－１の制御対象であるアクチュエータの動作を制御する（ステップ１０４）。
In the
なお、制御装置２０－２は取得した制御装置２０－１の制御プログラムを起動するものとして説明してきたが、当該制御プログラムの起動制御を、管理装置１０が行ってもよい。このとき、管理装置１０は制御部（不図示）を備えることとしてよい。また、管理装置１０の制御部は、記憶部１１から読み出した制御プログラムを、正常に動作している制御装置２０－２に送信させ、起動させてもよい。この場合、管理装置１０の制御部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、作業用メモリ、及び管理装置１０の全体を制御するためのプログラムを記憶した不揮発性の記憶装置などによって実現することができる。上記のプログラムは、ＮＭＳ（Network Management System）アプリケーションプログラムとすることができる。また、管理装置１０の制御部は、例えば集積回路（Integrated Circuit）によって実現することもできる。
Although the control device 20-2 has been described as activating the acquired control program of the control device 20-1, the
ここで、監視システム１の動作の例を、図３及び図４を用いて説明する。図３及び図４は、本実施形態にかかる監視システム１の動作の例を示す図である。
Here, an example of the operation of the
図３及び図４において、監視システム１は管理装置１０と、２台の制御装置２０－１、２０－２を備える。２台の制御装置２０－１、２０－２は、３つの作業ユニットから構成される生産ラインにおけるアクチュエータの動作を制御する。３つの作業ユニットとは、設備Ａ、設備Ｂ及び設備Ｃである。本実施形態において、各設備はロボット、モータ及びシリンダを備えるものとするが、他の生産用設備を備えてもよい。
In FIGS. 3 and 4, the
制御装置２０－１は、設備Ａにおけるアクチュエータの動作を制御する制御プログラムを備える。具体的には、制御装置２０－１は設備Ａ制御プログラムを備える。設備Ａ制御プログラムは、モータＡのアクチュエータの動作を制御するモータＡ制御プログラム、ロボットＡのアクチュエータの動作を制御するロボットＡ制御プログラム及びシリンダＡのアクチュエータの動作を制御するシリンダＡ制御プログラムを備える。 The control device 20-1 includes a control program that controls the operation of the actuator in the equipment A. Specifically, the control device 20-1 includes an equipment A control program. The equipment A control program includes a motor A control program that controls the operation of the actuator of the motor A, a robot A control program that controls the operation of the actuator of the robot A, and a cylinder A control program that controls the operation of the actuator of the cylinder A.
制御装置２０－２は、設備Ｂにおけるアクチュエータの動作を制御する制御プログラムを備える。具体的には、制御装置２０－２は設備Ｂ制御プログラムを備える。設備Ｂ制御プログラムは、モータＢ制御プログラム、ロボットＢ制御プログラム及びシリンダＢ制御プログラムを備える。 The control device 20-2 includes a control program that controls the operation of the actuator in the equipment B. Specifically, the control device 20-2 includes an equipment B control program. The equipment B control program includes a motor B control program, a robot B control program, and a cylinder B control program.
さらに制御装置２０－２は、設備Ｃにおけるアクチュエータの動作を制御する制御プログラムを備える。具体的には、制御装置２０－２は設備Ｃ制御プログラムを備える。設備Ｃ制御プログラムは、モータＣ制御プログラム、ロボットＣ制御プログラム及びシリンダＣ制御プログラムを備える。 Further, the control device 20-2 includes a control program for controlling the operation of the actuator in the equipment C. Specifically, the control device 20-2 includes an equipment C control program. The equipment C control program includes a motor C control program, a robot C control program, and a cylinder C control program.
管理装置１０は、予め設備Ａ制御プログラム、設備Ｂ制御プログラム及び設備Ｃ制御プログラムを記憶している。また、管理装置１０は、制御装置２０－１、２０－２の動作を監視している。
The
ここで、制御装置２０－１の動作が停止したものとして、図４を用いて監視システム１の動作を説明する。このとき、管理装置１０は制御装置２０－１の動作が停止したことを検知する。管理装置１０は、予め記憶している、制御装置２０－１が備える設備Ａ制御プログラムを正常に動作している制御装置２０－２に送信する。制御装置２０－２は設備Ａ制御プログラムを起動させる。制御装置２０－２は、制御装置２０－１が制御していた設備Ａのアクチュエータの動作を制御することができる。
Here, assuming that the operation of the control device 20-1 is stopped, the operation of the
上述のとおり、本実施形態では、監視システム１は管理装置１０が、制御装置２０が備える制御プログラムを予め記憶している。管理装置１０は、複数の制御装置２０の内停止した制御装置２０が備える制御プログラムを、正常に動作している他の制御装置２０に送信する。当該制御プログラムを受信した制御装置２０は、受信した制御プログラムを起動し、アクチュエータの動作を制御する。すなわち、一つのハードウェアが複数のソフトウェアを実行することにより複数の設備を制御することができるという効果を奏する。そのため、制御装置２０毎にバックアップモジュールを設計する必要がなく、監視システム１全体として正常な動作を実行することができる。
As described above, in the present embodiment, the
＜その他の実施形態＞
上述した実施形態においては、監視システム１は管理装置１０を１台備えるものとして説明したが、管理装置１０を複数台備えてもよい。このとき、複数の管理装置１０は監視対象とする制御装置２０の台数を分担してもよい。また、複数の管理装置１０のうち１台を通常時に稼働させ、他の管理装置１０をコールドスタンバイさせてもよい。
<Other embodiments>
In the above-described embodiment, the
また、本発明にかかる処理は、コンピュータなどにプログラムを実行させることによって実現できる。より具体的には、管理装置１０が備えるコンピュータにおいて、プログラムメモリに格納されたプログラムをロードし、ＣＰＵの制御によって当該プログラムを実行して実現する。ここで、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
Further, the process according to the present invention can be realized by causing a computer or the like to execute a program. More specifically, in the computer included in the
以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。 Although the present invention has been described above in accordance with the above-described embodiment, the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and is within the scope of the claimed invention within the scope of the claims of the present application. Of course, it includes various modifications, corrections, and combinations that can be made by a person skilled in the art.
１ 監視システム
１０ 管理装置
１１ 記憶部
１２ 検知部
１３ 通信部
２０ 制御装置
1 Monitoring
Claims (1)
前記管理装置は、
前記第一及び前記第二の制御装置が備える制御プログラムを記憶する記憶部と、
前記第一及び第二の制御装置の動作が停止したことを検知可能な検知部と、
前記記憶部に予め記憶されている制御プログラムを、前記第一及び第二の制御装置に対して送信可能な通信部と、
を備え、
前記検知部において前記第一の制御装置の動作が停止したことを検知した場合、前記通信部は、前記記憶部に予め記憶されている制御プログラムを、継続して動作している前記第二の制御装置に対して送信し、
前記第二の制御装置は、前記管理装置から取得した第一の制御装置の制御プログラムを起動する、
監視システム。 In a production line composed of a plurality of work units, monitoring including first and second control devices for controlling the operation of a plurality of actuators and management devices for monitoring the first and second control devices. It ’s a system,
The management device is
A storage unit for storing a control program included in the first and second control devices, and a storage unit.
A detector capable of detecting that the operation of the first and second control devices has stopped, and
A communication unit capable of transmitting a control program stored in advance in the storage unit to the first and second control devices, and a communication unit.
Equipped with
When the detection unit detects that the operation of the first control device has stopped, the communication unit continuously operates the control program stored in the storage unit. Send to the controller,
The second control device activates the control program of the first control device acquired from the management device.
Monitoring system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2020128901A JP2022025808A (en) | 2020-07-30 | 2020-07-30 | Monitoring system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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| JP2020128901A Pending JP2022025808A (en) | 2020-07-30 | 2020-07-30 | Monitoring system |
Country Status (1)
| Country | Link |
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2020
- 2020-07-30 JP JP2020128901A patent/JP2022025808A/en active Pending
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