JP4948679B1 - サーボ制御装置の異常診断装置および異常診断システム - Google Patents

サーボ制御装置の異常診断装置および異常診断システム Download PDF

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Abstract

実施の形態のサーボ制御装置の異常診断装置は、サーボ制御装置および統計データサーバにそれぞれ接続し、前記サーボ制御装置におけるアラームの種類を示すアラーム番号に対応するアラーム発生要因の候補を含んだ要因データを保持する要因データ保存部と、前記統計データサーバから取得した、前記サーボ制御装置をシステム構成に基づいて分類したシステム構成番号に対応する前記アラーム番号と当該アラーム番号に対応する前記アラーム発生要因の候補とその発生確率を含んだ統計データを保持データとして保持する保持データ保存部と、表示部と、アラームが発生した際に前記サーボ制御装置から前記アラーム番号を取得し、当該アラーム番号、前記要因データ、および前記保持データに基づいて、前記アラーム発生要因の候補それぞれにその発生確率を付記して前記表示部に表示する異常診断処理部を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、産業機器に使用されるサーボ制御装置の異常診断装置および異常診断システムに関するもので、インターネットを介してサーボ制御装置のトラブルシューティングデータを収集、配布および利用可能とする技術に関するものである。
従来のサーボ制御装置の異常診断においては、サーボ制御装置に異常が起きると、サーボ制御装置の自己診断機能により、サーボ制御装置にアラームが発生し、異常の種類に応じたアラーム番号が出力される。アラームが発生した際には、サーボ制御装置に異常診断装置を接続し、異常診断装置の表示画面にてアラーム発生要因候補を表示させることができる。このとき、１つのアラーム番号に対してただ１つのアラーム発生要因を特定させるようにするには、膨大な数のアラーム番号を用意する必要があり、それはサーボ制御装置の自己診断性能の制約からして困難である。つまり現実として１つのアラーム番号に対して複数のアラーム発生要因候補が画面に表示され、異常対処者はその中から真のアラーム発生要因を探し出す必要がある。
また、特許文献１には、故障とその対策情報に基づいて故障診断に関するデータベースを更新する構成が開示されている。これをサーボ制御装置の異常診断装置へと応用すれば、サーボ制御装置においてアラームが発生しそれを解決した際に、異常診断装置内にそのトラブルシューティングデータを保持データとして蓄積しておくことで、アラームが発生しそれを解決しようとする際に、異常診断装置の画面上に表示されるアラーム発生要因候補それぞれに対し、保持データに基づき真のアラーム発生要因である確率を付記することができる。これにより、異常対処者は真のアラーム発生要因を調べるために、確率の高いアラーム発生要因候補から調査することでサーボ制御装置の効率的な復旧を行うことができる。
また、特許文献２には、発電設備の保全情報について、ユーザとメーカがインターネットを介してサーバに保存された保全情報を活用する構成が示されている。サーボ制御装置に関わらず、一般的なシステムや機械の異常について、異常対処者が異常を解決後、異常解決に関する情報をインターネットを介して統計データサーバに提供することで、他の異常対処者がその情報を活用することができる。提供者からの情報提供を積み重ねることにより、トラブルシューティングに関するデータベースが構築され、それを活用する異常対処者は自身のシステムや機械で発生した異常を効率的に解決することができる。
特開平７−２３４９８７号公報 特開２００２−４１１３１号公報
しかしながら、上記従来の技術、例えば特許文献１で開示されている構成では、効率的な復旧を行うためには保持データとして十分なデータが蓄積されている必要があり、アラームが発生したサーボ制御装置でこれまでに発生したことのないアラームが発生した場合や、サーボ制御装置の立上げ調整時に発生したアラームに対しては、保持データが不十分であるために、信頼性の高い確率を表示することができず、効率的な復旧が望めないという問題がある。
また、例えば特許文献２で開示されている構成をサーボ制御装置の異常診断に適用する場合においては、サーボ制御装置のトラブルシューティングデータを、インターネットを介して統計データサーバに提供するにあたり、提供するデータの内容および提供手段は明確に定められてないため、提供者は提供するデータの内容を自身で考え、それを手入力で記述し提供する必要がある。そのため、トラブルシューティングに関するデータベースの活発な構築が行われない問題がある。
サーボ制御装置にアラームが発生した際に、異常診断装置の画面にはアラーム発生要因候補が複数表示されることにより、真のアラーム発生要因が判明した後においては、不要な情報まで画面に表示されていることとなる。情報の量が多くなれば、１つの画面内に全ての情報を表示することができず、必要な情報を表示するために画面を切り替えるもしくは画面をスクロールするといった操作が必要になる。これにより、２つ以上の必要な情報が別々の画面にある場合などには、確認する度に何度も画面を切り替えるといった手間が必要となる問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ユーザがアラームの対処を効率的に行うことができるサーボ制御装置の異常診断装置および異常診断システムを得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、サーボ制御装置および統計データサーバにそれぞれ接続し、前記サーボ制御装置におけるアラームの種類を示すアラーム番号に対応するアラーム発生要因の候補を含んだ要因データを保持する要因データ保存部と、前記統計データサーバから取得した、前記サーボ制御装置をシステム構成に基づいて分類したシステム構成番号に対応する前記アラーム番号と当該アラーム番号に対応する前記アラーム発生要因の候補とその発生確率を含んだ統計データを保持データとして保持する保持データ保存部と、表示部と、アラームが発生した際に前記サーボ制御装置から前記アラーム番号を取得し、当該アラーム番号、前記要因データ、および前記保持データに基づいて、前記アラーム発生要因の候補それぞれにその発生確率を付記して前記表示部に表示する異常診断処理部とを備えることを特徴とする。
この発明によれば、サーボ制御装置のアラームの発生への対処をユーザが効率的に行うことができる、という効果を奏する。
図１は、サーボ制御装置の異常診断システムの概略構成を示した図である。 図２は、統計データサーバおよび異常診断装置の詳細な内部構成および情報の流れを示した図である。 図３は、統計データのデータ構成を示す図である。 図４は、異常診断装置の異常診断処理部での処理の流れを示したフローチャートである。 図５は、異常診断装置の表示部に表示されるサーボ異常診断画面を示した図である。 図６は、サーボ異常診断画面にてアラーム発生要因候補の中から１つを選択した際の、サーボ異常診断画面を示した図である。
以下に、本発明にかかるサーボ制御装置の異常診断装置および異常診断システムによる異常診断の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかるサーボ制御装置の異常診断システム１００の概略構成を示す図である。サーボ制御装置の異常診断システム１００は、統計データサーバ１０１と、サーボ制御装置１０３ａ〜１０３ｃに接続された不特定多数の異常診断装置１０２ａ〜１０２ｃによって構成され、異常診断装置１０２ａ〜１０２ｃはインターネット１０を介して統計データサーバ１０１に接続することができる。
図２は、サーボ制御装置の異常診断システム１００における、統計データサーバ１０１および異常診断装置１０２の詳細な内部構成および情報の流れを示している。統計データサーバ１０１の統計データ保存部１０４には、アラームの種類を示すアラーム番号に対するアラーム発生要因候補それぞれについて、それが真のアラーム発生要因である確率が定められたものが統計データ２０１として保存されている。
異常診断装置１０２の保持データ保存部１０６には、異常診断装置１０２の出荷時点における統計データ２０１が保持データ２０２として予め保存されている。異常診断装置１０２の要因データ保存部１０７には、全てのアラーム番号におけるアラーム発生要因候補およびそれらと組となるアラーム対処策が、要因データ２０３として異常診断装置１０２の出荷時に予め保存されている。
異常対処者１１１（ユーザ）が異常診断装置１０２を使用してサーボ制御装置１０３のアラームを解決した際には、アラーム番号２０７およびそのアラーム解決情報２０８からなるトラブルシューティングデータ２０５が異常診断処理部１０９を介して蓄積データ保存部１０８へ送信される。
統計データサーバ１０１は蓄積データ保存部１０８から異常診断装置１０２の通信部１１３、インターネット１０を経て、統計データサーバ１０１の通信部１１２にて蓄積データ２０４を任意のタイミングで受信する。さらに統計データサーバ１０１は、通信部１１２から送られた蓄積データ２０４に基づいて、統計データ処理部１０５が統計データ保存部１０４から得た統計データ２０１を更新する。また異常対処者１１１から提供されたコメントに基づいて新しいアラーム発生要因候補を統計データ２０１に追記することもできる。統計データ処理部１０５にて更新および追記された統計データ２０１は、統計データ保存部１０４に再び保存される。これにより、統計データ保存部１０４の統計データ２０１は、不特定多数の異常診断装置から蓄積データの提供を受け、徐々に信頼性の高いものへと更新されていく。
異常対処者１１１は、異常診断装置１０２をインターネット１０に接続することにより、統計データサーバ１０１の統計データ２０１を任意のタイミングにて、異常診断装置１０２へ受信させることができる。異常診断装置１０２が受信した統計データ２０１は、異常診断装置１０２の保持データ保存部１０６へ保持データ２０２として保存される。この仕組みを利用することにより、サーボ制御装置１０３の設置場所の制約等により、アラームに対処する際の環境が異常診断装置１０２をインターネット１０に接続できない場合でも、異常診断装置１０２を事前にインターネット１０へ接続し保持データ２０２を更新しておくことで効率的な復旧が可能になる。
図３は、統計データ２０１のデータ構成を示している。統計データ２０１は、サーボ制御装置１０３のおおまかなシステム構成を予め分類し表したシステム構成番号、アラーム番号２０７、アラーム発生要因を表すアラーム要因番号およびそれに対応するアラーム発生要因の確率によって構成される。統計データ２０１が含んでいるアラーム発生要因の確率は過去の統計によって決定されたものであり、不特定多数の異常診断装置からのデータ提供により更新されていく。また、データの提供によってアラーム番号２０７に対する新たなアラーム発生要因を追加することもできる。
図４は、サーボ制御装置１０３にアラームが発生した際における、異常診断装置１０２の異常診断処理部１０９での処理の流れをフローチャートで表したものである。
以下に、図４のフローチャートにおける各ステップの内容を詳細に示す。
まず、ステップＳ１１では、異常診断処理部１０９は、サーボ制御装置１０３のサーボアンプから受信したアラーム番号２０７に基づき、アラーム番号２０７に対応したアラーム発生要因候補を、要因データ保存部１０７に予め保存された要因データ２０３から選出する。
つぎに、ステップＳ１２では、保持データ保存部１０６から受信した保持データ２０２を参照し、アラーム発生要因候補として要因データ２０３から選出したものに追加するアラーム発生要因があるか否かを判断する。追加すべきアラーム発生要因がある場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１３において、アラーム番号２０７から選出したアラーム発生要因候補に追加要因を追加して、ステップＳ１４へ進む。追加要因が無い場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）には、そのままステップＳ１４へ進む。
ここで保持データ２０２は過去に統計データサーバ１０１から取得した統計データ２０１であり、そのデータ構成は図３のようになっている。したがって、システム構成番号によって追加要因の有無が異なる場合があるため、システム構成番号を指定する必要がある。このシステム構成番号については、異常対処者１１１が自由に指定することができる。したがってサーボ制御装置１０３のシステム構成に最も近いシステム構成番号を指定すればよい。
ステップＳ１４では、保持データ２０２を基に、選出した各アラーム発生要因候補に確率を割り付ける。
ステップＳ１５では、異常診断装置１０２の異常診断処理部１０９から図２に示した表示部１１０に対し、選出されたアラーム発生要因候補とそのアラーム対処策および、割り付けられた確率を表示データ２０６として送信する。
表示部１１０に表示される各アラーム発生要因候補に確率が付記されていることにより、アラーム発生要因候補が複数表示されていたとしても、異常対処者１１１は確率の高いアラーム発生要因候補に対するアラーム対処策から実施していくことで、サーボ制御装置１０３の効率的な復旧を行うことができる。
ステップＳ１６では、アラームを解決した異常対処者１１１からのアラーム解決情報２０８の入力の有無を判定する。アラーム解決情報２０８は、アラームを解決することのできたアラーム発生要因のアラーム要因番号およびシステム構成番号からなる。異常対処者１１１がアラーム解決情報２０８を入力するには、表示部１１０に表示された各アラーム発生要因候補とシステム構成の中から、それぞれ１つずつを選択すればよい。もし表示部１１０に表示されたアラーム発生要因候補に該当するものがなく、別の要因であることがわかった場合には、異常対処者１１１はコメントとして要因の内容を記載しそれをアラーム解決情報２０８とすることもできる。
ステップＳ１６において、異常診断処理部１０９にアラーム解決情報２０８の入力があった場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１７へ進む。アラーム解決情報２０８の入力がなかった場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）は、異常診断処理部１０９がトラブルシューティングデータ２０５を作成することができないため処理を終了する（エンド）。しかし、この場合にはアラーム履歴としてアラーム番号２０７を保存しておき、後になってそのアラーム履歴から異常対処者１１１がトラブルシューティングデータ２０５を作成できるようにしても良い。
ステップＳ１７では、異常診断処理部１０９がトラブルシューティングデータ２０５を作成する。トラブルシューティングデータ２０５は、異常診断処理部１０９が受信したアラーム番号２０７および異常診断処理部１０９へ入力されたアラーム解決情報２０８によって構成される。
ステップＳ１８では、異常診断処理部１０９が作成したトラブルシューティングデータ２０５を蓄積データ保存部１０８へと送信し処理を終える。
以上の処理により、サーボ制御装置１０３においてアラームの発生と解決を繰り返すことにより、複数のトラブルシューティングデータのまとまりである蓄積データ２０４が構成される。この蓄積データ２０４は、異常診断装置１０２をインターネット１０へ接続することにより、通信部１１３を経て任意のタイミングにて、統計データサーバ１０１へ送信することができる。
図５および図６は、異常診断装置１０２の表示部１１０に表示されるサーボ異常診断画面を示している。
図５では、アラーム発生要因候補３０１ａ〜３０１ｄが表示され、それぞれに真のアラーム発生要因である確率３０２ａ〜３０２ｄが付記されている。
図６は、図５におけるアラーム発生要因候補３０１ａを選択した場合のサーボ異常診断画面を示すもので、他のアラーム発生要因候補３０１ｂ〜３０１ｄが非表示となり、アラーム発生要因候補３０１ａに対する調査方法３０３と対処策３０４を、同一画面内に表示することが可能となっている。これにより画面の切り替えや画面のスクロールをすることなく、必要な情報を確認することができる。
このように、本実施の形態においては、サーボ制御装置のトラブルシューティングデータを統計データとして保存することができる統計データサーバと、統計データサーバ上の統計データを保持データとして保持することのできる複数の異常診断装置とを備え、インターネットを通じて統計データサーバと異常診断装置で相互にデータをやり取りすることのできる異常診断システムを構築し、相互にやり取りするデータの内容をサーボ制御装置の特性に基づいて定める。
そして、サーボ制御装置にアラームが発生しそれを解決した際に、アラーム番号とアラーム解決情報から成るトラブルシューティングデータを異常診断装置内に蓄積データとして自動的に毎回保存可能にする。
さらに、異常診断装置の画面上に表示される複数のアラーム発生要因候補の中から１つのアラーム発生要因候補を選択した際に、画面内に表示する様々な情報のうち、選択しなかったアラーム発生要因候補を非表示にし、選択したアラーム発生要因候補のみに限定しそれについての調査方法および対処策などを詳細に画面に表示可能にする。
これにより、インターネットを介して異常診断システムに加入した異常診断装置は、統計データサーバからトラブルシューティングの統計データを保持データとして容易に入手することができる。サーボ制御装置にアラームが発生した際に、異常診断装置はアラーム番号および保持データを基に、アラーム発生要因候補に確率を付記して表示することや、具体的な復旧手順を表示することができ、サーボ制御装置の異常対処者はアラームの対処を効率的に行うことができる。
即ち、用意された集計データに基づき、エンジニアリングツールのトラブルシューティング画面に表示される各アラーム発生要因それぞれに予想発生確率を割り当てることで、ユーザである異常対処者に真の要因を効率的に特定することを可能にし、サーボシステム復旧に要する時間と手間を削減することができる。サーボシステム内で異常が発生している可能性がある箇所を、システムのモデルを用いてグラフィカルに表示することにより、異常発生箇所をユーザが直感的に把握することを可能にする。
そして、異常診断装置の製品出荷時に出荷時点での統計データサーバ上の統計データを異常診断装置内に保持データとして予め保持させておくことにより、インターネットが利用できない環境で使用される異常診断装置でもサーボ制御装置のアラームの対処を効率的に行うことができる。
さらに、サーボ制御装置にアラームが発生しそれを解決した際に、トラブルシューティングデータが蓄積データとして異常診断装置内に自動的に保存されることで、インターネットを介して統計データサーバに蓄積データを提供する際にユーザは特段な労力を必要としない。このため異常診断装置から統計データサーバへの蓄積データの提供が容易になり、活発な情報提供が期待できる。
また、異常診断装置の画面上に表示される複数のアラーム発生要因候補の中から１つのアラーム発生要因候補を選択した際に、画面内に表示する様々な情報のうち、選択しなかったアラーム発生要因候補を非表示にし、選択したアラーム発生要因候補のみに限定しそれを詳細に画面に表示可能にすることで、画面内に表示できる情報量が増え、画面をスクロールするといった手間を省くことができる。
以上説明したように、本実施の形態にかかるサーボ制御装置の異常診断装置および異常診断システムによって、サーボ制御装置の立上げや経年劣化により発生した異常の解決を効率的に行うことが可能となる。これにより、立上げ工数の削減、保守工数の削減が見込める。
また、サーボ制御装置に関する診断情報の容易な収集が可能となるため、それらを分析し改善効果のある点について新製品へ反映することにより、異常の発生が少ない優れた製品の開発につながることが見込める。
更に、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出されうる。
例えば、上記実施の形態においてそれぞれに示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出されうる。更に、上記実施の形態における構成要件を適宜組み合わせてもよい。
以上のように、本発明にかかるサーボ制御装置の異常診断装置および異常診断システムは、複数のサーボ制御装置に対応する異常診断装置に有用であり、特に、複数のサーボ制御装置に対応する複数の異常診断装置をインターネットを介して接続した環境に適している。
１０ インターネット
１００ サーボ制御装置の異常診断システム
１０１ 統計データサーバ
１０２ 異常診断装置
１０２ａ 異常診断装置
１０２ｂ 異常診断装置
１０２ｃ 異常診断装置
１０３ サーボ制御装置
１０３ａ サーボ制御装置
１０３ｂ サーボ制御装置
１０３ｃ サーボ制御装置
１０４ 統計データ保存部
１０５ 統計データ処理部
１０６ 保持データ保存部
１０７ 要因データ保存部
１０８ 蓄積データ保存部
１０９ 異常診断処理部
１１０ 表示部
１１１ 異常対処者
１１２ 通信部
１１３ 通信部
２０１ 統計データ
２０２ 保持データ
２０３ 要因データ
２０４ 蓄積データ
２０５ トラブルシューティングデータ
２０６ 表示データ
２０７ アラーム番号
２０８ アラーム解決情報
３０１ａ アラーム発生要因候補
３０１ｂ アラーム発生要因候補
３０１ｃ アラーム発生要因候補
３０１ｄ アラーム発生要因候補
３０２ａ 真のアラーム発生要因である確率
３０２ｂ 真のアラーム発生要因である確率
３０２ｃ 真のアラーム発生要因である確率
３０２ｄ 真のアラーム発生要因である確率
３０３ アラーム発生要因調査方法
３０４ アラーム対処策

Claims (5)

  1. サーボ制御装置および統計データサーバにそれぞれ接続し、
    前記サーボ制御装置におけるアラームの種類を示すアラーム番号に対応する１つ以上のアラーム発生要因の候補および前記アラーム発生要因に対処するためのアラーム対処策を含んだ要因データを保持する要因データ保存部と、
    前記統計データサーバから取得した、前記サーボ制御装置をシステム構成に基づいて分類したシステム構成番号に対応する前記アラーム番号と当該アラーム番号に対応する前記アラーム発生要因の候補とその発生確率を含んだ統計データを保持データとして保持する保持データ保存部と、
    表示部と、
    アラームが発生した際に前記サーボ制御装置から前記アラーム番号を取得し、当該アラーム番号、前記要因データ、および前記保持データに基づいて、１つ以上の前記アラーム発生要因の候補それぞれにその発生確率、前記アラーム発生要因の調査方法、前記アラーム対処策を付記して前記表示部に表示する異常診断処理部と、
    を備えることを特徴とするサーボ制御装置の異常診断装置。
  2. 前記異常診断処理部は、表示された前記アラーム発生要因の候補の１つをユーザが選択すると当該アラーム発生要因に対処するためのアラーム対処策を前記表示部に表示して、残りの候補を非表示とする
    ことを特徴とする請求項１に記載のサーボ制御装置の異常診断装置。
  3. 前記保持データ保存部はインターネットを介して前記統計データサーバに接続し、任意のタイミングで前記統計データを取得して前記保持データを更新する
    ことを特徴とする請求項１または２に記載のサーボ制御装置の異常診断装置。
  4. 前記サーボ制御装置に発生したアラームをユーザが解決した際に、当該ユーザが前記異常診断処理部に入力した前記システム構成番号と前記アラーム発生要因、および当該ユーザが解決したアラームの前記アラーム番号を含むトラブルシューティングデータを蓄積データとして保持し、インターネットを介して任意のタイミングで前記蓄積データを前記統計データサーバに提供する蓄積データ保存部を
    さらに備えることを特徴とする請求項３に記載のサーボ制御装置の異常診断装置。
  5. 請求項４に記載のサーボ制御装置の異常診断装置を１つ以上と、
    前記蓄積データに基づいて前記統計データを更新する前記統計データサーバと、
    を備えることを特徴とするサーボ制御装置の異常診断システム。
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