JP6618642B1 - プログラム実行支援装置、プログラム実行支援方法、およびプログラム実行支援プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1では、検査測定データを取得して品質管理を行うシステムを使用する際に、出力データフォーマットが異なる様々な検査測定装置に対応するアプリケーションプログラムの作成負荷を削減する技術が記載されている。
・CSV(comma−separated values)形式のデータファイルでやりとりされる。
・標準化されたサーバクライアント方式を用いてやりとりされる。
・TCP(Transmission Control Protocol)/IP(Internet Protocol)をベースに作成された通信プロトコルを用いてやりとりされる。この通信プロトコルの具体例には、MQTT(Message Queueing Telemetry Transport)プロトコルがある。
・故障予知を行うアプリケーションプログラムには、稼働中の製造設備から、センシングされたデータがリアルタイムに送られ続ける。
・製品製造時のトレーサビリティ管理を行うアプリケーションプログラムには、同一製品の製造時の情報を製造ラインの各所でセンシングした後で、データがまとめて送られる。
・特定の動作を繰り返すプレス機といった機器の動作を監視するアプリケーションプログラムには、一回の動作分中の電流および荷重値といったセンシングデータを示す波形データがまとめて送られる。
前記アプリケーションプログラムの入出力情報を含むプロファイルをアプリケーションプロファイルとして読み取るプロファイル読取部と、
前記アプリケーションプログラムにより前記製造設備に読み書きされるデータを表す装置データを、前記入出力情報に割り付ける設定手段を提供し、前記入出力情報に前記装置データを割り付けた設定情報を取得する設定提供部と、
前記アプリケーションプロファイルと前記設定情報とに基づいて、前記アプリケーションプログラムとの接続設定を行う設定部と、
前記設定部による接続設定に従って、前記設備データを用いたアプリケーションプログラムの実行を支援する接続部とを備えた。
***構成の説明***
図1を用いて、本実施の形態に係るプログラム実行支援システム500の構成について説明する。
プログラム実行支援システム500は、プログラム実行支援装置100と、製造設備200と、アプリケーションプログラムを実行するアプリケーション装置300とを有する。
プログラム実行支援装置100は、製造設備200との間で通信される設備データ22を用いたアプリケーションプログラム301の実行を支援する。プログラム実行支援装置100は、コンピュータである。プログラム実行支援装置100は、プロセッサ910を備えるとともに、メモリ921、補助記憶装置922、入力インタフェース930、出力インタフェース940、および通信装置950といった他のハードウェアを備える。プロセッサ910は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
プロセッサ910は、演算処理を行うIC(Integrated Circuit)である。プロセッサ910の具体例は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、GPU(Graphics Processing Unit)である。
補助記憶装置922は、データを保管する記憶装置である。補助記憶装置922の具体例は、HDDである。また、補助記憶装置922は、SD(登録商標)メモリカード、CF、NANDフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスク、DVDといった可搬記憶媒体であってもよい。なお、HDDは、Hard Disk Driveの略語である。SD(登録商標)は、Secure Digitalの略語である。CFは、CompactFlash(登録商標)の略語である。DVDは、Digital Versatile Diskの略語である。
出力インタフェース940は、ディスプレイといった出力機器のケーブルが接続されるポートである。出力インタフェース940は、具体的には、USB端子またはHDMI(登録商標)(High Definition Multimedia Interface)端子である。ディスプレイは、具体的には、LCD(Liquid Crystal Display)である。
プログラム実行支援プログラムは、上述の各部の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順あるいは各工程を、コンピュータに実行させる。また、プログラム実行支援方法は、プログラム実行支援装置100がプログラム実行支援プログラムを実行することにより行われる方法である。
プログラム実行支援プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納されて提供されてもよい。また、プログラム実行支援プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
プロファイル読取部110は、アプリケーションプログラム301の入出力情報32を含むプロファイルをアプリケーションプロファイルとして読み取る。アプリケーションプロファイルは、アプリケーションプログラム301からプロファイル読取部110に渡される。
記憶部170は、アプリケーションプログラム301により製造設備200に読み書きされるデータを表す装置データの一覧をデータ一覧161として記憶部170に記憶する。なお、データ一覧161には、アプリケーションプログラムが読まないデータも含めて、製造設備200が持っているデータが並んでいる。すなわち、データ一覧161は、製造設備200が持つ装置データであって、アプリケーションプログラム301により読み書き可能な装置データの一覧である。
設定提供部120は、装置データを入出力情報32に割り付ける設定手段を提供する。設定提供部120は、入出力情報32に対し、データ一覧161の中から適切な装置データを割り付けるための設定手段を提供する。また、設定提供部120は、入出力情報32に装置データを割り付けた設定情報を取得する。
設定部130は、アプリケーションプロファイルと設定情報とに基づいて、アプリケーションプログラム301との接続設定を行う。
接続部140は、設定部130による接続設定に従って、プログラム実行支援装置100と製造設備200との間で通信される設備データ22を用いたアプリケーションプログラム301の実行を支援する。
また、通信管理部160は、製造設備200から読み書き可能な設備データの項目の管理を行ってもよい。通信管理部160は、製造設備200と通信した設備データ22をデータベース171として蓄積してもよい。すなわち、通信管理部160は、読み書きした設備データ22をそのまま制御部150に渡すだけでなく、必要に応じて読み書きした設備データ22をデータベース171として記憶部170に記憶してもよい。また、通信管理部160と製造設備200との通信方式は、通信管理部160のデータベース171を製造設備200が更新および参照する方式でもよい。
具体的には、CC−Link IEのSLMP(Seamless Message Protocol)といったプロトコルを用いて通信管理部160が製造設備200の持つ設備データを読み書きしてもよい。あるいは、FL−netのサイクリック伝送のように製造設備200と通信管理部160間で周期的に更新し合う値を読み書きしてもよい。
また、通信方式は1種類に限らず、通信管理部160が複数種類の通信方式を使い分ける構成にしてもよい。
データ一覧161は、アプリケーションプログラム301により製造設備200に読み書きされるデータを表す装置データ61の一覧が設定される。装置データ61は、データ名と、通信の方式と、データ指定情報とが設定される。
なお、設備データは、運用時に製造設備200とプログラム実行支援装置100との間で通信されるデータである。つまり、設備データは、データ一覧161に含まれる装置データ61の各項目の現在値、もしくは、プログラム実行支援装置100から製造設備200に書き込まれる値である。
データ一覧161の装置データ61は、プログラム実行支援装置100と製造設備200との間で通信される設備データが、どのような方式で何を指定することで読み書きが可能かを表すデータである。具体例としては、図2のデータ一覧161の2行目では、サーボモータα回転角度については、SLMPにより、通信相手XおよびメモリアドレスYを指定することにより、設備データの読み書きが可能であることを示している。
なお、データ一覧161は、予め記憶部170に記憶される。データ一覧161は、具体的には、標準フォーマットで記述された外部ファイルである。例えば、データ一覧161は、製造設備200のマニュアルに基づいて生成されてもよい。あるいは、データ一覧161は、マニュアルの添付されたCD(Compact Disc)に格納されているデータ、例えば装置CSP(Cryptographic Service Provider)+に基づいて生成されてもよい。装置CSP+は、XML形式ファイルで表現される。装置CSP+では、装置のスペックに関する情報、アプリケーションソフトウェア向けに公開する装置の情報、装置から取得するデータとその取得方法に関する情報、これらの情報の紐付け情報が保有される。
図3を用いて、本実施の形態に係るプログラム実行支援処理S100について説明する。
ステップS101において、プロファイル読取部110は、アプリケーションプログラム301のプロファイルを表すアプリケーションプロファイル21を読み取る。アプリケーションプロファイル21は、アプリケーションプログラム301の性質および設定に応じて生成される。
プログラム実行支援装置100は、具体的には、複数のアプリケーションプログラムの実行を支援する。アプリケーションプロファイル21は、接続方式31、入出力情報32、および接続条件33を含む共通フォーマットで記述されている。接続方式31には、複数のアプリケーションプログラムの各々が用いる接続方式が設定される。入出力情報32には、複数のアプリケーションプログラムの各々の入出力情報が設定される。接続条件33には、複数のアプリケーションプログラムの各々に接続する際の接続条件が設定される。アプリケーションプロファイル21は、フォーマットは共通であるが、その内容は複数のアプリケーションプログラムのアプリケーションプログラム毎に異なる。
そして、設定提供部120は、入出力情報に装置データを割り付けた設定情報13を取得する。
図6は、本実施の形態に係る設定選択画面122の構成を示す図である。
具体的には、設定提供部120は、図5に示すような設定画面121をディスプレイに表示する。あるいは、設定提供部120は、設定情報13が書かれたファイルを読み込んでもよい。
設定提供部120は、設定画面121をディスプレイに表示し、入出力情報に対応する装置データを、設定者に文字列で直接入力させてもよい。例えば、設定提供部120は、設定画面121とともにデータ一覧161もディスプレイに表示する。そして、設定者は、データ一覧161を参照しながら、入出力情報に対応する装置データを入力する。あるいは、図6に示すように、設定提供部120は、設定選択画面122をディスプレイに表示し、入出力情報に対応する装置データをデータ一覧161から設定者に選択させてもよい。また、一定期間のデータをまとめてアプリケーションプログラムに送ることがアプリケーションプロファイル21に記述されている場合がある。このように製造設備200の条件によってデータを送る必要がある場合は、設定提供部120は、製造設備200のどのデータ値がどういった条件になった時に送るかといった条件設定を行う画面を表示する。
図5の例を用いて、具体的には説明する。
図5の例では、通信管理部160が持つ通信方式により、設備データとして「ロボットA振動値」、「サーボモータα回転角度」、および「圧着部温度」が通信される。そして、設定部130は、設備データを接続部140が持つOPCサーバに入れる設定と、OPCサーバの各値を振動値、モータ回転角度、および装置温度としてアプリケーションプログラム301に入力する設定とを行う。
例えば、通信管理部160は、製造設備200と通信した設備データ22をデータベース171として蓄積していてもよい。この場合、接続部140は、データベース171に含まれる設備データを用いて、アプリケーションプログラム301とのデータ入出力を行ってもよい。
本実施の形態では、アプリケーションプログラムを実行する装置は、プログラム実行支援装置100とは別の装置であるとして説明した。しかし、アプリケーションプログラムは、プログラム実行支援装置100で実行される構成でもよい。プログラム実行支援装置100が、アプリケーションプログラムを実行する構成要素を備え、接続部によりアプリケーションプログラムが実行されてもよい。
つまり、接続部とアプリケーションプログラムは、同一ハードウェア内で動作するモジュールでも良いし、LANケーブルなどで接続された異なるハードウェアのそれぞれで動作し、TCP/IP通信などでデータを通信しあって動作するモジュールでも良い。また、対象となるアプリケーションは一つに限定しても良いし、複数のアプリケーションと同時に接続できるようにしても良い。
電子回路は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックIC、GA、ASIC、または、FPGAである。GAは、Gate Arrayの略語である。ASICは、Application Specific Integrated Circuitの略語である。FPGAは、Field−Programmable Gate Arrayの略語である。
プロファイル読取部110と設定提供部120と設定部130と接続部140と制御部150と通信管理部160の機能は、1つの電子回路で実現されてもよいし、複数の電子回路に分散して実現されてもよい。
別の変形例として、プロファイル読取部110と設定提供部120と設定部130と接続部140と制御部150と通信管理部160の一部の機能が電子回路で実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。
本実施の形態に係るプログラム実行支援装置100では、使用者は、使用するアプリケーションプログラムが違っても、設定提供部から提供される汎用的な共通の設定手段により入出力情報に設備データを設定するだけで、アプリケーションプログラムが必要とするデータの入出力設定を行い、運用することができる。通常、新たにアプリケーションプログラムを使用する際にアプリケーションプログラムの入出力ルールを学び入出力ルールに適した入出力データを作成する仕組みを構築する必要がある。しかし、本実施の形態に係るプログラム実行支援装置100によれば、新たにアプリケーションプログラムを使用する場合でも、入出力ルールに適した入出力データを作成する仕組みを構築する手間を削減することができる。よって、本実施の形態に係るプログラム実行支援装置100によれば、アプリケーションプログラムを実行する際の入出力情報の割り付けの負担を低減するとともに、アプリケーションプログラムの実行の負担も低減することができる。
本実施の形態では、主に、実施の形態1と異なる点について説明する。なお、実施の形態1と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
本実施の形態では、記憶部170が、データ一覧161に含まれる装置データの属性情報をデータ属性情報162として記憶する。本実施の形態では、このデータ属性情報162により、設定提供部120aにおいて装置データを設定する際の選択肢を自動で限定したり、自動で選択したりすることが可能なプログラム実行支援装置100aについて説明する。
データ属性情報162は、データ一覧161に含まれる装置データの属性情報を含む。データ属性情報162は、標準フォーマットで記述された外部ファイルから取得されてもよい。
設定提供部120aは、入出力情報に割り付ける装置データを、データ属性情報162に基づいてデータ一覧161から選択させる設定手段を提供する。設定提供部120aは、入出力情報に割り付ける装置データを、データ属性情報162に含まれる属性情報に基づいてデータ一覧161から絞り込むための設定選択画面を設定手段として提供してもよい。あるいは、設定提供部120aは、入出力情報に割り付ける装置データを、データ属性情報162に含まれる属性情報に基づいてデータ一覧161から自動的に絞り込んでもよい。
設定提供部120aは、アプリケーションプロファイル21aとデータ属性情報162に基づいて、入出力情報に装置データを割り付ける設定画面を表示する。図8および図9を用いて、以下に、自動あるいは半自動的に入出力情報に装置データを設定する方式について説明する。
入力2に設定可能な項目は、入力1がNo.1ならNo.2、No.4ならNo.5に自動で決定する。
出力1に設定可能な項目は、通信種別とデータ型からNo.6とNo.8に絞られる。設定提供部120aは、出力1への設定項目として、「故障警告表示用1」と「品質警告表示用1」を選択肢として表示する。使用者は、名称から「故障警告表示用1」が適切であると判断し設定することができる。
また、実施の形態1から2のうち、複数の部分を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、1つの部分を実施しても構わない。その他、これら実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施しても構わない。
すなわち、実施の形態1から2では、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
Claims (10)
- 製造設備との間で通信される設備データを用いたアプリケーションプログラムの実行を支援するプログラム実行支援装置において、
前記アプリケーションプログラムのプロファイルを表すアプリケーションプロファイルであって、前記アプリケーションプログラムの入出力情報と、前記入出力情報のデータ形式と、前記アプリケーションプログラムが用いる接続条件とを含むアプリケーションプロファイルを読み取るプロファイル読取部と、
前記アプリケーションプログラムにより前記製造設備に読み書きされるデータを表す装置データを、前記入出力情報に割り付ける設定手段を提供し、前記入出力情報に前記装置データを割り付けた設定情報を取得する設定提供部と、
前記アプリケーションプロファイルと前記設定情報とに基づいて、前記アプリケーションプログラムとの接続設定を行う設定部と、
前記設定部による接続設定に従って、前記設備データを用いたアプリケーションプログラムの実行を支援する接続部と
を備え、
前記プログラム実行支援装置は、
前記装置データの一覧であるデータ一覧と、前記データ一覧に含まれる前記装置データのデータ型と前記装置データの通信を定めた通信方式とを含むデータ属性情報とを記憶する記憶部を備え、
前記設定提供部は、
前記装置データの前記データ型と前記通信方式とが、前記アプリケーションプロファイルに含まれる前記データ形式と前記接続条件とを満たすように、前記入出力情報に割り付ける前記装置データを、前記データ一覧から絞り込むための前記設定手段を提供するプログラム実行支援装置。 - 前記設定提供部は、
前記アプリケーションプロファイルと前記データ一覧に基づいて、前記装置データを前記入出力情報に割り付ける設定画面を前記設定手段として提供する請求項1に記載のプログラム実行支援装置。 - 前記設定提供部は、
前記入出力情報に割り付ける前記装置データを、前記データ一覧から選択させる設定選択画面を前記設定手段として提供する請求項1または請求項2に記載のプログラム実行支援装置。 - 前記設定提供部は、
前記入出力情報に割り付ける前記装置データを、前記データ一覧から絞り込むための前記設定選択画面を前記設定手段として提供する請求項3に記載のプログラム実行支援装置。 - 前記設定提供部は、
前記入出力情報に割り付ける前記装置データを、前記データ一覧から自動的に絞り込む前記設定手段を提供する請求項3に記載のプログラム実行支援装置。 - 前記データ一覧は、標準フォーマットで記述された外部ファイルである請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のプログラム実行支援装置。
- 前記プログラム実行支援装置は、
前記製造設備と通信した設備データをデータベースとして蓄積する通信管理部を備え、
前記接続部は、
前記データベースに含まれる設備データを用いて、前記アプリケーションプログラムの実行を支援する請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のプログラム実行支援装置。 - 前記プログラム実行支援装置は、複数のアプリケーションプログラムの実行を支援し、
前記プロファイル読取部は、
前記複数のアプリケーションプログラムの各々が用いる接続方式と、前記複数のアプリケーションプログラムの各々の入出力情報と、前記複数のアプリケーションプログラムの各々に接続する際の接続条件とを含む共通フォーマットで記述されている前記アプリケーションプロファイルを読み取る請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のプログラム実行支援装置。 - 製造設備との間で通信される設備データを用いたアプリケーションプログラムの実行を支援するプログラム実行支援装置のプログラム実行支援方法において、
プロファイル読取部が、前記アプリケーションプログラムのプロファイルを表すアプリケーションプロファイルであって、前記アプリケーションプログラムの入出力情報と、前記入出力情報のデータ形式と、前記アプリケーションプログラムが用いる接続条件とを含むアプリケーションプロファイルを読み取り、
記憶部が、前記アプリケーションプログラムにより前記製造設備に読み書きされるデータを表す装置データの一覧であるデータ一覧と、前記データ一覧に含まれる前記装置データのデータ型と前記装置データの通信を定めた通信方式とを含むデータ属性情報とを記憶しており、
設定提供部が、前記装置データを前記入出力情報に割り付ける設定手段であって、前記装置データの前記データ型と前記通信方式とが、前記アプリケーションプロファイルに含まれる前記データ形式と前記接続条件とを満たすように、前記入出力情報に割り付ける前記装置データを、前記データ一覧から選択させる設定手段を提供し、前記入出力情報に前記装置データを割り付けた設定情報を取得し、
設定部が、前記アプリケーションプロファイルと前記設定情報とに基づいて、前記アプリケーションプログラムとの接続設定を行い、
接続部が、前記設定部による接続設定に従って、前記設備データを用いたアプリケーションプログラムの実行を支援するプログラム実行支援方法。 - 製造設備との間で通信される設備データを用いたアプリケーションプログラムの実行を支援するプログラム実行支援装置のプログラム実行支援プログラムにおいて、
前記アプリケーションプログラムのプロファイルを表すアプリケーションプロファイルであって、前記アプリケーションプログラムの入出力情報と、前記入出力情報のデータ形式と、前記アプリケーションプログラムが用いる接続条件とを含むアプリケーションプロファイルを読み取るプロファイル読取処理と、
前記アプリケーションプログラムにより前記製造設備に読み書きされるデータを表す装置データの一覧であるデータ一覧と、前記データ一覧に含まれる前記装置データのデータ型と前記装置データの通信を定めた通信方式とを含むデータ属性情報とを記憶する処理と、
前記装置データを前記入出力情報に割り付ける設定手段であって、前記装置データの前記データ型と前記通信方式とが、前記アプリケーションプロファイルに含まれる前記データ形式と前記接続条件とを満たすように、前記入出力情報に割り付ける前記装置データを、前記データ一覧から選択させる設定手段を提供し、前記入出力情報に前記装置データを割り付けた設定情報を取得する設定提供処理と、
前記アプリケーションプロファイルと前記設定情報とに基づいて、前記アプリケーションプログラムとの接続設定を行う設定処理と、
前記設定処理による接続設定に従って、前記設備データを用いたアプリケーションプログラムの実行を支援する接続処理と
をコンピュータである前記プログラム実行支援装置に実行させるプログラム実行支援プログラム。
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