JP7048530B2 - 制御システム及び操作画面の表示方法 - Google Patents
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Description
例えば、数値制御装置と端末装置は、数値制御装置と端末装置との間の電波強度をそれぞれ監視し、電波強度が予め設定された閾値以下となった場合、通信障害が発生する可能性がある旨等の警告を作業者に発したり、産業機械を停止させたりする技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
このことから、端末装置によって作業者が認識する加工状況と実際の加工状況とが乖離してしまい、作業者に危害が及ぶ危険性や加工中断等による経済的損失が生じる恐れがある。また、遠隔操作時には状況把握までに時間を要するため、被害が拡大してしまう恐れもある。
<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態に係る制御システムの構成の一例を示す図である。図1に示すように、制御システムは、端末装置10、制御装置20、及び工作機械30を有する。
工作機械30は、制御装置20の数値制御により動作する加工用の機械である。
なお、本実施形態は、工作機械30に限定されず、産業機械全般に広く適用することができる。産業機械とは、例えば、工作機械、産業用ロボット、サービス用ロボット、鍛圧機械及び射出成形機といった様々な機械である。
次に、制御システムが備える機能ブロックについて説明をする。
図2は、図1の制御システムのうち、端末装置10及び制御装置20の機能的構成例を示す機能ブロック図である。
図2に示すように端末装置10は、CPU51、表示部52、通信部53、及び記憶部54を含んで構成される。CPU51、表示部52、通信部53、及び記憶部54は、バス55を介して互いに通信可能に接続される。
通信品質測定部61は、後述する通信部53を介して受信する制御装置20からの信号に基づいて、制御装置20との間の通信品質を示す指標を測定する。
通信品質判定部62は、通信品質測定部61、及び後述する制御装置20の通信品質測定部91により測定された指標に基づいて、制御装置20との間の通信品質を判定する。
表示制御部63は、通信品質判定部62による判定結果に応じて、後述する表示部52に表示する操作画面の表示項目を制御する。
通信部53は、例えば、入出力インタフェース等であり、有線又は無線を介して制御装置20と接続され、制御装置20との間の通信を制御してもよい。あるいは、通信部53は、例えば、ネットワークインタフェース等であり、インターネット等の不図示のネットワークを介して制御装置20と接続され、制御装置20との間の通信を制御してもよい。
そして、制御装置20が有するCPU81は、不図示のROMやHDD等に記録されている制御プログラムを実行することにより、通信品質測定部91として機能する。
通信品質測定部91は、制御装置20の不図示の通信部を介して受信する端末装置10からの信号に基づいて、端末装置10との間の通信品質を示す指標を測定する。通信品質測定部91は、不図示の通信部を介して測定した指標を端末装置10に送信する。
次に、通信品質測定部61及び通信品質測定部91が測定する通信品質を示す指標について説明する。
通信品質測定部61及び通信品質測定部91は、公知の手法を用いて、端末装置10と制御装置20との間で、有線又は無線を介して送受信される信号における、通信エラー率、通信速度、ノイズレベル等のいずれか1つ又はその組み合わせに基づいて、通信品質を示す指標として測定することができる。
図3に示すように、実線で示した端末装置10と制御装置20との間の通信品質(指標)は、時間とともに変化している。なお、一点鎖線は、通信エラー発生レベルαを示し、通信品質が通信エラー発生レベルα以下の場合、端末装置10と制御装置20とは、通信を行うことができない。また、2つの破線は、例えば、通信エラー発生レベルαに対して20%及び40%大きい通信品質をそれぞれ示す。
また、通信品質判定部62は、端末装置10と制御装置20との間の通信品質を「良」、「可」、「悪」に判定したが、これに限定されない。通信品質判定部62は、「良」と「悪」の2段階や4段階以上の評価でもよい。
次に、操作画面(ユーザインタフェース)、及び通信品質に応じた操作画面における表示項目について説明する。
図4は、通信品質が「良」の場合の操作画面の一例を示す図である。
図4に示すように、表示部52に表示される操作画面は、例えば、表示項目101~105を有する。表示項目101は、例えば、工作機械30に発生した異常等のアラーム情報を表示する項目である。表示項目102は、例えば、即応性が求められないメッセージ情報を表示する項目である。表示項目103は、加工操作以外の即応性が求められない一般操作の入力を、端末装置10の不図示のタッチパネル等の入力装置を介して受け付ける項目である。表示項目104は、例えば、更新が遅れても支障のない汎用情報を表示する項目である。表示項目105は、切削加工等の加工操作の入力を、端末装置10の不図示のタッチパネル等の入力装置を介して受け付ける項目である。
換言すれば、表示項目101、105は、リアルタイム性、すなわち端末装置10と制御装置20との間で確実に情報の共有が要求される情報を表示する。一方、表示項目102~104は、リアルタイム性が要求されない、すなわち端末装置10と制御装置20との間で情報の共有が求められない情報を表示する。
一方、通信品質判定部62により、通信品質が「可」と判定された場合、端末装置10と制御装置20との間で通信が不安定であり、情報の共有ができない恐れがあることから、表示制御部63は、例えば、表示項目102~104を表示する画面情報72を選択する。表示制御部63は、選択した画面情報72に基づいて、例えば、図5Aに示すように、表示部52に表示項目102~104を表示させる。なお、表示されない表示項目101、105は、斜線で示す。
また、通信品質判定部62により、端末装置10と制御装置20との間の通信品質が「悪」と判定された場合、端末装置10と制御装置20との間で通信を行うができず、情報の共有ができないことから、表示制御部63は、例えば、表示項目103の汎用情報のみを表示する画面情報73を選択する。表示制御部63は、選択した画面情報73に基づいて、図5Bに示すように、表示部52に表示項目103を表示させる。
図5Aは、通信品質が「可」の場合の操作画面の一例を示す図であり、図5Bは、通信品質が「悪」の場合の操作画面の一例を示す図である。
なお、本実施形態の操作画面は、表示項目101~105を有するとしたが、これに限定されない。例えば、操作画面は、表示項目101~105以外の表示項目を有してもよい。また、操作画面における表示項目のレイアウトは、例えば、端末装置10のユーザ毎に適宜変更できるようにしてもよい。
図6は、図1の制御システムの通信処理を説明するフローチャートである。
ステップS101では、端末装置10の通信品質測定部61は、通信部53を介して受信する制御装置20からの信号に基づいて、制御装置20との間の通信品質を示す指標を測定する。
ステップS202では、通信品質測定部91は、制御装置20の不図示の通信部を介して、ステップS201で測定された指標を端末装置10に送信する。
ステップS103では、通信品質判定部62は、通信品質測定部61及び通信品質測定部91それぞれで測定された指標に基づいて、制御装置20との間の通信品質を判定する。
ステップS104では、表示制御部63は、ステップS103の判定結果に応じて、画面情報71~73のいずれか1つを選択する。
ステップS105では、表示部52は、ステップS104で選択された画像情報に基づいて操作画面を表示する。
そして、端末装置10のユーザは、表示部52における操作画面の表示から制御装置20との間の通信状態を把握でき、表示される情報に対する誤認を防ぐことができる。すなわち、加工プログラム等のパラメータ変更可能時には、確実に当該変更が制御装置20に反映させることができる。また、アラーム表示可能時には、同じ最新のアラームを端末装置10及び制御装置20に表示させることができる。また、加工プログラム表示や実行可能時には、実際の加工状況に即したものにすることができる。
第2の実施形態に係る制御システムでは、制御装置が、通信品質判定部、表示制御部及び画面情報を有する点が、第1の実施形態と異なる。
以下、第2の実施形態について説明する。
端末装置10Aは、図2の場合と同様に、CPU51、表示部52、通信部53、及び記憶部54を含んで構成される。
CPU51は、記憶部54に記憶された制御プログラムを実行することにより、通信品質測定部61の機能を有する。
CPU81は、例えば、ROMやHDD等の記憶部83に記録されている制御プログラムを含む各種プログラムに従って各種の処理を実行し、各部の動作を制御する。また、CPU81は、制御プログラムを実行することにより、通信品質測定部91、通信品質判定部62、及び表示制御部63の機能を有する。
通信部82は、例えば、入出力インタフェース等であり、有線又は無線を介して端末装置10Aと接続され、端末装置10Aとの間の通信を制御してもよい。あるいは、通信部82は、例えば、ネットワークインタフェース等であり、インターネット等の不図示のネットワークを介して端末装置10Aと接続され、端末装置10Aとの間の通信を制御してもよい。
記憶部83は、上述したようにROMやHDD等により実現され、制御プログラムを含む各種プログラムとともに、通信品質判定部62の判定に応じて、表示制御部63により選択される、端末装置10Aの表示部52に表示する操作画面の表示項目を示す画面情報71-73のデータを記憶する。
図9は、図7の制御システムの通信処理を説明するフローチャートである。
ステップS301では、端末装置10Aの通信品質測定部61は、通信部53を介して受信する制御装置20Aからの信号に基づいて、制御装置20Aとの間の通信品質を示す指標を測定する。
ステップS302では、通信品質測定部61は、通信部53を介して、ステップS301で測定された指標を制御装置20Aに送信する。
ステップS402では、通信品質判定部62は、通信部82を介して、端末装置10Aから指標を受信する。
ステップS403では、通信品質判定部62は、通信品質測定部61及び通信品質測定部91それぞれで測定された指標に基づいて、端末装置10Aと制御装置20Aとの間の通信品質を判定する。
ステップS404では、表示制御部63は、ステップS403の判定結果に応じて、画面情報71~73のいずれか1つを選択する。
ステップS405では、表示制御部63は、通信部82を介して、ステップS404で選択された画面情報を端末装置10Aに送信する。
ステップS304では、表示部52は、ステップS303で受信した画像情報に基づいて操作画面を表示する。
そして、端末装置10Aのユーザは、表示部52における操作画面の表示から制御装置20Aとの間の通信状態を把握でき、表示される情報に対する誤認を防ぐことができる。すなわち、加工プログラム等のパラメータ変更可能時には、確実に当該変更が制御装置20Aに反映させることができる。また、アラーム表示可能時には、同じ最新のアラームを端末装置10A及び制御装置20Aに正しく表示させることができる。また、加工プログラム表示や実行可能時には、実際の加工状況に即したものにすることができる。
例えば、上述の第1実施形態及び第2の実施形態では、通信品質判定部62は、通信品質測定部61及び通信品質測定部91により測定された指標に基づいて、通信品質を判定したが、これに限定されない。例えば、通信品質判定部62は、工作機械30に対する加工プログラムを解析し、工作機械30が動作するタイミングに応じて、通信品質の判定を変更してもよい。例えば、通信品質判定部62は、端末装置10、10Aと制御装置20、20Aとの通信が困難となる程のノイズ等が、工作機械30から発生する可能性のある操作の開始前のタイミングで、通信品質を「良」又は「可」から「悪」に変更してもよい。そうすることにより、工作機械30が発生するノイズ等による通信に対する影響を回避することができる。
また、通信品質判定部62は、端末装置10、10Aと制御装置20、20Aとの間の通信が無線通信の場合、他無線機器の存在の有無や、他無線機器による同無線周波数帯を使用する通信開始前のタイミングに応じて通信品質の判定を変更してもよい。
また、通信品質判定部62は、工作機械30の使用時間帯に応じて、通信品質の判定を変更してもよい。
例えば、上述の第1実施形態及び第2の実施形態では、1つの端末装置10、10Aと1つの制御装置20、20Aとが通信を行ったがこれに限定されない。例えば、端末装置10、10Aは、複数の制御装置20、20Aのそれぞれと通信を行ってもよい。この場合、端末装置10、10Aは、複数の制御装置20、20Aのそれぞれとの間の通信品質に応じて表示項目が制御された、複数の制御装置20、20Aそれぞれに対応する複数の表示画面を、表示部52に表示してもよい。
あるいは、制御装置20、20Aは、複数の端末装置10、10Aのそれぞれと通信を行ってもよい。この場合、複数の端末装置10、10Aそれぞれは、制御装置20、20Aとの間の通信品質に応じた操作画面を表示部52に表示してもよい。
例えば、上述の第1実施形態及び第2の実施形態では、端末装置10(10A)及び制御装置20(20A)の両方が、通信品質測定部(61、91)を有したが、これに限定されない。例えば、端末装置10(10A)又は制御装置20(20A)の一方のみが、通信品質測定部を有してもよい。
この制御システムによれば、通信品質の低さに起因する不都合を低減することができる。
そうすることで、制御システムは、端末装置10側の通信環境に応じて操作画面の表示項目を制御することができる。
そうすることで、制御システムは、制御装置20A側の通信環境に応じて操作画面の表示項目を制御することができる。
そうすることで、制御システムは、端末装置10、10Aと制御装置20、20Aとの間の通信品質を精度良く判定することができる。
そうすることで、制御システムは、工作機械30が発生するノイズ等による通信に対する影響を回避することができる。
そうすることで、制御システムは、1つの端末装置10、10Aで複数の制御装置20、20Aのそれぞれの動作状態を監視することができる。
この操作画面の表示方法によれば、(1)と同様の効果を奏することができる。
20,20A 制御装置
30 工作機械
51,81 CPU
52 表示部
53,82 通信部
54,83 記憶部
61,91 通信品質測定部
62 通信品質判定部
63 表示制御部
Claims (8)
- 産業機械を制御する制御装置と、前記制御装置との間で通信を行う端末装置と、を備える制御システムであって、
前記制御装置と前記端末装置との間の通信品質を示す指標を測定する通信品質測定部と、
前記通信品質測定部により測定された前記指標に基づいて、前記制御装置と前記端末装置との間の通信品質を判定する通信品質判定部と、
前記制御装置に対する操作画面を表示する表示部と、
前記通信品質判定部による判定結果に応じて、前記表示部に表示する前記操作画面の表示項目の数を制御する表示制御部と、
を備える制御システム。 - 前記表示制御部は、前記通信品質判定部による判定結果が前記通信品質の低下を示す場合、前記表示部に表示する前記操作画面の表示項目の数を減らす、請求項1に記載の制御システム。
- 前記端末装置が、前記通信品質判定部を備える請求項1又は2に記載の制御システム。
- 前記制御装置が、前記通信品質判定部を備える請求項1又は2に記載の制御システム。
- 前記制御装置及び前記端末装置は、前記通信品質測定部をそれぞれ備える請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の制御システム。
- 前記通信品質判定部は、前記産業機械を動作させるプログラムを解析し、前記産業機械が動作するタイミングに応じて、前記通信品質の判定を変更する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の制御システム。
- 前記通信品質判定部は、複数の前記制御装置のそれぞれと前記端末装置が通信を行う場合、複数の前記制御装置のそれぞれと前記端末装置との間の通信品質を判定し、
前記表示制御部は、前記操作画面として、前記通信品質判定部により判定された複数の前記制御装置のそれぞれと前記端末装置との間の通信品質に応じて表示項目が制御された、複数の前記制御装置のそれぞれに対応する複数の前記操作画面を前記表示部に表示する
請求項1に記載の制御システム。 - 表示部を含むコンピュータにより実現される、産業機械を制御する制御装置と、前記制御装置との間で通信を行う端末装置と、を備える制御システムにおける前記制御装置に対する操作画面の表示方法であって、
前記制御装置と前記端末装置との間の通信品質を示す指標を測定する測定ステップと、
前記測定ステップにより測定された前記指標に基づいて、前記制御装置と前記端末装置との間の通信品質を判定する判定ステップと、
前記判定ステップによる判定結果に応じて、前記表示部に表示する前記操作画面の表示項目の数を制御する制御ステップと、
を備える操作画面の表示方法。
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