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公開番号2024125737
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-19
出願番号2023033759
出願日2023-03-06
発明の名称遠隔監視制御システム、遠隔監視制御方法
出願人株式会社東芝,東芝デジタルソリューションズ株式会社
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類G06F 11/07 20060101AFI20240911BHJP(計算;計数)
要約【課題】工場内の各種の設備を、高度な観点で遠隔制御することが可能であり、設備の各種の状態に応じて、各設備に対して適切な監視や制御等の対応を柔軟に実行し得る遠隔監視システムを提供する。
【解決手段】複数の監視対象の状態を遠隔監視するリモートセンター部を備える。また監視対象の状態レベルを判定する状態レベル判定手段を備える。自動制御手段は、前記判定が異常判定の場合、他の前記監視対象への影響範囲、監視対象種別、指標の何れかと状態レベルの組み合わせに基づき、該当の前記監視対象に対して制御リクエストを通知する。データベースは、前記制御リクエストに対応する処理パターンを定義した処理モデルを有する。そして、システムは、前記自動制御手段から通知した前記制御リクエストに対応する前記処理モデルに従って前記監視対象をコントロール、又は状態レベル判定、又は停止処理をする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の監視対象の状態を遠隔監視するリモートセンター部を備え、
監視条件に基づき状態レベルを判定する状態レベル判定手段と、
前記状態レベル判定手段で異常判定の場合、他の前記監視対象への影響範囲、監視対象種別、指標の何れかと状態レベルの組み合わせに基づき、該当の前記監視対象に対して制御コマンドまたは制御リクエストを通知する自動制御手段と、
前記制御コマンドまたは前記制御リクエストに対応する処理パターンを定義した処理モデルを格納する記憶手段を備え、
前記自動制御手段から通知した前記制御コマンドまたは前記制御リクエストに対応する前記処理モデルに従って前記監視対象をコントロール、又は状態レベル判定、又は停止処理をすることを特徴とする遠隔監視制御システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記リモートセンター部による監視対象に対する監視を繰り返し実行し、監視結果に応じて、前記自動制御手段より通知する前記制御コマンドまたは前記制御リクエストおよび前記処理モデルを動的に変化させることを特徴とする請求項１に記載の遠隔監視制御システム。
【請求項３】
前記処理モデルは、所定の処理を順次実行するシーケンス処理モデル、複数の監視対象を対象に所定の処理を実行する複合処理モデル、人の支援を通して監視対象で所定の処理を実行するマンマシン処理モデルを含むことを特徴とする請求項１または２記載の遠隔監視制御システム。
【請求項４】
設備の稼働状態に応じた最適な動作制御を行うシステムであって、
前記設備を監視し稼働状況を設備状態データとして常時出力する設備状態検出部と、
前記稼働状況をモニタリングしリモートから前記設備に対してリモート制御を行うリモートセンター部と、
前記設備状態データを前記リモートセンター部に送信する設備状態データ送信部と、
前記設備状態データを解析する設備状態データ解析部と、
前記リモートセンター部は、前記設備状態データ解析部の結果に基づいて、
前記設備に最適なリクエスト制御データを作成するリクエスト制御データ生成部を備え、
前記リクエスト制御データを受信した前記設備は制御結果をレスポンスデータとしてリモートセンター部に送信するレスポンスデータ送信部と、
を備えることを特徴とする遠隔監視制御システム。
【請求項５】
前記設備及びリモートセンター部は２以上のレイヤからなること
を特徴とする請求項４に記載の遠隔監視制御システム。
【請求項６】
前記設備は前記レイヤのうち上位ノードからのリクエスト制御データを受信し、上位ノードにレスポンスデータを送信すること
を特徴とする請求項５に記載の遠隔監視制御システム。
【請求項７】
前記設備状態データ解析部と状態レベルの判定手段は、前記設備状態データに基づき対応すべき緊急度合いである緊急度を決定することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の遠隔監視制御システム。
【請求項８】
前記設備状態データ解析部を全てのレイヤに備え、
前記緊急度に基づき、緊急度が既定の閾値以上の場合は同じ下位ノードで制御を実行し、
緊急度が既定の閾値以下の不急側の場合は、上位ノードからの前記リクエスト制御データの受信を待ち処理を行う
ことを特徴とする請求項７に記載の遠隔監視制御システム。
【請求項９】
前記リクエスト制御データは、シーケンス処理を行うシーケンス型と、他のノードと連携しながら処理を行うスター型、および人と機械が協働して処理を行うＭＭ協働型の制御パターンモデルを有する
ことを特徴とする請求項４記載の遠隔監視制御システム。
【請求項１０】
前記リクエスト制御データ生成部は、前記レスポンスデータに基づき次のリクエスト制御データを生成する
ことを特徴とする請求項４に記載の遠隔監視制御システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この実施形態は、例えば工場の各種の設備（動力設備、製造設備、物流設備などを含む）を遠隔制御するための遠隔監視制御システム、遠隔監視制御方法に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から工場の設備を改善する技術は多数開発されている。その技術の種類は、多肢、多種に渡る。また、近年は工場の設備の各所に、センサと接続されたＩｏＴ（ＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ）を配置すること、そしてＩｏＴの出力を利用して、工場設備の機能や稼働状況を把握可能とした監視装置を設けることは、通常に行われている。
【０００３】
また、現実空間の工場設備の動作状況を、ＩｏＴの出力であるデジタルデータをクラウド（サーバ）に送信し、モニタリングすることも行われている。サーバに蓄積されたデータは、デジタルツインとも称される。このようにコンピュータデータにより表される仮想（Ｃｙｂｅｒ）空間と、現実（Ｐｈｙｓｉｃａｌ）空間とを有するシステムは、サイバーフィジカルシステム（以下ＣＰＳ略称する）と称される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５７５２５２５号公報
特許第６１８７７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、工場の設備は逐次開発、改良されている。また工場の設備の中で、同じものを製造する製造設備であるが、旧バージョンと新バージョンが存在する場合もある。そして、旧バージョの設備と新バージョンの設備とでは、互いの制御項目が相違したり、制御タイプが相違したり、処理速度が異なる場合もある。制御タイプの相違として、人が介在しマニュアル操作を必要とするタイプと、自動化されたタイプがある。
【０００６】
さらに多種多様の工場が存在し、種々の製造技術に関する熟練者の減少、作業員を確保するための人口の減少、自然環境の変動、エネルギー源の不足など多くの対処すべき課題が生じている。
【０００７】
そこで本実施形態は、工場内の各種の設備を、高度な観点で遠隔制御することが可能であり、設備の各種の状態に応じて、各設備に対して適切な監視や制御等の対応を柔軟に実行し得ることで、省人化、省エネルギー化に寄与し得る、遠隔監視制御システム、遠隔監視制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態によれば、
複数の監視対象の状態を遠隔監視するリモートセンター部を備え、
監視条件に基づき状態レベルを判定する状態レベル判定手段と、
前記状態レベル判定手段で異常判定の場合、他の前記監視対象への影響範囲、監視対象種別、指標の何れかと状態レベルの組み合わせに基づき、該当の前記監視対象に対して制御コマンドまたは制御リクエストを通知する自動制御手段と、
前記制御コマンドまたは前記制御リクエストに対応する処理パターンを定義した処理モデルを格納する記憶手段つまりデータベースを備え、
前記自動制御手段から通知した前記制御コマンドまたは前記制御リクエストに対応する前記処理モデルに従って前記監視対象をコントロール、又は状態レベル判定、又は停止処理をすることを特徴とする遠隔監視制御システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明に係る一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
本発明に係る他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。
本発明に係るさらに他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。
本発明に係るまた他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。
図４Ａの構成のさらなる詳細を説明するためのブロック図である。
本発明に係る実施形態において、最適化アルゴリズム処理部を取り出して示すブロック図である。
本発明で採用されている制御タイプの特徴を説明する説明図である。
上記の制御タイプの利用形態を大まかに分類して説明する説明図である。
本システムにおいて、設備や機器などの初期設定を行う場合の設定処理の流れを説明する説明図である。
エッジ装置Ｅ９００において、このエッジ装置Ｅ９００が管轄している設備や機器・機能に対して複数のアルゴリズムを予め準備可能とする機能を説明するためのシステム概要を示す図である。
本システムの設備・機器の状態データを判定した判定（診断）結果と、その判定要因又は判定結果に応じて対応すべきアクション機能を説明する図である。
解析・判定ブロック３００１と設備１０００との関係を取り出して示す図である。
本システムの特に設備状態データの検出方法とその構成の要部を説明するための図である。
設備がリクエストに対してレスポンスを行う場合、設備状態データ解析部が、コマンドに対応するレスポンスデータを正確に取り込むための仕組みの一例を説明する図である。
システムのデータ送受信機能において利用される通信データフォーマットの基本的な一例を示す図である。
本システムで用いられるリクエスト制御データのテーブルの例を示す図である。
シーケンス型ＳＥＱＴのプログラム、スター型ＳＴＡＴのプログラム、人機械協働型ＭＭＣＴのプログラムが、制御データ処理用として採用されている設備の例と、当該設備と当該設備において生じるイベントとの関係の一例を示す説明図である。
シーケンス型ＳＥＱＴのプログラム、スター型ＳＴＡＴのプログラム、人機械協働型ＭＭＣＴのプログラムが、制御データ処理用として採用されている設備の例と、当該設備と当該設備において生じるイベントとの関係のさらに他の例を示す説明図である。
設備・機器の状態データを判定した診断結果に基づき、システム全体が制御される様子を概略的に示すフローチャートである。
本システムにおける監視対象の設備の状態が、緊急度が高レベルであることを意味する「高Ｂ０１」と判断されたときの設備状況、また当該設備状況に対する本システムによるアクションやそのタイミングなどをまとめて示す図である。
図１３Ａの続きを示す図である。
図１３Ｂの続きを示す図である。
本システムにおける監視対象の設備の状態が、緊急度が中レベルであることを意味する「中Ｂ０２」と判断されたときの設備状況、また当該設備状況に対する本システムによるアクションやそのタイミングなどをまとめて示す図である。
図１４Ａの続きを示す図である。
本システムにおける監視対象の設備の状態が、緊急度が低レベルの不急と判断されたときの本システムによるアクションやそのタイミングなどをまとめて示す図である。
本システムの上位レイヤ、下位レイヤと上流と下流の概念を説明する図である。
工業製品の製造処理において、複数の処理工程が時間経過に沿って実行される様子を示し、緊急事態が生じた場合の一例を示す図である。
工業製品の製造処理において、複数の処理工程が時間経過に沿って実行される様子を示し、緊急事態が生じた場合の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、遠隔監視制御システム、遠隔監視制御方法の一実施形態の構成例を示している。監視対象を含む第１、第２の設備１０００、２０００、監視対象を遠隔で監視制御を行うリモートセンター部５００１で構成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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