数据收集装置、数据收集方法及程序与流程

本发明涉及数据收集装置、数据收集方法及程序。

背景技术：

以工厂为代表，存在将多个装置以网络连接，构建实时地处理数据的系统的例子。在这样的系统中，伴随着工厂自动化的发展，经由多个种类的网络收集数据的情况变多。

上述系统中的数据的收集通过使用与多个种类的网络分别对应的驱动模块而实现。但是，创建用于通过使与多个种类的网络分别对应的驱动模块运转而对数据进行收集、处理的程序则是复杂的作业。因此，想到预先准备用于使驱动模块运转的程序，利用专利文献1中记载的那样的配置数据来收集数据。

专利文献1：日本特开2005－327237号公报

技术实现要素：

在专利文献1中公开有如下结构，即，PLC(Programmable Logic Controller)经由现场总线从传感器以及I/O收集数据，经由蜂窝网络向蜂窝控制器报告。这里，基于针对每个仪器准备的配置数据，判断与网络的适配性，实现网络的设定作业的容易化。

但是，在专利文献1的PLC中，需要针对现场总线的每个种类设置通信组件。因此，为了应对新的现场总线，需要增设通信组件，另外，与通信组件的增设相匹配，需要准备遵循于预先规定的形式的配置数据，用于收集数据的设定作业有可能变复杂。

本发明是鉴于上述情况而提出的，目的在于使得用于收集数据的设定作业简便。

为了达成上述目的，本发明的数据收集装置经由网络与仪器连接，该数据收集装置具备：收集单元，其基于收集设定信息从经由网络连接的仪器收集数据，对收集到的数据的形式进行变换而输出；通信控制单元，其管理收集单元的追加，将收集设定信息提供给收集单元，并且将通过收集单元收集到的数据输出；以及过程执行控制单元，其对从通信控制单元输出的数据的处理进行管理，收集单元是作为具备与从经由网络连接的仪器收集数据时的参数设定项目相关的信息的插件软件而提供的，收集设定信息是对参数设定项目追加了设定值得到的信息。

发明的效果

根据本发明，能够使得用于收集数据的设定作业简便。

附图说明

图1是包含本发明的实施方式涉及的数据收集装置的系统的框图。

图2是表示数据收集装置的硬件结构的图。

图3是表示实施方式涉及的数据收集装置的功能结构的图。

图4是实施方式涉及的数据收集装置执行的数据收集处理的流程图。

图5是图4的数据收集处理中包含的设定处理的流程图。

图6是图5的设定处理中包含的收集部的追加处理的流程图。

图7是表示追加了收集部的状态的图。

图8是表示一览画面的一个例子的图。

图9是表示输入画面的一个例子的图。

图10是表示设定处理结束、收集设定信息储存于存储部的状态的图。

图11是表示收集设定信息的一个例子的图。

图12是图4的数据收集处理中包含的收集处理的流程图。

图13是表示收集部具备I/F模块的变形例的图。

图14是表示接收部与外部的UI终端连接的变形例的图。

图15是表示一体地构成过程执行控制部和通信控制部的变形例的图。

具体实施方式

下面，一边参照附图一边详细地说明本发明的实施方式。

实施方式

本实施方式涉及的数据收集装置10是在工厂设置的计算机装置。如图1所示，数据收集装置10经由第1网络31以及第2网络32与多个仪器20连接，对在这些网络中从仪器20传输的数据进行收集。通过使用数据收集装置10，能够容易地对在多个网络中传输的数据进行收集。通过数据收集装置10收集到的数据例如被实施分析以及加工而作为生产管理信息进行利用，或用于工厂的运转状态的监视。此外，收集到的数据不限于这些用途，而是由数据收集装置10的用户任意地使用。

第1网络31以及第2网络32例如是以CC-Link IE、Ethernet/IP、PROFINET为代表的用于实现实时的控制、监视以及管理的网络。但是，第1网络31以及第2网络32不限于此，也可以是其他网络。另外，仪器20例如是以PLC为代表的控制器、致动器、对致动器进行驱动的驱动模块、工作机械、传感器、机器人、其他装置。另外，分别与第1网络31以及第2网络32连接而与数据收集装置10通信的仪器的数量可以是1个，也可以是多个。

如图2所示，数据收集装置10作为其硬件结构而具有处理器11、主存储部12、辅助存储部13、输入部14、输出部15以及通信部16。主存储部12、辅助存储部13、输入部14、输出部15以及通信部16都经由内部总线17与处理器11连接。

处理器11包含CPU(Central Processing Unit)或MPU(Micro Processing Unit)。处理器11通过执行辅助存储部13中存储的程序P1，实现各种功能，执行后述的处理。

主存储部12包含RAM(Random Access Memory)。程序P1被从辅助存储部13加载至主存储部12。而且，主存储部12被用作处理器11的工作区域。

辅助存储部13包含以硬盘以及闪存为代表的非易失性存储器。辅助存储部13除了程序P1之外，还对用于处理器11的处理的各种数据进行存储。辅助存储部13按照处理器11的指示，将处理器11所利用的数据供给至处理器11，对从处理器11供给的数据进行存储。

输入部14包含以输入键以及指点设备为代表的输入设备。输入部14取得由数据收集装置10的用户输入的信息，将取得的信息通知给处理器11。

输出部15构成为包含以LCD(Liquid Crystal Display)以及扬声器为代表的输出设备。输出部15按照处理器11的指示，将各种信息出示给数据收集装置10的用户。

通信部16包含用于与外部的装置通信的NIC(Network Interface Controller)。通信部16从外部的装置接收信号，将在该信号中包含的数据向处理器11输出。另外，通信部16将表示从处理器11输出的数据的信号向外部的装置发送。

图2所示的硬件结构进行协作，从而数据收集装置10发挥各种功能。如图3所示，数据收集装置10作为其功能而具有：过程(process)执行控制部110，其对从第1网络31以及第2网络32收集到的数据的处理进行管理；数据处理部111，其按照过程执行控制部110的指示对收集到的数据进行处理；存储部120，其存储各种数据；通信控制部130，其对数据收集装置10的通信进行控制；收集部141，其对在第1网络31中传输的数据进行收集；收集部142，其对在第2网络32中传输的数据进行收集；接收部150，其接收在收集部141、142设定的信息；以及UI(User Interface)部160，其用于供用户输入信息。

过程执行控制部110主要由处理器11实现。过程执行控制部110使数据处理部111对收集到的数据执行以加工、诊断、分析以及蓄积为代表的处理。而且，过程执行控制部110从数据处理部111取得处理的结果，输出表示该处理的结果的信息。过程执行控制部110进行的输出可以是向存储部120的信息的储存，也可以是用于在UI部160显示画面的信息的通知，还可以是经由第1网络31、第2网络32或未图示的网络进行的处理结果的发送。过程执行控制部110并不作限定，但作为权利要求中的过程执行控制单元起作用。

这里，在过程执行控制部110进行的数据的处理的管理中包含：决定对数据实施的处理的内容和对数据实施处理的组件(unit)中的至少一个。在本实施方式中，数据处理部111对数据进行处理，但如后所述，也可以是其他组件对数据进行处理。并且，在过程执行控制部110进行的数据的处理的管理中包含对以实施数据处理的开始时刻以及结束时刻、以及实施数据处理的顺序为代表的各种条件进行管理。即，过程执行控制部110可以称为对针对收集到的数据实施的处理的执行进行控制的组件。

数据处理部111主要由处理器11实现。数据处理部111按照来自过程执行控制部110的指示，从过程执行控制部110取得收集到的数据而进行处理。而且，数据处理部111将表示数据的处理结果的信息向过程执行控制部110输出。

存储部120主要由辅助存储部13实现。在通过存储部120存储的数据中包含插件软件121、122。插件软件121、122相当于程序P1(参照图2)的一部分。插件软件121是用于使处理器11作为收集部141起作用的程序模块，插件软件122是用于使处理器11作为收集部142起作用的程序模块。具体而言，插件软件121、122作为动态链接库储存于存储部120。插件软件121、122虽然在以数据收集装置10的制造时为代表的初始状态下储存于存储部120，但也可以在制造后通过数据收集装置10的用户进行替换，也可以实施修正。另外，也可以通过用户追加新的插件软件。因此，收集部141、142可以说是作为插件软件121、122而提供的。

通信控制部130主要由处理器11实现。通信控制部130对数据收集装置10实施的数据的收集进行管理。具体而言，通信控制部130通过调用插件软件121、122而使收集部141、142起动。即，通信控制部130对收集部141、142的追加进行管理。另外，通信控制部130具有：设定模块131，其从接收部150取得收集部141、142进行的数据的收集所需要的信息而设定至收集部141、142；以及中继模块132，其对过程执行控制部110和收集部141、142之间的数据的传输进行中继，作为用于使收集部141、142与过程执行控制部110连接的接口而起作用。中继模块132从收集部141、142取得通过收集部141、142收集到的数据而随时送出至过程执行控制部110。通信控制部130并不作限定，但作为权利要求中的通信控制单元起作用。

收集部141、142分别主要由处理器11以及通信部16实现。收集部141、142基于预先设定的收集设定信息而收集数据。收集设定信息例如包含与收集数据的网络相关的信息、表示成为收集对象的数据的信息、收集周期。与网络相关的信息例如是通信方式、该通信方式下的通信所需要的参数。另外，成为收集对象的数据例如是表示发送所收集的数据的仪器的信息、收集的数据的种类、收集的数据的时间或值的范围。另外，收集周期例如是100μsec、1ms或10ms。收集部141、142分别将与第1网络31以及第2网络32的通信标准相符的形式的数据变换为共通的形式的数据，向通信控制部130输出。并且，收集部141、142分别具有提供用于由用户对收集设定信息进行设定的设定辅助信息的功能。关于设定辅助信息的详情在后面叙述。收集部141、142分别不作限定，但作为权利要求中的收集单元起作用。

接收部150主要由处理器11实现。如果由用户从收集部141、142选择了1个收集部，则接收部150经由通信控制部130取得从选择出的1个收集部提供的设定辅助信息。接收部150根据从由插件软件121、122实现的收集部141、142取得的设定辅助信息，生成表示用于对收集设定信息进行输入的输入画面的画面信息。而且，接收部150通过将所生成的画面信息输出至UI部160，从而从UI部160接收用户进行的收集设定信息的输入，将输入的收集设定信息通知给通信控制部130的设定模块131。接收部150并不作限定，但作为权利要求中的接收单元起作用。

UI部160主要由输入部14以及输出部15实现。UI部160按照从接收部150输出的画面信息向用户显示输入画面。而且，UI部160将由用户输入的收集设定信息通知给接收部150。UI部160可以是一体地形成有输入部14和输出部15的触摸屏，也可以由作为LCD的输出部15和与该输出部15分开构成的作为输入键的输入部14实现。

接下来，使用图4～10详细地说明通过数据收集装置10执行的处理。如图4所示，数据收集装置10如果开始了数据收集处理，则交替执行对收集设定信息进行设定的设定处理(步骤S10)和对数据进行收集、处理的收集处理(步骤S30)。下面，依次说明上述设定处理以及收集处理。

在设定处理中，如图5所示，数据收集装置10判定是否开始了设定(步骤S11)。具体而言，接收部150判定是否通过用户向UI部160进行了指示设定的开始的输入。在判定为未开始设定的情况下(步骤S11；No)，数据收集装置10结束设定处理。

另一方面，在判定为开始了设定的情况下(步骤S11；Yes)，数据收集装置10执行收集部的追加处理(步骤S12)。在收集部的追加处理中，如图6所示，接收部150判定是否存在用于追加收集部140的指示(步骤S121)。具体而言，接收部150判定是否通过用户向UI部160作出了为了从新网络收集数据而追加收集部140这一主旨的指示。这里，收集部140是收集部141、142以及如后所述地追加的其他收集部143的总称。在判定为没有追加指示的情况下(步骤S121；No)，不追加收集部140，收集部的追加处理结束。

另一方面，在判定为存在追加指示的情况下(步骤S121；Yes)，通信控制部130调用通过用户指定的插件软件121、122或其他插件软件，追加收集部140(步骤S122)。由此，例如，如图7所例示的那样，对在第3网络33中传输的数据进行收集的收集部143被追加至数据收集装置10。之后，收集部的追加处理结束。

返回图5，接在收集部的追加处理(步骤S12)之后，接收部150向通信控制部130请求收集部140的一览(步骤S13)。接收该请求，管理着收集部140的通信控制部130创建收集部140的一览，通知给接收部150(步骤S14)。

然后，接收部150将用于生成一览画面的画面信息向UI部160输出，UI部160显示一览画面(步骤S15)，其中，该一览画面用于向用户出示收集部140的一览。该一览画面如图8所例示的那样，是作为用于从一览对收集部140进行选择的画面而显示的。在图8中，示出了由供应商A提供的4种收集部和从供应商B、C分别提供的1种收集部的一览。而且，由供应商A提供的“CC-Link IE Field Network收集部”的Version1.01被画面的阅览者选择，其详情在画面右侧显示。画面的阅览者通过选择“OK”按钮，能够决定当前选择的收集部的选择。

返回图5，接在步骤S15之后，接收部150接收用户进行的收集部140的选择(步骤S16)。具体而言，接收部150取得表示由用户选择出的收集部140的识别编号。

然后，接收部150将选择结果通知给通信控制部130，向通信控制部130请求设定辅助信息，该设定辅助信息用于对选择出的收集部140进行收集设定信息的设定(步骤S17)。具体而言，接收部150将识别编号通知给通信控制部130，请求被赋予了该识别编号的收集部140的设定辅助信息。

接收了该请求的通信控制部130从选择出的收集部140取得设定辅助信息，将取得的设定辅助信息向接收部150送出(步骤S18)。本实施方式涉及的设定辅助信息是表示用于对收集设定信息进行输入的输入画面的结构的画面结构信息。该画面结构信息也可以是将图标、按钮以及文本数据、以及用于由用户输入信息的选择项以及文本框和表示它们在画面上的位置的数据关联后的信息。另外，画面结构信息也可以包含表示用于与用户输入的信息相应地迁移至不同的画面的流程的数据。并且，画面结构信息也可以包含对用户的建议以及值的变换工具。值的变换工具例如用于由用户将16进制的值变换为10进制而输入至输入栏的情况。此外，设定辅助信息可以作为插件软件的一部分储存于存储部120，也可以通过收集部140新生成，还可以是通过收集部140从数据收集装置10的外部取得的信息。

然后，接收部150根据设定辅助信息生成表示输入画面的画面信息而向UI部160输出，由此，UI部160显示输入画面(步骤S19)。在图9中，示出了输入画面的一个例子。在图9中的左侧窗口显示用户选择出的收集部的信息，在右侧窗口显示用于由用户对收集设定信息进行输入的框。关于该右侧窗口中的“对象的确定方法”以及“单位”，是通过用户从下拉菜单进行选择的。在图9中，示出的是将从地址为A1、A2的仪器发送的数据作为对象以100ms的周期收集数据这一内容的收集设定信息。

如图9所示，在输入画面中，针对各种项目，设定与成为设定数据的收集对象的仪器以及网络相关的参数值。下面，将用于设定参数的项目称为参数设定项目。而且，通过用户向参数设定项目追加设定值而进行收集设定信息的设定。这里，参数设定项目包含在画面结构信息中，因此，包含在设定辅助信息中。而且，由于收集部140构成为具有提供该设定辅助信息的功能，因此插件软件是作为具备与参数设定项目相关的信息的软件而开发的。

返回图5，接在步骤S19之后，接收部150从UI部160接收通过用户输入至UI部160的收集设定信息，与识别编号一起通知给通信控制部130(步骤S20)。该识别编号与在步骤S16选择出的收集部140的识别编号相同。然后，通信控制部130将通知来的收集设定信息储存于存储部120(步骤S21)。由此，关于通过用户选择出的收集部140的向数据收集装置10的设定结束。此外，从接收部150向通信控制部130的收集设定信息的通知也可以经由过程执行控制部110进行。

然后，接收部150判定是否存在进行其他收集部140的设定这一主旨的指示(步骤S22)。具体而言，接收部150判定是否由用户针对其他收集部140而向UI部160作出了输入收集设定信息这一主旨的指示。

在判定为没有其他收集部140的设定的情况下(步骤S22；No)，数据收集装置10结束设定处理。另一方面，在判定为存在其他收集部140的设定的情况下(步骤S22；Yes)，重复步骤S15及其后的处理。由此，针对每个收集部140输入收集设定信息。然后，在步骤S21中，向存储部120追加收集设定信息。由此，如图10所示，收集设定信息123被储存于存储部120。

如图11所例示的那样，收集设定信息123是将收集部的识别编号、收集数据的网络的通信标准、收集对象、收集周期关联后的表数据。图11中的识别编号与收集部141～143的标号相同。与识别编号“141”关联的收集对象“仪器地址A1、A2”表示在与第1网络31连接的仪器中，对从地址为A1以及A2的仪器发送来的数据进行收集。从与第1网络31连接的其他仪器发送来的数据被收集部141废弃。另外，与识别编号“142”关联的收集对象“传感器输出”表示根据数据包数据的报头信息或属性值判别数据的种类，对表示来自传感器的输出的数据进行收集。另外，关于与识别编号“143”关联的收集对象“机器人的运转状态”，也表示判别数据的种类，对表示机器人的运转状态的数据进行收集。

此外，收集设定信息123不限于图11所示的例子，可以是任意的信息。例如，不限于图11例示的那样的相互关联的4个项目，也可以将关联了大于或等于5个项目的信息作为收集设定信息123，还可以省略图11例示的项目，将关联了小于或等于3个项目的信息设为收集设定信息123。另外，也可以将图11所示的项目变更为其他项目。

返回图4，接在设定处理(步骤S10)之后，数据收集装置10开始收集处理(步骤S30)。在收集处理中，如图12所示，通信控制部130从存储部120读取收集设定信息，将读取出的收集设定信息提供、设定至各收集部140(步骤S31)。

然后，各收集部140按照设定的收集设定信息经由网络与仪器进行通信而接收数据，经由通信控制部130将数据转交给过程执行控制部110(步骤S32)。具体而言，通信控制部130将通过收集部140收集到的数据向过程执行控制部110输出。然后，过程执行控制部110决定收集到的数据的处理，数据处理部111对收集到的数据进行处理而输出(步骤S33)。之后，收集处理结束。

各收集部140进行的数据的收集可以通过向仪器20请求数据的发送来进行，也可以通过对仪器20无论有无请求都向网络发送的数据进行接收来进行。

如上所述，数据收集装置10对用于输入收集设定信息的输入画面进行显示。由此，数据收集装置10的用户能够一边对输入画面进行视觉确认一边输入数据的收集所需要的信息。进而，能够使得用于收集数据的设定作业简便。

另外，数据收集装置10具有：作为驱动模块的收集部140，其与各种网络对应；过程执行控制部110，其用于实时地处理数据；以及通信控制部130，其在上述收集部140以及过程执行控制部110之间作为接口起作用。因此，能够将在网络中传输的数据的取得和数据处理无缝连接。

另外，数据收集装置10存储有用于使处理器11作为收集部140起作用的插件软件121、122。因此，通过执行插件软件121、122，能够容易地从新网络收集数据。并且，由于插件软件121、122能够改写，所以数据收集装置10的用户能够根据需要自由地设计收集部140的动作。进而，数据收集装置10能够简便地进行用于收集数据的设定作业。

另外，数据收集装置10具有接收部150，该接收部150输出画面信息而接收来自用户的输入。因此，用户能够输入任意的收集设定信息。

另外，数据收集装置10具有UI部160，收集部140对表示在UI部160显示的画面的结构的画面结构信息进行输出。因此，无需告知工厂的管理负责人，收集部140的提供者能够任意地创建依赖于特定的数据收集方式的输入画面。这里，收集部140的提供者可以是数据收集装置10的制造者或用户，也可以是开发插件软件121、122的开发者。

上面说明了本发明的实施方式，但本发明不受上述实施方式限定。

例如，在上述实施方式中，通信控制部130从收集部140取得画面结构信息作为设定辅助信息，但不限定于此。例如，如图13所示，收集部141、142也可以分别具有用于输出设定辅助信息的I/F模块141a、142a。I/F模块141a、142a与来自通信控制部130的请求相应地将作为设定辅助信息的型号(model)信息向通信控制部130输出。然后，接收部150使用从通信控制部130通知来的型号信息，生成画面信息而向UI部160输出。

型号信息例如是名称、地址、类型信息(字、位、字符串、其他信息)、属性(读/写)的组合。这里，地址代表在仪器20中储存的数据的地址。例如在仪器20中的温度信息的储存区域是从地址200开始的情况下，收集部140对仪器20指定地址200及其后的地址，由此能够取得温度信息作为数据。但是，为了通过以数值进行地址的指定来决定数据的属性，用户需要熟悉数据收集，对于经验少的用户而言可能变成复杂的设定。因此，通过采用型号信息将名称与地址关联，从而只要以型号的形式处理设定辅助信息，即使是经验少的用户也能够期待容易地执行数据收集。

另外，在收集部140具有I/F模块141a、142a的情况下，收集部140的提供者通过各种方式提供型号信息会变得简便。例如，也可以是收集部140读取预先定义了型号信息的文件而生成型号信息。另外，也可以从经由网络与数据收集装置10连接的仪器20取得每个仪器20的型号信息。用户通过对收集部140所支持的型号进行选择，从而能够容易地确定(设定)要收集的数据。

另外，数据收集装置10具有UI部160，但不限定于此。例如，如图14所示，省略UI部160而构成数据收集装置10，接收部150可以向经由专线或网络与数据收集装置10连接的UI终端40输出画面信息，并且从该UI终端40取得收集设定信息。在这种情况下，也可以从数据收集装置10的硬件结构省略输入部14以及输出部15。

另外，在上述实施方式中，数据收集装置10连接的网络数量是2个或3个，但不限定于此，也可以是1个或大于或等于4个。

另外，在上述实施方式中，通过分别执行插件软件121、122来实现收集部141、142，但不限定于此。例如，也可以通过执行2次插件软件121来分别实现收集部141、142，还可以通过执行数据收集装置10的用户得到或创建的新的插件软件来实现收集部141、142。

另外，过程执行控制部110、通信控制部130和接收部150可以通过执行1个程序来实现，也可以通过执行不同的程序来实现。

另外，如图15所示，也可以构成为，省略通信控制部130而构成数据收集装置10，过程执行控制部110发挥通信控制部130的功能。

另外，关于参数设定项目，在图9中，作为仪器的参数设定项目例示了成为收集对象的仪器的地址，作为网络的参数设定项目例示了收集周期。但是，仪器的参数设定项目以及网络的参数设定项目均不限于图9的例子，可以设置任意的项目。另外，并不限定于设置仪器和网络这两者的参数设定项目，也可以仅设置仪器或网络的参数设定项目。设置仪器和网络的至少一方的参数设定项目即可。例如，在图9所示的例子中，由于也以固定的周期收集从网络所下辖的任意的仪器传输的数据，所以收集周期相当于网络的参数设定项目，但也可以针对每个仪器设定收集周期。

另外，数据收集装置10的功能能够通过专用的硬件实现，另外，也能够通过通常的计算机系统实现。

例如，将通过处理器11执行的程序P1存储在计算机可读取的存储介质中而分发，通过将该程序P1安装于计算机，能够构成执行上述处理的装置。

另外，也可以将程序P1储存于以互联网为代表的通信网络上的服务器装置具有的硬盘装置中，例如，将程序P1叠加至载波，下载至计算机。

另外，通过经由通信网络一边转送程序P1一边起动、执行，也能够达成上述的处理。

并且，通过在服务器装置上执行程序P1的全部或一部分，计算机一边经由通信网络收发与该处理相关的信息一边执行程序，也能够达成上述的处理。

此外，在由OS(Operating System)分担实现上述功能的情况或通过OS和应用的协作实现上述功能的情况等下，可以仅将OS以外的部分储存于介质而分发，另外，也可以下载至计算机。

另外，实现数据收集装置10的功能的手段不限于软件，也可以通过包含电路的专用的硬件实现其一部分或全部。

本发明能够在不脱离本发明的广义精神和范围的情况下实现各种实施方式、进行各种变形。另外，上述实施方式用于说明本发明，并不限定本发明的范围。即，本发明的范围不是由实施方式，而是由权利要求书表示的。而且，在权利要求的范围内以及与其等同的发明的意义的范围内所实施的各种变形被看作处于本发明的范围内。

工业实用性

本发明适于数据的收集。

标号的说明

10数据收集装置，11处理器，12主存储部，13辅助存储部，14输入部，15输出部，16通信部，17内部总线，20仪器，31第1网络，32第2网络，33第3网络，40 UI终端，110过程执行控制部，111数据处理部，120存储部，121、122插件软件，123收集设定信息，130通信控制部，131设定模块，132中继模块，140～143收集部，141a、142a I/F模块，150接收部，160 UI部，P1程序。