JP2005122538A - Industrial facility centralized management system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば工場の製造ライン等の産業用設備の監視対象毎に配置され、同監視対象の情報、例えば製造ラインの生産進捗情報や異常警報情報等の監視情報を検出し、各監視対象の監視情報を無線通信を使用して収集し、これら監視対象の監視情報を集中管理する産業用設備集中管理システムに関する。 The present invention is arranged for each monitoring target of industrial equipment such as a manufacturing line of a factory, for example, detects monitoring information such as monitoring information such as production progress information and abnormality alarm information of the manufacturing line, and each monitoring target The present invention relates to an industrial facility centralized management system that collects monitoring information using wireless communication and centrally manages the monitoring information to be monitored.
従来、このような産業用設備集中管理システムとしては、製造ライン等の産業用設備の監視対象毎に配置され、同監視対象の情報、例えば製造ラインの生産進捗情報や異常警報情報等の監視情報を検出する情報検出部と、各情報検出部にて検出した監視情報を、有線通信を使用して収集し、これら監視対象の監視情報を集中管理する集中管理部とを有し、この集中管理部は、各製造ラインの生産進捗情報や異常警報情報等の監視情報を集中管理することができるものである。 Conventionally, such an industrial equipment centralized management system is arranged for each monitoring target of industrial equipment such as a production line, and monitoring information such as production progress information and abnormality alarm information of the manufacturing line, for example. A centralized management unit that collects monitoring information detected by each information detection unit using wired communication and centrally manages the monitoring target monitoring information. The department can centrally manage monitoring information such as production progress information and abnormality alarm information of each production line.
このような従来の産業用設備集中管理システムによれば、集中管理部にて各監視対象の監視情報を集中管理できるようにしたので、この集中管理部のユーザは、例えば集中管理した情報を画面表示することで、各監視対象の状況、例えば製造ラインの生産進捗情報や異常警報情報等を視覚的に認識することができる。 According to such a conventional industrial equipment centralized management system, the centralized management unit can centrally manage the monitoring information of each monitoring target. Therefore, the user of this centralized management unit displays, for example, the centrally managed information on the screen. By displaying, it is possible to visually recognize the status of each monitoring target, for example, production progress information and abnormality alarm information of the production line.
しかしながら、上記従来の産業用設備集中管理システムによれば、各情報検出部にて検出した監視対象の監視情報を有線通信で集中管理部に伝送するようにしたが、例えば製造ライン等の設備追加や変更等で監視対象の追加や変更が生じた場合、同監視対象の監視情報を検出する情報検出部及び集中管理部間の有線に関わる追加や変更作業は非常に手間がかかる。 However, according to the above-described conventional industrial equipment centralized management system, monitoring information to be monitored detected by each information detection unit is transmitted to the centralized management unit through wired communication. When a monitoring target is added or changed due to a change or a change, the addition or change work related to the wire between the information detection unit and the central management unit that detects the monitoring information of the monitoring target is very troublesome.
そこで、近年では、このような事態に対処すべく、情報検出部及び集中管理部間の監視対象の監視情報を伝送する通信方式を有線通信ではなく、無線通信で行うことも考えられている。尚、このような無線通信を使用する先行技術としては、産業用設備集中管理システムの技術分野に関するものではないが、設置箇所の状態情報を、同設置箇所の内蔵PHS子機からPHS無線通信でPHS基地局に伝送し、このPHS基地局で受信した状態情報を中央監視装置に伝送する技術内容が知られている(例えば特許文献1参照)。 Therefore, in recent years, in order to cope with such a situation, it is considered that a communication method for transmitting monitoring information to be monitored between the information detection unit and the central management unit is performed by wireless communication instead of wired communication. Although the prior art using such wireless communication is not related to the technical field of industrial equipment centralized management system, the status information of the installation location is obtained from the built-in PHS slave at the installation location by PHS wireless communication. There is known a technical content of transmitting to a PHS base station and transmitting state information received by the PHS base station to a central monitoring device (see, for example, Patent Document 1).
このような特許文献1の技術内容を産業用設備集中管理システムに適用した場合、情報検出部及び集中管理部間の監視対象の監視情報を伝送する方式をPHS無線通信で行うことが考えられる。 When such technical contents of Patent Document 1 are applied to an industrial equipment centralized management system, it is conceivable to perform a method of transmitting monitoring target monitoring information between the information detection unit and the centralized management unit by PHS wireless communication.
このような産業用設備集中管理システムによれば、情報検出部及び集中管理部間の監視対象の監視情報を伝送する通信方式をPHS無線通信で行うことで、製造ライン等の設備追加や変更等が生じたとしても、情報検出部及び集中管理部間の有線に関わる追加や変更作業を行う必要がなく、その作業手間を大幅に軽減することができる。
しかしながら、上記従来の産業用設備集中管理システムによれば、情報検出部及び集中管理部間の監視対象の情報伝送にPHS無線通信を想定したが、このようなPHS無線通信は無指向性アンテナを使用していることから、殊に電磁ノイズやフェージング等が多々発生する産業用設備内の通信環境では、これら電磁ノイズやフェージング等の影響を受けて安定した無線通信を確保することができない。 However, according to the above-described conventional industrial equipment centralized management system, PHS wireless communication is assumed for information transmission to be monitored between the information detection unit and the centralized management unit. However, such PHS wireless communication uses an omnidirectional antenna. Since it is used, particularly in a communication environment in an industrial facility where electromagnetic noise, fading, and the like frequently occur, stable wireless communication cannot be secured due to the influence of electromagnetic noise, fading, and the like.
さらに、上記従来の産業用設備集中管理システムによれば、監視対象毎に内蔵PHS子機を配置するのであるが、PHS無線通信が無指向性アンテナを使用しているため、隣接する内蔵PHS子機相互間で同一周波数チャネルを使用する場合には電波干渉の影響を受け、このような電波干渉の影響を防止するために、PHS子機毎に使用周波数チャネルを分別するようにしたが、近年、産業用設備内の監視対象の数が益々増加する傾向においては、監視対象の数の増加に応じてPHS子機の数も増加し、ひいては使用周波数チャネルの数も増加するため、限りのある周波数チャネルの有効活用が望まれるのが実情である。 Furthermore, according to the conventional industrial equipment centralized management system, the built-in PHS slave unit is arranged for each monitoring target. However, since the PHS wireless communication uses the omnidirectional antenna, the adjacent built-in PHS slave unit is used. When the same frequency channel is used between the machines, it is affected by radio wave interference, and in order to prevent the influence of such radio wave interference, the frequency channel used is classified for each PHS slave unit. In the trend of increasing the number of monitoring objects in industrial facilities, the number of PHS slave units increases with the increase in the number of monitoring objects, which in turn increases the number of frequency channels used. The actual situation is that effective utilization of frequency channels is desired.
本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、情報検出部及び集中管理部間の情報を無線伝送するに際し、無線伝送に使用する周波数チャネルの有効活用を図りながら、産業用設備内の電磁ノイズやフェージング等の影響を受けることなく、安定した無線通信を確保することができる産業用設備集中管理システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to effectively use frequency channels used for wireless transmission when wirelessly transmitting information between the information detection unit and the centralized management unit. Another object of the present invention is to provide an industrial facility centralized management system capable of ensuring stable wireless communication without being affected by electromagnetic noise or fading in industrial facilities.
上記目的を達成するために本発明の産業用設備集中管理システムは、産業用設備内の監視対象毎に配置され、同監視対象の情報を検出する情報検出部と、各情報検出部にて検出した情報を無線伝送する複数の無線子機と、これら複数の無線子機と無線通信し、各無線子機を通じて、各情報検出部にて検出した監視対象の情報を受信する無線親機と、この無線親機にて受信した各監視対象の情報を集中管理する集中管理部とを有する産業用設備集中管理システムであって、前記無線親機は、前記無線子機毎に同無線子機との無線通信にのみ適した指向性を備えるように、前記無線子機毎に夫々配置された指向性アンテナと、これら複数の指向性アンテナの内、任意の指向性アンテナを切替選択するアンテナ切替部と、このアンテナ切替部にて任意の指向性アンテナを切替選択すると、この任意の指向性アンテナを通じて、この任意の指向性アンテナに対応した無線子機と無線通信する無線通信部と、所定信号に応じて、前記任意の指向性アンテナを切替選択すべく、前記アンテナ切替部を制御する制御部とを有するようにした。 In order to achieve the above object, the industrial facility centralized management system of the present invention is arranged for each monitoring target in the industrial facility, and an information detection unit for detecting information of the monitoring target, and detection by each information detection unit A plurality of wireless slave devices that wirelessly transmit the information, wireless communication with the plurality of wireless slave devices, and through each wireless slave device, the wireless master device that receives the monitoring target information detected by each information detection unit, An industrial facility centralized management system having a centralized management unit that centrally manages information of each monitoring target received by the wireless master unit, wherein the wireless master unit is connected to the same wireless slave unit for each of the wireless slave units. Directional antennas arranged for each of the wireless slave units so as to have directivity suitable only for wireless communication, and an antenna switching unit for switching and selecting an arbitrary directional antenna among the plurality of directional antennas And this antenna switching section When the directional antenna is switched and selected, a wireless communication unit that wirelessly communicates with a wireless slave device corresponding to the arbitrary directional antenna through the arbitrary directional antenna, and the arbitrary directional antenna according to a predetermined signal A control unit for controlling the antenna switching unit.
本発明の産業用設備集中管理システムは、前記無線子機が、前記無線親機毎に同無線親機との無線通信にのみ適した指向性を備えるように、前記無線親機毎に夫々配置された子機側指向性アンテナと、これら子機側指向性アンテナの内、任意の子機側指向性アンテナを切替選択する子機側アンテナ切替部と、この子機側アンテナ切替部にて任意の子機側指向性アンテナを切替選択すると、この任意の子機側指向性アンテナを通じて、この任意の子機側指向性アンテナに対応した無線親機と無線通信する子機側無線通信部と、子機所定信号に応じて、前記任意の子機側指向性アンテナを切替選択すべく、前記子機側アンテナ切替部を制御する子機側制御部とを有するようにした。 The industrial facility centralized management system according to the present invention is arranged for each wireless master device so that the wireless slave devices have directivity suitable only for wireless communication with the same wireless master device. The slave unit side directional antenna, the slave unit side directional antenna, the slave unit side antenna switching unit for switching and selecting any slave unit side directional antenna, and the slave unit side antenna switching unit When the slave unit side directional antenna is switched and selected, the slave unit side wireless communication unit that wirelessly communicates with the wireless master unit corresponding to the arbitrary slave unit side directional antenna through the optional slave unit side directional antenna, A slave unit side control unit that controls the slave unit side antenna switching unit to switch and select the arbitrary slave unit side directional antenna according to a slave unit predetermined signal.
本発明の産業用設備集中管理システムは、前記無線親機及び無線子機間の無線通信は、UWB方式を使用するようにした。 In the industrial facility centralized management system of the present invention, the UWB system is used for wireless communication between the wireless master unit and the wireless slave unit.
上記のように構成された本発明の産業用設備集中管理システムによれば、無線親機が、所定信号に応じて、無線子機毎に無線通信の指向性を備えた複数の指向性アンテナの内、任意の指向性アンテナを切替選択すると、この任意の指向性アンテナを通じて、この任意の指向性アンテナに対応した無線子機とだけ無線通信できるようにした、すなわち指向性アンテナを使用することで無線子機及び無線親機間の一対一の無線通信を確保するようにしたので、同一の周波数チャネルを使用する無線子機相互の電波干渉の影響を回避することで、周波数チャネルの有効活用を図ることができ、さらには、指向性アンテナを使用することで、産業用設備内の電磁ノイズやフェージング等の影響を受けることなく、安定した無線通信を確保することで、各監視対象の情報を集中管理することができる。 According to the industrial equipment centralized management system of the present invention configured as described above, the wireless master unit has a plurality of directional antennas having wireless communication directivity for each wireless slave unit in accordance with a predetermined signal. Of these, when an arbitrary directional antenna is selected for switching, wireless communication can be performed only with a wireless slave device corresponding to the arbitrary directional antenna through the arbitrary directional antenna, that is, by using the directional antenna. Since the one-to-one wireless communication between the wireless slave unit and the wireless master unit is ensured, the effective use of the frequency channel is avoided by avoiding the influence of radio interference between the wireless slave units that use the same frequency channel. Furthermore, by using a directional antenna, by securing stable wireless communication without being affected by electromagnetic noise or fading in industrial equipment, The information to be monitored can be centrally managed.
本発明の産業用設備集中管理システムによれば、無線子機が、子機所定信号に応じて、無線親機毎に無線通信の指向性を備えた複数の子機側指向性アンテナの内、任意の子機側指向性アンテナを切替選択すると、この任意の子機側指向性アンテナを通じて、この任意の子機側指向性アンテナに対応した無線親機とだけ無線通信できるようにした、すなわち子機側指向性アンテナを使用することで無線子機及び無線親機間の一対一の無線通信を確保するようにしたので、同一の周波数チャネルを使用する無線子機相互の電波干渉の影響を回避することで、周波数チャネルの有効活用を図ることができ、さらには、子機側指向性アンテナを使用することで、産業用設備内の電磁ノイズやフェージング等の影響を受けることなく、安定した無線通信を確保することで、各監視対象の情報を集中管理することができる。 According to the industrial facility centralized management system of the present invention, the wireless slave unit is in accordance with a slave unit predetermined signal, among a plurality of slave unit side directional antennas having radio communication directivity for each wireless master unit, By switching and selecting any slave unit directional antenna, wireless communication can be performed only with a wireless master unit corresponding to this slave unit directional antenna via this slave unit directional antenna. Since the one-to-one wireless communication between the wireless slave unit and the wireless master unit is ensured by using the machine side directional antenna, the influence of radio interference between wireless slave units that use the same frequency channel is avoided. In this way, the frequency channel can be effectively used. Furthermore, by using the directional antenna on the slave unit side, stable wireless communication can be achieved without being affected by electromagnetic noise or fading in industrial equipment. communication By securing, it is possible to centrally manage the information for each monitored.
本発明の産業用設備集中管理システムによれば、無線親機及び無線子機間の無線通信をUWB方式を採用するようにした、すなわち、産業用設備内の電磁ノイズやフェージング等の影響に強い超広帯域方式を採用するようにしたので、無線親機及び無線子機間にて安定した無線通信を確保することができ、ひいては各監視対象の情報を集中管理することができる。 According to the industrial facility centralized management system of the present invention, the UWB system is adopted for the wireless communication between the wireless master unit and the wireless slave unit, that is, it is strong against the influence of electromagnetic noise, fading, etc. in the industrial facility. Since the ultra-wideband system is adopted, stable wireless communication can be ensured between the wireless master device and the wireless slave device, and information on each monitoring target can be centrally managed.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を示す産業用設備集中管理システムについて説明する。図1は本実施の形態を示す産業用設備集中管理システム内部の概略構成を示すブロック図である。 Hereinafter, an industrial facility centralized management system showing an embodiment of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration inside an industrial equipment centralized management system showing the present embodiment.
図1に示す産業用設備集中管理システム1は、産業用設備、例えば工場の製造ラインの監視対象毎に配置され、製造ラインの生産進捗情報や異常警報情報等の監視情報を検出し、これら検出した監視情報をUWB(Ultra Wide Band)方式で無線伝送する複数の無線子機ユニット10と、無線子機ユニット10とUWB方式で無線通信することで、各無線子機ユニット10にて無線伝送された監視情報を受信する無線親機ユニット20と、LAN30を通じて無線親機ユニット20と有線接続すると共に、この無線親機ユニット20を通じて各監視対象の監視情報を受信することで、これら各監視対象の監視情報を収集し、これら監視情報を集中管理する、例えばパソコン等の集中管理部40とを有している。
The industrial facility centralized management system 1 shown in FIG. 1 is arranged for each monitoring target of an industrial facility, for example, a manufacturing line of a factory, detects monitoring information such as production progress information and abnormality alarm information of the manufacturing line, and detects these. The
尚、UWB方式は、例えば1ns以下の非常に幅の狭いインパルス波を使用して、例えば数GHz〜数十GHz程度の非常に広い周波数幅にエネルギーを拡散する無線方式であるため、信号電力密度は極めて低く、雑音やフェージング等で一部周波数の欠落が発生したとしても安定した無線通信を行うことができるものである。 Note that the UWB system is a wireless system that spreads energy over a very wide frequency range of, for example, several GHz to several tens GHz by using a very narrow impulse wave of 1 ns or less, for example. Is extremely low, and stable wireless communication can be performed even if some frequencies are lost due to noise or fading.
無線子機ユニット10は、製造ラインの生産進捗情報や異常情報等の監視情報を検出する情報検出部11と、この情報検出部11にて検出した監視情報にUWB無線処理を施し、この監視情報を、子機側指向性アンテナ12を通じてUWB方式で無線親機ユニット20に無線伝送する無線子機本体13とを有している。
The
無線親機ユニット20は、各無線子機ユニット10と無線通信すべく、複数の指向性アンテナ21と、これら指向性アンテナ21を通じて無線子機ユニット10と無線通信すると共に、集中管理部40とLAN接続する無線親機本体22とを有している。尚、図中の破線は、無線親機ユニット20の指向性アンテナ21の指向性と、各無線子機ユニット10の子機側指向性アンテナ12の指向性とを図示したものであり、無線親機ユニット20の指向性アンテナ21の指向性と、各無線子機ユニット10の子機側指向性アンテナ12の指向性とが適合することで、無線親機ユニット20及び無線子機ユニット10間の無線伝送を確保するものである。
The
図2は本実施の形態に関わる無線親機ユニット20及び無線子機ユニット10内部の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration inside the
図2に示す無線子機ユニット10は、通信対象である無線親機ユニット20毎に同無線親機ユニット20との無線通信にのみ適した指向性を備えるように、無線親機ユニット20毎に夫々配置された複数の子機側指向性アンテナ12と、複数の子機側指向性アンテナ12の内、任意の子機側指向性アンテナ12を切替選択する子機側アンテナ切替部14と、この子機側アンテナ切替部14にて切替選択された任意の子機側指向性アンテナ14を通じて、UWB方式の無線通信を実行する子機側UWB無線通信部15と、子機側UWB無線通信部15にて無線通信する際に、その送信情報にスクランブル処理等の信号処理、受信情報にデスクランブル処理等の信号処理を施す子機側信号処理部16と、様々なプログラムや情報等を記憶する子機側メモリ17と、この無線子機ユニット10全体を制御する子機側制御部18とを有している。
The
子機側制御部18は、複数の子機側指向性アンテナ12の内、任意の子機側指向性アンテナ12を切替選択すべく、子機側アンテナ切替部14を制御し、同切替選択した任意の子機側指向性アンテナ12を通じて、この子機側指向性アンテナ12に対応した無線親機ユニット20との無線通信動作を実行するものである。
The slave unit
無線親機ユニット20は、通信対象である無線子機ユニット10毎に同無線子機ユニット10との無線通信にのみ適した指向性を備えるように、無線子機ユニット10毎に夫々配置された複数の指向性アンテナ21と、これら複数の指向性アンテナ21の内、任意の指向性アンテナ21を切替選択するアンテナ切替部23と、このアンテナ切替部23にて任意の指向性アンテナ21を切替選択すると、この任意の指向性アンテナ21を通じて、この任意の指向性アンテナ21に対応した無線子機ユニット10と無線通信するUWB無線通信部24と、UWB無線通信部24にて無線通信する際に、その送信情報にスクランブル処理等の信号処理、受信情報にデスクランブル処理等の信号処理を施す信号処理部25と、集中管理部40と通信接続するLAN30とのインタフェースを司るLANインタフェース26と、様々なプログラムや情報等を記憶するメモリ27と、この無線親機ユニット20全体を制御する制御部28とを有している。
The
制御部28は、所定信号に応じて、複数の指向性アンテナ21の内、任意の指向性アンテナ21を切替選択すべく、アンテナ切替部23を制御し、同切替選択した任意の指向性アンテナ21を通じて、この指向性アンテナ21に対応した無線子機ユニット10との無線通信動作を実行するものである。尚、所定信号とは、例えば各無線子機ユニット10に対してポーリング通信する際の各無線子機ユニット10と無線通信するタイミング信号や、無線子機ユニット10からの無線通信要求信号等に相当するものである。
The
尚、各指向性アンテナ21は、無線子機ユニット10内の任意の子機側指向性アンテナ12と一対一の無線通信が確立でき、さらには他の子機側指向性アンテナ12の電波干渉の影響を受けることがないような指向性を備えて、無線子機ユニット10毎に配置されているものとする。尚、指向性アンテナ21に所望の指向性を備えさせるためには、アンテナ切替部23を通じて制御部28にて、例えば感度方向を変える指向性の方向を可変制御すると共に、例えばビームの如く、指向性が強いと指向領域(通信領域)が狭く、指向性が弱いと指向領域(通信領域)が広くなる指向性の強弱を可変制御することで、指向性アンテナ21に所望の指向性を備えるようにしている。また、同様に、各子機側指向性アンテナ12は、無線親機ユニット20内の任意の指向性アンテナ21と一対一の無線通信が確立でき、さらには他の指向性アンテナ21の電波干渉の影響を受けることがないような指向性を備えて、無線親機ユニット20毎に配置されているものとする。また、同様に、子機側指向性アンテナ12に所望の指向性を備えさせるためには、子機側アンテナ切替部14を通じて子機側制御部18にて、指向性の方向を可変制御すると共に、指向性の強弱を可変制御することで、子機側指向性アンテナ12に所望の指向性を備えるようにしている。
Each
また、無線子機ユニット10内の子機側制御部18は、子機側所定信号に応じて複数の子機側指向性アンテナ12の内、任意の子機側指向性アンテナ12を切替選択すべく、アンテナ切替部14を制御し、同切替選択した任意の子機側指向性アンテナ12を通じて、この子機側指向性アンテナ12に対応した無線親機ユニット20との無線通信動作を実行するものである。尚、子機側所定信号とは、例えば無線親機ユニット20からの無線通信要求信号や、情報検出部11にて異常警報情報を検出したときに自発的に無線親機ユニット20に発信するタイミング信号や、無線親機ユニット20のポーリング通信に連動したタイミング信号に相当するものである。
Further, the slave unit
尚、請求項記載の無線親機は無線親機ユニット20、無線子機は無線子機ユニット10、無線通信部はUWB無線通信部24、子機側無線通信部は子機側UWB無線通信部15に相当するものである。
The wireless master unit is a
次に本実施の形態を示す産業用設備集中管理システム1の動作について説明する。 Next, the operation of the industrial facility centralized management system 1 showing this embodiment will be described.
各無線子機ユニット10の子機側制御部18は、情報検出部11にて生産進捗情報等の監視情報を順次検出し、この検出した監視情報を子機側メモリ17に順次記憶しておく。
The slave unit
無線親機ユニット20の制御部28は、例えばポーリング通信の所定信号を検出すると、同所定信号に対応した通信対象の無線子機ユニット10と無線通信するために、この無線子機ユニット10に対応した指向性アンテナ21を切替選択すべく、アンテナ切替部23を制御する。尚、所定信号には、複数の無線子機ユニット10の内、通信対象の無線子機ユニット10を識別するユニット識別情報が含まれており、制御部28では、所定信号に含まれるユニット識別情報に基づいて、通信対象の無線子機ユニット10及び、この無線子機ユニット10に対応した指向性アンテナ21を認識するものである。
When the
また、無線子機ユニット10の子機側制御部18は、無線親機ユニット20のポーリング通信タイミングを監視し、同ポーリング通信タイミングの子機所定信号を検出すると、このポーリング通信タイミングに対応した無線親機ユニット20と無線通信するために、無線親機ユニット20に対応した子機側指向性アンテナ12を切替選択すべく、子機側アンテナ切替部14を制御する。
Further, the
つまり、無線親機ユニット20は、通信対象の無線子機ユニット10に対応した指向性アンテナ21を切替選択すると共に、無線子機ユニット10は、通信対象の無線親機ユニット20に対応した子機側指向性アンテナ12を切替選択し、これら無線親機ユニット20及び無線子機ユニット10は、指向性アンテナ21及び子機側指向性アンテナ10を通じて、一対一の無線通信のアンテナ準備が完了したことになる。
That is, the
無線子機ユニット10の子機側制御部18は、子機側指向性アンテナ12の切替選択が完了すると、この子機側指向性アンテナ21に対応した無線親機ユニット20との無線通信を確立すべく、子機側UWB無線通信部15を制御する。
When the switching selection of the slave unit side
無線親機ユニット20の制御部28は、指向性アンテナ21の切替選択が完了すると、この指向性アンテナ21に対応した無線子機ユニット10との無線通信を確立すべく、UWB無線通信部24を制御する。
When the switching selection of the
無線親機ユニット20及び無線子機ユニット10間の無線通信が確立すると、無線子機ユニット10の子機側制御部18は、子機側メモリ17に記憶中の生産進捗情報等の監視情報を読み出し、この監視情報を子機側信号処理部16に伝送する。
When the wireless communication between the
子機側信号処理部16は、子機側メモリ17から読み出した監視情報にスクランブル処理等の信号処理を施し、この信号処理を施した監視情報を子機側UWB無線通信部15に伝送する。
The handset side
子機側UWB無線通信部15は、子機側信号処理部16にて信号処理を施された監視情報をUWB方式に変調し、この変調した監視情報を、子機側アンテナ切替部14にて切替選択された子機側指向性アンテナ12を通じて、通信対象の無線親機ユニット20に送信する。
The slave unit side UWB
無線親機ユニット20のUWB無線通信部24は、アンテナ切替部23にて切替選択された指向性アンテナ21を通じて、無線子機ユニット10からの監視情報を受信し、この受信した監視情報を復調し、この復調した監視情報を信号処理部25に伝送する。
The UWB
信号処理部25は、復調した監視情報にデスクランブル処理等の信号処理を施すことで、この無線子機ユニット10からの監視情報を制御部28に伝送する。
The
制御部28は、この信号処理部25にて信号処理を施した監視情報をメモリ27に順次記憶する。尚、無線親機ユニット20は、所定の通信ポーリングタイミングに応じて各無線子機ユニット10からの監視情報を順次受信し、この順次受信した監視情報をメモリ27に順次記憶するものである。
The
さらに、無線親機ユニット20の制御部28は、LANインタフェース26を通じて集中管理部40から読出コマンドを検出すると、メモリ27に記憶済みの各無線子機ユニット10の監視情報を集中管理部40に伝送する。
Further, when the
集中管理部40は、無線親機ユニット20を通じて、各無線子機ユニット10に関わる監視情報を受信し、これら各無線子機ユニット10に関わる監視情報を集中管理することになる。
The
集中管理部40のユーザは、このように集中管理した各無線子機ユニット20の監視情報を画面表示することで、各監視対象の生産進捗情報や異常警報情報等を視覚的に認識することができる。
The user of the
本実施の形態によれば、無線親機ユニット20が、所定信号に応じて、無線子機ユニット10毎にUWB方式の無線通信の指向性を備えた複数の指向性アンテナ21の内、任意の指向性アンテナ21を切替選択すると、この任意の指向性アンテナ21を通じて、この任意の指向性アンテナ21に対応した無線子機ユニット10とだけ無線通信できるようにした、すなわち指向性アンテナを使用することで無線子機ユニット10及び無線親機ユニット20間の一対一の無線通信を確保するようにしたので、同一の周波数チャネルを使用する無線子機ユニット10相互の電波干渉の影響を回避することで、周波数チャネルの有効活用を図ることができ、さらには、指向性アンテナ21を使用することで、製造ライン内の電磁ノイズやフェージング等の影響を受けることなく、安定した無線通信を確保することで、各監視対象の監視情報を集中管理することができる。
According to the present embodiment, the
本実施の形態によれば、無線子機ユニット10が、無線親機ユニット20の通信ポーリングタイミングの子機所定信号に応じて、無線親機ユニット20毎にUWB方式の無線通信の指向性を備えた複数の子機側指向性アンテナ12の内、任意の子機側指向性アンテナ12を切替選択すると、この任意の子機側指向性アンテナ12を通じて、この任意の子機側指向性アンテナ12に対応した無線親機ユニット20とだけ無線通信できるようにした、すなわち子機側指向性アンテナ12を使用することで無線子機ユニット10及び無線親機ユニット20間の一対一の無線通信を確保するようにしたので、同一の周波数チャネルを使用する無線子機ユニット10相互の電波干渉の影響を回避することで、周波数チャネルの有効活用を図ることができ、さらには、子機側指向性アンテナ12を使用することで、製造ライン内の電磁ノイズやフェージング等の影響を受けることなく、安定した無線通信を確保することで、各監視対象の監視情報を集中管理することができる。
According to the present embodiment, the
本実施の形態によれば、無線親機ユニット20及び無線子機ユニット10間の無線通信を、製造ライン内の電磁ノイズやフェージング等の影響に強いUWB方式を採用するようにしたので、無線親機ユニット20及び無線子機ユニット10間にて安定した無線通信を確保することができ、ひいては各監視対象の監視情報を集中管理することができる。
According to this embodiment, the wireless communication between the
尚、上記実施の形態においては、無線親機ユニット20から通信対象の無線子機ユニット10への通信要求、すなわちポーリング通信の動作を例にあげて説明したが、無線子機ユニット10から無線親機ユニット20への通信要求の場合も、無線子機ユニット10にて通信対象の無線親機ユニット20に対応した子機側指向性アンテナ12を切替選択し、同無線親機ユニット20にて同無線子機ユニット10に対応した指向性アンテナ21が切替選択されると、無線親機ユニット20及び無線子機ユニット10間の一対一の無線通信を確立することができることは言うまでもない。
In the above embodiment, a communication request from the
上記実施の形態においては、製造ライン毎に配置された無線子機ユニット10の情報検出部11にて製造ライン等の生産進捗情報や異常等を検知した異常警報情報等の監視情報を検出し、この監視情報を無線子機ユニット10から無線親機ユニット20を経て集中管理部40に伝送するようにしたが、例えば無線子機ユニット10を製造ライン上の産業ロボットの駆動部に配置し、この集中管理部40から産業ロボットの駆動情報を無線親機ユニット20を通じて駆動情報を無線子機ユニット10に無線伝送し、この無線子機ユニット10にて受信した駆動情報に基づいて産業ロボットを駆動制御するようなシステムとしても、産業用設備内の電磁ノイズやフェージング等の影響を受けることなく、無線親機ユニット20及び無線子機ユニット10間にて安定した無線通信を確保することで、ひいては産業ロボットを遠隔で駆動制御することができる。
In the above embodiment, the monitoring information such as the production progress information such as the production line and abnormality alarm information that detects abnormality is detected by the
また、上記実施の形態においては、無線子機ユニット10及び無線親機ユニット20間の無線通信をUWB方式を例にあげて説明したが、無線子機ユニット10及び無線親機ユニット20間が一対一で無線通信を可能とする指向性アンテナを備えたのであれば、如何なる無線通信方式を採用したとしても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
In the above embodiment, the wireless communication between the
また、上記実施の形態においては、指向性アンテナ21と子機側指向性アンテナ12との指向性を適合させるべく、これら指向性アンテナ21と子機側指向性アンテナ12とを予め対応付け、各無線親機ユニット20(無線子機ユニット10)が複数本の指向性アンテナ21(子機側指向性アンテナ12)を夫々配備するようにしたが、例えば指向性の方向及び指向領域の幅を、アンテナ切替部23(子機側アンテナ切替部14)を通じて制御部28(子機側制御部18)にて可変制御することで、各無線親機ユニット20(各無線子機ユニット10)は、1本の指向性アンテナ21(子機側指向性アンテナ12)で、各子機側指向性アンテナ12の指向性に対応した複数の指向性特性を持たせようにしても良い。
Further, in the above embodiment, in order to adapt the directivity of the
本発明は、指向性アンテナを使用することで無線子機及び無線親機間の一対一の無線通信を確保することで、例えば電磁ノイズやフェージング等が多発する通信環境の製造ライン等の産業用設備において、同無線通信を使用して同製造ラインの監視対象の監視情報を集中管理することできる産業用設備集中管理システムに有用である。 The present invention secures one-to-one wireless communication between a wireless slave unit and a wireless master unit by using a directional antenna, for example, for industrial lines such as a production line in a communication environment where electromagnetic noise and fading frequently occur. The facility is useful for an industrial facility centralized management system capable of centrally managing monitoring information of monitoring targets of the same production line using the wireless communication.
1 産業用設備集中管理システム
10 無線子機ユニット(無線子機)
11 情報検出部
12 子機側指向性アンテナ
14 子機側アンテナ切替部
15 子機側UWB無線通信部(子機側無線通信部)
18 子機側制御部
20 無線親機ユニット(無線親機)
21 指向性アンテナ
23 アンテナ切替部
24 UWB無線通信部(無線通信部)
28 制御部
40 集中管理部
1 Centralized management system for
DESCRIPTION OF
18 Remote
21
28
Claims (3)
前記無線親機は、
前記無線子機毎に同無線子機との無線通信にのみ適した指向性を備えるように、前記無線子機毎に夫々配置された指向性アンテナと、
これら複数の指向性アンテナの内、任意の指向性アンテナを切替選択するアンテナ切替部と、
このアンテナ切替部にて任意の指向性アンテナを切替選択すると、この任意の指向性アンテナを通じて、この任意の指向性アンテナに対応した無線子機と無線通信する無線通信部と、
所定信号に応じて、前記任意の指向性アンテナを切替選択すべく、前記アンテナ切替部を制御する制御部とを有することを特徴とする産業用設備集中管理システム。 An information detection unit that is arranged for each monitoring target in an industrial facility and detects information of the monitoring target, a plurality of wireless slave devices that wirelessly transmit information detected by each information detection unit, and the plurality of wireless devices A wireless master unit that wirelessly communicates with a wireless device and receives information on a monitoring target detected by each information detection unit through each wireless slave device, and a centralized control that centrally manages information on each monitoring target received by the wireless master device An industrial equipment centralized management system having a management section,
The wireless master unit is
A directional antenna arranged for each wireless slave unit so as to have directivity suitable only for wireless communication with the wireless slave unit for each wireless slave unit,
Of these multiple directional antennas, an antenna switching unit that switches and selects an arbitrary directional antenna;
When an arbitrary directional antenna is switched and selected by the antenna switching unit, a wireless communication unit that wirelessly communicates with a wireless slave device corresponding to the arbitrary directional antenna through the arbitrary directional antenna;
An industrial facility centralized management system comprising: a control unit that controls the antenna switching unit so as to switch and select the arbitrary directional antenna according to a predetermined signal.
前記無線親機毎に同無線親機との無線通信にのみ適した指向性を備えるように、前記無線親機毎に夫々配置された子機側指向性アンテナと、
これら子機側指向性アンテナの内、任意の子機側指向性アンテナを切替選択する子機側アンテナ切替部と、
この子機側アンテナ切替部にて任意の子機側指向性アンテナを切替選択すると、この任意の子機側指向性アンテナを通じて、この任意の子機側指向性アンテナに対応した無線親機と無線通信する子機側無線通信部と、
子機所定信号に応じて、前記任意の子機側指向性アンテナを切替選択すべく、前記子機側アンテナ切替部を制御する子機側制御部とを有することを特徴とする請求項1記載の産業用設備集中管理システム。 The wireless slave is
To provide a directivity suitable only for wireless communication with the same wireless parent device for each wireless parent device, the slave unit side directional antenna respectively disposed for each wireless parent device,
Of these slave unit side directional antennas, a slave unit side antenna switching unit that switches and selects an arbitrary slave unit side directional antenna,
When any slave unit side directional antenna is switched and selected in this slave unit side antenna switching unit, a radio master unit and a radio corresponding to this any slave unit side directional antenna are wirelessly transmitted through this arbitrary slave unit side directional antenna. A handset side wireless communication unit for communication;
2. A slave unit side control unit that controls the slave unit side antenna switching unit to switch and select the arbitrary slave unit side directional antenna according to a slave unit predetermined signal. Industrial equipment central management system.
3. The industrial facility centralized management system according to claim 1, wherein the UWB system is used for radio communication between the radio master unit and the radio slave unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003357870A JP2005122538A (en) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | Industrial facility centralized management system |
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JP (1) | JP2005122538A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012185589A (en) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Hitachi Ltd | Plant instrumentation controlling system |
-
2003
- 2003-10-17 JP JP2003357870A patent/JP2005122538A/en active Pending
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