(57)【要約】【課題】生産設備の増設、移設又は改造の際にも柔軟かつ迅速に対応できるプログラマブル表示器を提供することを目的とする。【解決手段】プログラマブルロジックコントローラ５０に接続される外部出力部４と、無線通信を行うための無線通信部２と、プログラマブルロジックコントローラ５０によってシーケンス制御される被制御装置６０の動作状態に関する画像情報を表示する表示デバイス３１と、表示デバイス３１に積層され、ユーザによって操作されるタッチパネル３２と、制御部６とを備え、制御部６は、無線通信部２によって使用可能なチャンネルごとに、無線通信部２によって受信された信号の電界強度を調査して、その結果を表示デバイス３１に表示させる。【選択図】図１
2010193372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プログラマブルロジックコントローラに接続される接続手段と、複数のチャンネルの中から一のチャンネルを用いて無線通信を行う無線通信手段と、前記プログラマブルロジックコントローラによってシーケンス制御される被制御装置の動作状態に関する画像情報を表示する表示手段と、前記表示手段に積層され、ユーザによって操作されるタッチパネルと、前記接続手段、無線通信手段、表示手段及びタッチパネルを制御する制御手段とを備えたプログラマブル表示器において、
前記制御手段は、前記無線通信手段によって通信可能なチャンネルごとに、該無線通信手段によって受信された信号の電界強度を調査して、その結果を前記表示手段に表示させることを特徴とするプログラマブル表示器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記電界強度が所定の閾値よりも低いチャンネル又は該電界強度が最小のチャンネルを、前記無線通信手段が通信に使用するチャンネルとして自動的に設定することを特徴とする請求項１に記載のプログラマブル表示器。
【請求項３】
前記制御手段は、ユーザが前記タッチパネルを操作することにより選択されたチャンネルを、前記無線通信手段が通信に使用するチャンネルとして設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプログラマブル表示器。
【請求項４】
前記制御手段は、前記チャンネルごとの電界強度を、グラフ化又は数値化して前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のプログラマブル表示器。
【請求項５】
前記電界強度が所定の閾値よりも低いチャンネルが複数存在する場合、前記制御手段は、該チャンネルに隣接するチャンネルについての電界強度の平均値を算出し、その平均値が最小のチャンネルを、前記無線通信手段が通信に使用するチャンネルとして自動的に設定することを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載のプログラマブル表示器。
【請求項６】
前記制御手段は、前記無線通信手段が通信に使用するチャンネルに隣接するチャンネルについての電界強度に応じて、前記無線通信手段が出力する電波の強度を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のプログラマブル表示器。
【請求項７】
前記無線通信手段は、特定小電力無線、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ又はＺｉｇｂｅｅの規格に準拠することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のプログラマブル表示器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プログラマブル表示器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ファクトリーオートメーション化が進展する工場内においては、各工作機械等の設備機器の動作状態や制御プログラムを確認するために、プログラマブル表示器が用いられている。ところが設備機器が次々と増設される生産現場においては、各設備機器を接続するための配線が増加し、生産設備の増設、移設又は改造の際に多大な時間と労力を要していた。そこで近年のプログラマブル表示器は、無線通信機能を備え、工場内に設置されている無線通信装置との間で無線により通信を行うことにより、工場内の配線の簡素化に貢献している。なお、特許文献１には、上記プログラマブル表示器に適用可能な表示装置が示されている。
【０００３】
しかしながら、工場内に無線通信を行うプログラマブル表示器等の機器が増加すると、工場内の電波環境が悪化し、プログラマブル表示器の増設にあたって無線通信に用いるチャンネルの設定が困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８１１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、生産設備の増設、移設又は改造の際にも柔軟かつ迅速に対応できるプログラマブル表示器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】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、プログラマブルロジックコントローラに接続される接続手段と、複数のチャンネルの中から一のチャンネルを用いて無線通信を行う無線通信手段と、前記プログラマブルロジックコントローラによってシーケンス制御される被制御装置の動作状態に関する画像情報を表示する表示手段と、前記表示手段に積層され、ユーザによって操作されるタッチパネルと、前記接続手段、無線通信手段、表示手段及びタッチパネルを制御する制御手段とを備えたプログラマブル表示器において、前記制御手段は、前記無線通信手段によって通信可能なチャンネルごとに、該無線通信手段によって受信された信号の電界強度を調査して、その結果を前記表示手段に表示させることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のプログラマブル表示器において、前記制御手段は、前記電界強度が所定の閾値よりも低いチャンネル又は該電界強度が最小のチャンネルを、前記無線通信手段が通信に使用するチャンネルとして自動的に設定することを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のプログラマブル表示器において、前記制御手段は、ユーザが前記タッチパネルを操作することにより選択されたチャンネルを、前記無線通信手段が通信に使用するチャンネルとして設定することを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のプログラマブル表示器において、前記制御手段は、前記チャンネルごとの電界強度を、グラフ化又は数値化して前記表示手段に表示させることを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載のプログラマブル表示器において、前記電界強度が所定の閾値よりも低いチャンネルが複数存在する場合、前記制御手段は、該チャンネルに隣接するチャンネルについての電界強度の平均値を算出し、その平均値が最小のチャンネルを、前記無線通信手段が通信に使用するチャンネルとして自動的に設定することを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のプログラマブル表示器において、前記制御手段は、前記無線通信手段が通信に使用するチャンネルに隣接するチャンネルについての電界強度に応じて、前記無線通信手段が出力する電波の強度を制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のプログラマブル表示器において、前記無線通信手段は、特定小電力無線、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ又はＺｉｇｂｅｅの規格に準拠することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、制御手段が無線通信手段によって受信された信号の電界強度を表示手段に表示させるので、ユーザはプログラマブル表示器が設置された場所の電波環境を視覚により直感的に把握することができる。これにより、通信に適するチャンネルの設定が容易となり、生産設備の増設、移設又は改造の際に、柔軟かつ迅速に対応できるようになる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、制御手段は、電界強度が所定の閾値よりも低いチャンネルを、空きチャンネルとみなして無線通信手段が通信に使用するチャンネルとして自動的に設定するので、プログラマブル表示器の設置に伴う作業を迅速に行えるようになる。また、空きチャンネルが存在しない場合にも、電界強度が最小のチャンネルを無線通信手段が通信に使用するチャンネルとして自動的に設定するので、プログラマブル表示器の周辺の電波環境が悪化しつつある場合にも、柔軟に対応することができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、無線通信手段の使用チャンネルを、ユーザがタッチパネルを操作することにより、容易かつ迅速に設定できる。これにより、プログラマブル表示器の利便性が高められる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、チャンネルごとの電界強度が、グラフ化又は数値化して表示手段に表示されるので、ユーザはプログラマブル表示器が設置された場所の電波環境をより一層直感的に把握することができる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、電界強度が所定の閾値よりも低いチャンネルが複数存在する場合、隣接するチャンネルについての電界強度の平均値が最小のチャンネルが、無線通信手段が通信に使用するチャンネルとして自動的に設定されるので、通信不良が発生する可能性をさらに低くすることができる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、無線通信手段が通信に使用するチャンネルに隣接するチャンネルについての電界強度に応じて、無線通信手段の出力電波強度が調整される。これにより、プログラマブル表示器及びその周辺に存在する無線通信装置から出力される電波の干渉を防止でき、両者の通信の信頼性を高めることができる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、既存の規格を用いて、容易にプログラマブル表示器の無線機能を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態によるプログラマブル表示器の構成を示すブロック図。
【図２】無線通信部によって使用可能な各チャンネルの電界強度を、各チャンネルごとにグラフ化した表示例である。
【図３】無線通信部によって使用可能な各チャンネルの電界強度を、各チャンネルごとに数値化した表示例である。
【図４】チャンネルの設定時における制御部の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の一実施形態によるプログラマブル表示器について図面を参照して説明する。図１はプログラマブル表示器の構成を示している。プログラマブル表示器１は、プログラマブルロジックコントローラ５０と接続され、プログラマブルロジックコントローラ５０によってシーケンス制御される被制御装置６０の動作状態に関する画像情報を表示する機能を有している。プログラマブル表示器１は、無線通信部（無線通信手段）２と、入力／表示部３と、外部出力部（接続手段）４と、電源部５と、制御部（制御手段）６等を有している。
【００２２】
無線通信部２は、アンテナ２１を介して外部の無線通信装置７０との間で無線通信を行い、プログラマブルロジックコントローラ５０のシーケンス制御に関する情報を受信する。また、無線通信部２は、無線通信装置７０に被制御装置６０の動作状態に関する情報を送信する。無線通信部２と無線通信装置７０との通信は、特定小電力無線、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ又はＺｉｇｂｅｅ等の規格に準拠してなされる。入力／表示部３は、プログラマブル表示器１のユーザが制御部６に各種の指令等を入力するために用いられると共に、被制御装置６０の動作状態に関する画像情報を表示する。外部出力部４は、プログラマブルロジックコントローラ５０にシーケンス制御に関する情報を出力する。電源部５は、無線通信部２、入力／表示部３、外部出力部４、制御部６を含むプログラマブル表示器１の各部に電力を供給する。制御部６は、無線通信部２、入力／表示部３、外部出力部４、電源部５を含むプログラマブル表示器１の各部の制御を司る。
【００２３】
入力／表示部３は、表示デバイス３１と、タッチパネル３２等を有している。表示デバイス３１は、被制御装置６０の動作状態に関する画像情報を含む各種の画像情報を表示する。タッチパネル３２は、表示デバイス３１の外側に積層され、ユーザによって操作される入力インターフェイスとして機能する。表示デバイス３１の表示とタッチパネル３２の入力インターフェイスとしての機能とは連動しており、ユーザが表示デバイス３１に表示された画像を確認しながら、タッチパネル３２を操作することによって入力された各種の指令は、制御部６に伝送される。
【００２４】
外部出力部４は、ＲＳ２３２Ｃの規格に準拠する外部出力端子４１と、ＬＥＤ（発光ダイオード）４２等を有している。外部出力端子４１は、ＲＳ２３２Ｃケーブルを介してプログラマブルロジックコントローラ５０が接続される。ＬＥＤ４２は、プログラマブル表示器１とプログラマブルロジックコントローラ５０との通信状態を表示する。
【００２５】
プログラマブル表示器１と無線通信装置７０とは、無線によって通信される。ファクトリーオートメーション化が高度に進展する工場内においては、複数のプログラマブル表示器と無線通信装置が相互に通信を行っている。そのような電波環境下において通信不良を防止するために、プログラマブル表示器１は、設置されている場所の周辺で無線通信に使用されていない空きチャンネルをチャンネルスキャンにより検索し、その空きチャンネルを用いて無線通信装置７０と通信を行うように構成されている。さらに、プログラマブル表示器１は、ユーザがチャンネルスキャンの結果を参照できるように表示デバイス３１に表示する。
【００２６】
図２及び図３は、表示デバイス３１に表示されるチャンネルスキャンの結果の例を示している。図２は、無線通信部２の周波数を通信可能な１３個のチャンネルに合わせて、受信された信号の電界強度（ＲＳＳＩ値）を調査し、各チャンネルごとにグラフ化した表示例である。図３は、同電界強度を数値化した表示例である。いずれも入力／表示部３の表示デバイス３１に表示される。無線通信装置７０との通信に用いられるチャンネルは、各チャンネルごとに調査した電界強度に基づいて制御部６によって自動的に設定されるが、ユーザは、表示デバイス３１を参照しつつタッチパネル３２を操作することにより、通信に用いられるチャンネルの再設定を行うことができる。図２及び図３は、ユーザがタッチパネル３２を操作することにより、ＣＨ４のチャンネルが選択されている状態を示している。
【００２７】
図４は、チャンネルの設定時における制御部６の動作を示している。制御部６は、まず無線通信部２にチャンネルスキャンを実行させて、各チャンネルごとの受信信号の電界強度を調査して（＃１）、空きチャンネルを検索する。空きチャンネルであるか否かの判定は、調査した電界強度を所定の閾値と比較することによりなされる。空きチャンネルの判定に用いられる閾値は、無線通信部２の仕様等に応じて適宜設定することができ、例えば図２及び図３において閾値を”５”と設定することができる。空きチャンネルが存在しなければ（＃２においてＮＯ）、制御部６は、電界強度が最小のチャンネルを無線通信装置７０との通信に用いられるチャンネルとして自動的に設定して（＃３）、＃１０に移行する。
【００２８】
空きチャンネルが１つだけ存在する場合は（＃２においてＹＥＳ、＃４においてＮＯ）、制御部６は、その空きチャンネルを無線通信装置７０との通信に用いられるチャンネルとして設定し（＃５）、＃１０に移行する。空きチャンネルが複数存在する場合は（＃２においてＹＥＳ、＃４においてＹＥＳ）、制御部６は、各空きチャンネルに隣接するチャンネルの電界強度の平均値を算出する（＃６）。例えば、図２及び図３において、制御部６は、空きチャンネルであるＣＨ４に隣接するＣＨ３とＣＨ５の電界強度の平均値を算出する（空きチャンネルであるＣＨ５、ＣＨ７、ＣＨ８、ＣＨ１２についても同様）。さらに制御部６は、算出した平均値が最小であるチャンネルを判定する。平均値が最小であるチャンネルが１つだけ存在する場合は（＃７においてＮＯ）、そのチャンネルを無線通信装置７０との通信に用いられるチャンネルとして設定する（＃８）。例えば、図２及び図３において、ＣＨ４がこれに該当する。平均値が最小であるチャンネルが複数存在する場合は、制御部６は、最も周波数の低いチャンネルを無線通信装置７０との通信に用いられるチャンネルとして設定する（＃９）。
【００２９】
その後、ユーザによってタッチパネル３２が操作されてチャンネルが選択されると（＃１０においてＹＥＳ）、制御部６は、選択されたチャンネルを無線通信装置７０との通信に用いられるチャンネルとして設定して（＃１１）、処理を終了する。所定の時間内にタッチパネル３２が操作されなければ（＃１０においてＮＯ）、制御部６は、＃１１をスキップして処理を終了する。
【００３０】
以上の手順でチャンネルの設定をした後、プログラマブル表示器１と無線通信装置７０との通信において、制御部６は、通信に使用するチャンネルに隣接するチャンネルについての電界強度に応じて、無線通信部２が出力する電波の強度を制御する。例えば、隣接するチャンネルについての電界強度が所定の閾値よりも大きい場合は、他の無線通信装置等との混信を防止するために、制御部６は無線通信部２が出力する電波の強度を弱く制御する。隣接するチャンネルについての電界強度が所定の閾値よりも小さい場合は、他の無線通信装置等との混信が発生する虞は少ないと考えられるため、制御部６は無線通信部２が出力する電波の強度を強く制御する。
【００３１】
以上のように、本実施形態のプログラマブル表示器１によれば、制御部６が無線通信部２によって受信された信号の電界強度を表示デバイス３１に表示させるので、ユーザはプログラマブル表示器１が設置された場所の電波環境を視覚により直感的に把握することができる。これにより、通信に適するチャンネルの設定が容易となり、生産設備の増設、移設又は改造の際に、柔軟かつ迅速に対応できるようになる。また、制御部６は、電界強度が所定の閾値よりも低いチャンネルを、空きチャンネルとみなして無線通信手段が通信に使用するチャンネルとして自動的に設定するので、プログラマブル表示器１の設置に伴う作業を迅速に行えるようになる。また、空きチャンネルが存在しない場合にも、電界強度が最小のチャンネルを通信に使用するチャンネルとして自動的に設定するので、プログラマブル表示器１の周辺の電波環境が悪化しつつある場合にも、柔軟に対応することができる。
【００３２】
また、制御部６によって自動的に設定された無線通信部２の使用チャンネルを、ユーザがタッチパネル３２を操作することにより、容易かつ迅速に再設定できる。これにより、プログラマブル表示器１の利便性が高められる。また、チャンネルごとの電界強度が、グラフ化又は数値化して表示デバイス３１に表示されるので、ユーザはプログラマブル表示器１が設置された場所の電波環境をより一層直感的に把握することができる。
【００３３】
また、電界強度が所定の閾値よりも低いチャンネルが複数存在する場合、隣接するチャンネルについての電界強度の平均値が最小のチャンネルが、無線通信部２が通信に使用するチャンネルとして自動的に設定されるので、通信不良が発生する可能性をさらに低くすることができる。また、無線通信部２が通信に使用するチャンネルに隣接するチャンネルについての電界強度に応じて、無線通信部２の出力電波強度が調整される。これにより、プログラマブル表示器１及びその周辺に存在する無線通信装置から出力される電波の干渉を防止でき、両者の通信の信頼性を高めることができる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも無線通信部２によって通信可能なチャンネルごとに、無線通信部２によって受信された信号の電界強度を調査して、その結果を表示デバイス３１に表示させるように構成されていればよい。また、本発明は種々の変形が可能であり、例えば、表示デバイス３１に表示されるチャンネルスキャンの結果は、図２又は図３に示したものに限られない。また、この表示は、所定時間毎に調査した電界強度に応じてリアルタイムに変動するものであってもよく、ユーザがタッチパネル３２のグラフや数値部分をタッチすることにより、無線通信部２が通信に使用するチャンネルを設定するようにしてもよい。また、図４中＃９においては、最も周波数の高いチャンネルを無線通信装置７０との通信に用いられるチャンネルとして設定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１    プログラマブル表示器
２    無線通信部（無線通信手段）
４    外部出力部（接続手段）
６    制御部（制御手段）
３１    表示デバイス
３２    タッチパネル
５０    プログラマブルロジックコントローラ
６０    被制御装置
【図１】
2010193372.tif 000003
【図２】
2010193372.tif 000004
【図３】
2010193372.tif 000005
【図４】
2010193372.tif 000006