[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2726769C1 - System for monitoring parameters of robotic installations - Google Patents

System for monitoring parameters of robotic installations Download PDF

Info

Publication number
RU2726769C1
RU2726769C1 RU2019141231A RU2019141231A RU2726769C1 RU 2726769 C1 RU2726769 C1 RU 2726769C1 RU 2019141231 A RU2019141231 A RU 2019141231A RU 2019141231 A RU2019141231 A RU 2019141231A RU 2726769 C1 RU2726769 C1 RU 2726769C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
parameters
data
block
information
Prior art date
Application number
RU2019141231A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Сергеевич Михалевич
Николай Станиславович Криницын
Евгений Владимирович Столов
Владимир Александрович Курочкин
Никита Витальевич Чеканцев
Сергей Александрович Терехов
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Priority to RU2019141231A priority Critical patent/RU2726769C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2726769C1 publication Critical patent/RU2726769C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/10File systems; File servers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

FIELD: control and regulating systems.SUBSTANCE: system for monitoring parameters of robotic installations comprises a network-integrated information gathering subsystem, an information processing subsystem and an information display subsystem. Data collection subsystem includes data collection devices, and information processing subsystem comprises data storage and processing unit, a unit for diagnosing errors and issuing notifications, a unit for collecting statistics and generating reports, a unit for archiving and storing data, an access control unit and an HTTP server unit for processing and delivering messages. Information display subsystem includes a unit for displaying parameters of the current state, a unit for indicating errors in operation, a unit for sending notifications, a unit for generating requests and reports on parameters of operation for a given period, a unit for plotting the parameters of operation, a unit for storing archive data on operation parameters and a unit for controlling access to the information display subsystem.EFFECT: expanded range of monitoring means.1 cl, 3 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области регулирующих и управляющих систем, а именно к системам мониторинга параметров роботизированных установок (РУ), сбора данных о их работе и состоянии. Заявляемая система мониторинга параметров РУ, объединяет в единую информационную сеть РУ нескольких производителей, таких как KUKA, ABB, FANUC. The invention relates to the field of regulatory and control systems, namely to systems for monitoring parameters of robotic installations (RU), collecting data on their operation and condition. The declared monitoring system of the reactor plant parameters unites several manufacturers, such as KUKA, ABB, FANUC, into a single information network of the reactor plant.

Из патента RU № 2689639 [МПК G05B 19/042, опубл. 28.05.2019г.] известна система мониторинга и контроля промышленной установки. Под промышленной установкой понимают в этом патенте сборочную линии известного типа, например, для конструкций или компонентов автотранспортных средств, которая содержит множество обрабатывающих и/или сборочных станций ST, например, последовательно соединенных вместе, при этом каждая станция ST выполнена с возможностью выполнять определенную операцию. В вышеупомянутых станциях ST предусмотрен один или множество промышленных роботов, предназначенных для выполнения операций. Промышленный робот представляет собой автоматизированный, перепрограммируемый, многофункциональный манипулятор, используемый зачастую в промышленной автоматизации для осуществления производственного процесса. В системе мониторинга и контроля промышленной установки модуль человеко-машинного интерфейса содержит портативный компьютер с беспроводным приемопередатчиком. Упомянутый компьютер запрограммирован на выполнение множества функций, в том числе общего мониторинга промышленной установки, локального мониторинга по меньшей мере одной из упомянутых станций и локального контроля по меньшей мере одной из упомянутых станций. Система содержит средства, обеспечивающие доступ портативного компьютера к коммуникационной сети посредством беспроводного приемопередатчика так, чтобы компьютер мог отправлять команды мониторинга и/или контроля к электронным контролирующим и обрабатывающим модулям. Система содержит множество устройств идентификации, при этом с каждой контролируемой областью связано соответствующее устройство идентификации для распознавания присутствия портативного компьютера в определенной контролируемой области. Система выполняет контроль, если портативный компьютер и определенная станция расположены в одной и той же контролируемой области. К достоинствам системы следует отнести удобство мониторинга промышленной установки, к недостаткам отсутствие у системы возможности мониторинга промышленной установки, собранной из РУ различных производителей.From patent RU No. 2689639 [IPC G05B 19/042, publ. 05/28/2019] a system for monitoring and control of an industrial plant is known. In this patent, an industrial plant is understood to mean an assembly line of a known type, for example for structures or components of motor vehicles, which contains a plurality of processing and / or assembly stations ST, for example connected in series, each ST station being configured to perform a certain operation. In the aforementioned ST stations, one or more industrial robots are provided for performing operations. An industrial robot is an automated, reprogrammable, multifunctional manipulator often used in industrial automation to carry out a production process. In a monitoring and control system of an industrial plant, the human-machine interface module contains a laptop computer with a wireless transceiver. Said computer is programmed to perform a variety of functions, including general monitoring of an industrial plant, local monitoring of at least one of said stations, and local control of at least one of said stations. The system contains means for providing a laptop computer access to a communication network via a wireless transceiver so that the computer can send monitoring and / or control commands to electronic monitoring and processing modules. The system contains a plurality of identification devices, with each controlled area associated with a corresponding identification device to recognize the presence of a laptop in a specific controlled area. The system monitors if the laptop and a specific station are located in the same monitored area. The advantages of the system include the convenience of monitoring an industrial installation, and the disadvantages of the system being unable to monitor an industrial installation assembled from RPs of various manufacturers.

Общими существенными признаками с заявляемым изобретением, является наличие трех подсистем: подсистемы сбора информации (модуль человеко-машинного интерфейса, сконфигурированный для мониторинга и/или контроля станций (ST)), подсистемы обработки информации (контролирующий и обрабатывающий модуль (PLC) для мониторинга и/или контроля станций (ST)) и подсистемы отображения информации (программируемый терминал типа SCADA диспетчерского управления и сбора данных, обеспечивающий возможность удаленного мониторинга всей сборочной линии), а также коммуникационной сети, соединяющей вместе упомянутые подсистемы.The common essential features with the claimed invention are the presence of three subsystems: an information collection subsystem (a human-machine interface module configured to monitor and / or control stations (ST)), an information processing subsystem (a controlling and processing module (PLC) for monitoring and / or station control (ST)) and the information display subsystem (a programmable terminal of the SCADA type of supervisory control and data collection, providing the ability to remotely monitor the entire assembly line), as well as a communication network connecting the mentioned subsystems together.

Задачей заявляемого решения являлось создание системы, позволяющей объединить роботизированные установки различных производителей в единую информационную и управляющую сеть, обладающую возможностью собирать, обрабатывать и отображать информацию, относящуюся к состоянию всех РУ, а также генерировать и отправлять команды контроля в РУ с целью повышения эффективности работы всего оборудования сети, оптимизации процесса производства, снижения общих энергозатрат, сокращения времени простоев. The objective of the proposed solution was to create a system that allows to combine robotic installations of different manufacturers into a single information and control network, which has the ability to collect, process and display information related to the state of all switchgears, as well as generate and send control commands to the switchgear in order to improve the efficiency of the entire network equipment, optimize the production process, reduce overall energy costs, reduce downtime.

Технический результат предлагаемого решения, заключается в расширении арсенала средств мониторинга и управления промышленным оборудованием, состоящем из роботизированных установок различных производителей, путем объединения их в единую сеть. The technical result of the proposed solution is to expand the arsenal of monitoring and control tools for industrial equipment, consisting of robotic installations from various manufacturers, by combining them into a single network.

Технический результат достигается тем, что система мониторинга параметров роботизированных установок характеризующаяся наличием трех взаимосвязанных подсистем: подсистемой сбора информации, подсистемой обработки информации и подсистемой отображения информации, а также наличием коммуникационной сети, соединяющей вместе упомянутые подсистемы, включает в состав подсистемы сбора информации минимум два устройства сбора данных, входы каждого из которых по сетевому интерфейсу RS-485 связаны с контроллерами роботизированных установок, а выходы с одним из входов блока сетевой коммуникации, выход которого по сети Ethernet соединен со входом подсистемы обработки информации в виде сервера, выход которой также по сети Ethernet соединен со входом подсистемы отображения информации, при этом в состав устройства сбора данных входят: блок взаимодействия с роботизированной установкой по TCP-протоколу, блок обработки данных, выполненный с возможностью извлечения из TCP-сообщений роботизированной установки информации о версии контроллера, версии прошивки, а также возможностью считывания заданных параметров роботизированной установки в процессе её работы, с возможностью обработки входящих запросов других подсистем, расшифровки и трансляции их в контроллер роботизированной установки, блок формирования HTTP-сообщений в формате JSON; в состав сервера входят: блок хранения и обработки данных, включающий базы метаданных основных параметров роботизированных установок различных производителей, базы данных о пользователях роботизированных установок, блок диагностики ошибок и выдачи уведомлений, блок сбора статистики и формирования отчетов, блок архивирования и хранения данных, блок управления доступом к роботизированным установкам, блок HTTP-сервера для обработки и доставки сообщений в формате JSON; в состав подсистемы отображения информации входят: блок отображения параметров текущего состояния роботизированной установки, блок индикации ошибок в работе роботизированной установки, блок отправки уведомлений по e-mail, блок формирования запросов и отчетов о параметрах работы роботизированной установки за заданный период, блок построения графиков по параметрам работы роботизированной установки, блок хранения архивных данных о параметрах работы роботизированной установки, блок управления доступом к подсистеме отображения информации.The technical result is achieved by the fact that the system for monitoring the parameters of robotic installations, characterized by the presence of three interconnected subsystems: an information collection subsystem, an information processing subsystem and an information display subsystem, as well as the presence of a communication network connecting the mentioned subsystems together, includes at least two collection devices in the information collection subsystem data, the inputs of each of which are connected via the RS-485 network interface to the controllers of robotic installations, and the outputs to one of the inputs of the network communication unit, the output of which via the Ethernet network is connected to the input of the information processing subsystem in the form of a server, the output of which is also connected via the Ethernet network with the input of the information display subsystem, while the data collection device includes: a unit for interaction with a robotic installation via a TCP protocol, a data processing unit configured to extract a robotic unit from TCP messages setting information about the controller version, firmware version, as well as the ability to read the specified parameters of the robotic installation during its operation, with the ability to process incoming requests from other subsystems, decrypt and broadcast them to the robotic installation controller, a block for generating HTTP messages in JSON format; The server includes: a data storage and processing unit, which includes metadata bases of the main parameters of robotic installations of various manufacturers, databases about users of robotic installations, a block for diagnosing errors and issuing notifications, a block for collecting statistics and generating reports, a block for archiving and storing data, a control unit access to robotic installations, an HTTP server block for processing and delivering messages in JSON format; The information display subsystem includes: a unit for displaying the parameters of the current state of a robotic unit, a unit for indicating errors in the operation of a robotic unit, a unit for sending notifications by e-mail, a unit for generating requests and reports on the parameters of a robotic unit's operation for a given period, a unit for plotting graphs by parameters operation of a robotic installation, a block for storing archived data on the parameters of the operation of a robotic installation, a block for controlling access to the information display subsystem.

Целесообразно в системе мониторинга параметров роботизированных установок в состав блока хранения и обработки данных подсистемы обработки информации включить базы метаданных основных параметров роботизированных установок производителей: KUKA, ABB, FANUC.It is advisable to include metadata bases of the main parameters of robotic installations from manufacturers: KUKA, ABB, FANUC in the system for monitoring the parameters of robotic installations in the data storage and processing unit of the information processing subsystem.

Объединение РУ различных производителей в единую сеть достигается за счет совместной работы устройства сбора данных, содержащего блок обработки данных выполненный с возможностью извлечения из TCP-сообщений роботизированной установки информации о версии контроллера, версии прошивки, считывания заданных параметров роботизированной установки в процессе её работы и сервера, содержащего базы метаданных основных параметров роботизированных установок различных производителей, что обеспечивает возможность сбора данных с контроллеров РУ путём обращения к требуемым ячейкам памяти в требуемом формате.The integration of RUs of different manufacturers into a single network is achieved through the joint operation of a data collection device containing a data processing unit capable of extracting information about the controller version, firmware version from the TCP messages of the robotic installation, reading the specified parameters of the robotic installation during its operation and the server, containing metadata bases of the main parameters of robotic installations of various manufacturers, which provides the ability to collect data from controllers of RU by accessing the required memory cells in the required format.

Повышение эффективности работы оборудования достигается за счет оперативного управления РУ на основе информации о загруженности, текущем техническом состоянии РУ, этапах выполняемых РУ программ.An increase in the efficiency of equipment operation is achieved due to the operational control of the reactor plant based on information about the workload, the current technical condition of the reactor plant, and stages of the programs being executed by the reactor plant.

Снижение общих энергозатрат и оптимизация процесса производства является следствием обработки текущей информации о энергозатратности отдельных РУ, сокращения времени простоев вследствие обработки информации о текущей и суммарной загруженности РУ, своевременном устранении ошибок, возникающих в процессе работы оборудования, по информации о причинах их возникновения и факту исправления. Reducing the total energy consumption and optimizing the production process is a consequence of processing current information on the energy consumption of individual reactor plants, reducing downtime due to processing information about the current and total reactor load, timely elimination of errors that occur during the operation of equipment, based on information about the reasons for their occurrence and the fact of correction.

Изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

фиг.1 блок-схема заявляемой системы мониторинга параметров РУ; Fig. 1 is a block diagram of the claimed monitoring system of the reactor plant parameters;

фиг.2 структура базы данных параметров РУ;Fig.2 database structure of the parameters of the RU;

фиг.3 алгоритм выполнения запросов системы мониторинга параметров РУ.Fig. 3 is an algorithm for fulfilling requests of the monitoring system of the reactor parameters.

Система мониторинга параметров РУ (Фиг.1) состоит из трех основных подсистем: подсистемы сбора информации 1, подсистемы обработки информации 2, подсистемы отображения информации 3. The monitoring system of the reactor plant parameters (Fig. 1) consists of three main subsystems: information gathering subsystem 1, information processing subsystem 2, information display subsystem 3.

Подсистема сбора информации 1 состоит из двух или более устройств сбора данных (УСД) 4, входы которых по сетевому интерфейсу RS-485 связаны с контроллерами РУ различных производителей, например таких, как фирмы KUKA, ABB, FANUC. Выходы каждого из УСД 4 по сетевому интерфейсу Ethernet подключены ко входам блока сетевой коммуникации 5. В состав каждого УСД входят: блок взаимодействия с РУ по TCP–протоколу (блок ТСР-клиента) 6, блок обработки данных 7, блок HTTP-клиента обмена сообщениями в формате JSON (блок HTTP-клиента) 8. С подсистемой сбора информации  1 последовательно по интерфейсу Ethernet связана подсистема обработки информации 2 (сервер). В состав сервера ( блок хранения и обработки данных 9) входят: блок HTTP-сервера для обработки и доставки сообщений в формате JSON 10, блок системы управления базой данных основных параметров РУ различных производителей (блок СУБД) 11, блок диагностики ошибок и выдачи уведомлений 12, блок сбора статистики и формирования отчетов 13, блок архивирования и хранения данных 14, блок управления доступом к РУ 15. Подсистема отображения информации 3 последовательно связана по интерфейсу Ethernet с системой обработки информации 2 и состоит из терминалов операторов 16, на которых происходит отображение интерфейса программного обеспечения системы, блока HTTP-клиента обмена сообщениями в формате JSON (блок HTTP-клиента)17, блока отображения ячеек и текущего состояния РУ 18, блока индикации ошибок в работе РУ и выдачи уведомлений по e-mail 19, блока индикации отчетов и графиков 20, блока индикации архивных данных (значений параметров РУ) 21, блока регистрации новых пользователей и авторизации текущих в системе 22. The information collection subsystem 1 consists of two or more data acquisition devices (DAC) 4, the inputs of which are connected via the RS-485 network interface to the RU controllers of various manufacturers, for example, such as KUKA, ABB, FANUC. The outputs of each of the DRC 4 via the Ethernet network interface are connected to the inputs of the network communication block 5. Each DRC includes: a block for interaction with the RU via TCP (TCP client block) 6, a data processing block 7, an HTTP client block for messaging in JSON format (HTTP client block) 8. Information processing subsystem 2 (server) is sequentially connected to information collection subsystem 1 via the Ethernet interface. The server (data storage and processing unit 9) includes: an HTTP server unit for processing and delivering messages in the JSON format 10, a unit for managing a database of the main parameters of RU from various manufacturers (DBMS unit) 11, a unit for diagnosing errors and issuing notifications 12 , unit for collecting statistics and generating reports 13, unit for archiving and storing data 14, unit for controlling access to RU 15. Information display subsystem 3 is sequentially connected via Ethernet interface with information processing system 2 and consists of operator terminals 16, on which the software interface is displayed system support, a block of HTTP-client for exchanging messages in JSON format (block of an HTTP-client) 17, a block for displaying cells and the current state of RU 18, a unit for indicating errors in the operation of the RU and issuing notifications by e-mail 19, a unit for indicating reports and graphs 20 , an indication unit of archived data (values of the RU parameters) 21, a unit for registration of new users and authorization t current in the system 22.

Система работает следующим образом. The system works as follows.

Роботизированная установка управляется входящим в ее состав контроллером РУ, который осуществляет выполнение загруженных производителем программ и отслеживание основных характеристик и параметров РУ. Контроллер РУ в зависимости от типа может одновременно отслеживать и записывать выполнение до 500 показателей, основными из которых являются значения токов, моментов, напряжений, скорости, энергозатрат. Количество и состав измеряемых параметров определяется фирмой-производителем РУ. Все современные контроллеры РУ имеют сетевые интерфейсы, позволяющие подключать к контроллеру устройства и считывать требуемые параметры. Фирма-производитель, поставляющая РУ на предприятие, предоставляет возможность подключения контроллера РУ к устройствам вывода за счет имеющегося программного интерфейса приложения (API), и предлагает собственное программное обеспечение для мониторинга их работы. Такое программное обеспечение, как правило, имеет ограниченный функционал и работает только с РУ данной фирмы-производителя. The robotic installation is controlled by the RP controller included in it, which executes the programs loaded by the manufacturer and monitors the main characteristics and parameters of the RP. The RU controller, depending on the type, can simultaneously monitor and record the performance of up to 500 indicators, the main of which are the values of currents, moments, voltages, speed, energy consumption. The number and composition of the measured parameters is determined by the manufacturer of the RU. All modern RU controllers have network interfaces that allow connecting devices to the controller and reading the required parameters. The manufacturer that supplies the RU to the enterprise provides the ability to connect the RU controller to output devices using the available application programming interface (API), and offers its own software for monitoring their operation. Such software, as a rule, has limited functionality and works only with the switchgear of the given manufacturer.

В заявляемой системе при первом подключении УСД 4 к контроллеру РУ происходит идентификация типа РУ блоком HTTP-клиента 17 терминала оператора 16 по форматам, утвержденным производителями РУ, например, KUKA, FANUC, ABB. При этом блоком HTTP-клиента 17 терминала оператора 16 формируется ряд запросов на идентификацию типа установки, которые последовательно через блок HTTP-сервера 10 и блок сетевой коммуникации 5 отправляются в УСД 4. Блок HTTP клиента 8 отправляет информацию на блок обработки данных 7, который трансформирует запросы в TCP-протокол и через блок TCP-клиента отправляет их на контроллер РУ, к которой подключен УСД 4. Запросы последовательно обрабатываются контроллером РУ, который отправляет ответы таким же способом на терминал оператора 16 в блок HTTP-клиента 17. В случае поступления запроса по формату, который не поддерживается подключенной РУ, контроллером РУ выдается соответствующее сообщение. Если запрос поступает в правильном формате, то контроллер РУ отправляет сообщение с наименованием фирмы-производителя РУ, типом, расширением и версией прошивки контроллера, номером и датой запроса. Таким образом происходит идентификация РУ, после чего по аналогичной схеме пользователем системы направляется ряд запросов для настройки параметров сбора данных: наименование параметров, частота сбора, формат предоставления данных. Затем в контроллер РУ загружается программа, РУ начинает её выполнять. In the claimed system, when the USD 4 is first connected to the RC controller, the RC type is identified by the HTTP client 17 of the operator's terminal 16 according to the formats approved by the RC manufacturers, for example, KUKA, FANUC, ABB. In this case, the block of the HTTP client 17 of the terminal of the operator 16 forms a number of requests for identification of the type of installation, which are sequentially sent through the block of the HTTP server 10 and the block of network communication 5 to USD 4. The HTTP client block 8 sends information to the data processing unit 7, which transforms requests to the TCP protocol and through the TCP client block sends them to the RU controller, to which the USD 4 is connected. Requests are sequentially processed by the RU controller, which sends responses in the same way to the operator terminal 16 to the HTTP client unit 17. In case of a request according to a format that is not supported by the connected switchgear, the switchgear controller issues a corresponding message. If the request comes in the correct format, then the RC controller sends a message with the name of the RC manufacturer, the type, extension and version of the controller firmware, the number and date of the request. Thus, the RU is identified, after which, according to a similar scheme, the system user sends a number of requests to configure the data collection parameters: the name of the parameters, the frequency of collection, the format of data presentation. Then the program is loaded into the RU controller, the RU starts to execute it.

Далее, после определения типа РУ, работа системы происходит следующим образом.Further, after determining the type of RU, the system operates as follows.

С первичных датчиков системы управления РУ в её контроллер в виде сигналов поступают значения различных параметров, определенных производителем и пользователем. Сигналы обрабатываются и хранятся программным обеспечением (ПО), установленным в контроллер РУ. ПО контроллера РУ осуществляет извлечение значений переменных определенных пользователем с заданными им интервалами времени, формирует унифицированный пакет данных, преобразует сообщение в формат TCP для передачи по интерфейсу RS-485 и с выхода контроллера РУ передает по проводной линии связи по сетевому интерфейсу RS-485 на вход УСД 4, в блок TCP-клиента 6, который принимает пакеты данных в формате TCP и передает в блок обработки данных 7. Блок обработки данных 7 преобразует данные с формата TCP в формат HTTP и шифрует данные в формате SSL по собственному протоколу шифрования. Зашифрованные данные с блока обработки данных 7 поступают на выход УСД 4, в блок HTTP-клиента 8, откуда по проводной линии связи по сетевому интерфейсу Ethernet поступают на вход блока сетевой коммуникации 5, который, в свою очередь, распределяет пакеты, полученные от разных УСД по очереди и отправляет с выхода по проводной линии связи по сетевому интерфейсу Ethernet на вход блока хранения и обработки данных 9, в блок HTTP-сервера 10. Блок HTTP-сервера 10 принимает пакеты данных и отправляет их в блок СУБД 11, который записывает и хранит значения параметров системы. С заданной периодичностью данные с блока СУБД 11 через Блок HTTP-сервера 10 (выход блока хранения и обработки данных 9) по проводной линии связи по сетевому интерфейсу Ethernet передаются в блок HTTP-клиента 17 (на вход терминала оператора 16). Блок HTTP-клиента 17 системы отображения информации 3 дешифрует данные и отображает их на терминале оператора 16 с помощью бока отображения ячеек и текущего состояния РУ 18. При появлении ошибок в процессе выполнения программы РУ, блок диагностики ошибок и выдачи уведомлений 12 диагностирует тип ошибки и через блок HTTP-сервера 10 отправляет уведомление с кодом ошибки на блок HTTP-клиента 17, который отображает ошибки на терминале оператора 16 или отправляет заинтересованному лицу на e-mail с помощью блока индикации ошибок и уведомления по e-mail 19. Система работает также в обратном направлении, т.е. при выполнении запроса значения параметра из терминала оператора 16, запрос по указанной схеме доходит до контроллера РУ либо до одного из блоков системы обработки информации, если данные уже известны и возвращается с требуемым значением. Так, по вышеуказанной схеме пользователем системы с помощью терминала оператора 16 отправляет запрос на формирование отчета по требуемым параметрам (например, за день, неделю, месяц, квартал, год и т.д.), запрос обрабатывается блоком сбора статистики и формирования отчетов 13, возвращается на терминал оператора 16 и отображается с помощью блока индикации отчетов и графиков 20. При отправке запроса на получение данных из архива или внесение данных в архив пользователем системы, блок архивирования и хранения данных 14 выполняет запрос и возвращает ответ на терминал оператора 16 и отображает с помощью блока индикации архивных данных 21. Таким же образом для регистрации новых пользователей или авторизации текущего, пользователем отправляется соответствующий запрос в блок управления доступом 15, который пересылает запрос в Блок СУБД 11, получает от него данные и отображает процессы на терминал оператора 16 с помощью блока регистрации новых пользователей или авторизации текущих 22. From the primary sensors of the RU control system, the values of various parameters determined by the manufacturer and the user are sent to its controller in the form of signals. The signals are processed and stored by software (SW) installed in the RU controller. The software of the RU controller extracts the values of the variables defined by the user with the time intervals specified by him, generates a unified data packet, converts the message into TCP format for transmission via the RS-485 interface and transfers it from the output of the RU controller via a wire communication line via the RS-485 network interface to the input DRC 4, into the TCP client block 6, which receives data packets in TCP format and transmits to the data processing block 7. Data processing block 7 converts data from TCP format to HTTP format and encrypts data in SSL format using its own encryption protocol. Encrypted data from the data processing unit 7 goes to the output of the USD 4, to the HTTP client unit 8, from where, via a wired communication line, via the Ethernet network interface, it is fed to the input of the network communication unit 5, which, in turn, distributes the packets received from different USD in turn and sends from the output via a wired communication line via the Ethernet network interface to the input of the data storage and processing unit 9, to the HTTP server unit 10. The HTTP server unit 10 receives data packets and sends them to the DBMS unit 11, which records and stores system parameter values. At a predetermined frequency, data from the DBMS unit 11 through the HTTP server unit 10 (output of the data storage and processing unit 9) via a wired communication line via the Ethernet network interface is transmitted to the HTTP client unit 17 (to the input of the operator's terminal 16). The block of the HTTP client 17 of the information display system 3 decrypts the data and displays it on the operator terminal 16 using the display side of the cells and the current state of the RU 18. When errors appear during the execution of the RU program, the error diagnosis and notification unit 12 diagnoses the type of error and through the HTTP server block 10 sends a notification with an error code to the HTTP client block 17, which displays errors on the operator's terminal 16 or sends an e-mail to the interested person using the error indication unit and e-mail notification 19. The system also works in reverse direction, i.e. when the request for the parameter value from the operator's terminal 16 is executed, the request according to the indicated scheme reaches the RU controller or one of the blocks of the information processing system, if the data is already known and is returned with the required value. So, according to the above scheme, the system user, using the operator's terminal 16, sends a request to generate a report on the required parameters (for example, for a day, week, month, quarter, year, etc.), the request is processed by the statistics collection and reporting unit 13, returns to the operator terminal 16 and is displayed using the display unit for reports and graphs 20. When a request is sent to receive data from the archive or enter data into the archive by the system user, the data archiving and storage unit 14 executes the request and returns a response to the operator terminal 16 and displays using the archive data display unit 21. In the same way, to register new users or authorize the current one, the user sends a corresponding request to the access control unit 15, which sends the request to the DBMS unit 11, receives data from it and displays the processes on the operator terminal 16 using the unit registration of new users or authorization of current 22.

Отличительной особенностью заявляемой системы является программное обеспечение устанавливаемое в УСД 4 (блок обработки данных 7). Перечень классов программного обеспечения (ПО) УСД, обеспечивающего взаимодействие ПО контроллера РУ с ПО УСД при использовании РУ различных производителей, например, таких как KUKA, FANUC, ABB, содержит:A distinctive feature of the claimed system is the software installed in the USD 4 (data processing unit 7). The list of classes of software (SW) of the USD, which ensures the interaction of the software of the RC controller with the software of the USD when using RCs of various manufacturers, for example, such as KUKA, FANUC, ABB, contains:

1) Класс JSON, который содержит методы для формирования текста сообщений в формате JSON1) JSON class, which contains methods for generating message text in JSON format

2) Классы KRC4_JSON, Sunrise_JSON, Fanuc_JSON, ABB_JSON, предназначенные для формирования текста сообщений в формате JSON, содержащих информацию о системных переменных в зависимости от производителя РУ и/или типа контроллера РУ2) Classes KRC4_JSON, Sunrise_JSON, Fanuc_JSON, ABB_JSON, designed to generate text messages in JSON format containing information about system variables depending on the RC manufacturer and / or the RC controller type

3) Класс ClientHTTP, отвечающий за взаимодействие с Сервером по протоколу HTTP3) The ClientHTTP class, which is responsible for interacting with the Server via the HTTP protocol

4) Класс RobotHTTPClient, предназначенный для обмена данными с Сервером по протоколу HTTP, представленными в требуемом формате4) RobotHTTPClient class intended for exchanging data with the Server via the HTTP protocol, presented in the required format

5) Класс Robot, содержащий в себе необходимые методы для получения данных по протоколу TCP от блока TCP-сервера контроллера РУ, методы для взаимодействия с Сервером посредством представителя (объекта) класса RobotHTTPClient и остальные необходимые поля5) The Robot class, which contains the necessary methods for receiving data via the TCP protocol from the TCP server block of the RU controller, methods for interacting with the Server through a representative (object) of the RobotHTTPClient class and other necessary fields

6) Классы KRC4, Sunrise, Fanuc, ABB, являющиеся наследниками класса Robot и предназначенные для обмена данными непосредственно между РУ с соответствующим контроллером и сервером.6) Classes KRC4, Sunrise, Fanuc, ABB, which are inheritors of the Robot class and intended for data exchange directly between the RU with the corresponding controller and server.

Контроллер РУ записывает и хранит информацию о значениях параметров в собственной памяти. Значение каждого параметра хранится в отдельном регистре (ячейке памяти). В зависимости от типа контроллера один и тот же параметр может храниться в разных регистрах, вследствие чего отличается формат запроса. После идентификации марки РУ и типа его контроллера блок обработки данных 7 (собственное ПО УСД) в зависимости от типа РУ обращается к нужному регистру через ПО контроллера в формате установленного типа. Получив от контроллера РУ данные в виде унифицированного пакета, блок обработки данных 7 УСД шифрует пакет и отправляет на сервер. Каждый пакет имеет ключ, который содержит информацию о марке РУ, типе контроллера, версии прошивки контроллера. Таким образом, блок обработки данных УСД является универсальным и позволяет работать РУ различных производителей. На текущий момент возможна работа со всеми контроллерами крупнейших производителей РУ и систем управления KUKA, FANUC, ABB. The RU controller records and stores information about the parameter values in its own memory. The value of each parameter is stored in a separate register (memory location). Depending on the type of controller, the same parameter can be stored in different registers, as a result of which the request format is different. After identification of the RU brand and the type of its controller, the data processing unit 7 (own DRC software), depending on the type of RU, accesses the required register via the controller software in the format of the specified type. Having received the data from the RU controller in the form of a unified packet, the data processing unit 7 of the USD encrypts the packet and sends it to the server. Each package has a key that contains information about the RU brand, controller type, controller firmware version. Thus, the data processing unit of the USD is universal and allows the operation of switchgears from different manufacturers. At the moment, it is possible to work with all controllers of the largest manufacturers of switchgear and control systems KUKA, FANUC, ABB.

Структура базы данных параметров РУ (Блок СУБД 11) и алгоритм выполнения запросов системы мониторинга параметров РУ приведены на Фиг.2 и Фиг.3 соответственно.The structure of the RI parameters database (DBMS Block 11) and the algorithm for executing queries of the RI parameters monitoring system are shown in Fig. 2 and Fig. 3, respectively.

Блок СУБД 11 состоит из следующих таблиц: users, robots, robot_roles, robot_application_area, token_bd, working_programm. Ключевая информация о пользователях системы хранится в таблице users. В ней содержится данные пользователя: имя (users.name), дата создания (users.create_date), почтовый ящик (users.email), пароль (users.password) и комментарии (users.comment). Так же, для каждого пользователя хранится информация о его правах пользователя (таблица user_roles через id_user_roles).DBMS block 11 consists of the following tables: users, robots, robot_roles, robot_application_area, token_bd, working_programm. Key information about system users is stored in the users table. It contains user data: name (users.name), creation date (users.create_date), mailbox (users.email), password (users.password) and comments (users.comment). Also, information about his user rights is stored for each user (table user_roles through id_user_roles).

Основная информация о РУ различных производителей хранится в таблице robots. В ней содержится информация о названии РУ (robots.name), дата создания (robots.create_date) и комментарии (robots.comment). Basic information about RU from different manufacturers is stored in the robots. It contains information about the name of the RU (robots.name), creation date (robots.create_date) and comments (robots.comment).

В блоке СУБД 11 также содержится следующая информация:DBMS block 11 also contains the following information:

1. таблица robot_roles содержит информацию о ролях РУ (robot_roles.name), что может использоваться при групповом управлении, то есть при выполнении одной программы несколькими РУ, и комментарии (robot_roles.comment);1. table robot_roles contains information about the roles of the RU (robot_roles.name), which can be used for group control, that is, when several RUs are running one program, and comments (robot_roles.comment);

2. таблица robot_application_area содержит информацию об области применения РУ, а именно к какому типу относиться РУ (robot_application_area.kind_robot), способ его передвижения (robot_application_area.wat_to_travel) комментарии (robot_application_area.comment). Данная таблица также содержит другие характеристики, например, фирма изготовитель или место установки.2. table robot_application_area contains information about the field of application of the RC, namely, what type of RC is (robot_application_area.kind_robot), the way of its movement (robot_application_area.wat_to_travel) comments (robot_application_area.comment). This table also contains other characteristics, such as manufacturer or location.

3. таблица token_bd содержит информацию о токенах - программно-генерируемых криптографических ключей сложной структуры, используемых в качестве ключа доступа, для каждого интегрированного в систему РУ. В таблице имеется информация непосредственно о самом токене (token_bd.token_name), дата начала действия токена (token_bd.start_time) и время окончания его функционирования (token_bd.end_time);3. the token_bd table contains information about tokens - software-generated cryptographic keys of a complex structure used as an access key for each RU integrated into the system. The table contains information directly about the token itself (token_bd.token_name), the start date of the token (token_bd.start_time) and the end time of its functioning (token_bd.end_time);

4. таблица working_programm содержит информацию о начале выполнения конкретным РУ программы (working_programm.start_time) и об окончании (working_programm.end_time), при необходимости можно оставлять комментарии (working_programm.comment). Данная таблица связана с таблицей parametrs в которой хранятся данные о параметрах РУ во время выполнения программы. Например в parametrs.work_time хранится общее время работы РУ, в parametrs.characteristics хранятся все параметры приходящие с РУ, остальные значения таблицы хранят конкретную информацию о функционировании РУ.4. table working_programm contains information about the beginning of the execution of a specific RU program (working_programm.start_time) and about the end (working_programm.end_time), if necessary, you can leave comments (working_programm.comment). This table is related to the parametrs table, which stores data on the parameters of the switchgear during program execution. For example, parametrs.work_time stores the total operating time of the switchgear, parameters.characteristics store all parameters coming from the switchgear, the rest of the table values store specific information about the operation of the switchgear.

Доступ к базе данных реализован только для зарегистрированных пользователей системы. Для авторизации необходимо сделать запрос, содержащий имя пользователя (username) и пароль (password). Сервер обращается к базе данных и ищет соответствие данных параметров в таблице publuc.users. В случае нахождения соответствия, пользователю выдается временный идентификатор — token (токен), позволяющий обращаться к другим функциям системы. В случае если пользователь не существует или допущена ошибка при вводе пароля вернется сообщение {'error': 'unauthorized access'}Access to the database is implemented only for registered users of the system. For authorization, you need to make a request containing the username (username) and password (password). The server consults the database and looks for a match for these parameters in the publuc.users table. If a match is found, the user is given a temporary identifier - token (token), which allows access to other functions of the system. If the user does not exist or an error was made when entering the password, the message {'error': 'unauthorized access'} will be returned

Для защиты системы от несанкционированного доступа token функционирует только в течении 1 минуты и затем удаляется. Для дальнейших действий необходимо повторно получать токен. Для увеличения быстродействия токен для пользователя хранится не в основной БД, а в сетевом журналируемом хранилище данных Redis (Remote dictionary server, распространенная база данных, размещаемая в оперативной памяти, ориентированная на достижение максимальной производительности), где ключом является идентификатор пользователя, а значением непосредственно токен.To protect the system from unauthorized access, the token functions only for 1 minute and then is deleted. For further actions, you need to re-receive the token. To increase performance, the token for the user is stored not in the main database, but in the network-based journaling data store Redis (Remote dictionary server, a common database located in RAM, focused on achieving maximum performance), where the key is the user ID, and the value is the token itself ...

Для доступа к другим функциям системы необходимо отправлять полученный токен в заголовке запроса. Сервер проверит наличие токен в Redis, и либо получит значение ID пользователя, либо выдаст сообщение, что пользователь не авторизован {"error": "unauthorized access"}. По полученному ID пользователя выполнит запрос в БД для определения прав доступа в таблицу public.user_roles. To access other system functions, you need to send the received token in the request header. The server will check for the token in Redis, and either get the user ID value, or display a message that the user is not authorized {"error": "unauthorized access"}. Using the obtained user ID, it will execute a query in the database to determine access rights to the public.user_roles table.

Для пользователей существуют всего два вида прав: There are only two types of rights for users:

• администратор (admin), с максимальными правами, позволяющими редактировать БД;• administrator (admin) with maximum rights to edit the database;

• пользователь (user), может только получать информацию о функционировании РУ и не может вносить изменения в БД.• the user (user) can only receive information about the operation of the RU and cannot make changes to the database.

Доступ к функциям доступным для РУ, например, запись параметров функционирования в БД тоже проходит через токен (robot_token) который передается в headers. Однако токен для РУ создается на один год и храниться в БД в таблице public.token_bd.Access to the functions available to RU, for example, writing operating parameters to the database also goes through the token (robot_token), which is passed to the headers. However, the token for RU is created for one year and is stored in the database in the public.token_bd table.

В зависимости от прав доступа пользователи могут выполнить следующие запросы (таблица 1).Depending on the access rights, users can perform the following queries (table 1).

Пример практической реализации системы.An example of the practical implementation of the system.

В лаборатории промышленной робототехники Томского политехнического университета в единую сеть были объединены РУ производителей KUKA 40PA, контроллер KR C4, расширение KUKA Ethernet KRL, версия 2.2; FANUC LrMate 200id, контроллер R30iB Mate расширение, FANUC, версия V.8.30P/40; ABB IRB1200-7/0.7, контроллер irc 5, версия 5.6.In the industrial robotics laboratory of the Tomsk Polytechnic University, RU of manufacturers KUKA 40PA, controller KR C4, extension KUKA Ethernet KRL, version 2.2 were combined into a single network; FANUC LrMate 200id, controller R30iB Mate extension, FANUC, version V.8.30P / 40; ABB IRB1200-7 / 0.7, irc 5 controller, version 5.6.

При первом подключении УСД 4 к контроллерам РУ для идентификации типа РУ блоком HTTP-клиента 17 сформировался ряд запросов, которые последовательно через блок HTTP-сервера 10 и блок сетевой коммуникации 5 отправлены в УСД 4. Блок HTTP клиента 8 отправил информацию на блок обработки данных 7, который трансформировал запросы в TCP-протокол и через блок TCP-клиента отправил их на контроллеры РУ, к которым подключен УСД 4. Запросы были последовательно обработаны контроллером РУ, который отправил ответы таким же способом на терминал оператора 16. В РУ KUKA верный запрос пришел после третей попытки, в РУ FANUC после первой и в РУ ABB после второй. При поступлении запросов в не правильном формате, от контроллеров РУ приходили соответствующие сообщения. When the USD 4 was first connected to the RU controllers for identification of the RU type by the HTTP client 17, a number of requests were formed, which were successively sent to the USD 4 through the HTTP server unit 10 and the network communication unit 5. The HTTP client unit 8 sent information to the data processing unit 7 , which transformed the requests into a TCP protocol and, through the TCP client block, sent them to the RC controllers to which the USD 4 is connected. The requests were sequentially processed by the RC controller, which sent replies in the same way to the operator terminal 16. The correct request came to the KUKA RC after the third attempt, in FANUC RC after the first and in ABB RC after the second. When requests were received in the wrong format, corresponding messages were received from the RU controllers.

После поступления правильных запросов, контроллеры РУ отправили сообщения с наименованием фирмы-производителя РУ, типом, расширением и версией прошивки контроллера, номером и датой запроса. Таким образом осуществилась идентификация РУ, после чего пользователь РУ по аналогичной схеме направил ряд запросов для настройки параметров сбора данных: наименование параметров, частота сбора, формат предоставления данных. Затем в контроллеры РУ операторами загрузились программы по перемещению объекта из одной точки в другую с использованием захватов фирмы SHUNK. РУ начали выполнять программы. After receiving the correct requests, the RC controllers sent messages with the name of the RC manufacturer, the type, extension and version of the controller firmware, the number and date of the request. Thus, the identification of the reactor was carried out, after which the user of the reactor, according to a similar scheme, sent a number of requests to configure the parameters of data collection: the name of the parameters, the frequency of collection, the format of data presentation. Then, operators loaded programs into RU controllers to move an object from one point to another using SHUNK grippers. RU started to execute programs.

Далее работа системы происходила следующим образом.Then the system worked as follows.

ПО контроллеров РУ осуществляло извлечение значений переменных определенных пользователем при настройке: сила тока на осях (А), моменты на осях (М), текущие координаты осей (X,Y,Z), энергопотребление по осям (Вт) с заданными интервалами времени: 1 раз в секунду. ПО контроллера РУ сформировало унифицированные пакеты данных, преобразовало пакеты в формат TCP для передачи по интерфейсу RS-485 и с выходов контроллеров РУ передало по проводной линии связи по сетевому интерфейсу RS-485 на входы УСД 4, в блоки TCP-клиента 6, которые приняли пакеты данных в формате TCP и передали в блоки обработки данных 7. Блоки обработки данных 7 преобразовали данные с формата TCP в формат HTTP и зашифровали данные в формате SSL по собственному протоколу шифрования. Зашифрованные данные с блоков обработки данных 7 поступили на выходы УСД 4, в блоки HTTP-клиентов 8, откуда по проводной линии связи по сетевому интерфейсу Ethernet поступили на входы блока сетевой коммуникации 5, который, в свою очередь, распределили пакеты, полученные от УСД по очереди и отправил с выхода по проводной линии связи по сетевому интерфейсу Ethernet на вход блока хранения и обработки данных 9, в блок HTTP-сервера 10. Блок HTTP-сервера 10 принял пакеты данных и отправил их в блок СУБД 11, который записал значения требуемых параметров. С периодичностью в 1 секунду данные с блока СУБД 11 через Блок HTTP-сервера 10 (выход блока хранения и обработки данных 9) по проводной линии связи по сетевому интерфейсу Ethernet передавались в блок HTTP-клиента 17 (на вход терминала оператора 16). Блок HTTP-клиента 17 системы отображения информации 3 дешифровал данные и отобразил значения параметров на терминале оператора 16 с помощью блока отображения ячеек и текущего состояния РУ 18.The RU controllers software extracted the values of the variables defined by the user during setup: current on the axes (A), moments on the axes (M), current coordinates of the axes (X, Y, Z), power consumption along the axes (W) with specified time intervals: 1 once a second. The RU controller software generated unified data packets, converted the packets into TCP format for transmission via the RS-485 interface and from the outputs of the RU controllers transmitted them via a wired communication line via the RS-485 network interface to the USD 4 inputs, to the TCP client 6 units, which received data packets in TCP format and transmitted to data processing units 7. Data processing units 7 converted data from TCP format to HTTP format and encrypted the data in SSL format using their own encryption protocol. Encrypted data from data processing units 7 came to the outputs of the USD 4, to the units of HTTP clients 8, from where they were sent via a wired communication line via the Ethernet network interface to the inputs of the network communication unit 5, which, in turn, distributed the packets received from the USD to queue and sent from the output via a wired communication line via the Ethernet network interface to the input of the data storage and processing unit 9, to the HTTP server unit 10. The HTTP server unit 10 received the data packets and sent them to the DBMS unit 11, which recorded the values of the required parameters ... With a frequency of 1 second, data from the DBMS unit 11 through the HTTP server unit 10 (output of the data storage and processing unit 9) were transmitted via a wired communication line via the Ethernet network interface to the HTTP client unit 17 (at the input of the operator's terminal 16). The HTTP client block 17 of the information display system 3 decrypted the data and displayed the parameter values on the operator's terminal 16 using the block displaying cells and the current state of RU 18.

Для авторизации пользователя системы, с помощью блока 22 регистрации новых пользователей или авторизации текущих пользователем были заполнены требуемые поля с данными (почта, пароль) и запрос был отправлен в Блок СУБД 11 для проверки данных, после чего ответ передан в блок управления доступом 15, который открыл доступ пользователю к программе. To authorize the user of the system, using the block 22 for registering new users or authorizing the current users, the required fields with data (mail, password) were filled in and the request was sent to the DBMS Unit 11 for data verification, after which the response was transmitted to the access control unit 15, which opened access to the user to the program.

Пользователем системы с помощью терминала оператора 16 отправился запрос на формирование отчета по суточном суммарном энергопотреблении всеми РУ. Запрос обработался блоком сбора статистики и формирования отчетов 13, который обратился в Блок СУБД 11, получил данные по энергопотреблению всеми приводами РУ за сутки на текущий момент, посчитал с помощью вшитых формул значений и отобразил его на терминале оператора 16 в блоке индикации отчетов и графиков 20. Отчетов на получение архивных данных не отправлялось. При выполнении программ РУ ошибки не появлялись.The system user, using the operator's terminal 16, sent a request to generate a report on the daily total energy consumption of all RUs. The request was processed by the statistics collection and reporting unit 13, which contacted the DBMS Unit 11, received data on the energy consumption of all RU drives for the day at the current moment, calculated the values using the embedded formulas and displayed it on the operator terminal 16 in the reporting and graph display unit 20 No reports were sent to receive archived data. Errors did not appear when the RC programs were executed.

Внедрение заявляемой системы на предприятии позволит проводить оценку эффективности загрузки оборудования за счет получения актуальной информации о текущем техническом состоянии роботизированных устаовок и выполняемых ими программах, о энергозатратности отдельных и комплексных РУ, о суммарной загруженности и простоях отдельных и комплексных РУ, об ошибках, возникающих в процессе работы оборудования с информацией о причинах их возникновения и факте исправления. The introduction of the claimed system at the enterprise will allow assessing the efficiency of equipment loading by obtaining up-to-date information about the current technical state of robotic installations and the programs they perform, about the energy consumption of individual and complex RP, about the total workload and downtime of individual and complex RP, about errors arising in the process equipment operation with information about the causes of their occurrence and the fact of correction.

Заявляемая система мониторинга параметров РУ позволяет осуществлять мониторинг и анализ большого количество необходимых оператору параметров роботизированных установок различных производителей (от 30 до 253), хранение их значений и формирование отчетов. The claimed monitoring system of the reactor plant parameters allows monitoring and analysis of a large number of parameters required for the operator of robotic installations of various manufacturers (from 30 to 253), storing their values and generating reports.

Таблица 1. Выполняемые запросы и права доступаTable 1. Executed queries and access rights

No. ОперацияOperation Группа доступаAccess group 11 Добавление РУAdding RU AdminAdmin 22 Добавление пользователяAdding a user AdminAdmin 33 Получение информации о функционировании РУ за заданный интервал времениObtaining information on the operation of the reactor plant for a given time interval Admin, userAdmin, user 44 Получение информации о последней сессии РУObtaining information about the last RC session Admin, userAdmin, user 5five Удаление заданной сессии РУDeleting a given RU session AdminAdmin 66 Удаление всех данных РУDeleting all RU data AdminAdmin 77 Получение идентификатора для начала сессииGetting an identifier to start a session RobotRobot 88 Запись данных функционирования РУData recording of the reactor operation RobotRobot

Claims (2)

1. Система мониторинга параметров роботизированных установок (РУ) характеризующаяся наличием трех взаимосвязанных подсистем: подсистемы сбора информации, подсистемы обработки информации и подсистемы отображения информации, а также коммуникационной сети, соединяющей вместе упомянутые подсистемы, отличающаяся тем, что в подсистему сбора информации входит минимум два устройства сбора данных, входы каждого из которых по сетевому интерфейсу RS-485 связаны с контроллерами РУ, а выходы с одним из входов блока сетевой коммуникации, выход которого по сети Ethernet соединен со входом подсистемы обработки информации в виде сервера, выход которой по сети Ethernet соединен со входом подсистемы отображения информации, при этом в состав устройства сбора данных входят: блок взаимодействия с РУ по TCP – протоколу, блок обработки данных, выполненный с возможностью извлечения из TCP-сообщений РУ информации о версии контроллера, версии прошивки, а также с возможностью считывания заданных параметров РУ в процессе её работы, обработки входящих запросов других подсистем, расшифровки и трансляции их в контроллер РУ, блок формирования HTTP-сообщений в формате JSON; в состав сервера входят: блок хранения и обработки данных, включающий базы метаданных основных параметров РУ различных производителей, базы данных о пользователях РУ, блок диагностики ошибок и выдачи уведомлений, блок сбора статистики и формирования отчетов, блок архивирования и хранения данных, блок управления доступом к РУ, блок HTTP-сервера для обработки и доставки сообщений в формате JSON; в состав подсистемы отображения информации входят: блок отображения параметров текущего состояния РУ, блок индикации ошибок в работе РУ, блок отправки уведомлений по e-mail, блок формирования запросов и отчетов о параметрах работы РУ за заданный период, блок построения графиков по параметрам работы РУ, блок хранения архивных данных о параметрах работы РУ, блок управления доступом к подсистеме отображения информации.1. A system for monitoring the parameters of robotic installations (RU), characterized by the presence of three interconnected subsystems: an information collection subsystem, an information processing subsystem and an information display subsystem, as well as a communication network connecting the mentioned subsystems together, characterized in that the information collection subsystem includes at least two devices data collection, the inputs of each of which are connected via the RS-485 network interface to the RU controllers, and the outputs are connected to one of the inputs of the network communication unit, the output of which via Ethernet is connected to the input of the information processing subsystem in the form of a server, the output of which is connected to the input of the information display subsystem, while the data collection device includes: a unit for interaction with the RU via TCP protocol, a data processing unit capable of extracting information about the controller version, firmware version from the RU TCP messages, as well as with the ability to read specified parameters of RU in the course of its operation, processing incoming requests from other subsystems, decrypting and translating them into the RU controller, a block for generating HTTP messages in JSON format; The server includes: a data storage and processing unit, which includes databases of metadata of the main parameters of RU from various manufacturers, databases on RU users, a unit for diagnosing errors and issuing notifications, a unit for collecting statistics and generating reports, a unit for archiving and storing data, an access control unit RU, an HTTP server block for processing and delivering messages in JSON format; The information display subsystem includes: a block for displaying the parameters of the current state of the reactor, a block for indicating errors in the operation of the reactor, a block for sending notifications by e-mail, a block for generating requests and reports on the parameters of the reactor's operation for a given period, a block for constructing graphs by the parameters of the reactor block for storing archived data on the parameters of the reactor plant, block for controlling access to the information display subsystem. 2. Система мониторинга параметров РУ по п.1, отличающаяся тем, что в состав блока хранения и обработки данных подсистемы обработки информации входят базы метаданных основных параметров РУ производителей KUKA, ABB, FANUC.2. The monitoring system of the reactor plant parameters according to claim 1, characterized in that the data storage and processing unit of the information processing subsystem includes the metadata bases of the main parameters of the reactor plant made by KUKA, ABB, FANUC.
RU2019141231A 2019-12-13 2019-12-13 System for monitoring parameters of robotic installations RU2726769C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019141231A RU2726769C1 (en) 2019-12-13 2019-12-13 System for monitoring parameters of robotic installations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019141231A RU2726769C1 (en) 2019-12-13 2019-12-13 System for monitoring parameters of robotic installations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2726769C1 true RU2726769C1 (en) 2020-07-15

Family

ID=71616878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019141231A RU2726769C1 (en) 2019-12-13 2019-12-13 System for monitoring parameters of robotic installations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2726769C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2260851C2 (en) * 2003-06-21 2005-09-20 Садовой Юрий Константинович Method for controlling status of technological objects (status monitoring) and hardware/software complex for realization of this method
RU2604362C1 (en) * 2015-07-07 2016-12-10 Закрытое акционерное общество "СКБ ОРИОН" Information control system of automated control system for preparation of propulsion systems and process equipment of space rockets within technical and launching complexes
RU2653733C2 (en) * 2012-12-04 2018-05-14 Инго СТОРК наз. ВЕРСБОРГ Heat treatment monitoring system
RU180856U1 (en) * 2017-02-14 2018-06-28 Открытое акционерное общество "Авангард" Automated information device for remote monitoring of hazardous objects
RU2701887C1 (en) * 2018-08-10 2019-10-02 Общество с ограниченной ответственностью "ЛокоТех-Сигнал" System and method for continuous monitoring of state of contact network of rail transport

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2260851C2 (en) * 2003-06-21 2005-09-20 Садовой Юрий Константинович Method for controlling status of technological objects (status monitoring) and hardware/software complex for realization of this method
RU2653733C2 (en) * 2012-12-04 2018-05-14 Инго СТОРК наз. ВЕРСБОРГ Heat treatment monitoring system
RU2604362C1 (en) * 2015-07-07 2016-12-10 Закрытое акционерное общество "СКБ ОРИОН" Information control system of automated control system for preparation of propulsion systems and process equipment of space rockets within technical and launching complexes
RU180856U1 (en) * 2017-02-14 2018-06-28 Открытое акционерное общество "Авангард" Automated information device for remote monitoring of hazardous objects
RU2701887C1 (en) * 2018-08-10 2019-10-02 Общество с ограниченной ответственностью "ЛокоТех-Сигнал" System and method for continuous monitoring of state of contact network of rail transport

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100492234C (en) Open network-based data acquisition, aggregation and optimization system and method for process control systems
US9990596B2 (en) Cloud-based global alarm annunciation system for industrial systems
CN110430260B (en) Robot cloud platform based on big data cloud computing support and working method
CN107026894B (en) Apparatus and method for automatic notification through industrial asset delivery
JP2020091924A (en) Background collection of diagnostic data from field instrumentation devices
US20140047064A1 (en) Remote industrial monitoring using a cloud infrastructure
US12066821B2 (en) Monitoring components of manufacturing application systems with respect to application-specific metrics
WO2012092319A1 (en) Remote wind turbine reset system and method
US10503154B2 (en) Control device having function of collecting and saving time series data
CN112737936A (en) Edge computing gateway for equipment pre-maintenance
US20230275767A1 (en) Control System for Technical Plants Having Certificate Management
CN212785427U (en) Overrotation test bed control system based on Internet of things
CN106094775A (en) A kind of cutting production line long distance control system
RU2726769C1 (en) System for monitoring parameters of robotic installations
CN112255969A (en) Data acquisition, analysis and display system and method of numerical control machine tool
JP2002073158A (en) Remote monitoring/diagnosing system
KR20180034917A (en) Chatbot system for facility management, method of managing facility, and recording medium
CN113291980B (en) Multisource fault alarm system suitable for automatic crane
CN110222978A (en) The method and device of data analysis and early warning in a kind of intelligent dispatching system
CN118264587A (en) Gateway monitoring system based on MQTT protocol
JP2022091323A (en) Data management device and program
Wang et al. Equipment Condition Monitoring System based on Multi-source Heterogeneous Data
CN118788860A (en) Pipeline flanging withholding connecting device and remote monitoring system of withholding device thereof
CN112805637A (en) Design, configuration and maintenance of drive equipment
TW202336683A (en) Cloud data collecting system and method