本ページでは、TPCA / CAE-SDB 状態遷移前制御アーキテクチャで使用する基本用語を整理する。
公開資料、事例説明、協業説明、技術文書で用語を統一するためのページである。
TPCA
英語:Transition Pre-Control Architecture
状態遷移前制御アーキテクチャ。
目標状態、目標実行経路、または目標物理実行段階へ入る前に、構造化された判定と複数経路制御を行うための考え方である。
TPCA では、次状態へ入る前に条件、許可、実行チェーンを確認し、その判定結果に応じて制御経路を出力する。
PCN
英語:Pre-Control Node
前制御ノード。
PCN は目標状態へ入る前に配置される工程ノードである。
状態取得、信号整理、C / A / E マッピング、S / D / B 判定、制御出力、状態記録を担当する。
自動化実行単元では、PLC 機能ブロック、HMI 診断画面、エッジコントローラ、またはソフトウェア上の判定ノードとして実装できる。
CAE-SDB
英語:CAE-SDB Matrix
C / A / E の状態変数領域と、S / D / B の判定性質を組み合わせた前置判定マトリクスである。
CAE-SDB は、目標状態へ入る前に、問題の発生領域、問題の性質、次に取る制御経路を整理するために用いる。
出力には、進入許可、待機、再認識、回流、縮退実行、進入禁止、安全ロック、人的確認などが含まれる。
C
英語:Condition
条件状態。
C は、目標状態へ入るために必要な現場条件、対象条件、認識条件、データ条件、タスク条件などが成立しているかを表す。
例として、ワークの存在、位置の妥当性、認識結果の有効性、タスクの存在、パラメータの充足、前工程の完了などがある。
A
英語:Authority
許可状態。
A は、システムが目標状態への進入を許可できる状態かを表す。
代表例として、安全許可、上位システム許可、エリア許可、人的確認、権限、認可、リソースロック、相手機器の受入許可などがある。
重要な A は独立した必要条件となる。
安全許可、認可状態、リソースロック、エリア許可が成立していない場合、条件状態と実行チェーン状態が成立していても、目標状態への進入は許可しない。
E
英語:Execution Chain
実行チェーン状態。
E は、目標状態へ入った後に実行チェーンが接続できるかを表す。
E は単体設備の ready と同義ではない。
実行チェーンには、本体設備、エンドエフェクタ、下流受け入れ、代替経路、戻り経路、異常排出経路、結果のアップロードまたは書き戻し経路などが含まれる。
例えば、ロボット ready は局所状態であり、下流が受け取れるか、異常品を排出できるか、結果を書き戻せるかも E の判定範囲に入る。
S
英語:Structure
構造完全性。
S は、目標状態へ入る前に必要な信号、インターフェース、マッピング関係、許可元、経路、実行チェーン境界が定義され、接続され、観測可能であるかを判定する性質である。
代表的な問題には、信号未定義、インターフェース未接続、許可元不明、実行チェーン境界の欠落などがある。
D
英語:Dynamics
動的時系列有効性。
D は、運転中の状態信号が有効、同期済み、安定、かつ信頼できる状態かを判定する性質である。
代表的な問題には、信号タイムアウト、未更新、チャタリング、矛盾、遅延、非同期、低信頼度、許可撤回、状態切替中などがある。
B
英語:Boundary
制御境界。
B は、システムが未完全確定状態または境界状態にある場合に、どの処理経路を採用するかを判定する性質である。
代表的な処理には、待機、再試行、再認識、回流、縮退、進入禁止、安全ロック、人的確認、異常隔離などがある。
B の目的は、境界状態を単純な NG やアラームに圧縮せず、次の制御境界を明確にすることである。
複数経路制御
英語:Multi-path Control
CAE-SDB の判定結果に基づいて出力される制御経路である。
代表的な制御結果には、進入許可、待機、再認識、再サンプリング、再位置決め、回流、異常分流、下流協調、リソース解放、縮退実行、代替経路、進入禁止、安全ロック、人的確認、異常隔離、状態記録などがある。
複数経路制御は、目標状態へ入る前に成立していない要因を、実行可能、表示可能、記録可能な工程処理へ変換するために用いる。
状態記録と追跡
英語:State Logging and Traceability
現在状態、目標状態、多源状態信号、C / A / E マッピング結果、S / D / B 判定結果、制御出力、時刻情報を記録することを指す。
状態記録は、現場復盤、問題追跡、設計レビュー、プロジェクト引き継ぎ、後続改善に用いる。
製品化場面では、MES / WCS、HMI、SCADA、AI 分析モジュールに対する構造化データソースにもなる。