(57)【要約】【課題】多様なプログラマブル・コントローラを対象として、限られたハードウェアで安価に実現可能とし、もって保守性や信頼性を向上する。【解決手段】ＰＬＣ（プログラマブル・コントローラ）１を対象とするデータ・トレース装置を、パーソナル・コンピュータ１４によって実現する。該パーソナル・コンピュータ１４は、本来はプログラミング・ローダなどと呼ばれるＰＬＣ１のプログラミング装置を接続するための、該プログラマブル・コントローラ側に実装される通信プログラム及び通信端子８を利用して、該ＰＬＣ１に接続し、該ＰＬＣ１内部の情報を読み出すためのデータ授受用通信手段を備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プログラマブル・コントローラ及びパーソナル・コンピュータからなる該プログラマブル・コントローラを対象とするデータ・トレース装置であって、
該プログラマブル・コントローラは、該プログラマブル・コントローラのプログラミング装置を接続するための、該プログラマブル・コントローラ側に実装される通信プログラム及び通信端子を有し、
該パーソナル・コンピュータは、該通信プログラム及び該通信端子により、該プログラマブル・コントローラに接続し、該プログラマブル・コントローラ内部の情報を該接続によって読み出すためのデータ授受用通信手段を有することを特徴とするデータ・トレース装置。
【請求項２】
請求項１に記載のデータ・トレース装置において、
前記通信端子及び前記通信手段の間の通信が、無線通信によるものであることを特徴とするデータ・トレース装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のデータ・トレース装置において、
前記プログラマブル・コントローラが制御用内蔵プログラムを周期的に実行するものであって、
前記情報読み出しが、該周期に連携して行われることを特徴とするデータ・トレース装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プログラマブル・コントローラを対象とするデータ・トレース装置に係り、特に、多様なプログラマブル・コントローラを対象として、限られたハードウェアで安価に実現可能とし、もって保守性や信頼性を向上することができるデータ・トレース装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プログラマブル・コントローラ（以下ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と呼ぶ）のデータをトレースする装置としては、特許文献１の「プログラマブル・コントローラのプレイバックシステム」などで提案されている。
【０００３】
この特許文献１では、本願発明のデータ・トレース装置に対応するＥＷＳ（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｗｏｒｋ  Ｓｔａｔｉｏｎ）と、ＰＬＣとの間の通信を、プラント制御ネットワーク網を介した遠隔通信によって行うことにより、該ＰＬＣのデータを収集するようにしている。このプラント制御ネットワーク網は、いわゆるＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いたものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−３３２５０７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特許文献１では、ＰＬＣ側とデータ・トレース装置側との両装置に、その図１〜図４において「ステーション」などと称しているＬＡＮ通信専用装置を必要とし、このため高価になってしまうという問題がある。又、必要装置が増えると、保守性や信頼性が低くなるという問題がある。
【０００６】
更には、ＬＡＮに接続されていたり、接続可能であったりするものにしか、データ・トレース装置を接続できないという問題がある。言い換えれば、スタンドアロン型ＰＬＣなどへは適用することができない。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、多様なプログラマブル・コントローラを対象として、限られたハードウェアで安価に実現可能とし、もって保守性や信頼性を向上することができるデータ・トレース装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プログラマブル・コントローラ及びパーソナル・コンピュータからなる該プログラマブル・コントローラを対象とするデータ・トレース装置であって、該プログラマブル・コントローラは、該プログラマブル・コントローラのプログラミング装置を接続するための、該プログラマブル・コントローラ側に実装される通信プログラム及び通信端子を有し、該パーソナル・コンピュータは、該通信プログラム及び該通信端子により、該プログラマブル・コントローラに接続し、該プログラマブル・コントローラ内部の情報を該接続によって読み出すためのデータ授受用通信手段を有することにより、前記課題を解決したものである。
【０００９】
又、前記データ・トレース装置において、前記通信端子及び前記通信手段の間が、無線通信によって接続されていることにより、該データ・トレース装置をプログラマブル・コントローラから離れて配置したりなど、配置を自由にすることができる。
【００１０】
更に、前記データ・トレース装置において、プログラマブル・コントローラが制御用内蔵プログラムを周期的に実行するものであって、前記情報読み出しが、該周期に連携して行われることにより、最適なタイミングでデータ・トレースをすることができる。
【００１１】
以下、本発明の作用について、簡単に説明する。
【００１２】
本発明は、プログラマブル・コントローラのプログラミング装置を接続するための、該プログラマブル・コントローラ側に実装される通信プログラム及び通信端子を利用して、該プログラマブル・コントローラに接続する。このため本発明では、これら通信プログラム及び通信端子に対応した、プログラマブル・コントローラ内部の情報を該接続によって読み出すためのデータ授受用通信手段を備えたデータ・トレース装置をパーソナル・コンピュータにおいて実現する。
【００１３】
ここで、プログラマブル・コントローラ側の通信端子は、後述する実施例ではＲＳ２３２Ｃの規定に準拠したものであるように、通常は一般的な規格に基づくものである。従って、ハードウェアの面では、一般的なパーソナル・コンピュータにおいて、通常は何ら新規追加構成をすることなく、プログラマブル・コントローラ側に本来からある通信端子に対応した、本発明のデータ授受用通信手段を実現することができる。
【００１４】
以上に説明したように、本発明によれば、多様なプログラマブル・コントローラを対象として、限られたハードウェアで安価に実現可能とし、もって保守性や信頼性を向上することができるデータ・トレース装置を提供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本願発明が適用された実施形態において従来からのプログラミング・ローダを接続した状態の構成を示すブロック図である。一方、図２は、本実施形態において本発明が適用されたデータ・トレース装置のパーソナル・コンピュータを接続した状態の構成を示すブロック図である。
【００１７】
プログラミング・ローダ９は、図１に示すように、ＰＬＣ１側にある通信端子８に接続することで、ＰＬＣ１のプログラミングや動作状態のデータ・トレースに用いられているものである。従来、通信端子８は、このようなプログラミング・ローダ９の接続用にのみ用いられていたものである。本実施形態では本発明を適用し、図２に示すように、該通信端子８に対して、パーソナル・コンピュータ１４により実現したデータ・トレース装置を接続するようにしている。
【００１８】
まず、ＰＬＣ１は、汎用制御用であり、図示されるように、ＣＰＵ本体２が実装され、又、信号入出力用基板３〜６やＬＡＮ通信専用装置７を任意に複数実装する構成になっている。
【００１９】
信号入出力用基板３〜６としては、例えば具体的には、信号入出力用基板３はデジタル信号を入力するもの、信号入出力用基板４はデジタル信号を出力するもの、信号入出力用基板５はアナログ信号を入力するもの、信号入出力用基板６はアナログ信号を出力するものである。又、これらデジタル信号やアナログ信号は、後述するプラント制御プログラム４０の制御対象に対するものであり、即ちプラントなどに対して入出力する。
【００２０】
本実施形態において、データ・トレースの対象になるのは、このようなデジタル信号やアナログ信号や、更には、プラント制御プログラム４０の内部処理におけるデジタル信号やアナログ信号などである。
【００２１】
デジタル信号は、具体的に限定されるものではなく、いわゆるドライ接点出力のものでもオープンコレクタ出力のものでも、あるいは他の出力形式のものでもよく、１ビット単位で入出力するものでも所定ビット数単位で入出力するものでもよい。又、アナログ信号についても具体的に限定されるものではない。
【００２２】
次に、ＬＡＮ通信専用装置７は、ＬＡＮに接続する場合に実装するものである。該ＬＡＮ通信専用装置７においては、ＬＡＮケーブル１３をＬＡＮ通信端子１１や１２に接続する。なお、従来はＬＡＮ通信専用装置７を用いてデータ・トレース装置を接続するようにする場合もあったが、このような必要がなければ、高価なＬＡＮ通信専用装置７やこれに係るハードウェアその他は省くようにしてもよい。
【００２３】
続いてＣＰＵ本体２は、後述するプラント制御プログラム４０や通信プログラム４２が内蔵されている。これらプログラムによって、信号入出力用基板３〜６によりプラントなどを制御したり、ＬＡＮ通信専用装置７に関する機能が提供されたりする。更に、ＣＰＵ本体２は、通信ケーブル１０を介してプログラミング・ローダ９を接続するための通信端子８を有しており、ＰＬＣ１及びプログラミング・ローダ９の間において、定まったプロトコルに基づいてデータ授受が可能になっている。
【００２４】
プログラミング・ローダ９は、上述のプラント制御プログラム４０のプログラミングや、通信プログラム４２の一部分のプログラミングに用いる。通信端子８は、該プログラミング・ローダ９及びＣＰＵ本体２の間における上述のようなデータ授受を中継することで、プログラミング・ローダ９内にあるプログラムをＣＰＵ本体２にインストールする機能を提供している。又、このように通信端子８を経由して、該プログラミング・ローダ９は、既にＣＰＵ本体２にインストールされているプログラムを修正したり、プログラミング・ローダ９に読み出したりする機能がある。
【００２５】
又、通信端子８は、該プログラミング・ローダ９及びＣＰＵ本体２の間における上述のようなデータ授受を中継することで、ＰＬＣ１のプログラム実行状態をモニタする機能も提供している。即ち、信号入出力用基板３〜６やＬＡＮ通信専用装置７に係るデジタル信号やアナログ信号や、更には、プラント制御プログラム４０の内部処理におけるデジタル信号やアナログ信号などをキーボード９ａで指定すると、該指定はこのようなデータ授受によりＣＰＵ本体２に伝達される。そして、該指定されたものの状態は、このようなデータ授受によりＣＰＵ本体２からプログラミング・ローダ９に伝達され、該プログラミング・ローダ９の表示装置画面９ｂに表示するなどしてプログラムの実行状態をモニタすることができる。このような該プログラミング・ローダ９のモニタ機能は、極めて単純なものであり、データ・トレースをするというものではない。
【００２６】
次に、図２に基づいて、本実施形態において、データ・トレース装置のパーソナル・コンピュータを接続した状態について、以下に説明する。
【００２７】
パーソナル・コンピュータ１４は、ごく一般的なＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）が搭載された汎用のものであり、デスクトップ型でもラップトップ型でもよい。該パーソナル・コンピュータ１４には、外部コンピュータ装置などと接続するための通信端子１５が設けられている。
【００２８】
本実施形態では、前述の通信端子８に、プログラミング・ローダ９に代えて、通信ケーブル１６によってパーソナル・コンピュータ１４を接続するようにしている。該接続により、ＣＰＵ本体２及びパーソナル・コンピュータ１４の間において前述したプロトコルに基づいてデータ授受が可能になっており、又該データ授受によりＰＬＣ１をデータ・トレースする機能が提供されている。そして、該データ・トレース機能により、本発明を適用したデータ・トレースの機能が提供されている。
【００２９】
なお、通信ケーブル１６は、通信ケーブル１０と同じ場合もあるが、パーソナル・コンピュータ１４の通信端子１５に適合させて、パーソナル・コンピュータ１４を接続できるようにしたケーブルであれば、その種類は問わない。例えば、ケーブルの一方の端子がＤ−ｓｕｂ  ９ピンで、他方の端子がＤ−ｓｕｂ  ２５ピンのケーブルなどでもよい。
【００３０】
図３は、本実施形態のＰＬＣ１に搭載されているＣＰＵ本体２の構成を示すブロック図である。
【００３１】
図示されるように、ＣＰＵ本体２は、プラント制御プログラム４０、通信プログラム４２、及び、通信端子８による通信の受信バッファに用いる受信用メモリ４４を内蔵している。
【００３２】
まずプラント制御プログラム４０は、信号入出力用基板３〜６によりプラントなどを制御したり、ＬＡＮ通信専用装置７に関する機能を提供したりする。該プラント制御プログラム４０は、本発明の制御用内蔵プログラムに対応するものであり、制御対象がプラントではなく機械類であれば、それ相応の名称のプログラムであってもよい。
【００３３】
次に、通信プログラム４２は、図示されるように、要求パケット読取り部５０と、返信パケット生成部５１と、返信パケット送信部５２とを有している。これらの構成及び受信用メモリ４４によって、通信プログラム４２は、通信端子８に関する機能を提供する。通信プログラム４２は、ＰＬＣ１をデータ・トレースする機能を提供する。
【００３４】
図４は、本実施形態のパーソナル・コンピュータ１４の構成を示すブロック図である。
【００３５】
図示されるように、パーソナル・コンピュータ１４は、ＰＬＣ１の有する通信プログラム４２とは別の、通信プログラム２０及びトレース情報記憶装置２９を有している。該通信プログラム２０は、トレース対象データ群登録情報格納部２１と、要求パケット生成部２２と、要求パケット送信部２３と、返信パケットの読取り部２６と、読取り情報格納部２７とを有している。なお、本発明のデータ授受用通信手段は、本実施形態においては通信プログラム２０や通信端子１５に係るハードウェアによって実現されている。
【００３６】
本実施形態では、本発明を適用してＰＬＣ１に搭載されているＣＰＵ本体２の通信端子８に、パーソナル・コンピュータ１４によって構成するデータ・トレース装置を接続し、ＰＬＣ１に係るデータ・トレースを行うようにしている。又、該データ・トレースに際して、通信プログラム２０によって前述したプロトコルに基づいて、パーソナル・コンピュータ１４側からＰＬＣ１側に要求パケット３１を送り、データ・トレースしようとするデジタル信号やアナログ信号などを指定する。これに対して、ＰＬＣ１側からパーソナル・コンピュータ１４側に返信パケット３２を送り、該指定でデータ・トレースされる状態がパーソナル・コンピュータ１４側に伝達される。
【００３７】
以下、本実施形態におけるデータ・トレース機能の作用について、処理順に説明する。
【００３８】
Ｓ１．データ・トレース起動信号３０が要求パケット生成部２２に入力される。すると、これをトリガとして、以下に示すＳ２からの処理が順次行われる。
【００３９】
Ｓ２．要求パケット生成部２２は、該データ・トレース起動信号３０に対応する、トレース対象データ群登録情報格納部２１に格納されているデータ・トレース対象を示す情報を読み出すと共に、該データ・トレース対象を指定するための要求パケット３１を生成する。
【００４０】
Ｓ３．生成された要求パケット３１は、要求パケット送信部２３により、パーソナル・コンピュータ１４の通信端子１５から通信ケーブル１６に送りだされ、通信端子８からＣＰＵ本体２の受信用メモリ４４に送り込まれ、一旦該受信用メモリ４４に格納される。
【００４１】
プラント制御プログラム４０は、スキャン時間Ｔｓと呼ばれる、ほぼ一定周期で実行されている。又プラント制御プログラム４０の、１回の実行回数を含む、任意の回数の実行毎に、その実行後、通信プログラム４２が実行され、以下に示すＳ４からＳ６の処理を実行する。
【００４２】
Ｓ４．要求パケット読取り部５０は、受信用メモリ４４に格納されている要求パケット３１を読み出し、該要求パケット３１に含まれる、データ・トレース対象を指定する情報を読み出す。
【００４３】
Ｓ５．返信パケット生成部５１は、このデータ・トレース対象を指定する情報で示されるＰＬＣ１の状態を読み出す。そして該返信パケット生成部５１は、該状態を表わす情報を盛り込んだ返信パケット３２を生成する。
【００４４】
Ｓ６．次に、返信パケット送信部５２は、生成した返信パケット３２を、通信端子８から通信ケーブル１６へと送信し、パーソナル・コンピュータ１４へと送信する。
【００４５】
Ｓ７．パーソナル・コンピュータ１４の返信パケットの読取り部２６は、通信端子１５から該返信パケット３２を受けると、該返信パケット３２に盛り込まれている、データ・トレース対象の状態を示す情報を読み出す。
【００４６】
Ｓ８．読取り情報格納部２７は、読み出した情報をトレース情報記憶装置２９に格納する。
【００４７】
Ｓ９．このようにトレース情報記憶装置２９に格納された情報は、適宜加工などして、パーソナル・コンピュータ１４の表示画面から表示などする。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態によれば本発明を効果的に適用することができる。
【００４９】
なお、図１においては通信ケーブル１０により、図２においては通信ケーブル１６により接続されてなされる通信は、特に限定されるものではない。例えば、ＲＳ２３２Ｃの規定に準拠するものなどの有線通信によるものだけでなく、無線ＬＡＮなどの無線通信によるものであってもよい。
【００５０】
又、ＰＬＣ１についても、特に限定されるものではない。大抵のＰＬＣ１においては、通信端子８によりプログラミング・ローダ９を接続するようになっているので、本発明を同様に適用することができる。又、通信端子８が一般的な規格に基づくものであれば、本発明の適用は一層容易であるものの、本発明は、該通信端子８についても特に限定するものではない。
【００５１】
【実施例】
前述した実施形態において、本実施例は、ＰＬＣ１側の通信端子８から通信ケーブル１６を経由してパーソナル・コンピュータ１４側の通信端子１５に至る部分における通信を、ＲＳ２３２Ｃの規定に準拠するものとする。又、その通信速度は９，６００ｂｐｓで、ＰＬＣ１側の通信端子８はＤ−ｓｕｂ２５ピンであり、これに係るハードウェアを含めてＰＬＣ１のＣＰＵ本体２に本来備えられているものを用いる。又、パーソナル・コンピュータ１４側の通信端子１５はＤ−ｓｕｂ９ピンであり、これに係るハードウェアを含めてパーソナル・コンピュータ１４に本来備えられているものを用いる。以上のように、ハードウェアとしてはＰＬＣ１側でもパーソナル・コンピュータ１４側でも、何ら改造せず本来備えられたものを用いて、本発明を適用するものとする。
【００５２】
更にソフトウェアとしても、ＰＬＣ１側の通信プログラム４２は、プログラミング・ローダ９用に、プログラム実行状態モニタ用として従来から提供されているものを用いる。又、ＰＬＣ１のスキャン時間Ｔｓは３０ｍｓｅｃである。
【００５３】
以上のような条件において、ＰＬＣ１側の状態を示す１５ワードのデータを９０ｍｓｅｃにて、パーソナル・コンピュータ１４側において収集することができ、データ・トレースがなされたことが確認された。なお、この際の通信効率は５０パーセントであった。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、多様なプログラマブル・コントローラを対象として、限られたハードウェアで安価に実現可能とし、もって保守性や信頼性を向上することができるデータ・トレース装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明が適用された実施形態において従来からのプログラミング・ローダを接続した状態の構成を示すブロック図
【図２】上記実施形態において本発明が適用されたデータ・トレース装置のパーソナル・コンピュータを接続した状態の構成を示すブロック図
【図３】前記実施形態のＰＬＣに搭載されているＣＰＵ本体の構成を示すブロック図
【図４】前記実施形態のパーソナル・コンピュータの構成を示すブロック図
【符号の説明】
１…ＰＬＣ
２…ＣＰＵ本体
３〜６…信号入出力用基板
７…ＬＡＮ通信専用装置
８、１５…通信端子
９…プログラミング・ローダ
９ａ…キーボード
９ｂ…表示装置画面
１０、１６…通信ケーブル
１１、１２…ＬＡＮ通信端子
１３…ＬＡＮケーブル
１４…パーソナル・コンピュータ
２０、４２…通信プログラム
２１…トレース対象データ群登録情報格納部
２２…要求パケット生成部
２３…要求パケット送信部
２６…返信パケットの読取り部
２７…読取り情報格納部
２９…トレース情報記憶装置
３０…データ・トレース起動信号
３１…要求パケット
３２…返信パケット
４０…プラント制御プログラム
４４…受信用メモリ
５０…要求パケット読取り部
５１…返信パケット生成部
５２…返信パケット送信部
【図１】
2004246815.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004246815.tif 000005
【図４】
2004246815.tif 000006