(57)【要約】【課題】信号の状態が保持されたままとなるような伝送異常の発生を検出でき、可能な限り迅速に伝送異常を検出できるようにする。【解決手段】出力側ＰＬＣ１では、作成したカウント値が“０”となっていないかどうかを監視し、カウント値が“０”となっている場合、カウント値を再度インクリメントして（ステップ１０２、１０３）、監視側ＰＬＣ２に出力する（ステップ１０４）。監視側ＰＬＣ２では、出力側ＰＬＣ１からのカウント値データを受信し（ステップ２０１）、受信したカウント値が一定時間以上変化しなかったことを検出した場合（ステップ２０２）、またはカウント値が“０”となったことを検出した場合（ステップ２０３〜２０５）、伝送異常が発生したものと判定する。【選択図】図４
2005267398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＰＬＣ間で通信を行うＰＬＣ間通信システムであって、
カウント値を一定時間毎に更新することにより伝送異常を判定するためのカウント値を作成するカウンタインクリメント部と、前記カウント値が“０”となっていないかどうかを監視し、前記カウント値が“０”となっている場合、前記カウンタインクリメント部に対して再度カウンタのインクリメントを行う旨の指示を出力するカウンタ「０」判断部と、前記カウント値を伝送ネットワークに出力するカウンタ出力部とを備えた出力側ＰＬＣと、
前記出力側ＰＬＣからのカウント値データを受信するカウンタ受信部と、前記カウンタ受信部により受信されたカウント値の変化を監視し、該カウント値が一定時間以上変化しないかどうかを検出するカウンタ無変化検出部と、前記カウンタ受信部により受信されたカウント値を監視し、該カウント値が“０”となったことを検出するカウンタ断検出部と、前記カウンタ無変化検出部がカウント値が一定時間以上変化しなかったことを検出した場合、または前記カウンタ断検出部がカウント値が“０”となったことを検出した場合、伝送異常が発生したものと判定する異常検出部とを備えた少なくとも１つの監視側ＰＬＣと、
を備えたＰＬＣ間通信システム。
【請求項２】
複数のＰＬＣ間で通信を行うＰＬＣ間通信システムにおいてＰＬＣの異常またはＰＬＣ間の伝送異常を検出する伝送異常検出方法であって、
出力側ＰＬＣが、カウント値を一定時間毎に更新することにより伝送異常を判定するためのカウント値を作成するステップと、
前記出力側ＰＬＣが、作成した前記カウント値が“０”となっていないかどうかを監視し、前記カウント値が“０”となっている場合、前記カウント値を再度インクリメントするステップと、
前記出力側ＰＬＣが、生成した前記カウント値を伝送ネットワークに出力するステップと、
監視側ＰＬＣが、前記伝送ネットワークを介して前記出力側ＰＬＣからのカウント値データを受信するステップと、
前記監視側ＰＬＣが、受信した前記カウント値が一定時間以上変化しなかったことを検出した場合、または前記カウント値が“０”となったことを検出した場合、伝送異常が発生したものと判定するステップと、を備えたＰＬＣ間通信システムの伝送異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＰＬＣ（Programmable Logic Controller）間で通信を行うＰＬＣ間通信システムに関し、特に、ＰＬＣの異常またはＰＬＣ間の伝送異常を検出する伝送異常検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉設備等の各種設備の制御にはシーケンス制御が用いられている。そして、このシーケンス制御を実現するためにＰＬＣが用いられている。制御対象の設備の規模が小さい場合には、１台のＰＬＣにより制御することが可能であるが、設備の規模が大きくなった場合、複数台のＰＬＣが用いられる。このように複数の装置が協調して１つの制御対象の制御を行うようなシステムが、例えば、特許文献１に記載されている。しかし、このように複数台のＰＬＣにより各種設備の制御を行う場合、ある１台のＰＬＣに異常が発生した場合、他のＰＬＣはこの異常の発生を認識して制御を停止させる等の処理が必要となる。特に高炉設備のような大規模な設備の場合には異常の発生を迅速に検出して故障警報を行ったりシーケンス制御を安全方向に変更する等の処理が要求される。
【０００３】
このような複数のＰＬＣにより構成されている場合に、ＰＬＣの異常検出を行うための従来のＰＬＣ間通信システムを図５を参照して説明する。この従来のＰＬＣ間通信システムでは、伝送異常検出用信号を出力する出力側ＰＬＣ１１と、伝送異常検出用信号を受信して検出用信号の妥当性を判断し伝送異常検出を行う監視側ＰＬＣ１２とが、ＰＬＣ間のリンク伝送を行うための伝送ネットワーク３により接続されている。ここでは、説明を簡単にするためにＰＬＣは２台しかないものとして説明する。また、伝送監視を双方で行う場合は、両方が出力側ＰＬＣであり監視側ＰＬＣにもなる。
【０００４】
従来のＰＬＣ間の伝送異常検出用の信号としては、出力側が常にオンの信号を出力し監視側ではこの信号がオフになることを検出することにより伝送異常が発生したと認識するものが提案されていた。このような伝送異常検出方法を図６のフローチャートを参照して説明する。
【０００５】
この従来の伝送異常検出方法では、出力側ＰＬＣ１１は、監視側ＰＬＣ１２への送信領域に常時オン（ＯＮ）信号をセットする（ステップ６０１）。監視側ＰＬＣ１２では出力側ＰＬＣ１１から送信された信号を受信し（ステップ６０２）、この信号がオフ（ＯＦＦ）であるかどうかを監視し（ステップ６０３）、一定時間以上オフである状態が継続した場合（ステップ６０４、６０５）、伝送異常が発生したものと判断する。
【０００６】
しかし、図６に示した伝送異常検出方法では、出力側ＰＬＣ１１からの信号がオフとならない限り異常が発生したとは判断されない。そのため、信号状態が保持されるような伝送異常が発生した場合、監視側ＰＬＣ１２において伝送異常を検出することはできない。よって、常に変化する数値を出力し監視側ＰＬＣ１２が数値変化が無いことを検出するものや一定時間間隔でオン／オフを繰り返す信号を用いる方法が提案されている。このような従来の伝送異常検出方法を図７のフローチャートを参照して説明する。
【０００７】
この従来の伝送異常検出方法では、出力側ＰＬＣ１１は、監視側ＰＬＣ１２へ０、１、２、・・・、３２７６７、−３２７６７、−３２７６８、−３２７６７、・・・、−１、０、１、・・・というように常に変化するカウント値を送信領域にセットする（ステップ７０１、７０２）。監視側ＰＬＣ１２では、出力側ＰＬＣ１１から送信されたカウント値が同一値で止まっていないかを監視し（ステップ７０４）、同一値である時間が一定時間以上となった場合（ステップ７０５、７０６）伝送異常が発生したものと判断する。
【０００８】
この従来の伝送異常検出方法では、出力側ＰＬＣ１１単独でカウント値を変化させる場合もあるが、監視側ＰＬＣ１２との間でハンドシェイクを行ってカウント値をインクリメントさせる場合もある。
【０００９】
しかし、いずれの場合でも、監視側ＰＬＣ１２では、カウント値が一定時間以上変化が無いことを検出しないと伝送異常が発生したことを検出することができないため、伝送異常の発生を迅速に検出することはできない。
【特許文献１】特開平８−３１４５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した従来のＰＬＣ間通信システムでは、下記のような問題点があった。
（１）出力側ＰＬＣでは常時オンとなる信号を出力するようにし、監視側ＰＬＣではこの信号がオフになると伝送異常が発生したものと判定する方法では、信号の状態が保持されたままとなるような伝送異常が発生した場合に異常の発生を検出することができない。
（２）出力側ＰＬＣではカウント値を一定間隔でインクリメントし続け、監視側ＰＬＣではこのカウント値が一定時間変化しないことを検出して伝送異常が発生したものと判定する方法では、伝送異常が発生してから一定時間は異常を検出することができない。
【００１１】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、信号の状態が保持されたままとなるような伝送異常の発生を検出することができるとともに、可能な限り迅速に伝送異常を検出することができるＰＬＣ間通信システムおよびリンク伝送異常検出方法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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、複数のＰＬＣ間で通信を行うＰＬＣ間通信システムであって、
カウンタを一定時間毎にインクリメントすることにより伝送異常を判定するためのカウント値を作成するカウンタインクリメント部と、前記カウント値が“０”となっていないかどうかを監視し、前記カウント値が“０”となっている場合、前記カウンタインクリメント部に対して再度カウンタのインクリメントを行う旨の指示を出力するカウンタ「０」判断部と、前記カウント値を伝送ネットワークに出力するカウンタ出力部とを備えた出力側ＰＬＣと、
前記出力側ＰＬＣからのカウント値データを受信するカウンタ受信部と、前記カウンタ受信部により受信されたカウント値の変化を監視し、該カウント値が一定時間以上変化しないかどうかを検出するカウンタ無変化検出部と、前記カウンタ受信部により受信されたカウント値を監視し、該カウント値が“０”となったことを検出するカウンタ断検出部と、前記カウンタ無変化検出部がカウント値が一定時間以上変化しなかったことを検出した場合、または前記カウンタ断検出部がカウント値が“０”となったことを検出した場合、伝送異常が発生したものと判定する異常検出部とを備えた少なくとも１つの監視側ＰＬＣと、
を備えている。
【００１３】
本発明によれば、出力側ＰＬＣでは、“０”を含まないカウント値を生成して出力し、監視側ＰＬＣでは、カウント値が“０”となった場合またはカウント値が一定時間以上変化しない場合のいずれの場合にも伝送常が発生したものと判定することにより、瞬時の検出方法と一定時間必要となる検出方法の２種類の検出方法が同時に実現され、信号の状態が保持されたままとなるような伝送異常の発生を検出することができるとともに、可能な限り迅速に伝送異常を検出することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明では、出力側ＰＬＣでは“０”を含まないカウント値を出力し、監視側ＰＬＣではカウント値が“０”となった場合には即座に伝送異常が発生したものと判定し、カウント値が変化しない場合にも伝送異常が発生したものと判定するので、信号の状態は保持されたままとなるような伝送異常の発生を検出することができるとともに、可能な限り迅速に伝送異常を検出することができるという効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施形態のＰＬＣ間通信システムの構成を示すシステム図である。本実施形態のＰＬＣ間通信システムでは、出力側ＰＬＣ１と監視側ＰＬＣ２とが、ＰＬＣ間のリンク伝送を行うための伝送ネットワーク３により接続されている。ここでは、説明を簡単にするためにＰＬＣは２台しかないものとして説明する。また、伝送監視を双方で行う場合は、両方が出力側ＰＬＣであり監視側ＰＬＣにもなる。
【００１７】
次に、図１中における出力側ＰＬＣ１と監視側ＰＬＣ２の構成を図２、図３のブロック図を参照して説明する。
【００１８】
出力側ＰＬＣ１は、図２に示されるように、プログラムの格納と実行を行うＣＰＵモジュール４１と、伝送制御モジュール４３とを有する。ＰＬＣによっては、ＣＰＵモジュールと伝送モジュールが一体となったタイプのものも存在する。
【００１９】
さらに、ＣＰＵモジュール４１は、カウンタインクリメント部４５と、カウンタ「０」判断部４６と、カウンタ出力部４７とを備えている。
【００２０】
カウンタインクリメント部４５は、カウンタを一定時間毎にインクリメントすることにより、伝送異常を判定するためのカウント値を作成する。そして、このカウント値は、オーバフローして演算不能とならないように、一定の値で折り返す。
【００２１】
例えば、１、２、３、・・・、３２７６７、−３２７６８、−３２７６７、・・・、−１、０、・・・というようなカウント値を生成する。
【００２２】
また、カウンタインクリメント部４５は、カウンタが一杯になった場合、初期値に戻るようにしてもよい。この場合、カウント値は、０、１、２、・・・、３００００、０、１、・・・というように繰り返される。
【００２３】
カウンタ「０」判断部４６は、カウント値が“０”となっていないかを監視していて、カウント値が“０”となっている場合、カウンタインクリメント部４５に対して再度カウンタのインクリメントを行う旨の指示を出力する。
【００２４】
カウンタ出力部４７は、カウント値を伝送領域へ出力する。ＰＬＣの機種によっては、カウンタのメモリと伝送領域を同一にとることができカウンタ出力部４７を省略することもできる。そして、このカウント値のデータは、伝送モジュールによってリンク伝送で他のＰＬＣ等に出力される。
【００２５】
このような処理が行われることにより、出力側ＰＬＣ１からは、０を含まないカウント値が伝送ネットワーク３に出力されることになる。
【００２６】
また、監視側ＰＬＣ２は、図３に示されるように、ＣＰＵモジュール４２と、伝送モジュール４４とを有する。ＰＬＣによっては、ＣＰＵモジュールと伝送モジュールが一体となったタイプのものも存在する。
【００２７】
さらに、ＣＰＵモジュール４２は、カウンタ受信部４８と、カウンタ無変化検出部４９と、カウンタ断検出部５０と、異常検出部５１と、異常処理部５２とを備えている。
【００２８】
監視側ＰＬＣ２では、伝送モジュール４４によって出力側ＰＬＣ１からのデータを取り込み、カウンタ受信部４８によりカウント値のデータを取り出す。ＰＬＣの機種によっては、カウンタ受信部４８を省略することもできる。
【００２９】
カウンタ無変化検出部４９は、カウンタ受信部４８により受信されたカウント値の変化を監視し、カウント値が一定時間以上変化しないかどうかを検出する。
【００３０】
カウンタ断検出部５０は、カウンタ受信部４８により受信されたカウント値を監視し、このカウント値が“０（零）”となったことを検出する。ノイズ等が発生し易い環境であればカウンタ断検出部５０では、カウント値が“０”となったものと判定するまでに多少の時間を設定してもよいが、通常はこのような時間は設定しない。
【００３１】
異常検出部５１は、カウンタ無変化検出部４９がカウント値が一定時間以上変化しなかったことを検出した場合、またはカウンタ断検出部５０がカウント値が“０”となったことを検出した場合、何らかの伝送異常が発生したものと判定する。
【００３２】
異常処理部５２は、異常検出部５１により伝送異常が発生したものと判定された場合、故障警報を出力したり、シーケンス制御を安全方向にするアプリケーション処理を行う。
【００３３】
また、相互に伝送確認を行う場合は、同一ＰＬＣが出力側ＰＬＣでもあり監視側ＰＬＣでもあることになり、１つのＰＬＣ内でＣＰＵモジュール４１の機能、ＣＰＵモジュール４２の機能の両方を有することになる。
【００３４】
次に、本実施形態のＰＬＣ間通信システムの動作を図４のフローチャートを参照して詳細に説明する。
【００３５】
先ず、出力側ＰＬＣ１では、カウンタインクリメント部４５によりカウンタを一定時間間隔でカウントアップする（ステップ１０１）。そして、カウンタ「０」判断部４６では、このカウント値が“０”であるかどうかを判定する（ステップ１０２）。カウンタ「０」判断部４６において、カウント値が“０”であると判定された場合、カウンタインクリメント部４５は、カウンタ「０」判断部４６からの指示に基づいてカウンタをインクリメントすることによりカウント値が“０”とならないようする（ステップ１０３）。ステップ１０２においてカウント値が“０”ではないと判定された場合、およびステップ１０３でカウント値がインクリメントされた場合、そのカウント値はカウンタ出力部４７により監視側ＰＬＣ２への送信領域にセットされる（ステップ１０４）。
【００３６】
次に、監視側ＰＬＣ２では、カウンタ受信部４８において受信領域内にあるカウンタデータを監視する（ステップ２０１）。そして、カウンタ断検出部４８では、カウント値が“０”であるかを判断する（ステップ２０２）。ここで、カウント値が“０”であると判定された場合、信号が全オフとなったものと推測されるので異常検出部５１では伝送異常が発生したと判定する。尚、“０”の検出は基本的に即異常と判断するが、ノイズ環境等により頻発する場合で同様にインタフェースされる制御信号が一瞬切れても良いような場合には、タイマを入れても良い。
【００３７】
また、受信されたカウント値は、カウンタ無変化検出部４９において、前回値との比較が行われ（ステップ２０３）、一定時間以上同一値である状態が継続した場合（ステップ２０４、２０５）、異常検出部５１は伝送異常が発生したものと判断する。
【００３８】
本実施形態では、上記に示すような処理が行われることにより、伝送異常が発生した場合にアプリケーションデータの状況として最も多いデータがオフとなる伝送異常は迅速に検出し、まれに発生する可能性のあるデータを保持したままの伝送異常も検出することが可能となる。
【００３９】
つまり、出力側ＰＬＣ１では、“０”を含まないカウント値を生成して出力し、監視側ＰＬＣ２では、カウント値が“０”となった場合またはカウント値が一定時間以上変化しない場合のいずれの場合も伝送異常が発生したものと判定することにより、瞬時の検出方法と一定時間必要となる検出方法の２種類の検出方法が同時に実現されることになる。よって、信号の状態が保持されたままとなるような伝送異常の発生を検出することができるとともに、可能な限り迅速に伝送異常を検出することもできるようになる。
【００４０】
また、本実施形態では、出力側ＰＬＣ１と監視側ＰＬＣ２とがハンドシェークすることなく独立して送信処理と伝送異常判断を行うという手順をとるため１つの送信ＰＬＣに対して複数の監視側ＰＬＣで検出するという用途にも適用することができる。
【００４１】
さらに、本実施形態では、出力側装置および監視側装置が共にＰＬＣの場合を用いて説明しているが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、出力側装置および監視側装置が、同等な機能ブロックからなるＨＭＩ（Human Machine Interface）監視装置や計算機等に置き換わった場合でも同様に本発明を適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態のＰＬＣ間通信システムの構成を示すシステム図である。
【図２】図１中の出力側ＰＬＣ１の構成を示すブロック図である。
【図３】図１中の監視側ＰＬＣ２の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態における伝送異常検出方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】従来のＰＬＣ間通信システムの構成を示すシステム図である。
【図６】従来の伝送異常検出方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】従来の他の伝送異常検出方法の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１    出力側ＰＬＣ
２    監視側ＰＬＣ
３    伝送ネットワーク
１１    出力側ＰＬＣ
１２    監視側ＰＬＣ
４５    カウンタインクリメント部
４６    カウンタ「０」判断部
４７    カウンタ出力部
４８    カウンタ受信部
４９    カウンタ無変化検出部
５０    カウンタ断検出部
５１    異常検出部
５２    異常処理部
１０１〜１０４    ステップ
２０１〜２０５    ステップ
６０１〜６０５    ステップ
７０１〜７０６    ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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