(57)【要約】      （修正有）【課題】オートメーション・システムの制御、監視、及び構成においても発生する大量のデータをデータベースに格納すること。【解決手段】ネットワーク１００を介してプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス２０をデータベース・システム６０に接続できるオートメーション・システム１０に関する。プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス２０がデータベース・システム６０と直接にデータを交換できるようにするために、プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス２０は、ネットワーク１００を介するデータ伝送を制御する物理インターフェイス５０に関連する第1ドライバ・モジュール４２と、データベース・デバイス６０とのデータ交換を制御する第2ドライバ・モジュール４１とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＣＰ／ＩＰベースのネットワーク（１００；２００）を介して互いに接続された少なくとも１つのプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）及び少なくとも１つのデータベース・システム（６０；１６０）を有するデータ伝送システム（１０；１１０）であって、該プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスは、センサ又はアクチュエイタを接続することが可能である入力インターフェイス及び／又は出力インターフェイスを備え、
該データベース・システムは、送信されるデータをＴＣＰ／ＩＰベースのネットワークを介して送信することができるデータ・フォーマットに変換するハードウェア・ドライバと、少なくとも１つのデータベース（７０；１７０）を制御して、該少なくとも１つのプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）から受信したデータを該少なくとも１つのデータベース（７０；１７０）内の対応する位置に格納し、該少なくとも１つのプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）が要求する対応するデータを該少なくとも１つのデータベース（７０；１７０）から読み出すのに使用される標準化されたデータベース・ドライバ（１８１）とを備えており、
該プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）は、次の特徴すなわち、
該ＴＣＰ／ＩＰベースのネットワーク（１００；２００）を介するデータ伝送を制御する物理インターフェイス（５０；１５０）に関連する第１のドライバ・モジュール（４２；１３３）と、
該データベース・システム（６０；１６０）とのデータ交換を制御する第２のドライバ・モジュール（４１；１３２）とを有し、
該第２のドライバ・モジュールは、データベース・システム用の通信プロトコルのコマンド及び機能を実行することが可能であり、該通信プロトコルは、該少なくとも１つのプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）と該データベース・システム（６０；１６０）との間のデータ交換を可能にし、
該第２のドライバ・モジュールは、データベース・システム用の該通信プロトコルの命令を、該データベース・システム（６０；１６０）への送信のために該命令を該ＴＣＰ／ＩＰベースのネットワークを介して送信することができるデータ・フォーマットに変換する該第１のドライバ・モジュールに送信することで、該プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）が、該データベース・システム（６０；１６０）へのデータの転送及び書き込み及び該データベース・システム（６０；１６０）からのデータの要求及び読み取りを開始し及び終了させることができるようにするデータ伝送システム（１０；１１０）。
【請求項２】
請求項１に記載のデータ伝送システムにおいて、該第２ドライバ・モジュール（１３２）は、該プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（１２０）のアプリケーション・レベル（１３０）で実施されることを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項３】
請求項１に記載のデータ伝送システムにおいて、該第２のドライバ・モジュール（１３２）はＩＥＣ６１１３１標準規格に従う言語で書かれているデータ伝送システム。
【請求項４】
請求項１に記載のデータ伝送システムにおいて、該第１ドライバ・モジュール（１３３）は、該アプリケーション・レベル（１３０）で実施され、あるいは該プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（１２０）のオペレーティング・システム又はファームウェアの一部であることを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項５】
請求項４に記載のデータ伝送システムにおいて、該データベース・システム（６０；１６０）の該ハードウェア・ドライバと該プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスの該第１ドライバ・モジュール（１３３）は、１つのＴＣＰ／ＩＰプロトコル・ドライバを含むことを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れか１項に記載のデータ伝送システムにおいて、標準データベース・ドライバ（１８１）は、該プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（１２０）の該第２ドライバ・モジュール（１３２）と通信するように適合されることを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項７】
請求項１に記載のデータ伝送システムにおいて、該第２ドライバ・モジュール（４１）は、該プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０）のオペレーティング・システム又はファームウェア（４０）の一部であることを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項８】
ＴＣＰ／ＩＰベースのネットワーク（１００；２００）を介するデータ伝送を制御する物理インターフェイス（５０；１５０）に関連する第１のドライバ・モジュール（４２；１３３）と、外部データベース・システム（６０；１６０）とのデータ交換を制御する第２のドライバ・モジュール（４１；１３２）とを有する、特に請求項１乃至７の何れか１項に記載のデータ伝送システムで使用されるプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）であって、該プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）は、センサ又はアクチュエイタを接続することが可能である入力インターフェイス及び／又は出力インターフェイスを備え、
該第２のドライバ・モジュールは、データベース・システム用の通信プロトコルのコマンド及び機能を実行することが可能であり、該通信プロトコルは、該プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）と該データベース・システム（６０；１６０）との間のデータ交換を可能にし、
該第２のドライバ・モジュールは、データベース・システム用の該通信プロトコルの命令を、該外部データベース・システム（６０；１６０）への送信のために該命令を該ＴＣＰ／ＩＰベースのネットワークを介して送信することができるデータ・フォーマットに変換する該第１のドライバ・モジュールに送信することで、該プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）が、該外部データベース・システム（６０；１６０）へのデータの転送及び書き込み及び／又は該外部データベース・システム（６０；１６０）からのデータの要求及び読み取りを開始し及び終了させることができるようにするプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）において、該第２ドライバ・モジュール（１３２）は、該プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（１２０）のアプリケーション・レベル（１３０）で実施されることを特徴とするプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）。
【請求項１０】
請求項８に記載のプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）において、該第２のドライバ・モジュール（１３２）はＩＥＣ６１１３１標準規格に従う言語で書かれているプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）。
【請求項１１】
請求項８に記載のプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）において、該第１ドライバ・モジュール（１３３）は、該アプリケーション・レベル（１３０）で実施され、あるいは該プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（１２０）のオペレーティング・システム又はファームウェアの一部であることを特徴とするプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）。
【請求項１２】
請求項８に記載のプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）において、該第１ドライバ・モジュール（１３３）は、１つのＴＣＰ／ＩＰプロトコル・ドライバを含むことを特徴とするプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）。
【請求項１３】
請求項８に記載のプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）において、該第２ドライバ・モジュール（４１）は、該プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０）のオペレーティング・システム又はファームウェア（４０）の一部であることを特徴とするプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス（２０；１２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク、たとえばイーサネット(登録商標)に接続された少なくとも１つのプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスと少なくとも１つのデータベース・デバイスとを有するデータ伝送システムに関する。本発明は、さらに、好ましくはそのようなデータ伝送システムでの使用のために構成された、プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、たとえば会社で、発生する大量のデータをデータベース・システム内に格納することが既知である。この形では、たとえばパーソナル・コンピュータによって生成されるデータを、データベースに書き込むことができ、そのパーソナル・コンピュータによってもう一度読み出すこともできる。データベース内のデータは、データ管理ソフトウェアによって管理され、このデータ管理ソフトウェアは、とりわけ、データベース言語、たとえばSQL(構造化照会言語)を含むことができる。データ管理ソフトウェアは、従ってデータベース言語は、データベース・ドライバ内で実施され、とりわけ、パーソナル・コンピュータがデータベースにデータを格納し、データベースにデータを要求することを可能にする。
【０００３】
大量のデータは、オートメーション・システムの制御、監視、及び構成においても発生する。制御タスク及び監視タスクは、ここでは、たとえば、プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）によって実行され、このＰＬＣは、センサ又はアクチュエータを接続できる対応する入力インターフェイス及び出力インターフェイスを提供する。使用されるプログラマブル・ロジック・コントローラの不利益は、管理されるデータを内部データ・メモリに格納しなければならないことにあると考えるべきである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
その結果、本発明は、蓄積するデータのすべてを、及びプログラマブル・ロジック・コントローラによって送られるデータをも、別々のデータベースに格納することができる、データ伝送システム、特にオートメーション・システムを使用可能にするという仕事に基づく。
【０００５】
本発明の核になる発想は、プログラマブル・ロジック・コントローラが、データベース・デバイスとの直接通信を可能にする追加ドライバ・モジュールを備え、その結果、PLCが、データをデータベース・デバイスに転送でき、そのデータをデータベース・デバイスからもう一度読み出せるようになることにあると考えるべきである。
上で示された技術的問題は、一例として、請求項１の特徴によって解決される。
【０００６】
従って、ネットワークを介して互いに接続された少なくとも１つのプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス及び少なくとも１つのデータベース・デバイスを有するデータ伝送システムが提供される。プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスは、ネットワークを介するデータ伝送を制御する物理インターフェイスに関連する第1ドライバ・モジュールと、データベース・デバイスとのデータ交換を制御する第2ドライバ・モジュールとを有する。
【０００７】
その結果、このプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスは、有利なことに、もはや、必須のデータ、たとえば制御パラメータ、センサ・データ、及び類似物のすべてを格納するために大容量の内部データ・メモリを必要とはしない。
有利な改善は、従属請求項の主題である。
【０００８】
有利なことに、下でデータベース・ドライバとも呼ばれる第2ドライバ・モジュールは、プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスのアプリケーション・レベルで実施される。プログラミングの出費を少なく保つことができ、プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスを複数のデータベース・システムに対してオープンに保つことができるようにするために、第2ドライバ・モジュールは、通常はプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスに関するIEC  61131標準規格による言語で記述されたデータベース通信プロトコルを含む。有利なことに、データベース・デバイスとデータを交換するのに必要な機能及びプロトコルのすべてが、IEC  61131言語の1つで記述される。
【０００９】
第2ドライバ・モジュールがアプリケーション・レベルで作成される場合に、有利なことに、下では略してハードウェア・ドライバとも呼ばれる第１ドライバ・モジュールをも、アプリケーション・レベルで、有利なことにIEC  61131[sic]標準規格の言語で作成できる可能性がある。この場合に、プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスは、そのファームウェア又はオペレーティング・システムと独立にデータベース・デバイスにアクセスすることができる。代替案では、ハードウェア・ドライバを、プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスのオペレーティング・システム内で高水準言語で作成することもできる。
【００１０】
一般に、ネットワークに接続されたデータベース・デバイスは、オペレーティング・システムの一部として、標準化されたデータベース・ドライバを使用する。
【００１１】
プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスとデータベース・デバイスとの間のオープンなデータ交換を可能にするために、プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスの第2ドライバ・モジュールは、データベース・システム用の従来の通信プロトコルのコマンド及び機能を実行できるように構成される。
【００１２】
代替案では、プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスの第2ドライバ・モジュールを、プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスのオペレーティング・システム又はファームウェアの一部とすることができる。この場合に、第2ドライバ・モジュールは、製造業者依存のすなわち独自のデータベース・ドライバを用いる。この場合に、データベース・デバイスとのデータ交換は、対応する独自データベース・ドライバがデータベース・デバイスでも実施される場合に限って可能である。
【００１３】
プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス内でIEC  61131ベースのデータベース・ドライバを実施する手段のおかげで、本質的に、データベース・デバイスとデータを交換するために、IEC  61131標準規格に基づく各プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスをネットワークに統合することが可能になる。プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスのオペレーティング・システム又はファームウェアは、それでも、基本的なハードウェア・ドライバだけを含まなければならず、このハードウェア・ドライバは、プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスとデータベース・デバイスとの間のネットワークを介する物理接続をセットアップするのに必要である。たとえば、イーサネット(登録商標)がネットワークとして使用される場合に、ハードウェア・ドライバは、プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスとデータベース・サーバとの間のイーサネット接続だけをサポートしなければならない。この形では、プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスの第1ドライバ・モジュールが、1つのイーサネット・チップセットだけを含むことで十分である。必要なTCP/IPプロトコル・ドライバは、IEC  61131アプリケーション・レベルで又はプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスのオペレーティング・システム／ファームウェア環境で実現することができる。
【００１４】
上で示した技術的問題は、請求項１０の特徴によっても解決される。従って、ネットワークを介するデータ伝送を制御する物理インターフェイスに関連する第1ドライバ・モジュールと、外部データベース・デバイスとのデータ交換を制御する第2ドライバ・モジュールとを有するプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイスが提供される。
【００１５】
有利な洗練が、従属請求項に記載されている。
本発明を、添付図面に関して2つの実施形態を参照して下でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】対応するデータベース・ドライバを介してデータを交換することができる、PLC及びデータベース・システムを有する例のデータ伝送システムを示す図である。
【図２】PLCがデータベース・デバイスとデータを交換できる、データ伝送システムの代替実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図1に、下では略してPLCと呼ばれるプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス20がネットワークを介してデータベース・システム60と直接にデータを交換できる例のオートメーション・システム10からの1セクションを概略的に示す。ネットワークは、この例では接続信号線100によって概略的に示されており、接続信号線100は、たとえばイーサネット接続とすることができる。通常、プログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス20は、アプリケーション・レベル30を有し、アプリケーション・レベル30には、たとえばオートメーション・システム10を制御し、監視し、構成する、アプリケーション・ソフトウェアが格納される。アプリケーション・レベル30には、機能ブロック31がさらに図示され、機能ブロック31は、データベースからデータを読み取り、且つ/又はデータベースにデータを書き込む関数呼出しを開始し、終了することができる。アプリケーション・レベル30内のソフトウェアが、IEC  61131標準規格の言語で記述されることが好ましいことに留意されたい。さらに、既知の形で、PLC  20は、オペレーティング・システム及び/又はファームウェア・レベル40を含む。PLC  20がデータベース・システム60にデータを送ることができ、このシステムにデータを要求できるようにするために、機能ブロック31からの関数呼出しを対応するデータベース制御コマンドに変換する独自データベース・ドライバ41が、PLC  20のオペレーティング・システム又はファームウェア・レベル40で実施される。独自データベース・ドライバ41の助けを得て、PLC  20は、ネットワーク100を介してデータベース・システム60とデータを交換することができる。具体的に言うと、PLC  20は、独自データベース・ドライバ41によってデータベース・システム60にデータを要求することができる。さらに、オペレーティング・システム又はファームウェア・レベル40では、独自データベース・ドライバ41から来るコマンドを物理インターフェイス５０に供給するハードウェア・ドライバが実施される。データベース制御コマンドは、その後、物理接続100からネットワーク100を介してデータベース・システム60の対応する物理インターフェイス90に送信される。
【００１８】
既知の形で、データベース・システム60は、ハードウェア・ドライバ82及び独自データベース・ドライバ81を有するオペレーティング・システムを含み、ハードウェア・ドライバ82及び独自データベース・ドライバ81は、PLC  20の独自データベース・ドライバ41とデータを交換することができる。さらに、データベース・システム60は、データ・メモリすなわち実際のデータベース70を含む。
【００１９】
データ伝送システム110の代替実施形態を、図2に示す。
ネットワークは、接続200によって概略的に示されており、接続200は、略してPLCと呼ばれるプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス120及びデータベース・システム160を互いに接続する。
【００２０】
図1に示されたプログラマブル・ロジック・コントロール・デバイス20からの本質的な相違は、PLC  120が、PLC  20のファームウェア内又はオペレーティング・システム内に配置された独自データベース・ドライバの代わりに、PLC  120のアプリケーション・レベル130内にデータベース・ドライバ132を含むことにある。データベース・ドライバ132では、データベース・システム160と通信する、IEC  61131標準規格の言語で記述された通信プロトコルが実施される。PLC  120のアプリケーション・ソフトウェアと関数呼出しモジュール131との両方が、IEC  61131標準規格の言語で記述される。関数呼出しモジュール131は、制御ソフトウェアを含み、この制御ソフトウェアの助けを得て、PLC  120のアプリケーション・プログラムを、データベース・システム160に送信し、データベース・システム160又はこのデータベース・システム内で実施されるデータベース170から読み取ることができる。データベース・ドライバ132は、PLC  120のファームウェア又はオペレーティング・システムと独立に記述されているので、PLC  120は、通常の標準データベース・ドライバと通信することができる。その結果、そのような標準データベース・ドライバ181は、データベース・システム160のオペレーティング・システム・レベル180内で実施される。
【００２１】
データベース・ドライバ132がIEC  61131言語で記述される場合には、ハードウェア・ドライバ133をIEC  61131言語で記述し、PLC  120のアプリケーション・レベル130で実施することも可能である。代替案では、ハードウェア・ドライバ133を、PLC  120のファームウェア又はオペレーティング・システムのコンポーネントとすることもできる。この変形は図示しない。
【００２２】
図1に示されたシステム10に似て、PLC  120とデータベース・システム160との両方が、物理インターフェイス150又は190を有し、これによって、ネットワーク200を介してデータを送信することができる。データベース・システム60に似て、データベース・システム160も、標準データベース・ドライバ181に加えてオペレーティング・システム・レベル内のハードウェア・ドライバ182を有する。
【００２３】
さらに、PLC  120は、少なくとも1つの入力インターフェイス152を有し、入力インターフェイス152には、センサ(図示せず)を接続することができる。さらに、少なくとも1つの出力インターフェイス154が設けられ、出力インターフェイス154には、アクチュエータ(やはり図示せず)を接続することができる。
【００２４】
ネットワークがイーサネット(登録商標)である場合には、PLC及びデータベース・システムのハードウェア・ドライバは、必要なTCP/IPプロトコル・ドライバを含み、このTCP/IPプロトコル・ドライバは、送信されるデータを既知の形でイーサネット・フォーマットに変換する。
【００２５】
例として、データベース伝送システム110の機能を、下で図2に関して説明する。
まず、温度データをPLC  120に規則的に送る温度センサが、PLC  120の入力インターフェイス152に接続されると仮定する。PLC  120で受け取られた温度データをデータベース170に格納できるようにするために、PLC  120内で動作する制御プログラムは、データがこれからデータベース・システム160に送られることをデータベース・ドライバ132に知らせるために、関数呼出しモジュール131にアクセスする。対応するデータベース書込命令が、データベース・ドライバ132からハードウェア・ドライバ133に送られ、ハードウェア・ドライバ133は、そのデータベース書込命令を、物理インターフェイス150及びイーサネット２００を介してデータベース・システム160の物理インターフェイス190に送信できるデータ・フォーマットに変換する。物理インターフェイス190から、データベース書込命令は、ハードウェア・ドライバ182を介して標準データベース・ドライバ181に転送される。ここで、データベース170に格納されるべき温度データがPLC  120から到着しようとしていることが、データベース・システム160に知らされる。温度データは、データベース書込命令と一緒にPLC  120から送信されるか、後でデータベース・システム160に書き込まれ、データベース170に書き込まれるかのいずれかである。標準データ[sic;database]ドライバ181内で実施されるデータ管理プログラムの制御の下で、受け取られた温度データが、データベース170内の対応する位置に格納される。
【００２６】
データベース・ドライバ132のおかげで、PLC  120で動作するアプリケーション・プログラムは、データベース170からデータを読み取ることもできる。このために、アプリケーション・プログラムは、データベース・ドライバ132、ハードウェア・ドライバ133、及び物理インターフェイス150を介してデータベース・システム160の物理インターフェイス190へ、及び物理インターフェイス190からハードウェア・ドライバ182を介してデータベース・システム160の標準データ・ドライバ181へ、データベース読取命令を送信するようにPLC  120に促すために、関数呼出しモジュール131にアクセスする。このデータベース読取命令は、PLC  120のアプリケーション・ソフトウェアが要求従っているデータに関する情報を含む。次に、対応するデータが、標準データ・ドライバ181の制御の下でデータベース170から読み出され、PLC  120に送信される。
【図１】
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【図２】
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