(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の機器が接続して構成されるネットワークと、前記ネットワークの通信プロトコルとは異なる通信プロトコルでデータ通信を行う通信対象機器とがプロトコル変換器を介して接続されたネットワークシステムを監視、診断するネットワークシステムの診断システムであって、
前記ネットワーク上のデータを収集する第１の収集手段と、
前記通信対象機器が送受信するデータを収集する第２の収集手段と、
前記第１の収集手段で収集した前記ネットワーク上のデータのうち、前記第２の収集手段で収集した前記通信対象機器が送受信するデータに対応するものを時間を基準にして検索し、表計算ソフトウェアで作成したシートに出力する伝送診断手段とを備えたことを特徴とするネットワークシステムの診断システム。
【請求項２】
前記伝送診断手段は、前記第１の収集手段で収集した前記ネットワーク上のデータのうち、前記第２の収集手段で収集した前記通信対象機器が送受信するデータに対応するものがないと診断された場合、エラー通知を行うことを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステムの診断システム。
【請求項３】
前記診断手段は、前記第１の収集手段で収集した前記ネットワーク上のデータのうち、前記第２の収集手段で収集した前記通信対象機器が送受信するデータに対応するものがないと診断された場合、表計算ソフトウェアで作成した前記ネットワークシステムの構成を図で表わすネットワーク構成図に反映させて表示装置に表示することを特徴とする請求項１又は２に記載のネットワークシステムの診断システム。
【請求項４】
表計算ソフトウェアで作成した実行スケジュールシートにより、前記伝送診断スケジュールを設定可能としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のネットワークシステムの診断システム。
【請求項５】
複数の機器が接続して構成されるネットワークと、前記ネットワークの通信プロトコルとは異なる通信プロトコルでデータ通信を行う通信対象機器とがプロトコル変換器を介して接続されたネットワークシステムを監視、診断するネットワークシステムの診断方法であって、
前記ネットワーク上のデータを収集する手順と、
前記通信対象機器が送受信するデータを収集する手順と、
前記収集した前記ネットワーク上のデータのうち、前記収集した前記通信対象機器が送受信するデータに対応するものを時間を基準にして検索し、表計算ソフトウェアで作成したシートに出力する手順とを有することを特徴とするネットワークシステムの診断方法。
【請求項６】
複数の機器が接続して構成されるネットワークと、前記ネットワークの通信プロトコルとは異なる通信プロトコルでデータ通信を行う通信対象機器とがプロトコル変換器を介して接続されたネットワークシステムを監視、診断する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記ネットワーク上のデータを収集する処理と、
前記通信対象機器が送受信するデータを収集する処理と、
前記収集した前記ネットワーク上のデータのうち、前記収集した前記通信対象機器が送受信するデータに対応するものを時間を基準にして検索し、表計算ソフトウェアで作成したシートに出力する処理とをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば製鉄業におけるプロセス制御システムを監視及び診断するのに好適なネットワークシステムの診断システム、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
２４時間操業で高い信頼性が要求される製鉄業等におけるプロセス制御システムでは、これまで重電メーカ専用のコンピュータやネットワークが用いられてきたが、コスト削減や拡張性の点で難点があった。
【０００３】
そのため、近年では、仕様が公開されており、汎用品を利用したオープン系システムの導入が進んでいる。しかしながら、適用規模が大きくなり、操業部門からの最新ＩＴ技術を応用した高機能システムを実現したいというニーズに対応すると、汎用品の数量と組み合わせが膨大となってしまう。また、特にネットワークに関しては、一部で発生した障害の影響が全系に及び、現象も非定期で再現性がないため、障害発生時の原因究明と復旧作業の難易度が高くなってしまう。
【０００４】
また、オープン系システムの導入が進むにつれて、既存の重電メーカ専用のコンピュータ等のうち、オープン系システムのネットワークに直接接続できない機器との伝送が必要となるケースが生じる。そのため、例えば標準・代表的な通信プロトコルであるＴＣＰ／ＩＰから個別仕様のシリアル伝送の通信プロトコル（他の通信プロトコル）に変換するプロトコルコンバータをネットワークと既存機器との間に設置するシステム形態が増加している。
【０００５】
高度な専門性を要するネットワークの専門家が、複数に分散しているプロセス制御システムに２４時間待機するのは、作業量が膨大であり非現実的なため、ネットワークの専門家が遠隔で複数のシステムを監視、診断するため専用システムとツールを導入する対処も試みた。しかしながら、プロセス制御システムの監視、診断には、コンピュータ上にはない製造プロセス内の各現場における現場操業者の操作や操作状況のヒアリング、ＩＴＶでは限界のある設備の状況を把握しながら実行することが不可欠である。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−８９９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現場で２４時間操業に携わっているオペレータや、設備全体の保全のために待機している整備部門の作業者が、高度なネットワークの専門知識を必要とせずに、現場の状況を見ながら、多様なプロセス制御システムを柔軟に監視、診断できる、安価で汎用性があり使いやすいツールがなかった。特にプロトコルコンバータを導入した場合、障害発生時の原因究明と復旧作業において、ＴＣＰ／ＩＰ側だけの監視・診断では不十分で、他の通信プロトコル側を含めた監視・診断が必要となり、オペレータや整備部門の作業者が、高度なネットワークの専門知識を必要とせずに、現場の状況を見ながら柔軟に監視、診断できる、安価で汎用性があり使いやすいツールが望まれていた。
【０００８】
通信プロトコルに関する技術として、例えば特許文献１に、通信プロトコル障害解析装置が開示されている。しかしながら、特許文献１に開示された技術は、通信プロトコルを指定して障害解析を行うものであり、プロトコルコンバータを経由する、異なる通信プロトコルによる伝送を監視、診断するものではない。
【０００９】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、プロトコル変換器を導入したネットワークシステムにおいて、高度なネットワークの専門知識を必要とせず、異なる通信プロトコル間の監視、診断を効率的に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のネットワークシステムの診断システムは、複数の機器が接続して構成されるネットワークと、前記ネットワークの通信プロトコルとは異なる通信プロトコルでデータ通信を行う通信対象機器とがプロトコル変換器を介して接続されたネットワークシステムを監視、診断するネットワークシステムの診断システムであって、前記ネットワーク上のデータを収集する第１の収集手段と、前記通信対象機器が送受信するデータを収集する第２の収集手段と、前記第１の収集手段で収集した前記ネットワーク上のデータのうち、前記第２の収集手段で収集した前記通信対象機器が送受信するデータに対応するものを時間を基準にして検索し、表計算ソフトウェアで作成したシートに出力する伝送診断手段とを備えたことを特徴とする。
本発明のネットワークシステムの診断方法は、複数の機器が接続して構成されるネットワークと、前記ネットワークの通信プロトコルとは異なる通信プロトコルでデータ通信を行う通信対象機器とがプロトコル変換器を介して接続されたネットワークシステムを監視、診断するネットワークシステムの診断方法であって、前記ネットワーク上のデータを収集する手順と、前記通信対象機器が送受信するデータを収集する手順と、前記収集した前記ネットワーク上のデータのうち、前記収集した前記通信対象機器が送受信するデータに対応するものを時間を基準にして検索し、表計算ソフトウェアで作成したシートに出力する手順とを有することを特徴とする。
本発明のプログラムは、複数の機器が接続して構成されるネットワークと、前記ネットワークの通信プロトコルとは異なる通信プロトコルでデータ通信を行う通信対象機器とがプロトコル変換器を介して接続されたネットワークシステムを監視、診断する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記ネットワーク上のデータを収集する処理と、前記通信対象機器が送受信するデータを収集する処理と、前記収集した前記ネットワーク上のデータのうち、前記収集した前記通信対象機器が送受信するデータに対応するものを時間を基準にして検索し、表計算ソフトウェアで作成したシートに出力する処理とをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、プロトコル変換器を導入したネットワークシステムにおいて、一方の通信プロトコル側のデータと、他方の通信プロトコル側のデータとを時間を基準にして自動的に対応付けるようにしたので、高度なネットワークの専門知識を必要とせず、異なる通信プロトコル間の監視、診断を効率的に行うことができる。これにより、ネットワークの専門家でない現場の作業員でも、現場の状況を把握しながら、臨機応変にネットワークシステムを監視、診断することが容易にできる。さらに、表計算ソフトウェアで作成したシートに出力するので、安価で汎用性があり、複数に分散しているネットワークシステムにも容易に適用可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１に、本発明を適用した診断システムを含むプロセス制御システムの構成例を示す。プロセス全体の制御を行う制御サーバ１００には、複数台のスイッチングハブ２００が接続する。図１では、制御サーバ１００を一つの装置として図示したが、複数の装置により構成される場合もある。
【００１３】
スイッチングハブ２００は、例えば製造プロセスの制御系、ＨＭＩ（Human Machine Interface）系、製造プロセスの制御系を統括する上位系のように系ごとに設置されており、各系のスイッチングハブ２００に、各種センサ類、パーソナルコンピュータ、ハブ等のネットワーク機器３００が複数台接続する。これら制御サーバ１００、スイッチングハブ２００、ネットワーク機器３００によりＴＣＰ／ＩＰネットワークＮＷが構成される。
【００１４】
また、所定のスイッチングハブ２００には、プロトコル変換器（プロトコルコンバータ）５００及びモデムを介して、既存機器である通信対象機器４００が接続する。プロトコル変換器５００は、ＴＣＰ／ＩＰネットワークＮＷの通信プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）から、通信対象機器４００の個別仕様のシリアル伝送の通信プロトコルに変換するものである。
【００１５】
これらスイッチングハブ２００には、スイッチングハブ２を介して、プロセス制御システムを監視及び診断するための診断装置１が接続する。本実施形態では、この診断装置１が本発明でいう伝送診断手段として機能する。
【００１６】
また、プロトコル変換器５００と通信対象機器４００との間には、分岐ケーブル６００を介してシリアル伝送キャプチャー装置７００が接続する。シリアル伝送キャプチャー装置７００は、通信対象機器４００が送受信するデータを収集し、そのキャプチャーデータに時刻情報を関連付けてキャプチャーデータ格納部８００に格納する。また、シリアル伝送キャプチャー装置７００は、キャプチャーデータ格納部８００に格納したキャプチャーデータを診断装置１に送信する。本実施形態では、このシリアル伝送キャプチャー装置７００が本発明でいう第２の収集手段として機能する。
【００１７】
これら診断装置１やシリアル伝送キャプチャー装置７００等を主要な構成要素とする診断システムは、以下に詳述するように、（１）ｐｉｎｇ発行監視ツール、（２）ＣＲＣエラー監視ツール、（３）パケットキャプチャーツール、（４）シリアル伝送診断ツールとして機能する。
【００１８】
（診断装置１の機能構成）
図２には、診断装置１の機能構成を示す。１１は表示装置である。１２はキーボードやポインティングデバイス等の入力装置である。
【００１９】
１３はワークシート格納部であり、表計算ソフトウェア（例えばＥｘｃｅｌ（登録商標））で作成したワークシートを格納する。ワークシートとしては、共通定義シート１３ａ、実行スケジュールシート１３ｂ、ネットワーク構成図シート１３ｃ、ネットワーク定義シート１３ｄ、ｐｉｎｇ結果シート１３ｅ、ｐｉｎｇログシート１３ｆ、ＳＷ一覧シート１３ｇ、ＳＷ監視ログシート１３ｈ、シリアル伝送診断結果シート１３ｉ、シリアル伝送診断ログシート１３ｊが作成されている。
【００２０】
１４はｐｉｎｇ発行部であり、ネットワーク定義シート１３ｄに基づいて、プロセス制御システム上の機器に応答要求を送信する（ｐｉｎｇ発行）。なお、ｐｉｎｇとは一般には、ＴＣＰ／ＩＰネットワークにおいて、ＩＰパケットが送信先まで届いているかや、ＩＰ的に到達可能かどうかを調べるために利用させる最も基本的なコマンドである。
【００２１】
１５は診断部であり、プロセス制御システムの監視、診断を行う。診断部１５は、ｐｉｎｇ発行部１４でのｐｉｎｇ発行に対するプロセス制御システム上の各機器からの応答に基づいて、各機器の状態を診断する。本実施形態では、応答の有無だけでなく、応答が戻るまでの時間も調べるようにしている。そして、その診断結果をｐｉｎｇ結果シート１３ｅに出力する。また、診断部１５は、ＴＣＰ／ＩＰネットワークＮＷ上のデータと、通信対象機器４００が送受信するデータ（すなわち、シリアル伝送キャプチャー装置７００で収集するキャプチャーデータ）とを時系列につき合わせて診断する。そして、その診断結果をシリアル伝送診断結果シート１３ｉに出力する。
【００２２】
１６は表示制御部であり、ｐｉｎｇ結果シート１３ｅやシリアル伝送診断結果シート１３ｉ等を表示装置１１に表示したり、診断部１５による診断結果をネットワーク構成図シート１３ｃに反映させて表示装置１１に表示したりする。例えばネットワーク構成図シート１３ｃ上で、応答の無い機器や伝送エラーを検出した機器は赤色、応答の遅かった機器は黄色で囲んで表示する。
【００２３】
１７はＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）エラー監視部であり、ＳＷ一覧シート１３ｇに基づいて、ＣＲＣエラー監視を行う。なお、ＣＲＣとは、巡回冗長検査と言われ、データ伝送等でデータが正しく伝送したかをチェックするエラー検出・訂正方式の一つである。プロセス制御システム上にはＣＲＣエラーの発生件数を蓄積する機器、例えば各系のスイッチングハブ２００が存在しており、これら機器からトラブルの前兆となるＣＲＣエラーの発生件数を収集する。
【００２４】
１８はログ出力部であり、ｐｉｎｇ発行監視の結果がＮＧであった場合にｐｉｎｇログシート１３ｆにログを出力し、ＣＲＣエラー監視中にＣＲＣエラーが発生した場合にＳＷ監視ログシート１３ｈにログを出力し、シリアル伝送エラーを検出した場合にシリアル伝送診断ログシート１３ｊを出力する。
【００２５】
１９はキャプチャー部であり、各系のスイッチングハブ２００を介してＴＣＰ／ＩＰネットワークＮＷ上のデータ（パケット）を収集し、時刻情報を関連付けて保存する。本実施形態では、このキャプチャー部１９が本発明でいう第１の収集手段として機能する。
【００２６】
２０はシリアル伝送データ取得部であり、キャプチャーデータ格納部８００に格納したキャプチャーデータをシリアル伝送キャプチャー装置７００から取得する。
【００２７】
なお、監視装置１は、複数の装置により構成されてもよいし、一つの装置により構成されてもよい。例えば（１）ｐｉｎｇ発行監視ツール及び（２）ＣＲＣエラー監視ツールとして機能するパーソナルコンピュータと、（３）パケットキャプチャーツール及び（４）シリアル伝送診断ツールとして機能するパーソナルコンピュータとに分けて構成してもよい。また、図１では、監視装置１とシリアル伝送キャプチャー装置７００とを別体として図示したが、一体のものでもよい。
【００２８】
（ワークシート）
共通定義シート１３ａは、図３に示すように、ｐｉｎｇ発行デフォルト指定、診断実行モード、シリアル伝送診断のための設定パラメータ、エラー発生時のバッチファイルを設定するためのものである。具体的には、下記の表１にも一部示すように、ｐｉｎｇ繰り返し回数、実行間隔、ブロックサイズ、タイムアウト、ＴＴＬ、実行モード、データのｆｒｏｍ-ｔｏ（送信、受信）、タイムアウト、スキャンタイム、エラー発生時実行ファイル名（パス、バッチファイル、起動回数制限）を設定する。タイムアウトは、シリアル伝送診断においてＴＣＰ／ＩＰネットワークＮＷ及び通信対象機器４００それぞれでのデータの送受信の許容時刻差を設定する時間である。スキャンタイムは、シリアル伝送診断において、シリアル伝送データに対応するＴＣＰ／ＩＰデータを検索するために設定する時間である。
【００２９】
【表１】
0004879926.tif 000002
【００３０】
実行スケジュールシート１３ｂは、図４に示すように、ｐｉｎｇ発行監視、ＣＲＣエラー監視、シリアル伝送診断の実行スケジュールを指定するためのものである。具体的には、下記の表２に示すように、実行周期、実行曜日、起動間隔、開始時刻、実行モードを設定する。また、現在スケジュール実行中であるか、停止中であるかが表示される。
【００３１】
【表２】
0004879926.tif 000003
【００３２】
ネットワーク構成図シート１３ｃは、図５に示すように、プロセス制御システムの構成を図で表わしたものである。上述したように、表示制御部１６は、このネットワーク構成図シート１３ｃ上の該当する機器を、診断部１５による診断結果に応じた色を囲んで表示するので、その変色させる部分をセル結合で囲んでおく。ネットワーク構成図シート１３ｃは、プロセス制御システムの設計段階で必ず作成され、保守運用段階でも使用されるものであり、それをネットワーク監視用に取り込んでいる。なお、図５の例では、鋼板にマークを付けるマーカーが図１でいう通信対象機器４００に相当する。
【００３３】
ネットワーク定義シート１３ｄは、図６に示すように、ネットワーク構成図シート１３ｃに設定した各機器について、ネットワーク情報（ホスト名、ＩＰアドレス、接続機器コード）や機器情報（機器種類、メーカー、機種名）等を定義するためのものである。具体的には、下記の表３に示すように、接続Ｎｏ.、機器コード、ネットワーク情報、機器情報、設計情報（行、列）、設置場所、サイズ、タイムアウトを設定する。上述したように、ｐｉｎｇ発行部１４は、このネットワーク定義シート１３ｄに基づいて、プロセス制御システム上の機器に応答要求を送信する。
【００３４】
【表３】
0004879926.tif 000004
【００３５】
ｐｉｎｇ結果シート１３ｅは、図７に示すように、ｐｉｎｇ発行監視の結果を出力するためのものであり、ＮＧ回数、ＯＫ回数だけでなく、成功率も表示するようになっている。上述したように、診断部１５は、このｐｉｎｇ結果シート１３ｅに診断結果を出力する。
【００３６】
ｐｉｎｇログシート１３ｆは、具体的に図示しないが、ｐｉｎｇ発行監視の結果がＮＧであった場合にログを出力するものであり、結果、日時、対象、ＩＰアドレス、ステータス、備考の項目を設定する。上述したように、ログ出力部１８は、ｐｉｎｇ発行監視の結果がＮＧであった場合、このｐｉｎｇログシート１３ｆにログを出力する。
【００３７】
ＳＷ一覧シート１３ｇは、図８に示すように、ＣＲＣエラーを監視するスイッチングハブ情報を設定するためのものである。具体的には、ＣＲＣエラー監視周期を設定し、各スイッチングハブのＩＰアドレス、ネットワーク構成図シート１３ｃに配置したスイッチングハブの行、列を設定する。また、ＣＲＣエラー件数が格納されているオブジェクトＩＤを設定する。
【００３８】
ＳＷ監視ログシート１３ｈは、具体的に図示しないが、ＣＲＣエラー監視中にＣＲＣエラーが発生した場合にログを出力するためのものである。上述したように、ログ出力部１８は、ＣＲＣエラー監視中にＣＲＣエラーが発生した場合、このＳＷ監視ログシート１３ｈにログを出力する。
【００３９】
シリアル伝送診断結果シート１３ｉは、図９に示すように、シリアル伝送診断の結果を出力するためのものであり、Ｎｏ．年／月／日、時／分／秒、マイクロ秒、送受信側のＩＰアドレス、Ｄｕｍｐ等を表示するようになっている。上述したように、診断部１５は、このシリアル伝送診断結果シート１３ｉに診断結果を出力する。
【００４０】
シリアル伝送診断ログシート１３ｊは、図１０に示すように、シリアル伝送診断の結果がＮＧであった場合にログを出力するものであり、結果、日時、対象、ＩＰアドレス、ステータス、サイズ、タイムアウト、備考の項目を設定する。上述したように、ログ出力部１８は、シリアル伝送診断の結果がＮＧであった場合、このシリアル伝送診断ログシート１３ｊにログを出力する。
【００４１】
（（１）ＰＩＮＧ発行監視ツール）
表示装置１１上にて不図示のコマンドボタンを操作すると、図１１（ａ）に示すように、表示装置１１にｐｉｎｇ発行操作画面１１００が表示される。ｐｉｎｇ発行操作画面１１００において、１１０１は「全ノード診断（無限）」、「全ノード診断（スケジュール）」、「全ノード診断（１回）」のいずれを実行するか選択するための選択ボタンである。１１０２は診断の中止を指示するための診断中止ボタンである。１１０３はトレースルート検索を行う場合に機器コードを設定するための設定欄である。ここで、トレースルートとは、ｐｉｎｇ実行時の応答を返すためのノードの経路である。１１０４はトレースルート検索の開始を指示するための検索開始ボタンである。１１０５はトレースルート検索を行う場合にｐｉｎｇ実行を指示するためのｐｉｎｇボタンである。１１０６はｐｉｎｇ結果シート１３ｅを参照するためボタンである。また、ｐｉｎｇ発行操作画面１１００には、初期状態を白で、ｐｉｎｇ発行中を青で、異常（応答が無い）を赤で、不安定（応答が遅い）を黄で表わすことが示されている。
【００４２】
図１２には、ｐｉｎｇ発行処理の流れを示す。まず、ネットワーク定義シート１３ｄのデータを取得する（ステップＳ１２０１）。次に、ネットワーク定義シート１３ｄに基づいて、自端末の機器コードを取得する（ステップＳ１２０２）。自端末の機器コードが取得できない場合はエラーメッセージを出力し、その後処理を終了する。次に、ネットワーク定義シート１３ｄに基づいて、自端末と他の端末との組み合わせをすべて取得する（ステップＳ１２０３）。次に、検索開始ボタン１１０４、ＰＩＮＧボタン１１０５の押下があったならば各処理を実行する（ステップＳ１２０４（図１４を参照）、Ｓ１２０５（図１５を参照））。なお、トレースルート検索でない場合は、取得件数分、検索開始ボタン１１０４、ＰＩＮＧボタン１１０５の押下がない状態でステップＳ１２０４、Ｓ１２０５の処理が繰り返される。そして、ＰＩＮＧ結果をネットワーク構成図シート１３ｃに反映させて表示し、ＰＩＮＧログシート１３ｆを作成する（ステップＳ１２０６）。
【００４３】
ｐｉｎｇ発行操作画面１１００の選択ボタン１１０１のうち「全ノード診断（１回）」ボタンが押下された場合は、共通定義シート１３ａに設定されている実行モードがＰＩＮＧ又は両方であれば、図１３に示すように、ＰＩＮＧ発行処理を実行する（ステップＳ１３０１（図１２を参照））。さらに、共通定義シート１３ａに設定されている実行モードがＣＲＣ又は両方のとき、ＣＲＣエラー累計を取得する（ステップＳ１３０２）。
【００４４】
ｐｉｎｇ発行操作画面１１００の選択ボタン１１０１のうち「全ノード診断（無限）」ボタンが押下された場合は、診断中止ボタン１１０２が押下されるまで、図１３の処理を繰り返す。
【００４５】
ｐｉｎｇ発行操作画面１１００の選択ボタン１１０１のうち「全ノード診断（スケジュール）」ボタンが押下された場合は、診断中止ボタン１１０２が押下されるまで、実行スケジュールシート１３ｂで設定されているスケジュールに従って図１３の処理を繰り返す。
【００４６】
図１４には、ステップＳ１２０４の検索開始ボタン１１０４の押下時の処理を示す。検索開始ボタン１１０４の押下時には、入力されたｐｉｎｇ発行元機器コードからｐｉｎｇ発行先機器コードのトレースルート検索を行う。まず、ｐｉｎｇ発行操作画面１１００の設定欄１１０３に設定された機器コードがネットワーク構成図シート１３ｃの内部情報に設定されているかをチェックし、発行元の機器コードに入力された機器コードが自端末かをチェックする（ステップＳ１４０１）。次に、内部情報よりｐｉｎｇ発行元機器コードからｐｉｎｇ発行先機器コードまでのトレースルートを取得する（ステップＳ１４０１）。
【００４７】
図１５には、ステップＳ１２０５のｐｉｎｇボタン１１０５の押下時の処理を示す。ｐｉｎｇボタン１１０５の押下時には、検索開始ボタン１１０４の押下時の処理により取得したトレースルート間のｐｉｎｇ発行を行う。まず、検索開始ボタン１１０４の押下時の処理により取得したｐｉｎｇ発行元からｐｉｎｇ発行先のトレースルートをｐｉｎｇ結果シート１３ｅの検索ルートに出力する（ステップＳ１５０１）。次に、内部情報よりｐｉｎｇ発行先機器コードからＩＰアドレスを取得する（ステップＳ１５０２）。次に、ステップＳ１５０２で取得したＩＰアドレスにｐｉｎｇ発行を行う（ステップＳ１５０３）。次に、出力結果に基づいてネットワーク構成図シート１３ｃを表示し、ＮＧであった場合にｐｉｎｇログシート１３ｆにログを出力する（ステップＳ１５０４）。
【００４８】
（（２）ＣＲＣエラー監視ツール）
表示装置１１上にて不図示のコマンドボタンが操作されると、図８に示すように、表示装置１１にＳＷ一覧シート１３ｇとともに、ＳＮＭＰ ＳＷ監視画面８０４が表示される。ＳＮＭＰ ＳＷ監視画面８０４には、ＳＷ一覧シート１３ｇで設定されたＣＲＣエラーの発生件数を蓄積する機器の一覧が表示される。
【００４９】
ＣＲＣエラー件数取得ボタン８０１を押下すると、ＳＷ一覧シート１３ｇのＣＲＣエラー件数（カウンター合計値）が更新される。ＣＲＣエラー監視ボタン８０２を押下すると、ネットワーク構成図シート１３ｃが表示され、監視周期毎にＣＲＣエラー監視が開始される。ＣＲＣエラー監視中にＣＲＣエラーが検知された場合にはＳＷ監視ログシート１３ｈにログが出力される。監視中止ボタン８０３を押下すると、ＣＲＣエラー監視が中止される。
【００５０】
（（３）パケットキャプチャーツール）
キャプチャー部１９では、ＴＣＰ／ＩＰネットワークＮＷ上のパケットをキャプチャーして得られたデータを用いて、指定条件に合致する伝文を抽出、出力、解析する。解析にはＥｔｈｅｒｅａｌを使うことができ、Ｅｘｃｅｌによる解析も可能である。Ｅｘｃｅｌによる解析では、ｃｓｖ形式に変換した結果を読み込み、表示することができる。連携機能として、解析結果を伝文トレースツール形式で出力することができる。
【００５１】
まず、キャプチャー方法について説明する。図１６に示すキャプチャー設定画面１６００において、設定欄１６０１でキャプチャーに使用するネットワークアダプタ１６０１を選択する。次に、設定欄１６０２で送信元・送信先のＩＰアドレスとポート番号を指定する。この場合に、「*」を指定すると、すべての値に対して実行するようになっている。に、設定欄１６０３でキャプチャーする通信プロトコル（ＴＣＰ、ＵＤＰ、すべて）を選択する。次に、ラジオボタン１６０４で「キャプチャーする」を選択する。次に、設定欄１６０５でキャプチャー結果の保存先を指定する。その後、キャプチャー実行ボタン１６０６を押下すると、キャプチャーが実行される。キャプチャーを停止するにはキャプチャー停止ボタン１６０７を押下する。
【００５２】
次に、解析設定方法について説明する。図１７に示すように、ラジオボタン１６０４で「Ｅｘｃｅｌ解析する」を選択すると、その設定に応じて以下に説明するように画面が変化する。解析を始めるには、各条件を設定後、解析ボタン１６０８を押下する。
【００５３】
設定欄１６０３で通信プロトコルを選択すると、図１７に示すように、伝文種別のリスト１６０９が表示される。そこで伝文種別（Ｃｓｅｍｉ標準伝送、Ｃｓｅｍｉ ＰＩＯ伝送）を選ぶと、フィルター条件設定欄１６１０が表示される。図１７は、Ｃｓｅｍｉ標準伝送が選択されたときのフィルター条件設定欄１６１０が表示された状態である。なお、Ｃｓｅｍｉとは「ＮＳ ＳＥＭＩ ＳＹＳＴＥＭ（登録商標）」の略称であり、プロセス制御を行うアプリケーションソフトと、汎用ソフトのＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＮＴ（登録商標）との間を橋渡しする役割を持つ出願人独自の制御用ミドルウェアである。Ｃｓｅｍｉについては、本出願人により新日鉄技報 No363 1997及び新日鉄技報 No379 2003に技術が開示されている。
【００５４】
本実施形態では、通信プロトコル「ＴＣＰ」の「Ｃｓｅｍｉ標準伝送」の場合、図１７に示すように、出力設定欄１６１１で、伝文トレースツール用バイナリファイル（.ｂｉｎ）の出力設定（レコードサイズ、論理回線Ｎｏ.、レコード数、送受信種別）ができる。
【００５５】
さらに、図１７に示すように、Ｅｘｃｅｌ解析設定欄１６１２が有効になるので、そこで解析時のオプションを指定する。ここでは、キャプチャー日時の指定、解析方法、出力形式を選ぶことができる。すなわち、キャプチャー日時（起点）及びキャプチャー日時（終点）を指定する（自動マージの起点及び終点となる）。また、自動起動するか否かをチェックボックスで選択するとともに、解析に使用するソフトを指定する。ｃｓｖファイル出力時にデータ部のダンプを出力する場合、チェックボックスをオンにする。また、設定欄１６０５で日時検索する対象ファイル名を指定する。ファイル名の先頭が一致すれば検索対象になる。（条件を満たすファイルは自動マージの対象となる）。
【００５６】
解析用タブの条件でディスプレイフィルターがかけられ、その結果が表示される。Ｅｘｃｅｌ解析設定欄１６１２の自動起動チェックボックスをオンにすると、ＥｘｃｅｌかＥｔｈｅｒｅａｌが自動的に起動させられる。Ｅｘｃｅｌ自動起動の場合、ｃｓｖ出力結果を確認することができる。Ｅｘｃｅｌ起動後にマクロを有効にするか問い合わせがあるので、それを有効にする。その後、読み込むｃｓｖファイルをブラウズ指定することで、解析データの一覧が表示される（図１８を参照）。また、Ｅｔｈｅｒｅａｌ自動起動の場合、解析用タブの条件でディスプレイフィルターをかけた結果をＥｔｈｅｒｅａｌ上で確認することができる。
【００５７】
次に、伝文トレースツール使用例について説明する。図１９（ａ）に示すように、伝文トレースツール上で、伝文トレース形式で出力したファイル（例：xxx_TraceTool.bin）、定義書の保存先を指定する。伝文の定義書は予め作成しておく必要がある。
【００５８】
そして、図１９（ｂ）に示すように、表示したい伝文を次の要領で選択する。まず、一覧再表示ボタン１９０１を押下して定義書を読み込み、欄１９０２でメッセージＮｏ.を選択することにより、欄１９０３に伝文を一覧表示させる。欄１９０３で表示させたい伝文を選択すると、図１９（ｃ）に示すように、伝文内容が表示される。
【００５９】
（（４）シリアル伝送診断ツール）
表示装置１１上にて不図示のコマンドボタンを操作すると、図１１（ｂ）に示すように、表示装置１１にシリアル伝送診断操作画面１１０７が表示される。シリアル伝送診断操作画面１１０７において、１１０８は「無限」、「スケジュール」、「手動（１回）」のいずれを実行するか選択するための選択ボタンである。１１０９は診断の中止を指示するための診断中止ボタンである。
【００６０】
図２０には、シリアル伝送診断処理の流れを示す。まず、ＴＣＰ／ＩＰネットワークＮＷ上のデータ（以下、ＴＣＰ／ＩＰデータと称する）を取得する（ステップＳ２００１）。次に、通信対象機器４００が送受信するデータ（以下、シリアル伝送データと称する）を取得する（ステップＳ２００２）。そして、これらステップＳ２００１、Ｓ２００２で取得したデータを、図９に示したシリアル伝送診断結果シート１３ｉにインポートし、時刻をキーにして並べ替える（ステップＳ２００３）。
【００６１】
次に、ＴＣＰ／ＩＰデータとシリアル伝送データとの時刻差ΔＴｄを判定する（ステップＳ２００４）。時刻差ΔＴｄは、通信速度等によるＴＣＰ／ＩＰデータとシリアル伝送データとの時刻差を補正するためのものであり、この時刻差判定処理については図２１により後述する。
【００６２】
次に、シリアル伝送診断結果シート１３ｉにある、シリアル伝送データの時刻データをΔＴｄだけ減算し、再度並び替える（ステップＳ２００５）。
【００６３】
次に、シリアル伝送診断結果シート１３ｉにある、シリアル伝送データの時刻データの前後、具体的には図３に示した共通定義シート１３ａで設定されたスキャンタイム時間内で、シリアル伝送データに対応するＴＣＰ／ＩＰデータを検索し、時刻の順番が正しくなるようにシート内の行位置を入れ替える（ステップＳ２００６）。図９において、Ｎｏ．の項目に□（受信）、■（送信）が付されているものがシリアル伝送データであり、その前後にあるデータがＴＣＰ／ＩＰデータである。
【００６４】
上記Ｓ２００６において、シリアル伝送データに対応するＴＣＰ／ＩＰデータがないと診断した場合、ＴＣＰ／ＩＰデータが欠損したと判断し、エラー通知を実行し、ネットワーク構成図シート１３ｃの所定の場所を色変え表示する（ステップＳ２００７）。また、シリアル伝送診断ログシート１３ｊを作成する。
【００６５】
図２１（ａ）には、ステップＳ２００４の時刻差判定処理の流れを示す。まず、共通定義シート１３ａに設定されているデータのｆｒｏｍ-ｔｏ（送信、受信）、タイムアウトを取得する（ステップＳ２１０１）。この例では、ｆｒｏｍデータがＥＮＱ、ｔｏデータがＡＣＫと設定されている。
【００６６】
次に、ＴＣＰ／ＩＰデータとシリアル伝送データの両方に対して、ｆｒｏｍデータ（ＥＮＱ）とｔｏデータ（ＡＣＫ）を先頭より探す（ステップＳ２１０２）。ステップＳ２１０２においてデータがなければ、ステップＳ２１０５に進み、次の行のデータのｆｒｏｍ-ｔｏ（送信、受信）を取得した上で、ステップＳ２１０２に戻る。
【００６７】
ステップＳ２１０２においてデータがあれば、ステップＳ２１０４に進み、ΔＴｔ、ΔＴｓを計算し、ΔＴｔ、ΔＴｓともにタイムアウトの範囲内にあるかどうかを判定する。ここで、図２１（ｂ）に示すように、ΔＴｔはＴＣＰ／ＩＰネットワークＮＷ側のデータの送受信の時刻差であり、ΔＴｓは通信対象機器４００側のデータの送受信の時刻差である。
【００６８】
ステップＳ２１０４においてΔＴｔ、ΔＴｓともにタイムアウトの範囲内でなければ、ステップＳ２１０５に進み、次の行のデータのｆｒｏｍ-ｔｏ（送信、受信）を取得した上で、ステップＳ２１０２に戻る。ステップＳ２１０４においてΔＴｔ、ΔＴｓともにタイムアウトの範囲内であれば、ステップＳ２１０６に進む。ステップＳ２１０６では、ＴＣＰ／ＩＰデータとシリアル伝送データとの時刻差ΔＴｄを次式により計算する。
ΔＴｄ＝(ΔＴｔ＋ΔＴｓ)／２
【００６９】
シリアル伝送診断操作画面１１０７の選択ボタン１１０８のうち「手動（１回）」ボタンが押下された場合は、図２０の処理を実行する。また、選択ボタン１１０８のうち「無限」ボタンが押下された場合は、診断中止ボタン１１０９が押下されるまで、図２０の処理を繰り返す。また、選択ボタン１１０８のうち「スケジュール」ボタンが押下された場合は、診断中止ボタン１１０９が押下されるまで、実行スケジュールシート１３ｂで設定されているスケジュールに従って図２０の処理を繰り返す。
【００７０】
以上述べたシリアル伝送診断ツールにより、ＴＣＰ／ＩＰネットワークＮＷ上のデータと、通信対象機器４００が送受信するデータとを常時収集しておき、例えばトラブル発生時に、指示した時間帯におけるＴＣＰ／ＩＰネットワークＮＷ上のデータと、通信対象機器４００が送受信するデータとを時系列につき合わせてマージし、診断することができる。これにより、障害発生時の原因究明と対策実施作業の効率化を図ることができる。
【００７１】
なお、本発明の目的は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００７２】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラム自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、プログラム自体及びそのプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明を適用した診断システムを含むプロセス制御システムの構成例を示す図である。
【図２】診断装置の機能構成を示す図である。
【図３】共通定義シートを説明するための図である。
【図４】実行スケジュールシートを説明するための図である。
【図５】ネットワーク構成図シートを説明するための図である。
【図６】ネットワーク定義シートを説明するための図である。
【図７】ｐｉｎｇ結果シートを説明するための図である。
【図８】ＳＷ一覧シートを説明するための図である。
【図９】シリアル伝送診断結果シートを説明するための図である。
【図１０】シリアル伝送診断ログシートを説明するための図である。
【図１１】操作画面を示す図である。
【図１２】ｐｉｎｇ発行処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】「全ノード診断（１回）」ボタンの押下時の処理を示すフローチャートである。
【図１４】検索開始ボタンの押下時の処理を示すフローチャートである。
【図１５】ｐｉｎｇボタンの押下時の処理を示すフローチャートである。
【図１６】キャプチャー設定画面を示す図である。
【図１７】キャプチャー設定画面を示す図である。
【図１８】解析データの一覧表示画面を示す図である。
【図１９】伝文トレースツール使用時の画面を示す図である。
【図２０】シリアル伝送診断処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１】時刻差判定処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１        診断装置
２        スイッチングハブ
１００    制御サーバ
２００    スイッチングハブ
３００    ネットワーク機器
４００    通信対象機器
５００    プロトコル変換器
６００    分岐ケーブル
７００    シリアル伝送キャプチャー装置
８００    キャプチャーデータ格納部
１１      表示装置
１２      入力装置
１３      ワークシート格納部
１４      ｐｉｎｇ発行部
１５      診断部
１６      表示制御部
１７      ＣＲＣエラー監視部
１８      ログ出力部
１９      キャプチャー部
２０      シリアル伝送データ取得部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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