CN108780304A - 成套设备监视控制系统用数据再生装置 - Google Patents

Abstract

数据再生装置(1)是新连接于在运转中的PLC(2)与输入输出装置(3，4)之间收发数据包的现有网络(6)的成套设备监视控制系统用数据再生装置。设定信息存储部(10)存储设定信息。过程数据定义信息存储部(11)存储过程数据定义信息。过程数据取得部(13)取得储存于数据包的二进制数据阵列。过程数据分析部(15)基于上述设定信息将上述二进制数据阵列分解为多个过程数据，关于上述多个过程数据的每一个，将上述多个过程数据的一个过程数据、数据包接收时刻、以及上述过程数据定义信息建立关联而成为一个过程数据分析信息。

Description

成套设备监视控制系统用数据再生装置

技术领域

本发明涉及成套设备(plant)监视控制系统用数据再生装置，特别是涉及具有网络搜索功能的成套设备监视控制系统用数据再生装置。

背景技术

成套设备监视控制系统是通过网络将控制成套设备的可编程逻辑控制器(PLC)与输入输出装置相互连接的系统。输入输出装置是连接于构成成套设备的设备(传感器、促动器)的I/O，以及操作人员所操作的监视控制装置、并且是在画面上设有显示用品或操作用品的人机接口(HMI)。专利文献1中公开了连接于网络的数据再生装置。

以往的数据再生装置在成套设备监视控制系统的设计阶段被预先作为网络上的一个通信设备而设计。而且，可编程逻辑控制器将从可编程逻辑控制器向输入输出装置发送的过程数据(process data)、或从输入输出装置向可编程逻辑控制器发送的过程数据转换为以往的数据再生装置能够理解的专用数据形式。可编程逻辑控制器在发送目的地地址中指定了数据再生装置的数据包中，储存被转换为专用数据形式的过程数据并发送。以往的数据再生装置接收该数据包而取得过程数据。

这样，以往的数据再生装置被确定了专用数据形式，即使在从PLC、输入输出装置广播(以广播的方式)发送过程数据的情况下，也需要由PLC改为专用数据形式而另外向数据再生装置发送。

因此，在以往的数据再生装置中，为了变更数据再生装置所取得的过程数据，需要变更运转中的可编程逻辑控制器的通信程序而向数据再生装置发送数据、或变更运转中的网卡(包含板载)的设定、或变更监视控制装置(HMI)的设定或数据发送处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-206063号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在进行现有的成套设备监视控制系统的替换时，为了分析现有系统的运转状态，有时对网络追加新的数据再生装置，并希望将流经成套设备监视控制系统的网络的具有经时变化的数据作为过程数据而取得。在该情况下，在上述以往的数据再生装置中，需要变更可编程逻辑控制器的通信程序。为了变更通信程序而需要技术者。为了反映通信程序，需要使成套设备的监视控制暂时地停止。

另外，在可编程逻辑控制器的控制处理的负荷已较高的情况下，需要对数据再生装置用追加设置可编程逻辑控制器。

而且，由于伴随着可编程逻辑控制器的追加需要网卡(包含板载)的设定变更，因此为了将设定数据反映于网络的所有设备，需要使网络的通信暂时地停止。

而且，在向数据再生装置的通信量增加、从而网络的通信负荷增大的情况下，也产生延迟网络的传送周期或追加设置数据再生装置专用的网络的必要性。

而且，由于取得来自监视控制装置(HMI)的过程数据，因此为了变更监视控制装置(HMI)的设定、监视控制装置(HMI)的通信处理而需要技术者。另外，为了反映变更，需要停止监视控制装置(HMI)、或对全部的监视控制装置(HMI)发送设定与变更数据。在监视控制装置(HMI)的控制处理的负荷已经较高的情况下，需要对数据再生装置用追加设置监视控制装置(HMI)。

如以上那样，为了利用以往的数据再生装置需要很多的劳力与时间。根据情况不同，需要追加设置费用。在不能确保时间、费用的情况下，不能利用数据再生装置，难以直观地掌握成套设备的监视控制的状态。

本发明为了解决上述那样的课题而完成，目的在于提供一种在现有网络中不变更运转中的可编程序控制器以及输入输出装置的设定就能够分析现有成套设备的过程数据的数据再生装置。

用于解决课题的手段

本发明为了实现上述的目的，提供一种成套设备监视控制系统用数据再生装置，新连接于在运转中的可编程逻辑控制器与输入输出装置之间收发数据包的现有网络，其特征在于，具备：

设定信息存储部，存储设定信息，该设定信息将地址信息和多个偏移信息建立了关联，该地址信息包含发送目的地地址以及发送源地址且储存于上述数据包的头部，该多个偏移信息以距离上述数据部的起始地址的相对地址，确定了用于对储存于上述数据包的数据部的二进制数据阵列进行分解的划分位置；

过程数据定义信息存储部，存储过程数据定义信息，该过程数据定义信息针对上述多个偏移信息中的每一个偏移信息，将上述多个偏移信息中的一个偏移信息、上述地址信息、对于上述一个偏移信息与上述地址信息的组合唯一的变量名、以及说明上述变量名的含义的注释建立了关联；

过程数据定义信息编辑部，能够编辑上述过程数据定义信息所含的上述变量名和/或上述注释；

过程数据取得部，取得流经上述现有网络的数据包中的、在储存于数据包的头部的上述地址信息中没有指定上述成套设备监视控制系统用数据再生装置的数据包，并取得在上述取得的数据包的数据部中储存的上述二进制数据阵列；

过程数据分析部，基于上述设定信息，将由上述过程数据取得部取得的上述二进制数据阵列分解为表示上述输入输出装置的输入输出点的状态的多个过程数据，针对上述多个过程数据中的每一个过程数据，将上述多个过程数据中的一个过程数据、数据包接收时刻、以及上述过程数据定义信息建立关联而作为一个过程数据分析信息；

过程数据存储部，存储上述过程数据分析信息；以及

显示部，从存储于上述过程数据存储部的多个过程数据分析信息中检索与指定的变量名一致的信息，并作为时间序列数据而显示。

发明效果

根据本发明，在现有网络中不变更运转中的可编程序控制器以及输入输出装置的设定就能够分析现有成套设备的过程数据。因此，能够短期间且低成本地视觉上掌握成套设备的监视控制状态。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的现有的成套设备监视控制系统以及数据再生装置的概念构成图。

图2是表示输入输出装置所具有的模块的一个例子的图。

图3是表示实施方式1中的数据包的传送的图。

图4是用于说明数据包7的构成的图。

图5是以树状表现了与地址信息相关的模块的数据的图。

图6是用于说明输入输出装置所具有的模块的构成与过程数据的关系的图。

图7是用于说明本发明的实施方式1的数据再生装置1所执行的网络搜索部13的处理例程的流程图。

图8是表示数据再生装置1的硬件构成的一个例子的图。

图9是表示基于单播的数据包的传送的图。

图10是本发明的实施方式2的现有的成套设备监视控制系统以及数据再生装置的概念构成图。

图11是表示实施方式2中的数据包的传送的图。

图12是关于通信处理被优化的成套设备监视控制系统示出数据包的交接的一个例子的图。

图13是本发明的实施方式3的现有的成套设备监视控制系统以及数据再生装置的概念构成图。

图14是用于说明本发明的实施方式3的数据再生装置1所执行的处理例程的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。另外，对各图中共同的要素标注相同的附图标记而省略重复的说明。

实施方式1.

图1是本发明的实施方式1的现有的成套设备监视控制系统以及数据再生装置的概念构成图。

＜现有的成套设备监视控制系统＞

现有的成套设备监视控制系统通过使控制成套设备的可编程逻辑控制器(以下，PLC)2与输入输出装置经由现有网络6连接而构成。

输入输出装置是I/O3以及人机接口(以下，HMI)4。I/O3连接于构成成套设备的硬件设备(传感器，促动器)。HMI4是具备操作人员所操作的监视控制画面的监视控制装置。在监视控制画面上配置显示用品、操作用品。显示用品例如是显示传感器的输出值的软件部件。操作用品例如是对促动器赋予指示值的软件部件。

图2是表示输入输出装置所具有的模块的一个例子的图。图2所示的输入输出装置是I/O3。I/O3具备输入模块A31、输入模块B32、输出模块A33、输出模块B34。输入模块A31以及输入模块B32例如是监视成套设备设备的温度传感器、速度传感器等传感器。输出模块A33以及输出模块B34例如是控制成套设备设备的阀、马达等促动器。

在本说明书中，作为输入输出装置的一个例子，对I/O3进行说明，但输入输出装置也可以是HMI4。在HMI4中，输入模块是显示传感器的输出值的显示用品。输出模块是通过操作人员的操作对促动器输出指示值的操作用品。

现有网络6具备集线器5。集线器5是具备多个端口的网络集线装置。PLC2、I/O3、HMI4分别连接于集线器5的各端口。

＜流经现有网络的数据包＞

在上述那种系统构成中，在现有网络6中，在PLC2与输入输出装置(I/O3，HMI4)之间收发数据包(通信电文)。在本说明书中，数据包指的是信息的传送单位，并不依赖于特定的协议。

图3是表示实施方式1中的数据包的传送的图。如图3所示，从PLC2向I/O3、HMI4发送的数据包7经由集线器5而传递。在实施方式1中，采用了数据包7被广播到连接于集线器5的全部设备的协议。或者，集线器5是将发送到一个端口的数据包7向全部的端口发送中继集线器。因此数据包7到达连接于现有网络6的数据再生装置1。

图4是用于说明数据包7的构成的图。

图4的上侧图示出数据包7的基本构成。数据包7具备头部41与数据部42。头部41中至少储存地址信息。地址信息包含发送源地址43与发送目的地地址44。数据部42中储存排列了表示输入输出装置的输入输出点的状态的过程数据的二进制数据阵列。

图4的中间图示出图3所示的构成中的从I/O3向PLC2发送的数据包7的构成。作为地址信息，发送源地址43被指定I/O3的地址，发送目的地地址44被指定PLC2的地址。地址信息在网络为Ethernet(注册商标)的情况下成为IP地址。

数据部42中储存输入模块A31的数据45和输入模块B32的数据46。起始地址51是数据45的起始地址。起始地址52是数据46的起始地址。数据尺寸61是数据45的数据长度。数据尺寸62是数据46的数据长。

图4的下侧图示出图4所示的构成中的从PLC2向I/O3发送的数据包7的构成。作为地址信息，发送源地址43被指定PLC2的地址，发送目的地地址44被指定I/O3的地址。地址信息在网络为Ethernet(注册商标)的情况下成为IP地址。

数据部42中储存输出模块A33的数据47和输出模块B34的数据48。起始地址53是数据47的起始地址。起始地址54是数据48的起始地址。数据尺寸63是数据47的数据长。数据尺寸64是数据48的数据长。

图5是以树状表现了与地址信息相关的模块的数据的图。

如图5所示，能够将地址信息作为父节点、将模块的数据作为子节点而以树状表现。具体而言，发送源地址43a是I/O3的地址。输入模块A的数据45以及输入模块B的数据46被与发送源地址43a建立关联。发送源地址43b是PLC2的地址。输出模块A的数据47、输出模块B的数据48被与发送源地址43b建立关联。

图6是用于说明输入输出装置所具有的模块的构成与过程数据的关系的图。输入输出装置所具有的模块具有多个输入输出点(输入点与输出点)，一个过程数据对应于一个输入输出点的状态。另外，关于图5，如所述那样，各模块的数据被与地址信息建立关联，因此图6的各输入输出点也被与地址信息建立关联。

图6的上侧图示出输出模块A是具有16点的数字输出的模块的情况下的一个例子。输出模块A的数据47是各输出点中的字节地址(byte address)偏移相同、但位地址(bitaddress)偏移按每1位(bit)不同的数据。

如图6的上侧图所示，输出模块A的数据47能够分为每1输出点的数据(输出模块A的第0个数据47a、输出模块A的第1个数据47b、···、输出模块A的第15个数据47c)来表现。为了区别各数据，变量名71与注释72分别设为不与其他数据重复的字符串。

图6的上侧图中的字节地址偏移73相同。这里，输出模块A的数据47的起始地址53为0，字节地址偏移73也为0。位地址偏移74在各数据中不同，第0个数据47a的位地址偏移74为0，第1个数据47b的位地址偏移74为1，第15个数据的位地址偏移74为15。数据类型75为BOOL。输出模块A的数据尺寸63是从第0个数据47a至第15个数据47c的地址长度。

图6的下侧图是示出输出模块B为具有4点的模拟输出的模块的情况下的一个例子。输出模块B的数据48是各输出点中的字节地址偏移按每2字节不同、且位地址偏移为0的数据。

如图6的下侧图所示，输出模块B的数据48能够分为每1输出点的数据(输出模块B的第0个数据48a、输出模块B的第1个数据48b、···、输出模块B的第3个数据48c)来表现。为了区别各数据，变变量名71与注释72分别设为不与其他数据重复的字符串。

图6的下侧图中的字节地址偏移73按照2字节单位不同。这里，在输出模块B的数据48的起始地址54为10的情况下，第0个数据48a的字节地址偏移73为10，第1个数据48b的字节地址偏移73为12，第3个数据48c的字节地址偏移73为16。位地址偏移74全部为0。数据类型75为INT。输出模块B的数据尺寸64是从第0个数据48a至第3个数据48c的地址长度。

＜数据再生装置＞

返回图1继续说明。数据再生装置1是新连接于在运转中的PLC2与输入输出装置之间收发数据包7的现有网络6的成套设备监视控制系统用数据再生装置。

数据再生装置1具备设定信息存储部10、过程数据定义信息存储部11、过程数据定义信息编辑部12、网络搜索部13、过程数据存储部16、显示部17。

设定信息存储部10预先存储有过滤器与设定信息。过滤器定义了用于捕捉流经现有网络6的特定的流量的格式。设定信息存储部10中定义了由操作人员选择的多个过滤器。

设定信息至少包含将地址信息与多个偏移信息建立了关联的信息。另外，设定信息也可以包含输入输出装置的各模块的构成、数据类型。地址信息如上述那样储存于数据包7的头部41，包含发送目的地地址以及发送源地址。

多个偏移信息是以距离数据部42的起始地址的相对地址来确定划分位置的信息，该划分位置用于分解储存于数据包7的数据部42的二进制数据阵列。偏移信息例如以图6所示的各输出点的数据(例如，第0个目数据47a)中的字节地址偏移73与位地址偏移74的组合而定义。根据偏移信息，能够解释将二进制数据阵列按照每多少位或者每多少字节分解、分解后的各要素(过程数据)应该作为哪个数据类型来处理。

二进制数据阵列排列了表示输入输出装置所具有的输入模块的输入点的状态、输出模块的输出点的状态的过程数据而成。二进制数据阵列是储存于例如图4的下侧图的数据部42的过程数据整体，输出模块A的数据47、输出模块B的数据48是二进制数据阵列的一部分。

数据包7的分析所需的设定信息被从PLC2的工程工具取得。具体而言，是PLC2的地址、输入输出装置的地址(I/O3，HMI4)、输入输出装置的各模块的构成(输入输出点)、字节地址偏移、位地址偏移、以及数据类型。这些是PLC2的编程以及向输入输出装置的数据收发的设计所需的信息，因此必然在工程工具中有记述。根据工程工具的不同，也有能够通过设定信息的导出功能取得的情况。

过程数据定义信息存储部11预先存储了过程数据定义信息。过程数据定义信息是将上述多个偏移信息的一个偏移信息、地址信息、对于一个偏移信息与地址信息的组合唯一的变量名、以及说明变量名的含义的注释建立了关联的信息。即，过程数据定义信息如图6所示，是按照输入输出装置所具有的模块的输入输出点的每一个定义的信息，将设定信息中的地址信息以及一个偏移信息作为关键字来确定。作为图6所示的变量名71，也可以基于网络名、字节地址偏移自动地决定不重复的名称。作为变量名71，也可以使用工程工具中记述的变量名。注释72可以使用工程工具中记述的注释，也可以由手动输入，还可以是空白。

另外，过程数据定义信息所含的变量名和/或注释能够通过由操作人员操作的过程数据定义信息编辑部12来编辑。

网络搜索部13具备过程数据取得部14与过程数据分析部15。网络搜索部13使用从设定信息存储部10取得的过滤器以及设定信息、和从过程数据定义信息存储部11取得的过程数据定义信息，从流经现有网络6的数据包7取得过程数据，分析过程数据，并将分析结果累积于过程数据存储部16。

网络搜索部13捕获与从流经现有网络6的流量中的选择的过滤器一致的格式的数据包7。

过程数据取得部14取得在储存于数据包7的头部的地址信息中没有指定数据再生装置1的数据包。换言之，过程数据取得部14取得在数据包7的头部的发送目的地地址44中指定了PLC2或者输入输出装置(I/O3或者HMI4)的数据包。而且，过程数据取得部14取得在所取得的数据包7的数据部中储存的二进制数据阵列。如上述那样，二进制数据阵列排列了表示输入输出装置所具有的输入模块的输入点的状态、输出模块的输出点的状态的过程数据。

过程数据分析部15基于设定信息，将由过程数据取得部14取得的二进制数据阵列，分解为表示输入输出装置所具有的模块的输入输出点的状态的多个过程数据。如上述那样，设定信息中定义了与数据包7的头部中储存的地址信息建立了关联的多个偏移信息。多个偏移信息是确定了用于分解二进制数据阵列的划分位置的信息，例如定义为，0字节～10字节以1位为单位被划分，10字节～20字节以2字节为单位被划分。划分出的各数据是过程数据。

而且，过程数据分析部15针对多个过程数据的每一个，将多个过程数据中的一个过程数据、数据包接收时刻、以及过程数据定义信息建立关联而作为一个过程数据分析信息。即，表示输入输出装置所具有的模块的输入输出点的各时刻的状态的过程数据与按照每个输入输出点定义的过程数据定义信息(图6)建立关联。另外，作为过程数据分析信息的关键字，可使用过程数据定义信息的变量名71(图6)。

例如，由过程数据分析部15提取出的多个过程数据如图5所示，作为与地址信息建立了关联的模块的数据以树状排列。而且，各个过程数据被与图6所示的过程数据定义信息列表中的地址信息、字节地址偏移73、以及位地址偏移74一致的过程数据定义信息建立关联。

过程数据存储部16存储过程数据分析部15所生成的过程数据分析信息。对于累积于过程数据存储部16的过程数据分析信息，能够将变量名作为关键字而取得各时刻的过程数据。

显示部17从存储于过程数据存储部16的多个过程数据分析信息，检索与指定的变量名一致的信息，并作为时间序列数据而显示。

过程数据存储部16以变量单位(模块的输入输出点单位)累积过程数据，操作人员根据附加于过程数据的变量名、注释选择目标的过程数据。具体而言，操作人员使用后述的图8的键盘28、鼠标29，从图5所示的树显示画面中选择一个模块后，显示图6所示的列表。若从列表选择一个行，则显示部17检索与选择到的行的变量名一致的过程数据分析信息。检索结果以表形式或者图表(graph)形式，将各时刻的过程数据显示于后述的图8的监视器27。在图表形式的显示中，能够利用鼠标29变更图表的显示时间幅度、值的范围宽度。

＜流程图＞

接着，对数据再生装置1的动作进行说明。图7是用于说明本发明的实施方式1的数据再生装置1所执行的网络搜索部13的处理例程的流程图。

在步骤S100中，网络搜索部13从设定信息存储部10读取过滤器以及设定信息，从过程数据定义信息存储部11读取过程数据定义信息。

在步骤S110中，网络搜索部13捕获与选择出的过滤器一致的格式的数据包7。

在步骤S120中，过程数据取得部14判定在步骤S110中捕获的数据包7的头部中储存的发送目的地地址是否是PLC2或输入输出装置(I/O3，HMI4)。在判定条件成立的情况下，接下来执行步骤S130的处理。在判定条件不成立的情况下，返回步骤S110并继续处理。

在步骤S130中，过程数据取得部14取得储存于数据包7的数据部的二进制数据阵列。

在步骤S140中，过程数据分析部15将在步骤S130中取得的二进制数据阵列分解。具体而言，根据设定信息的偏移信息而分解成过程数据。将过程数据数设为N，对索引i设定初始值0。

在步骤S150中，过程数据分析部15使第i个过程数据、数据包接收时刻、以及过程数据定义信息建立关联，生成过程数据分析信息。另外，过程数据定义信息基于在步骤S110中捕获的数据包的头部中储存的地址信息、和在步骤S140中使用的设定信息的偏移信息而被确定。

在步骤S160中，网络搜索部13使在步骤S150中生成的过程数据分析信息存储于过程数据存储部16。

在步骤S170中，网络搜索部13将索引i加1。

在步骤S180中，网络搜索部13判定索引i是否为过程数据数N以上。在判定条件成立的情况下，能够判断出数据包7的数据部中储存的全部的过程数据的分析已完成，因此结束本例程。另一方面，在判定条件不成立的情况下，返回到步骤S150并继续进行处理。

在其他例程中，显示部17以操作人员所选择的变量名，检索累积于过程数据存储部16的过程数据分析信息。显示部17以表形式或者图表形式，使作为检索结果的各时刻的过程数据显示于后述的图8的监视器27。

＜效果＞

如以上说明那样，根据本发明的实施方式1的数据再生装置1，无需变更运转中的PLC2的程序、输入输出装置的设定，就能够取得现有网络6中广播发送的具有经时变化的数据来作为过程数据。另外，取得的各时刻的过程数据能够被与输入输出装置所具有的模块的输入输出点建立关联，并以表形式或图表形式显示。

因此，根据数据再生装置1，无需使现有的成套设备监视控制系统的通信负荷增大，就能够短期间且低成本地视觉上直观地掌握成套设备的监视控制状态。

＜数据再生装置1的硬件构成例＞

图8是表示数据再生装置1的硬件构成的一个例子的图。数据再生装置1具备处理器21、作为短期存储装置的存储器22、硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)等作为长期存储装置的存储机构23、外部设备接口部24、以及网络接口部25、以及内部总线26。处理器21、存储器22、存储机构23、外部设备接口部24、网络接口部25经由内部总线26而相互连接。

存储器22被用作在处理器21执行各种程序时将数据暂时存储或展开等的运算区域部。

存储机构23具有程序存储部23a和数据存储部23b。程序存储部23a储存操作系统(OS)、在OS上执行的各种程序。数据存储部23b作为图1所示的设定信息存储部10、过程数据定义信息存储部11、过程数据存储部16发挥功能。数据存储部23b预先存储过滤器、设定信息、过程数据定义信息，累积网络接口部25所接收到的数据包7以及过程数据分析部15所生成的过程数据分析信息。

另外，在图8中，程序存储部23a以及数据存储部23b设于一个存储机构23之中，但程序存储部23a与数据存储部23b也可以分别设于不同的存储机构。

处理器21通过执行存储于存储机构23的程序存储部23a的各种程序，从而作为图1所示的数据再生装置1的各部而发挥功能。具体而言，处理器21通过执行程序，从而作为过程数据定义信息编辑部12、网络搜索部13、过程数据取得部14、过程数据分析部15、以及显示部17发挥功能。

外部设备接口部24是用于将监视器27、键盘28、鼠标29等外部设备与数据再生装置1连接的接口。

网络接口部25是用于将现有网络6(集线器5)与数据再生装置1连接的接口。数据包7由网络接口部25接收。

关于以上说明的数据再生装置1的硬件构成例，在以下的实施方式中也相同。

实施方式2.

接下来，参照图9～图11对本发明的实施方式2进行说明。在本实施方式中，使图10所示的构成中的网络搜索部13执行图7的例程。

[实施方式2中的特征的控制]

上述实施方式1在成套设备监视控制系统中如图3所示那样以广播发送的数据包作为对象。图9是表示基于单播(unicast)的数据包的传送的图。在单播中，数据包仅被发送到发送目的地地址所指定的设备，不被发送到其他的设备。在图9所示的例子中，从PLC2向I/O3发送的数据包7不向数据再生装置1、HMI4发送。实施方式2在成套设备监视控制系统中以通过单播发送的数据包作为对象。

图10是本发明的实施方式2的现有的成套设备监视控制系统以及数据再生装置的概念构成图。实施方式2的数据再生装置1与实施方式1相同。

图10所示的现有的成套设备监视控制系统除了作为网络集线装置的集线器5具备通常端口8a与镜像端口8b两方这一点之外，与图1所示的构成相同。PLC2、I/O3、HMI4连接于通常端口8a，数据再生装置1连接于镜像端口8b。

镜像端口8b具备对通常端口8a所收发的数据进行镜像的功能。镜像指的是将如单播那样发送到特定的连接目的地的数据包7复制而向被镜像设定的端口转制的功能。一般来说，镜像大多为了在网络的异常诊断时等确认各设备间的数据包而利用。

图11是表示实施方式2中的数据包的传送的图。如图11所示，若对已被镜像设定的镜像端口8b连接数据再生装置1，则从PLC2向I/O3发送的数据包7向I/O3发送，并且也从镜像端口8b向数据再生装置1发送。同样，从PLC2向HMI4发送的数据包7向HMI4发送，并且也从镜像端口8b向数据再生装置1发送。

数据再生装置1的构成与实施方式1相同，经由镜像端口8b接收到的数据包7在网络搜索部13中被处理，过程数据分析信息累积于过程数据存储部16(图7)。

＜效果＞

如以上说明那样，根据实施方式2，通过利用能够镜像设定的集线器5，无需变更运转中的PLC2的程序、输入输出装置的设定，就能够取得在现有网络6中以单播发送的过程数据。另外，取得的各时刻的过程数据被与输入输出装置所具有的模块的输入输出点建立关联，能够以表形式或图表形式显示。

因此，根据数据再生装置1，无需使现有的成套设备监视控制系统的通信负荷增大，就能够短期间且低成本地视觉上直观地掌握成套设备的监视控制状态。

实施方式3.

接下来，参照图12～图14对本发明的实施方式3进行说明。在本实施方式中，使图13所示的构成中的网络搜索部13执行图14的例程。

在实施方式1以及实施方式2中，每次发送的数据包的头部含有包含发送目的地地址的地址信息、数据尺寸、数据类型，因此能够进行数据包的分析。然而，每次发送的数据包中含有相同内容的地址信息、数据尺寸、数据类型意味着发送数据尺寸变大，发送处理花费时间，因此不能说是高效的通信处理。因此优选的是，关于地址信息、数据尺寸、数据类型的信息仅在通信开始时PLC与输入输出装置相互执行连接目的地确认处理时发送，在连接目的地确认处理后，数据包的头部ID化而缩短，仅发送ID与过程数据从而使通信处理优化。

因此，在实施方式3中，能够取得具有这种通信机制的流经现有网络6的过程数据而不需要变更运转中的PLC2的程序、输入输出装置的设定。

图12是关于通信处理被优化的成套设备监视控制系统、示出数据包的交接的一个例子的图。作为从PLC2向I/O3发送过程数据之前的连接目的地确认处理，执行发送目的地确认用的通信处理81以及发送目的地确定用的通信处理82。

首先，执行发送目的地确认用的通信处理81。在发送目的地确认用的通信处理81中，连接于现有网络6的设备相互确定通信目的地的设备。仅与通信目的地条件一致的设备返回响应，从而进行设备的确定。通信目的地条件中使用发送目的地的设备ID以及设备制造商ID等。

接下来，对通信目的地条件一致的设备，执行发送目的地确定用的通信处理82。在发送目的地确定用的通信处理82中，收发地址信息、数据尺寸、数据类型，决定与它们建立了关联的数据包的固有ID。

在连接目的地确认处理后，执行数据输入输出用的通信处理83。在数据输入输出用的通信处理83中，将数据包的固有ID作为关键字，相互发送过程数据。具体而言，PLC2以及输入输出装置将固有ID存储于数据包的头部、将二进制数据阵列储存于数据部而进行收发。如实施方式1中所述，二进制数据阵列排列有表示输入输出装置所具有的输入模块的输入点的状态、输出模块的输出点的状态的过程数据。

在实施方式3中，需要对实施方式2追加将用于连接目的地确认处理的数据包的接收处理和各种通信处理分类，根据通信处理来变更数据的分析方法而处理的条件分支。

图13是本发明的实施方式3的现有的成套设备监视控制系统以及数据再生装置的概念构成图。图13所示的数据再生装置1除了对网络搜索部13追加了连接目的地确认分析部18这一点之外，与图10所示的构成相同。即，与实施方式2相同，PLC2、I/O3、HMI4连接于通常端口8a，数据再生装置1连接于镜像端口8b。因此，从PLC2向I/O3发送的数据包7向I/O3发送，并且也从镜像端口8b向数据再生装置1发送。同样，从PLC2向HMI4发送的数据包7向HMI4发送，并且也从镜像端口8b向数据再生装置1发送。

连接目的地确认分析部18取得在PLC2与输入输出装置(I/O3，HMI4)的连接目的地确认处理中决定的、至少与地址信息建立了关联的固有ID，将固有ID与设定信息建立关联。如在实施方式1中所述，设定信息是将地址信息与多个偏移信息建立了关联的信息，存储于设定信息存储部10。连接目的地确认分析部18将与固有ID建立了关联的地址信息作为关键字，取得包含该地址信息的设定信息，将固有ID与设定信息建立关联。由此，过程数据分析部15能够根据数据包所含的固有ID参照设定信息来分析过程数据。

＜流程图＞

图14是用于说明本发明的实施方式3的数据再生装置1所执行的处理例程的流程图。

在步骤S200中，执行初始化处理。数据包的固有ID在PLC2的电源ON/OFF时、网络电缆的装拆时通过通信初始化而变更，因此在数据再生装置1中也执行初始化处理。

接下来，在步骤S210中，数据再生装置1为了确保储存发送目的地确认用的通信处理81的数据的区域，进行发送目的地确认用通信处理的预先准备。在数据存储部23b中准备了储存数据的区域。

接下来，在步骤S220中，数据再生装置1为了确保储存发送目的地确定用的通信处理82的数据的区域，进行发送目的地确定用通信处理的预先准备。在数据存储部23b中准备了储存数据的区域。

接下来，在步骤S230中，网络搜索部13以仅接收发送目的地确认用的数据包或发送目的地确定用的数据包的方式设定过滤器。确定了数据包的格式的过滤器存储于设定信息存储部10。

接下来，在步骤S240中，网络搜索部13待机至接收数据包为止。

在接收到数据包的情况下，在步骤S250中，网络搜索部13判定接收到的数据包的格式是否与过滤器一致。在判定条件成立的情况下，接下来执行步骤S260的处理。另一方面，在判定条件不成立的情况下，返回步骤S240并继续处理。

在步骤S260中，网络搜索部13执行数据包的分类处理。将数据包分类为发送目的地确认用的数据包或发送目的地确定用的数据包。发送目的地确认用的数据包被储存于储存发送目的地确认用的通信处理81的数据的区域。发送目的地确定用的数据包被储存于储存发送目的地确定用的通信处理82的数据的区域。

在步骤S270中，判定结束条件是否已成立。数据包的接收与分类处理被持续至结束条件成立为止。结束条件在从开始起经过了几十秒等的设定时间的情况下、或从开始到接收的数据包数超过了几千～几万等上限的情况下成立。若该结束条件的判定处理成立，则实施方式3的数据包的分析所需的收集处理完成。

在步骤S280中，连接目的地确认分析部18将固有ID与设定信息建立关联。在步骤S260中储存的发送目的地确定用的通信处理82的数据中包含与地址信息、数据尺寸、以及数据类型建立了管理的固有ID。连接目的地确认分析部18将固有ID和包含与固有ID相关的地址信息的设定信息建立关联。之后，结束本例程。

之后，在其他的例程中，网络搜索部13接收图12的数据输入输出用的通信处理83的数据包。数据包中储存有固有ID和排列了过程数据的二进制数据阵列。过程数据分析部15基于与固有ID建立了关联设定信息，将二进制数据阵列分解为多个过程数据。而且，过程数据分析部15关于多个过程数据的每一个，将多个过程数据的一个过程数据、数据包接收时刻、以及上述过程数据定义信息建立关联而作为一个过程数据分析信息。过程数据分析信息被累积于过程数据存储部16。具体而言，执行与图7的步骤S130～步骤S180同等的处理。

＜效果＞

根据本发明的实施方式3，在通信处理被优化的成套设备监视控制系统中，无需变更运转中的PLC2的程序、输入输出装置的设定，就能够取得在现有网络6中通过单播发送的过程数据。另外，取得的各时刻的过程数据被与输入输出装置所具有的模块的输入输出点建立关联，能够以表形式或图表形式显示。

因此，根据数据再生装置1，无需使现有的成套设备监视控制系统的通信负荷增大，就能够短期间且低成本地视觉上直观地掌握成套设备的监视控制状态。

附图标记说明

1 数据再生装置

2 可编程逻辑控制器(PLC)

3 I/O

4 人机接口(HMI)

5 集线器

6 现有网络

7 数据包

8a 通常端口

8b 镜像端口

10 设定信息存储部

11 过程数据定义信息存储部

12 过程数据定义信息编辑部

13 网络搜索部

14 过程数据取得部

15 过程数据分析部

16 过程数据存储部

17 显示部

18 连接目的地确认分析部

21 处理器

22 存储器

23 存储机构

23a 程序存储部

23b 数据存储部

24 外部设备接口部

25 网络接口部

26 内部总线

27 监视器

28 键盘

29 鼠标

31，32 输入模块A，输入模块B

33，34 输出模块A，输出模块B

41 头部

42 数据部

43，43a，43b 发送源地址

44 发送目的地地址

45，46 输入模块A的数据，输入模块B的数据

47，48 输出模块A的数据，输出模块B的数据

51，52，53，54 起始地址

61，62，63，64 数据尺寸

71 变量名

72 注释

73 字节地址偏移

74 位地址偏移

75 数据类型

81 发送目的地确认用的通信处理

82 发送目的地确定用的通信处理

83 数据输入输出用的通信处理

Claims (3)

1.一种成套设备监视控制系统用数据再生装置，新连接于在运转中的可编程逻辑控制器与输入输出装置之间收发数据包的现有网络上，其特征在于，具备：

设定信息存储部，存储将地址信息和多个偏移信息建立了关联的设定信息，该地址信息包含发送目的地地址以及发送源地址且储存于上述数据包的头部，该多个偏移信息以距离上述数据部的起始地址的相对地址，确定了用于对储存于上述数据包的数据部的二进制数据阵列进行分解的划分位置；

过程数据定义信息存储部，存储过程数据定义信息，该过程数据定义信息针对上述多个偏移信息中的每一个偏移信息，将上述多个偏移信息中的一个偏移信息、上述地址信息、对于上述一个偏移信息与上述地址信息的组合唯一的变量名、以及说明上述变量名的含义的注释建立了关联；

过程数据定义信息编辑部，能够编辑上述过程数据定义信息所含的上述变量名和/或上述注释；

过程数据取得部，取得流经上述现有网络的数据包中的、在储存于数据包的头部的上述地址信息中没有指定上述成套设备监视控制系统用数据再生装置的数据包，并取得在上述取得的数据包的数据部中储存的上述二进制数据阵列；

过程数据分析部，基于上述设定信息，将由上述过程数据取得部取得的上述二进制数据阵列分解为表示上述输入输出装置的输入输出点的状态的多个过程数据，针对上述多个过程数据中的每一个过程数据，将上述多个过程数据中的一个过程数据、数据包接收时刻、以及上述过程数据定义信息建立关联而作为一个过程数据分析信息；

过程数据存储部，存储上述过程数据分析信息；以及

显示部，从存储于上述过程数据存储部的多个过程数据分析信息中检索与指定的变量名一致的信息，并作为时间序列数据而显示。

2.如权利要求1所述的成套设备监视控制系统用数据再生装置，其特征在于，

上述现有网络具备网络集线装置，该网络集线装置具有通常端口和对上述通常端口所收发的数据进行镜像的镜像端口，

上述可编程逻辑控制器连接于上述通常端口，上述数据再生装置连接于上述镜像端口。

3.如权利要求2所述的成套设备监视控制系统用数据再生装置，其特征在于，

具备连接目的地确认分析部，该连接目的地确认分析部取得在上述可编程逻辑控制器与上述输入输出装置的连接目的地确认处理中被决定的、至少与上述地址信息建立了关联的固有ID，并将上述固有ID与上述设定信息建立关联，

在上述连接目的地确认处理后，上述可编程逻辑控制器以及上述输入输出装置收发将上述固有ID附加于上述二进制数据阵列后的数据包，

上述过程数据分析部基于与上述固有ID建立了关联的上述设定信息，将上述二进制数据阵列分解为表示上述输入输出装置的输入输出点的状态的多个过程数据，针对上述多个过程数据中的每一个过程数据，将上述多个过程数据中的一个过程数据、数据包接收时刻、以及上述过程数据定义信息建立关联而作为一个过程数据分析信息。