JP2000235412A

JP2000235412A - ロギング装置

Info

Publication number: JP2000235412A
Application number: JP3511099A
Authority: JP
Inventors: Tomoki Ishizawa; 智樹石沢
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2000-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、監視対象設備を制御する制御手段
（ＰＬＣ）の内部バスから信号を直接取出すことに着目
し、内部バスから信号を直接取出すことによりＰＬＣデ
ータをサイクルタイムレベル（最短時間の高速データ収
集化）でロギングすることができるロギング装置を提供
することを目的としている。【解決手段】この発明は、監視対象設備の動作状態を時
間的推移にしたがって記録するロギング装置であって、
上記監視対象設備を制御する制御手段の内部バスに、直
接接続して内部バスの信号を取出すロギングデータ収集
手段を備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動化された製
造装置等の監視対象設備を保守管理するためのロギング
装置に関し、さらに詳しくは監視対象設備のデータをサ
イクルタイムレベルで容易にロギングすることができる
ロギング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種のロギング装置は監視対
象設備のトラブル発生原因の解析、保守改善の拠り所の
一つとして利用され、そのためには監視対象設備がどの
ように動いたかの稼働状態を正確に知る必要がある。こ
の実現手段として、例えば当出願人が先に出願した特願
平１０−１３３９７２号が存在する。

【０００３】これは、図１に示すように、ロギング対象
である監視対象設備１１をＰＬＣ（プログラマブル・ロ
ジック・コントローラ）１２によって制御し、この制御
したＰＬＣのデータを、ＰＬＣのデータ通信手段１３を
介してロギング装置１４に収集し、またカメラ１５やマ
イクロホン１６で取得した監視対象設備１１のデータを
ロギング装置１４に導いて記録している。そして、デー
タの再生要請に応じてロギング装置１４で記録したＰＬ
Ｃの内部情報と、画像情報及び音響情報との各データを
同期してディスプレイ１７及びスピーカ１８で再生して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ＰＬＣのデー
タ通信手段１３は、ＲＳ−２３２Ｃ、ＲＳ−４２２等の
汎用シリアル通信、またはＰＬＣのアーキテクチャに依
存した専用の通信インターフェースであるため、このＰ
ＬＣのデータ通信手段１３の転送処理性能が遅いだけで
なく、この通信処理時にオーバーヘッドタイムを要して
データ転送が遅くなり、現状ではデータ転送性能に限界
が生じ、ロギング装置１４の高速データ収集化を実現で
きなかった。

【０００５】そこでこの発明は、監視対象設備を制御す
る制御手段（ＰＬＣ）の内部バスから信号を直接取出す
ことに着目し、内部バスから信号を直接取出すことによ
りＰＬＣデータをサイクルタイムレベル（最短時間の高
速データ収集化）でロギングすることができるロギング
装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
監視対象設備の動作状態を時間的推移にしたがって記録
するロギング装置であって、上記監視対象設備を制御す
る制御手段の内部バスに、直接接続して内部バスの信号
を取出すロギングデータ収集手段を備えたことを特徴と
する。

【０００７】請求項２記載の発明は、ロギングデータ収
集手段がデータ収集した内部バスの信号を監視手段によ
り監視することを特徴とする。

【０００８】請求項３記載の発明は、制御手段の実行サ
イクル開始時点を自動的に判定する判定手段を備えたロ
ギングデータ収集手段であることを特徴とする。

【０００９】請求項４記載の発明は、内部バスの入出力
信号をロギングトリガに設定したロギングデータ収集手
段であることを特徴とする。

【００１０】

【発明の作用及び効果】この発明によれば、監視対象設
備を制御する制御手段の内部バスに、直接接続して内部
バスの信号を取出すロギングデータ収集手段を備えてデ
ータ収集する構成のため、このロギングデータ収集手段
を備えたロギング装置は、制御手段のデータを最短時間
でデータ収集するサイクルタイムレベルでロギングする
ことができる。

【００１１】したがって、既存の転送処理性能の遅いデ
ータ通信手段に代えて、データ収集能力の限界を超えた
高速データ収集化を実現でき、監視対象設備のロギング
を高精度化できる。例えば、監視対象設備に異常が発生
した場合であれば、その時点のサイクルタイムレベルの
稼働情報から、そのときの状態値と状態遷移タイミング
の両側面から異常現象を正しく分析することができ、シ
ーケンスプログラムと照合して、その後の保守改善等を
効率よく行うことができる。

【００１２】また、ロギングデータ収集手段に、データ
収集した内部バスの信号を監視する監視手段を備えた場
合は、この内部バスの信号から内部バスサイクルを常時
監視できるため、ＣＰＵに対する負担を一切かけずに制
御手段のデータを監視でき、さらにユーザプログラムに
データロギング用の処理を追加せずにロギングできるた
め、ユーザ負担が発生せず、プログラム領域などの制御
手段のリソースも圧迫しない利点がある。

【００１３】さらに、ロギングデータ収集手段に、制御
手段の実行サイクル開始時点を自動的に判定する判定手
段を備えた場合は、この制御手段の実行サイクル開始時
点を自動的に判定することができるため、制御手段内の
ＣＰＵの実行サイクルに同期させてロギングすることが
でき、ＣＰＵの実行サイクル内でのデータ分析の確認が
容易に行える。

【００１４】さらに、内部バスの入出力信号をロギング
トリガに設定した場合は、ロギング対象となる監視対象
設備の接点データの状態変化や時系列パターンのマッチ
ングをトリガに設定できるため、効率よくロギングを開
始することができる。

【００１５】

【実施例】この発明の実施例を以下図面に基づいて詳述
する。図２はＰＬＣのロギングデータを収集するロギン
グユニットの一体化接続タイプを示し、このロギングユ
ニット２１は、制御盤の中のＰＬＣ２２の空きスロット
２３に装填して一体に取付けられ、ＰＬＣ２２との間の
省配線化を図っている。

【００１６】ロギングユニット２１は縦長の箱形状を有
し、前面にログファイル蓄積状態通知装置２４と、ロギ
ング設定入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）２５と、ロギ
ングデータ出力Ｉ／Ｆ２６とを有し、後面（ＰＬＣ装着
側）に内部バス接続Ｉ／Ｆ２７を有している。

【００１７】ログファイル蓄積状態通知装置２４は、Ｌ
ＥＤ、ランプ、接点、ブザー、表示器等の通知部材の一
つを備えて構成され、ログファイルの空き領域がなくな
ったことを検出したとき、あるいはログファイルの空き
領域が、設定された閾値を下回ったとき、その通知手段
としてユーザに報知する。また、空き容量の状態以外
に、空き容量不足になったときの時刻もユーザに表示し
て通知することもできる。

【００１８】ロギング設定入力Ｉ／Ｆ２５は、通信Ｉ／
Ｆ、端子台、設定スイッチ等を使用して、記録条件の設
定や記録トリガを外部から入力するためのものである。

【００１９】ロギングデータ出力Ｉ／Ｆ２６は、リムー
バブルストレージ、ホストコンピュータとの通信Ｉ／
Ｆ、ＣＲＴ出力Ｉ／Ｆ、ＬＡＮＩ／Ｆの一つあるいは複
数を組合せて構成し、記録トリガを蓄積したロギングデ
ータを外部に移動または表示出力するものであって、こ
のログデータを解析して監視対象設備に発生したトラブ
ルの保守に役立てる。

【００２０】内部バス接続Ｉ／Ｆ２７は、ＰＬＣのバッ
クプレーン上に配線されている内部バスコネクタ２８に
差込み式に対応し、ロギングユニット２１をＰＬＣ２２
の空きスロット２３に装填するとき、電気的に対応して
接続するためのものである。

【００２１】図３はロギングユニットのケーブル接続タ
イプを示し、このロギングユニット３１はＰＬＣ３２を
備えた制御盤の外部に分離して設置する場合に適用さ
れ、ロギングユニット３１の内部バス接続Ｉ／Ｆ３３
と、ＰＬＣ３２の内部バスコネクタ３４との間を内部バ
ス接続ケーブル３５で接続して構成するタイプであり、
ＰＬＣ３２の空きスロット３６がある場合に利用され
る。

【００２２】図４はロギングユニットの分岐接続タイプ
を示し、このロギングユニット４１はＰＬＣ４２に空き
スロットがない場合に利用され、このときはＰＬＣ４２
の内部のＩ／Ｏユニットとバックプレーンとの間に同配
線構造のサブバックプレーン４３を介在させて、その下
部を外方に取出し、この取出したサブバックプレーン４
３の内部バスコネクタ４４と、ロギングユニット４１の
内部バス接続Ｉ／Ｆ４５との間を内部バス接続ケーブル
４６で接続して構成するタイプであり、この場合は空き
スロットの有無にかかわらずロギングユニット４１を接
続利用することができる。

【００２３】図５はロギングユニット２１の制御回路ブ
ロック図を示し、このロギングユニット２１は、ＰＬＣ
バスＩ／Ｆ５１と、入力制御部５２と、トリガ検知部５
３と、記録条件設定部５４と、データ編集部５５と、一
時ファイル５６と、ログファイル５７と、ログ転送部５
８と、ログ加工表示部５９とを備えて構成される。

【００２４】ＰＬＣバスＩ／Ｆ５１は、ＰＬＣ内部のＣ
ＰＵバス信号やＩ／Ｏバス信号に接続してバススヌープ
（バスの監視）を行い、主にＣＰＵバスからはＰＬＣの
ＣＰＵユニット上の時計データを取得すると共に、Ｉ／
Ｏバスからはロギング対象であるＰＬＣのＩ／Ｏ接点デ
ータ（以下、ＣＩ／Ｏと称す）を常時取得し、入力制御
部５２の指示にしたがって、それらを一時ファイル５６
にデータ転送し、格納する。

【００２５】ところで、ロギングユニット２１はバスバ
ッファ機能、バスサイクル認識機能、スロットアドレス
／物理アドレス／データの各ライトバッファ機能を備え
ており、ＰＬＣのＩ／Ｏユニットのようなバスマスタま
たはバススレーブ機能は持たない。このため、このロギ
ングユニット２１はＰＬＣのＣＰＵユニットからは認識
不能のユニットとなり、この結果、このロギングユニッ
トを接続することに伴うシーケンスプログラムの修正追
加は不要となり、バスサイクル数やサイクルタイムへの
影響を与えずに済む。

【００２６】入力制御部５２は、取得したＣＩ／Ｏをサ
イクルタイム毎に一時ファイルにリングバッファ形式に
て記録させる。トリガ検知部５３は、外部トリガ信号の
入力やトリガ条件の成立を検出し、ログファイル５７へ
の蓄積指示を入力制御部５２に通知し、通知終了後は自
己リセットして、次のトリガ信号の検知に備える。

【００２７】記録条件設定部５４は、以下の項目のユー
ザの記録条件を設定する。Ａ、トリガ条件（トリガ入力前のデータを記録／トリガ
入力前後のデータを記録／トリガ入力後のデータを記
録）Ｂ、トリガ入力信号種別（外部トリガ信号／内部ＣＩ／
Ｏ信号）Ｃ、トリガ入力信号形態（オンオフ／時系列パターン）Ｄ、オンオフ指定時の発火論理（Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ）Ｅ、時系列パターン指定時の時系列参照パターンＦ、記録時間これらの設定条件は予めトリガ検知部５３、入力制御部
５２、データ編集部５５に通知して、それらの各種設定
条件に反映される。

【００２８】データ編集部５５は、記録トリガを受けて
一時ファイル５６からデータを取出し、時刻やファイル
サイクル等の管理情報を添付してログファイル５７を作
成する。その際に物理アドレスデータを論理アドレスデ
ータに変換させてもよい。

【００２９】一時ファイル５６は、サイクルタイム毎の
ＣＩ／Ｏを揮発性・不揮発性を問わずリングバッファ状
に常時ログする。ログファイル５７は、不揮発性メディ
アまたはバッテリバックアップされた記憶手段にて実装
された、ユーザが参照すべきロギングデータを格納す
る。ログ転送部５８は、通信Ｉ／Ｆに該当し、データ編
集部５５が編集を終えたログファイルの内容をパソコン
やＰＬＣツール等のユニットの外部に転送する。

【００３０】ログ加工表示部５９は、ログ内容をタイミ
ングチャートやリスト状に加工し、ある部分の拡大表示
や分割表示を行う。また、ディスプレイ６０への出力Ｉ
／Ｆを備えている。そのため、ロギングした物理アドレ
スデータを論理アドレスデータに変換する手段や外部か
らパソコンや専用ツール等を介してログデータの加工条
件や表示様式等の設定をオンラインで入力／変更する機
能がある。これによって、その都度、表示を変更許容す
る。

【００３１】図６は図５のログ転送部５８を省略したロ
ギングユニット６１の制御回路ブロック図を示し、この
ロギングユニット６１の場合はログ転送部５８がなくて
もログ加工表示部５９を介してデータを取出すことがで
きる。

【００３２】図７は図５のログ加工表示部５９を省略し
たロギングユニット７１の制御回路ブロック図を示し、
このロギングユニット７１の場合はログ加工表示部５９
がなくてもログ転送部５８を介してデータを取出すこと
ができる。

【００３３】図８は図５のログ転送部５８とログ加工表
示部５９とを省略したロギングユニット８１の制御回路
ブロック図を示し、このロギングユニット８１の場合は
ログファイル５７をロギングユニット８１の外部に取出
すことを考慮したものであって、例えばログファイル５
７自身がＰＣカードのようなリムーバブル（取外し可
能）なストレージとして実現される。このストレージの
抜差しに関しては、ラインを止めずに利用できるように
電源を入れた状態で抜差し許容する活線挿抜機能を含ん
でもよい。

【００３４】図９は図５のログファイル５７を取外し可
能に構成したロギングユニット９１の制御回路ブロック
図を示し、このロギングユニット９１の場合はログ転送
部５８やログ加工表示部５９はそのままでログファイル
５７のみをロギングユニット９１の外部に取出すことを
考慮したものであり、同様にログファイル５７自身がＰ
Ｃカードのようなリムーバブルなストレージとして実現
される。

【００３５】このように構成されたロギングユニットの
基本的な動きを制御する入力制御部５２の制御動作を図
１０のフローチャートを参照して説明する。今、ロギン
グユニットを起動すると、これに伴って初期化が実行さ
れる。先ず、各バッファ、レジスタ類をクリアし、さら
に記録条件設定部５４から記録条件を読込み、関連部位
を初期設定する（ステップｎ1 ）。

【００３６】その後、バスサイクルをスヌープして実行
サイクル開始時点を検出（イニシャルアドレスの判定処
理）する。この場合、ログファイル５７として残すべき
一時ファイル５６の作成のためではなく、実行サイクル
間の切れ目を判定し、イニシャルアドレスを特定するた
めに行い（ステップｎ2 ）、イニシャルアドレスレジス
タ内のイニシャルアドレスデータと照合することによ
り、次の実行サイクル開始時点を検出する（ステップｎ
3 ）。

【００３７】実行サイクル開始時点を検出すれば、ＰＬ
ＣバスＩ／Ｆ５１によりＰＬＣの内部バスのバススヌー
プを行い、バッファリングし（ステップｎ4 ）、入力制
御部５２の指示にしたがって一時ファイル５６にリング
バッファ形式で記録する（ステップｎ5 ）。

【００３８】続いて、次実行サイクル開始時点か否かを
検出し、イニシャルアドレスレジスタ内のイニシャルア
ドレスデータと照合することにより次実行サイクル開始
時点を検出する。この場合、次実行サイクル開始時点の
判定処理の発生は、現実行サイクル終了時点及び現実行
サイクルのレコードが出来上ることを意味している（ス
テップｎ6 ）。

【００３９】次実行サイクル開始時点を検出すれば、ト
リガ入力があるか否かを確認し、トリガ入力がなければ
ステップｎ4 に戻り、繰返しトリガ入力をチェックする
（ステップｎ7 ）。

【００４０】このとき、トリガ入力があれば（トリガの
記録条件設定が「トリガ前」に設定されている場合）、
直ぐにステップｎ12にジャンプしてデータ編集部５５に
対し、完了通知データと完了時のレコード情報（例えば
実行サイクル番号や記録時刻等の完了時のレコードを特
定できるデータ）を通知する。

【００４１】ところで、トリガの記録条件設定が「トリ
ガ前後」、「トリガ後」に設定されている場合は、トリ
ガ後に対するバススヌープを行ってバッファリングし
（ステップｎ8 ）、そのデータを一時ファイル５６にリ
ングバッファ形式で記録する（ステップｎ9 ）。

【００４２】そして、次実行サイクル開始時点を待ち
（ステップｎ10）、次実行サイクル開始時点を検出すれ
ば、トリガ後に対する設定記録時間分のレコードを一時
ファイルに記録する（ステップｎ11）。

【００４３】そのトリガに対する記録が終了すれば、一
時ファイル上のリングバッファの記録終了位置をデータ
編集部５５に通知し、通知後は再びステップｎ4 に戻っ
て繰返しトリガ入力に応じたデータを記録する（ステッ
プｎ12）。

【００４４】ところで、前述したＰＬＣバスＩ／Ｆ５１
でのバススヌープについて説明すると、このＰＬＣバス
Ｉ／Ｆ５１にてＩ／Ｏバス上のアドレス線、データ線の
状態を常時バッファリングする。これには、常時バスサ
イクル動作が発生しているか否かを監視し、同一バスサ
イクル中のアドレス情報とデータ情報をそれぞれバスサ
イクル毎にセットでバッファリングする。

【００４５】また、バスサイクルの開始を検知するに
は、ＰＬＣの内部バス仕様のバスサイクル認識手段を用
いる。例えば、バスサイクルの開始を意味する信号がア
クティブになったときを監視したり、アドレス線やアド
レスストローブ信号、他のコントロール信号が同時にア
クティブになったときをバスサイクル開始の合図として
定めて監視することによりバスサイクルの開始を認識す
る。このバスサイクル開始の認識後は、アドレス線上の
アドレスデータと、データ線上の接点データをロギング
対象としてバススヌープとバッファリングを継続する。

【００４６】次に、ロギングユニットのデータ編集処理
動作を図１１のフローチャートを参照して説明する。
今、ロギングユニットが起動されると、これに基づいて
各バッファ、レジスタ類がクリアされ、また関連部位が
初期設定される（ステップｎ21）。この初期設定後は記
録完了通知がくるのを確認し、入力制御部５２の指示に
したがって記録完了通知が通知されたか否かを判定する
（ステップｎ22）。

【００４７】記録完了通知がない場合は、記録完了通知
が来るまで待機状態となり、ポーリングや割込み等の技
術によって通知を監視することができる。そして、記録
完了通知があると、「トリガ前」、「トリガ前後」、
「トリガ後」のいずれかのリングバッファ形式の記録完
了レコード位置を認識し（ステップｎ23）、認識した記
録完了レコード位置に応じたヘッダ情報を書込み（ステ
ップｎ24）、ログファイル移し替え分の記録開始レ
コード位置をリングバッファから特定して読込んだ後
（ステップｎ25）、その読込んだ記録開始レコード位置
をログファイル５７に書込む（ステップｎ26）。

【００４８】そして、設定した記録時間に対し、トリガ
受付け時刻とレコード時刻との差を求めて記録時間を満
たしたか否かを判定する等の終了レコード判定方法によ
りログファイル移し替え分の終了レコードを判定すれ
ば、一トリガに対するデータ収集を終了する（ステップ
ｎ27）。

【００４９】これに対し、ログファイル移し替え分の終
了レコードを判定できなければ、リングバッファの次の
レコードを読込み、終了レコードを読込むまで実行する
（ステップｎ28）。

【００５０】次に、ＣＰＵ実行サイクル開始時点の検出
処理（イニシャルアドレスの検出処理）について述べる
と、ＰＬＣデータをロギングする最終目的は、ＰＬＣで
制御されている監視対象設備の保守を効率化するための
入力情報を得ることである。このため、ＰＬＣの最短実
行時間単位である実行サイクル周期毎の接点情報収集が
必要となり、ロギングデータをサイクルタイム単位で扱
う必要がある。また、この場合、ロギング処理だけのた
めにシーケンスプログラムの追加などのＰＬＣリソース
やユーザに負担をかけないようにすることが特徴であ
り、また重要な狙いであるため、実行サイクル単位での
データ取得を実現するには、一切の負担なしで実行サイ
クル（または各実行サイクルの開始時点）を知るための
工夫が必要である。

【００５１】以下、その実行サイクルを知る実現方法と
その説明を行う。先ず、ＣＰＵユニットの実行サイクル
そのものについて図１２を参照して説明する。図１２は
ＰＬＣにおけるシーケンス処理の一実行サイクルの動作
説明をタイムチャートで示し、この一実行サイクルの最
初の時期はＰＬＣの全入力接点のデータを読取るＩＮリ
フレッシュ処理が実行される。このＩＮリフレッシュ処
理の期間が過ぎると次の期間の命令実行処理を経て、そ
の結果を基にＰＬＣの全出力接点にデータを書込むＯＵ
Ｔリフレッシュ処理が実行される。このような一連のデ
ータ処理が繰返し実行される。

【００５２】一実行サイクルの開始時点（Ｓｔａｒｔポ
イント）と終了時点（Ｅｎｄポイント）は、シーケンス
プログラム上に示されている。したがって、これらのポ
イントをデフォルトで知れるユニットとは、シーケンス
プログラムを実行するＣＰＵユニットだけである。通常
のＰＬＣの用途ではＣＰＵユニット以外のユニットがこ
れらのポイントを知る必要性は低い。このため、各ポイ
ントを他のユニットに通知するようなハード構成は備え
ておらず、仮に、他のユニットが実行サイクル開始時点
を知りたければ、予めサイクルの開始時点を他のユニッ
トに通知する処理をシーケンスプログラム上に記述する
必要があり、このためだけに接点やプログラム容量を消
費してしまうことは、併用リソースの効率性からも好ま
しくない。

【００５３】このような観点からロギングのためだけに
ＰＬＣリソースの消費やユーザプログラムの修正を強い
ることは避けるべきと考え、これらの負担を一切かけず
にロギングを可能にすることに注視し、実行サイクル開
始時点を知るハード的な手段が無い状況下で、ユーザの
シーケンスプログラムを追加修正不要にでき、しかもロ
ギングユニットが自動的にＣＰＵの実行サイクルの開始
時点を検出して、実行サイクル単位でのデータロギング
を実現した。

【００５４】次に、実行サイクル開始時点の検出方法に
ついて説明する。既述した図１２において、実行サイク
ルの切れ目（前のサイクルの終了時点から次のサイクル
の開始時点）の特徴的な動作を捉えると、第１パターン
と、第２パターンとの２パターンがある。

【００５５】第１パターン：初期処理終了後にＩＮリフ
レッシュ処理を連続的に実行、第２パターン：ＯＵＴリフレッシュ処理を連続的に実行
した後、ＩＮリフレッシュ処理を連続的に実行、ＰＬＣの内部バスだけを監視しているロギングユニット
にとって、内部バス上の動きだけで第１パターンの切れ
目を正確に検出することは困難である。これは初期処理
中は読取り（リード）サイクルや書込み（ライト）サイ
クルがランダムに発生しており、どこからＩＮリフレッ
シュ開始のリードサイクルなのかを判定できないからで
ある。

【００５６】これに対し、第２パターンはライトサイク
ルが何回も続いた後、リードサイクルが何回も続くとい
う特徴的な動きを観測することができる。したがって、
この第２パターンの動きを実行サイクル開始時点の検出
ルールに設定する。

【００５７】具体的には、ロギングユニット自身の初期
処理終了後にバススヌープを開始し、ライトサイクルが
予め定めた回数だけ連続して実行された後に、リードサ
イクルが予め定めた回数だけ連続して実行されたことを
判定する。

【００５８】上述の実行サイクル開始時点の判定要素と
しては、ライトサイクルカウンタと、とリードサイクル
カウンタと、ライト／リードフラグと、イニシャルアド
レスレジスタとを必要とし、ライトサイクルカウンタ
は、ライトサイクルの連続実行回数を示すカウンタであ
り、カウンタ設定値は予め記録条件設定部５４から入力
されるか、または決めうちされている。また、リードサ
イクルカウンタは、リードサイクルの連続実行回数を示
すカウンタであり、カウンタ設定値は記録条件設定部５
４から入力されるか、または決めうちされている。

【００５９】ライト／リードフラグは、ライトサイクル
発生時に「１」にセットされ、リードサイクル発生時に
「０」にリセットされるフラグである。

【００６０】イニシャルアドレスレジスタは、ライトサ
イクルからリードサイクルに遷移したときのリードサイ
クルのアドレスデータを格納するレジスタで、実行サイ
クル開始時点のイニシャル物理アドレスとしての候補デ
ータであって、実行サイクル開始時点判定後は実行サイ
クル開始を表す参照データとして一時ファイルへのデー
タロギング時に逐次参照される。

【００６１】次に、ロギングユニットの実行サイクル開
始時点の検出処理動作を図１３のフローチャートを参照
して説明する。今、ロギングユニットを起動すると、こ
れに基づいて入力制御部５２はレジスタをクリアし、ま
た各カウント設定値を各カウンタにロードし、ライト／
リードフラグをリセットして初期化する（ステップｎ3
1）。

【００６２】この初期化後にライトサイクルがなけれ
ば、ライト／リードフラグをリセットし、ライトサイク
ルカウンタにカウンタ設定値をロードする（ステップｎ
32）。ライトサイクルがあれば、ライト／リードフラグ
「１」がセットされているか否かをチェックし（ステッ
プｎ33〜ｎ34）、ライト／リードフラグがセットされて
いなければ、ライト／リードフラグ「１」をセットする
（ステップｎ35）。

【００６３】セットされていることを確認すると、ライ
トサイクルカウンタのカウンタ値をデクリメントし（ス
テップｎ36）、その後、ライトサイクルカウンタ値のフ
ラグが「０」になると（ステップｎ37）、次に、リード
サイクルの処理に移り（ステップｎ38）、リードサイク
ルがなくライト／リードフラグがリセットされていれ
ば、ライトサイクルカウンタにカウント設定値をロード
して、再びライトサイクルの処理に移る（ステップｎ39
〜ｎ40）。

【００６４】また、リードサイクルがあり、そのライト
／リードフラグがセットされていれば、ライト／リード
フラグをリセットし、またイニシャルアドレスレジスタ
にアドレスデータをセットする（ステップｎ41〜ｎ4
2）。

【００６５】一方、リードサイクルのライト／リードフ
ラグがリセットされていれば、リードサイクルカウンタ
のカウンタ値をデクリメントし（ステップｎ43）、その
後、リードサイクルカウンタ値のフラグが「０」になる
まで繰返しリードサイクル処理がなされ、同フラグが
「０」になった時点で、実行サイクル開始時点が判定さ
れたことを確認する（ステップｎ44）。

【００６６】次に、ロギング同期（一時ファイル作成）
開始ポイントについて説明する。上述の検出された実行
サイクル開始時点を時間軸上に示したものを図１４に示
す。これは、電源投入からのＣＰＵユニットとロギング
ユニットとの動作を平行して示したものである。

【００６７】ＣＰＵユニットとロギングユニットとは、
互に独立して初期処理を実行するため初期処理期間が異
なり、ロギング開始可能ポイントは第１ケースＡの場合
と、第２ケースＢの場合のように時間的ずれが生じる。

【００６８】第１ケースＡの場合は、ＣＰＵよりもロギ
ングユニットの方が初期処理が長いために、同期ポイン
トは最初の実行サイクルではなく、その次の実行サイク
ル開始時点となる。

【００６９】第２ケースＢの場合は、ロギングユニット
の方がＣＰＵユニットよりも早く初期処理を完了し、バ
ススヌープ及びロギングを開始するケースである。この
場合、最初の実行サイクル開始時点で同期を取ることが
期待されるが、初期処理が短いために初期処理後の実行
サイクル開始時点を判定するのは困難につき、敢えてこ
こで同期はとらない。第１ケースＡと同様に同期ポイン
トは、その次の実行サイクル開始時点となる。

【００７０】このように、ここでの判定処理では初期処
理後の最初の実行サイクル（ｎ番目の実行サイクル）で
同期を取ることはできず、その次の実行サイクル（ｎ＋
１番目の実行サイクル）開始時点で同期が取れることと
なる。すなわち、ここからのロギングデータがログファ
イル作成に使用されるデータとして扱われる。なお、同
期タイミングまでの期間にロギングした同期がとれなか
ったデータは同期タイミングを検出した後に一時ファイ
ルから消去する。

【００７１】イニシャルアドレスは、実行サイクル開始
時点を検出した際の最初に実行されるＩＮリフレッシュ
の物理アドレスデータであって、イニシャルアドレスレ
ジスタに格納されている。このアドレスデータを特定後
は、一時ファイルへの書込みを実行していく中で、実行
サイクル間の切れ目を認識するために参照される。

【００７２】次に、一時ファイルに格納されるロギング
データについて説明する。このロギングデータは、トリ
ガ信号を受付けてログファイル５７作成（編集）の通知
が出されるまで、または一時ファイル５６として記憶さ
れている記憶容量の使用可能な容量を超えるまで格納さ
れる。

【００７３】この一時ファイル５６に格納されるロギン
グデータは、図１５に示すように、リングバッファ形式
で格納される。図１５（ａ）は、記録条件設定部５４に
設定されたトリガ条件が「トリガ前」の場合におけるリ
ングバッファ形式の一時ファイル５６上での記録終了レ
コードと記録開始レコードとの関係を示している。この
トリガ条件が「トリガ前」の場合には、トリガ検知部５
３でトリガを検出すると、一時ファイル５６に対するデ
ータの記録が直ちに停止される。そして、このデータの
記録が停止された記録完了レコードの次のレコードから
再生が開始される。これにより、「トリガ前」のＰＬＣ
情報を再生することができる。

【００７４】図１５（ｂ）は、記録条件設定部５４に設
定されたトリガ条件が「トリガ前後」の場合におけるリ
ングバッファ形式の一時ファイル５６上での記録終了レ
コードと記録開始レコードとの関係を示している。この
トリガ条件が「トリガ前後」の場合には、トリガ検知部
５３でトリガを検出すると、その後、一時ファイル５６
の半分の記憶領域まで記録を続け、その後、一時ファイ
ル５６に対するデータの記録が停止される。そして、こ
のデータの記録が停止された記録完了レコードの次のレ
コードから再生が開始される。これにより、「トリガ前
後」のＰＬＣ情報を再生することができる。

【００７５】図１５（ｃ）は、記録条件設定部５４に設
定されたトリガ条件が「トリガ後」の場合におけるリン
グバッファ形式の一時ファイル５６上での記録終了レコ
ードと記録開始レコードとの関係を示している。このト
リガ条件が「トリガ後」の場合には、トリガ検知部５３
でトリガを検出すると、その後、一時ファイル５６の全
ての記憶領域まで記録を続け、その後、一時ファイル５
６に対するデータの記録が停止される。そして、このデ
ータの記録が停止された記録完了レコードの次のレコー
ドから再生が開始される。これにより、「トリガ後」の
ＰＬＣ情報を再生することができる。

【００７６】ここでのリングバッファの一区画は、一実
行サイクル分のデータの格納単位でレコードと称し、こ
のレコードはログファイル５６への記録単位になる。上
述のレコードは、バスＩ／Ｆにおけるバッファリングを
経て、実行サイクル毎に作成される。ロギング対象はア
ドレス線上のアドレスデータとデータ線上の接点データ
であり、これら両方をセットで記録するか、あるいは予
め記録すべきアドレス範囲をユーザが指定しているよう
な場合は（アドレス情報を記録する必要がないため）、
データ線上の接点データだけを記録する。

【００７７】次に、一時ファイル５６に書込む際のデー
タレコード（バスサイクル単位）の一例を図１６に示
す。このデータレコード１６１はＰＬＣ時刻１６２と、
ＣＩ／Ｏアドレス１６３と、ＣＩ／Ｏデータ１６４との
データが記録され、この内、ＰＬＣ時刻１６２は実行サ
イクル開始時点の時刻を示し、ＣＩ／Ｏアドレス１６３
はロギング指定された先頭アドレスを示し、またＣＩ／
Ｏデータ１６４はそのロギング指定された先頭アドレス
に対応するデータを示し、この内ＣＩ／Ｏアドレス１６
３とＣＩ／Ｏデータ１６４との一対はペアとなって以下
ペア毎に記録される。

【００７８】この他、レコード単位を明確化するための
ヘッダ情報や、データ編集などのロギング後処理にて必
要となる情報を、予めレコードの一要素として添付する
こともできる。例えば、実行サイクルの通し番号情報を
レコードの先頭に添付すればレコード単位を一層明確化
することができる。

【００７９】ところで、トリガの受付け時期とトリガの
判定処理を説明すると、ロギングユニットの外部から入
力される記録トリガ信号は、トリガ検知部５３に対して
実行サイクルに「非同期」に入力される。このことは、
この発明の特徴であるサイクルタイムレベルのロギング
を実現することで実行サイクル単位での接点動作を明ら
かにし、ユーザの保守効率を向上させるという観点から
ロギングデータはサイクルタイム単位で扱われる必要が
ある。この意図により、記録トリガを受けて一時ファイ
ル５６からログファイル５７を生成する場合も、サイク
ルタイム毎に作成されるデータレコード単位で扱う必要
があり、記録トリガの入力制御部５２における受付け時
期を考慮する必要がある。

【００８０】そこでこの「非同期」の問題を解決するた
め、入力制御部５２において、ＣＰＵユニットの実行サ
イクル周期毎にトリガを受付けるものである。具体的に
は、実行サイクルの開始時点にて、入力制御部５２がト
リガ入力の判定を行う。

【００８１】ゆえに、実行サイクル期間中にトリガ検知
部５３から記録トリガが発せられても、次に来る実行サ
イクル開始時点にトリガ入力が同期化される。これによ
って、トリガ検知が実行サイクル期間中であっても、そ
のサイクルに対するデータレコードの作成を損なわず、
また現在のサイクルが終了するまでログファイル５７へ
の移し替え動作は発生しなくなり、「非同期」のトリガ
信号にも的確に対処することができる。

【００８２】例えば、入力制御部５２にトリガフラグを
備え、このトリガフラグがロギングユニット初期化時及
びロギングファイル作成時にリセットされ、トリガ検知
部５３から発せられたトリガ信号を受付けてセットされ
る。

【００８３】また、入力制御部５２でのトリガフラグの
参照時期は上述の実行サイクル開始時点を検出した直後
である。ここで、トリガフラグのセットを確認後、即座
に一時ファイル５６内のデータが編集されてログファイ
ル５７に移し替えられる。その後に、トリガフラグをリ
セットし、次のトリガ入力を待機するという動作が行わ
れる。

【００８４】記録トリガの種類としては、外部トリガ、
内部設定トリガ、時系列パターントリガがあり、これら
のトリガのいずれかがトリガ検知部５３に入力され、記
録トリガして扱われる。

【００８５】外部トリガは、ユニットに端子台やコネク
タを設け、ここにオンオフ信号を入力し、これをトリガ
としている。

【００８６】内部設定トリガは、予め設定してＰＬＣの
Ｉ／Ｏ接点の状態遷移をトリガと見なして扱うものであ
って、そのための監視プログラムをトリガ検知部５３に
格納し、その監視プログラムによってトリガ発生の判定
を行う。この監視プログラムは高級言語等で記述する
他、シーケンスプログラムとしてもよい。また、監視プ
ログラムの開発やユニットへのダウンロードはＰＬＣツ
ールを流用してもよい。時系列パターントリガは、予め
指定した時系列パターンにマッチングしたときをトリガ
と見なすものであって、この時系列パターンは参照デー
タとしてトリガ検知部内に設定しておき、トリガ検知部
にてロギングデータの時系列の動きと、このデータを逐
次照合し、適合したときに入力制御部５２にトリガ信号
を上げる。

【００８７】次に、ログファイル５７について説明す
る。入力制御部５２においてトリガを受付けると、記録
条件設定部５４の設定条件にしたがって一時ファイル５
６のリングバッファから然るべきデータレコードをログ
ファイル５７に移し替える。

【００８８】一時ファイル５６のリングバッファはレコ
ードの集合体であり、トリガを受付けてリングバッファ
のデータレコードをログファイル５７に移し替える際
は、レコード単位を特定してログファイル５７を作成す
る。

【００８９】図１７はログファイルフォーマットの一例
を示し、このログファイルフォーマットはログファイル
作成時刻と、予め定められた実行サイクルのログレコー
ド分が順次備えられている。

【００９０】次に、アドレスマップの物理／論理変換に
ついて説明する。ユーザから見て、ログデータをＰＬＣ
のＣＰＵユニット同様の論理メモリマップとして見せる
ことは、シーケンスプログラムの確認やデバッグのやり
易さから必要な措置である。しかしながら、内部バスは
物理アドレスデータのため、このままロギングしただけ
では論理メモリマップとして見せることができない。

【００９１】この発明者は、この点についても考慮し、
ロギングした物理的なメモリマップを論理メモリマップ
に変換する手段を、データ加工表示部５９もしくはデー
タ編集部５５に備えた。その手法としては、ＰＬＣシス
テムを構築する際にユーザがＣＰＵユニットに対してＰ
ＬＣ開発環境ツール等で設定する物理アドレスを論理ア
ドレスに変換するための変換データを用いればよい。

【００９２】例えば、ロギングユニット内部のデータ編
集部に変換データを格納すると同時に、変換処理機能を
予めデータ編集部に用意する。この変換テーブルは外部
からＰＬＣ開発環境ツール等を用いてロギングユニット
にダウンロードする。そのときの変換タイミングは、ロ
グファイル作成の指示後とし、変換対象データはログフ
ァイル化する範囲の一時ファイルデータとする。

【００９３】また、実際に論理アドレスマップとして見
せるのに必要な時期は、ロギングデータをユーザが参照
するときである。このため、変換手段の実装を、ロギン
グデータを吸上げて加工表示するビューワと呼ぶ専用の
ツールまたはパソコン上のアプリケーションソフト側に
持たせる。

【００９４】次に、ログファイル５７の空き容量不足の
通知手段について説明する。ログファイルが増えると、
ストレージの空き容量が減少し、必要なときにロギング
ができなくなってしまう可能性がある。これを未然に防
止する狙いで、空き容量を監視し、フルになるか、また
は予め定めた閾値を超えた時点を検出すると、ユーザに
消去もしくはロギングファイルの別装置への移動時期が
きたことをユーザに通知する手段を設ける。この通知手
段は、ＬＥＤやランプ、特定の接点の状態遷移、ブザー
を鳴らす等の手段により通知する。

【００９５】上述のように、監視対象設備を制御するＰ
ＬＣの内部バスに、直接接続してＰＬＣの内部バスの信
号を取出し、これをデータ収集する構成のためロギング
ユニットはＰＬＣのデータをサイクルタイムレベルでロ
ギングすることができる。したがって、既存の転送処理
性能の遅いデータ通信手段に代えて、データ収集能力の
限界を超えた高速データ収集化を実現でき、これに伴い
監視対象設備のロギング処理を高精度化できる。例え
ば、監視対象設備に異常が発生した場合であれば、その
時点のサイクルタイムレベルの稼働情報から、そのとき
の状態値と状態遷移タイミングの両側面から異常現象を
正しく分析することができ、シーケンスプログラムと照
合して、その後の保守改善等を効率よく行うことができ
る。

【００９６】また、データ収集した内部バスの信号を監
視する監視機能を備えているため、この内部バスの信号
から内部バスサイクルを常時監視でき、ＣＰＵに対する
負担を一切かけずにＰＬＣのデータを監視することがで
きる。さらに、ユーザプログラムにデータロギング用の
処理を追加せずにロギングできるため、ユーザ負担が発
生せず、プログラム領域などのＰＬＣのリソースも圧迫
しない利点がある。

【００９７】さらに、ＰＬＣの実行サイクル開始時点を
自動的に判定する判定機能を備えているため、このＰＬ
Ｃの実行サイクル開始時点を自動的に判定することがで
きる。この結果、ＰＬＣ内のＣＰＵの実行サイクルに同
期させてロギングすることができ、ＣＰＵの実行サイク
ル内でのデータ分析の確認が容易に行える。

【００９８】さらに、内部バスの入出力信号をロギング
トリガに設定した場合は、ロギング対象となる監視対象
設備の接点データの状態変化や時系列パターンのマッチ
ングをトリガに設定できるため、効率よくロギングを開
始することができる。

【００９９】また、ロギング装置をユニット化してＰＬ
Ｃに一体に組込めば、省配線化が図れ、また誤配線を解
消できる。また、論理アドレスの表現により、ロギング
データをＰＬＣのＣＰＵと同じ扱いで参照することがで
き、アドレス変換の手間が発生しない利点がある。ま
た、ログファイルの空き容量を確保するときに、その対
処すべき時期を自動的に知ることができる。

【０１００】この発明と、上述の実施例の構成との対応
において、この発明のロギング装置は、実施例の各ロギ
ングユニット２１，３１，４１，６１，７１，８１，９
１に対応し、以下同様に、制御手段は、各ＰＬＣ２２，
３２，４２に対応し、ロギングデータ収集手段、監視手
段及び判定手段は、入力制御部５２とそのデータ収集系
に対応するも、この発明は請求項に示される技術思想に
基づいて応用することができ、上述の実施例の構成のみ
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のロギング装置の一例を示す概略構成
図。

【図２】この発明の一体化接続タイプのロギングユニ
ットの接続対応状態を示す外観斜視図。

【図３】この発明のケーブル接続タイプのロギングユ
ニットの接続状態を示す正面図。

【図４】この発明の分岐接続タイプのロギングユニッ
トの接続状態を示す正面図。

【図５】この発明のロギングユニットの制御回路ブロ
ック図。

【図６】この発明の他の実施例のロギングユニットの
制御回路ブロック図。

【図７】この発明の他の実施例のロギングユニットの
制御回路ブロック図。

【図８】この発明の他の実施例のロギングユニットの
制御回路ブロック図。

【図９】この発明の他の実施例のロギングユニットの
制御回路ブロック図。

【図１０】この発明のロギングユニットの基本的な制
御動作を示すフローチャート。

【図１１】この発明のロギングユニットのデータ編集
処理動作を示すフローチャート。

【図１２】この発明のＰＬＣにおけるシーケンス処理
の一実行サイクル動作を示すタイムチャート。

【図１３】この発明のロギングユニットの実行サイク
ル開始時点の検出処理動作を示すフローチャート。

【図１４】この発明のＣＰＵユニットとロギングユニ
ットとの動作を平行して示すタイムチャート。

【図１５】この発明のリングバッファ形式に格納され
る一時ファイルの記憶領域を示す説明図。

【図１６】この発明の一時ファイルに記録されるデー
タレコードの一例を示す説明図。

【図１７】この発明のログファイルフォーマットの一
例を示す説明図。

【符号の説明】

２１，３１，４１，６１，７１，８１，９１…ロギング
ユニット２２，３２，４２…ＰＬＣ２３，３６…空きスロット２４…ログファイル蓄積状態通知装置２５…ロギング設定入力Ｉ／Ｆ２６…ロギングデータ出力Ｉ／Ｆ２７，３３，４５…内部バス接続Ｉ／Ｆ２８，３４，４４…内部バスコネクタ３５，４６…内部バス接続ケーブル４３…サブバックプレーン５１…ＰＬＣバスＩ／Ｆ５２…入力制御部５３…トリガ検知部５４…記録条件設定部５５…データ編集部５６…一時ファイル５７…ログファイル５８…ログ転送部５９…ログ加工表示部６０…ディスプレイ１６１…データレコード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】監視対象設備の動作状態を時間的推移にし
たがって記録するロギング装置であって、上記監視対象
設備を制御する制御手段の内部バスと直接接続するロギ
ングデータ収集手段を備えたロギング装置。
【請求項２】ロギングデータ収集手段は、データ収集し
た内部バスの信号を監視する監視手段を備えたことを特
徴とする請求項１記載のロギング装置。
【請求項３】ロギングデータ収集手段は、制御手段の実
行サイクル開始時点を自動的に判定する判定手段を備え
たことを特徴とする請求項１または２記載のロギング装
置。
【請求項４】ロギングデータ収集手段は、内部バスの入
出力信号をロギングトリガに設定したことを特徴とする
請求項１、２または３記載のロギング装置。