JP2001100809A

JP2001100809A - コントローラ

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Publication number: JP2001100809A
Application number: JP27654199A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Fujii; 昌明藤井; Fumiaki Narutani; 文明成谷; Kotaro Okamura; 弘太郎岡村; Toshiro Miyaji; 利郎宮地
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2001-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】異なる種類のＰＬＣその他の機器や上位コン
ピュータ間での情報の送受を容易に行えるコントローラ
を提供すること【解決手段】コンピュータ２とＰＬＣ１との間に介在
するコントローラ１０である。ネットワーク接続可能な
複数の通信部１１と、通信部を介して受信したデータに
基づく所定の処理を実行し、前記受信した通信部または
他の通信部を介して所定のデータを送信する制御部１２
とを備えている。そして、複数の通信部は、異なる通信
プロトコルに対応するものにすることにより、コンピュ
ータ，ＰＬＣさらにはＩ／Ｏ６等の各種装置を、それぞ
れ対応する通信プロトコルの通信部にネットワーク接続
する。これにより、各種装置は、（オープン）コントロ
ーラを介してデータの送受が行えるので、異なる通信プ
ロトコルのネットワークに接続された装置との間でも簡
単にデータ送受が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コントローラに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＦＡシステム等において各種の制御をす
る場合、例えば、ＰＬＣにセンサ等を接続し、そのセン
サで検出した情報をＰＬＣで解析し、その解析結果に基
づいてＰＬＣの制御対象の機器に対して制御命令を送
り、所定の作業を実行するようになっている。

【０００３】そして、システム構成としては、ＰＬＣ単
独で動作するスタンドアロンや、ネットワークで接続さ
れた複数台のＰＬＣを用いて、同期・協調制御等を行う
方式などがある。また、協調制御等を行う場合に、図１
に示すように、複数のＰＬＣ１を上位のコンピュータ
（パソコン等）２にネットワーク接続し、その上位のコ
ンピュータ２を介して、他のＰＬＣ１に対する情報の伝
達を行うようにしたものもある。

【０００４】ところで、従来のＰＬＣの利用方法として
は、制御対象機器に対する装置制御がメインであり、Ｐ
ＬＣの上位にコンピュータが接続される場合でも、ＰＬ
Ｃ１，パソコン２の役割はあくまでも装置制御用の補助
的な役割であった。

【０００５】一方、製造現場にパソコンが広く普及し出
している現在の状況から、及びパソコン自体に情報管理
機能があることから、図示した上位のコンピュータを接
続したシステム構成において、ＰＬＣ１は、自己に接続
された装置（制御対象機器，センサ等）３との間で装置
制御のための情報の伝送を行いつつ、上位コンピュータ
２との間で情報の送受を行い、コンピュータ２側では、
装置３から上がってくるデータ（センサで検出したデー
タや、制御対象機器の稼動状態等のデータ）を受け取
り、そこにおいて各種の管理を行ったり、ユーザーがそ
の受け取ったデータを加工したりできるようなシステム
の開発が望まれている。

【０００６】ところで、係る情報管理を上位のコンピュ
ータ２で行うようにした場合、以下のような問題があ
り、実現性に欠ける。すなわち、図１には便宜上コンピ
ュータ２に対し、２つのＰＬＣ１が接続され、各ＰＬＣ
１はそれぞれ１つずつの装置（制御対象機器，センサ
等）３が接続された例を示したが、実際には、各ＰＬＣ
１には複数の装置が接続され、さらに、上位のコンピュ
ータ２に接続されるＰＬＣ１も多数存在する。従って、
上位のコンピュータ２でネットワーク管理化におけるＰ
ＬＣ１，装置３の情報管理をするためには、コンピュー
タ２がすべての制御情報を扱うことになり、非常に負荷
が高く、これにより、システムのボトルネックが発生す
ることになる。さらに、上位のコンピュータ２がダウン
すると、システム全体のダウンにつながり、システムの
安定性に欠け、危険性も高い。

【０００７】そこで、上記のように製造現場にパソコン
が広く普及し、パソコン（上位コンピュータ）２の役割
が「装置制御用の補助装置」から「装置から上がってく
るデータをユーザーが自由に加工する端末」というもの
に変化するにつれて、ＰＬＣ１の役割も「装置制御」の
みならず「装置制御＋上位コンピュータへのデータ受け
渡し（情報管理）」へ切り替えることが望まれる。

【０００８】しかしながら、ＰＬＣ１の動作を制御する
プログラムは、「ラダーシーケンス」であり、これは装
置などの動作制御を得意とした言語であり、情報管理に
は不向きであり、これを行おうとするには、かなり複雑
なラダーシーケンスを書かなければならない。このた
め、システムの開発工数が非常に膨大になり、またメン
テナンスも困難になっている。

【０００９】しかも、ＰＬＣで動作するラダーシーケン
スの習熟は多大な労力と時間がかかり、さらに、上記の
ラダーシーケンスにとって不得手な情報管理のプログラ
ムを組むのは非常に困難である。

【００１０】さらには、ネットワーク接続された複数の
ＰＬＣ１が、異なるメーカの製品であることがある。す
ると、ＰＬＣとネットワークを接続するための仕様・方
式は、各社各様のため、上位コンピュータと各社のＰＬ
Ｃを接続するためには、接続するＰＬＣを調べ、コンピ
ュータ２側で各ＰＬＣ１にあわせたプロトコル等を使用
して通信を行う必要があり、煩雑となる。特に、システ
ムが大型化し、接続されるＰＬＣ１や上位コンピュータ
２の数が増えるほど、異なるメーカの製品が混在する可
能性が高くなり、上記問題が顕著となる。

【００１１】さらに、ＰＬＣ１と接続する上位のコンピ
ュータ２にはパソコンが用いられることが多い。しか
し、現在市販されている汎用のパソコンの仕様・スペッ
クでは、ＦＡ現場で求められている信頼性を満たせない
ことが多く、パソコンを使用したくても使用できない場
合がある。

【００１２】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、異なる種類のＰＬＣその他の機器や上位コンピュー
タをネットワークにより接続することができ、そのネッ
トワーク接続されたＰＬＣ，機器，コンピュータ間での
情報の伝送を容易・かつ確実に行うことのできるコント
ローラを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係るコントローラでは、コンピュータ
とＰＬＣとの間に介在するコントローラであって、ネッ
トワーク接続可能な複数の通信部と、前記通信部を介し
て受信したデータに基づく所定の処理を実行し、前記受
信した通信部または他の通信部を介して所定のデータを
送信する制御部とを備え、前記複数の通信部は、異なる
通信プロトコルに対応するものに構成した（請求項
１）。

【００１４】そして、好ましくは、真の相手先に関連す
るネットワークに関する情報を含むルーティング情報を
記憶したルーティング情報記憶部を備え、前記制御部
は、受信したデータのヘッダーと前記ルーティング情報
記憶部に格納されたルーティング情報に基づいて真の相
手先を認識するとともに送信する際に使用する通信部を
特定し、その特定した通信部に送信するデータを送る機
能を持つようにすることである（請求項２）。

【００１５】コントローラに設けた複数の通信部は、異
なる種類の通信プロトコルに対応するものであるので、
各社毎に異なるネットワークの仕様などの違いについて
もオープンコントローラが吸収する。つまり、ＰＬＣ，
コンピュータその他の各機器は、対応する通信部に接続
し、それぞれコントローラと直接データの送受を行うこ
とで、相手先の機器のネットワークの状態・使用に関係
なくデータの送受信が可能となる。また、上位コンピュ
ータの開発者にとっては、ネットワークの違いを意識せ
ずにプログラムを作成でき、さらなる開発効率の向上が
可能となる。さらに、万一、上位コンピュータがダウン
しても、コントローラがダウンしない限り製造現場を停
止させないようにすることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図２は、本発明が適用されるシス
テム構成の一例を示している。同図に示すように、本形
態では、ＰＬＣ１と上位コンピュータ２との間に、コン
トローラたるオープンコントローラ１０を介在させ、そ
のオープンコントローラ１０を介してＰＬＣ１と上位コ
ンピュータ２との間の情報の送受を行うようにしてい
る。さらに、情報管理などのＰＬＣ１の不得手な処理を
オープンコントローラ１０で実行するようにした。な
お、本形態では、色々な種類のネットワークに自由に接
続可能なコントローラという意味で、オープンネットワ
ークコントローラ、略してオープンコントローラと称す
るようにしているが、その名称にとらわれないのは言う
までもない。

【００１７】そして、オープンコントローラ１０と上位
コンピュータ２との間は、イーサネット等の汎用ネット
ワーク５で接続するようにした。これにより、例えば複
数の上位コンピュータ２がイーサネット５によりＬＡＮ
接続されているような場合、オープンコントローラ１０
を簡単に接続することができる。また、オープンコント
ローラ１０とＰＬＣ１とは、ＲＳ２３２Ｃ，フィールド
バスその他の各種の通信プロトコルにより接続される。

【００１８】つまり、オープンコントローラ１０を介在
させることで、ＰＬＣ１が接続されるネットワーク，通
信ケーブルにおける通信プロトコルと、上位コンピュー
タ２が接続されるネットワークの通信プロトコルが異な
っていても、その相違をオープンコントローラ１０で吸
収することができ、ＰＬＣ１，上位コンピュータ２がそ
れぞれ従来から行っていた通信プロトコルを用いて情報
の送受が行える。さらには、ＰＬＣ１同士であっても異
なる通信プロトコルのネットワークに接続される場合に
は、その異なる通信プロトコルがともにオープンコント
ローラ１０に対応するものであると、そのオープンコン
トローラ１０を介して情報の送受が行える。このこと
は、ＰＬＣ１同士に限らず、他の機器との間でも言え
る。

【００１９】そして、上記した各機能を実現するための
オープンコントローラ１０の内部構造（ハードウエア）
としては、図３に示すようになっており、また、ソフト
ウェアからみると、図４に示すようになる。

【００２０】すなわち、複数の通信プロトコルに対応す
るため、各通信プロトコルに応じた接続端子（コネク
タ）等を持つ通信部１１と、各通信部１１を介して受信
したデータを解析し、必要な処理をしたり、その受け取
ったデータの真の送信先（相手先）が、他の機器の場合
には、その送信先を認識し、対応する通信部１１に向け
てデータを送信するなどの各種制御を行う制御部１２
と、各種データを記憶しておくメモリ１３並びに補助記
憶装置１４を備えている。

【００２１】通信部１１としては、本形態では、イーサ
ネット通信部１１ａ，シリアル通信部１１ｂ（ＲＳ２３
２Ｃは、このシリアル通信部１１ｂを介して接続され
る），フィールドバス通信部１１ｃ，ＦＡネットワーク
通信部１１ｄを備え、さらに拡張通信部１１ｅを備えて
いる。なお、特に分ける必要がない場合には、総称して
単に通信部１１と称する。各通信部１１の構成は、それ
ぞれ一般に用いられているものを組み込むことになる。

【００２２】そして、各通信部１１には、それぞれ所定
の通信ケーブルを介して各種装置・機器が接続される。
具体的には、イーサネット通信部１１ａには、イーサネ
ットのネットワーク５ａを介して上位コンピュータ２が
接続される。さらに、他のオープンコントローラ１０
や、他のＰＬＣ１が接続されることもある。

【００２３】また、シリアル通信部１１ｂは、ＲＳ２３
２Ｃに準拠したネットワーク５ｂを接続し、そのネット
ワーク５ｂを介してＰＬＣ１と接続される。フィールド
バス通信部１１ｃは、Ｉ／Ｏ（センサ等）６を接続する
ためのネットワーク５ｃ（デバイスネットとも称され
る）を連結し、そのデバイスネット５ｃには、複数のＩ
／Ｏ６が接続されている。もちろん、このデバイスネッ
トにＰＬＣ等を接続してもかまわない。さらに、ＦＡネ
ットワーク通信部１１ｄには、ＦＡネットワーク５ｄが
接続され、このＦＡネットワーク５ｄに、複数のＰＬＣ
１が接続される。さらに図示省略するが、各ＰＬＣ１に
は、その下位に、センサ等の機器が接続される。

【００２４】また、特に制御部１２の内部構造として
は、本発明との関係でいえば、図４に示すようになって
いる。すなわち、情報収集・処理を行うための機能拡張
モジュール部２１と、データの送受を司る通信ミドルウ
ェア部２２及び、ＯＳ（オペレーションシステム）２５
を備えている。

【００２５】機能拡張モジュール２１は、随時、追加す
ることが可能な機能ソフトウェア・モジュールであり、
例えば、ｗｅｂ機能であったり、ＰＬＣ１の動作状況等
を収集する情報管理機能であったりする。そして、情報
管理機能を組み込んだ場合、ＰＬＣにおける情報管理の
シーケンスが不用になり、ラダーシーケンス技術者の開
発効率も格段に向上するため、ラダーシーケンス技術者
の不足を補うことが可能となる。なお、この情報管理機
能については後述する。また、上位コンピュータ２にと
っても、情報管理を行わなくて良くなるので、負荷が軽
減される。つまり、ＰＬＣ・上位コンピュータがそれぞ
れ得意な処理だけを行えばよいため、開発効率，メンテ
ナンス性，性能の向上が可能となる。

【００２６】さらに、オープンコントローラ１０が、そ
の下位に接続された各種機器の動作を管理するように摺
れば、万一、上位コンピュータ２がダウンしても、「オ
ープンコントローラ１０がダウンしない限り製造現場を
停止させない。」というシステムを構築することが容易
に実現でき、システム全体の信頼性が向上する。

【００２７】また、通信ミドルウェア部２２は、ネット
ワークを通じて送受信される通信メッセージを管理する
ソフトウェアであり、この通信ミドルウェア部２２によ
り、上位コンピュータ２やＰＬＣ１などからのデータの
送受信（ゲートウェイ機能）や、オープンコントローラ
１０の制御や、オープンコントローラ１０内のメモリの
データ読み書きなどが実行されることになる。

【００２８】そして、係る機能を実現するため、まず、
各通信部１１に対してデータの送受を行うための通信ユ
ニット部２３，２３′を有している。ここで通信ユニッ
ト部２３は、各通信部１１（通信伝送路）に接続するた
めのドライバであり、本形態では、イーサネット（Ｅｔ
ｈｅｒｎｅｔ）、フィールドパス（ＤｅｖｉｃｅＮｅ
ｔ）、シリアル（ＲＳ−２３２Ｃ準拠）用のドライバが
組み込まれている。また、拡張通信部１１′（拡張通信
ユニット部２３′）は、空きスロットとなっており、通
信ユニット部２３として標準装備された通信プロトコル
以外のネットワークに接続するためのもので、接続する
ネットワークボードを装着することによって、ＦＡネッ
トワークなどの通信ユニットを増設することができるよ
うにしている。つまり、上記したＦＡ通信部１１ｄは、
この空きスロットにボードをセットすることにより形成
され、ボード上に組み込まれたプログラムにより拡張通
信ユニット部２３′としてのＦＡネットワーク通信ユニ
ットが構築される。

【００２９】このように、異なる複数の通信ユニット部
２３，２３′を設けることにより、通信プロトコルの相
違は、オープンコントローラ１０で吸収し、異なる通信
プロトコルのネットワークに接続された装置（ＰＬＣ
１，上位コンピュータ２等）間での情報の伝送が可能と
なる。

【００３０】また、この拡張通信用の空きスロットにＰ
ＬＣボードを装着することにより、オープンコントロー
ラ自身にＰＬＣのシーケンス制御の機能を持たせること
もできる。

【００３１】そして、通信ミドルウェア部２２の具体的
な内部構造は、図５に示すようになる。すなわち、同図
に示すように、メッセージ制御部２６と、共有メモリ２
８と、各種通信ユニット部２３としてのイーサネット通
信ユニット部２３ａ，シリアル通信ユニット部２３ｂ，
フィールドパス通信ユニット部２３ｃ並びにＦＡネット
ワーク通信ユニット部２３ｄ等の異なる複数の通信ユニ
ット部が実装されている。

【００３２】そして、実装する複数の通信ユニットの種
別は、図示した例に限るものではなく、実装するネット
ワークシステムに対応して異なるが、通常は上位コンピ
ュータ２との間ではイーサネットで接続されるため、イ
ーサネット通信ユニット部２３ａを組み込み、さらに、
ＰＬＣその他の機器と接続するための通信プロトコルに
対応したユニットを組み込むことになる。

【００３３】この通信ミドルウェア部２２により、上位
コンピュータやＰＬＣなどからのデータの送受信（ゲー
トウェイ機能）や、オープンコントローラの制御や、オ
ープンコントローラ内のメモリのデータ読み書きなどを
実現する。

【００３４】共有メモリ２８は、オープンコントローラ
１０内にあるメモリ領域で、複数のプロセスから共通に
利用できるようになっている。しかも、本形態では、Ｐ
ＬＣ１の持つリレー，データメモリなどの変数エリア領
域と同様の構成にしている。これにより他のＰＬＣ１な
どから、オープンコントローラ１０のデータをアクセス
する際にも、通常のＰＬＣ１に対してデータアクセスす
るのと全く同じ方法で、等価的にアクセスできるように
なる。

【００３５】また、メッセージ制御部２６は、各通信ユ
ニット部２３，２３′から渡されたコマンドやレスポン
スを制御する機能を持つ。すなわち、各通信ユニット部
２３，２３′から渡されたコマンド（ＰＬＣ１や上位コ
ンピュータ２並びにその他の機器から送られてきたも
の）を受け取り、そのコマンドが自ノード宛てであれ
ば、その指示内容にしたがって共有メモリ２８をアクセ
スするなどの機能を実行し、その返事であるレスポンス
を作成して、返事の送り先（相手先）に接続される通信
ユニット部２３，２３′へ渡す。また、自己宛てでない
場合には、真の相手先を認識し、それが接続される通信
ユニット部２３，２３′へ渡す（転送する）。

【００３６】ここで、送信されるコマンド，レスポンス
のデータフォーマットは、例えば図６に示すように、ヘ
ッダー部とコマンド部とデータ部が、その順に並ぶよう
にしている。そして、ヘッダー部には、相手先の指定
や、プロセス識別子などが記憶される。コマンド部に
は、指示する命令コードなどが記憶され、レスポンスで
あれば、要求処理に対する終了結果コードも含まれる。
さらに、データ部には、指示内容にしたがった必要デー
タなどが記憶される。

【００３７】すなわち、本形態では、送信元は送信先
（相手先）と指示内容、及び必要なデータを持つコマン
ドを作成するとともに送信し、このコマンドを受け取っ
た受信側では、その指示内容にしたがったデータ読み書
きなどの処理を実施して、レスポンスを作成し、返信す
ることで、１回の通信を完了する通信方式をとってい
る。そして、このコマンド及びレスポンスは、一旦オー
プンコントローラ１０内に取り込まれ、取り込んだオー
プンコントローラ１０宛てのコマンド／レスポンスでな
い限り、オープンコントローラ１０にて真の相手先を認
識し、必要なプロトコルに変換された後、転送されるよ
うにしている。

【００３８】そして、相手先の認識は、ルーティング設
定情報記憶部３０に格納されたルーティング情報に基づ
いて行う。つまり、ルーティング情報は、オープンコン
トローラ１０の持つ複数のネットワークを利用する際
に、通信データが正しく相手に届くために必要な通信経
路（道順）を決めるための情報で、例えば図７に示すよ
うなデータ構造でルーティング設定情報記憶部３０に記
憶保持されている。この図示した例では、オープンコン
トローラ１０自身が持つ複数の通信部（通信ユニット
部）を区別するための「自ネットワークテーブル」であ
り、対応するネットワーク（通信ユニット部）とネット
ワーク番号を関連付けたテーブルとなっている。

【００３９】これにより、例えばコマンドのヘッダー部
で指定された宛先が、ネットワーク番号「３」であれ
ば、フィールドバス通信ユニット部２３ｃひいてはフィ
ールドバス通信部１１ｃにデバイスネットを介して接続
された所定のＩ／Ｏ６に対してデータを送ることを意味
する。

【００４０】そして、このメッセージ制御部２６の具体
的な機能は、図８に示すフローチャートのようになる。
すなわち、まず、各通信ユニット部２３，２３′からコ
マンド（レスポンスも含む）を受け取る（ＳＴ１）と、
その受け取ったコマンドのヘッダー部を解析し、ルーテ
ィング設定情報記憶部３０に記憶されたルーティング情
報から、そのコマンドの宛て先を認識する（ＳＴ２）。

【００４１】次いで、その認識した宛て先が、自分宛て
（自己のオープンコントローラ宛て）か否かを判断し
（ＳＴ３）、自分宛ての場合には、コマンドの内容、つ
まり、データ部を認識し、そのコマンドにしたがった処
理を実行する（ＳＴ４，ＳＴ５）。その後、レスポンス
を作成し、送信元の通信ユニット部、つまり、ステップ
１で受信したコマンドが送られてきた通信ユニット部へ
転送し、処理を終了する（ＳＴ６，ＳＴ７）。

【００４２】一方、ステップ３の判断で自分宛てでない
場合には、真の相手先の通信ユニット部へ転送する（Ｓ
Ｔ８）。このようにすることにより、メッセージ制御部
２６は、オープンコントローラ１０を経由して、上位コ
ンピュータやＰＬＣに対してコマンド／レスポンスの送
受信を行うためのメッセージ転送の機能であるゲートウ
ェイ機能を発揮する。

【００４３】また、上記したように、通信ユニット部２
３，２３′は、各通信部（通信デバイス）ごとに用意さ
れ、それぞれのドライバソフトとして機能するもので、
通信ユニット部は、それぞれの通信部の動作設定情報で
ある「デバイス設定情報」を記憶したデバイス設定情報
記憶部２７ａ〜２７ｄを持ち、それぞれの実デバイスは
この内容にしたがって動作する。つまり、通信ユニット
部２３，２３′は、実伝送路から各種通信部１１を通じ
て届いたメッセージを受け取り、メッセージ制御部２６
へ渡す機能と、メッセージ制御部２６から渡されたメッ
セージを所定の通信部を通じて伝送路に発信する機能を
持つ。具体的には、前者の機能が、図９に示すフローチ
ャートで実現され、後者の機能が、図１０に示すフロー
チャートで実現される。

【００４４】そして、各通信ユニット部２３，２３′に
接続される各通信部１１における通信プロトコルが異な
るため、ある通信部を介し受信したコマンドの送信相手
先が、その通信部と別の通信部に接続されているような
場合、その別の通信部からコマンドを発信する際には、
当然のことながらその別の通信部の通信プロトコルにあ
わせる必要がある。そこで、本形態では、係るプロトコ
ルの変換が必要か否かを通信ユニット部が判断し（ＳＴ
１２，ＳＴ２２）、必要な場合にはコマンドをプロトコ
ル変換するようにしている（ＳＴ１３，ＳＴ２３）。な
お、どのように変換するかの情報は、デバイス設定情報
記憶部２７に格納されている。

【００４５】さらに本形態では、各通信ユニット部２
３，２３′とメッセージ制御部２６との間の通信プロト
コルは、イーサネットと同様のものを用いるようにし
た。これにより、イーサネットと同一のプロトコルを用
いるネットワークに接続される通信ユニット部２３は、
受信した情報をそのままメッセージ制御部２６に伝え、
メッセージ制御部２６から受け取ったコマンドは、真の
相手先に向けて発信（転送）できる。逆に、イーサネッ
ト以外のプロトコルの場合には、通信ユニット部を通過
する際に変換することになる。

【００４６】従って、内部の通信プロトコルであるイー
サネットのプロトコルと同一のプロトコルを用いる通信
ユニットは、プロトコル変換についての情報が不要であ
り、また、プロトコル変換するものにおいても、自己の
通信部に接続されるネットワークの通信プロトコルと、
イーサネット用のプロトコルとの間の変換のみで済む。
これは、オープンコントローラに接続される通信部の種
類が増えても同じである。

【００４７】なお、本形態に係るオープンコントローラ
は、ＯＳ２５により動作し、通信機能を持ったパソコン
・コンピュータの一種とも採れるが、専用の装置である
ことから、高機能なＣＰＵなどを実装することが可能で
あり、ＦＡ現場で求められている信頼性を満たす使用・
スペックのものを容易に実現できる。

【００４８】図１１は、機能拡張モジュールの１つとし
て、データ収集機能４０を設けた例を示している。この
データ収集機能部４０は、通信ミドルウェア２２と連携
して動作し、オープンコントローラ１０からネットワー
クによりつながったＰＬＣ１などの各機器のデータの収
集，管理を行うもので、具体的な構造は、図１２に示す
ようになっている。

【００４９】すなわち、各種動作の制御を行う動作制御
部４１と、その動作制御部４１からの命令にしたがっ
て、実際にデータの収集・管理を行うデータ収集サービ
ス部４２を備えている。そして、このデータ収集機能部
４０は、データの収集・管理をスムーズに行うためのル
ール・条件等を規定する機器別情報ファイル１３ａやデ
ータ収集情報ファイル１３ｂを参照しながら動作し、収
集等したデータは、収集データベース１３ｃに格納され
る。

【００５０】次に各部について詳述する。まず、オープ
ンコントローラ１０に接続されるＰＬＣ１などの各種機
器と通信するためのプロトコルの相違は、通信ミドルウ
ェアにより吸収するのはすでに説明したが、機器別情報
ファイル１３ａは、通信ミドルウェアでサポートしてい
る通信機器やそのエリア情報のアクセス方法を意識せ
ず、収集したいデータエリアをタグ名で仮想化し、この
タグ名でデータを取得できるように定義した情報を格納
するようになっている。具体的には、以下のような情報
を含み、データ構造の一例を示すと、図１３のようにな
る。・対象とする機種はどのようにアクセスできるか。・どの機種のどのエリアになんというタグ名をつける
か。・対象エリアにはどのようなフォーマットでデータが格
納されているか。

【００５１】また、データ収集情報ファイル１３ｂは、
データを収集するために必要な動作の設定情報が記述さ
れたファイルであり、この記述に従ってデータ収集サー
ビス部４２が動作する。そして、本形態では、処理番号
と収集処理名称を対応付けており、ユーザーが内容を容
易に理解できるようにしている。

【００５２】そして、具体的には、以下のような情報を
含み、その具体的なデータ構造（テーブル）としては、
図１４に示すように、１つのテーブルに収まっていても
良いし、図示省略するが、別途スクリプトファイルに処
理内容を記述するようにしてもよい。・どこからデータを取得するか（収集タグ）。・どんなタイミングでデータを取得するか（収集タイミ
ング，タイミング個別情報）。・取得したデータを、どこにどのような形式（収集先種
別）で格納するか。・サービスを開始したときに、各収集処理を開始するか
どうか（収集先個別情報）。

【００５３】さらに、収集データベース１３ｃは、ＰＬ
Ｃ１などから収集されたデータを、実際に蓄積しておく
データベースであり、この蓄積データは、メモリ１３に
ファイル形式に保存してもよいし、共有メモリ２８上に
展開するようにしてもよい。これにより、収集，蓄積さ
れたデータは、上位コンピュータなどの外部から、ネッ
トワークを通じて参照できるため、必要な時に、必要に
応じたデータを取得し、自由に情報管理に利用すること
ができる。

【００５４】次に、データ収集機能部４０の各構成要素
について説明する。動作制御部４１は、図１５に示すよ
うに、メイン制御フローとして、外部から受信したコマ
ンドを取得し（ＳＴ５１）、その取得したコマンドの内
容を認識し、処理ごとに振り分ける。そして、本形態で
は、以下の各種の処理を用意しているが、本発明はこれ
に限られるものではないのはもちろんである。・データ収集サービスの開始・停止・各個別の収集機能の実行開始、停止の制御・データ収集設定情報の入れ替え（再起動）・機器別情報の入れ替え（再起動）等次いで、どの内容かを認識したならば、そのコマンドの
内容を実行するための処理機能を起動し（ＳＴ５３）、
当該処理を実行する（ＳＴ５４）。

【００５５】そして、ステップ５４において実際に行う
処理としては、例えば図１６，図１７に示すように、現
在の状態を取得し、その状態と取得したコマンドの要求
とを比較し、異なっている場合（コマンド要求が開始で
状態が停止中，コマンド要求が停止で状態が稼働中）
に、そのコマンドの内容（開始／停止）を実行する。

【００５６】また、コマンドが「データ収集情報の入れ
替え」の場合には、図１８に示すように、入れ替え要求
のあったデータ収集情報を取得する（ＳＴ６１）。次い
で、現在サービス起動中か否かを判断し、停止中の場合
にはそのまま、また起動中の場合には、そのサービスを
停止した後、取得した入れ替えファイルをデータ収集情
報ファイル１３ｂに上書きする（ＳＴ６２〜ＳＴ６
４）。

【００５７】このようにすることにより、データ収集情
報ファイル１３ｂの記憶内容が更新される。その後、ス
テップ６３の「サービス停止処理」をしたか否かを判断
し（ＳＴ６５）、停止処理をした場合には、サービスを
開始する（ＳＴ６６）。また、サービス停止処理をしな
かった場合、つまり、サービスが起動していなかった場
合には、そのまま処理を終了する。

【００５８】同様に、コマンドが「機器情報の入れ替
え」の場合には、図１９に示すフローチャートを実行す
ることになる。この図１８と図１９を比較すると明らか
なように、基本的に図１８のステップと同様の処理手順
で各処理ステップを実行する。そして、相違点は、取得
する情報（機器情報）と、その取得した情報の上書き先
が、機器別情報ファイル１３ａとなることである。

【００５９】データ収集サービス部４２は、動作制御部
４１からの命令を受け、実際にデータ収集を行う処理の
実態の総称であり、タイミング発生部４３と収集処理部
４４を備えている。

【００６０】タイミング発生部４３は、データ収集に必
要な各種タイミングを生成し、タイミングが発生した際
に、これを収集処理部４４に通知する。そして、収集処
理部４４は、タイミング発生部４３から通知された処理
要求（タイミング発生通知）に対して、データ収集情報
ファイル１３ｂの内容にしたがって、ＰＬＣ１などの機
器からのデータ収集処理を行うようになっている。そし
て、具体的な処理機能は、以下のようになっている。

【００６１】まずタイミング発生部４３は、図２０に示
すようなフローチャートを基本構成としている。すなわ
ち、データ収集情報ファイル１３ｂからタイミング処理
種別としてサポートしている種別を取得し、対応するタ
イミング発生個別処理を起動する（ＳＴ７０）。具体的
には、収集タイミングの欄に格納された定周期，定刻，
対象記条件一致（タグの状態が指定した条件に一致），
外部からのトリガ発生要求を受信、などを取得する。

【００６２】このステップ７０の実行に伴い起動される
処理機能は、図２１に示すフローチャートのようにな
る。つまり、データ収集情報ファイル１３ｂに格納され
たタイミング種別の各個別処理を取得する（ＳＴ７
４）。具体的には、図１４に示すテーブルの処理番号１
の場合には、３０秒ごとにタイミング発生することを取
得する。

【００６３】次いで、取得した情報を基にタイミングが
発生するかどうかを監視し（ＳＴ７５）、指定したタイ
ミングになった場合に、収集処理部４４に通知する（Ｓ
Ｔ７６）。ここで、ステップ７５の監視手法としては、
例えば定周期の場合には、タイマなどを起動し、タイム
アップのカウントにタイミング個別情報の時間を設定す
ることにより定周期を発生することができる。定刻の場
合には、内部時計を監視することにより認識できる。さ
らに、タグの条件一致は、定期的に条件を読み込み比較
するようにしたり、或いは、通信ミドルウェア部２２に
条件一致のイベント通信機能を持たせることにより、そ
の通信ミドルウェア部２２から通知を受けるようにして
も良い。

【００６４】また、図２０のステップ７０を実行し、タ
イミング発生個別処理を起動したならば、次に収集処理
部４４から処理依頼があったか否かを判断し（ＳＴ７
１）、あった場合には、その依頼された処理を実行する
（ＳＴ７２）。このステップ７１，７２の処理をサービ
ス終了するまで繰り返し実行する。これにより、タイミ
ング発生部４３は、図２４により行われる予め定められ
たタイミング発生をするとともに、収集処理部４４から
の不定期の依頼に基づく処理を実行することになる。そ
して、ステップ７２における具体的な処理の一例を示す
と、図２２（ａ）〜（ｃ）に示すようになる。

【００６５】一方、収集処理部４４の機能は、図２３に
示すようなフローチャートを基本構成としている。すな
わち、データ収集情報ファイル１３ｂから収集情報を取
得し、サービス開始時に収集開始する処理に対する初期
設定を行う（ＳＴ８０）。具体的には、収集するタグか
ら実エリアの変換を行ったり、収集先ファイルをオープ
ンする処理などを行う。そして、その初期設定終了後、
各処理を開始状態とする。

【００６６】次いで、タイミング発生部４４を起動し
（ＳＴ８１）、データ収集サービスを開始状態とする
（ＳＴ８２）。以後、動作制御部４１から処理依頼があ
った場合には、その依頼されたコマンドの処理を実行し
（ＳＴ８３，ＳＴ８４）、また、タイミング発生部４３
からタイミング発生通知があった場合には、発生したタ
イミングに対応したデータ収集を通信ミドルウェア部２
２を介して取得し、その取得したデータをデータ収集情
報ファイルに格納する（ＳＴ８６〜ＳＴ８８）。そし
て、上記収集処理をサービス終了まで順次繰り返し実行
する（ＳＴ８５）。

【００６７】また、ステップ８４において実行する具体
的な処理としては、図２４から図２６に示すようなもの
がある。そして、タイミング発生部４３が、図２１に示
す各処理を実行することになる。

【００６８】このように構成することにより、オープン
コントローラ１０では、それに接続されたＰＬＣその他
の機器の状態などの情報を収集し、収集データベース１
３ｃに格納することができるので、上位コンピュータ１
０は、その収集データベース１３ｃを参照することによ
り、ＰＬＣ等の状態等に関する情報を任意のタイミング
で取得することができる。逆に、上位コンピュータ２が
直接各ＰＬＣ等の状態を一括管理するのではないので、
上位コンピュータ２が過負荷状態になることもなく、ま
た、仮に上位コンピュータ２がダウンしたとしても、Ｐ
ＬＣ等は動作することができる。さらに、取得した情報
に基づいて各種の集計までをオープンコントローラ１０
で実行し、上位コンピュータ２はその集計結果のみを取
得するようにすると、さらに負荷が軽減される。

【００６９】さらに、上記したように通信ミドルウェア
部２２を介して動作制御部４１に対して所定の制御命令
コマンドを外部から与えることができ、そのコマンドに
したがって動作制御部４１が機器別情報ファイル１３ａ
やデータ収集情報ファイル１３ｂの記憶内容を書き替え
ることができるので、このオープンコントローラ１０で
のデータ収集機能は、そのコントローラの外部からの設
定指示内容に合わせて自由に機能，動作を設計，変更で
きる。

【００７０】なお、上記した実施の形態では、ネットワ
ークにオープンコントローラ１０を１つ接続した例を示
したが、本発明の利用形態はこれに限ることはなく、た
とえば図２６に示すように複数のオープンコントローラ
１０が接続され、各オープンコントローラ１０の下位に
それぞれＰＬＣ１などが接続されるようなネットワーク
システムにおいても適用できる。

【００７１】その場合、オープンコントローラ１０に設
けるルーティング設定情報記憶部３０に記憶するルーテ
ィング情報としては、図２７に示すように、別のコント
ローラユニットに接続された機器へ情報を送るための順
路を示す「中継ネットワークテーブル」を記憶させる。
これにより、メッセージ制御部２６では、受け取ったメ
ッセージの真の送信する相手先が、どの中継ノードの下
位にあるかを判断し、当該中継ノードにメッセージを送
るための通信ユニットを選択し、発信することになる。

【００７２】

【発明の効果】以上のように、本発明に係るコントロー
ラでは、複数の通信プロトコルにそれぞれ対応した通信
部を設けたので、各社毎に異なるネットワークの仕様な
どの違いについてもコントローラが吸収することができ
る。

【００７３】よって、上位コンピュータの開発者にとっ
ては、ネットワークの違いを意識せずにプログラムを作
成でき、さらなる開発効率の向上が可能となる。

【００７４】また、本形態では、コントローラを用いた
場合、ＰＬＣ・上位コンピュータのどちらが行うか明確
でなかった機能を受け持つことができ、ＰＬＣは制御用
・上位コンピュータは情報管理用というように役割が明
確に分割することが可能となる。その結果、システムの
設計から現地調整のいろいろなフェーズで発生すると予
想されるＰＬＣ・上位コンピュータそれぞれの技術者間
の思い違いなども未然に防ぐことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】上位パソコンにＰＬＣをネットワーク接続した
システムの一例を示す図である。

【図２】本発明に係るコントローラの使用形態の一例を
示す図である。

【図３】本発明に係るコントローラの一実施の形態（ハ
ードウエア構成）を示す図である。

【図４】本発明に係るコントローラの一実施の形態（ソ
フトウェア構成）を示す図である。

【図５】通信ミドルウェア部の内部構造を示す図であ
る。

【図６】コマンドのデータフォーマットの一例を示す図
である。

【図７】ルーティング設定情報記憶部３０に記憶される
ルーティング情報のデータ構造を示す図である。

【図８】メッセージ制御部の機能を示すフローチャート
である。

【図９】通信ユニット部の受信機能を示すフローチャー
トである。

【図１０】通信ユニット部の送信機能を示すフローチャ
ートである。

【図１１】本発明に係るコントローラの好適な一実施の
形態（データ収集機能）を示す図である。

【図１２】データ収集機能の内部構造を含む図である。

【図１３】機器別情報ファイルのデータ構造の一例を示
す図である。

【図１４】データ収集情報ファイルのデータ構造の一例
を示す図である。

【図１５】動作制御部の機能（メイン）を説明するフロ
ーチャートである。

【図１６】動作制御部の機能（サブ）を説明するフロー
チャートである。

【図１７】動作制御部の機能（サブ）を説明するフロー
チャートである。

【図１８】動作制御部の機能（サブ）を説明するフロー
チャートである。

【図１９】動作制御部の機能（サブ）を説明するフロー
チャートである。

【図２０】タイミング発生部の機能（メイン）を説明す
るフローチャートである。

【図２１】タイミング発生部の機能（サブ）を説明する
フローチャートである。

【図２２】タイミング発生部の機能（サブ）を説明する
フローチャートである。

【図２３】収集処理部の機能（メイン）を説明するフロ
ーチャートである。

【図２４】収集処理部の機能（サブ）を説明するフロー
チャートである。

【図２５】収集処理部の機能（サブ）を説明するフロー
チャートである。

【図２６】収集処理部の機能（サブ）を説明するフロー
チャートである。

【図２７】本発明に係るオープンコントローラの使用形
態の他の例を示す図である。

【図２８】ルーティング設定情報記憶部３０に記憶され
るルーティング情報のデータ構造を示す図である。

【符号の説明】

１ＰＬＣ２上位コンピュータ６Ｉ／Ｏ１０オープンコントローラ１１，１１ａ〜１１ｄ通信部１２制御部２３，２３′ 通信ユニット部３０ルーティング設定情報記憶部４０データ収集機能部４１動作制御部４２データ収集サービス部４３タイミング発生部４４収集処理部

フロントページの続き (72)発明者岡村弘太郎京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内 (72)発明者宮地利郎京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内Ｆターム(参考） 5H220 AA06 BB17 CC09 CX09 DD04 EE10 FF05 HH01 JJ12 JJ17 JJ19 JJ29 JJ55 KK01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンピュータとＰＬＣとの間に介在する
コントローラであって、ネットワーク接続可能な複数の通信部と、前記通信部を介して受信したデータに基づく所定の処理
を実行し、前記受信した通信部または他の通信部を介し
て所定のデータを送信する制御部とを備え、前記複数の通信部は、異なる通信プロトコルに対応する
ものであるコントローラ。
【請求項２】真の相手先に関連するネットワークに関
する情報を含むルーティング情報を記憶したルーティン
グ情報記憶部を備え、前記制御部は、受信したデータのヘッダーと前記ルーテ
ィング情報記憶部に格納されたルーティング情報に基づ
いて真の相手先を認識するとともに送信する際に使用す
る通信部を特定し、その特定した通信部に送信するデー
タを送る機能を持つことを特徴とする請求項１に記載の
コントローラ。