JP2002063083A - 制御装置 - Google Patents
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Abstract
接続されるプログラマブル・ロジック・コントローラA
1,B1,C1を、直接ホストコンピュータ11に接続
するのではなく、相対的に演算処理能力が高く、データ
通信適性の高い表示装置A2,B2,C2を介して接続
し、該表示装置A2,B2,C2によってプロトコル変
換を行うことによって、大規模ネットワーク化を可能に
した制御装置において、ネットワーク回線14のトラヒ
ックを軽減する。 【解決手段】 各表示装置A2,B2,C2にデータ配
信手段31を設け、所定のセンサ出力の立上がりやアラ
ーム発生などの所定の事象の発生タイミングまたは所定
時刻や所定周期となると、表示装置A2,B2,C2側
から自発的にデータを配信する。これにより、ポーリン
グによる送信要求が無くなり、前記大規模ネットワーク
化に対して、トラヒックを軽減することができる。
Description
ロジック・コントローラ(以下、PLCと略称する)な
どの制御手段と、その制御手段の制御状態を表示する表
示手段とを一組の制御装置として構成し、その制御装置
を複数組ネットワーク回線で接続し、1または複数台の
ホストコンピュータなどの上位装置で制御するようにし
た制御装置に関する。
概略的構成を示すブロック図である。上述のように、複
数n台のPLCt1,t2,…,tn(以下、総称する
ときには参照符tで示す)は、それぞれ専用の表示装置
p1,p2,…,pn(以下、総称するときには参照符
pで示す)を備えており、またネットワーク回線1を介
して、ホストコンピュータ2と接続されている。PLC
tは、ホストコンピュータ2からの制御出力に応答し
て、図示しない1または複数の制御対象機器を制御する
とともに、それらの制御対象機器の状態を図示しないセ
ンサなどから受信し、対応する表示装置pに表示させ
る。
同一メーカーであっても場合によっては製品毎に、通信
に使用するプロトコルが相互に異なることがある。した
がって、図4で示すような制御装置は、各PLCtのプ
ロトコルが相互に等しいか、互換性のある同一メーカー
の製品で、場合によってはバージョンまでが近い場合に
しかネットワーク構成ができず、参照符t0で示すよう
な他社製のPLCをこのネットワーク回線1に参加させ
るためには、途中にプロトコル変換器3を介在する必要
がある。PLCt0には、専用の表示装置p0が接続さ
れている。
構築することができず、また制御プログラムは、ネット
ワーク毎、すなわちプロトコル毎に用意しなければなら
ないという問題があった。このため本件出願人は、先に
特願平10−117117号で、全く新たな制御装置を
提案した。その制御装置の構成を、図5に示す。
ジョンなどが相互に異なり、それぞれ固有のプロトコル
a,b,cを有するPLCa1,b1,c1が、表示装
置a2,b2,c2を介して、前記ネットワーク回線1
に接続されている。ネットワーク回線1は、たとえばT
CP/IPなどの汎用のプロトコルdで通信を行うよう
になっている。したがって、各表示装置a2,b2,c
2は、それぞれ対応するPLCa1,b1,c1に固有
のプロトコルa,b,cと、共通のプロトコルdとを変
換する機能を有している。
は、元来、リレーを使用した制御用シーケンサから発達
してきたものであり、スイッチのON/OFF制御や、
センサからのデータの取込みなどの入出力回路としての
機能には優れているけれども、データ通信機能には劣っ
ており、一方で表示装置a2,b2,c2は、パーソナ
ルコンピュータの応用装置として発達してきており、汎
用のパーソナルコンピュータに対しては、汎用のプロト
コルdによって容易に通信を行うことができ、また接続
されることが必須である対応するPLCa1,b1,c
1に対しては、専用の前記プロトコルa,b,cがそれ
ぞれ開発されているためである。
る制御装置は、比較的大容量の画像データを扱う表示装
置a2,b2,c2を、比較的小容量のデータを扱うP
LCa1,b1,c1とネットワーク回線1との間に介
在することによって、ホストコンピュータ2から各PL
Ca1,b1,c1への制御出力や、PLCa1,b
1,c1からホストコンピュータ2への制御状態を表す
データなどは、該表示装置a2,b2,c2を介して、
それぞれ何ら支障なく伝送することができるとともに、
該表示装置a2,b2,c2の高い演算処理能力を利用
してプロトコル変換を行い、ホストコンピュータ2側で
は、共通のプログラムで各PLCa1,b1,c1を制
御することができるという、斬新な制御装置である。
どを用いることなく、プロトコルの異なる種々のPLC
をネットワーク回線1に接続することができるようにな
り、システムの拡張や変更を容易に行うことができると
ともに、プログラムの作成工数を大幅に簡略化すること
ができる。
は、前述のとおり、プロトコルが一致するPLCtでし
か、ネットワークを構築することができず、したがって
ネットワークの規模はあまり大きくない。このため、ホ
ストコンピュータ2は、各PLCtのデータが必要とな
ると、対応する表示装置pを呼出し、データの送信を行
わせる、いわゆるポーリングによって必要なデータを得
ている。
共通化したプロトコルdによってネットワークが大規模
化し、前記ポーリングによるデータ収集では、ネットワ
ーク回線1のトラヒックが輻輳し、必要な箇所へ、必要
充分なデータを伝送することができないという問題があ
る。
ヒックを軽減することができる制御装置を提供すること
である。
御装置は、少なくとも一部の制御手段間で相互に異なる
固有のプロトコルを使用するようにした複数の制御手段
がそれぞれ対応する表示手段を介してネットワーク回線
に接続され、前記表示手段がネットワーク回線側の共通
のプロトコルと各制御手段側の固有のプロトコルとの変
換を行うことによって、ネットワーク回線を介する上位
装置からの共用化プログラムによる制御出力に応答して
制御手段が制御対象を制御するとともに、制御手段から
のその制御に関する情報を表示手段が表示するようにし
た制御装置において、データ配信のタイミングおよび配
信すべきデータのストアアドレスを予め前記各表示手段
に送信しておき、前記各表示手段は、前記制御に関する
情報のうち、予め設定した配信すべき前記ストアアドレ
スのデータをストアし、上記タイミングとしての予め定
める事象の発生、予め定める時刻または予め定める周期
の少なくとも何れか一つが満足された時点で、ストアし
たデータを、前記上位装置または他の表示手段のうちの
予め設定した少なくとも何れか一つへ配信することを特
徴とする。
対応し、比較的大容量である画像データを扱う表示手段
は、ON/OFFデータなどの比較的小容量のデータを
扱う制御手段に比べて、演算処理能力が高いことを利用
して、固有のプロトコルを有する制御手段を、この表示
手段を介して、TCP/IPなどの汎用のプロトコルの
ネットワーク回線に接続し、ホストコンピュータなどの
上位装置や他の制御手段と対応する表示手段との間で伝
送すべきデータやプログラムのプロトコル変換を行うよ
うにした、汎用性の向上された拡張や変更を容易に行う
ことができる制御装置において、各表示手段からのデー
タの配信を、上位装置や他の制御手段に対応した表示手
段からの送信要求によることなく、各表示手段が自発的
に行うことによって、大規模ネットワーク化によって増
加するネットワーク回線のトラヒックを軽減する。
は、従来通り所定の出力タイミングに出力されるのに対
して、センサ出力データなどの制御手段からの制御に関
する情報は、予め定める事象の発生、予め定める時刻ま
たは予め定める周期の少なくとも何れか一つが満足され
た時点で、配信するようにする。
の伝送が減少し、ネットワーク回線のトラヒックを軽減
することができる。
は、前記予め定める事象は、アラームの発生であること
を特徴とする。
タを保存しておくと、故障などの不具合の履歴として利
用することができ、メンテナンス時の利便性を向上する
ことができる。
置では、前記予め定める事象は、制御対象による一連の
作業終了であることを特徴とする。
で最も加工時間の長い工作機械を制御する制御手段に対
応した表示手段から前記作業終了を報知させることによ
って、加工品の搬送などの製造ラインの動作を同期させ
ることができる。
図1〜図3に基づいて説明すれば、以下のとおりであ
る。
の機能的構成を示すブロック図である。PLCA1,B
1,C1は、ホストコンピュータ11からの制御出力に
応答して、モータや電磁弁などの制御対象機器12を制
御する。また、PLCA1,B1,C1は、センサ13
などによって前記制御対象機器12の制御状態を検知
し、その検知結果は、対応する表示装置A2,B2,C
2で画像表示されるとともに、表示装置A2,B2,C
2が後述するようなタイミングで、ホストコンピュータ
11や他の表示装置へ配信し、表示や前記制御出力の演
算、さらには分析などに使用される。このようにして、
該制御装置は、工作機械や製造ラインなどの制御を行
う。
1,B1,C1の3台設けられているけれども、1台、
2台または4台以上であってもよく、またホストコンピ
ュータ11も複数台設けられていてもよいことは言うま
でもない。また図1の例では、制御対象機器12および
センサ13は、図面の簡単化のために、PLCB1,C
1に関して省略している。
する表示装置A2,B2,C2との間は、それぞれ接続
ケーブルA3,B3,C3によって接続されており、各
PLCA1,B1,C1のメーカーや、バージョンなど
によって予め定められている専用のプロトコルA,B,
Cによって、それぞれデータ通信を行う。表示装置A
2,B2,C2は、パーソナルコンピュータの応用装置
として発達してきており、汎用のパーソナルコンピュー
タに対しては、汎用のプロトコルDによって容易に通信
を行うことができ、また接続されることが必須である対
応するPLCA1,B1,C1に対しては、専用のプロ
トコルA,B,Cがそれぞれ開発されている。
は、PLCA1,B1,C1とホストコンピュータ11
との間に介在されており、該表示装置A2,B2,C2
を、イーサネット(登録商標)などのネットワーク回線
14を介してホストコンピュータ11と接続し、そのプ
ロトコルには、参照符Dで示すように、共通のプロトコ
ル、たとえばTCP/IP上のプロトコルを用いて、該
表示装置A2,B2,C2によって、プロトコルDとプ
ロトコルA,B,Cとの間のプロトコル変換をそれぞれ
行う。こうして、共通のプロトコルDによって、大規模
なネットワーク回線14が構築されている。
よび公衆電話回線などを介して、メンテナンス用に、前
記表示装置A2,B2,C2の製造メーカーなどの遠隔
地に設置されている外部ホスト15が接続可能となって
おり、したがって社内外のパーソナルコンピュータなど
も接続可能となっている。
2,B2,C2毎に、データ配信手段31が設けられて
いる。ホストコンピュータ11では、設定手段21によ
って、どのノードにどのような種類の表示装置が接続さ
れているのかなどを表すノード情報と、各PLCA1,
B1,C1に接続されている制御対象機器やセンサのシ
ンボル名ならびに各表示装置A2,B2,C2毎のデー
タ配信タイミングや送信すべきデータのストアアドレス
および受信したデータのストアアドレス等の配信データ
となどから成るネットワークファイル22が予め作成さ
れている。各ノードに接続される表示装置A2,B2,
C2の機種設定などのネットワークファイル22の作成
や変更が行われると、ホストコンピュータ11からは、
必要に応じて、前記ノード情報および/または配信デー
タが送信され、前記データ配信手段31に予め設定され
る。
ネットワークファイル22を参照して、アプリケーショ
ン部23からインタフェイス回路24を介して、各PL
CA1,B1,C1への制御出力が送信され、その制御
出力は、前記データ配信手段31内の対応するストアア
ドレスにストアされ、その制御出力に応答した制御対象
機器12の制御が行われる。各表示装置A2,B2,C
2では、センサ13の検出結果などの制御状態を表すデ
ータが、前記データ配信手段31内の対応するストアア
ドレスに、所定周期やホストコンピュータ11からの要
求などの必要に応じてサンプリングされてストアされて
おり、その表示装置A2,B2,C2に規定されたデー
タ配信タイミングとなると、そのデータ配信タイミング
に配信すべきストアアドレスのデータが、配信対象機器
へ配信される。ホストコンピュータ11に配信されたデ
ータは、前記インタフェイス回路24を介してアプリケ
ーション部23に与えられ、表示や前記制御出力の演
算、さらには分析などに使用される。
タファイル25に、前記各プロトコルA,B,Cとプロ
トコルDとの間の変換データが予め登録されており、該
変換データは、ネットワーク回線14に接続されるPL
Cの変更などのメンテナンス時に、必要とする表示装置
へ、インタフェイス回路24を介して配信される。
C2は、インタフェイス回路26と、画像メモリ27
と、プロトコル変換回路28と、表示パネル29と、入
力手段30と、前記データ配信手段31とを備えて構成
されている。インタフェイス回路26およびプロトコル
変換回路28は、ホストコンピュータ11との間、およ
びPLCA1,B1,C1との間で通信を行う2way
ドライバを構成し、前記データファイル25から与えら
れるプロトコル変換データを用いて、リアルタイムで、
入出力されるデータのプロトコル変換を行う。
ク回線14上で共通の前記プロトコルDと、各PLCA
1,B1,C1毎に固有のプロトコルA,B,Cとの変
換テーブルや、変換関数などを用いて行うことができ、
それらのテーブルや関数は、前記データファイル25に
予め格納されており、前述のような各ノードに接続され
る表示装置A2,B2,C2の機種設定などが行われる
ネットワークファイル22の作成時に選択され、プロト
コル変換回路28に設定される。
を模した背景画面に、各制御対象機器の名称や単位など
を併せた不変のキャラクタおよびイメージデータが予め
格納されており、このキャラクタおよびイメージデータ
に、プロトコル変換回路28から入力される制御状態を
表す可変のデータが合成されて、表示パネル29によっ
て画像表示される。
LCA1,B1,C1とともに、製造ラインの操作卓な
どに一体に組込まれ、または独立して配置され、制御盤
などとして使用される。表示パネル29の前面側には、
タッチパネルなどの入力手段30が設けられており、そ
の入力結果に応答して、データ入力や、制御対象機器1
2の間接的な制御を行うことができる。表示装置A2,
B2,C2は、汎用のパーソナルコンピュータとほぼ同
様に構成されており、内部バスラインを介して、中央演
算処理装置、ROMやRAMなどのメモリ、ハードディ
スク装置などの外部記憶装置、およびグラフィックコン
トローラや通信コントローラなどが、相互に接続されて
構成されている。
するための図である。この図2は、ネットワーク回線1
4の各ノードには表示装置A2,B2,C2が接続され
ており、各PLCA1,B1,C1は100個の入出力
端を有する例を示している。各PLCA1,B1,C1
の前記入出力端が、出力端の場合には、メモリの対応す
るストア領域へ前記ホストコンピュータ11からの制御
出力が格納され、そのストア内容に応答した制御が前記
制御対象機器12に行われる。これに対して、入力端で
ある場合には、そのストア領域にセンサ13などからの
制御状態を表すデータが書込まれる。この図2の例で
は、表示装置A2が接続されるPLCA1の100個の
各入出力端に対応したストア領域には、100〜199
のストアアドレスが割当てられており、PLCB1の1
00個の入出力端に対応したストア領域には、200〜
299のストアアドレスが割当てられており、PLCC
1の100個の入出力端に対応したストア領域には、3
00〜399のストアアドレスが割当てられている。
手段31は、予め定める時刻○○:○○となると、アド
レス100〜199のストア領域のデータ、すなわち全
ての入出力データを配信し、そのデータはホストコンピ
ュータ11および表示装置B2にストアされることを表
している。同様に、表示装置A2からは、10秒周期毎
にアドレス100〜149のストア領域のデータが、2
0秒周期毎にアドレス150〜199のストア領域のデ
ータが、該表示装置A2の電源ON時にアドレス140
〜159のストア領域のデータが配信されることを表し
ている。
11は、各表示装置A2,B2,C2から配信される全
てのデータをストアしており、これに対して、製造ライ
ンの最も上流側に設けられるPLCA1に対応した表示
装置A2は、下流側のPLCB1,C1にそれぞれ対応
した表示装置B2,C2からの配信データの取込みは行
っていないことを表している。しかしながら、表示装置
B2,C2は、それぞれ製造ラインの上流側にある表示
装置A2,B2からの全ての配信データを取込んでお
り、表示装置C2では、表示装置A2からの一部のデー
タも取込んでいることを表している。各表示装置A2,
B2,C2には、データ配信手段31内に、配信データ
の格納に必要なストア領域が形成されている。
A2,B2,C2でのデータの取込みは、配信元からの
配信データの、たとえばIPアドレスに受信先のアドレ
スを格納しておくことによって行われてもよく、また受
信先が多く存在する場合には、前記IPアドレスを一斉
同報として、受信側で、配信データの配信元のIPアド
レスに応答して、データを取込むか否かを決定するよう
にして行われてもよい。無論、全ての表示装置A2,B
2,C2が、ホストコンピュータ11と同様に、全ての
配信データに対応したストア領域を有し、全ての配信デ
ータを保有してもよいことは言うまでもない。また、こ
の図2の例では、説明の簡略化のために、送信データの
ストアアドレスと受信データのストアアドレスとは相互
に一致しているけれども、相互に異なっていてもよい。
この図3の例では、各表示装置A2,B2,C2は、対
応するPLCA1,B1,C1からアラームが発生した
時点で、所定のアドレス190〜199,290〜29
9,390〜399のストア領域のデータをそれぞれ配
信する。したがって、この配信データを取込んだホスト
コンピュータ11では、この配信データを保存しておく
ことによって、故障などの不具合の履歴として利用する
ことができ、メンテナンス時の利便性を向上することが
できる。
は、端子121の出力が立下がると、該端子121に対
応したアドレス221のストア領域のデータを配信し、
そのデータは、他の表示装置A2,C2にともに取込ま
れるので、該データが最も加工時間の長いPLCB1で
の加工終了を表すと、各PLCA1,B1,C1は、加
工品の搬送などの動作を同期して行うことができるよう
になる。
演算処理能力が高く、データ通信に対する適性の高い表
示装置A2,B2,C2を、PLCA1,B1,C1
と、ホストコンピュータ11または外部ホスト15との
間に介在し、ホストコンピュータ11からの制御出力
や、PLCA1,B1,C1からの制御状態データなど
を、それぞれPLCA1,B1,C1およびホストコン
ピュータ11へ、プロトコル変換して伝送することがで
きるようにした制御装置において、各表示装置A2,B
2,C2からのデータの配信タイミングを、図2および
図3で示すように、電源のONまたはOFFおよび特定
の端子の出力の立上がりまたは立下がりなどの予め定め
る事象の発生や、予め定める時刻または予め定める周期
のいずれかが満足された時点として、各表示装置A2,
B2,C2が、ホストコンピュータ11や他の表示装置
からの送信要求によることなく、自発的にデータを配信
するように構成しているので、前記送信要求がほぼ無く
なり、プロトコルの共通化によるネットワーク回線14
の大規模化によって増加する該ネットワーク回線14の
トラヒックを軽減することができる。これによって、必
要な箇所へ、必要充分なデータを伝送することができ
る。
のように、少なくとも一部の制御手段間で相互に異なる
固有のプロトコルを使用するようにした複数の制御手段
がそれぞれ対応する表示手段を介してネットワーク回線
に接続され、該表示手段がネットワーク回線側の共通の
プロトコルと各制御手段側の固有のプロトコルとの変換
を行うようにした、汎用性の向上された拡張や変更を容
易に行うことができる制御装置において、データ配信の
タイミングおよび配信すべきデータのストアアドレスを
予め前記各表示手段に送信しておき、前記各表示手段
は、前記制御に関する情報のうち、予め設定した配信す
べき前記ストアアドレスのデータをストアし、上記タイ
ミングとしての予め定める事象の発生、予め定める時刻
または予め定める周期の少なくとも何れか一つが満足さ
れた時点で、ストアしたデータの配信を、上位装置や他
の制御手段に対応した表示手段からの送信要求によるこ
となく、前記予め定める事象の発生、予め定める時刻ま
たは予め定める周期の少なくとも何れか一つが満足され
た時点で、各表示手段が自発的に行う。
伝送が減少し、大規模ネットワーク化によって増加する
ネットワーク回線のトラヒックを軽減することができ
る。
以上のように、前記予め定める事象を、アラームの発生
とする。
ておくと、故障などの不具合の履歴として利用すること
ができ、メンテナンス時の利便性を向上することができ
る。
置は、以上のように、前記予め定める事象を、制御対象
による一連の作業終了とする。
時間の長い工作機械を制御する制御手段に対応した表示
手段に前記作業終了を報知させることによって、加工品
の搬送などの製造ラインの動作を同期させることができ
る。
を示すブロック図である。
一例を示す図である。
他の例を示す図である。
すブロック図である。
ロック図である。
Claims (3)
- 【請求項1】少なくとも一部の制御手段間で相互に異な
る固有のプロトコルを使用するようにした複数の制御手
段がそれぞれ対応する表示手段を介してネットワーク回
線に接続され、前記表示手段がネットワーク回線側の共
通のプロトコルと各制御手段側の固有のプロトコルとの
変換を行うことによって、ネットワーク回線を介する上
位装置からの共用化プログラムによる制御出力に応答し
て制御手段が制御対象を制御するとともに、制御手段か
らのその制御に関する情報を表示手段が表示するように
した制御装置において、 データ配信のタイミングおよび配信すべきデータのスト
アアドレスを予め前記各表示手段に送信しておき、前記
各表示手段は、前記制御に関する情報のうち、予め設定
した配信すべき前記ストアアドレスのデータをストア
し、上記タイミングとしての予め定める事象の発生、予
め定める時刻または予め定める周期の少なくとも何れか
一つが満足された時点で、ストアしたデータを、前記上
位装置または他の表示手段のうちの予め設定した少なく
とも何れか一つへ配信することを特徴とする制御装置。 - 【請求項2】前記予め定める事象は、アラームの発生で
あることを特徴とする請求項1記載の制御装置。 - 【請求項3】前記予め定める事象は、制御対象による一
連の作業終了であることを特徴とする請求項1記載の制
御装置。
Priority Applications (1)
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JP2001177520A JP3540292B2 (ja) | 2001-06-12 | 2001-06-12 | 制御装置 |
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JP10311097A Division JP2000137659A (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 制御装置 |
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JP2001177520A Expired - Lifetime JP3540292B2 (ja) | 2001-06-12 | 2001-06-12 | 制御装置 |
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