JP2003273875A

JP2003273875A - データサーバ

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Publication number: JP2003273875A
Application number: JP2002070468A
Authority: JP
Inventors: Makoto Okuno; 誠奥野
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2003-09-26
Anticipated expiration: 2022-03-14
Also published as: JP3896877B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ネットワーク異常時の切り替え等をデータサ
ーバ側で行うことができ、データクライアントの開発を
容易に行えるデータサーバを提供すること【解決手段】データサーバ１０とＰＬＣ２０が第１，
第２制御ネットワーク２１ａ，２１ｂに接続される。デ
ータサーバは、データクライアント２５がら与えられる
論理タグ名に基づき、対応するＰＬＣのＩＯメモリにア
クセスし、データの読み書きをする。データサーバは、
第１，第２ネットワーク上の前記制御装置を特定する第
１，第２ネットワーク情報，論理タグ名，その論理タグ
名に対応するＰＬＣの物理アドレスとを関連づけたタグ
情報を持ち、ネットワーク監視部によりネットワークの
状態を監視し、使用する経路を決定するとともに、タグ
情報に基づいてその決定された経路を使用して論理タグ
名に対応するＰＬＣのメモリにアクセスし、所定の処理
を実行する。

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、データサーバに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ファクトリオートメーション（ＦＡ）の
制御装置として、プログラマブルコントローラ（ＰＬ
Ｃ）が用いられている。このＰＬＣは、複数のユニット
から成り立っている。例えば、電源供給源の電源ユニッ
ト，ＰＬＣ全体の制御を統率するＣＰＵユニット，ＦＡ
の生産装置や設備装置の適所に取り付けられたスイッチ
やセンサの信号を入力する入力ユニット，アクチュエー
タ等に制御出力を出す出力ユニット，通信ネットワーク
につながる通信ユニットなどを組み合わせて構成され
る。また、通信ネットワークは、２重化または異種のも
のを用意し、各種に合わせた複数の通信ユニットを使用
してもよい。

【０００３】係るＰＬＣ（ＣＰＵユニット）における制
御の内容は、入力ユニットで入力した信号をＣＰＵユニ
ットのＩＯメモリに取り込み（ＩＮリフレッシュ）、予
め登録されたラダー言語で組まれたユーザプログラムに
基づき論理演算をし（演算実行）、その結果をＩＯメモ
リに書き込んで出力ユニットに対し送り出し（ＯＵＴリ
フレッシュ）、所謂周辺処理を行うことをサイクリック
に繰り返し処理するようになっている。

【０００４】なお、ＩＯメモリは、予め接続されたスイ
ッチやセンサやアクチュエータ等の所謂制御機器に対応
付けるべく、メモリアドレスの割り付けを行う。これ
は、ＩＯメモリの物理アドレス（例えば０〜２５５５番
地）それぞれと、接続された制御機器それぞれとの対応
付であり、所謂「メモリ割り付け」と呼ばれている。こ
のメモリ割り付けは、デバイス以外にも、異常フラグの
アドレス設定を行うこともある。

【０００５】このようなＰＬＣ等の制御機器における制
御に対し、必要に応じてＦＡ現場の担当者が入出力の状
態をモニタリングしたり、その状態を書き替え（更新）
することがある。その場合、パソコンなどの汎用コンピ
ュータを制御装置の通信ユニットにネットワークを介し
て接続し、制御装置のＩＯメモリをアクセスし、ＩＯデ
ータを読み書きする。その場合、従来は物理アドレスを
指定し、直接アクセスする方式が採られている。しか
し、係る方式では、コンピュータ側のインタフェースと
してのアプリケーションプログラム中に物理アドレスを
記述する必要があるので、汎用性に欠け、また、アプリ
ケーションプログラムの開発や生成も煩雑となる。

【０００６】そこで、汎用コンピュータから制御装置へ
アクセスする際のインタフェースの標準規格として、Ｏ
ＰＣ（ＯＬＥｆｏｒＰｒｏｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏ
ｌ）が提唱されている。このＯＰＣに準拠したＯＰＣデ
ータアクセスサーバ（以下、単に「データサーバ」）を
介して制御装置からデータを取得するようにすると、デ
ータサーバにＩＯメモリが格納された物理アドレスと論
理タグ名等を関連付けたタグデータを持つので、データ
クライアントに格納されたアプリケーションプログラム
中には、具体的な物理アドレスを記述する必要が無く、
上記論理タグ名で記述することができる。

【０００７】つまり、データクライアントからデータサ
ーバに対して論理タグ名を用いてアクセス要求をする
と、データサーバはその論理タグ名に基づきタグ情報か
ら具体的な物理アドレスを取得し、制御装置のＩＯメモ
リにアクセスする。従って、アプリケーションプログラ
ムの開発が容易に行えるとともに、データサーバや制御
装置のメーカを気にすることなくアプリケーションプロ
グラムを生成することができるので汎用性が高くなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のデー
タサーバで管理されているタグデータは、制御装置と通
信を行うために必要なデバイス情報と、制御装置内のＩ
Ｏデータが格納された箇所を特定するための物理タグ情
報を備えている。そして、デバイス情報は、論理タグ名
に対して実デバイス名と、その実デバイスと通信するた
め識別情報が１つ設定されている。また、物理タグ情報
は、論理タグ名と、論理デバイス名と、アクセスするＩ
Ｏデータが格納されたアドレスを特定する物理アドレス
と、補足情報からなる。

【０００９】このように、タグで特定できるのは、１つ
のネットワーク上に存在するある１点である。そのた
め、例えばタグ情報で指定されているネットワークが断
線などすると、そのネットワーク経由でのＩＯデータへ
のアクセスが行えなくなる。このとき、仮にネットワー
クの二重化などのネットワーク異常に対する対応策が採
られたネットワークシステムであっても、上記したよう
にタグでは１つの経路（ネットワーク）しか特定できな
いので、データクライアント側のアプリケーションで対
応する必要がある。

【００１０】また、ある論理タグ名で規定されるＩＯデ
ータの状態（例えば異常フラグ）にあわせてタグの値や
参照先（アクセス先）を変更するような条件処理を行い
たい場合、そのような論理式をアプリケーションプログ
ラム中に記述し、順次ＩＯデータを取得しながら次にア
クセスする論理タグ名を選択することになる。

【００１１】従って、いずれの場合も、係る対応のため
のアプリケーション開発が必須となり、制御システムに
おけるＩＯデータ監視制御システムの開発を煩雑化して
しまう問題があった。

【００１２】この発明は、データサーバのタグに複数の
バックアップ用ネットワーク情報を設定可能とし、ネッ
トワーク異常時の切り替えやネットワーク復旧時のリカ
バリ処理等をデータサーバ側で行うことができ、さら
に、データサーバのタグにデータアクセス論理条件の設
定を可能とし、ＩＯデータの状態に併せてタグ値の変
更、タグ参照先の変更等をデータサーバ側で行うことが
でき、データクライアント（アプリケーションプログラ
ム）の開発を容易にすることができるデータサーバを提
供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明によるデータサ
ーバは、使用者の要求によって受け取った論理タグ名に
基づいて、ネットワークを介して接続される制御装置の
メモリにアクセス可能なデータサーバである。そして、
前記ネットワークは、少なくとも並列に配置された第
１，第２ネットワークを備え、一方が通信不能の際にも
別の経路で通信可能に構成されるものを前提とする。な
お、少なくとも２経路（２重化）あれはよいので、３重
化以上のネットワークでももちろんよい。また、第１，
第２のネットワークは、同種でも異種のものでもよい。

【００１４】そして、前記第１ネットワーク上の前記制
御装置を特定する第１ネットワーク情報と、前記第２ネ
ットワーク上の前記制御装置を特定する第２ネットワー
ク情報と、前記論理タグ名と、その論理タグ名に対応す
る前記制御装置の物理アドレスとを関連づけたタグ情報
を格納するタグ情報記憶手段と、前記ネットワークの状
態を監視するネットワーク監視手段と、前記ネットワー
ク監視手段における監視結果に従い、使用する経路を決
定するとともに、前記タグ情報に基づいてその決定され
た経路を使用して前記論理タグ名に対応する前記制御措
置のメモリにアクセスし、所定の処理を実行するタグデ
ータアクセス手段とを備えて構成した。

【００１５】通常、この種の２重化（多重化）したネッ
トワークの場合、メインネットワーク（プライマリネッ
トワーク）と故障・異常時にバックアップ用のネットワ
ークを使用することになるが、そのように使用に優先権
があるものにかぎらず、対等なものでもよい。

【００１６】この発明によれば、データサーバが、タグ
情報として複数のネットワーク情報を備えているので、
ネットワーク監視手段によって異常等の使用できないネ
ットワークを検出した場合には、別の使用可能なネット
ワークについてのネットワーク情報を読み出し、その読
み出したネットワーク情報に従って制御装置と通信す
る。よって、使用するネットワークをデータサーバ側で
適宜切り替えて制御装置にアクセスできるので、たとえ
ば、データクライアントがデータサーバに対して処理を
依頼する場合は、タグ論理名と処理内容を伝えるだけで
すむ。つまり、ネットワーク異常の際の対応についての
プログラムを記述する必要がないので、データクライア
ントの開発が容易となる。

【００１７】つまり、タグデータへのアクセスが、デー
タクライアント側で工夫することなくの安定的に行える
ため、より信頼性の高いＩＯデータ監視制御システムの
開発が容易に行える。

【００１８】また、前記タグ情報に、データアクセス論
理条件を格納し、前記データアクセス手段は、前記デー
タアクセス論理条件に従って、タグ値の変更或いはアク
セス先の変更の少なくとも１つを行えるように構成する
とよい。係る機能は必須ではないが、設けることによ
り、タグデータの値や参照先の条件処理をデータクライ
アント側で行わなくても済むため、ＩＯデータ監視制御
システムの開発効率が向上する。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明が適用されるネッ
トワークシステムの一例を示す図である。図１に示すよ
うに、データサーバ１０と制御装置たるＰＬＣ２０が第
１，第２制御ネットワーク２１ａ，２１ｂに接続され、
ネットワークを構成している。この第１，第２制御ネッ
トワーク２１ａ，２１ｂにより２重化を図り、一方のネ
ットワークに障害が発生しても他方のネットワークを介
してデータの送受が行えるようにしている。すなわち、
第１制御ネットワーク２１ａはイーサネット（登録商
標）から構成され、第２制御ネットワーク２１ｂはシリ
アルネットワークから構成される。これに伴い、ＰＬＣ
２０には、イーサネット用通信ユニット２０ａとシリア
ル用通信ユニット２０ｂを備えている。なお、図示の例
では、制御装置としてはＰＬＣ２０の例を示したが、温
調機器その他各種のコントローラに適用できる。さら
に、ＰＬＣ１０にはＩＯユニット１０ｃが接続され、こ
のＩＯユニットに制御機器２８が接続されている。

【００２０】一方、データサーバ１０には、データクラ
イアント２５が直接または間接的に連係されている。す
なわち、１つのコンピュータ内にそれぞれ別々のアプリ
ケーションプログラムとして組み込まれている場合と、
情報ネットワーク２６を介して接続される別のコンピュ
ータに実装される場合がある。何れの場合も、データク
ライアント２５から論理タグ名（論理名）を指定してデ
ータアクセスの要求がデータサーバ１０に送られ、デー
タサーバ１０は、その論理タグ名にしたがって所定のＰ
ＬＣのＩＯメモリをアクセスし、ＩＯデータに対して所
定の処理を行うようになっている。

【００２１】ここで、データサーバ１０の内部構成は、
図２に示すようになっている。すなわち、まずデバイス
の設定情報としてのプロファイルを格納するプロファイ
ル情報記憶部１１を有している。このプロファイル情報
記憶部１１は、例えば図３に示すようにデバイス名，ア
ドレス種別，アドレス最大値及び最小値並びに可能なデ
ータ型を関連付けたテーブル構造となっている。これに
より、そのデバイス名が採り得る範囲が分かるので、ノ
ード１０に相当する例えばデバイス名「ＣＳＩＧ−ＣＰ
Ｕ４２」のデバイスに対し、メモリアドレス値が「１０
０００」が設定されると、アドレス範囲外の値であるの
で、誤った情報と判定することができる。

【００２２】また、タグ情報を入力するキーボードやマ
ウスからなるタグ情報入力部１２を備え、そのタグ情報
入力部１２を介して入力されたタグ情報は、タグ情報チ
ェック部１３に与えられ、そこにおいて上記プロファイ
ル情報記憶部１１に格納されたプロファイル情報を参照
し、許容されたデータであるか否かをチェックする。そ
して、許容されていないデータが入力されてきた場合に
はエラーを返す。このエラー通知は、例えば図示省略す
るディスプレイに出力表示することによりユーザに知ら
せることができ、正しいタグ情報の再入力を促すことが
できる。また、タグ情報の内容が正しい場合には、タグ
情報設定部１４にデータを渡し、そのタグ情報設定部１
４が所定のフォーマットからなるタグ情報を生成し、タ
グ情報記憶部１５に登録する。

【００２３】このタグ情報記憶部１５に記憶するタグ情
報は、図４に示すデバイス情報と、図５に示す物理タグ
情報からなる。デバイス情報は、従来と同様に、論理デ
バイス名と、実デバイス名と、その実デバイスと通信す
るため識別情報（識別ＩＤ）を関連付けたデータ構造と
なっているが、本発明では識別情報を複数設定できるよ
うにしている。そして、本形態の場合、第１制御ネット
ワーク２１ａが優先的に使用されるようにし、第１制御
ネットワーク２１ａが故障など生じて使用できない場合
に第２制御ネットワーク２１ｂを使用するようにしてい
る。なお、識別情報は、ネットワークタイプ（Ｅｔｈｅ
ｒｎｅｔ，ＲＳ２３２Ｃなど）と固有の設定情報（Ｅｔ
ｈｅｒｎｅｔの場合はＩＰアドレス）がある。

【００２４】また、物理タグ情報は、従来と同様に、論
理タグ名と、論理デバイス名と、アクセスするＩＯデー
タが格納されたアドレスを特定する物理アドレスと、補
足情報からなる。補足情報は、データのサイズや型並び
に許可する処理内容（読み込み／書き込み等）を定義す
る。そして、本実施の形態では、物理アドレスの欄に、
物理アドレス以外に論理条件を格納できるようにしてい
る。

【００２５】ここで記述する論理条件としては、例え
ば、「ＩｆＴｈｅｎ形式，論理演算子，関係演算子，
算術演算子，ビット演算子，関数（ＢＣＤ変換など）」
等と、設定済みの論理タグ名の組み合わせで設定するこ
とができる。

【００２６】上記したように、符号１１から１４で示す
各処理部を適宜稼働させることにより、ネットワーク上
に存在する各ノード（デバイス情報で規定）並びに各ノ
ードに接続された各制御機器２８（物理タグ情報で規
定）をアクセスするためのタグ情報を入力し、タグ情報
記憶部１５に格納する。これにより初期設定が終了す
る。

【００２７】さらに、データサーバ１０は、ネットワー
ク監視部１６とタグデータ論理条件処理部１７並びにタ
グデータアクセス部１８を備え、上記したタグ情報記憶
部１５に格納されたタグ情報に従って、データクライア
ント２５からの依頼に基づき所定の制御機器２８（機器
のＩＯ情報）が格納されたＰＬＣのＩＯメモリにアクセ
スして所定の処理を実行し、実行結果をデータクライア
ントに返す。

【００２８】具体的には、ネットワーク監視部１６は、
図６に示すフローチャートのように、ネットワークの接
続状況を監視する（ＳＴ１）。つまり、第１優先の第１
制御ネットワーク２１ａが正常に動作しているか否かを
チェックする。このチェックは、所定のノードから応答
があるかなど各種の方式を利用できる。そして、第１制
御ネットワーク２１ａが断線その他の通信異常，故障で
使用できない場合には、接続異常有りを通知、具体的に
は該当するフラグを立てる（ＳＴ２）。また、このとき
監視する制御ネットワークの対象は、第１，第２制御ネ
ットワーク２１ａ，２１ｂの両方を毎回確認しても良い
し、通常は第１制御ネットワーク２１ａについて監視
し、この第１制御ネットワーク２１ａが異常になった場
合には、利用法の制御ネットワークを監視するようにし
てもよい。そして、係る監視処理は独立して常時繰り返
し行う。

【００２９】また、タグデータ論理条件処理部１７は、
タグ情報記憶部１５をアクセスし、物理タグ情報の物理
アドレスの欄に格納された論理条件を抽出し、その論理
条件を実行し、その結果を保持する。つまり、図５に示
す論理タグ名「Ｖａｌｕｅ３」の場合、ＩｆＴｈｅｎ
方式の論理条件が格納されているため、論理タグ名「Ｓ
ｗｉｔｃｈ０」の値を監視し、ＯＮか否かを判断する。
この論理タグ名「Ｓｗｉｔｃｈ０」の物理アドレスは、
物理タグ情報の該当する物理アドレスの欄を参照して取
得できる。これにより、その判断結果に基づき、論理タ
グ名「Ｖａｌｕｅ３」は、「Ｖａｌｕｅ１／２」のどち
らを指すかを認識しておく。また、このとき、対応する
物理アドレスまで取得しておいても良い。これにより、
タグデータ論理条件処理部１７は、常時最新のネットワ
ークの状態に即した論理タグ名の参照先の情報を把握し
ており、論理タグ名が指定された場合に瞬時に対応する
物理アドレスにアクセスすることが可能となる。

【００３０】さらに、タグデータアクセス部１８は、図
７に示すフローチャートを実行する機能を有する。すな
わち、データクライアント２５から論理タグ名とともに
Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｇｈｔ処理の要求を受け付ける（ＳＴ
１１）と、その論理タグ名をキーにしてタグ情報記憶部
１５にアクセスし、対応するデバイス情報と物理タグ情
報を取得する（ＳＴ１２）。すなわち、物理タグ情報
は、受け取った論理タグ名に基づいて取得できる。ま
た、デバイス情報は、取得した物理タグ情報の論理デバ
イス名をキーにして取得することができる。

【００３１】次いで、ネットワーク（第１優先の第１制
御ネットワーク２１ａ）に接続異常があるか否かを判断
する（ＳＴ１３）。具体的には、上記したようにネット
ワーク監視部１６によりネットワークの異常の有無が監
視されているので、第１制御ネットワーク２１ａについ
て異常フラグが立っているか否かを判断することにより
異常の有無を判断する。

【００３２】そして、異常がある場合には、バックアッ
プネットワーク（第２制御ネットワーク２１ｂ）に異常
があるか否かを判断する（ＳＴ１４）。本実施の形態で
は、バックアップネットワークは１つであるため、ここ
にも異常がある場合には、現在通信できない状態にある
ため、所定のエラー処理をして終了する（ＳＴ２１）。
なお、このエラー処理としては、例えばデータクライア
ント２５に対してその旨の通知（通信異常）を返すこと
などがある。

【００３３】一方、何れかのネットワークが正常に動作
している場合には、必要に応じてバックアップの切替え
／復旧処理をする（ＳＴ１５）。つまり、現在有効な制
御ネットワーク２１ａ，２１ｂがどちらであるかを設定
する。具体的には、今まで第１制御ネットワーク２１ａ
を使用していたところ、異常が発生し第２制御ネットワ
ーク２１ｂが正常の場合には、第２制御ネットワーク２
１ｂを使用するように切替える。また、第２制御ネット
ワーク２１ｂを使用中に、第１制御ネットワーク２１ａ
が正常に戻った場合には、復旧処理をして第１制御ネッ
トワーク２１ａを使用するように設定する。これは、例
えば現在使用中のネットワークフラグを設け、そのフラ
グの切替により対処する。

【００３４】次いで、Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｇｈｔ処理を開
始する（ＳＴ１６）。具体的には、ステップ１７以降の
処理をするもので、まず、ステップ１２で取得した物理
タグ情報における物理アドレスの欄に論理条件設定があ
るか否かを判断する（ＳＴ１７）。そして、論理条件設
定がある場合には、条件式の実行をする（ＳＴ１８）。
つまり、現在のネットワークの状況に即した参照すべき
論理タグ名或いは物理アドレスは、上記したようにタグ
データ論理条件処理部１７により常時実行されているの
で、それにしたがって物理アドレスを取得する。その
後、その物理アドレスに対して読み出し／書き込みの何
れかをする（ＳＴ１９）。

【００３５】また、物理タグ情報に論理条件の設定がな
い場合（ステップ１７でＮｏ）には、その物理タグ情報
の物理アドレスの欄に格納された物理アドレスを取得
し、その物理アドレスに対して読み出し／書き込みの何
れかをする（ＳＴ１９）。

【００３６】そして、指定された論理タグ名に対応する
ＩＯメモリに対してＲｅａｄ／Ｗｒｉｇｈｔ処理を完了
すると、その完了通知（読み出しの場合には、読み出し
た値と共に）をデータクライアント２５に返し、処理を
終了する（ＳＴ２０）。

【００３７】なお、上記した例では、論理条件は予めタ
グデータ論理条件処理部１７で実行しているようにした
が、本発明はこれに限ることはなく、ステップ１７を実
行する際にタグデータ論理条件処理部１７を稼働して論
理条件を実行させるようにしても良い。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、この発明では、ネットワ
ーク異常時の切り替えやネットワーク普及時のリカバリ
処理をデータサーバ側で行うことができるので、データ
クライアント（アプリケーションプログラム）は、論理
タグ名を指定するだけでよいので開発が容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるネットワークの一例を示す
図である。

【図２】本発明に係るデータサーバの好適な一実施の形
態を示す図である。

【図３】プロファイル情報のデータ構造の一例を示す図
である。

【図４】デバイス情報のデータ構造の一例を示す図であ
る。

【図５】物理タグ情報のデータ構造の一例を示す図であ
る。

【図６】ネットワーク監視部の機能を説明するフローチ
ャートである。

【図７】タグデータアクセス部の機能を説明するフロー
チャートである。

【符号の説明】

１０データサーバ１１プロファイル情報記憶部１２タグ情報入力部１３タグ情報チェック部１４タグ情報設定部１５タグ情報記憶部１６ネットワーク監視部１７タグデータ論理条件処理部１８タグデータアクセス部２０ＰＬＣ２１ａ第１制御ネットワーク２１ｂ第２制御ネットワーク２５データクライアント２６情報ネットワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5B089 HA00 KB03 5H220 AA06 BB10 BB13 CC09 CX05 DD04 EE01 EE10 GG03 GG05 GG14 HH01 HH10 JJ42 KK10 LL04 MM01 MM08 5K033 AA06 BA03 DA01 EA04 EB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受け取った論理タグ名に基づいて、ネッ
トワークを介して接続される制御装置のメモリにアクセ
ス可能なデータサーバであって、前記ネットワークは、少なくとも並列に配置された第
１，第２ネットワークを備え、一方が通信不能の際にも
別の経路で通信可能に構成されるものであり、前記第１ネットワーク上の前記制御装置を特定する第１
ネットワーク情報と、前記第２ネットワーク上の前記制
御装置を特定する第２ネットワーク情報と、前記論理タ
グ名と、その論理タグ名に対応する前記制御装置の物理
アドレスとを関連づけたタグ情報を格納するタグ情報記
憶手段と、前記ネットワークの状態を監視するネットワーク監視手
段と、前記ネットワーク監視手段における監視結果に従い、使
用する経路を決定するとともに、前記タグ情報に基づい
てその決定された経路を使用して前記論理タグ名に対応
する前記制御措置のメモリにアクセスし、所定の処理を
実行するタグデータアクセス手段とを備えたことを特徴
とするデータサーバ。
【請求項２】前記タグ情報に、データアクセス論理条
件を格納し、前記データアクセス手段は、前記データアクセス論理条
件に従って、タグ値の変更或いはアクセス先の変更の少
なくとも１つを行えるように構成したことを特徴とする
請求項１に記載のデータサーバ。