JP2005260893A - Information conversion server, network system and information transmission method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、情報変換サーバおよびネットワークシステムならびに情報伝送方法に関するもので、特にFA分野における制御機器に対して設定、報収集を行うシステムに関する。 The present invention relates to an information conversion server, a network system, and an information transmission method, and more particularly to a system for setting and collecting information for a control device in the FA field.
FA(ファクトリーオートメーション)分野ではPLC(プログラマブルコントローラ)などの制御機器を利用する際に、その設定の変更、プログラミング、生産情報の収集などを目的にネットワークを介して制御機器と通信するソフトウェア(FAミドルウェア)が利用されている。このFAミドルウェアは、各ベンダごとに独自に設定されている。従って、異なるベンダの機器を同一のネットケーブルに接続したとしても、異なるベンダの機器は通信プロトコルも相違するため相互に通信することができない。つまり、実質的に各ベンダ毎に独自なネットワークが存在することになるとともに、そのネットワークに依存するFAミドルウェアが存在し、FAミドルウェアレベルでのベンダ相互の接続は事実上不可能であった。 In the FA (factory automation) field, when using a control device such as a PLC (programmable controller), software (FA middleware) that communicates with the control device via a network for the purpose of changing its settings, programming, collecting production information, etc. ) Is used. This FA middleware is uniquely set for each vendor. Therefore, even if devices of different vendors are connected to the same net cable, the devices of different vendors cannot communicate with each other because of different communication protocols. In other words, each vendor has a unique network, and FA middleware that depends on the network exists, making it impossible to connect vendors at the FA middleware level.
また、上述したように、システムをマルチベンダで構築すると、ベンダ毎に異なるFAネットワークプロトコルがあるので、その相互運用には共通のFAミドルウェアを導入して解決を図るようにしたものがある。この共通のFAミドルウェアとしては、例えば、プロセスデータ交換のためのソフトウェア標準I/FであるOPC(OLE for Process Control)がある。各ベンダの機器をこのOPCに準拠させることにより、異なるプラットフォームで実行されている全く異なる言語で記述された異なるアプリケーションを統合化することができる。 Further, as described above, when a system is constructed by multi-vendors, there are different FA network protocols for each vendor. Therefore, some of the interoperations are designed to solve by introducing common FA middleware. As this common FA middleware, for example, there is OPC (OLE for Process Control) which is a software standard I / F for process data exchange. By making each vendor's equipment compliant with this OPC, different applications written in completely different languages running on different platforms can be integrated.
しかしながら、上記したOPCなどの共通のFAミドルウェアを導入したシステムでは、以下に示す問題がある。すなわち、係る技術では、共通化したインタフェースのみを提供するため、基本的なI/Oの読み書きなどの機能提供にとどまっている。さらに、複数ベンダの制御機器を一括ではあつかえず、ベンダ毎に共通FAミドルウェアが存在する仕様となっている。そのため、ネットワークに異なるベンダの機器が接続される場合、基本的にベンダの数に対応した共通FAミドルウェアが存在することになる。また、例えばある1つのベンダの機器のみで構成されたネットワークシステムに、他のベンダの機器を接続する場合には、他ベンダ用のOPCも合わせて導入する必要がある。 However, the system in which the common FA middleware such as OPC is introduced has the following problems. That is, in such a technique, since only a common interface is provided, functions such as basic I / O reading and writing are only provided. Furthermore, the specification is such that control devices of a plurality of vendors cannot be handled at once, and common FA middleware exists for each vendor. Therefore, when devices of different vendors are connected to the network, there is basically common FA middleware corresponding to the number of vendors. For example, when a device of another vendor is connected to a network system configured by only a device of a certain vendor, it is necessary to introduce an OPC for another vendor together.
この発明は、複数の種類のネットワーク/FAミドルウェアシステムを変更することなく、異なるプロトコルの機器同士であっても、アクセスできる情報変換サーバおよびネットワークシステムならびに情報伝送方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an information conversion server, a network system, and an information transmission method that can be accessed by devices of different protocols without changing a plurality of types of network / FA middleware systems.
本発明に係る情報変換サーバでは、ネットワークに接続される制御機器がサポートするプロトコル名,プロトコルのコマンド情報,コマンド種別を含むプロファイル情報を格納したコマンド変換記憶手段と、情報処理機器からターゲットとなる制御機器宛の送信データを受信した際に、前記コマンド変換記憶手段にアクセスし、その送信データに格納されたコマンドがそのターゲットとなる制御機器が理解できるコマンドか否かを判断する判断手段と、その判断手段の判断結果が理解できる場合には受信したコマンドを用いた送信データを前記ターゲットとなる制御機器に送信し、理解できない場合には前記プロファイル情報に基づき理解できるコマンドに変換して生成した送信データを前記ターゲットとなる制御機器に送信する手段を備えて構成した。ここで、情報処理機器は、制御機器に対して設定を行なったり、制御機器から情報を収集したりするなどの制御機器との間で何かしらの情報処理を行なうものである。 In the information conversion server according to the present invention, a command conversion storage unit storing profile information including a protocol name, protocol command information, and command type supported by a control device connected to the network, and a target control from the information processing device A determination means for accessing the command conversion storage means when receiving transmission data addressed to a device, and determining whether the command stored in the transmission data is a command understandable by the target control device; and When the determination result of the determination means can be understood, the transmission data using the received command is transmitted to the target control device, and when it cannot be understood, the transmission is generated by converting the command into an understandable command based on the profile information. Means for transmitting data to the target control device Configuration was. Here, the information processing device performs some information processing with the control device such as setting the control device and collecting information from the control device.
また、前記情報処理機器のアドレス情報を記憶保持し、前記ターゲットとなる制御機器からのレスポンスを受信した際には、そのレスポンスを前記アドレス情報に基づき前記情報処理機器へ送信する機能を備えるとよい。さらに、前記判断手段による判断結果が理解できない場合には、前記情報処理機器から取得したコマンドも記憶保持し、前記ターゲットとなる制御機器からのレスポンスを受信した際には、前記記憶保持したレスポンスと、前記コマンド変換記憶手段に格納されたプロファイル情報に基づいて前記情報処理機器が理解できる内容に変換したレスポンスを生成し、前記情報処理機器へ送信する機能を備えるとよい。 The information processing device may have a function of storing and holding the address information and transmitting a response to the information processing device based on the address information when a response is received from the target control device. . Further, when the determination result by the determination means cannot be understood, the command acquired from the information processing device is also stored and held, and when the response from the target control device is received, the stored and stored response and It is preferable to provide a function of generating a response converted into contents understandable by the information processing device based on profile information stored in the command conversion storage means, and transmitting the response to the information processing device.
一方、本発明に係るネットワークシステムでは、上述したいずれかの情報変換サーバと、その情報変換サーバにネットワークを介して接続される前記制御機器と、前記ネットワークと同一または異なるネットワークを介して前記情報変換サーバに接続される情報処理機器とを備えて構成した。なお、情報処理機器と情報変換サーバは、別の装置として構成することもできるし、一体の装置として実現することもできる。例えば、情報変換サーバの機能(ソフトウェアプログラム)を、情報処理機器にインストールして組み込むことなどもできる。 On the other hand, in the network system according to the present invention, one of the information conversion servers described above, the control device connected to the information conversion server via the network, and the information conversion via the same or different network as the network And an information processing device connected to the server. Note that the information processing device and the information conversion server can be configured as separate devices or can be realized as an integrated device. For example, the function (software program) of the information conversion server can be installed and incorporated in the information processing device.
また、本発明に係る情報伝送方法は、上述したいずれかの情報変換サーバと、その情報変換サーバにネットワークを介して接続される前記制御機器と、前記ネットワークと同一または異なるネットワークを介して前記情報変換サーバに接続される情報処理機器とを備えたネットワークシステムにおける情報伝送方法であって、前記情報処理機器は、ターゲットとなる制御機器宛の送信データを所定のプロトコルに基づいて生成するとともに、その生成した送信データを前記情報変換サーバに送信し、前記情報変換サーバは、受信した前記情報処理機器からの送信データを解析し、前記コマンド変換記憶手段にアクセスして前記ターゲットとなる制御機器が理解できるプロトコルによる送信データを生成し、その生成した送信データを前記ターゲットとなる制御機器に送信するようにした。 The information transmission method according to the present invention includes any one of the information conversion servers described above, the control device connected to the information conversion server via a network, and the information via a network that is the same as or different from the network. An information transmission method in a network system including an information processing device connected to a conversion server, wherein the information processing device generates transmission data addressed to a target control device based on a predetermined protocol, and The generated transmission data is transmitted to the information conversion server, and the information conversion server analyzes the received transmission data from the information processing device and accesses the command conversion storage means to understand the target control device. The transmission data according to a protocol that can be generated is generated, and the generated transmission data is It was to be sent to the Tsu door and made control equipment.
本発明によれば、情報処理機器は、有る制御機器にアクセスする際に、所定のプロトコルに基づいて生成した送信データを情報変換サーバに渡すと、その情報変換サーバが制御機器の理解できるプロトコルによる送信データ(コマンド)を生成し、送信する。従って、サポートされたプロトコルが異なる機器同士であっても、情報変換サーバを介することにより通信することができる。よって、ユーザのソフトウェア資産をそのままに、ネットワークに情報交換サーバを接続することにより複数ベンダの相互接続が実現できる。 According to the present invention, when an information processing device passes a transmission data generated based on a predetermined protocol to an information conversion server when accessing a certain control device, the information conversion server uses a protocol that the control device can understand. Transmission data (command) is generated and transmitted. Accordingly, even devices with different supported protocols can communicate with each other via the information conversion server. Therefore, the interconnection of a plurality of vendors can be realized by connecting the information exchange server to the network while maintaining the user's software assets.
さらに、上記のネットワークを前提とし、前記制御機器は、自己のプロファイル情報を記憶保持するとともに、その記憶保持したプロファイル情報を前記情報変換サーバに送信する機能を備え、前記情報変換サーバの前記コマンド変換記憶手段に格納された各制御機器のプロファイル情報は、前記制御機器から送られてきたものとするとよい。 Further, on the premise of the network, the control device has a function of storing and holding its own profile information and transmitting the stored and held profile information to the information conversion server, and the command conversion of the information conversion server. The profile information of each control device stored in the storage means may be sent from the control device.
また、上記の情報伝送方法を前提とし、前記制御機器は、自己のプロファイル情報を記憶保持し、前記制御機器は、前記ネットワークに接続された際に、その記憶保持したプロファイル情報を前記情報変換サーバに送信し、前記情報変換サーバは、前記制御機器から送られてきたその制御機器のプロファイル情報を取得するとともに、前記コマンド変換記憶手段に格納する処理を行なうとよい。 Further, on the premise of the above information transmission method, the control device stores and holds its own profile information, and when the control device is connected to the network, the control device stores the stored profile information in the information conversion server. The information conversion server may acquire the profile information of the control device sent from the control device and store it in the command conversion storage means.
このようにすると、制御機器自身がプロファイル情報を持ち、情報交換サーバに送信する仕組みのため、制御機器を新規にネットワークに接続しても情報処理機器は更新することなくそのまま使用でき、情報変換サーバもコマンド変換記憶手段にプロファイル情報を追加するだけで処理アルゴリズムの更新処理は不要となる。 In this way, because the control device itself has profile information and transmits it to the information exchange server, the information processing device can be used as it is without being updated even if the control device is newly connected to the network. In addition, only the profile information is added to the command conversion storage means, and the updating process of the processing algorithm becomes unnecessary.
この発明では、複数の種類のネットワーク/FAミドルウェアシステムを変更することなく、異なるベンダ(サポートするプロトコルが相違する)の機器であっても通信・アクセスできる。 In the present invention, it is possible to communicate and access even devices of different vendors (supported protocols differ) without changing a plurality of types of network / FA middleware systems.
図1は、本発明に係るネットワークシステムの第1の実施の形態を示している。この例では、イーサネット(登録商標)などの汎用のネットワーク1に対し、A社製の第1PLC10′と、B社製の第2PLC10″を接続している。これら2つのPLC10,10′のベンダは相違しているため、FAネットワークプロトコル(通信プロトコル)も相違し、異なるベンダの製品の通信プロトコルは理解できない。また、このネットワーク1には、情報処理機器20と、情報変換サーバ30が接続されている。このネットワークシステムでは、第1,第2PLC10,10′等の制御機器10(個々のPLCを区別する必要がない場合には、代表して符号10で示す)のアドレスはユーザがネットワーク1内に一意に設定することとし、また、情報処理機器20(FAミドルウェア)上での制御機器10もしくは情報変換サーバ30に対するアドレスもユーザが一意に設定する。
FIG. 1 shows a first embodiment of a network system according to the present invention. In this example, a first PLC 10 'manufactured by Company A and a
第1,第2PLC10′,10″等の制御機器10は、自己のプロファイル情報を記憶保持する。プロファイル情報は、FAネットワークプロトコル情報やメモリ構成などのネットワーク1を介してその制御機器10にアクセスしたり、その制御機器10のメモリに対して読み書きするなど、通信等するのに必要な情報である。本実施の形態では、プロファイル情報はXML形式で格納されている。そして、制御機器10は、ネットワーク接続時に、図1中(1)で示すように情報変換サーバ30に対して自身の持つプロファイル情報(XMLファイル)を送信する機能を持つ。
The
図2は、このプロファイル情報の一例を示している。この図に示すように、少なくともアクセス種別と、プロトコル種別と、コマンド種別が定義される。アクセス種別とは、たとえば「ReadIO」,「WiteIO」のようにアクセして処理を実行する内容を特定するものであり、プロトコル種別は、使用するネットワークプロトコルを特定するものであり、コマンド種別は、そのネットワークプロトコルにおいてアクセス種別を実行する場合に用いるコマンドを定義するものである。また、図2には、アクセス種別として「ReadIO」のみ記述しているが、実際にはこれ以外の各種のアクセス種別も合わせて記述される。 FIG. 2 shows an example of this profile information. As shown in this figure, at least an access type, a protocol type, and a command type are defined. The access type specifies contents to be executed by accessing, for example, “ReadIO” and “WiteIO”, the protocol type specifies a network protocol to be used, and the command type is It defines a command used when executing an access type in the network protocol. In FIG. 2, only “ReadIO” is described as the access type, but actually, various other access types are also described.
情報処理機器20は、制御機器10に対し、ネットワーク1を介して各種の設定をしたり情報収集をしたりするものであり、係る処理を行なうFAミドルウェアが実装される。このFAミドルウェアは、アプリケーションから受け取ったコマンドをTCPもしくはUDPパケットにして、かつ、それにターゲットとなる制御機器10のIPアドレスもしくはポート番号等のアドレス情報を付加して情報変換サーバ30に送信する機能を有する。
The
情報変換サーバ30は、各制御機器10のプロファイル情報と、その制御機器10のアドレスを記憶保持し、情報処理機器(FAミドルウェア)20,制御機器10と通信するものである。この情報変換サーバ30は、XMLパース(走査)機能を備えている。このXMLパース機能は、全ての情報を照会して対応する情報を特定するものである。よって、上記の制御機器10から送られてくるプロファイル情報をパース(走査)して、その結果を制御機器のアドレスと関連づけたコマンド一覧としてコマンド変換情報記憶部に格納する。さらに、以下に示す処理を実行する機能を備えている。
The
上述した通り、情報処理機器20(FAミドルウェア)からは、コマンド等が送られてくるので、そのコマンド等を受け取った情報変換サーバ30はコマンド変換情報記憶部(コマンド変換エリア)にアクセスし、保持しているコマンド一覧から、アクセス種別と受け取ったコマンドのIPアドレスに合致するものがあるか検索する。そして、一致するものがあれば、そこに記述された変換先コマンドを新たにTCPもしくはUDPパケットとして生成(パケットの中身のデータを置き換えたものを生成)し、リクエストとしてターゲットの制御機器10に送信する。このときに、送り元のIPアドレスを保持する。
As described above, since a command or the like is sent from the information processing device 20 (FA middleware), the
これにより、送信先の制御機器10にとっては、自己が理解できる通信プロトコルに従ってリクエストがかかるため、その内容を理解することができる。よって、制御機器10は、その理解した内容に応じた処理を実行後、レスポンスを情報変換サーバ30に返す。そこで、情報変換サーバ30は、係るレスポンスを受け取ると、保持している送信元のIPアドレスを送信先のIPアドレス宛にするとともに、コマンド一覧から合致するレスポンスを検索する。もし一致するものがあれば、変換先レスポンスをTCPもしくはUDPにつめ直して、FAミドルウェアに送信する。これにより、情報処理機器20は、自己が理解できるプロトコルでレスポンスを受け取ることかできる。つまり、情報処理機器20並びに制御機器10は、目的とする通信相手先が対応している通信プロトコルの種別を知ることなく、自己が知っている通信プロトコルに基づいてコマンドを送信しても、情報変換サーバ30がそのコマンドを真の送信相手先が理解できる通信プロトコルのコマンドに変換して送信するため、真の送信相手先と通信ができる。
As a result, since the request is made according to the communication protocol that can be understood by the
また、情報変換サーバ30を1つ設けておくだけで、その後にネットワーク1に新たなプロトコルにより動作する制御機器が接続された場合でも、その制御機器から情報変換サーバ30にその制御機器のプロファイル情報が送られるので、ネットワーク1に接続された各デバイスは、相互に通信が行えるようになる。
Even if only one
次に、上記した処理を実現するためのより具体的な機能・構成について説明する。図3は、情報変換サーバ30のハードウェア構成を示している。OSを含めたそれぞれのソフトウェアを実行制御する演算部31と。それぞれのソフトウェアの実行モジュールを格納するROMもしくはHDD等の不揮発性記憶部32と、それぞれのソフトウェアが必要とするワーク領域を保持するのに使用するRAM33と、インターネット,LAN等のネットワークを介した通信を制御するのに使用する通信制御部34を備えている。この不揮発性記憶部32およびRAM33にコマンド変換情報記憶部が形成され、システム稼働時は、RAM33に格納のされたコマンド一覧に基づきコマンド変換処理が行なわれ、電源OFF時は不揮発性記憶部32にてバックアップされる。また、図3に示した構成は、一般的なパソコンのハードウェア構成と同じであり、情報処理機器20も基本的に同一の構成をとる。
Next, a more specific function / configuration for realizing the above processing will be described. FIG. 3 shows the hardware configuration of the
<初期処理>
上述した通り、各制御器等の制御機器10には、各ベンダの独自なネットワークコマンド(リクエスト,レスポンス共)をXMLによって記述されたプロファイル情報が搭載されている。そこで、制御機器10は、汎用ネットワーク1に接続されたときに、搭載するプロファイル情報のブロードキャストを行う。そこで、情報交換サーバ30は、図4に示すフローチャートを実行する。
<Initial processing>
As described above, the
すなわち、まずXMLファイルを伴うブロードキャストを受信するのを待つ(S1,S2)。そして、受信したならば制御機器10の接続を認識すると同時に、その制御機器10のアドレスと送付されたXMLファイルを格納する。そして、情報変換サーバ30は、そのXMLファイルをパースし、そのアクセス属性(読み/書きなど)と独自なネットワークコマンドを取り出し、不揮発性記憶部32およびRAM33に形成されたコマンド変換情報記憶部(コマンド変換エリア)に保存する(S3)。また、コマンド変換エリアに格納する情報としては、上記以外に正常時並びに異常時に返送するレスポンスのコマンドがあり、さらに、送信元IPと変換元コマンドを格納する領域を確保している。なお、この保持形式は問わない。
That is, first, it waits to receive a broadcast with an XML file (S1, S2). If it is received, the connection of the
上述したS1からS3の処理を繰り返し実行することにより、ネットワーク1に接続された全ての制御機器10についてのプロファイル情報&アドレス情報等が収集され、コマンド一覧としてコマンド変換エリアに記憶保持される(図1(b)参照)。
By repeatedly executing the processes from S1 to S3 described above, profile information & address information and the like for all the
<リクエスト送信・変換処理>
次に、情報処理機器20が所定の制御機器10にリクエストをかけ、通信を行なう場合を説明する。アプリケーション/ミドルウェアは接続したい制御機器10に対する独自なコマンドとターゲットの制御機器10のIPアドレスを情報変換サーバ30宛に送出する。このとき、汎用のネットワーク1上で利用される通信プロトコルをTCP/IPもしくはUDP/IPとし、そのパケットはTCP/UDPパケットとする。通常、内部はバイナリで構成されている。
<Request transmission / conversion processing>
Next, a case where the
図5は、情報処理機器20が、第2PLC10″に対して、IOの読み出しを行なうコマンドを発行する場合の処理を示している。そのため、この例では、情報処理機器20は、プロトコルA用に対応したFAミドルウェアが実装されているため、プロトコルA用のIO読みだしのコマンドである「0101」と、真の通信相手先である第2PLC10″のアドレスである「10.3.4.2」と、アクセス種別の「ReadIO」を情報変換サーバ30へ送る。
5 shows processing when the
この情報処理機器20からのリクエストに従い、真の送信相手先に対して所望のプロトコルのリクエストを送信するための機能として、情報変換サーバ30は、図6に示すフローチャートを実行する機能を有している。
The
すなわち、まずアプリケーション/ミドルウェアから情報取得のリクエストの受信を行なう(S11)。情報変換サーバ30は受け取ったTCP/UDPパケットにセットされる独自コマンドのアクセス種別情報と、真の通信相手であるターゲットとなる制御機器のIPアドレス(これらを「検索キー」とする)を取り出す(S12)。図5の例では、「ReadIO」と「10.3.4.2」を取得する(S12)。
That is, first, an information acquisition request is received from the application / middleware (S11). The
また、レスポンス用に受け取ったパケットの送信元IPアドレスを取得し、保持する(S13)。これは、TCP/UDPパケットのヘッダに格納された送信元アドレスを抽出することにより行える。 Also, the source IP address of the packet received for the response is acquired and held (S13). This can be done by extracting the source address stored in the header of the TCP / UDP packet.
S12で取得した検索キー(アクセス種別と、ターゲットとなる制御機器のIPアドレス)に基づき、コマンド変換エリアを検索する(S14)。そして、一致するIPアドレスおよびアクセス種別があった場合(S15の分岐判断でYes)には、まず受け取ったパケットから変換元コマンドを取り出し、対応するコマンド変換エリアに持する(S17)。次いで、情報交換サーバ30は、変換先のコマンドデータ(ターゲットの制御機器が理解できるプロトコルのコマンド)および送信先IPアドレスをコマンド変換エリアから取り出し、それらからTCP/UDP通信パケットを生成し、生成したパケットをターゲットの制御機器に向けて送信する(S18)。
The command conversion area is searched based on the search key (access type and IP address of the target control device) acquired in S12 (S14). If there is a matching IP address and access type (Yes in S15 branch decision), the conversion source command is first extracted from the received packet and held in the corresponding command conversion area (S17). Next, the
一方、S15の分岐判断でNoとなった場合には、エラーレスポンスを作成し、アプリケーション/ミドルウェアに返送する(S16)。このときのエラーレスポンスは、送信元のIPアドレスをキーにコマンド変換エリアを検索し、その送信元の情報処理機器20が理解できるプロトコルで送ることになる。
On the other hand, if the branch determination in S15 is No, an error response is created and returned to the application / middleware (S16). The error response at this time is sent using a protocol that can be understood by the
図5に示すパケットを受信した場合には、情報変換サーバ30は図7に示すように、0101というコマンドを受け取るが、コマンド変換エリアにある、0101は10.3.4.1宛という情報から、これは0101コマンドを知らない第2PLC10″宛であることが特定される(送信先のIPアドレスからも特定できる)。この場合、アクセス種別および宛先の制御機器アドレスから、変換すべきコマンドは0304であることがわかる。よって、情報変換サーバは第2PLC10″宛(10.3.4.2)に0304のコマンドKを発行することとなる。
When the packet shown in FIG. 5 is received, the
また、S13の処理を実行することにより、図8に示すように送信元IOの欄に「10.3.4.10」が格納され、S17の処理を実行することにより変換元コマンドの欄に「0101」が格納される。これらの情報は、後述するレスポンスを返す際に利用する。 Further, by executing the processing of S13, “10.3.4.10” is stored in the transmission source IO column as shown in FIG. 8, and by executing the processing of S17, the conversion source command column is stored. “0101” is stored. These pieces of information are used when returning a response described later.
仮に受け取ったコマンドが0304で、宛先が第2PLC10″宛ならば変換の必要はないため、情報変換サーバ30は変換処理を行わずに(変換元コマンドを空のまま)、そのまま第2PLC10″宛に0304のコマンドを送信する。つまり、S18における生成処理は、必ずしもコマンドを変換するとは限らず、要は、ターゲットの制御機器10が理解できるプロトコルのコマンドを用いたパケットを生成することになり、上記のごとく、変換処理を行なわず、受信したコマンドをそのまま用いる場合もある。
If the received command is 0304 and the destination is addressed to the
<レスポンス受信・変換処理>
上記のレスポンス送信・変換処理を行なうことにより、情報処理機器20からターゲットとなる制御機器10(例えば第2PLC10″)にリクエストを送ることができる。このリクエストを受けた制御機器10は、そのリクエストに応じた処理を実行後、レスポンスを返信する。このとき、ターゲットの制御機器10は、受け取ったパケットの送信元が情報変換サーバ30のIPアドレスであることから、当該レスポンスは情報変換サーバ30に送信されることになる。
<Response reception / conversion processing>
By performing the response transmission / conversion processing, a request can be sent from the
そこで、情報変換サーバ30は、係るレスポンスを受信したならば、真のレスポンスを受信すべき情報処理機器20に対して、そのレスポンスを転送する処理を行なう。このとき、制御機器10からは、その制御機器のプロトコルに即したコマンドでレスポンスが送られてくるので、そのレスポンスをそのまま情報処理機器20に転送しても理解できないことがある。そこで、情報変換サーバ30は、受信したレスポンスを必要に応じて変換し、情報処理機器20が理解できるプロトコルのコマンドで送信するようにする機能を備える。
Therefore, when the
例えば、図9に示すように、第2PLC10″から、「0304 00」という正常レスポンスR1が返信されてきたとすると、情報変換サーバ30は、そのままでは情報処理機器20が理解できないため、その変換元コマンドおよびその正常レスポンスをコマンド変換エリアから取り出し、情報処理機器20が理解できる「0101 0000」というアクセス種別ReadIOに対する正常レスポンスR2を生成し、送信する。
For example, as shown in FIG. 9, if a normal response R1 of “030400” is returned from the
そして、上記処理を行なうための具体的な機能は、図10に示すフローチャートを実行するようにしている。すなわち、まずターゲットの制御機器からのレスポンスのパケットを受信する(S21)。そして、情報変換サーバ30は、受け取ったTCP/UDPパケットにセットされているコマンドおよびターゲット制御機器のIPアドレス(これらを検索キーとする)を取り出す(S22)。
A specific function for performing the above processing is to execute the flowchart shown in FIG. That is, first, a response packet from the target control device is received (S21). Then, the
次に、情報変換サーバ30は、検索キー(コマンド&IPアドレス)を用いて保持しているコマンド変換エリアを検索する(S23)。そして、合致するIPアドレスおよびコマンドがあった場合(S24の分岐判断でYes)には、情報交換サーバ30は、その合致したエリアから変換元コマンドを取り出し(S25)、「空」であるか否かを判断する(S26)。この変換元コマンドには、S17の実行によりリクエストを送る際にコマンドを変換した場合にそのもとのコマンドが格納されるため、この変換元コマンドが「空」であるとリクエストも変換することなく転送されことを意味する。つまり、ターゲットの制御機器と情報処理機器は同じプロトコルに対応していると言える。従って、そのS26の分岐判断でYesとなった場合には、変換処理を行なわず、受信したレスポンスをそのまま情報処理機器(アプリケーション/ミドルウェア)20に送信し、処理を終了する(S27)。
Next, the
また、変換コマンドが「空」でない場合(S26の分岐判断でNo)には、変換元コマンドから対応するレスポンスを検索し(S29)、合致するものがあると(S30の分岐判断でYes)、その合致した変換元コマンドとレスポンス種別(正常もしくは異常)からそのレスポンスデータ、および送信元IPアドレスを取り出す。そして、送信元IPアドレスに対して、変換元コマンドとレスポンスデータをTCP/UDP通信パケットを生成し、送信する(S31)。 If the conversion command is not “empty” (No in branch determination in S26), the corresponding response is searched from the conversion source command (S29), and if there is a match (Yes in branch determination in S30), The response data and the source IP address are extracted from the matching conversion source command and response type (normal or abnormal). Then, a TCP / UDP communication packet is generated and transmitted to the transmission source IP address with the conversion source command and response data (S31).
また、S24,S30の分岐判断でいずれも合致したものがない場合には、エラーレスポンスを作成し、S21で取得したレスポンスの発信元であるターゲットの制御機器に対してレスポンスを返送する(S28,S32)。 If none of the branching judgments in S24 and S30 match, an error response is created and a response is returned to the target control device that is the source of the response acquired in S21 (S28, S30). S32).
例えば、図9に示した例であれば、情報変換サーバ30は「030400」をターゲットの制御機器から受け取る。コマンド変換エリアでは、対応する変換元コマンドは0101で、 レスポンス種別は00から正常と判るので「0101」の正常レスポンスである「0000」と特定する。さらに、リクエストの出し元は送信元IPアドレスから10.3.4.10と特定できる。よって、10.3.4.10宛に「0101 0000」をレスポンスとして送信できる。
For example, in the example shown in FIG. 9, the
なお、上記のシステムにおいて、情報変換サーバ30と情報処理機器20を別の装置としてネットワーク1にそれぞれ接続される形態をしめしたが、本発明はこれに限ることはなく、情報変換サーバ30に搭載される情報変換機能およびXMLパーサ機能を、FAドルウェアが搭載される機器上で一体として実装し、稼動することも可能である。
In the above system, the
図11は、本発明の第2の実施の形態を示している。本実施の形態では、防火壁40内の制御機器10に対して、外部ネットワーク41に存在する機器からアクセスする場合に対応するものである。
FIG. 11 shows a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, it corresponds to the case where the
すなわち、複数ベンダによる制御機器10(第1,第2PLC10′,10″)が汎用のネットワーク1に接続されているとともに、そのネットワーク1上には制御機器10のアドレスとコマンドを変換するための情報変換サーバ30が接続されている。この点では、第1の実施の形態と同様である。そして、本実施の形態では、情報変換サーバ30は防火壁(ファイアウォール)40を通じてインターネット等の外部ネットワーク41に接続されている。この外部ネットワークに複数ベンダによりアプリケーション/ミドルウェアが動作する情報取得用機器が接続されている。
That is, a control device 10 (first and
基本的な原理は、第1の実施の形態と同様であり、防火壁40の外側に存在する情報取得用機器が制御機器10に対してアクセスすべく情報変換サーバ30にリクエストを発し、情報変換サーバ30にてプロトコルを変換してターゲットの制御機器10にリクエストを送る。そして、制御機器10からのレスポンスを受信した情報変換サーバ30は、情報取得用機器が理解できるプロトコルのレスポンスに変換して送信する。
The basic principle is the same as that of the first embodiment. An information acquisition device existing outside the
ここで相違するのは、外部ネットワーク41に接続された情報取得用機器が使用する上位のプロトコルをHTTP/SOAP(Simple Object ACCESS Protocol)とする。その結果、汎用のネットワーク1上で利用される通信プロトコルは、TCP/IPもしくはUDP/IPとしているため、係る相違するプロトコルの変換を行うことになる。以下、具体的な処理手順に従って、各機能を説明する。
The difference here is that the higher-level protocol used by the information acquisition device connected to the
まず、初期処理としては、第1の実施の形態と同様であり、各制御機器10は、ネットワーク1に接続する際に、自己が保有するプロファイル情報を、ネットワーク1を介して情報変換サーバ30に送る。これを受けた情報変換サーバ30は、図4に示したフローチャートを実行することにより得られた情報を、コマンド変換エリアに格納する。
First, the initial processing is the same as in the first embodiment. When each
<リクエスト送信・変換処理>
外部の情報取得用機器のアプリケーション/ミドルウェアは接続したい制御機器10に対する独自なコマンドとターゲットの制御機器のIPアドレスをXML表現したものを情報変換サーバ宛に送出する。上述したごとく、上位のプロトコルはHTTP/SOAPとしているため、XML表現された情報はテキスト情報であるので、TCP/UDPパケット内にUniCodeもしくはJIS変換されて格納される。
<Request transmission / conversion processing>
The application / middleware of the external information acquisition device sends an original command for the
係るリクエストを受け取った情報変換サーバ30は、ターゲットの制御機器10に対してそのリクエストを送信するリクエスト送信・変換処理をするための機能として、図12に示すフローチャートを実行する機能を有する。
The
すなわち、情報変換サーバ30は、アプリケーション/ミドルウェアから情報取得のリクエストの受信を行なう(S41)。すると、情報変換サーバ30は、取得したHTTP/SOAPプロトコルからXMLファイルを取り出し、そのXMLファイルにセットされる独自コマンドのアクセス種別情報と、真の通信相手であるターゲットとなる制御機器のIPアドレス(これらを「検索キー」とする)を取り出す(S42)。また、レスポンス用に受け取ったパケットの送信元IPアドレスを取得し、保持する(S43)。
That is, the
S42で取得した検索キー(アクセス種別と、ターゲットとなる制御機器のIPアドレス)に基づき、コマンド変換エリアを検索する(S44)。そして、一致するIPアドレスおよびアクセス種別があった場合(S45の分岐判断でYes)には、XMLファイルから変換元コマンドを取り出し、対応するコマンド変換エリアに持する(S47)。次いで、情報交換サーバ30は、XMLファイルから変換先のコマンドデータ(ターゲットの制御機器が理解できるプロトコルのコマンド)および送信先IPアドレスをコマンド変換エリアから取り出し、それらからTCP/UDP通信パケットを生成し、生成したパケットをターゲットの制御機器に向けて送信する(S48)。一方、S45の分岐判断でNoとなった場合には、エラーレスポンスを作成し、アプリケーション/ミドルウェアに返送する(S46)。
Based on the search key (access type and IP address of the target control device) acquired in S42, the command conversion area is searched (S44). If there is a matching IP address and access type (Yes in branch determination in S45), the conversion source command is extracted from the XML file and held in the corresponding command conversion area (S47). Next, the
従って、たとえば図13に示すように、ターゲットの制御機器が第1PLC10′で、リクエストがプロトコルBを用いたXMLで記述されている場合には、S48の処理では、コマンドを第1PLC10′に対応する「0101」に変更したパケットを生成し、そのパケットPを第1PLC10′に送る。この場合、コマンド変換エリアには、発信元として「10.5.1.1」が格納され、変換元コマンドとして「0304」が格納される。
Therefore, for example, as shown in FIG. 13, when the target control device is the
また、図11に示すように、ターゲットの制御機器が第2PLC10′で、リクエストがプロトコルBを用いたXMLで記述されている場合には、S48の処理では、コマンドを変換することなく、「0304」のままのパケットを生成し、そのパケットを第2PLC10″に送る。この場合、コマンド変換エリアには、送信元IPには「10.5.5.1」が格納されるが、変換元コマンドは「空」の状態のままとなる。
Also, as shown in FIG. 11, when the target control device is the
<レスポンス受信・変換処理>
上記のレスポンス送信・変換処理を行なうことにより、情報取得機器からターゲットとなる制御機器10(例えば第1PLC10′)にパケットを送ることができる。一方、ターゲットの制御機器10は、受け取ったパケットの送信元が情報変換サーバ30のIPアドレスであることから、レスポンスを情報変換サーバ30に送信する。
<Response reception / conversion processing>
By performing the response transmission / conversion processing described above, a packet can be sent from the information acquisition device to the target control device 10 (for example, the first PLC 10 '). On the other hand, the
そこで、情報変換サーバ30は、係るレスポンスを受信したならば、真のレスポンスを受信すべき情報取得機器に対して、そのレスポンスを転送する処理を行なう。このとき、制御機器10からは、その制御機器のプロトコルに即したコマンドでレスポンスが送られてくるので、そのレスポンスをそのまま情報取得機器に転送しても理解できないことがある。そこで、情報変換サーバ30は、受信したレスポンスを必要に応じて変換し、情報取得機器が理解できるプロトコルのコマンドで送信するようにする機能を備える。
Therefore, when the
具体的には、図14に示すフローチャートを実行するようにしている。すなわち、まずターゲットの制御機器からのレスポンスのパケットを受信する(S51)。そして、情報変換サーバ30は、受け取ったパケットにセットされているコマンドおよびターゲット制御機器のIPアドレス(これらを検索キーとする)を取り出す(S52)。
Specifically, the flowchart shown in FIG. 14 is executed. That is, first, a response packet from the target control device is received (S51). Then, the
次に、情報変換サーバ30は、検索キー(コマンド&IPアドレス)を用いて保持しているコマンド変換エリアを検索する(S53)。そして、合致するIPアドレスおよびコマンドがあった場合(S54の分岐判断でYes)には、情報交換サーバ30は、その合致したエリアから変換元コマンドを取り出し(S55)、「空」であるか否かを判断する(S56)。この変換元コマンドには、S47の実行によりリクエストを送る際にコマンドを変換した場合にそのもとのコマンドが格納されるため、この変換元コマンドが「空」であるとリクエストも変換することなく転送されことを意味する。つまり、ターゲットの制御機器と情報取得機器は同じプロトコルに対応していると言える。従って、そのS56の分岐判断でYesとなった場合には、変換処理を行なわず、受信したレスポンスをそのまま情報取得機器(アプリケーション/ミドルウェア)に送信し、処理を終了する(S57)。
Next, the
また、変換コマンドが「空」でない場合(S56の分岐判断でNo)には、変換元コマンドから対応するレスポンスを検索し(S59)、合致するものがあると(S60の分岐判断でYes)、その合致した変換元コマンドとレスポンス種別(正常もしくは異常)からそのレスポンスデータ、および送信元IPアドレスを取り出す。そして、送信元IPアドレスに対して、変換元コマンドとレスポンスから、XMLファイルを生成し、その生成したXMLファイルをHTTP/SOAPレスポンスに格納して、情報取得機器(アプリケーション/ミドルウェア)に送信し、処理を終了する送信する(S61)。 If the conversion command is not “empty” (No in S56 branch determination), the corresponding response is searched from the conversion source command (S59), and if there is a match (Yes in S60 branch determination), The response data and the source IP address are extracted from the matching conversion source command and response type (normal or abnormal). Then, for the source IP address, an XML file is generated from the conversion source command and the response, the generated XML file is stored in the HTTP / SOAP response, and transmitted to the information acquisition device (application / middleware). The processing is completed (S61).
また、S54,S60の分岐判断でいずれも合致したものがない場合には、エラーレスポンスを作成し、S51で取得したレスポンスの発信元であるターゲットの制御機器に対してレスポンスを返送する(S58,S62)。 If none of the branching determinations in S54 and S60 match, an error response is created and a response is returned to the target control device that is the source of the response acquired in S51 (S58, S60). S62).
一例としては、たとえば図15に示すように、図11に対応するレスポンスとして第2PLC10″からレスポンスとして、「0304 00」が返信されると、コマンド変換エリアの変換元コマンドは「空」であるので、受け取ったコマンドを送信元IPに向けて送信する。もちろん、第1PLC10′からのレスポンスを受けた場合には、コマンドを変換した後、送信することになる。
As an example, as shown in FIG. 15, for example, when “030400” is returned as a response from the
情報変換サーバ30は、インターネットに接続する場合に防火壁で通信を制限されるが、内部でのデータ管理はXMLで行うため、SOAPによりファイアウォール外から簡易にデバイスにアクセスが可能となる。
When the
上述したように、情報変換サーバ30は独自コマンドの仕様を予め実装することなく、各制御機器からプロファイル情報を収集するだけで、外部からの制御機器のアクセスに対応することができる。
As described above, the
1 ネットワーク
10 制御機器
10′ 第1PLC
10″ 第2PLC
20 情報処理機器
30 情報変換サーバ
40 防火壁
41 インターネット
1
10 "2nd PLC
20
Claims (7)
情報処理機器からターゲットとなる制御機器宛の送信データを受信した際に、前記コマンド変換記憶手段にアクセスし、その送信データに格納されたコマンドがそのターゲットとなる制御機器が理解できるコマンドか否かを判断する判断手段と、
その判断手段の判断結果が理解できる場合には受信したコマンドを用いた送信データを前記ターゲットとなる制御機器に送信し、理解できない場合には前記プロファイル情報に基づき理解できるコマンドに変換して生成した送信データを前記ターゲットとなる制御機器に送信する手段を備えたことを特徴とする情報変換サーバ。 Command conversion storage means for storing profile information including protocol names, protocol command information, and command types supported by control devices connected to the network;
Whether or not the command stored in the transmission data is a command that can be understood by the target control device when the transmission data addressed to the target control device is received from the information processing device. A judging means for judging
When the judgment result of the judgment means can be understood, the transmission data using the received command is transmitted to the target control device, and when it cannot be understood, the command is converted into a command that can be understood based on the profile information. An information conversion server comprising means for transmitting transmission data to the target control device.
前記ターゲットとなる制御機器からのレスポンスを受信した際には、そのレスポンスを前記アドレス情報に基づき前記情報処理機器へ送信する機能を備えたことを特徴とする請求項1に記載の情報変換サーバ。 Storing and holding address information of the information processing device;
2. The information conversion server according to claim 1, further comprising a function of transmitting a response from the target control device to the information processing device based on the address information when the response is received from the target control device.
前記ターゲットとなる制御機器からのレスポンスを受信した際には、前記記憶保持したレスポンスと、前記コマンド変換記憶手段に格納されたプロファイル情報に基づいて前記情報処理機器が理解できる内容に変換したレスポンスを生成し、前記情報処理機器へ送信する機能を備えたことを特徴とする請求項2に記載の情報変換サーバ。 If the judgment result by the judgment means cannot be understood, the command acquired from the information processing device is also stored and held,
When a response from the target control device is received, the response converted to the content that can be understood by the information processing device based on the response stored and the profile information stored in the command conversion storage means The information conversion server according to claim 2, further comprising a function of generating and transmitting to the information processing device.
その情報変換サーバにネットワークを介して接続される前記制御機器と、
前記ネットワークと同一または異なるネットワークを介して前記情報変換サーバに接続される情報処理機器とを備えたネットワークシステム。 The information conversion server according to any one of claims 1 to 3,
The control device connected to the information conversion server via a network;
A network system comprising: an information processing device connected to the information conversion server via the same or different network as the network.
前記情報変換サーバの前記コマンド変換記憶手段に格納された各制御機器のプロファイル情報は、前記制御機器から送られてきたものであることを特徴とする請求項4に記載のネットワークシステム。 The control device has a function of storing and storing its own profile information and transmitting the stored and retained profile information to the information conversion server,
5. The network system according to claim 4, wherein the profile information of each control device stored in the command conversion storage unit of the information conversion server is sent from the control device.
前記情報処理機器は、ターゲットとなる制御機器宛の送信データを所定のプロトコルに基づいて生成するとともに、その生成した送信データを前記情報変換サーバに送信し、
前記情報変換サーバは、受信した前記情報処理機器からの送信データを解析し、前記コマンド変換記憶手段にアクセスして前記ターゲットとなる制御機器が理解できるプロトコルによる送信データを生成し、その生成した送信データを前記ターゲットとなる制御機器に送信することを特徴とする情報伝送方法。 The information conversion server according to any one of claims 1 to 3, the control device connected to the information conversion server via a network, and the information conversion server via a network that is the same as or different from the network. An information transmission method in a network system including an information processing device to be connected,
The information processing device generates transmission data addressed to a target control device based on a predetermined protocol, and transmits the generated transmission data to the information conversion server.
The information conversion server analyzes the received transmission data from the information processing device, accesses the command conversion storage means, generates transmission data according to a protocol that can be understood by the target control device, and generates the generated transmission An information transmission method comprising transmitting data to the target control device.
前記制御機器は、前記ネットワークに接続された際に、その記憶保持したプロファイル情報を前記情報変換サーバに送信し、
前記情報変換サーバは、前記制御機器から送られてきたその制御機器のプロファイル情報を取得するとともに、前記コマンド変換記憶手段に格納する処理を行なうことを特徴とする請求項6に記載の情報伝送方法。 The control device stores and holds its own profile information,
When the control device is connected to the network, it transmits the stored profile information to the information conversion server,
7. The information transmission method according to claim 6, wherein the information conversion server acquires profile information of the control device sent from the control device and stores the profile information in the command conversion storage unit. .
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