JP2008102713A - 制御端末の時刻合わせ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワークタイムサーバの時刻情報を取得する機能を備えていない制御端末において、ネットワークサーバの時刻情報を利用して内蔵時計の時刻合わせを行う。
【解決手段】ネットワーク端末３は、インターネットＮＴを介してＮＴＰサーバ１から時刻情報を取得するインターフェイス３１と、制御端末２を接続して制御端末３に時刻情報を引き渡すインターフェイス３２とを備える。制御端末２が内蔵時計２１の時刻合わせをネットワーク端末３に要求すると、ネットワーク端末３はＮＴＰサーバ１に対して時刻情報を要求し、ネットワーク端末３は取得した時刻情報を制御端末２に引き渡す。この動作により、制御端末２は時刻情報を取得して内蔵時計２１の時刻合わせを行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、ネットワークタイムサーバを用いて制御端末における内蔵時計の時刻合わせを行う制御端末の時刻合わせ方法に関するものである。

従来から、時刻を計時する機能を有したネットワークタイムサーバと称するコンピュータサーバとの間でインターネットのような電気通信回線（途中にＬＡＮや電話回線を経由してもよい）を通して通信することにより、ネットワーク端末に設けた内蔵時計の時刻合わせを行う技術が知られている。ネットワーク端末は、ネットワークタイムサーバとの間でＮＴＰ（Network Time Protocol）あるいはＳＮＴＰ（Simple Network Time Protocol）と称するプロトコルを用いて双方向通信を行うことにより、ネットワークタイムサーバから時刻情報を取得する。このプロトコルでは、電気通信回線による遅延時間を除去して、ネットワークタイムサーバが備える時計とネットワーク端末の内蔵時計との時刻同期を図ることができる。

ところで、プログラマブルロジックコントローラのような制御端末は、ＮＴＰあるいはＳＮＴＰを用いる機能を備えていないものであるから、この種の制御端末における内蔵時計の時刻合わせには、ネットワークタイムサーバを用いることができない。

一方、マスターリモート方式のシステムにおいて、リモートマスタ局とリモートＩ／Ｏ局とを伝送ケーブルにより接続してネットワークを構築し、リモートマスタ局とシステムバスを介して接続されているコントローラに内蔵した時計回路の時刻情報を、リモートマスタ局を介してリモートＩ／Ｏ局に引き渡すことが考えられている（たとえば、特許文献１参照）。このシステムでは、１台のコントローラが複数のリモートＩ／Ｏ局の上位に位置し、コントローラの時刻情報を複数のリモートＩ／Ｏ局で共有することが可能になっている。
特開２００２−１９６９９１号公報

特許文献１に記載された技術では、最上位に位置するコントローラが下位側のリモートＩ／Ｏ局に共通の時刻を保有させることが目的であるから、コントローラからリモートＩ／Ｏ局に対して時刻情報を一方的に伝送するだけであり、リモートＩ／Ｏ局からの要求に応答して時刻情報をコントローラから伝送することができないという問題がある。また、特許文献１に記載された技術を用いても、依然としてネットワークタイムサーバを用いる構成は実現できない。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、ネットワークタイムサーバの時刻情報を取得する機能を備えていない制御端末においてネットワークサーバの時刻情報を利用することを可能にし、しかも、必要に応じてネットワークサーバに時刻情報を要求することにより制御端末に時刻情報を与えて時刻合わせを行うことを可能にした制御端末の時刻合わせ方法を提供することにある。

請求項１の発明は、時刻を計時するネットワークタイムサーバと、電気通信回線を通してネットワークサーバと通信可能に接続される第１のインターフェイスを有しネットワークタイムサーバから時刻情報を取得するネットワーク端末と、ネットワーク端末に設けた第２のインターフェイスに接続され内蔵時計を有する制御端末とを備えるネットワークシステムにおいて制御端末の内蔵時計の時刻合わせを行う方法であって、ネットワーク端末が第１のインターフェイスを通してネットワークタイムサーバに要求することにより時刻情報を取得した後、ネットワーク端末が取得した時刻情報を用いて第２のインターフェイスを通して制御端末に時刻合わせを指示することにより制御端末の内蔵時計の時計データを更新することを特徴とする。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記制御端末が、時刻合わせを前記ネットワーク端末に要求した後に、ネットワーク端末が前記ネットワークタイムサーバに時刻情報を要求することを特徴とする。

請求項３の発明では、請求項２の発明において、前記制御端末は、前記内蔵時計により計時された時刻が規定時刻になると前記ネットワーク端末に時刻合わせを要求することを特徴とする。

請求項４の発明では、請求項２の発明において、前記制御端末は、プログラマブルロジックコントローラであって、プログラムの実行に伴って格納値が変化するデータレジスタを備え、当該データレジスタの格納値が規定範囲になると第２のインターフェイスを通して前記ネットワーク端末に時刻合わせを要求することを特徴とする。

請求項５の発明では、請求項２の発明において、前記ネットワーク端末はオンオフの接点入力を受ける第３のインターフェイスを備え、前記制御端末は、プログラマブルロジックコントローラであって、プログラムの実行に伴ってオンオフが変化する接点出力が第３のインターフェイスに接続され、第３のインターフェイスを通して前記ネットワーク端末に時刻合わせを要求することを特徴とする。

請求項１の発明の構成によれば、ネットワークタイムサーバとの通信が可能である電気通信回線に接続される第１のインターフェイスと、制御端末との間で情報伝送が可能である第２のインターフェイスとを備えるネットワーク端末を設け、ネットワーク端末からネットワークタイムサーバに時刻情報を要求したときに取得した時刻情報を制御端末に引き渡すから、制御端末ではネットワーク端末を中継してネットワークタイムサーバから時刻情報を取得することが可能になる。つまり、ネットワーク端末が制御端末に時刻情報を渡すから、ネットワークタイムサーバと接続する機能のない制御端末においてネットワークタイムサーバを利用して時刻合わせを行うことが可能になる。また、ネットワークタイムサーバにはネットワーク端末から時刻情報を要求するから、ネットワーク端末から時刻情報を要求するタイミングを制御することにより、必要に応じて時刻情報を要求し、取得した時刻情報を制御端末の内蔵時計の時刻合わせに用いることが可能になる。

請求項２の発明の構成によれば、制御端末がネットワーク端末に対して時刻合わせを要求するから、制御端末の動作に応じて適宜のタイミングで時刻合わせを要求することが可能になる。

請求項３の発明の構成によれば、制御端末の内蔵時計で計時した時刻が規定時刻になると時刻合わせを要求するから、定めた時刻に時刻合わせを行ったり、一定時間毎に時刻合わせを行ったりすることができる。

請求項４の発明の構成によれば、プログラマブルロジックコントローラにおいてデータレジスタの格納値を判定して時刻合わせを要求するようにプログラムを作成しておけば、制御する機器の動作回数などに応じて時刻合わせのタイミングを決めることができる。

請求項５の発明の構成によれば、プログラマブルロジックコントローラにおける接点出力のオンオフを時刻合わせの要求に用いることが可能であるから、制御する機器の動作タイミングに合わせて時刻合わせを行うことが可能になる。

（実施形態１）
本実施形態は、図１に示すように、電気通信回線としてのインターネットＮＴに接続され標準時刻を計時する時計部１１を備えたネットワークサーバ１から時刻情報を取得することによって、制御端末２に設けた内蔵時計２１の時刻を時計部１１で計時する時刻に合わせるようにしたものである。ただし、制御端末２は、インターネットＮＴに接続する機能を備えておらず、したがって、ネットワークタイムサーバ１から時刻情報を取得する機能も備えていない。そのため、制御端末２はネットワーク端末３を通してインターネットＮＴに接続される。

ネットワークタイムサーバ１は、ＮＴＰあるいはＳＮＴＰをプロトコルとして用いて時刻情報を伝送するものであるから、以下ではＮＴＰサーバと呼ぶ。ＮＴＰサーバ１の時計部１１は、標準時刻を外部から取得することにより、標準時刻を計時している。ＮＴＰサーバ１が標準時刻を計時する技術については、本発明の主旨ではないから説明しない。

制御端末２としてはプログラマブルコントローラを想定しているが、後述するように制御端末２のプログラムによって時刻合わせのタイミングを指示する場合を除けば、制御端末２としてプログラマブルコントローラを用いることは必須ではない。また、ネットワーク端末３は、制御端末２の動作の履歴を記憶する機能を有しているが、この機能も必須というわけではない。

制御端末２の内蔵時計２１は、図２に示す領域を有したデータレジスタを有し、データレジスタに時刻データを書き込むことにより時刻情報を更新する。図２においてＤＴ９００５４〜ＤＴ９００５７はアドレスを示し、各データの先頭に付与した符号Ｈは１６進数を意味し、符号Ｈを付与した数値はデータとして取りうる値の範囲を示している。図２から明らかなように、１アドレスは８ビットあればよい。

内蔵時計２１は、データレジスタに時刻データを書き込むと、時刻データを書き込んだ時点以後、時刻データで表された時刻から時刻の計時を行うものであり、合わせようとする時刻を時刻データとし当該時刻においてデータレジスタに時刻データを書き込むと、時刻合わせが行われる。

ネットワーク端末３は、２種類のインターフェイス３１，３２を備え、一方のインターフェイス３１はEthernet（登録商標）用の仕様であり、他方のインターフェイス３２はシリアル通信用の仕様になっている。シリアル通信用の仕様としては、ＲＳ２３２Ｃ、ＲＳ４８５などの規格を用いる。インターフェイス３１はＮＴＰサーバ１との通信が可能であればよく、Ethernet（登録商標）用の仕様に加えてＰＰＰ（Point to Point Protocol）に対応したモデム接続用のインターフェイスを設けてもよい。インターネットＮＴに接続するにあたって常時接続型とするかダイヤルアップ型とするかはインターネット３１の仕様により適宜に選択することができる。

インターフェイス３１として常時接続型とダイヤルアップ型とのどちらであっても、インターネットＮＴとの接続にはルータあるいはモデムが必要である。ただし、ＮＴＰサーバ１がネットワーク端末３と同じＬＡＮ（Local Area Network）上に接続される場合には、ＮＴＰサーバ１がネットワーク端末３とをＬＡＮケーブルを介して直接接続してもよい。

ネットワーク端末３は、マイクロコンピュータ（図示せず）を内蔵しており、インターフェイス３２にパーソナルコンピュータを接続しパーソナルコンピュータで閲覧用プログラムを実行することにより、閲覧用プログラムの画面上から種々の設定を行うことが可能になっている。設定内容はネットワーク端末３に内蔵したメモリ３３に保持され、メモリ３３の設定状態に応じてネットワーク端末３の仕様が決定される。

ネットワーク端末３では時刻を計時する機能は必須ではないが、ネットワーク端末３にも制御端末２と同様に内蔵時計３４を設けてある。内蔵時計３４も内蔵時計２１と同様に時刻合わせの機能を有している。

本実施形態では、図３に示すように、ネットワーク端末３がインターフェイス３１を通してＮＴＰサーバ１に時刻情報を要求し（Ｐ１）、要求に対する応答によりネットワーク端末３が時刻情報を取得する（Ｐ２）。ネットワーク端末３が取得した時刻情報は、インターフェイス３２を通して内蔵時計３４の時刻合わせに用いられ、さらにインターフェイス３２を通して制御端末２に時刻情報が伝送される（Ｐ３）。この時刻情報は、制御端末２の内蔵時計２１に与えられ、内蔵時計２１の時刻合わせが行われる。

ところで、ネットワーク端末３がＮＴＰサーバ１に対して時刻情報を要求するタイミングは、原則として、制御端末２が内蔵時計２１の時刻合わせを行うタイミングであって、制御端末２からの時刻合わせの要求をネットワーク端末３が仲介してＮＴＰサーバ１に要求することになる。

制御端末２は、ネットワーク端末３においてシリアル通信を行うインターフェイス３２に接続されているから、制御端末２からネットワーク端末３への時刻合わせの要求はインターフェイス３２を通して行われる。時刻合わせの要求を行うタイミングは、内蔵時計２１により計時される時刻が規定時刻になるタイミングとしてある。このタイミングはプログラマブルロジックコントローラである制御端末２を動作させるプログラムに時刻合わせを要求する時刻を記述することにより定めることができる。つまり、時刻合わせを要求するタイミングを、タイムスケジュールで定めた時刻としたり、一定時間毎としたりすることができる。タイムスケジュールによって定めておけば、制御端末２により制御する設備を起動する前に時刻合わせを行う設定をすることができ、また一定時間毎に時刻合わせを行えば内蔵時計２１の時刻を精度よく維持することができる。

ところで、制御端末２にはプログラムの実行中にデータを保持するデータレジスタ（図示せず）が設けられており、データレジスタの格納値はプログラムの実行により変化する。たとえば、制御端末２において１回のスキャンタイムを終了するたびにデータレジスタの格納値をインクリメントするようにプログラムを設定しておけば、制御端末２で制御する設備の動作回数を計数することができる。そこで、このようなデータレジスタの格納値を監視し、格納値が規定範囲に達すると（たとえば、規定値以上になると）ネットワーク端末３にインターフェイス３２を通して時刻合わせを要求するようにプログラムを設定しておけば、設備の動作に伴って時刻合わせを要求することが可能になる。

上述の動作例は制御端末２が時刻合わせを要求する例を示したが、ネットワーク端末３が自発的に時刻合わせを要求する構成を採用することも可能である。ネットワーク端末３から自発的に時刻合わせを要求する場合には、ネットワーク端末３の内蔵時計３４により計時した規定時刻になると時刻情報を要求する構成を採用する。つまり、時刻情報を要求する時刻をメモリ３３に設定しておき、メモリ３３に設定された時刻になると、ＮＴＰサーバ１に対して時刻情報を要求するのである。メモリ３３には、タイムスケジュールとして時刻を定めたり、一定時間毎の時刻を定めたりすることができる。

（実施形態２）
実施形態１では、ネットワーク端末３に２種類のインターフェイス３１，３２を設けた構成を示したが、本実施形態では、図４に示すように、３種類のインターフェイス３１，３２，３５を設けた例を示す。インターフェイス３５は、接点入力と接点出力とのうち少なくとも接点入力を受けることができるように構成される。接点入力は有電圧でも無電圧でもよい。

一方、制御端末２はプログラマブルロジックコントローラであるから、接点入力および接点出力のインターフェイス２２を備える。インターフェイス２２のうちいずれかの接点出力がネットワーク端末３におけるインターフェイス３５の接点入力に接続される。本実施形態のネットワーク端末３では、この接点入力がオン（またはオフ）になるとＮＴＰサーバ１に時刻情報を要求し、ＮＴＰサーバ１から取得した時刻情報を、インターフェイス３２を介して制御端末２に引き渡す。

この構成では、制御端末２のインターフェイス２２の特定の接点出力がオン（あるいはオフ）になると、ネットワーク端末３からＮＴＰサーバ１に時刻情報を要求することになるから、制御端末２を動作させるプログラムにおいて特定の接点出力をオン（あるいはオフ）にするように設定しておくと、そのタイミングで時刻合わせを行うことができる。なお、接点出力のオンで時刻合わせを行うかオフで時刻合わせを行うかは、ネットワーク端末３の設定により定める。他の構成および動作は実施形態１と同様である。

実施形態１を示すブロック図である。 同上に用いるデータレジスタの一例を示す図である。 同上の動作説明図である。 実施形態２を示すブロック図である。

符号の説明

１ ネットワークタイムサーバ（ＮＴＰサーバ）
２ 制御端末
３ ネットワーク端末
２１ 内蔵時計
３１ （第１の）インターフェイス
３２ （第２の）インターフェイス
３５ （第３の）インターフェイス
ＮＴ インターネット（電気通信回線）

Claims (5)

1. 時刻を計時するネットワークタイムサーバと、電気通信回線を通してネットワークサーバと通信可能に接続される第１のインターフェイスを有しネットワークタイムサーバから時刻情報を取得するネットワーク端末と、ネットワーク端末に設けた第２のインターフェイスに接続され内蔵時計を有する制御端末とを備えるネットワークシステムにおいて制御端末の内蔵時計の時刻合わせを行う方法であって、ネットワーク端末が第１のインターフェイスを通してネットワークタイムサーバに要求することにより時刻情報を取得した後、ネットワーク端末が取得した時刻情報を用いて第２のインターフェイスを通して制御端末に時刻合わせを指示することにより制御端末の内蔵時計の時計データを更新することを特徴とする制御端末の時刻合わせ方法。
2. 前記制御端末が、時刻合わせを前記ネットワーク端末に要求した後に、ネットワーク端末が前記ネットワークタイムサーバに時刻情報を要求することを特徴とする請求項１記載の制御端末の時刻合わせ方法。
3. 前記制御端末は、前記内蔵時計により計時された時刻が規定時刻になると前記ネットワーク端末に時刻合わせを要求することを特徴とする請求項２記載の制御端末の時刻合わせ方法。
4. 前記制御端末は、プログラマブルロジックコントローラであって、プログラムの実行に伴って格納値が変化するデータレジスタを備え、当該データレジスタの格納値が規定範囲になると第２のインターフェイスを通して前記ネットワーク端末に時刻合わせを要求することを特徴とする請求項２記載の制御端末の時刻合わせ方法。
5. 前記ネットワーク端末はオンオフの接点入力を受ける第３のインターフェイスを備え、前記制御端末は、プログラマブルロジックコントローラであって、プログラムの実行に伴ってオンオフが変化する接点出力が第３のインターフェイスに接続され、第３のインターフェイスを通して前記ネットワーク端末に時刻合わせを要求することを特徴とする請求項２記載の制御端末の時刻合わせ方法。

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