JP2009043084A - 分散型制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 パソコン上にツールソフトをインストールしてなるツール装置を使用することなく、かつ受信局として位置づけられた１又は２以上の制御用機器の動作モードを、それらの制御用機器のそれぞれに設定されたパスワード等の権限情報を操作者に意識させることなく、確実にかつ誤り無く、遠隔操作で一括変更させること。
【解決手段】 発信局として位置付けられた制御用機器には、動作モード変更用権限情報を、２以上の受信局のそれぞれに対応して記憶され、所定の種別指定を含む動作モード変更指令が与えられると、種別指定を含む動作モード変更要求を生成すると共に、これに対して、記憶された各受信局の動作モード変更用権限情報に含まれるパスワードを自動的に付加して、各受信局に宛てて前記フィールドネットワークへと送り出すようにした。
【選択図】 図７

Description

この発明は、プログラマブル・コントローラ（以下、「ＰＬＣ」と言う）やＰＬＣのリモートＩ／Ｏターミナル等のような制御用機器を複数台分散配置すると共に、それらをフィールドネットワークを介して結んで構成される分散型制御システムに関する。

ＰＬＣやＰＬＣのリモートＩ／Ｏターミナル等のような制御用機器を複数台分散配置すると共に、それらをフィールドネットワークを介して結んで構成される分散型制御システムは、従来より知られている。

この種の分散型制御システム、中でも高度の信頼性を要求される分散型制御システム（例えば、例えばＩＥＣ６１５０８やＥＮ規格等を満足する安全ＰＬＣ、安全リモートＩ／Ｏターミナル、安全コントローラ等を含む分散制御システム）においては、複数台の制御用機器のそれぞれには、フィールドネットワークを介してパスワード付の動作モード変更要求が受信されたとき、その動作モード変更要求に付されたパスワードと自己に設定されたパスワードとの照合一致を条件として、その動作モード変更要求で種別指定された動作モード変更を実行する処理が仕組まれている。

ここで、「動作モード変更の種別」としては、例えば、動作モード変更対象となる制御用機器がＰＬＣである場合には、プログラム運転モードへの変更、プロクラム停止モードへの変更、コンフィグレーションロック（コンフィグレーションデータの変更拒否）モードへの変更、コンフィグレーションアンロック（コンフィグレーションデータの変更許可）モードへの変更、リセットモードへの変更等を挙げることができる。

そして、フィールドネットワークに直接又はＰＬＣを介して間接に接続されたツール装置（一般には、パソコンに所定のツールソフトをインストールすることで構成される）において、パスワード入力を伴う所定操作を行って、フィールドネットワーク上にパスワード付かつ種別指定を含む動作モード変更要求（フレーム）を送り出すことにより、その動作モード変更要求の送信先となる制御用機器における指定種別の動作モード変更を遠隔操作で実行可能とされている。

なお、本発明と幾分関連する先行技術としては、安全コントローラ、リモート安全ターミナル等の安全ユニットにおけるコンフィグレーションを検証するためのシステムが従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−３０２２２９号公報

しかしながら、このような従来のツール装置を介する動作モード変更方法にあっては、パソコン上にインストールされたツールソフトを利用するものであるため、それを実施するにあたっては、「パソコンの立ち上げ」、「ツールソフトの起動」、「必要なコマンドの実行」と言った複雑な操作手順に習熟する必要があり、現場作業者にとっては十分な教育を受けない限り、即座には対応し難く、また操作間違いも起こし易いと言う問題がある。

加えて、必要な動作モード変更要求をフィールドバス上に送り出すためには、その動作モード変更要求の送り先となる制御用機器のパスワードをパソコンから入力することが必要であることから、不用意な動作モード変更を嫌う安全アプリケーションに適用する場合にも、現場作業者に操作を委ねるためには、その現場作業者に本来秘密にされるべきパスワードを開示することが必要となり、システム管理上も好ましくないと言った問題点もある。

この発明は、上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、パソコン上にツールソフトをインストールしてなるツール装置を使用することなく、かつ受信局として位置づけられた１又は２以上の制御用機器の動作モードを、それらの制御用機器のそれぞれに設定されたパスワード等の権限情報を操作者に意識させることなく、確実にかつ誤り無く、遠隔操作で一括変更させることが可能な分散型制御システムを提供することにある。

この発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。

上述の技術的な課題は、以下の構成を有する分散型制御システムにより解決することができるものと考えられる。

すなわち、この分散型制御システムは、ＰＬＣやＰＬＣのリモートＩ／Ｏターミナル等のような制御用機器を複数台分散配置すると共に、それらをフィールドネットワークを介して結んで構成される。

前記複数台の制御用機器のそれぞれには、フィールドネットワークを介してパスワード付の動作モード変更要求が受信されたとき、その動作モード変更要求に付されたパスワードと自己に設定されたパスワードとの照合一致を条件として、その動作モード変更要求で種別指定された動作モード変更を実行する処理が仕組まれている。

それにより、前記フィールドネットワークに直接又は間接に接続されたツール装置において、パスワード入力を伴う所定操作を行い、フィールドネットワーク上にパスワード付かつ種別指定を含む動作モード変更要求を送り出すことにより、その動作モード変更要求の送信先となる制御用機器の指定種別の動作モード変更を遠隔操作で実行可能とされている。

前記制御用機器の少なくとも１つは動作モード変更要求の発信局として位置付けると共に、その他の制御用機器は動作モード変更要求の受信局として位置付けられる。

前記発信局として位置付けられた制御用機器には、以下の具体的な機能構成を有する「権限情報記憶手段」と「動作モード変更要求送信手段」とが設けられる。

すなわち、「権限情報記憶手段」には、動作モード変更用権限情報を、動作モード変更が必要とされる１若しくは２以上の受信局のそれぞれに対応して記憶される。

「動作モード変更要求送信手段」は、所定の種別指定を含む動作モード変更指令が与えられるのに応答して、種別指定を含む動作モード変更要求を生成すると共に、こうして生成された種別指定を含む動作モード変更要求に対して、前記権限情報記憶手段に記憶された各受信局の動作モード変更用権限情報に含まれるパスワードを自動的に付加して、各受信局に宛てて前記フィールドネットワークへと送り出す動作を実行する。

このような構成によれば、前記発信局となる制御用機器に対して種別指定を含む動作モード変更指令を与えることにより、なんらの権限情報入力操作を伴うことなく、前記動作モード変更が必要とされる１若しくは２以上の受信局のそれぞれにおける指定種別の動作モード変更を遠隔操作で一括して実行可能とされるから、パソコン上にツールソフトをインストールしてなるツール装置を使用することなく、かつ受信局として位置づけられた１又は２以上の制御用機器の動作モードを、それらの制御用機器のそれぞれに設定されたパスワード等の権限情報を操作者である現場作業者等に意識させることなく、確実にかつ誤り無く、遠隔操作で一括変更させることが可能となる。

このとき、前記権限情報記憶手段として、発信局として位置づけられた制御用機器に対して着脱自在に装着可能なメモリカード、発信局として位置づけられた制御用機器にケーブル接続されたハンディツールに対して着脱自在に装着可能なメモリカード、又は発信局として位置づけられた制御用機器内蔵の回路基板上に着脱自在に装着可能な不揮発性メモリ素子を採用すれば、それらのメモリカードや不揮発性メモリ素子を取り外してしまいさえすれば、最早、発信局となる制御用機器に対して種別指定を含む動作モード変更指令を与えても、生成される動作モード変更要求にパスワードが付されることはないから、メモリカードや不揮発性メモリ素子を管理者の側が保管することで、現場作業者による不用意な動作モード変更処理を確実に回避することができる。

また、前記動作モード変更要求送信手段が、動作モード変更要求送信動作に先立って、送信先となる制御用機器からデバイスタイプを取得すると共に、こうして取得されたデバイスタイプを権限情報に含まれるデバイスタイプと照合し、両者が照合一致のときにはその制御用機器に対する動作モード変更要求送信動作を実行する一方、両者が照合不一致のときにはその制御用機器に対する動作モード変更要求送信動作をスキップするように仕組まれていれば、動作モード変更対象となる制御用機器が何らかの原因で別の機器と差し替えられているような場合には、パスワード付き動作モード変更要求の送信に先立って、そのことが判明されるため、そのような誤って差し替えられた制御用機器に対して動作モード変更指令が送られることを未然に防止することができる。

また、前記種別指定を含む動作モード変更指令を生成させるための条件としては、当該発信局となる制御用機器に備え付けられた所定スイッチが操作されたこと、当該発信局となる制御用機器宛の所定コマンドがフィールドネットワークを介して受信されること、又は当該発信局となる制御用機器に接続されたツール装置において所定操作が行われること、等々のような様々なものを挙げることができる。

また、前記受信局となる制御用機器のそれぞれに、種別指定を含む動作モード変更動作の実行状況を発信局となる制御用機器へと通知するための通知手段が設けられていれば、動作モード変更予定の各受信局の制御用機器において、予定される動作モード変更処理が正しく行われたか否かを発信局の制御用機器において確認することができる。

さらに、動作モード変更の種別には、プログラムの運転モードへの変更、プロクラムの停止モードへの変更、コンフィグレーションロックモードへの変更、コンフィグレーションアンロックモードへの変更、又はリセットモードへの変更が含まれていてもよい。

この発明によれば、前記発信局となる制御用機器に対して種別指定を含む動作モード変更指令を与えることにより、なんらの権限情報入力操作を伴うことなく、前記動作モード変更が必要とされる１若しくは２以上の受信局のそれぞれにおける指定種別の動作モード変更を遠隔操作で一括して実行可能とされるから、パソコン上にツールソフトをインストールしてなるツール装置を使用することなく、かつ受信局として位置づけられた１又は２以上の制御用機器の動作モードを、それらの制御用機器のそれぞれに設定されたパスワード等の権限情報を操作者である現場作業者等に意識させることなく、確実にかつ誤り無く、遠隔操作で一括変更させることが可能となる。

以下に、この発明に係る分散型制御システムの好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明が適用される分散型制御システムの一例を示すシステム構成図が図１に示されている。本発明が適用される分散型制御システムは、ＰＬＣやＰＬＣのリモートＩ／Ｏターミナルなどのような制御用機器を複数台分散配置すると共に、それらをフィールドネットワークを介して結んで構成される。図示の例にあっては、２台のＰＬＣ１ａ，１ｂと４台のリモートＩ／Ｏターミナル２ａ〜２ｄとをフィールドネットワーク（以下、単に「ネットワーク」と称する）３により結んで構成されている。各ＰＬＣ１ａ，１ｂのそれぞれは、この例にあっては、ビルディング・ブロック型のＰＬＣとして構成されており、それぞれＣＰＵユニット１０、通信ユニット１１、及び２台のＩ／Ｏユニット１２，１２を含んでいる。

当業者にはよく知られているように、ＰＬＣのＣＰＵユニット１０には、ユーザプログラムを格納するためのユーザプログラムメモリと、ＰＬＣとしての機能を実現するためのシステムプログラムを格納するシステムプログラムメモリと、入出力データを格納するためのＩ／Ｏメモリと、各種システム設定を記憶するためのシステム設定メモリなどが設けられている。

また、システムプログラムは、Ｉ／Ｏメモリの出力データを読み出してＩ／Ｏユニット１２へと送り出すと共に、Ｉ／Ｏユニット１２の入力データを読み込んでＩ／Ｏメモリに書き込むＩ／Ｏリフレッシュ処理と、Ｉ／Ｏメモリの入出力データを参照してユーザプログラムを実行すると共に、その実行結果でＩ／Ｏメモリの内容を書き換えるユーザプログラム実行処理と、ユーザ操作の受付け、表示信号の送出、ツール装置との交信、リモートＩ／Ｏターミナルとの交信などを行う周辺サービス処理とが組み込まれている。

そして、この周辺サービス処理において、通信ユニット１１を介してリモートＩ／Ｏターミナル２ａ〜２ｄと適宜交信することによって、リモートＩ／Ｏターミナルへの出力データの送出、リモートＩ／Ｏターミナルからの入力データの取り込みなどが行われる。また、ネットワーク３に接続される図示しないツール装置と交信することによって、ユーザプログラムの書き換え処理、編集処理、モニタ処理などの種々公知の周辺サービス処理が実現される。

また、制御用機器を構成するＰＬＣ１ａ，１ｂ及びリモートＩ／Ｏターミナル２ａ〜２ｄのそれぞれでは、図示しないツール装置からネットワーク３上へと送信された動作モード変更要求フレームが受信された場合、その動作モード変更要求に付されたパスワードと自己に設定されたパスワードとの照合一致を条件として、その動作モード変更要求で種別指定された動作モード変更を実行する機能が仕組まれている。

ここで言う「動作モード変更の種別」とは、例えばＰＬＣの場合であれば、プログラムの運転モードへの変更、プロクラムの停止モードへの変更、コンフィグレーションロック（コンフィグレーションデータの変更拒否）モードへの変更、コンフィグレーションアンロック（コンフィグレーションデータの変更許可）モードへの変更、又はリセットモードへの変更等を意味するものである。

そして、本発明にあっては、それらの動作モードの変更を、パソコンにツールソフトをインストールしてなるツール装置の存在なくして、かつパスワードの入力操作もなくして実行可能とするために、制御用機器の少なくとも１台を、動作モード変更要求の発信局として位置付けると共に、他の制御用機器については受信局として位置づけ、発信局として位置付けられた制御用機器には、「権限情報記憶手段」と「動作モード変更要求送信手段」とを設けるようにしている。

ここで、権限情報記憶手段には、動作モード変更用権限情報を、動作モード変更が必要とされる１若しくは２以上の受信局のそれぞれに対応して一連に記憶される。

また、動作モード変更要求送信手段は、所定の種別指定を含む動作モード変更指令が与えられるのに応答して、種別指定を含む動作モード変更要求を生成すると共に、こうして生成された種別指定を含む動作モード変更要求に対して、前記権限情報記憶手段に記憶された各受信局の動作モード変更用権限情報に含まれるパスワードを自動的に付加して、各受信局に宛てて前記フィールドネットワークへと送り出す動作を実行するように構成されている。

図１の例の場合、ＰＬＣ１ａが動作モード変更要求の発信局として位置付けられ、他のＰＬＣ１ｂ及び４台のリモートＩ／Ｏターミナル２ａ〜２ｄが動作モード変更要求の受信局として位置付けられる。

ＰＬＣ１ａには上述の動作モード変更用権限情報が保持される。ＰＬＣ１ａに動作モード変更用権限情報を保持させるについては、様々な方法が考えられる。

図２に示される例にあっては、ＣＰＵユニット１０の側にカードスロット１０ｃを設ける一方、これに装着されるメモリカード４にはあらかじめ動作モード変更用権限情報４ａを格納させておき、このメモリカード４をカードスロット１０ｃに装着することによって、ＣＰＵユニット１０に対して動作モード変更用権限情報を保持させるようにしている。

図３の例にあっては、ＣＰＵユニット１０の側にコネクタ１０ｃを設ける一方、これにケーブルを介してハンディツール５を接続し、ハンディツール５に設けられたカードスロット５ａに対して動作モード変更用権限情報４ａを格納させたメモリカード４を装着することによって、ＣＰＵユニット１０に対してフレーム構成データを保持させることを可能としている。

図４の例にあっては、ＣＰＵユニット１０内の回路基板上にパッケージメモリで構成された不揮発性メモリ６を固定的にまたは着脱可能に設ける一方、この不揮発性メモリ６内に現場であるいはあらかじめ別の場所でツール装置を利用して動作モード変更用権限情報を書き込むことにより、ＣＰＵユニット１０に対してフレーム構成データを保持させることを可能としている。

このように、動作モード変更要求の発信局として位置付けられた制御用機器がＰＬＣの場合、これに動作モード変更用権限情報を保持させる手法としては様々な構成を採用することができる。以下の説明においては、図２に示される方法により動作モード変更用権限情報を保持させたものとして話を進めることとする。

なお、図１〜図４において、１０−１は各種別の動作モード変更（例えば、プログラムの運転モードへの変更、プロクラムの停止モードへの変更、コンフィグレーションロック（コンフィグレーションデータの変更拒否）モードへの変更、コンフィグレーションアンロック（コンフィグレーションデータの変更許可）モードへの変更、又はリセットモードへの変更等）を指示するための動作モード変更指示スイッチであり、具体的にはＤＩＰスイッチ等で構成することができる。また、１０−２は動作モード変更の対象を自機とネットワーク全体とに切り替えるための動作モード変更対象切替スイッチである。これらのスイッチの動作については、後にフローチャートを参照しながら詳細に説明する。

なお、当業者にはよく知られているものであるが、ＣＰＵユニット１０及び通信ユニット１１のハードウェアブロック図を念のため図５に示す。同図に示されるように、ＣＰＵユニット１０内には、メモリカードインタフェース１００１、不揮発性メモリ１００２、ＲＡＭ１００３、ＭＰＵブロック１００４、バス制御部１００８、表示部１００５、設定部１００６、及びＵＳＢインタフェース１００７が設けられている。

メモリカードインタフェース１００１は、先ほど説明したカードスロット１０ｃに対応するものである。不揮発性メモリ１００２は、システムプログラムメモリ、ユーザプログラムメモリ、Ｉ／Ｏメモリ、システム設定メモリ等々を総称するものであり、本発明で着目される「動作モード変更用権限情報」はこの不揮発性メモリ１００２に主として格納されている。ＲＡＭ１００３はワークエリアなどとして使用される。ＭＰＵブロック１００４はＭＰＵとＡＳＩＣとを含んで構成され、不揮発性メモリ１００２から読み出されたシステムプログラムに従って動作することにより、先ほど説明したＩＯリフレッシュ処理、ユーザプログラム実行処理、周辺サービス処理の機能を実現するものである。バス制御部１００８は通信ユニット１１との間のデータのやり取りを司るものである。表示部１００５はＣＰＵユニットの外表面に設けられる図示しない表示ランプや数値表示器の動作を制御するものである。設定部１００６は各種の設定操作に供されるものであり、本発明に関連しては、先ほど説明した動作モード変更指示スイッチ１０−１及び動作モード変更対象切替スイッチ１０−２などが含まれている。ＵＳＢインタフェース１００７はＣＰＵに対してＵＳＢケーブルを接続するために供される。

一方、通信ユニット１１には、不揮発性メモリ１１０１、ＲＡＭ１１０２、ＭＰＵブロック１１０３、バス制御部１１０７、表示部１１０４、設定部１１０５、及び通信物理層１１０６とが含まれている。

不揮発性メモリ１１０１は、通信ユニットとしての機能を実現するためのシステムプログラム等を格納するものである。ＲＡＭ１１０２はワークエリアとして機能するものである。ＭＰＵブロック１１０３は、不揮発性メモリ１１０１から各種のシステムプログラムを読み込んで実行することによって、通信ユニットとしての機能を実現する。バス制御部１１０７はＣＰＵユニット１０とのデータのやり取りに供される。表示部１１０４は通信ユニット１１の外表面に設けられた各種ランプの表示制御に供される。設定部１１０５は、例えばＤＩＰスイッチなどで構成され、ノードアドレスの設定や通信速度の設定に供される。通信物理層１１０６は、ネットワーク３を介して他の制御用機器（ＰＬＣやリモートＩ／Ｏターミナルなど）との間で通信動作の実現のために供される。

そして、後に図８〜図１１、図１４のフローチャートを参照して説明する処理を実現するためのシステムプログラムは、ＣＰＵユニット１０内の不揮発性メモリ１００２に格納され、ＭＰＵブロック１００４によって実行される。

次に、リモートＩ／Ｏターミナル２のハードウェアブロック図が図６に示されている。同図に示されるように、リモートＩ／Ｏターミナル２には、Ｉ／Ｏ回路２０１、ＭＰＵブロック２０２、通信物理層２０３、不揮発性メモリ２０４、表示部２０５、及び設定部２０６がそれぞれ設けられている。

Ｉ／Ｏ回路２０１は外部端子台からの入力信号の取り込みや外部端子台に対する出力信号の送出に供される。ＭＰＵブロック２０２はリモートＩ／Ｏターミナル全体を統括制御するものであり、不揮発性メモリ２０４に格納されたシステムプログラムを実行することによって、リモートＩ／Ｏターミナルとして必要な各種の機能を実現する。通信物理層２０３は、ネットワーク３に接続されて、上位となるＰＬＣとの間で入出力データの送受信に供される。不揮発性メモリ２０４は先に説明したように、システムプログラムを記憶する他、Ｉ／Ｏ回路２０１から取り込まれた入力データ及びＩ／Ｏ回路２０１へと出力されるべき出力データのバッファ領域としても使用される。表示部２０５は、リモートＩ／Ｏターミナルの外表面に設けられたランプ等の表示制御に供される。設定部２０６は、例えばＤＩＰスイッチ等で構成されて、当該リモートＩ／Ｏターミナルのノードアドレス及び通信速度の設定などに供される。

次に、メモリカード４（図２及び図３参照）または不揮発性メモリ６（図４参照）に格納される「動作モード変更用権限情報」のデータ構造を図７を参照しながら説明する。

「動作モード変更用権限情報」とは、換言すれば、受信局として位置付けられた制御用機器（図１の場合、ＰＬＣ１ｂ、４台のリモートＩ／Ｏターミナル２ａ〜２ｄ）の動作モードを遠隔操作で一括的に変更する際に、発信局として割り付けられた制御用機器（図１の場合、ＰＬＣ１ａ）からネットワーク３上に送り出される動作モード変更要求フレームが正当な権限を有する者から発せられたことの認証のために供される情報のことを意味している。

この動作モード変更用権限情報は、基本的には、ノードアドレス、デバイスタイプ、パスワードからなる。そして、動作モード変更用権限情報の記憶手段として機能するメモリカード４（図２及び図３参照）または不揮発性メモリ６（図４参照）には、図７（ａ）に示されるように、各制御用機器毎の記憶エリアが設けられ、それらの記憶エリアには上述の動作モード変更用権限情報が格納される。

なお、これら一連の動作モード変更用権限情報の末尾には、メモリカード４又は不揮発性メモリ６に格納されたデータの信頼性を確認するためにチェック用コード（例えば、冗長検査コード、ハッシュコード、署名コード等）が格納される。

ここで、「ノードアドレス」とは、ネットワーク上でその制御用機器を一意に特定するためのアドレスである。動作モード変更要求フレームの送信は、このノードアドレスに対して行われる。また、後述するように、動作モード変更対象が「ネットワーク全体」のとき自機に対して動作モード変更を行う場合には、このノードアドレスによって動作モード変更対象が自機であることが認識される。

「デバイスタイプ」とは、制御用機器の種別を表すコードである。例えば、汎用ディスクリートＩ／Ｏ、通信アダプタ、セーフティネットワークコントローラ、セーフティディスクリートＩ／Ｏ等のような機器の種別や、製造元、製品コードなどにより構成される。

「パスワード」とは、設定情報の作成者により決定されるコードであって、例えばこのパスワードを管理者のレベルに応じて階層構造的に設定すれば、動作モード変更処理の起動それ自体については現場作業員に委ねつつも、このパスワードのレベルを適宜に設定することによって、実際に動作モード変更の行われる機器の選択が可能となる。

次に、以上説明したハードウェア構成及びデータ構造を前提とする本発明システムの動作を図８〜図１４のフローチャートを参照しながら順次詳細に説明する。

発信局となるＰＬＣ１ａのＣＰＵ１０の処理全体の中で、動作モード変更指令が与えられたときの初期段階の処理だけが抽出されて図８に示されている。なお、周知のように、ＰＬＣのＣＰＵユニットにおいては、電源投入直後のイニシャル処理を経たのちにあっては、共通処理にて規定のハードウェアチェック等を行いつつ、Ｉ／Ｏリフレッシュ処理、命令実行処理、周辺サービス処理をサイクリックに実行する。そして、周辺サービス処理において、他の制御用機器との間での通信処理や各種入力操作に応じた処理等を実行する。この各種入力操作に応じた処理において、現場作業者等による動作モード変更指示スイッチ１０−１の操作が検出されると、図８のフローチャートに示される処理が開始されることとなる。

同図において、処理が開始されると、まず、動作モード変更指示スイッチ１０−１の操作内容に基づいて、動作モード変更指示が受け付けられる（ステップ１０１）。続いて、メモリカード４内の記憶領域（図７（ａ）参照）から一連の「動作モード変更用権限情報」を読み出すと共に（ステップ１０２）、同領域の末尾に格納されたチェックコードを確認し（ステップ１０３）、一連のデータを適宜処理して得られたデータとメモリ内に格納されたチェック用コードとの照合一致を判定する（ステップ１０４）。

ここで、一連の「動作モード変更用権限情報」を処理して得られたデータとチェック用コードとが一致しなければ（ステップ１０４ＮＯ）、ＣＰＵユニットの外表面に設けられたランプを点滅させるなどの異常処理が実行される（ステップ１０８）。これに対して、一連の「動作モード変更用権限情報」を処理して得られたデータとチェックコードとが一致すると判定されると（ステップ１０４ＹＥＳ）、続いて、動作モード変更対象切替スイッチ１０−２の動作状態が参照される。

ここで、動作モード変更対象切替スイッチ１０−２の動作状態が自機と判定された場合には（ステップ１０５「自機」）、図１４へと移行して自機のリストア処理が実行されるのに対し、ネットワーク全体と判定されると（ステップ１０５「ネットワーク全体」）、図９へと移行して、ネットワーク全体のリストア処理が実行される。

このように、図示の実施形態においては、動作モード変更処理の開始に先立ち、チェックコードに基づいてメモリカードから読み出されたデータ（動作モード変更用権限情報）の信頼性が自動的にチェックされると共に、ＣＰＵユニット１０に設けられた動作モード変更対象切替スイッチ１０−２を「自機」または「ネットワーク全体」のいずれかに設定することによって、自機のみに関するリストア処理と自機を含むネットワーク全体の動作モード変更処理とを択一的に実行させることができるようになっている。

次に、ネットワーク全体の動作モード変更処理の詳細を示すフローチャート（その１〜その３）が図９〜図１１に示されている。図９において処理が開始されると、まず、ステップ２０１においては、ネットワーク上の全ての制御用機器に関して動作モード変更処理が完了したかどうかの判定が行われる。ここで、全ての機器に関して完了したと判定されれば（ステップ２０１ＹＥＳ）、終了処理が実行されて、例えばＣＰＵユニットの外表面に設けられた図示しないランプが所定の態様で表示される（ステップ２０９）。

これに対して、動作モード変更処理が全ての機器に関して未だ完了していないと判定されれば（ステップ２０１ＮＯ）、続いて、制御用機器１台分の動作モード変更用権限情報が読み出され（ステップ２０２）、その動作モード変更用権限情報に含まれるノードアドレスを参照することによって、自機のデータか又は他機のデータかの判定が行われる（ステップ２０３）。ここで、他機のデータと判定されると（ステップ２０３ＮＯ）、ステップ２０４に進んで、対象機器に対して、デバイスタイプの送信要求コマンドを送出すると共に、そのレスポンスに基づいて、対象機器からデバイスタイプを取得する（ステップ２０４）。

続いて、対象機器から取得したデバイスタイプとメモリカードから読み出されたデバイスタイプとが照合（同一性判定）される（ステップ２０５）。ここで、両者が不一致と判定されると（ステップ２０５ＮＯ）、これはネットワーク上の制御用機器を交換時に誤って別の機種のものと交換してしまったような虞れが推定されるため、直ちに異常処理（ステップ２０８）を実行することによって、その旨をＣＰＵユニットの外表面に設けられた図示しないランプを所定の態様で表示させることによってその旨をユーザに通知する。

これに対して、対象機器から取得したデバイスタイプとメモリカードから読み出されたデバイスタイプとが一致する場合には（ステップ２０５ＹＥＳ）、続いて、本発明の要部であるところの動作モード変更要求送信処理（ステップ２０６）への移行が行われる。

動作モード変更要求送信処理（ステップ２０６）の詳細が図１１に示されている。同図に示されるように、動作モード変更要求送信処理においては、先ず、変更要求する動作モード種別が、「プログラムの運転モード」、「プロクラムの停止モード」、「コンフィグレーションロックモード」、「コンフィグレーションアンロックモード」、「リセットモード」、又は「その他」であるかの判定が行われる（ステップ３０１）。

そして、判定結果が、「プログラムの運転モード」、「プロクラムの停止モード」、「コンフィグレーションロックモード」、「コンフィグレーションアンロックモード」、「リセットモード」のいずれかであるときには、それぞれプログラムの運転開始要求（パスワード付き）の作成処理（ステップ３０２）、プログラムの停止要求（パスワード付き）の作成処理（ステップ３０３）、コンフィグレーションロック要求（パスワード付き）の作成処理（ステップ３０４）、コンフィグレーションアンロック要求（パスワード付き）の作成処理（ステップ３０５）、リセット要求（パスワード付き）の作成処理（ステップ３０６）のいずれかが実行され、しかるのち、それらの作成された動作モード変更要求は、それぞれ動作モード変更対象となるノードアドレスへと宛てて、ネットワーク３上へと送り出されることとなる（ステップ３０８）。

これに対して、判定結果が、上記のいずれでもないときには、直ちに異常処理（ステップ３０７）を実行することによって、その旨をＣＰＵユニットの外表面に設けられた図示しないランプを所定の態様で表示させることによってその旨をユーザに通知する。

一方、動作モード変更要求を受信した機器における処理のフローチャートが図１３に示されている。同図に示されるように、動作モード変更要求を受信した機器においては、先ず、当該動作モード変更要求に付されたパスワードと自己に設定されたパスワードとの照合を行う（ステップ５０１）。ここで、両パスワードが不一致のときには（ステップ５０１ＮＯ）、直ちに異常レスポンスを作成して、これを当該動作モード変更要求の送信元である発信局へと送信する（ステップ５０５）。これに対して、両パスワードが一致するときには（ステップ５０１ＹＥＳ）、本発明の要部であるところの動作モード変更処理を実行する（ステップ５０２）。

ここで、動作モード変更処理（ステップ５０２）の詳細が図１２に示されている。同図に示されるように、動作モード変更処理においては、先ず、要求された動作モード種別が、「プログラムの運転モード」、「プロクラムの停止モード」、「コンフィグレーションロックモード」、「コンフィグレーションアンロックモード」、「リセットモード」、又は「その他」のいずれであるかの判定が行われる（ステップ４０１）。

そして、判定結果が、「プログラムの運転モード」、「プロクラムの停止モード」、「コンフィグレーションロックモード」、「コンフィグレーションアンロックモード」、「リセットモード」のいずれかであるときには、それぞれプログラムの運転開始処理（ステップ４０２）、プログラムの停止処理（ステップ４０３）、コンフィグレーションロック処理（ステップ４０４）、コンフィグレーションアンロック処理（ステップ４０５）、リセット処理（ステップ４０６）のいずれかが実行され、これにより目的とする動作モードの変更が達成される。これに対して、判定結果が、上記のいずれでもないときには、直ちに異常処理（ステップ４０７）を実行することによって、その旨をＣＰＵユニットの外表面に設けられた図示しないランプを所定の態様で表示させることによってその旨をユーザに通知する。

図１３に戻って、動作モード変更処理（ステップ５０２）が終了すると、続いて、動作モード変更が正常に終了したか否かの判定が行われる（ステップ５０３）。ここで、正常終了と判定されると（ステップ５０３ＹＥＳ）、正常レスポンスが作成されて、当該動作モード変更要求の送信元たる発信局へと送信されるのに対して（ステップ５０４）、異常終了と判定されると（ステップ５０３ＮＯ）、異常レスポンスが作成されて、当該動作モード変更要求の送信元たる発信局へと送信される（ステップ５０５）。

すると、図９に戻って、発信局の側では、レスポンスの確認が行われ（ステップ２０７）、正常レスポンスと判定されたときには（ステップ２０７「正常」）、最初に戻って次の機器に関する同様な処理が実行されるのに対して、異常レスポンス又はタイムアウトと判定されたときには（ステップ２０７ＮＯ）、直ちに異常処理（ステップ２０８）を実行することによって、その旨をＣＰＵユニットの外表面に設けられた図示しないランプを所定の態様で表示させることによってその旨をユーザに通知し、しかるのち、最初に戻って次の機器に関する同様な処理が実行される。

一方、図９のフローチャートにおいて、ノードアドレスをチェックした結果、自機の権限情報であると判定されるときには（ステップ２０３ＹＥＳ）、図１０へと移行して、自機のデバイスタイプが読み出した値と一致するか（ステップ２１０）、自機のパスワードが読み出したパスワードと一致するか（ステップ２１１）の判定を行う。ここで、両判定結果がいずれも肯定されると（ステップ２１０ＹＥＳ、２１１ＹＥＳ）、先ほど図１２を参照しつつ説明した動作モード変更処理（ステップ２１２）を実行する。

しかるのち、この動作モード変更処理（ステップ２１２）が正常に終了すれば（ステップ２１３ＹＥＳ）、図９のフローチャートの最初に戻って、次の機器に関する同様な処理が実行されるのに対して、自機のデバイスタイプが読み出した値と一致しなかったり（ステップ２１０ＮＯ）、自機のパスワードが読み出したパスワードと一致しなかったり（ステップ２１１ＮＯ）、或いは動作モード変更処理（ステップ２１２）が正常に終了しなかったりしたときには（ステップ２１３ＮＯ）、直ちに異常処理（ステップ２１４）を実行することによって、その旨をＣＰＵユニットの外表面に設けられた図示しないランプを所定の態様で表示させることによってその旨をユーザに通知し、しかるのち、図９のフローチャートの最初に戻って、次の機器に関する同様な処理が実行される。

次に、図８のフローチャートにおいて、動作モード変更対象が自機であると判定された場合に実行される自機の動作モード変更処理の詳細を図１４のフローチャートを参照して説明する。

同図において処理が開始されると、まず、メモリカードから読み出された自機のノードアドレスを元に自機の権限情報の検索が行われ（ステップ６０１）、続いて、自機の権限情報が読み出される（ステップ６０２）。すなわち、自機に既にストアされている権限情報が読み出されるわけである。

続いて、ステップ６０３においては、自機のデバイスタイプとメモリカードから読み出されたデバイスタイプとの照合（同一性判定）が行われる（ステップ６０３）。ここで両者が不一致とされると（ステップ４０３ＮＯ）、ステップ６０８へと進んで、異常処理が実行され、例えばＣＰＵユニットの外表面に設けられた図示しないランプが所定の態様で表示される。

ステップ６０３において、自機のデバイスタイプとメモリカードから読み出されたデバイスタイプとが一致すると判定される場合には（ステップ６０３ＹＥＳ）、続いてステップ６０４へと移行して、自機のパスワードとメモリカードから読み出されたパスワードとの照合が行われる（ステップ６０４）。ここで両者が不一致の場合には（ステップ６０４ＮＯ）、ステップ６０８へと進んで、同様な異常処理が実行される。

ステップ６０４において、両者が一致すると判定される場合には（ステップ６０４ＹＥＳ）、続いてステップ６０５へと進んで、自機の固有ＩＤとメモリカードから読み出された固有ＩＤとの照合（同一性判定）が行われる。ここで、両者が一致すると判定される場合には（ステップ４０５ＹＥＳ）、先ほど図１２を参照しつつ説明した動作モード変更処理が実行される（ステップ６０５）。

動作モード変更処理（ステップ６０５）の終了を待って、動作モード変更が正常に終了したか否かの判定が行われ（ステップ６０６）、正常終了の場合には（ステップ６０６ＹＥＳ）、直ちに終了処理（ステップ６０７）が行われるのに対して、異常終了の場合には（ステップ６０６ＮＯ）、ステップ６０８へと進んで、異常処理が実行され、例えばＣＰＵユニットの外表面に設けられた図示しないランプが所定の態様で表示される。しかるのち、終了処理（ステップ６０７）が実行される。

このように、この実施形態の制御システムにおいては、発信局として位置付けられたＰＬＣの側において、そのＣＰＵの外表面に設けられた動作モード変更対象切替スイッチ１０−２を自機の側に設定することによって、ネットワーク上の他の制御用機器に対し何ら影響を与えることなく、自機のみにおいて動作モード変更処理を、動作モード変更指令スイッチ１０−１の操作により実行させることができる。

最後に、この実施形態における分散型制御システムにおける動作モード遷移態様の一例につき、図１５を参照して説明する。同図に示されるように、この実施形態における分散型制御システムによれば、（１）アンロック運転モードにおけるプログラム「運転」からプロクラム「停止」への動作モード変更（Ｍ１２）、プログラム「停止」からプログラム「運転」への動作モード変更（Ｍ２２）、（２）ロック運転モードにおけるプログラム「運転」からプロクラム「停止」への動作モード変更（Ｍ２１）、プログラム「停止」からプログラム「運転」への動作モード変更（Ｍ２２）、（３）アンロック運転モードにおけるプログラム「停止」からロック運転モードにおけるプログラム「停止」への動作モード変更（Ｍ３１）、ロック運転モードにおけるプログラム「停止」からアンロック運転モードにおけるプログラム「停止」への動作モード変更（Ｍ３２）、（４）アンロック運転モードにおけるプログラム「運転」からロック運転モードにおけるプログラム「運転」への動作モード変更（Ｍ４１）、ロック運転モードにおけるプログラム「運転」からアンロック運転モードにおけるプログラム「運転」への動作モード変更（Ｍ４２）と言った様々な動作モード変更が可能となる。

以上説明したように、この実施形態の分散型制御システムによれば、別途あらかじめメモリカード４や不揮発性メモリ６にツール装置等を利用して動作モード変更対象機器のそれぞれに対応する動作モード変更権限情報を記憶させておきさえすれば、以後、そのメモリカード４または不揮発性メモリ６を、発信局として位置付けられた制御用機器（例えば、ＰＬＣ等）側に組み込むことによって、動作モード変更指令スイッチ１０−１の操作により、別途パスワードの入力操作を伴うことなく、自機またはネットワーク全体を対象として、それらの制御機器に対して動作モード変更要求フレームを自動送信させることによって、ツール装置における複雑な操作に煩わされることなく、それらの制御機器に関する動作モード動作変更を自動的に行わせることができる。

そのため、従前のように、ツール装置を現場に持ち込んだり、あるいはあらかじめ現場作業員にツール装置の使用方法を指導する必要もなくなり、設定情報の変更操作を特別な熟練作業員のみならず現場の一般の作業員にも実行させることができる。

しかも、権限情報記憶手段として、発信局として位置づけられた制御用機器に対して着脱自在に装着可能なメモリカード、発信局として位置づけられた制御用機器にケーブル接続されたハンディツールに対して着脱自在に装着可能なメモリカード、又は発信局として位置づけられた制御用機器内蔵の回路基板上に着脱自在に装着可能な不揮発性メモリ素子を採用しているため、それらのメモリカードや不揮発性メモリ素子を取り外してしまいさえすれば、最早、発信局となる制御用機器に対して種別指定を含む動作モード変更指令を与えても、生成される動作モード変更要求にパスワードが付されることはないから、メモリカードや不揮発性メモリ素子を管理者の側が保管することで、現場作業者による不用意な動作モード変更処理を確実に回避することができる。

また、動作モード変更要求送信動作に先立って、送信先となる制御用機器からデバイスタイプを取得すると共に、こうして取得されたデバイスタイプを権限情報に含まれるデバイスタイプと照合し、両者が照合一致のときには（ステップ２０５ＹＥＳ）、その制御用機器に対する動作モード変更要求送信動作を実行する一方（ステップ２０６）、両者が照合不一致のときには（ステップ２０５ＮＯ）、その制御用機器に対する動作モード変更要求送信動作をスキップするように仕組まれているため（ステップ２０８）、動作モード変更対象となる制御用機器が何らかの原因で別の機器と差し替えられているような場合には、パスワード付き動作モード変更要求の送信に先立って、そのことが判明されるため、そのような誤って差し替えられた制御用機器に対して動作モード変更指令が送られることを未然に防止することができる。

また、受信局となる制御用機器のそれぞれに、種別指定を含む動作モード変更動作の実行状況を発信局となる制御用機器へと通知するための通知手段が設けられているため（ステップ５０４，５０５）、動作モード変更予定の各受信局の制御用機器において、予定される動作モード変更処理が正しく行われたか否かを発信局の制御用機器において確認することができる（ステップ２０７）。

また、発信局となる制御用機器の側では、動作モード変更指令スイッチ１０−１のみならず動作モード変更対象切替スイッチ１０−２を設けて、リストア対象を自機とネットワーク全体とに選択可能としているため、自機のみに対する動作モード変更が必要であるにも拘わらず、ネットワーク全体に対して動作モード変更を行わざるを得ないといった不都合を生ずることもなく、各場合に応じて適切な範囲に絞り込んで、動作モード変更が可能となる。

なお、以上の実施形態においては、動作モード変更処理の指令を、発信局側に設けられた動作モード変更指令スイッチ１０−１に基づいて行ったが、発信局側の制御機器が例えばＰＬＣであるような場合には、所定のメモリ内にユーザプログラムの実行結果で制御されるフラグを設け、このフラグのオンオフタイミングにより、動作モード変更処理に起動をかけたり、あるいはＰＬＣに通信を介して接続されたリモートＩ／Ｏユニットの側に動作モード変更指令スイッチを設け、このスイッチの操作信号を通信を介してＰＬＣに送信することで、ＰＬＣ側における動作モード変更処理の起動をかけるようにしても同様な効果を得ることができる。

また、以上の実施形態においては、動作モード変更用権限情報をＰＬＣに保存するようにしたが、この種の産業用ネットワークに接続される他の制御用機器（例えば、リモートＩ／Ｏターミナル、セーフティネットワークコントローラ等々）に設けてもよいことは勿論である。

また、以上の実施形態においては、このような動作モード変更を実行するための処理を、発信局として位置付けられたＰＬＣのＣＰＵユニットに組み込んだが、発信局となる制御用機器がＰＬＣの場合、そのようなソフトウェアが組み込まれるべきユニットは必ずしもＣＰＵユニットに限られるものではなく、例えば通信ユニットそれ自体に設けたり、その他各種の高機能ユニットにそれぞれ設けてもよいことは勿論である。

この発明によれば、前記発信局となる制御用機器に対して種別指定を含む動作モード変更指令を与えることにより、なんらの権限情報入力操作を伴うことなく、前記動作モード変更が必要とされる１若しくは２以上の受信局のそれぞれにおける指定種別の動作モード変更を遠隔操作で一括して実行可能とされるから、パソコン上にツールソフトをインストールしてなるツール装置を使用することなく、かつ受信局として位置づけられた１又は２以上の制御用機器の動作モードを、それらの制御用機器のそれぞれに設定されたパスワード等の権限情報を操作者である現場作業者等に意識させることなく、確実にかつ誤り無く、遠隔操作で一括変更させることが可能となる。

本発明が適用される分散型制御システムの一例を示すシステム構成図である。 １台のＰＬＣのみに権限情報を保持させる場合の説明図（その１）である。 １台のＰＬＣのみに権限情報を保持させる場合の説明図（その２）である。 １台のＰＬＣのみに権限情報を保持させる場合の説明図（その３）である。 ＣＰＵユニット及び通信ユニットのハードウェア構成を示すブロック図である。 リモートＩ／Ｏターミナルのハードウェア構成を示すブック図である。 動作モード変更用権限情報のデータ構造を示す説明図である。 発信局となる制御用機器における処理を示すフローチャートである。 一括動作モード変更処理のフローチャート（その１）である。 一括動作モード変更処理のフローチャート（その２）である。 一括動作モード変更処理のフローチャート（その３）である。 動作モード変更処理のフローチャートである。 動作モード変更要求を受信した機器における処理のフローチャートである。 自機の動作モード変更処理のフローチャートである。 動作モード遷移説明図である。

符号の説明

１ａ 発信局として位置付けられるＰＬＣ
１ｂ 受信局として位置付けられるＰＬＣ
２ａ〜２ｄ 受信局として位置付けられるリモートＩ／Ｏターミナル
３ ネットワーク
４ メモリカード
４ａ 動作モード変更用権限情報
５ ハンディツール
５ａ カードスロット
６ 不揮発性メモリ
６ａ 動作モード変更用権限情報
１０ ＣＰＵユニット
１０−１ 動作モード変更指令スイッチ
１０−２ 動作モード変更対象切替スイッチ
１０ａ 表示部
１０ｂ 操作部
１０ｃ カードスロット
１１ 通信ユニット
１２ Ｉ／Ｏユニット
１００１ メモリカードインタフェース
１００２ 不揮発性メモリ
１００３ ＲＡＭ
１００４ ＭＰＵブロック
１００５ 表示部
１００６ 設定部
１００７ ＵＳＢインタフェース
１００８ バス制御部
１１０１ 不揮発性メモリ
１１０２ ＲＡＭ
１１０３ ＭＰＵブロック
１１０４ 表示部
１１０５ 設定部
１１０６ 通信物理層
１１０７ バス制御部
２０１ Ｉ／Ｏ回路
２０２ ＭＰＵブロック
２０３ 通信物理層
２０４ 不揮発性メモリ
２０５ 表示部
２０６ 設定部

Claims (6)

1. ＰＬＣやＰＬＣのリモートＩ／Ｏターミナル等のような制御用機器を複数台分散配置すると共に、それらをフィールドネットワークを介して結んで構成され、
   前記複数台の制御用機器のそれぞれには、
   フィールドネットワークを介してパスワード付の動作モード変更要求が受信されたとき、その動作モード変更要求に付されたパスワードと自己に設定されたパスワードとの照合一致を条件として、その動作モード変更要求で種別指定された動作モード変更を実行する処理が仕組まれており、
   それにより、前記フィールドネットワークに直接又は間接に接続されたツール装置において、パスワード入力を伴う所定操作を行い、フィールドネットワーク上にパスワード付かつ種別指定を含む動作モード変更要求を送り出すことにより、その動作モード変更要求の送信先となる制御用機器の指定種別の動作モード変更を遠隔操作で実行可能とされた分散型制御システムにおいて、
   前記制御用機器の少なくとも１つを動作モード変更要求の発信局として位置付けると共に、その他の制御用機器を動作モード変更要求の受信局として位置付け、
   前記発信局として位置付けられた制御用機器には、
   動作モード変更用権限情報を、動作モード変更が必要とされる１若しくは２以上の受信局のそれぞれに対応して記憶させてなる権限情報記憶手段と、
   所定の種別指定を含む動作モード変更指令が与えられるのに応答して、種別指定を含む動作モード変更要求を生成すると共に、こうして生成された種別指定を含む動作モード変更要求に対して、前記権限情報記憶手段に記憶された各受信局の動作モード変更用権限情報に含まれるパスワードを自動的に付加して、各受信局に宛てて前記フィールドネットワークへと送り出す動作を実行する動作モード変更要求送信手段とが設けられており、
   それにより、前記発信局となる制御用機器に対して種別指定を含む動作モード変更指令を与えることにより、なんらの権限情報入力操作を伴うことなく、前記動作モード変更が必要とされる１若しくは２以上の受信局のそれぞれにおける指定種別の動作モード変更を遠隔操作で一括して実行可能としたことを特徴とする分散型制御システム。
2. 前記権限情報記憶手段は、発信局として位置づけられた制御用機器に対して着脱自在に装着可能なメモリカード、発信局として位置づけられた制御用機器にケーブル接続されたハンディツールに対して着脱自在に装着可能なメモリカード、又は発信局として位置づけられた制御用機器内蔵の回路基板上に着脱自在に装着可能な不揮発性メモリ素子である、ことを特徴とする請求項１に記載の分散型制御システム。
3. 前記動作モード変更要求送信手段は、動作モード変更要求送信動作に先立って、送信先となる制御用機器からデバイスタイプを取得すると共に、こうして取得されたデバイスタイプを権限情報に含まれるデバイスタイプと照合し、両者が照合一致のときにはその制御用機器に対する動作モード変更要求送信動作を実行する一方、両者が照合不一致のときにはその制御用機器に対する動作モード変更要求送信動作をスキップするように仕組まれている、ことを特徴とする請求項１に記載の分散型制御システム。
4. 前記種別指定を含む動作モード変更指令が、当該発信局となる制御用機器に備え付けられた所定スイッチが操作されたこと、当該発信局となる制御用機器宛の所定コマンドがフィールドネットワークを介して受信されること、又は当該発信局となる制御用機器に接続されたツール装置において所定操作が行われること、により生成される、ことを特徴とする請求項１に記載の分散型制御システム。
5. 前記受信局となる制御用機器のそれぞれには、種別指定を含む動作モード変更動作の実行状況を発信局となる制御用機器へと通知するための通知手段が設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の分散型制御システム。
6. 動作モード変更の種別には、プログラムの運転モードへの変更、プロクラムの停止モードへの変更、コンフィグレーションロックモードへの変更、コンフィグレーションアンロックモードへの変更、又はリセットモードへの変更が含まれている、ことを特徴とする請求項１に記載の分散型制御システム。

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