JP2009266047A - 機器管理装置及び機器管理方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】制御システムにおいて、機器及び伝送路の健常性を効率的かつ正確に診断する。
【解決手段】機器種類ごとに診断手順が記述されるプロファイル２０がプロファイルデータベース３に格納され、ＩＤ情報収集部６が制御システムを構成する各機器からＩＤ情報及びユーザ指定情報を収集し、診断処理部８がＩＤ情報及びユーザ指定情報から抽出される機器種類に対応するプロファイル２０を取得し、診断処理部８がプロファイル２０に示される診断手順に従って機器ごと伝送路ごとに健常性を診断し、構成管理情報管理部５がＩＤ情報収集部６にて収集されたＩＤ情報からネットワーク構成を示すネットワーク構成情報１０を生成し、システム構成情報管理部４がネットワーク構成情報１０に診断処理部８による診断結果を反映させたネットワーク状態情報を生成し、ネットワーク状態情報を情報表示部１３に表示させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信システムに含まれる伝送路及び機器の健常性を診断する技術に関し、特に、制御システムの伝送路および機器の健常性を診断する技術に関する。

従来の制御システムにおいては、制御システムに含まれる各機器には専用ツールが存在し、それぞれ別々の専用ツールを機器に接続して診断を行っていた。しかし、近年は制御システムが大規模化しており、それに伴い、ネットワークの構成も複雑になってきている。

ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）や表示器などの制御装置が接続可能なネットワークには、計画サーバや管理サーバなど上位の情報システムと接続する情報ネットワーク、ＰＬＣ間を結ぶコントローラネットワーク、ＰＬＣとフィールド機器間を結ぶフィールドネットワークの３種類の用途に分類される。
更に、それぞれのネットワークには、ベンダや団体毎に異なるものが存在する。
例えば、フィールドネットワークであれば、ＣＣ−Ｌｉｎｋ、主に欧州で使用されているＰＲＯＦＩＢＵＳ、主に米国で使用されているＤｅｖｉｃｅＮｅｔなどがある。
これらのネットワークは、それぞれの通信形態に依存した様々なパラメータを、適切な機器に対して設定しなければ正常に動作しない。
しかし、システムの構成が複雑になるにつれて、設定ミスの発生率が高くなる。

現状では、ネットワークや機器で異常が発生した場合、専用ツールで個別に異常箇所や原因を特定しなければならない。
しかし、一般的に、ＦＡ機器を利用するユーザは、制御システムの専門家であることは多いが、必ずしもネットワークの専門家ではないことから、異常箇所や原因の特定に時間がかかっており、立上げ時間の増加など生産ライン構築に余分なコストがかかっている。

従来の監視制御システムでは、機器カテゴリ別の動作シミュレーションデータプログラムをプロファイルに記述しておき、検出した接続機器に対して、直接外部駆動装置の制御に関るような重要な信号がある場合は、プロファイルからシミュレーションデータを抽出して、それを用いて直接出力処理を実行する前に出力をマスキングした動作シミュレーションを行うことで、システムの安全性を提供している（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２３１９２７号公報（第９頁第７１段落〜第７４段落、第１２図）

ネットワークで接続されたシステムにおいて、一つの場所からネットワーク経由で各機器を診断するためには、正常に通信できる環境でなくてはならない。
しかし、特許文献１に記載された監視制御システムでは、正しいネットワーク設定が行われて正常に通信できる環境であることが前提であり、伝送路の健常性を確認するといった煩わしい作業を結局は手動で行わなければならないという課題がある。
また、ネットワーク構成が複雑になった場合、どのような順番で診断を行っていくべきかを考えながら作業を進めなければならないという課題がある。

本発明は、上述のような課題を解決することを主な目的としており、制御システムをはじめとする通信システムにおいて、機器及び伝送路の健常性を効率的かつ正確に診断することを主な目的とする。

本発明に係る機器管理装置は、
管理対象ネットワークに接続している複数種類の機器の管理を行う機器管理装置であって、
機器種類ごとに、機器の状態を診断するための診断手順が記述されているプロファイル情報を記憶するプロファイル情報記憶部と、
前記管理対象ネットワークに接続している各機器の機器種類を通知する通知情報を受信する情報収集部と、
前記情報収集部により受信された通知情報において通知されている機器種類に基づき、対応するプロファイル情報を取得し、取得したプロファイル情報を用いて、各機器の状態を診断手順に従って診断する診断処理部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、機器種類ごとに診断手順を記述したプロファイル情報を用意し、管理対象ネットワークに接続している各機器から機器種類を通知する通知情報を収集することで、機器管理装置が、機器種類に対応するプロファイル情報を用いて適切な診断手順に従って各機器の状態を診断することができ、ユーザが機器ごとに個別の専用ツール及び診断手順を判断して診断するという煩雑な作業が削減され、このため、設定ミスを回避することができ、また、異常箇所や原因の早期特定が可能になる。

実施の形態１．
以下、図面を参照して、本実施の形態に係る制御システム設計支援装置（機器管理装置）について説明する。
本実施の形態に係る制御システム設計支援装置は、ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）システム等の制御システムのネットワークを管理対象ネットワークとし、管理対象ネットワークに接続している機器の管理を行う。
例えば、本実施の形態に係る制御システム設計支援装置は、制御システムにおいて、検出内容から把握した接続関係から、伝送路および機器の診断する順番を決定し、また、それぞれの機器に対する診断手順を記述したプロファイルを用いて、接続関係から決定した診断の順番で、機器および伝送路の健常性を確認する。そして、機器や伝送路の異常や単純な接続誤りなどを検出し、システムの立上げや保守の容易性を実現する。

（制御システム設計支援装置の説明）
本実施の形態に係る制御システム設計支援装置１の構成例を図１に示す。
ここで、制御システム設計支援装置１の各構成要素の詳細を説明する前に、制御システム設計支援装置１の動作の概要を説明する。
プロファイルデータベース３には、制御システムに含まれる機器の機器種類ごとに診断手順が記述されるプロファイル２０が格納されている。
そして、ＩＤ情報収集部６が制御システムを構成する各機器からＩＤ情報及びユーザ指定情報を収集する。
ＩＤ情報及びユーザ指定情報の詳細は後述するが、ＩＤ情報及びユーザ指定情報の記述から機器種類を抽出することができる。
また、診断処理部８が、ＩＤ情報及びユーザ指定情報から抽出される機器種類に対応するプロファイル２０を取得し、診断処理部８がプロファイル２０に示される診断手順に従って機器ごと伝送路ごとに健常性を診断する。
また、構成管理情報管理部５が、ＩＤ情報収集部６にて収集されたＩＤ情報からネットワーク構成を示すネットワーク構成情報１０を生成する。
更に、システム構成情報管理部４が、ネットワーク構成情報１０に診断処理部８による診断結果を反映させたネットワーク状態情報を生成し、ネットワーク状態情報を情報表示部１３に表示させる。
以上が、本実施の形態に係る制御システム設計支援装置の動作の概要である。
以下にて、制御システム設計支援装置１の各構成要素を詳細に説明する。

図１において、制御システム設計支援装置１は、ＦＡシステム等の制御システムのシステム構成に関する情報を格納する構成管理データベース２、および、機器およびユニットの属性を記述したプロファイル２０を格納するプロファイルデータベース３を持つ。

構成管理データベース２は、制御システムに含まれる機器およびユニットの接続関係を、ネットワーク構成情報１０として管理する。
ネットワーク構成情報１０は、Ｄｅｖｉｃｅ（機器）、およびＭｅｄｉａ（ネットワーク）の２つのシステム構成要素１１に分類して、接続関係を表現する。
図１のネットワーク構成情報１０における丸印内の記号は、ＤはＤｅｖｉｃｅを、ＭはＭｅｄｅａを表している。
Ｄｅｖｉｃｅは、機器やユニットなど、システム構成情報管理部４において一つのオブジェクトとして認識されるべきもので、個体識別子（製造番号などシステムで一意に識別できる情報）をもつハードウェアのことを指す。
Ｍｅｄｉａは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などのネットワークや、ＰＬＣのユニット間を通信するためのバスなど複数のＤｅｖｉｃｅ間を接続する伝送路全般を指す。

プロファイルデータベース３は、機器およびユニットのプロファイル情報２０（以下、プロファイルという）を管理する。
プロファイル２０は、機器やユニットの属性、並びに、機器および伝送路の健常性を診断するための診断手順を記述したものである。なお、プロファイル２０の詳細は後述する。
プロファイルデータベース３は、接続し得る機器やユニットに対するプロファイル２０を所持している状態を維持しなければならない。
そのため、新しい型式の機器やユニットが製造された場合や、機器やユニットのＦ／Ｗ（Ｆｉｒｍ Ｗａｒｅ）バージョンが変更された場合は、プロファイル２０を追加もしくは変更することで、プロファイルデータベース３を更新する。
例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリなどの記憶媒体を介して新しいプロファイル２０をプロファイルデータベース３に取り込んでも良い。
また、常に最新のプロファイル２０を管理するプロファイルサーバを設置して、そのプロファイルサーバからネットワーク経由で新しいプロファイル２０もしくは変更されたプロファイル２０をダウンロードしても良い。
なお、プロファイルデータベース３は、プロファイル情報記憶部又はプロファイル情報記憶領域の例である。

本実施の形態では、構成管理データベース２に管理されている要素のうち、Ｄｅｖｉｃｅ毎にプロファイル２０を用意する。
構成管理データベース２内でネットワーク構成情報１０として管理された各Ｄｅｖｉｃｅは、プロファイルデータベース３に格納されているプロファイル２０の中から、そのＤｅｖｉｃｅ専用のプロファイル２０と紐付けがされている。
なお、プロファイル２０は型式６５単位で用意されているため、ネットワーク構成情報１０内に同じ型式６５のＤｅｖｉｃｅが複数あれば、それぞれが同一のプロファイル２０と紐付けされることになる。つまり、Ｄｅｖｉｃｅとプロファイル２０はＮ：１の関係になる。

また、制御システム設計支援装置１は、システム構成情報管理部４、構成管理情報管理部５、ＩＤ情報収集部６、プロファイル問合せ部７、診断処理部８、ユーザ指示入力部１２及び情報表示部１３から構成される。

システム構成情報管理部４は、実機の接続関係に合わせて、制御システムのレイアウトを示すとともに制御システムに含まれる機器及び伝送路の状態を示すネットワーク状態情報を生成する。
システム構成情報管理部４は、状態情報生成部の例である。
システム構成情報管理部４は、後述する構成管理情報管理部５により生成されたネットワーク構成情報に対して診断処理部８による機器ごと伝送路ごとの診断結果を反映させたネットワーク状態情報を生成する。
つまり、システム構成情報管理部４は、構成管理情報管理部５により生成されたネットワーク構成情報に示される各機器に診断処理部８による診断結果を対応付けて、制御システムに接続している複数種類の機器の接続関係を示すとともに各機器に対する診断結果を示すネットワーク状態情報を生成する。
例えば、制御システムに異常が発生した場合に、要因となった場所をハイライト表示するなどにより、ユーザに視覚的に知らせることができる。なお、システム構成情報管理部４に表示される機器、ユニット、およびネットワークを総称してオブジェクトと呼ぶ。
前述した機器は、制御システムの構成要素であるプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ：Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、以下ＰＬＣと略す）、プログラマブル表示器（ＨＭＩ：Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、数値演算装置（ＮＣ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、フィールド機器（センサ、バルブ、モータ、サーボアンプ、インバータ、ロボットなど）を指す。
また、前述したユニットは、機器の構成要素を指す。例えば、ＰＬＣは、ベースユニット、電源ユニット、ＣＰＵユニット、入出力ユニット、通信ユニットなど様々な種類のユニットを組み合わせて、一つの機器となる。
また、プログラマブル表示器においても、機器本体とは別に、オプションとして通信ユニットなどを装着することができる。
また、システム構成情報管理部４により生成されたネットワーク状態情報は、情報表示部１３により表示される。
情報表示部１３は、制御システム設計支援装置１のユーザにグラフィカルインタフェースを提供する。

ＩＤ情報収集部６は、ユーザ指示入力部１２を介して制御システム設計支援装置１のユーザから指示を入力したとき等に、ネットワークに接続されている機器またはユニットの台数、および、それらの機種や個体情報６２を収集する。
なお、後述するように、各機器のＩＤ情報は、各機器の機器種類を通知する通知情報の例であり、ＩＤ情報を収集するＩＤ情報収集部６は、情報収集部の例である。

プロファイル問合せ部７は、ネットワーク構成情報１０で管理された機器およびユニットに該当するプロファイル２０を、プロファイルデータベース３の中から特定する。

構成管理情報管理部５は、実機の接続関係を解析（以降、ネットワーク解析と呼称する）し、その解析結果から各機器の接続関係を示すネットワーク構成情報１０を生成する。
生成されたネットワーク構成情報１０は、構成管理データベース２に格納され、ネットワーク解析を実施する度に更新される。
また、構成管理情報管理部５は、ネットワーク構成情報１０に基づいて、制御システムのネットワーク状態情報を生成するように、システム構成情報管理部４に要求する。
また、構成管理情報管理部５は、ネットワーク構成情報１０を新規に生成する場合や更新する場合に、ＩＤ情報収集部６に対して、ネットワーク解析を要求する。
また、構成管理情報管理部５は、ＩＤ情報収集部６により収集したＩＤ情報をキーとして、プロファイル問合せ部７に対して、該当するプロファイル２０の検索を要求する。
また、構成管理情報管理部５は、ネットワーク構成情報１０に基づいて、各機器およびネットワークの健常性の確認をするように、診断処理部８に対して要求する。
構成管理情報管理部５は、構成情報生成部の例である。

診断処理部８は、ＩＤ情報収集部６により受信されたＩＤ情報から抽出される機器種類に基づき、対応するプロファイル２０をプロファイルデータベース３からプロファイル問合せ部７を介して取得し、取得したプロファイル２０を用いて、各機器の状態を診断手順に従って診断する。
また、診断処理部８は、制御システムに含まれる伝送路の状態も診断する。
また、後述するように、プロファイルデータベース３は、機器種類ごと、及びユーザにより各機器に定義されたユーザ定義属性ごとに、プロファイル２０を記憶しており、また、ＩＤ情報収集部６は、制御システムに含まれる各機器の機器種類を通知するＩＤ情報及びユーザ定義属性を通知するユーザ指定情報を受信する。
そして、診断処理部８は、ＩＤ情報収集部６により受信されたＩＤ情報において通知されている機器種類及びユーザ指定情報において通知されているユーザ定義属性に基づき、対応するプロファイル２０をプロファイルデータベース３から取得し、取得したプロファイル２０を用いて、各機器の状態を診断手順に従って診断する。

（制御システム例の説明）
また、図２は、制御システムの構成例を示すものである。
図２の例では、制御システムは、１台の制御システム設計支援装置１、２台のＰＬＣ３１〜３２、１台のサーボアンプ３６、１台のインバータ３８、１台のプログラマブル表示器４０、１台のＩ／Ｏ３９、Ｉ／Ｏ３９の下位に接続する２台の温度調節計（温調計）４１〜４２から構成される。
また、それぞれの機器は、フィールドネットワーク３０により接続される。

ＰＬＣ３１〜３２は、ベースユニットに対して、各種ユニットを装着することで構成される。
具体的には、ＰＬＣ３１は、ベースユニットに対して、電源ユニット３３、ＣＰＵユニット３４、フィールドネットワーク用通信ユニット３５を装着する。
電源ユニット３３は、それぞれの電源ユニット３３が装着されているベースユニットに装着されたユニットに対して電源を供給する。
ＣＰＵユニット３４は、各種ユニットを制御するプログラムや、同一ＰＬＣ３１上の各種ユニットのパラメータ情報を格納するとともに、格納されたパラメータ情報に従い同一ＰＬＣ３１上の各種ユニットの条件を定め、格納されたプログラムを動作させることで各種ユニットを制御する。
通信ユニット３５は、ネットワークの種類毎に存在し、他の機器と通信を行うためのユニットである。
フィールドネットワーク用通信ユニット３５は、フィールドネットワーク３０により被制御装置と接続され、ＰＬＣ３１が被制御装置を制御するためのものである。

サーボアンプ３６は、サーボモータ３７を対象として、ＰＬＣ３１、３２からの動作指令に従いサーボモータ３７を動作させる機器である。サーボモータ３７には、回転角度、速度、方向などの情報を検出するエンコーダが付いており、検出された情報をサーボアンプ３６にフィードバッグすることで、ＰＬＣ３１、３２からの動作指令とのずれが出ないようにしている。
インバータ３８は、３相かご形モータを対象として、モータの回転速度を自由にまたは連続的に変更できる機器である。
プログラマブル表示器４０は、操作表示盤、ＰＯＰ端末、情報データ端末の３種類の役割を持つ機器である。操作表示盤としては、押しボタンスイッチやランプを代替し、文字情報やグラフィック情報の表示、タッチキーによる入力機能を提供する。
また、情報データ端末としては、現在のシステム構成を画面で見せたり、メモリカードやネットワークを経由してＰＬＣ３１〜３２やパソコンと情報を交換したりするために使用する。
温度調節計４１〜４２とは、温度センサ４３〜４４により取得した情報に基づき、制御対象の温度をＯＮ／ＯＦＦ制御、ＰＩＤ制御などによって一定の値に制御するための機器である。
温度調節計４１、４２は、Ｉ／Ｏ３９とそれぞれシリアルケーブル（ＲＳ２３２、ＲＳ４８５など）で接続されている。
また、制御システム設計支援装置１は、ＵＳＢケーブルやシリアルケーブルにより、フィールドネットワーク３０上の任意の機器と接続できる。

また、本実施の形態では、フィールドネットワーク３０はＣＣ−Ｌｉｎｋを対象として説明する。
ＣＣ−Ｌｉｎｋでは、接続される機器およびユニットを局と呼称する。
ＣＣ−Ｌｉｎｋには、１台のマスタ局機器３２（以下、マスタ局という）が存在し、他の局３１、３６、３９、３８、４０を管理する。
ＣＣ−ＬｉｎｋではＰＬＣのみがマスタ局になり得る。
マスタ局３２以外の局３１、３６、３９、３８、４０はスレーブ局機器（以下、スレーブ局という）である。
ＣＣ−Ｌｉｎｋでは、同一フィールドネットワーク３０上の機器を識別するために、局番号と呼称される番号を割り当てる。なお、マスタ局３２の局番号は０固定であることが規定されている。また、スレーブ局は１から若順に割り当てる。
図２の例では、サーボアンプ３６の局番を１、Ｉ／Ｏ３９の局番を２、インバータ３８の局番を３、プログラマブル表示器４０の局番を４、ＰＬＣ３１の局番を５とする。
なお、局番はフィールドネットワーク３０に直接接続された機器のみが対象であり、フィールドネットワーク３０を経由して他の伝送路上に接続された機器である、温度調節計４１〜４２、温度センサ４３〜４４、制御システム設計支援装置１には局番は割り振られない。

（ＩＤ情報の説明）
各機器および各ユニットは、内部に機器識別情報６０（以降、ＩＤ情報と呼称する）を有する。
図２のシステム構成例では、２台のＰＬＣ３１〜３２、サーボアンプ３６、インバータ３８、プログラマブル表示器４０、Ｉ／Ｏ３９、２台の温度調整計４１〜４２がそれぞれＩＤ情報６０を持つ。
ＩＤ情報６０のデータ構造を図３に示す。
ＩＤ情報６０は、製品体系の中で機器を一意に特定するための情報であり、機種固有の情報を示す機種情報６１と、機器固有の情報を示す個体情報６２より構成される。
ＩＤ情報６０は、固定値であり、工場出荷時に製造メーカによって割り当てられる情報である。
機種情報６１は、機器やユニットの種類を特定するための情報であり、機種コード６３、メーカコード６４、型式コード６５から構成される。この機種情報６１は、当該プロファイル２０を検索するキーの一つになる。
個体情報６２は、機器およびユニットを一意に特定するために、それぞれに割り当てられている情報であり、製造番号６６やＭＡＣアドレス６７が該当する。同じ機種の機器が複数存在する場合にも、この個体情報６２により、機器を特定することができる。

（ネットワーク構成情報１０の説明）
図４にネットワーク構成情報１０の例を示す。この例は、図２の制御システムを、Ｄｅｖｉｃｅ、Ｍｅｄｉａの２種類のシステム構成要素１１に分解して表現したものである。
Ｄｅｖｉｃｅは、自身に関する情報と、他のオブジェクトとの関係を示す情報を管理する。前者は、その機器またはユニットの属性を示す項目であり、例えば、ＩＤ情報６０がある。後者は、Ｍｅｄｉａへの対応付け情報を含む。
Ｍｅｄｉａは、ネットワーク内の他のＤｅｖｉｃｅに関係する情報を管理する。例えば、ネットワーク番号、各ユニットが装着されているＰＬＣのベースユニット、およびＤｅｖｉｃｅへの対応付け情報がある。
なお、フィールドネットワーク３０との接続は、機器本体に内蔵されたインタフェースを使用する場合と、機器本体とは別にオプションとして用意されたフィールドネットワーク用通信ユニット３５を使用する場合が考えられるが、図４の例では、サーボアンプ３６、インバータ３８、プログラマブル表示器４０は前者の機器として記述する。

図４の例では、各機器および各ユニットは本体部分をＤｅｖｉｃｅとして表現する。具体的には、ＰＬＣ＃Ａ３１はＤｅｖｉｃｅ１３１として表現する。他の機器も同様に表現され、機器の番号に１００を加えた値がその機器のＤｅｖｉｃｅの番号を示す。
また、伝送路はＭｅｄｉａとして表現する。具体的には、フィールドネットワーク３０はＭｅｄｉａとして表現する。他の伝送路も同様に表現され、伝送路の番号に２００を加えた値がその伝送路のＭｅｄｉａの番号を示す。

（プロファイルの一般的な説明）
プロファイル２０は、エンジニアリング環境、設定ツール、プログラマブル表示器４０の画面などのソフトウェアの開発量を削減することを目的として使用する。
例えば、パラメータ設定やモニタなどは、機種によって取り扱うデータが異なるだけで、パラメータ一覧の表示、各パラメータの現在値の表示、指定されたパラメータの設定値の変更などのような機能はソフトウェアの処理としては同じである。
そのため、ソフトウェアでこのような処理を共通化することで、機種毎に異なる専用モジュールを作ることなく、操作対象となる機器またはユニットに該当するプロファイル２０からデータを取得するだけで、様々な機種に対応できるメリットがある。
フィールドネットワーク３０用プロファイル２０には、ＰＲＯＦＩＢＵＳ用のＧＳＤ（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）ファイルとＥＤＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）ファイル、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ用のＥＤＳ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ）ファイル等がある。ＣＣ−Ｌｉｎｋ用にもＣＳＰ（ＣＣ−Ｌｉｎｋ Ｓｙｓｔｅｍ Ｐｒｏｆｉｌｅ）ファイルがある。

（プロファイルの一般的な内容）
これらのプロファイルは、種類によって記述内容が規定されている。例えば、記述項目には、ファイル情報、デバイス情報、パラメータ情報、ユーザインタフェース情報、処理手順情報、エラー情報などが挙げられる。
ファイル情報には、ファイル名、生成日時、最終更新日時、バージョンを記述する。
デバイス情報には、機器の属性として、メーカコード６４、デバイス種別、型式６５を記述する。プロファイルデータベース３に格納されているプロファイル２０から機器の属性を集め、デバイス一覧を表示するために使用する。
また、デバイス情報には、エンジニアリング環境やプログラマブル表示器４０の画面に表示する機器やユニットのアイコンを示すビットマップファイルを記述する。エンジニアリング環境や表示器上でシステム構成のレイアウト図を表示する際に、このビットマップファイルで定義されたアイコンを用いて表示する。
パラメータ情報には、設定可能または表示可能なパラメータを記述する。パラメータ設定画面では、プロファイル２０からパラメータ情報を取得して、その内容に従い、パラメータ一覧を表示する。
ユーザインタフェース情報には、画面レイアウト情報を記述する。ユーザインタフェース情報は、チャート、イメージ、グラフなど表示する形式や、メニューやボタンの配置などを決めるために使用する。
処理手順情報には、リアルタイムデータの取得手順や、ファイルの操作手順を記述する。
エラー情報には、エラー状態を示すレジスタ、および、そのレジスタで意味するエラーメッセージの内容を記述する。

（プロファイルの記述内容）
本実施の形態では、上記の情報以外に、診断情報として、機器および伝送路の健常性を確認するための診断手順を記述している。
図５に、ＰＬＣに装着されるＣＣ−Ｌｉｎｋ通信ユニット３５用のプロファイル２０の例を示す。なお、図５のプロファイル２０は、ＣＳＰファイルのフォーマットに基づいて記述したものではなく、本実施の形態に係るフォーマットに基づいて記述したものである。
また、プロファイル２０は、機器の種類及び後述するユーザ指定の属性ごとに用意されている。
プロファイル２０では、デバイス情報、パラメータ情報、診断情報、エラー情報から構成される。
プロファイル２０には、本実施の形態に係る処理を説明する上で必要な情報のみを記載しているだけであり、他の情報（ファイル情報、ユーザインタフェース情報、処理手順情報など）があっても良い。
診断情報には、制御システム設計支援装置１が実行する順番に、診断手順を記述する。
診断方法には、（Ａ）機器の状態を示す特定領域（パラメータ情報など）をモニタして、その領域の値から判定する方法、（Ｂ）機器の提供する診断機能を用いて、診断結果から判定する方法がある。

図５の例ではＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅＮ（Ｎは数字）が処理の最小単位であり、テスト種別によりどのような処理をするかを示している。図５では、状態チェック、コマンド実行、診断結果判定、パラメータ設定の４種類を例として挙げているが、それ以外に定義しても良い。また、テスト種別毎に、ＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅの記述内容は異なっても良く、それぞれが必要な情報を定義する。
このユニットでは、４つのパラメータ情報を定義している。ＲＸ０はユニット異常を示すパラメータ、ＲＸ１は自局のデータリンク異常を示すパラメータ、ＲＸ３は自分以外の局のデータリンク異常を示すパラメータ、ＲＸＦはユニットが動作準備完了状態であることを示すパラメータと定義している。
また、エラー情報には、これらのパラメータが異常を示す状態、および、その時のエラーメッセージを定義している。ＥｒｒＥｎｔｒｙ１では、ＲＸ０が１の時は「ユニットが異常です」という意味であることを示している。また、ＥｒｒＥｎｔｒｙ５は、特定のパラメータには限定せずに、エラーコードが０ｘＢ７７８である時は「要求先から応答が返ってこない」という意味であることを示している。

（１）状態チェックは、上記の診断方法（Ａ）に該当するものであり、診断に用いるパラメータとチェック範囲を指定する。
以降に、ＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅ１からＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅ４までを用いて具体的に説明する。
まずは、ユニット自身の健常性を確認する。
ＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅ１は、ユニット自身の健常性の確認であり、ＲＸ０がＥｒｒＥｎｔｒｙ１で定義されたエラー状態でないことを確認することを示す。ＲＸ０は、診断対象の機器のレジスタである。ＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅ１では、診断対象の機器からレジスタＲＸ０の値を受信し、受信した値が１であるか否かを調査する。つまり、ＲＸ０の値が１でなければ正常と判定し、ＲＸ０の値が１であればＥｒｒＥｎｔｒｙ１で定義したエラーメッセージ（またはエラーコード）を表示する。ＥｒｒＥｎｔｒｙ１の場合は“ユニットが異常です。”というメッセージが表示される。
ＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅ２は、ユニット自身が動作状態であるかの確認であり、診断対象機器のレジスタＲＸＦの値がＥｒｒＥｎｔｒｙ４で定義されたエラー状態でないこと（ＲＸＦの値が０でないこと）を確認することを示す。
次に、伝送路の健常性を確認する。
ＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅ３は、ユニット自身のデータリンク状態から通信できる状態か否かの判定であり、診断対象機器のレジスタＲＸ１の値がＥｒｒＥｎｔｒｙ２で定義されたエラー状態でないこと（ＲＸ１の値が０でないこと）を確認することを示す。
ＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅ４は、ネットワーク上の各局がデータリンク状態の確認であり、診断対象機器のレジスタＲＸ３の値がＥｒｒＥｎｔｒｙ３で定義されたエラー状態でないこと（ＲＸ３の値が０でないこと）を確認することを示す。

（２）コマンド実行、（３）診断実行、（４）パラメータ設定は、上記の診断方法（Ｂ）に該当する。
機器の診断機能を実行するためには、コマンドを実行し、最後に診断結果から判定するという一連の流れがある。また、コマンドの中には、対象機器の指定やパラメータグループの切替など、コマンドを実行する前準備としてパラメータ設定が必要なものもある。
以降に、ＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅ５からＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅ７までを用いて具体的に説明する。これがこのユニットが提供する回線テスト診断を実施するための一連の作業である。
ＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅ５は、コマンド実行の前準備としてテスト対象を指定する処理であり、ＳＷ０００８に対して局番を設定する。＊はＩＤ情報を収集できた局に対してそれぞれ実行することを意味する。
ＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅ６は、コマンドの実行方法として、ＳＷ０００５に回線テスト診断のコマンドコードを設定することを示している。また、コマンド完了判定方法として、ＳＷ００４Ｄが１になった時点であることを示している。ＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅ６は、コマンドのハンドシェーク（要求／応答）をレジスタで行うことを意味する。ＦＡシステムで使用されるフィールドネットワーク（ＣＣ−Ｌｉｎｋ）では、機器によっては、メッセージ通信ができないものがあり、ＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅ６では、レジスタを用いてコマンドのハンドシェークを行う。つまり、制御システム設計支援装置１は、機器のレジスタＳＷ０００５に回線テスト診断のコマンドを設定し、機器のレジスタＳＷ００４Ｄが１になったときにコマンドの実行が完了したと認識する。
ＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅ７は、コマンド（診断）の結果から健常性を判定する処理であり、判定に用いるパラメータとチェック範囲を指定する。具体的には、ＳＷ００４Ｄの値を使用して、ＥｒｒＥｎｔｒｙ５からＥｒｒＥｎｔｒｙ７のいずれの数値（０ｘＢ７７８、０ｘＢＡ１９、０ｘＢＡ１Ｂ）でもなければ正常と判定し、いずれかに該当した時は該当したエラーメッセージ（またはエラーコード）を表示する。ＳＷ００４Ｄは、機器の診断機能がコマンドを実行した結果（診断結果）を格納するレジスタであり。また、制御システム設計支援装置１がレジスタＳＷ００４Ｄの値を受信して、診断結果を判定する。

（プロファイルの特定方法）
プロファイル２０は、機器やユニットが提供する物理スイッチによる設定や、通信プロトコルやＳ／Ｗ（Ｓｏｆｔ Ｗａｒｅ）のバージョンアップによって記述内容が変更されることがある。
例えば、ＣＣ−Ｌｉｎｋでは、いくつかの選択肢から選択可能な項目のうち、プロファイル２０の記述内容に影響する項目として、通信プロトコルバージョン７２と占有局数７１（機器が占有する局の個数を示しており、占有局数７１によって機器のデバイスメモリ空間のサイズが変わる）がある。
そのため、プロファイル２０は、型式６５単位で用意するのではなく、通信プロトコルバージョン７２／占有局数７１について設定可能な値と型式６５を組み合わせたものに対して用意している。
このような単位でプロファイル２０が用意されているため、図３の機種情報６１だけではプロファイル２０を一意に特定できない。そのため、図６に示すような、ユーザにより設定変更可能とするユーザ指定情報７０を設けて、機器のＩＤ情報６０とユーザ指定情報７０を組み合せた情報をキーとして、該当プロファイル２０を特定することを特長とする。なお、ユーザ指定情報７０には、占有局数７１、通信プロトコルバージョン７２およびＳ／Ｗバージョン７３がある。

（システム全体の動作手順）
次に、制御システム設計支援装置１がＰＬＣ＃Ａ３１に直結されている場合を例として、プロファイル２０を利用した自動診断方法の動作手順を示す。

（ＩＤ情報収集部の動作手順）
図７に、伝送路を経由した各機器からのＩＤ情報６０およびユーザ指定情報７０の収集プロトコルの手順を示す。また、図８及び図９にＩＤ情報収集部６の動作手順を示す。
まず、ＩＤ情報収集部６は、構成管理情報管理部５からの要求を受けて、伝送路上の各機器から、ＩＤ情報６０およびユーザ指定情報７０を収集することで、接続台数／接続されている機器を検出する。
具体的には、ＩＤ情報収集部６は、ＩＤ情報６０およびユーザ指定情報７０を受信することで、接続されている局（以降、接続局と呼称する）、すなわちＰＬＣ＃Ａ３１に装着されている通信ユニットを検出する（Ｓ２０１）（情報収集ステップ）。
図２の例では、ＰＬＣ＃Ａ３１に通信ユニット３５の１枚のみ装着されているため、一つのフィールドネットワーク３０に対してのみ自動診断を行う。もしＰＬＣに複数枚の通信ユニットが装着されている場合には、それぞれのネットワークに対して自動診断を行うことになる。
ＩＤ情報収集部６は、診断処理部８に対して、制御システム設計支援装置１に直接接続された機器の健常性を診断するように要求する（Ｓ２０２）。
診断処理部８では、ＩＤ情報収集部６により収集されたＩＤ情報６０及びユーザ指定情報７０に基づき、プロファイル問合せ部７を介して対応するプロファイル２０を取得し（プロファイル情報取得ステップ）、取得したプロファイル２０に示される診断手順に従って対象機器の診断を行う（診断処理ステップ）。
機器の異常を検出した場合はエラー終了する。
ＩＤ情報収集部６は、診断処理部８に対して、伝送路の健常性を診断するように要求する（Ｓ２０３）。
診断処理部８では、Ｓ２０２の指示に際して取得したプロファイル２０に示されている診断手順に従って伝送路の診断を行う。
伝送路の異常を検出した場合はエラー終了する。
次に、伝送路が正常であれば、ＩＤ情報収集部６は、Ｓ２０１で検出した通信ユニット３５が接続されるフィールドネットワーク３０におけるマスタ局３２を見つける（Ｓ２０４）（情報収集ステップ）。具体的には、ＣＣ−Ｌｉｎｋでは、マスタ局を局番０に設定することが規定されているため、局番０の局を探せば良い。図２の例では、ＰＬＣ＃Ｂ３２がマスタ局である。
次に、ＩＤ情報収集部６は、マスタ局３２に対して、そのフィールドネットワーク３０に直接接続されているすべての機器のＩＤ情報６０とユーザ指定情報７０を要求する（Ｓ２０５）。

制御システム設計支援装置１から要求があった場合に、マスタ局３２は、まずポーリングにより伝送路に直接接続されている接続台数、および直接接続されている機器を検出するとともに、検出したそれぞれの機器からＩＤ情報６０／ユーザ指定情報７０を取得する。
マスタ局３２は、制御システム設計支援装置１からの要求を受けて（Ｓ１０１）、局番１から若順に一局ずつ、スレーブ局にＩＤ情報６０とユーザ指定情報７０を要求する（Ｓ１０２）。この要求は、局番１の局から、フィールドネットワーク３０で取り得る最大局番の局まで、局番の若順に１局ずつ行う。
スレーブ局は、マスタ局３２からの要求を受けると、自身のＩＤ情報６０とユーザ指定情報７０をマスタ局３２に対して応答する（Ｓ１０３）。マスタ局３２は、要求に応答がない場合は、その伝送路上にはその局番のスレーブ局が存在しないと判断する。
マスタ局３２は、スレーブ局数分のＩＤ情報６０とユーザ指定情報７０の収集が完了すると、制御システム設計支援装置１に応答する（Ｓ１０４）。

制御システム設計支援装置１は、マスタ局３２のポーリングにより直接接続されている機器の検出が完了する（Ｓ２０６）と、それぞれの機器に対して、下位の伝送路（以降、チャンネルと呼称する）の有無、チャンネルによって接続されている機器の台数、および、接続されている機器を検出するとともに、検出したそれぞれの機器からＩＤ情報６０／ユーザ指定情報７０を取得する（情報収集ステップ）。
ＩＤ情報収集部６は、プロファイル問合せ部７に要求して、フィールドネットワーク３０に直接接続されているスレーブ局のＩＤ情報６０とユーザ指定情報７０をキーとして、プロファイルデータベース３から該当するプロファイル２０を検索する（Ｓ２０７）（プロファイル情報取得ステップ）。
次に、ＩＤ情報収集部６は、診断処理部８に対して、マスタ局３２に直接接続されている各スレーブ局の健常性を診断するように要求する（Ｓ２１３）。
診断処理部８では、ＩＤ情報収集部６から対応するプロファイル２０を取得し、取得したプロファイル２０に示される診断手順に従って対象機器の診断を行う（診断処理ステップ）。
機器の異常を検出した場合（Ｓ２１４で診断結果が異常な場合）は、他に診断をしていない機器が存在すれば、Ｓ２０７以降の処理を繰り返し、全ての機器に対して診断を行っていれば、Ｓ２１１に進む。

また、機器が正常である場合（Ｓ２１４で診断結果が正常な場合）は、ＩＤ情報収集部６は、各機器のプロファイル２０に記述された内容から、その機器がチャンネルを持っているか否かを判定する（Ｓ２０８）。チャンネルを持たない機器については、これ以上の処理は行わない（Ｓ２０９の無しの場合）。
チャンネルがある機器に対しては（Ｓ２０９で有りの場合）、ＩＤ情報収集部６は、その機器に対して、チャンネルの本数、各チャンネルに接続されている機器の有無、台数、機器の種別を問い合わせることにより、チャンネル上の接続機器を検出する（Ｓ２１０）。図２の例では、Ｉ／Ｏ３９のみチャンネルを持つため、ＩＤ情報収集部６は、Ｉ／Ｏ３９に対してのみ問い合わせ（Ｓ１０５）を行う。Ｉ／Ｏ３９は自身の情報をＩＤ情報収集部６に返す（Ｓ１０６）。
つまり、プロファイル２０には各機器にチャンネルが存在する可能性（下位の機器が接続されている可能性）の有無が示されており、プロファイル２０を参照してチャンネルが存在する可能性がなければ、Ｓ２０９で無しと判断され、チャンネルが存在する可能性がある場合は、Ｓ２１０において、チャンネルの本数、各チャンネルに接続されている機器の有無等を調査する。
チャンネル上に機器が存在する場合には、チャンネル上の各機器に対してＳ２０７〜Ｓ２１０の処理を行う。
また、チャンネル上に機器が存在しない場合（Ｓ２０９で無しの場合）、次のスレーブ局に対してＳ２０７〜Ｓ２１０の処理を行う。
ＩＤ情報収集部６は、すべてのスレーブ局及びすべてのチャンネル上の機器に対してＳ２０７以降の処理が完了すると、構成管理情報管理部５に対して、収集したＩＤ情報６０とユーザ指定情報７０を渡す（Ｓ２１１）とともに、ＩＤ情報収集が完了したことを通知する（Ｓ２１２）。

構成管理情報管理部５は、ＩＤ情報収集部６からのＩＤ情報収集の完了通知を受けると、伝送路上の各機器から収集したＩＤ情報６０とユーザ指定情報７０をもとに把握した機器の接続関係を、ネットワーク構成情報１０として生成する。
図１０に構成管理情報管理部５によるネットワーク構成情報１０の生成手順を示す。

まず、構成管理情報管理部５は、フィールドネットワーク３０およびチャンネルに接続されたすべての機器に対して、それぞれＤｅｖｉｃｅを生成する（Ｓ３０１）。
構成管理情報管理部５は、ＩＤ情報収集部６から受け取ったＩＤ情報６０とユーザ指定情報７０をキーとして、プロファイルデータベース３から各機器に該当するプロファイル２０を検索する（Ｓ３０２）。
次に、構成管理情報管理部５は、各Ｄｅｖｉｃｅに、各局に該当するプロファイル２０から、機器またはユニットの属性を示す項目（メーカコード６４、機種コード６３、型式６５など）を抽出して設定する（Ｓ３０３）。
次に、構成管理情報管理部５は、伝送路に対してＭｅｄｉａを生成する（Ｓ３０４）。Ｍｅｄｉａには、ネットワークタイプ、ネットワーク番号、接続ノード数を設定する（Ｓ３０５）。図２の例では、ネットワークタイプにはＣＣ−Ｌｉｎｋを示す値を設定する。ＣＣ−Ｌｉｎｋはネットワーク番号を持たないため、ネットワーク番号は空欄のままとする。接続ノード数には、直接接続されていると検出された機器の台数を設定する。また、ノードへのリンクには、直接接続されている機器用に生成したＤｅｖｉｃｅへのリンク情報を設定する（Ｓ３０６）。
制御システム設計支援装置１は、すべての機器がそれ以上のネットワークに接続されていなくなった時点で、ネットワーク構成情報１０は作成完了となる。

以上の手順で、ネットワーク構成情報１０が生成されると、システム構成情報管理部４が、構成管理情報管理部５で生成されたネットワーク構成情報１０に診断処理部８による診断結果を反映させて、ネットワーク状態情報を生成する。
システム構成情報管理部４は、診断処理部８によりいずれかの機器又は伝送路において異常が発生している判断された場合に、例えば、ネットワーク構成情報１０内の該当するオブジェクトをハイライト表示するとともに、エラーメッセージ（図５のエラー情報に示されるエラーメッセージ）を示すネットワーク状態情報を生成し、情報表示部１３に表示させる。

（診断手順）
次に、プロファイル２０を利用したネットワーク・バスの自動診断の手順について説明する。
制御システム設計支援装置１は、生成したネットワーク構成情報１０をもとに、診断する順番を決定する。具体的には、（１）制御システム設計支援装置１に直接接続された機器、（２）伝送路、（３）マスタ局３２、（４）伝送路に直接接続された機器のうち（１）以外の各機器、（５）チャンネルに接続された各機器、という順番になる。
最初に、制御システム設計支援装置１に直接接続されている機器本体に対して行う。この時、機器に該当するプロファイル２０に記述された診断手順に基づいて、機器の健常性を診断し、正常／異常を判定する。
二番目に、伝送路の診断を行う。本実施の形態では、プロファイル２０は機器（Ｄｅｖｉｃｅ）のみに割り当てており、伝送路の診断手順は、直接接続される機器またはマスタ局３２のプロファイル２０に記述している。ＣＣ−Ｌｉｎｋでは、制御システム設計支援装置１に直接接続できる機器もマスタ局３２になり得る機器もＰＬＣ３１、３２のみであるが、ＰＬＣ３１、３２に限定する訳ではなく、ＣＣ−Ｌｉｎｋ以外のネットワークであれば、他の機器に伝送路の診断手順を記述しても良い。
ここまでは図８のＩＤ情報収集部のＳ２０２／Ｓ２０３で行う。制御システム設計支援装置１に直接接続された機器、および、伝送路に異常がある場合には、ネットワーク経由でのＩＤ情報収集ができないためである。
三番目は、伝送路のマスタ局３２に対して行う。機器本体については、制御システム設計支援装置１に直接接続されている機器本体と同一の処理を行う。それに加えて、マスタ局３２には、ネットワークを管理する立場でのネットワークを診断する機能が搭載されているため、そのネットワーク診断機能を用いて、ネットワークの健常性を診断し、正常／異常の判定する。
四番目は、伝送路に直接接続された機器のうち１）以外の各機器について、それぞれのプロファイル２０の診断手順に基づいて、機器の健常性を診断する。スレーブ局については、ネットワーク状態を示す領域（レジスタを含む）を見ることに加え、診断機能を内蔵する機器に関してはその診断機能を実行することで、機器の健常性を確認する。
伝送路に直接接続された機器をすべて診断完了した後に、チャンネルに接続されている機器についても、それぞれの該当するプロファイル２０に記述された診断手順に基づいて診断を行う。
すべての機器に対して診断が完了した時点で、自己診断は完了する。

以降に、図１１に診断処理部８の動作手順を示す。
診断処理部８は、ＩＤ情報収集部６または構成管理情報管理部５から診断の要求を受けると、その機器もしくは伝送路の診断手順を知るために、プロファイル問合せ部７に対して、ＩＤ情報６０とユーザ指定情報７０を渡して、それに該当するプロファイル２０の検索を要求する（Ｓ４０１）。
次に、診断処理部８は、プロファイル２０の診断情報の中から、テスト手順数を取得する（Ｓ４０２）。図５の例ではＮｕｍｂｅｒ＿ｏｆ＿ＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅｓで示された７つの手順があることが分かる。
診断処理部８は、プロファイルに診断情報またはテスト手順が記述されていない場合は、何もせずに終了する。また、テスト手順数で示された診断がすべて完了した場合は、終了する（Ｓ４０３）。
診断処理部８は、テスト手順（ＴｅｓｔＳｅｑｕｅｎｃｅ）のテスト種別を見て（Ｓ４０４、Ｓ４０７、Ｓ４１１、Ｓ４１４）、どのような処理をするか決定する。
テスト種別が状態チェックの場合（Ｓ４０４のＹｅｓの場合）、テスト手順の記述の中で、パラメータ名で指定されたパラメータについて、チェック範囲で指定されたエラー情報の内容と比較して、正常／異常を判定する（Ｓ４０５）。異常と判定した場合（Ｓ４０６のＮｏの場合）は、エラー情報で定義されたエラーメッセージを表示して（Ｓ４１６）、異常として診断を終了する。
テスト種別がコマンド実行の場合（Ｓ４０７のＹｅｓの場合）、テスト手順の記述の中で、パラメータ名で指定されたパラメータに対して、コマンドコードで指定された値を設定することで、コマンドを実行する（Ｓ４０８）。また、完了判定パラメータ名で指定されたパラメータの内容を定期的に確認し（Ｓ４０９）、完了値で指定された値になるのを待つ（Ｓ４１０）。
テスト種別が診断結果チェックの場合（Ｓ４１１のＹｅｓの場合）、テスト手順の記述の中で、パラメータ名で指定されたパラメータについて、チェック範囲で指定されたすべてのエラー情報の内容と比較して、正常／異常を判定する（Ｓ４１２）。異常と判定した場合（Ｓ４１３のＮｏの場合）は、エラー情報で定義されたエラーメッセージを表示して（Ｓ４１６）、異常として診断を終了する。
テスト種別がパラメータ設定の場合（Ｓ４１４のＹｅｓの場合）、テスト手順の記述の中で、パラメータ名で指定されたパラメータに対して、設定値で指定された値を設定する（Ｓ４１５）。
診断処理部８は、テスト手順数分、Ｓ４０４からＳ４１５までの処理を繰り返し実施する。

このように、本実施の形態によれば、今まで個々の機器に対して個別に行わなければならなかった作業を、制御システム内の一台のＰＬＣに接続することで、それぞれの機器に対する診断手順を記述したプロファイルを用いて機器および伝送路の健常性を確認することで、煩わしい作業が削減され、機器や伝送路の異常や単純な接続誤りの検出など保守の容易性を実現できる。

以上、本実施の形態では、ユーザにより設定変更可能とする物理スイッチと内部に固定の機器識別情報を有する機器を、伝送路に接続して構築されるＦＡシステムにおいて、
機器の型式毎に、機器の属性、並びに、機器および伝送路の健常性を確認するための診断手順を記述したプロファイルを持ち、
伝送路上の各機器から、ＩＤ情報、および、ユーザが物理スイッチにより設定したユーザ指定情報を収集することで、接続台数／接続されている機器を検出し、検出内容から把握した接続関係をネットワーク構成情報として持ち、
検出された機器のＩＤ情報とユーザ指定情報の組み合わせにより、その機器用のプロファイルを特定しながら、その伝送路に接続されている機器分のプロファイルを収集し、
ネットワーク構成情報から診断する順番を決定し、その順番で、該当プロファイルに記載の診断手順に基づいて、正常／異常の判定、異常箇所を特定するＦＡシステムの構成管理および自動診断方法について説明した。

また、本実施の形態では、機器のＩＤ情報およびユーザ指定情報から接続関係を求めて、ネットワーク構成を管理するとともに、そのネットワーク構成から伝送路および機器の診断順番を決定するＦＡシステムの構成管理および自動診断方法について説明した。

また、本実施の形態では、機器の型式単位で用意されるプロファイルに、その機器および伝送路の健常性を確認するための診断手順が記述されているＦＡシステムの構成管理および自動診断方法について説明した。

また、機器の型式毎に、その機器が設定可能なパラメータ（伝送路のプロトコルバージョンおよび占有局数）の組み合わせで、機器および伝送路の健常性を確認するための診断手順を記述したプロファイルを用意し、機器のＩＤ情報とユーザ指定情報をキーとして、該当プロファイルを特定するＦＡシステムの構成管理および自動診断方法について説明した。

実施の形態２．
制御システム設計支援装置１のローカルデータベースに保管されている機器の接続関係を示すネットワーク構成情報１０をファイル化し、ネットワーク構成情報ファイルと、そのネットワーク構成情報１０に紐付けされているプロファイル２０群をまとめてＵＳＢメモリに保管することで、プログラマブル表示器４０にも展開することができ、プログラマブル表示器４０でもエンジニアリング環境と同様の診断機能を実現する。

プログラマブル表示器４０は、ＵＳＢメモリ内のネットワーク構成情報１０ファイルに記載されている各機器に対して、該当するプロファイル２０に記載されている診断手順に従って診断することで、制御システム設計支援装置１がなくても機器および伝送路の健常性を確認できる。
プログラマブル表示器４０の処理フローは、実施の形態１で記述したエンジニアリング環境の処理フローと基本的には同一である。
プログラマブル表示器４０は、図１に示す構成のうち、構成管理データベース２及びプロファイルデータベース３以外の構成要素を備えており、ＵＳＢメモリから各種プロファイル２０及びネットワーク構成情報１０を記憶装置に読み込むことにより、実施の形態１で示した制御システム設計支援装置１と同じ機能を有することになる。
つまり、本実施の形態では、プログラマブル表示器４０が機器管理装置として機能することになる。
なお、図１２では、一例としてプログラマブル表示器４０が機器及び伝送路の診断を行う構成を示しており、機器及び伝送路の診断を行う機器はプログラマブル表示器４０以外であってもよい。

このように、本実施の形態によれば、ネットワーク構成情報ファイルと、ネットワーク構成情報ファイル内の機器と紐付けされているプロファイル群を使用することによって、制御システム設計支援装置がなくても、ＦＡシステム内のプログラマブル表示器によって機器および伝送路の健常性を確認できる。

なお、以上の説明では、通信ネットワークの具体例として、ＦＡシステム等の制御システムのネットワークについて説明を行ってきたが、実施の形態１及び２で説明した診断手法は、例えば、車載機器同士を接続する車内ネットワーク、航空機搭載機器同士を接続する航空機内ネットワーク、船舶搭載機器同士を接続する船舶内ネットワークにおける機器の診断にも適用することができる。また、他の種類のネットワークにも適用可能である。

以上、本実施の形態では、制御システム設計支援装置に保管されている機器の接続関係を示すネットワーク構成情報をファイル化し、ネットワーク構成情報ファイルと、そのネットワーク構成情報に紐付けされているプロファイル群をまとめて記憶媒体に保管することで、プログラマブル表示器に展開することができ、
プログラマブル表示器は、ネットワーク構成情報ファイルに記載されている各機器に対して、該当するプロファイルに記載されている診断手順に従って診断することで、制御システム設計支援装置がなくても機器および伝送路の健常性を確認できるＦＡシステムの構成管理および自動診断方法について説明した。

最後に、実施の形態１、２に示した制御システム設計支援装置１及びプログラマブル表示器４０のハードウェア構成例について説明する。
図１３は、実施の形態１、２に示す制御システム設計支援装置１及びプログラマブル表示器４０のハードウェア資源の一例を示す図である。
なお、図１３の構成は、あくまでも制御システム設計支援装置１及びプログラマブル表示器４０のハードウェア構成の一例を示すものであり、制御システム設計支援装置１及びプログラマブル表示器４０のハードウェア構成は図１３に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。

図１３において、制御システム設計支援装置１及びプログラマブル表示器４０は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。
ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介して、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９１３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９１４、通信ボード９１５、表示装置９０１、キーボード９０２、マウス９０３、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
更に、ＣＰＵ９１１は、ＦＤＤ９０４（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、コンパクトディスク装置９０５（ＣＤＤ）、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７と接続していてもよい。また、磁気ディスク装置９２０の代わりに、光ディスク装置、メモリカード（登録商標）読み書き装置などの記憶装置でもよい。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、磁気ディスク装置９２０の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置の一例である。
通信ボード９１５、キーボード９０２、マウス９０３、スキャナ装置９０７、ＦＤＤ９０４などは、入力装置の一例である。
また、通信ボード９１５、表示装置９０１、プリンタ装置９０６などは、出力装置の一例である。

通信ボード９１５は、図２に示すように、ネットワークに接続されている。例えば、通信ボード９１５は、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、インターネット、ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）などに接続されていても構わない。

磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。
プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１がオペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２を利用しながら実行する。

また、ＲＡＭ９１４には、ＣＰＵ９１１に実行させるオペレーティングシステム９２１のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。
また、ＲＡＭ９１４には、ＣＰＵ９１１による処理に必要な各種データが格納される。

また、ＲＯＭ９１３には、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）プログラムが格納され、磁気ディスク装置９２０にはブートプログラムが格納されている。
制御システム設計支援装置１及びプログラマブル表示器４０の起動時には、ＲＯＭ９１３のＢＩＯＳプログラム及び磁気ディスク装置９２０のブートプログラムが実行され、ＢＩＯＳプログラム及びブートプログラムによりオペレーティングシステム９２１が起動される。

上記プログラム群９２３には、実施の形態１、２の説明において「〜部」として説明している機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。

ファイル群９２４には、実施の形態１、２の説明において、「〜の判断」、「〜の診断」、「〜の収集」「〜の検索」、「〜の計算」、「〜の比較」、「〜の更新」、「〜の設定」、「〜の登録」、「〜の選択」等として説明している処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。
「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。
抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリ、レジスタ、キャッシュメモリ、バッファメモリ等に一時的に記憶される。
また、実施の形態１、２で説明しているフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、ＦＤＤ９０４のフレキシブルディスク、ＣＤＤ９０５のコンパクトディスク、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。

また、実施の形態１、２の説明において「〜部」として説明しているものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明しているものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、プログラムは、実施の形態１、２の「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、実施の形態１、２の「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。

このように、実施の形態１、２に示す制御システム設計支援装置１及びプログラマブル表示器４０は、処理装置たるＣＰＵ、記憶装置たるメモリ、磁気ディスク等、入力装置たるキーボード、マウス、通信ボード等、出力装置たる表示装置、通信ボード等を備えるコンピュータであり、上記したように「〜部」として示された機能をこれら処理装置、記憶装置、入力装置、出力装置を用いて実現するものである。

実施の形態１に係る制御システム設計支援装置の構成例を示す図。 実施の形態１に係る制御システムの構成例を示す図。 実施の形態１に係るＩＤ情報の例を示す図。 実施の形態１に係るネットワーク構成情報の例を示す図。 実施の形態１に係るプロファイルの例を示す図。 実施の形態１に係るユーザ指定情報の例を示す図。 実施の形態１に係るＩＤ情報およびユーザ指定情報の収集手順の例を示す図。 実施の形態１に係る制御システム設計支援装置の動作例を示すフローチャート図。 実施の形態１に係る制御システム設計支援装置の動作例を示すフローチャート図。 実施の形態１に係る制御システム設計支援装置の動作例を示すフローチャート図。 実施の形態１に係る制御システム設計支援装置の動作例を示すフローチャート図。 実施の形態２に係るシステム構成例を示す図。 実施の形態１、２に係る制御システム設計支援装置及びプログラマブル表示器のハードウェア構成例を示す図。

符号の説明

１ 制御システム設計支援装置、２ 構成管理データベース、３ プロファイルデータベース、４ システム構成情報管理部、５ 構成管理情報管理部、６ ＩＤ情報収集部、７ プロファイル問合せ部、８ 診断処理部、１０ ネットワーク構成情報、１１ システム構成要素、１２ ユーザ指示入力部、１３ 情報表示部、２０ プロファイル、４０ プログラマブル表示器。

Claims (10)

1. 管理対象ネットワークに接続している複数種類の機器の管理を行う機器管理装置であって、
   機器種類ごとに、機器の状態を診断するための診断手順が記述されているプロファイル情報を記憶するプロファイル情報記憶部と、
   前記管理対象ネットワークに接続している各機器の機器種類を通知する通知情報を受信する情報収集部と、
   前記情報収集部により受信された通知情報において通知されている機器種類に基づき、対応するプロファイル情報を取得し、取得したプロファイル情報を用いて、各機器の状態を診断手順に従って診断する診断処理部とを有することを特徴とする機器管理装置。
2. 前記診断処理部は、
   前記管理対象ネットワークに接続している機器のうちの特定の機器の状態を診断する際に、前記特定の機器の状態を診断するとともに前記管理対象ネットワークにおける伝送路の状態を診断することを特徴とする請求項１に記載の機器管理装置。
3. 前記診断処理部は、
   前記管理対象ネットワークに接続している機器のうち最初に診断する機器の状態を診断する際に、前記管理対象ネットワークにおける伝送路の状態を診断し、
   前記管理対象ネットワークにおける伝送路の状態が正常である場合に、前記管理対象ネットワークに接続している他の機器の状態を診断することを特徴とする請求項２に記載の機器管理装置。
4. 前記機器管理装置は、更に、
   前記情報収集部により受信された通知情報を解析して、前記管理対象ネットワークに接続している複数種類の機器の接続関係を示すネットワーク構成情報を生成する構成情報生成部と、
   前記構成情報生成部により生成されたネットワーク構成情報に示される各機器に前記診断処理部による診断結果を対応付けて、前記管理対象ネットワークに接続している複数種類の機器の接続関係を示すとともに各機器に対する診断結果を示すネットワーク状態情報を生成する状態情報生成部とを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の機器管理装置。
5. 前記プロファイル情報記憶部は、
   機器種類ごと、及び前記機器管理装置を利用するユーザにより各機器に定義されたユーザ定義属性ごとに、プロファイル情報を記憶し、
   前記情報収集部は、
   前記管理対象ネットワークに接続している各機器の機器種類及びユーザ定義属性を通知する通知情報を受信し、
   前記診断処理部は、
   前記情報収集部により受信された通知情報において通知されている機器種類及びユーザ定義属性に基づき、対応するプロファイル情報を取得し、取得したプロファイル情報を用いて、各機器の状態を診断手順に従って診断することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の機器管理装置。
6. 前記情報収集部は、
   前記管理対象ネットワークに接続している２以上の機器をスレーブ局機器として管理するマスタ局機器から、マスタ局機器が管理しているスレーブ局機器の通知情報を受信することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の機器管理装置
7. 前記プロファイル情報記憶部は、
   機器種類ごとに、機器に下位の機器が接続されている可能性の有無が記述されているプロファイル情報を記憶しており、
   前記情報収集部は、
   いずれかの機器についての通知情報を受信した際に、当該機器の機器種類に対応するプロファイル情報を検査して当該機器に下位の機器が接続されている可能性の有無を判定し、当該機器に下位の機器が接続されている可能性があると判定した場合に、当該機器に下位の機器が接続されているか否かを調査し、当該機器に下位の機器が接続されている場合に、当該下位の機器の機器種類を通知する通知情報を受信することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の機器管理装置。
8. 前記機器管理装置は、
   前記管理対象ネットワークとして、ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）システムのネットワークを対象とし、前記ＦＡシステムのネットワークに接続している複数種類の機器の管理を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の機器管理装置。
9. コンピュータが、管理対象ネットワークに接続している複数種類の機器の管理を行う機器管理方法であって、
   前記管理対象ネットワークに接続している各機器の機器種類を通知する通知情報を受信する情報収集ステップと、
   機器種類ごとに、機器の状態を診断するための診断手順が記述されているプロファイル情報を記憶するプロファイル情報記憶領域から、前記情報収集ステップにより受信された通知情報において通知されている機器種類に基づき、対応するプロファイル情報を取得するプロファイル情報取得ステップと、
   前記プロファイル情報取得ステップにより取得されたプロファイル情報を用いて、各機器の状態を診断手順に従って診断する診断処理ステップとを有することを特徴とする機器管理方法。
10. 管理対象ネットワークに接続している複数種類の機器の管理を行うコンピュータに、
    前記管理対象ネットワークに接続している各機器の機器種類を通知する通知情報を受信する情報収集処理と、
    機器種類ごとに、機器の状態を診断するための診断手順が記述されているプロファイル情報を記憶するプロファイル情報記憶領域から、前記情報収集処理により受信された通知情報において通知されている機器種類に基づき、対応するプロファイル情報を取得するプロファイル情報取得処理と、
    前記プロファイル情報取得処理により取得されたプロファイル情報を用いて、各機器の状態を診断手順に従って診断する診断処理とを実行させることを特徴とするプログラム。

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