JP2010257245A - プログラマブルコントローラおよびラダープログラム作成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】着脱式の外部記憶媒体から自身に適合するユーザデータを自動で選択する。
【解決手段】外部記憶媒体からユーザデータをインストールすることが可能なプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）において、外部記憶媒体が備えるユーザデータを格納するフォルダの名称と自ＰＬＣの機種名または製造番号とを比較することによって外部記憶媒体が備えるフォルダから前記機種名または製造番号に合致するフォルダを選択する選択手段と、選択したフォルダに格納されているユーザデータを読み出して自ＰＬＣにインストールする読み出し手段と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、プログラマブルコントローラ（以下、単にＰＬＣ）およびラダープログラム作成装置に関する。

従来のＰＬＣを使用する場合、着脱式の外部記憶媒体(メモリカード)からラダープログラムを読み出して実行するには、あらかじめメモリカードからラダープログラムを読み出し機能を持つラダープログラム（以下、読み出し用ラダープログラムという）を格納しておき、この読み出し用ラダープログラムを実行することによってメモリカードからラダープログラムをインストールするという形をとる必要があった。

例えば特許文献１には、運転中のラダープログラム差し替えを行う際において、差し替え命令を発行する読み出し用ラダープログラムを実行する際のサイクルタイム増加や、プログラム全差し替えに対処するための技術が開示されている。

特開２００１−１２５６０９号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、読み出し用ラダープログラムを作成する手間と、メモリカード上に置かれ読み出されるラダープログラムをユーザが管理する手間がかかるという問題があった。

また、複数台のＰＬＣを管理する場合には、読み出し用ラダープログラムがメモリカードに置かれた複数のラダープログラムから最適なものを選択するか、ユーザが複数個のメモリカードを適切に選択して装着する必要があり、読み出し用ラダープログラムの作成工数およびユーザが管理する工数が増加するという問題があった。

また、読み出し用ラダープログラムについてもＰＬＣで実行する必要があるため、設置済みのＰＬＣの場合は該ＰＬＣが不正な動作をしないことが求められる。

ここではラダープログラムに限って課題を記述しているが、複数台のＰＬＣを管理する場合、それぞれに格納する必要があるデバイスの初期値である初期設定情報（パラメータ）についても、上記したラダープログラムを読み出して実行する場合と同様の課題が存在する。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、着脱式の外部記憶媒体から自身に適合するユーザデータを自動で選択することができるプログラマブルコントローラおよび前記外部記憶媒体に前記ユーザデータを格納するラダープログラム作成装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、外部記憶媒体からユーザデータをインストールすることが可能なプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）において、前記外部記憶媒体が備えるユーザデータを格納するフォルダの名称と自ＰＬＣの機種名または製造番号とを比較することによって前記外部記憶媒体が備えるフォルダから前記機種名または製造番号に合致するフォルダを選択する選択手段と、前記選択したフォルダに格納されているユーザデータを読み出して自ＰＬＣにインストールする読み出し手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、着脱式の外部記憶媒体から自身に適合するユーザデータを自動で選択することができるプログラマブルコントローラおよび前記外部記憶媒体に前記ユーザデータを格納するラダープログラム作成装置を得ることができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１のＰＬＣの構成を示す図である。 図２は、メモリカードのフォルダ構成を示す図である。 図３は、ＭＰＵに生成される機能を説明する図である。 図４は、実施の形態１のＰＬＣの動作を説明するフローチャートである。 図５は、実施の形態２の構成を概略的に示す図である。

以下に、本発明にかかるＰＬＣの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかるＰＬＣの実施の形態１の構成を示す図である。

ＰＬＣ１００は、ＭＰＵ１０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの読み出し専用の不揮発性メモリに確保されたシステムプログラム領域１０２および固有情報領域１０４と、揮発性メモリであるＲＡＭ１０３と、書き換え可能な揮発性メモリに確保された実行ラダープログラム格納領域１０５およびパラメータ格納領域１０６と、メモリカードインターフェース（Ｉ／Ｆ）１０７と、を備えている。

メモリカードＩ／Ｆ１０７は外部記憶媒体であるメモリカード１０８が着脱可能なカードスロット（図示せず）に内蔵されている。メモリカード１０８はラダープログラムおよびラダープログラムが使用するデバイスデータの初期値である初期情報（パラメータ）を複数（図１では夫々Ｎ個）記憶しており、ＰＬＣ１００はメモリカードＩ／Ｆ１０７を介してメモリカード１０８から自身に適合するラダープログラムおよびパラメータを自動的に選択して読み出し、読み出したラダープログラムおよびパラメータを自身にインストール、すなわち夫々実行ラダープログラム格納領域１０５、パラメータ格納領域１０６に格納する機能を有している。以降、ラダープログラムおよびパラメータを総称してユーザデータと表現することもある。

ＭＰＵ１０１はシステムプログラム領域１０２に格納されたシステムプログラムおよび固有情報領域１０４に格納された固有情報に基づいてＰＬＣとしての各種機能を実現する。固有情報には、ＰＬＣ１００の機種名と製造番号のほか、ラダープログラムの生成に必要なＭＰＵ１０１が使用可能な命令およびデバイスデータの種別を定義する定義情報、およびＰＬＣ１００のデバイスデータのモニタに使用される通信コマンドを定義する定義情報を含む情報などが記述されている。

システムプログラム領域１０２は、前記したシステムプログラムのほか、ユーザデータセットアッププログラム１０９を記憶しており、ＭＰＵ１０１はこのユーザデータセットアッププログラム１０９を実行することにより上述したユーザデータをメモリカード１０８から自動で読み出す機能を実現する。なお、ユーザデータセットアッププログラム１０９はシステムプログラムにモジュール形式で含まれるようにしてもよい。

ＲＡＭ１０３はユーザデータセットアッププログラム１０９、システムプログラムおよびラダープログラムの実行に関するワークデータを格納する領域などに使用される。ラダープログラム実行中のワークデータがデバイスデータである。実行ラダープログラム格納領域１０５およびパラメータ格納領域１０６は夫々ユーザが作成するラダープログラムおよびデバイスデータの初期値であるパラメータを記憶する。ＭＰＵ１０１は、システムプログラムおよび固有情報を用いてパラメータ格納領域１０６に記憶されているパラメータをデバイスデータの初期値として実行ラダープログラム格納領域１０５に記憶されているラダープログラムを実行することによって図示しない外部機器の制御を実行する。

なお、固有情報を格納する固有情報領域１０４は独立して存在する必要はなく、システムプログラム領域１０２の一部として確保されるものであってもよい。同様に、実行ラダープログラム格納領域１０５、パラメータ格納領域１０６も独立して存在する必要は無く、ＲＡＭ１０３の一部に確保されるものであってよい。

メモリカード１０８においては、ユーザデータは、ユーザデータ毎に個別のフォルダに格納されるか、フォルダが階層構造を有する場合、異なる階層に格納される。夫々のユーザデータを格納するフォルダの名称には、該ユーザデータを使用するＰＬＣ１００の機種名および／または製造番号と同じ名称を使用するようにしておく。図２はメモリカード１０８のフォルダの構成を具体的に説明する図である。図示するように、メモリカード１０８においては、ＰＬＣＡという機種名のＰＬＣ用のラダープログラム１およびパラメータ１（２０１）がＰＬＣＡというフォルダに格納され、ＰＬＣＡ０００２という製造番号のＰＬＣ用のラダープログラム２およびパラメータ２（２０２）がＰＬＣＡ０００２というフォルダに格納されている。また、ＰＬＣＢという機種名のＰＬＣ用のラダープログラム３およびパラメータ３（２０３）がＰＬＣＢというフォルダに格納されている。ＰＬＣＢというフォルダはさらにＰＬＣＢ０００２という製造番号のＰＬＣ用のパラメータ４（２０４）を格納しているフォルダ「ＰＬＣＢ０００２」を格納している。

図３は、ＭＰＵ１０１がユーザデータセットアッププログラム１０９を実行することによりＭＰＵ１０１に生成される機能を説明する図である。図示するように、ＭＰＵ１０１は、図２のようなフォルダ構成を有するメモリカード１０８からフォルダ名を読み出して、自身に適合するユーザデータを選択する適合ユーザデータ選択手段３０１と、選択したユーザデータをメモリカード１０８から読み出し、読み出したユーザデータのうちラダープログラムを実行ラダープログラム格納領域１０５に格納し、パラメータをパラメータ格納領域１０６に格納する適合ユーザデータ読み出し手段３０２と、を生成する。

図４は、本実施の形態のＰＬＣの動作を説明するフローチャートである。本動作は、ＰＬＣ１００が起動時にメモリカード１０８の装着を検出した場合に実行される。まず、適合ユーザデータ選択手段３０１は、以降の動作において読み出しフォルダ名を格納するＲＡＭ１０３上の領域を初期化する（ステップＳ１）。そして、適合ユーザデータ選択手段３０１は、メモリカード１０８上のフォルダをスキャンし、メモリカード１０８上の各フォルダのフォルダ名を認識する（ステップＳ２）。

続いて、適合ユーザデータ選択手段３０１は、固有情報領域１０４に格納されている固有情報から自身のＰＬＣ１００の機種名および製造番号を取得する（ステップＳ３）。そして、適合ユーザデータ選択手段３０１は、取得した機種名と同じ名称のフォルダがメモリカード１０８上にあるか否かを判定する（ステップＳ４）。取得した機種名と同じ名称のフォルダがあった場合（ステップＳ４、Ｙｅｓ）、適合ユーザデータ選択手段３０１は、ステップＳ１にて初期化したＲＡＭ１０３の領域に読み出しフォルダ名として前記機種名と同じフォルダの名称を書き込む（ステップＳ５）。取得した機種名と同じ名称のフォルダがなかった場合（ステップＳ４、Ｎｏ）、適合ユーザデータ選択手段３０１はステップＳ５をスキップする。

続いて、適合ユーザデータ選択手段３０１は、固有情報から取得した自身の製造番号と同じ名称のフォルダがメモリカード１０８上にあるか否かを判定する（ステップＳ６）。取得した製造番号と同じ名称のフォルダがあった場合（ステップＳ６、Ｙｅｓ）、適合ユーザデータ選択手段３０１は、読み出しフォルダ名として前記機種名と同じフォルダの名称を書き込む（ステップＳ７）。取得した製造番号と同じ名称のフォルダがなかった場合（ステップＳ６、Ｎｏ）、適合ユーザデータ選択手段３０１は、ステップＳ７をスキップする。

続いて、適合ユーザデータ読み出し手段３０２は、ユーザデータが読み出し可能か否かを判定する（ステップＳ８）。具体的には、ステップＳ５またはステップＳ７にてＲＡＭ１０３に控えた読み出しフォルダ名のフォルダにユーザデータが格納されているか否かを判定する。ユーザデータが格納されていた場合（ステップＳ８、Ｙｅｓ）、適合ユーザデータ読み出し手段３０２は、このユーザデータを読み出し、読み出したラダープログラムを実行ラダープログラム格納領域１０５に格納し、読み出したパラメータをパラメータ格納領域１０６に格納し（ステップＳ９）、動作を終了する。ユーザデータが格納されていなかった場合（ステップＳ８、Ｎｏ）、ステップＳ９がスキップされ、動作が終了する。

以上述べたように、メモリカードにおけるユーザデータを格納するフォルダの名称と自身の機種名または製造番号とを比較することによってメモリカードに格納されているフォルダから自身の機種名または製造番号に合致するフォルダを選択し、選択したフォルダに格納されているユーザデータを読み出して自身にインストールするように構成したので、着脱式の外部記憶媒体から自身に適合するユーザデータを自動で選択することができるようになる。つまり、メモリカードに複数のＰＬＣ用のラダープログラムおよびパラメータをおいた状態でも、ＰＬＣ自身が判断して適切なラダープログラムとパラメータを選択して読み出すことが可能となる。したがって、複数台のＰＬＣを管理する場合には、読み出し用ラダープログラムがメモリカードに置かれた複数のラダープログラムからユーザが最適なものを選択する手間や、ユーザが複数個のメモリカードを適切に選択して装着する手間や、読み出し用ラダープログラムを用意する手間を省くことができるので、ユーザの管理工数を削減することができる。

実施の形態２．
実施の形態１においては、ＰＬＣの機種名と製造番号をそのままメモリカード上のフォルダ名として利用しているが、これらは外部に公開されている情報であるため、同じフォルダ構成をとる不正なメモリカードを作成することが可能となってしまう。そこで、実施の形態２では、機種名と製造番号を暗号化してメモリカードのフォルダ名とし、メモリカードを不正に作成することができないようにした。図５は、本発明にかかるＰＬＣの実施の形態２の概要的な構成を示す図である。

図示するように、ＰＬＣ１１０は、実施の形態１とほぼ同様の構成となっており、システムプログラム領域１０２には機種名および製造番号を暗号化する暗号化プログラム１１２を備えるユーザデータセットアッププログラム１１１が格納されていることが実施の形態１と異なる。一方、ユーザデータを作成するラダープログラム作成装置４００は、作成したユーザデータの実行対象であるＰＬＣ１１０が備える暗号化プログラム１１２と同じ暗号化アルゴリズムを有する暗号化プログラム４０１を備え、作成したユーザデータをメモリカードに格納する際、暗号化プログラム４０１を実行してＰＬＣ１１０の機種名または製造番号を暗号化し、暗号化した機種名または製造番号と同じ名称のフォルダをメモリカードに作成し、作成したフォルダに作成したユーザデータを格納する。ＭＰＵ１０１は、暗号化プログラム１１２を実行することによって自身のＰＬＣ１１０の機種名および製造番号を暗号化し、暗号化した機種名および製造番号に基づいてステップＳ４およびステップＳ６の動作を実行する。

これにより、ＰＬＣ１１０が備える暗号化プログラム１１２と同じ暗号化アルゴリズムを有する暗号化プログラム４０１を有するラダープログラム作成装置４００が作成したフォルダを備える正当なメモリカード５００のみＰＬＣ１１０の読み出し対象となり、暗号化プログラム１１２と異なる暗号化アルゴリズムの暗号化プログラムを有するラダープログラム作成装置で作成されたフォルダや暗号化されていない名称のフォルダのみ備えるメモリカードは不正なメモリカード６００となり、読み出し対象とはならない。したがって、対象ＰＬＣ１１０の機種名および／または製造番号が判明しても、ＰＬＣ１１０が備える暗号化プログラム１１２と同じ暗号化アルゴリズムを有する暗号化プログラムがないと正当なメモリカード５００を作成することができないので、不正なラダープログラムおよびパラメータを設定するメモリカードがＰＬＣ１１０に装着されて不正なラダープログラムが実行されることを防ぐことができるようになる。

なお、フォルダ名の暗号化の手段は、暗号化プログラム１１２、４０１のようなソフトウェアではなく、ハードウェア回路で実現するようにしてもよい。

以上のように、本発明にかかるプログラマブルコントローラおよびラダープログラム作成装置は、外部記憶媒体からユーザデータを読み出す機能を有するプログラマブルコントローラおよび前記外部記憶媒体に前記ユーザデータを格納するラダープログラム作成装置に適用して好適である。

１００、１１０ ＰＬＣ
１０１ ＭＰＵ
１０２ システムプログラム領域
１０４ 固有情報領域
１０５ 実行ラダープログラム格納領域
１０６ パラメータ格納領域
１０７ メモリカードＩ／Ｆ
１０８ メモリカード
１０９、１１１ ユーザデータセットアッププログラム
１１２、４０１ 暗号化プログラム
３０１ 適合ユーザデータ選択手段
３０２ 適合ユーザデータ読み出し手段
４００ ラダープログラム作成装置
５００ 正当なメモリカード
６００ 不正なメモリカード

Claims (4)

1. 外部記憶媒体からユーザデータをインストールすることが可能なプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）において、
   前記外部記憶媒体が備えるユーザデータを格納するフォルダの名称と自ＰＬＣの機種名または製造番号とを比較することによって前記外部記憶媒体が備えるフォルダから前記機種名または製造番号に合致するフォルダを選択する選択手段と、
   前記選択したフォルダに格納されているユーザデータを読み出して自ＰＬＣにインストールする読み出し手段と、
   を備えることを特徴とするプログラマブルコントローラ。
2. 前記ユーザデータは、ラダープログラムおよび／または該ラダープログラムが使用するデバイスデータの初期値である、ことを特徴とする請求項１に記載のプログラマブルコントローラ。
3. 前記自ＰＬＣの機種名または製造番号を暗号化する暗号化手段をさらに備え、
   前記選択手段は、前記暗号化手段が暗号化した機種名または製造番号と前記外部記憶媒体が備えるフォルダの名称とを比較する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のプログラマブルコントローラ。
4. ユーザデータを作成して外部記憶媒体に格納するラダープログラム作成装置であって、
   ユーザデータの実行対象である請求項３に記載のＰＬＣが備える前記暗号化手段と同じ暗号化手段を備え、前記ユーザデータを前記外部記憶媒体に格納する際、自ラダープログラム作成装置が備える前記暗号化手段が前記対象ＰＬＣの機種名または製造番号を暗号化し、前記暗号化した機種名または製造番号と同じ名称のフォルダを前記外部記憶媒体に作成し、前記作成したフォルダに前記ユーザデータを格納する、
   ことを特徴とするラダープログラム作成装置。

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