JP2010286955A - プログラマブルコントローラおよび制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】遠隔地からプログラマブルコントローラの状態をモニタし、メンテナンスできるようにすること。
【解決手段】本制御システムは、プログラマブルコントローラにｗｅｂサーバを搭載し、ホストコンピュータにｗｅｂブラウザを設け、プログラマブルコントローラからはｈｔｍｌで記述したラダー図情報と、ラダー図上で接点に関するハイパーリンクを与える情報と、その接点に関するクロスリファレンスデータの一覧表をウインドウ表示するための情報と、をｗｅｂブラウザからの送信リクエストに応答して送信する一方、ホストコンピュータでは、ｗｅｂブラウザプログラムにより、プログラマブルコントローラのｗｅｂサーバに上記リクエストを行うこで、ラダー図を受信し、その受信したラダー図をコンピュータ画面上に表示させ、ハイパーリンクによるクリック操作でリンク先へジャンプさせたり、あるいは、クロスリファレンスデータの一覧表をウインドウ画面上に呼び出したりするブラウジングが可能となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種機械や装置の制御に用いるプログラマブルコントローラおよびこれを用いた制御システムに関するものである。

プログラマブルコントローラは生産設備に配備され、シーケンスプログラムを実行してそれに接続された生産設備内の各種機械や装置等の制御機器をシーケンス制御するようになっている。プログラマブルコントローラは、制御対象の状態に対応したスイッチやセンサ等の入力機器のＯＮ／ＯＦＦ情報を入力し、ラダー言語などで記述されたシーケンスプログラムに沿って論理演算を実行すると共に、得られた演算結果に従い、リレー，バルブ，アクチュエータ等の出力機器に対し、ＯＮ／ＯＦＦ情報の信号を出力することで制御対象の制御を実行するようになっている。

上記シーケンスプログラムの記述言語として、ラダー図方式のシーケンスプログラム（ラダープログラム）が汎用されている。ラダープログラムは、専門技術者により特有のラダー言語で作成される。ラダープログラムに関連する技術は特許文献１等により提案されている。

特開２００６−２９３８８６号公報

以上のラダープログラムは、一般的に、ラダープログラム編集専用のコンピュータであるプログラミング用ツールにて編集され、プログラマブルコントローラにダウンロードすることで作成される。プログラマブルコントローラにラダープログラムをダウンロードした以降も、プログラマブルコントローラのメンテナンスに際しては、プログラマブルコントローラが設置されている現場にユーザが出向き、当該現場に設置のプログラマブルコントローラにプログラミング用ツールを接続すると共に、プログラミング用ツールの画面上にラダー図を表示することでメンテナンスが行われる。このようなメンテナンスはユーザにとり、非常に費用も手間もかかるものとなっている。

本発明により解決すべき課題は、プログラマブルコントローラのメンテナンスに際して現場にわざわざユーザが出向く必要なく遠隔地よりメンテナンスを可能とする利便性に優れたプログラマブルコントローラならびにこのプログラマブルコントローラを用いた制御システムを提供することである。

（１）本発明によるプログラマブルコントローラは、ｈｔｍｌ系言語で記述したラダー図情報と、ラダー図上で接点に関するハイパーリンクを与える情報と、その接点に関するクロスリファレンスデータの一覧表をウインドウ表示するための情報と、をｗｅｂブラウザからの送信リクエストに応答して送信することができるｗｅｂサーバを具備した、ことを特徴とするものである。

ｈｔｍｌ系言語は、Ｗｅｂページを記述するためのマークアップ言語としてｈｔｍｌが好ましいが、これに限定されず、ｘｈｔｍｌ、ｃｈｔｍｌ、ｄｈｔｍｌ等の既存のマークアップ言語を含むだけでなく、これから制定されると思われるマークアップ言語も含むことができる。

本発明のプログラマブルコントローラでは、ｗｅｂブラウザからのｈｔｔｐ送信リクエストに応答して、上記情報をｗｅｂブラウザに送信できるので、プログラマブルコントローラとｗｅｂブラウザを有するコンピュータとをイーサネット（登録商標）に接続することで、遠隔地のコンピュータから上記情報によりｗｅｂブラウザ画面上にラダー図を表示すると共に、ハイパーリンクおよびクロスリファレンスデータからプログラマブルコントローラのメンテナンスを行うことができるようになる。

（２）本発明による第１の制御システムは、ホストコンピュータと、上記（１）のプログラマブルコントローラとをイーサネット（登録商標）に共通接続し、ホストコンピュータは、ｗｅｂブラウザプログラムにより、プログラマブルコントローラのｗｅｂサーバにアクセスしてラダー図を受信し、その受信したラダー図をコンピュータ画面上に表示すると共に、上記ハイパーリンクに対するクリック操作でリンク先へジャンプさせたり、あるいは、クロスリファレンスデータの一覧表をウインドウ画面上に呼び出したりするブラウジングが可能となっている、ことを特徴とするものである。

本発明の第１の制御システムでは、ホストコンピュータのｗｅｂブラウザからの送信リクエストに応答して、プログラマブルコントローラは、ラダー図、ハイパーリンク情報、クロスリファレンスデータとをｗｅｂブラウザに送信できるので、遠隔地のホストコンピュータからプログラマブルコントローラのメンテナンスを行うことができるようになる。

本発明において、好ましい態様は、上記ホストコンピュータは、上記ラダー図を編集することが可能であり、かつ、その編集したラダー図をイーサネット（登録商標）を介してプログラマブルコントローラに送信し、ダウンロードすることが可能となっている、ことである。

本発明において、好ましい態様は、上記リンク先が単数の場合は、そのリンク先にジャンプする一方、リンク先が複数の場合は、リンク先一覧を表示し、その表示した一覧からユーザが選択可能となっている、ことである。

なお、上記コンピュータ画面をＧＵＩ画面とし、そのＧＵＩ画面上のラダー図をモニタしてイーサネット（登録商標）を介して遠隔にあるプログラマブルコントローラに対してメンテナンス等の各種操作を行うことができるようにしてもよい。

本発明による第２の制御システムは、ラダー図編集コンピュータと、プログラマブルコントローラと、ホストコンピュータと、をイーサネット（登録商標）に共通接続し、上記ラダー図編集コンピュータは、プログラマブルコントローラのラダー図の編集に用いると共にその編集したラダー図を当該プログラマブルコントローラにダウンロードするものであり、上記ラダー図編集コンピュータにはｈｔｍｌ系言語で記述したラダー図を提供するｗｅｂサーバを内蔵させると共に、ホストコンピュータでは、ｗｅｂブラウザプログラムにより、ラダー図編集コンピュータのｗｅｂサーバにアクセスしてラダー図を受信し、その受信したラダー図をコンピュータ画面上に表示すると共に、ラダー図に埋め込まれたハイパーリンク情報に対するクリック操作でリンク先へジャンプさせたり、あるいは、クロスリファレンスデータの一覧表をウインドウ画面上に呼び出したりしてブラウジングすることが可能であると共に、そのブラウジングを通じてラダー図を編集した際には、その編集したラダー図をラダー図編集用コンピュータに送信することが可能となっている、ことを特徴とするものである。

本発明によれば、現場にわざわざユーザが出向く必要なく遠隔地よりプログラマブルコントローラをメンテナンスすることができる。

図１は本発明の実施形態に係る制御システムの構成を示す図である。 図２はｗｅｂブラウザによるコンピュータ画面上のラダー図を示す図である。 図３はハイパーリンクでジャンプした先のラダー図を示す図である。 図４はコンピュータ画面上に呼び出したクロスリファレンスデータの一覧表ウインドウを示す図である。

以下、本発明の実施の形態に係るプログラマブルコントローラおよびそれを用いた制御システムを詳細に説明する。まず図１を参照して、１はホストコンピュータ、３はプログラマブルコントローラ、５はラダー図編集コンピュータ、７はイーサネット（登録商標）である。

ホストコンピュータ１は、汎用的なコンピュータであり、ＣＰＵ１ａ、メモリ１ｂ、表示部１ｃ、操作部１ｄ、外部記憶装置１ｅ、ｗｅｂサーバ１ｆ、およびインターフェース１ｇを備えている。

ＣＰＵ１ａは、コンピュータ１にインストールされているＯＳ（オペレーティングシステム）上でｗｅｂブラウザプログラムや、ラダープログラム編集プログラムを含む各種のアプリケーションプログラムを動作させる際の各部の制御や演算処理を行う。

メモリ１ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリを備えており、上記プログラム格納、データ格納、一時的なデータ記憶、ＣＰＵ１ａの演算処理時における作業エリアを提供することができるようになっている。

表示部１ｃは、ＣＲＴ、ＬＣＤ、あるいは液晶パネルやＥＬパネルのような平板型のモニタ画面を備える。

操作部１ｄは、キーボード、マウスなどの入力操作を行うための装置であり、特に、ＧＵＩ環境下で動作するｗｅｂブラウザプログラムやラダープログラム編集プログラムでの入力作業にはマウスなどのポインティングデバイスが好適である。

外部記憶装置１ｅは、ハードディスク装置などの磁気ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブなどの光ディスクドライブといった装置である。

ｗｅｂサーバ１ｆは、ｗｅｂブラウザプログラムにより、送信されてきた情報に基づいて、ラダー図をコンピュータ画面上に表示すると共に、ハイパーリンクに対するクリック操作でリンク先へジャンプさせたり、あるいは、クロスリファレンスデータの一覧表をウインドウ画面上に呼び出したりするブラウジングが可能となっている。

インターフェース１ｇは、プログラマブルコントローラ２や、ラダー図編集コンピュータ５との間でデータ通信を行う入出力部である。

プログラマブルコントローラ３は、当該プログラマブルコントローラ３全体を統括制御するＣＰＵ３ａ、システムプログラムを格納するシステムメモリ３ｂ、ラダー言語記述シーケンスプログラムであるラダープログラムを格納するプログラムメモリ３ｃ、ＣＰＵ３ａの作業に用いるワークメモリ３ｄ、図示略の入出力機器のデータの読出し、書き込みを行うＩ／Ｏインターフェース３ｄを有する。

上記構成を備えたプログラマブルコントローラ３は、制御対象の状態に対応したスイッチやセンサ等の入力機器のＯＮ／ＯＦＦ情報を入力し、プログラムメモリ３ｃに格納されたラダープログラムに沿って論理演算を実行すると共に、得られた演算結果に従い、リレー，バルブ，アクチュエータ等の出力機器に対し、ＯＮ／ＯＦＦ情報の信号を出力することで制御対象の制御を実行するようになっている。

上記プログラマブルコントローラ３においては、さらに、ｗｅｂサーバ３ｅおよびこのｗｅｂサーバ３ｅをイーサネット（登録商標）７に接続するインターフェース３ｆを具備している。このｗｅｂサーバ３ｅは、ｈｔｍｌ（Ｗｅｂページを記述するためのマークアップ言語）で記述したラダー図情報と、ラダー図上で接点に関するハイパーリンクを与える情報と、その接点に関するクロスリファレンスデータの一覧表をウインドウ表示するための情報と、をホストコンピュータ１のｗｅｂブラウザプログラムからの送信リクエストに応答して送信することができるようになっているサーバである。ハイパーリンクはｗｅｂにおいてｗｅｂページに埋め込まれた他のｗｅｂページのＵＲＬへジャンプする構成のことである。

ラダー図編集コンピュータ５は、汎用的なコンピュータであり、ホストコンピュータ１と同様に、ＣＰＵ５ａ、メモリ５ｂ、表示部５ｃ、操作部５ｄ、外部記憶装置５ｅ、インターフェース５ｆを備えている。ただし、ラダー図編集コンピュータ５では、ラダー図編集プログラムを有し、プログラマブルコントローラ３のラダー図編集に専用する。

以上において、ホストコンピュータ１は、ｗｅｂブラウザプログラムにより、プログラマブルコントローラ３のｗｅｂサーバ３ｅにラダー図送信リクエストを送る。プログラマブルコントローラ３のｗｅｂサーバ３ｅは上記送信リクエストに応答して一連の情報をホストコンピュータ１のｗｅｂサーバ１ｆに送信する。

この一連の情報は、上記したように、ｈｔｍｌで記述したラダー図情報と、ラダー図上で接点に関するハイパーリンクを与える情報と、その接点に関するクロスリファレンスデータの一覧表をウインドウ表示するための情報である。

ｗｅｂサーバ１ｆでは、ｗｅｂブラウザプログラムにより、送信されてきた情報に基づいて、ラダー図をコンピュータ画面上に表示すると共に、上記ハイパーリンクに対するクリック操作でリンク先へジャンプさせたり、あるいは、クロスリファレンスデータの一覧表をウインドウ画面上に呼び出したりするブラウジングが可能となっている。また、ホストコンピュータ１は、ラダー図編集プログラムにより、上記ラダー図を編集することが可能であり、かつ、その編集したラダー図をイーサネット（登録商標）７を介してプログラマブルコントローラ３に送信し、ダウンロードすることが可能となっている。

なお、リンク先が単数の場合は、そのリンク先にそのままジャンプするが、リンク先が複数の場合は、リンク先一覧を表示し、その表示した一覧からユーザが選択可能としてもよい。

図２を参照してホストコンピュータ１の表示部１ｃのコンピュータ画面は、ｗｅｂブラウザプログラムにより、ｗｅｂサーバ３ｅから送信されてきたｗｅｂブラウザ画面としての構成エリアを、タイトルバーｃ１、メニューバーｃ２、ツールバーｃ３、ラダー図編集エリアｃ４、ラダー部品編集パレットエリアｃ５、等に分けている。そして、この画面は、ＧＵＩ画面として、マウスやキーボード等の操作部１ｄで、ラダー図編集エリアｃ４を操作することにより、ラダープログラムの編集、修正、変更等の作業が行われる。

図２に示すコンピュータ画面上のラダー図編集エリアｃ４には、ラダー図が表示されている。この編集エリアｃ４は、縦方向に母線が表示され、この母線からラダー図行番号１，２，…において横方向行線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，…が行方向（縦方向）平行等間隔で複数表示され、横方向行線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，……上にデバイス番号Ｙ００１，ＳＣ１，Ｙ００１，…と共に押しボタンやスイッチやセンサ等の入力機器がラダー部品として表示されている。ラダー図各行には、ラダー部品が配置される。ラダー部品は、ラダー部品編集パレットｃ５内から選択されるようになっている。

そして、このラダー図上には接点に関するハイパーリンクが埋め込まれている。例えばラダー図第１行目のデバイス番号「Ｙ００１」には、ラダー図第３行目のデバイス番号「Ｙ００１」にジャンプするハイパーリンク情報が埋め込まれている。そのため、ユーザがマウスでラダー図第１行目のデバイス番号「Ｙ００１」をクリックすると、カーソルがラダー図第３行目のデバイス番号「Ｙ００１」にジャンプする。また、ユーザがマウスでラダー図第３行目のデバイス番号「Ｙ００１」をクリックすると、図３で示すように、カーソルがラダー図第５行目のデバイス番号「Ｙ００１」にジャンプする。この場合、図２では、ラダー図第５行目は隠されてユーザからは見えないが、上記のようにクリックすることでジャンプして図３のようにラダー図第５行目はユーザからは見えるようになる。そして、これらデバイスのＯＮ／ＯＦＦ情報を知ることができる。ラダー図上でのＯＮ／ＯＦＦ情報の表示形態は色、コメントなど何でもよい。

次に、図４で示すように、ツールバーｃ３上のクロスリファレンスデータ一覧表ボタンｃ６をクリックすると、コンピュータ画面上に接点に関するクロスリファレンスデータの一覧表がウインドウｃ７で表示される。一覧表は図解の都合で上側のみ図示し、下側の図示を略している。このウインドウｃ７には、上記デバイス番号「Ｙ００１」に関する情報が一覧表形式で表示されている。この一覧表では、デバイス番号「Ｙ００１」はＡｄｄｒｅｓｓがＹ００１、ＰｒｏｇｒａｍＮａｍｅがＭａｉｎＰｒｏｇｒａｍ、Ｐｏｓｉｔｉｏｎが０００１，００１，Ａ、ＩｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎがＣｏｎｔａｃｔ（ＮＣ）として、デバイス番号「Ｙ００１」はＡｄｄｒｅｓｓがＹ００１、ＰｒｏｇｒａｍＮａｍｅがＭａｉｎＰｒｏｇｒａｍ、Ｐｏｓｉｔｉｏｎが０００２，００１，Ａ、ＩｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎがＣｏｎｔａｃｔ（ＮＯ）として、デバイス番号「Ｙ００１」はＡｄｄｒｅｓｓがＹ００１、ＰｒｏｇｒａｍＮａｍｅがＭａｉｎＰｒｏｇｒａｍ、Ｐｏｓｉｔｉｏｎが０００６，００１，ＡＦ、ＩｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎがＳｅｔとして、それぞれ、ハイパーリンクするラダー図各行として表示されている。この一覧表においてもマウスクリックすることで、リンク先に前後（ユーザ選択可）にジャンプさせることができる。なお、ラダー図編集エリアｃ４上でマウスクリックで選択しているラダー図行は、この一覧表内でその選択に対応した表示例えば青色で光らせることができる。

以上説明したように本実施の形態では、プログラマブルコントローラ３にｗｅｂサーバ３ｅを搭載し、プログラマブルコントローラ３からｈｔｍｌで記述したラダー図情報と、ラダー図上で接点に関するハイパーリンクを与える情報と、その接点に関するクロスリファレンスデータの一覧表をウインドウ表示するための情報と、をホストコンピュータ１に、そのｗｅｂブラウザプログラムからの送信リクエストに応答して送信する一方、ホストコンピュータ１では、ｗｅｂブラウザプログラムにより、プログラマブルコントローラ３のｗｅｂサーバ３ｅに上記リクエストを行うことで、ラダー図を受信し、その受信したラダー図をコンピュータ画面上に表示させ、ハイパーリンクによるクリック操作でリンク先へジャンプさせたり、あるいは、クロスリファレンスデータの一覧表をウインドウ画面上に呼び出したりするブラウジングが可能であるので、現場にわざわざユーザが出向く必要なく遠隔地よりプログラマブルコントローラ３をモニタしてそのメンテナンスをすることができる。

１ ホストコンピュータ
３ プログラマブルコントローラ
５ ラダー図編集コンピュータ
７ イーサネット（登録商標）

Claims (5)

1. ｈｔｍｌ系言語で記述したラダー図情報と、ラダー図上で接点に関するハイパーリンクを与える情報と、その接点に関するクロスリファレンスデータの一覧表をウインドウ表示するための情報と、をｗｅｂブラウザからの送信リクエストに応答して送信することができるｗｅｂサーバを具備した、ことを特徴とするプログラマブルコントローラ。
2. ホストコンピュータと、請求項１に記載のプログラマブルコントローラとをイーサネット（登録商標）に共通接続し、
   ホストコンピュータは、ｗｅｂブラウザプログラムにより、プログラマブルコントローラのｗｅｂサーバにアクセスしてラダー図を受信し、その受信したラダー図をコンピュータ画面上に表示すると共に、上記ハイパーリンクに対するクリック操作でリンク先へジャンプさせたり、あるいは、クロスリファレンスデータの一覧表をウインドウ画面上に呼び出したりするブラウジングが可能となっている、ことを特徴とする制御システム。
3. 上記ホストコンピュータは、上記ラダー図を編集することが可能であり、かつ、ｗｅｂサーバを具備し、その編集したラダー図をイーサネット（登録商標）を介してプログラマブルコントローラに送信し、ダウンロードすることが可能となっている、ことを特徴とする請求項２に記載の制御システム。
4. 上記リンク先が単数の場合は、そのリンク先にジャンプする一方、リンク先が複数の場合は、リンク先一覧を表示し、その表示した一覧からユーザが選択可能となっている、ことを特徴とする請求項２または３に記載の制御システム。
5. ラダー図編集コンピュータと、プログラマブルコントローラと、ホストコンピュータと、をイーサネット（登録商標）に共通接続し、
   上記ラダー図編集コンピュータは、プログラマブルコントローラのラダー図の編集に用いると共にその編集したラダー図を当該プログラマブルコントローラにダウンロードするものであり、上記ラダー図編集コンピュータにはｈｔｍｌ系言語で記述したラダー図を提供するｗｅｂサーバを内蔵させると共に、ホストコンピュータでは、ｗｅｂブラウザプログラムにより、ラダー図編集コンピュータのｗｅｂサーバにアクセスしてラダー図を受信し、その受信したラダー図をコンピュータ画面上に表示すると共に、ラダー図に埋め込まれたハイパーリンク情報に対するクリック操作でリンク先へジャンプさせたり、あるいは、クロスリファレンスデータの一覧表をウインドウ画面上に呼び出したりしてブラウジングすることが可能であると共に、そのブラウジングを通じてラダー図を編集した際には、その編集したラダー図をラダー図編集用コンピュータに送信することが可能となっている、ことを特徴とする制御システム。

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