JP2012194631A - ネットワークシステムの設計支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設計上のネットワーク構成と実機のネットワーク構成の比較をユーザが簡単に行えるように支援する技術を提供する。
【解決手段】設計支援装置が、ユーザにより作成された設計上のネットワークシステムにおけるスレーブ装置の情報とトポロジの情報とを少なくとも含む設計情報を記憶する設計情報記憶手段と、実際のネットワークシステムにおいてマスター装置が各スレーブ装置から収集した情報に基づいて、実際のネットワークシステムにおけるスレーブ装置の情報とトポロジの情報とを少なくとも含む実構成情報を生成する実構成情報生成手段と、前記設計情報と前記実構成情報とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記設計上のネットワークシステムの構成と前記実際のネットワークシステムの構成とをそれらの一致点及び相違点とともに示す比較画面を生成し、表示装置に出力する出力手段と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、マスター装置とスレーブ装置を有するネットワークシステムの設計支援装置に関する。

ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）においては、工場内に設置される生産設備のデータ収集及び制御を行う各種のスレーブ装置と、複数のスレーブ装置を集中管理するマスター装置（ＰＬＣ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）などから構成される産業用ネットワークシステムにより生産設備の制御が行われる。

ＦＡの分野を対象とした産業用ネットワークシステムの一例として、イーサネット（登録商標）の技術を適用した産業用イーサネットと呼ばれる技術の開発が進んでいる。産業用イーサネットは、工業用イーサネットまたはリアルタイムイーサネットとも呼ばれ、イーサネットの技術や機器を様々なレイヤーでＦＡ分野に導入したネットワークである。産業用イーサネットとして様々な団体がオープンな規格を制定し公開しており、ＥＴＧ（ＥｔｈｅｒＣＡＴ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ）が推進するＥｔｈｅｒＣＡＴ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ｆｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：登録商標）もその一つである。

この種の産業用ネットワークシステムを構築するに際しては、まず、パーソナルコンピュータのソフトウェアあるいは専用システムとして提供される設計支援装置のエディタを利用して、ネットワーク構成の設計（すなわち、スレーブ装置の機種指定、接続順序の指定、各スレーブ装置に割り当てるアドレス・各種パラメータの指定など）を行う。そして、ネットワーク構成が固まった後に、その設計情報を基礎にして、マスター装置で動作させる各種プログラムの設計・開発や、実際のネットワークシステム（実機）の組み立てなどが行われる。

このとき、設計どおりに実機の組み立てが行われることが望ましいが、現実には、実機の組み立て過程において、問題解決や機能改変のために、スレーブ装置の追加・接続順序の入れ替え・アドレス変更といった構成変更が生じることが多い。このようなネットワーク構成の変更は、マスター装置のプログラム開発にも影響を及ぼすため、できるだけ速やかに元の設計情報に反映することが望まれる。さらに言うと、開発途中のプログラムの改修を極力少なくするために、設計情報の変更・修正は最小限の範囲に留めることが望ましい。従来は、変更箇所の特定や設計情報の修正作業などをすべて人手で行っており、多大な工数がかかっていた。

ネットワーク構成をユーザにわかりやすく提示するための技術として、例えば、特許文献１、２のものが知られている。特許文献１では、ＰＬＣやスレーブ装置の新機種が登場した場合に、その機種の情報ファイルを設計支援装置に読み込ませることで、エディタがサポートする機種を拡張できるという仕組みが提案されている。また、特許文献２のものは、産業用ネットワークに関する技術ではないが、ネットワーク上で発生した障害の情報をネットワーク構成情報とともにＧＵＩ表示する方法が提案されている。

特開２０１０−２７２０３４号公報 特開２００５−４５８４０号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、マスター装置と複数のスレーブ装置とから構成されるネットワークシステムにおいて、設計上のネットワーク構成と実機のネットワーク構成の比較をユーザが簡単に行えるように支援する技術を提供することにある。

本発明の第１態様は、マスター装置と複数のスレーブ装置とから構成されるネットワークシステムの設計支援装置であって、ユーザにより作成された設計上のネットワークシステムにおけるスレーブ装置の情報とトポロジの情報とを少なくとも含む設計情報を記憶する設計情報記憶手段と、実際のネットワークシステムにおいてマスター装置が各スレーブ装置から収集した情報に基づいて、実際のネットワークシステムにおけるスレーブ装置の情報とトポロジの情報とを少なくとも含む実構成情報を生成する実構成情報生成手段と、前記設計情報と前記実構成情報とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記設計上のネットワークシステムの構成と前記実際のネットワークシステムの構成とをそれらの一致点及び相違点とともに示す比較画面を生成し、表示装置に出力する出力手段と、を有することを特徴とする設計支援装置である。

この構成によれば、設計上のネットワーク構成と実機のネットワーク構成との比較が機械的に行われ、その結果が比較画面としてユーザに提示される。そして、その比較画面においては、設計上のネットワーク構成と実機のネットワーク構成との一致点及び相違点が示される。したがって、ユーザとしては、ネットワーク構成の変更箇所を迅速かつ簡単に把握できると共に、設計情報を実機に合わせてどのように修正すべきかの判断も容易となる。

本発明の設計支援装置が、前記比較画面において、前記設計上のネットワークシステムと前記実際のネットワークシステムとの相違点に関わる構成のうちの少なくとも一部をユーザに選択させる選択手段と、前記選択手段によって選択された部分の構成が前記実際のネットワークシステムのものと同じになるように、前記設計情報を修正する修正手段と、をさらに有することが好ましい。この構成によれば、比較画面上で修正したい部分を選択するという簡単な操作でその修正内容が設計情報に反映されるため、ユーザとしては設計情報の修正作業を迅速かつ簡単に行うことができるようになる。ここで、前記選択手段が、前記比較画面において、前記実際のネットワークシステムの構成中における複数のスレーブ装置をユーザに選択可能とするとよい。これにより、複数のスレーブ装置に及ぶ修正を一度に指示できるため、設計情報の修正作業をより効率的に行うことができるようになる。

前記出力手段は、前記修正手段による修正に応じて、前記設計上のネットワークシステムの修正後の構成と前記実際のネットワークシステムの構成との一致点及び相違点が示されるように前記比較画面を更新することが好ましい。この構成によれば、比較画面においてネットワーク構成の異同を確認しながら修正作業を行うことができ、操作性と作業効率の一層の向上を図ることができる。

前記スレーブ装置の情報が、スレーブ装置の機種を識別する情報を含んでおり、前記比較手段が、前記設計情報と前記実構成情報の間で、スレーブ装置の機種が一致しているか否かを判断することが好ましい。このようにスレーブ装置の機種までチェックすることで、ネットワーク構成の異同をより厳密に評価できるようになり、設計情報の信頼性（実機
との一致性）を保証することができる。

前記スレーブ装置の情報が、スレーブ装置に割り当てられるアドレスを特定する情報を含んでおり、前記比較手段が、前記設計情報と前記実構成情報の間で、スレーブ装置に割り当てられるアドレスが一致しているか否かを判断することも好ましい。実機においてスレーブ装置に割り当てられるアドレスが設計時のものと異なっていると、通信相手先ノードを特定したメッセージ通信に不具合が生じ、スレーブ装置の監視、管理、制御などに支障がでるおそれがある。そこで、本発明のようにスレーブ装置のアドレスもチェックし、設計情報の信頼性（実機との一致性）をより高めておくことで、このようなアドレス違いによる不具合が未然に防止されるものと期待できる。

前記トポロジの情報が、スレーブ装置の接続先の装置及びポートを特定する情報を含んでおり、前記比較手段が、前記設計情報と前記実構成情報の間で、スレーブ装置の接続先の装置及びポートが一致しているか否かを判断することも好ましい。一般的なコンピュータネットワークにおいては、ハブ装置のどのポートにノードを接続しようがトポロジ上の変化はなく、特段の不具合は発生しない。これに対して産業用ネットワークシステムにおいては、たとえ接続先の装置が同じでも接続先のポートが変わるだけで、マスター装置から送出されるデータの到達先や到達順が変化し、スレーブ装置の制御や同期に不具合が生じる場合がある。そこで、本発明のように接続先の装置及びポートもチェックし、設計情報の信頼性（実機との一致性）をより高めておくことで、上記のような接続先の違いによる不具合が未然に防止されるものと期待できる。

なお、本発明は、上記手段の少なくとも一部を含む設計支援装置として特定することもできるし、コンピュータを設計支援装置として機能させるためのプログラムや、そのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体として特定することもできる。さらには、上記手段により実行される処理の少なくとも一部を含む設計支援方法として特定することもできる。上記処理や手段の各々は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせることが可能である。

例えば、本発明の第２態様は、マスター装置と複数のスレーブ装置とから構成されるネットワークシステムの設計支援を行うプログラムであって、コンピュータを、ユーザにより作成された設計上のネットワークシステムにおけるスレーブ装置の情報とトポロジの情報とを少なくとも含む設計情報を記憶する設計情報記憶手段、実際のネットワークシステムにおいてマスター装置が各スレーブ装置から収集した情報に基づいて、実際のネットワークシステムにおけるスレーブ装置の情報とトポロジの情報とを少なくとも含む実構成情報を生成する実構成情報生成手段、前記設計情報と前記実構成情報とを比較する比較手段、及び、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記設計上のネットワークシステムの構成と前記実際のネットワークシステムの構成とをそれらの一致点及び相違点とともに示す比較画面を生成し、表示装置に出力する出力手段、として機能させることを特徴とするプログラムである。

また、本発明の第３態様は、マスター装置と複数のスレーブ装置とから構成されるネットワークシステムの設計支援を行う設計支援方法であって、コンピュータが、ユーザにより作成された設計上のネットワークシステムにおけるスレーブ装置の情報とトポロジの情報とを少なくとも含む設計情報を記憶装置に記憶するステップ、実際のネットワークシステムにおいてマスター装置が各スレーブ装置から収集した情報に基づいて、実際のネットワークシステムにおけるスレーブ装置の情報とトポロジの情報とを少なくとも含む実構成情報を生成するステップ、前記設計情報と前記実構成情報とを比較するステップ、及び、比較結果に基づいて、前記設計上のネットワークシステムの構成と前記実際のネットワークシステムの構成とをそれらの一致点及び相違点とともに示す比較画面を生成し、表示装
置に出力するステップ、を実行することを特徴とする設計支援方法である。

本発明によれば、マスター装置と複数のスレーブ装置とから構成されるネットワークシステムにおいて、設計上のネットワーク構成と実機のネットワーク構成の比較をユーザが簡単に行えるように支援することができる。

設計支援装置におけるネットワーク構成照合機能に関わる部分の機能構成を示すブロック図である。 産業用ネットワークシステムの構成例を説明するブロック図である。 （Ａ）は設計情報の一例を示す図であり、（Ｂ）は実構成情報の一例を示す図である。 スレーブ情報収集処理の流れを示すフローチャートである。 ネットワーク構成の比較処理の流れを示すフローチャートである。 比較画面の一例を示す図である。 比較画面において修正したい部分を選択した様子を示す図である。 図７の選択部分が修正された状態を示す図である。 実機のネットワーク構成を全反映した状態を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態を説明する。以下の実施形態ではＥｔｈｅｒＣＡＴの規格に即したネットワークシステムにおける設計支援装置（設計支援ツール）を取り上げるが、本発明の対象はこれに限られない。マスター装置と複数のスレーブ装置とから構成されるネットワークシステムであれば、本発明を適用する対象とすることができる。

（ネットワークシステムの構成）
まず、図２を用いて産業用ネットワークシステムの構成例を示す。本図において、産業用ネットワークシステム１００は、マスター装置２００（ＰＬＣ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と複数のスレーブ装置３００とが、ケーブル４００や装置に備わるＩ／Ｏユニット（内部バス）５００、ハブ装置７００を介して直接的又は間接的に接続されることにより形成される。スレーブ装置３００には、電源ユニット，モータユニット，カウンタユニット，画像ユニット，通信ユニット，Ｉ／Ｏユニット等がある。マスター装置２００には、ユーザがマスター装置２００の動作設定、産業用ネットワークシステム１００の動作状態の表示、ネットワークの設計など行うための管理装置６００が接続されることもある。管理装置６００は設計支援ツールや管理ツールがインストールされたパーソナルコンピュータなどにより構成される。

ハブ装置７００は、マスター装置側を上流としたときに、上流側に接続するＩＮポートと下流側に接続するＯＵＴポートの他、複数の分岐ポートＸ１，Ｘ２を有している。ユーザは各装置をケーブルやハブ装置を用いて順序や分岐を設定しながら接続することにより、所望のトポロジを作ることができる。分岐構造は、ハブ装置だけではなく、スレーブ装置が下流側に複数のスレーブ装置を接続することによっても作ることができる。なお、ハブ装置もスレーブ装置の一種であるため、以下では特に区別する必要のない限り、まとめてスレーブ装置と呼ぶ。

ＥｔｈｅｒＣＡＴにおいてはケーブル４００に関して、一般のイーサネットの規格で使用されるものの転用や、イーサネット用機器の製造設備での製造が可能である。これにより費用削減を実現している。

このような産業用ネットワークシステム１００は、例えば工場等に敷設されＦＡシステムとして利用される。マスター装置２００は、プログラムやオペレーションに従い、ネットワークを通じて制御データを含む情報信号を送信する。スレーブ装置３００は、情報信号に含まれるマスター装置からのリクエストへの応答として、受信した情報信号に基づく装置動作や、受信した情報信号の書き換えおよび返送処理を行う。産業用ネットワークシステム１００を含む工場における生産は、マスター装置が動作の内容やタイミングを制御することによりスレーブ装置全体が連動して作業を分担することにより達成される。

（マスター−スレーブ間通信）
本実施形態の産業用ネットワークシステム１００では、マスター装置２００とスレーブ装置３００との間の通信方式として、ポジションアドレスモード、論理アドレスモード、ノードアドレスモードの３つのモードが用意されている。ポジションアドレスモードは、マスター装置から見たときの物理的な接続順で決まるポジションアドレスを用いて通信を行う方式であり、例えば、ネットワーク全体からスレーブ装置の情報を収集する等の低レベルの通信処理に利用される。論理アドレスモードは、フレームと呼ばれるデータを用いたサイクリック通信に用いられる方式であり、高速なデータ伝送とリアルタイム性が要求されるタスク実行に関わる通信処理に利用される。

ノードアドレスモードは、マスター装置２００が各スレーブ装置３００に割り当てるノードアドレスを用いてマスター−スレーブ間通信を行うものである。各スレーブ装置３００には、ユーザによって予めアドレス値が設定されており、このアドレス値はスレーブ装置内の不揮発性メモリに保持されている。マスター装置２００は、ネットワークの起動時に各スレーブ装置３００からアドレス値を読み取り、原則、そのアドレス値と同じ値のノードアドレスを各スレーブ装置３００に割り当てる。なお、スレーブ装置に設定されている設定値としてのアドレス値を、スレーブ装置に割り当てられ通信に利用されるノードアドレスのアドレス値と明確に区別するため、設定値としてのアドレス値を以下「エイリアス」と称する。

このようにノードアドレスは静的に付与されるアドレスであるため、ネットワーク状態に依存しない通信が可能である（つまり、たとえネットワーク状態が変化してもノードアドレスは変化しない。）。したがって、例えば、スレーブ装置の監視や管理に関わる通信処理など、通信相手先のスレーブ装置（ノード）を特定したイベント型のメッセージ通信が必要な場合に、このモードが利用される。

（設計支援装置の構成）
産業用ネットワークシステム１００を設計する際にはスレーブ装置間の接続順序やハブ装置におけるポート番号といったようなトポロジを意識した設計を行うことが必要になる。しかし通常のユーザがＳＥやカスタマーエンジニアのような専門知識や経験を有しているとは限らない。そこで、管理装置６００の一機能として、グラフィカルな表示によりネットワーク構成の設計作業を助ける設計支援ツールが提供される。設計支援ツールでは、管理装置６００のディスプレイに表示されたＧＵＩを使って、スレーブ装置の機種選択、接続順序や接続ポートの選択（トポロジの設計）、各スレーブ装置に割り当てるノードアドレスや各種パラメータの指定などの設計作業を簡単に行うことのできる環境（エディタ）をユーザに提供する。以下、管理装置６００の設計支援ツールにより実現される機能群を設計支援装置と呼ぶ。

設計支援装置を用いてユーザにより作成されたネットワーク構成の情報は、実機の組み立てに参照される他、マスター装置２００で動作させるプログラムの設計・開発や、実機稼働後の保守管理などに利用される。したがって、実機の組み立て過程においてネットワ
ーク構成に変更が生じた場合には、できるだけ速やかに設計支援装置内の設計情報に反映することが望ましい。そこで、本実施形態の設計支援装置は、設計上のネットワーク構成と実機のネットワーク構成を比較したり、設計上のネットワーク構成を実機に合わせて修正したりする作業を支援するための、ネットワーク構成照合機能を有している。

図１は、本実施形態の設計支援装置におけるネットワーク構成照合機能に関わる部分の機能構成を示すブロック図である。設計支援装置５０は、記憶部５１、実構成情報生成部５２、比較部５３、画面生成出力部５４、マージ処理部５５を有している。設計支援装置５０は、ハードウェア的には、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、主記憶装置（メモリ）、補助記憶装置（ハードディスクなど）、表示装置、入力装置（キーボード、マウスなど）、通信ＩＦなどを具備する汎用のコンピュータにより構成可能である。上述した各機能５１〜５５は、補助記憶装置に格納されているプログラムが主記憶装置にロードされ、ＣＰＵによって実行されることにより、実現されるものである。なお、ネットワーク構成照合機能以外の機能については、本明細書では説明を割愛する。

記憶部５１は、設計支援装置５０において作成された設計上のネットワーク構成の情報（「設計情報」と呼ぶ。）を記憶する機能（設計情報記憶手段）である。設計情報は、ネットワークシステムを構成する各スレーブ装置のプロファイル情報、スレーブ接続情報、アドレス情報などが記述されているデータである。ここで、プロファイル情報とは、スレーブ装置の機種を識別するための情報であって、例えば、スレーブ装置のプロダクトコード、ベンダＩＤ、リビジョン番号などを含んでいる。また、スレーブ接続情報とは、スレーブ装置の接続構成（トポロジ）を理解するための情報であって、例えば、スレーブ装置の接続先の装置とポートを特定する情報などを含んでいる。また、アドレス情報とは、スレーブ装置に割り当てられるノードアドレスの値を示す情報である。なお、記憶部５１には、このような設計情報の他、スレーブ装置の機種毎の固有情報が記述されたスレーブ情報ファイルも格納されている。スレーブ情報ファイルには、例えば、プロダクトコード、ベンダＩＤ、リビジョン番号、ポートの数、ポートの種別などの情報が含まれている。

図３（Ａ）は、記憶部５１に格納された設計情報の例を模式的に示している。この例では、６台のスレーブ装置の情報がポジションアドレス順に記述されている。１番目のスレーブ装置は、「プロダクトコード：ａ１、ベンダＩＤ：Ａ、リビジョン番号：００２（ａ１−Ａ−００２）」で識別される装置であり、装置「ＭＡＳＴＥＲ」（マスター装置）の「ＯＵＴ」ポートに接続され、ノードアドレス設定は「１」である。２番目のスレーブ装置は、「ａ３−Ａ−０００」で識別される装置であり、装置「ａ１−Ａ−００２」の「内部」ポートに接続され、ノードアドレス設定は「２」である。３番目以降のスレーブ装置についても、それぞれ、スレーブ装置の機種、接続先、ノードアドレスを特定する情報が記述されている。なお、ユーザ自身が設計情報を直接作成・編集することもできるが、本実施形態の設計支援装置５０では、ユーザがエディタのＧＵＩを使ってネットワーク構成を作成すると、図３（Ａ）のような設計情報が自動でエクスポートされる。

実構成情報生成部５２は、実機のネットワーク構成の情報（「実構成情報」と呼ぶ。）を生成する機能（実構成情報生成手段）である。上述した設計情報がユーザによって作成されたものであるのに対し、実構成情報は、実際のネットワークシステム１００においてマスター装置２００が各スレーブ装置３００から収集した情報に基づいて生成されるものである点で異なる。マスター装置２００によるスレーブ情報収集処理については後述する。図３（Ｂ）は、実構成情報生成部５２により生成された実構成情報の例を模式的に示している。実構成情報に含まれる情報の種類は設計情報に含まれるものと実質的に同じである。

比較部５３は、設計情報と実構成情報とを比較し、その一致点及び相違点を抽出する機
能（比較手段）である。画面生成出力部５４は、比較部５３による比較結果に基づいて、設計上のネットワーク構成と実機のネットワーク構成とをそれらの一致点及び相違点とともに示す比較画面を生成し、表示装置に出力する機能（出力手段）である。また、マージ処理部５５は、比較画面においてネットワーク構成の修正を行えるようにする機能（選択手段、修正手段）である。比較部５３、画面生成出力部５４、マージ処理部５５の動作については後述する。

（ネットワーク構成照合機能の動作）
次に、図４〜図９を参照して、ネットワーク構成照合機能の動作について詳しく説明する。

（１）スレーブ情報の収集
図４は、スレーブ情報収集処理（ネットワークスキャン処理）の流れを示すフローチャートである。

まず、マスター装置は、ネットワーク上に存在するスレーブ装置の数を確認する（ステップＳ１００）。例えば、マスター装置から送出されたデータ（初期値＝０）を各スレーブ装置でカウントアップし、結果をマスター装置に返送することで、スレーブ装置の総数を取得可能である。この処理はポジションアドレスモードで実行される。図２の例では、スレーブ数は「６」となる。

次に、マスター装置は、各々のスレーブ装置から、プロファイル情報とスレーブ接続情報を読み出す（ステップＳ１０１）。また、マスター装置は、各々のスレーブ装置から、スレーブ装置内に設定されているエイリアスを読み出す（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０１、Ｓ１０２の処理もポジションアドレスモードで実行される。

ステップＳ１０１、Ｓ１０２の処理をすべてのスレーブ装置に対して実行することで収集されたデータは、設計支援装置５０（管理装置）に送られる。そして、設計支援装置５０の実構成情報生成部５２は、これらのデータに基づいて、当該ネットワークシステムのネットワーク構成を表す実構成情報を作成する（ステップＳ１０３）。以上の処理によって、図３（Ｂ）に示すような実構成情報が得られる。なお、本実施形態では設計支援装置５０の実構成情報生成部５２にて実構成情報を作成するとしたが、マスター装置において実構成情報を作成し、実構成情報生成部５２はマスター装置からそのデータを受け取るだけでも構わない。

（２）ネットワーク構成の比較
図５は、設計支援装置５０の比較部５３によるネットワーク構成の比較処理の流れを示すフローチャートである。なおここでは、比較結果として、各スレーブ装置に対し「一致」、「移動」、「追加」、「削除」というフラグを付与する。それぞれのフラグの意味は次のとおりである。

・「一致」…機種、アドレス、接続先のすべてが一致している。
・「移動」…機種とアドレスは一致するが、接続先のみ相違している。
・「追加」…設計情報には含まれないが、実構成情報には含まれる。
・「削除」…設計情報には含まれるが、実構成情報には含まれない。

比較部５３は、実構成情報から、ｉ番目（０≦ｉ＜実構成情報のスレーブ数）のスレーブ装置（以下、単に「スレーブｉ」と呼ぶ。）の情報を読み込む（ステップＳ２００）。そして比較部５３は、設計情報から、ｊ番目（０≦ｊ＜設計情報のスレーブ数）のスレーブ装置（以下、単に「スレーブｊ」と呼ぶ。）の情報を順に読み込み（ステップＳ２０１
）、スレーブｉとスレーブｊの機種及びアドレスが一致しているか否かをチェックし（ステップＳ２０２）、続いて接続先の装置及びポートが一致しているか否かをチェックする（ステップＳ２０３）。

機種、アドレス、接続先のいずれも一致する組み合わせが発見された場合、比較部５３は、そのスレーブｉ，ｊに対し「一致」フラグを付与する（ステップＳ２０４）。機種とアドレスは一致するが、接続先のみ相違する組み合わせが発見された場合、比較部５３は、そのスレーブｉ，ｊに対し「移動」フラグを付与する（ステップＳ２０５）。スレーブｉと機種及びアドレスが一致するものが設計情報の中に見つからなかった場合は、比較部５３は、スレーブｉに対し「追加」フラグを付与する（ステップＳ２０６）。

ステップＳ２００〜Ｓ２０６の処理を実構成情報に含まれるすべてのスレーブ装置に対して行った後、比較部５３は、フラグがまだ付与されていないスレーブ装置が設計情報の中に存在するか否か調べ、フラグが付与されていないスレーブ装置に「削除」フラグを付与する（ステップＳ２０７）。

上記のように本実施形態では、ステップＳ２０２にてスレーブ装置の機種の異同を判断している。これにより、ネットワーク構成の異同をより厳密に評価できるようになり、設計情報の信頼性（実機との一致性）を保証することができる。

また本実施形態では、アドレスのみが違う場合も相違（「追加」又は「削除」）と判定する。その理由は、実機においてスレーブ装置に割り当てられるアドレスが設計時のものと異なっていると、通信相手先ノードを特定したメッセージ通信に不具合が生じ、スレーブ装置の監視、管理、制御などに支障がでるおそれがあるからである。上記のようにノードアドレスもチェックし、設計情報の信頼性（実機との一致性）をより高めておくことで、このようなアドレス違いによる不具合が未然に防止される。

また本実施形態では、ステップＳ２０３にて接続先（装置及びポート）の違いも判断している。その理由は、産業用ネットワークシステムにおいて、たとえ接続先の装置が同じでも接続先のポートが変わるだけで、マスター装置から送出されるデータの到達先や到達順が変化し、スレーブ装置の制御や同期に不具合が生じる場合があるからである。この点、一般的なコンピュータネットワークにおいては、ハブ装置のどのポートにノードを接続しようがトポロジ上の変化はなく、特段の不具合は発生しないのとは事情が異なる。

（３）比較画面の表示
図６は、設計支援装置５０の画面生成出力部５４により生成し出力される比較画面の一例である。
比較画面には、左側から順に、設計上のネットワーク構成の表示部１０、実機のネットワーク構成の表示部２０、比較結果の表示部３０が設けられている。

図６に示すように、表示部１０には、設計情報とスレーブ情報ファイルに基づき生成された、設計上のネットワーク構成のトポロジツリーがＧＵＩ表示される。トポロジツリーでは、マスター装置１１及びスレーブ装置１２ａ〜１２ｆなどのデバイスがそれぞれアイコン部品で表示され、各アイコン部品がケーブル若しくは内部バスを表すライン１３で結ばれている。このとき、ケーブル接続か内部バス接続かでライン１３の色や太さを異ならせてもよい。また、ハブ装置であるスレーブ装置１２ｂの場合は、分岐用のポートＸ１、Ｘ２もアイコン部品で表示するとよい。

トポロジツリーでは、１つの行につき１つのデバイスが表示されるように（すなわち、複数のデバイスが水平方向で重ならないように）、各アイコン部品が配置されている。そ
して、各行に、当該スレーブ装置に割り当てられたノードアドレスの値と、スレーブ装置のプロファイル情報とがテキスト表示されている。また、トポロジツリーにおいては、トポロジの階層が直感的に理解できるように、デイジーチェーン接続による直列的な関係にあるデバイスのアイコン部品は同じ列に配置し、内部バスや分岐ポートによってトポロジが分岐した場合には、列を変えて配置する。このような行及び列の配置の工夫により、ユーザがネットワークシステムにおけるスレーブ装置の親子関係、すなわち接続順序を容易に把握できるようにしている。

実機のネットワーク構成の表示部２０においても、表示部１０と同じように、実機のネットワーク構成のトポロジツリー（マスター装置２１、スレーブ装置２２ａ〜２２ｆ）がＧＵＩ表示される。このように、２つのトポロジツリーを並べて表示することで、ユーザは、設計上のネットワーク構成と実機のネットワーク構成の異同をグラフィカルに把握することができる。例えば図６の例では、スレーブ装置１２ｃとスレーブ装置２２ｅの部分で接続順序が相違していること、ノードアドレスに相違があることなどが見て取れる。

さらにユーザの理解を助けるため、比較画面の表示部３０には、比較部５３による比較結果も表示される。表示部３０を見れば、設計上のネットワーク構成と実機のネットワーク構成の間の一致点、相違点（追加／削除／移動）が一目で把握できる。

（４）設計情報の修正
設計支援装置５０のマージ処理部５５は、比較画面上でユーザによる設計情報の修正を可能にする機能である。本実施形態では、修正方法として大きく３つの操作方法が提供されている。

１つ目の方法は、比較結果の表示部３０、又は、設計上若しくは実機のネットワーク構成のトポロジツリーにおいて、修正したい部分を選択し、反映ボタン４０を押すというものである。図７は、スレーブ装置１２ｃ、１２ｄ、２２ｃに対応する部分を選択した状態を示している。この状態で反映ボタン４０を押すと、この選択した部分の内容に合わせてマージ処理部５５が設計情報を修正するとともに、その修正に応じて図８のように比較画面が更新される。図８を見ると、設計上のネットワーク構成において、スレーブ装置１２ｃが削除され、スレーブ装置１２ｄのノードアドレスがスレーブ装置２２ｃと同じ「３」になっていることが分かる。

２つ目の方法は、全反映ボタン４１を押すというものである。全反映４１を押すと、マージ処理部５５は、実機のネットワーク構成と完全同一となるように、設計情報を修正する。図９は、全反映した後の比較画面の例を示している。トポロジツリーが同じであり、比較結果もすべて「一致」を示していることが分かる。

３つ目の方法は、設計上のネットワーク構成のトポロジツリー上で、アイコン部品を追加、削除、入れ替え（ドラッグ＆ドロップ）することにより、スレーブ装置の機種や接続順序を修正したり、ノードアドレスを書き換えたりする方法である。もちろん、トポロジツリーやノードアドレスの修正に連動して、比較画面の表示内容は更新される。この方法によっても、ユーザは簡単に設計情報の修正作業を行うことができる。

以上述べたように、本実施形態の設計支援装置（ネットワーク構成照合機能）では、設計上のネットワーク構成と実機のネットワーク構成との比較が機械的に行われ、その結果が比較画面としてユーザに提示される。そして、その比較画面においては、設計上のネットワーク構成と実機のネットワーク構成との一致点及び相違点がグラフィカルに分かりやすく示される。したがって、ユーザとしては、ネットワーク構成の変更箇所を迅速かつ簡単に把握できると共に、設計情報を実機に合わせてどのように修正すべきかの判断も容易
となる。

また、上記のように、比較画面上で修正したい部分を選択するという簡単な操作でその修正内容が設計情報に反映されるため、ユーザとしては設計情報の修正作業を迅速かつ簡単に行うことができる。さらに、一部のみの修正を行うことも可能であるし、全部の一括修正も簡単に行うことができるため、設計情報の修正作業を効率的に行うことができる。しかも、修正に連動して比較画面が更新されるため、比較画面上でネットワーク構成の異同を確認しながら修正作業を進めることができ、高い操作性と作業効率が実現できる。

（変形例）
上記実施形態では、設計上のネットワーク構成と実機のネットワーク構成の異同を、「一致」、「移動」、「追加」、「削除」の４つの状態で評価したが、これは一例にすぎない。例えば、「一致」と「相違」で評価してもよいし、接続先の異同はチェックせず「一致」と「追加」と「削除」の３つで評価してもよい。もちろん、「アドレス変更」や「機種変更」というようにより詳細に異同を評価してもよい。

また上記実施形態で述べた比較画面や修正方法は一例にすぎない。例えば、設計上のネットワーク構成と実機のネットワーク構成の異同を表示する目的であれば、比較結果を表示するだけでも構わない。あるいは逆に、トポロジツリーの表示において一致点や相違点が一目で分かるように、例えば相違する部分のアイコン部品やその背景の色を変えたりするなどして、比較結果表示をトポロジツリーの中に取り込んでもよい。

５０：設計支援装置、５１：記憶部、５２：実構成情報生成部、５３：比較部、５４：画面生成出力部、５５：マージ処理部
１００：産業用ネットワークシステム、２００：マスター装置、３００：スレーブ装置、４００：ケーブル、５００：Ｉ／Ｏユニット、６００：管理装置、７００：ハブ装置
１０：設計上のネットワーク構成の表示部、１１：マスター装置のアイコン部品、１２ａ〜１２ｆ：スレーブ装置のアイコン部品、１３：ライン
２０：実機のネットワーク構成の表示部、２１：マスター装置のアイコン部品、２２ａ〜２２ｆ：スレーブ装置のアイコン部品
３０：比較結果の表示部、４０：反映ボタン、４１：全て反映ボタン

Claims (9)

1. マスター装置と複数のスレーブ装置とから構成されるネットワークシステムの設計支援装置であって、
   ユーザにより作成された設計上のネットワークシステムにおけるスレーブ装置の情報とトポロジの情報とを少なくとも含む設計情報を記憶する設計情報記憶手段と、
   実際のネットワークシステムにおいてマスター装置が各スレーブ装置から収集した情報に基づいて、実際のネットワークシステムにおけるスレーブ装置の情報とトポロジの情報とを少なくとも含む実構成情報を生成する実構成情報生成手段と、
   前記設計情報と前記実構成情報とを比較する比較手段と、
   前記比較手段の比較結果に基づいて、前記設計上のネットワークシステムの構成と前記実際のネットワークシステムの構成とをそれらの一致点及び相違点とともに示す比較画面を生成し、表示装置に出力する出力手段と、
   を有することを特徴とする設計支援装置。
2. 前記比較画面において、前記設計上のネットワークシステムと前記実際のネットワークシステムとの相違点に関わる構成のうちの少なくとも一部をユーザに選択させる選択手段と、
   前記選択手段によって選択された部分の構成が前記実際のネットワークシステムのものと同じになるように、前記設計情報を修正する修正手段と、
   をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置。
3. 前記出力手段は、前記修正手段による修正に応じて、前記設計上のネットワークシステムの修正後の構成と前記実際のネットワークシステムの構成との一致点及び相違点が示されるように前記比較画面を更新する
   ことを特徴とする請求項２に記載の設計支援装置。
4. 前記スレーブ装置の情報は、スレーブ装置の機種を識別する情報を含んでおり、
   前記比較手段は、前記設計情報と前記実構成情報の間で、スレーブ装置の機種が一致しているか否かを判断する
   ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の設計支援装置。
5. 前記スレーブ装置の情報は、スレーブ装置に割り当てられるアドレスを特定する情報を含んでおり、
   前記比較手段は、前記設計情報と前記実構成情報の間で、スレーブ装置に割り当てられるアドレスが一致しているか否かを判断する
   ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の設計支援装置。
6. 前記トポロジの情報は、スレーブ装置の接続先の装置及びポートを特定する情報を含んでおり、
   前記比較手段は、前記設計情報と前記実構成情報の間で、スレーブ装置の接続先の装置及びポートが一致しているか否かを判断する
   ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の設計支援装置。
7. マスター装置と複数のスレーブ装置とから構成されるネットワークシステムの設計支援を行うプログラムであって、
   コンピュータを、
   ユーザにより作成された設計上のネットワークシステムにおけるスレーブ装置の情報とトポロジの情報とを少なくとも含む設計情報を記憶する設計情報記憶手段、
   実際のネットワークシステムにおいてマスター装置が各スレーブ装置から収集した情報
   に基づいて、実際のネットワークシステムにおけるスレーブ装置の情報とトポロジの情報とを少なくとも含む実構成情報を生成する実構成情報生成手段、
   前記設計情報と前記実構成情報とを比較する比較手段、及び、
   前記比較手段の比較結果に基づいて、前記設計上のネットワークシステムの構成と前記実際のネットワークシステムの構成とをそれらの一致点及び相違点とともに示す比較画面を生成し、表示装置に出力する出力手段、
   として機能させることを特徴とするプログラム。
8. 請求項７に記載されたプログラムが記録されていることを特徴とするコンピュータ読取可能な記録媒体。
9. マスター装置と複数のスレーブ装置とから構成されるネットワークシステムの設計支援を行う設計支援方法であって、
   コンピュータが、
   ユーザにより作成された設計上のネットワークシステムにおけるスレーブ装置の情報とトポロジの情報とを少なくとも含む設計情報を記憶装置に記憶するステップ、
   実際のネットワークシステムにおいてマスター装置が各スレーブ装置から収集した情報に基づいて、実際のネットワークシステムにおけるスレーブ装置の情報とトポロジの情報とを少なくとも含む実構成情報を生成するステップ、
   前記設計情報と前記実構成情報とを比較するステップ、及び、
   比較結果に基づいて、前記設計上のネットワークシステムの構成と前記実際のネットワークシステムの構成とをそれらの一致点及び相違点とともに示す比較画面を生成し、表示装置に出力するステップ、
   を実行することを特徴とする設計支援方法。

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