JP2019159754A - 制御装置、制御システム、制御方法、および、制御プログラム - Google Patents

制御装置、制御システム、制御方法、および、制御プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2019159754A
JP2019159754A JP2018045135A JP2018045135A JP2019159754A JP 2019159754 A JP2019159754 A JP 2019159754A JP 2018045135 A JP2018045135 A JP 2018045135A JP 2018045135 A JP2018045135 A JP 2018045135A JP 2019159754 A JP2019159754 A JP 2019159754A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
propagation delay
delay time
slave device
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018045135A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6969455B2 (ja
Inventor
康史 山脇
Yasushi Yamawaki
康史 山脇
泰史 川口
Yasushi Kawaguchi
泰史 川口
康二郎 馬場
Kojiro Baba
康二郎 馬場
成憲 澤田
Shigenori Sawada
成憲 澤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP2018045135A priority Critical patent/JP6969455B2/ja
Priority to CN201980003963.8A priority patent/CN111033401B/zh
Priority to US16/639,741 priority patent/US11251990B2/en
Priority to PCT/JP2019/001745 priority patent/WO2019176287A1/ja
Priority to EP19768630.6A priority patent/EP3767413B1/en
Publication of JP2019159754A publication Critical patent/JP2019159754A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6969455B2 publication Critical patent/JP6969455B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/403—Bus networks with centralised control, e.g. polling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40169—Flexible bus arrangements
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/056—Programming the PLC
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/12—Discovery or management of network topologies
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0852—Delays
    • H04L43/0858—One way delays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/40—Network security protocols
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25006—Interface connected to fieldbus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)
  • Communication Control (AREA)

Abstract

【課題】サイクリックの同期制御を確実に実現できる制御周期を高速に設定できる技術を提供する。【解決手段】制御装置１０は、通信管理部１２０とユーザアプリケーション処理部１５０とを備える。ユーザアプリケーション処理部は、設定ツールで設定され、フィールドバスに接続された制御データの通信対象であるスレーブ装置を検出する。通信管理部は、制御データの制御周期に準じた通信管理を行う。通信管理部は、予め記憶されている通信対象のスレーブ装置毎の伝搬遅延時間を用いて、制御周期を決定する。【選択図】図３

Description

本発明は、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）等のフィールドバスシステムを用いて、所定周期で制御データを通信する技術に関する。
現在、ＦＡ（ファクトリー オートメーション）システムが多く実用化されている。ＦＡシステムは、例えば、特許文献１に示すように、制御装置と複数のスレーブ装置と備える。複数のスレーブ装置は、計測器、スイッチ、または、制御用ドライバ等であり、制御用ドライバには、制御対象機器が接続されている。
そして、例えば、制御装置と複数のスレーブ装置とは、フィールドバスシステムを用いて、制御データを通信する。この際、制御装置と複数のスレーブ装置とは、制御データを、予め設定された制御周期（サイクリック周期）に通信する。これにより、制御データの通信の定時性、リアルタイム性、および、高速通信を担保している。
そして、通常、制御周期は、制御装置に接続されたＰＣ等の設定ツールによって設定されている。この際、制御周期は、フィールドバスに接続される複数のスレーブ装置の数、トポロジーによって設定される。
特開２０１４−１４６０７０号公報
しかしながら、フィールドバスに接続されるスレーブ装置の伝搬遅延時間によっては、制御周期内に全てのスレーブ装置で処理を完了できず、制御周期に応じた同期制御を実現できなくなってしまうことがある。
したがって、本発明の目的は、サイクリックの同期制御を確実に実現できる制御周期を高速に設定できる技術を提供することにある。
本開示の一例によれば、制御装置は、ユーザアプリケーション処理部と通信管理部とを備える。ユーザアプリケーション処理部は、設定ツールで設定され、フィールドバスに接続された制御データの通信対象であるスレーブ装置を検出する。通信管理部は、制御データの制御周期に準じた通信管理を行う。通信管理部は、予め記憶されている通信対象のスレーブ装置毎の伝搬遅延時間を用いて、制御周期を決定する。
この構成では、制御装置は、起動時に伝搬遅延時間を計測しなくても、サイクリック制御が実現可能な制御周期等を設定できる。
本開示の一例によれば、通信管理部は、伝搬遅延時間を測定する伝搬遅延時間測定部を備える。
この構成では、制御装置自身で伝搬遅延時間を測定して記憶しておくことができる。
本開示の一例によれば、伝搬遅延時間は、スレーブ装置のタイプに関連付けして記憶されている。
この構成では、スレーブ装置の個体が異なっていても、同じタイプのスレーブ装置の伝搬遅延時間を利用して、サイクリック制御が実現可能な制御周期等を設定できる。
本開示の一例によれば、フィールドネットワークに接続されているスレーブ装置のそのものに対する情報が無くても、同じタイプのスレーブ装置の伝搬遅延時間を用いて、制御周期等の設定を精度良くできる。
この構成では、全てのスレーブ装置に対する伝搬遅延時間を記憶しておかずとも、伝搬遅延時間を設定できる。
本開示の一例によれば、制御装置は、通信管理部およびユーザアプリケーション処理部の動作制御を実行する制御部を備える。制御部は、制御データにおける送信用データの生成処理を基準として、ユーザアプリケーション処理部による送信データの生成処理、通信管理部による通信処理、ユーザアプリケーション処理部による受信データの解析処理の順に実行する。
この構成では、制御装置の動作順の一例を示しており、この動作順の時に、上述の伝搬遅延時間による制御エラーの影響が大きいので、上述の構成および処理が、より有効になる。
本開示の一例によれば、制御装置は、伝搬遅延時間を記憶する伝搬遅延時間記憶部を備える。
この構成では、制御装置が単体で伝搬遅延時間に基づく制御周期の設定を実現できる。
本開示の一例によれば、制御システムは、上述の制御装置と、情報系ネットワークを介して前記制御装置に接続されるデータベースと、を備える。伝搬遅延時間を記憶する伝搬遅延時間記憶部は、データベースに備えられている。
この構成では、制御装置が換わっても、新たに実測を行うことなく、伝搬遅延時間を確実に得られる。
本開示の一例によれば、制御システムは、上述の制御装置と、フィールドバスに接続されたスレーブ装置と、を備える。伝搬遅延時間を記憶する伝搬遅延時間記憶部は、スレーブ装置に備えられている。
この構成では、スレーブ装置の伝搬遅延時間は、それぞれのスレーブ装置から得られる。
この発明によれば、サイクリックの同期制御を確実に実現できる制御周期を高速に設定できる。
制御システムにおける装置の概略構成を示す図である。 制御装置のハードウェアの構成を示すブロック図である。 制御装置の機能ブロック図である。 伝搬遅延時間の記憶状態を示すイメージ図である。 制御装置が実行する制御のスケジューリングモデルの一例を示す図である。 スレーブ装置の伝搬遅延時間の測定および記憶処理を示すフローチャートである。 制御開始時の処理を示すフローチャートである。 伝搬遅延時間を外部に記憶しているときの制御開始時の処理を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態を、図を参照して説明する。
・適用例
まず、本発明の実施形態に係る制御装置の適用例について、図を用いて説明する。図３は、制御装置の機能ブロック図である。
図３に示すように、制御装置１０は、制御部１１０、通信管理部１２０、通信ドライバ１４０、伝搬遅延時間記憶部１３０、および、ユーザアプリケーション処理部１５０を備える。
通信管理部１２０は、制御周期決定部１２２、および、伝搬遅延時間測定部１２１を備える。通信管理部１２０は、通信ドライバ１４０に接続されている。通信ドライバ１４０は、フィールドネットワーク３０を介して、スレーブ装置２１１、スレーブ装置２１２、スレーブ装置２１３に接続されている。
この構成において、制御装置１０、スレーブ装置２１１、スレーブ装置２１２、および、スレーブ装置２１３は、フィールドネットワーク３０を介して、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）のフィールドバスシステムを用いて、制御データの通信を行う。
伝搬遅延時間記憶部１３０には、スレーブ装置２１１、スレーブ装置２１２、および、スレーブ装置２１３のそれぞれの伝搬遅延時間が記憶されている。
制御周期決定部１２２は、ユーザアプリケーション処理部１５０で解析した制御プログラムから、制御対象のスレーブ装置、すなわち、フィールドネットワーク３０に接続されているスレーブ装置２１１、スレーブ装置２１２、および、スレーブ装置２１３を検出する。
制御周期決定部１２２は、伝搬遅延時間記憶部１３０から、スレーブ装置２１１、スレーブ装置２１２、および、スレーブ装置２１３の伝搬遅延時間を取得し、これらの伝搬遅延時間に基づいて、サイクリックな同期制御が可能な時間長で制御周期を決定する。
これにより、制御装置１０は、起動時毎に伝搬遅延時間の計測を行うことなく、サイクリックな同期制御を実現可能な制御データの通信を実行できる。
・構成例
本発明の実施形態に係る制御装置、制御システム、制御方法、および、制御プログラムについて、図を参照して説明する。本実施形態では、制御システムとして、ＦＡ（ファクトリー オートメーション）システムを例に説明する。
図１は、制御システムにおける装置の概略構成を示す図である。図１に示すように、制御システム１は、制御装置１０、スレーブ装置２１１、スレーブ装置２１２、スレーブ装置２１３、フィールドネットワーク３０、情報通信用ネットワーク６０、パーソナルコンピュータ６１、および、データベース装置６２を備える。
（制御システム）
フィールドネットワーク３０は、例えば、ネットワーク規格として、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（イーサキャット）（登録商標）等に準じたネットワークである。なお、フィールドネットワーク３０は、これに限るものではなく、論理的にリングネットワークに接続したスレーブ装置に対して、コントローラが1個のフレームで全てのスレーブ装置宛にデータを送信し、且つ、スレーブ装置が受信フレームに対して「オンザフライ」を行いながら、時刻同期を実現するネットワークであればよい。
制御装置１０、スレーブ装置２１１、スレーブ装置２１２、および、スレーブ装置２１３は、フィールドネットワーク３０によって接続されている。
情報通信用ネットワーク６０は、例えば、ネットワーク規格として、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）に準じたネットワークである。制御装置１０、パーソナルコンピュータ６１、および、データベース装置６２は、情報通信用ネットワーク６０によって接続されている。
パーソナルコンピュータ６１には、制御プログラムの編集ツール等がインストールされている。パーソナルコンピュータ６１は、制御装置１０、スレーブ装置２１１、および、スレーブ装置２１２の制御プログラムの作成、編集、出力を行う。パーソナルコンピュータ６１は、制御プログラムを制御装置１０に出力する。この制御プログラムに、制御対象のスレーブ装置２１１、スレーブ装置２１２、および、スレーブ装置２１３と、各スレーブ装置に対する制御コマンド等が記述されている。
データベース装置６２は、例えば、制御装置１０から取得した各装置のログ等を記憶する。
制御装置１０は、具体的には、例えば、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｏｒｏｌｌｅｒ）によって実現される。制御装置１０は、フィールドネットワーク３０を介して制御データを通信する装置であれば、他の装置であってもよい。
制御装置１０は、例えば、パーソナルコンピュータ６１からの制御プログラムを用いて、フィールドネットワーク３０で通信する制御データを生成する。
スレーブ装置２１１、スレーブ装置２１２、および、スレーブ装置２１３は、具体的には、例えば、サーボドライバ、センサ等の計測器等によって実現される。なお、これらのスレーブ装置は、例えば、ロボット装置またはロボット装置に接続されるロボット制御装置であってもよい。
制御装置１０、スレーブ装置２１１、スレーブ装置２１２、および、スレーブ装置２１３は、後述する制御周期に準じて制御データを通信し、当該制御周期に基づく所定のタイミングに同期して、動作および処理を実行する。
（制御装置のハードウェア構成）
図２は、制御装置のハードウェアの構成を示すブロック図である。
図２に示すように、ハードウェアの構成として、制御装置１０は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、記憶媒体１０３、送受信部１０４、および、上位通信部１０５を備える。制御装置１０は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、記憶媒体１０３、送受信部１０４、および、上位通信部１０５は、データバス１００によって接続されている。
ＣＰＵ１０１は、記憶媒体に１０３に記憶されているシステムプログラム、および、ユーザアプリケーションプログラムをメモリ１０２に読み出して実行することで、後述の各機能ブロックの各処理を実現する。メモリ１０２は、例えば、ＤＲＡＭやＳＲＡＭ等の揮発性記憶素子によって実現される。また、記憶媒体１０３は、例えば、磁気記憶媒体、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体によって実現される。
送受信部１０４は、制御装置１０におけるフィールドネットワーク３０のインターフェースであり、サイクリック周期に準じた制御データの送受信（通信）を実行する。
上位通信部１０５は、制御装置１０における情報通信用ネットワーク６０のインターフェースであり、上述の上位システムの各装置（パーソナルコンピュータ６１、データベース装置６２等）との間の通信を実行する。
（制御装置の機能ブロック）
図３は、制御装置の機能ブロック図である。
図３に示すように、制御装置１０は、制御部１１０、通信管理部１２０、伝搬遅延時間記憶部１３０、通信ドライバ１４０、および、ユーザアプリケーション処理部１５０を備える。
制御部１１０は、制御装置１０の全体の動作（処理）のスケジューリング等を行い、通信管理部１２０の動作制御、ユーザアプリケーション処理部１５０の動作制御を行う。
通信管理部１２０は、制御データの通信のスケジューリングを実行する。また、通信管理部１２０は、伝搬遅延時間測定部１２１、および、制御周期決定部１２２を有する。
伝搬遅延時間測定部１２１は、既知の伝搬遅延の測定方法を用いて、スレーブ装置毎に伝搬遅延時間を測定する。伝搬遅延時間測定部１２１は、測定した伝搬遅延時間を、伝搬遅延時間記憶部１３０に記憶する。
伝搬遅延時間記憶部１３０は、スレーブ装置毎の伝搬遅延時間を記憶する。図４は、伝搬遅延時間の記憶状態を示すイメージ図である。図４に示すように、伝搬遅延時間記憶部１３０には、スレーブ装置に対して伝搬遅延時間が関連付けして記憶されている。この際、伝搬遅延時間は、行きの伝搬遅延時間と帰りの伝搬遅延時間とがある。行きの伝搬遅延時間とは、制御装置１０側からの制御データを受信して、末端側のスレーブ装置に送信する際の伝搬遅延時間である。帰りの伝搬遅延時間とは、末端側のスレーブ装置から制御データを受信して、制御装置１０側に送信する際の伝搬遅延時間である。
また、伝搬遅延時間記憶部１３０には、スレーブ装置のタイプも関連付けして記憶されている。
なお、伝搬遅延時間の測定および記憶は、予め実行されている。
制御周期決定部１２２は、伝搬遅延時間記憶部１３０に記憶されているスレーブ装置毎の伝搬遅延時間から、制御周期を決定する。通信管理部１２０は、この制御周期を用いて、制御データの通信のスケジューリングを実行する。
通信ドライバ１４０は、送受信部１０４の制御を実行し、サイクリック周期に準じて、制御データを、フィールドネットワーク３０を介して通信する。
ユーザアプリケーション処理部１５０は、上述のユーザアプリケーションプログラムを実行する。この際、ユーザアプリケーション処理部１５０は、ユーザアプリケーションプログラムで指定されている制御対象のスレーブ装置の情報を取得する。
このような構成において、
制御装置１０は、次に示すように、制御周期Ｔｃｙｃを決定し、制御データの通信を実行する。図５は、制御装置が実行する制御のスケジューリングモデルの一例を示す図である。この処理は、制御部１１０によって制御される。
制御装置１０は、制御周期Ｔｃｙｃの開始タイミングから所定の余裕時間を空けて、ＯＵＴ処理を実行する。ＯＵＴ処理とは、スレーブ装置２１１、スレーブ装置２１２、および、スレーブ装置２１３に出力する制御データ、すなわち、フィールドネットワーク３０に出力する制御データの生成する処理である。
制御装置１０は、ＯＵＴ処理の後、ＩＯ処理を実行する。ＩＯ処理とは、制御装置１０から制御データを送信して、全てのスレーブ装置２１１、スレーブ装置２１２、および、スレーブ装置２１３を介して、当該制御データを受信する処理である。この制御データには、同期タイミングｔｔｘｃが記載されており、スレーブ装置２１１、スレーブ装置２１２、および、スレーブ装置２１３は、この同期タイミングｔｔｘｃを基準にして、予め設定した所定時間後にスレーブ処理を実行する。これにより、フィールドネットワーク３０に接続されるスレーブ装置２１１、スレーブ装置２１２、および、スレーブ装置２１３は、同期して処理を実行できる。
制御装置１０は、ＩＯ処理の後、ＩＮ処理を実行する。ＩＮ処理とは、スレーブ装置２１１、スレーブ装置２１２、および、スレーブ装置２１３を経由して返ってきた制御データを解析し、必要なデータを取得する処理である。
制御装置１０は、ＩＮ処理後に所定の余裕時間を設定し、次の制御周期に入る。
このような処理において、ＩＯ処理が長くなると、制御周期Ｔｃｙｃによっては、ＩＮ処理を終了できないまま、次の制御周期に入ってしまう虞がある。
したがって、制御装置１０（制御周期決定部１２２）は、制御の開始時に、次に示す方法で、制御周期Ｔｃｙｃを決定する。
制御周期決定部１２２は、ユーザアプリケーション処理部１５０から、制御対象のスレーブ装置の情報を取得する。この場合、制御対象のスレーブ装置が、スレーブ装置２１１、スレーブ装置２１２、および、スレーブ装置２１３であることを取得する。
制御周期決定部１２２は、制御対象のスレーブ装置の伝搬遅延時間を、伝搬遅延時間記憶部１３０から読み出す。この際、対象のスレーブ装置の伝搬遅延時間が伝搬遅延時間記憶部１３０に記憶されていなければ、制御周期決定部１２２は、一致するタイプのスレーブ装置の伝搬遅延時間を、伝搬遅延時間記憶部１３０から読み出す。
制御周期決定部１２２は、取得したスレーブ装置と伝搬遅延時間から、制御装置１０が全ての処理を実行でき、全てのスレーブ装置が処理を終了できる時間を算出し、制御周期Ｔｃｙｃとして決定する。
このように制御周期Ｔｃｙｃを決定することによって、同期を確実に実現しながら、制御を継続的に実行できる。
また、この構成および処理を用いることによって、制御の開始時に、毎回、伝搬遅延時間の測定を行わなくてもよい。したがって、制御装置１０は、起動後に素早く制御を開始できる。
また、この構成および処理では、対象のスレーブ装置の伝搬遅延時間が伝搬遅延時間記憶部１３０に記憶されていなくても、制御装置１０は、制御周期Ｔｃｙｃを正確に設定できる。
なお、上述の説明では、制御装置１０を複数の機能ブロックに分けて、処理を実行する態様を示した。しかしながら、制御装置１０を、演算処理装置と、当該演算処理装置で実行されるプログラムによって実現し、上述の各処理を実行してもよい。
（伝搬遅延時間の測定、記憶）
図６は、スレーブ装置の伝搬遅延時間の測定および記憶処理を示すフローチャートである。図６に示すように、制御装置１０は、伝搬遅延時間の測定を行う（Ｓ１１）。伝搬遅延時間の測定は、既知の方法を用いることができる。概略的には、制御装置１０は、伝搬遅延時間の測定用のパケットを、フィールドネットワーク３０へ送出する。各スレーブ装置は、行きの伝搬方向においては、パケットの送出時刻を示すタイムスタンプを発生し、パケットに格納する。さらに、各スレーブ装置は、帰りの伝搬方向においては、パケットの受信時刻を示すタイムスタンプを発生し、パケットに格納する。制御装置１０は、このパケットを受信して、各スレーブ装置の送出時刻の差、および、各スレーブ装置の受信時刻の差から、行きの伝搬遅延時間、および、帰りの伝搬遅延時間を測定する。
制御装置１０は、スレーブ装置単位の伝搬遅延時間を記憶する（Ｓ１２）。この際、制御装置は、スレーブ装置のタイプを取得し、当該タイプも関連づけして記憶しておくとよい。
（制御開始時の処理）
図７は、制御開始時の処理を示すフローチャートである。図７に示すように、制御装置１０は、起動すると（Ｓ２１）、設定ファイル（ユーザアプリケーションプログラム）から、制御対象のスレーブ装置の情報を取得する（Ｓ２２）。
制御装置１０は、スレーブ装置単位での伝搬遅延時間を読み出す（Ｓ２３）。制御装置１０は、取得した伝搬遅延時間から、制御周期Ｔｃｙｃを決定する（Ｓ２４）。制御装置１０は、設定した制御周期Ｔｃｙｃを用いて、サイクリック制御を開始する（Ｓ２５）。
なお、上述の説明では、伝搬遅延時間は、制御装置に記憶されている。しかしながら、伝搬遅延時間は、必ずしも制御装置に記憶されていなければならないわけではなく、データベース装置６２、または、各スレーブ装置に記憶されていてもよい。この場合、制御装置１０は、図８に示す処理を実行すればよい。
図８は、伝搬遅延時間を外部に記憶しているときの制御開始時の処理を示すフローチャートである。図８に示すように、制御装置１０は、起動すると（Ｓ３１）、設定ファイル（ユーザアプリケーションプログラム）から、制御対象のスレーブ装置の情報を取得する（Ｓ３２）。
制御装置１０は、スレーブ装置単位での伝搬遅延時間を、外部から取得する（Ｓ３３）。例えば、制御装置１０は、データベース装置６２に伝搬遅延時間が記憶されていれば、情報通信用ネットワーク６０を介して、伝搬遅延時間を取得する。また、制御装置１０は、各スレーブ装置に伝搬遅延時間が記憶されていれば、フィールドネットワーク３０を介して、伝搬遅延時間を取得する。
制御装置１０は、取得した伝搬遅延時間から、制御周期Ｔｃｙｃを決定する（Ｓ３４）。制御装置１０は、設定した制御周期Ｔｃｙｃを用いて、サイクリック制御を開始する（Ｓ３５）。
１０：制御装置
３０：フィールドネットワーク
６０：情報通信用ネットワーク
６１：パーソナルコンピュータ
６２：データベース装置
１００：データバス
１０１：ＣＰＵ
１０２：メモリ
１０３：記憶媒体
１０４：送受信部
１０５：上位通信部
１１０：制御部
１２０：通信管理部
１２１：伝搬遅延時間測定部
１２２：制御周期決定部
１３０：伝搬遅延時間記憶部
１４０：通信ドライバ
１５０：ユーザアプリケーション処理部
２１１、２１２、２１３：スレーブ装置

Claims (9)

  1. 設定ツールで設定され、フィールドバスに接続された制御データの通信対象であるスレーブ装置を検出するユーザアプリケーション処理部と、
    前記制御データの制御周期に準じた通信管理を行う通信管理部と、を備え、
    前記通信管理部は、
    予め記憶されている前記通信対象のスレーブ装置毎の伝搬遅延時間を用いて、前記制御周期を決定する制御周期決定部を、備える、
    制御装置。
  2. 前記通信管理部は、
    前記伝搬遅延時間を測定する伝搬遅延時間測定部を備える、
    請求項１に記載の制御装置。
  3. 前記伝搬遅延時間は、前記スレーブ装置のタイプに関連付けして記憶されている、
    請求項２に記載の制御装置。
  4. 前記通信管理部、および、ユーザアプリケーション処理部の動作制御を行う制御部を備え、
    前記制御部は、前記ユーザアプリケーション処理部による前記制御データにおける送信データの生成処理を基準として、前記ユーザアプリケーション処理部による前記送信用データの生成処理、前記通信管理部による前記通信処理、前記ユーザアプリケーション処理部による前記制御データにおける受信データの解析処理の順に実行する、
    請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の制御装置。
  5. 前記伝搬遅延時間を記憶する伝搬遅延時間記憶部を備える、
    請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の制御装置。
  6. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の制御装置と、
    情報系ネットワークを介して前記制御装置に接続されるデータベースと、を備え、
    前記伝搬遅延時間を記憶する伝搬遅延時間記憶部は、前記データベースに備えられている、
    制御システム。
  7. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の制御装置と、
    前記フィールドバスに接続された前記スレーブ装置と、を備え、
    前記伝搬遅延時間を記憶する伝搬遅延時間記憶部は、前記スレーブ装置に備えられている、
    制御システム。
  8. 設定ツールで設定され、フィールドバスに接続された制御データの通信対象であるスレーブ装置を検出する処理と、
    前記制御データの制御周期に準じた通信管理を行う処理と、を有し、
    前記通信管理を行う処理は、
    予め記憶されている前記通信対象のスレーブ装置毎の伝搬遅延時間を用いて、前記制御周期を決定する、
    制御方法。
  9. 設定ツールで設定され、フィールドバスに接続された制御データの通信対象であるスレーブ装置を検出する処理と、
    前記制御データの制御周期に準じた通信管理を行う処理と、を有し、
    前記通信管理を行う処理にて、
    予め記憶されている前記通信対象のスレーブ装置毎の伝搬遅延時間を用いて、前記制御周期を決定する処理を、
    演算処理装置に実行させる、制御プログラム。
JP2018045135A 2018-03-13 2018-03-13 制御装置、制御システム、制御方法、および、制御プログラム Active JP6969455B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018045135A JP6969455B2 (ja) 2018-03-13 2018-03-13 制御装置、制御システム、制御方法、および、制御プログラム
CN201980003963.8A CN111033401B (zh) 2018-03-13 2019-01-22 控制装置、控制系统、控制方法以及控制程序的记忆媒体
US16/639,741 US11251990B2 (en) 2018-03-13 2019-01-22 Control device, control system, control method, and non-transitory storage medium storing control program
PCT/JP2019/001745 WO2019176287A1 (ja) 2018-03-13 2019-01-22 制御装置、制御システム、制御方法、および、制御プログラム
EP19768630.6A EP3767413B1 (en) 2018-03-13 2019-01-22 Control device, control system, control method, and control program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018045135A JP6969455B2 (ja) 2018-03-13 2018-03-13 制御装置、制御システム、制御方法、および、制御プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019159754A true JP2019159754A (ja) 2019-09-19
JP6969455B2 JP6969455B2 (ja) 2021-11-24

Family

ID=67906574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018045135A Active JP6969455B2 (ja) 2018-03-13 2018-03-13 制御装置、制御システム、制御方法、および、制御プログラム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11251990B2 (ja)
EP (1) EP3767413B1 (ja)
JP (1) JP6969455B2 (ja)
CN (1) CN111033401B (ja)
WO (1) WO2019176287A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022149291A1 (ja) * 2021-01-08 2022-07-14 オムロン株式会社 コントローラ、設定装置、制御方法およびプログラム

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11969890B2 (en) * 2021-03-26 2024-04-30 Ubtech Robotics Corp Ltd Control method and control system using the same

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0452905A (ja) * 1990-06-20 1992-02-20 Sharp Corp プログラマブルコントローラ
JP2012060207A (ja) * 2010-09-06 2012-03-22 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd 通信制御装置及び通信・制御システム
JP2014120684A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Fujitsu Ltd 電子機器及びヒンジ機構
JP2014146070A (ja) * 2013-01-25 2014-08-14 Omron Corp 制御装置、制御方法、およびプログラム
US20140233372A1 (en) * 2011-11-04 2014-08-21 Freescale Semiconductor, Inc. Real-time distributed network module, real-time distributed network and method therefor
JP2015176191A (ja) * 2014-03-13 2015-10-05 オムロン株式会社 コントローラ
JP2019159753A (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 オムロン株式会社 制御装置、制御方法、および、制御プログラム

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4685947A (en) * 1985-09-12 1987-08-11 Emhart Industries, Inc. Glassware forming apparatus with distributed control and method of operation
JP3090071B2 (ja) * 1996-11-29 2000-09-18 オムロン株式会社 制御装置
JP4097891B2 (ja) * 2000-11-27 2008-06-11 三菱電機株式会社 Ｉｅｅｅ１３９４を用いた同期システム
US7024257B2 (en) 2001-02-09 2006-04-04 Motion Engineering, Inc. System for motion control, method of using the system for motion control, and computer-readable instructions for use with the system for motion control
KR100455030B1 (ko) 2001-07-16 2004-11-12 홍승호 프로피버스에서 실시간 데이터 전송을 위한 대역폭 할당방법
JP2004297759A (ja) * 2003-03-11 2004-10-21 Seiko Epson Corp 無線通信ネットワークシステムにおける接続認証
JP5188170B2 (ja) * 2007-12-21 2013-04-24 株式会社日立製作所 ネットワークシステム及びｏｌｔ
CA2638858C (en) * 2008-05-22 2014-10-07 Redwood Technologies Inc. Method and apparatus for telecommunication expense management
JP2010170536A (ja) * 2008-12-26 2010-08-05 Omron Corp プログラマブル・コントローラ
JP2011191874A (ja) 2010-03-12 2011-09-29 Koyo Electronics Ind Co Ltd データ信号送受信方法
WO2012114436A1 (ja) * 2011-02-21 2012-08-30 三菱電機株式会社 通信装置および通信方法
EP2657797B1 (de) * 2012-04-27 2017-01-18 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines redundanten Automatisierungssystems
EP2667269B1 (de) * 2012-05-25 2014-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines redundanten Automatisierungssystems
US9621483B2 (en) * 2012-07-02 2017-04-11 Nxp Usa, Inc. Ethercat packet forwarding with distributed clocking
US9952995B2 (en) * 2012-11-27 2018-04-24 Nxp Usa, Inc. Redundant packet forwarding system
JP6094196B2 (ja) 2012-12-14 2017-03-15 オムロン株式会社 情報処理装置、情報処理プログラムおよび情報処理方法
KR101466501B1 (ko) 2013-08-29 2014-11-28 엘에스산전 주식회사 네트워크 트래픽 제어 장치
EP2857913B1 (de) * 2013-10-01 2019-04-24 Siemens Aktiengesellschaft Redundantes Automatisierungssystem
US10437212B2 (en) * 2015-04-28 2019-10-08 Schneider Electric Systems Usa, Inc. Distributed computing in a process control environment
EP3166258B1 (en) * 2015-11-09 2019-01-02 Airbus Operations GmbH System and method for configuring a network for an aircraft or spacecraft
KR101748272B1 (ko) * 2015-12-10 2017-06-27 현대자동차주식회사 차량에서의 대용량 진단 통신 제어 방법 및 장치
CN105391089B (zh) * 2015-12-21 2018-06-26 中国西电电气股份有限公司 一种逆变器的并联控制方法和电路
US9965410B2 (en) * 2016-01-21 2018-05-08 Qualcomm Incorporated Priority-based data communication over multiple communication buses
JP6551259B2 (ja) * 2016-02-26 2019-07-31 オムロン株式会社 マスタ装置、スレーブ装置、エラー監視システム、マスタ装置の制御方法、および制御プログラム
US11716388B2 (en) * 2016-03-21 2023-08-01 Transportation Ip Holdings, Llc Vehicle control system
US10484119B2 (en) * 2016-09-23 2019-11-19 Texas Instruments Incorporated Open real-time ethernet protocol
JP6399136B1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-03 オムロン株式会社 制御装置、制御プログラム、および制御システム
WO2019003322A1 (ja) * 2017-06-27 2019-01-03 三菱電機株式会社 管理装置、通信システム、管理方法及び管理プログラム
EP3725112A1 (en) * 2017-12-12 2020-10-21 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) Flow control in wireless communication systems
JP6523497B1 (ja) * 2018-01-17 2019-06-05 三菱電機株式会社 マスタ制御装置およびこれを用いた同期通信システム
US10812251B2 (en) * 2018-12-18 2020-10-20 Simmonds Precision Products, Inc. Distributed time synchronization protocol for an asynchronous communication system
US10671558B1 (en) * 2018-12-18 2020-06-02 Simmonds Precision Products, Inc. Distributed time synchronization protocol for an asynchronous communication system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0452905A (ja) * 1990-06-20 1992-02-20 Sharp Corp プログラマブルコントローラ
JP2012060207A (ja) * 2010-09-06 2012-03-22 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd 通信制御装置及び通信・制御システム
US20140233372A1 (en) * 2011-11-04 2014-08-21 Freescale Semiconductor, Inc. Real-time distributed network module, real-time distributed network and method therefor
JP2014120684A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Fujitsu Ltd 電子機器及びヒンジ機構
JP2014146070A (ja) * 2013-01-25 2014-08-14 Omron Corp 制御装置、制御方法、およびプログラム
JP2015176191A (ja) * 2014-03-13 2015-10-05 オムロン株式会社 コントローラ
JP2019159753A (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 オムロン株式会社 制御装置、制御方法、および、制御プログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022149291A1 (ja) * 2021-01-08 2022-07-14 オムロン株式会社 コントローラ、設定装置、制御方法およびプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
EP3767413A4 (en) 2021-11-10
EP3767413B1 (en) 2023-07-19
US11251990B2 (en) 2022-02-15
CN111033401A (zh) 2020-04-17
US20200186385A1 (en) 2020-06-11
WO2019176287A1 (ja) 2019-09-19
EP3767413A1 (en) 2021-01-20
JP6969455B2 (ja) 2021-11-24
CN111033401B (zh) 2023-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10908579B2 (en) Controller, control program, and control system
JP4276435B2 (ja) 分散した入力／出力機能ユニットを有する同期クロックド通信システムおよびこのようなシステムに分散した入力／出力機能ユニットを統合するための方法
JP2020508227A (ja) 工作機械装置
CN106020008A (zh) 控制装置
WO2019176287A1 (ja) 制御装置、制御システム、制御方法、および、制御プログラム
JP6528807B2 (ja) 制御システム、制御装置、結合方法およびプログラム
KR101492910B1 (ko) 이더캣 기반의 분산 시계 동기화를 위한 방법 및 시스템
US20210181709A1 (en) Data collection system and motor controller
KR20170135384A (ko) 이더캣 기반의 분산 시계 동기화를 위한 장치, 이를 위한 방법 및 이 방법이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체
WO2018070190A1 (ja) 演算装置および制御システム
US20220286267A1 (en) Control system, information processing device, and non-transitory computer readable medium
JP7066080B1 (ja) 通信制御装置、通信制御方法及びプログラム
US20120245712A1 (en) Motion control system
US11092945B2 (en) Control device, control method, and non-transitory storage medium storing control program
EP3869745B1 (en) Production system, communication method, and program
JP2019159868A (ja) 制御システム、制御装置および表示装置
US11640150B2 (en) Communication system, communication method, and information storage medium
JP6386513B2 (ja) 測定システム
JP2020088479A (ja) 制御システムおよび制御装置
JP6653088B1 (ja) 産業機器のデータ収集システム及びモータ制御装置
JP7230989B2 (ja) 通信システム、通信方法、及びプログラム
Ferenczi et al. Reaction time measurement of non-synchronized Industrial Ethernet IO device
Schoeberlein et al. Data Management System for Drive-based Smart Data Services
Saey et al. Networked sensing architecture using oversampling techniques in PROFINET IRT devices and isochronous mode processing: proof-of-principle and signal reconstruction at IO Controller side
JP2012226475A (ja) モータ制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200303

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210112

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210304

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210928

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211011

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6969455

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150