JP2021051652A - 制御システム、情報処理装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】伝送経路の長さを示す指標を考慮して時刻同期のための基準タイマを決定する。【解決手段】複数の転送機器が有するタイマのうちから、基準タイマを決定するタイマ決定手段は、各複数の転送機器について、データが当該転送機器から末端機器に到達するまでに経由するネットワーク上の経路の長さを示す経路指標を取得し、複数の転送機器のうち、末端機器に到達するまでの経路が所定長さを示す経路指標を有する１つ以上の転送機器のタイマのうちから、基準タイマを決定する。【選択図】図１

Description

本発明は、機器が互いに時刻同期する制御システム、情報処理装置およびプログラムに関する。

様々な生産現場において、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）などの制御装置を用いたＦＡ（ファクトリオートメーション）技術が広く普及している。このような制御装置は、互いに時刻同期した複数の機器の間でネットワークを介してデータを送受信し、データによって複数の機器を制御することにより、複数の機器を連携して制御する。

装置間の時刻同期に関して、例えば、特許文献１（特開２０１６−１５２４８９号公報）は、基準時刻を有する複数のマスタ装置と時刻情報を含む時刻同期パケットを送受信してスレーブ装置の時刻を同期させる時刻同期方法を開示する、具体的には、スレーブ装置は、時刻同期パケットの時刻情報に基づいて複数のマスタ装置毎に計算されるオフセットを蓄積し、蓄積されたオフセットから複数のマスタ装置毎の時刻品質の状態を示す評価値を測定し、複数のマスタ装置毎の評価値を比較して評価値が示す時刻品質の状態が高い方のマスタ装置の時刻情報に切り替える。

特開２０１６−１５２４８９号公報

ＦＡシステムでは、複数の制御対象が、時刻同期に基づく制御周期に従い転送される制御データに従い動作するので、制御対象間で高い時刻同期精度が要求される。その一方で、ＦＡシステムの大規模化に伴い、ネットワークを介したデータ伝送の経路は長くなる傾向にある。このことから、制御対象によってはマスタ装置との間の経路途中に配置された他の機器における時刻情報の滞留時間などを含む通信遅延によって、制御対象間で時刻同期の精度がばらつく可能性がある。したがって、ＦＡシステムでは、上記の要求を満たすために、制御対象までの伝送経路における伝送経路の長さ（通信遅延）を考慮して時刻同期の基準タイマを決定することが望まれる。

しかしながら、特許文献１は、ＦＡシステムにおける時刻同期を提案していない。また、特許文献１は、伝送経路における時刻品質の状態を考慮しているものの、マスタ装置の基準時刻の精度を優先してマスタを選択しているために、ＦＡシステムにおける上記の要望に応えることはできない。

本開示は、ＦＡシステムにおいて、伝送経路の長さを示す指標を考慮して時刻同期のための基準タイマを決定する制御システム、情報処理装置およびプログラムを提供することである。

この開示にかかる制御システムは、ＦＡのネットワークに接続される複数の機器を備える制御システムであって、複数の機器は、それぞれ、時間を管理するタイマを有し、複数の機器のタイマは、基準時間を管理する基準タイマに時刻同期し、複数の機器は、ネットワークの末端に接続される１つ以上の末端機器と、制御に関連したデータを１つ以上の末端機器に転送する複数の転送機器と、を備え、複数の転送機器が有するタイマのうちから、基準タイマを決定するタイマ決定手段を備え、タイマ決定手段は、各複数の転送機器について、データが当該転送機器から１つ以上の末端機器に到達するまでに経由するネットワーク上の経路の長さを示す経路指標を取得する経路指標取得手段を有し、１つ以上の末端機器に到達するまでの経路が所定長さを示す経路指標を有する１つ以上の転送機器のタイマのうちから、基準タイマを決定する。

この開示によれば、ＦＡシステムにおいて、末端機器にまでデータを転送する経路の長さを示す指標を考慮して時刻同期のための基準タイマを決定することができる。

上述の開示では、時刻同期において、基準タイマの時間情報が対象機器に転送されて、経路の所定長さは、対象機器への時間情報の転送にかかる通信遅延を一定に保証可能な長さを含む。

この開示によれば、基準タイマを決定するための１つ以上の候補を選択するために参照される経路の所定長さを、対象機器への時間情報の転送にかかる通信遅延を一定に保証可能な長さにすることができる。

上述の開示において、複数の転送機器は、時刻同期に基づく周期で制御演算を実行し、演算結果である制御に関するデータをネットワークに転送する１つ以上のコントローラを含み、１つ以上の末端機器は、１つ以上のコントローラのうち、周期が最短であるコントローラから転送される制御に関するデータを用いて制御対象を制御する機器を含む。

この開示によれば、末端機器が制御対象を制御するために用いるデータを最短の周期で算出するコントローラを含む複数の転送機器が有するタイマを、基準タイマの候補とすることができる。

上述の開示において、制御対象は、制御に関するデータに従い挙動が制御されるモーション制御対象を含む。

この開示によれば、末端機器のモーション制御対象を制御するために用いるデータを最短の周期で算出するコントローラを含む複数の転送機器が有するタイマを、基準タイマの候補とすることができる。

上述の開示において、タイマ決定手段は、さらに、タイマの時間の精度と当該タイマを有する転送機器の経路指標とから、時刻同期の精度を示す指標を算出する精度指標算出手段と、１つ以上の末端機器に到達するまでの経路が所定長さを示す経路指標を有する１つ以上の転送機器のタイマのうちから、基準タイマを決定するための１つ以上の候補を選択する候補選択手段と、を有し、候補として選択された１つ以上のタイマのうちから、選択された各タイマの精度指標に基づき基準タイマを決定する。

この開示によれば、基準タイマの候補となる候補タイマを決定する場合に、その候補を決定するために用いる指標を、各タイマの時間の精度と当該タイマを有する転送機器の経路指標とから算出することができる。

上述の開示において、候補選択手段は、さらに、経路指標が所定長さの経路を示す１つ以上の転送機器に含まれる１つ以上のコントローラのうち、周期が最短であるコントローラを特定し、特定された当該コントローラと、当該コントローラからのデータが１つ以上の末端機器に到達するまでに経由する１つ以上の転送機器とが有するタイマを、基準タイマを決定するための１つ以上の候補として選択する。

この開示によれば、末端機器が制御対象を制御するために用いるデータを最短の周期で算出するコントローラと、当該データを末端機器にまで転送する転送機器とが有するタイマのうちから、基準タイマを決定することができる。

上述の開示において、タイマ決定手段は、さらに、タイマの時間の精度と当該タイマを有する転送機器の経路指標とから、時刻同期の精度を示す指標を算出する精度指標算出手段を有し、複数の転送機器が有するタイマのうちから、各タイマの精度指標に基づき基準タイマを決定する。

この開示によれば、基準タイマを決定するために用いる指標として、各タイマの時間の精度と当該タイマを有する転送機器の経路指標とから算出した指標を用いることができる。

上述の開示において、複数の転送機器のうちから、各転送機器が有するプログラム実行にかかるリソースの余裕を示す情報に基づき１の転送機器を選択する手段を、さらに備え、選択された１の転送機器が、タイマ決定手段を有する。

この開示によれば、制御システムが備える転送機器のうち、タイマ決定手段を実施可能なリソースを有する転送機器に、当該タイマ決定手段を実施させることができる。

この開示にかかる情報処理装置は、ＦＡのネットワークに接続される複数の機器を備える制御システムに接続可能な情報処理装置であって、複数の機器は、それぞれ、時間を管理するタイマを有し、複数の機器のタイマは、基準時間を管理する基準タイマに時刻同期し、複数の機器は、ネットワークの末端に接続される１つ以上の末端機器と、制御に関連したデータを１つ以上の末端機器に転送する複数の転送機器と、を備え、情報処理装置は、複数の転送機器が有するタイマのうちから、基準タイマを決定するタイマ決定手段を備え、タイマ決定手段は、各複数の転送機器について、データが当該転送機器から１つ以上の末端機器に到達するまでに経由するネットワーク上の経路の長さを示す経路指標を取得する経路指標取得手段と、経路指標が１つ以上の末端機器に到達するまでの経路が所定長さを示す１つ以上の転送機器のタイマのうちから、基準タイマを決定するための１つ以上の候補を選択する候補選択手段と、を有する。

この開示によれば、ＦＡシステムにおいて、末端機器にまでデータを転送する経路の長さを示す指標を考慮して時刻同期のための基準タイマを決定することができる。

この開示にかかるプログラムは、ＦＡのネットワークに接続される複数の機器を備える制御システムに対する設定方法をコンピュータに実行させるプログラムである。複数の機器は、それぞれ、時間を管理するタイマを有し、複数の機器のタイマは、基準時間を管理する基準タイマに時刻同期し、複数の機器は、ネットワークの末端に接続される１つ以上の末端機器と、制御に関連したデータを１つ以上の末端機器に転送する複数の転送機器と、を備え、設定方法は、複数の転送機器が有するタイマのうちから、基準タイマを決定するステップを備え、基準タイマを決定するステップは、各複数の転送機器について、データが当該転送機器から１つ以上の末端機器に到達するまでに経由するネットワーク上の経路の長さを示す経路指標を取得するステップと、経路指標が１つ以上の末端機器に到達するまでの経路が所定長さを示す１つ以上の転送機器のタイマのうちから、基準タイマを決定するための１つ以上の候補を選択するステップと、を有する。

この開示によれば、プログラムが実行されることにより、コンピュータは、ＦＡシステムにおいて、末端機器にまでデータを転送する経路の長さを示す指標を考慮して時刻同期のための基準タイマを決定することができる。

この開示によれば、ＦＡシステムにおいて、末端機器にまでデータを転送する経路の長さを示す指標を考慮して時刻同期のための基準タイマを決定することができる。

実施の形態に従う制御システム１の構成を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかる制御システム１のハードウェア構成の一例を示す模式図である。 本実施の形態にかかるネットワークを介した機器の接続形態の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるサポート装置５００の構成を概略的に示す図である。 本実施の形態にかかるサポート装置５００のソフトウェア構成を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかる全体の処理の一例を概略的に示すフローチャートである。 本実施の形態にかかる制御対象を考慮したトポロジの一例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるＳＮＭＰ情報６０３の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるトポロジ情報３０の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかる制御対象を考慮したトポロジ情報の算出処理の一例を示すフローチャートである。 図１０の処理で参照されるアクセス履歴６１１の一例を示す図である。 本実施の形態にかかるクロック情報６０５を取得する処理の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態にかかる最短周期制御の関連機器６１０を検出する処理の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態にかかるプロジェクト６０の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるグランドマスタの候補の選択とグランドマスタの決定の処理の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態にかかる機器間で自律的にグランドマスタを検出する処理の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるネットワークの構成の他の例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかる制御対象を考慮したトポロジの他の例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるＳＮＭＰ情報６０３の他の例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるトポロジ情報３０の他の例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるグランドマスタの候補の選択とグランドマスタの決定の処理の他の例を示すフローチャートである。 本実施の形態にかかる制御システムの他の構成を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるグランドマスタの動的決定の制御システムの構成の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかる制御システムのハードウェア構成の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるスイッチ１０００のソフトウェア構成を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるセレクタを決定する処理の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態にかかるセレクタを用いてグランドマスタを決定する処理の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態にかかるセレクタを選択的に決定する処理の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態にかかる制御対象を考慮したトポロジの他の例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかる最短周期制御の関連機器の決定の処理の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態にかかるネットワークの構成の他の例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかる制御対象を考慮したトポロジの他の例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるトポロジ情報３０の他の例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかる制御システムの他の構成を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるグランドマスタの決定により供される利点を説明する図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に従う実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜Ａ．適用例＞
まず、図１を参照して、本発明が適用される場面の一例について説明する。図１は、実施の形態に従う制御システム１の構成を模式的に示す図である。図１を参照して、制御システム１は、ＦＡのネットワーク２に接続されて互いに時刻同期する複数の機器を備える。本実施の形態では、機器間の時刻同期を、例えばＴＳＮ（Time-Sensitive Networking）のＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１５８８、ＩＥＥＥ８０２．１ＡＳ、ＩＥＥＥ８０２．１ＡＳ−Ｒｅｖなどの高精度時間同期プロトコルを採用することで実現している。

ネットワーク２に接続される複数の機器は、「転送機器」の一実施例であるスイッチ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ、１００Ｄおよび１００Ｅと、「末端機器」の一実施例であるエンドポイント２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ，２００Ｅおよび２００Ｆを含む。スイッチ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃおよび１００Ｅは、それぞれ、タイマ１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ、１０１Ｄおよび１０１Ｅを備える。スイッチ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃおよび１００Ｅは、スイッチ機能などの共通した機能を説明する場合は、スイッチ１００と総称する。また、タイマ１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ、１０１Ｄおよび１０１Ｅも、共通の機能を説明する場合は、タイマ１０１と総称する。エンドポイント２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ，２００Ｅおよび２００Ｆは、それぞれ、タイマ２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ，２０１Ｄ，２０１Ｅおよび２０１Ｆを備える。エンドポイント２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ，２００Ｅおよび２００Ｆは共通した機能を備えるので、共通した機能を説明する場合は、エンドポイント２００と総称する。タイマ２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ，２０１Ｄ，２０１Ｅおよび２０１Ｆも、共通の機能を説明する場合は、タイマ２０１と総称する。

本実施の形態では、「転送機器」はデータ（典型的には制御に関連したデータ）をネットワーク２上に転送する機能を備える。「転送機器」には、データを中継するスイッチ機能を備える。スイッチ機能は、典型的には、転送機器のネットワーク２に繋がる入力ポートに入来するデータを、転送機器の出力ポートを介してネットワーク２に送出する。入力ポートおよび出力ポートに繋がる隣接した機器は、他の「転送機器」または「末端機器」を含み得る。これにより、各転送機器は、隣接する機器から入来するデータを、隣接する他の機器に転送する、いわゆる中継機能を提供する。

本実施の形態では、「末端機器」は、スイッチ機能を備えない機器であって、ネットワーク２を介して受信する制御データを用いて「制御対象」を駆動する機器を含む。具体的には、「制御対象」は、ＦＡの生産ラインに備えられて制御の対象となる機械または設備、センサなどを含む。機械または設備にはロボット、テーブル、コンベアなどのメカニカル機構が含まれる。このような機械または設備などの挙動の制御としては、機械または設備に関連したサーボモータの運動（速度、トルクなど）を制御するためのモーション制御などの制御演算が含まれ得る。このようなモーション制御は、さらに、位置決めテーブルまたはロボットなどのメカニカル機構の位置決めを行うモーションプログラムなどの制御プログラムの実行も想定される。

また、「末端機器」は、制御対象の制御データをネットワーク２を介して受信し、受信した制御データに基づき制御対象の動作を制御する機器に相当する。「末端機器」は、限定されないが、例えば、センサなどの制御対象の入出力を制御するＩＯユニットと、上記のサーボモータを制御データに従い駆動するサーボモータドライバなどを含む。

ネットワーク２に接続される「転送機器」には、上記の時刻同期に基づく周期で制御プログラム（制御演算）を実行し、演算結果である制御データをネットワーク２に出力ポートを介して送信する１つ以上の「コントローラ」を含む。このコントローラは、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）を含み得る。図１では、例えば、スイッチ１００Ｂと１００Ｄはコントローラに相当する。

ネットワーク２としては、例えばＴＳＮ規格に従いデータの到達時間が保証される、定周期通信を行なうバスまたはネットワークを採用することが好ましい。例えば、ネットワーク２にはＴＳＮの上位プロトコルとしてＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）などの公知のプロトコルにかかるネットワークを採用してもよい。ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰは、汎用的なＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）上に制御用プロトコルを実装した産業用オープンネットワークである。ネットワーク２上では、データは、例えばフレーム単位で転送される。

「タイマ」（タイマ１０１，２０１）は、ある精度を有した時間を管理する。具体的には、タイマ１０１は、ネットワーク２からデータの送受信、または制御対象の制御周期などを指示するタイミングの基準となるパルスを発生する。タイマ１０１，２０１としては、限定されないが、リアルタイムクロック、または、所定周期でカウントアップ（インクリメントまたはデクリメント）するフリーランカウンタを用いることができる。フリーランカウンタが出力するカウント値をある時点からの経過時間として扱うことで現在時刻を計算でき、これによってタイマとして動作させることができる。

「基準タイマ」は、ネットワーク２に接続される複数の転送機器（スイッチ１００）が有するタイマ（タイマ１０１）のうちから選択的に決定されるタイマであって、時刻同期のための基準時間を管理するタイマを意味する。以下では、基準タイマをグランドマスタとも呼ぶ。

本実施の形態では、「タイマ」が有する時間の精度（Clock Accuracy）とは、主に、タイマが管理（計測）する時間の精度（例えば、ミリ秒、マイクロ秒など）である。時間の精度は、例えばミリ秒はマイクロ秒よりも低い。また、時間の精度は、当該タイマが安定して時間を計測できることを示す安定性の程度を含んでもよい。

本実施の形態では、制御対象で検知されたフィールド値が、ネットワーク２を介して転送される。「フィールド値」の概念は、任意の制御対象についてのデータ（値）の時間的な変化を連続的（あるいは、一定間隔をおいて不連続）に検知して得られる一連の値も含み得る。

コントローラで制御プログラムが実行されることにより、フィールド値に基づく制御演算が実施されて、制御演算による算出値は、「制御対象」を制御するための指令値、制御量などを含む制御データに相当する。コントローラは、制御データを、時刻同期に基づく予め定められた周期毎にネットワーク２上に送出（転送）する。エンドポイント２００は、時刻同期に基づく周期で制御データを受信し、受信した制御データに従い制御対象を制御する。具体的には、ロボットのアームの位置を制御するモーション制御の場合、アームの複数軸に対応した複数のサーボモータは、対応する複数のエンドポイント２００によって、制御周期に同期して制御される。したがって、複数の制御対象を、互いに同期して制御するために、複数のエンドポイント２００のタイマ２０１の時刻同期に関して高い精度が求められる。

さらに、制御システム１はネットワーク２に接続可能なサポート装置５００を備える。サポート装置５００は、制御システム１の複数の機器を時刻同期させるために必要な準備を支援する「情報処理装置」の一実施例である。具体的には、サポート装置５００はサポートツールのアプリケーションプログラムを実行することにより、支援環境を提供する。サポート装置５００は、サポートツールを操作するためにユーザを支援する環境、例えばサポートツールの操作を受付けるＵＩ（User Interface）を提供し得る。サポート装置５００は、汎用のコンピュータであってよく、図示されるような据え置き型、またはユーザが携帯可能なタイプであってもよい。

サポート装置５００は、たとえばＵＳＢ（Universal Serial Bus）に従いケーブル３を介してスイッチ１００Ａと通信することにより、ネットワーク２に接続されるが、サポート装置５００の接続態様はこれに限定されず、たとえば無線でネットワーク２に接続されてもよい。

サポート装置５００はサポートツール７７０（図５）を起動すると、起動されたサポートツール７７０は、ネットワーク２のエンドポイント２００までの伝送経路の長さを示す指標を考慮して時刻同期のためのグランドマスタを決定する。なお、サポートツール７７０が起動される場合は、ネットワーク２に接続される機器は電源ＯＮの状態であるが、制御に関連する動作を停止している、すなわちネットワーク２上では制御に関連したデータ（フィールド値、制御データなど）は転送されないとする。

サポートツール７７０は、ネットワーク２に接続される複数の機器に、予め定められた情報をサポート装置５００に送信することを要求する情報要求６０２を送信する。

スイッチ１００は、情報要求６０２に応答して、予め定められた情報としてＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）情報６０３およびクロック情報６０５を、サポート装置５００に送信する。また、スイッチ１００は、情報要求６０２に応答して、エンドポイント２００から予め定められた情報として機器情報６０４を受信し、受信した機器情報６０４を隣接のスイッチ１００に送信する。このように、各エンドポイント２００の機器情報６０４は、ネットワーク２上の１つ以上のスイッチ１００を経由してサポート装置５００に転送される。

スイッチ１００からのＳＮＭＰ情報６０３は、当該スイッチ１００が有する情報であって、スイッチ１００自身の情報（識別子（例えば、ＭＡＣ（Media Access Control address）アドレス、製品名）、当該スイッチ１００に接続された隣接の機器の情報（識別子（例えば、ＭＡＣアドレス、製品名）、および隣接する機器を接続するポートの情報などを含む。機器情報６０４は、エンドポイント２００の識別子、機器の種類、およびポートの情報であって当該エンドポイント２００を接続するスイッチのポートの情報を含む。

クロック情報６０５は、タイマ１０１（またはタイマ２０１）が有する情報であって、当該タイマが管理する時間の精度（Clock Accuracy）を含む。

サポートツール７７０は、各スイッチ１００から受信したＳＮＭＰ情報６０３および各エンドポイント２００から受信する機器情報６０４を解析し、解析結果に基づき、ネットワーク２における複数の機器の相互の接続の形態を示すトポロジ情報３０を算出する（ステップＴ１）。サポートツール７７０は、トポロジ情報３０とクロック情報６０５に基づき、複数のスイッチ１００が有するタイマ１０１のうちから、グランドマスタを決定する（ステップＴ１３）。グランドマスタの決定に際して、サポートツール７７０は、各スイッチ１００について、当該スイッチ１００からエンドポイント２００に到達するまでに経由するネットワーク２上の経路の長さを示す経路指標を取得する（ステップＴ１０）。続いて、サポートツール７７０は、複数のスイッチ１００のうち、上記の経路指標が示す経路が所定長さである１つ以上のスイッチ１００が有するタイマ１０１を、上記のグランドマスタの候補として選択する（ステップＴ１１）。サポートツール７７０は、選択された１以上の候補からグランドマスタを決定すると、グランドマスタ（タイマ１０１）のスイッチ１００に対して、プライオリティ設定情報６０１を送信する。

プライオリティ設定情報６０１を受信したスイッチ１００は、プライオリティ設定情報６０１に基づき、自機器にグランドマスタを示す値のプライオリティを設定する。このようにスイッチ１００に設定されるプライオリティは、後述するように、当該スイッチ１００のタイマ１０１を他のタイマよりも優先してグランドマスタに選択（決定）するために参照される値に相当する。

したがって、サポートツール７７０は、ＦＡシステムにおいて、制御対象を制御するエンドポイント２００まで制御データなどのデータを伝送する経路の長さを示す経路指標を考慮して候補タイマを選択し、選択された候補タイマからグランドマスタを決定することができる。

以下、本実施の形態のより具体的な応用例について説明する。

＜Ｂ．ハードウェアの構成例＞
図２は、本実施の形態にかかる制御システム１のハードウェア構成の一例を示す模式図である。図２は、スイッチ１００にエンドポイント２００が関連付けて示される。図２のスイッチ１００は、典型的には、ＰＬＣをベースとして構成されているが、上記に述べたスイッチ機能を備える構成であれば、この構成に限定されない。

図２を参照して、スイッチ１００は、主たるコンポーネントとして、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ１０２と、メモリ１０４と、ストレージ１０６と、ネットワークコントローラ１１０とを含む。また、スイッチ１００は、サポート装置５００と通信するＩ／Ｆ（Interface）１０３を含む。これらは内部バス１０９を介して相互に通信する。

ストレージ１０６には、スイッチ１００の各部を制御するためのＯＳ(Operating System）を含むシステムプログラム１０７に加えて、制御対象などに応じて設計されるユーザアプリケーションプログラム１０８が格納される。ユーザアプリケーションプログラム１０８には、制御対象などに応じて設計されるモーション制御プログラムなどの各種の制御プログラムが含まれる。

プロセッサ１０２は、ストレージ１０６に格納されているシステムプログラム１０７およびユーザアプリケーションプログラム１０８をメモリ１０４に読み出して実行することで、後述するような処理を含む各種処理を実現する。メモリ１０４は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などの揮発性記憶装置からなる。

メモリ１０４は、グランドマスタのプライオリティ６０７を格納するための領域１０４１、自機器のタイマ１０１のプライオリティ６０６を格納するための領域１０４２、および自機器のタイマ１０１の精度（Clock Accuracy)を示すクロック情報６０５を格納するための領域１０４３を有する。プライオリティ６０６および６０７は、グランドマスタを選択するためのＢＭＣＡ（Best Master Clock Algorithm）処理（図１６）で用いられる。

ネットワークコントローラ１１０は、スイッチ１００がネットワーク２を介してエンドポイント２００または他のスイッチ１００との間でデータを遣り取りするためのインターフェイスを提供する。ネットワークコントローラ１１０は、主たるコンポーネントとして、受信回路（Ｒｘ）１１１と、受信（Ｒｘ）バッファ１１２と、送受信コントローラ（Ｔｘ／Ｒｘ ＣＴＲＬ）１１３と、送信（Ｔｘ）バッファ１１４と、送信回路（Ｔｘ）１１５と、タイマ１０１とを含む。

受信回路１１１は、ネットワーク２上を時刻同期に基づいた周期で転送されるフレームを入力ポート（図示せず）を介して受信して、その受信したフレームに格納されているデータを受信バッファ１１２に書込む。送受信コントローラ１１３は、受信バッファ１１２に書込まれた受信フレームを順次読出す。送受信コントローラ１１３は、当該読出されたフレームから、スイッチ１００での処理に必要なデータのみを抽出し、プロセッサ１０２へ出力する。送受信コントローラ１１３は、プロセッサ１０２からの指令に従って、エンドポイント２００へ送信すべきデータあるいはフレームを送信バッファ１１４へ順次書込む。送信回路１１５は、ネットワークコントローラ１１０上をフレームが転送される周期であって、時刻同期に基づいた周期で、送信バッファ１１４に格納されているデータを出力ポート（図示せず）を介して順次ネットワーク２へ送出する。

図２を参照して、エンドポイント２００は、制御対象の制御を実現するために必要な各種機能を実現する。典型的には、エンドポイント２００の各々は、制御対象の設備や装置などからのフィールド情報の収集または、制御対象の設備や装置などへの制御指令の出力を司る。エンドポイント２００の各々は、主たるコンポーネントとして、プロセッサ２０２と、メモリ２０４と、ストレージ２０６と、通信回路２１０とを含む。通信回路２１０は、ネットワーク２を転送されるフレームを処理する。すなわち、通信回路２１０は、ネットワーク２を介して入力ポート（図示せず）から何らかのフレームを受信すると、当該受信したフレームに対するデータ書込みおよび／またはフレームからのデータ読出しを行ない、その後に、出力ポート（図示せず）を介してネットワーク２に当該フレームを送出する。

より具体的には、通信回路２１０は、受信回路（Ｒｘ）２１１と、送受信コントローラ（Ｔｘ／Ｒｘ ＣＴＲＬ）２１２と、送信回路（Ｔｘ）２１３と、タイマ２０１とを含む。受信回路２１１および送信回路２１３は、ネットワーク２と物理的に接続される部位であり、送受信コントローラ２１２からの指令に従って、ネットワーク２上を転送されるフレームを受信し、受信フレームを処理し、処理後のフレームをネットワーク２に送出する。送受信コントローラ２１２は、ネットワーク２上を転送されるフレームに対するデータ書込みおよび／または当該フレームからのデータ読出しを行なう。

メモリ２０４は、グランドマスタのプライオリティ６０７を格納するための領域２０４１、自機器のタイマ２０１のプライオリティ６０６を格納するための領域２０４２、および自機器のタイマ２０１の精度（Clock Accuracy)を示すクロック情報６０５を格納するための領域２０４３を有する。プライオリティ６０７および６０６は、グランドマスタを選択するための後述するＢＭＣＡ処理で用いられる情報である。

スイッチ１００のタイマ１０１は、送受信コントローラ１１３による入出力のタイミングまたはスイッチ１００による処理の実行のタイミングなどの基準となるクロックを発生する。また、エンドポイント２００のタイマ２０１は、送受信コントローラ２１２による指令出力のタイミングまたはエンドポイント２００による処理の実行のタイミングなどの基準となるクロックを発生する。タイマ１０１およびタイマ２０１は、後述するようにグランドマスタに時刻同期するので、ネットワーク２に接続されたスイッチ１００およびエンドポイント２００を互いに時刻同期させて動作させることができる。

＜Ｃ．機器の接続形態の例示＞
図３は、本実施の形態にかかるネットワークを介した機器の接続形態の一例を模式的に示す図である。図３のネットワーク構成では、斜線で示すスイッチ１００を中心にして、複数の機器（スイッチ１００またはエンドポイント２００）の接続形態が模式的に示されている。中心のスイッチ１００は、ネットワークを介してフレームを送受信するポートとして、例えばポートＰ１、Ｐ２およびＰ３を備える。ポートＰ１、Ｐ２およびＰ３は、それぞれ、機器「Ｃ１」、「Ｃ」および「Ｃ２」が接続されているが、複数の機器が接続（マルチ接続）されてもよい。中心のスイッチ１００の各ポートに繋がる機器「Ｃ１」、「Ｃ」および「Ｃ２」もまた、当該機器が有するポートを介して他の機器を接続する。機器「Ｃ１」は、機器「Ｄ１」と「Ｂ１」をマルチ接続する。また、機器「Ｃ」は、機器「Ｄ」と「Ｂ」をマルチ接続する。また、機器「Ｃ２」は、機器「Ｄ２」と「Ａ２」をマルチ接続する。本実施の形態では、このような機器間の接続形態（ポートに接続される機器の情報と、当該ポートの情報）は、後述するトポロジ情報３０として算出される。

＜Ｄ．サポート装置５００のハードウェア構成＞
図４は、本実施の形態にかかるサポート装置５００の構成を概略的に示す図である。図４を参照して、サポート装置５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０２とプログラムおよびデータを格納する格納部を備えて、プログラムに従って動作するコンピュータシステムである。格納部は、ＲＯＭ(Read Only Memory）５０３、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０４およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）５０５を含む。サポート装置５００は、さらに、通信コントローラ５０７およびＩ／Ｏ（Input/Output）インターフェイス５０８を含む。サポート装置５００は、さらに、キーボード５０９およびディスプレイ５１０を含む。キーボード５０９は、ユーザからのサポート装置５００に対する指示を含む入力を受付ける。当該入力を受付けるために、サポート装置５００は、マウス等の他のデバイスを含んでもよい。ディスプレイ５１０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）または有機ＥＬ（Electro Luminescence）を含み、サポート装置５００から出力される情報を表示する。サポート装置５００は、外部の記憶媒体５０１を脱着自在に装着し、装着された記憶媒体５０１にプログラムおよび／またはデータを読み書きするリーダライタ５０６（図中は、Ｒ／Ｗ５０６と略す）を備える。

通信コントローラ５０７は、ケーブル３を介したサポート装置５００と外部デバイスとの通信を制御する。通信コントローラ５０７は、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）を含んで構成される。Ｉ／Ｏインターフェイス５０８（図中は、Ｉ／Ｏ５０８と略す）は、ＣＰＵ５０２とキーボード５０９およびディスプレイ５１０との間のデータの遣り取りを制御する。

ＨＤＤ５０５は、ＯＳ（Operating System）を含むシステムプログラム７０、サポートツールを構成するツールプログラム７７、および製品情報ライブラリ９１を含む情報群７８を格納する領域を有する。製品情報ライブラリ９１は、ネットワーク２に接続され得る複数の機器のそれぞれに対応して、当該機器の名前、当該機器に関する情報を含む。機器に関する情報は、当該機器がスイッチまたは制御対象のエンドポイントであるか、スイッチのうちコントローラであるか、制御対象のうちモーション制御対象であるかを示す情報を含む。これら情報は、例えば、フラグにより示される。

情報群７８の領域は、さらに、機器情報６０４を格納するための機器情報領域８０、ＳＮＭＰ情報６０３を格納するためのＳＮＭＰ情報領域８１、トポロジ情報３０を格納するためのトポロジ情報領域８２、プロジェクト６０（図１４）を格納するためのプロジェクト領域８３およびクロック情報６０５を格納するためのクロック情報領域８４を含む。

ツールプログラム７７は、制御システム１にグランドマスタに関する情報を設定する設定方法を提供する。具体的には、ツールプログラム７７は、情報収集プログラム７１、トポロジ算出プログラム７２、およびグランドマスタのタイマを決定するタイマ決定プログラム７３を含む。タイマ決定プログラム７３は、経路指標取得プログラム７４、複数のタイマ１０１のうちからグランドマスタの候補となるタイマをプロジェクト６０を用いて選択する候補選択プログラム７５、および精度指標算出プログラム７６を含む。精度指標算出プログラム７６は、候補タイマのうちからグランドマスタを決定するための時間精度の指標を示す精度指標を、クロック情報６０５を用いて算出する。

情報収集プログラム７１は、実行されることにより、情報要求６０２を送信し、当該要求の応答であるＳＮＭＰ情報６０３、機器情報６０４およびクロック情報６０５を受信し、受信した情報をそれぞれ、ＳＮＭＰ情報領域８１、機器情報領域８０およびクロック情報領域８４に格納する。

トポロジ算出プログラム７２は、実行されることにより、ＳＮＭＰ情報領域８１および機器情報領域８０のＳＮＭＰ情報６０３および機器情報６０４を製品情報ライブラリ９１の情報を用いて解析し、解析の結果に基づき、トポロジ情報３０（図１０）を算出し、算出されたトポロジ情報３０をトポロジ情報領域８２に格納する。

＜Ｅ．サポート装置５００のソフトウェア構成＞
図５は、本実施の形態にかかるサポート装置５００のソフトウェア構成を模式的に示す図である。図５では、図４で示されたツールプログラム７７が、システムプログラム７０のもとでＣＰＵ５０２によって実行されることで提供されるサポートツール７７０の機能が、ＨＤＤ５０５に格納される関連する情報とともに示されている。

サポートツール７７０の機能は、情報収集プログラム７１、トポロジ算出プログラム７２およびタイマ決定プログラム７３のそれぞれに対応する、情報収集部７１０、トポロジ算出部７２０およびタイマ決定部７１１を含む。タイマ決定部７１１は、経路指標取得プログラム７４、候補選択プログラム７５および精度指標算出プログラム７６のそれぞれに対応する、経路指標取得部７２１、候補選択部７３１および精度指標算出部７４１を含む。

＜Ｆ．全体の処理フロー＞
図６は、本実施の形態にかかる全体の処理の一例を概略的に示すフローチャートである。

図６を参照して、サポート装置５００においてサポートツール７７０が起動されると、トポロジ算出部７２０は、トポロジ情報３０を算出する（ステップＴ１）。具体的には、情報収集部７１０は、ネットワーク２に接続されるスイッチ１００およびエンドポイント２００からＳＮＭＰ情報６０３および機器情報６０４を収集する（ステップＴ３，Ｔ５）。トポロジ算出部７２０は、収集されたＳＮＭＰ情報６０３および機器情報６０４からトポロジ情報３０の算出処理（図８）を実施する。なお、スイッチ１００は、接続するエンドポイント２００からの機器情報６０４を用いて当該スイッチにかかるトポロジ情報を算出して、サポート装置５００に転送してもよい。

情報収集部７１０は、ネットワーク２に接続される各スイッチ１００からクロック情報６０５を取得する（ステップＴ７，Ｔ９）。

経路指標取得部７２１は、上記の算出されたトポロジ情報３０を解析し、解析の結果に基づき、各スイッチ１００について、制御データが当該スイッチ１００からエンドポイント２００に到達するまでに経由するネットワーク２上の経路の長さまたは経路上の距離を示す経路指標を取得する（ステップＴ１０）。本実施の形態では、この経路指標は、例えばスイッチ１００からのデータ（制御データなど）がエンドポイント２００に到達するまでに経由する機器の数であるＨｏｐ（ホップ）数を示す。

候補選択部７３１は、グランドマスタの１つ以上の候補を選択する（ステップＴ１１）。具体的には、候補選択部７３１は、１つ以上のエンドポイント２００に到達するまでの経路が所定長さを示す経路指標を有する１つ以上の転送機器のタイマのうちから、グランドマスタの１つ以上の候補のタイマ１０１を選択する。または、候補選択部７３１は、経路指標で選択された１つ以上の候補のタイマ１０１を有するスイッチ１００の中のコントローラのうちから、最短の周期で対象を制御する１つ以上のコントローラのタイマ１０１を候補として選択する。

タイマ決定部７１１は、グランドマスタの１または複数の候補から、グランドマスタを決定する（ステップＴ１３）。具体的には、精度指標算出部７４１は、候補として選択された１つ以上のタイマ１０１のそれぞれについて、当該タイマ１０１の時間の精度と当該タイマ１０１を有するコントローラの経路指標とから、時刻同期の精度を示す精度指標を算出する。タイマ決定部７１１は、１つ以上の候補（タイマ１０１）のうち、精度指標が最高の精度を示す候補をグランドマスタに決定する。

タイマ決定部７１１は、グランドマスタに決定されたタイマ１０１に、グランドマスタであることを設定するためのプライオリティ設定情報６０１を送信する（ステップＴ１５）。その後、ネットワーク２に接続されたスイッチ１００とエンドポイント２００は、グランドマスタを特定するために、たとえばＢＭＣＡ処理（図１６）を実施する（ステップＴ１７，Ｔ１９）。

なお、サポート装置５００は、ＳＮＭＰ情報６０３、機器情報６０４およびクロック情報６０５を取得した後は、制御システム１から切り離されて、取得された情報を用いてグランドマスタを決定し、決定したグランドマスタを設定するプライオリティ設定情報６０１を制御システム１に出力するとしてもよい。

本実施の形態では、タイマ決定部７１１は、候補のタイマ１０１を選択することなく、各スイッチ１００のタイマ１０１のうちから、グランドマスタを決定してもよい。具体的には、タイマ決定部７１１は、各タイマ１０１について算出された上記精度指標に基づき、グランドマスタを決定するとしてもよい。例えば、タイマ決定部７１１は、精度指標が最高の精度を示すタイマ１０１をグランドマスタに決定するとしてもよい。

サポート装置５００は、上記に述べた候補のタイマ１０１からグランドマスタを決定するモードと、候補のタイマ１０１を選択することなく、各スイッチ１００のタイマ１０１から精度指標に基づきグランドマスタを決定するモードとを備え、いずれか一方のモードに切替えられると、切替後のモードに従い、グランドマスタを決定するとしてもよい。サポート装置５００は、このようなモードの切替を、例えばキーボード５０９から受付けたユーザ操作に従い実施する。

＜Ｇ．制御対象を考慮したトポロジと経路指標＞
本実施の形態では、制御対象として、高い精度の時刻同期が要求される種類の制御対象について、時刻同期精度を保証するようにグランドマスタが決定される。

（Ｇ１．制御対象を考慮したトポロジの一例）
図７は、本実施の形態にかかる制御対象を考慮したトポロジの一例を模式的に示す図である。図７のトポロジは、制御対象として、高い精度の時刻同期が要求される種類の制御対象、すなわちモーション制御対象６２０のエンドポイント２００（図中では、エンドポイント（Ｅ）、（Ｆ）および（Ｇ）で示される）を中心にしたトポロジが示されている。トポロジは、エンドポイント（Ｅ）、（Ｆ）および（Ｇ）に繋がるスイッチ１００（図中では、スイッチ（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）で示される）を有する。さらに、図７のトポロジでは、スイッチ（Ｂ）および（Ｃ）は、モーション制御対象６２０のモーション制御プログラムを実行するコントローラに相当し、このうちスイッチ（Ｃ）のコントローラが最も短い周期でモーション制御プログラムを実行する。

本実施の形態では、モーション制御対象６２０のモーション制御プログラムを実行するコントローラのうち最短周期で実行するコントローラから対応の制御対象（エンドポイント２００）までの経路上に接続される機器を、「最短周期制御の関連機器６１０」と称する。本実施の形態では、最短周期制御の関連機器６１０のスイッチ１００（より特定的にはコントローラ）が有する１または複数のタイマ１０１が、候補タイマとして選択され得る。

（Ｇ２．制御対象を考慮したＳＮＭＰ情報とトポロジ情報）
図８は、本実施の形態にかかるＳＮＭＰ情報６０３の一例を模式的に示す図である。図９は、本実施の形態にかかるトポロジ情報３０の一例を模式的に示す図である。

図８のＳＮＭＰ情報６０３は、図７のトポロジにおけるスイッチ（Ａ）〜（Ｄ）それぞれのＳＮＭＰ情報２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃおよび２０Ｄを含む。図８を参照して、ＳＮＭＰ情報２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃおよび２０Ｄは、それぞれ、対応の機器の情報として、機器データ２１、機器の名前２２、機器のポートそれぞれに対応のポートＩＤ（Identifier）２３、および各ポートに接続される他の機器の情報（機器データ２４、他の機器の名前２５、およびポートＩＤ２６）を含む。

機器データ２１，２４は、ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの両方を含む。他の機器のポートＩＤ２６は、対応のポートＩＤ２３のポートに繋がる他の機器のポートを示す。図９のＳＮＭＰ情報６０３によれば、スイッチ（Ｃ）の「ポート２」に、スイッチ（Ｄ）の「ポート１」が接続されている。

図９のトポロジ情報３０は、例えば図８のＳＮＭＰ情報６０３から算出された情報を示す。図９を参照して、トポロジ情報３０は、スイッチ（Ａ）〜（Ｄ）それぞれのＳＮＭＰ情報２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃおよび２０Ｄに対応したトポロジ情報３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃおよび３０Ｄを含む。図１０を参照して、トポロジ情報３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃおよび３０Ｄは、それぞれ、モーション制御対象３２（エンドポイント（Ｅ）、（Ｆ）および（Ｇ）のそれぞれ）に対応してＨｏｐ数３１を含む。

（Ｇ３．制御対象を考慮したトポロジ情報の算出処理）
図１０は、本実施の形態にかかる制御対象を考慮したトポロジ情報の算出処理の一例を示すフローチャートである。図１１は、図１０の処理で参照されるアクセス履歴６１１の一例を示す図である。図１１を参照してアクセス履歴６１１は、スイッチの各ポートに対応して、当該ポートに接続される他のスイッチの識別情報６０８と仮の値であるＨｏｐ数６０９とを含むテーブル形式を有する。Ｈｏｐ数６０９は、図１０の処理で算出される間は、仮の値として参照される。図１１のアクセス履歴６１１の情報は、例えば、トポロジ算出部７２０が、図８のスイッチ（Ａ）のＳＮＭＰ情報２０Ａを探索した場合に算出される値の一例を示している。トポロジ算出部７２０は、アクセス履歴６１１に基づき、後述するリングトポロジを検出することができる。

図１０を参照して、トポロジ算出部７２０はＳＮＭＰ情報６０３の各スイッチ１００の出力ポートに接続される機器のＳＮＭＰ情報からトポロジを算出する。具体的には、トポロジ算出部７２０は、ＳＮＭＰ情報６０３から１のＳＮＭＰ情報を選択してアクセスする（ステップＳ１）。例えば、トポロジ算出部７２０は、ＳＮＭＰ情報６０３の機器の名前２２，２５に基づき製品情報ライブラリ９１を検索し、検索結果に基づき、スイッチである機器の名前２２，２５を有したＳＮＭＰ情報を順にアクセスする（ステップＳ２）。図８では、例えば、機器の名前２２，２５が「製品名Ａ」、「製品名Ｂ」、「製品名Ｃ」および「製品名Ｄ」であるＳＮＭＰ情報２０Ａ〜２０Ｄが順にアクセスの対象となる。なお、アクセスの順番は、これに限定されない。トポロジ算出部７２０は、アクセス対象のＳＮＭＰ情報を、ポートＩＤ２３，２６の情報を探索（操作）することによりトポロジ情報３０を算出する。

まず、トポロジ算出部７２０は、あるスイッチのＳＮＭＰ情報から未探索のポートを処理の対象ポートとして選択し（ステップＳ３）、選択した対象ポートにスイッチが接続されていないと判定すると（ステップＳ４でＮＯ）、全てのポートを探索したかを判定し（ステップＳ５）、全てのポートを探索していないと判定すると（ステップＳ５でＮＯ）、ステップＳ３に戻る。トポロジ算出部７２０は、全てのポートを探索したと判定すると（ステップＳ５でＹＥＳ）、当該スイッチのポートの探索で用いたアクセス履歴（図１１）をクリアし（ステップＳ６）、全てのスイッチのＳＮＭＰ情報を処理したかを判定する（ステップＳ７）。トポロジ算出部７２０は、全てのスイッチのＳＮＭＰ情報の処理が終了していないと判定すると（ステップＳ７でＮＯ）、ステップＳ１に戻り、次のアクセス対象のＳＮＭＰ情報の処理を開始する。トポロジ算出部７２０は、全てのスイッチのＳＮＭＰ情報の処理が終了したと判定すると（ステップＳ７でＹＥＳ）、処理を終了する。

トポロジ算出部７２０は、選択した対象ポートにスイッチが接続されていると判定すると（ステップＳ４でＹＥＳ）、一時変数であるＨｏｐ数（仮）６０９に＋１を加算し（ステップＳ８）、アクセス対象スイッチのＳＮＭＰ情報をアクセスし（ステップＳ９）、対応のアクセス履歴６１１を確認（走査）する（ステップＳ１０）。

トポロジ算出部７２０は、アクセス履歴６１１において対象ポートに対応の情報（識別情報６０８とＨｏｐ数（仮）６０９）に基づき、同一のスイッチからのＨｏｐ数(仮)が既に算出されているかを判定する（ステップＳ１１）。トポロジ算出部７２０は、同一のスイッチからのＨｏｐ数(仮)６０９は算出されていないと判定すると（ステップＳ１１でＮＯ）、スイッチの識別情報６０８とＨｏｐ数(仮)６０９（ステップＳ８で算出された値）を、アクセス履歴６１１の対象ポートの情報として保存する（ステップＳ１３）。その後、ステップＳ１４に移行する。

トポロジ算出部７２０は、同一のスイッチからのＨｏｐ数(仮)は算出されていると判定すると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１２でリングトポロジの場合の判定を実施する。具体的には、リングトポロジの場合は重複してトポロジ情報を算出することになるため、このような重複の算出を回避するために、トポロジ算出部７２０は、（ステップＳ８で算出されたＨｏｐ数（仮）＜アクセス履歴６１１の既存のＨｏｐ数（仮）６０９）の条件が満たされるか否かを判定する（ステップＳ１２）。トポロジ算出部７２０は、この条件が満たされると判定すると（ステップＳ１２でＹＥＳ）、Ｈｏｐ数の小さい情報（Ｓ８で算出されたＨｏｐ数（仮））を正として選択する。具体的には、トポロジ算出部７２０は、スイッチ識別情報とＨｏｐ数（仮）を、アクセス履歴６１１に関連付けて格納する（ステップＳ１３）。

トポロジ算出部７２０は、上記の条件が満たされないと判定すると（ステップＳ１２でＮＯ）、すなわちＨｏｐ数(仮)≧既存のＨｏｐ数(仮)の条件が満たされることを判定した場合、既に算出したトポロジ情報が正であるから、改めてトポロジ情報を算出する必要が無いため、ステップＳ２３に移行して、参照元のスイッチに戻る。

ステップＳ１４では、トポロジ算出部７２０は、スイッチの未探索のポートを選択し（ステップＳ１４）、トポロジ算出部７２０は、この選択された対象ポートについてスイッチが接続されているかを判定する。具体的には、トポロジ算出部７２０は、対象ポートの１つ前に参照元のスイッチが接続されているかを判定し（ステップＳ１５）、参照元のスイッチが接続されていると判定すると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、ステップＳ１４に戻るが、参照元のスイッチが接続されていないと判定すると（ステップＳ１５でＮＯ）、対象ポートに未参照のスイッチが接続されているかを判定する（ステップＳ１６）。トポロジ算出部７２０は、対象ポートに未参照のスイッチが接続されていると判定すると（ステップＳ１６でＹＥＳ）ステップＳ８に戻るが、対象ポートに未参照のスイッチが接続されていないと判定すると（ステップＳ１６でＮＯ）、トポロジ算出部７２０は、当該スイッチについて全てのポートを探索したか否かを判定する（ステップＳ１７）。トポロジ算出部７２０は、当該スイッチについて全てのポートを探索したと判定すると（ステップＳ１７でＹＥＳ）、後述するステップＳ１８に移行するが、当該スイッチについて全てのポートを探索していないと判定すると（ステップＳ１７でＮＯ）、ステップＳ１４に戻る。

ステップＳ１８において、トポロジ算出部７２０は、当該スイッチにスイッチ以外の機器（すなわちエンドポイント２００）が接続されているかを判定する（ステップＳ１８）。トポロジ算出部７２０は、スイッチ以外の機器が接続されていると判定すると（ステップＳ１８でＹＥＳ）、Ｈｏｐ数３１＝Ｈｏｐ数(仮)６０９＋１をトポロジ情報３０に保存し（ステップＳ１９）、スイッチ以外の機器が接続されていないと判定すると（ステップＳ１８でＮＯ）、Ｈｏｐ数３１＝Ｈｏｐ数(仮)６０９をトポロジ情報３０に保存し（ステップＳ２０）、ステップＳ２１に移行する。

トポロジ算出部７２０は、モーション制御対象の機器が存在するかを判定し（ステップＳ２１）、モーション制御対象の機器が存在すると判定すると（ステップＳ２１でＹＥＳ）、モーション制御対象の識別情報をトポロジ情報３０に保存し（ステップＳ２２）、モーション制御対象の機器は存在しないと判定すると（ステップＳ２１でＮＯ）、ステップＳ２３に移行する。

トポロジ算出部７２０は、参照元のスイッチが存在するか否かを判定し（ステップＳ２３）、参照元のスイッチが存在しないと判定すると（ステップＳ２３でＮＯ）、ステップＳ５に移行するが、参照元のスイッチが存在すると判定すると（ステップＳ２３でＹＥＳ）、トポロジ算出部７２０は、Ｈｏｐ数（仮）６０９から１を減算し（ステップＳ２５）、参照元のスイッチのＳＮＭＰ情報に戻る（ステップＳ２６）。

図１０の処理で生成された各スイッチの、例えばＳＮＭＰ情報２０Ａ〜２０Ｄ（図８）のそれぞれに対応したアクセス履歴６１１の情報から、トポロジ算出部７２０は、各スイッチについてのトポロジ情報３０Ａ〜３０Ｄ（図９）を生成することができる。

＜Ｈ．クロック情報６０５の取得＞
図１２は、本実施の形態にかかるクロック情報６０５を取得する処理の一例を示すフローチャートである。図６のステップＴ７およびＴ９において、情報収集部７１０は、ネットワーク２の各機器からクロック情報６０５を受信して、受信したクロック情報６０５をクロック情報領域８４に格納する。

具体的には、情報収集部７１０は、トポロジ情報３０から、各スイッチ１００のＩＰアドレスを取得する（ステップＳ３１）。情報収集部７１０は、取得したＩＰアドレスを用いて各スイッチ１００に対し、クロック情報６０５の送信を要求する情報要求６０２を送信する（ステップＳ３２）。

各スイッチ１００のネットワークコントローラ１１０は、クロック情報６０５の情報要求６０２を受信したかを判定する（ステップＳ３３）。ネットワークコントローラ１１０は、クロック情報６０５の情報要求６０２を受信しないと判定すると（ステップＳ３３でＮＯ）、ステップＳ３３を繰り返すが、情報要求６０２を受信したと判定すると（ステップＳ３３でＹＥＳ）、タイマ１０１のクロック情報（Clock Accuracy）６０５を取得し（ステップＳ３４）、取得されたクロック情報６０５をサポート装置５００に送信する（ステップＳ３５）。

サポート装置５００は、全てのスイッチ１００から応答としてクロック情報６０５を受信完了したかを判定する（ステップＳ３６）。受信完了していないと判定されると（ステップＳ３６でＮＯ）、ステップＳ３６が繰り返されるが、受信完了と判定されると（ステップＳ３６でＹＥＳ）、受信した全てのクロック情報６０５はＨＤＤ５０５に格納される（ステップＳ３７）。これにより、サポート装置５００の情報収集部７１０は、全てのスイッチ１００のクロック情報６０５を収集することができる。

＜Ｉ．最短周期制御の関連機器６１０の検出＞
図１３は、本実施の形態にかかる最短周期制御の関連機器６１０を検出する処理の一例を示すフローチャートである。この検出処理は、候補選択部７３１が、各コントローラのプロジェクト６０を用いて実施する。図１４は、本実施の形態にかかるプロジェクト６０の一例を模式的に示す図である。

図１４を参照して、サポート装置５００のＨＤＤ５０５に格納される各コントローラに対応したプロジェクト６０は、ＮＷ（ネットワーク）構成(コントローラ、コントローラの制御対象、中継器などの情報)６１、機器情報(ＮＷ構成６１に備えられる各機器に対応の名前およびＩＰアドレスなど)６２、ＮＷ構成６１の各コントローラが有する制御周期６３、制御周期６３に同期して実行される制御プログラムを含むユーザプログラム６４を含む。

図１３を参照して、候補選択部７３１は、各コントローラのプロジェクト６０の制御周期６３どうしを比較し、比較の結果に基づき、最小周期を示す制御周期６３を有するプロジェクト６０を選択する（ステップＳ４１）。

候補選択部７３１は、トポロジ情報３０と選択したプロジェクト６０のＮＷ構成６１および機器情報６２とを照合し、照合の結果に基づき、ＮＷ構成６１および機器情報６２と一致した機器の情報をトポロジ情報３０から選択する（ステップＳ４２）。具体的には、照合の結果に基づき、ＮＷ構成６１および機器情報６２と一致した機器の名前２２，２４および機器データ２１，２４（ＩＰアドレス）を有する機器（スイッチ１００，エンドポイント２００）を最短周期制御の関連機器６１０と決定する（ステップＳ４３）。

＜Ｊ．候補の選択とグランドマスタの決定＞
図１５は、本実施の形態にかかるグランドマスタの候補の選択とグランドマスタの決定の処理の一例を示すフローチャートである。

図１５を参照して、タイマ決定部７１１は、最短周期制御の関連機器６１０から、グランドマスタを決定（検出）する（図６のステップＴ１３）。具体的には、タイマ決定部７１１はトポロジ情報３０の各エンドポイント２００について、当該エンドポイントまでの最大Ｈｏｐ数以下である機器（スイッチ１００）を選択する（ステップＳ３）。この最大Ｈｏｐ数は、時刻同期プロトコルが時刻同期を保証できる最大のＨｏｐ数を示す。例えば、時刻同期プロトコルがＩＥＥＥ８０２．１ＡＳであるならば最大Ｈｏｐ数は“７”である。本実施の形態では、限定されないが最大Ｈｏｐ数を例えば“７”とする。

タイマ決定部７１１は、選択された機器は１つであるか否かを判定する（ステップＳ５）。タイマ決定部７１１は、選択された機器は１つであると判定すると（ステップＳ５でＹＥＳ）、選択された機器（スイッチ１００）の領域１０４２の自機器のプライオリティ６０６を、所定の最小値に設定する指令を有したプライオリティ設定情報６０１を送信する（ステップＳ１７）。選択された機器（スイッチ１００）は、タイマ決定部７１１からのプライオリティ設定情報６０１の指令に従い、領域１０４２の自機器のプライオリティ６０６を所定の最小値に設定する。

タイマ決定部７１１は、選択した機器から最短周期制御の関連機器６１０を選択する（ステップＳ７）。タイマ決定部７１１は、最短周期制御の関連機器６１０の機器の数は１つであるか否かを判定する（ステップＳ９）。タイマ決定部７１１は、選択された機器は１つであると判定すると（ステップＳ９でＹＥＳ）、ステップＳ１７の処理を実施する。一方、タイマ決定部７１１は、選択した機器が１つでない、すなわち複数の機器（スイッチ１００）であると判定したとき（ステップＳ９でＮＯ）、精度指標算出部７４１は、精度指標値を算出する（ステップＳ１１）。

具体的には、精度指標算出部７４１は、選択した複数の機器（スイッチ１００）のトポロジ情報から、最大Ｈｏｐ数のモーション制御対象の新指標値を算出する（ステップＳ１１）。具体的には、精度指標算出部７４１は、Ｈｏｐ数、時刻補正のばらつき(時刻補正誤差)から新指標値を算出し、当該新指標値を既存のパラメータよりも優先して、グランドマスタを選択する判断指標として用いる。新指標値の算出式として、例えば（新指標値＝対象機器のクロック情報６０５が示すClock Accuracy＋（(最大ホップ数−１)までの時刻補正誤差））を適用することができる。なお、各機器の時刻補正誤差は、共通の値とみなす。本実施の形態では、時刻補正誤差は、限定されないが、例えば１００ｎｓｅｃとする。例えば、最大Ｈｏｐ数＝７とすれば、（(最大ホップ数−１)までの時刻補正誤差））は、（７−１)×１００ｎｓと算出することができる。

タイマ決定部７１１は、ステップＳ７で選択した機器（スイッチ１００）のうちから、新指標値が最小である機器を選択し（ステップＳ１３）、選択された機器は１つであるか否かを判定する（ステップＳ１５）。選択された機器は１つと判定されたとき（ステップＳ１５でＹＥＳ）、タイマ決定部７１１は、上述したステップＳ１７の処理を実施するが、選択された機器は複数と判定されたときは、タイマ決定部７１１は、選択された複数の機器（スイッチ１００）にプライオリティ設定情報６０１を送信する（ステップＳ１９）。選択された機器（スイッチ１００）は、それぞれ、タイマ決定部７１１からのプライオリティ設定情報６０１の指令に従い、領域１０４２の自機器のプライオリティ６０６に所定の最小値を設定する。

＜Ｋ．高精度のタイマを有した機器の検出処理＞
図１６は、本実施の形態にかかる機器間で自律的にグランドマスタを検出する処理の一例を模式的に示す図である。この検出処理は、例えばＢＭＣＡ処理に従い実施される。

図１６では、スイッチ１００またはエンドポイント２００に対応する機器「Ａ」〜「Ｃ」が示されて、このうち機器「Ｂ」のタイマ１０１はグランドマスタである。すなわち、機器「Ｂ」のプライオリティ６０６には、上記のステップＴ１１の処理によって所定の最小値が設定されている。

まず、図１６の（Ａ）において、動作開始時には、各機器は、自機器のタイマ１０１をグランドマスタとして、自機器のプライオリティ６０６をアナウンスメッセージ３７０によって他の機器に配信するよう動作する。具体的には、スイッチ１００のプロセッサ１０２は、領域１０４２の自機器のプライオリティ６０６を領域１０４１にグランドマスタのプライオリティ６０７として格納するとともに、自機器のプライオリティ６０６を含むアナウンスメッセージ３７０を送信する。

各機器は、受信したアナウンスメッセージ３７０のプライオリティと自機器のプライオリティ６０６の値どうしを比較し、比較の結果に基づき、一方のプライオリティ６０６が他方のプライオリティ６０６よりも優れているかを判定する。具体的には、比較の結果、一方のプライオリティの値が他方のプライオリティ６０６の値よりも小さい場合、一方のプライオリティ６０６が他方のプライオリティ６０６よりも優れていることを示す。また、比較の結果、一方のプライオリティ６０６の値が他方のプライオリティ６０６の値よりも大きい場合、一方のプライオリティ６０６が他方のプライオリティ６０６よりも劣ることを示す。

図１６の（Ｂ）において、各機器は、上記の比較の結果に基づき、他の機器のプライオリティ６０６が自機器のプライオリティ６０６よりも優れていると判定した場合、メモリ（領域１０４１、２０４１）のグランドマスタのプライオリティ６０７に、受信したアナウンスメッセージ３７０のプライオリティ６０６を上書きする。この場合、当該上書きを実施した機器はスレーブ(グランドマスタから時刻情報を受信する側)に切替わるとともに、自機器のアナウンスメッセージ３７０の配信を停止する。

図１６の（Ｂ）では、例えば、機器「Ｂ」のプライオリティ６０６は機器「Ａ」のプライオリティ６０６よりも優れている。したがって、機器「Ａ」はマスタからスレーブに切替わるとともにアナウンスメッセージ３７０の配信を停止する。

図１６の（Ｃ）において、各機器は、上記に述べたプライオリティどうしの比較の結果に基づき、他の機器からのアナウンスメッセージ３７０のプライオリティ６０６が自機器が有するプライオリティ６０６よりも劣ると判定した場合は、当該アナウンスメッセージ３７０を次の機器に転送しない（アナウンスメッセージ３７０を廃棄する）。

図１６の（Ｃ）では、例えば、機器「Ｂ」のプライオリティ６０６は、機器「Ｃ」のプライオリティ６０６よりも優れている。したがって、機器「Ｂ」は、機器「Ｃ」から受信するアナウンスメッセージ３７０を廃棄する。これにより、機器「Ｃ」からのアナウンスメッセージ３７０は、機器「Ｂ」を経由して、次の機器「Ａ」に配信されない。機器「Ｃ」は、機器「Ｂ」からのアナウンスメッセージ３７０のプライオリティ６０６を自機器のメモリ（領域１０４１、２０４１）のグランドマスタのプライオリティ６０７に上書きする。これにより、機器「Ｃ」はマスタからスレーブに切替わる。

図１６のＢＭＣＡ処理によれば、タイマ決定部７１１によりプライオリティ６０６が所定の最小値に設定された機器、すなわち機器「Ｂ」のみがスレーブに切替わることなく当初のマスタの設定を維持することができて、その結果、機器「Ｂ」のタイマ１０１が、自己の時間情報を配信するグランドマスタとなる。

＜Ｌ．ネットワーク構成の他の例＞
図１７は、本実施の形態にかかるネットワークの構成の他の例を模式的に示す図である。図１７の制御システム１１のネットワーク構成では、スイッチ１００Ａに、基本構成１１Ａと、コントローラがマルチポートの構成１１Ｂと、デイジーチェーントポロジの構成１１Ｃとが接続される。図１では、制御システム１のネットワーク構成は基本構成のみを備えたが、制御システムのネットワーク構成は図１の構成に限定されず、図１７の構成であってもよい。

制御システム１１では、基本構成１１Ａでは、図１の構成と同様に、コントローラ（スイッチ１００Ｂ）は、他のスイッチ１００を介してエンドポイント２００を接続する。これに対して、構成１１Ｂは、コントローラ（スイッチ１００Ｆ）を備え、当該コントローラは自己のマルチポートに（他のスイッチを介さず）複数のエンドポイント２００（２００Ｇ、２００Ｈおよび２００Ｉ）を接続する。スイッチ１００Ｆ、およびエンドポイント２００Ｇ、２００Ｈ、２００Ｉは、それぞれ、タイマ１０１Ｆ、２０１Ｇ、２０１Ｈおよび２０１Ｉを有する。

また、デイジーチェーントポロジの構成１１Ｃは、スイッチ１００Ａに接続されるコントローラ（スイッチ１００Ｇ）にデイジチェーンによりスイッチ１００Ｈおよび１００Ｉ、エンドポイント２００Ｊが接続されている。スイッチ１００Ｈ、１００Ｉおよびエンドポイント２００Ｊは、それぞれ、タイマ１０１Ｇ、１０１Ｈ、１０１Ｉおよび２０１Ｊを有する。また、スイッチ１００Ｈおよびスイッチ１００Ｉは、制御対象を制御するコントローラの機能も備える。例えば、ネットワーク構成の変更などで、コントローラ１００Ｇは、構成１１Ａまたは構成１１Ｃのコントローラの提供会社とは異なる他社製品である場合は、コントローラ１００Ｇに、スイッチおよびエンドポイントをデイジーチェーンで接続することが要求されるケースがある。

（Ｌ１．制御対象を考慮したトポロジ情報の算出）
図１８は、本実施の形態にかかる制御対象を考慮したトポロジの他の例を模式的に示す図である。図１８のトポロジは、制御対象として、高い精度の時刻同期が要求される種類の制御対象、すなわちモーション制御対象６２０を接続する機器（図中では、エンドポイント（Ｅ）および（Ｆ）ならびにスイッチ（Ｄ）で示される）を中心にしたトポロジが示されている。さらに、図１８のトポロジでは、スイッチ（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、モーション制御対象６２０のモーション制御プログラムを実行し得るコントローラに相当し、このうちスイッチ（Ｃ）と（Ｄ）が最も短い制御周期でモーション制御プログラムを実行する。したがって、図１８では、最短周期制御の関連機器６１０は、スイッチ（Ｃ）と（Ｄ）およびエンドポイント（Ｆ）を備え、最短周期制御の関連機器６１０が有する１または複数のタイマ１０１が、候補タイマとして選択され得る。

（Ｌ２．制御対象を考慮したＳＮＭＰ情報とトポロジ情報）
図１９は、本実施の形態にかかるＳＮＭＰ情報６０３の他の例を模式的に示す図である。図２０は、本実施の形態にかかるトポロジ情報３０の他の例を模式的に示す図である。

図１９のＳＮＭＰ情報６０３は、情報収集部７１０が図１８のネットワーク構成に情報要求６０２を送信し、応答として受信したＳＮＭＰ情報６０３を示す。図１９のＳＮＭＰ情報６０３は、図１８のトポロジにおけるスイッチ（Ａ）〜（Ｄ）それぞれのＳＮＭＰ情報２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃおよび２０Ｄを含む。図１９のスイッチ（Ｄ）に対応のＳＮＭＰ情報２０Ｄは、図８のトポロジ情報９０３のスイッチ（Ｄ）に対応のＳＮＭＰ情報とは異なり、スイッチ（Ｄ）がエンドポイント（Ｆ）のみを接続することに基づく情報を示す。図１９のＳＮＭＰ情報２０Ａ、２０Ｂおよび２０Ｃは、それぞれ、図８の対応する情報と同じであるので説明は繰り返さない。

トポロジ算出部７２０は、図１９のＳＮＭＰ情報６０３から図２０のトポロジ情報３０を生成する。図２０のトポロジ情報３０の算出処理は、図１０の処理と同様であるので、説明は繰り返さない。

（Ｌ３．候補の選択とグランドマスタの決定）
図２１は、本実施の形態にかかるグランドマスタの候補の選択とグランドマスタの決定の処理の他の例を示すフローチャートである。図２１の処理は、デイジーチェーントポロジ（図１７）を含むネットワーク構成に対して適用することができる。図２１の処理は、図１５の処理にステップＳ４ａおよびＳ４ｂが追加されたものであり、図２１の他の処理は図１５と同様である。したがって、図２１の処理は、主に、ステップＳ４ａとＳ４ｂの処理を説明する。

デイジーチェーントポロジでは、例えば図１７のデイジーチェーントポロジ１１Ｃに示されるように、エンドポイント２００Ｊ（リモート制御対象のエンドポイント）からモーション制御プログラムを実行するコントローラ（スイッチ１００Ｇ）までの経路に、当該コントローラで制御されない制御対象（すなわち、コントローラ１００Ｈと１００Ｉで制御される制御対象）の機器が含まれる。このように、コントローラ１００Ｈまたはコントローラ１００Ｉは、モーション制御対象６２０のモーション制御プログラムを実行するコントローラではないから、グランドマスタの候補機器から、これらを除外することが必要となる。この点を考慮して、図２１では、ステップＳ４ａとＳ４ｂの処理において、このような除外処理が実施される。

このような除外処理で、図１８のスイッチ（Ｄ）が除外される場合、タイマ決定部７１１は、図２０のトポロジ情報３０からスイッチ（Ｄ）のトポロジ情報３０Ｄを除外（削除）する。これにより、経路指標で選択されたスイッチ１００のうちから、モーション制御対象６２０を制御するスイッチ機能をもつ１つ以上のコントローラのタイマ１０１を優先してグランドマスタとして選択することができる。

（Ｌ４．リング型のトポロジ）
図２２は、本実施の形態にかかる制御システムの他の構成を模式的に示す図である。図２２を参照して、制御システム１２は、リング型のネットワーク構成を備える。リング型のネットワーク構成では、スイッチ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃおよび１００Ｄはネットワーク２を介して円状に接続されて、リングではデータは一方方向に転送される。さらに、スイッチ１００Ｂは、エンドポイント２００のみを接続し、スイッチ１００Ｄは、マルチポートで複数のエンドポイント２００を接続し、スイッチ１００Ｃは、他のスイッチ１００を介してエンドポイント２００を接続する。

図２２では、スイッチ１００Ａに接続されたサポート装置５００がサポートツール７７０を起動することにより、上述したグランドマスタの決定方法を、リング型のトポロジに対しても同様に適用することができる。

＜Ｍ．グランドマスタの動的決定＞
上記に述べたネットワークトポロジに基づくグランドマスタの決定は、サポート装置５００がサポートツール７７０を起動することにより実施されている（これを、静的決定とも称する）。本実施の形態では、グランドマスタの動的決定も提供される。動的決定では、サポートツール７７０をサポート装置５００ではなく、ネットワークを構成するいずれかのスイッチ１００において、典型的にはコントローラにおいて実施する。このようなコントローラを以降では「セレクタ」とも称する。したがって、制御システムにサポート装置５００を接続が困難な環境であっても、セレクタが、サポートツール７７０と同様の処理を実施してグランドマスタを決定することができる。

図２３は、本実施の形態にかかるグランドマスタの動的決定の制御システムの構成の一例を模式的に示す図である。図２３の動的決定の制御システム１Ａは、サポート装置５００は備えないが、他の構成は図１に示した構成と同様であるので説明は繰り返さない。

（Ｍ１．グランドマスタの動的決定の制御システムの構成）
図２４は、本実施の形態にかかる制御システムのハードウェア構成の一例を模式的に示す図である。図２４では、図２３の制御システム１Ａのスイッチ１０００にエンドポイント２００が関連付けて示される。図２４のスイッチ１０００は、典型的には、ＰＬＣをベースとして構成されているが、上記に述べたスイッチ機能を備える構成であれば、この構成に限定されない。

スイッチ１０００は、メモリ１０４に自機器がセレクタ候補であるか否かを示す候補データ７０４を格納する領域１０４４を有する。また、ストレージ１０６に、図２のシステムプログラム１０７およびユーザアプリケーションプログラム１０８に追加して、グランドマスタの動的決定に関連したセレクタプログラム７９、ツールプログラム７７１および情報群７８を格納する。ストレージ１０６のツールプログラム７７１および情報群７８は、サポート装置５００のＨＤＤ５０５に格納されたツールプログラム７７１および情報群７８（図４）と同様であるので説明は繰り返さない。また、スイッチ１０００の他の構成およびエンドポイント２００の構成は、図４に示されたものと同様であるので説明は繰り返さない。

図２５は、本実施の形態にかかるスイッチ１０００のソフトウェア構成を模式的に示す図である。図２５では、ツールプログラム７７１とセレクタプログラム７９がシステムプログラム１０７のもとでＣＰＵ１０２によって実行されることで提供されるセレクタ部７０２およびサポートツール７７０ａの機能が示されている。サポートツール７７０ａの機能において、候補選択プログラム７５ａに対応の候補選択部７３１ａを除いた機能は、図５に示した機能と同様であるので説明は繰り返さない。

（Ｍ２．全体処理フロー）
グランドマスタの動的決定にかかる処理の概略を図２６と図２７を参照して説明する。グランドマスタの動的決定が実施される場合、ネットワーク２に接続された機器は電源ＯＮの状態であるが、制御に関連する動作を停止している、すなわちネットワーク２上では制御に関するデータ（フィールド値、制御データなど）は転送されないとする。

図２６は、本実施の形態にかかるセレクタを決定する処理の一例を示すフローチャートである。図２６では、ネットワーク２に接続されるスイッチ１０００は、セレクタ候補に相当する。各スイッチ１０００（セレクタ候補）のセレクタ部７０２は、ネットワーク２に接続される他のスイッチ１０００と通信してセレクタを決定する。

具体的には、スイッチ１０００のセレクタ部７０２どうしは、互いに、自機器のプロセッサ１０２が有するＣＰＵの稼働率を含む通知を通信する（ステップＴ２０，Ｔ２１）。各スイッチ１０００のセレクタ部７０２は、他のスイッチ１０００から受信する通知が示すＣＰＵ稼働率を比較し、比較の結果に基づき「セレクタ」を選択的に決定する（ステップＴ２３，Ｔ２４）。ステップＴ２４，Ｔ２５の処理は、図２８で後述する。

図２７は、本実施の形態にかかるセレクタを用いてグランドマスタを決定する処理の一例を示すフローチャートである。図２７のフローチャートは、図２６の処理で選択された「セレクタ」においてサポートツール７７０ａが起動されることにより実施される。図２７のセレクタの処理のうち、ステップＴ１１ａの処理（図３０）を除いた処理は図６の処理と同様であるので説明は繰り返さない。また、スイッチ１０００（非セレクタ）の処理およびエンドポイント２００の処理は、図６で示された処理と同様であるから説明は繰り返さない。

（Ｍ３．セレクタを選択的に決定する処理）
図２８は、本実施の形態にかかるセレクタを選択的に決定する処理の一例を示すフローチャートである。

まず、セレクタ部７０２は、自機器がセレクタ候補に適するか否かを判定し（ステップＳ４１，Ｓ４２）、適さないと判定したとき（ステップＳ４１でＮＯ、またはステップＳ４２でＮＯ）、セレクタ部７０２は、領域１０４４に、自機器がセレクタ候補でないことを示す“Ｎｏｔセレクタ候補”の候補データ７０４を設定（格納）し（ステップＳ５０）、これにより、“Ｎｏｔセレクタ候補”のログを保存する（ステップＳ５１）。その後、後述するステップＳ５３に移行する。

自機器がセレクタ候補に適するか否かの判定は、自機器のリソースに、サポートツール７７０のプログラムを実行できるほどの余裕があるか否かに基づき判定する。例えば、自機器のストレージ１０６またはメモリ１０４を含む記憶領域の空き容量が閾値以上であるか否かを判定し（ステップＳ４１）または自機器のＣＰＵ稼働率が閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。

セレクタ部７０２は、自機器の記憶領域の空き容量が閾値以上であると判定し（ステップＳ４１でＹＥＳ）および自機器のＣＰＵ稼働率が閾値以下であると判定（ステップＳ４２でＹＥＳ）すると、セレクタ部７０２は、領域１０４４に、自機器がセレクタ候補であることを示す“セレクタ候補”の候補データ７０４を設定（格納）する（ステップＳ４３）。セレクタ部７０２は、その後、セレクタを選択的に決定する期限に達したか否かを判定するために、処理開始から所定時間（例えば、Ｘ１時間）が経過したか否かを判定する（ステップＳ４４）。

セレクタ部７０２は、所定時間が経過したと判定すると（ステップＳ４４でＹＥＳ）、領域１０４４に“セレクタ”を示す候補データ７０４を設定（格納）し、他の機器に対して、候補データ７０４に基づき、自機器が「セレクタ」である旨のセレクタ通知を送信する（ステップＳ５２）。その後、後述するステップＳ５３に移行する。

一方、セレクタ部７０２は、処理開始から所定時間が経過していないと判定すると（ステップＳ４４でＮＯ）、自機器のＣＰＵ稼働率を含む通知を他の機器に、マルチキャストで送信する（ステップＳ４５）。セレクタ部７０２は、他のセレクタ候補からＣＰＵ稼働率を含む通知を受信するか否かを判定し（ステップＳ４６）、当該通知を受信したと判定すると（ステップＳ４６でＹＥＳ）、セレクタ部７０２は、受信した通知に含まれるＣＰＵ稼働率を自機器のＣＰＵ稼働率と比較し、比較の結果に基づき、自機器のＣＰＵ稼働率が他のセレクタ候補のＣＰＵ稼働率よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ４７）。セレクタ部７０２は、比較の結果に基づき、自機器のＣＰＵ稼働率が他のセレクタ候補のＣＰＵ稼働率以上であると判定すると（ステップＳ４７でＮＯ）、セレクタ部７０２は、ステップＳ５０に移行する。

また、セレクタ部７０２は、他のセレクタ候補からＣＰＵ稼働率を含む通知を受信していないと判定すると（ステップＳ４６でＮＯ）、または自機器のＣＰＵ稼働率が他のセレクタ候補のＣＰＵ稼働率未満であると判定すると（ステップＳ４７でＹＥＳ）、セレクタ部７０２は、ステップＳ４５の通知を送信してから所定時間、すなわちＣＰＵ稼働率の送信周期の時間Ｘ２）が経過したか否かを判定する（ステップＳ４８）。この所定時間が経過したと判定されると（ステップＳ４８でＹＥＳ）、ステップＳ４９に移行するが、当該所定時間が経過していないと判定されると（ステップＳ４８でＮＯ）、ステップＳ４４に戻り、ＣＰＵ稼働率の通知を送信する。

ステップＳ５３では、セレクタ部７０２は、他のセレクタ候補からセレクタ通知を受信したか否かを判定し（ステップＳ５３）、セレクタ部７０２は、セレクタ通知を受信したと判定すると（ステップＳ５３でＹＥＳ）、処理を終了する。

一方、セレクタ部７０２は、他のセレクタ候補からセレクタ通知を受信していないと判定し（ステップＳ５３でＮＯ）、領域１０４４に“Ｎｏｔセレクタ候補”の候補データ７０４が設定された（ステップＳ５０）ときから、所定時間（例えば、Ｘ３秒）が経過したと判定すると（ステップＳ５４でＹＥＳ）、セレクタ部７０２は、制御システムではセレクタが存在しないと判定する（ステップＳ５５）。

セレクタ部７０２は、１０４４に“Ｎｏｔセレクタ候補”の候補データ７０４が設定された（ステップＳ５０）ときから、所定時間が経過していないと判定すると（ステップＳ５４でＮＯ）、ステップＳ５３に戻る。

図２８の処理によれば、複数のセレクタ候補のうちから、サポートツール７７０ａを実行可能なほどにリソースの余裕があるセレクタ候補の候補データ７０４に「セレクタ」が設定される。なお、図２８の処理を終了したとき、セレクタ候補の全ての候補データ７０４が“Ｎｏｔセレクタ候補”に設定されている場合は、従来のＩＥＥＥ８０２．１ＡＳなどに時刻同期処理が実施されてもよい。

（Ｍ４．制御対象を考慮したトポロジの一例）
図２９は、本実施の形態にかかる制御対象を考慮したトポロジの他の例を模式的に示す図である。図２９のトポロジは、モーション制御対象６２０のエンドポイント２００（図中では、エンドポイント（Ｅ）、（Ｆ）および（Ｇ）で示される）を中心にしたトポロジが示されている。トポロジは、エンドポイント（Ｅ）、（Ｆ）および（Ｇ）に繋がるスイッチ１００（図中では、スイッチ（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）で示される）を有する。さらに、図２９のトポロジでは、スイッチ（Ｂ）および（Ｃ）は、モーション制御対象６２０のモーション制御プログラムを実行するコントローラに相当し、このうちスイッチ（Ｃ）が最も短い周期でモーション制御プログラムを実行する。

図２９のトポロジでは、スイッチ（Ｃ）が、図２８の処理により「セレクタ」に決定されて、セレクタであるスイッチ（Ｃ）がサポートツールを７７０を実施することにより、他のスイッチに対して情報要求６０２が送信されている。なお、図２９では、セレクタのスイッチ（Ｃ）から送信されるプライオリティ設定情報６０１、他のスイッチから送信されるＳＮＭＰ情報６０３、機器情報６０４およびクロック情報６０５は、図１で示された情報と同様であるので、図示が略されている。

（Ｍ５．最短周期制御の関連機器の決定）
図３０は、本実施の形態にかかる最短周期制御の関連機器の決定の処理の一例を示すフローチャートである。図２８の処理により「セレクタ」に決定されたスイッチ１０００は、他のコントローラと通信することにより、最短周期制御の関連機器６１０を決定する。なお、ここでは、各コントローラは、自機器のプロジェクト６０（図１４）を内部のメモリに格納している。

図３０を参照して、セレクタの候補選択部７３１ａは、トポロジ情報３０に基づき、ネットワーク２に接続されたコントローラのそれぞれのＩＰアドレスを取得する（ステップＳ６１）。

候補選択部７３１ａは、後述するように各コントローラから最短の制御周期に関する情報を要求する（ステップＳ６３）。これを考慮して、図３０の処理では、要求の送信周期（例えば、Ｘ５秒）および要求に対する応答の期限（要求から所定時間経過（例えば、Ｘ４秒経過））を設けている。

候補選択部７３１ａは、上記の要求の送信から所定時間経過（例えば、Ｘ４秒経過）したかを判定する（ステップＳ６２）。候補選択部７３１ａは、この所定時間が経過したと判定すると（ステップＳ６２でＹＥＳ）、後述するステップＳ６７に移行する。

候補選択部７３１ａは、要求を送信してから当該所定時間が経過していないと判定すると（ステップＳ６２でＮＯ）、ステップＳ６１で取得されたＩＰアドレスを用いてコントローラに最短制御周期対象の情報の要求を含む要求通知を送信する（ステップＳ６３）。

コントローラのプロセッサ１０２は、セレクタの候補選択部７３１ａから要求通知を受信するか否かを判定し（ステップＳ７０）、受信しないと判定すると（ステップＳ７０でＮＯ）、処理を終了するが、要求通知を受信したと判定すると（ステップＳ７０でＹＥＳ）、自機器が有するプロジェクト６０から最短の制御周期６３を選択（抽出）する（ステップＳ７１）。コントローラのプロセッサ１０２は、プロジェクト６０から、最短の制御周期６３、ＮＷ構成６１および機器情報６２を検索し、検索されたこれら情報を含む応答の通知をセレクタに送信する（ステップＳ７２）。

セレクタの候補選択部７３１ａは、上記の要求通知に対する応答通知を、コントローラから受信するか否かを判定する（ステップＳ６４）。応答を受信しないと判定されると（ステップＳ６４でＮＯ）、ステップＳ６６に移行するが、応答を受信したと判定されると（ステップＳ６４でＹＥＳ）、候補選択部７３１ａは、受信した応答内容（最短制御周期、ＮＷ構成および機器情報）をメモリ１０４に保存（格納）する（ステップＳ６５）。候補選択部７３１ａは、要求の送信周期（例えば、Ｘ５秒）の時間が経過したと判定すると（ステップＳ６６でＹＥＳ）、ステップＳ６７に移行するが、当該時間が経過していないと判定すると（ステップＳ６６でＮＯ）、ステップＳ６２に戻る。

ステップＳ６７では、候補選択部７３１ａは、ステップＳ６５で格納された情報のうちから、最も短い最短制御周期６３のＮＷ構成６１および機器情報６２を選択する（ステップＳ６７）。この場合、最も短い最短制御周期６３が複数個選択された場合は、これら複数の最短制御周期６３それぞれのＮＷ構成６１の全てを選択する。

候補選択部７３１ａは、トポロジ情報３０と選択したプロジェクト６０のＮＷ構成６１および機器情報６２とを照合し、照合の結果に基づき、ＮＷ構成６１および機器情報６２と一致した機器の情報をトポロジ情報３０から選択する（ステップＳ６８）。具体的には、照合の結果に基づき、ＮＷ構成６１および機器情報６２と一致した機器の名前２２，２４および機器データ２１，２４（ＩＰアドレス）を有する機器（スイッチ１００，エンドポイント２００）を最短周期制御の関連機器６１０と決定する（ステップＳ６９）。これにより、例えば、セレクタは、図２９のスイッチ（Ｃ）および（Ｄ）ならびにエンドポイント（Ｆ）および（Ｇ）を最短周期制御の関連機器６１０と決定することができる。

＜Ｍ６．ネットワーク構成の他の例＞
図３１は、本実施の形態にかかるネットワークの構成の他の例を模式的に示す図である。図３１の制御システム１Ｂのデイジーチェーントポロジ１１Ｃを備えるネットワーク構成は、動的にグランドマスタが決定される構成であって、図１７のネットワーク構成からサポート装置５００を除いた構成と同様であるから説明は繰り返さない。

図３２は、本実施の形態にかかる制御対象を考慮したトポロジの他の例を模式的に示す図である。図３２のトポロジは、制御対象として、高い精度の時刻同期が要求される種類の制御対象、すなわちモーション制御対象６２０を接続する機器（図中では、エンドポイント（Ｅ）および（Ｆ）ならびにスイッチ（Ｄ）で示される）を中心にしたトポロジが示されている。さらに、図３２のトポロジでは、スイッチ（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、モーション制御対象６２０のモーション制御プログラムを実行し得るコントローラに相当し、このうちスイッチ（Ｃ）と（Ｄ）が最も短い制御周期でモーション制御プログラムを実行する。したがって、図３２では、最短周期制御の関連機器６１０は、スイッチ（Ｃ）と（Ｄ）およびエンドポイント（Ｆ）を備え、最短周期制御の関連機器６１０が有する１または複数のタイマ１０１が、候補タイマとして選択され得る。

図３３は、本実施の形態にかかるトポロジ情報３０の他の例を模式的に示す図である。図３３では、上記で述べた除外処理によりスイッチ（Ｄ）が除外されることで、図３３のトポロジ情報３０から、スイッチ（Ｄ）に対応のトポロジ情報３０Ｄが削除（除外）される。

（Ｍ７．リング型のトポロジ）
図３４は、本実施の形態にかかる制御システムの他の構成を模式的に示す図である。図３４を参照して、制御システム１Ｃは、リング型のネットワーク構成を備える。このリング型のネットワーク構成では、スイッチ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃおよび１００Ｄはネットワーク２を介して円状に接続されて、グランドマスタを動的に決定する場合に、これらいずれかのスイッチがセレクタに選択されることで、セレクタのスイッチでサポートツール７７０ａが実施されて、グランドマスタの動的決定が実現される。図３４の制御システム１Ｃのネットワーク構成は、サポート装置５００を備えないが、他の構成は図２２に示された構成と同様であるので、説明は繰り返さない。

＜Ｎ．システム同期処理＞
タイマ決定部７１１によりグランドマスタのタイマ１０１が決定されると、ネットワーク２に接続される各機器が備えるタイマを、グランドマスタに時刻同期させるためにシステム同期処理が実施される。

具体的には、グランドマスタに設定されたタイマ１０１を有するスイッチ１００は、他のスイッチ１００およびエンドポイント２００との間で時刻同期をとるために、当該タイマ１０１を基準として、他のスイッチ１００のタイマ１０１およびエンドポイント２００のタイマ２０１を調整する処理などを実施する。

＜Ｏ．プログラム＞
サポート装置５００のＣＰＵ５０２またはスイッチ１００のプロセッサ１０２は、サポートツール７７０（７７０ａ）のプログラムを実行することによりサポート装置５００またはスイッチ１００内の各構成要素の制御を行う。ＨＤＤ１０５またはストレージ１０６は、このようなサポートツールに関するプログラムおよびデータなどを記憶し得る。

ＨＤＤ５０５およびストレージ１０６の記憶媒体は、ＨＤＤまたはＳＳＤに限定されない。

また、サポートツール７７０に関するプログラムまたはデータは、各種通信回線を介してＨＤＤ５０５にダウンロードされてもよい。または、記憶媒体５０１を介してＨＤＤ５０５にダウンロードされるとしてもよい。記憶媒体５０１は、コンピュータその他装置、機械等が記録されたプログラム等の情報を読み取り可能なように、当該プログラム等の情報を、電気的、磁気的、光学的、機械的または化学的作用によって蓄積する媒体である。サポート装置５００は、この記憶媒体５０１から、サポートツール７７０に関するプログラムまたはデータを取得してもよい。セレクタ部７０２およびサポートツール７７０ａに関するプログラムまたはデータは、各種通信回線を介してストレージ１０６にダウンロードされてもよい。または、記憶媒体５０１を介してＨＤＤ５０５にダウンロードされるとしてもよい。

プログラムは、ＣＰＵなどの１つ以上のプロセッサにより、またはプロセッサとＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit），ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などの回路との組合せにより実行され得る。

＜Ｐ．利点＞
図３５は、本実施の形態にかかるグランドマスタの決定により供される利点を説明する図である。図３５の（Ａ）は、制御システムのネットワーク構成において、複数の機器（スイッチ１００またはエンドポイント２００）を矩形のマークで示し、これらマークをネットワークで接続されたトポロジを示している。図３５の（Ａ）では、「Ａ」と「Ｂ」の矩形は、グランドマスタの機器に相当し、斜線の機器は、グランドマスタと時刻同期するタイマを有した対象機器である。

図３５の（Ｂ）は、上記のシステム同期処理の一例を模式的に示している。図３５の（Ｂ）では、グランドマスタＧＭの機器と隣接する機器ＳＷ１の２つの機器間で時刻同期を行い、その後、時刻同期された機器ＳＷ１がマスタとなり、隣接の機器ＳＷ２のタイマを時刻同期させる。順次隣接する機器間で時刻同期が行なわれるため、誤差（ΔＴ（Ｍ−１）、ΔＴ（１−２）、Δｔ（２−３））が伝搬していく。したがって、ホップ数が多いほど伝搬される誤差は大きくなり、時刻同期の精度が低下する。本実施の形態の背景としてＦＡ用途の機器（スイッチ１００、またはエンドポイント２００など）において、クロックの精度がミリ秒のオーダで要求されるケースは少なく、したがって、「タイマ」が有する時間の精度（Clock Accuracy）よりも、経路指標（ホップ数）の方が時刻同期の精度への影響は大きいと考えられる。

このような背景のもと、本実施の形態では、まず、時刻同期の精度を保証する範囲を、例えば伝搬される誤差が所定の大きさとなる範囲を、経路指標（トポロジのＨｏｐ数）で決定し、決定された範囲における機器が有する各タイマをグランドマスタの候補とする。そして、精度指標算出部７４１は、候補のタイマのそれぞれの時間精度（クロック情報６０５）と経路指標とから当該タイマの新たな精度を算出し、タイマ決定部７１１は、新たな精度が高い候補タイマを、グランドマスタに決定する。

例えば、図３５の（Ａ）の場合、対象機器にまで、伝搬される誤差が所定の大きさとなる範囲（すなわち、トポロジのＨｏｐ数で決定された範囲）には、グランドマスタの候補として機器「Ａ」と「Ｂ」があることが判定される。グランドマスタの候補の機器「Ａ」は機器「Ｂ」よりも高い時間精度を有するとしても、上記の新たな精度はＨｏｐ数が考慮されることから、例えば機器「Ｂ」の方が新たな精度が高くなり、機器「Ｂ」のタイマをグランドマスタとして決定することが可能となる。

＜Ｑ．付記＞
上述したような本実施の形態は、以下のような技術思想を含む。
[構成１］
ＦＡのネットワーク（２）に接続される複数の機器（１００、２００）を備える制御システムであって、
前記複数の機器は、それぞれ、時間を管理するタイマ（１０１、２０１）を有し、
前記複数の機器のタイマは、基準時間を管理する基準タイマに時刻同期し、
前記複数の機器は、
前記ネットワークの末端に接続される１つ以上の末端機器（２００）と、
制御に関連したデータを前記１つ以上の末端機器に転送する複数の転送機器（１００）と、を備え、
前記複数の転送機器が有するタイマのうちから、前記基準タイマを決定するタイマ決定手段（７１１）を備え、
前記タイマ決定手段は、
各前記複数の転送機器について、前記データが当該転送機器から前記１つ以上の末端機器に到達するまでに経由するネットワーク上の経路の長さを示す経路指標を取得する経路指標取得手段（７２１）と、
前記１つ以上の末端機器に到達するまでの経路が所定長さを示す前記経路指標を有する１つ以上の転送機器のタイマのうちから、前記基準タイマを決定する、制御システム。
［構成２］
前記時刻同期において、前記基準タイマの時間情報が対象機器に転送されて、
前記経路の所定長さは、前記対象機器への前記時間情報の転送にかかる通信遅延を一定に保証可能な長さを含む、構成１に記載の制御システム。
［構成３］
前記複数の転送機器は、
前記時刻同期に基づく周期で制御演算を実行し、演算結果である前記制御に関するデータを前記ネットワークに転送する１つ以上のコントローラを含み、
前記１つ以上の末端機器は、前記１つ以上のコントローラのうち、前記周期が最短であるコントローラから転送される前記制御に関するデータを用いて制御対象を制御する機器（６２０）を含む、構成１または２に記載の制御システム。
［構成４］
前記制御対象は、前記制御に関するデータに従い挙動が制御されるモーション制御対象を含む、構成３に記載の制御システム。
［構成５］
前記タイマ決定手段は、さらに、
前記タイマの前記時間の精度と当該タイマを有する前記転送機器の前記経路指標とから、前記時刻同期の精度を示す指標を算出する精度指標算出手段（７４１）と、
前記１つ以上の末端機器に到達するまでの経路が所定長さを示す前記経路指標を有する１つ以上の転送機器のタイマのうちから、前記基準タイマを決定するための１つ以上の候補を選択する候補選択手段（７３１、７３１ａ）と、を有し、
前記候補として選択された前記１つ以上のタイマのうちから、選択された各タイマの前記精度指標に基づき前記基準タイマを決定する、構成１から４のいずれか１に記載の制御システム。
［構成６］
前記候補選択手段は、さらに、
前記経路指標が前記所定長さの経路を示す１つ以上の転送機器に含まれる１つ以上の前記コントローラのうち、前記周期が最短であるコントローラを特定し、
特定された当該コントローラと、当該コントローラからの前記データが前記１つ以上の末端機器に到達するまでに経由する１つ以上の転送機器とが有するタイマを、前記基準タイマを決定するための前記１つ以上の候補として選択する、構成５に記載の制御システム。
［構成７］
前記タイマ決定手段は、さらに、
前記タイマの前記時間の精度と当該タイマを有する前記転送機器の前記経路指標とから、前記時刻同期の精度を示す指標を算出する精度指標算出手段（７４１）を有し、
前記複数の転送機器が有するタイマのうちから、各タイマの前記精度指標に基づき前記基準タイマを決定する、構成１から５のいずれか１に記載の制御システム。
［構成８］
前記複数の転送機器のうちから、各転送機器が有するプログラム実行にかかるリソースの余裕を示す情報に基づき１の転送機器を選択する手段（７０２）を、さらに備え、
前記選択された１の転送機器が、前記タイマ決定手段を有する、構成１から７のいずれか１に記載の制御システム。
［構成９］
ＦＡのネットワーク（２）に接続される複数の機器（１００、２００）を備える制御システムに接続可能な情報処理装置（５００）であって、
前記複数の機器は、それぞれ、時間を管理するタイマ（１０１、２０１）を有し、
前記複数の機器のタイマは、基準時間を管理する基準タイマに時刻同期し、
前記複数の機器は、
前記ネットワークの末端に接続される１つ以上の末端機器（２００）と、
制御に関連したデータを前記１つ以上の末端機器に転送する複数の転送機器（１００）と、を備え、
前記情報処理装置は、
前記複数の転送機器が有するタイマのうちから、前記基準タイマを決定するタイマ決定手段（７１１）を備え、
前記タイマ決定手段は、
各前記複数の転送機器について、前記データが当該転送機器から前記１つ以上の末端機器に到達するまでに経由するネットワーク上の経路の長さを示す経路指標を取得する経路指標取得手段（７２１）と、
前記経路指標が前記１つ以上の末端機器に到達するまでの経路が所定長さを示す１つ以上の転送機器のタイマのうちから、前記基準タイマを決定する、情報処理装置。
［構成１０］
ＦＡのネットワーク（２）に接続される複数の機器（１００、２００）を備える制御システムに対する設定方法をコンピュータ（１０２、５０２）に実行させるプログラム（７７，７７１）であって、
前記複数の機器は、それぞれ、時間を管理するタイマ（１００、２００）を有し、
前記複数の機器のタイマは、基準時間を管理する基準タイマに時刻同期し、
前記複数の機器は、
前記ネットワークの末端に接続される１つ以上の末端機器（２００）と、
制御に関連したデータを前記１つ以上の末端機器に転送する複数の転送機器（１００）と、を備え、
前記設定方法は、
前記複数の転送機器が有するタイマのうちから、前記基準タイマを決定するステップ（Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１１ａ、Ｔ１３）を備え、
前記基準タイマを決定するステップは、
各前記複数の転送機器について、前記データが当該転送機器から前記１つ以上の末端機器に到達するまでに経由するネットワーク上の経路の長さを示す経路指標を取得するステップ（Ｔ１０）と、
前記経路指標が前記１つ以上の末端機器に到達するまでの経路が所定長さを示す１つ以上の転送機器のタイマのうちから、前記基準タイマを決定するステップ（Ｔ１１）と、を有する、プログラム。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１１，１２ 制御システム、２ ネットワーク、３ ケーブル、１１Ａ 基本構成、１１Ｃ デイジーチェーントポロジ、７１ 情報収集プログラム、７２ トポロジ算出プログラム、７３ タイマ決定プログラム、７４ 経路指標取得プログラム、７５，７５ａ 候補選択プログラム、７６ 精度指標算出プログラム、７７，７７１ ツールプログラム、７８ 情報群、７９ セレクタプログラム、８０ 機器情報領域、８１ ＳＮＭＰ情報領域、８２ トポロジ情報領域、８３ プロジェクト領域、８４ クロック情報領域、９１ 製品情報ライブラリ、３７０ アナウンスメッセージ、５００ サポート装置、５０１ 記憶媒体、６０１ プライオリティ設定情報、６０２ 情報要求、６０３ ＳＮＭＰ情報、６０４ 機器情報、６０５ クロック情報、６１０ 最短周期制御の関連機器、６１１ アクセス履歴、６２０ モーション制御対象、７０２ セレクタ部、７０４ 候補データ、７１０ 情報収集部、７１１ タイマ決定部、７２０ トポロジ算出部、７２１ 経路指標取得部、７３１，７３１ａ 候補選択部、７４１ 精度指標算出部、７７０，７７０ａ サポートツール。

Claims (10)

1. ＦＡ（ファクトリオートメーション）のネットワークに接続される複数の機器を備える制御システムであって、
   前記複数の機器は、それぞれ、時間を管理するタイマを有し、
   前記複数の機器のタイマは、基準時間を管理する基準タイマに時刻同期し、
   前記複数の機器は、
   前記ネットワークの末端に接続される１つ以上の末端機器と、
   制御に関連したデータを前記１つ以上の末端機器に転送する複数の転送機器と、を備え、
   前記複数の転送機器が有するタイマのうちから、前記基準タイマを決定するタイマ決定手段を備え、
   前記タイマ決定手段は、
   各前記複数の転送機器について、前記データが当該転送機器から前記１つ以上の末端機器に到達するまでに経由するネットワーク上の経路の長さを示す経路指標を取得する経路指標取得手段を有し、
   前記１つ以上の末端機器に到達するまでの経路が所定長さを示す前記経路指標を有する１つ以上の転送機器のタイマのうちから、前記基準タイマを決定する、制御システム。
2. 前記時刻同期において、前記基準タイマの時間情報が対象機器に転送されて、
   前記経路の所定長さは、前記対象機器への前記時間情報の転送にかかる通信遅延を一定に保証可能な長さを含む、請求項１に記載の制御システム。
3. 前記複数の転送機器は、
   前記時刻同期に基づく周期で制御演算を実行し、演算結果である前記制御に関するデータを前記ネットワークに転送する１つ以上のコントローラを含み、
   前記１つ以上の末端機器は、前記１つ以上のコントローラのうち、前記周期が最短であるコントローラから転送される前記制御に関するデータを用いて制御対象を制御する機器を含む、請求項１または２に記載の制御システム。
4. 前記制御対象は、前記制御に関するデータに従い挙動が制御されるモーション制御対象を含む、請求項３に記載の制御システム。
5. 前記タイマ決定手段は、さらに、
   前記タイマの前記時間の精度と当該タイマを有する前記転送機器の前記経路指標とから、前記時刻同期の精度を示す精度指標を算出する精度指標算出手段と、
   前記１つ以上の末端機器に到達するまでの経路が所定長さを示す前記経路指標を有する１つ以上の転送機器のタイマのうちから、前記基準タイマを決定するための１つ以上の候補を選択する候補選択手段と、を有し、
   前記候補として選択された１つ以上のタイマのうちから、選択された各タイマの前記精度指標に基づき前記基準タイマを決定する、請求項１から４のいずれか１項に記載の制御システム。
6. 前記候補選択手段は、さらに、
   前記経路指標が前記所定長さの経路を示す１つ以上の転送機器に含まれる１つ以上の前記コントローラのうち、前記周期が最短であるコントローラを特定し、
   特定された当該コントローラと、当該コントローラからの前記データが前記１つ以上の末端機器に到達するまでに経由する１つ以上の転送機器とが有するタイマを、前記基準タイマを決定するための前記１つ以上の候補として選択する、請求項５に記載の制御システム。
7. 前記タイマ決定手段は、さらに、
   前記タイマの前記時間の精度と当該タイマを有する前記転送機器の前記経路指標とから、前記時刻同期の精度を示す指標を算出する精度指標算出手段を有し、
   前記複数の転送機器が有するタイマのうちから、各タイマの前記精度指標に基づき前記基準タイマを決定する、請求項１から５のいずれか１項に記載の制御システム。
8. 前記複数の転送機器のうちから、各転送機器が有するプログラム実行にかかるリソースの余裕を示す情報に基づき１の転送機器を選択する手段を、さらに備え、
   前記選択された１の転送機器が、前記タイマ決定手段を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の制御システム。
9. ＦＡ（ファクトリオートメーション）のネットワークに接続される複数の機器を備える制御システムに接続可能な情報処理装置であって、
   前記複数の機器は、それぞれ、時間を管理するタイマを有し、
   前記複数の機器のタイマは、基準時間を管理する基準タイマに時刻同期し、
   前記複数の機器は、
   前記ネットワークの末端に接続される１つ以上の末端機器と、
   制御に関連したデータを前記１つ以上の末端機器に転送する複数の転送機器と、を備え、
   前記情報処理装置は、
   前記複数の転送機器が有するタイマのうちから、前記基準タイマを決定するタイマ決定手段を備え、
   前記タイマ決定手段は、
   各前記複数の転送機器について、前記データが当該転送機器から前記１つ以上の末端機器に到達するまでに経由するネットワーク上の経路の長さを示す経路指標を取得する経路指標取得手段と、
   前記経路指標が前記１つ以上の末端機器に到達するまでの経路が所定長さを示す１つ以上の転送機器のタイマのうちから、前記基準タイマを決定する、情報処理装置。
10. ＦＡ（ファクトリオートメーション）のネットワークに接続される複数の機器を備える制御システムに対する設定方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記複数の機器は、それぞれ、時間を管理するタイマを有し、
    前記複数の機器のタイマは、基準時間を管理する基準タイマに時刻同期し、
    前記複数の機器は、
    前記ネットワークの末端に接続される１つ以上の末端機器と、
    制御に関連したデータを前記１つ以上の末端機器に転送する複数の転送機器と、を備え、
    前記設定方法は、
    前記複数の転送機器が有するタイマのうちから、前記基準タイマを決定するステップを備え、
    前記基準タイマを決定するステップは、
    各前記複数の転送機器について、前記データが当該転送機器から前記１つ以上の末端機器に到達するまでに経由するネットワーク上の経路の長さを示す経路指標を取得するステップと、
    前記経路指標が前記１つ以上の末端機器に到達するまでの経路が所定長さを示す１つ以上の転送機器のタイマのうちから、前記基準タイマを決定するステップと、を有する、プログラム。

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