JP2021068981A - ゲートウェイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通信方式・規格が変更されても最小限の手間とコストで使用を継続することができる。【解決手段】ゲートウェイ装置（１）は、アンテナ部（１０）と本体部（２０）とを備え、アンテナ部は、管理サーバと無線通信を行うための通信モジュール（１１）と、アンテナ（１２）とを備え、本体部は、ＰＬＣと通信するための通信インターフェイス（２４）と、ＰＬＣからデータを取得する制御部（２１）とを備え、アンテナ部の筐体は本体部の筐体と分離して構成され、アンテナ部は本体部と通信可能に接続される。【選択図】図６

Description

本発明は、ＦＡ機器から取得したデータを無線通信により他機器へ送信するゲートウェイ装置に関する。

近年、製造現場等では効率よく、安定的に製品の製造を行えるよう、ＦＡ（Factory Automation）化が進んでいる。ＦＡの制御システムでは、メンテナンス、トラブル時の対応等のために、製造に伴う様々なデータを取得できることが望ましい。

そこで、特許文献１には、ＦＡ機器を制御する制御装置に対し、制御対象機器のデータの送信を要求し、受信した制御対象機器のデータを変換し、変換されたデータをサーバ装置に送信するゲートウェイ装置が記載されている。

また、特許文献２には、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）に接続されたデータ収集装置であって、周期性を有する時系列デバイスデータを形成するデータ収集部と、指定された抽出期間にしたがって時系列デバイスデータから個別データを抽出し、抽出された各個別データに対して各個別データを識別するための識別情報を付与するデータ収集装置が記載されている。

特許第６４４０８１０号公報（２０１８年１２月１９日発行） 特開２０１９−１６３２７号公報（２０１９年１月３１日公開）

しかしながら、近年、ＦＡの制御システムにおいてゲートウェイ装置のアンテナ部とサーバとの間の無線通信に使用する通信方式・規格が頻繁に変更されている。通信方式・規格が変更されると、変更前の通信方式・規格に対応していたゲートウェイ装置は無線通信ができなくなる。

上述したような従来技術では、アンテナ部と本体部とが一体的に構成されているため、本体部はまだ使用できるにもかかわらず、ゲートウェイ装置を廃棄せざるを得ないという問題が生じている。

本発明の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、通信方式・規格が変更されても最小限の手間とコストで使用を継続することができるゲートウェイ装置を実現することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の一態様に係るゲートウェイ装置は、ＰＬＣからデータを取得し、取得したデータを管理サーバに送信するゲートウェイ装置であって、アンテナ部と本体部とを備え、前記アンテナ部は、前記管理サーバと無線通信を行うための通信モジュールと、アンテナとを備え、前記本体部は、前記ＰＬＣと通信するための通信インタフェースと、前記ＰＬＣからデータを取得する制御部とを備え、前記アンテナ部の筐体は、前記本体部の筐体と分離して構成され、前記アンテナ部は、前記本体部と通信可能に接続されることを特徴としている。

前記の構成によれば、アンテナ部の筐体と本体部の筐体とは分離して構成されるため、通信方式・規格が変更されても、アンテナ部を新通信方式・規格に対応するアンテナ部と交換することによって、ゲートウェイ装置を継続して使用することができる。

本発明の一態様に係るゲートウェイ装置では、前記アンテナ部は、前記ＰＬＣを収容するキャビネットの壁面外側に取り付けられ、前記本体部は、前記キャビネットの壁面内側に取り付けられてもよい。

前記の構成によれば、アンテナ部をキャビネットの壁面外側に取り付けることによって、管理サーバとより安定した無線通信を行うことができる。また、ＰＬＣからデータを取得する本体部を、キャビネットの壁面内側に取り付けることによって、当該ＰＬＣと有線にて通信可能に接続することが容易になる。

本発明の一態様に係るゲートウェイ装置では、前記アンテナ部および前記本体部を、前記ＰＬＣを収容するキャビネットの一部を挟んで対向する位置に取付けるための取付部を備えていてもよい。

前記の構成によれば、例えば、キャビネットに形成された取付孔に、本体部およびアンテナ部に備えられた、各コネクタを其々挿入して嵌合させることによって、本体部とアンテナ部とを容易に接続することができる。

本発明の一態様に係るゲートウェイ装置では、前記アンテナ部と前記本体部とを通信可能に接続するケーブルをさらに備え、前記ケーブルは、前記アンテナ部および前記本体部の少なくとも一方と着脱自在であってもよい。

前記の構成によれば、ケーブルは、前記アンテナ部および前記本体部の少なくとも一方と着脱自在なので、ゲートウェイ装置を容易にキャビネットに取り付けることができる。

本発明の一態様に係るゲートウェイ装置では、前記本体部は、それぞれが通信規格の異なる通信を行うアンテナ部と通信可能に接続されるものであってもよい。

前記の構成によれば、アンテナ部を交換した場合でも新しいアンテナ部と本体部とが通信可能となるので、外部装置との通信に関する通信方式・規格が変更されたとしても、アンテナ部を新通信方式・規格に対応するアンテナ部と交換するのみで、ゲートウェイ装置を継続して使用することができる。

本発明の一態様に係るゲートウェイ装置では、前記アンテナ部に、防滴および防塵処理が施されていてもよい。

ゲートウェイ装置のうち、キャビネットの外部に露出しているのはアンテナ部である。前記の構成によれば、アンテナ部に防滴および防塵処理を施すので、最小限の費用で必要な防滴および防塵処理を施すことができる。

本発明の一態様によれば、通信方式・規格が変更されてもアンテナ部を新通信方式・規格に対応するアンテナ部と交換することによって、ゲートウェイ装置を継続して使用することができるので、最小限の手間とコストで使用を継続することができるという効果を奏する。

本実施形態に係るゲートウェイ装置の要部構成の一例を示すブロック図である。 本実施形態に係るデータ収集システムの概要を示す図である。 本実施形態に係るゲートウェイ装置の外観の一例を示す図である。 図３に示すゲートウェイ装置の分離した状態を示す斜視図である。 図３に示すゲートウェイ装置の取り付け方の一例を示す図である。 図５に示す取り付け方の一例を詳細に説明する図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。

＜システム概要＞
図２は、本実施形態に係るデータ収集システム１００の概要を示す図である。データ収集システム１００は、一例として、ゲートウェイ装置１と、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）２と、設定端末３と、監視対象である産業用機器としてのＦＡ機器４およびセンサ５と、管理サーバ６と、専用通信回線網７とを含む。

ＰＬＣ２と、ＦＡ機器４およびセンサ５とは、所定のインタフェース規格（例えば、ＲＳ２３２、ＲＳ４８５）に従い、ケーブルで直接接続されている。なお、不図示のＬＡＮ（Local Area Network）を介して通信可能に接続されていてもよい。ＰＬＣ２とゲートウェイ装置１とは、後述するように通信可能に有線にて接続される。ゲートウェイ装置１は、無線通信にて専用通信回線網７に接続する機能を有しており、専用通信回線網７を介して管理サーバ６と通信可能に接続される。設定端末３は、インターネットまたは移動体通信網などの広域通信網８を介して管理サーバ６と通信可能に接続されている。

ＰＬＣ２は、産業用機器の制御および監視を行うものである。図示の例では、ＰＬＣ２は、１以上のＦＡ機器４、および、１以上のセンサ５などの産業用機器から、ＦＡ管理のためのデータを、上述したインタフェース規格による通信、またはＬＡＮ等、ＰＬＣ２の通信規格に対応する通信により取得する。

ＦＡ管理のためのデータとは、例えば、ＦＡ機器４が内蔵するセンサ、または、ＦＡ機器４とは別体のセンサ５によって計測される計測値である。計測値は、ＦＡ機器４の動作またはＦＡ機器４の周囲環境に係る物理量を示すものであってもよいし、ＦＡ機器４または周囲環境の状態を２値化して示すバイナリデータであってもよい。各センサによって計測される計測項目は、特に限定されないが、例えば、電流、電圧、油圧、水圧、気圧、トルク、温度、湿度、消費電力、重量、接触／非接触など多岐に亘る。

ＰＬＣ２は、１以上のレジスタを備え、一例として、１つのレジスタに１つのセンサから取得した１つの計測項目に係る計測値を格納する。ＰＬＣ２は、ゲートウェイ装置１から要求に応じて、自装置が備える各レジスタに格納された計測値を供給する。

本実施形態では、ＰＬＣ２は、１以上の機器を収容する制御盤などの収容ボックス（キャビネット）２Ａに収容されている。

ゲートウェイ装置１は、ＲＳ２３２、ＲＳ４８５またはＬＡＮによるＰＬＣ２との通信と、専用通信回線網７による管理サーバ６との通信とを接続する中継装置である。具体的には、ゲートウェイ装置１は、ＰＬＣ２がＬＡＮを介して産業用機器から取得した各種の計測値を、専用通信回線網７を介して、管理サーバ６にアップロードする。本実施形態では、ゲートウェイ装置１とＰＬＣ２とは１対１で対応している。具体的には、１台のＰＬＣ２に、１台のゲートウェイ装置１が結線され、該ゲートウェイ装置１は、取り付けられた相手方のＰＬＣ２が収集する計測値について、管理サーバ６へのアップロードを受け持つ。なお、ここでは、１台のゲートウェイ装置１に対し１台のＰＬＣ２が接続される例を説明しているが、これに限られるものではなく、１台のゲートウェイ装置１に対し複数のＰＬＣ２が接続されてもよい。

ゲートウェイ装置１は、後述するように、ボタンまたはスイッチなど、ＯＴ技術者が操作する操作部を備えていてもよい。ＯＴ技術者は、操作部を操作して、計測値の取得またはアップロードのタイミングをゲートウェイ装置１に対して指示してもよい。

設定端末３は、ＯＴ技術者が、データ収集システム１００を使って製造設備全体を管理するために必要なＨＭＩ（Human Machine Interface）を提供する。具体的には、設定端末３は、製造設備に取り付けられる１以上のゲートウェイ装置１に関する、各種の設定作業を支援するためのＵＩ（User Interface）を提供する。また、設定端末３は、管理サーバ６に集積された膨大な数の計測値について、概要をまとめて一覧表示するなど、いわゆる、ダッシュボードとしての機能を提供してもよい。

設定端末３は、例えば、ＰＣ（Personal Computer）、タブレット、スマートフォンなどで構成される。設定端末３は、データ収集システム１００が出力する情報をＯＴ技術者に提示するための一般的な表示装置と、データ収集システム１００に情報を入力するための一般的な入力装置（受付部、設定送信部）とを備えている。

なお、設定端末３は、後述するサービスプロバイダ３００によって提供されてもよいし、サービスプロバイダ３００とは異なるパーティによって提供されてもよい。

管理サーバ６は、複数のゲートウェイ装置１から計測値を定期的に収集し、収集した膨大な数の計測値を体系的に保管するものである。管理サーバ６は、さらに、保管した計測値を、設定端末３から指定されたクエリに応答して、体系的に供給する機能を有していてもよい。

とりわけ、本実施形態では、管理サーバ６は、設定端末３と通信し、設定端末３がゲートウェイ装置１の設定に関するＵＩを実現できるように、必要な情報を設定端末３に供給する。

専用通信回線網７は、無線通信機能を有する１以上のゲートウェイ装置１が、管理サーバ６と通信するための通信回線を提供する。ゲートウェイ装置１は、専用通信回線網７と無線接続することにより、管理サーバ６に対して集めた計測値をアップロードすることができる。

＜ハードウェア構成＞
次に、図１を参照してゲートウェイ装置１のハードウェア構成の一例について説明する。図1は、本実施形態に係るゲートウェイ装置１の要部構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、ゲートウェイ装置１は、アンテナ部１０と本体部２０との２つの筐体に分かれ、フラットケーブル１８を介して通信可能に接続されている。これらは、ゲートウェイ装置１をＰＬＣ２が収納されている収容ボックス２Ａに取り付ける際、アンテナ部１０が収容ボックス２Ａの外側に、本体部２０が収容ボックス２Ａの内側になるように取り付けられるものである。アンテナ部１０が収容ボックス２Ａの外部に取り付けられることにより、ゲートウェイ装置１と外部装置との間で無線通信する場合の通信状態をよりよいものとすることができる。

アンテナ部１０は、通信モジュール１１、ＬＴＥアンテナ１２、メモリ１３、ＧＰＳ１４、タクトスイッチ１５、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１６、および、コネクタ部１７を含む。

通信モジュール１１は、ＬＴＥアンテナ１２を用いてＬＴＥ（Long Term Evolution）基地局との通信を行うものである。

ＬＴＥアンテナ１２は、ＬＴＥに基づく通信を行うためのアンテナである。

メモリ１３は、ゲートウェイ装置１を識別する装置ＩＤを格納している記憶部である。装置ＩＤとは例えば、ＳＩＭ（Subscriber Identity Module）に基づいて特定されるＩＤである。

ＧＰＳ１４は、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号に基づきゲートウェイ装置１の位置を特定するものである。例えば、ＧＰＳ１４は、特定した位置を示す位置情報を制御部２１に送信し、制御部２１は、取得した位置情報をＰＬＣ２から取得した計測値とともに管理サーバ６に送信してもよい。

タクトスイッチ１５は、ＯＴ技術者からの操作を受け付けるスイッチである。タクトスイッチ１５は例えば、異常スイッチであってもよく、この場合、タクトスイッチ１５が押下されると、その旨がフラットケーブル１８を介して本体部２０の制御部２１に通知される。そして、制御部２１は、該通知を受信すると異常があったと判断し、異常発生時の処理を行う。

ＬＥＤ１６は、ゲートウェイ装置１の状態等を示す表示部である。ＬＥＤ１６は単色であってもよいし、複数の色を含んでいてもよい。

コネクタ部１７は、本体部２０と通信接続するフラットケーブル１８の接続部である。

また、本体部２０は、制御部２１および記憶部２２に他に、コネクタ部２３および通信Ｉ／Ｆ２４を含む。

コネクタ部２３は、アンテナ部１０と通信接続するフラットケーブル１８の接続部である。

通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）２４は、ＰＬＣ２と通信接続するインタフェースである。より詳細には、通信Ｉ／Ｆ２４は、シリアルデータバス２５を介してＰＬＣ２とシリアル通信を行うためのインタフェースであり、例えばＲＳ２３２Ｃ、またはＲＳ４８５に対応している。

＜ソフトウェア構成＞
次に、図１を参照してゲートウェイ装置１のソフトウェア構成の一例について説明する。

制御部２１は、ゲートウェイ装置１を統括的に制御するものであり、一例として、定義取得部３１、初期設定部３２、計測値取得部３３、および、ログ送信部３４を含んでいる。

記憶部２２は、制御部２１が実行する制御プログラム、ＯＳプログラム、および、制御部２１が制御部２１の各ブロックに係る処理を実行するときに読み出す各種データを記録するものである。記憶部２２は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable ROM）などの不揮発性の記憶装置によって構成される。

記憶部２２は、一例として、管理タイプ定義テーブル４１と、複数のドライバ情報４２と、および、リングバッファ４３とを記憶している。なお、リングバッファ４３は、ＲＡＭ（random access memory）などの不図示の一時記憶装置に、電源が入る度に都度展開されてもよい。

定義取得部３１は、管理サーバ６から、自装置に対応する管理タイプ定義テーブルを取得するものである。管理タイプ定義テーブルとは、上述の管理タイプを示す情報であり、具体的には、計測値の取得様式およびアップロード様式を定義する情報である。

具体的には、定義取得部３１は、ゲートウェイ装置１に一意な装置ＩＤを送信して、管理タイプ定義テーブル４１を管理サーバ６に対して要求する。装置ＩＤは、製造シリアル番号などのように、顧客をまたいで一意な識別情報であることが好ましい。本実施形態では、管理サーバ６は、装置ＩＤに基づいて、要求元のゲートウェイ装置１が、例えば、どの顧客のどの製造ラインに取り付けられているのかを把握することができる。したがって、管理サーバ６は、定義取得部３１から送られた装置ＩＤに基づいて、ゲートウェイ装置１に対応する管理タイプを示す管理タイプ定義テーブル４１を定義取得部３１に返信することができる。定義取得部３１は、管理サーバ６から取得した管理タイプ定義テーブル４１を記憶部２２に保存する。

初期設定部３２は、複数のドライバ情報４２から、自装置が接続されている通信相手のＰＬＣ２の型式に適合したドライバ情報４２を選択し、選択したドライバ情報４２を有効化するものである。具体的には、初期設定部３２は、記憶部２２に記憶された管理タイプ定義テーブル４１から、ＰＬＣ２の型式を読み出し、自装置が接続されている通信相手のＰＬＣ２の型式を特定する。初期設定部３２は、複数のドライバ情報４２から、特定したＰＬＣ２の型式に適合したドライバ情報４２を有効化する。結線されたＰＬＣ２に適合するドライバ情報４２が有効化されることにより、制御部２１は、ドライバ情報４２で定められた通信プロトコルにしたがって、通信Ｉ/Ｆ２４を介して、ＰＬＣ２と正常に通信を行うことが可能になる。そして、制御部２１は、ＰＬＣ２から計測値を取得できるようになる。

また、初期設定部３２は、ドライバ情報４２のアップデートデータを管理サーバ６から取得し、ドライバ情報４２をアップデートしてもよい。さらに、ドライバ情報４２がゲートウェイ装置１に格納されていない場合、ゲートウェイ装置１は、管理サーバ６またはドライバ情報４２を有する他のサーバからドライバ情報４２を取得するものであってもよい。

計測値取得部３３は、ＰＬＣ２と通信し、ＰＬＣ２の各レジスタに保存されている計測項目ごとの計測値を取得するものである。計測値取得部３３は、取得した各計測値を、リングバッファ４３に保存する。

本実施形態では、一例として、計測値取得部３３は、常時、ＰＬＣ２の各レジスタの各計測値を取得し、リングバッファ４３に順次保存していく。ここで、「常時取得する」とは、ＰＬＣ２が各センサから計測値を取得する間隔（例えば、１ミリ秒間隔）と同じ間隔で、つまり、ＰＬＣ２と同じ分解能で、各レジスタの計測値を連続的に取得することを含んでいてもよい。あるいは、「常時取得する」とは、ＰＬＣ２が計測値を取得する間隔よりも大きく、ゲートウェイ装置１が計測値をアップロードする周期（例えば、５分間隔）よりも短い間隔（例えば、１秒間隔）で、各レジスタの計測値を離散的に取得することを含んでいてもよい。

リングバッファ４３は、所定時間（例えば、１０分間）分の計測値を保存できる領域で構成されている。計測値取得部３３は、リングバッファ４３のすべての領域が計測値で埋まった場合、つまり、稼動開始から１０分が経過した場合に、リングバッファ４３に保存されている最も古い計測値を消去またはこれに上書きして、最新の計測値を保存する。

以上のようにして、計測値取得部３３は、ゲートウェイ装置１およびＰＬＣ２に電源が投入されて通信が確立している間、計測値を常時取得することを継続する。

ログ送信部３４は、予め定められたロギング周期にしたがって、リングバッファ４３に保存されている計測値を管理サーバ６にアップロードする。ロギング周期とは、計測値をゲートウェイ装置１から管理サーバ６にアップロードする周期を指定する情報である。ロギング周期は、定義取得部３１によって取得された管理タイプ定義テーブル４１において定義されている。

本実施形態では、ログ送信部３４は、ＰＬＣ２のレジスタごと、つまり、計測項目ごとの計測値に対して、アップロードの時刻を示す時刻情報と、装置ＩＤとを付加したログ情報を生成し、該ログ情報を管理サーバ６に送信する。

本実施形態では、ログ送信部３４は、ＰＬＣ２が収集するすべての計測値のうち、ＯＴ技術者が選択した計測項目の計測値だけをログ情報に含めて送信することができる。ＯＴ技術者が選択した計測項目またはレジスタ名は、管理タイプ定義テーブル４１に定義されている。ログ送信部３４は、定義取得部３１によって取得された管理タイプ定義テーブル４１を参照し、アップロードする対象（以下、ロギング対象）の計測項目（データ特定情報）を特定する。ログ送信部３４は、ロギング周期によって定められたアップロードのタイミングが到来すると、該タイミングでリングバッファ４３に格納された最新の各計測値のうち、特定した計測項目に該当する計測値だけを読み出して、上述のログ情報を生成する。

〔変形例〕
上述した実施形態では、管理サーバ６において、ゲートウェイ装置１の管理タイプ定義テーブルを生成して、ゲートウェイ装置１へ供給するとともに、ゲートウェイ装置１がＰＬＣ２からのデータを受信していた。本発明は、これに限られるものではなく、ゲートウェイ装置１の管理タイプ定義テーブルの生成およびゲートウェイ装置１への供給と、ゲートウェイ装置１がＰＬＣ２から取得したデータの受信および記憶とを、異なるサーバで行ってもよい。すなわち、サーバＡが、ゲートウェイ装置１の管理タイプ定義テーブルを生成して、ゲートウェイ装置１へ供給する等の、ゲートウェイ装置１の設定に関する処理を行い、サーバＡとは異なるサーバＢが、ゲートウェイ装置１がＰＬＣ２から取得したデータを、ゲートウェイ装置１から受信してもよい。

＜分離構造＞
次に、本発明の一実施形態に係るゲートウェイ装置１の分離構成の一例について、図面に基づいて説明する。図３は、本実施形態に係るゲートウェイ装置１の外観の一例を示す図であり、図４は、図３に示すゲートウェイ装置１の分離した状態を示す斜視図である。

図３に示すように、ゲートウェイ装置１は、上部のアンテナ部１０と、下部の本体部２０とを備えて構成されている。

アンテナ部１０の上面には、ＬＥＤ１６と、タクトスイッチ１５とを備えている。ＬＥＤ１６は、上述したように、ゲートウェイ装置１の状態等を示す表示部である。ＬＥＤ１６は単色であってもよいし、複数のＬＥＤを備え、それぞれの色を異ならせてもよい。また、所定の間隔で点滅するものであってもよい。

タクトスイッチ１５は、上述したように、ユーザの操作を受け付けるスイッチである。タクトスイッチ１５は例えば、オペレータが異常を発見したときに操作する異常スイッチであってもよい。また、タクトスイッチ１５は、単に異常が発見されたときに操作されるだけではなく、操作の方法（長押し、２回連続押し等）により異常の種類を分けられるものであってもよい。

なお、タクトスイッチ１５に外部入力端子を設け、当該外部入力端子に通信可能に接続された外部のスイッチにタクトスイッチ１５と同様の機能を持たせてもよい。

図４に示すように、ゲートウェイ装置１は、アンテナ部（変更アンテナ部）１０と本体部２０との二つの筐体に分離して構成され、アンテナ部１０と本体部２０とは、フラットケーブル１８を介して通信可能に接続されている。また、アンテナ部１０の下面にはユニット間接続コネクタ（取付部）１７ａが、本体部２０の上面にはユニット間接続コネクタ（取付部）２３ａが其々設けられている。

上述したように、ゲートウェイ装置１は、アンテナ部１０と本体部２０との二つの筐体に分かれて構成されており、また、アンテナ部１０と管理サーバ６との間の通信と、本体部２０とＰＬＣ２との間の通信は、独立して構成されている。このため、例えば、管理サーバ６との通信方式・規格が変更された場合でも、アンテナ部１０を新通信方式・規格に対応したアンテナ部１０と取替えればよいため、ゲートウェイ装置１全体を取り替える必要が無く、少ない手間とコストで、ゲートウェイ装置１の使用を継続することができる。

次に、本発明の一実施形態に係るゲートウェイ装置１の取り付け方について説明する。本実施形態では、制御盤等の収容ボックス（キャビネット）２Ａに、１つのＰＬＣ２が収容されており、当該ＰＬＣ２に対応するゲートウェイ装置１が収容ボックス２Ａに取り付けられる例について説明する。なお、この構成に限定されず、収容ボックス２Ａに複数のＰＬＣ２が収容され、それぞれのＰＬＣ２に対応するゲートウェイ装置１が取付けられるものであってもよい。

図５は図３に示すゲートウェイ装置１の取り付け方の一例を示す図であり、図６は図５に示す取り付け方の一例を詳細に説明する図である。

図５および図６に示すように、ゲートウェイ装置１をＰＬＣ２が収容されている収容ボックス２Ａに取り付ける際、アンテナ部１０が収容ボックス２Ａの筐体の外側に、本体部２０が収容ボックス２Ａの筐体の内側になるように取り付ける。

詳細に説明すると、まず、フラットケーブル１８の一端部をコネクタ部１７に接続したアンテナ部１０を、収容ボックス２Ａの筐体の壁面外側に配置する。次に、フラットケーブル１８の他端部を、収容ボックス２Ａの筐体の一部に形成された取付孔３０に、外側から内側に向けて挿通し、筐体の壁面内側に配置した本体部２０のコネクタ部２３に接続する。そして、それから、収容ボックス２Ａの筐体の一部を挟んで対向するように、アンテナ部１０と本体部２０とを、２つの固定用ネジ５０によって相互に固定する。

具体的には、本体部２０は、内面に雌ネジが形成された貫通孔５１が２つ備えられ、アンテナ部１０は、外周に雄ネジが形成された２つのピン５２が立設して設けられている。固定用ネジ５０は、軸の外周に雄ネジが形成されるとともに、軸の内部に雌ネジが形成された孔５０ａを有している。まず、各固定用ネジ５０を本体部２０の各貫通孔５１および筐体の取付孔３０に挿通する。次に、アンテナ部１０の各ピン５２を、固定用ネジ５０の各孔５０ａに挿入してねじ止めする。これにより、固定用ネジ５０によって、アンテナ部１０と本体部２０とを相互に固定するとともに、アンテナ部１０と本体部２０とを収容ボックス２Ａの筐体の壁面の両側に取付ける。

なお、取付孔３０は特に形成しなくても、制御盤等で一般に使用される直径３０ｍｍの丸穴を利用してもよい。また、取り付けの順序は、上記に示した例に限らず、適宜変更してもよい。

このように、本実施形態に係るゲートウェイ装置１は、収容ボックス２Ａの壁面に容易に取り付けることができる。

さらに、アンテナ部１０を収容ボックス２Ａの筐体の壁面外側に取り付けることにより、ゲートウェイ装置１と管理サーバ６等の外部装置との間で無線通信する場合の通信状態をより安定したものとすることができる。

また、アンテナ部１０が収容ボックス２Ａの筐体の壁面外側に取り付けられることにより、アンテナ部１０の上面に備えられたＬＥＤ１６及びタクトスイッチ１５は、収容ボックス２Ａの外部に露出する。これにより、ユーザが収容ボックス２Ａの扉を開かなくても、アンテナ部１０の上面を視認することができるため、ＬＥＤ１６の表示からゲートウェイ装置１の状態等を確認したり、タクトスイッチ１５を操作するのが容易となる。

一方、本体部２０は、収容ボックス２Ａの筐体の壁面内側に取り付けられ、通信Ｉ／Ｆ２４を介して通信可能にＰＬＣ２と有線で接続される。これにより、ゲートウェイ装置１とＰＬＣ２との間の通信状態を安定したものとすることができる。

図６に示した例では、アンテナ部１０と本体部２０とを、フラットケーブル１８で接続する例を示したが、収容ボックス２Ａの筐体に形成された取付孔３０に、アンテナ部１０に形成されたユニット間接続コネクタ１７ａと、本体部２０に形成されたユニット間接続コネクタ２３ａとを、其々反対側から挿入して嵌合させることによって、アンテナ部１０と本体部２０とを接続してもよい。

このように、フラットケーブル１８またはユニット間接続コネクタ１７ａ、ユニット間接続コネクタ２３ａを介して、アンテナ部１０と本体部２０とを接続することにより、アンテナ部１０と本体部２０との接続が容易となる。また、アンテナ部１０を交換する際の交換作業が容易になる。また既存のデータ収集システム１００にゲートウェイ装置１を後付けで取付ける場合でも、取り付け作業が容易となる。

なお、上記の例に限らず、アンテナ部１０と本体部２０とを通信可能に接続することができる方法であれば、他の接続方法でもよい。

また、図６に示すように、アンテナ部１０には、コネクタ部周辺に内部パッキン５３、アンテナ部１０の下面の周縁部に外部パッキン５４が取付けられている。より詳細には、内部パッキン５３は、直径が取付孔３０の直径よりも若干大きいリング状となっている。これにより、アンテナ部１０と本体部２０との隙間からアンテナ部１０のコネクタ部１７、本体部２０のコネクタ部２３に工場内の埃や湿気が侵入するのを防止することができる。さらに、アンテナ部１０の下面の周縁部に外部パッキン５４が取付け、パッキンを二重にすることによって、筐体の外側に取付けられたアンテナ部１０の内部に、工場内の埃や湿気が侵入するのを防止することができる。このように、本実施形態では、アンテナ部１０に、防滴および防塵処理が施されている。

また、外部の静電気や電磁波によるノイズの影響を防ぐために、本体部２０の電源入力ラインには電源用コモンモードフィルタ等（図示せず）を配置したり、ノイズの影響を受けやすいインタフェース部分には、最適な各種フィルタを配置する等、安定した通信を維持するため適切な回路を構築している。

なお、上記では、ゲートウェイ装置１がＰＬＣ２に取付けられる例を示したが、これに限らず、インバータやモータドライバ等の機器に直接取り付けることができる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ ゲートウェイ装置
２ ＰＬＣ
２Ａ 収容ボックス（キャビネット）
６ 管理サーバ
１０ アンテナ部（変更アンテナ部）
１１ 通信モジュール
１２ ＬＴＥアンテナ（アンテナ）
１７ コネクタ部
１７ａ ユニット間接続コネクタ（取付部）
１８ フラットケーブル（ケーブル）
２０ 本体部
２１ 制御部
２３ コネクタ部
２３ａ ユニット間接続コネクタ（取付部）
２４ 通信Ｉ／Ｆ（通信インタフェース）

Claims (6)

1. ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）からデータを取得し、取得したデータを管理サーバに送信するゲートウェイ装置であって、
   アンテナ部と本体部とを備え、
   前記アンテナ部は、前記管理サーバと無線通信を行うための通信モジュールと、アンテナとを備え、
   前記本体部は、前記ＰＬＣと通信するための通信インタフェースと、前記ＰＬＣからデータを取得する制御部とを備え、
   前記アンテナ部の筐体は、前記本体部の筐体と分離して構成され、
   前記アンテナ部は、前記本体部と通信可能に接続されることを特徴とするゲートウェイ装置。
2. 前記アンテナ部は、前記ＰＬＣを収容するキャビネットの壁面外側に取り付けられ、前記本体部は、前記キャビネットの壁面内側に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。
3. 前記アンテナ部および前記本体部を、前記ＰＬＣを収容するキャビネットの一部を挟んで対向する位置に取付けるための取付部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のゲートウェイ装置。
4. 前記アンテナ部と前記本体部とを通信可能に接続するケーブルをさらに備え、
   前記ケーブルは、前記アンテナ部および前記本体部の少なくとも一方と着脱自在であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のゲートウェイ装置。
5. 前記本体部は、それぞれが通信規格の異なる通信を行うアンテナ部と通信可能に接続されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のゲートウェイ装置。
6. 前記アンテナ部に、防滴および防塵処理が施されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のゲートウェイ装置。

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