JP2022185645A - 制御システムおよび制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コントローラと簡単な仕組みで通信を実施する。
【解決手段】ＦＡ（ファクトリオートメーション）の１または複数のコントローラと、情報処理装置を含む制御システムは、複数種類のプロトコルのそれぞれについて、当該プロトコルに従ったネットワーク通信のためのミドルウェアを含むプロトコルコンテナを管理するリポジトリと、各コントローラについて、当該コントローラがネットワーク通信に用いるプロトコルの種類を取得するプロトコル取得部とを備え、取得された各コントローラのプロトコル種類について、当該プロトコル種類に対応するリポジトリのプロトコルコンテナをデプロイすることで、当該プロトコルコンテナのミドルウェアを起動する。
【選択図】図１

Description

本開示は制御システムおよび制御方法に関し、特に、ＦＡ（Factory Automation）のコントローラとネットワーク通信のための制御システムおよび制御方法に関する。

ＦＡ分野では、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）とネットワークを介して通信する情報処理装置は、生産情報を含む各種情報をＰＬＣと遣り取りする。ＰＬＣは、当該ＰＬＣの供給元（ベンダ、サプライヤ、メーカーなど）が設定したプロトコルに従ってネットワーク通信するための通信ミドルウェアを有する。異なるベンダのＰＬＣがネットワークに接続される場合、各コントローラが有する通信ミドルウェア（供給元が設定のプロトコルに対応の通信ミドルウェア）は他のＰＬＣの通信ミドルウェアと異なってしまう。したがって、互いの通信ミドルウェア（通信プロトコル）が異なる複数のＰＬＣがネットワークに接続される場合は、情報処理装置は、供給元毎の通信ミドルウェア（プロトコル）に対応可能な環境が望まれる。

例えば、特開２００５－２６０８９３号公報（特許文献１）は、ネットワーク上の情報変換サーバを用いることで、この要望に応えている。特許文献１では、情報変換サーバは、ネットワークに接続されるＰＬＣから、当該ＰＬＣのプロトコルを定義したプロファイル（アクセス種別とコマンド名、レスポンス名の定義）を受信し格納する。情報変換サーバは、情報処理機器から受信するアクセス種別名に基づき、格納しているプロファイルに従って、当該アクセス種別名をＰＬＣが解釈できるコマンドに変換する。これにより、情報変換サーバは複数のプロトコルをサポートする。

特開２００５－２６０８９３号公報

特許文献１の情報変換サーバは、ＰＬＣとプロファイル通信する構成であるから、ネットワーク接続されるＰＬＣに設定され得るプロトコルの種類が変化し得る場合は、情報変換サーバは、ＰＬＣと通信するアプリケーションを、変化後のプロトコルに従い通信可能となるように再作成する必要がある。

本開示の１つの目的は、コントローラが用いる通信プロトコルの種類に変化があるとしても、当該コントローラと簡単な仕組みで通信を実施できる環境を提供することである。

この開示に係る制御システムは、ＦＡ（ファクトリオートメーション）の１または複数のコントローラと、１または複数のコントローラとネットワーク通信する情報処理装置を含む制御システムであって、複数種類のプロトコルのそれぞれについて、当該プロトコルに従ったネットワーク通信のためのミドルウェアを含むコンテナであるプロトコルコンテナを管理するリポジトリと、各１または複数のコントローラについて、当該コントローラがネットワーク通信に用いるプロトコルの種類を取得するプロトコル取得部と、プロトコル取得部によって取得された各コントローラのプロトコル種類について、当該プロトコル種類に対応するリポジトリのプロトコルコンテナをデプロイすることで、当該プロトコルコンテナのミドルウェアを起動するコンテナエンジンと、を備える。

この開示によれば、リポジトリが、異なるプロトコルそれぞれについて、当該プロトコルのミドルウェアを有したコンテナを管理する構成において、プロトコル取得部が各コントローラの通信プロトコルの種類を取得し、取得された各コントローラのプロトコルの種類に対応したコンテナがデプロイされてミドルウェアが起動される。これにより、コントローラが用いる通信プロトコルの種類に変化があるとしても、変化後のプロトコルの種類に対応のプロトコルコンテナをデプロイするだけで済むから、コントローラと簡単な仕組みで通信を実施できる環境を提供できる。

上述の開示において、リポジトリは、さらに、アプリケーションとデプロイされた各前記プロトコル種類に対応のプロトコルコンテナとの間で通信データを中継するミドルウェアを含むコンテナであるゲートウェイコンテナを管理し、コンテナエンジンは、さらに、リポジトリの前記ゲートウェイコンテナをデプロイすることで、当該ゲートウェイコンテナのミドルウェアを起動する。

この開示によれば、ゲートウェイコンテナがデプロイされて起動されるので、アプリケーションとデプロイされたプロトコルコンテナとの両者間におけるデータ通信を、ゲートウェイコンテナによって中継することができる。

上述の開示において、通信データは、当該通信データの宛先であるコントローラを識別するコントローラ識別子を含み、ゲートウェイコンテナのミドルウェアは、中継する通信データに基づき、当該通信データの中継先を、各コントローラのプロトコル種類に対応するデプロイされたプロトコルコンテナのうちから決定する。

この開示によれば、ゲートウェイコンテナは、通信データの中継先を、当該通信データコントローラ識別子が示すコントローラのプロトコル種類に対応のプロトコルコンテナに決定できる。

上述の開示において、コンテナエンジンは、中継する通信データを受付けたとき、ゲートウェイコンテナについてデプロイを実施する。

この開示によれば、コンテナエンジンをデプロイして起動する時期的条件を、コンテナエンジンが中継するべき通信データを受け付けたタイミングに基づき決定できる。

上述の開示によれば、通信データは、当該通信データの宛先であるコントローラを識別するコントローラ識別子を含み、制御システムは、さらに、各コントローラを識別する識別データと、当該コントローラのプロトコル種類に対応するデプロイされたプロトコルコンテナの通信アドレスとの関係を示す関係情報を取得する情報取得部を備え、ゲートウェイコンテナのミドルウェアは、関係情報における、通信データのコントローラ識別子を示す識別データに対応の通信アドレスを中継先に決定する。

この開示によれば、ゲートウェイコンテナは、取得された関係情報から、通信データの中継先となるプロトコルコンテナの通信アドレスを決定できる。

上述の開示において、通信データは、通信シーケンスを示すシーケンスデータを含み、デプロイされたプロトコルコンテナのミドルウェアは、ゲートウェイコンテナからの通信データに含まれるシーケンスデータを、当該プロトコルコンテナに対応するプロトコルの種類に従うシーケンスを示すデータに変換する。

この開示によれば、プロトコルコンテナは、通信データに含まれる通信シーケンスのデータを、当該プロトコルに従うシーケンスを示すように変換する。このような変換後の通信シーケンスに従うことで、アプリケーションと当該プロトコルを通信に用いるコントローラとの間で、当該通信データの遣り取りが可能になる。

上述の開示において、シーケンスデータは、通信接続を制御するコマンドと、コントローラに処理を実施させる処理コマンドとを含む。

この開示によれば、プロトコルコンテナのミドルウェアで変換されるシーケンスデータに、通信接続を制御するコマンドと、コントローラの処理コマンドを含めることができる。

上述の開示において、各コントローラは、情報処理装置が属するネットワークと接続する第１コネクタと、ネットワークとは異なるネットワークであって、制御対象が属するネットワークを接続する第２コネクタと、異なるネットワークを介して受信する制御対象の状態値と、制御対象に対する制御指令を格納する格納部と、格納された状態値を用いて制御指令を算出する制御演算を実行する演算部と、を備え、処理コマンドは、格納された状態値または制御指令の読み出しコマンド、または、格納部に対する状態値または制御指令の書込みコマンドを含む。

この開示によれば、アプリケーションは、任意のコントローラが通信に用いているプロトコルが何であるかを知らずとも、処理コマンドを用いることで、当該コントローラと通信して、格納部における制御対象の状態値または制御指令の読み出しまたは書込みをすることができる。

この開示に係る制御方法は、ＦＡ（ファクトリオートメーション）の１または複数のコントローラと、１または複数のコントローラとネットワーク通信する情報処理装置を含む制御システムにおいて実行される通信を制御する方法であって、制御システムは、複数種類のプロトコルのそれぞれについて、当該プロトコルに従ったネットワーク通信のためのミドルウェアを含むコンテナであるプロトコルコンテナを管理するリポジトリを備え、方法は、各１または複数のコントローラについて、当該コントローラがネットワーク通信に用いるプロトコルの種類を取得するステップと、取得された各コントローラのプロトコル種類について、当該プロトコル種類に対応するリポジトリのプロトコルコンテナをデプロイすることで、当該プロトコルコンテナのミドルウェアを起動するステップと、を備える。

この開示によれば、リポジトリが、異なるプロトコルそれぞれについて、当該プロトコルのミドルウェアを有したコンテナを管理する構成において、各コントローラの通信プロトコルの種類を取得し、取得された各コントローラのプロトコルの種類に対応したコンテナがデプロイされてミドルウェアが起動される。これにより、コントローラが用いる通信プロトコルの種類に変化があるとしても、変化後のプロトコルの種類に対応のプロトコルコンテナをデプロイするだけで済むから、簡単な仕組みでコントローラと通信可能な環境を提供できる。

本開示によれば、コントローラが用いる通信プロトコルの種類に変化があるとしても、当該コントローラと簡単な仕組みで通信可能な環境を提供できる。

本実施の形態に係る制御システム１の全体構成を模式的に示す図である。 図１の制御システム１におけるＰＬＣと通信するためのサーバの構成を模式的に示す図である。 本実施の形態に係る制御システム１を構成するＰＬＣ１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。 本実施の形態に係る制御システム１を構成するサーバ２００のハードウェア構成例を示すブロック図である。 本実施の形態に係る制御システム１を構成する端末３００のハードウェア構成例を示すブロック図である。 図２に示したシーケンスをコンテナ設定テーブル２５８に関連付けて模式的に示す図である。 本実施の形態に係るコンテナ設定テーブル２５８の作成シーンの一例を示す図である。 図７で作成されたコンテナ設定テーブル２５８の利用シーンの一例を示す図である。 本実施の形態に係るプロトコルコンテナによる変換処理の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態に係るプロトコルコンテナのデプロイの変形例を示す図である。 本実施の形態に係る起動シーケンスのフローチャートである。 本実施の形態に係る利用シーケンスのフローチャートである。 本実施の形態に係るプロトコルコンテナを実装した制御システム１により得られる利点を説明するための図である。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜Ａ．適用例＞
まず、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、本実施の形態に係る制御システム１の全体構成を模式的に示す図である。図２は、図１の制御システム１におけるＰＬＣ（Programmable Logic Controller）と通信するためのサーバの構成を模式的に示す図である。図２では、ＦＡに適用され得る制御システム１において、ＰＬＣと通信するためのサーバの構成が示される。ここでは、主に、図２を参照して適用例を説明する。

図２を参照して、本実施の形態に係る制御システム１は、１または複数のＰＬＣシステム２－１，２－２，２－３（以下、「ＰＬＣシステム２」とも総称する。）と、「情報処理装置の」の一実施例であるサーバ２００と、制御システム１に開発および保守を担う端末３００とを含む。以下の説明において、ＰＬＣシステム２－１，２－２，２－３のそれぞれを区別する必要がある場合には、関係する構成要素について、「－１」，「－２」，「－３」といった添え字を付与することもある。

ＰＬＣシステム２の各々は、ラインとも称され、ＦＡの工場全体を制御するものであってもよいし、工場に設置された特定の製造設備や製造装置を制御するものであってもよい。ＰＬＣシステム２－１，２－２，２－３は、主たる構成要素として、制御対象を制御する制御装置の典型例であるＰＬＣ１００－１，１００－２，１００－３（以下、「ＰＬＣ１００」とも総称する。）をそれぞれ主体に構成される。

ＰＬＣ１００は、フィールドデバイス１０に接続される。フィールドデバイス１０は、制御対象を制御するために必要な任意の装置を包含する。より具体的には、フィールドデバイス１０は、制御対象（例えば、製造設備、製造装置、製造設備あるいは製造装置に含まれるセンサおよびアクチュエータなど）との間で情報をやり取りするための装置を含む。図１に示す例では、フィールドデバイス１０はリレー群１４とサーボモータ１８を含む。フィールドデバイス１０は、さらに、図１に示すサーボドライバ１６およびリモートＩ／Ｏ（Input/Output）１２など、任意のデバイスを含み得る。

ＰＬＣ１００は、フィールドデバイス１０から情報を取得し、予め作成されたユーザプログラムに従って制御演算を実行することで、フィールドデバイス１０へ与えられる情報を生成する。以下では、ＰＬＣ１００がフィールドデバイス１０から取得する情報を「入力データ」とも称し、フィールドデバイス１０へ与えられる情報を「出力データ」とも称す。また、入力データおよび出力データを「入出力データ」あるいは「Ｉ／Ｏデータ」とも総称する。入力データは、フィールドデバイス１０の状態を示す値（例えば、センサの出力値）を含み、出力データは、制御演算の結果に基づき、フィールドデバイス１０を制御する指令値を含み得る。

図２に示す例では、ＰＬＣ１００とフィールドデバイス１０とは、制御系ネットワーク４を介して接続されているが、これに限らず、ハードワイヤーで接続されていてもよい。

制御系ネットワーク４としては、産業用の通信プロトコルを採用することが好ましい。このような通信プロトコルとしては、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ（登録商標）、ＣｏｍｐｏＮｅｔ（登録商標）などが知られている。

ＰＬＣシステム２の各々は、情報系ネットワーク６およびゲートウェイまたはルータなどの中継装置２０を介して、インターネット８上に存在するクラウドベースのサーバ２００にアクセス可能になっている。

サーバ２００は、コンテナをデプロイして実行可能な環境を提供するとともに、コンテナを管理する。本明細書において、コンテナの「デプロイ」は、対象のコンテナの実行可能化を指示する処理、例えばインストールを包含する処理を示す。デプロイは、コンテナのインストールおよび起動を含む、または、インストールのみであって、起動は別のタイミングで実施されるとしてもよい。本実施の形態では、デプロイは、コンテナのインストールおよび起動を含む。

サーバ２００は、インターネット８を介してクラウド上に配置してもよいし、インターネット８を介することなく、ＰＬＣシステム２が存在するローカルネットワーク内に配置してもよい。サーバ２００の実装形態としては、要求される性能および機能などに応じて、任意に決定できる。

端末３００は、サーバ２００にアクセスして、後述するような各種処理を実現するためのユーザ操作が可能になっている。本実施の形態では、このユーザ操作は、端末３００の後述するアプリケーション３１１が、端末３００からインターネット８で接続されたサーバ２００のデスクトップ環境を操作するＧＵＩ（Graphical User Interface）を提供することで実現されてもよい。

図２を参照して、制御システム１におけるコンテナを利用した処理の概要を説明する。
本明細書においては、「コンテナ」は、後述する「コンテナエンジン」によって実行されるプロセスを構成するコンテナイメージに相当し、コンテナイメージは、コンテナの実行に必要なパッケージ（ミドルウェアおよびライブラリなどのプログラムのファイルまたはメタ情報の集合体）を示す。

本実施の形態では、コンテナとして、例えば「プロトコルコンテナ」と「ゲートウェイコンテナ」とを含む。「プロトコルコンテナ」は、プロトコルに従う通信を実現するプロトコルスタックを含むミドルウェアを含む。本実施の形態に係る「プロトコルコンテナ」では、制御システム１を構成し得るＰＬＣ１００に設定され得る情報系ネットワーク６の通信プロトコルの種類毎に「プロトコルコンテナ」を含む。例えば、ＰＬＣ１００に設定され得る通信プロトコルの種類は、例えばＯＰＣ－ＵＡ（Object Linking and Embedding for Process Control Unified Architecture）、ＥＩＰ（Ethernet/IP）、およびＨＴＴＰＳ（Hypertext Transfer Protocol Secure）を含むが、ＰＬＣ１００に設定され得る通信プロトコルの種類は、これらに限定されない。以下の説明では、通信プロトコルを「プロトコル」と称する場合がある。

「ゲートウェイコンテナ」は、アプリケーションと複数種類のプロトコルコンテナとの間で通信を中継するミドルウェアを含む。

「コンテナエンジン」は、コンテナリポジトリ２５０に格納されたコンテナ（より特定的にはコンテナイメージ）の実行環境を提供するものであり、コンテナイメージをデプロイ領域２８０にデプロイする。デプロイすることにより、コンテナエンジンは、コンテナイメージから処理を実行するためのモジュール（インスタンス）を生成し、デプロイされたコンテナを実行（起動）する。

サーバ２００は、複数のコンテナを格納するコンテナリポジトリ２５０と、コンテナエンジン２７０と、コンテナリポジトリ２５０のコンテナがデプロイされるＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶領域を構成するデプロイ領域２８０と、カーネル２９１を有するＯＳ（Operating System）２１２と、各種メモリおよび通信回路などの物理Ｈ／Ｗ（ハードウェア）２９２を有する。サーバ２００では、複数のコンテナが、その実行基盤としてサーバ２００が有する物理Ｈ／Ｗ２９２とＯＳ２１２を共有する。デプロイ領域２８０にデプロイされたコンテナは、ＯＳ２１２上で動作するコンテナエンジン２７０によってプロセスとして管理される。各コンテナは、コンテナエンジン２７０が管理する物理Ｈ／Ｗ２９２を含む各種のリソースを、ＯＳ２１２のカーネル２９１を介して利用しながら、他のコンテナと並列に動作する。

端末３００は、情報系ネットワーク６に接続されている各ＰＬＣ１００について取得した情報に基づき、各ＰＬＣ１００について、当該ＰＬＣ１００に設定されるプロトコルを示すプロトコル指定データ２５７を有するコンテナ設定テーブル２５８を作成する。

コンテナリポジトリ２５０は、コンテナとして、ゲートウェイコンテナ２５と、制御システム１を構成し得るＰＬＣ１００に設定され得る情報系ネットワーク６のプロトコルの種類毎のプロトコルコンテナを含むプロトコルコンテナ群２６とを格納する。

予め定められたタイミング、例えばサーバ２００の起動時に、コンテナエンジン２７０は、コンテナリポジトリ２５０のゲートウェイコンテナ２５およびプロトコルコンテナ群２６の各プロトコルコンテナを、デプロイ領域２８０においてデプロイする。デプロイの際に、サーバ２００のプロトコル取得部２６０のモジュールは、端末３００から受信するコンテナ設定テーブル２５８のプロトコル指定データ２５７が示すプロトコルの種類に対応したプロトコルコンテナを、プロトコルコンテナ群２６から検索（抽出）し、検索されたプロトコルコンテナをデプロイする。本実施の形態では、例えば、ＯＰＣ－ＵＡのプロトコルコンテナ２６１と、ＥＩＰのプロトコルコンテナ２６２と、ＨＴＴＰＳのプロトコルコンテナ２６３がデプロイされる。デプロイされたコンテナは、相互に通信が可能なようにインターネットプロトコルに従うコンテナＩＰアドレスが割当てられる。

上記に述べた手順に従い、サーバ２００の起動シーケンスにおいて、各コンテナがデプロイされる。その後、デプロイされたコンテナを利用する利用シーケンスを実施することができる。

起動後の運用シーンにおける利用シーケンスでは、端末３００は、アプリケーションからＰＬＣ１００宛ての通信データ７０を受信すると、端末３００は、通信データ７０を、インターネット８を介してサーバ２００に転送する。図２では、通信データ７０の転送ルート８０が、太い矢印で示される。

本実施の形態では、通信データ７０は、宛先のＰＬＣ１００のＩＰアドレスと、当該ＰＬＣ１００と通信するための通信シーケンスのデータを含む。通信データ７０は、例えばフレーム構成を採用するが、パケットの構成を採用してもよい。図２では、通信データ７０のフレームの宛先は、例えばＰＬＣ１００－１を示している。

ゲートウェイコンテナ２５は、端末３００から転送された通信データ７０のフレームを受信し、当該フレームの宛先に基づき、プロトコル取得部２６０によって取得されるコンテナ設定テーブル２５８から、当該宛先（すなわち、ＰＬＣ１００－１）に対応のプロトコル種類を検索する。検索されたプロトコル種類は、例えばＯＰＣーＵＡである。ゲートウェイコンテナ２５は、検索されたプロトコル種類に対応のプロトコルコンテナ２６１に、受信データを転送する。

プロトコルコンテナ２６１は、ゲートウェイコンテナ２５から転送された通信データ７０を、ＯＰＣ－ＵＡに従い処理し、処理後のＯＰＣ－ＵＡに従う通信データ７０を、宛先のＰＬＣ１００－１に転送する。ＰＬＣ１００－１は、転送された通信データ７０を受信し、処理し、処理に基づく応答のデータを送信する。応答データは、転送ルート８０を逆方向に辿り、アプリケーションに到達する。

図２の制御システム１は、異なるプロトコルを実装したミドルウェアをプロトコルコンテナ群２６としてコンテナリポジトリ２５０に管理しており、アプリケーションがアクセス（通信）する対象となり得るＰＬＣ１００、すなわち情報系ネットワーク６に接続される各ＰＬＣ１００に設定されたプロトコル種類に応じたコンテナを、プロトコルコンテナ群２６から検索してデプロイする。これにより、制御システム１は、プロトコルに応じたモジュールを追加実装することなく、アプリケーションはＰＬＣ１００（および当該ＰＬＣ１００に接続されるフィールドデバイス１０）と通信可能な環境を、簡単に提供することができる。

以下、本発明のより具体的な応用例として、本実施の形態に係るＰＬＣ１００のより詳細な構成および処理について説明する。

＜Ｂ．ハードウェア構成＞
次に、本実施の形態に係る制御システム１を構成する装置のハードウェア構成の一例について説明する。

（ｂ１：ＰＬＣ１００）
図３は、本実施の形態に係る制御システム１を構成するＰＬＣ１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。図４を参照して、ＰＬＣ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）などのプロセッサ１０２と、チップセット１０４と、主メモリ１０６と、ストレージ１１０と、物理的回路で構成されるコネクタ１２１と接続する情報系ネットワークコントローラ１２０と、物理的回路で構成されるコネクタ１２３と接続する制御系ネットワークコントローラ１２２と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コントローラ１２４と、メモリカードインターフェイス１２６とを含む。コネクタ１２１は、サーバ２００が属するネットワークと接続し、コネクタ１２３は、ＰＬＣ１００が属するネットワークであって、サーバ２００が属するネットワークとは異なるネットワークと接続する。

プロセッサ１０２は、ストレージ１１０に格納された各種プログラムを読み出して、主メモリ１０６に展開して実行することで、制御対象を制御するための制御演算および外部装置（サーバ２００、端末３００およびフィールドデバイス１０）と通信するための通信処理を実現する。チップセット１０４は、プロセッサ１０２と各コンポーネントとのデータ伝送などを制御する。

ストレージ１１０には、ＯＳ(Operating System)１１２と、システムプログラム１１４と、ユーザプログラム１１５とが格納される。システムプログラム１１４は、情報系ネットワーク６を介してサーバ２００を含む外部装置と通信するための通信ファームウェアおよび制御系ネットワーク４を介してＰＬＣ１００を含む外部装置と通信するための通信ファームウェアを含む。

ユーザプログラム１１５は、制御プログラム１１６、通信プログラム１１７およびＩＯ（Input／Output）リフレッシュ１１８を含む。ＩＯリフレッシュ１１８は、制御対象であるフィールドデバイス１０の状態値を制御系ネットワーク４を介して収集しＩＯリフレッシュ領域１１３に格納するとともに、ＩＯリフレッシュ領域１１３に格納された制御指令を制御系ネットワーク４を介して制御対象に送信する。制御プログラム１１６は、ＩＯリフレッシュ領域１１３に格納された状態値を用いて制御対象の制御演算を実施して上記の制御指令を算出する制御プログラム１１６、および通信ファームウェアを用いて通信処理を実施するための通信プログラム１１７を含む。ユーザプログラム１１５には、他の各種処理プログラムが含まれてもよい。

情報系ネットワークコントローラ１２０は、コネクタ１２１に接続される情報系ネットワーク６を介した外部装置（端末３００およびサーバ２００）などとのデータのやり取りを制御する。

制御系ネットワークコントローラ１２２は、コネクタ１２３に接続される制御系ネットワーク４を介したフィールドデバイス１０とのデータのやり取りを制御する。

ＵＳＢコントローラ１２４は、ＵＳＢ接続を介した外部装置（例えば、サポート装置）とのデータのやり取りを制御する。

メモリカードインターフェイス１２６は、メモリカード１２８が脱着自在に構成されており、メモリカード１２８に対してデータを書き込み、メモリカード１２８から各種データ（ユーザプログラム１１５およびデータなど）を読み出すことが可能になっている。

ＰＬＣ１００は、光学ドライブを有していてもよい。光学ドライブは、コンピュータ読取可能なプログラムを非一過的に格納する記録媒体（例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記録媒体）からプログラムを読み取って、ストレージ１１０などに格納する。

ＰＬＣ１００で実行される各種プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体またはメモリカード１２８を介してインストールされてもよいが、ネットワーク上の任意のコンピュータなどのデバイスからダウンロードする方法でインストールするようにしてもよい。

図３には、プロセッサ１０２がプログラムを実行することで必要な処理が提供される構成例を示したが、これらの提供される処理の一部または全部を、専用のハードウェア回路（例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）など）を用いて実装してもよい。あるいは、ＰＬＣ１００の主要部を、汎用的なアーキテクチャに従うハードウェア（例えば、汎用パソコンをベースとした産業用パソコン）を用いて実現してもよい。この場合には、仮想化技術を用いて、用途の異なる複数のＯＳを並列的に実行させるとともに、各ＯＳ上で必要なアプリケーションを実行させるようにしてもよい。

（ｂ２：サーバ２００）
図４は、本実施の形態に係る制御システム１を構成するサーバ２００のハードウェア構成例を示すブロック図である。図４を参照して、サーバ２００は、ＣＰＵやＭＰＵなどの１または複数のプロセッサ２０２と、主メモリ２０６と、ストレージ２１０と、１または複数のネットワークコントローラ２２０と、入力部２２６と、表示部２２８とを含む。これらのコンポーネントは、バス２０８を介して接続される。

プロセッサ２０２は、ストレージ２１０に格納された各種プログラムを読み出して、主メモリ２０６に展開して実行することで、後述するような各種処理を実現する。主メモリ２０６は、一部においてデプロイ領域２８０を構成する。

ストレージ２１０は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Flash Solid State Drive）などで構成される。ストレージ２１０には、典型的には、基本的な処理を実現するためのＯＳ２１２と、後述するようなサーバ２００が提供する各種処理を実現するためのプログラムおよびデータを含むコンテナアプリケーション２１４とが格納される。コンテナアプリケーション２１４は、コンテナリポジトリ２５０と、実行されるとプロトコル取得部２６０を構成するプロトコル取得プログラム２６４と、実行されるとコンテナエンジン２７０を構成するコンテナエンジンプログラム２７５を含む。

ネットワークコントローラ２２０は、ネットワークを介した各種装置とのデータのやり取りを制御する。

入力部２２６は、キーボード、マウスなどで構成され、ユーザからの指示を受け付ける。表示部２２８は、ディスプレイなどで構成され、プロセッサ２０２からの処理結果などを出力する。

サーバ２００は、光学ドライブ２０３を有していてもよい。光学ドライブ２０３は、コンピュータ読取可能なプログラムを非一過的に格納する記録媒体２０４（例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記録媒体）からプログラムを読み取って、ストレージ２１０などに格納する。

サーバ２００で実行される各種プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体２０４またはメモリカードを介してインストールされてもよいが、ネットワーク上の任意のコンピュータなどのデバイスからダウンロードする方法でインストールするようにしてもよい。

図４には、プロセッサ２０２がプログラムを実行することで必要な処理が提供される構成例を示したが、これらの提供される処理の一部または全部を、専用のハードウェア回路（例えば、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡなど）を用いて実装してもよい。

（ｂ３：端末３００）
図５は、本実施の形態に係る制御システム１を構成する端末３００のハードウェア構成例を示すブロック図である。図５を参照して、端末３００は、ＣＰＵやＭＰＵなどのプロセッサ３０２と、光学ドライブ３０４と、主メモリ３０６と、ストレージ３１０と、ネットワークコントローラ３２０と、ＵＳＢコントローラ３２４と、入力部３２６と、表示部３２８とを含む。これらのコンポーネントは、バス３０８を介して接続される。

プロセッサ３０２は、ストレージ３１０に格納された各種プログラムを読み出して、主メモリ３０６に展開して実行することで、端末３００で必要な処理を実現する。

ストレージ３１０は、例えば、ＨＤＤやＳＳＤなどで構成される。ストレージ３１０には、ＯＳ３１２と、アプリケーション３１１と、後述するような処理を指示などするための開発プログラム３１４と、ネットワーク４００の構成を示すコンフィグ情報２５６と、プロトコル指定データ２５７を含むコンテナ設定テーブル２５８を格納する。アプリケーション３１１は、ＵＩ（User Interface）ツールを提供するＵＩプログラム３１６を含むテーブル設定プログラム３１５と、コンフィグプログラム３１７とを含む。

コンフィグプログラム３１７は、実行されると、ネットワーク４００の構成を走査して、各ＰＬＣ１００から通信に関する情報を収集する。例えば、コンフィグプログラム３１７は、各ＰＬＣ００から、情報系ネットワーク６を介してサーバ２００を含む外部装置と通信するため当該ＰＬＣ１００に設定されたプロトコルの種類を含む通信ファームウェアに関する情報を受信して収集する。

テーブル設定プログラム３１５は、実行されると、ＵＩプログラム３１６によって提供されるＵＩツールを介してユーザから情報を受付け、受付けた情報を用いてコンテナ設定テーブル２５８を作成する。

なお、ストレージ３１０には、図５に示すプログラム以外の必要なプログラムが格納されてもよい。

ネットワークコントローラ３２０は、情報系ネットワーク６を介した各ＰＬＣ１００およびサーバ２００などの機器とのデータのやり取りを制御する。

ＵＳＢコントローラ３２４は、ＵＳＢ接続を介した外部装置とのデータのやり取りを制御する。

入力部３２６は、マウス、キーボード、タッチパネルなどで構成され、ユーザからの指示を受け付ける。表示部２２８は、ディスプレイ、各種インジケータなどで構成され、プロセッサ３０２からの処理結果などを出力する。

端末３００は、光学ドライブ３０４を有していてもよい。光学ドライブ３０４は、コンピュータ読取可能なプログラムを非一過的に格納する記録媒体３０５（例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記録媒体）からプログラムを読み取って、ストレージ３１０などに格納する。

端末３００で実行される各種プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体３０５を介してインストールされてもよいが、ネットワーク上の任意のサーバからダウンロードする形でインストールするようにしてもよい。

図５には、プロセッサ３０２がプログラムを実行することで必要な処理が提供される構成例を示したが、これらの提供される処理の一部または全部を、専用のハードウェア回路（例えば、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡなど）を用いて実装してもよい。

＜Ｃ．シーケンスの概要＞
図６は、図２に示したシーケンスをコンテナ設定テーブル２５８に関連付けて模式的に示す図である。図６を参照して、アプリケーション３１１は、端末３００が実施するコンフィギュレーション（ステップＴ１）の処理において、例えば、ＵＩツールを介して受け付けるユーザ操作に基づきコンテナ設定テーブル２５８を作成する（ステップＴ２）。コンテナ設定テーブル２５８は、情報系ネットワーク６に接続される各ＰＬＣ１００について、当該ＰＬＣ１００のベンダにより付される機種名を表すデバイス名２Ａと、ＩＰ（インターネットプロトコル）に従うデバイスＩＰアドレス２Ｂと、当該ＰＬＣ１００のプロトコルに対応のコンテナを識別するコンテナイメージ名２Ｃと、当該コンテナのＩＰアドレス２Ｄを対応付けて含む。コンテナイメージ名２Ｃは、プロトコルの名称を示す。コンテナ設定テーブル２５８は、コンテナイメージ名２Ｃをプロトコル指定データ２５７として含む。

プロトコル取得部２６０は、コンテナ設定テーブル２５８のコンテナイメージ名２Ｃか、制御システム１を構成しているＰＬＣ１００に設定されるプロトコルの種類を取得する（ステップＴ３）。図６のコンテナ設定テーブル２５８によれば、プロトコルの種類として、ＯＰＣ－ＵＡ、ＥＩＰおよびＨＴＴＰＳが取得される。

コンテナエンジン２７０は、コンテナリポジトリ２５０のプロトコルコンテナ群２６のうちから、取得されたプロトコルの種類に対応するプロトコルコンテナ２６１、２６２および２６３をデプロイする（ステップＴ４）。

端末３００のアプリケーション３１１は、ユーザ操作に基づき、ＰＬＣ１００－１宛ての通信データ７０をサーバ２００に通信する（ステップＲ１）。ゲートウェイコンテナ２５は、アプリケーション３１１から転送された通信データ７０が示す宛先（デバイスＩＰアドレス）に基づき、コンテナ設定テーブル２５８から、当該宛先に一致するデバイスＩＰアドレス２Ｂに対応したコンテナＩＰアドレス２Ｄ宛てに、通信データ７０を送信する。これにより、ゲートウェイコンテナ２５は、デプロイされた複数のプロトコルコンテナ２６１、２６２および２６３のうちから、通信データ７０の宛先のＰＬＣ１００－１に設定されたプロトコルの種類に対応したプロトコルコンテナに、当該通信データ７０を振り分ける（ステップＲ２）。この振り分けにより、例えば、通信データ７０は、ＯＰＣ－ＵＡのプロトコルコンテナ２６１に送信される。

ＯＰＣ－ＵＡのプロトコルコンテナ２６１は、ゲートウェイコンテナ２５から転送された通信データ７０を受信し（ステップＲ３）、受信した通信データ７０をＯＰＣ－ＵＡのプロトコルに従い変換処理し、変換後の通信データ７０を実行することにより、通信データ７０の宛先（デバイスＩＰアドレス）と通信する（ステップＲ４）。ステップＲ４の変換処理の詳細は後述する。これにより、ＰＬＣ１００－１は、ＰＬＣ１００－１のプロトコルに従って、通信データ７０に応答することができる。

ここでは、ＰＬＣ１００－１宛ての通信データ７０の通信を説明したが、ＥＩＰに従うＰＬＣ１００－２またはＨＴＴＰＳに従うＰＬＣ１００－３宛ての通信データ７０であっても、同様に処理することができる。

なお、コンテナ設定テーブル２５８は、デバイスＩＰアドレス２Ｂを有するが、デバイスＩＰアドレス２Ｂに代えて、ＵＲＬ（Uniform Resource Locator）であってもよい。

このように通信データ７０は、当該通信データの宛先であるＰＬＣ１００を識別するコントローラ識別子（例えば、デバイス名）を含む。情報取得部の一実施例であるテーブル設定プログラム３１５が実行されることで、アプリケーション３１１は、各ＰＬＣ１００を識別する識別データ（デバイス名２Ａ、デバイスＩＰアドレス２Ｂなど）と、当該ＰＬＣ１００のプロトコル種類に対応するデプロイされたプロトコルコンテナの通信アドレス（コンテナＩＰアドレス２Ｄ）との関係を示す関係情報の一実施例であるコンテナ設定テーブル２５８を取得する。ゲートウェイコンテナ２５のミドルウェアは、当該関係情報における、通信データ７０のコントローラ識別子（例えば、デバイス名）を示している識別データ（デバイス名２Ａ）に対応の通信アドレス（コンテナＩＰアドレス２Ｄ）を、通信データ７０の中継先に決定する。

（ｃ１．コンテナ設定テーブルの作成シーン）
図７は、本実施の形態に係るコンテナ設定テーブル２５８の作成シーンの一例を示す図である。ユーザは、端末３００のＵＩプログラム３１６によって提供されるＵＩツールを操作して、コンテナ設定テーブル２５８を作成する。例えば、アプリケーション３１１は、端末３００の表示部３２８にモニタ画面（図７の左下の画面）を表示する。モニタ画面から、ユーザは、各ＰＬＣ１００がフィールドデバイス１０から収集する状態値を、状態値が設定される変数名と、状態値の組で監視できる。

ユーザは、モニタ画面のモニタ開始を指示するためにボタン３３０を操作する。テーブル設定プログラム３１５は、ボタン３３０の操作に応じて設定画面起動（ステップＱ２）を実施する。より具体的には、テーブル設定プログラム３１５は、ＵＩプログラム３１６を呼び出し、呼び出されたＵＩプログラム３１６が実行されて、コンフィギュレーションＴ１を用いてコンテナ設定テーブル２５８の設定処理（ステップＱ３）が実施される。表示部３２８は、ユーザ操作に従った設定内容を有するコンテナ設定テーブル２５８が表示される。

ここでは、ユーザ操作に従って、コンテナ設定テーブル２５８が作成されるとしたが、他の方法で設定されてもよい。例えば、端末３００が格納しているコンフィグ情報２５６に基づき、コンテナ設定テーブル２５８が作成されるとしてもよい。コンフィグ情報２５６は、情報系ネットワーク６に接続されるＰＬＣ１００から受信した、当該ＰＬＣ１００の構成を示す情報（デバイス名２Ａ、デバイスＩＰアドレス２Ｂ、設定されたプロトコル（コンテナイメージ名）２Ｃ）を含む。

ユーザは、変換ボタン３２９を操作する。テーブル設定プログラム３１５は、ボタン３２９の操作に応じて、コンテナ設定テーブル２５８をファイルの形式に変換する。サーバ２００または端末３００は、ファイル形式のコンテナ設定テーブル２５８を取り扱うことができる。

なお、デバイス名と、デバイスＩＰアドレスとコンテナＩＰアドレスとの対応付けを管理する情報を検索することにより、デバイス名２Ａから、デバイスＩＰアドレス２ＢとコンテナＩＰアドレス２Ｄが取得されてもよい。この場合、コンテナＩＰアドレスは、予め定められたアドレスであってもよく、または、デプロイされたプロトコルコンテナのＩＰアドレスを指し示すようにしてもよい。

（ｃ２．利用シーン）
図８は、図７で作成されたコンテナ設定テーブル２５８の利用シーンの一例を示す図である。利用シーンとして、ユーザが、ＰＬＣ１００－２のフィールドデバイス１０の状態値をモニタするケースを説明する。図８を参照して、ユーザは、表示部３２８のモニタ画面において矢印Ｂ２で示すデバイス名“ＮＸ１Ｂ”が有する変数名“Variable B”を指定して、モニタ開始のボタンＢ１を操作すると、アプリケーション３１１は、デバイス名２Ａと、変数読み出しコマンドＣＭと、“Variable B”を示す変数名Ｎとを含む通信データ７０をサーバ２００に送信する（ステップＱ７）。

サーバ２００のゲートウェイコンテナ２５は、アプリケーション３１１から受信した通信データ７０のデバイス名２Ａに基づき、コンテナ設定テーブル２５８から、当該デバイス名２Ａに対応のデバイスＩＰアドレス２ＢとコンテナＩＰアドレス２Ｄを検索する（ステップＱ８、Ｑ９）。

ゲートウェイコンテナ２５は、通信データ７０のデバイス名２Ａを検索されたデバイスＩＰアドレス２Ｂで置き換え、置き換え後の通信データ７０を、検索されたコンテナＩＰアドレス２Ｄを宛先にしてプロトコルコンテナに転送する（ステップＱ１０）。図８では、通信データ７０は、ＥＩＰのプロトコルコンテナ２６２に転送される。

プロトコルコンテナ２６２は、通信データ７０に通信シーケンスをＥＩＰに従い変換処理し（ステップＱ１１）、処理後の通信データ７０を、通信データ７０が有するデバイスＩＰアドレス２Ｂを宛先にして情報系ネットワーク６に送信する（ステップＱ１１）。

情報系ネットワーク６に接続されたＰＬＣ１００のうち、通信データ７０が有するデバイスＩＰアドレス２Ｂで指定されるＰＬＣ１００－２の通信プログラム１１７は、通信データ７０を受信する。ＰＬＣ１００－２のユーザプログラム１１５は、通信データ７０の通信シーケンスが示すコマンドＣＭを実行して、実行結果に従い、フィールドデバイス１０が出力する状態値のうちから、“Variable B”の変数名Ｎで指定される状態値を、変数値Ｖとして取得する。

ＰＬＣ１００－２によって取得された変数値Ｖは、プロトコルコンテナ２６２およびゲートウェイコンテナ２５を経由して、通信データ７０の送信元であるアプリケーション３１１に転送される（ステップＱ１２、Ｑ１３、Ｑ１４）
アプリケーション３１１は、ＰＬＣ１００－２から受信した変数値Ｖを用いて、表示部３２８のモニタ画面の矢印Ｂ２で示される値を変数値Ｖを示すように更新する（ステップＱ１５）。

（ｃ３．プロトコルコンテナの変換処理）
図９は、本実施の形態に係るプロトコルコンテナによる変換処理の一例を模式的に示す図である。本実施の形態では、プロトコルコンテナは、ゲートウェイコンテナ２５から転送された通信データ７０の通信シーケンスを、ミドルウェアによって当該プロトコルに従って変換し、変換後の通信シーケンスを実行することにより、当該プロトコルが設定されたＰＬＣ１００と、通信データ７０に従って通信することができる。通信シーケンスは、ＰＬＣ１００と通信するための１または複数のコマンドからなるシーケンスのデータを含む。

例えば、通信シーケンスは、通信接続を確立するコマンドと、通信接続確立後にＰＬＣ１００で実行させる処理の１または複数のコマンドと、処理コマンドの実行後に、確立している通信接続を終了（遮断）するコマンドとを含む。

例えば、変数の読出しコマンドＣＭの通信シーケンスは、変数の読み出しコマンドＣＭに追加して、通信接続を確立するコマンドＣＭ１と図示しないが通信接続を遮断するコマンドとを含む。まず、プロトコルコンテナは、ゲートウェイコンテナ２５から転送された通信データ７０の通信シーケンスが示す通信接続確立のコマンドＣＭ１を、当該プロトコルが規定するコマンドに変換するとともに（ステップＱ２０）、変数の読み出しコマンドＣＭを当該プロトコルが規定するコマンドに変換する（ステップＱ２１）。

より具体的には、図８のステップＱ１１では、ＥＩＰのプロトコルコンテナ２６２は、通信データ７０のコマンドＣＭ１を、ＥＩＰに従う“EstablishClass3Connection（）”のコマンドに変換し（ステップＱ２０）、変数Valiableの読み出しコマンドＣＭを、ＥＩＰに従う“ConnectionObjectGetInstanceTypeForAttribute（variable)”に変換する。ＯＰＣ－ＵＡのプロトコルコンテナ２６１およびＨＴＴＰＳのプロトコルコンテナ２６３においても、図９に示すように通信シーケンスのシーケンスデータを変換する。

このように変換されて、変換後のコマンドからなる通信シーケンスがコンテナプロトコルのミドルウェアおよびＰＬＣ１００の通信ミドルウェアで実行されることで、カーネル２９１と物理Ｈ／Ｗ２９２を介して、サーバ２００（より特定的にはプロトコルコンテナ）とは対応のＰＬＣ１００と通信接続を確立し、当該ＰＬＣ１００は変換後の変数読み出しコマンドに基づく処理を実行し、その後、コンテナプロトコルのミドルウェアおよびＰＬＣ１００の通信ミドルウェア間で通信接続を遮断するコマンドが実行される。

ここでは、通信シーケンスの処理コマンドとして、変数からデータを読み出すコマンドを示したが、他のコマンドとして例えば変数にデータを書込むコマンドを含めることができる。

上記に述べたように、通信シーケンスを示すシーケンスデータは、通信接続制御コマンド（通信接続を確立するコマンドと、当該通信接続を遮断するコマンド）と、当該通信接続の確立と遮断との間でＰＬＣ１００に処理を実施させる処理コマンドとを含む。本実施の形態では、この処理コマンドに、ＩＯリフレッシュ領域１１３に格納された状態値または制御指令の読み出しコマンド、または、ＩＯリフレッシュ領域１１３に対するデータ（状態値または制御指令）の書込みコマンドを含めることができる。

（ｃ４．変形例）
図１０は、本実施の形態に係るプロトコルコンテナのデプロイの変形例を示す図である。例えば、ＰＬＣ１００がコンテナベースで通信ミドルウェアが提供されてもよい。その場合、図１０を参照して、サーバ２００のプロトコルコンテナの通信ミドルウェアがコンテナリポジトリ２５０から動的に、各ＰＬＣ１００に当該ＰＬＣに設定されたプロトコルに対応したゲートウェイコンテナと各種のプロトコルに対応のプロトコルコンテナをロード（デプロイ）してもよい。

＜Ｄ．フローチャート＞
図１１は、本実施の形態に係る起動シーケンスのフローチャートである。図１１を参照して、端末３００のアプリケーション３１１は、図６のステップＴ１に示したようにコンテナ設定テーブル２５８を作成する（ステップＳ１）。なお、コンテナ設定テーブル２５８は、アプリケーション３１１とは異なる環境で作成されてもよい。

サーバ２００は、アプリケーション３１１からの指示に従い、図６のステップＴ４で示すように、ゲートウェイコンテナ２５およびコンテナ設定テーブル２５８のコンテナイメージ名２Ｃに対応のプロトコルコンテナをデプロイする（ステップＳ３）。また、サーバ２００は、アプリケーション３１１からの指示に従い、図６のステップＴ４で示すように、コンテナ設定テーブル２５８のコンテナイメージ名２Ｃに対応のプロトコルコンテナをデプロイする（ステップＳ５）。

図１２は、本実施の形態に係る利用シーケンスのフローチャートである。図１２を参照して、アプリケーション３１１は、ユーザが指定したＰＬＣ１００に通信シーケンスを発行するために、図６のステップＲ１に示すように、当該通信シーケンスを有した通信データ７０をゲートウェイコンテナ２５に送信する（ステップＳ７）。

ゲートウェイコンテナ２５は、アプリケーション３１１から受信した通信データ７０のデバイス名２Ａに基づき、コンテナ設定テーブル２５８から当該デバイス名２Ａに対応のデバイスＩＰアドレス２ＢおよびコンテナＩＰアドレス２Ｄを検索する（ステップＳ９）。なお、コンテナ設定テーブル２５８に、デバイスＩＰアドレス２Ｂに代えてＵＲＬ（Uniform Resource Locator）が設定される場合、ゲートウェイコンテナ２５は、ＵＲＬをＤＮＳ（Domain Name System）を利用して、デバイスＩＰアドレス２Ｂに変換する。

ゲートウェイコンテナ２５は、ステップＳ９の検索結果に基づき、コンテナ設定テーブル２５８からデバイスＩＰアドレス２Ｂが検索できたか否かを判定する（ステップＳ１１）。検索できないときは（ステップＳ１１でＮＯ）、通信エラーの処理を実施するが、検索できたときは（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ゲートウェイコンテナ２５は、検索されたコンテナＩＰアドレス２Ｄが通信可能であるかを判定する（ステップＳ１３）。より具体的には、ゲートウェイコンテナ２５は、予め定められた状態確認のコマンドを実行し、実行結果に基づき、コンテナＩＰアドレス２Ｄのコンテナの状態を判定する。状態は、通信可能状態にないと判定されると（ステップＳ１３でＮＯ）、通信エラーの処理を実行するが、状態は、通信可能状態であると判定されると（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１５では、図６のステップＲ２に示すように、ゲートウェイコンテナ２５は、通信データ７０の通信シーケンスおよびデバイスＩＰアドレス２Ｂを、コンテナＩＰアドレス２Ｄのプロトコルコンテナに送信する（ステップＳ１５）。

コンテナＩＰアドレス２Ｄのプロトコルコンテナは、図６のステップＲ３およびＲ４に示すように、ゲートウェイコンテナ２５から通信データ７０を受信し、受信した通信データ７０に従い、ＰＬＣ１００と通信する（ステップＳ１７）。より具体的には、プロトコルコンテナは、受信した通信データ７０の通信シーケンスのコマンドを当該プロトコルコンテナのプロトコルに従うコマンドに変換し、変換後のコマンドからなる通信シーケンスを実行することにより、デバイスＩＰアドレス２Ｂによって指定されるＰＬＣ１００と通信する。

上記の実施の形態では、ゲートウェイコンテナ２５は、プロトコルコンテナとは異なるタイミングでデプロイされてもよい。例えば、コンテナエンジン２７０は、中継する通信データ７０を受付けたとき、ゲートウェイコンテナ２５についてデプロイを実施するよう構成されてもよい。

＜Ｅ．利点＞
図１３は、本実施の形態に係るプロトコルコンテナを実装した制御システム１により得られる利点を説明するための図である。図１３に示すように、一般的にアプリケーションはデバイスと通信するために、アプリケーションに関連付けられるプロトコル毎のミドルウェア（通信ミドルウェア）を呼び出し、呼び出されたミドルウェアを介してＰＬＣ１００などのデバイスと通信する。すなわち、アプリケーションとミドルウェアとの結合は密結合となる。したがって、アプリケーションが複数のミドルウェアを切り替えて動作させるには、予め複数のミドルウェアを呼び出せるようにアプリケーションを作成する必要がある。また、アプリケーションを新たなプロトコルに対応させるには、新たなミドルウェアを呼び出せるようにアプリケーションを再作成する必要がある。

対照的に、本実施の形態では、コンテナリポジトリ２５０は、異なるプロトコルそれぞれについて、当該プロトコルのミドルウェアを有したコンテナを格納しておき、コンテナエンジン２７０が制御システム１の情報系ネットワーク６に接続されている各ＰＬＣ１００に、すなわちアプリケーション３１１の通信相手となり得る各ＰＬＣ１００に設定されたプロトコルに対応したコンテナをデプロイする。これにより、アプリケーション３１１とミドルウェアとの結合は疎結合となる。

したがって、通信相手となるＰＬＣ１００に設定されるプロトコルが変更または追加されるとしても、コンテナエンジン２７０が、この変更または追加のプロトコルに対応のコンテナをデプロイするだけでよく、当該プロトコルの変更または追加に伴いアプリケーション３１１を再作成する必要はなく、アプリケーション３１１は当該変更および追加の影響を受けない。このように制御システム１では、アプリケーション３１１がローカルデバイスであるＰＬＣ１００またはフィールドデバイス１０と通信するためのプロトコル対応のミドルウェアは、コンテナエンジン２７０によって動的にサポートされる環境を提供できる。

＜Ｆ．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（ファクトリオートメーション）の１または複数のコントローラ（１００）と、前記１または複数のコントローラとネットワーク通信する情報処理装置（２００）を含む制御システム（１）であって、
複数種類のプロトコルのそれぞれについて、当該プロトコルに従った前記ネットワーク通信のためのミドルウェアを含むコンテナであるプロトコルコンテナ（２６）を管理するリポジトリ（２５０）と、
各前記１または複数のコントローラについて、当該コントローラが前記ネットワーク通信に用いるプロトコルの種類を取得するプロトコル取得部（２６０）と、
前記プロトコル取得部によって取得された前記各コントローラのプロトコル種類について、当該プロトコル種類に対応する前記リポジトリのプロトコルコンテナをデプロイすることで、当該プロトコルコンテナのミドルウェアを起動するコンテナエンジン（２７０）と、を備える、制御システム。
［構成２］
前記リポジトリは、さらに、
アプリケーション（３１１）とデプロイされた各前記プロトコル種類に対応のプロトコルコンテナとの間で通信データ（７０）を中継するミドルウェアを含むコンテナであるゲートウェイコンテナ（２５）を管理し、
前記コンテナエンジンは、さらに、前記リポジトリの前記ゲートウェイコンテナをデプロイすることで、当該ゲートウェイコンテナのミドルウェアを起動する、構成１に記載の制御システム。
［構成３］
前記通信データは、当該通信データの宛先である前記コントローラを識別するコントローラ識別子（２Ａ）を含み、
前記ゲートウェイコンテナのミドルウェアは、中継する前記通信データに基づき、当該通信データの中継先を、前記各コントローラのプロトコル種類に対応するデプロイされた前記プロトコルコンテナのうちから決定する、構成２に記載の制御システム。
［構成４］
前記コンテナエンジンは、中継する前記通信データを受付けたとき、前記ゲートウェイコンテナについて前記デプロイを実施する、構成３に記載の制御システム。
［構成５］
前記制御システムは、さらに、
前記各コントローラを識別する識別データと、当該コントローラのプロトコル種類に対応するデプロイされた前記プロトコルコンテナの通信アドレスとの関係を示す関係情報（２５８）を取得する情報取得部（２６０）を備え、
前記ゲートウェイコンテナのミドルウェアは、前記関係情報における、前記通信データの前記コントローラ識別子を示す前記識別データに対応の前記通信アドレスを前記中継先に決定する、構成３または４に記載の制御システム。
［構成６］
前記通信データは、通信シーケンスを示すシーケンスデータを含み、
デプロイされた前記プロトコルコンテナのミドルウェアは、前記ゲートウェイコンテナからの前記通信データに含まれる前記シーケンスデータを、当該プロトコルコンテナに対応する前記プロトコルの種類に従うシーケンスを示すデータに変換する、構成２から５のいずれか１に記載の制御システム。
［構成７］
前記シーケンスデータは、通信接続を制御するコマンド（ＣＭ１）と、前記コントローラに処理を実施させる処理コマンド（ＣＭ）とを含む、構成６に記載の制御システム。
［構成８］
前記各コントローラは、
前記情報処理装置が属するネットワークと接続する第１コネクタ（１２１）と、
前記ネットワークとは異なるネットワークであって、制御対象が属するネットワークを接続する第２コネクタ（１２３）と、
前記異なるネットワークを介して受信する前記制御対象の状態値と、前記制御対象に対する制御指令を格納する格納部（１１３）と、
格納された前記状態値を用いて前記制御指令を算出する制御演算を実行する演算部（１１６，１０２）と、を備え、
前記処理コマンドは、格納された前記状態値または前記制御指令の読み出しコマンド、または、前記格納部に対する前記状態値または前記制御指令の書込みコマンドを含む、構成７に記載の制御システム。
［構成９］
ＦＡ（ファクトリオートメーション）の１または複数のコントローラ（１００）と、前記１または複数のコントローラとネットワーク通信する情報処理装置（２００）を含む制御システム（１）において実行される前記通信を制御する方法であって、
前記制御システムは、
複数種類のプロトコルのそれぞれについて、当該プロトコルに従った前記ネットワーク通信のためのミドルウェアを含むコンテナであるプロトコルコンテナ（２６）を管理するリポジトリ（２５０）を備え、
前記方法は、
各前記１または複数のコントローラについて、当該コントローラが前記ネットワーク通信に用いるプロトコルの種類を取得するステップと、
取得された前記各コントローラのプロトコル種類について、当該プロトコル種類に対応する前記リポジトリのプロトコルコンテナをデプロイすることで、当該プロトコルコンテナの前記ミドルウェアを起動するステップと、を備える、制御方法。

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 制御システム、２Ａ デバイス名、２Ｂ デバイスＩＰアドレス、２Ｃ コンテナイメージ名、２Ｄ コンテナアドレス、４ 制御系ネットワーク、６ 情報系ネットワーク、８ インターネット、１０ フィールドデバイス、１４ リレー群、１６ サーボドライバ、１８ サーボモータ、２０ 中継装置、２５ ゲートウェイコンテナ、２６ プロトコルコンテナ群、７０ 通信データ、８０ 転送ルート、１０２，２０２，３０２ プロセッサ、１０４ チップセット、１０６，２０６，３０６ 主メモリ、１１０，２１０，３１０ ストレージ、１１３ ＩＯリフレッシュ領域、１１４ システムプログラム、１１５ ユーザプログラム、１１６ 制御プログラム、１１７ 通信プログラム、１１８ ＩＯリフレッシュ、１２０ 情報系ネットワークコントローラ、１２１，１２３ コネクタ、１２２ 制御系ネットワークコントローラ、１２４，３２４ コントローラ、１２６ メモリカードインターフェイス、１２７，１２８ メモリカード、２００ サーバ、２０３，３０４ 光学ドライブ、２０４，３０５ 記録媒体、２０８，３０８ バス、２２０，３２０ ネットワークコントローラ、２２６，３２６ 入力部、２２８，３２８ 表示部、２５０ コンテナリポジトリ、２５６ コンフィグ情報、２５７ プロトコル指定データ、２５８ コンテナ設定テーブル、２６０ プロトコル取得部、２６１，２６２，２６３ プロトコルコンテナ、２６４ プロトコル取得プログラム、２７０ コンテナエンジン、２７５ コンテナエンジンプログラム、２８０ デプロイ領域、２９１ カーネル、３００ 端末、３１１ アプリケーション、３１４ 開発プログラム、３１５ テーブル設定プログラム、３１７ コンフィグプログラム、３２９ 変換ボタン、ＣＭ，ＣＭ１ コマンド。

Claims (9)

1. ＦＡ（ファクトリオートメーション）の１または複数のコントローラと、前記１または複数のコントローラとネットワーク通信する情報処理装置を含む制御システムであって、
   複数種類のプロトコルのそれぞれについて、当該プロトコルに従った前記ネットワーク通信のためのミドルウェアを含むコンテナであるプロトコルコンテナを管理するリポジトリと、
   各前記１または複数のコントローラについて、当該コントローラが前記ネットワーク通信に用いるプロトコルの種類を取得するプロトコル取得部と、
   前記プロトコル取得部によって取得された前記各コントローラのプロトコル種類について、当該プロトコル種類に対応する前記リポジトリのプロトコルコンテナをデプロイすることで、当該プロトコルコンテナのミドルウェアを起動するコンテナエンジンと、を備える、制御システム。
2. 前記リポジトリは、さらに、
   アプリケーションとデプロイされた各前記プロトコル種類に対応のプロトコルコンテナとの間で通信データを中継するミドルウェアを含むコンテナであるゲートウェイコンテナを管理し、
   前記コンテナエンジンは、さらに、前記リポジトリの前記ゲートウェイコンテナをデプロイすることで、当該ゲートウェイコンテナのミドルウェアを起動する、請求項１に記載の制御システム。
3. 前記通信データは、当該通信データの宛先である前記コントローラを識別するコントローラ識別子を含み、
   前記ゲートウェイコンテナのミドルウェアは、中継する前記通信データに基づき、当該通信データの中継先を、前記各コントローラのプロトコル種類に対応するデプロイされた前記プロトコルコンテナのうちから決定する、請求項２に記載の制御システム。
4. 前記コンテナエンジンは、中継する前記通信データを受付けたとき、前記ゲートウェイコンテナについて前記デプロイを実施する、請求項３に記載の制御システム。
5. 前記制御システムは、さらに、
   前記各コントローラを識別する識別データと、当該コントローラのプロトコル種類に対応するデプロイされた前記プロトコルコンテナの通信アドレスとの関係を示す関係情報を取得する情報取得部を備え、
   前記ゲートウェイコンテナのミドルウェアは、前記関係情報における、前記通信データの前記コントローラ識別子を示す前記識別データに対応の前記通信アドレスを前記中継先に決定する、請求項３または４に記載の制御システム。
6. 前記通信データは、通信シーケンスを示すシーケンスデータを含み、
   デプロイされた前記プロトコルコンテナのミドルウェアは、前記ゲートウェイコンテナからの前記通信データに含まれる前記シーケンスデータを、当該プロトコルコンテナに対応する前記プロトコルの種類に従うシーケンスを示すデータに変換する、請求項２から５のいずれか１項に記載の制御システム。
7. 前記シーケンスデータは、通信接続を制御するコマンドと、前記コントローラに処理を実施させる処理コマンドとを含む、請求項６に記載の制御システム。
8. 前記各コントローラは、
   前記情報処理装置が属するネットワークと接続する第１コネクタと、
   前記ネットワークとは異なるネットワークであって、制御対象が属するネットワークを接続する第２コネクタと、
   前記異なるネットワークを介して受信する前記制御対象の状態値と、前記制御対象に対する制御指令を格納する格納部と、
   格納された前記状態値を用いて前記制御指令を算出する制御演算を実行する演算部と、を備え、
   前記処理コマンドは、格納された前記状態値または前記制御指令の読み出しコマンド、または、前記格納部に対する前記状態値または前記制御指令の書込みコマンドを含む、請求項７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１または複数のコントローラと、前記１または複数のコントローラとネットワーク通信する情報処理装置を含む制御システムにおいて実行される前記通信を制御する方法であって、
   前記制御システムは、
   複数種類のプロトコルのそれぞれについて、当該プロトコルに従った前記ネットワーク通信のためのミドルウェアを含むコンテナであるプロトコルコンテナを管理するリポジトリを備え、
   前記方法は、
   各前記１または複数のコントローラについて、当該コントローラが前記ネットワーク通信に用いるプロトコルの種類を取得するステップと、
   取得された前記各コントローラのプロトコル種類について、当該プロトコル種類に対応する前記リポジトリのプロトコルコンテナをデプロイすることで、当該プロトコルコンテナの前記ミドルウェアを起動するステップと、を備える、制御方法。
   

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