JP2023006295A - 通信装置、通信制御方法、および通信制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】冗長化されたネットワークにおける安定性を維持するための新たな仕組みを提供する。【解決手段】通信装置は、フレームが一巡するように構成されたネットワークに接続される通信部を含む。ネットワークの少なくとも一部の経路は冗長化されている。ネットワークには１または複数のデバイスが接続されている。通信装置は、ネットワークを伝送するフレームについての統計情報を収集する収集部と、２つのデバイスに対してコマンドを送信することで、当該２つのデバイスの間の区間を論理的に切断する接続管理部と、ネットワークに含まれる区間を論理的に切断したときの統計情報の変化に基づいて、障害が発生している区間を特定する特定部とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、ネットワークに接続された通信装置、その通信装置における通信制御方法、およびその通信装置においてその通信制御方法を実現するための通信制御プログラムに関する。

例えば、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）に従うネットワークでは、通信マスタ（以下、単に「マスタ」とも称す。）が送信した通信フレーム（以下、単に「フレーム」とも称す。）は、すべての通信スレーブ（以下、単に「スレーブ」とも称す。）を巡回した上で、マスタに戻る。通常、フレームを巡回させる経路の一部が切断等されると、すべてのスレーブの間でフレームを伝送させることができなくなる。

このようなネットワークに生じる障害に対応する耐性を高めるために、フレーム伝送経路を冗長化したネットワークも実用化されている。説明の便宜上、冗長の経路を有するネットワークを「冗長化されたネットワーク」あるいは「リング構成」と称し、冗長の経路を有していないネットワークを「冗長化されていないネットワーク」あるいは「非リング構成」とも称する。

一方、ネットワークに生じる障害を検出するための技術および方法が提案されている。
例えば、特開２００８－２４４７１４号公報（特許文献１）は、主信号の通信断を引き起こすことなくアウトオブサービス回線試験を実行可能な回線試験装置および回線試験方法を開示している。特開平１１－１１２５３９号公報（特許文献２）は、リング状ネットワークの一部の要素に障害が発生しても、ネットワーク全体の通信機能を停止させることを防止する技術を開示する。特開昭６４－１６１４５号公報（特許文献３）は、通信機能の異常時に早急にそれを回復させる上で好適なネットワークの構成制御方式を開示する。

特開２００８－２４４７１４号公報 特開平１１－１１２５３９号公報 特開昭６４－１６１４５号公報

上述したように、冗長化されたネットワークは、切断等の恒久的な障害に対してフレームの伝送を継続できるという利点を有するが、ネットワークに生じる障害としては、恒久的なものだけではなく、一時的なものも存在する。一時的な障害としては、例えば、ネットワークに近接した装置から間欠的に発生するノイズを受けてフレームが消失するような事態が挙げられる。このような事態が生じると、フレーム伝送の安定性が低下する。また、部品の劣化などにより、フレームを安定して伝送できない事態も想定される。

本発明のある局面の目的は、冗長化されたネットワークにおける安定性を維持するための新たな仕組みを提供することである。

本発明のある実施の形態に従う通信装置は、フレームが一巡するように構成されたネットワークに接続される通信部を含む。ネットワークの少なくとも一部の経路は冗長化されている。ネットワークには１または複数のデバイスが接続されている。通信装置は、ネットワークを伝送するフレームについての統計情報を収集する収集部と、２つのデバイスに対してコマンドを送信することで、当該２つのデバイスの間の区間を論理的に切断する接続管理部と、ネットワークに含まれる区間を論理的に切断したときの統計情報の変化に基づいて、障害が発生している区間を特定する特定部とを含む。

この構成によれば、２つのデバイスの間の区間を論理的に切断したときに、当該区間において障害が発生していれば、統計情報に変化が生じ得る。このような統計情報の変化に基づいて、障害が発生している区間を確実に特定できる。障害が発生している区間を特定することで、当該障害による影響をより容易に除去できる。

接続管理部は、障害が発生している区間をネットワークから分離した状態を維持するようにしてもよい。この構成によれば、障害が発生している区間による影響を排除できる。

接続管理部は、ユーザ操作に従って、障害が発生している区間をネットワークから分離するようにしてもよい。この構成によれば、例えば、複数の区間において障害が発生しているような場合に、いずれの区間を優先的に分離するのかといった判断をユーザが行うことができる。

統計情報は、通信装置から送信されたフレーム数に対する、消失したフレームおよびエラーが発生したフレームの数の割合を示すエラー発生率を含んでいてもよい。この構成によれば、ネットワークを伝送されるフレームに生じ得るエラーを定量的に評価できる。

特定部は、論理的に接続した区間毎のエラー発生率が抑制される度合いに基づいて、障害が発生している区間である可能性を決定するようにしてもよい。この構成によれば、複数の区間において障害が発生しているような場合において、より大きな影響を与え得る障害を容易に特定できる。

特定部は、統計情報が予め定められた条件を満たした場合に、障害が発生している区間を特定する処理を開始するようにしてもよい。この構成によれば、何らかの障害しなければ、障害が発生している区間を特定する処理が開始されないので、通信装置での処理負荷を低減できる。

接続管理部は、隣接する２つのデバイスを順次選択し、当該選択した２つのデバイスに対してポートをクローズするコマンドを送信し、その後、当該選択した２つのデバイスに対してポートをオープンするコマンドを送信するようにしてもよい。この構成によれば、２つのデバイスを任意に順次選択していき、各選択された２つのデバイスの間の区間を順次評価できる。

通信装置は、障害が発生している区間を外部へ通知するための通知部をさらに含む。この構成によれば、ユーザなどに対して、障害が発生している区間を知らせることができる。

本発明の別の実施の形態によれば、フレームが一巡するように構成されたネットワークに接続された通信装置で実行される通信制御方法が提供される。ネットワークの少なくとも一部の経路は冗長化されている。ネットワークには１または複数のデバイスが接続されている。通信制御方法は、ネットワークを伝送するフレームについての統計情報を収集するステップと、２つのデバイスに対してコマンドを送信することで、当該２つのデバイスの間の区間を論理的に切断するステップと、ネットワークに含まれる区間を論理的に切断したときの統計情報の変化に基づいて、障害が発生している区間を特定するステップとを含む。

本発明のさらに別の実施の形態によれば、フレームが一巡するように構成されたネットワークに接続されたコンピュータで実行される通信制御プログラムが提供される。ネットワークの少なくとも一部の経路は冗長化されている。ネットワークには１または複数のデバイスが接続されている。通信制御プログラムはコンピュータに、ネットワークを伝送するフレームについての統計情報を収集するステップと、２つのデバイスに対してコマンドを送信することで、当該２つのデバイスの間の区間を論理的に切断するステップと、ネットワークに含まれる区間を論理的に切断したときの統計情報の変化に基づいて、障害が発生している区間を特定するステップとを実行させる。

本発明のある実施の形態によれば、冗長化されたネットワークにおける安定性を維持できる。

本実施の形態に従う通信システムのネットワーク構成例を示す模式図である。 本実施の形態に従う通信システムのＰＬＣのハードウェア構成例を示す模式図である。 本実施の形態に従う通信システムのデバイスのハードウェア構成例を示す模式図である。 本実施の形態に従う通信システムの中継デバイスのハードウェア構成例を示す模式図である。 本実施の形態に従う通信システムにおける障害箇所の特定および分離の処理の一例を説明するための図である。 本実施の形態に従う通信システムにおける障害箇所の特定および分離の処理手順を示すフローチャートである。 本実施の形態に従う通信システムにおいて障害箇所が１箇所の場合の処理例を説明するための図である。 本実施の形態に従う通信システムにおいて障害箇所が２箇所の場合の処理例を説明するための図である。 本実施の形態に従う通信システムにおいて冗長化されていない経路に障害が発生した場合の処理例を説明するための図である。 本実施の形態に従う通信システムのサポート装置のハードウェア構成例を示す模式図である。 本実施の形態に従う通信システムのサポート装置が提供するユーザインターフェイス画面の一例を示す模式図である。 本実施の形態に従う通信システムのサポート装置が提供するユーザインターフェイス画面の別の一例を示す模式図である。 本実施の形態に従う通信システムのサポート装置が提供するユーザインターフェイス画面のさらに別の一例を示す模式図である。 本実施の形態に従う通信システムで採用可能な冗長化されたネットワークの一例を示す図である。

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、本実施の形態に従う通信システム１のネットワーク構成例を示す模式図である。図１（Ａ）および図１（Ｂ）を参照して、通信システム１は、通信マスタ（マスタ）として機能する通信装置（一例として、ＰＬＣ１００）と、通信スレーブ（スレーブ）として機能する入出力装置などの機能デバイス２００－１～２００－５（以下、「機能デバイス２００」とも総称する。）および中継デバイス３００とを含む。また、機能デバイス２００および中継デバイス３００を「デバイス」または「スレーブデバイス」と総称することもある。マスタおよびデバイスは、いずれもネットワークに接続されている。

以下の説明においては、通信装置の一例として、任意の制御演算を実行するＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）を想定して説明するが、ＰＬＣに限らずマスタとして機能し得る任意の装置に適用可能である。

ＰＬＣ１００は、フレームの送受信を行うためのポート１５１を有している。機能デバイス２００－１～２００－５の各々は、フレームを送受信するための第１ポート２５１および第２ポート２５２を有している。

機能デバイス２００の各々において、通常、第１ポート２５１は、フレームが入力されるポート（ＩＮポート）として用いられ、第２ポート２５２は、フレームが出力されるポート（ＯＵＴポート）として用いられる。但し、ネットワークを構成する経路の一部が切断等されると、第１ポート２５１および第２ポート２５２の各々は、フレームが入力されるポート（ＩＮポート）、および／または、フレームが出力されるポート（ＯＵＴポート）として用いられる。

中継デバイス３００は、フレームを送受信するための第１ポート３５１、第２ポート３５２および第３ポート３５３を有している。中継デバイス３００は、あるポートでフレームを受信すると、予め定められた規則に従って決定される別のポートから、当該受信したフレームを送信する。図１（Ａ）に示す例では、予め定められた規則として、第１ポート３５１→第２ポート３５２→第３ポート３５３→第１ポート３５１→・・・といった循環的な規定が採用されてもよい。

通常のフレーム伝送においては、ＰＬＣ１００のポート１５１から送信されたフレームは、ケーブル２０、中継デバイス３００の第１ポート３５１、中継デバイス３００の第２ポート３５２、ケーブル２１、機能デバイス２００－１の第１ポート２５１、機能デバイス２００－１の第２ポート２５２、ケーブル２２、機能デバイス２００－２の第１ポート２５１、機能デバイス２００－２の第２ポート２５２、ケーブル２３、機能デバイス２００－３の第１ポート２５１、機能デバイス２００－３の第２ポート２５２、ケーブル２４、機能デバイス２００－４の第１ポート２５１、機能デバイス２００－４の第２ポート２５２、ケーブル２５、機能デバイス２００－５の第１ポート２５１、機能デバイス２００－５の第２ポート２５２、ケーブル２６、中継デバイス３００の第３ポート３５３、ケーブル２０の順で一巡して、ＰＬＣ１００のポート１５１に戻る。

図１に示すネットワークにおいて、中継デバイス３００から終端の機能デバイス２００－５までの経路は、ケーブル２１～ケーブル２５の経路と、ケーブル２６の経路とを含む。すなわち、ネットワークは、２つの経路を有しており、少なくとも一部の経路は冗長化されている。

ＰＬＣ１００は、機能構成として、収集モジュール５０と、接続管理モジュール６０と、特定モジュール７０とを含む。

収集モジュール５０は、ネットワークを伝送するフレームについての統計情報を収集する。

接続管理モジュール６０は、ネットワークに接続されたデバイス（機能デバイス２００および中継デバイス３００）に対して、任意のコマンドを送信することで、ネットワークの任意の区間の切断／接続を管理する。典型的には、接続管理モジュール６０は、隣接する２つのデバイスに対してポートを論理的にクローズするコマンドを送信することで、当該２つのデバイスの間の区間を論理的に切断する。また、接続管理モジュール６０は、隣接する２つのデバイスに対してポートを論理的にオープンするコマンドを送信することで、当該２つのデバイスの間の区間を論理的に接続する。

特定モジュール７０は、ネットワークに含まれる区間を論理的に切断したときの統計情報の変化に基づいて、障害が発生している区間を特定する。

本明細書において、「障害」は、フレームの伝送に悪影響を与える任意の事象を包含する概念である。「障害」は、例えば、フレームの伝送を阻害する外部からのノイズに起因するもの、部品の劣化などに起因するもの、ケーブルの断線や破断などに起因するものなどが挙げられる。

以下、特定モジュール７０による障害が発生している区間の特定の典型例について説明する。

図１（Ａ）に示すように、機能デバイス２００－２と機能デバイス２００－３との間に障害が発生している場合を想定する。この状態においては、ネットワーク上のフレーム伝送に影響が生じており、収集モジュール５０が収集する統計情報は、フレームの伝送に何らかの異常が生じていることを示す特徴が含まれることになる。

ここで、図１（Ｂ）に示すように、接続管理モジュール６０が機能デバイス２００－２と機能デバイス２００－３との間の区間を論理的に切断したとする。すると、フレームは、機能デバイス２００－２および機能デバイス２００－３においてそれぞれ折り返されるので、障害が発生している機能デバイス２００－２と機能デバイス２００－３との間を通過しなくなる。その結果、フレームの伝送への影響が生じなくなるので、収集モジュール５０が収集する統計情報は、フレームの伝送に何らかの異常が生じていることを示す特徴が抑制されることになる。

接続管理モジュール６０は、論理的に切断する区間を順次切り替え、特定モジュール７０は、論理的に切断される区間毎の統計情報の変化に基づいて、障害が発生している区間を特定する。

以下、このような仕組みを実現するための構成、処理、機能などについて詳述する。
＜Ｂ．ハードウェア構成例＞
次に、本実施の形態に従う通信システム１を構成する各装置のハードウェア構成例について説明する。

（ｂ１：通信装置（ＰＬＣ１００））
図２は、本実施の形態に従う通信システム１のＰＬＣ１００のハードウェア構成例を示す模式図である。図２を参照して、ＰＬＣ１００は、主たるハードウェアコンポーネントとして、プロセッサ１０２と、メインメモリ１０４と、ストレージ１１０と、フィールドネットワークコントローラ１１２と、ローカルバスコントローラ１１４とを含む。これらのハードウェアコンポーネントは、内部バス１１８を介して電気的に接続される。

プロセッサ１０２は、制御演算を実行する演算処理部に相当し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などで構成される。具体的には、プロセッサ１０２は、ストレージ１１０に格納されたプログラムを読出して、メインメモリ１０４に展開して実行することで、制御対象に応じた制御演算、および、後述するような各種処理を実現する。

メインメモリ１０４は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ１１０は、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性記憶装置などで構成される。

ストレージ１１０には、基本的な機能を実現するためのシステムプログラム１１０２、および、制御対象に応じて作成されたユーザプログラム１１０４などが格納される。システムプログラム１１０２は、ＰＬＣ１００における基本的な機能を実現するため、通信制御プログラムの少なくとも一部とみなすことができる。

典型的には、システムプログラム１１０２は、接続管理モジュール６０および特定モジュール７０（図１）を実現するための命令を含んでいる。

フィールドネットワークコントローラ１１２は、通信部に相当し、フレームが一巡するように構成されたネットワークに接続される。より具体的には、フィールドネットワークコントローラ１１２は、ポート１５１を有しており、フレームの送受信処理を担当する。ＰＬＣ１００のフィールドネットワークコントローラ１１２は、マスタとして機能するためのネットワーク管理モジュール１１２２を有しているネットワーク管理モジュール１１２２は、ネットワークを伝送するフレームについての統計情報を収集する。すなわち、ネットワーク管理モジュール１１２２は、収集モジュール５０（図１）を含む。さらに、フィールドネットワークコントローラ１１２は、フレームを周期的に送受信するための同期カウンタを有していてもよい。

ローカルバスコントローラ１１４は、内部バス１１８を介して、１または複数の機能ユニット１１６と電気的に接続される。機能ユニット１１６は、制御対象との間で各種の信号をやり取りする機能などを含む。機能ユニット１１６は、例えば、制御対象からのデジタル信号を受取るＤＩ（Digital Input）機能、制御対象に対してデジタル信号を出力するＤＯ（Digital Output）機能、制御対象からのアナログ信号を受取るＡＩ（Analog Input）機能、制御対象に対してアナログ信号を出力するＡＯ（Analog Output）機能のうち１または複数の機能を有している。さらに、機能ユニット１１６としては、ＰＩＤ（Proportional Integral Derivative）制御やモーション制御といった特殊機能を実装したコントローラを含み得る。

図２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機能が提供される構成例を示したが、これらの提供される機能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（Operating System）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。

また、図１に示す収集モジュール５０、接続管理モジュール６０、および特定モジュール７０の各々についても、どのように実装してもよい。

さらに、ＰＬＣ１００に表示装置やサポート装置などの機能を統合した構成を採用してもよい。

（ｂ２：機能デバイス２００）
図３は、本実施の形態に従う通信システム１の機能デバイス２００のハードウェア構成例を示す模式図である。図３を参照して、機能デバイス２００は、主たるハードウェアコンポーネントとして、制御回路２０６と、フィールドネットワークコントローラ２１２と、機能モジュール２２０とを含む。

制御回路２０６は、機能デバイス２００における処理を主体的に実行する演算処理部である。制御回路２０６は、典型的には、プロセッサ２０２と、メインメモリ２０４と、ストレージ２１０とを含む。プロセッサ２０２は、ＣＰＵやＧＰＵなどで構成される。メインメモリ２０４は、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ２１０は、例えば、ＳＳＤなどの不揮発性記憶装置などで構成される。なお、ストレージ２１０として、ＲＯＭ（Read Only Memory）を採用してもよい。

なお、制御回路２０６は、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。

フィールドネットワークコントローラ２１２は、第１ポート２５１および第２ポート２５２を有しており、フレームの送受信処理を担当する。機能デバイス２００のフィールドネットワークコントローラ２１２は、通信スレーブ（スレーブ）として機能する。なお、フィールドネットワークコントローラ２１２は、フレームを周期的に送受信するための同期カウンタを有していてもよい。

機能モジュール２２０は、図２に示す機能ユニット１１６と同様に、制御対象との間で各種の信号をやり取りする処理などを担当する。

（ｂ３：中継デバイス３００）
図４は、本実施の形態に従う通信システム１の中継デバイス３００のハードウェア構成例を示す模式図である。図４を参照して、中継デバイス３００は、主たるハードウェアコンポーネントとして、制御回路３０６と、フィールドネットワークインターフェイス３１２とを含む。

制御回路３０６は、中継デバイス３００におけるフレームの伝送処理を主体的に実行する演算処理部である。制御回路３０６は、典型的には、プロセッサ３０２と、メインメモリ３０４と、ストレージ３１０とを含む。プロセッサ３０２は、ＣＰＵやＧＰＵなどで構成される。メインメモリ３０４は、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ３１０は、例えば、ＳＳＤなどの不揮発性記憶装置などで構成される。なお、ストレージ３１０として、ＲＯＭを採用してもよい。

なお、制御回路３０６は、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。

フィールドネットワークインターフェイス３１２は、フレームを送受信するための第１ポート３５１、第２ポート３５２および第３ポート３５３を有している。なお、中継デバイス３００もマスタから見れば１つのスレーブとして取り扱われる。

＜Ｃ．障害箇所の特定および分離＞
次に、本実施の形態に従う通信システム１における障害箇所の特定および分離の処理について説明する。本実施の形態に従う通信システム１は、マスタとして機能するＰＬＣ１００が収集する統計情報の変化に基づいて、何らかの障害が発生している箇所（以下、「障害箇所」とも称す。）を特定（あるいは、推定）する。

より具体的には、ＰＬＣ１００は、ネットワークの各区間を論理的に順次切断していき、切断した区間に応じて生じる統計情報の変化から障害箇所を特定する。

なお、通信システム１は、冗長化されたネットワーク（リング構成）を採用しているので、ネットワークを構成する経路の一部を論理的に切断したとしても、フレームの伝送は継続される。

ここで、統計情報は、ネットワークを伝送されるフレームの状態を所定期間に亘って集約した結果であり、例えば、フレームの消失やエラーフレームの発生などの情報を含む。より具体的には、フレームの消失は、ＰＬＣ１００から送信したフレームが所定時間内にＰＬＣ１００へ戻ってこない（タイムアウトした）状態を意味する。また、エラーフレームの発生は、フレームに含まれる誤り検出情報（チェックビットやパリティビットなど）に基づいて、フレーム中のデータが破損した状態を意味する。以下では、統計情報に含まれる何らかの異常が発生する頻度を「エラー発生率」とも総称する。エラー発生率は、単位時間当たりのエラーが発生した回数に相当する。より具体的には、エラー発生率は、ＰＬＣ１００から送信されたフレーム数に対する、消失したフレームおよびエラーが発生したフレームの数の割合を示す。

ＰＬＣ１００は、任意のデバイス（機能デバイス２００および中継デバイス３００）に対してポートを論理的にオープン／クローズするコマンドを送信することができる。一方、各デバイスは、ＰＬＣ１００からのコマンドに従って、指定されたポートを論理的にオープン／クローズする。ポートを論理的にクローズすることで、対象のポートを介したフレームの送受信ができなくなり、対象のポートが物理的に切断された状態と実質的に同じになる。逆に、ポートを論理的にオープンすることで、対象のポートが物理的に接続された状態と実質的に同じになる。

具体的な処理順として、まず、ＰＬＣ１００は、統計情報１６０のエラー発生率が増加することで、何らかの障害が発生していることを検出する。そして、ＰＬＣ１００は、機能デバイス２００に対してコマンドを送信することで、ネットワークの各区間を順次切断するとともに、各状態における統計情報１６０の変化に基づいて、切断した区間が障害箇所であるか否かを判断する。最終的に、ＰＬＣ１００は、特定した障害箇所に対応する区間を分離する。

図５は、本実施の形態に従う通信システム１における障害箇所の特定および分離の処理の一例を説明するための図である。図５には、機能デバイス２００－２と機能デバイス２００－３との間に障害が発生している場合の例を示す。

図５（Ａ）を参照して、まず、ＰＬＣ１００は、中継デバイス３００と機能デバイス２００－１との間の区間を切断する。より具体的には、ＰＬＣ１００は、中継デバイス３００の第２ポート３５２をクローズするコマンド、および、機能デバイス２００－１の第１ポート２５１をクローズするコマンドをそれぞれ送信する。すると、中継デバイス３００の第２ポート３５２と、機能デバイス２００－１の第１ポート２５１との間には、フレームが伝送されなくなる。

この状態において、中継デバイス３００において、第１ポート３５１で受信したフレームは、第２ポート３５２ではなく第３ポート３５３から送信される。また、機能デバイス２００－１は、第２ポート２５２でフレームを受信すると、処理後のフレームを第２ポート２５２から送信する。すなわち、機能デバイス２００－１の第２ポート２５２でフレームが折り返されることになる。このようなフレームの伝送経路の変更によって、フレームの伝送は継続される。

ＰＬＣ１００は、区間を切断した状態において、統計情報１６０のエラー発生率が相対的に高い状態が継続しているか否かを判断する。図５（Ａ）の状態においては、切断された区間に障害箇所が含まれないので、エラー発生率が相対的に高い状態は継続する。そのため、ＰＬＣ１００は、障害箇所は別の区間であると判断する。そして、ＰＬＣ１００は、切断した区間を再接続する。より具体的には、ＰＬＣ１００は、中継デバイス３００の第２ポート３５２をオープンするコマンド、および、機能デバイス２００－１の第１ポート２５１をオープンするコマンドをそれぞれ送信する。

図５（Ｂ）を参照して、次に、ＰＬＣ１００は、機能デバイス２００－１と機能デバイス２００－２との間の区間を切断する。より具体的には、ＰＬＣ１００は、機能デバイス２００－１の第２ポート２５２をクローズするコマンド、および、機能デバイス２００－２の第１ポート２５１をクローズするコマンドをそれぞれ送信する。すると、機能デバイス２００－１の第２ポート２５２と、機能デバイス２００－２の第１ポート２５１との間には、フレームが伝送されなくなる。

この状態において、機能デバイス２００－１は、第１ポート２５１でフレームを受信すると、処理後のフレームを第１ポート２５１から送信する。すなわち、機能デバイス２００－１の第１ポート２５１でフレームが折り返されることになる。同様に、機能デバイス２００－２は、第２ポート２５２でフレームを受信すると、処理後のフレームを第２ポート２５２から送信する。すなわち、機能デバイス２００－２の第２ポート２５２でフレームが折り返されることになる。このようなフレームの伝送経路の変更によって、フレームの伝送は継続される。

ＰＬＣ１００は、区間を切断した状態において、統計情報１６０のエラー発生率が相対的に高い状態が継続しているか否かを判断する。図５（Ｂ）の状態においては、切断された区間に障害箇所が含まれないので、エラー発生率が相対的に高い状態は継続する。そのため、ＰＬＣ１００は、障害箇所は別の区間であると判断する。そして、ＰＬＣ１００は、切断した区間を再接続する。より具体的には、ＰＬＣ１００は、機能デバイス２００－１の第２ポート２５２をオープンするコマンド、および、機能デバイス２００－２の第１ポート２５１をオープンするコマンドをそれぞれ送信する。

図５（Ｃ）を参照して、次に、ＰＬＣ１００は、機能デバイス２００－２と機能デバイス２００－３との間の区間を切断する。より具体的には、ＰＬＣ１００は、機能デバイス２００－２の第２ポート２５２をクローズするコマンド、および、機能デバイス２００－３の第１ポート２５１をクローズするコマンドをそれぞれ送信する。すると、機能デバイス２００－２の第２ポート２５２と、機能デバイス２００－３の第１ポート２５１との間には、フレームが伝送されなくなる。

この状態において、機能デバイス２００－２は、第１ポート２５１でフレームを受信すると、処理後のフレームを第１ポート２５１から送信する。すなわち、機能デバイス２００－２の第１ポート２５１でフレームが折り返されることになる。同様に、機能デバイス２００－３は、第２ポート２５２でフレームを受信すると、処理後のフレームを第２ポート２５２から送信する。すなわち、機能デバイス２００－３の第２ポート２５２でフレームが折り返されることになる。このようなフレームの伝送経路の変更によって、フレームの伝送は継続される。

ＰＬＣ１００は、区間を切断した状態において、統計情報１６０のエラー発生率が相対的に高い状態が継続しているか否かを判断する。図５（Ｃ）の状態においては、切断された区間に障害箇所が含まれるので、エラー発生率は抑制されることになる。そのため、ＰＬＣ１００は、現在接続している区間に障害箇所が存在すると判断する。そして、ＰＬＣ１００は、対象の区間を切断した状態で維持する。この状態において、障害箇所の特定および障害箇所の分離の処理が完了する。

図６は、本実施の形態に従う通信システム１における障害箇所の特定および分離の処理手順を示すフローチャートである。図６に示す各ステップは、マスタとして機能するＰＬＣ１００のプロセッサ１０２がシステムプログラム１１０２（通信制御プログラムの一例）を実行することで実現されてもよい。

図６を参照して、ＰＬＣ１００は、ネットワークを伝送するフレームについての統計情報１６０を収集する。より具体的には、ＰＬＣ１００は、統計情報１６０のエラー発生率を取得する（ステップＳ２）。そして、ＰＬＣ１００は、取得したエラー発生率が予め定められた障害発生基準を満たしているか否かを判断する（ステップＳ４）。障害発生基準は、例えば、エラー発生率が予め定められたしきい値を超えていることを含む。取得したエラー発生率が障害発生基準を満たしていなければ（ステップＳ４においてＮＯ）、ステップＳ２以下の処理が繰り返される。

取得したエラー発生率が障害発生基準を満たしていれば（ステップＳ４においてＹＥＳ）、ＰＬＣ１００は、ネットワークに何らかの障害が発生していると判断する（ステップＳ６）。そして、以下に示すような障害箇所の特定および分離の処理を開始する。このように、ＰＬＣ１００は、統計情報１６０が予め定められた条件を満たした場合に、障害が発生している区間を特定する処理を開始するようにしてもよい。

ＰＬＣ１００は、２つのデバイスに対してコマンドを送信することで、当該２つのデバイスの間の区間を論理的に切断する。より具体的には、ＰＬＣ１００は、ネットワークに含まれる区間のうち対象の区間を選択する（ステップＳ８）。そして、ＰＬＣ１００は、選択した対象の区間に接続された２つのポートをそれぞれクローズするコマンドをそれぞれ送信する（ステップＳ１０）。クローズするコマンドによって、ネットワークの対象の区間が論理的に切断される。

続いて、ＰＬＣ１００は、統計情報１６０のエラー発生率を取得する（ステップＳ１２）。そして、ＰＬＣ１００は、取得したエラー発生率が予め定められた障害箇所特定基準を満たしているか否かを判断する（ステップＳ１４）。障害箇所特定基準は、例えば、エラー発生率が予め定められたしきい値以下であることを含む。すなわち、ＰＬＣ１００は、対象の区間を切断することによって、エラー発生率が抑制されたか否かを判断する。

取得したエラー発生率が障害発生基準を満たしていれば（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、ＰＬＣ１００は、対象の区間において障害が発生していると判断する（ステップＳ１６）。ＰＬＣ１００は、必要な通知処理などを行って（ステップＳ１８）、現在の対象の区間が切断されている状態を維持する（ステップＳ２０）。このように、ＰＬＣ１００は、障害が発生している区間をネットワークから分離した状態を維持する。そして、処理は終了する。

これに対して、取得したエラー発生率が障害発生基準を満たしていなければ（ステップＳ１４においてＮＯ）、ＰＬＣ１００は、対象の区間において障害が発生していないと判断し、選択した対象の区間に接続された２つのポートをそれぞれオープンするコマンドをそれぞれ送信する（ステップＳ２２）。

このようにして、ＰＬＣ１００は、ネットワークに含まれる区間を論理的に切断したときの統計情報１６０の変化に基づいて、障害が発生している区間を特定する。このとき、ＰＬＣ１００は、隣接する２つのデバイスを順次選択し、当該選択した２つのデバイスに対してポートをクローズするコマンドを送信し、その後、当該選択した２つのデバイスに対してポートをオープンするコマンドを送信する。

続いて、ＰＬＣ１００は、ネットワークに含まれる区間のすべてを選択済であるか否かを判断する（ステップＳ２４）。

ネットワークに含まれる区間のすべてを選択済でなければ（ステップＳ２４においてＮＯ）、ＰＬＣ１００は、ネットワークに含まれる区間のうち未選択の区間から対象の区間を選択する（ステップＳ２６）。そして、ステップＳ１０以下の処理が繰り返される。

ネットワークに含まれる区間のすべてを選択済であれば（ステップＳ２４においてＹＥＳ）、ＰＬＣ１００は、障害箇所を一意に特定することができないと判断する（ステップＳ２８）。ＰＬＣ１００は、必要に応じて、障害箇所を推定するための処理を実行する（ステップＳ３０）。そして、処理は終了する。

＜Ｄ．障害箇所の推定＞
次に、障害箇所を推定するいくつかの例について説明する。具体的には、区間毎にエラー発生率がどのように変化するのかに応じて、障害箇所であるか可能性を推定し、分離すべき区間を優先順位付けする。

図７は、本実施の形態に従う通信システム１において障害箇所が１箇所の場合の処理例を説明するための図である。図７（Ａ）に示すように、機能デバイス２００－２と機能デバイス２００－３との間に障害が発生している例を想定する。

図７（Ｂ）に示すように、ネットワークの区間を切断する前においては、統計情報１６０の一例であるエラー発生率（＝エラーフレーム数／フレーム送信数）が１０％であったとする。

なお、エラー発生率は、図６に示すステップＳ２において取得される値であり、一定時間内に送信されたフレーム数（または、受信されたフレーム数）と、エラーフレーム数とに基づいて、ネットワーク全体のエラー発生率（＝エラーフレーム数／フレーム送信数（または、フレーム受信数））として算出される。なお、エラーフレーム数は、何らかのエラーが発生したフレームに加えて、伝送途中に消失してフレームも含む。

上述したように、ＰＬＣ１００は、各区間を切断しつつ、統計情報１６０の変化に基づいて、障害箇所を特定する。図７（Ｃ）に示すように、統計情報１６０は、各区間を切断した場合のエラー発生率を含む。

各区間を切断した場合のエラー発生率は、図６に示すステップＳ１２において取得される値であり、各区間を切断した場合において、一定時間内に送信されたフレーム数（または、受信されたフレーム数）と、エラーフレーム数とに基づいて、各区間を切断した場合のエラー発生率（＝エラーフレーム数／フレーム送信数（または、フレーム受信数））として算出される。

ＰＬＣ１００は、各区間を切断したときのエラー発生率の変化に基づいて、各区間を切断したことで生じるエラー発生率を抑制できる効果として、寄与率を算出する。寄与率は、論理的に接続した区間毎のエラー発生率が抑制される度合いを示すものである。より具体的には、寄与率は、各区間を切断したときのエラー発生率の低減量を切断前のエラー発生率を基準として算出した割合を意味する。すなわち、寄与率＝｛（切断前のエラー発生率）－（各区間を切断したときのエラー発生率）｝／（切断前のエラー発生率）として算出される。このように、ネットワーク全体のエラー発生率と、各区間を切断した場合のエラー発生率とに基づいて、寄与率が算出される。

図７（Ｃ）に示す例では、Ｓ３－Ｓ４間（機能デバイス２００－２と機能デバイス２００－３との間）を切断したときの寄与率が１００％であり、それ以外の区間については寄与率が０％であるので、切断対象はＳ３－Ｓ４間と一意に決定される。すなわち、Ｓ３－Ｓ４間に対してのみ優先順位として「１」が設定される。

図８は、本実施の形態に従う通信システム１において障害箇所が２箇所の場合の処理例を説明するための図である。図８（Ａ）に示すように、機能デバイス２００－２と機能デバイス２００－３との間、ならびに、機能デバイス２００－４と機能デバイス２００－５との間に障害が発生している例を想定する。

図８（Ｂ）に示すように、ネットワークの区間を切断する前においては、統計情報１６０の一例であるエラー発生率（＝エラーフレーム数／フレーム送信数）が１０％であったとする。

図８（Ｃ）に示す例では、Ｓ３－Ｓ４間（機能デバイス２００－２と機能デバイス２００－３との間）を切断したときの寄与率が７０％であり、Ｓ５－Ｓ６間（機能デバイス２００－４と機能デバイス２００－５との間）を切断したときの寄与率が３０％である。なお、それ以外の区間については寄与率が０％である。

このような状態においては、寄与率が高い方から順に優先順位が設定される。すなわち、Ｓ３－Ｓ４間に対して優先順位として「１」が設定され、Ｓ５－Ｓ６間に対して優先順位として「２」が設定される。

最終的には、より優先順位の高いＳ３－Ｓ４間が切断対象として決定される。但し、次に優先順位の高いＳ５－Ｓ６間を切断対象として選択することも想定される。

このように、ＰＬＣ１００は、論理的に接続した区間毎のエラー発生率が抑制される度合いを示す寄与率に基づいて、障害が発生している区間である可能性を決定するようにしてもよい。

図９は、本実施の形態に従う通信システム１において冗長化されていない経路に障害が発生した場合の処理例を説明するための図である。図９（Ａ）に示すように、ＰＬＣ１００と中継デバイス３００との間に障害が発生している例を想定する。

図９（Ｂ）に示すように、ネットワークの区間を切断する前においては、統計情報１６０の一例であるエラー発生率（＝エラーフレーム数／フレーム送信数）が１０％であったとする。

図９（Ｃ）に示す例では、いずれの区間を切断した場合においても寄与率は０％である。ＰＬＣ１００は、この結果に基づいて、切断した区間には障害箇所が存在しないと判断する。なお、ＰＬＣ１００と中継デバイス３００との間の区間は、冗長化されていないので、切断することができない。そのため、ＰＬＣ１００は、冗長化されていない経路において何らかの障害が発生している旨を通知等する。

上述したように、ＰＬＣ１００は、各区間を切断した場合のエラー発生率をそれぞれ算出し、算出されたエラー発生率のうち、ネットワーク全体のエラー発生率に対する影響度の高い区間を障害箇所である可能性が高いと判断し、ネットワークからの分離の対象として決定する。このとき、影響度に応じて、分離の対象となる優先順位付けしてもよい。

＜Ｅ．ユーザへの情報提供＞
次に、本実施の形態に従う通信システム１がユーザへ情報を提供する構成例について説明する。

（ｅ１：サポート装置）
通信システム１が提供する情報は、ＰＬＣ１００に接続可能なサポート装置４００を介してユーザへ提供されてもよい。

図１０は、本実施の形態に従う通信システム１のサポート装置４００のハードウェア構成例を示す模式図である。図１０を参照して、サポート装置４００は、一例として、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）を用いて実現される。

サポート装置４００は、通信システム１のＰＬＣ１００および機能デバイス２００に対する設定、ならびに、ＰＬＣ１００で実行されるユーザプログラム１１０４の作成が統合的に可能な統合開発環境を提供する。統合開発環境においては、デバッグやシミュレーションなどが可能であってもよい。

図１０を参照して、サポート装置４００は、主たるハードウェアコンポーネントとして、プロセッサ４０２と、メインメモリ４０４と、入力部４０６と、表示部４０８と、ストレージ４１０と、通信コントローラ４１２と、光学ドライブ４１６と、ＵＳＢコントローラ４２４とを含む。これらのハードウェアコンポーネントは、内部バス２２８を介して電気的に接続される。

プロセッサ４０２は、ＣＰＵやＧＰＵなどで構成され、ストレージ４１０に格納されたプログラムを読出して、メインメモリ４０４に展開して実行することで、サポート装置４００としての機能を実現する。

メインメモリ４０４は、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ４１０は、例えば、ＨＤＤやＳＳＤなどの不揮発性記憶装置などで構成される。

ストレージ４１０には、基本的な機能を実現するためのＯＳ４１０２、および、統合開発環境を実現するための開発プログラム４１０４などが格納される。開発プログラム４１０４は、プロセッサ４０２により実行されることで、統合開発環境を提供する。

入力部４０６は、キーボードやマウスなどで構成され、ユーザ操作を受け付ける。
表示部４０８は、ディスプレイや各種インジケータなどで構成され、プロセッサ４０２からの処理結果などを出力する。

通信コントローラ４１２は、任意の上位ネットワークを介して、任意の情報処理装置との間でデータをやり取りする。

光学ドライブ４１６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憶媒体４１８（例えば、ＤＶＤなどの光学記憶媒体）から任意のデータを読み取り、および、任意のデータを記憶媒体４１８に書き込むことができる。

ＵＳＢコントローラ４２４は、ＵＳＢ接続を介して、任意の情報処理装置との間のデータをやり取りする。

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憶媒体４１８から、その中に格納されたプログラムが読み取られてストレージ４１０などにインストールされてもよい。あるいは、サポート装置４００で実行される各種プログラムは、ネットワーク上のサーバ装置など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。また、本実施の形態に従うサポート装置４００が提供する機能は、ＯＳ４１０２が提供するモジュールの一部を利用する形で実現される場合もある。

なお、通信システム１の稼動中において、サポート装置４００は、ＰＬＣ１００から取り外されていてもよい。

（ｅ２：ユーザインターフェイス例）
本実施の形態に従う通信システム１において、ＰＬＣ１００は、障害が発生している区間などの情報を外部へ通知するための通知機能を有している。ＰＬＣ１００から提供される情報は、サポート装置４００などを介してユーザへ提示されてもよい。ユーザに対して提供される情報としては、例えば、以下のようなものが想定される。

・特定された障害箇所
・分離した障害箇所
・障害箇所を特定できなかった場合に、冗長化されていない経路に障害が発生している旨
図１１は、本実施の形態に従う通信システム１のサポート装置４００が提供するユーザインターフェイス画面の一例を示す模式図である。

図１１（Ａ）を参照して、ユーザインターフェイス画面４５０は、対象のネットワーク構成を示すネットワーク構成図４５２を含む。ネットワーク構成図４５２は、通信システム１を構成するＰＬＣ１００、機能デバイス２００および中継デバイス３００の接続構成を示す。ネットワーク構成図４５２に含まれるノード間のうち、障害箇所であると特定された区間については、強調表示４５４が重畳されている。強調表示４５４によって、障害箇所であると特定された区間は、他のノード間とは異なる表示態様になっている。図１１（Ａ）は、２箇所の障害箇所が特定されている例を示すので、２つの強調表示４５４が重畳されている。

図１１（Ａ）に示されるユーザインターフェイス画面４５０は、分離されている区間を示す分離済マーク４５６をさらに含む。複数の障害箇所が特定されている場合であっても、通常は、分離される区間は１つであるので、分離済マーク４５６は１つだけ表示されることになる。

図１１（Ｂ）には、ユーザが障害箇所をネットワークから分離する場合のユーザインターフェイス画面４５０を示す。ユーザは、ネットワーク構成図４５２に強調表示４５４が重畳されている区間のうち、分離したい区間をカーソル４６０を用いて選択する。すると、分離を指示するためのダイアログ４５８が表示されるので、ユーザは、表示されたダイアログ４５８をさらに選択することで、選択した区間をネットワークから分離することができる。このように、ＰＬＣ１００は、ユーザ操作に従って、障害が発生している区間をネットワークから分離するようにしてもよい。

図１２は、本実施の形態に従う通信システム１のサポート装置４００が提供するユーザインターフェイス画面の別の一例を示す模式図である。図１２を参照して、ユーザインターフェイス画面４５０は、障害箇所についての寄与率を表示する。より具体的には、ユーザインターフェイス画面４５０は、ネットワーク構成図４５２を含む。ユーザが、障害箇所をカーソル４６０を用いてポイントすると、対象の障害箇所の寄与率４６２が表示される。ユーザは、障害箇所毎の寄与率４６２を参照して、いずれの障害箇所を分離するかを判断することができる。

図１３は、本実施の形態に従う通信システム１のサポート装置４００が提供するユーザインターフェイス画面のさらに別の一例を示す模式図である。図１３を参照して、ユーザインターフェイス画面４７０は、各区間の寄与率を含む。

ユーザは、ユーザインターフェイス画面４７０を参照して、区間毎の寄与率を参照することで、いずれの障害箇所を分離するのかをより容易に選択できる。

（ｅ３：情報提供の形態）
上述したような情報提供については、上述したようなサポート装置４００上に表示されるユーザインターフェイス画面を用いる形態に限られず、以下のような任意の形態が可能である。

（１）サポート装置
上述したように、サポート装置４００上に表示されるユーザインターフェイス画面を用いて、特定された障害箇所および関連する情報を表示するようにしてもよい。

また、サポート装置４００がＰＬＣ１００により管理されるシステム定義変数（例えば、障害発生の有無や障害箇所を示すフラグ）の値を読み出して表示するようにしてもよい。

また、サポート装置４００がＰＬＣ１００により管理されるイベントログ（例えば、障害発生の内容などのメッセージなどを含む）を読み出して表示するようにしてもよい。

（２）ＨＭＩ（Human Machine Interface）
ＰＬＣ１００と通信可能なＨＭＩを通信システム１に設けてもよい。ＨＭＩは、サポート装置４００と同様に、ＰＬＣ１００から読み出される各種情報を任意の方法で提供するようにしてもよい。

（３）ユーザプログラム
ＰＬＣ１００が実行するユーザプログラム１１０４に記述された専用命令を用いて、各種情報を任意の方法で提供するようにしてもよい。専用命令としては、障害情報を取得するための命令、障害箇所の特定を開始／停止するための命令、障害箇所を分離／再接続するための命令などを含んでいてもよい。

上述したような情報をユーザへ提供することで、障害の発生および障害箇所の修繕をユーザに促すことができる。冗長化されたネットワークであっても、何らかの障害が発生すると、安定性が低下するので、障害箇所を修繕することで、より早期に元の安定性を確保できるようになる。

＜Ｆ．変形例＞
上述した典型的な実施の形態に加えて、以下のような変形が可能である。なお、以下に示す変形は、任意の１または複数の適宜組み合わせて適用することが可能である。
（１）障害箇所の特定および分離の処理の開始条件
上述の実施の形態においては、エラー発生率が予め定められた障害発生基準を満たしている場合に、障害箇所の特定および分離の処理が開始される。このように、ＰＬＣ１００がエラー発生率やエラーフレーム数を監視し、予め定められた条件を満たした場合に、障害箇所の特定および分離の処理を自動的に開始するようにしてもよい。

あるいは、ユーザがサポート装置４００を介して、専用の命令をＰＬＣ１００に与えることで、障害箇所の特定および分離の処理を自動的に開始するようにしてもよい。

さらにあるいは、専用の命令を含む任意の開始条件をユーザプログラム１１０４に記述しておき、ＰＬＣ１００がユーザプログラム１１０４を実行することで、記述された開始条件が満たされたときに、障害箇所の特定および分離の処理を自動的に開始するようにしてもよい。

なお、障害発生基準についてもユーザが任意に設定できるようにしてもよい。例えば、障害発生基準として任意のしきい値を用いることで、エラー発生率が予め定められたしきい値以下である場合には、ネットワークに生じる障害とみなさないようにしてもよい。
（２）統計情報
統計情報としては、任意の観点の情報を用いることができる。

例えば、単位時間当たり（例えば、１秒毎）に発生する異常の頻度を統計情報として用いてもよいし、単位フレーム数（例えば、１０００フレーム毎）に対する異常の度合いを統計情報として用いてもよい。さらに、異常の発生数（エラーカウント）の時間的変化を統計情報として用いてもよい。

また、統計情報として用いる単位時間および単位フレーム数については、ユーザが任意に設定できるようにしてもよい。
（３）分離および復旧
障害箇所を特定した後に、当該特定した障害箇所を分離した状態に維持する処理例について説明したが、分離するか否かについては、ユーザが任意に選択できるようにしてもよい。この場合には、例えば、障害箇所を特定できるような情報をユーザに通知しつつ、ユーザからの分離の指示を受けた場合に限って、当該障害箇所を分離するようにしてもよい。

ユーザからの分離の指示は、ユーザがサポート装置４００を操作してＰＬＣ１００に与えられてもよいし、ＰＬＣ１００が実行するユーザプログラム１１０４に記述された専用命令を用いてＰＬＣ１００に与えられてもよい。

また、ネットワークに発生した障害の要因が取り除かれた場合には、障害箇所を含む区間の分離を任意の方法で解除（復旧）できるようにしてもよい。例えば、ＰＬＣ１００は、論理的に切断した区間において、ケーブルが物理的に取り外しおよび再接続されることを検知すると、当該論理的に切断した区間の分離を解除してもよい。あるいは、ユーザがサポート装置４００を操作して、切断した区間を再接続するようにＰＬＣ１００へ指示するようにしてもよい。
（４）処理の実行主体
上述の説明においては、マスタとして機能するＰＬＣ１００がすべての処理を実行する例について説明したが、これに限らず、マスタとして機能するＰＬＣ１００に加えて、他の装置が処理の一部または全部を実行するようにしてもよい。

他の装置としては、ＰＬＣ１００に接続されるサポート装置４００であってもよいし、サポート装置４００以外の任意の情報処理装置であってもよい。さらに、いわゆるクラウド上にあるコンピューティングリソースを用いて、本実施の形態に従う処理を実現してもよい。

＜Ｇ．冗長化されたネットワーク＞
上述の説明では、中継デバイス３００を用いた冗長化されたネットワークの例について説明したが、これに限らず他の構成を採用してもよい。

図１４は、本実施の形態に従う通信システム１で採用可能な冗長化されたネットワークの一例を示す図である。

図１４（Ａ）には、３つ以上のポートを有する中継デバイス３００を用いた冗長化されたネットワークの例を示す。中継デバイス３００は、ポートを３つ以上有することで、ジャンクション冗長性（Junction Redundancy）を提供する。図１４（Ａ）に示す冗長化されたネットワークにおいては、ＰＬＣ１００のフィールドネットワークコントローラ１１２（通信部）および複数の機能デバイス２００に接続された中継デバイス３００を含む。

図１４（Ｂ）には、２つ以上のポート１５１，１５２を有するＰＬＣ１００を用いた冗長化されたネットワークの例を示す。ＰＬＣ１００は、ポートを２つ以上有することで、ケーブル冗長性（Cable Redundancy）を提供する。図１４（Ｂ）に示す冗長化されたネットワークにおいては、ＰＬＣ１００のフィールドネットワークコントローラ１１２（通信部）は、それぞれ異なる機能デバイス２００に接続された複数のポートを有している。

また、図１４（Ａ）に示す中継デバイス３００、および、図１４（Ｂ）に示すＰＬＣ１００を任意に組み合わせて冗長化されたネットワークを構成してもよい。

本実施の形態に従う通信制御方法は、上述した構成例に限らず任意の冗長化されたネットワークに対して適用可能である。また、通信プロトコルとしても、ＥｔｈｅｒＣＡＴに限らず、フレームあるいはパケットなどのデータを順次転送する通信プロトコルに適用可能である。

＜Ｈ．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］
フレームが一巡するように構成されたネットワークに接続される通信部（１１２）を備え、前記ネットワークの少なくとも一部の経路は冗長化されており、前記ネットワークには１または複数のデバイス（２００，３００）が接続されており、
前記ネットワークを伝送するフレームについての統計情報（１６０）を収集する収集部（５０；１１２２）と、
２つのデバイスに対してコマンドを送信することで、当該２つのデバイスの間の区間を論理的に切断する接続管理部（６０）と、
前記ネットワークに含まれる区間を論理的に切断したときの前記統計情報の変化に基づいて、障害が発生している区間を特定する特定部（７０）とを備える、通信装置。

［構成２］
前記接続管理部は、前記障害が発生している区間を前記ネットワークから分離した状態を維持する、構成１に記載の通信装置。

［構成３］
前記接続管理部は、ユーザ操作に従って、前記障害が発生している区間を前記ネットワークから分離する、構成１または２に記載の通信装置。

［構成４］
前記統計情報は、前記通信装置から送信されたフレーム数に対する、消失したフレームおよびエラーが発生したフレームの数の割合を示すエラー発生率を含む、構成１～３のいずれか１項に記載の通信装置。

［構成５］
前記特定部は、論理的に接続した区間毎の前記エラー発生率が抑制される度合いに基づいて、前記障害が発生している区間である可能性を決定する、構成４に記載の通信装置。

［構成６］
前記特定部は、前記統計情報が予め定められた条件を満たした場合に、前記障害が発生している区間を特定する処理を開始する、構成１～５のいずれか１項に記載の通信装置。

［構成７］
前記接続管理部は、隣接する２つのデバイスを順次選択し、当該選択した２つのデバイスに対してポートをクローズするコマンドを送信し、その後、当該選択した２つのデバイスに対してポートをオープンするコマンドを送信する、構成１～６のいずれか１項に記載の通信装置。

［構成８］
前記障害が発生している区間を外部へ通知するための通知部をさらに備える、構成１～７のいずれか１項に記載の通信装置。

［構成９］
フレームが一巡するように構成されたネットワークに接続された通信装置（１００）で実行される通信制御方法であって、前記ネットワークの少なくとも一部の経路は冗長化されており、前記ネットワークには１または複数のデバイス（２００；３００）が接続されており、前記通信制御方法は、
前記ネットワークを伝送するフレームについての統計情報を収集するステップ（Ｓ２，Ｓ１２）と、
２つのデバイスに対してコマンドを送信することで、当該２つのデバイスの間の区間を論理的に切断するステップ（Ｓ８，Ｓ１０）と、
前記ネットワークに含まれる区間を論理的に切断したときの前記統計情報の変化に基づいて、障害が発生している区間を特定するステップ（Ｓ１４，Ｓ１６）とを備える、通信制御方法。

［構成１０］
フレームが一巡するように構成されたネットワークに接続されたコンピュータ（１００）で実行される通信制御プログラム（１１０２）であって、前記ネットワークの少なくとも一部の経路は冗長化されており、前記ネットワークには１または複数のデバイス（２００；３００）が接続されており、前記通信制御プログラムはコンピュータに、
前記ネットワークを伝送するフレームについての統計情報を収集するステップ（Ｓ２，Ｓ１２）と、
２つのデバイスに対してコマンドを送信することで、当該２つのデバイスの間の区間を論理的に切断するステップ（Ｓ８，Ｓ１０）と、
前記ネットワークに含まれる区間を論理的に切断したときの前記統計情報の変化に基づいて、障害が発生している区間を特定するステップ（Ｓ１４，Ｓ１６）とを実行させる、通信制御プログラム。

＜Ｉ．利点＞
本実施の形態に係る通信システムは、ネットワークに含まれる各区間について、障害が発生しているか否かを確実に判断できるので、何らかの障害が発生している場合には、当該障害を確実に除去等できる。このような障害の特定および分離が行える機能を実行することで、冗長化されたネットワークにおける安定性を維持することができる。

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 通信システム、２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６ ケーブル、５０ 収集モジュール、６０ 接続管理モジュール、７０ 特定モジュール、１００ ＰＬＣ、１０２，２０２，３０２，４０２ プロセッサ、１０４，２０４，３０４，４０４ メインメモリ、１１０，２１０，３１０，４１０ ストレージ、１１２，２１２ フィールドネットワークコントローラ、１１４ ローカルバスコントローラ、１１６ 機能ユニット、１１８，２２８ 内部バス、１５１，１５２ ポート、１６０ 統計情報、２００ 機能デバイス、２０６，３０６ 制御回路、２２０ 機能モジュール、２５１，３５１ 第１ポート、２５２，３５２ 第２ポート、３００ 中継デバイス、３１２ フィールドネットワークインターフェイス、３５３ 第３ポート、４００ サポート装置、４０６ 入力部、４０８ 表示部、４１２ 通信コントローラ、４１６ 光学ドライブ、４１８ 記憶媒体、４２４ ＵＳＢコントローラ、４５０，４７０ ユーザインターフェイス画面、４５２ ネットワーク構成図、４５４ 強調表示、４５６ 分離済マーク、４５８ ダイアログ、４６０ カーソル、４６２ 寄与率、１１０２ システムプログラム、１１０４ ユーザプログラム、１１２２ ネットワーク管理モジュール、４１０２ ＯＳ、４１０４ 開発プログラム。

Claims (10)

1. フレームが一巡するように構成されたネットワークに接続される通信部を備え、前記ネットワークの少なくとも一部の経路は冗長化されており、前記ネットワークには１または複数のデバイスが接続されており、
   前記ネットワークを伝送するフレームについての統計情報を収集する収集部と、
   ２つのデバイスに対してコマンドを送信することで、当該２つのデバイスの間の区間を論理的に切断する接続管理部と、
   前記ネットワークに含まれる区間を論理的に切断したときの前記統計情報の変化に基づいて、障害が発生している区間を特定する特定部とを備える、通信装置。
2. 前記接続管理部は、前記障害が発生している区間を前記ネットワークから分離した状態を維持する、請求項１に記載の通信装置。
3. 前記接続管理部は、ユーザ操作に従って、前記障害が発生している区間を前記ネットワークから分離する、請求項１または２に記載の通信装置。
4. 前記統計情報は、前記通信装置から送信されたフレーム数に対する、消失したフレームおよびエラーが発生したフレームの数の割合を示すエラー発生率を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の通信装置。
5. 前記特定部は、論理的に接続した区間毎の前記エラー発生率が抑制される度合いに基づいて、前記障害が発生している区間である可能性を決定する、請求項４に記載の通信装置。
6. 前記特定部は、前記統計情報が予め定められた条件を満たした場合に、前記障害が発生している区間を特定する処理を開始する、請求項１～５のいずれか１項に記載の通信装置。
7. 前記接続管理部は、隣接する２つのデバイスを順次選択し、当該選択した２つのデバイスに対してポートをクローズするコマンドを送信し、その後、当該選択した２つのデバイスに対してポートをオープンするコマンドを送信する、請求項１～６のいずれか１項に記載の通信装置。
8. 前記障害が発生している区間を外部へ通知するための通知部をさらに備える、請求項１～７のいずれか１項に記載の通信装置。
9. フレームが一巡するように構成されたネットワークに接続された通信装置で実行される通信制御方法であって、前記ネットワークの少なくとも一部の経路は冗長化されており、前記ネットワークには１または複数のデバイスが接続されており、前記通信制御方法は、
   前記ネットワークを伝送するフレームについての統計情報を収集するステップと、
   ２つのデバイスに対してコマンドを送信することで、当該２つのデバイスの間の区間を論理的に切断するステップと、
   前記ネットワークに含まれる区間を論理的に切断したときの前記統計情報の変化に基づいて、障害が発生している区間を特定するステップとを備える、通信制御方法。
10. フレームが一巡するように構成されたネットワークに接続されたコンピュータで実行される通信制御プログラムであって、前記ネットワークの少なくとも一部の経路は冗長化されており、前記ネットワークには１または複数のデバイスが接続されており、前記通信制御プログラムはコンピュータに、
    前記ネットワークを伝送するフレームについての統計情報を収集するステップと、
    ２つのデバイスに対してコマンドを送信することで、当該２つのデバイスの間の区間を論理的に切断するステップと、
    前記ネットワークに含まれる区間を論理的に切断したときの前記統計情報の変化に基づいて、障害が発生している区間を特定するステップとを実行させる、通信制御プログラム。

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