JP2023049531A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＬＣ機能とＰＬＣ機能とは別の機能とを有し、かつ、ＰＬＣ機能の停止の頻度を抑制できる制御装置を提供する。【解決手段】制御装置は、ＰＬＣ機能に関する第１プログラムと別の機能に関する第２プログラムとを実行するためのプロセッサと、スケジューラと、を備える。スケジューラは、第１プログラムおよび第２プログラムを第１実行単位および第２実行単位にそれぞれ割り当て、第１実行単位および第２実行単位の各々に対してプロセッサリソースを割り振る。スケジューラは、第２実行単位の実行状況が異常条件を満たすと、第２実行単位に対するプロセッサリソースの割り振りを停止し、第１実行単位に対するプロセッサリソースの割り振りを維持する。【選択図】図１

Description

本開示は、制御装置に関する。

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（Factory Automation）技術が広く普及している。近年、これまで複数の専用装置を用いて実現されていた制御システムを、より少ない数の制御装置に統合したいというニーズも生じている。このようなニーズに対応するため、特開２０２１－７７２１９号公報（特許文献１）は、ＰＬＣ機能に関するＩＥＣ（International Electrotechnical Commission）プログラムと、ロボット制御機能に関するアプリケーションプログラムとを実行する制御装置を開示している。ＰＬＣ機能とロボット制御機能とが１つの制御装置に統合されることにより、アプリケーションの構築が容易となり、さらにアプリケーション自体の性能が向上する。

特開２０２１－７７２１９号公報

特許文献１に記載の制御装置では、ロボット制御機能に異常が発生した場合、ロボット制御機能だけでなくＰＬＣ機能まで停止する可能性がある。一般に、ＰＬＣ機能は生産ライン全体の制御を行ない、ロボット制御機能は生産ラインに配置されたロボットの制御を行なう。そのため、ロボット制御機能の異常に起因して、生産ライン全体が停止することは望ましくない。

本開示は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＰＬＣ機能とＰＬＣ機能とは別の機能とを有し、かつ、ＰＬＣ機能の停止の頻度を抑制できる制御装置を提供することである。

本開示の一例によれば、制御装置は、プロセッサと、スケジューラと、を備える。プロセッサは、ＰＬＣ機能に関する第１プログラムと、ＰＬＣ機能とは別の機能に関する第２プログラムと、を実行する。スケジューラは、第１プログラムおよび第２プログラムを第１実行単位および第２実行単位にそれぞれ割り当て、第１実行単位および第２実行単位の各々に対してプロセッサリソースを割り振る。スケジューラは、第２実行単位の実行状況が異常条件を満たすと、第２実行単位に対するプロセッサリソースの割り振りを停止し、第１実行単位に対するプロセッサリソースの割り振りを維持する。

この開示によれば、第２実行単位の実行状況が異常条件を満たしたときに、別の機能だけが停止し、ＰＬＣ機能は維持される。その結果、制御装置は、ＰＬＣ機能とＰＬＣ機能とは別の機能とを有し、かつ、ＰＬＣ機能の停止の頻度を抑制できる。

上述の開示において、スケジューラは、オペレーティングシステムを含む。第１実行単位および第２実行単位の各々は、オペレーティングシステムが管理するプロセスである。

オペレーティングシステムが管理する複数のプロセスは、独立して動作する。そのため、この開示によれば、第２実行単位の実行状況が異常条件を満たしたときに、ＰＬＣ機能は維持される。

上述の開示において、スケジューラは、ハイパーバイザを含む。第１実行単位および第２実行単位の各々は、ハイパーバイザ上で動作するオペレーティングシステムである。

ハイパーバイザ上で動作するオペレーティングシステムは、独立して動作する。そのため、この開示によれば、第２実行単位の実行状況が異常条件を満たしたときに、ＰＬＣ機能は維持される。

上述の開示において、オペレーティングシステムは、第１実行単位と第２実行単位との間でデータを共有するためのプロセス間通信を提供する。この開示によれば、ＰＬＣ機能と別の機能とは、同じデータを共有することができる。

上述の開示において、制御装置は、２以上の実行単位の中から第１実行単位および第２実行単位の指定を受け付けるインターフェイスをさらに備える。

この開示によれば、ユーザは、機能の内容に応じて、実行単位を指定することができる。

上述の開示において、制御装置は、第１実行単位の実行に応じた外部通信を行なうための第１通信ポートと、第２実行単位の実行に応じた外部通信を行なうための第２通信ポートと、をさらに備える。

この開示によれば、第２通信ポートにおいてネットワークの輻輳が発生したとしても、第１実行単位の実行に応じた外部通信は、第１通信ポートを用いて維持される。これにより、ＰＬＣ機能を動作し続けることができる。

上述の開示において、制御装置は、２以上の通信ポートと、２以上の通信ポートの中からＰＬＣ機能のための第１通信ポートと別の機能のための第２通信ポートとの指定を受け付けるインターフェイスと、をさらに備える。第１通信ポートは、第１実行単位の実行に応じた外部通信を行なう。第２通信ポートは、第２実行単位の実行に応じた外部通信を行なう。

この開示によれば、第２通信ポートにおいてネットワークの輻輳が発生したとしても、第１実行単位の実行に応じた外部通信は、第１通信ポートを用いて維持される。これにより、ＰＬＣ機能を動作し続けることができる。

本開示によれば、制御装置は、ＰＬＣ機能とＰＬＣ機能とは別の機能とを有し、かつ、ＰＬＣ機能の停止の頻度を抑制できる。

実施の形態に係る制御装置の概略構成を示す図である。 参考形態に係る制御装置の概略構成を示す図である。 実施の形態に係る制御装置が適用されるシステムの全体構成を示す模式図である。 制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 実施の形態に係る制御装置における、実行単位と各機能との関係を示す図である。 プロセス間通信の一例を示す図である。 機能ごとに実行単位を指定するための画面の一例を示す図である。 変形例３に係る制御装置の概略構成を示す図である。 機能ごとに通信ポートを指定するための画面の一例を示す図である。 変形例５に係る制御装置における、実行単位と各機能との関係を示す図である。

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返さない。以下で説明される各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

§１ 適用例
本実施の形態にかかる制御装置の概略について、参考形態に係る制御装置と比較しながら説明する。図１は、実施の形態に係る制御装置の概略構成を示す図である。図２は、参考形態に係る制御装置の概略構成を示す図である。図１に示される制御装置１００および図２に示される制御装置９００は、例えば生産ラインを制御する。

図１に示されるように、制御装置１００は、プロセッサ１０２と、スケジューラ１４０と、を備える。同様に、制御装置９００は、プロセッサ９０２と、スケジューラ９４０と、を備える。

プロセッサ１０２，９０２は、ＰＬＣ機能に関するプログラムと、ＰＬＣ機能とは別のロボット制御機能に関するプログラムと、を実行する。

スケジューラ１４０，９４０は、プログラムの実行を管理し、処理の実行単位に対するプロセッサ１０２の処理時間（以下、「プロセッサリソース」と称する。）の割り振りを管理する。

制御装置１００，９００は、悪意のあるユーザのＰＣ８００から異常パケットによる攻撃を受ける可能性がある。このような攻撃を受けると、実行単位から異常な命令が発せられたり、実行単位から膨大な量の命令が発せられたりする。そのため、スケジューラ１４０，９４０は、実行単位の実行状況が異常条件を満たすと、当該実行単位に対するプロセッサリソースの割り振りを停止する。これにより、攻撃による被害が抑制される。異常条件は、予め定められる。例えばＵＮＩＸ（登録商標）系のオペレーティングシステムの場合、異常条件は、イベントの発生を伝えるシグナルが送出されたという条件である。シグナルには、例えば、SIGBUS（未定義メモリ領域へのアクセスによるバスエラー）、SIGFPE（浮動小数点例外（不正な算術操作））、SIGILL（不正命令）、SIGSEGV（セグメンテーション違反）、SIGSYS（不正システムコール）、SIGABRT（プロセスが中断された）が含まれる。

図２に示されるように、参考形態に係る制御装置９００では、スケジューラ９４０は、ＰＬＣ機能に関するプログラムおよびロボット制御機能に関するプログラムを、同一の実行単位９５０に割り当てる。そのため、ＰＣ８００からロボット制御機能への攻撃を受けた場合であっても、実行単位９５０に対するプロセッサリソースの割り振りが停止される。その結果、ロボット制御機能だけでなくＰＬＣ機能も停止する。

これに対し、図１に示されるように、実施の形態に係る制御装置１００では、スケジューラ１４０は、ＰＬＣ機能に関するプログラムを第１実行単位１５２に割り当て、ロボット制御機能に関するプログラムを第２実行単位１５４に割り当てる。スケジューラ１４０は、第１実行単位１５２および第２実行単位１５４の各々に対してプロセッサリソースを割り振る。

ＰＣ８００からロボット制御機能への攻撃を受け、第２実行単位１５４の実行状況が異常条件を満たすと、スケジューラ１４０は、第２実行単位１５４に対するプロセッサリソースの割り振りを停止する。ただし、スケジューラ１４０は、第２実行単位１５４とは別の第１実行単位１５２に対するプロセッサリソースの割り振りを維持する。これにより、ロボット制御機能だけが停止し、ＰＬＣ機能は維持される。その結果、制御装置１００は、ＰＬＣ機能とＰＬＣ機能とは別のロボット制御機能とを有し、かつ、ＰＬＣ機能の停止の頻度を抑制できる。

§２ 具体例
＜システムの全体構成＞
図３は、実施の形態に係る制御装置が適用されるシステムの全体構成を示す模式図である。図３に示されるように、システム１は、制御装置１００と、サポート装置２００と、フィールド機器と、サーバ装置４００と、を含む。

制御装置１００は、各種の設備や装置などの制御対象を制御する産業用コントローラに相当し、制御演算を実行する一種のコンピュータである。制御装置１００は、フィールドネットワーク２を介して各種のフィールド機器と接続される。

フィールド機器は、製造装置や生産ラインなどに対して何らかの物理的な作用を与えるアクチュエータ、および、フィールドとの間で情報をやり取りする入出力装置などを含む。図３において、フィールド機器として、生産ライン３の第１工程３ａに配置されたロボット３００と、生産ラインの第２工程３ｂおよび第３工程３ｃの各々に配置されたサーボドライバ３１０およびモータ３２０とが例示されている。ロボット３００は、例えばパラレルロボット、スカラロボット、多関節ロボットであり、制御装置１００からの指令に従った動作を行なう。サーボドライバ３１０は、制御装置１００からの指令値（例えば、位置指令や速度指令など）に従って、モータ３２０を駆動する。このように制御装置１００は、生産ライン３に配置されるロボット３００、サーボドライバ３１０及びモータ３２０を統合的に制御し得るように構成される。

制御装置１００は、フィールドネットワーク２などを介して、１または複数のフィールド機器との間でデータをやり取りする。一般的に「フィールドネットワーク」は、「フィールドバス」とも称されるが、説明の簡素化のため、本願においては、「フィールドネットワーク」と総称する。制御装置１００は、各種のフィールド機器において収集または生成されたデータ（以下、「入力データ」とも称す。）を収集する処理（入力処理）、フィールド機器に対する指令などのデータ（以下、「出力データ」とも称す。）を生成する処理（演算処理）、生成した出力データを対象のフィールド機器へ送信する処理（出力処理）等を行う。

ここで、フィールドネットワーク２は、データの到達時間が保証される、定周期通信を行うバスまたはネットワークを採用することが好ましい。このような定周期通信を行うバスまたはネットワークとしては、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）等が知られている。そして、フィールドネットワーク２を介して、制御装置１００とフィールド機器との間でやり取りされるデータは、数１００μｓｅｃオーダ～数１０ｍｓｅｃオーダのごく短い周期で更新されることになる。なお、このようなやり取りされるデータの更新処理は、入出力リフレッシュ処理とも称される。

また、制御装置１００は、上位ネットワーク６を介して、他の装置にも接続されている。上位ネットワーク６には、一般的なネットワークプロトコルであるイーサネット（登録商標）やＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）が採用されてもよい。より具体的には、上位ネットワーク６には、１または複数のサーバ装置４００が接続される。サーバ装置４００としては、データベースシステム、製造実行システム（ＭＥＳ：Manufacturing Execution System）などが想定される。製造実行システムは、制御対象の製造装置や設備からの情報を取得して、生産全体を監視および管理するものであり、オーダ情報、品質情報、出荷情報などを扱うこともできる。これに限らず、情報系サービスを提供する装置を上位ネットワーク６に接続するようにしてもよい。

サポート装置２００は、制御装置１００において実行されるプログラムの開発等をサポートする。サポート装置２００は、汎用のコンピュータ装置（例えば、ノート型パソコン）によって構成される。

＜制御装置のハードウェア構成＞
図４は、制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図４に示されるように、制御装置１００は、プロセッサ１０２と、システムコントローラ１０４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０８と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１１０と、上位ネットワークインターフェイス（Interface：以下「Ｉ／Ｆ」とも記す。）１２２と、下位ネットワークＩ／Ｆ１２４と、ローカル通信Ｉ／Ｆ１２６とを含む。

プロセッサ１０２は、各種プログラムを実行する算術論理演算装置であり、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などを含み得る。プロセッサ１０２は、例えば、複数のコアが実装されるマルチコアプロセッサである。

システムコントローラ１０４は、プロセッサ１０２と周辺装置との間の内部コマンドやデータの遣り取りなどを制御および仲介する回路であり、典型的には、ＬＳＩ（Large Scale Integration）などによって実装される。

ＲＡＭ１０８は、プロセッサ１０２においてプログラムを実行するために必要なワークデータや外部との遣り取りによって取得されたデータなどを一時的に格納する。ＲＡＭ１０８は、典型的には、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）といった揮発性記憶装置によって実装される。

ＨＤＤ１１０は、プロセッサ１０２によって実行されるプログラムやプロセッサ１０２によるプログラムの実行により生成されたデータを不揮発的に格納するストレージデバイスである。ＨＤＤ１１０に代えて、あるいは、それに加えて、ＳＳＤ（Solid State Drive）や光学ディスクなどのストレージデバイスを用いるようにしてもよい。

ＨＤＤ１１０には、ＯＳ（Operating System）１１２と、ＩＥＣプログラム１１４と、アプリケーションプログラム１１６とが格納される。ＯＳ１１２は、リアルタイムＯＳである。さらに、ＨＤＤ１１０には、ＯＳ１１２とは独立して動作する汎用ＯＳ、各ＯＳ上で動作する様々なプログラムなどが格納されてもよい。

ＯＳ１１２は、指定された実行単位を指定された優先度に基づいて実行することで、所定の時間内に指定された処理を完了できる環境を提供する。図１に示すスケジューラ１４０は、ＯＳ１１２を含む。

ＩＥＣプログラム１１４は、実行毎に全体がスキャンされて、実行毎に１または複数の指令値が演算されるプログラムである。ＩＥＣプログラム１１４は、国際電気標準会議（International Electrotechnical Commission：ＩＥＣ）によって規定された国際規格ＩＥＣ６１１３１－３に従って記述された１または複数の命令からなるプログラムを包含する。ＩＥＣプログラム１１４には、シーケンス制御およびモーション制御の命令が含まれる。このようなＩＥＣプログラム１１４は、制御周期毎にすべてのプログラムが実行（スキャン）される実行形式に対応するものであり、即時性および高速性が要求される制御に好適である。

アプリケーションプログラム１１６は、ロボット３００を用いて特定の加工や動作を行うための制御プログラムである。アプリケーションプログラム１１６は、ＩＥＣプログラム１１４とは区別され、ロボット３００による制御アプリケーションを実現するための１または複数の命令からなるプログラムを包含する。ロボット制御に関するアプリケーションプログラム１１６は、一例として、ロボット言語を用いて記述され、１行ずつ逐次実行されるインタプリタ方式が採用される。

ＩＥＣプログラム１１４およびアプリケーションプログラム１１６は、サポート装置２００を用いて開発され、サポート装置２００から制御装置１００にインストールされる。

上位ネットワークＩ／Ｆ１２２は、上位ネットワーク６を介して、サーバ装置４００または他の制御装置との間でデータを遣り取りする。

下位ネットワークＩ／Ｆ１２４は、フィールドネットワーク２を介して、各種フィールド機器との間でデータを遣り取りする。

ローカル通信Ｉ／Ｆ１２６は、任意の通信インターフェイスを包含する。典型的には、ローカル通信Ｉ／Ｆ１２６は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、パラレル通信、ＲＳ－２３２Ｃなどのシリアル通信などを含み、サポート装置２００などの各種の周辺装置との間でデータを遣り取りする。

＜実行単位と各機能との関係＞
図５は、実施の形態に係る制御装置における、実行単位と各機能との関係を示す図である。

ＯＳ１１２は、図１に示すスケジューラ１４０として動作し、各種プログラムの処理を実行単位に分割する。具体的には、ＯＳ１１２は、実行単位として複数のプロセス１２＿１，１２＿２，・・・を管理する。以下、プロセス１２＿１，１２＿２，・・・を特に区別しない場合、プロセス１２＿１，１２＿２，・・・の各々を「プロセス１２」と称する。制御装置１００の動作の安定性および安全性の観点から、プロセス１２ごとに、メモリ空間が分離される。すなわち、複数のプロセス１２は、独立して動作し、互いに影響を与えない。

１つのプロセス１２は、１以上のスレッド１４から構成される。同一のプロセス１２に属する１以上のスレッド１４は、メモリ空間を共有する。そのため、同一のプロセス１２に属する１以上のスレッド１４は、データを共有できる。

ＯＳ１１２は、ＰＬＣ機能に関するプログラムをプロセス１２＿１に割り当て、ロボット制御機能に関するプログラムをプロセス１２＿２に割り当てる。ＰＬＣ機能に関するプログラムは、ＩＥＣプログラム１１４を含み、さらに、その他の関連プログラムを含んでもよい。ロボット制御機能に関するプログラムは、アプリケーションプログラム１１６を含み、さらに、その他の関連プログラムを含んでもよい。

ＯＳ１１２は、各プロセス１２に対してプロセッサリソースを割り振る。なお、各プロセス１２が複数のスレッド１４から構成される場合、ＯＳ１１２は、スレッドごとにプロセッサリソースを割り振る。プロセッサ１０２がマルチコアプロセッサである場合、プロセッサリソースは、プロセッサ１０２に実装される複数のコア１０の各々の処理時間である。そのため、複数のスレッド１４は、複数のコア１０のプロセッサリソースにそれぞれ割り振られることにより、同時に実行され得る。

ＯＳ１１２は、あるプロセス１２の実行状況が異常条件を満たすと、当該プロセス１２に対するプロセッサリソースの割り振りを停止し、他のプロセス１２に対するプロセッサリソースの割り振りを維持する。そのため、ロボット制御機能に関するプログラムに割り当てられたプロセス１２＿２の実行状況が異常条件を満たすと、ＯＳ１１２は、プロセス１２＿２に対するプロセッサリソースの割り振りを停止し、プロセス１２＿１に対するプロセッサリソースの割り振りを維持する。これにより、ロボット制御機能が外部からの攻撃を受けた場合であっても、ＰＬＣ機能に関するプログラムが割り当てられるプロセス１２＿１の実行が継続される。その結果、図３に示す生産ライン３全体は、動作し続けることができる。

＜プロセス間通信＞
上述したように、プロセス１２ごとにメモリ空間が分離される。すなわち、複数のプロセス１２は、独立して動作し、互いに影響を与えない。しかしながら、ＰＬＣ機能とロボット制御機能とを１つの装置に統合したいというニーズに関連して、両機能でデータを共有したいというニーズがある。そのため、ＯＳ１１２は、プロセス１２間でデータを共有するためのプロセス間通信を提供することが好ましい。

図６は、プロセス間通信の一例を示す図である。図６に示されるように、公知のプロセス間通信の技術を用いて、データ１６は、プロセス１２＿１，１２＿２の間で共有される。例えば、公知のプロセス間通信の技術として、ＲＡＭ１０８（図４参照）上の共有領域を用いてデータ１６をプロセス間で受け渡しする手法、外部記憶装置上の特定のファイルを介してデータ１６をプロセス間で受け渡しする手法などが採用され得る。

＜変形例＞
（変形例１）
上記の説明では、プロセッサ１０２は、ＰＬＣ機能に関するプログラムと、ＰＬＣ機能とは別のロボット制御機能に関するプログラムと、を実行するものとした。しかしながら、プロセッサ１０２は、ロボット制御機能に関するプログラムに代えて、あるいは、ロボット制御機能に関するプログラムに加えて、さらに別の機能に関するプログラムを実行してもよい。このような機能には、例えば、ＮＣ（Numerical Control）工作機械を制御するためのＮＣ機能、ＡＩ（Artificial Intelligence）機能などが含まれる。

ＡＩ機能は、例えば、生産ライン３の状態を示す状態データを入力データとして受け、異常および正常の区別を出力する学習モデルの生成と、学習モデルを用いた生産ライン３の監視と、を含む。状態データは、ＰＬＣ機能の実行によって収集される。

このような場合であっても、ＯＳ１１２は、機能ごとのプログラムを異なる実行単位（プロセス）に割り当てればよい。これにより、ＰＬＣ機能とは別の機能が外部から攻撃を受け、当該別の機能に関するプログラムに割り当てた実行単位の実行状況が異常条件を満たしたとしても、ＰＬＣ機能の動作は継続される。これにより、生産ライン３全体の停止の頻度が抑制される。

（変形例２）
制御装置１００は、２以上の実行単位（プロセス）の中から、機能ごとに実行単位の指定を受け付けてもよい。例えば、ローカル通信Ｉ／Ｆ１２６（図４参照）は、サポート装置２００から当該指定を受け付ける。

図７は、機能ごとに実行単位を指定するための画面の一例を示す図である。図７に示す画面２０は、サポート装置２００に表示される。図７に示されるように、画面２０は、ラジオボタン２２，２４，２６を含む。ラジオボタン２２は、ＰＬＣ機能に関するプログラムに対して割り当てられる実行単位を選択するために用いられる。ラジオボタン２４は、ＰＬＣ機能とは別の機能（Ｘ機能）に関するプログラムに対して割り当てられる実行単位を選択するために用いられる。ラジオボタン２６は、ＰＬＣ機能とはさらに別の機能（Ｙ機能）に関するプログラムに対して割り当てられる実行単位を選択するために用いられる。

ローカル通信Ｉ／Ｆ１２６は、サポート装置２００から、図７に示す画面への入力に応じた指定を受け付ける。ＯＳ１１２は、ローカル通信Ｉ／Ｆ１２６が受け付けた指定に従って、各機能に関するプログラムに対して実行単位を割り当てる。

変形例２によれば、ユーザは、機能の内容に応じて、複数の機能に関するプログラムに対して同一の実行単位が割り当てられるように指定してもよいし、機能ごとに異なる実行単位が割り当てられるように指定してもよい。

（変形例３）
外部のＰＣ８００からの攻撃には、大量のパケットの送信による、ネットワークの輻輳が考えられる。このようなネットワークの輻輳を考慮して、機能ごとに通信ポートを分けてもよい。

図８は、変形例３に係る制御装置の概略構成を示す図である。図８に示されるように、制御装置１００Ａは、制御装置１００と同様に、プロセッサ１０２とスケジューラ１４０とを備える。スケジューラ１４０の動作は、実施の形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。さらに、制御装置１００Ａは、第１実行単位１５２の実行に応じた外部通信を行なうための通信ポート１６２と、第２実行単位１５４の実行に応じた外部通信を行なうための通信ポート１６４と、を備える。通信ポート１６２，１６４は、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ポートである。

変形例３によれば、悪意のあるユーザが使用するＰＣ８００から大量のパケットが通信ポート１６４に送信された場合、通信ポート１６４において、ネットワークの輻輳が発生する。これにより、第２実行単位１５４の実行に障害が生じ、ロボット制御機能が正常に動作しなくなり得る。しかしながら、ＰＬＣ機能に関するプログラムに割り当てられた第１実行単位１５２の実行に応じた外部通信は、別の通信ポート１６２を介して、外部機器（例えば、正当なユーザが使用するＰＣ８１０）との間で行なわれる。そのため、ＰＬＣ機能は、正常に動作し続ける。その結果、生産ライン３の動作が継続される。

（変形例４）
制御装置１００Ａは、複数の通信ポートの中から、機能ごとの通信ポートの指定を受け付けてもよい。例えば、ローカル通信Ｉ／Ｆ１２６（図４参照）は、サポート装置２００から当該指定を受け付ける。具体的には、制御装置１００Ａは、上位ネットワークＩ／Ｆ１２２（図４参照）を複数備え、当該複数の上位ネットワークＩ／Ｆ１２２（通信ポート）の中から、機能ごとに使用する上位ネットワークＩ／Ｆ１２２（通信ポート）の指定を受け付けてもよい。あるいは、制御装置１００Ａは、上位ネットワークＩ／Ｆ１２２、下位ネットワークＩ／Ｆ１２４、ローカル通信Ｉ／Ｆ１２６（図４参照）の中から、機能ごとに使用するインターフェイス（通信ポート）の指定を受け付けてもよい。

図９は、機能ごとに通信ポートを指定するための画面の一例を示す図である。図９に示す画面３０は、サポート装置２００に表示される。図９に示されるように、画面３０は、ラジオボタン３２，３４，３６を含む。ラジオボタン３２は、ＰＬＣ機能に割り当てられた実行単位の実行に応じた外部通信を行なうための通信ポートを選択するために用いられる。ラジオボタン２４は、ＰＬＣ機能とは別の機能（Ｘ機能）に割り当てられた実行単位の実行に応じた外部通信を行なうための通信ポートを選択するために用いられる。ラジオボタン２６は、ＰＬＣ機能とはさらに別の機能（Ｙ機能）に割り当てられた実行単位の実行に応じた外部通信を行なうための通信ポートを選択するために用いられる。

ローカル通信Ｉ／Ｆ１２６は、図９に示す画面への入力に応じた指定を受け付ける。制御装置１００Ａは、ローカル通信Ｉ／Ｆ１２６が受け付けた指定に従って、各機能に応じて通信ポートを異ならせる。

変形例４によれば、ユーザは、機能の内容に応じて、複数の機能に対して同一の通信ポートを指定してもよいし、機能ごとに異なる通信ポートを指定してもよい。

（変形例５）
上記の実施の形態では、機能ごとに、ＯＳ１１２によって管理されるプロセス１２が分けられる。すなわち、実行単位はプロセスである。しかしながら、機能ごとに分けられる実行単位は、オペレーティングシステム（ＯＳ）であってもよい。

図１０は、変形例５に係る制御装置における、実行単位と各機能との関係を示す図である。図１０に示されるように、制御装置は、ハイパーバイザ１１８を備える。ハイパーバイザ１１８は、図４に示すＨＤＤ１１０に格納され、図１に示すスケジューラ１４０に含まれる。

ハイパーバイザ１１８は、図１に示すスケジューラ１４０として動作し、各種プログラムの処理を実行単位に分割する。具体的には、ハイパーバイザ１１８は、実行単位として、ハイパーバイザ１１８上で動作する複数のＯＳ１２０＿１，１２０＿２，・・・を提供する。以下、ＯＳ１２０＿１，１２０＿２，・・・を特に区別しない場合、ＯＳ１２０＿１，１２０＿２，・・・の各々を「ＯＳ１２０」と称する。ＯＳ１２０は、リアルタイムＯＳである。各ＯＳ１２０は、１以上のプロセス１２を管理する。各プロセス１２は、１以上のスレッド１４から構成される。

ハイパーバイザ１１８は、ＰＬＣ機能に関するプログラムをＯＳ１２０＿１に割り当て、ロボット制御機能に関するプログラムをＯＳ１２０＿２に割り当てる。ＯＳ１２０＿１は、管理する１以上のプロセス１２のうちの１つに対して、ＰＬＣ機能に関するプログラムを割り当てる。ＯＳ１２０＿２は、管理する１以上のプロセス１２のうちの１つに対して、ロボット制御機能に関するプログラムを割り当てる。

ハイパーバイザ１１８は、各ＯＳ１２０に対してプロセッサリソースを割り振る。ハイパーバイザ１１８は、あるＯＳ１２０の実行状況が異常条件を満たすと、当該ＯＳ１２０に対するプロセッサリソースの割り振りを停止し、他のＯＳ１２０に対するプロセッサリソースの割り振りを維持する。異常条件には、例えば、ＯＳ１２０からハイパーバイザ１１８に対する定期的なハートビートが停止したという条件、ＯＳ１２０がハイパーバイザ１１８からのリクエストに対してレスポンスしないという条件などが含まれる。例えば、ロボット制御機能に関するプログラムに割り当てられたＯＳ１２０＿２が管理するプロセス１２の実行状況が異常条件を満たすと、ハイパーバイザ１１８は、ＯＳ１２０＿２に対するプロセッサリソースの割り振りを停止し、ＯＳ１２０＿１に対するプロセッサリソースの割り振りを維持する。これにより、ロボット制御機能が外部からの攻撃を受けた場合であっても、ＰＬＣ機能に関するプログラムが割り当てられるＯＳ１２０＿１が管理するプロセス１２の実行が継続される。その結果、図３に示す生産ライン３全体は、動作し続けることができる。

§３ 付記
以上のように、本実施の形態は以下のような開示を含む。

（構成１）
制御装置（１００，１００Ａ）であって、
ＰＬＣ機能に関する第１プログラム（１１４）と、前記ＰＬＣ機能とは別の機能に関する第２プログラム（１１６）と、を実行するためのプロセッサ（１０２）と、
前記第１プログラム（１１４）および前記第２プログラム（１１６）を第１実行単位（１５２，１２＿１，１２０＿１）および第２実行単位（１５４，１２＿２，１２０＿２）にそれぞれ割り当て、前記第１実行単位（１５２，１２＿１，１２０＿１）および前記第２実行単位（１５４，１２＿２，１２０＿２）の各々に対してプロセッサリソースを割り振るスケジューラ（１４０，１１２，１１８）と、を備え、
前記スケジューラ（１４０，１１２，１１８）は、前記第２実行単位（１５４，１２＿２，１２０＿２）の実行状況が異常条件を満たすと、前記第２実行単位（１５４，１２＿２，１２０＿２）に対する前記プロセッサリソースの割り振りを停止し、前記第１実行単位（１５２，１２＿１，１２０＿１）に対する前記プロセッサリソースの割り振りを維持する、制御装置（１００，１００Ａ）。

（構成２）
前記スケジューラ（１４０，１１２）は、オペレーティングシステム（１１２）を含み、
前記第１実行単位（１５２，１２＿１）および前記第２実行単位（１５４，１２＿２）の各々は、前記オペレーティングシステム（１１２）が管理するプロセス（１２）である、構成１に記載の制御装置（１００、１００Ａ）。

（構成３）
前記スケジューラ（１４０，１１８）は、ハイパーバイザ（１１８）を含み、
前記第１実行単位（１５２，１２０＿１）および前記第２実行単位（１５４，１２０＿２）の各々は、前記ハイパーバイザ（１１８）上で動作するオペレーティングシステム（１２０）である、構成１に記載の制御装置（１００、１００Ａ）。

（構成４）
前記オペレーティングシステム（１１２）は、前記第１実行単位（１５２，１２＿１）と前記第２実行単位（１５４，１２＿２）との間でデータを共有するためのプロセス間通信を提供する、構成２に記載の制御装置（１００，１００Ａ）。

（構成５）
２以上の実行単位の中から前記第１実行単位（１５２，１２＿１，１２０＿１）および前記第２実行単位（１５４，１２＿２，１２０＿２）の指定を受け付けるインターフェイス（１２６）をさらに備える、構成１から４のいずれかに記載の制御装置（１００，１００Ａ）。

（構成６）
前記第１実行単位（１５２，１２＿１，１２０＿１）の実行に応じた外部通信を行なうための第１通信ポート（１６２）と、
前記第２実行単位（１５４，１２＿２，１２０＿２）の実行に応じた外部通信を行なうための第２通信ポート（１６４）と、をさらに備える、構成１から５のいずれかに記載の制御装置（１００Ａ）。

（構成７）
２以上の通信ポート（１６２，１６４）と、
前記２以上の通信ポート（１６２，１６４）の中から前記ＰＬＣ機能のための第１通信ポート（１６２）と前記別の機能のための第２通信ポート（１６４）との指定を受け付けるインターフェイスと、をさらに備え、
前記第１通信ポート（１６２）は、前記第１実行単位（１５２，１２＿１，１２０＿１）の実行に応じた外部通信を行ない、
前記第２通信ポート（１６４）は、前記第２実行単位（１５４，１２＿２，１２０＿２）の実行に応じた外部通信を行なう、構成１から４のいずれかに記載の制御装置（１００Ａ）。

本発明の実施の形態について説明したが、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 システム、２ フィールドネットワーク、３ 生産ライン、３ａ 第１工程、３ｂ 第２工程、３ｃ 第３工程、６ 上位ネットワーク、１０ コア、１２ プロセス、１４ スレッド、１６ データ、２０，３０ 画面、２２，２４，２６，３２，３４，３６ ラジオボタン、１００，１００Ａ，９００ 制御装置、１０２，９０２ プロセッサ、１０４ システムコントローラ、１０８ ＲＡＭ、１１２ ＯＳ、１１４ ＩＥＣプログラム、１１６ アプリケーションプログラム、１１８ ハイパーバイザ、１２０ ＯＳ、１２２ 上位ネットワークＩ／Ｆ、１２４ 下位ネットワークＩ／Ｆ、１２６ ローカル通信Ｉ／Ｆ、１４０，９４０ スケジューラ、１５２ 第１実行単位、１５４ 第２実行単位、１６２，１６４ 通信ポート、２００ サポート装置、３００ ロボット、３１０ サーボドライバ、３２０ モータ、４００ サーバ装置、９５０ 実行単位。

Claims (7)

1. 制御装置であって、
   ＰＬＣ機能に関する第１プログラムと、前記ＰＬＣ機能とは別の機能に関する第２プログラムと、を実行するためのプロセッサと、
   前記第１プログラムおよび前記第２プログラムを第１実行単位および第２実行単位にそれぞれ割り当て、前記第１実行単位および前記第２実行単位の各々に対してプロセッサリソースを割り振るスケジューラと、を備え、
   前記スケジューラは、前記第２実行単位の実行状況が異常条件を満たすと、前記第２実行単位に対する前記プロセッサリソースの割り振りを停止し、前記第１実行単位に対する前記プロセッサリソースの割り振りを維持する、制御装置。
2. 前記スケジューラは、オペレーティングシステムを含み、
   前記第１実行単位および前記第２実行単位の各々は、前記オペレーティングシステムが管理するプロセスである、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記スケジューラは、ハイパーバイザを含み、
   前記第１実行単位および前記第２実行単位の各々は、前記ハイパーバイザ上で動作するオペレーティングシステムである、請求項１に記載の制御装置。
4. 前記オペレーティングシステムは、前記第１実行単位と前記第２実行単位との間でデータを共有するためのプロセス間通信を提供する、請求項２に記載の制御装置。
5. ２以上の実行単位の中から前記第１実行単位および前記第２実行単位の指定を受け付けるインターフェイスをさらに備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。
6. 前記第１実行単位の実行に応じた外部通信を行なうための第１通信ポートと、
   前記第２実行単位の実行に応じた外部通信を行なうための第２通信ポートと、をさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置。
7. ２以上の通信ポートと、
   前記２以上の通信ポートの中から前記ＰＬＣ機能のための第１通信ポートと前記別の機能のための第２通信ポートとの指定を受け付けるインターフェイスと、をさらに備え、
   前記第１通信ポートは、前記第１実行単位の実行に応じた外部通信を行ない、
   前記第２通信ポートは、前記第２実行単位の実行に応じた外部通信を行なう、請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。
   

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