JP2024000665A - 制御システム、中継装置および通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】伝送路の通信の状態とともに当該通信の状態が検出された時刻を取得する。【解決手段】第１伝送路に接続するためのインターフェイスを有する第１コントローラと、第２伝送路に接続するためのインターフェイスを有する第２コントローラと、第１伝送路に接続するための第１インターフェイスと第２伝送路に接続するための第２インターフェイスとを有する中継ユニットとを備え、中継ユニットは、第１伝送路の通信の状態を検出する検出部を有し、中継ユニットは、転送設定に従って、第１コントローラから送信された出力データを前記第２コントローラへ送信するとともに、検出された第１伝送路の通信の状態と当該状態の検出時刻を示す第１状態データを第２コントローラへ送信する。【選択図】図１

Description

本発明は、制御システム、中継装置および通信方法に関する。

近年の情報通信技術の飛躍的な発展に伴って、産業用装置においてもより多くのデータを処理する必要性が高まっている。より具体的には、ＩｏＴ（Internet of Things）やＩｎｄｕｓｔｒｙ ４．０などに代表される、通信技術を用いた技術革新が進みつつある。これによって、システム内でやり取りされるデータは増大傾向にある。

このようなデータ処理量の増大に対する解決手段の一つとして、国際公開第２０１３／１３７０２３号（特許文献１）は、複数の通信ラインを含む構成において、装置間のデータ更新をより適切に行うことができる構成を開示する。

複数のコントローラを接続してネットワーク分散制御システムを構成する場合には、コントローラ間のデータ転送を担当するゲートウェイである中継ユニットが用いられる。このようなネットワーク分散制御システムでは、あるコントローラは、中継ユニットを介して他のコントローラとデータを交換する。このようなデータ交換によって、制御状態の監視やコントローラ間の制御などを実現する。

国際公開第２０１３／１３７０２３号

上記のネットワーク分散制御システムでは、コントローラ間のデータ交換は、伝送路と中継ユニットを介して実現されるため、ネットワーク分散制御システムの制御性能または稼働率は、伝送路の通信の状態の変化に応じて、変動し得る。したがって、ネットワーク分散制御システムの制御性能または稼働率を維持するために、伝送路の通信の状態をモニタすることが重要である。このようなモニタのために、伝送路の通信の状態とともに当該通信の状態が検出された時刻を取得したいとの要望がある。

本開示の一例に従う制御システムは、第１伝送路に接続するためのインターフェイスを有する第１コントローラと、第２伝送路に接続するためのインターフェイスを有する第２コントローラと、第１伝送路に接続するための第１インターフェイスと第２伝送路に接続するための第２インターフェイスとを有する中継ユニットとを備え、中継ユニットは、第１伝送路の通信の状態を検出する検出部を有し、中継ユニットは、転送設定に従って、第１コントローラから送信された出力データを第２コントローラへ送信するとともに、検出された第１伝送路の通信の状態を示す第１状態データを第２コントローラへ送信し、第１伝送路の通信の状態を示す第１状態データは、当該通信の状態が検出された時刻を示す時刻データを含む。

上記の制御システムによれば、中継ユニットは、第１伝送路の通信の状態を検出すると、検出された通信の状態と当該通信の状態が検出された時刻とを示す第１状態データを、第２コントローラへ送信する。これにより、第２コントローラは、第１伝送路の通信の状態を当該状態が検出された時刻とともに取得できる。また、第１伝送路の通信の状態を当該状態が検出された時刻とともに取得可能なデバイスに、第１伝送路とは異なる第２伝送路に接続された第２コントローラを含めることができる。

上記の制御システムにおいて、通信の状態が検出された時刻は、時間を管理するタイマの出力に基づいている。

上記の制御システムによれば、通信の状態が検出された時刻をタイマの出力から取得できる。

上記の制御システムにおいて、タイマは、第１コントローラが有する時間を管理するタイマと同期する第１タイマと、第２コントローラが有する時間を管理するタイマと同期する第２タイマとを含む。

上記の制御システムによれば、第１伝送路の通信の状態が検出された時刻を取得するために、第１コントローラが有するタイマと同期する第１タイマの出力と、第２コントローラが有するタイマと同期する第２タイマの出力とを利用できる。

上記の制御システムにおいて、中継ユニットは、時刻設定に従って、第１タイマおよび第２タイマのうちの一方の出力に基づき、通信の状態が検出された時刻を取得する。

上記の制御システムによれば、第１伝送路の通信の状態の検出時刻を、第１タイマおよび第２タイマのうちの一方の出力に基づき取得できる。

上記の制御システムにおいて、中継ユニットは、時刻設定に従って、通信の状態が検出された時刻として、第１タイマの出力に基づく第１時刻および第２タイマの出力に基づく第２時刻を取得する。

上記の制御システムによれば、第１伝送路の通信の状態の検出時刻を、第１タイマおよび第２タイマそれぞれの出力に基づいた時刻として取得できる。

上記の制御システムにおいて、第１状態データに含まれる時刻データは、第１時刻に基づく第１時刻データと第２時刻に基づく第２時刻データとを含み、制御システムは、第１状態データを出力するユーザインターフェイスを提供し、ユーザインターフェイスは、出力される第１状態データに含める時刻データとして、第１時刻データと第２時刻データの一方または両方を選択するユーザ操作を受付ける。

上記の制御システムによれば、ユーザは、ユーザインターフェイスを介して第１状態データとともに提示される時刻データとして、第１時刻データと第２時刻データのうちの一方を選択することができ、または、両方を選択することもできる。

上記の制御システムにおいて、ユーザ操作に応じて、時刻設定を制御システムに設定するためのユーザインターフェイスが提供される。

上記の制御システムによれば、ユーザは、時刻設定を制御システムに設定する操作を実施することで、第１状態データに含める検出時刻の時刻データを、第１時刻データと第２時刻データの一方にすることができ、または両方にすることもできる。

上記の制御システムにおいて、検出部は、さらに、第２伝送路の通信の状態を検出し、中継ユニットは、さらに、転送設定に従って、第２コントローラから送信された出力データを第１コントローラへ送信するとともに、検出された第２伝送路の通信の状態を示す第２状態データを第１コントローラへ送信し、第２伝送路の通信の状態を示す第２状態データは、当該通信の状態が検出された時刻を示す時刻データを含む。

上記の制御システムによれば、中継ユニットは、第２伝送路の通信の状態を検出し、検出された通信の状態と当該通信の状態が検出された時刻とを示す第２状態データを、第１コントローラへ送信する。これにより、第２伝送路の通信の状態を当該状態が検出された時刻とともに取得可能なデバイスに、第２伝送路とは異なる第１伝送路に接続された第１コントローラを含めることができる。

上記の制御システムでは、中継ユニットは、第１伝送路を介して、当該第１伝送路に接続される通信マスタと通信するとともに、第２伝送路を介して、通信マスタとしての第２コントローラと通信する。

上記の制御システムによれば、中継ユニットは、第１伝送路を介した通信、および、第２伝送路を介した通信では、スレーブとして動作し得る。

本開示の一例に従うと、中継装置は、第１伝送路を介して第１コントローラに接続されるとともに、第２伝送路を介して第２コントローラに接続される。中継装置は、第１伝送路に接続するための第１インターフェイスと、第２伝送路に接続するための第２インターフェイスと、第１伝送路の通信の状態を検出する検出部と、転送設定に従って、第１コントローラから送信された出力データを第２コントローラへ送信するとともに、検出された第１伝送路の通信の状態を示す第１状態データを第２コントローラへ送信する処理回路とを備え、第１状態データは、当該通信の状態が検出された時刻を示す時刻データを含む。

上記の中継装置は、第１伝送路の通信の状態を検出すると、検出された通信の状態と当該通信の状態が検出された時刻とを示す第１状態データを、第２コントローラへ送信する。これにより、第２コントローラは、第１伝送路の通信の状態を当該状態が検出された時刻とともに取得できる。また、第１伝送路の通信の状態を当該状態が検出された時刻とともに取得可能なデバイスに、第１伝送路とは異なる第２伝送路に接続された第２コントローラを含めることができる。

本開示の一例に従うと、通信方法は、第１伝送路に接続するためのインターフェイスを有する第１コントローラと、第２伝送路に接続するためのインターフェイスを有する第２コントローラとを備える制御システムで実施される通信方法である。通信方法は、第１伝送路の通信の状態を検出するステップと、転送設定に従って、第１コントローラから送信された出力データを第２コントローラへ送信するステップと、第１伝送路の通信の状態を示す第１状態データを第２コントローラへ送信するステップとを備え、第１状態データは、当該通信の状態が検出された時刻を示す時刻データを含む。

上記の通信方法が実施されると、第１伝送路の通信の状態が検出されたときは、検出された通信の状態と当該通信の状態が検出された時刻とを示す第１状態データは、第２コントローラへ送信される。これにより、第２コントローラは、第１伝送路の通信の状態を当該状態が検出された時刻とともに取得できる。また、第１伝送路の通信の状態を当該状態が検出された時刻とともに取得可能なデバイスに、第１伝送路とは異なる第２伝送路に接続された第２コントローラを含めることができる。

本開示によれば、第１伝送路とは異なる第２伝送路に接続された第２コントローラは、第１伝送路の通信の状態を当該状態が検出された時刻とともに取得することができる。

本実施の形態に係る制御システム１の適用例を示す模式図である。 本実施の形態に係る制御システム１の全体構成例を示す模式図である。 本実施の形態に係る主制御装置１０の演算ユニット１００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副制御装置２０の演算ユニット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副制御装置２０の中継ユニット２５０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発生中イベント情報２６５の一例を示す図である。 本実施の形態に係る発生中イベント情報２６５の一例を示す図である。 本実施の形態に係る発生中イベント情報２６５の一例を示す図である。 本実施の形態に係る制御システム１におけるデータ通信の概要を示す模式図である。 本実施の形態に係る制御システム１におけるデータ通信に用いられるデータ構造の一例を示す模式図である。 本実施の形態に係る制御システム１における中継ユニット２５０における処理を説明するための図である。 本実施の形態に係る制御システム１におけるサイクリック通信によるＩ／Ｏデータ送信を説明するための図である。 本実施の形態に係るデータ構造の一例を示す図である。 本実施の形態に係るイベントの管理を説明する図である。 本実施の形態に係るイベントの管理を説明する図である。 本実施の形態に係るイベントの管理を説明する図である。 本実施の形態に係るユーザインターフェイスの一例を示す図である。 本実施の形態に係る中継ユニット２５０のイベント情報の登録処理の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態に係る中継ユニット２５０の解消及び解除処理の一例を示すフローチャートである。

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の適用例を示す模式図である。図１を参照して、分散制御システムを構成し得る制御システム１は、第１コントローラおよび第２コントローラを含む。第１コントローラは、第１伝送路に接続するためのインターフェイスを有している。第２コントローラは、第２伝送路に接続するためのインターフェイスを有している。

制御システム１は、第１伝送路に接続するための第１インターフェイスと第２伝送路に接続するための第２インターフェイスとを有する中継ユニットをさらに含む。中継ユニットは、ゲートウェイのモジュールと、第１伝送路の通信の状態を検出するモジュールとを有する。中継ユニットは、転送設定に従って、第１コントローラから送信された出力データを第２コントローラへ送信するとともに、検出された第１伝送路の通信の状態を示す第１状態データを、状態が検出された時刻を示す時刻データを含めて、第２コントローラへ送信する。中継ユニットは、例えば、第１コントローラからサイクリック通信で送信された出力データをサイクリック通信で第２コントローラへ送信するとともに、第１状態データをサイクリック通信で第２コントローラへ送信する。このような中継ユニットは、後述するようなメッセージ通信を実施可能に構成される。

本明細書において、「伝送路の通信の状態を検出」は、伝送路または中継ユニットにおいて予め定められた種類の特定のイベントが発生しているかを検出することを示す。特定のイベントは、限定されないが、例えば、通信のタイムアウト、通信開始できない等の異なる種類のイベントを含む。イベントの発生は、伝送路の通信に異常が発生したことを示す。伝送路の通信の状態は、このような異常が発生している異常状態と、異常が発生していない正常状態とを含む。正常状態は、また、異常などのイベントが発生した状態から復旧した復旧状態を含む概念である。

本明細書において、「サイクリック通信」は、予め定められた送信周期（例えば、１ｍｓｅｃ～数１００ｍｓｅｃ）毎に予め定められたデータを送信する方法である。

本明細書において、「メッセージ通信」は、送信元または送信先の要求に応じて、データを送信する方法である。「メッセージ通信」においては、データの送信が要求された場合に、データが送信されることもある。

図１に示すサイクリック通信により送信されるデータは、送信の優先度が相対的に高く、また、データ量が相対的に少ない。これに対して、メッセージ通信により送信されるデータは、送信の優先度が相対的に低く、また、データ量が相対的に多い。このように、高頻度のデータ交換方法であるサイクリック通信に加えて、時間制約を持たないメッセージ通信を利用可能に構成する。

本明細書において、「入力データ」および「出力データ」との用語は、対象のデータが注目しているコントローラから見てどのような意味を持っているのかを示す。

より具体的には、「入力データ」は、注目しているコントローラに入力されるデータ（注目しているコントローラが参照するデータ）を意味する。「入力データ」は、例えば、他のコントローラから与えられる指令値、他のコントローラに接続されたセンサなどで取得された状態値などを含む。

一方、「出力データ」は、注目しているユニットが出力するデータ（注目しているユニットが値を変更するデータ）を意味する。「出力データ」は、例えば、他のコントローラおよび／または他のコントローラに接続されたアクチュエータに対して与える指令値などを含む。

図１に示す構成例においては、中継ユニットを介して、第１コントローラから第２コントローラへデータが転送される。同じデータであっても、送信元の第１コントローラから見れば「出力データ」となり、送信先の第２コントローラから見れば「入力データ」となり得る。

以下の説明においては、「入力データ」および「出力データ」を「入出力データ」または「Ｉ／Ｏデータ」と総称することもある。但し、「入出力データ」および「Ｉ／Ｏデータ」は、入力データのみ、あるいは、出力データのみを含む場合もある。

本実施の形態に係る制御システム１においては、送信対象のデータの特性などに応じて、サイクリック通信およびメッセージ通信のいずれを用いるかを任意に設定できる。

このように、制御システム１では、中継ユニットが第１コントローラから送信された出力データを第２コントローラへ送信（転送処理）するだけでなく、中継ユニットが第１伝送路の通信の状態を検出し（検出処理）、状態が検出された時刻を取得し（時刻取得処理）、取得された検出時刻を示す第１状態データを第２コントローラへ通知（通知処理）する構成が採用される。このような構成を採用することで、中継ユニットは、第１伝送路とは異なる第２伝送路に接続された第２コントローラに、第１伝送路の通信について検出された状態と検出時刻を示す「状態通知」を送信できる。これにより、第１伝送路の通信の状態が示すイベントに対処可能なデバイスに、第２伝送路に接続された第２コントローラを含めることができる。このことによって、制御システム１において、第１伝送路の通信の状態を、その状態の検出時刻に基づき復旧状態に遷移させることが可能な構成が提供される。例えば、頻繁に検出される状態を優先的に対処する、または、より最近に検出された状態から優先的に対処するなどの判断基準が、検出時刻によって提供され得る。

本開示では、第１伝送路の通信の状態を示す第１状態データは、サイクリック通信またはメッセージ通信で送信され得るが、本実施の形態では、伝送路の通信の状態を示す状態データは、サイクリック通信で送信される。

また、第１伝送路の通信の状態を示す第１状態データは、第２コントローラのみならず、第１コントローラに送信されてもよい。同様に、第２伝送路の通信の状態が検出されると、その状態と検出時刻を示す第２状態データは、第１コントローラに送信されるが、第１コントローラのみならず、第２コントローラに送信されてもよい。

以下、より具体的な応用例として、本実施の形態に係る中継ユニットを含む制御システム１の詳細な構成および処理について説明する。

＜Ｂ．全体構成例＞
次に、本実施の形態に係る制御システム１の全体構成例について説明する。

図２は、本実施の形態に係る制御システム１の全体構成例を示す模式図である。図２を参照して、本実施の形態に係る制御システム１は、主制御装置１０と、１または複数の副制御装置２０とを含む。

本明細書において、「主制御装置」および「副制御装置」との用語は、説明の便宜上の区別であり、実質的に同一のハードウェア構成であってもよいし、実質的に同一の機能構成であってもよい。主制御装置および副制御装置は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）などの一種のコンピュータであってもよい。

主制御装置１０と、１または複数の副制御装置２０とは、フィールドネットワーク４を介して接続されている。フィールドネットワーク４は、サイクリック通信およびメッセージ通信をサポートしている。フィールドネットワーク４としては、例えば、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）、ＰＲＯＦＩＮＥＴ（登録商標）、ＰＲＯＦＩＢＵＳ（登録商標）、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ（登録商標）、ＦＬ－ｎｅｔ、ＣｏｍｐｏＮｅｔ（登録商標）などを用いてもよい。

このように、主制御装置１０は、第１伝送路に相当するフィールドネットワーク４に接続するためのインターフェイスを有する第１コントローラに相当する。

主制御装置１０は、制御演算を実行する演算ユニット１００を含む。演算ユニット１００は、フィールドネットワーク４によるデータ通信が可能になっている。主制御装置１０は、電源ユニット、Ｉ／Ｏユニット、特殊ユニットなどをさらに有してもよい。

副制御装置２０は、制御演算を実行する演算ユニット２００と、フィールドネットワーク４によるデータ通信を行う中継ユニット２５０とを含む。副制御装置２０は、電源ユニット、Ｉ／Ｏユニット、特殊ユニットなどをさらに有してもよい。

演算ユニット２００と中継ユニット２５０とは、内部バス６（図４および図５参照）を介して接続されている。なお、副制御装置２０がＩ／Ｏユニットおよび／または特殊ユニットを含む場合には、当該ユニットも内部バス６を介して接続される。

このように、演算ユニット２００は、第２伝送路に相当する内部バス６に接続するためのインターフェイスを有する第２コントローラに相当する。

中継ユニット２５０は、主制御装置１０から送信されるデータを演算ユニット２００で参照できるように中継するとともに、演算ユニット２００が出力するデータを主制御装置１０へ送信できるように中継する。すなわち、中継ユニット２５０は、フィールドネットワーク４（第１伝送路）に接続するための第１インターフェイスと、内部バス６（第２伝送路）に接続するための第２インターフェイスとを有するゲートウェイである。

制御システム１は、主制御装置１０および／または副制御装置２０で実行されるプログラムや設定などを作成および変更するためのサポート装置３００、および主にモニタ機能を提供する表示器４００を含んでいてもよい。サポート装置３００および表示器４００は、副制御装置２０の演算ユニット２００に接続されてもよいし、主制御装置１０の演算ユニット１００に接続されてもよい。

＜Ｃ．ハードウェア構成例＞
次に、本実施の形態に係る制御システム１の主要な装置のハードウェア構成例について説明する。

（ｃ１：演算ユニット１００）
図３は、本実施の形態に係る主制御装置１０の演算ユニット１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。図３を参照して、演算ユニット１００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、メモリ１０６と、タイマ１０７と、ストレージ１０８と、上位ネットワークインターフェイス１１０と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）インターフェイス１１２と、メモリカードインターフェイス１１４と、フィールドネットワークインターフェイス１２０とを含む。

プロセッサ１０２は、ストレージ１０８に格納された各種プログラムを読み出して、メモリ１０６に展開して実行することで、演算ユニット１００で必要な処理を実現する。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間のデータ通信などを制御する。

ストレージ１０８には、典型的には、システムプログラム１３１と、制御演算に必要なコンピュータ読み取り可能なコードを含むユーザプログラム１３２とが格納される。

ストレージ１０８に格納されたプログラムが実行されることで、コンピュータである演算ユニット１００に本明細書に記載された処理を実行させるとともに、コンピュータである演算ユニット１００において本明細書に記載された機能構成を実現させる。

上位ネットワークインターフェイス１１０は、上位ネットワークを介した他の装置との間のデータ通信を制御する。ＵＳＢインターフェイス１１２は、ＵＳＢ接続を介してサポート装置３００または表示器４００との間のデータ通信を制御する。

メモリカードインターフェイス１１４は、メモリカード１１６を着脱可能に構成されており、メモリカード１１６に対してデータを書き込み、メモリカード１１６から各種データ（ユーザプログラムやトレースデータなど）を読み出すことが可能になっている。

フィールドネットワークインターフェイス１２０は、フィールドネットワーク４を介した副制御装置２０との間のデータ通信を制御する。より具体的には、フィールドネットワークインターフェイス１２０は、受信したデータを保持するための受信バッファ１２１と、送信するデータの生成などに用いられる送信バッファ１２２と、カウンタ１２３とを含む。フィールドネットワークインターフェイス１２０は、ネットワーク５を介して１または複数のフィールド機器９０が接続される。フィールド機器９０は、製造装置または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遣り取りするセンサを含む入出力装置などを含む。ネットワーク５を介して、副制御装置２０とフィールド機器９０との間で遣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。

カウンタ１２３は、ネットワーク５またはフィールドネットワーク４を介した通信処理の時間を管理するための時刻基準として用いられる。カウンタ１２３は、典型的には、所定周期毎にカウンタ値をインクリメントまたはデクリメントする。カウンタ１２３として、例えばフリーランカウンタが適用されるが、高精度イベントタイマー（ＨＰＥＴ：High Precision Event Timer）などを用いて実装してもよいし、あるいは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などの専用回路を用いて実装してもよい。タイマ１０７は、一種のカウンタであり、現在時刻をプロセッサ１０２などへ提供する。

（ｃ２：演算ユニット２００）
図４は、本実施の形態に係る副制御装置２０の演算ユニット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、演算ユニット２００は、ＣＰＵやＭＰＵなどのプロセッサ２０２と、チップセット２０４と、メモリ２０６と、タイマ２０７と、ストレージ２０８と、上位ネットワークインターフェイス２１０と、ＵＳＢインターフェイス２１２と、メモリカードインターフェイス２１４と、フィールドネットワークコントローラ２１５と、内部バスインターフェイス２２０とを含む。

プロセッサ２０２は、ストレージ２０８に格納された各種プログラムを読み出して、メモリ２０６に展開して実行することで、演算ユニット２００で必要な処理を実現する。チップセット２０４は、プロセッサ２０２と各コンポーネントとの間のデータ通信などを制御する。

ストレージ２０８には、典型的には、システムプログラム２３１と、制御演算に必要なコンピュータ読み取り可能なコードを含むユーザプログラム２３２とが格納される。

ストレージ２０８に格納されたプログラムが実行されることで、コンピュータである演算ユニット２００に本明細書に記載された処理を実行させるとともに、コンピュータである演算ユニット２００において本明細書に記載された機能構成を実現させる。

上位ネットワークインターフェイス２１０は、上位ネットワークを介した他の装置との間のデータ通信を制御する。ＵＳＢインターフェイス２１２は、ＵＳＢ接続を介してサポート装置３００または表示器４００との間のデータ通信を制御する。

メモリカードインターフェイス２１４は、メモリカード２１６を着脱可能に構成されており、メモリカード２１６に対してデータを書き込み、メモリカード２１６から各種データ（ユーザプログラムやトレースデータなど）を読み出すことが可能になっている。

内部バスインターフェイス２２０は、内部バス６を介した１または複数のユニット（中継ユニット２５０を含む）との間のデータ通信を制御する。より具体的には、内部バスインターフェイス２２０は、受信したデータを保持するための受信バッファ２２１と、送信するデータの生成などに用いられる送信バッファ２２２とを含む。

内部バス６は、フィールドネットワーク４と同様に、サイクリック通信およびメッセージ通信をサポートしている。内部バス６としては、メーカ専用の通信方式を採用してもよいし、例えば、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）、ＰＲＯＦＩＮＥＴ（登録商標）、ＰＲＯＦＩＢＵＳ（登録商標）、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ（登録商標）、ＦＬ－ｎｅｔ、ＣｏｍｐｏＮｅｔ（登録商標）などを用いてもよい。

フィールドネットワークコントローラ２１５は、受信したデータを保持するための受信バッファ２２１と、送信するデータの生成などに用いられる送信バッファ２２２と、ネットワーク５を介した通信を管理するカウンタであってカウンタ１２３（図４）と同様の構成を有するカウンタ２２３とを含む。フィールドネットワークコントローラ２１５は、ネットワーク５を介して１または複数のフィールド機器９０が接続される。フィールドネットワークコントローラ２１５の構成は、図３のフィールドネットワークインターフェイス１２０と同様であるから説明は繰り返さない。タイマ２０７は、図３のタイマ１０７と同様に、一種のカウンタであり、現在時刻をプロセッサ２０２などへ提供する。

（ｃ３：中継ユニット２５０）
図５は、本実施の形態に係る副制御装置２０の中継ユニット２５０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、中継ユニット２５０は、処理回路２６０と、フィールドネットワークインターフェイス２７０と、内部バスインターフェイス２８０とを含む。

処理回路２６０は、後述するような中継ユニット２５０の処理および機能を実現する。より具体的には、処理回路２６０は、プロセッサ２６２と、メモリ２６４と、ストレージ２６７とを含む。プロセッサ２６２は、ストレージ２６７に格納されたシステムプログラム（ファームウェア）を読み出して、メモリ２６４に展開して実行することで、中継ユニット２５０で必要な処理を実現する。ストレージ２６７には、システムプログラムに加えて、データ転送を実現するための転送設定２６８、ステータス情報２６９、イベントログ２８０、時刻設定２８９およびイベント管理プログラム２８８が格納されている。中継ユニット２５０は、イベント管理プログラム２８８を実行することにより、イベント管理処理、イベント登録処理などを実施する。イベント管理処理は、後述する解消及び解除処理を含む。

転送設定２６８は、演算ユニット２００から主制御装置１０へ転送するデータの設定項目と、主制御装置１０から演算ユニット２００へ転送するデータの設定項目とを含む。このような設定項目は、データ転送の対象となるデータの識別子などを含む。また、転送設定２６８は、伝送路（フィールドネットワーク４または内部バス６）について検出される各種通信の状態のうち、演算ユニット２００または主制御装置１０へ送信されるべき状態の種類が設定される項目を含み得る。これら設定項目は、例えばユーザ操作により設定することができる。

フィールドネットワークインターフェイス２７０は、フィールドネットワーク４を介した主制御装置１０と副制御装置２０との間のデータ通信を制御する。より具体的には、フィールドネットワークインターフェイス２７０は、フィールドネットワーク４の通信の状態を検出する検出部２７１、受信したデータを保持するためのバッファと送信するデータの生成などに用いられるバッファとを含むバッファ２７２と、カウンタ２７３とを含む。カウンタ２７３は、図３に示すカウンタ１２３と同様な構成を有し、フィールドネットワーク４を介したデータ通信に関する時間を管理する。

内部バスインターフェイス２８０は、内部バス６を介した１または複数のユニット（演算ユニット２００を含む）との間のデータ通信を制御する。より具体的には、内部バスインターフェイス２８０は、内部バス６の通信の状態を検出する検出部２８１と、受信したデータを保持するためのバッファと送信するデータの生成などに用いられるバッファとを含むバッファ２８２と、カウンタ２８３とを含む。カウンタ２８３は、図３に示すカウンタ１２３と同様な構成を有し、内部バス６を介したデータ通信に関する時間を管理する。

（ｃ４：その他の構成）
図３～図５には、プロセッサ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またはＦＰＧＡなど）を用いて実装してもよい。

本明細書において、「プロセッサ」は、ストアードプログラム方式で処理を実行する狭義のプロセッサに限られず、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡなどのハードワイヤード回路を含み得る。そのため、「プロセッサ」との用語は、コンピュータ読み取り可能なコードおよび／またはハードワイヤード回路によって予め処理が定義されている、処理回路（processing circuitry）と読み替えることもできる。

演算ユニットの主要部は、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。

（ｃ５：サポート装置３００と表示器４００）
本実施の形態に係るサポート装置３００および表示器４００は、一例として、汎用的なアーキテクチャに従う汎用コンピュータなどで構成される。汎用コンピュータのハードウェア構成例は公知であるので、詳細な説明は行わない。

＜Ｄ．時刻同期と通信状態の管理＞
中継ユニット２５０は、演算ユニットと間で時刻同期を実施し、また、中継ユニット２５０は通信の状態を検出する。

（ｄ１：時刻同期）
本実施の形態では、演算ユニット２００と、当該演算ユニット２００に内部バス６により接続される中継ユニット２５０とは「時刻同期」を実施する。また、演算ユニット２００と、当該演算ユニット２００にフィールドネットワーク４により接続される演算ユニット１００とは「時刻同期」を実施する。時刻同期とは、お互いが有するタイマ，時間データ等を同期させることを示す。このような時刻同期によって、内部バスインターフェイス２８０のカウンタ２８３によりカウントされるカウント値は、演算ユニット２００のタイマ２０７が計時する時間と同期する。また、フィールドネットワークインターフェイス２７０のカウンタ２７３によりカウントされるカウント値は、演算ユニット１００のタイマ１０７が計時する時間と同期する。

（ｄ２：通信の状態の検出）
検出部２８１は、内部バスインターフェイス２８０が有する図示しないＡＳＩＣまたはＦＰＧＡなどのプロセッサ回路が実行するプログラム（ファームウェア）で実現される。具体的には、当該プログラムが実行されることにより、検出部２８１は、内部バス６の通信の状態を検出する。具体的には、当該通信におけるイベントの発生を検出し、検出されたイベントを識別するイベントコードを処理回路２６０に出力する。検出部２８１は、イベントとして、例えば、内部バス６の通信に基づきタイムアウトを検出する、または、内部バス６の通信データまたは処理回路２６０からのデータに基づき通信開始ができないことを検出する。また、処理回路２６０は、内部バス６の通信の状態において発生しているイベントのイベントコードを検出部２８１から入力する毎に、入力したイベントコードと、それまで検出されていたイベントコードとを比較し、比較の結果に基づき、検出されなくなったイベントがあると判断すると、すなわちイベント解消を検出すると、解消したイベントを識別するイベントコードを取得する。

また、検出部２７１は、フィールドネットワークインターフェイス２７０が有する図示しないＡＳＩＣまたはＦＰＧＡ等のプロセッサ回路が実行するプログラム（ファームウェア）で実現される。具体的には、当該プログラムが実行されることにより、検出部２７１は、フィールドネットワークの通信の状態を検出する。具体的には、当該通信におけるイベントの発生を検出し、検出されたイベントを識別する後述のイベントコード３１を処理回路２６０に出力する。検出部２７１は、イベントとして、例えば、フィールドネットワーク４の通信に基づきタイムアウトを検出する、または、フィールドネットワーク４の通信データまたは処理回路２６０からのデータに基づき通信開始ができないことを検出する。また、処理回路２６０は、フィールドネットワーク４の通信の状態において発生しているイベントのイベントコードを検出部２７１から入力する毎に、入力したイベントコードと、それまで検出されていたイベントコードとを比較し、比較の結果に基づき、検出されなくなったイベントがあると判断すると、すなわちイベント解消を検出すると、解消したイベントを識別するイベントコードを取得する。

中継ユニット２５０のメモリ２６４には、後述する発生中イベント情報２６５が格納される。また、ストレージ２６７のステータス情報２６９は、複数のイベントコードと、各イベントコードに対応したステータスとを有する。ステータス情報２６９は、イベントコードに基づき、当該イベントに対応したステータスを検索可能なデータ構造を有する。本実施の形態では、「ステータス」は対応するイベントの重要度を示す。重要度は、イベントが通信に及ぼす影響の程度を示す、またはイベントが示す通信の状態への対処の必要性の程度を示す、または、対処の緊急性の程度を示す。これにより、ステータスが示す重要度が高いほど、対応のイベントへの対処の必要性または緊急性は高くなる。

＜Ｅ．発生中イベント情報２６５の一例＞
図６、図７および図８は、本実施の形態に係る発生中イベント情報２６５の一例を示す図である。図６は、本実施の形態に係るレコード２６６の基本的な構成を示す。図６を参照して、発生中イベント情報２６５は、例えば１０件のレコード２６６を登録可能なテーブル形式の構成を有する。イベントの詳細情報を示すレコード２６６は、エントリ番号３０と、イベントコード３１と、当該イベントコード３１が示すイベントの重要度３２と、当該イベントの解消が検出されたか否かを示す解消フラグ３３とを含む。ステータスに相当する重要度３２は、限定されないが、例えばフラグＦ１～Ｆ５の５段階に区分される。フラグＦ１は、対応のイベントが制御システム１の全体を稼働停止させるフォールトレベルに該当し、最も高い重要度を示す。フラグＦ２は、対応のイベントが制御システム１を部分的に稼働停止させるフォールトレベルに該当し、次に高い重要度を示す。フラグＦ３は、フラグＦ２の重要度よりも低い重要度を示しており、例えば、対応のイベントが軽度のフォールトレベルに該当することを示す。フラグＦ４は、フラグＦ３の重要度よりも低い重要度を示しており、例えば、対応のイベントが監視情報のレベルに該当することを示す。フラグＦ５は、フラグＦ４の重要度よりも低い重要度を示しており、例えば、対応のイベントが一般情報に該当することを示す。発生中イベント情報２６５にレコード２６６が登録されるとき、当該レコード２６６の解消フラグ３３に「１」がセットされる。レコード２６６の解消フラグ３３は、対応のイベントについてイベント解消が検出されると、「０」がセットされる、すなわち「１」から「０」に変更される。また、イベントについて判定された重要度に基づきフラグＦ１～Ｆ５のいずれか１つに「１」がセットされる。発生中イベント情報２６５に登録可能なレコード２６６は１０件であるが、この件数に限定されない。

発生中イベント情報２６５のレコード２６６は、図７に示すように、図６の情報に追加して、イベントが検出された時刻を示す時刻データ３４を含むよう構成され得る。時刻データ３４は、イベントコード３１が示すイベントが検出されたときにカウンタ２７３およびカウンタ２８３の一方から出力されたカウンタ値に基づいた時刻を示す。本実施の形態では、時刻データ３４の基となるカウンタ値を提供する方のカウンタは、サポート装置３００から受け付けたユーザ操作などに基づく時刻設定２８９によって指定され得る。

レコード２６６には、このようなイベント検出の時刻として、図８に示すように、カウンタ２７３の出力に基づく第１時刻データ３５およびカウンタ２８３の出力に基づく第２時刻データ３６が含まれてもよい。

発生中イベント情報２６５に登録されるレコード２６６の構成は、例えばサポート装置３００から受け付けたユーザ操作などによって、図６～図８に示す構成のうちのいずれかをとり得る。以下では、レコード２６６は例えば図７または図８の構成を有する。

＜Ｆ．データ通信＞
次に、本実施の形態に係る制御システム１におけるデータ通信について説明する。

図９は、本実施の形態に係る制御システム１におけるデータ通信の概要を示す模式図である。図９には、主制御装置１０と演算ユニット２００との間のＩ／Ｏデータの送信例を示す。

図９を参照して、主制御装置１０と演算ユニット２００との間には、ゲートウェイとして、中継ユニット２５０が配置されている。主制御装置１０と中継ユニット２５０との間は、第１伝送路に相当するフィールドネットワーク４を介して接続されている。

主制御装置１０の出力データが中継ユニット２５０を介して演算ユニット２００へ送信される場合と、演算ユニット２００の出力データが中継ユニット２５０を介して主制御装置１０へ送信される場合とが想定される。本実施の形態においては、いずれの送信についても、サイクリック通信による方法、および、メッセージ通信による方法が可能になっている。

一般的な制御システムにおいては、Ｉ／Ｏデータは、サイクリック通信のみで送信されるが、本実施の形態においては、送信されるデータ量および要求される定時性などに応じて、サイクリック通信およびメッセージ通信のいずれを選択することも可能になっている。

主制御装置１０から送信されたデータ（出力データ）は、中継ユニット２５０へ送信される。中継ユニット２５０は、主制御装置１０の出力データとして受信したデータを、演算ユニット２００の入力データとして、演算ユニット２００へ送信する。

一方、演算ユニット２００から送信されたデータ（出力データ）は、中継ユニット２５０へ送信される。中継ユニット２５０は、演算ユニット２００の出力データとして受信したデータを、主制御装置１０の入力データとして、主制御装置１０へ送信する。

このように、中継ユニット２５０は、主制御装置１０と演算ユニット２００との間でデータを転送する。すなわち、中継ユニット２５０は、転送設定２６８（図５）に従って、主制御装置１０（第１コントローラ）からサイクリック通信で送信された出力データを演算ユニット２００（第２コントローラ）へ送信し、中継ユニット２５０は、主制御装置１０からメッセージ通信で送信された出力データを演算ユニット２００へ送信する。

同様に、中継ユニット２５０は、転送設定２６８に従って、演算ユニット２００からサイクリック通信で送信された出力データを主制御装置１０へ送信し、中継ユニット２５０は、演算ユニット２００からメッセージ通信で送信された出力データを主制御装置１０へ送信する。

このとき、中継ユニット２５０は、主制御装置１０からサイクリック通信で送信された出力データをサイクリック通信で演算ユニット２００へ送信し、主制御装置１０からメッセージ通信で送信された出力データをメッセージ通信で演算ユニット２００へ送信するようにしてもよい。あるいは、主制御装置１０から中継ユニット２５０へのデータ送信の方法と、中継ユニット２５０から演算ユニット２００へのデータ送信の方法とを異ならせてもよい。

サイクリック通信では、予め定められた送信周期毎にデータが送信されるので、送信先では常に最新のデータを利用できる。

図１０は、本実施の形態に係る制御システム１におけるデータ通信に用いられるデータ構造の一例を示す模式図である。

図１０を参照して、フィールドネットワーク４においては、送信周期毎に通信用帯域が区切られている。各送信周期は、サイクリック通信用帯域１２とメッセージ通信用帯域１４とを含む。サイクリック通信用帯域１２においては、予め定められたデータサイズのフレーム１６が送信される。フレーム１６は、フィールドネットワーク４に接続されたデバイス（ユニット）間を順次転送される。これによって、フレーム１６は、フィールドネットワーク４をサイクリックに巡回する。

サイクリック通信用帯域１２において、フィールドネットワーク４に接続されたデバイス毎に出力データを書き込むための領域が用意されている。図１０には、Ｎ個のデバイスがそれぞれ出力データを書き込むためのＮ個の領域が用意されている例を示す。フィールドネットワーク４に接続されたデバイスは、自デバイスがデータを書き込むための領域以外の領域に格納されているデータ（すなわち、他のデバイスが書き込んだデータ）を参照できる。

また、サイクリック通信用帯域１２においては、出力データを書き込める領域に加えて、制御システム１の通信に必要な管理情報（通信管理情報１８）を格納する領域も用意されている。

また、サイクリック通信用帯域１２のフレーム１６は、さらに、発生中イベント情報２６５に登録されている各イベントの重要度３２を格納する領域も用意されている。中継ユニット２５０は、内部バス６またはフィールドネットワーク４の一方の伝送路から受信するフレーム１６に、メモリ２６４の発生中イベント情報２６５の重要度３２を書き込み、当該フレーム１６を内部バス６またはフィールドネットワーク４の他方の伝送路に送信する。これにより、発生中の各イベントの重要度３２は、フィールドネットワーク４に接続されたデバイス（ユニット）間をサイクリックに巡回する。このような巡回により、フィールドネットワーク４に接続されたデバイス（ユニット）は、発生中のイベントの重要度３２を受信することができる。

一方、メッセージ通信用帯域１４は、フィールドネットワーク４を管理するデバイス（例えば、「通信マスタ」または「マスタ」などと称される。）による指示に従って、指定されたデバイスから他の１または複数のデバイスに対するメッセージ通信に用いられる。なお、メッセージ通信においては、１回のサイクリック通信で送信されるデータより大きいデータサイズのデータが送信されることもあるので、１回のデータ送信には、複数回分のサイクリック通信用帯域が必要なこともある。

なお、内部バス６においても、図１０と同様に、送信周期毎に通信用帯域が区切られており、各送信周期は、サイクリック通信用帯域とメッセージ通信用帯域とを含む。

本実施の形態では、メッセージ通信用帯域１４には、中継ユニット２５０が発生中イベント情報２６５を格納する領域が用意されている。コントローラ（主制御装置１０または演算ユニット２００）は、メッセージ通信により、中継ユニット２５０から発生中イベント情報２６５が転送される。これにより、コントローラは、サイクリックに受信するフレーム１６の中の重要度３２が示すイベントの詳細を示す発生中イベント情報２６５を、メッツセージ通信によって取得できる。

図１１は、本実施の形態に係る制御システム１における中継ユニット２５０における処理を説明するための図である。図１１では、主に、中継ユニット２５０におけるデータ転送処理が示される。

図１１を参照して、中継ユニット２５０は、フィールドネットワーク４に接続されたフィールドネットワークインターフェイス２７０と、内部バス６に接続された内部バスインターフェイス２８０とを含む。

フィールドネットワークインターフェイス２７０のバッファ２７２は、受信バッファ２７４および送信バッファ２７５を有している。受信バッファ２７４は、主制御装置１０から受信したデータを保持し、送信バッファ２７５は、主制御装置１０へ送信するデータを保持する。

内部バスインターフェイスのバッファ２８２は、受信バッファ２８４および送信バッファ２８５を有している。受信バッファ２８４は、演算ユニット２００から受信したデータを保持し、送信バッファ２８５は、演算ユニット２００へ送信するデータを保持する。

中継ユニット２５０は、フィールドネットワークインターフェイス２７０の受信バッファ２７４が保持しているデータを内部バスインターフェイス２８０の送信バッファ２８５へデータコピーするとともに、内部バスインターフェイス２８０の受信バッファ２８４が保持しているデータをフィールドネットワークインターフェイス２７０の送信バッファ２７５へデータコピーする。

中継ユニット２５０は、このようなバッファ間のデータコピーによって、データ転送を実現する。

＜Ｇ．サイクリック通信によるＩ／Ｏデータ送信＞
次に、本実施の形態に係る制御システム１におけるサイクリック通信によるＩ／Ｏデータ送信について説明する。

図１２は、本実施の形態に係る制御システム１におけるサイクリック通信によるＩ／Ｏデータ送信を説明するための図である。図１２には、フィールドネットワーク４をサイクリックに巡回するフレーム１６Ａと、内部バス６をサイクリックに巡回するフレーム１６Ｂとを示す。

図１２の（Ａ）には、主制御装置１０から演算ユニット２００へのデータ送信を実現するための処理例を示す。図１２の（Ａ）を参照して、主制御装置１０は、フレーム１６Ａに割り当てられた領域に対して出力データを書き込む。その後、フレーム１６Ａは、中継ユニット２５０へ送信される。

中継ユニット２５０は、フレーム１６Ａに含まれる主制御装置１０の出力データを抽出し、抽出した主制御装置１０の出力データをフレーム１６Ｂに割り当てられた領域に書き込む。すなわち、フレーム１６Ｂは、中継ユニット２５０の出力データとして、主制御装置１０の出力データを含む。また、中継ユニット２５０は、フレーム１６Ｂに、発生中イベント情報２６５の各イベントに対応の重要度３２を書き込む。その後、フレーム１６Ｂは、演算ユニット２００へ送信される。演算ユニット２００は、フレーム１６Ｂに含まれる中継ユニット２５０の出力データ（主制御装置１０の出力データ）を入力データとして抽出する。

図１２の（Ｂ）には、副制御装置２０から主制御装置１０へのデータ送信を実現するための処理例を示す。図１２の（Ｂ）を参照して、演算ユニット２００は、フレーム１６Ｂに割り当てられた領域に対して出力データを書き込む。その後、フレーム１６Ｂは、中継ユニット２５０へ送信される。

中継ユニット２５０は、フレーム１６Ｂに含まれる演算ユニット２００の出力データを抽出し、抽出した演算ユニット２００の出力データをフレーム１６Ａに割り当てられた領域に書き込む。すなわち、フレーム１６Ａは、中継ユニット２５０の出力データとして、演算ユニット２００の出力データを含む。このとき、中継ユニット２５０は、フレーム１６Ａに、発生中イベント情報２６５の各イベントに対応の重要度３２を書き込む。その後、フレーム１６Ａは、主制御装置１０へ送信される。主制御装置１０は、フレーム１６Ａに含まれる中継ユニット２５０の出力データ（演算ユニット２００の出力データ）を入力データとして抽出する。

図１２に示すように、中継ユニット２５０は、フィールドネットワーク４をサイクリックに巡回するフレーム１６Ａと、内部バス６をサイクリックに巡回するフレーム１６Ｂとの間で、データを交換（コピー）することで、サイクリック通信によるＩ／Ｏデータ送信を実現する。

図１１と図１２で示した中継ユニット２５０におけるデータの交換（コピー）は、フレーム１６の出力データとともに、当該フレーム１６に格納された各イベントの重要度３２の交換（コピー）も実施される。これにより、発生中の各イベントの重要度３２も、内部バス６およびフィールドネットワーク４をサイクリックに巡回する。

上記に述べた通信環境を提供する制御システム１では、中継装置２５０は、フィールドネットワーク４に接続される通信マスタと通信し、また、内部バス６を介した通信では、内部バス６に接続される通信マスタとしての演算ユニット２００と通信する。

＜Ｈ．イベントの処理＞
図１３～図１６を参照して、中継ユニット２５０によるイベントの処理について説明する。図１３は、本実施の形態に係るデータ構造の一例を示す図である。図１４は、本実施の形態に係るイベントの管理を説明する図である。本実施の形態では、図１４に示すように、中継ユニット２５０はイベントの発生を検出すると、検出したイベントの情報に基づくレコード２６６を、発生中イベント情報２６５に登録するとともに、検出したイベントの情報に基づくログデータ４０を、イベントログ２８７に登録する。イベントログ２８７は、検出されたイベント毎のログデータ４０が蓄積されるよう構成されるので、イベントログ２８７によって、発生したイベントの履歴が示される。

図１３の（Ａ）を参照して、発生中イベント情報２６５のレコード２６６は、エントリの番号３０と、フラグＦ３が「１」を示す重要度３２と、イベントコード３１と、解消フラグ３３と、時刻データ３４とを含む。イベントコード３１は、設定異常を示すイベントＮｏ．とイベントの詳細な情報として入力（ＩＮ）データの不正であることを示す詳細情報を含む。イベントコード３１は、イベントが検知された伝送路を識別する伝送路識別子３１ａを含む。

図１３の（Ｂ）を参照して、イベントログ２８７は、レコード形式で蓄積される１または複数のログデータ４０を含む。ログデータ４０は、当該ログデータ４０を識別する番号と、検出されたイベントの情報とを含む。当該イベントの情報は、重要度３２と、イベントコード３１と、時刻データ３４とを含む。イベントが検出されて、発生中イベント情報２６５に、検出されたイベントの情報に基づく図１３の（Ａ）のレコード２６６が新規に登録されたとき、同時に、イベントログ２８７には、当該イベントの情報に基づく図１３の（Ｂ）のログデータ４０が登録される。

中継ユニット２５０は、発生中イベント情報２６５について解消および解除処理を実施する。図１５を参照して、中継ユニット２５０は、イベント解消を検出したとき、または、解除操作を受け付けたとき、解消および解除処理を実施する。

中継ユニット２５０は、イベント解消を検出したとき、当該検出が示すイベントコードに基づき、当該イベントコードに一致するイベントコード３１を有したレコード２６６を発生中イベント情報２６５から検索し、検索されたレコード２６６の解消フラグ３３を「０」にセットする。これにより、発生中イベント情報２６５における当該レコード２６６はイベントが解消されたと設定される。

中継ユニット２５０は、解除操作を受け付けたとき、当該解除操作が示すイベントコードに基づき、当該イベントコードに一致するイベントコード３１を有したレコード２６６を発生中イベント情報２６５から検索する。検索されたレコード２６６の解消フラグ３３が「０」にセットされていると判定すると、中継ユニット２５０は、当該レコード２６６を発生中イベント情報２６５から削除する。また、検索されたレコード２６６の解消フラグ３３が「１」を示すときは、すなわち、未だイベント解消が検出されていないときは、中継ユニット２５０は、当該レコード２６６を発生中イベント情報２６５から削除しない。

このように、発生中イベント情報２６５のレコード２６６は、対応のイベントの解消が検出された後に、当該イベントの解除が指示（操作）されたときに、発生中イベント情報２６５から削除される。具体的な処理の流れを図１６に示す。図１６では、時刻Ｔ１にイベント（１）が発生し発生中イベント情報２６５にイベント（１）が登録され、その後の時刻Ｔ２にイベント（２）が発生し、発生中イベント情報２６５にイベント（２）のレコード２６６が登録される。

その後の時刻Ｔ３において、イベント（１）の解消が検出されると、イベント（１）の解消フラグ３３は「０」に設定されるが、当該レコード２６６は削除されずに保持される。その後の時刻Ｔ４で、イベント（１）の解除操作が受け付けられると、イベント（１）の解消フラグ３３は「０」に設定されていることに基づき、当該レコード２６６は発生中イベント情報２６５から削除される。

その後の時刻Ｔ５において、イベント（２）の解消が検出されると、イベント（２）の解消フラグ３３は「０」に設定されるが、当該レコード２６６は削除されずに保持される。その後の時刻Ｔ６で、イベント（２）の解除操作が受け付けられる。このとき、イベント（２）の解消フラグ３３は「０」に設定されているので、受け付けた解除操作に基づき、当該レコード２６６は発生中イベント情報２６５から削除される。

図１６の処理によれば、イベントの発生が検出されると当該イベントの情報は、発生中イベント情報２６５とイベントログ２８７とに登録される。このように登録されたイベントの解消が検出され、その後に解除操作が受け付けられると、当該イベントの情報は、イベントログ２８７に保持されたまま、発生中イベント情報２６５からは削除される。

これにより、発生したイベントは「解消検出」がなされ、その後に「解除操作」がなされると、当該イベントの情報（レコード３６６）は発生中イベント情報２６５から削除されて、当該イベントに対応の重要度３２のサイクリック送信は停止される。

＜Ｉ．ユーザインターフェイスの一例＞
図１７は、本実施の形態に係るユーザインターフェイスの一例を示す図である。主制御装置１０または副制御装置２０などのデバイスは、サイクリック通信によって受信したイベントの重要度３２、または、メッセージ通信により受信した発生中イベント情報２６５を表示する。例えば、当該デバイスは、表示のために、イベントの重要度３２および発生中イベント情報２６５を当該デバイスに接続されたサポート装置３００または表示器４００に転送する。図１７では、例えばサポート装置３００のディスプレイに表示される画面３５０の一例が示される。表示器４００も、また、図１７と同様の画面を表示することができる。このようなユーザインターフェイスの提供の構成は、サポート装置３００または表示器４００が有するツールを用いた提供の構成に限定されない。

図１７の画面３５０は、発生中のイベントに対処するための情報を含む。画面３５０では、発生中イベント情報２６５の各レコード２６６に基づき、エントリ番号３０に対応の順番３５１と、重要度３２に対応の重要度３５２と、イベントコード３１に基づく種別３５２Ａおよびイベント名３５３と、時刻データ３４に基づく発生時刻３５４と、原因３５５と、対処３５６とを含む。原因３５５は、イベント発生について推定される原因（要因）を示し、対処３５６は当該原因に基づきイベントに対処するための情報を示す。サポート装置３００は、発生中イベント情報２６５のイベントコード３１に基づき、予め定められた情報から、対応する推定原因と対処の情報を検索する。これにより、原因３５５と対処３５６の情報を取得する。対処３５６には、例えば、トラブルシューティングのユーザマニュアルの該当ページの情報３５７を含んでもよい。

画面３５０は、さらに、ユーザ操作を受け付けるために操作されるボタン３５９および３６０を含む。ボタン３５９は、解除操作のボタンであって、発生中のイベントを解除する場合に操作される。サポート装置３００または表示器４００は、ボタン３５９の操作を受け付けると、イベントコードを含む解除操作の指令を中継ユニット２５０に転送する。これにより、中継ユニット２５０はイベントの解除操作を受け付けることができる。このような解除操作に含まれるイベントコードは、例えば図１７の画面３５０へのユーザのタッチ操作などで指定されたイベントのイベントコードを含む。

ボタン３６０は、発生中イベント情報２６５のレコード２６６に登録される時刻として、カウンタ２７３のカウンタ値に基づく第１時刻およびカウンタ２８３のカウンタ値に基づく第２時刻の一方を設定する、または、両方を設定するために操作される。このようなユーザ操作により時刻の設定は、中継ユニット２５０に転送されて、時刻設定２８９として格納される。

また、このようなユーザインターフェイスは、図１７の画面において、各イベントの時刻３５４を、第１時刻および第２時刻の一方の表示に切替える、または両方を表示するよう切替えるユーザ操作を受け付けるよう構成されてもよい。

このようなユーザインターフェイスの画面は、サイクリック通信で受信する発生中の各イベントに対応の重要度３５２のみが表示される画面と、メッセージ通信で受信する発生中イベント情報２６５に基づく図１７の画面を含んで構成され得る。

＜Ｊ．処理フローチャート＞
次に、本実施の形態に係る制御システム１における中継ユニット２５０が実施する処理例について説明する。

図１８は、本実施の形態に係る中継ユニット２５０のイベント情報の登録処理の一例を示すフローチャートである。図１９は、本実施の形態に係る中継ユニット２５０の解消及び解除処理の一例を示すフローチャートである。図１８と図１９に示される各ステップは、中継ユニット２５０のプロセッサ２６２がイベント管理プログラム２８８を実行することで実現されてもよい。

図１８を参照して、中継ユニット２５０は、フィールドネットワーク４の通信の状態が予め定められた状態、例えば予め定められた異常などのイベントが発生している状態が検出されるかを判断する（ステップＳ２）。イベントが発生している状態が検出されると（ステップＳ２においてＹＥＳ）、中継ユニット２５０は、検出されたイベントを示すイベントコードに基づくイベント情報のレコード２６６を作成する。中継ユニット２５０は、時刻設定２８９により設定された時刻（第１時刻、第２時刻、または両方の時刻）を取得し、当該レコード２６６の時刻データ３４として設定する（ステップＳ４）。そして、中継ユニット２５０は、作成されたレコード２６６を、発生中イベント情報２６５に登録し（ステップＳ６）、また、ロギングを実施する（ステップＳ８）。すなわち、中継ユニット２５０は、上記のイベント情報に基づくログデータ４０を作成しイベントログ２８７に登録する。その後、ステップＳ１０に移行する。

フィールドネットワーク４の通信の状態について、イベントが発生している状態でないことが検出されると（ステップＳ２においてＮＯ）、ステップＳ４～Ｓ８の処理はスキップされて、ステップＳ１０に移行する。

中継ユニット２５０は、内部バス６の通信の状態が予め定められた状態、例えば予め定められた異常などのイベントが発生している状態が検出されるかを判断する（ステップＳ１０）。イベントが発生している状態が検出されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ステップＳ４～ステップＳ８の処理を、内部バス６の通信の状態において検出されるイベントについて実施する。すなわち、当該イベントを示すイベントコードに基づくイベント情報のレコード２６６を作成し（ステップＳ４）、レコード２６６を発生中イベント情報２６５に登録し（ステップＳ６）、当該イベント情報に基づくログデータ４０を作成しイベントログ２８７に登録する（ステップＳ８）。その後、ステップＳ２に移行する。

一方、内部バス６の通信の状態について、イベントが発生している状態でないことが検出されると（ステップＳ１０においてＮＯ）、ステップＳ４～Ｓ８の処理はスキップされて、ステップＳ２に移行し、以降のステップＳ２～Ｓ１０の処理が上述と同様に繰り返し実施される。

図１９を参照して、中継ユニット２５０は、フィールドネットワーク４または内部バス６の通信の状態についてイベント解消を検出するか、または解除操作を受け付けるかを判断する（ステップＳ２０）。

イベント解消を検出しない、および、解除操作を受け付ていないと判断されると（ステップＳ２０においてＮＯ）、ステップＳ２０の処理が繰り返し実施される。イベント解消を検出したと判断されると（ステップＳ２４においてＹＥＳ）、中継ユニット２５０は、解消が検出されたイベントコードに基づき、発生中イベント情報２６５から、当該イベントコードに一致するイベントコード３１を有するレコード２６６を検索する（ステップＳ２６）。中継ユニット２５０は、検索されたレコード２６６の解消フラグ３３を「０」にセットする（ステップＳ２８）。

ステップＳ２０で解除操作を受け付けたと判断されると（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、中継ユニット２５０は、受け付けた解除操作が示すイベントコードに基づき、発生中イベント情報２６５から、当該イベントコードに一致するイベントコード３１を有するレコード２６６を検索する（ステップＳ３２）。中継ユニット２５０は、検索されたレコード２６６の解消フラグ３３が「０」にセットされているか否かを判断する（ステップＳ３４）。当該レコード２６６の解消フラグ３３が「０」にセットされていると判断されると（ステップＳ３４においてＹＥＳ）、中継ユニット２５０は、当該レコード２６６を発生中イベント情報２６５から削除する（ステップＳ３６）。その後、処理はステップＳ２０に戻り、中継ユニット２５０は、以降の処理を上述と同様に繰り返し実施する。

イベント解消が検出されていないと判断されると（ステップＳ２４においてＮＯ）、処理はステップＳ３０に移行する。また、解除操作を受け付けていないと判断されると（ステップＳ３０においてＮＯ）、または、検索されたレコード２６６の解消フラグ３３は「０」セットされていないと判断されると（ステップＳ３４でＮＯ）、処理はステップＳ２０に戻る。

（変形例）
上記に述べたように、制御システムまたは中継装置２５０は、伝送路におけるイベントが発生している状態を検出すると、当該イベントの重要度３２をサイクリック通信によりコントローラ（主制御装置１０または演算ユニット２００）に送信し、当該イベントが発生している状態を検出した時刻を示す時刻データ（時刻データ３４、第１時刻データ３５、第2時刻データ３６）をメッセージ通信によりコントローラに送信するよう構成される。時刻データを送信する構成はこれに限定されず、例えば、イベントの重要度３２とともに時刻データがサイクリック通信によって送信されてもよい。

（実施の形態が奏するメリット）
制御システム１によれば、中継装置２５０は、伝送路においてイベントが発生している状態が検出されると、当該イベントの重要度３２と当該状態が検出された時刻を示す時刻データを、コントローラ（主制御装置１０または演算ユニット２００）に送信する。コントローラは、中継装置２５０から受信するイベントの重要度と時刻データに基づいた図１７に示すユーザインターフェイスを提供する。このようなユーザインターフェイスは、重要度の高いイベント、頻繁に発生しているイベント、最近（または最古）に発生したイベントなどを特定するためのサポート情報をユーザに提供する。ユーザは、このようなサポート情報を基づけば、イベントの分析およびイベント解消のための対処を実施することが容易となる。これにより、イベント発生状態からの早期の復旧や、制御システム１の稼働率の向上が可能となる。

さらに、中継装置２５０は、主制御装置１００が有する時間管理のタイマ１０７と同期するタイマ（カウンタ２７３）と、演算ユニット２００が有する時間管理のタイマ２０７と同期するタイマ（カウンタ２８３）との一方、または両方の出力に基づいて、イベント発生の状態を検出した時刻を計測する。このような計測時刻は、同期したタイマの出力に基づいた一貫性を有した時刻を示すから、時刻データに基づき示されるイベント発生順は、信頼性を有する情報となる。

また、イベント分析のために用いる時刻を、主制御装置１００が有する時間管理のタイマ１０７と同期するタイマ（カウンタ２７３）と、演算ユニット２００が有する時間管理のタイマ２０７と同期するタイマ（カウンタ２８３）との一方の出力に基づく時刻とするか、または両方の出力に基づく時刻とするかを選択するツールとして、ボタン３６０がユーザに提供される。したがって、ユーザは、例えば分析の目的に応じて、当該一方のタイマの出力に基づく時刻データ、または当該両方の出力に基づく時刻データを選択することができる。

＜Ｋ．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］
第１伝送路（４）に接続するためのインターフェイス（１２０）を有する第１コントローラ（１００）と、
第２伝送路（６）に接続するためのインターフェイス（２２０）を有する第２コントローラ（２００）と、
前記第１伝送路に接続するための第１インターフェイス（２７０）と前記第２伝送路に接続するための第２インターフェイス（２８０）とを有する中継ユニット（２５０）とを備え、
前記中継ユニットは、
前記第１伝送路の通信の状態を検出する検出部（２８１）を有し、
前記中継ユニットは、転送設定（２６８）に従って、前記第１コントローラから送信された出力データを前記第２コントローラへ送信するとともに、検出された前記第１伝送路の通信の状態を示す第１状態データを前記第２コントローラへ送信し、
前記第１伝送路の通信の状態を示す前記第１状態データは、当該通信の状態が検出された時刻を示す時刻データ（３４）を含む、制御システム（１）。

［構成２］
前記通信の状態が検出された時刻は、時間を管理するタイマの出力に基づいている、構成１に記載の制御システム。

［構成３］
前記タイマは、
前記第１コントローラが有する時間を管理するタイマ（１０７）と同期する第１タイマ（２７３）と、
前記第２コントローラが有する時間を管理するタイマ（２０７）と同期する第２タイマ（２８３）と、を含む、構成２に記載の制御システム。

［構成４］
前記中継ユニットは、時刻設定（２８９）に従って、前記第１タイマおよび前記第２タイマのうちの一方の出力に基づき、前記通信の状態が検出された時刻を取得する、構成３に記載の制御システム。

［構成５］
前記中継ユニットは、時刻設定（２８９）に従って、前記通信の状態が検出された時刻として、前記第１タイマの出力に基づく第１時刻および前記第２タイマの出力に基づく第２時刻を取得する、構成３または４に記載の制御システム。

［構成６］
前記第１状態データに含まれる前記時刻データは、前記第１時刻に基づく第１時刻データと前記第２時刻に基づく第２時刻データとを含み、
前記制御システムは、
前記第１状態データを出力するユーザインターフェイス（３５０）を提供し、
前記ユーザインターフェイスは、出力される前記第１状態データに含める時刻データとして、前記第１時刻データと前記第２時刻データの一方または両方を選択するユーザ操作を受付ける、構成５に記載の制御システム。

［構成７］
前記制御システムは、ユーザ操作に応じて、前記時刻設定を前記制御システムに設定するためのユーザインターフェイス（３６０）を提供する、構成４～６のいずれか１に記載の制御システム。

［構成８］
前記検出部は、さらに、前記第２伝送路の通信の状態を検出し、
前記中継ユニットは、さらに、前記転送設定に従って、前記第２コントローラから送信された出力データを前記第１コントローラへ送信するとともに、検出された前記第２伝送路の通信の状態を示す第２状態データを前記第１コントローラへ送信し、
前記第２伝送路の通信の状態を示す前記第２状態データは、当該通信の状態が検出された時刻を示す時刻データを含む、構成１～７のいずれか１項に記載の制御システム。

［構成９］
前記中継ユニットは、前記第１伝送路を介して、当該第１伝送路に接続される通信マスタと通信するとともに、前記第２伝送路を介して、通信マスタとしての前記第２コントローラと通信する、構成１～８のいずれか１に記載の制御システム。

［構成１０］
第１伝送路（４）を介して第１コントローラ（１００）に接続されるとともに、第２伝送路（６）を介して第２コントローラ（２００）に接続された中継装置（２５０）であって、
前記第１伝送路に接続するための第１インターフェイス（２７０）と、
前記第２伝送路に接続するための第２インターフェイス（２８０）と、
前記第１伝送路の通信の状態を検出する検出部（２７１）と、
転送設定（２６８）に従って、前記第１コントローラから送信された出力データを前記第２コントローラへ送信するとともに、検出された前記第１伝送路の通信の状態を示す第１状態データを前記第２コントローラへ送信する処理回路（２６０）とを備え、
前記第１状態データは、当該通信の状態が検出された時刻を示す時刻データ（３４）を含む、中継装置（２５０）。

［構成１１］
第１伝送路（４）に接続するためのインターフェイス（１２０）を有する第１コントローラ（１００）と、第２伝送路（６）に接続するためのインターフェイス（２２０）を有する第２コントローラ（２００）とを備える制御システム（１）で実施される通信方法であって、
前記第１伝送路の通信の状態を検出するステップと、
転送設定に従って、前記第１コントローラから送信された出力データを前記第２コントローラへ送信するステップと、
前記第１伝送路の通信の状態を示す第１状態データを前記第２コントローラへ送信するステップとを備え、
前記第１状態データは、当該通信の状態が検出された時刻を示す時刻データ（３４）を含む、通信方法。

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、４ フィールドネットワーク、６ 内部バス、１０ 主制御装置、１２ サイクリック通信用帯域、１４ メッセージ通信用帯域、１６，１６Ａ，１６Ｂ フレーム、１８ 通信管理情報、２０ 副制御装置、３０ エントリ番号、３１ イベントコード、３２，３５２ 重要度、３３ 解消フラグ、３４ 時刻データ、３５ 第１時刻データ、３６ 第２時刻データ、９０ フィールド機器、１００，２００ 演算ユニット、１０２，２０２，２６２ プロセッサ、１０４，２０４ チップセット、１０６，２０６，２６４ メモリ、１０７，２０７ タイマ、１０８，２０８，２６７ ストレージ、１１０，２１０ 上位ネットワークインターフェイス、１１２，２１２ インターフェイス、１１４，２１４ メモリカードインターフェイス、１１６，２１６ メモリカード、１２０，２７０ フィールドネットワークインターフェイス、１２１，２２１，２７４，２８４ 受信バッファ、１２２，２２２，２７５，２８５ 送信バッファ、１２３，２２３，２７３，２８３ カウンタ、１３１，２３１ システムプログラム、１３２，２３２ ユーザプログラム、２１５ フィールドネットワークコントローラ、２２０，２８０ 内部バスインターフェイス、２５０ 中継ユニット、２６０ 処理回路、２６５ 発生中イベント情報、２６６ レコード、２６８ 転送設定、２６９ ステータス情報、２７１，２８１ 検出部、２７２，２８２ バッファ、２８７ イベントログ、２８８ イベント管理プログラム、２８９ 時刻設定、３００ サポート装置、３５０ 画面、３５１ 順番、３５２Ａ 種別、３５３ イベント名、３５４，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６ 時刻、３５５ 原因、３５６ 対処、３５８，３５９，３６０ ボタン、４００ 表示器、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５ フラグ。

Claims (11)

1. 第１伝送路に接続するためのインターフェイスを有する第１コントローラと、
   第２伝送路に接続するためのインターフェイスを有する第２コントローラと、
   前記第１伝送路に接続するための第１インターフェイスと前記第２伝送路に接続するための第２インターフェイスとを有する中継ユニットとを備え、
   前記中継ユニットは、
   前記第１伝送路の通信の状態を検出する検出部を有し、
   前記中継ユニットは、転送設定に従って、前記第１コントローラから送信された出力データを前記第２コントローラへ送信するとともに、検出された前記第１伝送路の通信の状態を示す第１状態データを前記第２コントローラへ送信し、
   前記第１伝送路の通信の状態を示す前記第１状態データは、当該通信の状態が検出された時刻を示す時刻データを含む、制御システム。
2. 前記通信の状態が検出された時刻は、時間を管理するタイマの出力に基づいている、請求項１に記載の制御システム。
3. 前記タイマは、
   前記第１コントローラが有する時間を管理するタイマと同期する第１タイマと、
   前記第２コントローラが有する時間を管理するタイマと同期する第２タイマと、を含む、請求項２に記載の制御システム。
4. 前記中継ユニットは、時刻設定に従って、前記第１タイマおよび前記第２タイマのうちの一方の出力に基づき、前記通信の状態が検出された時刻を取得する、請求項３に記載の制御システム。
5. 前記中継ユニットは、時刻設定に従って、前記通信の状態が検出された時刻として、前記第１タイマの出力に基づく第１時刻および前記第２タイマの出力に基づく第２時刻を取得する、請求項３に記載の制御システム。
6. 前記第１状態データに含まれる前記時刻データは、前記第１時刻に基づく第１時刻データと前記第２時刻に基づく第２時刻データとを含み、
   前記制御システムは、
   前記第１状態データを出力するユーザインターフェイスを提供し、
   前記ユーザインターフェイスは、出力される前記第１状態データに含める時刻データとして、前記第１時刻データと前記第２時刻データの一方または両方を選択するユーザ操作を受付ける、請求項５に記載の制御システム。
7. 前記制御システムは、ユーザ操作に応じて、前記時刻設定を前記制御システムに設定するためのユーザインターフェイスを提供する、請求項４または５に記載の制御システム。
8. 前記検出部は、さらに、前記第２伝送路の通信の状態を検出し、
   前記中継ユニットは、さらに、前記転送設定に従って、前記第２コントローラから送信された出力データを前記第１コントローラへ送信するとともに、検出された前記第２伝送路の通信の状態を示す第２状態データを前記第１コントローラへ送信し、
   前記第２伝送路の通信の状態を示す前記第２状態データは、当該通信の状態が検出された時刻を示す時刻データを含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の制御システム。
9. 前記中継ユニットは、前記第１伝送路を介して、当該第１伝送路に接続される通信マスタと通信するとともに、前記第２伝送路を介して、通信マスタとしての前記第２コントローラと通信する、請求項１に記載の制御システム。
10. 第１伝送路を介して第１コントローラに接続されるとともに、第２伝送路を介して第２コントローラに接続された中継装置であって、
    前記第１伝送路に接続するための第１インターフェイスと、
    前記第２伝送路に接続するための第２インターフェイスと、
    前記第１伝送路の通信の状態を検出する検出部と、
    転送設定に従って、前記第１コントローラから送信された出力データを前記第２コントローラへ送信するとともに、検出された前記第１伝送路の通信の状態を示す第１状態データを前記第２コントローラへ送信する処理回路とを備え、
    前記第１状態データは、当該通信の状態が検出された時刻を示す時刻データを含む、中継装置。
11. 第１伝送路に接続するためのインターフェイスを有する第１コントローラと、第２伝送路に接続するためのインターフェイスを有する第２コントローラとを備える制御システムで実施される通信方法であって、
    前記第１伝送路の通信の状態を検出するステップと、
    転送設定に従って、前記第１コントローラから送信された出力データを前記第２コントローラへ送信するステップと、
    前記第１伝送路の通信の状態を示す第１状態データを前記第２コントローラへ送信するステップとを備え、
    前記第１状態データは、当該通信の状態が検出された時刻を示す時刻データを含む、通信方法。
    

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