JP3804770B2 - 制御システム及びスレーブ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、制御システム及びスレーブ並びに制御情報収集装置及び制御情報収集方法に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
ＰＬＣを含むネットワークシステムの一例としては、図１のようなものがある。すなわち、ＰＬＣユニット１と通信機能を備えたマスタユニット２を一体化するとともに、そのマスタユニット２をフィールドネットワーク３に接続する。また、このフィールドネットワーク３には、ＯＵＴスレーブ４やＩＮスレーブ５が接続される。
【０００３】
なお、図１に示すＰＬＣユニット１は、実際にはＣＰＵユニット，電源ユニット，Ｉ／ＯユニットなどのＰＬＣを構成する各機能毎のユニットを一体にした全体を指し、フィールドネットワーク３に接続されることを説明するために、マスタユニット２のみを別構成として描画したが、マスタユニット２も他のユニットと一体になって構成される全体をＰＬＣと称することもある。
【０００４】
そして、この例では、ＯＵＴスレーブ４には、出力機器としてのアクチュエータ７が接続されている。このアクチュエータ７は、ＰＬＣユニット１からの制御命令（ＯＮ信号）を受けたＯＵＴスレーブ４が、アクチュエータ７が接続されているＩ／Ｏ端子（ＯＵＴ端子）をＯＮにすることにより、移動体７ａが前進移動する。
【０００５】
一方、ＩＮスレーブ５には、入力機器としてのセンサ８が接続されており、このセンサ８にてアクチュエータ７の動作を監視している。つまり、アクチュエータ７内の移動体７ａが所定位置（図中点線で示す位置）まで移動してくると、その移動体７ａをセンサ８が検出し、検出信号を出力するようになっている。
【０００６】
その検出信号がＩＮスレーブ５に与えられるので、ＩＮスレーブ５がＰＬＣユニット１に向けて検出信号を受信したこと（所定のＩ／Ｏ端子（ＩＮ端子）がＯＮになったこと：動作完了通知）を出力する。これにより、ＰＬＣユニット１は、アクチュエータ７が所定量移動したことが分かるので、ＯＵＴスレーブ４に対して停止命令（原点復帰命令）を送る。
【０００７】
そして、上記処理を実際に行うには、各スレーブ４，５は、マスタユニット２との間でマスタ−スレーブ間通信を行い、上記した各信号（データ）の送受を行う。従って、ＰＬＣユニット１は、係るマスタユニット２を経由して各スレーブ４，５と通信することになる。
【０００８】
さらに、ＰＬＣユニット１は、ユーザプログラムに従ってサイクリックに処理を実行し、１回のサイクル毎にＩＮ／ＯＵＴのリフレッシュ処理が行われ、そのときに、ＯＵＴスレーブ４に向けて信号をマスタユニット２へ出力したり、ＩＮスレーブ５からの信号をマスタユニット２から受信したりする。一方、マスタ−スレーブ間通信では、上記したＰＬＣユニット１側でのサイクリック処理とは非同期で、自己のタイミング（通信サイクル）で所定のスレーブとの間で通信を行うようにしている。
【０００９】
ところで、上記したシステム構成の場合、各スレーブ４，５に接続された入力・出力機器（制御機器）の制御情報を管理したいと言う要求がある。すなわち、入力機器（センサ）の通電時間の積算値や、出力機器（アクチュエータ）の動作回数（ＯＵＴ端子のＯＮ／ＯＦＦ回数）等の情報を収集し、一定の値以上になった場合には、制御機器の交換時期が近づいたと判断し、メンテナンスのスケジュールを立てることなどに利用できる。
【００１０】
係る情報は、例えば、対象となる一つの制御機器に対するＯＮ／ＯＦＦの切り替えを監視し、ＯＦＦからＯＮに立ち上がった回数をカウントすることによりＯＮ／ＯＦＦ回数を求めることができる。
【００１１】
そして、係る情報は、ＰＬＣに取り込まれ、所定の判断をすることになる。現状ではその判断をＰＬＣにて行っている。つまり、情報を収集する対象となる制御機器（Ｉ／Ｏ端子）をＭＡＣＩＤかＰＬＣ内のデータメモリのアドレスで特定しつつ、収集条件等をユーザプログラムを用いて使用者が作成記述し、通常のシーケンス制御のためのプログラムとともにサイクリックに実行することになる。
【００１２】
このように、管理したい制御機器が接続されている端子のデータメモリのアドレス等をプログラムに記述する必要があるので、ユーザは係るアドレスを認識しプログラムに反映しなければならず、煩雑である。更に、予め組み込まれたユーザプログラムによりサイクリックに処理されるため、その後に接続している端子を変更するなど制御機器を特定するための具体的なアドレスが変更されたり、収集条件を変更しようとした場合には、その都度、ユーザプログラムを変更し、コンパイルし、ＰＬＣユニットにダウンロードする必要があり、煩雑である。
【００１３】
また、ユーザプログラムにより実行するためにＰＬＣが処理をする全体サイクリック時間が延びてしまうことで、本来の機能であるシーケンス制御のサイクルタイムへ影響をきたすおそれがある。
【００１４】
本発明では、通常の制御系処理であるユーザプログラム実行に影響を与えることなく、制御機器の制御情報を収集することができ、しかも、その収集した制御情報が、どの制御機器等についてのものかを容易に理解することのできる制御システム及びスレーブを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明による制御システムでは、ＰＬＣと、そのＰＬＣに連携されるマスタと、制御機器または入力機器を接続し、そのマスタとの間で制御系ネットワークを介して制御系データを送受するスレーブとを備え、前記マスタが、ＰＬＣのユーザプログラムの実行に伴うＯＵＴデータの制御系データをスレーブへ送信することにより前記スレーブに接続された制御機器を駆動するとともに、入力機器を備えたスレーブからＩＮデータの制御系データを受信しＰＬＣへ渡す制御システムである。前記スレーブは、そのスレーブに接続された制御機器の動作をカウントし、そのカウント値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合はその旨のステータス情報を取得する取得手段と、そのスレーブに接続された制御機器から収集するステータス情報とそのステータス情報に対応する制御機器をユーザにて特定するための文字列からなるメカ論理名とを関連付けた関連付け情報を記憶する記憶手段と、前記取得手段にて取得したステータス情報について、前記記憶手段の関連付け情報に基づいて、そのステータス情報とそのステータス情報に対応する制御機器のメカ論理名と関連付けて、そのステータス情報とともにそれに対応するメカ論理名を送信する処理手段と、を備える。そして、前記マスタは、前記スレーブから送信されたデータを受信することにより、前記スレーブの取得手段にて取得されたステータス情報をそのステータス情報に対応する前記メカ論理名とともに取得するように構成した。
【００１６】
また、この発明によるスレーブは、ＰＬＣと、そのＰＬＣに連携されるマスタと、制御機器または入力機器を接続し、そのマスタとの間で制御系ネットワークを介して制御系データを送受するスレーブとを備え、前記マスタが、ＰＬＣのユーザプログラムの実行に伴うＯＵＴデータの制御系データをスレーブへ送信することにより前記スレーブに接続された制御機器を駆動するとともに、入力機器を備えたスレーブからＩＮデータの制御系データを受信しＰＬＣへ渡す制御システムに用いられるスレーブであって、そのスレーブに接続された制御機器の動作をカウントし、そのカウント値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合はその旨のステータス情報を取得する手段と、そのスレーブに接続された制御機器から収集したステータス情報と、そのステータス情報に対応する制御機器をユーザにて特定するための文字列からなるメカ論理名と、を関連付けるための関連付け情報を記憶する記憶手段と、前記取得手段にて取得したステータス情報について、前記記憶手段の関連付け情報に基づいて、そのステータス情報とそのステータス情報に対応する制御機器のメカ論理名とを関連付けて、そのステータス情報を対応するメカ論理名とともに、制御系ネットワークを介して前記マスタへ送信する手段と、を備えて構成される。
【００１７】
ここで、記憶手段は、実施の形態では、内部揮発性メモリ１２ｂ′であったり、外部不揮発性メモリ１２ｅに対応する。また、取得する手段は、実施の形態ではＭＰＵ１２ｂ（処理部１２ｂ″）に対応する。さらに、出力先の所定の装置は、例えばマスタ（マスタユニット）であったり、中継器，ＰＴ，パネルＰＣ等がある。そして、制御系ネットワーク（フィールドネットワーク）を介して直接当該装置に制御情報等を渡すのはもちろんのこと、その制御系ネットワークに接続されたノード等を介して間接的に装置に制御情報等を渡す場合も含む。
【００１８】
また、収集する制御情報の対象となる制御機器は、単数の場合も有れば複数の場合もある。つまり、単数の場合の制御情報としては、例えば１つの制御機器のＯＮ／ＯＦＦ回数や、通電時間や、アナログデータ等がある。また、複数の制御機器による制御情報としては、ある制御機器の動作時間や、その複数の制御機器の相互の動作開始タイミング等がある。
【００１９】
さらにまた、マスタとＰＬＣとの関係であるが、実施の形態のようにマスタユニットとして他のユニットと連結してＰＬＣを構成する場合と、ＰＬＣとは別の装置として構成されている場合のいずれでも良い。要はＰＬＣと通信ができ、ＰＬＣとスレーブとの間で制御系データの送受ができればよい。
【００２０】
本発明に係る制御システムは、上述した構成を前提のもので、前記スレーブの処理手段のステータス情報とともにメカ論理名を送信することには、前記カウント値が設定値を超えたか否かのフラグ情報でステータス情報を送信し、その後、メカ論理名を送信する処理を含むようにすることができる。
また、前記スレーブのステータス情報を取得する手段は、そのスレーブに接続された制御機器の動作に関わる通電時間をカウントし、カウントした通電積算時間の現在値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合は異常のステータス情報を取得するものとすることができる。
また、前記スレーブのステータス情報を取得する手段は、そのスレーブに接続された出力機器の動作に関わるＯＮ／ＯＦＦ回数をカウントし、カウントした現在値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合は異常のステータス情報を取得するものとすることができる。
前記スレーブのステータス情報を取得する手段は、そのスレーブに接続された制御機器における動作ＯＮからの動作時間をカウントし、カウントした動作時間の値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合は異常のステータス情報を取得するものとすることができる。
前記スレーブのステータス情報を取得する手段は、そのスレーブに接続された制御機器がアナログデータに適用するものであり、複数のしきい値を設定し、各しきい値を超えたときに出力されるパルス間隔の時間を測定し、その時間の値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合は異常のステータス情報を取得するものとすることができる。
【００２１】
また、制御システム内に、前記マスタが取得した前記ステータス情報を、そのステータス情報に対応するメカ論理名とともに表示するモニタ装置を備えるとよい。
【００２２】
さらに、前記スレーブの送信する手段における、ステータス情報を対応するメカ論理名とともに送信する処理は、ステータス情報を、前記カウント値が設定値を超えた旨のフラグ情報で送信し、その後、そのステータス情報に対応する制御機器のメカ論理名を送信する処理とするとよい。
【００２４】
上記した各発明によれば、ステータス情報を対応するメカ論理名とともに送信するに際し、ユーザプログラムを使用しないので、収集プログラムを作成する際に、制御機器が接続されているスレーブのＭＡＣ−ＩＤや、接続された端子を特定するＢＩＴ番号など使用せず、メカ論理名で記述することができる。よって、作成が容易なばかりでなく、作成後もその内容を理解しやすく、修正処理も簡単に行える。また、修正したとしてもユーザプログラムと別のプログラムとなるので、ユーザプログラムの再コンパイル等が不要となる。さらに、収集した制御情報を利用する場合にも、何についての制御情報かが直感的に理解できる。
【００２５】
もちろん、メカ論理名とそれが特定する制御機器等のアドレス等を関連付ける情報（テーブル等）は、作成し必要な装置に記憶させておき、収集プログラムの実行の際にメカ論理名が読み出された場合、係る情報に基づき、実際の制御機器が接続された端子等を特定し、必要な情報の収集を行うことになる。
【００３３】
この発明による制御システム及びスレーブを構成する各手段を専用のハードウエア回路によって実現することができるし、プログラムされたコンピュータによって実現することもできる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明が適用されるシステム構成の一例を示している。同図に示すように、本実施の形態では、ＰＬＣ１０が、フィールドネットワーク１１を介してスレーブ１２と接続されるとともに、イーサネット(登録商標)などの情報系ネットワーク１３さらにはインターネットその他のネットワーク網１３′を介して管理コンピュータ１４に接続されたネットワークシステムを構成している。
【００３５】
ＰＬＣ１０は、ユーザプログラムを演算実行するＣＰＵユニット１０ａ，情報系ネットワーク１３に接続されて通信を行う通信ユニット１０ｂ，フィールドネットワーク１１に接続されて通信を行うマスタユニット１０ｃ等の複数のユニットを連結して一体化した構成を採っている。
【００３６】
また、情報系ネットワーク１３には、ＰＴ（プログラマブルターミナル）１５並びに中継器１６が接続されている。なお、ＰＴ１５は、ＲＳ−２３２Ｃ等のシリアル通信を介してＰＬＣ１０等と接続することもできる。また、中継器１６は、情報系ネットワーク１３にも接続されており、フィールドネットワーク１１上を伝送されるフレーム（データ）を監視するとともに、取得することのできるモニタ・ロギング機能を備えたネットワークパッシブモニタである。そして、係る取得をする際に、ネットワーク上にコマンドを送信することなく受信することができるようになっている。なお、この中継器１６は、例えば特開２０００−２１６７９８号公報に開示されたモニタ・ロギング装置を適用することができる。そして、この中継器１６が取得したデータは、情報系ネットワーク１３を介して管理コンピュータ１４に送信可能となる。
【００３７】
良く知られているように、ＰＬＣ１０（ＣＰＵユニット１０ａ）は、Ｉ／Ｏリフレッシュ処理，実装されたユーザプログラムの演算処理，周辺処理をサイクリックに実行し、Ｉ／Ｏリフレッシュ処理の際に、Ｉ／Ｏユニットやマスタユニット１０ｃ等の間でＩ／Ｏデータの送受を行う。また、周辺処理では、例えば管理コンピュータ１４との間でデータの送受を行う。一方、マスタユニット１０ｃは、フィールドネットワーク１１に接続された各スレーブ１２との間でマスタ−スレーブ間通信を行い、Ｉ／Ｏデータの送受を行う。つまり、ＣＰＵユニット１０ａから受け取ったＯＵＴデータを、マスタユニット１０ｃが所定のタイミングで出力機器を備えたスレーブ１２に向けて送信する。また、マスタユニット１０ｃは、入力機器を備えたスレーブ１２からのＩＮデータを受信する。このＩＮデータは、ＣＰＵユニット１０ａに渡される。これにより、スレーブ１２に接続された各制御機器のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。なお、上記した処理を実施するための処理機能は、従来公知のものを用いることができるので、その詳細な説明を省略する。
【００３８】
ここで、本発明では、スレーブ１２に、制御機器(出力機器，入力機器)の制御情報を記憶させる。そして、その記憶させた制御情報（メカタグ情報）は、ＰＬＣ１０（ＣＰＵユニット１０ａ）のユーザプログラムの制御（実行処理）とは別の処理で、マスタユニット１０ｃや中継器１６が、フィールドネットワーク１１を介して収集するようにしている。なお、集めた制御情報は、例えばＰＴ１５のモニタ装置で表示することができるようになっている。
【００３９】
上記処理を実行するためのスレーブ１２の内部構造としては、例えば図３に示すようになっている。図３に示したスレーブ１２は、制御機器としての入力機器と出力機器が接続されるタイプのスレーブ(ＭＩＸスレーブ)１２である。つまり、図１に示したＯＵＴスレーブ４とＩＮスレーブ５の機能が組み込まれた混在タイプのもので、例えばＯＵＴ端子にアクチュエータ(シリンダ)１８が接続され、ＩＮ端子にはそのアクチュエータ１８の移動体１８ａの位置を監視するセンサ１９が接続されている。
【００４０】
係るスレーブ１２の内部構造の一例としては、フィールドネットワーク１１に接続され、データの送受をする送受信回路１２ａと、その送受信回路１２ａに接続されたＭＰＵ１２ｂと、出力機器に接続される出力回路１２ｃと、入力機器に接続される入力回路１２ｄを備えている。更に、ＭＰＵ１２ｂが読み書きする外部不揮発性メモリ１２ｅやタイマ（内部時計）１２ｆ等を備えている。
【００４１】
そして、送受信回路１２ａは、フィールドネットワーク１１上を流れるフレームを受信し、ヘッダ部を解析して自己宛のフレームか否かを判断し、自己宛のフレームのみを最終的に受信してＭＰＵ１２ｂに渡す機能と、ＭＰＵ１２ｂから与えられた送信フレーム（例えば、マスタユニット１０ｃに向けたＩＮデータを送信するためのフレームや、制御情報を送信するフレーム）を、フィールドネットワーク１１上に出力する機能を有している。
【００４２】
ＭＰＵ１２ｂは、送受信回路１２ａから与えられた受信したフレームのデータ部中に格納された情報に従って所定の処理を実行するもので、基本機能としては、データ部中のＯＵＴデータに従って、出力回路１２ｃに対し所定のＯＵＴ端子をＯＮ／ＯＦＦするための制御信号を発する。また、入力回路１２ｄを介して、入力端子のＯＮ／ＯＦＦ状態を取得し、その取得した情報をＩＮデータとしてマスタユニット１０ｃに対して送信するフレームを生成し、送受信回路１２ａに渡す機能を有する。
【００４３】
上記したシステムにおけるアクチュエータ１８の動作制御は、ＰＬＣ１０（ＣＰＵユニット１０ａ）に実装されたユーザプログラムをサイクリックに実行し、所定の条件に合致した場合に、ＭＩＸスレーブ１２のＯＵＴ端子をＯＮにすべくマスタユニット１０ｃに対して通知し、マスタユニット１０ｃは、通信サイクルに従って対応するＭＩＸスレーブ１２に向けて所定のフレーム（ＯＵＴデータ）を送信する。
【００４４】
ＭＩＸスレーブ１２は、受信したフレーム（ＯＵＴデータ）に従って、アクチュエータ１８に接続されるＯＵＴ端子をＯＮにする。これにより、図示省略するバルブがＯＮ（開く）となり、移動体１８ａが前進移動する。
【００４５】
一方、従来例でも説明したとおり、アクチュエータ１８に併設してセンサ１９が設置されているので、移動体１８ａが所定位置まで移動してくると、センサ１９がＯＮ、つまり、センサ１９が接続されたＩＮ端子がＯＮになる。そのようにＩＮ端子がＯＮになったことは、入力回路１２ｄを介してＭＰＵ１２ｂが取得できるので、自己のフレームの送信タイミングが来たときに、ＩＮデータとしてマスタユニット１０ｃに向けて送信する。すると、マスタユニット１０ｃは、取得したＩＮデータを、ＣＰＵユニット１０ａにおけるＩ／Ｏリフレッシュ処理の際に渡す。
【００４６】
上記した各処理並びに係る処理を実行するための各処理部の機能・構成は、従来のものと同様であるので、その詳細な説明を省略する。ここで、本発明では、上記したアクチュエータ１８の動作時間や、ＯＮ／ＯＦＦ回数並びにセンサ１９の通電時間等の制御機器（入力機器，出力機器）の制御情報を求め、記憶保持する機能を持たせている。さらに、制御情報に基づき、制御機器の状態を判定する機能も持たせている。
【００４７】
まず制御情報は、動作中は内部揮発性メモリ１２ｂ′に記憶させるとともに、逐次更新させる。そして、適当なタイミングで、内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納された情報を外部不揮発性メモリ１２ｅに転送する。これにより、スレーブ１２の電源が遮断された場合でも、その直前に転送した値でバックアップをとることができる。なお、バックアップ電源等を備え、スレーブ１２の電源が落ちる際に、内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納された制御情報を外部不揮発性メモリ１２ｅに転送し、バックアップを採るようにしてもよい。
【００４８】
そして、具体的な処理機能は、ＭＰＵ１２ｂ（処理部１２ｂ″）が、図４以降に示すフローチャートを実施するようになっている。まず、制御機器の通電時間（Ｉ／Ｏ電源がＯＮしている時間）は、図４，図５に示すフローチャートに示す通りである。すなわち、図４に示すように、まず初期処理としては、電源が投入されると（ＳＴ１）、外部不揮発性メモリ１２ｅに格納された現在までのカウント値(通電時間)を読み込む（ＳＴ２）。そして、読み込んだカウント値を内部揮発性メモリ１２ｂ′に展開する（ＳＴ３）。これにより、前回電源ＯＦＦ時までに積算された通電時間が内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納され、初期処理を終了する（ＳＴ４）。
【００４９】
上記した初期処理を実行後は、定時タイマ割り込みに従い図５に示すフローチャートを実行する。すなわち、まず、Ｉ／Ｏ電源が入っているか否かを判断する（ＳＴ１０）。
【００５０】
本実施の形態におけるスレーブ１２の電源は、ＭＰＵ１２ｂ，送受信回路１２ａ等の内部回路を駆動するための内部電源と、入力，出力回路１２ｃ，１２ｄを駆動し、接続された制御機器に通電するためのＩ／Ｏ電源の２系統に別れ、それぞれが独立してＯＮ／ＯＦＦできるようになっている。例えば、内部電源は、フィールドネットワーク１１を経由して供給を受けることができる。そして、制御機器のメンテナンスなどのために、内部電源をＯＮした状態（ＭＰＵ１２ｂが稼働中）でＩ／Ｏ電源をＯＦＦにすることがある。従って、ステップ１０に記載した分岐判断を設けている。
【００５１】
なお、スレーブ１２の電源が１系統の場合には、ＭＰＵ１２ｂの動作中は制御機器にも電源供給されるため、ステップ１０による分岐判断を設けることなく、常時通電時間カウンタをカウントアップすればよい。
【００５２】
Ｉ／Ｏ電源がＯＦＦの場合には、ステップ１０の分岐判断がＮｏとなり、今回の割り込み処理は終了する。一方、ステップ１０の分岐判断により、Ｉ／Ｏ電源が入っている場合には、通電時間カウンタをカウントアップする（ＳＴ１１）。そして、カウントアップされた現在のカウンタ値を外部不揮発性メモリ１２ｅに格納する（ＳＴ１２）。
【００５３】
ところで、制御機器にはそれぞれメーカが保証している通電積算時間が設定されているので、保証している通電積算時間に基づく設定値（通電積算時間に対応するカウンタ値或いはそれよりも短い時間に対応するカウンタ値など）を外部不揮発性メモリ１２ｅに記憶保持している。そこで、係る記憶した設定値を読み出し（ＳＴ１３）、現在値（積算通電時間）と設定値とを比較し、現在値が設定値を超えているか否かを判断する（ＳＴ１４）。
【００５４】
そして、超えていない場合には、その制御機器についてのステータスに正常をセットし（ＳＴ１５）、設定値を超えている場合には、係るステータスに異常をセットする（ＳＴ１６）。なお、このステータスも、内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納され、適宜のタイミングで外部不揮発性メモリ１２ｅに転送され、記憶保持される。
【００５５】
一方、例えば制御機器が出力機器の場合、メーカ保証の１つとしてＯＮ／ＯＦＦ回数が設定されていることがあり、係る場合、ＯＮ／ＯＦＦ回数をカウントし、制御機器の状態判定をすることができる。具体的には、図６から図９に示すフローチャートを実施することになる。
【００５６】
すなわち、まず初期処理としては、図６に示すように、電源が投入されると（ＳＴ２０）、外部不揮発性メモリ１２ｅに格納された現在までのカウント値（ＯＮ／ＯＦＦ回数）を読み込む（ＳＴ２１）。そして、読み込んだカウント値を内部揮発性メモリ１２ｂ′に展開する（ＳＴ２２）。これにより、前回の電源ＯＦＦ時までに積算されたＯＮ／ＯＦＦ回数が内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納され、初期処理を終了する。
【００５７】
上記した初期処理を実行後は、定時タイマ割り込みに従い図７から図９に示すフローチャートを実行する。すなわち、まず、前提として、ＯＮ／ＯＦＦ回数をカウントするカウンタに加え、内部揮発性メモリ１２ｂ′内に、前回の端子のＯＮ／ＯＦＦ状態を記憶する記憶エリア（状態エリア）を設定している。
【００５８】
この状態において、第１のタイマ割り込みの場合、図７に示すように、状態エリアをアクセスし、前回の状態がＯＦＦであったか否かを判断する（ＳＴ２３）。本実施の形態では、ＯＦＦからＯＮへの立ち上がりを検出してカウントアップするようにしたため、前回の状態がＯＮの場合（ステップ２３でＮＯ）には、今回の状態に関係なくカウントアップすることはないのでステップ２４に飛び、今回の状態がＯＦＦか否かを判断する（ＳＴ２４）。そして、ＹＥＳの場合には、前回がＯＮで今回がＯＦＦとなり、状態が変化しているので、今回の状態を前回の状態エリアに転送（ＳＴ２７）し、今回の割り込み処理を終了する。また、今回の状態がＯＮの場合には、前回と今回が共にＯＮ状態で変化がないので、そのまま処理を終了する。
【００５９】
一方、前回の状態がＯＦＦの場合には、ステップ２３でＹｅｓとなるのでステップ２５に進み今回の状態がＯＮか否かを判断する。そして、今回ＯＮになると、立ち上がりとなるのでステップ２６に進みＯＮ／ＯＦＦカウンタをカウントアップする。その後、今回の状態を前回の状態エリアに転送（ＳＴ２７）し、今回の割り込み処理を終了する。また、今回の状態がＯＦＦの場合には、前回と今回が共にＯＦＦ状態で変化がないので、そのまま処理を終了する。
【００６０】
また、第２のタイマ割り込みの場合、図８に示すように、現在のＯＮ／ＯＦＦカウンタの値を読み出すとともに、外部不揮発性メモリ１２ｅに転送し（ＳＴ３１）、今回の割り込み処理を終了する。
【００６１】
さらに、第３のタイマ割り込み（判定処理）の場合、図９に示すように、設定値（異常か否かを判断するためのしきい値となる回数）を読み出し（ＳＴ３３）、現在値（積算通電時間）と設定値とを比較し、現在値が設定値を超えているか否かを判断する（ＳＴ３４，３５）。
【００６２】
そして、超えていない場合には、その制御機器についてのステータスに正常をセットし（ＳＴ３６）、設定値を超えている場合には、係るステータスに異常をセットする（ＳＴ３７）。なお、このステータスも、内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納され、適宜のタイミングで外部不揮発性メモリ１２ｅに転送され、記憶保持される。
【００６３】
さらに、本実施の形態では、制御機器の実際の動作時間（メカ動作時間）を計測し、それに基づいて判定処理を行う機能も持っている。すなわち、ＭＰＵ１２ｂは、自己が保有するＯＵＴ端子やＩＮ端子の状態を認識できるので、図１０に示すように、所定のＯＵＴ端子がＯＮになってからＩＮ端子がＯＮになるまでの時間Ｔをタイマ（内部時計）１２ｆを用いて計測し、その計測結果を内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納する。
【００６４】
さらに、スレーブ１２は、正常な動作時間に関する情報も保持しており、上記計測結果が、正常な動作時間内か否かを判断し、アクチュエータ１８の状態を判定する機能（判定結果はもちろん内部揮発性メモリ１２ｂ′に記憶保持する）を持たせている。そして、上記した正常動作時間は、例えば１０ｍｓ以内というように１つのしきい値で設定されるものでも良いし、９０ｍｓから１００ｍｓのように２つのしきい値を用いて設定されるものでも良い。この正常動作時間を特定する設定値は、外部不揮発性メモリ１２ｅに格納されており、電源投入の都度、内部揮発性メモリ１２ｂ′に展開される。
【００６５】
さらに、具体的な図示は省略するが、監視対象となるＯＵＴ端子とＩＮ端子の番号の組み合わせと、上記した設定値が関連付けられたテーブル構造として外部不揮発性メモリ１２ｅに格納されている。そして、係る情報が内部揮発性メモリ１２ｂ′に展開されるが、その内部揮発性メモリ１２ｂ′には、さらに、実際に計測結果や判定結果も関連付けて格納されるテーブル構造となっている。
【００６６】
そして、具体的には、ＭＰＵ１２ｂの処理部１２ｂ″が、図１１に示すフローチャートを実行するようになっている。すなわち、まず、該当するＯＵＴ端子（図２，図３の場合、アクチュエータ１８が接続されているＯＵＴ端子）の立ち上がり（ＯＮ信号になったとき）の有無を判断する（ＳＴ４１）。
【００６７】
そして、立ち上がりを検知したならば、タイマ１２ｆからそのときのスタート時間（カウント値）を取得する（ＳＴ４２）。なお、本実施の形態では、動作時間を計測するだけであるのでタイマ（カウンタ）を用いたが、動作時間を計測した日時データも関連付けて取得する場合には、内部時計を用いると良い。
【００６８】
次に、該当するＩＮ端子の立ち上がり（ＯＮ信号になったとき）の有無を判断する（ＳＴ４３）。そして、立ち上がりが検知される（ステップ４３の分岐判断でＹｅｓ）と、タイマ１２ｆの値（ストップ時間）を取得し（ＳＴ４４）、ステップ４２で取得したスタート時間との差分を求め、動作時間を算出し、その結果を結果バッファに格納する。
【００６９】
一方、正常なアクチュエータの動作時間を規定する設定値を予め保有しており、ステップ４５で算出した動作時間を設定値と比較し、範囲内（正常）か否かを判断し、その比較結果も合わせて結果バッファに格納する（ＳＴ４６）。
【００７０】
そして、設定された監視対象に対して順次上記処理を繰り返し実行し、全ての点に対して処理を実行したならば（ＳＴ４７でＹｅｓ）、求めた動作時間と比較結果を各監視対象（アクチュエータ１８等）のステータス情報として内部揮発性メモリ１２ｂ′に記憶保持する（ＳＴ４８）。係る処理は割り込み命令に従って実行されるため、ステップ４８までの処理が実行されたならば次の命令が来るのを待つ。
【００７１】
もちろん、計測・監視する制御条件としては、上記したものに限ることはなく、例えば、出力機器がモータ系の場合には、通電時間（ＯＵＴ端子がＯＮになっている時間）を積算するようにしても良いし、入力機器がスイッチ等の場合には、ＯＮ／ＯＦＦ回数でのモニタリングを行うようにすることもできる。
【００７２】
さらに、上記のようにして異常の有無のためのステータス情報が各制御情報毎に格納される。そして、各制御情報のステータスの異常の有無をそれぞれ独立して管理し、マスタユニット１０ｃや中継器１６等へ通知しても良いが、本実施の形態では、スレーブ１２として異常の有無を示すフラグらを１ビット用意し、上記３つの制御情報の何れか１つのステータスが異常になった場合には、係るフラグを立てるようにしている。
【００７３】
ところで、上記したようにして制御機器の制御情報がスレーブ１２に格納されているが、本実施の形態では、予め収集する制御情報に論理名（メカ論理名）を関連付け、この関連付けた情報もスレーブ１２に記憶させておく。これにより、取得した制御情報は通常の制御データの送受とは別にマスタユニット１０ｃや中継器１６に送るのは上記したとおりであるが、この送信の際に論理名も一緒に送ることにより、受信した制御情報をモニタ装置に表示するに際し、係る論理名も併せて出力表示することができる。これにより、ユーザは、容易のどの制御機器についての制御情報かが一目でわかる。
【００７４】
この論理名の紐付け処理について説明すると、以下の通りである。すなわち、上記したアクチュエータ１８（シリンダ）を例にすると、例えば、アクチュエータ１８，センサ１９が接続されたスレーブ１２のアドレスがＭＡＣ−ＩＤ２３で、アクチュエータ１８が接続された接点ＢＩＴが８で、センサ１９が接続された接点ＢＩＴが１とすると、各接点に対する動作タイミングチャートは図１２に示すようになる。なお、アクチュエータに対する接点に対してＯＮパルスが与えられると、バルブが開いて移動体１８ａが前進移動するようになる。もちろん、図１２に示すパルスはトリガ信号でありパルスのＯＮ／ＯＦＦと、バルブの開閉は一致しておらず、「ＭＡＣ−ＩＤ２３ ｂｉｔ８」のパルスがＯＦＦ後もアクチュエータ１８のバルブは開いており（閉じるのは別の制御）移動体１８ａは前進する。
【００７５】
上記の前提において各制御機器に対して論理名を付加するには、まず、管理コンピュータ１４或いはツール装置のモニタ画面に、図１２に示すようなタイミングチャートを表示させる。このタイミングチャートは、ラダー言語などを用いてユーザプログラムを生成する際に、その前処理として係るタイミングチャートを作っていることが多いので、そのデータを表示する。また、ユーザプログラムから生成するようにしても良い。
【００７６】
この状態で、ＭＡＣ−ＩＤ等のアドレスを特定している領域をクリックすると、図１３に示すように論理名の入力画面を表示する。図では既に論理名を入力した状態を記載しているが、まず、下線部分が空欄の状態で表示される。本形態では、スレーブ１２のアドレスと接点番号に対してそれぞれ別々に論理名を入力することができるようにしているが、一緒にしてももちろん良い。そして、キーボードなどのテキスト入力装置を操作して、ユーザがわかりやすい内容の論理名を入力し、「ＯＫ」をクリックすることによりアドレスと論理名とが関連付けられる。この関連付けられた情報は、別途記憶管理される。これにより、図１２に表示したタイミングチャートは、図１４に示すように論理名に置き換わった内容で表示されることになる。
【００７７】
なお、上記した説明では、アドレス部分をクリックすることにより図１３に示す論理名入力画面が表示されるようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、例えば、画面上に論理名を付加（紐付け処理）するためのメニューバーを用意しておき、それを選択することにより図１３に示す入力画面を表示するようにしても良い。
【００７８】
同様にして「ＭＡＣ−ＩＤ２３ ｂｉｔ１」についてもセンサ１９で有ることが分かるような論理名を登録する。これにより、図１５に示すように両方とも論理名で表記されたタイミングチャートが、表示される。なお、この例では、同一スレーブに対して「搬送Ａ１ライン」というように同一の論理名を付与したが、異ならせてももちろん良く、逆に異なるスレーブに対して同一の論理名を付与するようにしてももちろん良い。
【００７９】
次に、図１５に示すように各端子（制御機器）に対して論理名を付加したならば、監視・計測する動作時間を特定するとともに、論理名（メカ論理名）を付加する処理を行う。具体的には、図１５に示した画面に対して、関連付ける（紐付け処理をする）始点と終点を選択する。この選択は、例えば、タイミングチャート上の所定位置をクリックすることにより指定できる。そして、そのようにクリックすると、図に示すように指定された立ち上がり或いは立ち下がりに「○」を重ねて表示したり、色を変えたり、線種・線の太さなど表示態様を変えることにより、どの位置を指定したかが分かるようにする。
【００８０】
さらに、始点と終点を指定したならば、図示するように線で結び、より直感的に始点・終点の関係付けが分かるようにする。また、これにともない、図１６に示すようなメカ論理名称設定用画面を自動的にモニタ画面上に表示する。この例でも図１３と同様に全てのテキスト情報を入力した後の状態を示しているが、初期状態では下線の部分が空欄となっている。そして、この設定用画面においても、キーボードその他の入力装置を操作して、論理名はもちろんのこと、異常のフィルムを判定するための設定値などの必要な情報を入力する。そして、ＯＫアイコンを選択することにより、メカ論理名称の設定が終了する。
【００８１】
なお、この設定終了と同時にメカ論理名称に対するメカ・プロファイル（図１６で登録された情報に基づくファイル）も自動生成される。このメカ・プロファイルのフォーマットは統一されており、スレーブ単体上／中継器／モニタＰＣでも同じものを扱える。同一のメカプロファイルを管理することで、どの階層でもその操作性や結果通知が同じになるので、操作性が良好となる。
【００８２】
そして、このようにして設定した各情報は、本実施の形態では、スレーブ１２の外部不揮発性メモリ１２ｅに格納される。これにより、必要な制御情報を演算・実行して求めることができるとともに、メカ・プロファイルに従い正常範囲を特定する設定値に基づき、異常の有無もスレーブ１２側で行うことができる。しかも、制御情報を計測・演算して取得するスレーブ１２側で論理名も分かるので、フィールドネットワーク１１を介して制御情報を送信するに際し、論理名も関連付けて送ることができる。
【００８３】
また、論理名の紐付け処理の別の具体例を示すと、図１７から図１９のようになる。図１７に示すように、この例では、搬送ライン２０上を搬送されるワーク２１に対し、２つのロボット２２，２３が協調して動作するシステムを例として示している。なお、各ロボット２２，２３はそれぞれ別のスレーブに接続され管理されても良いし、同一のスレーブ１２に接続されていても良い。
【００８４】
このシステムでは、図１８に示すように、あるトリガを受けてバルブＡ１に対する制御信号がＯＮすると、バルブが開いてロボット（Ａ）２２が所定の動作（シリンダの動作に伴いアームが移動する等）を行い、目的の動作を完了した場合にセンサＡ１から検出信号（ＯＮパルス）が出力される。同様に、バルブＢ１に対する制御信号がＯＮすると、ロボット（Ｂ）２３が動作開始し、終了するとセンサＢ１から検出信号が出力されるものとする。
【００８５】
この場合に、ロボット（Ａ）２２の動作時間は、バルブＡ１がＯＮしてからセンサＡ１がＯＮするまでの期間であるので、時間Ｔ１を計測することにより求められる。同様にロボット（Ｂ）２３の動作時間は、バルブＢ１がＯＮしてからセンサＢ１がＯＮするまでの時間Ｔ３を計測することにより求めることができる。さらに、監視する動作時間は、実際にアクチュエータが動作している期間に限ることはなく、例えば、始点・終点の関連付けを適宜に行うことにより、ロボット（Ａ）２２の動作終了から次に稼働するまでの時間Ｔ２や、ロボット（Ａ）２２が動作開始してから、ロボット（Ｂ）２３が動作開始するまでの開始時間遅れＴ４のように、各種の制御情報を収集することができる。
【００８６】
また、図１８に示すように、仮に各ロボット２２，２３が異なるスレーブに接続されている場合でも、同一の搬送ライン２０を流れるワーク２１に対して処理をする物であるため、論理名は「搬送ラインＡ１」と同じにすることにより、どのラインで稼働しているロボットであるかが一目で分かるので好ましい。そして、論理名（メカ論理名）の設定並びに、各情報の登録を行った結果、図１９に示すような関連付け情報（メカプロファイル）が得られる。
【００８７】
次に、スレーブ１２で計測等して求めた制御情報の利用方法（ステータス異常の通知）について説明する。図２０に示すように、スレーブ側では、メカ論理名称設定を行う（ＳＴ５０）。この処理は、図１２から図１９を用いて説明した処理を行う。そして、通常の運転を行う（ＳＴ５１）。つまり、ＰＬＣによる制御機器の制御を行う。この通常運転の実行中に、タイマ割り込みにより、制御情報（メカ動作状態データ）の取得を行い、内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納するとともに、外部不揮発性メモリ１２ｅに転送する（ＳＴ５２）。係るステップ５２の処理は、具体的には、上記説明した図４から図９，図１１に示すフローチャートを実行することになる。そして、ステップ５２を実行することにより、現在の各制御機器の制御情報が蓄積される。
【００８８】
一方、マスタユニット１０ｃ，中継器１６やＰＴ１５などの上位側では、制御情報（メカ論理）の読み出し指示をスレーブに与える（ＳＴ５３）。この要求に対する応答としてスレーブ１２から制御情報が送られてくるので、それを受信する（ＳＴ５４）。そして、この受信した制御情報に基づき、現在値が設定値を超えているか否かを判断し、設定値を超えるものが１つもない場合には、そのまま処理を終了する。
【００８９】
また、設定値を超えるものが１つ以上存在した場合には、異常フラグ（１ＢＩＴ）を立てるとともに、管理コンピュータ１４に通知する（ＳＴ５６）。この異常フラグは、制御機器や論理名（メカ論理名）単位で発行される。従って、通知の際には、定義したメカ論理名称とともに異常フラグを通知する。なお、スレーブ側で異常フラグを立てる処理も行っている場合には、異常フラグを取得し、その値（１／０）を認識し、「１」の場合に通知をするようにしても良い。その後、発生論理の検索を行う（ＳＴ５７）。つまり、具体的にどの制御機器が何の種類の設定値を超えて異常となっているかを確認する。
【００９０】
そして、異常となって制御機器に関係するデータベースを出力表示する（ＳＴ５８）。すなわち、異常フラグの立った定義したメカ論理名称に基づきメカプロファイルを参照し、関係するメカ名のメーカ名称／形式や，メカ部品の発注先や、メカ部品のデータシートや、ユーザ独自のマニュアル等の制御機器の情報や、制御機器の動作（ＯＮ／ＯＦＦ）回数や積算通電時間等の実際の動作情報を抽出する。
【００９１】
上記した例では、上位側からの要求に基づきスレーブ１２が制御情報を応答するようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、スレーブ１２側から自発的に制御情報を通知するようにしても良い。すなわち、図２１に示すように、スレーブ１２は、まずメカ論理名称の設定を行い、通常運転を実行する（ＳＴ６０，ＳＴ６１）。これら各処理は、図２０におけるステップ５０，５１と同様である。次いで、設定周期を確認し、設定周期に至っていない場合にはステップ６１に戻る（ＳＴ６２）。ここで、設定周期の分岐条件としては、（１）毎回確認，（２）１時間に１回などの定時確認（３）装置（システム）の立上時のみ確認等予め設定した上記権に基づき行う。
【００９２】
なお、装置（制御機器）の深夜運転時には、騒音対策のためにモータ系の動作スピードを意図的に落とすなど、幾つかの運転モードがある。そこで、係る運転モードの変更に併せて設定値も変更する必要があり、それに伴い同じ現在値であっても判定結果が変わる場合がある。そこで、条件(１)のようにすることにより、毎回判断し、そのときの動作モードに応じた異常の有無を適切に判断することができる。
【００９３】
また、装置の運転状態をどのレベルでモニタリングしたいかは各装置（制御機器）によって異なる。そこで、条件（２），（３）のようにシステムとしての臨機応変に対応するようにした。なお、この分岐条件（設定周期）は、各制御機器や、論理名単位で個々に設定しても良いし、スレーブ単位で一括して設定しても良い。
【００９４】
そして、設定周期になった場合には、割り込み処理による制御情報の取得（判定処理を含む）を行い、設定値オーバーをしたものがあるか否かを判断する（ＳＴ６３）。そして、設定値オーバーになったものがない場合にはステップ６１に戻り、上記処理を行う。
【００９５】
また、設定値オーバーになった場合には、ステップ６４に進み、１ＢＩＴの異常フラグを立て、所定の上位の装置に向けて通知する。この通知先は、ＰＴ１５，中継器１６などがあり、さらに図示省略したが、コンフィグレータ等のモニタＰＣやパネルコンピュータなどの各種のものがある。なお、この１ＢＩＴの異常フラグは、図２０に示すフローチャートの際に説明した通り、論理名（制御機器）に割り当てられた監視対象の値が１つでも設定値を超えている場合には異常フラグを立てるようにしている。なお、通知は、Ｅｘｐｌｉｃｉｔメッセージを利用して行うことができる。その後、図２０のステップ５７，５８と同様に、発生論理の検索を行い（ＳＴ６５）、関係データベースを表示する（ＳＴ６６）。なお、スレーブ１２には表示機能がないため、ステップ６６の表示は、表示するための情報をＥｘｐｌｉｃｉｔメッセージ等を利用して、通常の制御のためのＩ／Ｏ情報の送信とは別の通信で上位の装置に送ることになる。
【００９６】
従って、通常の制御系データとは別の通信にて制御機器の異常を通知し、通知を受けた上位の装置等では制御機器の状態を管理することができる。しかも、係る通知・管理が、制御系に影響を与えることなくできる。
【００９７】
また、通知を受けたＰＴ１５，中継器１６は、さらに管理コンピュータ１４に係る制御情報を転送することができる。そして、管理コンピュータ１４等では、取得した制御情報に基づき、例えば以下に示す各種の処理を実行することができる。
【００９８】
（１）装置に使われている機械・電気部品・機構の動作管理
例えば、タクトタイムが落ちてきたような場合に、各論理名で規定された各制御情報を収集すると、それまでの積算通電時間やＯＮ／ＯＦＦ回数等から制御機器の劣化の度合いを数値で把握・管理することができる。また、システムを構成する各装置の個々の実際の動作時間を取得することにより、どこが実際に時間がかかっているかを数値で把握・管理することができる。よって、不具合原因特定が容易になる。
【００９９】
（２）過去の不具合も解析可能
データを蓄積することにより、その後にノウハウを獲得することができる。すると、不具合が発生したときには理由がわからなかった過去のデータを検証することができる。例えば、不具合発生時のデータのみ蓄積し、後日解析することができる。
【０１００】
（３）予防保全
蓄積されたデータを解析し、各制御機器の実際の寿命やメンテナンス時期のデータを設定，改善することにより、部品交換や注油などの対策時期を把握できるようになる。しかも、実際に稼働ししている現場の雰囲気・条件での制御情報に基づいて寿命・メンテナンス時期等が決定できるので、より現場に即した設定ができる。
【０１０１】
（４）機械動作のリアルタイム調整
機械の調整ネジ（ボリューム等）等でメカの動作速度をリアルタイムに数値データを確認しながら最適な状態に変更可能となる。つまり、シリンダなどの動作スピードを感ではなく、動作時間で数値を確認しながらリアルタイムに設定できるので、経験の浅い作業員であっても、簡単かつ正確に調整を行うことができる。
【０１０２】
（５）必要電子データＤＢとのリンク
異常フラグが立った制御機器は交換する必要がある。この場合に、対応する制御機器の発注先リストの検索・表示、さらには発注書の作成などを行うことができる。また、交換する制御機器が複数種存在するような場合には、発注する商品を選択するために対応可能な各制御機器カタログ等を抽出し、出力表示することにより、簡単に比較検討することができる。
【０１０３】
上記した実施の形態では、スレーブ１２は、入力機器と出力機器を接続したＭＩＸタイプを例にして説明したが、図２２に示すように入力機器のみが接続されるＩＮタイプのスレーブ１２や、出力機器のみが接続されるＯＵＴタイプのスレーブ１２の場合も適用できる。
【０１０４】
すなわち、入力機器と出力機器を接続したＭＩＸタイプであったため、そのスレーブ１２でＩＮデータとＯＵＴデータの両方のＯＮ／ＯＦＦ情報を取得できるため、動作時間も計測できる。一方、実際のスレーブは、上記したＭＩＸタイプのみではなく、入力機器鑿が接続されるＩＮスレーブや、出力機器のみが接続されるＯＵＴスレーブがある。
【０１０５】
そして、図１８のＴ４のように出力機器同士の時間間隔の場合には、ＯＵＴスレーブに２つの出力機器を接続すれば１つのＯＵＴスレーブにおいて動作時間つまり制御情報を取得できる。さらに、各制御機器のＯＮ／ＯＦＦ回数や通電時間なども１つのＩＮスレーブやＯＵＴスレーブで取得することができる。これらの制御情報を取得するには、ＭＰＵ１２ｂ（処理部１２ｂ″）にて図４から図１１に示すフローチャートを実施することにより実行できる。
【０１０６】
しかし、ＩＮスレーブやＯＵＴスレーブの場合、図１５に示すＴ１，図１８に示すＴ１，Ｔ２，Ｔ３で規定される動作時間は、入力機器と出力機器のデータが必要となるので、１つのスレーブのみでは、動作時間を計測できない。
【０１０７】
係る場合、図２３に示すように、ＩＮタイプのスレーブ１２とＯＵＴタイプのスレーブ１２が、共に所定の端子がＯＮになったことを中継器１６へ通知する。これにより、その中継器１６にて動作時間を求めることができる。動作時間の算出アルゴリズムは、図１１に示すフローチャートと同様の処理をすることにより実現できる。
【０１０８】
また、中継器１６ではなく、ＰＴ１５に情報を送り、そこにおいて動作時間を算出するようにしても良いし、さらには図示省略するモニタＰＣ（Ｃｏｎｆｉｇｒａｔｏｒ等）やパネルコンピュータ等にて求めるようにすることもできる。
【０１０９】
さらにまた、このように中継器１６やＰＴ１５等にて動作時間を求めるようにした場合、各スレーブ１２は所定のＩ／Ｏ端子のＯＮ／ＯＦＦ情報を中継器１６等へ渡すため、制御機器のＯＮ／ＯＦＦ回数や通電時間などのその他の制御情報も係る中継器１６などにて求めるようにしてももちろん良い。
【０１１０】
また、上記した実施の形態では、論理名の紐付け処理、つまり、論理名を付与したり、論理名が意味する収集する制御条件や、設定値などの各種の情報を設定するのは、管理コンピュータ１４やツール装置を用い、それをスレーブに登録すると説明したが、上記した中継器１６やＰＴ１５などで制御情報の算出等をする場合には、紐付けして得られた情報（図１６，図１９に示す情報）をＰＴ１５や中継器１６に記憶保持させることもできる。また、係る論理名の設定処理自体をＰＴ１５等で行うようにしても良い。
【０１１１】
さらには、図２にも示したように、ＰＬＣ１０は各機能を実現するための複数のユニットを連結して構成しているが、上記論理名の紐付け処理をするための専用ＣＰＵユニット１０ｄを生成するとともに、それを他のユニットと連結してＰＬＣ１０を構成することもできる。そして、生成した情報は、この専用ＣＰＵユニット１０ｄに記憶保持させても良いし、スレーブ１２等に格納するようにしても良い。また、この専用ＣＰＵユニット１０ｄを用いて、スレーブからＯＮ／ＯＦＦ情報を取得し、制御情報を求めるようにしても良い。
【０１１２】
図２４は、本発明の第２の実施の形態を示している。上記した第１の実施の形態では、制御機器はＯＮ／ＯＦＦ制御され入力機器からの入力情報もＯＮ／ＯＦＦであったが、本実施の形態ではアナログデータに適用するようにしている。
【０１１３】
すなわち、入力機器である温度センサの出力（アナログ）を受ると、スレーブ１２に内蔵するアナログデータのコンパレータ機能を用い、しきい値を超えたときにパルスが出力されるようにする。そして、複数のしきい値を設定し、各しきい値を超えたときに出力されるパルスの間隔を測定することにより、Ｘ℃からＹ℃に変化するまでの時間を求めることができる。
【０１１４】
つまり、温度変化が図２５に示すようになっているとし、２つのしきい値▲１▼，▲２▼を設定する。コンパレータフラグ▲１▼の出力は、温度がしきい値▲１▼以下の状態からしきい値を超える際にコンパレータフラグがＯＮになる。同様に、コンパレータフラグ▲２▼の出力は、温度がしきい値▲２▼以下の状態からしきい値を超える際にコンパレータフラグがＯＮになる。従って、コンパレータフラグ▲１▼がＯＮになってから、コンパレータフラグ▲２▼がＯＮになるまでの時間を求める。
【０１１５】
このように、このコンパレータフラグ間を紐つけすることで、メカに関わるアナログ情報も時間（数値）化して管理可能となる。そして、水の流量を制御する開閉バルブをon/offさせるだけではなく、水の流量が規定値に達するまでの時間を監視することにより、配管の交換時期なども把握可能となります。
【０１１６】
例えば、常温２５℃の炉を規定値の５５℃まで上昇させる場合、従来はヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御を行い５５℃まで温度を上昇させるようにしている。ここで本実施の形態では、２５℃から５５℃まで温度が上昇するまでの時間Ｔ１を管理することで、関係するメカ部品（制御機器）であるヒータと釜の状態を管理できる。そして、温度上昇までの時間が規定値外となった場合に、装置（制御機器）が不具合となる前にメンテナンス、つまり予防保全が可能となる。
【０１１７】
なお、アナログデータをコンパレータで２値化することにより、その後の処理は、係る２値化されたパルス信号に基づいて行うことができる。よって、スレーブ１２のＭＰＵ１２ｂの処理は、図１１に示すフローチャートを実施する機能を組み込む。また、他の制御条件を監視するようにしてももちろん良い。そして、本実施の形態でも、温度上昇時間を規定値と比較し、規定値よりも大きい場合には、ステータス異常と判断する。そして、ステータス異常が有る場合には、上記した第１の実施の携帯と同様に、制御系のデータの送受とは別に（影響を与えることなく）、ヒータ及び釜についての異常をマスタユニット１０ｃに通知することができる。なお、その他の構成並びに作用効果は、第１の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略する。また、本実施の形態でも論理名の設定を行い、その設定された結果の一例としては、図２６に示すようにすることができる。
【０１１８】
また、上記した実施の形態では、アナログデータとして温度センサの出力を用い、温度に基づいて各種の制御情報の取得を行うようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、例えば、規定のモーション動作までの時間を管理することで、関係メカ部品であるモータとその先に接続されるメカ部品の（磨耗状態など）管理が可能となる。これにより、時間が規定値外となった場合に、装置不具合となる前にメンテナンスが、つまり予防保全が可能となる。
【０１１９】
なお、上記した各実施の形態では、ステータス異常となった論理名（メカ論理名）に対応する制御機器を交換した場合には、それに関する制御情報（ＯＮ／ＯＦＦ回数や通電時間などの積算するもの）は、リセットさせる。このリセットは、スレーブに制御機器を装着したことを検知し、リセットするようにしても良いし、管理コンピュータ１４やツール装置等から直接或いはネットワーク等を経由してソフト的にリセットするようにしても良い。
【０１２０】
【発明の効果】
以上のように、この発明では、通常の制御系データの送受に影響を与えることなく制御機器の制御情報を収集することができる。さらに、メカ論理名を付加しているため、メカ論理名によりその収集した制御情報が、どの制御機器等についてのものかを容易に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例を示す図である。
【図２】本発明が適用されるネットワークシステムの一例の構成を示す図である。
【図３】本発明に係るスレーブの内部構造の一例を示す図である。
【図４】ＭＰＵの機能（通電時間用初期処理）を説明するフローチャートである。
【図５】ＭＰＵの機能（通電時間カウント）を説明するフローチャートである。
【図６】ＭＰＵの機能（ＯＮ／ＯＦＦ回数用初期処理）を説明するフローチャートである。
【図７】ＭＰＵの機能（ＯＮ／ＯＦＦ回数カウント）を説明するフローチャートである。
【図８】ＭＰＵの機能（ＯＮ／ＯＦＦ回数カウント）を説明するフローチャートである。
【図９】ＭＰＵの機能（ＯＮ／ＯＦＦ回数カウント）を説明するフローチャートである。
【図１０】動作時間の計測の原理・作用を説明する図である。
【図１１】ＭＰＵの機能（動作時間計測）を説明するフローチャートである。
【図１２】メカ論理名設定機能を説明する図（その１）である。
【図１３】メカ論理名設定機能を説明する図（その２）である。
【図１４】メカ論理名設定機能を説明する図（その３）である。
【図１５】メカ論理名設定機能を説明する図（その４）である。
【図１６】メカ論理名設定機能を説明する図（その５）である。
【図１７】メカ論理名設定機能を説明する図（その６）である。
【図１８】メカ論理名設定機能を説明する図（その７）である。
【図１９】メカ論理名設定機能を説明する図（その８）である。
【図２０】制御情報を利用するための機能を説明するフローチャートである。
【図２１】制御情報を利用するための機能を説明するフローチャートである。
【図２２】スレーブがＩＮタイプとＯＵＴタイプに適用した例を示す図である。
【図２３】スレーブがＩＮタイプとＯＵＴタイプに適用した例を示す図である。
【図２４】本発明の第２の実施の形態の要部を示す図である。
【図２５】第２の実施の形態の作用を説明する図である。
【図２６】第２の実施の形態において作成されるメカプロファイルの一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ ＰＬＣ
１０ａ ＣＰＵユニット
１０ｂ 通信ユニット
１０ｃ マスタユニット
１０ｄ 専用ＣＰＵユニット
１１ フィールドネットワーク
１２ スレーブ（ＭＩＸスレーブ）
１２ａ 送受信回路
１２ｂ ＭＰＵ
１２ｂ′ 内部揮発性メモリ
１２ｂ″ 処理部
１２ｃ 出力回路
１２ｄ 入力回路
１２ｅ 外部不揮発性メモリ
１２ｆ タイマ（内部時計）
１３ 情報系ネットワーク
１３′ ネットワーク網
１４ 管理コンピュータ
１５ ＰＴ
１６ 中継器
１８ アクチュエータ
１８ａ 移動体
１９ センサ
２０ 搬送ライン
２１ ワーク
２２ ロボット（Ａ）
２３ ロボット（Ｂ）
【発明の属する技術分野】
この発明は、制御システム及びスレーブ並びに制御情報収集装置及び制御情報収集方法に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
ＰＬＣを含むネットワークシステムの一例としては、図１のようなものがある。すなわち、ＰＬＣユニット１と通信機能を備えたマスタユニット２を一体化するとともに、そのマスタユニット２をフィールドネットワーク３に接続する。また、このフィールドネットワーク３には、ＯＵＴスレーブ４やＩＮスレーブ５が接続される。
【０００３】
なお、図１に示すＰＬＣユニット１は、実際にはＣＰＵユニット，電源ユニット，Ｉ／ＯユニットなどのＰＬＣを構成する各機能毎のユニットを一体にした全体を指し、フィールドネットワーク３に接続されることを説明するために、マスタユニット２のみを別構成として描画したが、マスタユニット２も他のユニットと一体になって構成される全体をＰＬＣと称することもある。
【０００４】
そして、この例では、ＯＵＴスレーブ４には、出力機器としてのアクチュエータ７が接続されている。このアクチュエータ７は、ＰＬＣユニット１からの制御命令（ＯＮ信号）を受けたＯＵＴスレーブ４が、アクチュエータ７が接続されているＩ／Ｏ端子（ＯＵＴ端子）をＯＮにすることにより、移動体７ａが前進移動する。
【０００５】
一方、ＩＮスレーブ５には、入力機器としてのセンサ８が接続されており、このセンサ８にてアクチュエータ７の動作を監視している。つまり、アクチュエータ７内の移動体７ａが所定位置（図中点線で示す位置）まで移動してくると、その移動体７ａをセンサ８が検出し、検出信号を出力するようになっている。
【０００６】
その検出信号がＩＮスレーブ５に与えられるので、ＩＮスレーブ５がＰＬＣユニット１に向けて検出信号を受信したこと（所定のＩ／Ｏ端子（ＩＮ端子）がＯＮになったこと：動作完了通知）を出力する。これにより、ＰＬＣユニット１は、アクチュエータ７が所定量移動したことが分かるので、ＯＵＴスレーブ４に対して停止命令（原点復帰命令）を送る。
【０００７】
そして、上記処理を実際に行うには、各スレーブ４，５は、マスタユニット２との間でマスタ−スレーブ間通信を行い、上記した各信号（データ）の送受を行う。従って、ＰＬＣユニット１は、係るマスタユニット２を経由して各スレーブ４，５と通信することになる。
【０００８】
さらに、ＰＬＣユニット１は、ユーザプログラムに従ってサイクリックに処理を実行し、１回のサイクル毎にＩＮ／ＯＵＴのリフレッシュ処理が行われ、そのときに、ＯＵＴスレーブ４に向けて信号をマスタユニット２へ出力したり、ＩＮスレーブ５からの信号をマスタユニット２から受信したりする。一方、マスタ−スレーブ間通信では、上記したＰＬＣユニット１側でのサイクリック処理とは非同期で、自己のタイミング（通信サイクル）で所定のスレーブとの間で通信を行うようにしている。
【０００９】
ところで、上記したシステム構成の場合、各スレーブ４，５に接続された入力・出力機器（制御機器）の制御情報を管理したいと言う要求がある。すなわち、入力機器（センサ）の通電時間の積算値や、出力機器（アクチュエータ）の動作回数（ＯＵＴ端子のＯＮ／ＯＦＦ回数）等の情報を収集し、一定の値以上になった場合には、制御機器の交換時期が近づいたと判断し、メンテナンスのスケジュールを立てることなどに利用できる。
【００１０】
係る情報は、例えば、対象となる一つの制御機器に対するＯＮ／ＯＦＦの切り替えを監視し、ＯＦＦからＯＮに立ち上がった回数をカウントすることによりＯＮ／ＯＦＦ回数を求めることができる。
【００１１】
そして、係る情報は、ＰＬＣに取り込まれ、所定の判断をすることになる。現状ではその判断をＰＬＣにて行っている。つまり、情報を収集する対象となる制御機器（Ｉ／Ｏ端子）をＭＡＣＩＤかＰＬＣ内のデータメモリのアドレスで特定しつつ、収集条件等をユーザプログラムを用いて使用者が作成記述し、通常のシーケンス制御のためのプログラムとともにサイクリックに実行することになる。
【００１２】
このように、管理したい制御機器が接続されている端子のデータメモリのアドレス等をプログラムに記述する必要があるので、ユーザは係るアドレスを認識しプログラムに反映しなければならず、煩雑である。更に、予め組み込まれたユーザプログラムによりサイクリックに処理されるため、その後に接続している端子を変更するなど制御機器を特定するための具体的なアドレスが変更されたり、収集条件を変更しようとした場合には、その都度、ユーザプログラムを変更し、コンパイルし、ＰＬＣユニットにダウンロードする必要があり、煩雑である。
【００１３】
また、ユーザプログラムにより実行するためにＰＬＣが処理をする全体サイクリック時間が延びてしまうことで、本来の機能であるシーケンス制御のサイクルタイムへ影響をきたすおそれがある。
【００１４】
本発明では、通常の制御系処理であるユーザプログラム実行に影響を与えることなく、制御機器の制御情報を収集することができ、しかも、その収集した制御情報が、どの制御機器等についてのものかを容易に理解することのできる制御システム及びスレーブを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明による制御システムでは、ＰＬＣと、そのＰＬＣに連携されるマスタと、制御機器または入力機器を接続し、そのマスタとの間で制御系ネットワークを介して制御系データを送受するスレーブとを備え、前記マスタが、ＰＬＣのユーザプログラムの実行に伴うＯＵＴデータの制御系データをスレーブへ送信することにより前記スレーブに接続された制御機器を駆動するとともに、入力機器を備えたスレーブからＩＮデータの制御系データを受信しＰＬＣへ渡す制御システムである。前記スレーブは、そのスレーブに接続された制御機器の動作をカウントし、そのカウント値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合はその旨のステータス情報を取得する取得手段と、そのスレーブに接続された制御機器から収集するステータス情報とそのステータス情報に対応する制御機器をユーザにて特定するための文字列からなるメカ論理名とを関連付けた関連付け情報を記憶する記憶手段と、前記取得手段にて取得したステータス情報について、前記記憶手段の関連付け情報に基づいて、そのステータス情報とそのステータス情報に対応する制御機器のメカ論理名と関連付けて、そのステータス情報とともにそれに対応するメカ論理名を送信する処理手段と、を備える。そして、前記マスタは、前記スレーブから送信されたデータを受信することにより、前記スレーブの取得手段にて取得されたステータス情報をそのステータス情報に対応する前記メカ論理名とともに取得するように構成した。
【００１６】
また、この発明によるスレーブは、ＰＬＣと、そのＰＬＣに連携されるマスタと、制御機器または入力機器を接続し、そのマスタとの間で制御系ネットワークを介して制御系データを送受するスレーブとを備え、前記マスタが、ＰＬＣのユーザプログラムの実行に伴うＯＵＴデータの制御系データをスレーブへ送信することにより前記スレーブに接続された制御機器を駆動するとともに、入力機器を備えたスレーブからＩＮデータの制御系データを受信しＰＬＣへ渡す制御システムに用いられるスレーブであって、そのスレーブに接続された制御機器の動作をカウントし、そのカウント値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合はその旨のステータス情報を取得する手段と、そのスレーブに接続された制御機器から収集したステータス情報と、そのステータス情報に対応する制御機器をユーザにて特定するための文字列からなるメカ論理名と、を関連付けるための関連付け情報を記憶する記憶手段と、前記取得手段にて取得したステータス情報について、前記記憶手段の関連付け情報に基づいて、そのステータス情報とそのステータス情報に対応する制御機器のメカ論理名とを関連付けて、そのステータス情報を対応するメカ論理名とともに、制御系ネットワークを介して前記マスタへ送信する手段と、を備えて構成される。
【００１７】
ここで、記憶手段は、実施の形態では、内部揮発性メモリ１２ｂ′であったり、外部不揮発性メモリ１２ｅに対応する。また、取得する手段は、実施の形態ではＭＰＵ１２ｂ（処理部１２ｂ″）に対応する。さらに、出力先の所定の装置は、例えばマスタ（マスタユニット）であったり、中継器，ＰＴ，パネルＰＣ等がある。そして、制御系ネットワーク（フィールドネットワーク）を介して直接当該装置に制御情報等を渡すのはもちろんのこと、その制御系ネットワークに接続されたノード等を介して間接的に装置に制御情報等を渡す場合も含む。
【００１８】
また、収集する制御情報の対象となる制御機器は、単数の場合も有れば複数の場合もある。つまり、単数の場合の制御情報としては、例えば１つの制御機器のＯＮ／ＯＦＦ回数や、通電時間や、アナログデータ等がある。また、複数の制御機器による制御情報としては、ある制御機器の動作時間や、その複数の制御機器の相互の動作開始タイミング等がある。
【００１９】
さらにまた、マスタとＰＬＣとの関係であるが、実施の形態のようにマスタユニットとして他のユニットと連結してＰＬＣを構成する場合と、ＰＬＣとは別の装置として構成されている場合のいずれでも良い。要はＰＬＣと通信ができ、ＰＬＣとスレーブとの間で制御系データの送受ができればよい。
【００２０】
本発明に係る制御システムは、上述した構成を前提のもので、前記スレーブの処理手段のステータス情報とともにメカ論理名を送信することには、前記カウント値が設定値を超えたか否かのフラグ情報でステータス情報を送信し、その後、メカ論理名を送信する処理を含むようにすることができる。
また、前記スレーブのステータス情報を取得する手段は、そのスレーブに接続された制御機器の動作に関わる通電時間をカウントし、カウントした通電積算時間の現在値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合は異常のステータス情報を取得するものとすることができる。
また、前記スレーブのステータス情報を取得する手段は、そのスレーブに接続された出力機器の動作に関わるＯＮ／ＯＦＦ回数をカウントし、カウントした現在値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合は異常のステータス情報を取得するものとすることができる。
前記スレーブのステータス情報を取得する手段は、そのスレーブに接続された制御機器における動作ＯＮからの動作時間をカウントし、カウントした動作時間の値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合は異常のステータス情報を取得するものとすることができる。
前記スレーブのステータス情報を取得する手段は、そのスレーブに接続された制御機器がアナログデータに適用するものであり、複数のしきい値を設定し、各しきい値を超えたときに出力されるパルス間隔の時間を測定し、その時間の値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合は異常のステータス情報を取得するものとすることができる。
【００２１】
また、制御システム内に、前記マスタが取得した前記ステータス情報を、そのステータス情報に対応するメカ論理名とともに表示するモニタ装置を備えるとよい。
【００２２】
さらに、前記スレーブの送信する手段における、ステータス情報を対応するメカ論理名とともに送信する処理は、ステータス情報を、前記カウント値が設定値を超えた旨のフラグ情報で送信し、その後、そのステータス情報に対応する制御機器のメカ論理名を送信する処理とするとよい。
【００２４】
上記した各発明によれば、ステータス情報を対応するメカ論理名とともに送信するに際し、ユーザプログラムを使用しないので、収集プログラムを作成する際に、制御機器が接続されているスレーブのＭＡＣ−ＩＤや、接続された端子を特定するＢＩＴ番号など使用せず、メカ論理名で記述することができる。よって、作成が容易なばかりでなく、作成後もその内容を理解しやすく、修正処理も簡単に行える。また、修正したとしてもユーザプログラムと別のプログラムとなるので、ユーザプログラムの再コンパイル等が不要となる。さらに、収集した制御情報を利用する場合にも、何についての制御情報かが直感的に理解できる。
【００２５】
もちろん、メカ論理名とそれが特定する制御機器等のアドレス等を関連付ける情報（テーブル等）は、作成し必要な装置に記憶させておき、収集プログラムの実行の際にメカ論理名が読み出された場合、係る情報に基づき、実際の制御機器が接続された端子等を特定し、必要な情報の収集を行うことになる。
【００３３】
この発明による制御システム及びスレーブを構成する各手段を専用のハードウエア回路によって実現することができるし、プログラムされたコンピュータによって実現することもできる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明が適用されるシステム構成の一例を示している。同図に示すように、本実施の形態では、ＰＬＣ１０が、フィールドネットワーク１１を介してスレーブ１２と接続されるとともに、イーサネット(登録商標)などの情報系ネットワーク１３さらにはインターネットその他のネットワーク網１３′を介して管理コンピュータ１４に接続されたネットワークシステムを構成している。
【００３５】
ＰＬＣ１０は、ユーザプログラムを演算実行するＣＰＵユニット１０ａ，情報系ネットワーク１３に接続されて通信を行う通信ユニット１０ｂ，フィールドネットワーク１１に接続されて通信を行うマスタユニット１０ｃ等の複数のユニットを連結して一体化した構成を採っている。
【００３６】
また、情報系ネットワーク１３には、ＰＴ（プログラマブルターミナル）１５並びに中継器１６が接続されている。なお、ＰＴ１５は、ＲＳ−２３２Ｃ等のシリアル通信を介してＰＬＣ１０等と接続することもできる。また、中継器１６は、情報系ネットワーク１３にも接続されており、フィールドネットワーク１１上を伝送されるフレーム（データ）を監視するとともに、取得することのできるモニタ・ロギング機能を備えたネットワークパッシブモニタである。そして、係る取得をする際に、ネットワーク上にコマンドを送信することなく受信することができるようになっている。なお、この中継器１６は、例えば特開２０００−２１６７９８号公報に開示されたモニタ・ロギング装置を適用することができる。そして、この中継器１６が取得したデータは、情報系ネットワーク１３を介して管理コンピュータ１４に送信可能となる。
【００３７】
良く知られているように、ＰＬＣ１０（ＣＰＵユニット１０ａ）は、Ｉ／Ｏリフレッシュ処理，実装されたユーザプログラムの演算処理，周辺処理をサイクリックに実行し、Ｉ／Ｏリフレッシュ処理の際に、Ｉ／Ｏユニットやマスタユニット１０ｃ等の間でＩ／Ｏデータの送受を行う。また、周辺処理では、例えば管理コンピュータ１４との間でデータの送受を行う。一方、マスタユニット１０ｃは、フィールドネットワーク１１に接続された各スレーブ１２との間でマスタ−スレーブ間通信を行い、Ｉ／Ｏデータの送受を行う。つまり、ＣＰＵユニット１０ａから受け取ったＯＵＴデータを、マスタユニット１０ｃが所定のタイミングで出力機器を備えたスレーブ１２に向けて送信する。また、マスタユニット１０ｃは、入力機器を備えたスレーブ１２からのＩＮデータを受信する。このＩＮデータは、ＣＰＵユニット１０ａに渡される。これにより、スレーブ１２に接続された各制御機器のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。なお、上記した処理を実施するための処理機能は、従来公知のものを用いることができるので、その詳細な説明を省略する。
【００３８】
ここで、本発明では、スレーブ１２に、制御機器(出力機器，入力機器)の制御情報を記憶させる。そして、その記憶させた制御情報（メカタグ情報）は、ＰＬＣ１０（ＣＰＵユニット１０ａ）のユーザプログラムの制御（実行処理）とは別の処理で、マスタユニット１０ｃや中継器１６が、フィールドネットワーク１１を介して収集するようにしている。なお、集めた制御情報は、例えばＰＴ１５のモニタ装置で表示することができるようになっている。
【００３９】
上記処理を実行するためのスレーブ１２の内部構造としては、例えば図３に示すようになっている。図３に示したスレーブ１２は、制御機器としての入力機器と出力機器が接続されるタイプのスレーブ(ＭＩＸスレーブ)１２である。つまり、図１に示したＯＵＴスレーブ４とＩＮスレーブ５の機能が組み込まれた混在タイプのもので、例えばＯＵＴ端子にアクチュエータ(シリンダ)１８が接続され、ＩＮ端子にはそのアクチュエータ１８の移動体１８ａの位置を監視するセンサ１９が接続されている。
【００４０】
係るスレーブ１２の内部構造の一例としては、フィールドネットワーク１１に接続され、データの送受をする送受信回路１２ａと、その送受信回路１２ａに接続されたＭＰＵ１２ｂと、出力機器に接続される出力回路１２ｃと、入力機器に接続される入力回路１２ｄを備えている。更に、ＭＰＵ１２ｂが読み書きする外部不揮発性メモリ１２ｅやタイマ（内部時計）１２ｆ等を備えている。
【００４１】
そして、送受信回路１２ａは、フィールドネットワーク１１上を流れるフレームを受信し、ヘッダ部を解析して自己宛のフレームか否かを判断し、自己宛のフレームのみを最終的に受信してＭＰＵ１２ｂに渡す機能と、ＭＰＵ１２ｂから与えられた送信フレーム（例えば、マスタユニット１０ｃに向けたＩＮデータを送信するためのフレームや、制御情報を送信するフレーム）を、フィールドネットワーク１１上に出力する機能を有している。
【００４２】
ＭＰＵ１２ｂは、送受信回路１２ａから与えられた受信したフレームのデータ部中に格納された情報に従って所定の処理を実行するもので、基本機能としては、データ部中のＯＵＴデータに従って、出力回路１２ｃに対し所定のＯＵＴ端子をＯＮ／ＯＦＦするための制御信号を発する。また、入力回路１２ｄを介して、入力端子のＯＮ／ＯＦＦ状態を取得し、その取得した情報をＩＮデータとしてマスタユニット１０ｃに対して送信するフレームを生成し、送受信回路１２ａに渡す機能を有する。
【００４３】
上記したシステムにおけるアクチュエータ１８の動作制御は、ＰＬＣ１０（ＣＰＵユニット１０ａ）に実装されたユーザプログラムをサイクリックに実行し、所定の条件に合致した場合に、ＭＩＸスレーブ１２のＯＵＴ端子をＯＮにすべくマスタユニット１０ｃに対して通知し、マスタユニット１０ｃは、通信サイクルに従って対応するＭＩＸスレーブ１２に向けて所定のフレーム（ＯＵＴデータ）を送信する。
【００４４】
ＭＩＸスレーブ１２は、受信したフレーム（ＯＵＴデータ）に従って、アクチュエータ１８に接続されるＯＵＴ端子をＯＮにする。これにより、図示省略するバルブがＯＮ（開く）となり、移動体１８ａが前進移動する。
【００４５】
一方、従来例でも説明したとおり、アクチュエータ１８に併設してセンサ１９が設置されているので、移動体１８ａが所定位置まで移動してくると、センサ１９がＯＮ、つまり、センサ１９が接続されたＩＮ端子がＯＮになる。そのようにＩＮ端子がＯＮになったことは、入力回路１２ｄを介してＭＰＵ１２ｂが取得できるので、自己のフレームの送信タイミングが来たときに、ＩＮデータとしてマスタユニット１０ｃに向けて送信する。すると、マスタユニット１０ｃは、取得したＩＮデータを、ＣＰＵユニット１０ａにおけるＩ／Ｏリフレッシュ処理の際に渡す。
【００４６】
上記した各処理並びに係る処理を実行するための各処理部の機能・構成は、従来のものと同様であるので、その詳細な説明を省略する。ここで、本発明では、上記したアクチュエータ１８の動作時間や、ＯＮ／ＯＦＦ回数並びにセンサ１９の通電時間等の制御機器（入力機器，出力機器）の制御情報を求め、記憶保持する機能を持たせている。さらに、制御情報に基づき、制御機器の状態を判定する機能も持たせている。
【００４７】
まず制御情報は、動作中は内部揮発性メモリ１２ｂ′に記憶させるとともに、逐次更新させる。そして、適当なタイミングで、内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納された情報を外部不揮発性メモリ１２ｅに転送する。これにより、スレーブ１２の電源が遮断された場合でも、その直前に転送した値でバックアップをとることができる。なお、バックアップ電源等を備え、スレーブ１２の電源が落ちる際に、内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納された制御情報を外部不揮発性メモリ１２ｅに転送し、バックアップを採るようにしてもよい。
【００４８】
そして、具体的な処理機能は、ＭＰＵ１２ｂ（処理部１２ｂ″）が、図４以降に示すフローチャートを実施するようになっている。まず、制御機器の通電時間（Ｉ／Ｏ電源がＯＮしている時間）は、図４，図５に示すフローチャートに示す通りである。すなわち、図４に示すように、まず初期処理としては、電源が投入されると（ＳＴ１）、外部不揮発性メモリ１２ｅに格納された現在までのカウント値(通電時間)を読み込む（ＳＴ２）。そして、読み込んだカウント値を内部揮発性メモリ１２ｂ′に展開する（ＳＴ３）。これにより、前回電源ＯＦＦ時までに積算された通電時間が内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納され、初期処理を終了する（ＳＴ４）。
【００４９】
上記した初期処理を実行後は、定時タイマ割り込みに従い図５に示すフローチャートを実行する。すなわち、まず、Ｉ／Ｏ電源が入っているか否かを判断する（ＳＴ１０）。
【００５０】
本実施の形態におけるスレーブ１２の電源は、ＭＰＵ１２ｂ，送受信回路１２ａ等の内部回路を駆動するための内部電源と、入力，出力回路１２ｃ，１２ｄを駆動し、接続された制御機器に通電するためのＩ／Ｏ電源の２系統に別れ、それぞれが独立してＯＮ／ＯＦＦできるようになっている。例えば、内部電源は、フィールドネットワーク１１を経由して供給を受けることができる。そして、制御機器のメンテナンスなどのために、内部電源をＯＮした状態（ＭＰＵ１２ｂが稼働中）でＩ／Ｏ電源をＯＦＦにすることがある。従って、ステップ１０に記載した分岐判断を設けている。
【００５１】
なお、スレーブ１２の電源が１系統の場合には、ＭＰＵ１２ｂの動作中は制御機器にも電源供給されるため、ステップ１０による分岐判断を設けることなく、常時通電時間カウンタをカウントアップすればよい。
【００５２】
Ｉ／Ｏ電源がＯＦＦの場合には、ステップ１０の分岐判断がＮｏとなり、今回の割り込み処理は終了する。一方、ステップ１０の分岐判断により、Ｉ／Ｏ電源が入っている場合には、通電時間カウンタをカウントアップする（ＳＴ１１）。そして、カウントアップされた現在のカウンタ値を外部不揮発性メモリ１２ｅに格納する（ＳＴ１２）。
【００５３】
ところで、制御機器にはそれぞれメーカが保証している通電積算時間が設定されているので、保証している通電積算時間に基づく設定値（通電積算時間に対応するカウンタ値或いはそれよりも短い時間に対応するカウンタ値など）を外部不揮発性メモリ１２ｅに記憶保持している。そこで、係る記憶した設定値を読み出し（ＳＴ１３）、現在値（積算通電時間）と設定値とを比較し、現在値が設定値を超えているか否かを判断する（ＳＴ１４）。
【００５４】
そして、超えていない場合には、その制御機器についてのステータスに正常をセットし（ＳＴ１５）、設定値を超えている場合には、係るステータスに異常をセットする（ＳＴ１６）。なお、このステータスも、内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納され、適宜のタイミングで外部不揮発性メモリ１２ｅに転送され、記憶保持される。
【００５５】
一方、例えば制御機器が出力機器の場合、メーカ保証の１つとしてＯＮ／ＯＦＦ回数が設定されていることがあり、係る場合、ＯＮ／ＯＦＦ回数をカウントし、制御機器の状態判定をすることができる。具体的には、図６から図９に示すフローチャートを実施することになる。
【００５６】
すなわち、まず初期処理としては、図６に示すように、電源が投入されると（ＳＴ２０）、外部不揮発性メモリ１２ｅに格納された現在までのカウント値（ＯＮ／ＯＦＦ回数）を読み込む（ＳＴ２１）。そして、読み込んだカウント値を内部揮発性メモリ１２ｂ′に展開する（ＳＴ２２）。これにより、前回の電源ＯＦＦ時までに積算されたＯＮ／ＯＦＦ回数が内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納され、初期処理を終了する。
【００５７】
上記した初期処理を実行後は、定時タイマ割り込みに従い図７から図９に示すフローチャートを実行する。すなわち、まず、前提として、ＯＮ／ＯＦＦ回数をカウントするカウンタに加え、内部揮発性メモリ１２ｂ′内に、前回の端子のＯＮ／ＯＦＦ状態を記憶する記憶エリア（状態エリア）を設定している。
【００５８】
この状態において、第１のタイマ割り込みの場合、図７に示すように、状態エリアをアクセスし、前回の状態がＯＦＦであったか否かを判断する（ＳＴ２３）。本実施の形態では、ＯＦＦからＯＮへの立ち上がりを検出してカウントアップするようにしたため、前回の状態がＯＮの場合（ステップ２３でＮＯ）には、今回の状態に関係なくカウントアップすることはないのでステップ２４に飛び、今回の状態がＯＦＦか否かを判断する（ＳＴ２４）。そして、ＹＥＳの場合には、前回がＯＮで今回がＯＦＦとなり、状態が変化しているので、今回の状態を前回の状態エリアに転送（ＳＴ２７）し、今回の割り込み処理を終了する。また、今回の状態がＯＮの場合には、前回と今回が共にＯＮ状態で変化がないので、そのまま処理を終了する。
【００５９】
一方、前回の状態がＯＦＦの場合には、ステップ２３でＹｅｓとなるのでステップ２５に進み今回の状態がＯＮか否かを判断する。そして、今回ＯＮになると、立ち上がりとなるのでステップ２６に進みＯＮ／ＯＦＦカウンタをカウントアップする。その後、今回の状態を前回の状態エリアに転送（ＳＴ２７）し、今回の割り込み処理を終了する。また、今回の状態がＯＦＦの場合には、前回と今回が共にＯＦＦ状態で変化がないので、そのまま処理を終了する。
【００６０】
また、第２のタイマ割り込みの場合、図８に示すように、現在のＯＮ／ＯＦＦカウンタの値を読み出すとともに、外部不揮発性メモリ１２ｅに転送し（ＳＴ３１）、今回の割り込み処理を終了する。
【００６１】
さらに、第３のタイマ割り込み（判定処理）の場合、図９に示すように、設定値（異常か否かを判断するためのしきい値となる回数）を読み出し（ＳＴ３３）、現在値（積算通電時間）と設定値とを比較し、現在値が設定値を超えているか否かを判断する（ＳＴ３４，３５）。
【００６２】
そして、超えていない場合には、その制御機器についてのステータスに正常をセットし（ＳＴ３６）、設定値を超えている場合には、係るステータスに異常をセットする（ＳＴ３７）。なお、このステータスも、内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納され、適宜のタイミングで外部不揮発性メモリ１２ｅに転送され、記憶保持される。
【００６３】
さらに、本実施の形態では、制御機器の実際の動作時間（メカ動作時間）を計測し、それに基づいて判定処理を行う機能も持っている。すなわち、ＭＰＵ１２ｂは、自己が保有するＯＵＴ端子やＩＮ端子の状態を認識できるので、図１０に示すように、所定のＯＵＴ端子がＯＮになってからＩＮ端子がＯＮになるまでの時間Ｔをタイマ（内部時計）１２ｆを用いて計測し、その計測結果を内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納する。
【００６４】
さらに、スレーブ１２は、正常な動作時間に関する情報も保持しており、上記計測結果が、正常な動作時間内か否かを判断し、アクチュエータ１８の状態を判定する機能（判定結果はもちろん内部揮発性メモリ１２ｂ′に記憶保持する）を持たせている。そして、上記した正常動作時間は、例えば１０ｍｓ以内というように１つのしきい値で設定されるものでも良いし、９０ｍｓから１００ｍｓのように２つのしきい値を用いて設定されるものでも良い。この正常動作時間を特定する設定値は、外部不揮発性メモリ１２ｅに格納されており、電源投入の都度、内部揮発性メモリ１２ｂ′に展開される。
【００６５】
さらに、具体的な図示は省略するが、監視対象となるＯＵＴ端子とＩＮ端子の番号の組み合わせと、上記した設定値が関連付けられたテーブル構造として外部不揮発性メモリ１２ｅに格納されている。そして、係る情報が内部揮発性メモリ１２ｂ′に展開されるが、その内部揮発性メモリ１２ｂ′には、さらに、実際に計測結果や判定結果も関連付けて格納されるテーブル構造となっている。
【００６６】
そして、具体的には、ＭＰＵ１２ｂの処理部１２ｂ″が、図１１に示すフローチャートを実行するようになっている。すなわち、まず、該当するＯＵＴ端子（図２，図３の場合、アクチュエータ１８が接続されているＯＵＴ端子）の立ち上がり（ＯＮ信号になったとき）の有無を判断する（ＳＴ４１）。
【００６７】
そして、立ち上がりを検知したならば、タイマ１２ｆからそのときのスタート時間（カウント値）を取得する（ＳＴ４２）。なお、本実施の形態では、動作時間を計測するだけであるのでタイマ（カウンタ）を用いたが、動作時間を計測した日時データも関連付けて取得する場合には、内部時計を用いると良い。
【００６８】
次に、該当するＩＮ端子の立ち上がり（ＯＮ信号になったとき）の有無を判断する（ＳＴ４３）。そして、立ち上がりが検知される（ステップ４３の分岐判断でＹｅｓ）と、タイマ１２ｆの値（ストップ時間）を取得し（ＳＴ４４）、ステップ４２で取得したスタート時間との差分を求め、動作時間を算出し、その結果を結果バッファに格納する。
【００６９】
一方、正常なアクチュエータの動作時間を規定する設定値を予め保有しており、ステップ４５で算出した動作時間を設定値と比較し、範囲内（正常）か否かを判断し、その比較結果も合わせて結果バッファに格納する（ＳＴ４６）。
【００７０】
そして、設定された監視対象に対して順次上記処理を繰り返し実行し、全ての点に対して処理を実行したならば（ＳＴ４７でＹｅｓ）、求めた動作時間と比較結果を各監視対象（アクチュエータ１８等）のステータス情報として内部揮発性メモリ１２ｂ′に記憶保持する（ＳＴ４８）。係る処理は割り込み命令に従って実行されるため、ステップ４８までの処理が実行されたならば次の命令が来るのを待つ。
【００７１】
もちろん、計測・監視する制御条件としては、上記したものに限ることはなく、例えば、出力機器がモータ系の場合には、通電時間（ＯＵＴ端子がＯＮになっている時間）を積算するようにしても良いし、入力機器がスイッチ等の場合には、ＯＮ／ＯＦＦ回数でのモニタリングを行うようにすることもできる。
【００７２】
さらに、上記のようにして異常の有無のためのステータス情報が各制御情報毎に格納される。そして、各制御情報のステータスの異常の有無をそれぞれ独立して管理し、マスタユニット１０ｃや中継器１６等へ通知しても良いが、本実施の形態では、スレーブ１２として異常の有無を示すフラグらを１ビット用意し、上記３つの制御情報の何れか１つのステータスが異常になった場合には、係るフラグを立てるようにしている。
【００７３】
ところで、上記したようにして制御機器の制御情報がスレーブ１２に格納されているが、本実施の形態では、予め収集する制御情報に論理名（メカ論理名）を関連付け、この関連付けた情報もスレーブ１２に記憶させておく。これにより、取得した制御情報は通常の制御データの送受とは別にマスタユニット１０ｃや中継器１６に送るのは上記したとおりであるが、この送信の際に論理名も一緒に送ることにより、受信した制御情報をモニタ装置に表示するに際し、係る論理名も併せて出力表示することができる。これにより、ユーザは、容易のどの制御機器についての制御情報かが一目でわかる。
【００７４】
この論理名の紐付け処理について説明すると、以下の通りである。すなわち、上記したアクチュエータ１８（シリンダ）を例にすると、例えば、アクチュエータ１８，センサ１９が接続されたスレーブ１２のアドレスがＭＡＣ−ＩＤ２３で、アクチュエータ１８が接続された接点ＢＩＴが８で、センサ１９が接続された接点ＢＩＴが１とすると、各接点に対する動作タイミングチャートは図１２に示すようになる。なお、アクチュエータに対する接点に対してＯＮパルスが与えられると、バルブが開いて移動体１８ａが前進移動するようになる。もちろん、図１２に示すパルスはトリガ信号でありパルスのＯＮ／ＯＦＦと、バルブの開閉は一致しておらず、「ＭＡＣ−ＩＤ２３ ｂｉｔ８」のパルスがＯＦＦ後もアクチュエータ１８のバルブは開いており（閉じるのは別の制御）移動体１８ａは前進する。
【００７５】
上記の前提において各制御機器に対して論理名を付加するには、まず、管理コンピュータ１４或いはツール装置のモニタ画面に、図１２に示すようなタイミングチャートを表示させる。このタイミングチャートは、ラダー言語などを用いてユーザプログラムを生成する際に、その前処理として係るタイミングチャートを作っていることが多いので、そのデータを表示する。また、ユーザプログラムから生成するようにしても良い。
【００７６】
この状態で、ＭＡＣ−ＩＤ等のアドレスを特定している領域をクリックすると、図１３に示すように論理名の入力画面を表示する。図では既に論理名を入力した状態を記載しているが、まず、下線部分が空欄の状態で表示される。本形態では、スレーブ１２のアドレスと接点番号に対してそれぞれ別々に論理名を入力することができるようにしているが、一緒にしてももちろん良い。そして、キーボードなどのテキスト入力装置を操作して、ユーザがわかりやすい内容の論理名を入力し、「ＯＫ」をクリックすることによりアドレスと論理名とが関連付けられる。この関連付けられた情報は、別途記憶管理される。これにより、図１２に表示したタイミングチャートは、図１４に示すように論理名に置き換わった内容で表示されることになる。
【００７７】
なお、上記した説明では、アドレス部分をクリックすることにより図１３に示す論理名入力画面が表示されるようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、例えば、画面上に論理名を付加（紐付け処理）するためのメニューバーを用意しておき、それを選択することにより図１３に示す入力画面を表示するようにしても良い。
【００７８】
同様にして「ＭＡＣ−ＩＤ２３ ｂｉｔ１」についてもセンサ１９で有ることが分かるような論理名を登録する。これにより、図１５に示すように両方とも論理名で表記されたタイミングチャートが、表示される。なお、この例では、同一スレーブに対して「搬送Ａ１ライン」というように同一の論理名を付与したが、異ならせてももちろん良く、逆に異なるスレーブに対して同一の論理名を付与するようにしてももちろん良い。
【００７９】
次に、図１５に示すように各端子（制御機器）に対して論理名を付加したならば、監視・計測する動作時間を特定するとともに、論理名（メカ論理名）を付加する処理を行う。具体的には、図１５に示した画面に対して、関連付ける（紐付け処理をする）始点と終点を選択する。この選択は、例えば、タイミングチャート上の所定位置をクリックすることにより指定できる。そして、そのようにクリックすると、図に示すように指定された立ち上がり或いは立ち下がりに「○」を重ねて表示したり、色を変えたり、線種・線の太さなど表示態様を変えることにより、どの位置を指定したかが分かるようにする。
【００８０】
さらに、始点と終点を指定したならば、図示するように線で結び、より直感的に始点・終点の関係付けが分かるようにする。また、これにともない、図１６に示すようなメカ論理名称設定用画面を自動的にモニタ画面上に表示する。この例でも図１３と同様に全てのテキスト情報を入力した後の状態を示しているが、初期状態では下線の部分が空欄となっている。そして、この設定用画面においても、キーボードその他の入力装置を操作して、論理名はもちろんのこと、異常のフィルムを判定するための設定値などの必要な情報を入力する。そして、ＯＫアイコンを選択することにより、メカ論理名称の設定が終了する。
【００８１】
なお、この設定終了と同時にメカ論理名称に対するメカ・プロファイル（図１６で登録された情報に基づくファイル）も自動生成される。このメカ・プロファイルのフォーマットは統一されており、スレーブ単体上／中継器／モニタＰＣでも同じものを扱える。同一のメカプロファイルを管理することで、どの階層でもその操作性や結果通知が同じになるので、操作性が良好となる。
【００８２】
そして、このようにして設定した各情報は、本実施の形態では、スレーブ１２の外部不揮発性メモリ１２ｅに格納される。これにより、必要な制御情報を演算・実行して求めることができるとともに、メカ・プロファイルに従い正常範囲を特定する設定値に基づき、異常の有無もスレーブ１２側で行うことができる。しかも、制御情報を計測・演算して取得するスレーブ１２側で論理名も分かるので、フィールドネットワーク１１を介して制御情報を送信するに際し、論理名も関連付けて送ることができる。
【００８３】
また、論理名の紐付け処理の別の具体例を示すと、図１７から図１９のようになる。図１７に示すように、この例では、搬送ライン２０上を搬送されるワーク２１に対し、２つのロボット２２，２３が協調して動作するシステムを例として示している。なお、各ロボット２２，２３はそれぞれ別のスレーブに接続され管理されても良いし、同一のスレーブ１２に接続されていても良い。
【００８４】
このシステムでは、図１８に示すように、あるトリガを受けてバルブＡ１に対する制御信号がＯＮすると、バルブが開いてロボット（Ａ）２２が所定の動作（シリンダの動作に伴いアームが移動する等）を行い、目的の動作を完了した場合にセンサＡ１から検出信号（ＯＮパルス）が出力される。同様に、バルブＢ１に対する制御信号がＯＮすると、ロボット（Ｂ）２３が動作開始し、終了するとセンサＢ１から検出信号が出力されるものとする。
【００８５】
この場合に、ロボット（Ａ）２２の動作時間は、バルブＡ１がＯＮしてからセンサＡ１がＯＮするまでの期間であるので、時間Ｔ１を計測することにより求められる。同様にロボット（Ｂ）２３の動作時間は、バルブＢ１がＯＮしてからセンサＢ１がＯＮするまでの時間Ｔ３を計測することにより求めることができる。さらに、監視する動作時間は、実際にアクチュエータが動作している期間に限ることはなく、例えば、始点・終点の関連付けを適宜に行うことにより、ロボット（Ａ）２２の動作終了から次に稼働するまでの時間Ｔ２や、ロボット（Ａ）２２が動作開始してから、ロボット（Ｂ）２３が動作開始するまでの開始時間遅れＴ４のように、各種の制御情報を収集することができる。
【００８６】
また、図１８に示すように、仮に各ロボット２２，２３が異なるスレーブに接続されている場合でも、同一の搬送ライン２０を流れるワーク２１に対して処理をする物であるため、論理名は「搬送ラインＡ１」と同じにすることにより、どのラインで稼働しているロボットであるかが一目で分かるので好ましい。そして、論理名（メカ論理名）の設定並びに、各情報の登録を行った結果、図１９に示すような関連付け情報（メカプロファイル）が得られる。
【００８７】
次に、スレーブ１２で計測等して求めた制御情報の利用方法（ステータス異常の通知）について説明する。図２０に示すように、スレーブ側では、メカ論理名称設定を行う（ＳＴ５０）。この処理は、図１２から図１９を用いて説明した処理を行う。そして、通常の運転を行う（ＳＴ５１）。つまり、ＰＬＣによる制御機器の制御を行う。この通常運転の実行中に、タイマ割り込みにより、制御情報（メカ動作状態データ）の取得を行い、内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納するとともに、外部不揮発性メモリ１２ｅに転送する（ＳＴ５２）。係るステップ５２の処理は、具体的には、上記説明した図４から図９，図１１に示すフローチャートを実行することになる。そして、ステップ５２を実行することにより、現在の各制御機器の制御情報が蓄積される。
【００８８】
一方、マスタユニット１０ｃ，中継器１６やＰＴ１５などの上位側では、制御情報（メカ論理）の読み出し指示をスレーブに与える（ＳＴ５３）。この要求に対する応答としてスレーブ１２から制御情報が送られてくるので、それを受信する（ＳＴ５４）。そして、この受信した制御情報に基づき、現在値が設定値を超えているか否かを判断し、設定値を超えるものが１つもない場合には、そのまま処理を終了する。
【００８９】
また、設定値を超えるものが１つ以上存在した場合には、異常フラグ（１ＢＩＴ）を立てるとともに、管理コンピュータ１４に通知する（ＳＴ５６）。この異常フラグは、制御機器や論理名（メカ論理名）単位で発行される。従って、通知の際には、定義したメカ論理名称とともに異常フラグを通知する。なお、スレーブ側で異常フラグを立てる処理も行っている場合には、異常フラグを取得し、その値（１／０）を認識し、「１」の場合に通知をするようにしても良い。その後、発生論理の検索を行う（ＳＴ５７）。つまり、具体的にどの制御機器が何の種類の設定値を超えて異常となっているかを確認する。
【００９０】
そして、異常となって制御機器に関係するデータベースを出力表示する（ＳＴ５８）。すなわち、異常フラグの立った定義したメカ論理名称に基づきメカプロファイルを参照し、関係するメカ名のメーカ名称／形式や，メカ部品の発注先や、メカ部品のデータシートや、ユーザ独自のマニュアル等の制御機器の情報や、制御機器の動作（ＯＮ／ＯＦＦ）回数や積算通電時間等の実際の動作情報を抽出する。
【００９１】
上記した例では、上位側からの要求に基づきスレーブ１２が制御情報を応答するようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、スレーブ１２側から自発的に制御情報を通知するようにしても良い。すなわち、図２１に示すように、スレーブ１２は、まずメカ論理名称の設定を行い、通常運転を実行する（ＳＴ６０，ＳＴ６１）。これら各処理は、図２０におけるステップ５０，５１と同様である。次いで、設定周期を確認し、設定周期に至っていない場合にはステップ６１に戻る（ＳＴ６２）。ここで、設定周期の分岐条件としては、（１）毎回確認，（２）１時間に１回などの定時確認（３）装置（システム）の立上時のみ確認等予め設定した上記権に基づき行う。
【００９２】
なお、装置（制御機器）の深夜運転時には、騒音対策のためにモータ系の動作スピードを意図的に落とすなど、幾つかの運転モードがある。そこで、係る運転モードの変更に併せて設定値も変更する必要があり、それに伴い同じ現在値であっても判定結果が変わる場合がある。そこで、条件(１)のようにすることにより、毎回判断し、そのときの動作モードに応じた異常の有無を適切に判断することができる。
【００９３】
また、装置の運転状態をどのレベルでモニタリングしたいかは各装置（制御機器）によって異なる。そこで、条件（２），（３）のようにシステムとしての臨機応変に対応するようにした。なお、この分岐条件（設定周期）は、各制御機器や、論理名単位で個々に設定しても良いし、スレーブ単位で一括して設定しても良い。
【００９４】
そして、設定周期になった場合には、割り込み処理による制御情報の取得（判定処理を含む）を行い、設定値オーバーをしたものがあるか否かを判断する（ＳＴ６３）。そして、設定値オーバーになったものがない場合にはステップ６１に戻り、上記処理を行う。
【００９５】
また、設定値オーバーになった場合には、ステップ６４に進み、１ＢＩＴの異常フラグを立て、所定の上位の装置に向けて通知する。この通知先は、ＰＴ１５，中継器１６などがあり、さらに図示省略したが、コンフィグレータ等のモニタＰＣやパネルコンピュータなどの各種のものがある。なお、この１ＢＩＴの異常フラグは、図２０に示すフローチャートの際に説明した通り、論理名（制御機器）に割り当てられた監視対象の値が１つでも設定値を超えている場合には異常フラグを立てるようにしている。なお、通知は、Ｅｘｐｌｉｃｉｔメッセージを利用して行うことができる。その後、図２０のステップ５７，５８と同様に、発生論理の検索を行い（ＳＴ６５）、関係データベースを表示する（ＳＴ６６）。なお、スレーブ１２には表示機能がないため、ステップ６６の表示は、表示するための情報をＥｘｐｌｉｃｉｔメッセージ等を利用して、通常の制御のためのＩ／Ｏ情報の送信とは別の通信で上位の装置に送ることになる。
【００９６】
従って、通常の制御系データとは別の通信にて制御機器の異常を通知し、通知を受けた上位の装置等では制御機器の状態を管理することができる。しかも、係る通知・管理が、制御系に影響を与えることなくできる。
【００９７】
また、通知を受けたＰＴ１５，中継器１６は、さらに管理コンピュータ１４に係る制御情報を転送することができる。そして、管理コンピュータ１４等では、取得した制御情報に基づき、例えば以下に示す各種の処理を実行することができる。
【００９８】
（１）装置に使われている機械・電気部品・機構の動作管理
例えば、タクトタイムが落ちてきたような場合に、各論理名で規定された各制御情報を収集すると、それまでの積算通電時間やＯＮ／ＯＦＦ回数等から制御機器の劣化の度合いを数値で把握・管理することができる。また、システムを構成する各装置の個々の実際の動作時間を取得することにより、どこが実際に時間がかかっているかを数値で把握・管理することができる。よって、不具合原因特定が容易になる。
【００９９】
（２）過去の不具合も解析可能
データを蓄積することにより、その後にノウハウを獲得することができる。すると、不具合が発生したときには理由がわからなかった過去のデータを検証することができる。例えば、不具合発生時のデータのみ蓄積し、後日解析することができる。
【０１００】
（３）予防保全
蓄積されたデータを解析し、各制御機器の実際の寿命やメンテナンス時期のデータを設定，改善することにより、部品交換や注油などの対策時期を把握できるようになる。しかも、実際に稼働ししている現場の雰囲気・条件での制御情報に基づいて寿命・メンテナンス時期等が決定できるので、より現場に即した設定ができる。
【０１０１】
（４）機械動作のリアルタイム調整
機械の調整ネジ（ボリューム等）等でメカの動作速度をリアルタイムに数値データを確認しながら最適な状態に変更可能となる。つまり、シリンダなどの動作スピードを感ではなく、動作時間で数値を確認しながらリアルタイムに設定できるので、経験の浅い作業員であっても、簡単かつ正確に調整を行うことができる。
【０１０２】
（５）必要電子データＤＢとのリンク
異常フラグが立った制御機器は交換する必要がある。この場合に、対応する制御機器の発注先リストの検索・表示、さらには発注書の作成などを行うことができる。また、交換する制御機器が複数種存在するような場合には、発注する商品を選択するために対応可能な各制御機器カタログ等を抽出し、出力表示することにより、簡単に比較検討することができる。
【０１０３】
上記した実施の形態では、スレーブ１２は、入力機器と出力機器を接続したＭＩＸタイプを例にして説明したが、図２２に示すように入力機器のみが接続されるＩＮタイプのスレーブ１２や、出力機器のみが接続されるＯＵＴタイプのスレーブ１２の場合も適用できる。
【０１０４】
すなわち、入力機器と出力機器を接続したＭＩＸタイプであったため、そのスレーブ１２でＩＮデータとＯＵＴデータの両方のＯＮ／ＯＦＦ情報を取得できるため、動作時間も計測できる。一方、実際のスレーブは、上記したＭＩＸタイプのみではなく、入力機器鑿が接続されるＩＮスレーブや、出力機器のみが接続されるＯＵＴスレーブがある。
【０１０５】
そして、図１８のＴ４のように出力機器同士の時間間隔の場合には、ＯＵＴスレーブに２つの出力機器を接続すれば１つのＯＵＴスレーブにおいて動作時間つまり制御情報を取得できる。さらに、各制御機器のＯＮ／ＯＦＦ回数や通電時間なども１つのＩＮスレーブやＯＵＴスレーブで取得することができる。これらの制御情報を取得するには、ＭＰＵ１２ｂ（処理部１２ｂ″）にて図４から図１１に示すフローチャートを実施することにより実行できる。
【０１０６】
しかし、ＩＮスレーブやＯＵＴスレーブの場合、図１５に示すＴ１，図１８に示すＴ１，Ｔ２，Ｔ３で規定される動作時間は、入力機器と出力機器のデータが必要となるので、１つのスレーブのみでは、動作時間を計測できない。
【０１０７】
係る場合、図２３に示すように、ＩＮタイプのスレーブ１２とＯＵＴタイプのスレーブ１２が、共に所定の端子がＯＮになったことを中継器１６へ通知する。これにより、その中継器１６にて動作時間を求めることができる。動作時間の算出アルゴリズムは、図１１に示すフローチャートと同様の処理をすることにより実現できる。
【０１０８】
また、中継器１６ではなく、ＰＴ１５に情報を送り、そこにおいて動作時間を算出するようにしても良いし、さらには図示省略するモニタＰＣ（Ｃｏｎｆｉｇｒａｔｏｒ等）やパネルコンピュータ等にて求めるようにすることもできる。
【０１０９】
さらにまた、このように中継器１６やＰＴ１５等にて動作時間を求めるようにした場合、各スレーブ１２は所定のＩ／Ｏ端子のＯＮ／ＯＦＦ情報を中継器１６等へ渡すため、制御機器のＯＮ／ＯＦＦ回数や通電時間などのその他の制御情報も係る中継器１６などにて求めるようにしてももちろん良い。
【０１１０】
また、上記した実施の形態では、論理名の紐付け処理、つまり、論理名を付与したり、論理名が意味する収集する制御条件や、設定値などの各種の情報を設定するのは、管理コンピュータ１４やツール装置を用い、それをスレーブに登録すると説明したが、上記した中継器１６やＰＴ１５などで制御情報の算出等をする場合には、紐付けして得られた情報（図１６，図１９に示す情報）をＰＴ１５や中継器１６に記憶保持させることもできる。また、係る論理名の設定処理自体をＰＴ１５等で行うようにしても良い。
【０１１１】
さらには、図２にも示したように、ＰＬＣ１０は各機能を実現するための複数のユニットを連結して構成しているが、上記論理名の紐付け処理をするための専用ＣＰＵユニット１０ｄを生成するとともに、それを他のユニットと連結してＰＬＣ１０を構成することもできる。そして、生成した情報は、この専用ＣＰＵユニット１０ｄに記憶保持させても良いし、スレーブ１２等に格納するようにしても良い。また、この専用ＣＰＵユニット１０ｄを用いて、スレーブからＯＮ／ＯＦＦ情報を取得し、制御情報を求めるようにしても良い。
【０１１２】
図２４は、本発明の第２の実施の形態を示している。上記した第１の実施の形態では、制御機器はＯＮ／ＯＦＦ制御され入力機器からの入力情報もＯＮ／ＯＦＦであったが、本実施の形態ではアナログデータに適用するようにしている。
【０１１３】
すなわち、入力機器である温度センサの出力（アナログ）を受ると、スレーブ１２に内蔵するアナログデータのコンパレータ機能を用い、しきい値を超えたときにパルスが出力されるようにする。そして、複数のしきい値を設定し、各しきい値を超えたときに出力されるパルスの間隔を測定することにより、Ｘ℃からＹ℃に変化するまでの時間を求めることができる。
【０１１４】
つまり、温度変化が図２５に示すようになっているとし、２つのしきい値▲１▼，▲２▼を設定する。コンパレータフラグ▲１▼の出力は、温度がしきい値▲１▼以下の状態からしきい値を超える際にコンパレータフラグがＯＮになる。同様に、コンパレータフラグ▲２▼の出力は、温度がしきい値▲２▼以下の状態からしきい値を超える際にコンパレータフラグがＯＮになる。従って、コンパレータフラグ▲１▼がＯＮになってから、コンパレータフラグ▲２▼がＯＮになるまでの時間を求める。
【０１１５】
このように、このコンパレータフラグ間を紐つけすることで、メカに関わるアナログ情報も時間（数値）化して管理可能となる。そして、水の流量を制御する開閉バルブをon/offさせるだけではなく、水の流量が規定値に達するまでの時間を監視することにより、配管の交換時期なども把握可能となります。
【０１１６】
例えば、常温２５℃の炉を規定値の５５℃まで上昇させる場合、従来はヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御を行い５５℃まで温度を上昇させるようにしている。ここで本実施の形態では、２５℃から５５℃まで温度が上昇するまでの時間Ｔ１を管理することで、関係するメカ部品（制御機器）であるヒータと釜の状態を管理できる。そして、温度上昇までの時間が規定値外となった場合に、装置（制御機器）が不具合となる前にメンテナンス、つまり予防保全が可能となる。
【０１１７】
なお、アナログデータをコンパレータで２値化することにより、その後の処理は、係る２値化されたパルス信号に基づいて行うことができる。よって、スレーブ１２のＭＰＵ１２ｂの処理は、図１１に示すフローチャートを実施する機能を組み込む。また、他の制御条件を監視するようにしてももちろん良い。そして、本実施の形態でも、温度上昇時間を規定値と比較し、規定値よりも大きい場合には、ステータス異常と判断する。そして、ステータス異常が有る場合には、上記した第１の実施の携帯と同様に、制御系のデータの送受とは別に（影響を与えることなく）、ヒータ及び釜についての異常をマスタユニット１０ｃに通知することができる。なお、その他の構成並びに作用効果は、第１の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略する。また、本実施の形態でも論理名の設定を行い、その設定された結果の一例としては、図２６に示すようにすることができる。
【０１１８】
また、上記した実施の形態では、アナログデータとして温度センサの出力を用い、温度に基づいて各種の制御情報の取得を行うようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、例えば、規定のモーション動作までの時間を管理することで、関係メカ部品であるモータとその先に接続されるメカ部品の（磨耗状態など）管理が可能となる。これにより、時間が規定値外となった場合に、装置不具合となる前にメンテナンスが、つまり予防保全が可能となる。
【０１１９】
なお、上記した各実施の形態では、ステータス異常となった論理名（メカ論理名）に対応する制御機器を交換した場合には、それに関する制御情報（ＯＮ／ＯＦＦ回数や通電時間などの積算するもの）は、リセットさせる。このリセットは、スレーブに制御機器を装着したことを検知し、リセットするようにしても良いし、管理コンピュータ１４やツール装置等から直接或いはネットワーク等を経由してソフト的にリセットするようにしても良い。
【０１２０】
【発明の効果】
以上のように、この発明では、通常の制御系データの送受に影響を与えることなく制御機器の制御情報を収集することができる。さらに、メカ論理名を付加しているため、メカ論理名によりその収集した制御情報が、どの制御機器等についてのものかを容易に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例を示す図である。
【図２】本発明が適用されるネットワークシステムの一例の構成を示す図である。
【図３】本発明に係るスレーブの内部構造の一例を示す図である。
【図４】ＭＰＵの機能（通電時間用初期処理）を説明するフローチャートである。
【図５】ＭＰＵの機能（通電時間カウント）を説明するフローチャートである。
【図６】ＭＰＵの機能（ＯＮ／ＯＦＦ回数用初期処理）を説明するフローチャートである。
【図７】ＭＰＵの機能（ＯＮ／ＯＦＦ回数カウント）を説明するフローチャートである。
【図８】ＭＰＵの機能（ＯＮ／ＯＦＦ回数カウント）を説明するフローチャートである。
【図９】ＭＰＵの機能（ＯＮ／ＯＦＦ回数カウント）を説明するフローチャートである。
【図１０】動作時間の計測の原理・作用を説明する図である。
【図１１】ＭＰＵの機能（動作時間計測）を説明するフローチャートである。
【図１２】メカ論理名設定機能を説明する図（その１）である。
【図１３】メカ論理名設定機能を説明する図（その２）である。
【図１４】メカ論理名設定機能を説明する図（その３）である。
【図１５】メカ論理名設定機能を説明する図（その４）である。
【図１６】メカ論理名設定機能を説明する図（その５）である。
【図１７】メカ論理名設定機能を説明する図（その６）である。
【図１８】メカ論理名設定機能を説明する図（その７）である。
【図１９】メカ論理名設定機能を説明する図（その８）である。
【図２０】制御情報を利用するための機能を説明するフローチャートである。
【図２１】制御情報を利用するための機能を説明するフローチャートである。
【図２２】スレーブがＩＮタイプとＯＵＴタイプに適用した例を示す図である。
【図２３】スレーブがＩＮタイプとＯＵＴタイプに適用した例を示す図である。
【図２４】本発明の第２の実施の形態の要部を示す図である。
【図２５】第２の実施の形態の作用を説明する図である。
【図２６】第２の実施の形態において作成されるメカプロファイルの一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ ＰＬＣ
１０ａ ＣＰＵユニット
１０ｂ 通信ユニット
１０ｃ マスタユニット
１０ｄ 専用ＣＰＵユニット
１１ フィールドネットワーク
１２ スレーブ（ＭＩＸスレーブ）
１２ａ 送受信回路
１２ｂ ＭＰＵ
１２ｂ′ 内部揮発性メモリ
１２ｂ″ 処理部
１２ｃ 出力回路
１２ｄ 入力回路
１２ｅ 外部不揮発性メモリ
１２ｆ タイマ（内部時計）
１３ 情報系ネットワーク
１３′ ネットワーク網
１４ 管理コンピュータ
１５ ＰＴ
１６ 中継器
１８ アクチュエータ
１８ａ 移動体
１９ センサ
２０ 搬送ライン
２１ ワーク
２２ ロボット（Ａ）
２３ ロボット（Ｂ）
Claims (9)
- ＰＬＣと、そのＰＬＣに連携されるマスタと、制御機器または入力機器を接続し、そのマスタとの間で制御系ネットワークを介して制御系データを送受するスレーブとを備え、
前記マスタが、ＰＬＣのユーザプログラムの実行に伴うＯＵＴデータの制御系データをスレーブへ送信することにより前記スレーブに接続された制御機器を駆動するとともに、入力機器を備えたスレーブからＩＮデータの制御系データを受信しＰＬＣへ渡す制御システムにおいて、
前記スレーブは、
そのスレーブに接続された制御機器の動作をカウントし、そのカウント値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合はその旨のステータス情報を取得する取得手段と、
そのスレーブに接続された制御機器から収集するステータス情報とそのステータス情報に対応する制御機器をユーザにて特定するための文字列からなるメカ論理名とを関連付けた関連付け情報を記憶する記憶手段と、
前記取得手段にて取得したステータス情報について、前記記憶手段の関連付け情報に基づいて、そのステータス情報とそのステータス情報に対応する制御機器のメカ論理名と関連付けて、そのステータス情報とともにそれに対応するメカ論理名を送信する処理手段と、を備え、
前記マスタは、
前記スレーブから送信されたデータを受信することにより、前記スレーブの取得手段にて取得されたステータス情報をそのステータス情報に対応する前記メカ論理名とともに取得する
ことを特徴とする制御システム。 - 前記スレーブの処理手段のステータス情報とともにメカ論理名を送信することには、
前記カウント値が設定値を超えたか否かのフラグ情報でステータス情報を送信し、その後、メカ論理名を送信する処理を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。 - 前記スレーブのステータス情報を取得する手段は、
そのスレーブに接続された制御機器の動作に関わる通電時間をカウントし、カウントした通電積算時間の現在値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合は異常のステータス情報を取得するものである、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の制御システム。 - 前記スレーブのステータス情報を取得する手段は、
そのスレーブに接続された出力機器の動作に関わるＯＮ／ＯＦＦ回数をカウントし、カウントした現在値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合は異常のステータス情報を取得するものである、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の制御システム。 - 前記スレーブのステータス情報を取得する手段は、
そのスレーブに接続された制御機器における動作ＯＮからの動作時間をカウントし、カウントした動作時間の値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合は異常のステータス情報を取得するものである、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の制御システム。 - 前記スレーブのステータス情報を取得する手段は、
そのスレーブに接続された制御機器がアナログデータに適用するものであり、複数のしきい値を設定し、各しきい値を超えたときに出力されるパルス間隔の時間を測定し、その時間の値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合は異常のステータス情報を取得するものである、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の制御システム。 - 制御システム内に、前記マスタが取得した前記ステータス情報を、そのステータス情報に対応するメカ論理名とともに表示するモニタ装置を備えた、ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
- ＰＬＣと、そのＰＬＣに連携されるマスタと、制御機器または入力機器を接続し、そのマスタとの間で制御系ネットワークを介して制御系データを送受するスレーブとを備え、前記マスタが、ＰＬＣのユーザプログラムの実行に伴うＯＵＴデータの制御系データをスレーブへ送信することにより前記スレーブに接続された制御機器を駆動するとともに、入力機器を備えたスレーブからＩＮデータの制御系データを受信しＰＬＣへ渡す制御システムに用いられるスレーブであって、
そのスレーブに接続された制御機器の動作をカウントし、そのカウント値が設定値を超えているか否かを判断し、超えている場合はその旨のステータス情報を取得する手段と、
そのスレーブに接続された制御機器から収集したステータス情報と、そのステータス情報に対応する制御機器をユーザにて特定するための文字列からなるメカ論理名と、を関連付けるための関連付け情報を記憶する記憶手段と、
前記取得手段にて取得したステータス情報について、前記記憶手段の関連付け情報に基づいて、そのステータス情報とそのステータス情報に対応する制御機器のメカ論理名とを関連付けて、そのステータス情報を対応するメカ論理名とともに、制御系ネットワークを介して前記マスタへ送信する手段と、
を備えたことを特徴とするスレーブ。 - 前記スレーブの送信する手段における、ステータス情報を対応するメカ論理名とともに送信する処理は、
ステータス情報を、前記カウント値が設定値を超えた旨のフラグ情報で送信し、その後、そのステータス情報に対応する制御機器のメカ論理名を送信する処理である、
ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
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