JP5239579B2

JP5239579B2 - プログラマブル・ロジック・コントローラ・システム

Info

Publication number: JP5239579B2
Application number: JP2008190389A
Authority: JP
Inventors: 博文山田
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2008-07-24
Filing date: 2008-07-24
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2028-07-24
Also published as: JP2010026953A

Description

本発明は、主として各種製造装置で用いられる組み込み用プログラマブル・ロジック・コントローラ・システムに関し、特にパーソナル・コンピュータと表示器を直接接続するＲＳ−２３２Ｃケーブルの敷設が不要なプログラマブル・ロジック・コントローラ・システムに関する。

一般に、各種製造装置で使用される組み込み用コントローラとして，アプリケーションプログラムをラダー言語で開発するプログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）が採用されている。

また、イーサネット（登録商標）（登録商標）通信や多チャンネルのシリアル通信に対応できるプログラマブル・ロジック・コントローラ・システムの先行技術文献としては例えば特許文献１、非特許文献１が知られている。

特開平０９―３１９７０２号公報

佐藤智義也、他２名、「リアルタイムＯＳ搭載コントローラe-RT3」、横河技報、横河電機株式会社、２００７年、Vol.５１号、ｐ．２３−２６

以下、図４を参照して従来のプログラマブル・ロジック・コントローラ・システムを説明する。パーソナル・コンピュータ（以下、「ＰＣ」ともいう）１０は、ＣＰＵ１１、記憶部１２、通信部１３を備える。ＣＰＵ１１は、記憶部１２に記憶された後述するアプリケーション又はツールを読み出して、これらの機能を実行する。

記憶部１２には、表示器用ツール２０、ＰＬＣ用ツール３０、業務用アプリケーション４０（以下、「業務用アプリ」という）がインストールされている。表示器用ツール２０は、表示器３００、４００を制御する信号を生成する表示処理プログラムである。

ＰＬＣ用ツール３０は、ＰＬＣ１００、２００を制御する信号を生成するＰＬＣ制御プログラムである。なお、業務用アプリ４０はＰＬＣ１００、２００の制御とは直接関係がないが、ＰＬＣ用ツール３０を動作させることによりＰＬＣ１００、２００から取得したデータの計算、モニタリング等に使用される。

通信部１３は、表示器用ツール２０で生成された表示器３００、４００の制御に関する命令（例えば、表示器３００に表示するべきパラメータに関する情報、画面の配置に関する情報等）を、ラインＬ４（ＲＳ−２３２Ｃ）と分岐デバイスを介して出力する。

さらに、通信部１３は、ＰＬＣ用ツール３０で生成されたＰＬＣ１００、２００の制御に関する命令を、ラインＬ１（イーサネット（登録商標））を介して出力し、ＰＬＣ１００、２００との間でデータのやり取りを行う。

ＰＬＣ１００には、ＣＰＵモジュール１１０、ＲＳ−２３２Ｃモジュール１２０、イーサネット（登録商標）・モジュール１３０を含む各種モジュールがセットされている。ＣＰＵモジュール１１０はＰＬＣ１００の動作を制御する。

ＲＳ−２３２Ｃモジュール１２０は表示器３００とラインＬ２（ＲＳ−２３２Ｃ）を介して接続され、この表示器３００に対して表示すべきデータを出力する。そして、表示器３００はＰＬＣ１００の制御動作に関連する表示動作を行う。

イーサネット（登録商標）・モジュール１３０は、ラインＬ１を介して通信部１３と接続され、ＰＬＣ用ツール３０で生成された制御用の信号が入力されるとともに、通信部１３とデータのやり取りを行う。

ＰＬＣ２００の構成はＰＬＣ１００と同様なので説明を省略する。表示器３００は表示すべきパラメータに関する情報、画面の配置に関する情報等を、ラインＬ４（ＲＳ２３２−Ｃ）を介して通信部１３より入力するとともに、ＰＬＣ２００のＲＳ２３２Ｃモジュール２２０よりラインＬ３を介して表示すべきデータを入力する。

そして、ＰＬＣ２００の制御に関連する表示を行う。なお、表示器４００については表示器３００と同様の構成である。

このように、従来のプログラマブル・ロジック・コントローラ・システムでは、表示器３００，４００について、表示すべきパラメータ情報、画面レイアウト等は、ＰＣ１０からラインＬ４（ＲＳ−２３２Ｃ）を介して設定し、表示すべきデータはＰＬＣ１００、２００からラインＬ２、Ｌ３（ＲＳ−２３２Ｃ）を介して入力し、表示動作を行っていた。

しかし、表示器３００、４００とＰＣ１０をラインＬ４で接続するケーブルの施設は、両者が物理的に離れている場合、配線が煩雑となる。一方、この問題を回避するため、表示器３００又は表示器４００の直ぐ近くにＰＣ１０を移動させると次の問題がある。

すなわち、図５のように表示器３００、４００が２台しかないシステムならまだ良いが、多数の表示器を使用するシステムであって、これら表示器が物理的に離れている場合には、ラインＬ４と他の表示器に接続するため、ＰＣ１０を必要に応じて複数回移動させなければならない。

本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたものであり、パーソナル・コンピュータと表示器を直接接続するＲＳ−２３２Ｃケーブルの敷設が不要なプログラマブル・ロジック・コントローラシステムを提供することを目的とする。

この様な課題を達成するために本発明は次の構成を備える。
（１）プログラマブル・ロジック・コントローラに接続された表示器を、ネットワークを介してパーソナル・コンピュータで制御するプログラマブル・ロジック・コントローラ・システムにおいて、
前記パーソナル・コンピュータは、
前記表示器を制御するゲートウェイ通信ファイルを生成するゲートウェイ通信ファイル生成部を備え、
前記プログラマブル・ロジック・コントローラは、前記ゲートウェイ通信ファイルの内容に基づいて、要求先ポートの前記表示器に対し表示器との通信コマンドを出力し、
前記ゲートウェイ通信ファイルは、
どのプログラマブル・ロジック・コントローラに対する要求であるかを特定するゲートウェイ要求コマンドと、
要求先の前記プログラマブル・ロジック・コントローラのスロット番号を特定する要求先スロット番号と、
要求先の前記表示器のポート番号を特定する要求先ポート番号と、
前記表示器に表示すべき画面の配置に関する情報、又は表示するべきパラメータに関する情報の少なくともいずれかを特定する表示器との通信コマンドと
を含み、
前記プログラマブル・ロジック・コントローラは、
前記ネットワークを介して入力された前記ゲートウェイ通信ファイルが記憶されるイーサネット（登録商標）・モジュールと、
このイーサネット（登録商標）・モジュールに記憶された前記ゲートウェイ通信ファイルの前記要求先スロット番号のモジュールに対し、前記ゲートウェイ通信ファイルを転送するＣＰＵモジュールと、
このＣＰＵモジュールから入力された前記ゲートウェイ通信ファイルから前記表示器との前記通信コマンドを抽出し、前記要求先ポートの前記表示器に出力するＲＳ−２３２Ｃモジュールと
を備え、
前記ＲＳ−２３２Ｃモジュールは前記表示器に表示すべきデータを出力し、
前記表示器は、前記通信コマンドに従った形態で、前記表示すべきデータを画面表示することを特徴とするプログラマブル・ロジック・コントローラシステム。

本発明では次のような効果がある。ＰＬＣの各モジュールに記憶部を設けるとともに、表示器との通信コマンドを、ＰＬＣを介して表示器に入力するので、表示器とパソコンを接続するＲＳ−２３２Ｃケーブルの敷設が不要となる。

以下、図１を参照して本発明によるプログラマブル・ロジック・コントローラシステムの構成例を説明する。ただし、図５と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

ＰＬＣ１０１とＰＬＣ２０１とは、同様の構成からなり、それぞれ後述するゲートウェイ通信ファイル５００を記憶する記憶部（図示せず）を備える点が、従来のＰＬＣ１００、２００と異なる。さらに、表示器３００、４００とＰＬＣ１０の通信部１３を接続していたラインＬ４は本発明では必要とされない。

また、ＰＣ１０の記憶部記憶部１２にゲートウェイ通信ファイル５００を生成するゲートウェイ通信ファイル生成部５０を設ける。

図２は、図１の構成例のうちＰＬＣ１０１の構成を詳細に表したものである。図２において、ＣＰＵ１１１モジュールは、ＰＬＣ１０１の動作を制御し、内部に記憶部１１２と表示処理部１１３が設けられている。

ＲＳ−２３２Ｃモジュール１２１は表示器３００とラインＬ２を介して接続され、この表示器３００に表示すべきデータを出力する。また、このＲＳ−２３２Ｃモジュール１２１にも記憶部１２２が設けられている。

イーサネット（登録商標）・モジュール１３１は、ラインＬ１を介して通信部１３と接続され、ＰＬＣ用ツール３０で生成された制御信号（表示すべきパラメータに関する情報、画面の配置に関する情報等）が入力され、通信部１３との間でデータを送受信する。また、このイーサネット（登録商標）・モジュール１３１にも記憶部１３１が設けられている。

図３は、ＰＣ１０からＰＬＣ１０１へ送信されるゲートウェイ通信ファイル５００の構成例である。このゲートウェイ通信ファイル５００は、ＰＣ１０を異なるネットワークに接続するゲートウェイ機能を備える。図２の例によれば、ゲートウェイ通信ファイル５００は、ＰＬＣ１０１を介してＰＣ１０を表示器３００に接続するために利用され、上述したような制御信号を通信するものである。また、このゲートウェイ通信ファイル５００は例えばテキスト形式で作成される。

また、図３において、ゲートウェイ要求コマンド５０１はどのＰＬＣに対する要求であるかを特定するものである。ここでは、説明の都合上ＰＬＣ１０１に対するゲートウェイ要求コマンドであるとする。

要求先スロット番号５０２は、要求先ＰＬＣのスロット番号を特定するものである。ここでは図２に示すＰＬＣ１０１のＲＳ−２３２Ｃモジュール１２２のスロット番号を指定するものとする。

要求先ポート番号５０３は、要求先のポート番号を特定するものである。ここでは図２に示すＲＳ−２３２Ｃモジュール１２２と接続する表示器３００のポート番号を指定するものとする。

表示器３００との通信コマンド５０４は、例えば表示器３００に表示すべき画面の配置に関する情報、表示するべきパラメータに関する情報等の制御信号である。

次に、図４のフローチャートを参照して図２の動作を説明する。ＰＣ１０のゲートウェイ通信ファイル生成部５０は、ラインＬ１に向けてゲートウェイ通信ファイル５００を出力し、このゲートウェイ通信ファイル５００はイーサネット（登録商標）・モジュール１３１で読み込まれ（Ｓ１）、その後内部の記憶部１３２に記憶される。

ＣＰＵモジュール１１１は、イーサネット（登録商標）・モジュール１３１に読み込まれたゲートウェイ通信ファイル５００を記憶部１１２に取り込み、ゲートウェイ要求コマンド５０１を参照する（Ｓ２）。そして、ゲートウェイ要求コマンド５０１が自己のゲートウェイ（ＰＬＣ１０１）を対象とするものである場合には、ＣＰＵモジュール１１１は、要求先スロット番号５０３を読み出し対応し、ＲＳ−２３２Ｃモジュール１２１の記憶部１２２にゲートウェイ通信ファイル５００の内容を書き込む（Ｓ３）。

なお、ゲートウェイ要求コマンド５０１の内容が他のＰＬＣ（例えば図１のＰＬＣ４００）を対象とするものである場合には、ＣＰＵモジュール１１１は、ＲＳ−２３２Ｃモジュール１２１への転送を行わない。

ＲＳ−２３２Ｃモジュール１２１は、ＣＰＵ１１１モジュールに設けられた表示処理部１１３の命令に基づいて、ゲートウェイ通信ファイル５００の中から「表示器との通信コマンド」５０４のみを抽出して要求先ポートである表示器３００に出力する。

表示器３００は、この表示器との通信コマンド５０４の内容（表示すべきパラメータ情報、画面レイアウト情報等の制御信号）に基づいて動作する。

このように、ＰＬＣ１０１の各モジュールに記憶部１１２、１２２、１３２を設けるとともに、ＰＬＣ１０１を介して「表示器との通信コマンド」５０４を表示器３００に入力するので、表示器３００とＰＣ１０を接続するＲＳ−２３２Ｃケーブルの敷設が不要となる。

従って、表示器３００、４００が多数設けられ、それらが物理的に離れている場合でも、イーサネット（登録商標）Ｌ１を介して表示のための制御信号がＰＬＣから送信されるので、ＰＣ１０を移動させる必要がない。

なお、本発明によれば、ＰＣ１０とＰＬＣ１０１をイーサネット（登録商標）で接続したが、ＦＬ−ｎｅｔ（ＯＰＣＮ−２）等他の媒体で接続しても良い。また、表示器３００とＰＬＣ１０１の接続についても他の媒体を用いて接続しても良い。

本発明のプログラマブル・ロジック・コントローラシステムの構成図である。ＰＬＣ１０１の構成図である。ゲートウェイ通信ファイル５００の構成例である。図２の動作を説明するフローチャートである。従来のプログラマブル・ロジック・コントローラシステムの構成図である。

符号の説明

１０パーソナル・コンピュータ
１１ＣＰＵ
１２記憶部
１３通信部
２０表示器用ツール
３０ＰＬＣ用ツール
４０業務用アプリケーション
１０１ＰＬＣ
１１１ＣＰＵモジュール
１１２記憶部
１１３表示処理部
１２１ＲＳ−２３２Ｃモジュール
１２２記憶部
１３１イーサネット（登録商標）・モジュール
１３２記憶部
３００表示器

Claims

プログラマブル・ロジック・コントローラに接続された表示器を、ネットワークを介してパーソナル・コンピュータで制御するプログラマブル・ロジック・コントローラ・システムにおいて、
前記パーソナル・コンピュータは、
前記表示器を制御するゲートウェイ通信ファイルを生成するゲートウェイ通信ファイル生成部を備え、
前記プログラマブル・ロジック・コントローラは、前記ゲートウェイ通信ファイルの内容に基づいて、要求先ポートの前記表示器に対し表示器との通信コマンドを出力し、
前記ゲートウェイ通信ファイルは、
どのプログラマブル・ロジック・コントローラに対する要求であるかを特定するゲートウェイ要求コマンドと、
要求先の前記プログラマブル・ロジック・コントローラのスロット番号を特定する要求先スロット番号と、
要求先の前記表示器のポート番号を特定する要求先ポート番号と、
前記表示器に表示すべき画面の配置に関する情報、又は表示するべきパラメータに関する情報の少なくともいずれかを特定する表示器との通信コマンドと
を含み、
前記プログラマブル・ロジック・コントローラは、
前記ネットワークを介して入力された前記ゲートウェイ通信ファイルが記憶されるイーサネット（登録商標）・モジュールと、
このイーサネット（登録商標）・モジュールに記憶された前記ゲートウェイ通信ファイルの前記要求先スロット番号のモジュールに対し、前記ゲートウェイ通信ファイルを転送するＣＰＵモジュールと、
このＣＰＵモジュールから入力された前記ゲートウェイ通信ファイルから前記表示器との前記通信コマンドを抽出し、前記要求先ポートの前記表示器に出力するＲＳ−２３２Ｃモジュールと
を備え、
前記ＲＳ−２３２Ｃモジュールは前記表示器に表示すべきデータを出力し、
前記表示器は、前記通信コマンドに従った形態で、前記表示すべきデータを画面表示することを特徴とするプログラマブル・ロジック・コントローラシステム。