JP6139632B2 - Ｐｌｃシステム - Google Patents

Description

本実施形態は、ＰＬＣシステムに関し、さらに詳細には、産業現場の制御に従事しながらウェブ基盤サービスを効果的に行うことができるＰＬＣシステムに関する。

最近、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）などの産業用装置は、ＨＴＴＰ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＦＴＰ（Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＳＮＴＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＳＭＴＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｍａｉｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などのウェブ基盤サービスの支援を広めている。

すなわち、ＰＬＣは、ＨＴＴＰを利用したウェブサーバ支援により遠隔で離れた位置で制御装置の状態を確認し、ＦＴＰを利用して装置のデータを受信する。また、ＰＬＣは、ネットワーク網を介した時間同期化のためにＳＮＴＰを利用し、ＳＭＴＰサービスを利用して制御装置から発生したことを電子メールを介してユーザに送信する。

図１は、一般的なウェブ基盤サービスのプロトコル構造図であって、ＴＣＰ階層１１とＩＰ階層１２とは、データを目的地まで伝達する機能を行い、アプリケーション（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）階層１３は、ＴＣＰ／ＩＰ階層１１、１２上に位置し、システムとユーザのインタフェースとして機能してユーザーの望むサービスを提供する。

アプリケーション階層１３を構成するサービスは、ＳＭＴＰ、ＦＴＰ、ＳＮＴＰ、ＤＡＴＡ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎなどがあり、ＴＣＰ／ＩＰ階層１１、１２においてアプリケーション階層１３へ伝達されたデータは、データ特性に合うアプリケーション階層のサービスで解析され処理される。

このとき、Ｄａｔａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎサービスは、産業用装置の情報または制御データを送受信し、ウェブ基盤サービスは、Ｄａｔａ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎサービスと共にシステムを制御するか、またはユーザーの望む形態を有するように加工されたデータを提供する。

図２は、従来のスキャン同期一括処理方式のＰＬＣシステムの動作を示すフローチャートである。スキャン同期一括処理方式とは、入力データをまず処理し、ユーザの定義した制御プログラムに従ってデータを加工した後、加工された結果を出力に適用させる方式である。

このとき、ＰＬＣシステムは、運転を始めると、スキャン動作を行う（Ｓ２１）。すなわち、入力イメージ領域リフレッシュ（Ｓ２１−１）を行い、スキャンプログラムを利用して演算処理を行い（Ｓ２１−３）、演算処理が完了すると、出力イメージ領域リフレッシュ（Ｓ２１−５）を行う。

スキャン動作を行った後（Ｓ２１）、ＰＬＣシステムは、ウェブ基盤サービス処理が必要であるかどうかを判断し（Ｓ２３）、ウェブ基盤サービス処理が要らないと、スキャン動作を再度行い（Ｓ２１）、ウェブ基盤サービス処理が必要であると、ウェブサービスを行った後（Ｓ２５）、スキャン動作を行う（Ｓ２１）。

そのため、従来のスキャン同期一括処理方式のＰＬＣシステムにおけるウェブ基盤サービスは、スキャン動作と別の動作を必要とする。

産業現場のシステム制御は、速いデータ処理と応答を重要視するため、一つのスキャンの処理時間（Ｓｃａｎ Ｔｉｍｅ、スキャンタイム）は、装置の品質を決定する重要な基準になる。

ＨＴＴＰ、ＦＴＰ、ＳＮＴＰ、ＳＭＴＰなどのウェブ基盤サービスは、ユーザがサービスを要請するまではシステムに負荷は発生しないが、動作を行う瞬間に大量のデータ処理を必要とする。

このようなウェブ基盤サービスの動作のための多くのデータ処理は、スキャンタイムが増加する原因になる。その結果、産業用装置の制御プロセスに影響を及ぼして、システムの誤った動作を引き起こすことがある。

これに対し、ウェブ基盤サービスが産業用装置制御プロセスに及ぼす影響を最小化するために、ウェブ基盤サービスのデータ処理を制限した場合、ウェブ基盤サービスの動作がスムーズに行われない恐れがある。

本実施形態では、産業現場の制御に従事しながらウェブ基盤サービスを効果的に行うことができるＰＬＣシステムを提供する。

本実施形態にかかるＰＬＣシステムは、ユーザプログラムを格納する格納部と、前記ユーザプログラムに基づいてスキャン動作を行い、前記スキャン動作に要求されるスキャン時間を測定し、ウェブ基盤サービス処理が必要であるかどうかを判断するメイン制御部と、前記ウェブ基盤サービス処理が必要であるかどうかに対する判断結果に応じて、前記メイン制御部から送信される前記スキャン時間、サービス要請内容及びサービスデータに基づいて前記サービスデータを処理するウェブ基盤サービス制御部とを備える。

このように、本実施形態によれば、スキャン動作に応じるスキャン時間を測定し、スキャン時間に応じてウェブ基盤サービスの処理量を流動的に決定してサービスを処理できる。

よって、ＰＬＣシステムが産業現場の制御に従事しながらウェブ基盤サービスを効果的に行うことができる。

また、多数のウェブ基盤サービスを処理しなければならない場合、サービスを優先順位に従って処理するようになるので、ウェブ基盤サービスを効果的に処理することができ、ウェブ基盤サービスの品質を向上させることができる。

一般的なウェブ基盤サービスのプロトコル構造図である。 従来のスキャン同期一括処理方式のＰＬＣシステムの動作を示すフローチャートである。 本実施形態にかかるＰＬＣシステムの構成図である。 本実施形態にかかるウェブ基盤サービス制御部の構成図である。 本実施形態にかかるウェブ基盤サービス処理過程を示す動作フローチャートである。

本明細書及び請求の範囲に使用された用語や単語は、一般的または辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は、自身の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に立って、本発明の技術的思想に符合する意味と概念として解釈されねばならない。

よって、本明細書に記載された実施形態と図面に示す構成とは、本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎず、本実施形態の技術的思想を全て代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを取り替えることができる多様な均等物と変形例とがありうることを理解しなければならない。

以下、本実施形態にかかるＰＬＣシステム及びウェブ基盤サービス処理方法に対して、添付した図面を参照して詳細に説明する。

図３は、本実施形態にかかるＰＬＣシステムの構成図である。

図３に示すように、本実施形態にかかるＰＬＣシステム３００は、入出力部３１０、格納部３３０、メイン制御部３５０及びウェブ基盤サービス制御部３７０から構成され得る。この他に、他の構成をさらに備え、または省略してもよい。

入出力部３１０は、ＰＬＣシステム３００に接続した外部装置とデータを送信及び受信するために構成される。

格納部３３０は、ＰＬＣシステムの動作に要求される多様なプログラム及び各種データを格納することができる。例えば、前記格納部３３０は、運営システム（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：Ｏ／Ｓ）、ユーザプログラム、入出力データ及びプログラムに応じた演算結果を格納する。

メイン制御部３５０は、ＰＬＣシステム３００を全般的に制御できる。メイン制御部３５０は、プログラムに従って演算処理（スキャン動作）を行う。このとき、前記メイン制御部３５０は、スキャン動作を行うのにかかる時間（スキャン時間）を測定する。メイン制御部３５０により測定されたスキャン時間は、ウェブ基盤サービス制御部３７０に送信され得る。

ここで、スキャン動作は、入力イメージ領域リフレッシュ動作、スキャンプログラムを利用した演算及び出力イメージ領域リフレッシュ動作を含んでもよい。

前記入力イメージ領域リフレッシュ動作は、スキャンプログラムを行う前に、ＰＬＣシステムの入力モジュールの接点状態値をリードし、これを入力イメージ領域に格納することと定義することができる。すなわち、前記入力イメージ領域リフレッシュ動作は、外部装置からデータをリードする動作でありうる。

前記出力イメージ領域リフレッシュ動作は、スキャンプログラムの遂行結果を出力イメージ領域に格納することと定義することができる。出力イメージ領域に格納された遂行結果は、出力モジュールに出力され得る。

一方、メイン制御部３５０は、スキャン動作を完了した後に測定されたスキャン時間をウェブ基盤サービス制御部３７０に送信する一方、ウェブ基盤サービス処理の必要有無を判断できる。

メイン制御部３５０は、上記のウェブ基盤サービス処理の必要有無を判断した結果、ウェブ基盤サービス処理が要らないと判断されると、メイン制御部３５０は、スキャン動作を再度行いながらスキャン時間を測定できる。

これに対し、メイン制御部３５は、ウェブ基盤サービス処理の必要有無を判断した結果、ウェブ基盤サービス処理が必要であると判断されると、メイン制御部３５０は、ウェブ基盤サービスのための処理信号を送信できる。

一例として、ウェブ基盤サービス処理の必要有無に対する判断は、外部からサービス要請が入力されたかどうかに基づいてなされることができる。

このとき、メイン制御部３５０は、ウェブ基盤サービス要請が入力されたと判断されると、ウェブ基盤サービス制御部３７０にサービス処理信号と共にサービス要請内容及びサービスデータを送信できる。

ウェブ基盤サービス制御部３７０は、メイン制御部３５０からサービス処理信号、サービス要請内容及びサービスデータを受信すると、サービス要請内容に従ってサービスデータを処理して提供できる。このとき、前記ウェブ基盤サービス制御部３７０は、メイン制御部３５０から提供されたスキャン時間を参照して、サービスデータ量を調節できる。

スキャン時間の経過によるウェブ基盤サービス制御部３７０のデータ処理方法は、多様に設定され得る。一例として、スキャン時間の経過によるデータ処理量を設定し、スキャン時間と設定されたデータ処理量に基づいてサービスデータを処理できる。

さらに他の例として、スキャン時間を一定範囲に区分し、一定範囲に応じるデータ処理量を設定し、スキャン時間がどの範囲に属するかに対する判断と判断されたスキャン時間が属する範囲のデータ処理量とに基づいて、サービスデータを処理することができる。

上述のように、スキャン時間の経過によるウェブ基盤サービスのデータ処理方法は、本実施形態に役立つためのものであり、これに限定されるものではない。

ただし、前記ウェブ基盤サービス制御部３７０は、スキャン時間が長い場合よりもスキャン時間が短い場合に、より多くのサービスデータを処理できる。

以下、図４を参照して、本実施形態にかかるウェブ基盤サービス制御部の構成及び動作について詳細に説明する。

図４は、本実施形態にかかるウェブ基盤サービス制御部の構成図である。

図４に示すように、本実施形態にかかるウェブ基盤サービス制御部３７０は、格納部３７１、管理部３７３、処理部３７５から構成され得る。前記ウェブ基盤サービス制御部３７０の構成はこれに限定されるものではなく、実施形態によって付加または削除できる。

格納部３７１は、サービス別優先順位とスキャン時間別データ処理量とを格納することができる。

このとき、サービス別優先順位は、制御データ送受信サービスとユーザ便宜サービス間の優先順位、制御データ送受信サービスに含まれるサービス間の優先順位、及びユーザ便宜サービスに含まれるサービス間の優先順位を含んでもよい。

ここで、制御データ送信サービスは、Ｐ２Ｐ（Ｐｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ）基盤サービス、Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｌｉｎｋ基盤サービスを含み、ユーザ便宜サービスは、ＨＴＴＰ（Ｈｙｐｅｒ Ｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）基盤サービス、ＦＴＰ（Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）基盤サービス、ＳＮＴＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）基盤サービス、ＳＭＴＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｍａｉｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）基盤サービスを含むことができる。

前記管理部３７３は、メイン制御部３５０から送信されるサービス処理信号、スキャン時間、サービス要請内容及びサービスデータを受信し、格納部３７１に格納されたスキャン時間別データ処理量に応じた一定量のサービスデータを処理部３７５に送信できる。

このとき、前記管理部３７３は、メイン制御部３５０から送信されるサービス要請内容に多数のサービス内容が含まれているかどうかを判断できる。

管理部３７３は、サービス要請内容に多数のサービス内容が含まれていると判断すると、格納部３７１に格納されたサービス別優先順位を参照して、多数のサービス内容のうち、優先順位の高いサービス内容を処理するように、サービスデータを処理部３７５に送信できる。

処理部３７５は、管理部３７３から送信されるサービスデータをサービス内容に従って処理し、処理結果を管理部３７３に送信できる。

このとき、前記処理部３７５は、サービスデータをサービス内容に適した形態で処理する。処理部３７５により処理及び提供されるサービスは、Ｐ２Ｐ、Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｌｉｎｋなどの制御データ送受信サービス及びＨＴＴＰ、ＦＴＰ、ＳＮＴＰ、ＳＭＴＰなどのユーザ便宜サービスを含む。

このために、前記処理部３７５は、サービス内容の処理のために、多数の機能ブロックから構成され、各機能ブロックは、サービス内容を処理するためのアルゴリズムにより具現化され得る。

以上、本実施形態にかかるＰＬＣシステムの構成及び機能について説明した。以下、添付した図面を参照して、ＰＬＣシステムのウェブ基盤サービス処理方法について説明する。

図５は、本実施形態にかかるウェブ基盤サービス処理過程を示す動作フローチャートである。

図５に示すように、メイン制御部３５９がスキャン動作を行いながらスキャン動作にかかるスキャン時間を測定できる（Ｓ５１０）。

このとき、スキャン時間は、メイン制御部３５０が１スキャンをする間にかかる時間であって、１スキャンは、入力イメージ領域リフレッシュ動作、スキャンプログラムを利用した演算処理動作及び出力イメージ領域リフレッシュ動作を含む。

スキャンが完了すると、メイン制御部３５０は、ウェブ基盤サービス処理が必要であるかどうかを判断できる（Ｓ５３０）。

メイン制御部３５０は、ウェブ基盤サービス処理が要らないと判断されると、スキャン動作ステップを行うことができる（Ｓ５１０）。

これに対し、ウェブ基盤サービス処理が必要であるかどうかに対する判断結果に応じて、ウェブ基盤サービス処理が必要だと判断されると、メイン制御部３５０は、スキャン時間、サービス処理信号、サービス要請内容及びサービスデータをウェブ基盤サービス制御部３７０に送信できる（Ｓ５５０）。

このとき、ウェブ基盤サービス処理が必要であるかどうかに対する判断は、外部からサービス要請が入力されたかどうかを基準になされることができる。すなわち、前記メイン制御部３５０は、外部からサービス要請が入力されると、ウェブ基盤サービスの処理が必要だと判断し、外部からサービス要請が入力されないと、ウェブ基盤サービス処理が要らないと判断できる。

ウェブ基盤サービス制御部３７０は、スキャン時間別データ処理量に応じた一定量のサービスデータを要請内容に従って処理できる（Ｓ５７０）。

前記ウェブ基盤サービス制御部３７０においてスキャン別データ処理量に応じる一定量のサービスデータを要請内容に従って処理する動作は、細部的に下記のようになされ得る。

ウェブ基盤サービス制御部３７０は、予め格納されているスキャン時間別データ処理量と送信されたスキャン時間とを比較して、送信されたスキャン時間の経過によるデータ処理量を決定できる（Ｓ５７１）。

ウェブ基盤サービス制御部３７０は、受信されたサービス要請内容に多数のサービス内容が含まれているかどうかを判断できる（Ｓ５７３）。多数のサービス内容が含まれていない場合（一つのサービスだけが要請された場合）、前記決定されたデータ処理量に応じて一定量のサービスデータをサービス要請内容に基づいて処理できる（Ｓ５７５）。

これに対し、ウェブ基盤サービス制御部３７０は、前記サービス要請内容に多数のサービス内容が含まれていると判断されると、格納部３７１に予め格納されているサービス別優先順位を参照して、多数のサービス内容に基づいて優先順位を決定できる（Ｓ５７７）。

このとき、多数のサービス内容が制御データ送受信サービスに含まれているか、それともユーザ便宜サービスに含まれているか、制御データ送受信サービスのうち、どのサービスに該当しているか、ユーザ便宜サービスのうち、どのサービスに該当するかを判断して、サービス内容に対する優先順位を決定できる。

ウェブ基盤サービス制御部３７０は、サービス内容に対する優先順位が決定されると、決定された優先順位に基づいて予め決定されたデータ処理量に応じた一定量のサービスデータをサービス要請内容に従って処理できる（Ｓ５７９）。

上述のように、本実施形態によれば、スキャン動作に要求されるスキャン時間を測定し、スキャン時間に応じてウェブ基盤サービスの処理量を決定してサービスを処理できるようにすることができる。したがって、ＰＬＣシステムが産業現場の制御に従事しながらウェブ基盤サービスを効果的に行うことができる。

また、多数のウェブ基盤サービスを処理しなければならない場合、サービスを優先順位に従って処理するようになるので、ウェブ基盤サービスを効果的に処理でき、ウェブ基盤サービスの品質を向上させることができる。

以上、本発明に対してその好ましい実施形態を中心に説明したが、これは例示に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野における通常の知識を有した者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で以上に例示していない様々な変形と応用が可能であることが分かるであろう。例えば、本発明の実施形態に具体的に示した各構成要素は変形して実施できる。そして、このような変形と応用にかかわる差異点らは、添付された請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれると解釈されねばならないであろう。

１１ ＴＣＰ階層
１２ ＩＰ階層
１３ アプリケーション（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）階層
３１０ 入出力部
３３０ 格納部
３５０ メイン制御部
３７０ ウェブ基盤サービス制御部
３７１ 格納部
３７３ 管理部
３７５ 処理部

Claims (11)

1. ＰＬＣシステムであって、
   ユーザプログラムを格納する格納部と、
   前記ユーザプログラムに基づいてスキャン動作を行い、前記スキャン動作に要求されるスキャン時間を測定し、ウェブ基盤サービス処理が必要であるかどうかを判断するメイン制御部と、
   前記ウェブ基盤サービス処理が必要であるかどうかに対する判断結果に応じて、前記メイン制御部から送信される前記スキャン時間、サービス要請内容及びサービスデータに基づいて前記サービスデータを処理するウェブ基盤サービス制御部と、を備え、
   前記スキャン時間は、入力イメージ領域リフレッシュ動作及び出力イメージ領域リフレッシュ動作が実行される所要時間を含み、
   前記ウェブ基盤サービス制御部は、前記スキャン時間を一定範囲に区分し、前記区分された一定範囲の時間に応じて前記サービスデータを処理する、ＰＬＣシステム。
2. 前記ウェブ基盤サービス制御部は、
   前記スキャン時間が属する範囲に対する判断と、前記判断結果に応じてスキャン時間が属する範囲のデータ処理量に基づいて、前記サービスデータを処理する、請求項１に記載のＰＬＣシステム。
3. 前記メイン制御部は、
   スキャン動作完了後に外部からウェブ基盤サービス処理要請が入力されるかどうかを判断し、前記ウェブ基盤サービス処理要請が入力されると、前記ウェブ基盤サービス制御部に前記スキャン時間、前記サービス要請内容及び前記サービスデータを送信する、請求項１に記載のＰＬＣシステム。
4. 前記スキャン時間と前記データ処理量とは反比例するよう設定される、請求項１に記載のＰＬＣシステム。
5. 前記ウェブ基盤サービス制御部は、
   スキャン時間別データ処理量を格納する格納部と、
   前記スキャン時間別データ処理量に基づいて、前記スキャン時間の経過による処理量を決定し、前記決定された処理量に応じて一定量のサービスデータを出力する管理部と、
   前記管理部からサービスデータを受信し、前記サービス要請内容に従って処理して処理結果を前記管理部に送信する処理部とを備える、請求項１に記載のＰＬＣシステム。
6. 前記処理部により処理されるウェブ基盤サービスは、
   Ｐ２Ｐ（Ｐｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ）基盤サービス、Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｌｉｎｋ基盤サービス、ＨＴＴＰ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）基盤サービス、ＦＴＰ（Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）基盤サービス、ＳＮＴＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）基盤サービス、ＳＭＴＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｍａｉｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）基盤サービスのうち、少なくとも一つを含む、請求項５に記載のＰＬＣシステム。
7. 前記格納部は、
   サービス別優先順位を格納する、請求項５に記載のＰＬＣシステム。
8. 前記管理部は、
   前記サービス要請内容に複数のサービス内容が含まれている場合、前記サービス別優先順位を参照して複数のサービス内容に対する優先順位を決定し、前記決定された優先順位に従ってサービスデータを出力する、請求項７に記載のＰＬＣシステム。
9. 前記サービス別優先順位は、制御データ送受信サービスとユーザ便宜サービス間の優先順位、制御データ送受信サービスに含まれるサービス間の優先順位、ユーザ便宜サービスに含まれるサービス間の優先順位のうち、少なくとも一つの優先順位条件を含む、請求項８に記載のＰＬＣシステム。
10. 前記制御データ送受信サービスは、Ｐ２Ｐ（Ｐｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ）基盤サービス、Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｌｉｎｋ基盤サービスを含む、請求項９に記載のＰＬＣシステム。
11. 前記ユーザ便宜サービスは、ＨＴＴＰ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）基盤サービス、ＦＴＰ（Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）基盤サービス、ＳＮＴＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）基盤サービス、ＳＭＴＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｍａｉｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）基盤サービスを含む、請求項９に記載のＰＬＣシステム。

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