JP6477554B2 - 中継装置、中継装置の制御方法、制御プログラム、および記録媒体 - Google Patents

中継装置、中継装置の制御方法、制御プログラム、および記録媒体 Download PDF

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Description

本発明はＦＡ（Factory Automation）システムにおいて制御装置とデバイスとの間でデータを中継する中継装置に関し、より詳細には、デバイスへのデータの中継とともに当該デバイスへの給電を制御する中継装置に関する。
一般的なＦＡシステムは、マスタ装置（制御装置）とスレーブ装置（中継装置）とセンサ等のデバイスとを含み、マスタ装置がスレーブ装置を介してデバイスの動作制御やデバイスの出力データの受信を行う。このようなＦＡシステムの改良が従来から進められている。このＦＡシステムの改良の１つに、電力の供給に関する改良がある。例えば、下記の特許文献１には、スレーブコントローラ（前述のスレーブ装置に相当）において、主電源の電圧に応じて、他のスレーブコントローラとのネットワーク接続を維持するためのネットワーク電源からの電力供給を制御して、安全性を確保しつつ省電力化を図る技術が開示されている。
特開２０１３−２０５７７号公報（２０１３年１月３１日公開）
ところで、従来のＦＡシステムには、デバイスを動作させるための電源からの電力供給を停止すると、スレーブ装置に接続されたすべてのデバイスへの電力供給が停止してしまうという問題がある。そのため、例えば１つのデバイスを交換する場合、その他のデバイスへの電力供給も停止されてしまい、非効率である。
特に、近年はＦＡシステムの通信プロトコルとして、IO-Link（登録商標）プロトコルを利用することが増えている。IO-Linkプロトコルを利用する場合、１つのスレーブ装置に接続することができるデバイスの数も増えるため、前記の問題はより顕著となる。
また、電力供給を停止せずにデバイスを交換する方法も考えられるが、デバイスがアクチュエータなどの出力系のデバイスである場合、電力を供給したままデバイスを交換すると、交換後すぐにデバイスが動作してしまう可能性があり、危険である。特に、IO-Linkプロトコルを利用する場合、出力系デバイスの使用が増えることが予想されるため、前記の問題はより顕著となる。
しかしながら、前述のような従来技術には、これらの問題を解決する手段は開示されていない。
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、給電の対象となる複数のデバイスのうち、指定されたデバイスへの給電を停止して、他のデバイスへの給電は維持することができる中継装置などを実現することにある。
前記の課題を解決するために、本発明に係る中継装置は、制御装置と、該制御装置の制御対象である複数のデバイスとの間でデータを中継すると共に、当該複数のデバイスへの給電を制御する中継装置であって、給電の停止対象となる対象デバイスの指定を受け付ける指定受付部と、前記複数のデバイスのそれぞれに対応する複数の給電状態切替部と、前記対象デバイスに対応する前記給電状態切替部を制御して、他のデバイスへの給電を維持した状態で、前記対象デバイスへの給電を停止する給電制御部と、を備えている構成である。
前記の構成によれば、複数の給電状態切替部のうち、対象デバイスに対応する給電状態切替部を制御して、他のデバイスへの給電を維持した状態で、対象デバイスへの給電を停止するので、給電の対象となる複数のデバイスのうち、指定されたデバイスの給電を停止して、他のデバイスへの給電は維持することができる。これにより、例えばデバイスの交換時において、交換の対象となるデバイスへの給電のみを停止し、他のデバイスへの給電を維持することができる。
また、本発明に係る中継装置において、前記給電制御部が前記対象デバイスへの給電を停止した後における、前記複数のデバイスのそれぞれに対する給電状態を前記制御装置に通知する状態通知部を備えていてもよい。
前記の構成によれば、複数のデバイスのそれぞれに対する給電状態を制御装置に通知するので、制御装置に、対象デバイスへの給電を停止した後の複数のデバイスへの給電状態を認識させることができる。これにより、例えば制御装置に表示装置が接続していれば、該表示装置に複数のデバイスへの給電状態を表示させることができる。
また、本発明に係る中継装置において、前記指定受付部は、タッチパネル式の表示入力装置から前記対象デバイスの指定を受け付けてもよい。
前記の構成によれば、ユーザはタッチパネル式の表示入力装置に対する操作を行うことで、対象デバイスを指定することができるので、直感的な操作で容易に対象デバイスを指定し、給電を停止することができる。
また、本発明に係る中継装置において、前記複数のデバイスは、給電停止要求を前記指定受付部に送信することができ、前記指定受付部は、前記給電停止要求を送信したデバイスを前記対象デバイスとしてもよい。
前記の構成によれば、ユーザはデバイスへの操作を行うことで、対象デバイスを指定することができる。これにより、例えばデバイスの交換時において、該デバイスに対する操作を行うことで給電を停止させることができる。よって、交換対象のデバイスに対する操作のみで該デバイスへの給電を停止することができるので、デバイスの交換をスムーズに行うことができる。
また、本発明に係る中継装置において、前記デバイスとIO-Link（登録商標）で通信してもよい。
前記の構成によれば、中継装置とデバイスとはIO-Linkで通信を行う。IO-Linkと異なる通信プロコトル（例えばEtherCAT（登録商標）など）で中継装置と通信するデバイスとしては、センサなどの入力系デバイスが多い。入力系デバイスの場合、デバイスへの給電を停止しなくても、比較的安全にデバイスの交換を行うことができる。一方、IO-Linkで中継装置と通信を行うデバイスには、アクチュエータなどの出力系デバイスが増えることが予想される。出力系デバイスの場合、デバイスへの給電を停止せずデバイスの交換を行うと、交換後すぐにデバイスが動作してしまう可能性があり、危険である。これに対して、前記の構成によれば、IO-Linkで通信を行う中継装置とデバイスとについて、指定したデバイスへの給電を停止しつつ、他のデバイスへの給電は維持することができる。よって、他のデバイスへの影響を与えることなく、指定したデバイスのみへの給電を停止することができる。以上より、出力系デバイスの交換であっても、安全に交換を行うことができる。
また、IO-Linkでの通信の場合、１つの中継装置と複数のデバイスとを通信可能に接続することができるので、１つのデバイスの交換時にすべてのデバイスへの給電を停止してしまうと、他のデバイスを使用した多くの作業が中断することとなる。これに対して、前記の構成によれば、IO-Linkで通信を行う中継装置とデバイスとについて、指定したデバイスへの給電を停止しつつ、他のデバイスへの給電は維持することができるので、他のデバイスを使用した作業を中断することなく、交換対象のデバイスを交換することができる。
また、前記の課題を解決するために、本発明に係る中継装置の制御方法は、制御装置と、該制御装置の制御対象である複数のデバイスとの間でデータを中継すると共に、当該複数のデバイスへの給電を制御する中継装置の制御方法であって、給電の停止対象となる対象デバイスの指定を受け付ける指定受付ステップと、前記複数のデバイスのそれぞれに対応する複数の給電状態切替部のうち、前記対象デバイスに対応する給電状態切替部を制御して、他のデバイスへの給電を維持した状態で、前記対象デバイスへの給電を停止する給電制御ステップと、を含む方法である。
前記の構成によれば、前記中継装置と同様の効果を奏する。
本発明に係る中継装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記中継装置が備える各部として動作させることにより、前記中継装置をコンピュータにて実現させる中継装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
本発明は、給電の対象となる複数のデバイスのうち、指定されたデバイスへの給電を停止して、他のデバイスへの給電は維持することができるという効果を奏する。
本発明の実施形態１に係るIO-Linkマスタの要部構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係るIO-Linkシステムの概要を示す図である。 図１に示すIO-Linkマスタに給電停止指示を送信する別の例を示す図である。 図１に示すIO-Linkマスタによる、IO-Linkデバイスへの給電停止処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係るIO-Linkシステムであって、サイクリック通信にて給電停止指示を行うIO-Linkシステムの例を示す図である。 本発明の実施形態３に係るIO-Linkマスタの要部構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態３に係るIO-Linkシステムの概要を示す図である。 本発明の実施形態４に係るIO-Linkマスタの要部構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態５に係るIO-Linkシステムであって、IO-Linkマスタにおける上位ネットワークとの通信機能を通信カプラとして切り離したIO-Linkシステムの例を示す図である。 本発明の実施形態６に係るＦＡシステムであって、複数のスレーブ装置とこれらを制御するマスタ装置とを含むＦＡシステムの例を示す図である。
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について図１〜図４に基づいて説明する。
〔システム概要〕
まず、本実施形態のIO-Linkシステムの概要を図２に基づいて説明する。図２は、IO-Linkシステム９の概要を示す図である。IO-Linkシステム９は、ＦＡシステムであり、図示のように、IO-Linkシステム９には、IO-Linkマスタ１（中継装置）、IO-Linkデバイス２ａ、IO-Linkデバイス２ｂ、コントローラ３（制御装置）、サポートツール４、およびＨＭＩ５（表示入力装置）が含まれている。なお、IO-Linkデバイス２ａと２ｂとを区別する必要のないときには、これらをIO-Linkデバイス２と表記する。
IO-Linkマスタ１は、コントローラ３を含む上位ネットワークとIO-Linkデバイス２（デバイス）との間でデータを中継する中継装置であり、IO-Linkシステム９においてコントローラ３のスレーブ装置として動作する。図示の例では、IO-Linkマスタ１には２つのIO-Linkデバイス２が接続されているが、３つ以上のIO-Linkデバイス２を接続することもできる。また、IO-Linkマスタ１はIO-Linkデバイス２と双方向に通信することができる。なお、本実施形態では、IO-Linkデバイス２ａが接続されたIO-Linkマスタ１のポートを第１デバイスポート１２ａ、IO-Linkデバイス２ｂが接続されたIO-Linkマスタ１のポートを第２デバイスポート１２ｂと区別して説明する場合がある。
IO-Linkデバイス２は、IO-Linkマスタ１と通信接続されて、コントローラ３の制御対象となる装置である。IO-Linkデバイス２としては、出力系のデバイスおよび入力系のデバイスを適用できる。入力系のデバイスとしては、例えば光電センサや近接センサ等の各種センサが挙げられ、出力系のデバイスとしては例えばアクチュエータやモータ等が挙げられる。また、インバータのような変換装置等もIO-Linkデバイス２とすることができる。
コントローラ３は、IO-Linkシステム９の全体を統括して制御する制御装置であり、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）とも呼ばれる。コントローラ３は、IO-Linkシステム９においてIO-Linkマスタ１のマスタ装置として動作する。
サポートツール４は、IO-Linkデバイス２の動作設定等のIO-Linkシステム９における各種設定のために、IO-Linkシステム９に接続して使用される装置である。サポートツール４は、コントローラ３経由でIO-Linkシステム９に接続することができる。サポートツール４としては、パソコンのような情報処理装置を用いることができ、ノート型パソコンのような携帯型の情報処理装置を用いることもできる。
ＨＭＩ５は、タッチパネル式の表示入力装置であり、IO-Linkシステム９のユーザは、ＨＭＩ５を介してコントローラ３を操作したり、ＨＭＩ５にてIO-Linkシステム９の動作状態を確認したりすることができる。
Ｉ／Ｏ電源６は、IO-Linkデバイス２に電力を供給するための電源である。Ｉ／Ｏ電源６は、図示のようにIO-Linkマスタ１に接続され、IO-Linkマスタ１とIO-Linkデバイス２とを接続する配線を介して、IO-Linkデバイス２に電力を供給する。
以上のような構成を備えるIO-Linkシステム９において、IO-Linkマスタ１は、図示のように、コントローラ３から、IO-Linkデバイス２への給電を停止するための給電停止指示を受信したことに応じて、IO-Linkデバイス２への電力供給を停止する。より詳細には、IO-Linkマスタ１は、給電停止指示とともに、給電を停止する対象のIO-Linkデバイス２が接続されたポートを示す情報（ポート情報）をコントローラ３から取得して、該ポート情報が示すポートに接続されたIO-Linkデバイス２への給電を停止する。図示の例では、IO-Linkマスタ１は、給電停止指示とともに第１デバイスポート１２ａを示すポート情報を取得し、IO-Linkデバイス２ａへの電力供給を停止している。
このとき、図示のようにIO-Linkデバイス２ｂへの電力供給は停止されない。つまりIO-Linkマスタ１は、給電の対象となる複数のIO-Linkデバイス２のうち、指定されたIO-Linkデバイス２への給電のみを停止し、他のIO-Linkデバイス２への給電を維持することができる。
なお、IO-Linkマスタ１は、指定されたIO-Linkデバイス２の給電停止が完了すると、図示のように、IO-Linkデバイス２のそれぞれに対する給電状態をコントローラ３に通知する（換言すれば、給電状態通知をコントローラ３に出力する）。コントローラ３は、該通知を受けると、ＨＭＩ５に表示されているIO-Linkデバイス２への電力供給の状況を示す画像５１を更新するよう指示する（換言すれば、画像更新指示をＨＭＩ５に出力する）。ＨＭＩ５は、該指示を受けて、画像５１を更新して表示する。画像５１は、各IO-Linkデバイス２を示す情報（図示の例では部材番号）と、IO-Linkデバイス２への給電が行われているか否かを示す情報（図示の例ではＯＮまたはＯＦＦ）とを対応付けて表示するテーブルである。ただし、図示の画像５１は一例である。画像５１は、IO-Linkデバイス２への電力供給の状況を示す画像であればよく、図示の例に限定されるものではない。図示の例では、画像５１が更新され、IO-Linkデバイス２ａへの給電が停止されたこと（換言すればIO-Linkデバイス２への給電がＯＦＦとなったこと）が示されている。
〔IO-Linkについて〕
IO-Linkについて、以下に補足説明する。IO-Linkは、ＩＥＣ６１１３１−９において「Single-drop digital communication interface for small sensors and actuators」（ＳＤＣＩ）という名称で規格化されており、制御装置であるマスタ（前記コントローラ３がこれに該当）と、センサおよびアクチュエータ等のデバイスとの間の通信のための標準化技術である。IO-Linkは、マスタとデバイスとの通信に使用する新しいポイント・ツー・ポイントシリアル通信プロトコルである。なお、前記デバイスの一例として、光電センサと近接スイッチとを挙げることができる。
IO-Linkは、デバイスからマスタへのオン／オフ信号（１ビット）の発信のみが可能であった従来のプロトコルとは異なり、３２バイト（２５６ビット）のデータの受発信（双方向通信）が可能な通信プロトコルである。マスタとデバイスとの間をIO-Linkでつなぐことによって、従来、オン／オフ情報などの２値化データしか受信できなかったデバイスからの信号について、３２バイトの数値データとして取得できるようになる。したがって、例えば、光電センサの場合、受光量、検出余裕度、内部温度などの情報を取得することができるようになり、不具合原因の究明に役立つほか、製品寿命の診断、経年劣化に応じたしきい値の変更などが可能になる。
IO-Linkを利用することにより、例えば、デバイスの設定およびメンテナンス等を自動化することができる。また、IO-Linkを利用することにより、マスタのプログラミングが大幅に簡易化でき、さらに、配線ケーブルのコスト削減等を実現することができる。
続いて、以上説明したIO-Linkを利用したIO-Linkシステム（前記IO-Linkシステム９がこれに該当）について説明する。IO-Linkシステムは、IO-Linkデバイス（一般に、センサ、アクチュエータ、またはその組み合わせであり、前記IO-Linkデバイス２がこれに該当）と、標準の３線式センサ/アクチュエータケーブルと、IO-Linkマスタ（上記IO-Linkマスタ１がこれに該当）と、によって構成される。
IO-Linkマスタは、１つまたは複数のポート（後述のデバイスポート１２がこれに該当）を備え、各ポートには１台のIO-Linkデバイスが接続可能である。IO-Linkマスタは、IO-Linkデバイスとポイントツーポイント通信を行う。IO-Linkマスタは、従来のオン／オフ情報などの２値化データ（１ビットのデータ）だけでなく、デバイスの識別情報、デバイスの通信プロパティ、デバイスパラメータ、および、プロセス・診断データの情報などの、オン／オフ情報などの２値化データ以外の情報（１ビットよりも大きなデータ）を、IO-Linkデバイスとの間で送受信することができる。
IO-Linkデバイスは、IO-Linkマスタとの間で、１ビットよりも大きなデータを送受信することができる。つまり、IO-Linkデバイスは、IO-Linkに適合したデバイスである。なお、IO-Linkシステムには、IO-Linkデバイスではない（１ビットよりも大きなデータを送受信しない）センサやアクチュエータ等のデバイスを組み込むこともできる。
〔IO-Linkマスタ１の要部構成〕
次に、IO-Linkマスタ１の要部構成を図１に基づいて説明する。図１は、IO-Linkマスタ１の要部構成の一例を示すブロック図である。図示のように、IO-Linkマスタ１は、IO-Linkマスタ１の各部を統括して制御する制御部１０を備えている。また、IO-Linkマスタ１は、各IO-Linkデバイス２への給電が行われているか、または給電が停止しているかを、点灯または消灯でユーザに報知するための第１ＬＥＤ（light-emitting diode）１１ａおよび第２ＬＥＤ１１ｂを備えている。なお、第１ＬＥＤ１１ａと第２ＬＥＤ１１ｂとを区別する必要のない時には、これらをＬＥＤ１１と表記する。本実施形態では、対応するIO-Linkデバイス２への給電が行われているときにＬＥＤ１１は点灯状態となり、対応するIO-Linkデバイス２への給電が停止しているときにＬＥＤ１１は消灯状態となる。ただし、IO-Linkデバイス２への給電状態と、ＬＥＤ１１の点灯状態との対応関係はこの例に限定されない。また、IO-Linkマスタ１は、IO-Linkデバイス２と通信するため、および、IO-Linkデバイス２に電力を供給するためのポートとして、第１デバイスポート１２ａおよび第２デバイスポート１２ｂを備えている。なお、第１デバイスポート１２ａと第２デバイスポート１２ｂとを区別する必要のない時には、これらをデバイスポート１２と表記する。また、ＬＥＤ１１およびデバイスポート１２の数は３以上であってもよいが、ＬＥＤ１１の数とデバイスポート１２の数とは同数である。さらに、IO-Linkマスタ１は、前述のコントローラ３を含む上位ネットワークと通信するための上位通信ポート１３を備えている。
そして、制御部１０には、上位通信制御部１０１（指定受付部、状態通知部）、給電制御部１０２、第１デバイス給電切替部１０３ａ、および第２デバイス給電切替部１０３ｂが含まれている。なお、図示してはいないが、制御部１０には、IO-Linkデバイス２との通信を制御するデバイス通信制御部も含まれている。デバイス通信制御部については、後述する実施形態３にて詳細に説明する。また、第１デバイス給電切替部１０３ａと第２デバイス給電切替部１０３ｂとを区別する必要のない時には、これらをデバイス給電切替部１０３と表記する。
上位通信制御部１０１は、上位ネットワークに含まれるコントローラ３などの装置との通信を制御する。具体的には、上位通信制御部１０１は、コントローラ３から給電停止指示とポート情報とを受信すると、ポート情報を給電制御部１０２に出力する。つまり上位通信制御部１０１は、給電の停止対象となる対象デバイスの指定を受け付けると表現することもできる。また、上位通信制御部１０１は、給電制御部１０２から取得した給電状態通知をコントローラ３に送信する。
給電制御部１０２は、デバイス給電切替部１０３を制御して、IO-Linkデバイス２への給電のＯＮ／ＯＦＦを制御する。具体的には、給電制御部１０２は、上位通信制御部１０１からポート情報を取得すると、該ポート情報が示すデバイスポート１２からの、IO-Linkデバイス２への給電のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるデバイス給電切替部１０３に対して、給電停止指示を出力する。つまり給電制御部１０２は、給電の停止対象となる対象デバイスに対応するデバイス給電切替部１０３を制御して、対象デバイス以外の他のデバイスへの給電を維持した状態で、対象デバイスへの給電を停止する、と表現することもできる。
また、給電制御部１０２は、デバイス給電切替部１０３から停止完了通知を取得すると、IO-Linkデバイス２のそれぞれに対する給電状態を示す情報を含む給電状態通知を上位通信制御部１０１に出力するとともに、給電を停止したデバイスポート１２に対応するＬＥＤ１１を消灯状態とする。
デバイス給電切替部１０３（給電状態切替部）は、給電制御部１０２からの指示に従って、IO-Linkデバイス２への給電の実行と、給電の停止とを切り替える。換言すれば、デバイス給電切替部１０３は、IO-Linkマスタ１のポートごとに備えられ、複数のIO-Linkデバイス２のそれぞれに対応するソフトウェアスイッチである。デバイス給電切替部１０３は、給電制御部１０２から給電停止指示を取得すると、対応するIO-Linkデバイス２への給電を停止し、停止完了通知を給電制御部１０２に出力する。
〔給電停止指示について〕
前述した例では、コントローラ３から給電停止指示が送信される構成を説明した。しかしながら、給電停止指示を送信する上位ネットワークの装置は、コントローラ３に限定されない。これについて、図３を参照して説明する。図３は、IO-Linkマスタ１に給電停止指示を送信する別の例を示す図である。
同図の（ａ）に示すように、サポートツール４からコントローラ３を介してIO-Linkマスタ１に給電停止指示を送信することができる。また、同図の（ｂ）に示すように、ＨＭＩ５からコントローラ３を介してIO-Linkマスタ１に給電停止指示を送信することができる。給電停止指示は、IO-Linkにおいてメッセージと呼ばれる所定の形式の命令を送信することによって行われるが、メッセージの生成はコントローラ３で行ってもよいし、ＨＭＩ５やサポートツール４で行ってもよい。例えば、同図の（ａ）の例では、サポートツール４にて給電停止指示のメッセージを生成して、これをコントローラ３が中継してIO-Linkマスタ１に送信してもよい。また、サポートツール４からコントローラ３への給電停止指示に応じてコントローラ３が給電停止指示のメッセージを生成し、IO-Linkマスタ１に送信してもよい。同図の（ｂ）の例においても同様である。
〔処理の流れ〕
次に、IO-Linkマスタ１が実行する処理の流れを図４に基づいて説明する。図４は、IO-Linkマスタ１による、IO-Linkデバイス２への給電停止処理（中継装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。
まず、上位通信制御部１０１は、上位ネットワーク（コントローラ３）からの給電停止指示を待機する状態となっている（Ｓ１、指定受付ステップ）。給電停止指示と、停止対象のポート情報とを取得すると（Ｓ１でＹＥＳ）、上位通信制御部１０１は、給電停止指示およびポート情報を給電制御部１０２に出力する。続いて、給電制御部１０２は、ポート情報が示すデバイスポート１２からの、IO-Linkデバイス２への給電を停止させる（Ｓ２、給電制御ステップ）。具体的には、給電制御部１０２は、取得したポート情報が示すデバイスポート１２に対応するデバイス給電切替部１０３を制御して、IO-Linkデバイス２への給電を停止させる。これにより、取得したポート情報が示すデバイスポート１２に接続されたIO-Linkデバイス２のみへの給電が停止される。
続いて、IO-Linkデバイス２への給電を停止したデバイス給電切替部１０３は、停止完了通知を給電制御部１０２へ出力する。給電制御部１０２は、該通知を受けて、給電を停止したデバイスポート１２に対応するＬＥＤ１１を消灯させる（Ｓ３）。また、給電制御部１０２は、給電状態通知を上位通信制御部１０１に出力する。上位通信制御部１０１は、給電状態通知を上位ネットワークへ送信して、ＨＭＩ５の表示を更新させる（Ｓ４）。具体的には、ＨＭＩ５に、電力供給の状況を示す画像５１（図２参照）を更新させる。例えば、ＨＭＩ５に、IO-Linkデバイス２ａを示す情報に対応付けられた、「ＯＮ」を「ＯＦＦ」に変更した画像を表示させる。なお、前記画像を表示させる対象はＨＭＩ５に限定されない。例えば、図３の（ａ）の例のように、サポートツール４から給電停止指示を受けた場合は、該画像をサポートツール４に表示させてもよい。また、ステップＳ３およびＳ４の処理は、その順番が逆になってもよいし、同時に実行されてもよい。
〔給電の開始（再開）について〕
前述の例では、IO-Linkデバイス２への給電の停止について説明したが、給電の開始（再開）についても同様である。具体的には、上位通信制御部１０１は、上位ネットワークから給電開始指示とポート情報とを取得し、給電制御部１０２に出力する。給電制御部１０２は、デバイス給電切替部１０３を制御して、取得したポート情報が示すデバイスポート１２と接続しているIO-Linkデバイス２への給電を開始（再開）させる。
さらに、給電制御部１０２は、デバイス給電切替部１０３から、IO-Linkデバイス２への給電を開始（再開）したことを示す開始通知を取得すると、給電を開始（再開）したデバイスポート１２に対応するＬＥＤ１１を点灯させる。また、ＨＭＩ５は、コントローラ３からの指示に従って、IO-Linkデバイス２を示す情報に対応付けられた、「ＯＦＦ」を「ＯＮ」に変更した画像を表示させる。
このように、IO-Linkマスタ１は、複数のIO-Linkデバイス２のうち、指定されたIO-Linkデバイス２への給電のみを開始（再開）することができる。
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について図５に基づいて説明する、図５は、サイクリック通信にて給電停止指示を行うIO-Linkシステム９の例を示す図である。なお、前記実施形態と同様の構成には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。これは、実施形態３以降についても同様である。
IO-Linkシステム９では、所定の周期でサイクリック通信が行われる。具体的には、図示のように、コントローラ３がIO-Linkマスタ１にサイクリックデータを送信し、IO-Linkマスタ１から各IO-Linkデバイス２に前記サイクリックデータが送信される。そして、前記サイクリックデータは、各IO-Linkデバイス２からIO-Linkマスタ１を経由してコントローラ３に戻る。これにより、サイクリックデータがIO-Linkシステム９を構成する各機器の間で共有される。
このサイクリックデータに給電停止指示を含めることにより、IO-Linkマスタ１に、IO-Linkデバイス２への給電の停止を行わせることができる。具体的には、サイクリックデータに給電停止指示に対応するフラグを含めておく。該フラグは、各デバイスポート１２を示すポート情報に対応付けられており、コントローラ３は、このフラグのＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行う。これにより、IO-Linkマスタ１は、IO-Linkデバイス２への給電の停止と開始とを切り替えることができる。具体的には、前記フラグがＯＦＦになった場合、IO-Linkマスタ１は、IO-Linkデバイス２への給電を停止する。一方、前記フラグがＯＮになった場合、IO-Linkマスタ１は、IO-Linkデバイス２への給電を開始（再開）する。
以上のように、本実施形態に係るIO-Linkシステム９は、サイクリックデータに各デバイスポート１２を示すポート情報に対応付けられたフラグを含めることにより、コントローラ３がフラグをＯＦＦにしたタイミングで、IO-Linkデバイス２への給電を停止させることができる。
〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について図６および図７に基づいて説明する。図６は、IO-Linkマスタ１Ａの要部構成の一例を示すブロック図である。また図７は、IO-Linkシステム９Ａの概要を示す図である。
図７に示すように、本実施形態に係るIO-Link９Ａは、前述のIO-Linkシステム９と同様の機能を有するシステムであるが、給電停止指示をIO-Linkデバイス２がIO-Linkマスタ１へ送信する点で相違している。つまり、本実施形態に係るIO-Linkマスタ１Ａは、自装置へ給電停止指示を送信したIO-Linkデバイス２への給電のみを停止する。なお、IO-Linkデバイス２からの給電停止指示は、給電停止要求と表現することもできる。
また、IO-Linkデバイス２からの給電停止指示の送信トリガは、特に限定されない。例えば、IO-Linkデバイス２に設けられたスイッチをユーザが操作したとき、IO-Linkマスタ１に送信されてもよい。
図６に示すように、IO-Linkマスタ１Ａは、前述のIO-Linkマスタ１と異なり、制御部１０に代えて、IO-Linkマスタ１Ａの各部を統括して制御する制御部１０Ａを備えている。そして、制御部１０Ａは、前述の制御部１０と異なり、上位通信制御部１０１Ａ、給電制御部１０２Ａ、およびデバイス通信制御部１０４（指定受付部）が含まれている。
上位通信制御部１０１Ａは、コントローラ３から給電停止指示とポート情報とを受信しない点で、前述の上位通信制御部１０１と相違している。
デバイス通信制御部１０４は、IO-Linkデバイス２との通信を制御する。具体的には、デバイス通信制御部１０４は、IO-Linkデバイス２から給電停止指示と、IO-Linkデバイス２を識別するデバイス識別情報とを受信する。そして、デバイス通信制御部１０４は、受信した給電停止指示とデバイス識別情報とを給電制御部１０２Ａに出力する。
給電制御部１０２Ａは、前述した給電制御部１０２と以下の点で相違している。すなわち、給電制御部１０２Ａは、デバイス識別情報を受信すると、該デバイス識別情報が示すIO-Linkデバイス２に対応するデバイスポート１２を特定する。具体的には、給電制御部１０２Ａは、デバイス識別情報とポート情報とを対応付けたテーブル（不図示）を参照して、取得したデバイス識別情報が示すIO-Linkデバイス２に対応するデバイスポート１２を特定する。なお、該テーブルは給電制御部１０２Ａが保持していてもよいし、図示しないIO-Linkマスタ１の記憶部に記憶されている構成であってもよい。
そして、給電制御部１０２Ａは、特定したデバイスポート１２に対応するデバイス給電切替部１０３に対して、給電停止指示を出力する。これにより、給電停止指示を送信したIO-Linkデバイス２への給電が停止される。
以上のように、本実施形態に係るIO-Linkマスタ１Ａは、IO-Linkデバイス２からの給電停止指示によって、該IO-Linkデバイス２への給電を停止する。これにより、ユーザは例えばIO-Linkデバイス２の交換時に、該IO-Linkデバイス２に対する操作により給電を停止させることができる。そのため、IO-Linkデバイス２の交換をスムーズに行うことができる。
〔実施形態４〕
本発明の実施形態４について図８に基づいて説明する。図８は、IO-Linkマスタ１Ｂの要部構成の一例を示すブロック図である。
図示のように、本実施形態に係るIO-Linkマスタ１Ｂは、前述のIO-Linkマスタ１と異なり、第１給電切替スイッチ１４ａおよび第２給電切替スイッチ１４ｂを備えている。なお、第１給電切替スイッチ１４ａと第２給電切替スイッチ１４ｂとを区別する必要のない時には、これらを給電切替スイッチ１４と表記する。
給電切替スイッチ１４は、IO-Linkマスタ１に設けられた複数のハードウェアスイッチである。具体的には、給電切替スイッチ１４は、各デバイスポート１２および各IO-Linkデバイス２に対応するものであり、例えば、第１給電切替スイッチ１４ａは、第１デバイスポート１２ａおよびIO-Linkデバイス２ａに対応する。
また、IO-Linkマスタ１Ｂは、制御部１０に代えて、IO-Linkマスタ１Ｂの各部を統括して制御する制御部１０Ｂを備えている。そして、制御部１０Ｂは、前述の制御部１０と異なり、上位通信制御部１０１Ｂ、給電制御部１０２Ｂ、およびスイッチ制御部１０５（指定受付部）が含まれている。なお、上位通信制御部１０１Ｂは、実施形態３にて説明した上位通信制御部１０１Ａと同様であるため、ここでの説明を省略する。
スイッチ制御部１０５は、給電切替スイッチを制御する。具体的には、ユーザが給電切替スイッチ１４を、IO-Linkデバイス２への給電を停止するように操作すると、スイッチ制御部１０５は、操作された給電切替スイッチ１４を示すスイッチ識別情報と、給電停止指示とを給電制御部１０２Ｂに出力する。
給電制御部１０２Ｂは、前述した給電制御部１０２と以下の点で相違している。すなわち、給電制御部１０２Ｂは、スイッチ識別情報を受信すると、該スイッチ識別情報が示す給電切替スイッチ１４に対応するデバイスポート１２を特定する。具体的には、給電制御部１０２Ｂは、スイッチ識別情報とポート情報とを対応付けたテーブル（不図示）を参照して、取得したスイッチ識別情報が示す給電切替スイッチ１４に対応するデバイスポート１２を特定する。なお、該テーブルは給電制御部１０２Ｂが保持していてもよいし、図示しないIO-Linkマスタ１の記憶部に記憶されている構成であってもよい。
そして、給電制御部１０２Ｂは、特定したデバイスポート１２に対応するデバイス給電切替部１０３に対して、給電停止指示を出力する。これにより、給電停止指示を送信したIO-Linkデバイス２への給電が停止される。
なお、給電切替スイッチ１４は、ユーザに操作されたことにより、Ｉ／Ｏ電源６からIO-Linkデバイス２への給電を直接遮断するものであってもよい。この例の場合、給電制御部１０２は、ＬＥＤ１１を消灯するため、および、上位ネットワークに給電状態通知を送信するために、給電切替スイッチ１４が操作されたこと、または、該操作によってＩ／Ｏ電源６からIO-Linkデバイス２への給電が遮断されたことを検知可能なように構成されていることが望ましい。
〔実施形態５〕
本発明の実施形態５について図９に基づいて説明する。図９は、IO-Linkマスタにおける上位ネットワークとの通信機能を通信カプラとして切り離したIO-Linkシステム９２の例を示す図である。
図示のIO-Linkシステム９２は、前述のIO-Linkシステム９と同様の機能を有するシステムであるが、IO-Linkシステム９のIO-Linkマスタ１の代わりに、通信カプラ２００とIO-Linkマスタ２０１を備えている点で相違している。
通信カプラ２００は、上位ネットワークとIO-Linkマスタ２０１との間の通信を中継する中継装置である。通信カプラ２００は、IO-Linkマスタ１の上位通信ポート１３（図１参照）に相当する通信ポートを備えていると共に、IO-Linkマスタ２０１と通信するための通信ポートを備えている。そして、通信カプラ２００は、IO-Linkマスタ１の上位通信制御部１０１（図１参照）に相当する通信制御部を備えており、該通信制御部により上位ネットワークに含まれる機器とIO-Linkマスタ２０１との間で通信を中継する。
IO-Linkマスタ２０１は、上位通信ポート１３（図１参照）の代わりに通信カプラ２００と通信するための通信ポートを備えている点を除けば、IO-Linkマスタ１と同様の構成を備えている。
IO-Linkシステム９２においても、前述のIO-Linkシステム９と同様に、コントローラ３から給電停止指示が送信されるが、この給電停止指示は通信カプラ２００を介してIO-Linkマスタ２０１に受信される。なお、給電停止指示を受信した後の給電停止処理は、IO-Linkマスタ１と同様であるからここでは説明を繰り返さない。
また、通信カプラ２００がサポートツール４を接続するためのインターフェースを備えている場合、図９に示すように、該インターフェースを介してサポートツール４から通信カプラ２００に給電停止指示を送信することもできる。この場合、給電停止指示は通信カプラ２００からIO-Linkマスタ２０１に転送される。また、IO-Linkマスタ２０１がサポートツール４を接続するためのインターフェースを備えている場合には、該インターフェースを介してサポートツール４から直接IO-Linkマスタ２０１に給電停止指示を送信することもできる。さらに、IO-Linkシステム９２においても実施形態２と同様にサイクリック通信にて給電停止指示を送信することもできる。
〔実施形態６〕
本発明の実施形態６について図１０に基づいて説明する。図１０は、複数のスレーブ装置とこれらを制御するマスタ装置とを含むＦＡシステム９３の例を示す図である。図示のＦＡシステム９３は、前述のIO-Linkシステム９と同様の機能を有しているが、IO-Linkプロトコルに準拠したシステムではない。ＦＡシステム９３には、図示のように、マスタ装置３００、スレーブ装置３０１ａ、３０１ｂ、およびデバイス３０２ａ、３０２ｂが含まれる。なお、スレーブ装置３０１ａと３０１ｂを区別する必要のないときには、これらをスレーブ装置３０１と表記する。同様に、デバイス３０２ａと３０２ｂを区別する必要のないときには、これらをデバイス３０２と表記する。
マスタ装置３００は、各スレーブ装置３０１を制御する制御装置であり、前記実施形態のコントローラ３に相当する装置である。また、スレーブ装置３０１は、マスタ装置３００の制御に従って動作する装置であり、マスタ装置３００とデバイス３０２との間でデータを中継する中継装置である。スレーブ装置３０１は、前記実施形態のIO-Linkマスタ１に相当する装置であり、デバイス３０２と双方向に通信することができる。IO-Linkマスタ１とスレーブ装置３０１との相違点の１つとしては、スレーブ装置３０１が備えるデバイス３０２との通信のための通信ポートは１つである点が挙げられる。デバイス３０２は、前記実施形態のIO-Linkデバイス２に相当し、例えばセンサ等の入力系のデバイスの他、アクチュエータ等の出力系のデバイスをデバイス３０２として適用できる。このようなシステムは、例えばEtherCAT（Ethernet Control Automation Technology：登録商標）を利用することによって構築することが可能である。
また、スレーブ装置３０１は、IO-Linkマスタ１と同様に、上位ネットワーク（マスタ装置３００）と通信するための上位通信制御部、マスタ装置３００によって指定されたデバイスへの給電を停止するデバイス給電切替部、デバイス給電切替部を制御する給電制御部を備えている。これにより、スレーブ装置３０１は、給電の対象となるデバイス３０２のうち、指定されたデバイス３０２への給電を停止して、他のデバイス３０２への給電は維持することができる。
〔変形例〕
実施形態１〜５では、IO-Linkを利用したＦＡシステムを例に説明を行ったが、本発明は、スレーブ装置からデバイスへ給電するＦＡシステムであれば適用可能である。つまり、ＦＡシステムで用いられる通信プロトコルは特に限定されない。例えば、実施形態６に示したEtherCATの他、CC-Link（登録商標）等を利用したＦＡシステムにも適用可能である。
〔ソフトウェアによる実現例〕
IO-Linkマスタ１の制御ブロック（特に制御部１０、１０Ａ、１０Ｂに含まれる各部）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
後者の場合、IO-Linkマスタ１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、前記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、前記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が前記プログラムを前記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。前記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、前記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して前記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、前記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。そして、同様の手法により、IO-Linkマスタ２０１、通信カプラ２００、およびスレーブ装置３０１等の装置の制御ブロックを実現することもできる。
本発明は前述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
１ IO-Linkマスタ（中継装置）
２ IO-Linkデバイス（デバイス）
３ コントローラ（制御装置）
５ ＨＭＩ（表示入力装置）
１０１ 上位通信制御部（指定受付部、状態通知部）
１０２ 給電制御部
１０３ デバイス給電切替部（給電状態切替部）
１０４ デバイス通信制御部（指定受付部）
１０５ スイッチ制御部（指定受付部）
Ｓ１ 指定受付ステップ
Ｓ２ 給電制御ステップ

Claims (7)

  1. 制御装置と、該制御装置の制御対象である複数のデバイスとの間でデータを中継すると共に、当該複数のデバイスへの給電を制御する中継装置であって、
    給電の停止対象となる対象デバイスの指定を受け付ける指定受付部と、
    前記複数のデバイスのそれぞれに対応する複数の給電状態切替部と、
    前記対象デバイスに対応する前記給電状態切替部を制御して、他のデバイスへの給電を維持した状態で、前記対象デバイスへの給電を停止する給電制御部と、を備え、
    前記中継装置はIO-LinkシステムにおけるIO-Linkマスタであり、複数の前記デバイスはIO-Linkデバイスであることを特徴とする中継装置。
  2. 前記給電制御部が前記対象デバイスへの給電を停止した後における、前記複数のデバイスのそれぞれに対する給電状態を前記制御装置に通知する状態通知部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
  3. 前記指定受付部は、タッチパネル式の表示入力装置から前記対象デバイスの指定を受け付けることを特徴とする請求項１または２に記載の中継装置。
  4. 前記複数のデバイスは、給電停止要求を前記指定受付部に送信することができ、
    前記指定受付部は、前記給電停止要求を送信したデバイスを前記対象デバイスとすることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の中継装置。
  5. 制御装置と、該制御装置の制御対象である複数のデバイスとの間でデータを中継すると共に、当該複数のデバイスへの給電を制御する中継装置の制御方法であって、
    給電の停止対象となる対象デバイスの指定を受け付ける指定受付ステップと、
    前記複数のデバイスのそれぞれに対応する複数の給電状態切替部のうち、前記対象デバイスに対応する給電状態切替部を制御して、他のデバイスへの給電を維持した状態で、前記対象デバイスへの給電を停止する給電制御ステップと、を含み、
    前記中継装置はIO-LinkシステムにおけるIO-Linkマスタであり、複数の前記デバイスはIO-Linkデバイスであることを特徴とする中継装置の制御方法。
  6. 請求項５に記載の各ステップをコンピュータに実行させることにより、該コンピュータを前記中継装置として機能させる制御プログラム。
  7. 請求項６に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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