JP6666583B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、ＯＰＣＵＡサーバ機能を有する電子機器に関する。

ＯＰＣＵＡ（OPC Unified Architecture）は、産業オートメーション分野やその他業界における、安全で信頼性あるデータ交換を目的とした相互運用を行なうための標準規格であり、従前のＯＰＣ（OPC Classic）仕様の機能性全てを、拡張可能なフレームワークに統合した、プラットフォーム非依存のサービス指向アーキテクチャである。

この規格に基づくＯＰＣＵＡサーバ機能は、種々の電子機器に搭載することができるが、記録計に搭載した場合の従来例を、図７のブロック図を参照して説明する。

本図に示すように、記録計５００は、記録計システム部５１０、ＯＰＣＵＡサーバ部５２０を備えている。記録計システム部５１０は、記録計本来の動作を行なうブロックであり、測定器６００（測定器Ａ６００ａ、測定器Ｂ６００ｂ、測定器Ｃ６００ｃ…）と接続して測定データを取得し、記録する。

ＯＰＣＵＡサーバ部５２０は、ＯＰＣＵＡクライアント機能を有するＰＣ等のクライアント装置６２０と接続して通信を行なうブロックであり、実データ部５２１とアドレススペース５２２とを備えている。

実データ部５２１は、記録計システム部５１０が各測定器６００から取得した実データを記録する領域である。実データには、測定データのみならず、ステータス、レンジ等の情報を含めることができる。実データ部５２１は、記録計システム部５１０が逐次更新する。

クライアント装置６２０は、ＯＰＣＵＡサーバ部５２０に実データ要求を行なうことで、実データ部５２１に記録された所望の測定器６００の実データを取得することができる。

図８に示すように、ＯＰＣＵＡサーバ部５２０では、オブジェクトである各測定器６００と、実データ部５２１に記録される実データとをアドレススペース５２２を利用してリンクさせる。

アドレススペース５２２は、サーバ管理者が手作業で測定器６００等のオブジェクトやノードを生成することで、実データとのリンクを行なう方式と、ＯＰＣＵＡサーバ部５２０にあらかじめ設定された汎用の固定アドレススペースを利用する方式がある。一般に、記録計５００等の計装機器に搭載されたＯＰＣＵＡサーバ部５２０では、柔軟なユーザインタフェースを備えないこと等から、編集不要な後者の方式が用いられている。

Unified Architecture - OPC Foundation Japan （日本OPC協議会）、［平成２７年１０月１４日検索］、インターネット＜https://jp.opcfoundation.org/about/opc-technologies/opc-ua/＞

アドレススペース５２２をサーバ管理者が作成する方式では、サーバ管理者がシステム全体を把握して手作業で設定する必要があるのに加え、アドレススペース５２２の更新中はクライアント装置と接続することができないため、接続機器（本例では、測定器６００）の構成が変更された場合、クライアント装置６２０との接続状態をいったん解除し、アドレススペース５２２を更新した後、再度、クライアント装置６２０と接続しなければならなかった。

また、あらかじめ設定された汎用の固定アドレススペースを利用する方式では、接続された機器とは無関係の多数のノードがアドレススペースに含まれることになるため、クライアント装置６２０がアドレススペースを取得する際等に、不要なデータが通信経路上に流れ、クライアント装置６２０に送られることになる。

このため、いずれの方式も利便性が十分とはいえず、改良の余地がある。そこで、本発明は、ＯＰＣＵＡサーバ機能を有する電子機器のアドレススペースに関する利便性を高めることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の電子機器は、接続した機器から実データを取得するシステム部と、ＯＰＣＵＡサーバ部とを備えた電子機器であって、前記ＯＰＣＵＡサーバ部は、前記実データが記録される実データ部と、クライアント装置とＯＰＣＵＡ規格に基づいた接続を行なう接続管理部と、前記接続した機器と前記実データ部の実データとのリンク情報を示すアドレススペースを参照して、前記クライアント装置からの実データ読み取り要求に応答するサーバ制御部と、を備え、前記システム部は、接続機器構成に変更があると、前記サーバ制御部に前記アドレススペースの更新を要求し、前記サーバ制御部は、前記アドレススペースの更新要求に応じて、前記接続管理部と前記クライアント装置との接続状態を解除することなく、前記アドレススペースを更新することを特徴とする。
ここで、前記サーバ制御部は、前記アドレススペースの更新に必要な機器構成情報を前記システム部から取得することができる。
また、前記サーバ制御部は、前記アドレススペースの更新中に発生した実データ読み取り要求に対する応答を、前記アドレススペースの更新後に行なうことができる。

本発明によれば、ＯＰＣＵＡサーバ機能を有する電子機器のアドレススペースに関する利便性を高めることができる。

本実施形態に係る記録計を示すブロック図である。 記録計システム部の動作について説明するフローチャートである。 サーバ制御部の通常動作を説明するフローチャートである。 サーバ制御部のアドレススペース更新動作を説明するフローチャートである。 動作の例を視覚的に示した図である。 記録計の別例を示すブロック図である。 ＯＰＣＵＡサーバ機能を搭載した従来の記録計を説明するブロック図である。 アドレススペースを説明する図である。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る記録計１００を示すブロック図である。なお、本実施形態では、ＯＰＣＵＡサーバ機能を記録計１００に搭載した場合を例に説明するが、本発明は、記録計に限られず、ＰＬＣ、計測機器、制御システム等、種々の電子機器に適用することができる。

本図に示すように、記録計１００は、記録計システム部１１０、ＯＰＣＵＡサーバ部１２０を備えている。

記録計システム部１１０は、測定器６００（測定器Ａ６００ａ、測定器Ｂ６００ｂ、測定器Ｃ６００ｃ…）と接続して測定データを取得し、記録する等という従来と同様の基本的な動作に加え、測定器６００の接続構成に変更が生じた場合に、ＯＰＣＵＡサーバ部１２０にアドレススペースの更新を要求するとともに、ＯＰＣＵＡサーバ部１２０からアドレススペースの更新に必要な機器構成情報の要求を受けた場合に、応答する処理を実行する。

ＯＰＣＵＡサーバ部１２０は、ＯＰＣＵＡクライアント機能を有するＰＣ等のクライアント装置６２０と接続して通信を行なう機能ブロックであり、実データ部１２１と、接続管理部１２２と、アドレススペース１２４を含んだサーバ制御部１２３とを備えている。

実データ部１２１は、記録計システム部１１０が各測定器６００から取得した実データを記録する領域である。実データには、測定データのみならず、ステータス、レンジ等の情報を含めることができる。実データ部１２１は、記録計システム部１１０が逐次更新する。

接続管理部１２２は、クライアント装置６２０とＯＰＣＵＡ規格に基づいた接続処理を行なうブロックであり、クライアント装置６２０とＯＰＣＵＡサーバ部１２０との情報のやり取りは接続管理部１２２を介して行なわれる。接続管理部１２２は、サーバ制御部１２３と独立して動作を行なうことができる。このため、後述するように、サーバ制御部１２３がアドレススペース１２４の更新を行なう場合でもクライアント装置６２０との接続状態を維持することができ、アドレススペース更新後に再接続処理を行なう必要がない。

サーバ制御部１２３は、クライアント装置６２０から接続管理部１２２を介して実データの読み取り要求を受け付けると、アドレススペース１２４を参照して実データ部１２１から実データを取得し、接続管理部１２２を介してクライアント装置６２０に送信する。

また、サーバ制御部１２３は、記録計システム部１１０からアドレススペース更新要求を受け付けると、アドレススペース更新に必要な機器構成情報を記録計システム部１１０から取得して、アドレススペース１２４の更新を行なう。

アドレススペース１２４は、オブジェクトである各測定器６００のノードリストと実データ部１２１に記録される実データとのリンク情報を示している。本実施形態では、アドレススペース１２４が更新される際には、記録計１００に接続されている測定器６００のみがオブジェクトとして登録される。このため、クライアント装置６２０にアドレススペース１２４を送信する際、接続されている測定器６００と無関係な不要なデータを送信することを防ぐことができる。

また、アドレススペース１２４は、記録計１００の起動時、測定器６００の接続構成変更時にサーバ制御部１２３により自動的に更新される。このため、サーバ管理者が手作業でアドレススペース１２４を設定する必要がない。

クライアント装置６２０は、ＯＰＣＵＡサーバ部１２０の接続管理部１２２に実データ要求を行なうことで、実データ部１２１に記録された所望の測定器６００の実データを取得することができる。実データ要求には、タグ情報等の測定器６００を特定する情報を含めるものとする。

次に、本実施形態の記録計１００における特徴的な動作について説明する。まず、記録計システム部１１０の動作について図２のフローチャートを参照して説明する。

サーバ制御部１２３は、接続されている機器（本例では、測定器６００）との接続状態を監視し、接続されている機器に変更があった場合には（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、各測定器６００から機器構成情報を取得する（Ｓ１０２）。ただし、変更に関係する測定器６００のみから機器構成情報を取得するようにしてもよい。

そして、ＯＰＣＵＡサーバ部１２０のサーバ制御部１２３にアドレススペース更新要求を送る（Ｓ１０３）。

なお、機器構成情報の取得（Ｓ１０２）、アドレススペース変更要求（Ｓ１０３）は、記録計１００の起動時にも行なうようにする。これにより、記録計１００の起動時にアドレススペース１２４を自動的に更新させることができる。

また、サーバ制御部１２３は、ＯＰＣＵＡサーバ部１２０のサーバ制御部１２３から機器構成情報の要求を受け付けると（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、その応答として各測定器６００から収集した機器構成情報を送信する（Ｓ１０５）。この機器構成情報を利用して、サーバ制御部１２３は、アドレススペース１２４の更新を行なうことができる。

次に、サーバ制御部１２３の特徴的な動作について図３、図４を参照して説明する。図３のフローチャートは、サーバ制御部１２３の通常動作を示している。通常動作は、クライアント装置６２０からの実データ要求に応答する動作である。なお、クライアント装置６２０とは、接続管理部１２２により、接続状態が確立しているものとする。

サーバ制御部１２３は、クライアント装置６２０から接続管理部１２２を介して実データの読み取り要求を受け付けると（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、アドレススペース１２４を参照して、要求に係る接続機器と実データ部１２１における実データとのリンクを把握する（Ｓ２０２）。

そして、実データ部１２１のリンク先にアクセスして実データを取得し（Ｓ２０３）、接続管理部１２２を介してクライアント装置６２０に実データを応答する（Ｓ２０４）。

図４のフローチャートは、サーバ制御部１２３のアドレススペース更新動作を示している。アドレススペース更新動作は、記録計システム部１１０からアドレススペース更新要求を受けた場合に開始する（Ｓ３０１：Ｙｅｓ）。すなわち、記録計１００に接続される機器構成に変更があったとき、および記録計１００の起動時である。さらに、ユーザの指示によりアドレスペース更新動作を開始するようにしてもよい。

アドレススペース更新中は、接続管理部１２２からの実データ要求をＷａｉｔさせる（Ｓ３０２）。すなわち、接続管理部１２２がクライアント装置６２０から実データ読み取り要求を受けて、サーバ制御部１２３に読み取り要求を送った場合に、接続管理部１２２をその状態のまま待たせるようする。接続管理部１２２は、クライアント装置６２０との接続状態を維持したまま、サーバ制御部１２３からの応答を待つことになる。クライアント装置６２０も、実データの応答を待つことになる。このとき、サーバ制御部１２３のアドレススペース更新処理を意識することはない、
接続管理部１２２を待たせた状態で、記録計システム部１１０に、接続されている機器（測定器６００）の機器構成情報を要求して（Ｓ３０３）、最新の機器構成情報を受信する（Ｓ３０４）。

そして、受信した機器構成情報に基づいてアドレススペース１２４を更新する（Ｓ３０５）。アドレススペース更新は自動的に行なわれるため、サーバ管理者の手作業は不要である。

アドレススペース１２４の更新が完了すると、接続管理部１２２の待ち状態を解除する（Ｓ３０６）。すなわち、更新されたアドレススペース１２４を参照して、実データを取得し、接続管理部１２２を介してクライアント装置６２０に送信する。待ち状態中に複数の実データ要求があった場合には、各実データ要求に対して、順次実データを取得して送信する。

図５は、以上の動作の例を視覚的に示した図である。例えば、時刻ｔ１でクライアント装置６２０が記録計１００に実データの読み取り要求を送信すると、接続管理部１２２を介してサーバ制御部１２３に送られる。

読み取り要求を受けたサーバ制御部１２３は、アドレススペース１２４を参照して（Ｓ２０２）、実データを取得する（Ｓ２０２）。そして、接続管理部１２２を介して読み取り応答として実データを送り、クライアント装置６２０は、時刻ｔ２に読み取り要求に係る実データを取得することができる。

その後、時刻ｔ３に記録計システム部１１０からアドレススペース更新要求を受けると、アドレススペース更新処理（Ｓ３０５）を行なう。

アドレススペースの更新処理中の時刻ｔ４に、クライアント装置６２０が記録計１００に実データの読み取り要求を送信すると、サーバ制御部１２３は、仲介する接続管理部１２２からの読み取り要求を待たせる。

アドレススペース更新処理が終了すると、更新されたアドレススペース１２４を参照して（Ｓ２０２）、実データを取得する（Ｓ２０２）。そして、接続管理部１２２を介して読み取り応答として実データを送り、クライアント装置６２０は、時刻ｔ５に読み取り要求に係る実データを取得することができる。

なお、図６に示すように、ＯＰＣＵＡサーバ機能を備えた記録計１００は、ＯＰＣＵＡサーバ機能の備えない他記録計２００とシリアル通信やネットワークを介して接続し、他記録計２００が収集した実データを取得して、ＯＰＣＵＡサーバ機能を利用してクライアント装置６２０に提供できるようにしてもよい。この場合、他記録計２００から収集した実データに関するノード情報を含めてアドレススペース１２４を更新し、クライアント装置６２０からの実データ読み取り要求に応答すればよい。

１００…記録計
１１０…記録計システム部
１２０…ＯＰＣＵＡサーバ部
１２１…実データ部
１２２…接続管理部
１２３…サーバ制御部
１２４…アドレススペース
６００…測定器
６２０…クライアント装置

Claims (3)

1. 接続した機器から実データを取得するシステム部と、ＯＰＣＵＡサーバ部とを備えた電
   子機器であって、
   前記ＯＰＣＵＡサーバ部は、
   前記実データが記録される実データ部と、
   クライアント装置とＯＰＣＵＡ規格に基づいた接続を行なう接続管理部と、
   前記接続した機器と前記実データ部の実データとのリンク情報を示すアドレススペースを参照して、前記クライアント装置からの実データ読み取り要求に応答するサーバ制御部と、を備え、
   前記システム部は、接続機器構成に変更があると、前記サーバ制御部に前記アドレススペースの更新を要求し、
   前記サーバ制御部は、前記アドレススペースの更新要求に応じて、前記接続管理部と前記クライアント装置との前記ＯＰＣＵＡ規格に基づいた接続状態を解除することなく、前記アドレススペースを更新することを特徴とする電子機器。
2. 前記サーバ制御部は、前記アドレススペースの更新に必要な機器構成情報を前記システム部から取得することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記サーバ制御部は、前記アドレススペースの更新中に発生した実データ読み取り要求に対する応答を、前記アドレススペースの更新後に行なうことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。