JP6787161B2 - Network system management equipment, network system management methods, control programs, and recording media - Google Patents
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Description
本発明は、マスタとスレーブとを含むネットワークシステムの動作を管理する技術に関する。 The present invention relates to a technique for managing the operation of a network system including a master and a slave.
一般的なFA(Factory Automation)システムでは、工場内に設置される設備のデータ収集および制御を行う各種のスレーブと、これらのスレーブを集中管理するマスタ(PLC:Programmable Logic Controller)などから構成されるネットワークシステムにより設備の制御が行われる。 A general FA (Factory Automation) system consists of various slaves that collect and control data of equipment installed in the factory, and a master (PLC: Programmable Logic Controller) that centrally manages these slaves. Equipment is controlled by the network system.
このようなFAシステムにおいては、ネットワーク上の各スレーブ(ネットワークノード)に対してアドレスが割り当てられている。マスタとスレーブとの間では、所定のデータ構造を持つようにフォーマットされたフレームが、そのアドレスを用いて送受信される。マスタは、上記設備を構成するデバイスに命令を行う場合、スレーブにその命令を含むフレームを送信してデバイスに転送させる。そして、マスタは、スレーブから送り返されるレスポンスのフレームによって、命令の実行状況を確認し、その確認の結果に応じて命令を終了する。スレーブは、1つの命令が終了することにより新たな命令を受け付け可能な状態に戻る。 In such an FA system, an address is assigned to each slave (network node) on the network. Frames formatted to have a predetermined data structure are transmitted and received between the master and the slave using the address. When the master issues an instruction to the device constituting the above equipment, the master transmits a frame containing the instruction to the slave and causes the device to transfer the instruction. Then, the master confirms the execution status of the instruction by the frame of the response sent back from the slave, and terminates the instruction according to the result of the confirmation. When one instruction is completed, the slave returns to a state in which a new instruction can be accepted.
しかしながら、FAシステムでは、設備の規模が大きくなるほど、スレーブの設置数は増える。また、マスタの他、HMI(Human Machine Interface)と呼ばれる表示入力装置、またはサポートツールと呼ばれる装置からもデバイスに命令を行うことができる。したがって、FAシステムが複雑化すると、いろいろな異常が発生し得る。また、マスタがFAシステムを制御するための制御プログラムは、設備に合わせて作成され、設備の構成が変われば、制御プログラムを変更したり、作成し直したりすることが一般的である。このような設備の構成変更に伴って、新たな異常が発生し得る。 However, in the FA system, the number of slaves installed increases as the scale of the equipment increases. In addition to the master, instructions can be given to the device from a display input device called an HMI (Human Machine Interface) or a device called a support tool. Therefore, when the FA system becomes complicated, various abnormalities can occur. Further, the control program for the master to control the FA system is created according to the equipment, and if the configuration of the equipment changes, the control program is generally changed or recreated. A new abnormality may occur due to such a change in the configuration of the equipment.
その異常の一例は、各スレーブに対して割り当てられたアドレスの異常である。具体的には、複数のスレーブに同一のアドレスが割り当てられてしまう「アドレス重複」、予め割り当てたアドレスと異なるアドレスを持つスレーブが存在する「アドレス未知」などの異常が発生することがある。 An example of such anomalies is an anomaly in the address assigned to each slave. Specifically, an abnormality such as "address duplication" in which the same address is assigned to a plurality of slaves or "address unknown" in which a slave having an address different from the address assigned in advance may exist may occur.
異常の他の例には、マスタとスレーブとの間で送受信されるデータのフレーム転送遅延またはフレーム損失のような通信品質の低下、通信回線の故障、およびスレーブまたはデバイスの故障などが含まれる。また、スレーブに、マスタおよび他の装置から複数の命令が一度に送信された場合に、一部の命令が実行されないエラーも発生することがある。 Other examples of anomalies include poor communication quality such as frame transfer delays or frame losses of data sent and received between the master and slave, communication line failures, and slave or device failures. In addition, when multiple instructions are sent to the slave from the master and other devices at once, an error may occur in which some instructions are not executed.
このような異常が発生した場合には、FAシステムを停止し、例えば異常のあるスレーブを特定し、当該スレーブをネットワークから物理的に離脱してアドレスの再設定を行い、FAシステムを再起動する必要がある。したがって、この一連の復旧作業に要する労力及び時間が問題となっていた。特に、工場などで既に実運用されているFAシステムの場合には、復旧作業のために一時的に設備の運転を停止しなければならず、それによる設備の稼働率の低下は甚大になる。 When such an abnormality occurs, the FA system is stopped, for example, the slave with the abnormality is identified, the slave is physically separated from the network, the address is reset, and the FA system is restarted. There is a need. Therefore, the labor and time required for this series of restoration work has been a problem. In particular, in the case of an FA system that is already in actual operation in a factory or the like, the operation of the equipment must be temporarily stopped for restoration work, and the decrease in the operating rate of the equipment due to this is enormous.
そこで、例えば、下記の特許文献1には、FAシステムで異常が発生した場合に、異常の原因を特定するための処理が簡便になるFAシステム用のコントローラが開示されている。このコントローラは、ネットワークの異常の有無を判断する異常診断機能と、ネットワークに接続される機器との間で通信するデータをモニタリングするプロトコルモニタ機能と、異常が検出された際に、異常の検出前にモニタリングしたデータを保持する機能とを備えている。これにより、当該コントローラは、異常の発生を瞬時に検出でき、保持したデータを異常の発生に関連するデータとして保持することができる。 Therefore, for example, Patent Document 1 below discloses a controller for an FA system that simplifies a process for identifying the cause of an abnormality when an abnormality occurs in the FA system. This controller has an abnormality diagnosis function that determines the presence or absence of network abnormalities, a protocol monitor function that monitors data that communicates with devices connected to the network, and when an abnormality is detected, before the abnormality is detected. It has a function to retain monitored data. As a result, the controller can instantly detect the occurrence of an abnormality and can retain the retained data as data related to the occurrence of the abnormality.
しかしながら、特許文献1に記載された技術では、異常の検出前に保持したデータから、異常のあるフレームを特定するためには、データの解析を行うことが必要であり、その解析には多くの時間がかかるという問題がある。また、データの解析者には非常に高度なスキルおよび通信規格等の専門知識が要求されるという問題もある。 However, in the technique described in Patent Document 1, it is necessary to analyze the data in order to identify the frame with the abnormality from the data held before the detection of the abnormality, and many of the analyzes are performed. There is a problem that it takes time. There is also the problem that data analysts are required to have very advanced skills and specialized knowledge such as communication standards.
本発明の一態様の目的は、上記の問題に鑑みて、ネットワークシステムで異常が発生した際に、ネットワークシステムを流れるデータに含まれる異常なフレームを容易に特定できるネットワークシステム管理技術を提供することにある。 An object of one aspect of the present invention is to provide a network system management technique capable of easily identifying an abnormal frame included in data flowing through a network system when an abnormality occurs in the network system in view of the above problems. It is in.
前記課題を解決するために、本発明の一態様に係るネットワークシステム管理装置は、マスタスレーブ方式のネットワークシステムに含まれるマスタとして機能するネットワークシステム管理装置において、前記ネットワークシステム管理装置とスレーブとの間でフレームの送受信が複数回行われる一定期間中に、前記ネットワークシステム管理装置が送信したフレームおよび受信したフレームの少なくとも一方における所定の条件に対応したデータパターンを、初めて検出したフレームを保存し、保存した当該データパターンを重複して検出したフレームを保存しないことによって、基準フレームの母集団を作成する基準フレーム作成部を備えたことを特徴としている。 In order to solve the above problems, the network system management device according to one aspect of the present invention is a network system management device that functions as a master included in a master-slave type network system, and is between the network system management device and the slave. During a certain period in which frames are transmitted and received a plurality of times, a data pattern corresponding to a predetermined condition in at least one of a frame transmitted and a frame received by the network system management device is saved and saved for the first time. It is characterized in that it is provided with a reference frame creation unit that creates a population of reference frames by not storing frames in which the data patterns are duplicated and detected.
上記の構成によれば、ネットワークシステム管理装置とスレーブとの間で行われる様々な、かつ膨大な数のフレームのやり取りを、データパターンの種類が絞り込まれた少数の基準フレームの母集団として保存することができる。したがって、ネットワークシステム管理装置とスレーブとの間で新たにやり取りされるフレームのデータパターンを、母集団のデータパターンと照合すれば、母集団のデータパターンに一致しない特異なデータパターンのフレームを簡単に特定することができる。 According to the above configuration, various and huge number of frame exchanges between the network system management device and the slave are stored as a population of a small number of reference frames with a narrowed data pattern type. be able to. Therefore, if the data pattern of the frame newly exchanged between the network system management device and the slave is compared with the data pattern of the population, it is easy to create a frame with a peculiar data pattern that does not match the data pattern of the population. Can be identified.
また、重複したデータパターンを持つフレームを保存しないようにして作成した母集団は、データパターンの種類が絞り込まれ、ネットワークシステム管理装置とスレーブとの間でやり取りされる膨大な数のフレームと比較して少数の基準フレームから構成される。したがって、母集団を保存するメモリ容量は小さくて済む。 In addition, the population created by not storing frames with duplicate data patterns is narrowed down to the types of data patterns and compared with the huge number of frames exchanged between the network system management device and the slave. Consists of a small number of reference frames. Therefore, the memory capacity for storing the population can be small.
なお、所定の条件とは、例えば、どのようなデータパターンに着目してフレームを検出するかを表す条件であり、一例として、フレーム中の特定のデータ領域のデータパターンに着目するという指定であってよい。この場合には、送信または受信したフレーム中の特定のデータ領域におけるデータパターンを、初めて検出したフレームを保存することになる。 The predetermined condition is, for example, a condition indicating what kind of data pattern is to be focused on to detect the frame, and as an example, it is a specification to pay attention to the data pattern of a specific data area in the frame. You can. In this case, the frame in which the data pattern in a specific data area in the transmitted or received frame is detected for the first time is saved.
本発明の他の態様に係るネットワークシステム管理装置は、前記ネットワークシステム管理装置と前記スレーブとの間で送受信が複数回行われる他の期間中に、送信または受信した新フレームと前記基準フレームとで、特定のデータ領域におけるデータパターン同士を比較し、データパターンが一致しない前記新フレームを特異なフレームとして抽出する抽出部をさらに備えていてもよい。 The network system management device according to another aspect of the present invention is a new frame transmitted or received and the reference frame during another period in which transmission / reception is performed a plurality of times between the network system management device and the slave. It may further include an extraction unit that compares data patterns in a specific data area and extracts the new frame whose data patterns do not match as a unique frame.
上記の構成によれば、予め作成しておいた母集団の基準フレームのデータパターンを持たない新フレームを特異なフレームとして抽出するので、特異なフレームを簡単に抽出することができる。特異なフレームを解析することによって、ネットワークシステムで発生した異常に関する情報、またはネットワークシステムで発生するおそれのある異常の予兆に関する情報を取得することができる。特異なフレームは異常の予兆がある場合にも抽出されることがあるので、異常が発現する前に、異常の予兆に関する情報を取得し、異常発生に対する防止対策を実行することができる。 According to the above configuration, since a new frame having no data pattern of the reference frame of the population created in advance is extracted as a peculiar frame, a peculiar frame can be easily extracted. By analyzing a peculiar frame, it is possible to obtain information on an abnormality that has occurred in the network system or information on a sign of an abnormality that may occur in the network system. Since a peculiar frame may be extracted even when there is a sign of abnormality, it is possible to acquire information on the sign of abnormality and take preventive measures against the occurrence of the abnormality before the occurrence of the abnormality.
また、従来、マスタとスレーブとの間で送受信が多数回繰り返されて、マスタが送信および受信するフレームを全て、または一定数保存した後、保存してあった多数のフレームに対して異常が発生してから異常を解析していた。このやり方と比べて、上記の構成によれば、異常のあるフレームの特定が容易になるとともに、異常の解析に要する時間を大幅に削減することができる。 In addition, conventionally, transmission / reception is repeated many times between the master and the slave, and after saving all or a certain number of frames transmitted and received by the master, an abnormality occurs in a large number of saved frames. After that, I was analyzing the anomaly. Compared with this method, according to the above configuration, it is possible to easily identify the frame having an abnormality and to significantly reduce the time required for the analysis of the abnormality.
本発明の他の態様に係るネットワークシステム管理装置では、前記基準フレーム作成部は、前記ネットワークシステムの立ち上げ期間中に前記母集団を作成してもよい。 In the network system management device according to another aspect of the present invention, the reference frame creation unit may create the population during the startup period of the network system.
上記の構成によれば、ネットワークシステムの立ち上げ期間では、ネットワークシステム管理装置とスレーブとの間で送受信されるフレーム、およびネットワークシステム管理装置とスレーブとの間での送受信などにおいて、エラーが発生しやすい。したがって、この立ち上げ期間中に、基準フレームの母集団を作成しておけば、基準フレームのデータパターンと一致しない特異なフレームを容易に抽出することができる。その結果、ネットワークシステムの立ち上げ期間において発生した異常、または異常の予兆に関する情報を取得することが容易になる。 According to the above configuration, during the startup period of the network system, an error occurs in the frames transmitted / received between the network system management device and the slave, and in the transmission / reception between the network system management device and the slave. Cheap. Therefore, if a population of reference frames is created during this start-up period, it is possible to easily extract peculiar frames that do not match the data pattern of the reference frame. As a result, it becomes easy to acquire information on an abnormality that occurred during the startup period of the network system or a sign of the abnormality.
本発明の他の態様に係るネットワークシステム管理装置では、前記基準フレーム作成部は、前記ネットワークシステムの立ち上げ後の通常稼働期間中に前記母集団を作成してもよい。 In the network system management device according to another aspect of the present invention, the reference frame creation unit may create the population during the normal operation period after the start-up of the network system.
上記の構成によれば、ネットワークシステムの通常稼働期間中に、基準フレームの母集団を作成しておけば、基準フレームのデータパターンと一致しない特異なフレームを通常稼働期間中に容易に抽出することができる。その結果、ネットワークシステムの通常稼働期間において発生した異常、または異常の予兆に関する情報を取得することが容易になる。 According to the above configuration, if a population of reference frames is created during the normal operation period of the network system, peculiar frames that do not match the data pattern of the reference frame can be easily extracted during the normal operation period. Can be done. As a result, it becomes easy to acquire information on an abnormality or a sign of an abnormality that occurred during the normal operation period of the network system.
本発明の他の態様に係るネットワークシステム管理装置は、前記抽出部が抽出した前記特異なフレームを保存する記憶部と、送信または受信した前記フレームのうち、連続して送信または受信した第1の一定数のフレームを一時的に保持し、前記フレームが送信または受信されるごとに逐次更新されるバッファ記憶部とをさらに備え、前記抽出部は、前記特異なフレームを抽出した場合に、前記バッファ記憶部に保持された前記第1の一定数のフレームのうち、前記特異なフレームの送信または受信の直前に連続して送信または受信した第2の一定数のフレームを読み出して、前記特異なフレームと対応付けて前記記憶部に保存してもよい。 The network system management device according to another aspect of the present invention is the first of the storage unit for storing the peculiar frame extracted by the extraction unit and the frame transmitted or received, which is continuously transmitted or received. It further includes a buffer storage unit that temporarily holds a certain number of frames and is sequentially updated each time the frame is transmitted or received, and the extraction unit extracts the peculiar frame and the buffer. Of the first fixed number of frames held in the storage unit, the second fixed number of frames continuously transmitted or received immediately before the transmission or reception of the peculiar frame is read out to read the peculiar frame. It may be stored in the storage unit in association with.
上記の構成によれば、ネットワークシステム管理装置が次々と送信または受信するフレームのうち、連続して送信または受信した第1の一定数のフレームはバッファ記憶部に一時的に保持され、ネットワークシステム管理装置がフレームを送信または受信するごとに、バッファ記憶部は逐次更新される。なお、ネットワークシステム管理装置は、送信するフレームと受信するフレームとを区別する必要はない。したがって、バッファ記憶部に一時的に保存されるフレームは、送信するフレームおよび受信するフレームが時系列に沿って混在していてよい。これは、特異なフレームの抽出が、特定のデータ領域におけるデータパターンの比較によって行われるため、送信するフレームと受信するフレームとを区別する必要が無いからである。 According to the above configuration, among the frames transmitted or received by the network system management device one after another, the first fixed number of frames continuously transmitted or received are temporarily held in the buffer storage unit for network system management. Each time the device sends or receives a frame, the buffer storage is updated sequentially. The network system management device does not need to distinguish between a transmitted frame and a received frame. Therefore, the frames temporarily stored in the buffer storage unit may be a mixture of frames to be transmitted and frames to be received in chronological order. This is because the extraction of peculiar frames is performed by comparing the data patterns in a specific data area, so that it is not necessary to distinguish between the transmitted frame and the received frame.
抽出部は、特異なフレームを抽出すると、記憶部に保存する。さらに、抽出部は、抽出した特異なフレームの送信の直前または受信の直前に連続して送信または受信した第2の一定数のフレームをバッファ記憶部から読み出して、抽出した特異なフレームと対応付けて記憶部に保存する。 When the extraction unit extracts a unique frame, it stores it in the storage unit. Further, the extraction unit reads out a second constant number of frames continuously transmitted or received immediately before the transmission or reception of the extracted unique frame from the buffer storage unit, and associates the extracted unique frame with the extracted unique frame. And save it in the storage.
これにより、基準フレームとデータパターンが一致しないフレームが発生した原因に関する情報を、特異なフレームからだけではなく、その直前の第2の一定数のフレームからも得ることができる。したがって、マスタスレーブ方式のネットワークシステムの動作中に発生した異常の原因、または異常の予兆の原因を突き止めることがさらに容易になる。 As a result, information on the cause of the occurrence of the frame in which the data pattern does not match the reference frame can be obtained not only from the peculiar frame but also from the second fixed number of frames immediately before the frame. Therefore, it becomes easier to find out the cause of the abnormality that occurred during the operation of the master-slave network system or the cause of the sign of the abnormality.
なお、第1の一定数と第2の一定数とは、同じであってもよいし、第2の一定数が第1の一定数より小さくてもよい。 The first one constant and the second one constant may be the same, or the second one constant may be smaller than the first one constant.
本発明の他の態様に係るネットワークシステム管理装置では、前記抽出部は、前記特異なフレームを抽出した場合に、前記特異なフレームの送信または受信の直後に連続して送信または受信した第3の一定数のフレームを、前記特異なフレームと対応付けて前記記憶部に保存してもよい。 In the network system management device according to another aspect of the present invention, when the extraction unit extracts the peculiar frame, the extraction unit continuously transmits or receives the peculiar frame immediately after the transmission or reception of the peculiar frame. A certain number of frames may be stored in the storage unit in association with the peculiar frame.
上記の構成によれば、基準フレームとデータパターンが一致しないフレームが発生した原因に関する情報を、特異なフレームおよび第2の一定数のフレームからだけではなく、特異なフレームの送信または受信の直後の第3の一定数のフレームからも得ることができる。したがって、マスタスレーブ方式のネットワークシステムの動作中に発生した異常の原因、または異常の予兆の原因を突き止めることがより一層容易になる。 According to the above configuration, information about the cause of the occurrence of a frame whose data pattern does not match the reference frame is obtained not only from the peculiar frame and the second fixed number of frames, but also immediately after the transmission or reception of the peculiar frame. It can also be obtained from a third fixed number of frames. Therefore, it becomes easier to find out the cause of the abnormality that occurred during the operation of the master-slave network system or the cause of the sign of the abnormality.
なお、第2の一定数と第3の一定数とは、同じであってもよいし異なっていてもよい。 The second constant and the third constant may be the same or different.
前記課題を解決するために、本発明の一態様に係るネットワークシステム管理方法は、マスタスレーブ方式のネットワークシステムに含まれるマスタが実行するネットワークシステム管理方法において、当該マスタとスレーブとの間で送受信が複数回行われる一定期間中に、送信したフレームおよび受信したフレームの少なくとも一方の特定のデータ領域におけるデータパターンを、初めて検出したフレームを保存し、保存した当該データパターンを重複して検出したフレームを保存しないことによって、基準フレームの母集団を作成する基準フレーム作成ステップと、前記マスタと前記スレーブとの間で送受信が複数回行われる他の期間中に、送信または受信した新フレームと前記基準フレームとで、前記特定のデータ領域におけるデータパターン同士を比較し、データパターンが一致しない前記新フレームを特異なフレームとして抽出する抽出ステップとを含むことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the network system management method according to one aspect of the present invention is a network system management method executed by a master included in a master-slave type network system, in which transmission / reception is performed between the master and the slave. A frame in which a data pattern in at least one specific data area of a transmitted frame and a received frame is detected for the first time is saved during a certain period of multiple times, and a frame in which the saved data pattern is detected in duplicate is detected. New frames transmitted or received and the reference frame during the reference frame creation step of creating a population of reference frames by not saving and during other periods of multiple transmissions and receptions between the master and the slave. It is characterized by including an extraction step of comparing data patterns in the specific data area and extracting the new frame whose data patterns do not match as a unique frame.
上記の構成によれば、上記態様1および態様2に係るネットワークシステム管理装置と同様の作用効果を奏する。すなわち、データ量が小さい母集団の基準フレームと、送信または受信したフレームとで、それぞれのデータパターンを照合することにより、特異なフレームを簡単に抽出することができる。また、抽出した特異なフレームを解析すれば、異常または異常の予兆を解析できるので、解析に要する時間を大幅に削減することができる。 According to the above configuration, the same functions and effects as those of the network system management device according to the first and second aspects are obtained. That is, a peculiar frame can be easily extracted by collating the reference frame of the population with a small amount of data and the transmitted or received frame with each data pattern. Further, by analyzing the extracted peculiar frame, it is possible to analyze an abnormality or a sign of an abnormality, so that the time required for the analysis can be significantly reduced.
本発明の一態様に係るネットワークシステム管理方法を、コンピュータに実行させてもよい。この場合には、そのネットワークシステム管理方法をコンピュータに実行させるための制御プログラム、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。 A computer may be made to execute the network system management method according to one aspect of the present invention. In this case, a control program for causing a computer to execute the network system management method and a computer-readable recording medium on which the control program is recorded also fall within the scope of the present invention.
本発明の一態様に係るネットワークシステム管理装置およびネットワークシステム管理方法によれば、マスタとスレーブとの間でやり取りされる様々なフレームから、特異なデータパターンのフレームを簡単に特定することができるという効果を奏する。 According to the network system management device and the network system management method according to one aspect of the present invention, a frame having a peculiar data pattern can be easily identified from various frames exchanged between the master and the slave. It works.
〔実施形態1〕
本発明の実施形態1について図1〜図9に基づいて説明する。
[Embodiment 1]
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
〔システム概要〕
まず、本実施形態のマスタスレーブ方式のネットワークシステムの概要を図2に基づいて説明する。図2は、ネットワークシステム1を模式的に示すブロック図である。ネットワークシステム1は、例えばFAシステムであり、図2に示すように、マスタ10(ネットワークシステム管理装置)、スレーブ群20、および情報処理装置30を含んでいる。
[System overview]
First, an outline of the master-slave network system of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram schematically showing the network system 1. The network system 1 is, for example, an FA system, and as shown in FIG. 2, includes a master 10 (network system management device), a
マスタ10は、ネットワークシステム1の全体を統括して制御する制御装置として機能するとともに、ネットワークシステム1を流れるフレームの中で、基準から外れた特異なフレームを抽出するネットワークシステム管理装置として機能する。マスタ10として、例えばPLC(Programmable Logic Controller)を採用することができる。マスタ10は、IO-Linkマスタと呼ばれることもある。マスタ10は、主要なハードウェア構成として、CPU(Central Processing Unit)である中央処理部11と、記憶部(メモリ)12とを備えている。マスタ10は、図示しない通信インターフェース部を介して、スレーブ群20および情報処理装置30と通信する。
The
スレーブ群20は、マスタ10とそれぞれ通信可能に接続されたスレーブX1およびスレーブYと、スレーブX1に通信可能に接続されたスレーブX2とを含んでいる。スレーブX1およびスレーブX2をX系列のスレーブと呼び、スレーブYをY系列のスレーブと呼ぶことにする。なお、X系列のスレーブおよびY系列のスレーブに含まれて、互いに通信可能に接続されるスレーブの数に制限は無い。各スレーブX1,X2,Yには、図示しない各種デバイスが通信可能に接続されている。各スレーブX1,X2,Yは、マスタ10を含む上位ネットワークと各種デバイスとの間でデータを中継する中継装置として機能する。
The
各種デバイスは、マスタ10の制御対象となる装置であり、入力系のデバイスおよび出力系のデバイスで構成することができる。入力系のデバイスとしては、例えば光電センサまたは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または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デバイスとして採用することができる。
The various devices are devices to be controlled by the
情報処理装置30は、各種デバイスの動作設定を含む、ネットワークシステム1における各種設定のために使用される装置である。情報処理装置30からも各種デバイスの動作を制御する指令を与えることが可能であるから、情報処理装置30も制御装置の1つであるといえる。情報処理装置30としては、パーソナルコンピュータ(PC)のような情報処理装置を用いることができ、ノート型PCまたはタブレット式コンピュータのような携帯型の情報処理装置、あるいは他のサポートツールまたはHMI(Human Machine Interface)を用いることもできる。ユーザは、情報処理装置30を介してマスタ10を操作したり、ネットワークシステム1の動作状態を確認したりすることができる。
The
(マスタの要部構成)
次に、マスタ10の要部構成を図1に基づいて説明する。図1は、マスタ10の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、マスタ10は、マスタ10の動作を統括して制御する上記中央処理部11と、上記記憶部12とに加えて、入出力制御部14および通信制御部15を備えている。入出力制御部14は、中央処理部11と情報処理装置30とが行う双方向通信によるデータの入出力を制御する。通信制御部15は中央処理部11とスレーブX1およびスレーブYとが行う双方向通信によるデータの入出力を制御する。
(Main part configuration of master)
Next, the main configuration of the
中央処理部11は、マスタ10と各スレーブX1,X2,Yとでやり取りするフレームを管理するフレーム管理部13として、フィルタ条件設定部13a、フレーム送受信制御部13bおよびフレーム比較判断部13cを機能部として備えている。
The
記憶部12は、記憶するデータの種類に応じて、フィルタ条件記憶エリア12a、基準フレーム記憶エリア12bおよび異常フレーム記憶エリア12cを備えている。各記憶エリア12a〜12cには、さらに、X系列のスレーブに関するデータを記憶するX系列エリアと、Y系列のスレーブに関するデータを記憶するY系列エリアとが設定されている。
The
フレーム管理部13は、マスタ10と各スレーブX1,X2,Yとの間でフレームの送受信が複数回行われる一定期間中に、マスタ10が送信または受信したフレームにおける所定の条件に対応したデータパターンを持つフレームを基準フレームとして抽出する。さらに、フレーム管理部13は、データパターンが互いに異なる複数の基準フレームの母集団を作成する。したがって、フレーム管理部13は、基準フレームの母集団を作成する基準フレーム作成部としての役割を担う。
The
フレーム管理部13が上記の処理を行うために、まず、フィルタ条件設定部13aは、情報処理装置30を介してユーザが入力した上記所定の条件を受け取り、フィルタ条件記憶エリア12aに保存する。上記所定の条件は、スレーブの系列に合わせて異なる場合もあるし、スレーブの系列によらず同じになる場合もある。上記所定の条件が、スレーブの系列に合わせて異なる場合には、例えば、フィルタ条件記憶エリア12aのX系列エリアおよびY系列エリアに区別して保存される。
In order for the
フレーム送受信制御部13bは、各種デバイスに対する制御に応じたフレームを作成し、各スレーブX1,X2,Yとの間で上記フレームを送受信する。各スレーブX1,X2,Yは、受信したフレームに書き込まれた指令を読み出して実行し、各種デバイスの動作を制御する。その後、各スレーブX1,X2,Yは、各種デバイスの動作を制御した結果を、指令を読み出したフレーム、または別に自身に宛てられたフレームに書き込んで、次段のスレーブまたはマスタ10へ送信する。
The frame transmission /
フレーム送受信制御部13bは、各スレーブX1,X2,Yが、各種デバイスの動作を制御して送り返してきたフレーム(レスポンスフレーム)を受信する。フレーム管理部13は、各スレーブX1,X2,Yに対して送信したフレームと、送り返されたフレームとに対して、情報処理装置30を介したユーザの指示に応じて異なる処理をする。
The frame transmission /
フレーム管理部13が行う第1の処理は、送信したフレームおよび受信したフレームの少なくとも一方、好ましくは双方に基づいて、上記基準フレームの母集団を作成する処理である。フレーム管理部13が行う第2の処理は、上記母集団を作成する期間とは別の期間において、送信または受信したフレームと基準フレームとを比較し、データパターンが一致しないフレームを特異なフレームとして抽出する処理である。これらの処理については、後で改めて詳述する。
The first process performed by the
上記第1の処理において、フレーム管理部13(フレーム比較判断部13c)が作成した母集団は、基準フレーム記憶エリア12bに保存される。なお、上記所定の条件が、スレーブの系列に合わせて異なる場合には、母集団はスレーブの系列に合わせて作成され、例えば、基準フレーム記憶エリア12bのX系列エリアおよびY系列エリアに区別して保存される。
In the first process, the population created by the frame management unit 13 (frame
上記第2の処理において、フレーム比較判断部13cは、フレーム送受信制御部13bから渡されたフレームを基準フレームの母集団と比較し、データパターンが一致しないフレームを特異なフレームとして抽出する。したがって、フレーム比較判断部13cは、特異なフレームを抽出する抽出部としての役割を担う。抽出された特異なフレームは、異常フレーム記憶エリア12cに保存される。なお、上記所定の条件が、スレーブの系列に合わせて異なる場合には、特異なフレームはスレーブの系列に合わせて抽出され、例えば、異常フレーム記憶エリア12cのX系列エリアおよびY系列エリアに区別して保存される。
In the second process, the frame
(フレームのデータ構造)
次に、フレームのデータ構造(フォーマット)について図3を参照して説明する。図3は、マスタ10が、X系列のスレーブとやり取りするフレームのデータ構造を示すとともに、当該フレームから、基準フレームの母集団を作成する様子を示す説明図である。
(Frame data structure)
Next, the data structure (format) of the frame will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a data structure of a frame in which the
図3に示すように、1つのフレームは、例えば、アドレスフィールド、サービスフィールド、サイズフィールドおよびデータフィールドで構成されている。 As shown in FIG. 3, one frame is composed of, for example, an address field, a service field, a size field, and a data field.
アドレスフィールドは、フレームの送信先であるスレーブのネットワーク上の位置を示すアドレスデータと、フレームの送信元であるマスタ10またはマスタ10を含む複数の制御装置のアドレスデータとで構成されている。なお、図3では、アドレスフィールドを簡略化して示しており、例えば、アドレスA〜Cを、スレーブX1,X2と、スレーブX2に接続された図示しないスレーブのアドレスをそれぞれ表すデータとして示している。
The address field is composed of address data indicating the position of the slave on the network, which is the transmission destination of the frame, and address data of the
サービスフィールドは、例えば各フレームの処理の優先度を規定するデータで構成されている。例えば、サービスフィールドに収容されたコマンドAを持つフレームは、サービスフィールドに収容されたコマンドBを持つフレームより、先に処理しなければいけないことが、スレーブで認識される。あるいは、アドレスで指定したスレーブに対し、データフィールドからデータを読み出すこと、またはデータフィールドにデータを書き込むことをフレームごとに指示するデータが含まれていてもよい。 The service field is composed of data that defines, for example, the processing priority of each frame. For example, the slave recognizes that the frame with the command A contained in the service field must be processed before the frame with the command B contained in the service field. Alternatively, it may include data that instructs the slave specified by the address to read data from the data field or write data to the data field frame by frame.
サイズフィールドは、サイズフィールドに続くデータフィールドを構成するデータのサイズを示すデータで構成され、データフィールドには、スレーブの具体的な動作、またはスレーブによる各種デバイスに対する具体的な制御を指定するデータが配列されている。スレーブは、サイズフィールドのデータによって、データフィールドがどこからどこまでかを認識できる。 The size field is composed of data indicating the size of the data that constitutes the data field following the size field, and the data field contains data that specifies the specific operation of the slave or the specific control of the slave on various devices. It is arranged. The slave can recognize where the data field is from by the data in the size field.
なお、図3に示すフレーム構造は、典型的な一例を示しているに過ぎず、他のフレーム構造であってもよい。例えば、上記のフィールドに加えて、同期タイミングを取るためのプリアンブルフィールドおよび通信エラー時の誤り検知を実行できるようにするチェックフィールドなどが加えられたフレーム構造であってもよい。 The frame structure shown in FIG. 3 is only a typical example, and may be another frame structure. For example, in addition to the above fields, a frame structure may have a preamble field for timing synchronization and a check field for performing error detection at the time of a communication error.
(基準フレームの母集団作成処理)
続いて、図3〜図5を参照して、マスタ10が、基準フレームの母集団を作成する処理を説明する。図4は、マスタ10が、スレーブとやり取りするフレームから、基準フレームの母集団を作成する処理の一手順例を示すフローチャートである。図5は、マスタ10が、上記X系列のスレーブから受信したフレームを保存された基準フレームと比較し、基準フレームと一致するフレームを破棄する処理を示す説明図である。
(Reference frame population creation process)
Subsequently, the process in which the
なお、以下では、X系列のスレーブから受信したフレームに基づいて基準フレームの母集団を作成する場合を説明しているが、その母集団の作成においては、マスタ10がX系列のスレーブに対して送信するフレームも用いている。マスタ10は、送信するフレームと受信するフレームとを区別することなく母集団を作成する。
In the following, the case where the population of the reference frame is created based on the frame received from the slave of the X series is described, but in the creation of the population, the
基準フレームの母集団の作成は、ネットワークシステム1の立ち上げ期間中に行ってもよいし、ネットワークシステム1の通常稼働期間中に行ってもよい。例えばネットワークシステム1としてのFAシステムの場合、いずれの期間においてもFAシステムの運転を複数サイクル繰り返すと、マスタ10とスレーブ群20との間で送受信されるフレームの数は膨大になる。基準フレームの母集団は、後述するように、膨大な数のフレームの中から、所定の条件に対応したデータパターンが互いに異なるフレームのみを集めて作成される。したがって、母集団作成後のFAシステムの運転において、基準フレームとデータパターンが異なる特異なフレーム(以下、異常フレームと呼ぶ場合がある)を、膨大な数のフレームの中から容易に抽出することができる。また、ネットワークシステム1の立ち上げ期間中に集中しやすい異常の発生、または異常の予兆に関わる異常フレームを容易に抽出することができる。なお、母集団を構成する基準フレームの数は限定的なので、母集団を保存する記憶部12の容量は小さくて済む。
The population of the reference frame may be created during the start-up period of the network system 1 or during the normal operation period of the network system 1. For example, in the case of the FA system as the network system 1, if the operation of the FA system is repeated for a plurality of cycles in any period, the number of frames transmitted and received between the
図4に示すように、フレーム管理部13は、情報処理装置30を介してユーザが入力した基準フレームの母集団作成指示を受け取ると(ステップ1;以下S1のように略記)、母集団作成処理を開始する。続いて、フレーム管理部13は、情報処理装置30を介してユーザが入力した所定の条件(フィルタ条件)を受け取る(S2)と、フィルタ条件設定部13aは、受け取ったフィルタ条件をフィルタ条件記憶エリア12aに保存する。所定の条件は、膨大な数のフレームから基準フレームを選別するための条件である。具体的な条件として、図3に示すように、アドレスフィールドおよびサービスフィールドのデータパターンが異なるフレームを抽出することが指定された場合を例に挙げて説明する。
As shown in FIG. 4, when the
なお、フレームを構成する各種フィールドの数が図3の例よりもっと多くて、フィルタ条件として指定されるフィールドの種類がもっと増えると、異なるデータパターンの組み合わせが増えるため、選別される基準フレームの数も増える。そして、基準フレームの数が増えると、基準フレームとデータパターンが一致しない異常フレームを検出する精度が上がる。 If the number of various fields constituting the frame is larger than that in the example of FIG. 3 and the types of fields specified as the filter conditions are increased, the number of combinations of different data patterns increases, so that the number of reference frames to be selected is increased. Will also increase. Then, as the number of reference frames increases, the accuracy of detecting abnormal frames whose data patterns do not match the reference frames increases.
S2に続くS3では、フレーム管理部13が、情報処理装置30を介してユーザが入力した基準フレーム学習開始リクエスト、すなわち母集団作成開始リクエストを受信する。これに応じて、フレーム送受信制御部13bが、ネットワークシステム1を稼働させる動作指示フレームを作成し(S4)、例えばX系列のスレーブに宛てて動作指示フレームを送信する(S5)。X系列のスレーブであるスレーブX1,X2は、自身を宛先とするフレームからデータを読み出し、データの内容に応じて各種デバイスを制御し、その結果を先ほどと同じフレームまたは別のフレームに書き込むことにより、レスポンスフレームを生成する。レスポンスフレームは、スレーブX1,X2からマスタ10へ送り返される。
In S3 following S2, the
フレーム送受信制御部13bが、動作指示フレームがスレーブX1,X2で処理されて生成されたレスポンスフレームを受信する(S6)と、レスポンスフレームをフレーム比較判断部13cへ渡す。これに応じて、フレーム比較判断部13cは、渡されたレスポンスフレームが初めて受信したレスポンスフレームかどうかを判断する(S7)。S7の判断結果がYES(イエス)の場合、フレーム比較判断部13cは、そのレスポンスフレームを最初の基準フレームとして、基準フレーム記憶エリア12bのX系列エリアに保存する(S8)。一方、S7の判断結果がNO(ノー)の場合、フレーム比較判断部13cは、そのレスポンスフレームと、基準フレーム記憶エリア12bに保存された基準フレームとで、データパターンを比較する。このとき、フレーム比較判断部13cは、フィルタ条件設定部13aから通知されるフィルタ条件に基づいて、レスポンスフレームおよび基準フレームの各アドレスフィールドおよび各サービスフィールドのデータパターン同士を比較し(S9)、データパターン同士の異同を判定する(S10)。
When the frame transmission /
次に、S10の判定結果が「一致していない」(すなわち、S10でNO)場合、フレーム比較判断部13cは、渡されたレスポンスフレームが新たなデータパターンを持つ新たな基準フレームであると認識し、基準フレーム記憶エリア12bのX系列エリアに保存する(S11)。一方、S10の判定結果が「一致している」(すなわち、S10でY)場合、フレーム比較判断部13cは、渡されたレスポンスフレームが、既に保存された基準フレームと重複したデータパターンを持っていることを認識し、その渡されたレスポンスフレームを破棄する(S12)。なお、S7〜S12の処理は、基準フレーム作成ステップに相当する。
Next, when the determination result of S10 is "mismatch" (that is, NO in S10), the frame
S11の実行後、フレーム管理部13は、基準フレームの母集団を作成するのに足りる一定期間ネットワークシステム1を稼働させたか、例えば、FAシステムの稼働サイクルを一定数繰り返したかを判定する(S13)。S13の判定結果がYESの場合、フレーム管理部13は、基準フレームの母集団作成処理を終了する。一方、S13の判定結果がNOの場合、フレーム管理部13は、処理をS4に戻し、S4〜S13の処理を繰り返す。
After the execution of S11, the
図3には、母集団の作成過程も図示されている。例えば、図3に示された8個のフレームのうち、最下段のフレームは、一番最初にフレーム送受信制御部13bが送信または受信したレスポンスフレームである。したがって、最下段のフレームは、基準フレームとして保存される。下から2番目〜4番目および最上段のレスポンスフレームは、既に保存済みの基準フレームと所定フィールド(特定のデータ領域)のデータパターンが一致しないので、基準フレームとして保存される。下から5番目〜7番目のレスポンスフレームは、既に保存済みの基準フレームと所定フィールドのデータパターンが一致するので、基準フレームとして保存されず、破棄される。
FIG. 3 also illustrates the process of creating the population. For example, of the eight frames shown in FIG. 3, the bottom frame is the response frame transmitted or received by the frame transmission /
また、図5には、母集団の作成過程において、データパターンが一致するフレームを破棄することが、視覚的にわかりやすいように示されている。例えば、動作指示フレームがマスタ10からスレーブX1に送信され、スレーブX1,X2で処理されて生成されたレスポンスフレームFbをマスタ10が受信すると、データパターンが一致する基準フレームが記憶部12に保存済みかどうかが判定される。この例では、レスポンスフレームFbとデータパターンが一致する基準フレームが記憶部12に保存済みなので、レスポンスフレームFbは破棄される。
In addition, FIG. 5 shows that in the process of creating the population, discarding frames with matching data patterns is visually easy to understand. For example, when an operation instruction frame is transmitted from the
(異常フレームの抽出処理)
次に、図6〜図9を参照して、マスタ10が、ネットワークシステム1で発生した異常または異常の予兆に関わる異常フレームを抽出する処理を説明する。図6は、マスタ10が、スレーブに宛てて送信したフレームまたはスレーブから受信したフレームを、保存された基準フレームと比較し、基準フレームと一致しないフレームを特異なフレームとして抽出する処理の一手順例を示すフローチャートである。図7は、マスタ10が、X系列のスレーブから受信したフレームを保存された基準フレームと比較し、基準フレームと一致しないフレームを特異なフレームとして保存する処理を示す説明図である。図8は、図6に示す処理によって上記特異なフレームを抽出した場合に、上記特異なフレームをネットワークシステム1のユーザに通知する処理の一手順例を示すフローチャートである。図9は、図6に示す処理によって上記特異なフレームを抽出した場合に、上記特異なフレームをネットワークシステム1のユーザに通知する処理の他の手順例を示すフローチャートである。
(Abnormal frame extraction process)
Next, with reference to FIGS. 6 to 9, a process in which the
異常フレームを抽出する処理は、母集団を作成する期間と同様に、ネットワークシステム1の立ち上げ期間中に行ってもよいし、ネットワークシステム1の通常稼働期間中に行ってもよい。いずれの期間においても、マスタ10とスレーブ群20との間で送受信が複数回繰り返して行われる間に、膨大な数のフレームが、マスタ10とスレーブ群20との間でやり取りされる。マスタ10のフレーム比較判断部13cは、送信したフレームまたは受信したレスポンスフレームと基準フレームとで、前記所定フィールド(特定のデータ領域)におけるデータパターン同士を比較し、データパターンが一致しない送信したフレームまたはレスポンスフレームを異常フレームとして抽出する。したがって、膨大な数のフレームの中から、高度なスキルおよび通信規格等の専門知識を持った熟練者が、時間をかけて異常フレームを抽出するやり方と比較して、異常フレームを短時間で容易に抽出することができる。なお、抽出した異常フレームには、システムとして稼働状態に異常が発生していなくても、フレームパターン上で異常発生の予兆となるような怪しいフレームが含まれている場合がある。したがって、ネットワークシステム1で発生した異常または異常の予兆の解析を迅速に行うことができる。また、ユーザが、ネットワークシステム1で設定しているパラメータを変更したり、ネットワークシステム1に含まれる構成要素を一部変更したりした場合に、異常が誘発されることがある。このような場合にも、異常フレームが容易に検出されるので、ユーザがネットワークシステム1に加えた変更と関連付けて、異常を解析することができる。したがって、異常の原因を突き止めやすいという効果も得られる。
The process of extracting the abnormal frame may be performed during the startup period of the network system 1 or during the normal operation period of the network system 1, as in the period of creating the population. In any period, a huge number of frames are exchanged between the
以下、図6を参照して、異常フレームの抽出処理を具体的に説明する。なお、以下では、レスポンスフレームと基準フレームとを比較し、異常フレームを抽出する場合を例として説明しているが、送信したフレームについても同様の処理が行われる。フレーム管理部13は、情報処理装置30を介してユーザが入力したフレームの解析指示を受け取ると(S21)、異常フレームの抽出処理を開始する。すなわち、フレームの解析指示に応じて、フレーム送受信制御部13bが、ネットワークシステム1を稼働させる動作指示フレームを作成し(S22)、例えばX系列のスレーブに宛てて動作指示フレームを送信する(S23)。次に、既に説明したように、フレーム送受信制御部13bが、動作指示フレームがスレーブX1,X2で処理されて生成されたレスポンスフレームを受信する(S24)と、レスポンスフレームをフレーム比較判断部13cへ渡す。これに応じて、フレーム比較判断部13cは、渡されたレスポンスフレームと、基準フレーム記憶エリア12bに保存された基準フレームとで、前記所定フィールドにおけるデータパターン同士を比較し(S25)、データパターン同士の異同を判定する(S26)。
Hereinafter, the extraction process of the abnormal frame will be specifically described with reference to FIG. In the following, the case where the response frame and the reference frame are compared and the abnormal frame is extracted is described as an example, but the same processing is performed for the transmitted frame. When the
次に、S26の判定結果が「一致している」(すなわち、S26でYES)場合、フレーム比較判断部13cは、渡されたレスポンスフレームに異常は無いと判定する(S27)。一方、S26の比較結果が「一致していない」(すなわち、S26でNO)場合、フレーム比較判断部13cは、渡されたレスポンスフレームが基準フレームと異なる異常フレームであると判定し(S28)、その異常フレームを異常フレーム記憶エリア12cのX系列エリアに保存する(S29)。なお、S25〜S28の処理は、特異なフレームを抽出する抽出ステップに相当する。
Next, when the determination result of S26 is "matching" (that is, YES in S26), the frame
この後、後述する異常フレーム通知処理(S30)を必要に応じて適宜行った後、フレーム管理部13は、異常フレームを抽出するのに足りる一定期間ネットワークシステム1を稼働させたか、例えば、FAシステムの稼働サイクルを一定数繰り返したかを判定する(S31)。S31の判定結果がYESの場合、フレーム管理部13は、異常フレームの抽出処理を終了する。一方、S31の判定結果がNOの場合、フレーム管理部13は、処理をS22に戻し、S22〜S31の処理を繰り返す。
After that, after appropriately performing the abnormal frame notification process (S30) described later as necessary, the
また、図7には、異常フレームの抽出過程において、データパターンが基準フレームのデータパターンと一致しない送信したフレームまたはレスポンスフレームを保存することが、視覚的にわかりやすいように示されている。例えば、動作指示フレームがマスタ10からスレーブX1に送信され、スレーブX1,X2で処理されて生成されたレスポンスフレームFw(新フレーム)をマスタ10が受信すると、所定フィールドのデータパターンが一致する基準フレームが記憶部12に保存されているかどうかが判定される。この例では、レスポンスフレームFwとデータパターンが一致する基準フレームが記憶部12に保存されていないので、レスポンスフレームFwは異常フレームとして抽出され、記憶部12に保存される。
Further, FIG. 7 shows that in the process of extracting the abnormal frame, it is visually easy to understand that the transmitted frame or the response frame whose data pattern does not match the data pattern of the reference frame is saved. For example, when an operation instruction frame is transmitted from the
(抽出された異常フレームの通知処理)
上記S30では、異常フレームが抽出された場合に、ユーザに異常フレームに関する通知を行う。しかし、S30の通知処理を、異常フレームの抽出処理に含めず、全く別の独立した処理としてもよい。
(Notification processing of extracted abnormal frames)
In S30, when an abnormal frame is extracted, the user is notified of the abnormal frame. However, the notification process of S30 may not be included in the abnormal frame extraction process and may be a completely different independent process.
ここでは、異常フレームの抽出処理の1処理として、S30を実行する場合の具体例を説明する。図8は、図6に示す処理によって特異なフレームを抽出した場合に、その特異なフレームをネットワークシステム1のユーザに通知する処理の一手順例を示すフローチャートである。図9は、図6に示す処理によって特異なフレームを抽出した場合に、その特異なフレームをネットワークシステム1のユーザに通知する処理の他の手順例を示すフローチャートである。 Here, a specific example in the case of executing S30 as one process of the extraction process of the abnormal frame will be described. FIG. 8 is a flowchart showing an example of a procedure of the process of notifying the user of the network system 1 of the peculiar frame when the peculiar frame is extracted by the process shown in FIG. FIG. 9 is a flowchart showing another procedure example of the process of notifying the user of the network system 1 of the peculiar frame when the peculiar frame is extracted by the process shown in FIG.
図8に示すように、S29に続いて、フレーム管理部13は、異常フレームが抽出されたことを情報処理装置30に通知する(S301)。次に、その通知に対して、異常フレームを情報処理装置30に転送するリクエストを、情報処理装置30から受信したかどうかを判定する(S302)。その判定結果がYESの場合、フレーム管理部13は、異常フレーム記憶エリア12cに保存されている異常フレームを読み出し、情報処理装置30に転送する(S303)。S302の判定結果がNOの場合、すなわち、異常フレームが抽出されていない場合、処理はS31へ進む。
As shown in FIG. 8, following S29, the
図8の通知処理を、図9の通知処理に変えることもできる。図9に示すように、S29に続いて、フレーム管理部13は、異常フレームに関する問い合わせを情報処理装置30から受けているかを判定する(S301’)。その問い合わせを受けていない場合(S301’でNO)、処理はS31へ進む。一方、その問い合わせを受けている場合(S301’でYES)、フレーム管理部13は、異常フレームが記憶部12に保存されているか、あるいは、異常フレームが記憶部12に保存されていることが記録されているかを判定する(S302’)。
The notification process of FIG. 8 can be changed to the notification process of FIG. As shown in FIG. 9, following S29, the
S302’の判定結果がYESの場合、フレーム管理部13は、異常フレーム記憶エリア12cに保存されている異常フレームを読み出し、情報処理装置30に転送する(S303’)。S302’の判定結果がNOの場合、すなわち、異常フレームが抽出されていない場合、フレーム管理部13は、異常が無いことを情報処理装置30に通知する(S304’)。S303’およびS304’の実行後は、いずれも処理はS31へ進む。
If the determination result of S302'is YES, the
〔実施形態2〕
本発明の実施形態2について図10〜図12に基づいて説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 12. For convenience of explanation, the same reference numerals are given to the members having the same functions as the members described in the above embodiment, and the description thereof will be omitted.
図10は、マスタスレーブ方式のネットワークシステム1Aに含まれるマスタ10Aの機能的な構成の他の例を示すブロック図である。図11は、図10に示すマスタ10Aが、上記X系列のスレーブに宛てて送信したフレームまたは上記X系列のスレーブから受信したフレームを、保存された基準フレームと比較し、基準フレームと一致しないフレームFwを特異なフレームとして保存するとともに、その特異なフレームFwの送信または受信前後の一定数のフレームを特異なフレームFwと対応付けて保存する処理を示す説明図である。
FIG. 10 is a block diagram showing another example of the functional configuration of the
本実施形態に係るネットワークシステム1Aでは、フレーム管理部13の前記構成に加えて、バッファ制御部13dを新たに備えたことによって、フレーム管理部13がフレーム管理部13Aに置き換わっている。また、バッファ制御部13dによってデータの読み書きが制御されるバッファメモリ16(バッファ記憶部)が、前記ネットワークシステム1の構成に付加されている。なお、バッファ制御部13dは、前記異常フレーム記憶エリア12cに対するデータの書き込みも制御する。これらを除く構成については、ネットワークシステム1Aとネットワークシステム1とに違いはない。
In the
図11に示すように、X系列のスレーブX1,X2に宛てて送信したフレーム、またはX系列のスレーブX1,X2で処理されてマスタ10Aに送り返されたレスポンスフレームのうち、数フレーム分のフレームが、フレーム送受信制御部13bを介してバッファメモリ16に書き込まれる。なお、マスタ10Aは、送信するフレームとレスポンスフレームとを区別することなく、バッファメモリ16に書き込む。したがって、バッファメモリ16に一時的に保存されるフレームは、送信するフレームおよびレスポンスフレームが時系列に沿って混在していてよい。これは、特異なフレームの抽出が、特定のデータ領域におけるデータパターンの比較によって行われるため、送信するフレームとレスポンスフレームとを区別する必要が無いからである。
As shown in FIG. 11, of the frames transmitted to the X-series slaves X1 and X2, or the response frames processed by the X-series slaves X1 and X2 and sent back to the
バッファメモリ16に対するフレームの書き込みは、FIFO(First-In First-Out)方式である。つまり、フレーム送受信制御部13bからバッファメモリ16に最新のレスポンスフレームが転送されると、バッファメモリ16に書き込まれている数フレームのうち、時間的に一番古く書き込まれたフレームがバッファ制御部13dによって読み出され破棄される。したがって、バッファメモリ16に記憶されたフレームの数は変わらないが、バッファメモリ16の記憶内容は、フレームが1つずつ書き込まれるごとに更新される。
Writing a frame to the
図7で説明したように、フレームFwが、基準フレームFa〜Fdと異なるデータパターンを持っていて、異常フレームとして抽出され、異常フレーム記憶エリア12cに保存されたとする。また、バッファメモリ16には、フレームFwに対して時間的に直前となる数フレーム(第1の一定数)であるフレームFt,Fu,Fvが、時間的にこの順序で一時的に保存されているとする。
As described with reference to FIG. 7, it is assumed that the frame Fw has a data pattern different from that of the reference frames Fa to Fd, is extracted as an abnormal frame, and is stored in the abnormal
この場合、バッファ制御部13dは、フレーム比較判断部13cから、異常フレームとしてフレームFwが抽出されたという情報を受け取ると、バッファメモリ16に保存されているフレームFt〜Fvを異常フレーム記憶エリア12cに転送する。転送されたフレームFt〜Fvは、フレームFwと対応づけて異常フレーム記憶エリア12cに保存される。なお、バッファメモリ16に保存されている数フレーム(第1の一定数M)のうちの一部(第2の一定数m;m≦M)のフレームが異常フレーム記憶エリア12cに転送されてもよい。
In this case, when the
これにより、異常なフレームFwが発生した原因に関する情報を、フレームFwからだけではなく、その直前の一定数のフレームFt〜Fvからも得ることができる。したがって、ネットワークシステム1Aの動作中に発生した異常の原因、または異常の予兆の原因を突き止めることがさらに容易になる。
As a result, information on the cause of the occurrence of the abnormal frame Fw can be obtained not only from the frame Fw but also from a certain number of frames Ft to Fv immediately before the frame Fw. Therefore, it becomes easier to find out the cause of the abnormality that occurred during the operation of the
なお、異常なフレームFwとその直前の一定数のフレームFt〜Fvとを対応付けて保存するだけではなく、異常なフレームFwに続いてフレーム送受信制御部13bが受信した一定数(第3の一定数)のフレームFx,Fy,FzをフレームFwと対応付けて保存してもよい。この場合、フレームFwより時間的に後にフレーム送受信制御部13bが送信または受信するフレームFx,Fy,Fzは、バッファメモリ16を通すことなく、異常フレーム記憶エリア12cに順次書き込まれる。
It should be noted that not only the abnormal frame Fw and a certain number of frames Ft to Fv immediately before the abnormal frame Fw are stored in association with each other, but also a fixed number (third constant) received by the frame transmission /
なお、フレーム比較判断部13cが異常なフレームFwを抽出して異常フレーム記憶エリア12cに保存する処理よりも、異常なフレームFwに時間的に後に続くフレームFx〜Fzをバッファメモリ16に保存する処理の方が速い場合もあり得る。この場合には、バッファ制御部13dがフレームFx〜Fzをバッファメモリ16から読み出して異常フレーム記憶エリア12cに保存するようにしてもよい。
It should be noted that, rather than the process in which the frame
これにより、異常フレーム記憶エリア12cには、異常なフレームFwと、フレームFwに時間的に前後に隣接した数フレームずつのフレームFt〜FvおよびフレームFx〜Fzが保存される。この結果、異常なフレームFwが発生した原因に関する情報を、フレームFwと、フレームFt〜Fvと、フレームFx〜Fzとから取得できるので、ネットワークシステム1Aの動作中に発生した異常の原因、または異常の予兆の原因を突き止めることがさらに一層容易になる。
As a result, the abnormal frame Fw and several frames Ft to Fv and frames Fx to Fz that are temporally adjacent to each other in front of and behind the frame Fw are stored in the abnormal
(異常フレームの前後のフレームを保存する処理)
図12は、図6に示す処理の一部を置き換える処理であって、図10に示すマスタ10Aが、特異なフレームを抽出した場合に、その特異なフレームと、その特異なフレームの送信または受信前後の一定数のフレームとを対応付けて保存する処理の一手順例を示すフローチャートである。図12のS28およびS29−1の処理は、図6のS28およびS29の処理と同じである。バッファ制御部13dは、フレーム比較判断部13cによって異常フレームが抽出されたことに応じて、バッファメモリ16に保存されている一定数のフレームを読み出す(S29−2)。図12では、S29−2の処理は、S29−1の処理の後に実行されているが、S28の処理の後に、S29−1の処理とS29−2の処理とが同時に、またはほぼ同時に実行されてもよい。
(Process to save frames before and after the abnormal frame)
FIG. 12 is a process of replacing a part of the process shown in FIG. 6, and when the
次に、バッファ制御部13dは、バッファメモリ16から読み出した一定数のフレームを、異常フレームと対応付けて異常フレーム記憶エリア12cに保存する(S29−3)。さらに、フレーム比較判断部13cは、フレーム送受信制御部13bが異常フレームを送信または受信した直後に続けて送信または受信した一定数のフレームを異常フレームと対応付けて異常フレーム記憶エリア12cに保存する(S29−4)。S29−4の処理が終わると、S30へ処理が進む。
Next, the
〔ソフトウェアによる実現例〕
マスタ10,10Aの制御に関係するブロック(特にフレーム管理部13,13Aに含まれる各部13a〜13d)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。
[Example of realization by software]
Even if the blocks related to the control of the
後者の場合、マスタ10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(これらを記憶部12に対応する「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。
In the latter case, the
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
1、1A ネットワークシステム
10 マスタ(ネットワークシステム管理装置)
12 記憶部(記録媒体)
13 フレーム管理部(基準フレーム作成部)
13c フレーム比較判断部(抽出部)
16 バッファメモリ(バッファ記憶部)
20 スレーブ群
Fw フレーム(特異なフレーム)
1,
12 Storage unit (recording medium)
13 Frame management department (reference frame creation department)
13c frame comparison judgment unit (extraction unit)
16 Buffer memory (buffer storage)
20 Slave group Fw frame (unique frame)
Claims (9)
前記ネットワークシステム管理装置とスレーブとの間でフレームの送受信が複数回行われる一定期間中に、前記ネットワークシステム管理装置が送信したフレームおよび受信したフレームの少なくとも一方における所定の条件に対応したデータパターンを、初めて検出したフレームを保存し、保存した当該データパターンを重複して検出したフレームを保存しないことによって、基準フレームの母集団を作成する基準フレーム作成部を備えた
ことを特徴とするネットワークシステム管理装置。 In a network system management device that functions as a master included in a master-slave network system
During a certain period in which frames are transmitted and received a plurality of times between the network system management device and the slave, a data pattern corresponding to a predetermined condition in at least one of the frames transmitted and received by the network system management device is generated. , A network system management characterized by having a reference frame creation unit that creates a population of reference frames by saving the first detected frame and not saving the frame in which the saved data pattern is duplicated and detected. apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載のネットワークシステム管理装置。 During another period in which transmission / reception is performed a plurality of times between the master and the slave, the data patterns in a specific data area are compared between the new frame transmitted or received and the reference frame, and the data patterns match. The network system management device according to claim 1, further comprising an extraction unit that extracts the new frame as a peculiar frame.
ことを特徴とする請求項1に記載のネットワークシステム管理装置。 The network system management device according to claim 1, wherein the reference frame creating unit creates the population during the startup period of the network system.
ことを特徴とする請求項1または2に記載のネットワークシステム管理装置。 The network system management device according to claim 1 or 2, wherein the reference frame creating unit creates the population during a normal operating period after the network system is started up.
送信または受信した前記フレームのうち、連続して送信または受信した第1の一定数のフレームを一時的に保持し、前記フレームが送信または受信されるごとに逐次更新されるバッファ記憶部とをさらに備え、
前記抽出部は、前記特異なフレームを抽出した場合に、前記バッファ記憶部に保持された前記第1の一定数のフレームのうち、前記特異なフレームの送信または受信の直前に連続して送信または受信した第2の一定数のフレームを読み出して、前記特異なフレームと対応付けて前記記憶部に保存する
ことを特徴とする請求項2に記載のネットワークシステム管理装置。 A storage unit that stores the peculiar frame extracted by the extraction unit, and a storage unit.
Of the transmitted or received frames, a buffer storage unit that temporarily holds a first fixed number of consecutively transmitted or received frames and is sequentially updated each time the frame is transmitted or received is further added. Prepare,
When the peculiar frame is extracted, the extraction unit continuously transmits or transmits immediately before the transmission or reception of the peculiar frame among the first fixed number of frames held in the buffer storage unit. The network system management device according to claim 2, wherein a second fixed number of received frames are read out, associated with the peculiar frame, and stored in the storage unit.
ことを特徴とする請求項5に記載のネットワークシステム管理装置。 When the peculiar frame is extracted, the extraction unit associates a third constant number of frames continuously transmitted or received immediately after the transmission or reception of the peculiar frame with the peculiar frame. The network system management device according to claim 5, wherein the network system management device is stored in the storage unit.
当該マスタとスレーブとの間で送受信が複数回行われる一定期間中に、送信したフレームおよび受信したフレームの少なくとも一方の特定のデータ領域におけるデータパターンを、初めて検出したフレームを保存し、保存した当該データパターンを重複して検出したフレームを保存しないことによって、基準フレームの母集団を作成する基準フレーム作成ステップと、
前記マスタと前記スレーブとの間で送受信が複数回行われる他の期間中に、送信または受信した新フレームと前記基準フレームとで、前記特定のデータ領域におけるデータパターン同士を比較し、データパターンが一致しない前記新フレームを特異なフレームとして抽出する抽出ステップとを含む
ことを特徴とするネットワークシステム管理方法。 In the network system management method executed by the master included in the master-slave network system,
During a certain period in which transmission and reception are performed multiple times between the master and the slave, the data pattern in at least one specific data area of the transmitted frame and the received frame is stored in the first detected frame, and the data pattern is saved. A reference frame creation step that creates a population of reference frames by not saving frames that detect duplicate data patterns,
During another period in which transmission / reception is performed a plurality of times between the master and the slave, the data patterns in the specific data area are compared between the new frame transmitted or received and the reference frame, and the data pattern is determined. A network system management method comprising an extraction step of extracting the new frame that does not match as a unique frame.
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