JP7055264B1 - プログラマブルコントローラ、プログラマブルコントローラシステム及びプログラム - Google Patents

Abstract

プログラマブルコントローラ（１０）の動作モードが稼働モードであるかデバッグモードであるかを示す動作モード設定（２３１）を含むパラメータを管理するパラメータ管理部（２３０）と、プログラマブルコントローラ（１０）のプログラムに含まれるメッセージ出力命令に基づいて文字列データを出力する文字列データ出力部（２２５）と、を備える。メッセージ出力命令は、動作モードが稼働モードであるときに命令を実行するか、又は、動作モードがデバッグモードであるときに命令を実行するかを指定する第１引数を含む。文字列データ出力部（２２５）は、動作モード設定（２３１）と第１引数とを比較した結果に基づいて、予め設定した出力先に文字列データを出力し、又は、文字列データを出力しない。

Description

本開示は、プログラマブルコントローラ、プログラマブルコントローラシステム及びプログラムに関する。

プログラマブルコントローラ（Programmable Logic Controller：ＰＬＣ）は、プログラムの各命令を実行することにより、制御対象であるデバイスの制御又は検出対象であるデバイスの検出信号の取得を含む各種処理を実行する。

プログラマブルコントローラの開発において、ユーザが作成したプログラムが想定した通りに機能しているかデバッグする必要がある。デバッグ方法として、プログラマブルコントローラのプログラムにネットワーク通信用の命令を組み込んでおき、ネットワーク接続された開発用の端末に対して任意のメッセージを出力させる方法が用いられている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載のプログラマブルコントローラは、ネットワーク通信用のＮＥＴ命令をネットワークインタフェース部に指示することにより、ＮＥＴ命令により指定された送信先へ、ＮＥＴ命令により指定されたメッセージを送信させる。これにより、ネットワークに接続されている任意の機器にメッセージを表示させることができるとともに、メッセージの送信条件又はメッセージの内容及び送信先を柔軟に変更することができると説明されている。

特開２００４－３０２８８０号公報

特許文献１に記載のプログラマブルコントローラは、開発途中においてＮＥＴ命令を用いてデバッグが可能であるが、デバッグの後、プログラマブルコントローラの稼働用のプログラムに変更するために、デバッグ用のＮＥＴ命令の使用箇所を削除する手間が生じていた。また、トラブルが発生した際に、デバッグ目的で使用していたＮＥＴ命令を再度記述する必要があった。

仮に、デバッグ目的のメッセージを削除しない場合は、稼働中も必要なメッセージとデバッグ用のメッセージが混在するため、メッセージの内容を識別することが困難であるという問題があった。また、稼働中に不要なデバッグ用のメッセージの通信が、ネットワーク通信帯域を圧迫する可能性があるという問題があった。

本開示は上記事情に鑑みてなされたものであり、デバッグ時及び稼働時において、適切なメッセージを出力することができるプログラマブルコントローラ、プログラマブルコントローラシステム及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示のプログラマブルコントローラは、プログラマブルコントローラの動作モードが稼働モードであるかデバッグモードであるかを示す動作モード設定を含むパラメータを管理するパラメータ管理部と、プログラマブルコントローラのプログラムに含まれるメッセージ出力命令に基づいて文字列データを出力する文字列データ出力部と、を備える。メッセージ出力命令は、動作モードが稼働モードであるときに命令を実行するか、又は、動作モードがデバッグモードであるときに命令を実行するかを指定する第１引数を含む。文字列データ出力部は、動作モード設定と第１引数とを比較した結果に基づいて、予め設定した出力先に文字列データを出力し、又は、文字列データを出力しないことを特徴とする。

本開示によれば、パラメータの動作モード設定と、メッセージ出力命令に含まれる動作モードに係る第１引数と、に応じて処理内容を変更するため、デバッグ時及び稼働時において、適切なメッセージを出力することが可能となる。

実施の形態１に係るプログラマブルコントローラのハードウェア構成例を示すブロック図 実施の形態１に係るプログラマブルコントローラの機能構成例を示すブロック図 メッセージ出力命令実行処理を示すフローチャート ハードウェア処理・文字列生成処理を示すフローチャート ＰＬＣプログラムのメッセージ出力命令の例を示す図 稼働モードの場合のメッセージ表示例を示す図 デバッグモードの場合のメッセージ表示例を示す図 実施の形態２に係るプログラマブルコントローラのハードウェア構成例を示すブロック図 実施の形態２に係るプログラマブルコントローラシステムの構成例を示すブロック図 実施の形態２に係るプログラマブルコントローラの機能構成例を示すブロック図 メッセージ出力命令実行処理を示すフローチャート

（実施の形態１）
以下に、本開示を実施するための実施の形態１について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一又は相当する部分には同じ符号を付す。

図１は、実施の形態１に係るプログラマブルコントローラ（Programmable Logic Controller：以下、ＰＬＣと呼ぶ）１０のハードウェア構成例を示すブロック図である。ＰＬＣ１０は、プログラムの命令を実行して、制御対象である対象デバイス３０に対して制御信号を供給して該対象デバイス３０を制御し、また、検出対象である対象デバイス３０の検出信号を取得する装置である。制御対象である対象デバイス３０は、例えば、サーボ、アクチュエータ、電磁弁、又は、表示灯であり、検出対象である対象デバイス３０は、例えば、センサ、スイッチである。

ＰＬＣ１０は図１に示すように、ＰＬＣ１０全体の制御を実行するＭＰＵ（Micro Processing unit）１１０と、ＭＰＵがプログラムを実行する際にデータを一時記憶する揮発性メモリ１２０と、各種のプログラム及びデータを記憶する不揮発性メモリ１３０と、を備える。ＰＬＣ１０は、更に、操作端末２０を接続するための接続インタフェース１４０と、対象デバイス３０を接続するための入出力インタフェース１５０と、を備える。

揮発性メモリ１２０と、不揮発性メモリ１３０と、接続インタフェース１４０と、入出力インタフェース１５０と、はバス１６０を介してＭＰＵ１１０に接続されており、ＭＰＵ１１０と通信する。

揮発性メモリ１２０は、ＭＰＵ１１０が実行する演算処理の際に、高速でデータの読み書きが可能なワークメモリであり、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）である。

不揮発性メモリ１３０は、ＰＬＣ１０の各種機能を実現するためのプログラムと、プログラムの実行時に使用されるパラメータを含むデータと、を記憶する。不揮発性メモリ１３０には、例えば、ＭＰＵ１１０が実行するファームウェア及びユーザプログラムが格納されている。不揮発性メモリ１３０は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリを含む不揮発性半導体メモリ、磁気ディスク、又は、光ディスクである。

ユーザプログラムは、例えば、ユーザがシーケンシャル・ファンクション・チャート（Sequential function chart：ＳＦＣ）を使用して開発したプログラムである。本実施の形態では、ユーザプログラムは、対象デバイス３０を制御し又は検出する機能及びメッセージ出力命令を実行する機能を含む各種機能を、ＭＰＵ１１０に実現させるプログラムである。メッセージ出力命令は、Ｃ言語におけるｐｒｉｎｔｆ関数に類似しているため、本実施の形態において、メッセージ出力命令をｐｒｉｎｔｆ命令とも呼ぶ。

接続インタフェース１４０は、ＰＬＣ１０が操作端末２０と通信するためのインタフェースであり、ＭＰＵ１１０が出力したデータを操作端末２０に送信し、また、操作端末２０から受信したデータをＭＰＵ１１０に渡す。接続インタフェース１４０は、操作端末２０が有するインタフェースに対応した任意のインタフェースであり、例えば、ＵＳＢインタフェース又はＲＳ２３２Ｃインタフェースである。

操作端末２０は、ユーザプログラムの作成機能を備える専用のアプリケーションプログラムをインストールした端末であり、例えば、パーソナルコンピュータである。操作端末２０は、不揮発性メモリ１３０に記憶されているパラメータの入力又は変更を含むＰＬＣ１０の管理機能も有する。操作端末２０は、更に、ＭＰＵ１１０がメッセージ出力命令を実行することにより生成したメッセージを表示させる機能も有する。

入出力インタフェース１５０ は、ＰＬＣ１０が対象デバイス３０と通信するためのインタフェースであり、ＭＰＵ１１０が出力したデータを対象デバイス３０に送信し、また、対象デバイス３０から受信したデータをＭＰＵ１１０に渡す。入出力インタフェース１５０は、対象デバイス３０又は対象デバイス３０用の通信手段が有するインタフェースに対応した任意のインタフェースである。入出力インタフェース１５０は、例えば、ＣＣ－Ｌｉｎｋ（登録商標）又はＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）を含む産業用オープンネットワーク用のインタフェース、又は、バスインタフェースである。

ＭＰＵ１１０ は、不揮発性メモリ１３０に記憶されている各種プログラムを実行することにより、ＰＬＣ１０の各種機能を実現する。例えば、ＭＰＵ１１０は、不揮発性メモリ１３０に記憶されているユーザプログラムを実行することにより、検出対象である対象デバイス３０から受信したデータを使用した演算を行い、演算結果を示す値に基づく制御信号を制御対象である対象デバイス３０に供給する。

本実施の形態においては、ＰＬＣ１０は、ユーザプログラムを実行することにより、上述の対象デバイス３０に係る機能に加えて、メッセージ出力命令実行機能を実現する。図２は、ＰＬＣ１０の機能構成例を示すブロック図である。ＰＬＣ１０は、図２に示すように、プログラム実行部２１０、メッセージ出力命令実行部２２０、パラメータ管理部２３０、ハードウェア処理部２４０、デバイスデータ管理部２５０、時刻管理部２６０、として機能する。

プログラム実行部２１０は、不揮発性メモリ１３０からユーザプログラムを読み込み、ユーザプログラムの最初の命令から最後の命令まで、命令を順次実行する。メッセージ出力命令実行部２２０は、ユーザプログラムに含まれるメッセージ出力命令を実行する。メッセージ出力命令は、例えば、ｐｒｉｎｔｆで始まるコマンドにより記述される。

パラメータ管理部２３０は、不揮発性メモリ１３０にＰＬＣ１０に係る各種パラメータを記憶し、メッセージ出力命令実行部２２０からの要求に応じて、パラメータをメッセージ出力命令実行部２２０に渡す。ハードウェア処理部２４０は、メッセージ出力命令実行部２２０から出力される通知データに基づき、予め定めたハードウェアを動作させる処理を実行する。ハードウェアは、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）又はスピーカーであり、ハードウェア処理部２４０は、ＬＥＤを点灯させ、又は、スピーカーから音声を出力させる。

デバイスデータ管理部２５０は、ＰＬＣ１０内のデバイス、又は、入出力インタフェース１５０を介して接続された対象デバイス３０に係るデバイスデータを各デバイスから取得して揮発性メモリ１２０に格納しておく。そして、デバイスデータ管理部２５０は、メッセージ出力命令実行部２２０からの要求に応じて、デバイスデータをメッセージ出力命令実行部２２０に渡す。時刻管理部２６０は、ＰＬＣ１０内の時刻を、メッセージ出力命令実行部２２０からの要求に応じて出力する。

メッセージ出力命令実行部２２０の構成について、詳細に説明する。メッセージ出力命令実行部２２０は、図２に示すように、パラメータ取得部２２１、動作モード判別部２２２、文字列解析部２２３、文字列データ生成部２２４、文字列データ出力部２２５を含む。

パラメータ取得部２２１は、パラメータ管理部２３０から、ＰＬＣ１０の動作モードが稼働モードかデバッグモードかを示すパラメータである動作モード設定２３１、及び、メッセージ出力命令に基づくメッセージの出力先を示すパラメータである出力先設定２３２を取得する。

パラメータ管理部２３０が管理するパラメータは、任意に設定または変更が可能である。例えば、動作モード設定２３１は、ユーザが操作端末２０に操作入力することで、ＰＬＣ１０を通常稼働する際に稼働モードに切り替え、ＰＬＣ１０のデバッグを開始する際にデバッグモードに切り替えられる。あるいは、動作モード設定２３１は、入出力インタフェース１５０を介して接続されたスイッチを含む任意の対象デバイス３０により切り替えることも可能である。

出力先設定２３２は、ＰＬＣ１０が有するインタフェースを用いて接続された任意のデバイスをメッセージの出力先として指定したものである。例えば、接続インタフェース１４０を介して接続された操作端末２０又は他の外部機器が出力先として指定される。また、ネットワーク接続用の通信インタフェースを介してネットワーク接続され、又は、バスインタフェースを介してバス接続された外部端末が出力先として指定されてもよい。あるいは、カード接続用のカードインタフェースを介して接続されたカードが出力先として指定されてもよい。

動作モード判別部２２２は、パラメータ取得部２２１が取得した動作モード設定２３１と、メッセージ出力命令に含まれる動作モードを示す第１引数と、を比較し、その比較結果に基づいて、メッセージ出力命令の処理を続行するか否かを判別する。ここで、メッセージ出力命令に含まれる第１引数は、動作モードが稼働モードであるときに命令を実行するか、動作モードがデバッグモードであるときに命令を実行するか、を指定する引数である。

動作モード判別部２２２は、より詳細には、パラメータ取得部２２１が取得した動作モード設定２３１が稼働モードであり且つメッセージ出力命令の第１引数で指定された動作モードがデバッグモードで比較結果が不一致の場合は、メッセージ出力命令の処理を終了する。一方、パラメータ取得部２２１が取得した動作モード設定２３１が稼働モードであり且つメッセージ出力命令の第１引数で指定された動作モードが稼働モードで比較結果が一致の場合、又は、パラメータ取得部２２１が取得した動作モード設定２３１がデバッグモードの場合は、メッセージ出力命令の処理を続行する。

文字列解析部２２３は、メッセージ出力命令の第２引数である文字列の中に，特定の文字列があるか否かを解析し、特定の文字列がある場合に、ハードウェア処理部２４０に処理を実行することを通知する。特定の文字列がない場合には、通知を行わない。

文字列データ生成部２２４は、メッセージ出力命令に基づく文字列を生成する。文字列データ生成部２２４は、メッセージ出力命令の第２引数の文字列がデバイスデータの出力要求を含む場合に、デバイスデータ管理部２５０からデバイスデータを取得し、取得したデバイスデータを含む文字列を生成する。

文字列データ生成部２２４は、メッセージ出力命令の第２引数の文字列がデバイスデータの出力要求を含まない場合には、デバイスデータを含まない文字列を生成する。その後、文字列データ生成部２２４は、時刻管理部２６０から時刻データを取得し文字列に変換し、第２引数の文字列と、デバイスデータの文字列と、時刻データの文字列と、を結合して、出力する文字列データを生成する。

文字列データ出力部２２５は、パラメータ管理部２３０から取得した出力先設定２３２を判別し、文字列データ生成部２２４が生成した文字列データを、出力先設定２３２が示す出力先へ送信する。

以上の構成を有するＰＬＣ１０の動作について、図３，４に示すフローチャートを用いて説明する。図３は、メッセージ出力命令実行処理を示すフローチャートであり、図４は、ハードウェア処理・文字列生成処理を示すフローチャートである。

ＰＬＣ１０のプログラム実行部２１０はユーザプログラムを実行し、命令を順次処理する。メッセージ出力命令実行部２２０は、メッセージ出力命令に対して図３のフローチャートに示す処理を実行する。まず、パラメータ取得部２２１がパラメータ管理部２３０より、動作モード設定２３１及び出力先設定２３２を含む各種パラメータを取得する（ステップＳ１０１）。

次に、動作モード判別部２２２は、パラメータ取得部２２１が取得したパラメータに含まれる動作モード設定２３１と、メッセージ出力命令に含まれる動作モードを示す第１引数と、を比較する。パラメータ取得部２２１が取得したパラメータの動作モード設定がデバッグモードの場合は（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ハードウェア処理（図中、Ｈ／Ｗ処理と記す）及び文字列生成処理を実行する（ステップＳ１０４）。

パラメータ取得部２２１が取得したパラメータの動作モード設定２３１が稼働モードの場合は（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、メッセージ出力命令の第１引数に対応する動作モードが稼働モードであって、パラメータの動作モード設定２３１と一致するか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

メッセージ出力命令の第１引数に対応する動作モードが稼働モードであって、パラメータの動作モード設定２３１と一致する場合には（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、
ハードウェア処理及び文字列生成処理を実行する（ステップＳ１０４）。メッセージ出力命令の第１引数に対応する動作モードがデバッグモードであって、パラメータの動作モード設定２３１と一致しない場合には（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、処理を終了する。

ステップＳ１０４のハードウェア処理・文字列生成処理について図４のフローチャートに沿って説明する。まず、文字列解析部２２３が、メッセージ出力命令の第２引数である文字列の中に、特定の文字列があるか否かを解析し（ステップＳ１１１）、特定の文字列がある場合に（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、ハードウェア処理部２４０に処理を実行することを通知する。

ハードウェア処理部２４０は、メッセージ出力命令実行部２２０から出力される通知データに基づき、ハードウェアを動作させる処理を実行する（ステップＳ１１３）。例えば、ハードウェアは、ＬＥＤ又はスピーカーであり、ハードウェア処理部２４０は、ＬＥＤを点灯させ、又は、スピーカーから音声を出力させる。文字列解析部２２３が、メッセージ出力命令の第２引数である文字列の中に、特定の文字列がないと判定した場合には（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、ハードウェア処理部２４０に通知を行わない。

その後、文字列データ生成部２２４が、メッセージ出力命令に基づく文字列データを生成する。具体的には、まず、文字列解析部２２３が、メッセージ出力命令の第２引数の文字列がデバイスデータの出力要求を含むか否かを解析する（ステップＳ１１４）。

メッセージ出力命令の第２引数の文字列がデバイスデータの出力要求を含む場合には（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、文字列データ生成部２２４は、デバイスデータ管理部２５０からデバイスデータを取得し（ステップＳ１１５）、ステップＳ１１６の処理に進む。メッセージ出力命令の第２引数の文字列がデバイスデータの出力要求を含まない場合には（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、ステップＳ１１６の処理に進む。

文字列データ生成部２２４は、時刻管理部２６０から時刻データを取得して（ステップＳ１１６）文字列に変換し、第２引数の文字列と、デバイスデータの文字列と、時刻データの文字列と、を結合して、出力する文字列データを生成する（ステップＳ１１７）。

このようにして、ハードウェア処理・文字列生成処理を実行した後（ステップＳ１０４）、文字列データ出力部２２５は、ステップＳ１０１で取得したパラメータの出力先設定２３２が示す出力先に対して、文字列データ生成部２２４が生成した文字列データを送信する（ステップＳ１０５）。

図５Ａは、ＰＬＣ１０のプログラムのメッセージ出力命令を例示する図であり、図５Ａのメッセージ出力命令に対して、図５Ｂが稼働モードの場合のメッセージ表示例であり、図５Ｃがデバッグモードの場合のメッセージ表示例である。

図５Ａの例において、メッセージ出力命令は「ｐｒｉｎｔｆ ＜第１引数＞ ＜第２引数＞」と定義している。第１引数は、動作モードが稼働モードであるときに命令を実行するか、動作モードがデバッグモードであるときに命令を実行するか、を指定する引数である。第２引数は、ハードウェア処理を実行させるための特定文字列、そのまま表示させる文字列、又は、デバイスデータの出力を要求するための文字列の少なくともいずれか１つの文字列を含む。

図５Ａの３つのメッセージ出力命令に対し、パラメータの動作モード設定２３１が稼働モードの場合には、第１引数が、動作モードが稼働モードであるときに命令を実行することを示す「０」であるメッセージ出力命令のみが実行される。その結果、図５Ｂに示すように、操作端末２０のコンソール画面には、第２のメッセージ出力命令に対し、時刻と文字列「稼働メッセージ」を含むメッセージが表示され、第３のメッセージ出力命令に対し、時刻と文字列「バッテリー：」とデバイスデータ「５０％」を含むメッセージが表示される。

図５Ａの３つのメッセージ出力命令に対し、パラメータの動作モード設定２３１がデバッグモードの場合には、第１引数によらず、全てのメッセージ出力命令が実行される。その結果、図５Ｃに示すように、操作端末２０のコンソール画面には、第１のメッセージ出力命令に対し、時刻と文字列「デバッグメッセージ」を含むメッセージが表示され、第２のメッセージ出力命令に対し、時刻と文字列「稼働メッセージ」を含むメッセージが表示され、第３のメッセージ出力命令に対し、時刻と文字列「バッテリー：」とデバイスデータ「５０％」を含むメッセージが表示される。

以上説明したように、本実施の形態に係るＰＬＣ１０は、パラメータ管理部２３０がＰＬＣ１０の動作モードが稼働モードであるかデバッグモードであるかを示す動作モード設定２３１を管理する。メッセージ出力命令は、動作モードが稼働モードであるときに命令を実行するか動作モードがデバッグモードであるときに命令を実行するかを指定する第１引数を含む。メッセージ出力命令実行部２２０の文字列データ出力部２２５は、パラメータの動作モード設定２３１がデバッグモードである場合に、予め定めた出力先に文字列データを出力する。一方、パラメータの動作モード設定２３１が稼働モードである場合には、第１引数が、稼働モードに対応する値であった場合に、文字列データを出力し、第１引数が、デバッグモードに対応する値であった場合に、文字列データを出力しないこととした。

これにより、デバッグモード時は、全てのメッセージを表示させ、稼働モード時は、稼働モード用に作成したメッセージのみを表示させることができる。つまり、稼働時において不要なデバッグモード用のメッセージの表示を省くことができる。また、最終的なプログラムを作成するために、デバッグ目的でのメッセージ出力命令の使用箇所を削除する手間を省くことができ、さらに、トラブル対応のために以前デバッグ目的で使用していたメッセージ出力命令を再度記述する手間を省くことができる。

なお、本実施の形態のメッセージ出力命令に対する処理を、ＰＬＣ設計用コンピュータに備えられたエンジニアリングツールに適用してもよい。この場合には、エンジニアリングツールで実行するプログラムの容量を抑えることができる。

また、本実施の形態において、パラメータ管理部２３０がメッセージの出力先を示す出力先設定２３２を含むパラメータを管理し、文字列データ出力部２２５は、パラメータの出力先設定２３２が示す出力先に文字列データを出力することとした。

このように出力先設定２３２をパラメータに含めることにより、ユーザプログラムを変更することなく、メッセージ出力命令の出力先を変更することが可能になる。例えば、一時的な確認のためにリアルタイムにメッセージを確認したい場合は、出力先を接続インタフェース１４０に接続された操作端末２０に設定し、コンソール画面でメッセージを確認することができる。また、プログラムを長時間実行中のメッセージを保存したい場合は、出力先をネットワーク接続用の通信インタフェースに接続されたネットワークドライブに設定し、ネットワークドライブ上の任意のファイルにメッセージを保存することも可能になる。

また、本実施の形態において、文字列解析部２２３は、メッセージ出力命令に特定の文字列が含まれている場合に、ハードウェア処理部２４０にハードウェア処理を実行させることとした。

これにより、例えば、メッセージ出力命令を用いて、ユーザが定義する任意のエラーを検出させてＬＥＤで表すことが可能になるため、アナンシエータ（annunciator）を備える必要がなく、ユーザプログラムをアナンシエータに対応させる必要もない。また、メッセージ出力命令を用いてエラー発生箇所を特定することができる。

また、本実施の形態において、文字列データ生成部２２４は、メッセージ出力命令の第２引数の文字列がデバイスデータの出力要求を含む場合に、デバイスデータ管理部２５０からデバイスデータを取得して、デバイスデータを含む文字列データを生成することとした。

これにより、文字列、デバイスデータ及び命令実行時刻を関連付けて表示することが可能となり、また、表示器又はエンジニアリングツールを含む専用ツールを備える必要がない。

（実施の形態２）
以下に、本開示を実施するための実施の形態２について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一又は相当する部分には同じ符号を付す。

本実施の形態２に係るＰＬＣは、実施の形態１と同様に、対象デバイス３０を制御し又は対象デバイス３０から検出信号を取得するが、それに加えて、他のＰＬＣと文字列データを送受信する機能を有する。本実施の形態に係る複数のＰＬＣをＰＬＣ－Ａ１１、ＰＬＣ－Ｂ１２及びＰＬＣ－Ｃ１３と表す。

ＰＬＣ－Ａ１１、ＰＬＣ－Ｂ１２及びＰＬＣ－Ｃ１３は、図６に示すように、ＰＬＣ共通ブロック１００をそれぞれ有する。ＰＬＣ共通ブロック１００は、実施の形態１に係るＰＬＣ１０と同様のＭＰＵ１１０と、揮発性メモリ１２０と、不揮発性メモリ１３０と、を備える。ＰＬＣ－Ａ１１は、更に、操作端末２０を接続するための接続インタフェース１４０と、対象デバイス３０を接続するための入出力インタフェース１５０と、ＰＬＣ－Ｂ１２と接続するためのバスインタフェース１７０と、ＰＬＣ－Ｃ１３と接続するための通信インタフェース１８０と、を備える。

なお、図６に示すＰＬＣ－Ａ１１、ＰＬＣ－Ｂ１２及びＰＬＣ－Ｃ１３を互いに接続するインタフェース、並びに、ＰＬＣ－Ａ１１、ＰＬＣ－Ｂ１２及びＰＬＣ－Ｃ１３と、操作端末２０又は対象デバイス３０と、を接続する各種インタフェースは一例であり、これらのインタフェースの種類及び数は、任意に選択可能である。

図７は、ＰＬＣ－Ａ１１、ＰＬＣ－Ｂ１２及びＰＬＣ－Ｃ１３を含むプログラマブルコントローラシステムのネットワーク構成例を簡易的に示したものである。図７において、ＰＬＣ－Ａ１１とＰＬＣ－Ｂ１２とが産業用オープンネットワークで接続され、ＰＬＣ－Ａ１１とＰＬＣ－Ｃ１３とが汎用イーサーネットで接続され、ＰＬＣ－Ａ１１と操作端末２０とがＲＳ－２３２Ｃのシリアル通信により接続されている。

本実施の形態では、図６に示すように、ＰＬＣ－Ａ１１が、接続インタフェース１４０を介して操作端末２０に接続され、入出力インタフェース１５０を介して対象デバイス３０に接続され、バスインタフェース１７０を介してＰＬＣ－Ｂ１２に接続され、通信インタフェース１８０を介してＰＬＣ－Ｃ１３に接続されている場合について説明する。

ＰＬＣ共通ブロック１００のＭＰＵ１１０、揮発性メモリ１２０及び不揮発性メモリ１３０の構成は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

本実施の形態において、ＰＬＣ－Ａ１１、ＰＬＣ－Ｂ１２及びＰＬＣ－Ｃ１３は、それぞれのユーザプログラムを実行することにより、対象デバイス３０を制御し又は対象デバイス３０の検出信号を取得する機能に加えて、メッセージ出力命令実行機能を実現する。図８は、ＰＬＣ－Ａ１１の機能構成例を示すブロック図である。ＰＬＣ－Ａ１１は、図８に示すように、プログラム実行部２１０、メッセージ出力命令実行部２２０、パラメータ管理部２３０、ハードウェア処理部２４０、デバイスデータ管理部２５０、時刻管理部２６０、を備える。

プログラム実行部２１０は、不揮発性メモリ１３０からユーザプログラムを読み込み、ユーザプログラムの最初の命令から最後の命令まで、命令を順次実行する。メッセージ出力命令実行部２２０は、ユーザプログラムに含まれるメッセージ出力命令を実行する。メッセージ出力命令は、例えば、ｐｒｉｎｔｆで始まるコマンドにより記述される。

パラメータ管理部２３０は、ＰＬＣ－Ａ１１に係る各種パラメータを記憶し、メッセージ出力命令実行部２２０からの要求に応じて、パラメータをメッセージ出力命令実行部２２０に渡す。パラメータ管理部２３０が記憶するパラメータは、実施の形態１と同様の動作モード設定２３１及び出力先設定２３２に加えて、データ集約設定２３３を含む。

ハードウェア処理部２４０、デバイスデータ管理部２５０、時刻管理部２６０の構成及び機能は実施の形態１と同様である。

メッセージ出力命令実行部２２０の構成について、詳細に説明する。メッセージ出力命令実行部２２０は、図２に示すように、パラメータ取得部２２１、動作モード判別部２２２、文字列解析部２２３、文字列データ生成部２２４、データ集約部２２６及び文字列データ出力部２２５を含む。

パラメータ取得部２２１は、パラメータ管理部２３０から、ＰＬＣ－Ａ１１の動作モードが稼働モードかデバッグモードかを示すパラメータである動作モード設定２３１、メッセージ出力命令に基づくメッセージの出力先を示すパラメータである出力先設定２３２、及び、本ＰＬＣ－Ａ１１がデータ集約機能を実行するか否かを示すデータ集約設定２３３を取得する。本実施の形態においても、パラメータ管理部２３０が管理するパラメータは、任意に設定または変更が可能である。

出力先設定２３２は、ＰＬＣ－Ａ１１が有するインタフェースを用いて接続された任意のデバイスをメッセージの出力先として指定したものである。例えば、接続インタフェース１４０を介して接続された操作端末２０又は他の外部機器が出力先として指定される。また、ネットワーク接続用の通信インタフェースを介してネットワーク接続され、又は、バスインタフェースを介してバス接続された他のＰＬＣ又は外部端末が出力先として指定されてもよい。あるいは、カード接続用のカードインタフェースを介して接続されたカードが出力先として指定されてもよい。

図６に示すように、ＰＬＣ－Ａ１１のバスインタフェース１７０とＰＬＣ－Ｂ１２のバスインタフェース１７１とが接続されており、ＰＬＣ－Ｂ１２のパラメータ管理部２３０が管理する出力先設定２３２がＰＬＣ－Ａ１１を示している場合には、ＰＬＣ－Ｂ１２が生成した文字列データをＰＬＣ－Ａ１１に送信することができる。

また、ＰＬＣ－Ａ１１の通信インタフェース１８０とＰＬＣ－Ｃ１３の通信インタフェース１８２とが接続されており、ＰＬＣ－Ｃ１３のパラメータ管理部２３０が管理する出力先設定２３２がＰＬＣ－Ａ１１を示している場合には、ＰＬＣ－Ｃ１３が生成した文字列データをＰＬＣ－Ａ１１に送信することができる。

動作モード判別部２２２、文字列解析部２２３、文字列データ生成部２２４の動作は実施の形態１と同様である。

データ集約部２２６は、パラメータ管理部２３０から取得したデータ集約設定２３３が、データ集約を実行する設定である場合に、文字列データ生成部２２４が生成した文字列データと、ＰＬＣ－Ｂ１２、ＰＬＣ－Ｃ１３から受信した文字列データと、を集約し、データソートする。文字列データ出力部２２５は、パラメータ管理部２３０から取得した出力先設定２３２が示す出力先へ、データ集約部２２６が集約した文字列データを送信する。

以上の構成を有するＰＬＣ－Ａ１１の動作について、図９に示すフローチャートを用いて説明する。図９は、本実施の形態に係るメッセージ出力命令実行処理を示すフローチャートである。

ＰＬＣ－Ａ１１のプログラム実行部２１０はユーザプログラムを実行し、命令を順次処理する。メッセージ出力命令実行部２２０は、メッセージ出力命令に対して図９のフローチャートに示す処理を実行する。まず、パラメータ取得部２２１がパラメータ管理部２３０より、動作モード設定２３１、出力先設定２３２及びデータ集約設定２３３を含む各種パラメータを取得する（ステップＳ２０１）。

次に、動作モード判別部２２２は、パラメータ取得部２２１が取得したパラメータに含まれる動作モード設定２３１と、メッセージ出力命令の動作モードを示す第１引数と、を比較する。パラメータ取得部２２１が取得したパラメータの動作モード設定がデバッグモードの場合は（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、ハードウェア処理及び文字列生成処理を実行する（ステップＳ２０４）。

パラメータ取得部２２１が取得したパラメータの動作モード設定２３１が稼働モードの場合は（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、メッセージ出力命令の第１引数に対応する動作モードが稼働モードであって、パラメータの動作モード設定２３１と一致するか否かを判定する（ステップＳ２０３）。

メッセージ出力命令の第１引数に対応する動作モードが稼働モードであって、パラメータの動作モード設定２３１と一致する場合には（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、
ハードウェア処理及び文字列生成処理を実行する（ステップＳ２０４）。メッセージ出力命令の第１引数に対応する動作モードがデバッグモードであって、パラメータの動作モード設定２３１と一致しない場合には（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、処理を終了する。

ステップＳ２０４のハードウェア処理・文字列生成処理は実施の形態１と同じであり、図４のフローチャートに沿ってハードウェア処理部２４０に処理を実行させ、文字列データを生成する。

その後、データ集約部２２６は、ステップＳ２０１でパラメータ取得部２２１が取得したパラメータのデータ集約設定２３３がデータ集約を実行する設定になっている場合は（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、一定時間待機した後に（ステップＳ２０６）、他のＰＬＣ－Ｂ１２，ＰＬＣ－Ｃ１３からの文字列データを受信したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。

他のＰＬＣ－Ｂ１２，ＰＬＣ－Ｃ１３から文字列データを受信した場合は（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０４で生成した文字列データと、他のＰＬＣ－Ｂ１２，ＰＬＣ－Ｃ１３から受信した文字列データと、を集約しソートする（ステップＳ２０８）。データのソートは、任意の規則に従って実行されるが、例えば、時刻の降順又は予め定めたＰＬＣの順番に従って実行される。ソートの規則はユーザにより設定可能であってもよい。

パラメータのデータ集約設定２３３がデータ集約を実行する設定になっていない場合は（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、ステップＳ２０９に進む。パラメータのデータ集約設定２３３がデータ集約を実行する設定になっているが（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、一定時間以内に他のＰＬＣ－Ｂ１２，ＰＬＣ－Ｃ１３から文字列データを受信しなかった場合は（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、ステップＳ２０９に進む。

文字列データ出力部２２５は、ステップＳ２０４で文字列データ生成部２２４が生成した文字列データ又はステップＳ２０８でデータ集約部２２６が集約した文字列データを、パラメータ管理部２３０から取得したパラメータの出力先設定２３２が示す出力先へ送信する（ステップＳ２０９）。

以上説明したように、本実施の形態に係るＰＬＣ－Ａ１１は、パラメータ管理部２３０が、動作モード設定２３１及び出力先設定２３２に加えて、ＰＬＣ－Ａ１１がデータの集約を実行するか否かを示すデータ集約設定２３３を管理する。データ集約部２２６は、パラメータのデータ集約設定２３３がデータ集約を実行する設定になっている場合に、他のＰＬＣ－Ｂ１２，ＰＬＣ－Ｃ１３から受信した文字列データを集約して予め定めた出力先に文字列データを出力することとした。

これにより、操作端末２０を１台用意するだけで、複数のＰＬＣが生成する文字列データであるメッセージを確認することが可能となる。特に、製造ラインが物理的な距離を有し、複数のＰＬＣが離れている場合でも，各ＰＬＣのメッセージを同時に確認することが可能となる。このとき、操作端末２０と接続するインタフェースを保有しないＰＬＣのメッセージも取得することが可能である。また、複数のＰＬＣが連動して製造ライン全体を制御するシステムにおいて、時系列でデータソートすることにより、問題発生時の現象を正しく時系列に出力することができ、問題原因特定に寄与することができる。

（変形例）
上記実施の形態は、種々の変更が可能である。

例えば、上記実施の形態１，２において、パラメータ管理部２３０又はデバイスデータ管理部２５０はＰＬＣ１０，ＰＬＣ－Ａ１１，ＰＬＣ－Ｂ１２及びＰＬＣ－Ｃ１３の内部の揮発性メモリ１２０又は不揮発性メモリ１３０に格納されたパラメータ又はデバイスデータを管理するとしたが、外部接続された記憶装置に格納されたパラメータ又はデバイスデータを管理してもよい。

実施の形態１，２において、文字列解析部２２３がメッセージ出力命令に特定文字列が含まれている場合にハードウェア処理を実行させ、その後、文字列データ生成部２２４及び文字列データ出力部２２５が、文字列データの生成及び出力を行うとしたが、ハードウェア処理のみを目的としたメッセージ出力命令を実行する場合には、文字列データの生成及び出力の処理はスキップしてもよい。

実施の形態２において、パラメータ管理部２３０のデータ集約設定２３３に基づいて、データ集約を実行するか否かを切り替えるとしたが、データ集約設定２３３は必須のパラメータではない。全てのＰＬＣにおいて、他のＰＬＣから文字列データを受信した際にデータ集約を実行して、出力してもよい。

実施の形態２において、ＰＬＣ－Ａ１１とＰＬＣ－Ｂ１２とが接続され、ＰＬＣ－Ａ１１とＰＬＣ－Ｃ１３とが接続され、ＰＬＣ－Ａ１１は、ＰＬＣ－Ｂ１２及びＰＬＣ－Ｃ１３から直接文字列データを受信するとしたが、データ受信は他のＰＬＣを経由して行われてもよい。例えば、ＰＬＣ－Ｂ１２がＰＬＣ－Ｃ１３から文字列データを受信し、ＰＬＣ－Ｂ１２の文字列データとＰＬＣ－Ｃ１３の文字列データとを集約したデータをＰＬＣ－Ａ１１が受信して集約してもよい。

また、上記実施の形態に示したＰＬＣ１０，ＰＬＣ－Ａ１１，ＰＬＣ－Ｂ１２及びＰＬＣ－Ｃ１３のハードウェア構成及びプログラム処理内容は一例であり、任意に変更又は応用が可能である。プログラムで実現する各機能は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。さらに、ＰＬＣ１０，ＰＬＣ－Ａ１１，ＰＬＣ－Ｂ１２及びＰＬＣ－Ｃ１３が実現した処理をＰＬＣ設計用のエンジニアリングツールで実現してもよい。

上記実施の形態の動作を実行するためのプログラムを、コンピュータが読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＭＯ（Magneto Optical Disc）、メモリカード等の記録媒体に格納して配布し、プログラムをコンピュータにインストールすることにより、各機能を実現することができるコンピュータを構成してもよい。そして、各機能をＯＳ（Operating System）とアプリケーションとの分担、またはＯＳとアプリケーションとの協同により実現する場合には、ＯＳ以外の部分のみを記録媒体に格納してもよい。

本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。すなわち、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。

１０ プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）、１１ ＰＬＣ－Ａ、１２ ＰＬＣ－Ｂ、１３ ＰＬＣ－Ｃ、２０ 操作端末、３０ 対象デバイス、１００ ＰＬＣ共通ブロック、１１０ ＭＰＵ、１２０ 揮発性メモリ、１３０ 不揮発性メモリ、１４０ 接続インタフェース、１５０，１５１ 入出力インタフェース、１６０ バス、１７０，１７１，１７２ バスインタフェース、１８０，１８２ 通信インタフェース、２１０ プログラム実行部、２２０ メッセージ出力命令実行部、２２１ パラメータ取得部、２２２ 動作モード判別部、２２３ 文字列解析部、２２４ 文字列データ生成部、 ２２５ 文字列データ出力部、２２６ データ集約部、２３０ パラメータ管理部、２３１ 動作モード設定、２３２ 出力先設定、２３３ データ集約設定、２４０ ハードウェア処理部、２５０ デバイスデータ管理部、２６０ 時刻管理部。

Claims (11)

1. プログラマブルコントローラの動作モードが稼働モードであるかデバッグモードであるかを示す動作モード設定を含むパラメータを管理するパラメータ管理部と、
   前記プログラマブルコントローラのプログラムに含まれるメッセージ出力命令に基づいて文字列データを出力する文字列データ出力部と、を備え、
   前記メッセージ出力命令は、前記動作モードが前記稼働モードであるときに命令を実行するか、又は、前記動作モードが前記デバッグモードであるときに命令を実行するかを指定する第１引数を含み、
   前記文字列データ出力部は、
   前記動作モード設定と前記第１引数とを比較した結果に基づいて、予め設定した出力先に前記文字列データを出力し、又は、文字列データを出力しない、
   プログラマブルコントローラ。
2. 前記文字列データ出力部は、
   前記動作モード設定が前記デバッグモードを示す設定である場合に、前記出力先に前記文字列データを出力し、
   前記動作モード設定が前記稼働モードを示す設定であり、かつ、前記第１引数が、前記稼働モードに対応する値であった場合に、前記出力先に前記文字列データを出力し、
   前記動作モード設定が前記稼働モードを示す設定であり、かつ、前記第１引数が、前記デバッグモードに対応する値であった場合に、前記文字列データを出力しない、
   請求項１に記載のプログラマブルコントローラ。
3. 前記パラメータ管理部が管理する前記パラメータは、前記文字列データの出力先を指定する出力先設定を更に含み、
   前記文字列データ出力部は、前記出力先設定が示す前記出力先に前記文字列データを出力する、
   請求項２に記載のプログラマブルコントローラ。
4. 前記出力先設定が示す前記出力先は、前記プログラマブルコントローラのインタフェースを介して接続された他のプログラマブルコントローラを含む、
   請求項３に記載のプログラマブルコントローラ。
5. 前記インタフェースを介して前記他のプログラマブルコントローラから文字列データを受信した場合に、受信した前記文字列データを集約するデータ集約部を更に備え、
   前記文字列データ出力部が出力する文字列データは、前記データ集約部が集約した文字列データを含む、
   請求項４に記載のプログラマブルコントローラ。
6. 前記パラメータ管理部が管理する前記パラメータは、前記他のプログラマブルコントローラからの文字列データの集約を実行するか否かを示すデータ集約設定を更に含み、
   前記データ集約部は、前記データ集約設定が前記集約を実行する設定である場合に、他のプログラマブルコントローラから受信した前記文字列データを集約する、
   請求項５に記載のプログラマブルコントローラ。
7. 前記パラメータ管理部が管理する前記パラメータは、前記プログラマブルコントローラに接続された操作端末又はデバイスへの操作入力により変更可能である、
   請求項１から６のいずれか１項に記載のプログラマブルコントローラ。
8. 前記メッセージ出力命令に含まれる文字列を解析して、予め定めた特定文字列が含まれているか否かを判定する文字列解析部と、
   前記文字列解析部が、前記特定文字列が含まれていると判定した場合に、予め定めたハードウェア処理を実行するハードウェア処理部と、を更に備える、
   請求項１から７のいずれか１項に記載のプログラマブルコントローラ。
9. 前記メッセージ出力命令に含まれる文字列に基づいて、前記プログラマブルコントローラの内部又は外部に存するデバイスに係るデバイスデータを取得して、前記デバイスデータを含む文字列データを生成する文字列データ生成部を、更に備え、
   前記文字列データ出力部は、前記文字列データ生成部が生成した文字列データを前記出力先に出力する、
   請求項１から８のいずれか１項に記載のプログラマブルコントローラ。
10. 複数のプログラマブルコントローラを含むプログラマブルコントローラシステムであって、
    各プログラマブルコントローラは、
    前記プログラマブルコントローラのプログラムに含まれるメッセージ出力命令に基づいて文字列データを出力する出力先を指定する出力先設定と、前記プログラマブルコントローラの動作モードが稼働モードであるかデバッグモードであるかを示す動作モード設定と、を含むパラメータを管理するパラメータ管理部と、
    前記出力先設定が示す前記出力先に対して、前記メッセージ出力命令に基づいて文字列データを出力する文字列データ出力部と、を備え、
    前記出力先設定が示す前記出力先は、該プログラマブルコントローラのインタフェースを介して接続された他のプログラマブルコントローラを含み、
    前記メッセージ出力命令は、前記動作モードが前記稼働モードであるときに命令を実行するか、又は、前記動作モードが前記デバッグモードであるときに命令を実行するかを指定する第１引数を含み、
    前記文字列データ出力部は、
    前記動作モード設定と前記第１引数とを比較した結果に基づいて、前記出力先に前記文字列データを出力し、又は、文字列データを出力しない、
    プログラマブルコントローラシステム。
11. プログラマブルコントローラを、
    前記プログラマブルコントローラの動作モードが稼働モードであるかデバッグモードであるかを示す動作モード設定を含むパラメータを管理するパラメータ管理部、
    メッセージ出力命令に基づいて文字列データを出力する文字列データ出力部、として機能させるためのプログラムであって、
    前記メッセージ出力命令は、前記動作モードが前記稼働モードであるときに命令を実行するか、又は、前記動作モードが前記デバッグモードであるときに命令を実行するかを指定する第１引数を含み、
    前記文字列データ出力部は、
    前記動作モード設定と前記第１引数とを比較した結果に基づいて、予め設定した出力先に前記文字列データを出力し、又は、文字列データを出力しない、
    プログラム。

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