JP7070479B2 - 制御システムおよび制御装置 - Google Patents
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Description
まず、図1を参照して、本発明が適用される場面の一例について説明する。
本明細書において、「マスタ」は、注目しているネットワークにおけるデータ伝送を管理する主体または機能を総称する用語である。「マスタ」は、データ伝送を管理する装置(デバイス)自体を含み得る。
次に、本実施の形態に係る背景技術およびニーズについて概略する。
本実施の形態に係る制御システムを構成する主たる装置のハードウェア構成例について説明する。
図5は、本実施の形態に係る制御システムを構成する制御装置100のハードウェア構成例を示す模式図である。図5を参照して、制御装置100は、プロセッサ102と、チップセット104と、メインメモリ106と、ストレージ108と、ネットワークコントローラ110と、USB(Universal Serial Bus)コントローラ112と、メモリカードインターフェイス114と、内部バスコントローラ118と、フィールドネットワークコントローラ120と、カウンタ126と、RTC(Real Time Clock)128とを含む。
図6は、本実施の形態に係る制御システムを構成するスレーブ200のハードウェア構成例を示す模式図である。図6を参照して、スレーブ200は、フィールドネットワークコントローラ202と、メインコントローラ210と、機能回路230とを含む。
図7は、本実施の形態に係る制御システムを構成するサポート装置300のハードウェア構成例を示す模式図である。サポート装置300は、一例として、汎用的なアーキテクチャに従うハードウェア(例えば、汎用パソコン)を用いてプログラムを実行することで実現される。
次に、スレーブIDについての課題および解決手段について説明する。
マスタである制御装置100で実行されるユーザプログラム132においては、構成情報134と実際の構成とが一致しているスレーブ200に設定されているスレーブIDを参照可能になっている。すなわち、ユーザプログラム132は、未知スレーブのスレーブIDを参照および指定できない。その結果、ユーザプログラム132では、対象となる未知スレーブを特定できないので、未知スレーブのスレーブIDを再設定あるいは変更することはできない。
上述したように、ユーザプログラム132においては未知スレーブのスレーブIDを参照および指定できないので、未知スレーブを特定するためには、接続されている位置(すなわち、ポジションアドレス)を用いる必要がある。
このようなスレーブIDを設定する命令を実行する場合には、各スレーブ200の接続位置を把握して、適切なポジションアドレスを指定する必要がある。しかしながら、このようなポジションアドレスを適切に把握するためには十分な知識が必要である。このような知識が不足していると、スレーブ200に対して意図しないスレーブIDを設定してしまう可能性もある。
本実施の形態に係る制御装置100においては、ユーザプログラム132において実行可能な、スレーブIDを再設定あるいは変更するための命令(以下、「スレーブID設定命令」とも称す。)が提供される。このようなスレーブID設定命令を用いることで、各スレーブ200に対してスレーブIDを設定する際に、サポート装置300などを用いる必要はない。さらに、ユーザプログラム132の一部として実行されるので、例えば、ユーザが表示装置を操作することをトリガとして、段取り替えおよびスレーブIDの設定を並行して行うこともできる。
図10に示す例では、命令EC_SetSlaveSlaveIDに対して、引数として、(100,portC,[5,6],2)が指定されている。第1引数である「100」は、基準となるスレーブのスレーブIDを示すものであり、図10に示す例では、ジャンクションスレーブ200JのスレーブIDが格納される。第2引数である「portC」は、スレーブIDを設定する対象であるスレーブ200-1および200-2が接続されているジャンクションスレーブ200Jのポート名を指定するものである。第3引数である「[5,6]」は、対象のスレーブ200-1および200-2に対して設定するスレーブIDの値を示す。第4引数である「2」は、設定対象のスレーブ200-1および200-2の数を示す。
次に、スレーブ200におけるスレーブIDの設定処理について説明する。
本実施の形態に係るスレーブID設定命令400および関連する命令については、任意の形式で規定できるが、例えば、ファンクションブロック形式で規定してもよい。
本実施の形態に係るスレーブID設定命令400がユーザプログラム132から実行された場合の処理手順について説明する。
本実施の形態に係る制御装置100のユーザプログラム132で利用可能なスレーブID設定命令400およびスレーブID読出命令420は、1または複数のスレーブに対して、スレーブIDの設定あるいは読み出しを行う。複数のスレーブに対して処理を実行した場合には、いずれかのスレーブで実行失敗(異常終了)が生じると、その異常が発生したスレーブおよびその原因を特定することは容易ではない。そこで、本実施の形態においては、以下のような異常発生時の解析支援機能を提供する。
次に、本実施の形態に係るスレーブID設定命令400を用いたいくつかのユーザプログラム例について説明する。
まず、スレーブID設定命令400を用いた段取り替え用のユーザプログラム132について説明する。
(手順1)
事前準備の局面において、図19(A)に示されるように、ジャンクションスレーブ200JのポートX4に4つのスレーブ200-1,200-2,200-3,200-4を接続する。そして、サポート装置300からスレーブ200-1,200-2,200-3,200-4に対して、スレーブIDとして「3」,「4」,「5」,「6」を設定する。
(手順2)
運転開始の局面において、制御装置100、ジャンクションスレーブ200J、およびスレーブ200-1,200-2,200-3,200-4の電源が投入される。併せて、ユーザプログラム132のスレーブ有効/無効切替命令(図18には図示されていない)が実行されることで、構成情報134のスレーブ#3~#6が有効化(Enabled)される(図20(B)参照)。これにより、図17(A)に示される接続構成での運転が開始される。
(手順3)
その後、段取り替えが開始されたとする。まず、スレーブ有効/無効切替命令450,451,452,453(図18参照)が実行されることで、構成情報134のスレーブ#3~#6が無効化(Diabled)される。すなわち、図20(A)に示される状態に戻る。
(手順4)
続いて、図19(B)に示されるように、スレーブ200-1,200-2,200-3,200-4の電源が遮断された上で、ジャンクションスレーブ200JのポートX4から切り離される。
(手順5)
続いて、図19(C)に示されるように、ジャンクションスレーブ200JのポートX5に4つのスレーブ200-1,200-2,200-3,200-4を接続する。そして、スレーブ200-1,200-2,200-3,200-4の電源が再投入される。
(手順6)
図19(C)に示される接続状態で運転を開始するために、スレーブID設定命令400が実行される(図18に示されるユーザプログラム132の4行目)。スレーブID設定命令400においては、ジャンクションスレーブ200Jを基準として、ポートX4に接続されたスレーブ200-1,200-2,200-3,200-4を対象として特定した上で、スレーブIDとして「7」,「8」,「9」,「10」を設定する。
(手順7)
そして、「ネットワーク構成照合異常(スレーブ不一致)」を解除するために、スレーブ異常解除命令460が実行される(図18に示されるユーザプログラム132の5行目)。さらに、スレーブ有効/無効切替命令454,455,456,457が実行される(図18に示されるユーザプログラム132の6~9行目)ことで、構成情報134のスレーブ#7~#10が有効化(Enabled)される(図20(C)参照)。これにより、図17(B)に示される接続構成での運転が開始される。
上述したように、スレーブID更新オブジェクト218が実装されていないスレーブ200に対してスレーブIDを設定した場合には、対象のスレーブ200を再起動(電源遮断および再投入)する必要がある。このようなスレーブ200の再起動をオペレータに促すようにユーザプログラム132を作成することもできる。
上述したように、本実施の形態に従うスレーブID設定命令400は、複数のスレーブ200に対してそれぞれスレーブIDを設定する場合において、いずれかのスレーブ200に対する実行が失敗すると、その失敗したスレーブ200の位置を特定できる情報を出力する。このような位置を特定できる情報をオペレータに提示するためのユーザプログラム132を作成することもできる。
上述したような本実施の形態は、以下のような技術思想を含む。
[構成1]
制御システム(1)であって、
マスタとして機能する制御装置(100)と、
前記制御装置とネットワーク接続された複数のスレーブ(200)とを備え、
前記複数のスレーブの各々は識別情報(224)を有しており、
前記制御装置は、前記複数のスレーブのうちいずれかのスレーブが基準として指定された第1の命令(400)を実行することで、指定された他のスレーブに対して、指定された識別情報を設定する識別情報設定手段(102,122)を備える、制御システム。
[構成2]
前記制御装置は、前記複数のスレーブの接続状態を管理する管理手段(124)をさらに備え、
前記識別情報設定手段により識別情報が設定される他のスレーブは、前記複数のスレーブの接続状態を参照することで、接続されている位置が特定される、構成1に記載の制御システム。
[構成3]
前記第1の命令は、前記他のスレーブが接続されるポートの指定(423)を含む、構成1または2に記載の制御システム。
[構成4]
前記第1の命令は、複数の前記他のスレーブに対してそれぞれ識別情報(404)を指定可能である、構成1~3のいずれか1項に記載の制御システム。
[構成5]
前記複数のスレーブの各々は、識別情報を保持するための不揮発性メモリ(220)と、設定されている識別情報を保持する揮発性メモリ(214)とを備え、
前記識別情報設定手段は、前記他のスレーブの前記不揮発性メモリおよび前記揮発性メモリの両方に、指定された識別情報を書き込む、構成1~4のいずれか1項に記載の制御システム。
[構成6]
前記第1の命令は、前記制御装置で実行されるユーザプログラム(130)の一部として実行される、構成1~5のいずれか1項に記載の制御システム。
[構成7]
前記識別情報設定手段は、識別情報の設定に失敗したスレーブを特定する情報(416)を出力する、構成1~6のいずれか1項に記載の制御システム。
[構成8]
前記制御装置は、前記複数のスレーブのうちいずれかのスレーブが基準として指定された第2の命令(420)を実行することで、指定された他のスレーブに設定されている識別情報を読み出す識別情報読出手段(102,122)をさらに備える、構成1~7のいずれか1項に記載の制御システム。
[構成9]
前記制御装置は、前記複数のスレーブの接続構成を定義する構成情報(134)を有しており、
前記制御装置は、第3の命令(450,451,452,453,454,455,456,457)を実行することで、前記構成情報による定義に含まれる一部または全部のスレーブを無効化する無効化手段(102,122)をさらに備える、構成1~8のいずれか1項に記載の制御システム。
[構成10]
マスタとして機能する制御装置(100)であって、
複数のスレーブ(200)とネットワーク接続するためのコントローラ(120)を備え、前記複数のスレーブの各々は識別情報(224)を有しており、
前記複数のスレーブのうちいずれかのスレーブが基準として指定された第1の命令(400)を実行することで、指定された他のスレーブに対して、指定された識別情報を設定する識別情報設定手段(102,122)を備える、制御装置。
本実施の形態に係る制御システムにおいては、ユーザプログラム上で実行されるスレーブID設定命令を用いて、任意の未知スレーブに対して任意のスレーブID(あるいは、ノードアドレス)を設定できる。そのため、段取り替えなどが発生して、同一のスレーブに対して異なるスレーブIDを設定しなければならないような状況においても、サポート装置などを用いることなく、ユーザプログラムだけで必要な設定を実現できる。
Claims (10)
- 制御システムであって、
マスタとして機能する制御装置と、
前記制御装置とネットワーク接続された複数のスレーブとを備え、
前記複数のスレーブの各々は識別情報を有しており、
前記制御装置は、前記複数のスレーブのうち基準として指定されたいずれかのスレーブの識別情報を含む第1の命令を実行することで、指定された他のスレーブに対して、指定された識別情報を設定する識別情報設定手段を備える、制御システム。 - 前記制御装置は、前記複数のスレーブの接続状態を管理する管理手段をさらに備え、
前記識別情報設定手段により識別情報が設定される他のスレーブは、前記複数のスレーブの接続状態を参照することで、接続されている位置が特定される、請求項1に記載の制御システム。 - 前記第1の命令は、前記他のスレーブが接続されるポートの指定を含む、請求項1または2に記載の制御システム。
- 前記第1の命令は、複数の前記他のスレーブに対してそれぞれ識別情報を指定可能である、請求項1~3のいずれか1項に記載の制御システム。
- 前記複数のスレーブの各々は、識別情報を保持するための不揮発性メモリと、設定されている識別情報を保持する揮発性メモリとを備え、
前記識別情報設定手段は、前記他のスレーブの前記不揮発性メモリおよび前記揮発性メモリの両方に、指定された識別情報を書き込む、請求項1~4のいずれか1項に記載の制御システム。 - 前記第1の命令は、前記制御装置で実行されるユーザプログラムの一部として実行される、請求項1~5のいずれか1項に記載の制御システム。
- 前記識別情報設定手段は、識別情報の設定に失敗したスレーブを特定する情報を出力する、請求項1~6のいずれか1項に記載の制御システム。
- 前記制御装置は、前記複数のスレーブのうちいずれかのスレーブが基準として指定された第2の命令を実行することで、指定された他のスレーブに設定されている識別情報を読み出す識別情報読出手段をさらに備える、請求項1~7のいずれか1項に記載の制御システム。
- 前記制御装置は、前記複数のスレーブの接続構成を定義する構成情報を有しており、
前記制御装置は、第3の命令を実行することで、前記構成情報による定義に含まれる一部または全部のスレーブを無効化する無効化手段をさらに備える、請求項1~8のいずれか1項に記載の制御システム。 - マスタとして機能する制御装置であって、
複数のスレーブとネットワーク接続するためのコントローラを備え、前記複数のスレーブの各々は識別情報を有しており、
前記複数のスレーブのうち基準として指定されたいずれかのスレーブの識別情報を含む第1の命令を実行することで、指定された他のスレーブに対して、指定された識別情報を設定する識別情報設定手段を備える、制御装置。
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