JP7361669B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、産業システムの制御装置の技術に関する。

産業システムの制御装置として、プログラマブル・オートメーション・コントローラ（Programmable Automation Controller：ＰＡＣ）がある。ＰＡＣを含む産業システムをＰＡＣシステムと記載する場合がある。ＰＡＣシステムは、工場等の生産現場に設置されている産業機械等の設備、センサ、プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）、および生産ライン等と、それらに対し接続される制御装置としてのＰＡＣとを有する。ＰＡＣは、産業システムの制御対象装置に対し、対応付けられる入出力ポートを通じて接続され、その入出力ポートを通じて各種のデータの入出力や制御等を行う。

上記制御装置に係わる先行技術例として、特開２００４－３６２３２７号公報（特許文献１）や特開２００６－１７８８１８号公報（特許文献２）が挙げられる。特許文献１には、「拡張性の高い分散型監視制御システムを提供する」旨等が記載されている。特許文献２には、「ラダー言語プログラムとＣ言語プログラムの間でデータを高速で送受信させ、両プログラムをモーション制御に同期させる」旨等が記載されている。

特開２００４－３６２３２７号公報 特開２００６－１７８８１８号公報

従来技術例の産業システムの制御装置は、装置やプログラムの構成が固定的である場合、産業システムの増大や変更に対応しにくく、演算処理能力や記憶容量といった資源に関して、不足や枯渇の発生が懸念される。

そこで、特許文献１等の例にもあるように、システムの多様性や拡張性に対応できる構成が検討されている。比較例としては、同一の制御装置内で、制御アプリケーションと情報アプリケーションとの両方を実行する構成や、別々のモジュール等の装置に分けて制御アプリケーションと情報アプリケーションとを実行する構成が考えられる。

ＰＡＣシステムの場合、制御装置が実行する情報処理としては、制御アプリケーションによる情報処理と、情報アプリケーションによる情報処理とが挙げられる。制御アプリケーションは、ＰＬＣ制御が可能なラダー言語等で記述され、制御対象装置に対応付けられる入出力ポートを通じて制御対象装置の動作等を制御する情報処理を行うプログラムである。情報アプリケーションは、Ｃ言語等の汎用的な高級プログラミング言語で記述され、制御アプリケーションによる制御以外の、制御アプリケーションでは実現しにくい情報処理を行うプログラムである。ＰＡＣシステムは、制御アプリケーションと情報アプリケーションとの間で、データを共有したい場合がある。

しかしながら、いずれの比較例でも、システムの多様性や拡張性への対応と、制御アプリケーションと情報アプリケーションとの間での適切なデータ共有との両方には対応できておらず、検討や改善の余地がある。

本発明の目的は、ＰＡＣシステム等の制御装置の技術に関して、システムの多様性や拡張性への対応と、制御アプリケーションと情報アプリケーションとの間での適切なデータ共有との両方を実現できる技術を提供することである。

本発明のうち代表的な実施の形態は、以下に示す構成を有する。実施の形態の制御装置は、制御対象装置の動作を制御するための制御アプリケーションを実行する第１プロセッサを備えるメインモジュールと、第１情報アプリケーションを実行する第２プロセッサを備えるサブモジュールと、前記メインモジュールと前記サブモジュールとを接続して前記メインモジュールと前記サブモジュールとの間でデータを転送するための専用バスと、を備え、前記メインモジュールは、前記制御アプリケーションと前記第１情報アプリケーションとの間でデータを共有するための第１共有メモリを備え、前記サブモジュールは、前記制御アプリケーションと前記第１情報アプリケーションとの間でデータを共有するための第２共有メモリを備え、前記メインモジュールと前記サブモジュールは、前記制御アプリケーションと前記第１情報アプリケーションとの間でデータを共有する場合、前記第１共有メモリ、前記専用バス、および前記第２共有メモリを介して、前記データを転送する。

本発明のうち代表的な実施の形態によれば、ＰＡＣシステム等の制御装置の技術に関して、システムの多様性や拡張性への対応と、制御アプリケーションと情報アプリケーションとの間での適切なデータ共有との両方を実現できる。

本発明の実施の形態１の制御装置を含む、システムの構成を示す。 実施の形態１の制御装置の構成を示す。 実施の形態１で、専用バスの実装例を示す。 実施の形態１で、入出力ポートの実装例を示す。 実施の形態１で、ハードウェアおよびソフトウェアの構成例を示す。 実施の形態１で、制御装置の主な処理のフローを示す。 実施の形態１で、時間軸上の制御例を示す。 実施の形態１で、拡張例として２つのサブモジュールを有する場合を示す。 実施の形態１の変形例における、制御装置の構成を示す。 本発明の実施の形態２の制御装置の構成を示す。 実施の形態２で、データの分割に関する構成例を示す。 実施の形態２で、入力リフレッシュ処理の場合の処理シーケンスを示す。 実施の形態２で、出力リフレッシュ処理の場合の処理シーケンスを示す。 実施の形態２および変形例で、監視動作に関する構成例を示す。 実施の形態２で、設定画面の例を示す。 本発明の実施の形態３の制御装置の構成を示す。 本発明の実施の形態に対する比較例の構成を示す。

［課題等］
以下、図面を用いながら実施の形態について詳細に説明する。まず課題等について補足説明する。ＰＡＣシステムの多様化や拡張に伴い、既設の制御装置に対し、情報アプリケーションの追加やモジュールの追加によって、機能や性能を向上し、計算機の演算処理能力や記憶容量といった資源の不足や枯渇に対処することが考えられる。例えば、拡張に伴い、既設の制御装置に対し、サブモジュール等のハードウェアが追加され、そのサブモジュールに情報アプリケーションが配置される。このようなシステム構成変更により、制御装置は、異なる２台以上のハードウェアを一体として扱い、安定性やリアルタイム性が要求される制御アプリケーションと、それ以外の情報アプリケーションとを動作させる。

図１７は、課題等についての補足説明図として、実施の形態に対する比較例としての制御装置の構成の概要と、各構成の利点および不利点とをまとめた表を示す。説明上、各構成を、第１比較例および第２比較例とする。

第１比較例では、制御装置内のプロセッサが制御アプリケーションの情報処理と情報アプリケーションの情報処理との両方を実行する。第１比較例では、同一の制御装置内のメモリを通じて、制御アプリケーションと情報アプリケーションとの２種類のプログラム間でのデータの共有が比較的容易に可能である。第１比較例では、物理的に同一のデバイス内であるがゆえに、制御アプリケーションと情報アプリケーションとの間のデータ共有が比較的容易に可能である。しかし、第１比較例では、システム拡張に伴ってアプリケーションの増加や変更をしたい場合、制御装置の実装の変更が必要であるため拡張が難しく、システムの多様性や拡張性の点で検討が不十分である。

第２比較例では、制御装置は、メインモジュールとサブモジュールとの組合せで構成され、メインモジュールとサブモジュールが通信で連携する。モジュールとは、演算装置であり、物理的なデバイスである。説明上、メインモジュールとは、メインプロセッサである第１プロセッサを備え、制御アプリケーションを実行する、メインとなる演算装置である。サブモジュールとは、メインプロセッサに対してのサブプロセッサである第２プロセッサを備え、情報アプリケーションを実行する、サブとなる演算装置である。

第２比較例では、システム拡張に伴って情報アプリケーションの増加や変更をしたい場合、メインモジュールの制御アプリケーションについては変更せずに、モジュールの追加や変更によって対応できるので拡張が容易であり、システムの多様性や拡張性の点で有利である。しかし、第２比較例では、制御装置がメインモジュールとサブモジュールとの物理的に異なるデバイスに分かれるので、制御アプリケーションと情報アプリケーションとの間でのデータの共有については、直接的には実現できないので難しく、そのデータ共有をいかに適切に実現するかについて検討が不十分である。

いずれの比較例でも、システムの多様性・拡張性への対応と、制御アプリケーションと情報アプリケーションとの間の適切なデータ共有との２つの観点の両方については実現できていない。実施の形態の制御装置は、これらの２つの観点の両方を実現する。実施の形態の制御装置は、デバイスとして異なるメインモジュールとサブモジュールとの間で、制御アプリケーションと情報アプリケーションとの間でのデータ共有を適切に実現できる、好適な共有メモリ構成や通信方法等を含む構成を示す。この制御装置は、メインモジュール内の第１共有メモリと、モジュール間の専用バスと、サブモジュール内の第２共有メモリとを介して、アプリケーション間での共有データを転送する通信を行う。

また、従来、ＰＡＣシステムの制御装置は、少なくとも１つの制御アプリケーションが配置された演算装置を有する。この演算装置は、プロセッサやメモリといったハードウェア資源を有する。この制御装置の制御アプリケーションにおける制御に必要な資源の性能や量は、一般的なＰＣ等の計算機の性能や資源に比べて少なくて済む場合が多い。この制御装置の役割として重要なことは、制御アプリケーションを周期的に実行することで、制御対象装置を遅延無く制御すること、ＰＬＣ制御の場合にはＰＬＣを遅延無く制御することであり、高い安定性やリアルタイム性が要求される。

この制御装置は、制御対象装置の制御に必要な情報をデータとして取得するための通信が必要である。制御装置は、その通信の際、制御対象装置に対応付けられる入出力ポート（Input/Output Port）を通じてデータを入出力する。制御装置は、その際、予め設定された入出力ポートに対し、予め設定された制御周期毎に、データを入力または出力する動作（スキャン動作やスキャン処理と記載する）を行う。このスキャン動作は、制御対象装置からのデータの読み込みと、読み込んだデータの演算と、演算したデータの書き込みとを含む。このデータ入出力は、ＰＬＣ制御での入出力リフレッシュ処理に相当する。

このようなデータ入出力の通信は、制御アプリケーションの一部の情報処理とする構成、あるいは、制御アプリケーションとは別に分離した情報処理とする構成が考えられる。別にする場合の構成例としては、データ入出力の通信を、サブモジュールの一種としての入出力モジュールが行う構成が挙げられる。データ入出力の通信以外にも、特定の情報処理については、制御アプリケーションとは別に分離して、情報アプリケーションを備えるサブモジュールが行う構成が考えられる。

制御装置は、制御アプリケーションと情報アプリケーションとに分けることで、制御アプリケーションの処理の安定性やリアルタイム性を確保しつつ、それとは独立に情報アプリケーションの処理による機能拡張等を実現できる。

計算機資源の節約の観点からは、制御アプリケーションと情報アプリケーションとの両方を同一の制御装置内で実行する第１比較例が有利である。第１比較例の場合、制御アプリケーションと情報アプリケーションとの間の通信媒体としては、例えば制御装置内のメモリを利用できる。すなわち、第１比較例では、制御装置内のメモリを共有メモリとして、制御アプリケーションと情報アプリケーションとの間でのデータ共有が比較的容易に実現できる。

一方、制御装置は、制御対象装置の制御の安定性やリアルタイム性を維持するために、制御アプリケーションによる情報処理を優先する場合がある。その優先の場合、第２比較例が有利である。第２比較例では、制御アプリケーションを実行するプロセッサと、情報アプリケーションを実行するプロセッサとを別にできる。この場合、サブモジュールによる情報アプリケーションの処理は、メインモジュールによる制御アプリケーションの処理と同時に行うこともできる。第２比較例の場合、制御アプリケーションと情報アプリケーションとの間の通信媒体としては、プロセッサの外部の通信媒体、例えば外部バスや通信網を利用できる。しかし、第２比較例では、メインモジュールの制御アプリケーションとサブモジュールの情報アプリケーションとの間で、メモリや外部バスを介してどのように共有データを授受すれば適切であるか、検討不十分であった。

また、従来一般的に、同一のハードウェア内において、複数のプロセッサからメモリへアクセスする場合、または、メモリから他のメモリにアクセスする場合には、共通バスの構成や、メモリに複数のバスが接続され基板上にできるだけ短い距離で配線された構成が採られる。第１比較例でもそのような構成とすることで高速通信が可能である。一方、第２比較例を考えた場合、メインモジュールの制御アプリケーションとサブモジュールの情報アプリケーションとの間でのデータ共有のための適切でなるべく高速な通信方法等が必要である。この通信では、外部バスとして例えばベースボードのバス、あるいは汎用通信インタフェースのＬＡＮ等の利用が選択肢となる。そのため、この通信では、同一ハードウェア内のメモリ用のバスに比べて、配線距離に相当する距離が長い。言い換えると、第２比較例でのデータ共有のための通信は、通信速度や処理効率等の観点でも課題がある。第２比較例に基づいて、モジュール間およびアプリケーション間でのデータ共有の際に、なるべく高速な通信等を実現するためには、バス同士の接続や通信方法等の工夫が必要となる。実施の形態の制御装置は、その工夫に係わる構成も示す。

＜実施の形態１＞
図１～図９等を用いて、本発明の実施の形態１の制御装置について説明する。実施の形態１の制御装置は、ＰＡＣシステムの制御装置である。実施の形態１の制御装置は、以下のような構成点を含む。この制御装置は、制御アプリケーションを実行するメインモジュールと、情報アプリケーションを実行するサブモジュールと、それらを接続する専用バスとを有し、制御アプリケーションと情報アプリケーションとの間でのデータ共有を、モジュール内の共有メモリおよびモジュール間の専用バスを介して所定の通信で実現する。また、この制御装置は、通信方法として、メインモジュールの制御アプリケーションとサブモジュールの情報アプリケーションとの間でのデータ共有の際に、データを分割せずに転送する。この分割とは、後述の実施の形態２での分割を指す。また、この制御装置は、メインモジュール内にも情報アプリケーションが配置される。また、この制御装置は、メインモジュールの制御アプリケーションとサブモジュールの情報アプリケーションとの間でのデータ共有の際に、メインモジュールを主体として、専用バスを通じたデータ転送を含む通信処理を行う。

［システム］
図１は、実施の形態１の制御装置１を含む、システムの構成を示す。図１のシステムは、産業システムおよびＰＡＣシステムの構成例を含む。図１のシステムは、１つ以上の各々の生産現場１０のシステムの特に制御装置１と、クラウドコンピューティングシステム２０の特にサーバ２１とが、通信網９を介して接続されるシステムである。通信網９は、例えばインターネットのようなＷＡＮでもよい。ＰＡＣシステムは、このようにクラウドコンピューティングシステムやＩｏＴシステムを用いて実現されてもよい。

生産現場１０は、工場等である。各生産現場１０には、システムとして、産業システム、言い換えると生産システムが構築されている。生産現場１０のシステムは、設備１１、ＰＬＣ１２、センサ１３、および生産ライン１４等と、それらに対し接続される１つ以上の制御装置１とを有する。制御装置１の制御対象装置は、設備１１、ＰＬＣ１２、センサ１３、および生産ライン１４等である。制御装置１、設備１１、およびＰＬＣ１２等を含むシステムを、ＰＡＣシステムともいう。ＰＡＣシステムは、サーバ２１を含んでもよい。生産現場１０のシステムにおける制御装置１を含む各要素は、例えばＬＡＮ１５で接続されている。

設備１１は、産業機械等である。設備１１は、例えば工作機械、自動組立装置、自動搬送装置等が挙げられる。設備１１は、例えば産業用のモータやコンプレッサ等の機器を含む。ＰＬＣ１２は、設備１１等の動作を制御するプログラマブル・ロジック・コントローラである。ＰＬＣ１２は、制御装置１と一体でもよいし、設備１１等と一体でもよい。センサ１３は、生産現場１０に設置された各種のセンサであり、設備１１等の状態を検出・測定するためのセンサである。センサ１３は、設備１１等に内蔵されてもよい。センサ１３の一例は温度センサや圧力センサである。生産ライン１４は、設備１１を用いて製造フローに従って製品を製造・生産するためのラインである。

クラウドコンピューティングシステム２０は、各生産現場１０のシステムについての管理システム等であり、制御装置１に対する上位システムである。クラウドコンピューティングシステム２０は、管理システムの例として、ＭＥＳ（Manufacturing Execution System）やＥＲＰ（Enterprise Resource Planning）等のシステムや機能を実現する。クラウドコンピューティングシステム２０は、サーバ２１、データベース（ＤＢ）、他の通信機器等を有する。サーバ２１は、複数のサーバコンピュータで構成されるクラウドサーバであり、仮想サーバないし仮想マシンによるサービスを提供する。サーバ２１は、通信網９およびＬＡＮ１５を介して制御装置１と通信する。サーバ２１は、各生産現場１０の制御装置１から、生産システムや制御装置１に係わる各種のデータを収集・取得し、ＤＢに格納・蓄積する。サーバ２１は、各生産現場１０の制御装置１に対し、制御・管理用の情報を与える。サーバ２１は、ＤＢのデータを用いて分析や可視化等の処理を行う。この処理は、生産システムの生産状況の分析や可視化等である。サーバ２１は、分析や可視化のデータを、ＤＢに格納し、ユーザのクライアント端末２２等に対し提供する。

ユーザは、管理者等であり、クライアント端末２２を操作し、管理作業等を行う。クライアント端末２２は、設定端末としても機能する。クライアント端末２２は、通信網９やＬＡＮ１５を介して制御装置１と接続されてもよい。クライアント端末２２は、一般的なＰＣやスマートフォン等で実現できる。クライアント端末２２は、ユーザによる操作入力を受け付け、表示画面に画像を表示する。ユーザは、クライアント端末２２の表示画面で、設定情報や、分析や可視化の情報の確認が可能である。クライアント端末２２は、ユーザによる指示または予めの設定に基づいて、サーバ２１や制御装置１に対し、指示や設定を行うことができる。

ＬＡＮ１５および通信網９上では、制御装置１やサーバ２１によって、適宜に制御・管理用の情報通信が行われる。この情報通信は、制御アプリケーションによる制御対象装置に対するデータ入出力のスキャン処理の際の通信とは別である。なお、各種の通信のインタフェースは、有線でも無線でもよい。サーバ２１は、生産システムの管理とともに、制御装置１のシステム構成管理を行ってもよい。その場合、サーバ２１は、制御装置１毎に、構成要素のモジュールの情報を管理・保持する。サーバ２１は、各モジュールに配置される各種のアプリケーションを管理・保持してもよい。

制御装置１は、プログラマブル・オートメーション・コントローラ（Programmable Automation Controller：ＰＡＣ）である。制御装置１は、言い換えると、制御システムであり、産業システムやＰＡＣシステムのコントローラである。ＰＡＣである制御装置１は、ＰＬＣ１２の制御を通じて設備１１等の動作の制御を行い、センサ１３等を通じて各種のデータの収集を行う。制御装置１は、後述の図２の複数のモジュールの組合せで構成される。制御装置１は、設備１１等の制御対象装置に対し、入出力ポート（後述の図４）を通じて、所定の通信インタフェースでの通信で接続される。制御装置１の制御アプリケーションは、制御対象装置に対応付けられる入出力ポートを通じて、制御対象装置に対するデータ入出力のスキャン動作を行い、これによって生産や制御に係わる情報を取得する。

ＰＡＣシステムの構成は、図１のクラウドコンピューティングシステム２０を含む構成に限らず可能である。生産現場１０に制御装置１およびサーバ２１が設けられた構成等でもよい。クラウドコンピューティングシステム２０は、外部の他のシステムやサービス（例えばインターネット上のＷｅｂサービス）との連携や利用を行ってもよい。

［制御装置］
図２は、実施の形態１の制御装置１の構成を示す。図２の制御装置１は、少なくともメインモジュール１０１とサブモジュール１０２とを含む複数のモジュールの組合せで構成される。また、制御装置１は、モジュール間を接続する専用バス１１１を有する（後述の図３）。専用バス１１１にはメインモジュール１０１およびサブモジュール１１２が接続されている。なお、メインやサブの呼称や、第１、第２等の呼称は、説明の便宜上のものである。各モジュールは、言い換えると、演算装置、計算機、または情報処理装置である。各モジュールは、プロセッサ、メモリ、および通信インタフェース装置等のハードウェアを備える（後述の図５）。なお、制御装置１は、他の種類のモジュールとして、電源モジュールや入出力モジュール等を有してもよい。また、少なくともメインモジュール１０１は、ＬＡＮ１５にも接続される。

制御装置１は、少なくともメインモジュール１０１を備え、さらに、メインモジュール１０１に、１台以上のサブモジュール１０２が拡張装置として接続可能である。図２の例では、サブモジュール１０２を１台とするが、必要に応じて２台以上とすることもできる。サブモジュール１０２は、システムの多様性や拡張性の必要に応じて増設や減設が可能である（後述の図８）。なお、図２の例でサブモジュール１０１が減設された場合、制御装置１はメインモジュール１０１のみで構成される。

メインモジュール１０１は、言い換えると第１演算装置であり、プロセッサとしてメインプロセッサを有し、メインプロセッサによって、制御アプリケーションＣＰと、第２情報アプリケーションＡＰ２とを実行する。サブモジュール１０２は、言い換えると第２演算装置であり、プロセッサとしてサブプロセッサを有し、サブプロセッサによって、第１情報アプリケーションＡＰ１を実行する。制御アプリケーションＣＰは、メインモジュール１０１に配置される。情報アプリケーションは、メインモジュール１０１とサブモジュール１０２とのいずれにも配置可能であり、本例では両方のモジュールに配置されている。

また、制御装置１のモジュール内には、制御アプリケーションＣＰと第１情報アプリケーションＡＰ１とのデータ共有を可能とする共有メモリＳＭとして、第１共有メモリＳＭ１および第２共有メモリＳＭ２が配置されている。メインモジュール１０１内には第１共有メモリＳＭ１（「共有メモリＢ」）が配置され、サブモジュール１０２内には第２共有メモリＳＭ２（「共有メモリＣ」）が配置されている。メインモジュール１０１の制御アプリケーションＣＰと、サブモジュール１０２の第１情報アプリケーションＡＰ１との間では、各共有メモリＳＭ（ＳＭ１，ＳＭ２）および専用バス１１１を介して、共有データが授受される。

また、実施の形態１の制御装置１は、メインモジュール１０１内に、制御アプリケーションＣＰに加え、第２情報アプリケーションＡＰ２（「情報プログラムＡ」）が配置されており、それに対応して、制御アプリケーションＣＰと第２情報アプリケーションＡＰ２との間のデータ共有のための第３共有メモリＳＭ３（「共有メモリＡ」）を備える。制御アプリケーションＣＰと第２情報アプリケーションＡＰ２の間では、第３共有メモリＳＭ３を通じて共有データが授受される。

図２では、メインモジュール１０１の第１共有メモリＳＭ１と、サブモジュール１０２の第２共有メモリＳＭ２との間には、通信媒体として、モジュール間の専用バス１１１を有する。第１共有メモリＳＭ１と第２共有メモリＳＭ２は、専用バス１１１を介して同期する。メインモジュール１０１は、第１共有メモリＳＭ１と第２共有メモリＳＭ２との間で、専用バス１１１を介して、共有データの入出力（言い換えると送信・受信）を行う。メインモジュール１０１は、制御アプリケーションＣＰから共有データを第１情報アプリケーションＡＰ１に出力する場合には、第１共有メモリＳＭ１に格納したデータを、専用バス１１１を通じて、データ転送２０２によって、第２共有メモリＳＭ２に格納する。メインモジュール１０１は、第１情報アプリケーションＡＰ１から共有データを制御アプリケーションＣＰに入力する場合には、第２共有メモリＳＭ２に格納されたデータを、専用バス１１１を通じて、データ転送２０１によって、第１共有メモリＳＭ１へ格納する。

メインモジュール１０１内では、メインモジュール１０１が持つ記憶装置（例えばメインメモリ）の記憶領域の資源に基づいて、第１共有メモリＳＭ１および第３共有メモリＳＭ３が設定される。サブモジュール１０２内では、サブモジュール１０２が持つ記憶装置（例えばメインメモリ）の記憶領域の資源に基づいて、第２共有メモリＳＭ２が設定される。ユーザは、設定画面で共有メモリのサイズ等を設定可能である。なお、本例では、第１共有メモリＳＭ１と第２共有メモリＳＭ２とで同じサイズが設定されている。これにより、資源有効活用や処理効率化ができる。これに限らず、各共有メモリのサイズを異ならせる設定も可能である。また、予め、モジュール内に固定的に所定の記憶装置が共有メモリとして設けられた構成としてもよい。

第１共有メモリＳＭ１は、記憶領域において、書き込みエリアＡ１１と、読み出しエリアＡ１２とを有する。第２共有メモリＳＭ２は、記憶領域において、書き込みエリアＡ２１と読み出しエリアＡ２２とを有する。第３共有メモリＳＭ３は、記憶領域において、書き込みエリアＡ３１と、読み出しエリアＡ３２とを有する。各モジュールは、それらの各エリアのアドレスやサイズ等を設定する。

書き込みエリアＡ１１および書き込みエリアＡ２１は、制御アプリケーションＣＰから第１情報アプリケーションＡＰ１へ出力するためのデータが格納される。読み出しエリアＡ１２および読み出しエリアＡ２２は、制御アプリケーションＣＰが第１情報アプリケーションＡＰ１から入力するためのデータが格納される。書き込みエリアＡ２１は、書き込みエリアＡ１１から転送されたデータが格納される。読み出しエリアＡ２２は、読み出しエリアＡ１２へ転送するためのデータが格納される。

書き込みエリアＡ３１は、制御アプリケーションＣＰから第２情報アプリケーションＡＰ２へのデータが格納される。読み出しエリアＡ３２は、第２情報アプリケーションＡＰ２から制御アプリケーションＣＰへのデータが格納される。制御アプリケーションＣＰは書き込みエリアＡ３１に共有データを書き込み、第２情報アプリケーションＡＰ２は書き込みエリアＡ３１から共有データを読み出す。第２情報アプリケーションＡＰ２は読み出しエリアＡ３２に共有データを書き込み、制御アプリケーションＣＰは読み出しエリアＡ３２から共有データを読み出す。

アプリケーション間の共有データは、各プログラムが扱う変数値等が挙げられる。変数値は、例えば、制御対象装置の状態や制御内容を表す情報である。授受される共有データの例は、変数名と変数値とのセットである。

図２の各モジュール内には、後述の図４の入出力ポートを有する。各モジュールは、入出力ポートを用いて、制御対象装置との接続や、専用バス１１１を通じた接続が可能である。入出力ポートを含む通信インタフェース装置の部分は、メインモジュール１０１やサブモジュール１０２とは別種のモジュールである入出力モジュールとして実装されてもよい。専用バス１１１は、入出力ポートを介さないものとして実装されてもよい。

図２の全モジュールは、基本的なハードウェア構成、例えば資源の規模等の構成が同じでもよいし、異なってもよい。例えば、メインモジュール１０１の資源の規模は、重要な制御アプリケーションＣＰのためにサブモジュール１０２よりも大きい構成でもよい。

実施の形態１では、情報アプリケーションは、制御アプリケーションＣＰとの関係に応じて、メインモジュール１０１内に配置されるもの、例えば第２情報アプリケーションＡＰ２と、サブモジュール１０２内に配置されるもの、例えば第１情報アプリケーションＡＰ１とが混在してもよい。情報アプリケーションに応じて配置するモジュールを選択可能である。メインモジュール１０１内に配置する場合、データ共有の通信媒体としてメインモジュール１０１内のメモリが使用でき、サブモジュール１０２内に配置する場合、データ共有の通信媒体として専用バス１１１およびサブモジュール１０２内のメモリが使用できる。実施の形態１では、情報アプリケーションをメインモジュール１０１内に配置する場合とサブモジュール１０２内に配置する場合との両方に対応でき、通信媒体の変更にも容易に対応できる。

制御アプリケーションＣＰは、自分の情報処理のために、メインモジュール１０１の記憶装置（例えばメインメモリ）の一部を、ワークメモリ、言い換えると制御アプリケーション用メモリとして使用する。このワークメモリのサイズ等についても、資源の範囲内で設定可能である。

各アプリケーションは、予め対象モジュール内にインストールされていてもよいし、所定のプログラムソースから配信されてもよい。例えば、図１のサーバ２１は、システム構成変更等の必要に応じて、プログラム配布サーバとして、通信網９を介して、制御装置１の各モジュールに、各アプリケーションを配布してもよい。例えば、図２のメインモジュール１０１にサブモジュール１０２が追加される場合に、サーバ２１からそのサブモジュール１０２に情報アプリケーションを配布してインストールしてもよい。プログラムのバージョン更新がある場合、サーバ２１から更新プログラムを配布してもよい。

各プログラムは、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、例えばモジュールに装着されるメモリカード等の記憶媒体を用いてもよい。各プログラムは、より詳細には、複数のプログラムモジュールから構成されてもよい。

説明上、「プログラム」または「アプリケーション」、あるいは「機能」等を主語として処理等を説明する場合がある。この処理等の主体は、ハードウェアとしては、プロセッサ、あるいは対応するコントローラ等である。プロセッサは、メモリや通信インタフェースを適宜に用いながら、プログラムに従った処理を実行することで、所定の機能や処理部を実現する。また、プログラム処理は、ＦＰＧＡ等の回路でも実装可能である。その場合、処理の主体はその回路である。

制御装置等のメモリには、データや情報が所定の形式・構造で格納される。メモリの構造やデータ・情報の形式・構造については限定しない。例えば、構造化データでもよいし非構造化データでもよい。また、各装置やデータは、管理上、識別情報を用いて識別される。識別情報の形式についても限定しない。例えば、ＩＤ、名、番号等が用いられる。

［制御用通信］
制御装置１は、メインモジュール１０１と各サブモジュール１０２との間で制御用に通信し、互いに情報を授受してもよい。制御用の通信は、専用バス１１１とは別に、ＬＡＮ１５等を用いてもよい。授受する情報は、例えば、各モジュールのハードウェアやソフトウェアの資源の情報が挙げられる。例えば、メインモジュール１０１は、自分および各サブモジュール１０２から、メモリやアプリケーション等の情報を収集して、構成や状態を把握する。また、サーバ２１は、制御装置１と通信してそれらの情報を取得してシステム構成情報として把握する。

［システム構成の設定］
予め、制御装置１のシステム構成が構築・設定可能である。システム構成の設定は、ユーザによるクライアント端末２２の操作に基づいて、サーバ２１から制御装置１に対し可能である。制御装置１のシステム構成は、サブモジュール１０２の有無や台数、各モジュールに配置される情報アプリケーション、各モジュールのプロセッサやメモリ等の資源、各モジュールの使用する入出力ポート、各モジュールに接続される通信媒体、等が挙げられる。制御装置１は、予め備えるハードウェア資源の範囲内で、アプリケーション毎に使用できるメモリ等の資源を設定できる。各モジュールは、使用できる資源の範囲内で、１つ以上のアプリケーションを配置できる。

実施の形態１の制御装置１は、システム構成変更が柔軟かつ容易に可能である。システム構成変更は、プロセッサやメモリ等の資源の増減と、情報アプリケーションの追加や変更と、情報アプリケーションの配置先モジュールの追加や変更との少なくとも１つが含まれる。ユーザは、制御装置１やサーバ２１が提供する設定機能を用いて、システム構成変更の作業が容易に可能である。

メインモジュール１０１またはサーバ２１の少なくとも一方は、制御装置１のシステム構成に関するシステム構成情報を管理・保持する。サーバ２１やメインモジュール１０１は、ユーザ・インタフェースのために、Ｗｅｂサーバプログラム等を有し、これによって、システム構成の設定や確認のためのＧＵＩを伴う設定画面を提供する。ユーザは、クライアント端末２２に表示される設定画面を通じて、システム構成情報を設定・確認できる。メインモジュール１０１やサーバ２１は、クライアント端末２２からの要求（例えば設定指示）を受け付けて応答を送信する。同様に、サブモジュール１０２は、Ｗｅｂサーバプログラムを備えてもよい。

また、以下のような設定も可能である。メインモジュール１０１とサブモジュール１０２は、ハードウェア資源（例えばメモリや入出力ポート）の共有利用も可能である。共有利用する資源は、モジュール内の資源でもよいし、モジュール外に接続される資源でもよい。例えば、各サブモジュール１０２がメインモジュール１０１の資源を共有するか否か、および共有する場合の資源の量等が設定可能である。

［共有メモリの設定］
図２の各共有メモリは、モジュールが備える記憶装置（図５のメモリ）の資源の最大範囲内で確保される。各モジュールのプロセッサは、例えば電源投入に基づいた起動時に、システム構成情報や設定情報を確認し、各共有メモリのサイズ等の設定を行う。各共有メモリのサイズ等は、アプリケーション等に応じて、予め設定情報に設定できる。

［専用バス］
図３は、専用バス１１１に関する実装例を示す。図３の（Ａ）は、第１実装例である。制御装置１の外観の例としては、図示のように、モジュール毎にボックス形状を有する。各モジュールには、モジュール間の相互接続のためのコネクタを有する。メインモジュール１０１はコネクタ３０１を有し、サブモジュール１０２はコネクタ３０２を有する。相互接続するモジュール間では、コネクタ同志が接続される。例えばメインモジュール１０１のコネクタ３０１と、サブモジュール１０２のコネクタ３０２とが、接続部品３０３を通じて接続される。これらのコネクタおよび接続部品には、専用バス１１１が実装されている。専用バス１１１のインタフェースは、例えばシリアル・バス・インタフェースである。本例に限らず、モジュール側面に設けられたコネクタ同志が接続される構成等でもよい。また、専用バス１１１は、例えばメインモジュール１０１と第１サブモジュールとの第１専用バス、および、メインモジュール１０１と第２サブモジュールとの第２専用バスといったように、複数の専用バスとして設けられてもよい。

図３の（Ｂ）は別の第２実装例である。メインモジュール１０１やサブモジュール１０２とは別に、ベースモジュールであるベースボード３１０を有する。ベースボード３１０には、複数のコネクタ３１１を有し、コネクタ３１１間には専用バス１１１が実装されている。ベースモジュール３１０のコネクタ３１１には、メインモジュール１０１のコネクタやサブモジュール１０２のコネクタが接続可能である。メインモジュール１０１と各サブモジュール１０２は、ベースボード３１０内の専用バス１１１を介して相互接続される。なお、ベースボード３１０を用いずに、例えばイーサネット（登録商標）等の汎用通信インタフェースで接続する構成も可能である。

専用バス１１１は、ＰＩＯ（Programmed I/O）方式のバスとしてもよいし、モジュールにプリントされたバスとしてもよい。

各モジュールは、専用バス１１１を介する通信のために、図示しない専用バス制御インタフェース装置を有する。この専用バス制御インタフェース装置（言い換えると通信回路）は、例えばＦＰＧＡの回路で実装される。この専用バス制御インタフェース装置は、専用バス１１１に対するデータ転送のための情報処理や駆動を行う。

［入出力ポート］
図４は、入出力ポートに関する実装例を示す。図４の（Ａ）は第１実装例である。この実装例では、メインモジュール１０１内に入出力ポート４１０を有し、サブモジュール１０２内に入出力ポート４２０を有する。入出力ポート４１０および入出力ポート４２０は、それぞれ、複数のポートを有してもよい。ポートは、入力、出力、または入出力両方が可能な通信ポートである。本例では、入出力ポート４１０の一部のポートは、制御対象装置４００（例えば図１のＰＬＣ１２）と通信媒体４３０を通じて接続されている。通信媒体４３０はＬＡＮ１５でもよい。入出力ポート４１０の他の一部のポートは、専用バス１１１を介して、サブモジュール１０２の入出力ポート４２０のポートと接続されている。入出力ポート４１０，４２０間の通信媒体は、専用バス１１１に限らず、専用の通信網、例えばイーサネット（登録商標）等のＬＡＮ１５としてもよい。入出力ポートには、周辺機器等が接続可能である。周辺機器は、図１のセンサ１３でもよいし、外部記憶装置（例えばＨＤＤ）でもよい。資源の必要に応じて外部記憶装置の増減が可能である。

図４の（Ｂ）は別の第２実装例である。この実装例では、メインモジュール１０１内には入出力ポートを備えず、１つのサブモジュール１０２に入出力ポート４２０を備える。このサブモジュール１０２は、入出力モジュールとして機能する。このサブモジュール１０２に備える情報アプリケーションは、入出力ポートを用いたデータ入出力等の通信処理を行うアプリケーションとしてもよい。メインモジュール１０１は、専用バス１１１またはＬＡＮ１５を介してサブモジュール１０２と接続され、サブモジュール１０２の入出力ポート４２０を利用する。入出力ポート４２０の一部のポートは、制御対象装置４００と通信媒体４３０を通じて接続されている。サブモジュール１０２の第１情報アプリケーションＡＰ１は、例えば制御対象装置４００に対するデータ入出力の処理を行う。なお、メインモジュール１０１およびサブモジュール１０２以外のモジュールを入出力モジュールとして設けてもよい。

制御対象装置４００や周辺機器と入出力ポートとの対応関係は、任意に設定可能であり、一対一、一対多、多対多、等が可能である。また、一部の入出力ポートは、制御アプリケーションＣＰと情報アプリケーションとで共有利用されてもよい。

［ハードウェアおよびソフトウェア］
図５は、制御装置１におけるハードウェアおよびソフトウェアの構成例を示す。メインモジュール１０１は、プロセッサ５０１、メモリ５０２、通信インタフェース装置５０３等を備え、それらが内部バス５０４を介して相互に接続されている。メインモジュール１０１やサブモジュール１０２は、その他図示しない操作装置や電源装置等を備える。

プロセッサ５０１は、メインプロセッサ、メインＣＰＵであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成される。メモリ５０２は、１つ以上の記憶装置で構成される。記憶装置は、揮発性記憶装置や不揮発性記憶装置がある。メモリ５０２は、例えば第１記憶装置であるメインメモリと、第２記憶装置であるＦＰＧＡ内部メモリとを有する。プロセッサ５０１は、メモリ５０２に格納されているプログラムおよび設定情報５２１に基づいた処理の実行によって、制御アプリケーションＣＰや第２情報アプリケーションＡＰ２を実現する。例えばＥＰＲＯＭ内には、制御アプリケーションＣＰ等のプログラムが格納されている。プロセッサ５０１は、ＥＰＲＯＭ内の制御アプリケーションＣＰのプログラムをメインメモリ上に読み出してそのプログラムに従った処理を実行する。プロセッサ５０１は、プログラムおよび設定情報５２１に基づいて、メモリ５０２内に第１共有メモリＳＭ１や第３共有メモリＳＭ３を設定する。

サブモジュール１０２は、プロセッサ５１１、メモリ５１２、通信インタフェース装置５１３等を備え、それらが内部バス５１４を介して相互に接続されている。プロセッサ５１１は、サブプロセッサ、サブＣＰＵであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成される。メモリ５１２は、１つ以上の記憶装置で構成される。メモリ５１２は、例えば第１記憶装置であるメインメモリと、第２記憶装置であるＦＰＧＡ内部メモリとを有する。プロセッサ５１１は、メモリ５１２に格納されているプログラムおよび設定情報５２２に基づいた処理の実行によって、第１情報アプリケーションＡＰ１を実現する。プロセッサ５１１は、プログラムおよび設定情報５２２に基づいて、メモリ５１２内に第２共有メモリＳＭ２を設定する。

通信インタフェース装置５０３，５１３は、通信網９、ＬＡＮ１５、および専用バス１１１と接続され、それらの各通信インタフェースに対応した通信の情報処理や駆動を行う。これに限らず、各モジュールは、通信網９、ＬＡＮ１５、および専用バス１１１等の通信インタフェース毎に、通信インタフェース装置を備えてもよい。各モジュールは、その他、周辺インタフェース装置や入出力インタフェース装置等を備えてもよい。周辺インタフェース装置には適宜に周辺機器が接続され、入出力インタフェース装置には適宜に入力機器や出力機器が接続される。各モジュールに備える、通信インタフェース、入出力インタフェース、周辺インタフェース、および入出力ポート等は、それぞれ１つ以上のデバイスで構成され、同種のインタフェースでもよいし、異種のインタフェースでもよい。モジュールの一部の機能は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等で実装されてもよい。例えば通信インタフェース装置５０３，５１３の一部は、ＦＰＧＡの回路で実装される。

各モジュールは、その他、上記ハードウェア等に基づいて実現されるＯＳやミドルウェア等を備え、そのＯＳ等の上で、制御アプリケーションＣＰや情報アプリケーションを並列に動作させてもよい。メインモジュール１０１のＯＳは、例えばリアルタイム汎用ＯＳであり、このＯＳは各プログラムの実行タイミングを制御してもよい。

プロセッサは、１つ以上のデバイスで構成される。プロセッサは、典型的にはＣＰＵのようなマイクロプロセッサで構成される。プロセッサは、ＧＰＵ等で構成されてもよい。プロセッサは、シングルコアでもよいしマルチコアでもよい。マルチコアは、複数のコアを独立に動作させるものである。１つのコアは、少なくとも１つのプログラムの処理を実行する。プロセッサは、例えば制御アプリケーションＣＰの処理と情報アプリケーションの処理とを周期的に実行してもよい。マルチコアの場合、例えば第１コアが制御アプリケーションＣＰ、第２コアが情報アプリケーションの処理を実行してもよい。各アプリケーションに優先度等が設定されてもよい。プロセッサは、その優先度等に従ってプログラム実行制御をしてもよい。例えば、制御アプリケーションＣＰは、最優先として設定され、十分な資源を用いて優先的に実行される。

［アプリケーションおよび言語］
制御アプリケーションＣＰと情報アプリケーション（図２のＡＰ１，ＡＰ２）とでは、言語や役割が異なる。実施の形態１では、それらの区別として、ＰＬＣ制御が可能なラダー言語等で記述されたものを制御アプリケーション（制御プログラムともいう）と記載し、それ以外のアプリケーションとして汎用的なＣ言語等の高級プログラミング言語で記述されたものを情報アプリケーション（情報プログラムともいう）として記載している。ＰＡＣシステムの制御装置１において、制御アプリケーションＣＰはメインで重要な機能である。それに対し、情報アプリケーション（ＡＰ１，ＡＰ２）は、制御アプリケーションＣＰを支援等するサブとしての機能という位置付けである。メインモジュール１０１のプロセッサは、例えばラダー言語で記述された制御アプリケーションＣＰの情報処理を実行する。サブモジュール１０２のプロセッサは、例えばＣ言語で記述された第１情報アプリケーションＡＰ１の情報処理を実行する。

ラダー言語（ラダー・ロジックやラダー・ダイアグラム等と呼ばれる場合もある）は、論理回路を記述する方式であり、多くのＰＬＣで採用されているプログラム言語である。ＰＡＣシステムでのＰＬＣのシーケンス制御には、ラダー言語等が使用される。国際標準規格IEC61131-3では、ＰＬＣのプログラミング言語として、５つの言語が規定されている。その５つの言語は、ラダー・ダイアグラム（ＬＤ）、ファンクション・ブロック・ダイアグラム（ＦＢＤ）、ストラクチャード・テキスト（ＳＴ）、インストラクション・リスト（ＩＬ）、およびシーケンシャル・ファンクション・チャート（ＳＦＣ）である。制御アプリケーションＣＰは、ラダー言語以外も適用可能である。

制御アプリケーションＣＰの情報処理は、前述のように、制御対象装置の制御のために、安定性やリアルタイム性が要求される。制御装置１は、その制御と関連して、複雑な演算や、例えばＭＥＳ等のシステムとの情報送受信、等が必要となる場合がある。このような情報処理は、ＰＬＣ制御用の言語のみでは実装が難しい場合がある。そこで、このような情報処理は、Ｃ言語等を用いて、情報アプリケーションとして実装し、制御アプリケーションと情報アプリケーションとを連携させる構成が考えられる。この情報アプリケーションの情報処理は、制御アプリケーションの情報処理を妨げないことが望ましい。

情報アプリケーションの他の例は、制御装置１の外部装置とのデータ入出力等の通信を、制御アプリケーションとは分離した情報処理として行うプログラムである。この情報アプリケーションは、制御アプリケーションとは異なり、制御対象装置に対応付けられる入出力ポートへのスキャン動作を行わない。情報アプリケーションの他の例は、制御アプリケーションによって取得されたデータを用いて、分析や可視化等の処理を行うプログラムである。

高級プログラミング言語は、機械語等の低級プログラミング言語に比べて、記述の抽象度合いが高いプログラム言語であり、Ｃ言語に限らず、Ｊａｖａ（登録商標）言語等が挙げられる。高級プログラミング言語では、メモリ制御や入出力制御等、ハードウェアに依存した低水準の処理・操作を記述する必要が無い。

実施の形態１では、例えば第１情報アプリケーションＡＰ１におけるＣ言語等による命令のレベルは、第２共有メモリＳＭ２や専用バス１１１等のハードウェアにおけるデータの読み書きや転送の命令のレベルとは異なる。情報アプリケーションは、共有メモリや専用バス１１１への直接的なアクセスはできない。そのため、情報アプリケーションと共有メモリとの間では、専用の関数等を用いた変換を介在する。例えば、サブモジュール１０２のプロセッサは、第１情報アプリケーションＡＰ１と第２共有メモリＳＭ２との間でデータを読み書きする際には、予め定義された専用の関数を用いて、Ｃ言語の命令と低水準の命令との間で変換する。例えば第１情報アプリケーションＡＰ１のＣ言語における共有データの送信の命令は、専用の関数の呼び出しおよび実行によって、第２共有メモリＳＭ２の読み出しエリアＡ２２のアドレスへのデータの書き込みの命令に変換される。

［処理フロー］
図６は、実施の形態１の制御装置１における主な処理のフローを示す。図６のフローは、ステップＳ１～Ｓ４を有する。図６のフローは、一般的なＰＬＣのリフレッシュ処理を含むフローである。このリフレッシュ処理は、ステップＳ１の入力リフレッシュ処理と、ステップＳ３の出力リフレッシュ処理とを含む。

本フローの開始は、ＰＬＣ１２（図１）のＲＵＮ開始に相当する。ＲＵＮ開始すると、まず、制御装置１におけるメインモジュール１０１のプロセッサ（図５）は、ステップＳ１で、入力リフレッシュ処理を行い、入力情報（言い換えると入力データ）を取り込む。この処理は、入出力ポートを通じて、制御対象装置（例えばＰＬＣ１２）から入力情報を取り込むことを含む。ステップＳ２で、メインモジュール１０１のプロセッサは、取り込んだ入力情報を使用して、プログラム、ここでは制御アプリケーションＣＰによる演算等を実行する。ステップＳ３で、メインモジュール１０１のプロセッサは、ステップＳ２で得た演算結果を、出力リフレッシュ処理を行うことで、外部に反映する。この処理は、入出力ポートを通じて、制御対象装置（例えばＰＬＣ１２）へ出力情報（言い換えると出力データ）を送信して反映することを含む。

ステップＳ３の出力リフレッシュ処理が完了した後、ステップＳ４で、メインモジュール１０１のプロセッサは、ユーザからのＲＵＮ停止要求があるか否かを確認する。確認の結果、ＲＵＮ停止要求がある場合（Ｙ）には、本フローの処理を終了する。ＲＵＮ停止要求が無い場合（Ｎ）には、すなわち継続の場合には、ステップＳ１に戻り、同様の繰り返しとなる。上記処理は、時間軸上で所定の周期で繰り返し行われる（後述の図７）。

［制御装置－データ転送］
図２において、図６のフローとの関連を説明する。図６の制御アプリケーションＣＰによる制御対象装置との間のデータ入出力のリフレッシュ処理に、図２のようなモジュール間での共有データの転送を含む処理が追加される。図２で、データ転送２０１，２０２は、制御アプリケーションＣＰと第１情報アプリケーションＡＰ１との間で共有データを授受する場合のデータ転送である。データ転送２０１は、メインモジュール１０１がサブモジュール１０２から共有データを読み出して受信・入力する場合のデータ転送である。データ転送２０２は、メインモジュール１０１がサブモジュール１０２へ共有データを送信・出力して書き込む場合のデータ転送である。データ転送２０１を含む入力処理は、図６のステップＳ１の入力リフレッシュ処理で行うこともできるし、それとは別の時間で行うこともできる。データ転送２０２を含む出力処理は、図６のステップＳ３の出力リフレッシュ処理で行うこともできるし、それとは別の時間で行うこともできる（後述の図７）。

以下には処理の一例を示す。入力時のデータ転送２０１の場合には以下の処理例が挙げられる。メインモジュール１０１の第１共有メモリＳＭ１の読み出しエリアＡ１２の更新は、ステップＳ１の入力リフレッシュ処理によって行われる。メインモジュール１０１は、この入力リフレッシュ処理の時間に、サブモジュール１０２内の第２共有メモリＳＭ２の読み出しエリアＡ２２のデータを、専用バス１１１を介して、第１共有メモリＳＭ１内の読み出しエリアＡ１２に高速転送する。この転送に応じて、第１共有メモリＳＭ１内の読み出しエリアＡ１２のデータが、制御アプリケーションＣＰに展開される。制御アプリケーションＣＰは、読み出しエリアＡ１２のデータを取得する。

出力時のデータ転送２０２の場合には以下の処理例が挙げられる。メインモジュール１０１の第１共有メモリＳＭ１の書き込みエリアＡ１１の更新は、ステップＳ３の出力リフレッシュ処理によって行われる。メインモジュール１０１は、制御アプリケーションＣＰから第１共有メモリＳＭ１の書き込みエリアＡ１１にデータを書き込む。メインモジュール１０１は、書き込みエリアＡ１１のデータを、専用バス１１１を介して、サブモジュール１０２の第２共有メモリＳＭ２の書き込みエリアＡ２１に高速転送する。書き込みエリアＡ２１のデータは、第１情報アプリケーションＡＰ１に展開される。第１情報アプリケーションＡＰ１は、書き込みエリアＡ２１のデータを取得する。

第１情報アプリケーションＡＰ１から第２共有メモリＳＭ２へのアクセスの際には、前述のように第１情報アプリケーションＡＰ１から専用の関数を呼び出して実行することで、第２共有メモリＳＭ２からのデータの取得や第２共有メモリＳＭ２へのデータの格納が可能である。例えば、第１情報アプリケーションＡＰ１から共有データを読み出しエリアＡ２２に格納する際には、上記関数によって変換されたデータが、上記関数によって得られるアドレスに書き込まれる。上記関数は、第１情報アプリケーションＡＰ１から呼び出されるため、第２共有メモリＳＭ２へのアクセスのタイミングは任意のタイミングとなる。なお、各モジュールにおける専用バス１１１上でのデータ転送の主体や対応する機構については限定しないが、例えばプロセッサとは別に、ＦＰＧＡの回路で実装された通信回路を用いることができる。

［時間軸上の制御例］
図７は、メインモジュール１０１およびサブモジュール１０２における時間軸上の情報処理の制御例を示す。予め、制御アプリケーションＣＰにおいて、制御周期（処理周期やリフレッシュ周期ともいう）ＣＣが定められている。制御周期ＣＣは、第１時間Ｔ１であるスキャン時間と、第２時間Ｔ２である待機時間とを有する。スキャン時間は、スキャン処理に要する時間である。待機時間は、スキャン時間以外の時間である。待機時間は、例えば制御アプリケーションＣＰがハードウェア資源を利用していない時間である。

例えば、メインモジュール１０１のプロセッサは、制御周期ＣＣ毎のタイミングにおいて、第１時間Ｔ１であるスキャン時間に、制御アプリケーションＣＰによるスキャン処理を行い、第２時間Ｔ２である待機時間に、第２情報アプリケーションＡＰ２による処理等を行ってもよい。情報アプリケーションは、制御アプリケーションＣＰの制御周期ＣＣとは異なる処理周期で動作させることもできるし、必ずしも周期的に動作させなくてもよい。

図７の例では、メインモジュール１０１は、制御周期ＣＣにおいて、時点ｔ１から時点ｔ２までの第１時間Ｔ１をスキャン時間として、制御アプリケーションＣＰによるスキャン動作を、制御対象装置に対応付けられる入出力ポートに対して行う。スキャン動作は、データの入力７０１と、データに対する演算７０２と、データの出力７０３とを有する。また、メインモジュール１０１は、例えば、時点ｔ２から時点ｔ３までの第２時間Ｔ２を待機時間として、第２情報アプリケーションＡＰ２による情報処理を行う。

また、メインモジュール１０１は、第１情報アプリケーションＡＰ１とのデータ共有の通信を含む処理については、スキャン時間内（入力７０１や出力７０３）に行ってもよいし、図示のデータ共有７０４のように、スキャン動作後の待機時間に行ってもよい。例えば、メインモジュール１０１は、スキャン時間での制御アプリケーションＣＰによる演算７０２の終了後に得られるデータとして制御対象装置に関する変数値等の情報を、その後の待機時間に、サブモジュール１０２の第１情報アプリケーションＡＰ１に送信する。メインモジュール１０１は、同様に、制御周期ＣＣ毎に得られる異なる情報をサブモジュール１０２に送信できる。上記データ共有７０４の処理が待機時間に行われる場合、制御アプリケーションＣＰの処理時間が独立に確保でき、リアルタイム性等の点では好適である。

一方、サブモジュール１０１は、制御周期ＣＣに対応する時間において、例えば第１時間Ｔ１に、第１情報アプリケーションＡＰ１による情報処理を行う。また、サブモジュール１０１は、制御アプリケーションＣＰとのデータ共有の通信を含む処理については、いずれのタイミングで行ってもよいが、例えば、メインモジュール１０１の待機時間と合わせた時間で行ってもよい。

上記制御例によって、制御アプリケーションＣＰによる制御の信頼性を確保しつつ、第１情報アプリケーションＡＰによる機能も実現できる。上記制御例に限らず、例えば、メインモジュール１０１は、複数のプロセッサを持つ場合、あるいはマルチコアのプロセッサを持つ場合、スキャン時間中に制御アプリケーションＣＰの処理と他の処理とを並列に実行してもよい。

なお、制御アプリケーションＣＰによるスキャン処理は、一般に、情報アプリケーションによる情報処理に比べて高速である。例えば、ある一定の時間において、情報アプリケーションは、１回のデータ更新処理を行うとする。それに対し、同じ時間において、制御アプリケーションＣＰは、制御対象装置の入出力ポートに対するデータ入出力の処理を、繰り返し、複数回行うことが可能である。

［データ共有設定情報］
アプリケーション間でのデータ共有を行う場合、各アプリケーションは、データ共有に必要な情報を適宜に設定し、保持・参照してもよい。この情報（データ共有設定情報とする）は、例えば、共有相手のモジュールやアプリケーションのＩＤ、使用する共有メモリや専用バス１１１のＩＤ、共有データのＩＤ、等がある。専用バス１１１は、複数のバスがある場合には、使用するバスをバス番号で指定可能としてもよい。また、変数値等のデータ項目毎に、共有対象とするか否かや、共有するアプリケーションを設定可能としてもよい。共有メモリに格納される共有データの位置やサイズは、共有メモリのメモリ空間のアドレスやデータ長で管理される。

図２の各モジュールの各アプリケーションは、データ共有設定情報に基づいて、コマンド等を用いて、共有データの入出力の指定を行うことができる。例えば、制御アプリケーションＣＰは、第１情報アプリケーションＡＰ１との間で、所定の変数値を共有データとして出力する場合、所定のコマンドを用いて、第１共有メモリＳＭ１の書き込みエリアＡ１１にその共有データを書き込む。これに応じて、メインモジュール１０１のＦＰＧＡの回路は、第１共有メモリＳＭ１から専用バス１１１を介して第２共有メモリＳＭ２へのデータ転送２０２を自動的に行う。

各モジュールは、各アプリケーションからの共有データに関する入力や出力のためのコマンドを受け付け、コマンドに従って、ハードウェアのレベルでの共有メモリのデータの読み書きや、専用バス１１１上のデータ転送等を処理する。例えば、出力・送信のコマンドである場合、引数として、送信元アプリケーションＩＤ、送信先アプリケーションＩＤ等を有する。モジュールは、コマンドでの入出力指定の内容から、どの共有メモリのどのエリアを使用するかや専用バス１１１の使用有無等を把握する。

また、共有データに関するアクセス権を設定可能としてもよい。例えば、制御アプリケーションＣＰが、ある変数を、情報アプリケーションとの共有データとする場合に、その情報アプリケーションからのその共有データへのアクセスに関するアクセス権を設定できる。すなわち、共有データ毎に、読み書きや送信・受信が許可されるアプリケーションが設定できる。例えば、変数Ａは、全アプリケーションで読み書きや送信・受信が許可される。変数Ｂは、制御アプリケーションＣＰのみが変数値の更新ができ、情報アプリケーションは変数値の参照のみが許可される。これにより、重要なデータについては保護でき、複数のアプリケーションによる競合や待ち時間の発生も防止でき、制御アプリケーションＣＰのリアルタイム性をより確保できる。

［システム拡張例］
図８は、実施の形態１でのシステム拡張例として、メインモジュール１０１に、専用バス１１１を介して、複数、例えば２台のサブモジュール１０２が接続された場合の構成例を示す。本例では、２つのサブモジュール１０２として、サブモジュール１０２Ｘとサブモジュール１０２Ｙとを有する。サブモジュール１０２Ｘは第１サブモジュール、サブモジュール１０２Ｙは第２サブモジュールである。各サブモジュールはＩＤ（例えば＃１，＃２）で識別される。図８のメインモジュール１０１およびサブモジュール１０２Ｘは、図２のものと同じとし、それらにサブモジュール１０２Ｙが増設されたとする。各サブモジュール１０２は、さらにＬＡＮ１５に接続されてもよい。

サブモジュール１０２Ｙは、第３情報アプリケーションＡＰ３、および第４共有メモリＳＭ４を有する。第４共有メモリＳＭ４は、制御アプリケーションＣＰと第３情報アプリケーションＡＰ３とのデータ共有のために設定されている。メインモジュール１０１には、例えば前述の第１共有メモリＳＭ１において、サブモジュール１０２Ｘの第１情報アプリケーションＡＰ１との共有メモリ領域８０１と、サブモジュール１０２Ｙの第３情報アプリケーションＡＰ３との共有メモリ領域８０２とが設定されている。共有メモリ領域８０１や共有メモリ領域８０２には、前述と同様に書き込みエリアおよび読み出しエリアが設定されている。あるいは、メインモジュール１０１内に、各サブモジュール１０２との各共有メモリが別に設けられてもよい。

例えば、サブモジュール１０２Ｘの第１情報アプリケーションＡＰ１は、前述の入出力ポートを用いた通信処理を行うものでもよい。例えば、第１情報アプリケーションＡＰ１は、外部装置との間でデータ入出力の通信を行い、そのデータを制御アプリケーションＣＰとの共有データとして第２共有メモリＳＭ２に格納する。また、サブモジュール１０２Ｙの第３情報アプリケーションＡＰ３は、第１情報アプリケーションＡＰ１等とは異なる所定の情報処理を行い、制御アプリケーションＣＰとの共有データを第４共有メモリＳＭ４に格納する。

メインモジュール１０１は、各サブモジュール１０２との間で、各共有メモリおよび専用バス１１１を介して、各共有データのデータ転送を行う。例えば、メインモジュール１０１は、制御アプリケーションＣＰによるデータＸを、サブモジュール１０２Ｘに出力する場合、共有メモリ領域８０１の書き込みエリアに格納したデータＸを、専用バス１１１上で第２共有メモリＳＭ２の書き込みエリアに転送する。また、メインモジュール１０１は、サブモジュール１０２Ｙの第３情報アプリケーションＡＰ３によるデータＹを入力する場合、第４共有メモリＳＭ４に格納されたデータＹを、専用バス１１１上で共有メモリ領域８０２の読み出しエリアに転送する。

上記例に限らず、複数の制御アプリケーションや複数の情報アプリケーションがある場合、制御アプリケーション間でのデータ共有や、情報アプリケーション間でのデータ共有を、同様に実現できる。サブモジュール１０２間の情報アプリケーション（例えばＡＰ１，ＡＰ３）間でデータ共有を行う場合にも、同様に、共有メモリ（ＳＭ２，ＳＭ４）および専用バス１１１を介して共有データのデータ転送を行ってもよい。また、各モジュールは、データ転送の前後に、ＬＡＮ１５上で制御用通信を行うことで、専用バス１１１の使用に係わる設定や調停等を行ってもよい。

データ共有は、３個以上のアプリケーション間でも可能である。図８の例では、制御アプリケーションＣＰと第１情報アプリケーションＡＰ１と第３情報アプリケーションＡＰ３との３個の間でデータ共有が可能である。この例では、制御アプリケーションＣＰを中心に介在したデータ共有が可能である。また、各モジュールは、共有データの入出力の相手のアプリケーションを指定する際に、複数のアプリケーションが指定可能でもよい。例えば、コマンドで、複数の送信先アプリケーションＩＤが指定可能でもよい。全アプリケーションを指定する場合には、“ALL”等の記述で指定可能でもよい。

［効果等］
上記のように、実施の形態１によれば、ＰＡＣシステムの多様性や拡張性として例えば情報アプリケーションによる機能を適宜に追加・変更できることと、メインとなる制御アプリケーションとサブとなる情報アプリケーションとの間で適切にデータを共有できることとの両方を実現できる。実施の形態１によれば以下のような効果が挙げられる。ＰＡＣシステムの制御装置は、制御アプリケーションと情報アプリケーションとの間でのデータ共有を、メインモジュール内の共有メモリ、サブモジュール内の共有メモリ、および専用バスを介したデータ転送を含む通信で実現できる。これにより、システムの多様性や拡張性の実現とともに、それに伴う演算処理能力や記憶容量といった資源の不足や枯渇についても解消・対処が可能である。産業システムに必要な能力や資源に応じて、サブモジュールおよび情報アプリケーションの追加や変更によるシステム構成変更が柔軟で容易に可能である。また、既設システムにおいて制御装置内で実行されていた情報アプリケーションをサブモジュールに移植するといった活用も可能である。また、システム拡張に伴う情報アプリケーションの追加や変更を、サブモジュールの追加によって、既設システムへの影響を最小限に抑えながら実現できる。これにより、特に制御アプリケーションの安定性やリアルタイム性を確保しつつ、情報アプリケーションによる機能向上等が可能である。また、２台以上のモジュールで構成される制御装置において、制御アプリケーションと情報アプリケーションとのデータ共有を行う場合に、メモリや専用バスの読み書きの工夫を含む通信方法によって、高速通信や効率化等を実現できる。

［変形例（１－１）］
実施の形態１の変形例として以下も可能である。図９は、実施の形態１の変形例の制御装置１の構成を示す。この変形例は、図２のような実施の形態１の構成のうちで、メインモジュール１０１内の第２情報アプリケーションＡＰ２が無い形態に相当する。この変形例では、メインモジュール１０１内には制御アプリケーションＣＰのみを備え、情報アプリケーションを備えない。サブモジュール１０２内には第１情報アプリケーションＡＰ１を備える。これに対応して、制御アプリケーションＣＰと第１情報アプリケーションＡＰ１との間での共有メモリとしては、メインモジュール１０１内に１つの第１共有メモリＳＭ１を有し、サブモジュール１０２内に１つの第２共有ＳＭ２を有する。この変形例によれば、メインモジュール１０１は、相対的に重要な制御アプリケーションＣＰの情報処理に集中できる。前述の第２情報アプリケーションＡＰ２については、例えばいずれかのサブモジュール１０２内に設けるシステム構成が可能である。

［変形例（１－２）］
実施の形態１では、１つのメインモジュール１０１に１つの制御アプリケーションを備える構成としたが、変形例として以下でもよい。変形例の制御装置１は、拡張等に応じて、複数の制御アプリケーションを設ける。この制御装置１は、例えば、複数のメインモジュールを設け、各メインモジュールに１つ以上の制御アプリケーションを配置する。複数の制御アプリケーションは、各制御アプリケーションが独立に各制御対象装置を制御するものでもよい。あるいは、複数の制御アプリケーションが、同じ１つの制御対象装置を制御するものでもよい。

＜実施の形態２＞
図１０～図１４等を用いて、本発明の実施の形態２の制御装置について説明する。実施の形態２等における基本的な構成は実施の形態１と同様である。以下では、実施の形態２等における実施の形態１とは異なる構成部分について主に説明する。実施の形態２は以下のような構成点を含む。図１０等に示す実施の形態２の制御装置１は、前述の共有メモリとは別に、専用バス１１１上のデータ転送のためのメモリを専用バス転送メモリＴＭとして設ける。実施の形態２の制御装置１は、メインモジュール１０１の制御アプリケーションＣＰと、サブモジュール１０２の第１情報アプリケーションＡＰ１との間でのデータ共有を、各モジュール内の専用バス転送メモリＴＭ（ＴＭ１，ＴＭ２）を介して行う方式とする。

前述のように、モジュール間でなるべく高速通信を行うためには、メモリやバス同士の接続や通信方法の工夫が必要となる。実施の形態２の例では、専用バス転送メモリＴＭとしてＦＰＧＡ内部メモリを用いる。ＦＰＧＡは、基本的な論理回路の組合せで、ＡＳＩＣと同様の振る舞いができる。実施の形態２では、以下の処理方法によって、ＦＰＧＡを用いた好適な専用バス転送メモリが実現できる。なお、ＦＰＧＡでの実装に限定されず、ＡＳＩＣやＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）等も適用可能である。

各モジュール内には、記憶装置として、例えば第１記憶装置としてのメインメモリと、第２記憶装置としてのＦＰＧＡ内部メモリとを有する。図５で言えば、メモリ５０２やメモリ５１２は、それぞれ、それらの記憶装置を含む。実施の形態２では、メインメモリ内に設定される共有メモリＳＭと、ＦＰＧＡ内部メモリ内に設定される専用バス転送メモリＴＭとを用いる。

また、実施の形態２では、モジュールの実装における資源の制約の例として、第２記憶装置の記憶容量が限られており、第１記憶装置の記憶容量よりも少ないとする。これに対応して、専用バス転送メモリＴＭの方が共有メモリＳＭよりも記憶容量が少ない。例えば、第１転送メモリＴＭ１のサイズは、第１共有メモリＳＭ１のサイズに対し、例えば何倍にも小さい。この場合、第１共有メモリＳＭ１のデータと第２共有メモリＳＭ２のデータとを同期させるためには、工夫が必要である。このため、実施の形態２の制御装置１は、共有メモリＳＭと専用バス転送メモリＴＭとの間では適宜にデータを分割して授受する方式とする。制御装置１は、共有メモリの共有データを分割して専用バス転送メモリに格納し、専用バス１１１上では分割データを転送する。

［制御装置］
図１０は、実施の形態２の制御装置１の構成を示す。図１０の構成は、図２の構成に対し、主に異なる点として、メインモジュール１０１およびサブモジュール１０２は、専用バス転送メモリＴＭを備える。メインモジュール１０１は、第１共有メモリＳＭ１と専用バス１１１との間に配置されている第１転送メモリＴＭ１を備える。サブモジュール１０２は、第２共有メモリＳＭ２と専用バス１１１との間に配置されている第２転送メモリＴＭ２を備える。メインモジュール１０１内のＦＰＧＡ内部メモリには、第１転送メモリＴＭ１が設定される。サブモジュール１０２内のＦＰＧＡ内部メモリには、第２転送メモリＴＭ２が設定される。データ転送１００１は、制御アプリケーションＣＰが第１情報アプリケーションＡＰ１からデータを入力する際のデータ転送である。データ転送１００２は、制御アプリケーションＣＰから第１情報アプリケーションＡＰ１へデータを出力する際のデータ転送である。

専用バス転送メモリＴＭ間でのデータ転送の主体や対応する機構については限定しないが、実施の形態１と同様に例えばＦＰＧＡの回路を適用できる。メインモジュール１０１は、第１転送メモリＴＭ１の記憶領域において、書き込みエリアＢ１１と、読み出しエリアＢ１２とを設定する。サブモジュール１０２は、第２転送メモリＴＭ２の記憶領域において、書き込みエリアＢ２１と、読み出しエリアＢ２２とを設定する。

第１転送メモリＴＭ１のサイズ（Ｖ２とする）は、第１共有メモリＳＭ１のサイズ（Ｖ１とする）よりも小さい。Ｖ２＜Ｖ１であり、一例として、八分の一の関係とするならば、Ｖ２＝Ｖ１÷８である。同様に、第２転送メモリＴＭ２のサイズ（Ｖ４とする）は、第２共有メモリＳＭ２のサイズ（Ｖ３とする）よりも小さい。

実施の形態２では、各モジュールの共有メモリＳＭ（例えばＳＭ１，ＳＭ２）は、メモリ空間で定義され、共有データが共有メモリ空間のアドレス領域に格納される。共有メモリの各エリア（書き込みエリアおよび読み出しエリア）の更新は、実施の形態１と同様に、図６の入出力リフレッシュ処理で行われる。専用バス転送メモリＴＭ間でのデータ転送を含む処理は、その入出力リフレッシュ処理（図７での第１時間）で行うこともできるし、それ以外の時間（図７での第２時間）で行うこともできる。

実施の形態２での共有データの入出力の処理例は以下が挙げられる。メインモジュール１０１の制御アプリケーションＣＰからサブモジュール１０２の第１情報アプリケーションＡＰ１に変数値等の共有データを出力する場合には以下が挙げられる。制御アプリケーションＣＰは、１つの共有データ（データＸとする）を、第１共有メモリＳＭ１の書き込みエリアＡ１１に書き込む。メインモジュール１０１は、第１共有メモリＳＭ１の書き込みエリアＡ１１の１つのデータＸを、第１転送メモリＴＭ１の書き込みエリアＢ１１を通じて、専用バス１１１上で第２転送メモリＴＭ２に転送する。この際、メインモジュール１０１は、そのデータＸのサイズが書き込みエリアＢ１１のサイズよりも大きい場合、そのデータＸを複数のデータに分割し、分割されたデータ（分割データと記載する）毎に書き込みエリアＢ１１に格納する。そして、メインモジュール１０１は、複数の分割データを順次に専用バス１１１上で転送する。このように対象の共有データを分割する際の数を、分割数Ｎとする。

［データ分割］
図１１は、共有データの分割に関する説明図である。図１１は、図１０のうち、出力時のデータ転送１００２の際に、第１共有メモリＳＭ１の書き込みエリアＡ１１に格納された１つのデータＸを、複数の分割データに分割して、分割データ毎に第１転送メモリＴＭ１の書き込みエリアＢ１１に格納する場合を示す。例えば、第１共有メモリＳＭ１の書き込みエリアＡ１１内のデータＸのサイズが５１２ｋＢである。第１転送メモリＴＭ１の書き込みエリアＢ１１内に格納される分割データのサイズが６４ｋＢである。この場合、Ｎ＝８として、データＸは、８個の６４ｋＢ毎の分割データ（Ｘ１，Ｘ２，……，Ｘ８とする）に分割されている。各モジュールは、各分割データをＩＤで管理する。このＩＤはシーケンス番号とする。分割データは、このシーケンス番号の順序で転送される。

メインモジュール１０１は、書き込みエリアＡ１１のデータＸのうち、まず、最初のＩＤのデータＸ１を、第１転送メモリＴＭ１の書き込みエリアＢ１１に書き込む。メインモジュール１０１は、ＦＰＧＡの回路によって、書き込みエリアＢ１１のデータＸ１を、専用バス１１１上で第２転送メモリＴＭ２の書き込みエリアＢ２１に高速転送する。サブモジュール１０２は、第２転送メモリＴＭ２の書き込みエリアＢ２１にデータＸ１が格納されたことを検知すると、そのデータＸ１を第２共有メモリＳＭ２に展開する。この際、サブモジュール１０２は、メインモジュール１０１側でのデータ分割処理に対応させて、分割データを元のデータに戻す処理を行う。サブモジュール１０２は、まず、第２転送メモリＴＭ２のデータＸ１を第２共有メモリＳＭ２の書き込みエリアＡ２１に格納する。

次に、メインモジュールの１０１は、書き込みエリアＡ１１のデータＸのうち、次のＩＤのデータＸ２を、第１転送メモリＴＭ１の書き込みエリアＢ１１に書き込む。メインモジュール１０１は、書き込みエリアＢ１１のデータＸ２を、専用バス１１１上で第２転送メモリＴＭ２の書き込みエリアＢ２１に高速転送する。サブモジュール１０２は、第２転送メモリＴＭ２の書き込みエリアＢ２１に格納されたデータＸ２を、第２共有メモリＳＭ２に展開する。この際、サブモジュール１０２は、第２転送メモリＴＭ２のデータＸ２を、第２共有メモリＳＭ２の書き込みエリアＡ２１内のデータＸ１につなげる。以降、データＸ１の最後の分割データ（データＸ８）まで同様に転送等の処理が行われる。これにより、第２転送メモリＴＭ２の書き込みエリアＡ２１には、データＸ１が作成される。第１情報アプリケーションＡＰ１は、そのデータＸ１を読み出して取得する。入力時のデータ転送１００１の場合にも、上記と同様の処理が可能である。

［入力リフレッシュ処理］
図１２は、図１０に基づいて、図６の入力リフレッシュ処理時に、メインモジュール１０１がサブモジュール１０２から共有データのデータ転送１００１を含む入力処理を行う場合の処理シーケンス例を示す。本例では、簡単のため、Ｎ＝２の場合を示す。図１１で言えば、対象データをデータＸとして、２個の分割データをデータＸ１，Ｘ２とする。データＸ１はデータＸの前半部分、データＸ２はデータＸの後半部分に相当する。データＸ１のシーケンス番号は＃１、データＸ２のシーケンス番号は＃２である。

ステップＳ１０１で、メインモジュール１０１のプロセッサは、サブモジュール１０２に対し、所定のコマンドで、データ要求を発行し送信する。ここでの要求対象データは、第１情報アプリケーションＡＰ１が第２共有メモリＳＭ２に格納した１つのデータＸであるとする。データ要求のコマンドの構成例としては、要求元のモジュールまたはアプリケーションのアドレス、要求先のモジュールまたはアプリケーションのアドレス、および要求対象データＩＤ等を有する。最初、要求対象データは、データＸ１のうちの最初のシーケンス番号＃１を持つデータＸ１である。

サブモジュール１０２は、ステップＳ１０１のデータ要求を受信すると、ステップＳ１０２で、まずシーケンス番号＃１とデータＸ１を、第２転送メモリＴＭ２の読み出しエリアＢ２２にセットする。なお、分割データ本体とは別に、シーケンス番号が、所定のサイズの値として第２転送メモリＴＭ２に格納される。例えばシーケンス番号＃１～＃８の８値がある場合には、シーケンス番号用のサイズとして３ビットが必要である。

ステップＳ１０３で、メインモジュール１０１は、まずシーケンス番号＃１を監視する動作を行う。この監視動作は、サブモジュール１０２の第２転送メモリＴＭ２の読み出しエリアＢ２２のデータを、高速転送によって第１転送メモリＴＭ１の読み出しエリアＡ１２に取り込む動作として行われる。監視対象は、要求対象データのうちのシーケンス番号で順序付けられた複数の分割データのうちの未取得の分割データのうちの最初の分割データのシーケンス番号である。この監視動作は、言い換えると分割データ転送確認である。この監視動作は、所定のコマンドを用いて、例えば第２転送メモリＴＭ２の読み出しエリアＢ２２の全データをコピーとして読み出して転送する動作として実現できる。この監視動作は、所定の時間間隔で定期的に繰り返されてもよい。その時間間隔についても予め設定可能である。この監視動作で取り込んだデータにシーケンス番号＃１が無い場合には、まだサブモジュール１０２側での処理が済んでいないということである。

ステップＳ１０４で、メインモジュール１０１は、監視動作で取り込んだデータにシーケンス番号＃１が有る場合、一緒に取り込んでいるデータＸ１も取得できたということになる。よって、ステップＳ１０５で、メインモジュール１０１は、第１転送メモリＴＭ１の読み出しエリアＢ１２のそのデータ（＃１，Ｘ１）を、第１共有メモリＳＭ１の読み出しエリアＡ１２に展開する。すなわち、メインモジュール１０１は、シーケンス番号で表す順序に従って、データＸ１を、読み出しエリアＡ１２内に書き込む。

次に、ステップＳ１０６で、メインモジュール１０１は、次のシーケンス番号＃２のデータＸ２に関するデータ要求を同様に発行する。サブモジュール１０２は、そのデータ要求を受信すると、ステップＳ１０７で、シーケンス番号＃２とデータＸ２を、第２転送メモリＴＭ２の読み出しエリアＢ２２にセットする。ステップＳ１０８で、メインモジュール１０１は、シーケンス番号＃２の監視動作を行う。すなわち、メインモジュール１０１は、読み出しエリアＢ２２のデータを高速転送で第１転送メモリＴＭ１の読み出しエリアＢ１２に取り込む。ステップＳ１０８ではシーケンス番号＃２が無いとする。ステップＳ１０９で、メインモジュール１０１は、シーケンス番号＃２が有る場合、ステップＳ１１０で、第１転送メモリＴＭ１の読み出しエリアＢ１２のデータ（＃２，Ｘ２）を、第１共有メモリＳＭ１の読み出しエリアＡ１２に展開する。これにより、読み出しエリアＡ１２には、２個の分割データ（Ｘ１，Ｘ２）からデータＸが作成される。

ステップＳ１１１で、メインモジュール１０１は、対象のデータＸの全分割データが取得済みとなったので、データ転送１００１に係わる入力処理を終了する。この後、制御アプリケーションＣＰは、第１共有メモリＳＭ１の読み出しエリアＡ１２からデータＸを読み出して取得することができる。

［出力リフレッシュ処理］
図１３は、図１０に基づいて、図６の出力リフレッシュ処理時に、メインモジュール１０１がサブモジュール１０２へ共有データのデータ転送１００２を含む出力処理を行う場合の処理シーケンス例を同様に示す。制御アプリケーションＣＰは、第１共有メモリＳＭ１の書き込みエリアＡ１１にデータＸを書き込む。

ステップＳ２０１で、メインモジュール１０１は、第１共有メモリＳＭ１の書き込みエリアＡ１１から、第１転送メモリＴＭ１の書き込みエリアＢ１１に、まず最初のシーケンス番号＃１とそれに対応する分割データであるデータＸ１とを書き込む。データＸ１は、データＸの前半部分のコピーとして得られる。ステップＳ２０２で、メインモジュール１０１は、第１転送メモリＴＭ１の書き込みエリアＢ１１のデータ（＃１，Ｘ１）を、第２転送メモリＴＭ２の書き込みエリアＢ２１に高速転送する。

一方、サブモジュール１０２は、ＦＰＧＡの回路によって、常時に、第２転送メモリＴＭ２の書き込みエリアＢ２１へのデータの受信・格納を監視する動作を行っている。ステップＳ２０３で、サブモジュール１０２は、その監視動作に基づいて、書き込みエリアＢ２１のデータに最初のシーケンス番号＃１が有ることを検知する。この場合、サブモジュール１０２は、書き込みエリアＢ２１のデータ（＃１，Ｘ１）を、第２共有メモリＳＭ２の書き込みエリアＡ２１にコピーすることで書き込む。ステップＳ２０４で、サブモジュール１０２は、第２転送メモリＴＭ２の読み出しエリアＢ２２に、完了シーケンス番号＃１をセットする。この完了シーケンス番号は、そのシーケンス番号で示す分割データの転送が完了したことを、メインモジュール１０１側に伝えるための情報である。

一方、ステップＳ２０５で、メインモジュール１０１は、完了シーケンス番号＃１を監視する動作を行っている。この監視動作は、サブモジュール１０２の第２転送メモリＴＭ２の読み出しエリアＢ２２のデータを高速転送で第１転送メモリＴＭ１の読み出しエリアＢ１２に取り込む動作として行われる。この監視は、所定の時間間隔で行われてもよい。ステップＳ２０５では完了シーケンス番号＃１が無いとする。ステップＳ２０６で、監視の結果、完了シーケンス番号＃１が有るとする。この場合、メインモジュール１０１は、サブモジュール１０２がデータＸ１を取得できたことがわかる。

次に、ステップＳ２０７で、メインモジュール１０１は、第１共有メモリＳＭ１のデータＸに基づいて、第１転送メモリＴＭ１の書き込みエリアＢ１１に、次のシーケンス番号＃２とそれに対応するデータＸ２とを書き込む。データＸ２は、データＸの後半部分のコピーとして得られる。ステップＳ２０８で、メインモジュール１０１は、書き込みエリアＢ１１のデータ（＃２，Ｘ２）を、第２転送メモリＴＭ２の書き込みエリアＢ２１に高速転送する。ステップＳ２０９で、サブモジュール１０２は、第２転送メモリＴＭ２の書き込みエリアＢ２１にシーケンス番号＃２のデータが格納されたことを検知した場合、書き込みエリアＢ２１のデータ（＃２，Ｘ２）を、第２共有メモリＳＭ２の書き込みエリアＡ２１にコピーすることで書き込む。ステップＳ２１０で、サブモジュール１０２は、第２転送メモリＴＭ２の読み出しエリアＢ２２に完了シーケンス番号＃２をセットする。

ステップＳ２１１で、メインモジュール１０１は、同様に、完了シーケンス番号＃２を監視している。ステップＳ２１２で、完了シーケンス番号＃２が有る場合、ステップＳ２１３で、メインモジュール１０１は、データＸの全分割データをサブモジュール１０２が取得済みとなったので、このデータ転送１００２に係わる出力処理を完了する。

［シーケンス番号監視動作］
図１４は、上記シーケンス番号監視動作を含むデータ転送の動作についての詳しい構成例の説明図を示す。本例では、制御アプリケーションＣＰが第１情報アプリケーションＡＰ１からデータＸを入力する場合を示す。同様にＮ＝２の場合を示す。サブモジュール１０２の第１情報アプリケーションＡＰ１は、第２共有メモリＳＭ２の読み出しエリアＡ２２にデータＸを格納する。データＸは、第２転送メモリＴＭ２への書き込みの際、シーケンス番号＃１のデータＸ１とシーケンス番号＃２のデータＸ２とに分割される。

第２転送メモリＴＭ２の読み出しエリアＢ２２には、例えば最初にシーケンス番号＃１のデータＸ１が格納される。ここで、第２転送メモリＴＭ２の記憶領域（書き込みエリアＢ２１および読み出しエリアＢ２２）は、シーケンス番号＃を格納する領域ｂ２１と、データ本体を格納する領域ｂ２２とがセットとなった所定のサイズの領域ｂ２０として設定されている。同様に、メインモジュール１０１側では、データ転送１００１の際に、第１転送メモリＴＭ１の読み出しエリアＢ１２には、例えば最初にシーケンス番号＃１のデータＸ１が格納される。第１転送メモリＴＭ１の記憶領域（書き込みエリアＢ１１および読み出しエリアＢ１２）は、シーケンス番号＃を格納する領域ｂ１１と、データ本体を格納する領域ｂ１２とがセットとなった所定のサイズの領域ｂ１０として設定されている。

各モジュールは、専用バス転送メモリＴＭの領域を、メモリ空間のアドレス領域として、読み書きのアクセスが可能である。例えば、サブモジュール１０２は、読み出しエリアＢ２２の１つの領域ｂ２０を単位として、１つのセットのデータ（＃１，Ｘ１）を格納する。メインモジュール１０１は、読み出しエリアＢ１２の１つの領域ｂ１０を単位として、データ転送１００１で得た１つのセットのデータ（＃１，Ｘ１）を格納する。メインモジュール１０１は、図１２のステップＳ１０３等でシーケンス番号の監視動作を行う。その際、メインモジュール１０１は、第２転送メモリＴＭ２の読み出しエリアＢ２２から、領域ｂ２０のデータをまとめて転送して取得する。

［変形例（２－１）］
上記シーケンス番号の監視動作に係わる変形例として以下としてもよい。この変形例の基本構成は図１４と同様とする。この変形例では、専用バス転送メモリＴＭ（ＴＭ１，ＴＭ２）内において、シーケンス番号の領域と、データ本体の領域とが分かれて、各アドレス領域として設定されている。各モジュールは、それらの各領域に対し独立して読み書きのアクセスが可能である。例えば、メインモジュール１０１は、図１４のサブモジュール１０２の第２転送メモリＴＭ２の読み出しエリアＢ２２にアクセスする際に、領域ｂ２０のうち、シーケンス番号の領域ｂ２１のみの読み書きと、データ本体の領域ｂ２２のみの読み書きとのいずれも可能である。

メインモジュール１０１は、図１２のステップＳ１０３等の監視のアクセスの際には、第２転送メモリＴＭ２の読み出しエリアＢ２２のうち、まずシーケンス番号の領域ｂ２１のデータのみを読み出して高速転送し、そのデータ値であるシーケンス番号を確認する。メインモジュール１０１は、その確認したシーケンス番号が、対象の分割データを表すシーケンス番号ではない場合には、時間を空けて、次の監視のアクセスを同様に行う。メインモジュール１０１は、その確認したシーケンス番号が、対象の分割データを表すシーケンス番号である場合には、続いて、第２転送メモリＴＭ２の読み出しエリアＢ２２のうち、データ本体の領域ｂ２２のデータを読み出して高速転送し、分割データを得る。

この変形例では、専用バス転送メモリＴＭにおいて、シーケンス番号の領域とデータ本体の領域との管理が必要である代わりに、モジュール間での専用バス１１１上のデータ転送の際に、より少ないサイズのデータ転送で済む場合が多い。これにより、処理効率化が期待できる。例えば、シーケンス番号の領域のサイズに対し、データ本体の領域のサイズが何倍にも大きいとする。先の実施の形態２では、監視のアクセスを何回も行う場合、その都度、セットの領域ｂ２０のサイズでのデータ転送が必要である。一方、変形例では、監視のアクセスを何回も行う場合でも、シーケンス番号のみのデータ転送が殆どであり、データ本体の転送は最後のみで済む。

［変形例（２－２）］
実施の形態１，２の変形例として以下も可能である。実施の形態１，２では、共有メモリはメモリ空間で定義される構成としたが、これに限らず可能である。変形例では、各モジュールの共有メモリに格納されるデータの形式をファイルシステム形式としてもよい。すなわち、各アプリケーション（制御アプリケーションと情報アプリケーションとの少なくとも一方）は、共有メモリをファイルシステムで管理し、共有データを共有メモリにファイルとして格納する。

［設定画面］
実施の形態２の制御装置１は、各モジュールの各メモリのサイズ等を設定する設定機能を有し、設定機能によってユーザに対しＧＵＩを伴う設定画面を提供する。図１５は、その設定画面の例を示す。図１のシステムで、管理者等のユーザは、例えばクライアント端末２２からサーバ２１にアクセスする。サーバ２１は、制御装置１にアクセスして最新のシステム構成情報を把握する。サーバ２１は、システム構成情報に基づいて、Ｗｅｂページ等の形式による設定画面をユーザのクライアント端末２２に提供する。クライアント端末２２の表示画面にはその設定画面が表示される。

図１５の設定画面は、メインモジュール１０１についての設定欄１５０１、サブモジュール１０２についての設定欄１５０２、サブモジュール１０２についての追加・変更ボタン１５０３等を有する。設定欄１５０１では、メインモジュール１０１に備える制御アプリケーションＣＰの情報や第２情報アプリケーションＡＰ２の情報が設定・確認できる。制御アプリケーションＣＰの情報としては、使用するメインメモリのワークエリアのサイズ等を設定・確認できるようにしてもよい。また、設定欄１５０１では、メインモジュール１０１内に設定される第１共有メモリＳＭ１、第３共有メモリＳＭ３、および第１転送メモリＴＭ１の情報が設定・確認できる。

例えば、ユーザは、サブモジュール１０２の第１情報アプリケーションＡＰ１とのデータ共有用の第１共有メモリＳＭ１について、メインメモリ容量内でのサイズを、リストボックス等からの選択によって可変に設定できる。第３共有メモリＳＭ３についても同様に設定できる。第１転送メモリＴＭ１についても、ＦＰＧＡ内部メモリ容量内でのサイズを可変に設定できる。リストボックスでは、例えばメインメモリの全記憶容量のうち制御アプリケーションＣＰ用に確保されている記憶容量を除いた記憶容量を、概略的に最大値として、その最大値以下の範囲内でのサイズが選択肢として表示される。

設定欄１５０２では、サブモジュール１０２に備える第１情報アプリケーションＡＰ１の情報、ならびに、サブモジュール１０２内に設定される第２共有メモリＳＭ２および第２転送メモリＴＭ２の情報が設定・確認できる。例えば、ユーザは、制御アプリケーションＣＰとのデータ共有用の第２共有メモリＳＭ２について、サブモジュール１０２のメインメモリ容量内でのサイズを可変に設定できる。第２転送メモリＴＭ２についても同様に設定できる。

ユーザは、制御装置１を構成するサブモジュール１０２について追加や変更したい場合、追加・変更ボタン１５０３を押す。これにより、画面には、サブモジュール１０２の追加や変更のための欄が表示されする。その欄では、ユーザは、追加や変更するサブモジュール１０２の情報を設定できる。ＧＵＩは上記例に限らず可能である。他のＧＵＩとして、ユーザがパラメータ値を直接入力できる構成でもよいし、画面内にメモリ記憶領域を矩形等の図形で表示し、その図形の操作に応じて共有メモリ等のサイズを可変設定できる構成としてもよい。

＜実施の形態３＞
図１６を用いて、実施の形態３の制御装置について説明する。図１６に示す実施の形態３の制御装置１は、メインモジュール１０１内に、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）コントローラ１６０を備える。実施の形態３では、専用バス１１１でのデータ転送処理を、メインモジュール１０１のプロセッサ等ではなく、ＤＭＡコントローラ１６０を主体として行う。

図１６は、実施の形態３の制御装置１の構成を示す。メインモジュール１０１は、図１０の実施の形態２と同様の要素に加え、専用バス１１１に接続されるＤＭＡコントローラ１６０を有する。メインモジュール１０１のプロセッサは、制御アプリケーションＣＰによる処理と、制御アプリケーションＣＰと第２情報アプリケーションＡＰ２との間での第３共有メモリＳＭ３を介したデータ共有の処理とを行う。制御アプリケーションＣＰは、サブモジュール１０２の第１情報アプリケーションＡＰ１との間でのデータ共有を行う場合、第１共有メモリＳＭ１およびＤＭＡコントローラ１６０を用いる。

例えば、出力リフレッシュ処理時に制御アプリケーションＣＰから第１情報アプリケーションＡＰ１へ共有データを出力・送信する場合のデータ転送１６０２を含む制御例は以下が挙げられる。制御アプリケーションＣＰは、共有データを第１共有メモリＳＭ１の書き込みエリアＡ１１に書き込む。第１共有メモリＳＭ１と第１転送メモリＴＭ１との間のデータの読み書きは、主体を限定しないが、プロセッサ、またはＦＰＧＡの回路、またはＤＭＡコントローラ１６０が行う。本例ではそれをＦＰＧＡの回路が行うとする。ＦＰＧＡの回路は、出力リフレッシュ処理の際に、第１共有メモリＳＭ１の書き込みエリアＡ１１の共有データ（例えばデータＸ）を複数の分割データ（例えばデータＸ１，Ｘ２）に分割し、分割データ毎に順次に第１転送メモリＴＭ１の書き込みエリアＢ１１に格納する。ＤＭＡコントローラ１６０は、第１転送メモリＴＭ１の書き込みエリアＢ１１に格納されたデータ（例えばデータＸ１）を、専用バス１１１上で高速転送して第２転送メモリＴＭ２の書き込みエリアＢ２１に格納する。ＤＭＡコントローラ１６０は、例えば図１３と同様にシーケンス番号の監視動作を行いながら、複数の分割データを順次に転送する。

サブモジュール１０２の例えばＦＰＧＡの回路は、第２転送メモリＴＭ２の書き込みエリアＢ２１へのデータの格納を監視しており、シーケンス番号の順序での分割データ（例えばデータＸ１）の格納を検知すると、その分割データを第２共有メモリＳＭ２の書き込みエリアＡ２１に書き込む。サブモジュール１０２は、シーケンス番号に従って複数の分割データを順次に第２共有メモリＳＭ２に格納して元のデータＸを作成する。第１情報アプリケーションＡＰ１は、第２共有メモリＳＭ２の書き込みエリアＡ２１から共有データ（データＸ）を読み出して取得する。入力リフレッシュ処理時に第１情報アプリケーションＡＰ１から制御アプリケーションＣＰへ共有データを入力・受信する場合のデータ転送１６０１を含む制御例も同様に可能である。

実施の形態３によれば、メインモジュール１０１にＤＭＡコントローラ１６０の実装が必要である代わりに、メインモジュール１０１のプロセッサは、重要な制御アプリケーションＣＰの処理に集中でき、ＤＭＡコントローラ１６０を用いることで、専用バス１１１上のデータ転送を高速に効率的に処理できる。実施の形態３では、システム全体で、処理負荷の抑制や分散が実現できる。

［変形例（３－１）］
実施の形態１～３の変形例として以下も可能である。変形例では、専用バス１１１上のデータ転送を含むデータ入出力の処理を、メインモジュール１０１ではなくサブモジュール１０２を主体として行う。例えば、サブモジュール１０２のプロセッサ、またはＦＰＧＡの回路、またはサブモジュール１０２内に設けられたＤＭＡコントローラを主体とする。例えば、サブモジュール１０２は、第１情報アプリケーションＡＰ１から制御アプリケーションＣＰへの共有データを、専用バス１１１を介して転送する。その場合に、サブモジュール１０２は、第２共有メモリＳＭ２から第２転送メモリＴＭ２に共有データの分割データを順次に格納し、第２転送メモリＴＭ２から分割データを順次に専用バス１１１上で高速転送して第１転送メモリＴＭ１に格納する。また、サブモジュール１０１は、制御アプリケーションＣＰから共有データを受信する場合、第１転送メモリＴＭ１から順次に分割データを専用バス１１１上で高速転送して第２転送メモリＴＭ２に格納する。サブモジュール１０２は、第２転送メモリＴＭ２の分割データを順次に第２共有メモリＳＭ２に格納して元のデータを作成する。上記サブモジュール１０２によるデータ転送の際には、前述と同様に、シーケンス番号の監視の仕組みを適用できる。

この変形例では、サブモジュール１０２がデータ転送を担うので、サブモジュール１０２の処理負荷が増える代わりに、メインモジュール１０１の処理負荷を低減できる。この変形例で、サブモジュール１０２にＤＭＡコントローラを備える場合には、サブモジュール１０２の処理負荷を低減できる。

［変形例（３－２）］
他の変形例としては、メインモジュール１０１およびサブモジュール１０２のいずれもが、専用バス１１１を介した共有データの入力・出力のいずれも行うことができる形態としてもよい。制御装置１は、例えば、共有データの入力または出力の都度に、各モジュールや各アプリケーションの処理負荷の状況や共有データの種類等に応じて、メインモジュール１０１とサブモジュール１１２とのいずれをデータ転送の主体とするかを決める。これにより、状況等に応じた効率的な処理が可能である。

以上、本発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は前述の実施の形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

１…制御装置（ＰＡＣ）、１５…ＬＡＮ、１０１…メインモジュール、１０２…サブモジュール、１１１…専用バス、２０１，２０２…データ転送、ＣＰ…制御アプリケーション、ＡＰ１…第１情報アプリケーション、ＡＰ２…第２情報アプリケーション、ＳＭ…共有メモリ、ＳＭ１…第１共有メモリ、ＳＭ２…第２共有メモリ、ＳＭ３…第３共有メモリ、Ａ１１，Ａ２１，Ａ３１…書き込みエリア、Ａ１２，Ａ２２，Ａ３２…読み出しエリア。

Claims (12)

1. 制御対象装置の動作を制御するための制御アプリケーションを実行する第１プロセッサを備えるメインモジュールと、
   第１情報アプリケーションを実行する第２プロセッサを備えるサブモジュールと、
   前記メインモジュールと前記サブモジュールとを接続して前記メインモジュールと前記サブモジュールとの間でデータを転送するための専用バスと、
   を備え、
   前記メインモジュールは、前記制御アプリケーションと前記第１情報アプリケーションとの間でデータを共有するための第１共有メモリを備え、
   前記サブモジュールは、前記制御アプリケーションと前記第１情報アプリケーションとの間でデータを共有するための第２共有メモリを備え、
   前記メインモジュールと前記サブモジュールは、前記制御アプリケーションと前記第１情報アプリケーションとの間でデータを共有する場合、前記第１共有メモリ、前記専用バス、および前記第２共有メモリを介して、前記データを転送し、
   前記制御アプリケーションは、前記制御対象装置との間でのデータの入出力のために設けられている入出力ポートに対しアクセスして前記制御対象装置との間でのデータの入出力の動作を行い、前記入出力のデータを用いて前記制御対象装置のＰＬＣ制御を含む情報処理を行う、前記ＰＬＣ制御が可能な言語で記述されたプログラムであり、
   前記第１情報アプリケーションは、前記制御対象装置との間でのデータの入出力の動作を行わず、前記制御対象装置のＰＬＣ制御以外の情報処理を行う、高級プログラミング言語で記述されたプログラムであり、
   前記第１情報アプリケーションからデータを前記制御アプリケーションに入力する場合、前記サブモジュールの前記第１情報アプリケーションは、前記データを前記第２共有メモリに書き込み、前記メインモジュールは、前記第２共有メモリの前記データを、前記専用バスを介して転送して前記第１共有メモリに書き込み、前記制御アプリケーションは、前記第１共有メモリの前記データを読み出して取得し、
   前記制御アプリケーションからデータを前記第１情報アプリケーションに出力する場合、前記メインモジュールの前記制御アプリケーションは、前記データを前記第１共有メモリに書き込み、前記メインモジュールは、前記第１共有メモリの前記データを、前記専用バスを介して転送して前記第２共有メモリへ書き込み、前記サブモジュールの前記第１情報アプリケーションは、前記第２共有メモリの前記データを読み出して取得し、
   前記第１情報アプリケーションと前記第２共有メモリとの間では、専用の変換を介在し、
   前記制御対象装置に接続される前記入出力ポートは、前記メインモジュールまたは前記サブモジュールの少なくとも一方に設けられており、
   前記ＰＬＣ制御は、周期制御として、前記入出力ポートを介して前記制御対象装置からデータを取り込む入力リフレッシュ処理、取り込んだデータに対する前記制御アプリケーションによる演算、および、演算結果のデータを前記入出力ポートを介して前記制御対象装置に反映する出力リフレッシュ処理、を繰り返すものであり、
   前記メインモジュールと前記サブモジュールとの間で、前記第１共有メモリ、前記第２共有メモリ、および前記入出力ポートの共有利用が可能であり、前記共有利用のための設定が可能であり、前記共有利用のための設定は、共有相手のモジュールおよびアプリケーションの情報と、使用する前記第１共有メモリおよび前記第２共有メモリの情報と、使用する前記専用バスの情報と、使用する前記入出力ポートの情報と、共有する共有データの情報と、を有する、
   制御装置。
2. 請求項１記載の制御装置において、
   前記共有データに、アクセス権として、アクセスが許可されるアプリケーションを設定する、
   制御装置。
3. 請求項１記載の制御装置において、
   前記入出力ポートは、前記サブモジュールに設けられており、
   前記サブモジュールの前記第１情報アプリケーションは、前記入出力ポートを用いてデータの入出力の処理を行い、
   前記メインモジュールの前記制御アプリケーションは、前記サブモジュールの前記入出力ポートを用いてデータの入出力を行う、
   制御装置。
4. 請求項１記載の制御装置において、
   前記第１情報アプリケーションからデータを前記制御アプリケーションに入力する場合のデータ転送は、前記入力リフレッシュ処理の一部として行われ、
   前記制御アプリケーションからデータを前記第１情報アプリケーションに出力する場合のデータ転送は、前記出力リフレッシュ処理の一部として行われる、
   制御装置。
5. 請求項１記載の制御装置において、
   前記メインモジュールと前記サブモジュールの前記第１情報アプリケーションとの間でデータ共有する場合に、前記制御アプリケーションによる前記ＰＬＣ制御の周期制御の処理の時間の後にある待機時間に、共有するデータを、前記第１情報アプリケーションへ送信する、
   制御装置。
6. 請求項１記載の制御装置において、
   前記メインモジュールは、
   前記第１プロセッサが実行する第２情報アプリケーションと、
   前記制御アプリケーションと前記第２情報アプリケーションとの間でデータを共有するための第３共有メモリと、
   を備え、
   前記制御アプリケーションによる前記ＰＬＣ制御の周期制御の処理の時間の後にある待機時間に、前記第２情報アプリケーションによる処理を行う、
   制御装置。
7. 請求項１記載の制御装置において、
   前記メインモジュールは、前記専用バスを介してデータを転送するための第１転送メモリを備え、
   前記サブモジュールは、前記専用バスを介してデータを転送するための第２転送メモリを備え、
   前記メインモジュールと前記サブモジュールは、前記制御アプリケーションと前記第１情報アプリケーションとの間でデータを共有する場合、前記第１共有メモリ、前記第１転送メモリ、前記専用バス、前記第２転送メモリ、および前記第２共有メモリを介して、前記データを転送する、
   制御装置。
8. 請求項７記載の制御装置において、
   前記第１情報アプリケーションからデータを前記制御アプリケーションに入力する場合、前記サブモジュールの前記第１情報アプリケーションは、前記データを前記第２共有メモリに書き込み、前記サブモジュールは、前記第２共有メモリの前記データを前記第２転送メモリに書き込み、前記メインモジュールは、前記第２転送メモリの前記データを、前記専用バスを介して転送して前記第１転送メモリに書き込み、前記第１転送メモリの前記データを前記第１共有メモリに書き込み、前記制御アプリケーションは、前記第１共有メモリの前記データを読み出して取得し、
   前記制御アプリケーションからデータを前記第１情報アプリケーションに出力する場合、前記メインモジュールの前記制御アプリケーションは、前記データを前記第１共有メモリに書き込み、前記メインモジュールは、前記第１共有メモリの前記データを前記第１転送メモリに書き込み、前記第１転送メモリの前記データを、前記専用バスを介して転送して前記第２転送メモリに書き込み、前記サブモジュールは、前記第２転送メモリの前記データを前記第２共有メモリに書き込み、前記第１情報アプリケーションは、前記第２共有メモリの前記データを読み出して取得する、
   制御装置。
9. 請求項７記載の制御装置において、
   前記第１転送メモリは、前記第１共有メモリよりも記憶容量が小さく、
   前記第２転送メモリは、前記第２共有メモリよりも記憶容量が小さく、
   前記メインモジュールは、前記第１共有メモリの前記データを前記第１転送メモリに格納する際には、前記第１共有メモリの前記データを複数の分割データに分割し、分割データ毎に順次に前記第１転送メモリに格納し、前記専用バスで前記分割データ毎に順次に転送し、
   前記サブモジュールは、前記第２共有メモリの前記データを前記第２転送メモリに格納する際には、前記第２共有メモリの前記データを複数の分割データに分割し、分割データ毎に順次に前記第２転送メモリに格納する、
   制御装置。
10. 請求項９記載の制御装置において、
    前記データにおける前記複数の分割データは、前記分割データ毎のシーケンス番号と、前記分割データ毎のデータ本体とを有し、
    前記第１転送メモリおよび前記第２転送メモリは、前記シーケンス番号を格納する第１領域と、前記データ本体を格納する第２領域とを有し、
    前記メインモジュールは、前記データを入力または出力する場合、前記第２転送メモリの少なくとも前記第１領域のデータを監視するアクセスによって、前記シーケンス番号を確認し、前記複数の分割データを前記分割データ毎に順次に転送する、
    制御装置。
11. 請求項７記載の制御装置において、
    前記メインモジュールは、前記メインモジュール内の第１記憶装置の資源を用いて、前記第１共有メモリを設定し、前記メインモジュール内の第２記憶装置の資源を用いて、前記第１転送メモリを設定し、
    前記サブモジュールは、前記サブモジュール内の第１記憶装置の資源を用いて、前記第２共有メモリを設定し、前記サブモジュール内の第２記憶装置の資源を用いて、前記第２転送メモリを設定する、
    制御装置。
12. 請求項１記載の制御装置において、
    前記メインモジュールは、ＤＭＡコントローラを備え、
    前記ＤＭＡコントローラは、前記専用バスを介したデータの転送を行う、
    制御装置。

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