JP7415436B2 - プログラム及び情報処理装置 - Google Patents

Description

本開示は、プログラム及び情報処理装置に関する。

従来、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等を含む制御装置と、当該制御装置と通信可能に接続される情報処理装置と、を含み、当該情報処理装置によって所定のシミュレーションが実行されるシミュレーションシステムが知られている。

例えば、特許文献１に開示されているシミュレーションシステムでは、制御装置は、制御対象に係るシーケンス制御及びモーション制御を実行し、これらの制御に係る一定周期ごとのデータを出力する。情報処理装置は、制御対象の少なくとも一部の構成を示す設計データを保持し、制御装置から出力された一定周期ごとのデータのうち予め定められた条件が満たされたタイミングを含む所定期間にわたるデータと設計データとを用いて、当該タイミングの前後の期間における制御対象の挙動を視覚化する。

特開２０１５－２２５４１９

ＰＬＣを含むシミュレーションシステムにおいて、例えば、ＰＬＣ自体に故障等のエラー状態が発生したときに、情報処理装置を用いたシミュレーションによってＰＬＣの状態、すなわちエラー状態を再現して擬似的にデバッグを行う、といったエラー解析に役立つ機能への要求が高まっている。特許文献１には、このようなＰＬＣ自体の状態について十分に考慮されておらず、したがって上記の機能についても十分に考慮されていなかった。

本開示は、制御装置の状態を精度良く再現できるプログラム及び情報処理装置を提供することを目的とする。

幾つかの実施形態に係るプログラムは、制御対象を制御する制御装置と通信可能に接続される情報処理装置に、制御装置に格納され、制御装置の状態を反映した内部メモリデータを取得するときのデータ取得範囲を設定するステップと、設定された前記データ取得範囲に基づいて前記内部メモリデータの少なくとも一部を前記制御装置から取得するためのコマンド情報を生成するステップと、前記コマンド情報によって前記制御装置から取得された前記内部メモリデータの少なくとも一部に基づいて、前記制御装置の状態のシミュレーションに用いられるメモリデータを更新するステップと、を実行させる。これにより、実施形態に係るプログラムは、制御装置の状態を精度良く再現できる。ユーザは、制御装置の内部メモリデータを再現した状態からシミュレーションの機能を再実行することで、制御装置の実際の状態により近付けて精度良くシミュレーションを行うことができる。

一実施形態におけるプログラムは、前記制御装置の状態のシミュレーションに実際に用いられる前記メモリデータのデータ使用範囲を管理するための管理情報を生成するステップと、生成された前記管理情報を参照して前記メモリデータの前記データ使用範囲を取得するステップと、を実行させ、前記データ取得範囲を設定するステップにおいて、取得された前記データ使用範囲に基づいて前記データ取得範囲が設定されてもよい。これにより、ユーザは、情報処理装置のプログラムを利用して内部メモリデータのデータ取得範囲を自動で設定することができる。したがって、内部メモリデータのデータ取得範囲の設定処理が簡易化され、情報処理装置を用いるユーザにとって、情報処理装置の利便性が向上する。

一実施形態におけるプログラムは、生成された前記コマンド情報を、前記情報処理装置及び前記制御装置によって読み込み可能な可搬記憶媒体に格納するステップを実行させてもよい。これにより、ユーザは、制御装置の内部メモリデータを取得するときに、可搬記憶媒体を制御装置に装着する動作だけ行えばよい。したがって、現地ユーザでも、制御装置の内部メモリデータの取得作業に容易に対応することができ、情報処理システムを用いるユーザにとって、情報処理システムの利便性が向上する。

一実施形態におけるプログラムは、前記コマンド情報によって前記制御装置から取得された前記内部メモリデータの少なくとも一部を記憶する、前記情報処理装置及び前記制御装置によって読み込み可能な可搬記憶媒体から、前記内部メモリデータの少なくとも一部を読み込むステップを実行させてもよい。これにより、ユーザは、制御装置の内部メモリデータに基づいて情報処理装置のメモリデータを更新するときに、可搬記憶媒体を情報処理装置に装着する動作だけ行えばよい。したがって、ユーザは、情報処理装置のメモリデータの更新作業を容易に行うことができ、情報処理システムを用いるユーザにとって、情報処理システムの利便性が向上する。

一実施形態におけるプログラムは、前記内部メモリデータの少なくとも一部を前記制御装置から取得するときに前記制御装置の運転状態を制御するための制御情報を生成するステップを実行させてもよい。これにより、情報処理装置は、制御装置の内部メモリデータを取得するときの制御装置の運転状態を制御可能である。ユーザは、情報処理装置を用いて、自身が希望する制御内容に基づく制御情報を容易に作成することができる。これにより、情報処理装置を用いるユーザにとって、情報処理装置の利便性が向上する。

幾つかの実施形態に係る情報処理装置は、制御対象を制御する制御装置と通信可能に接続される、制御部を有する情報処理装置であって、前記制御部は、前記制御装置に格納され、前記制御装置の状態を反映した内部メモリデータを取得するときのデータ取得範囲を設定し、設定された前記データ取得範囲に基づいて前記内部メモリデータの少なくとも一部を前記制御装置から取得するためのコマンド情報を生成し、前記コマンド情報によって前記制御装置から取得された前記内部メモリデータの少なくとも一部に基づいて、前記制御装置の状態のシミュレーションに用いられるメモリデータを更新する。これにより、実施形態に係る情報処理装置は、制御装置の状態を精度良く再現できる。ユーザは、制御装置の内部メモリデータを再現した状態からシミュレーションの機能を再実行することで、制御装置の実際の状態により近付けて精度良くシミュレーションを行うことができる。

本開示によれば、制御装置の状態を精度良く再現できるプログラム及び情報処理装置を提供可能である。

本開示の一実施形態に係る情報処理システムの概略構成を示すブロック図である。 図１の情報処理システムの機能を示すブロック図である。 図１の情報処理システムの第１動作を説明するためのフローチャートである。 図１の情報処理システムの第２動作を説明するためのフローチャートである。 図１の情報処理システムの第３動作を説明するためのフローチャートである。

従来技術の背景及び問題点についてより詳細に説明する。

ＰＬＣの制御プログラム開発においては、開発効率の向上及びデバッグ期間の短縮を図るために、ＰＬＣシミュレータを活用しながら、開発作業を進めるケースが近年増加している。ＰＬＣシミュレータは、ＰＬＣで動作するラダー言語プログラムと全く同一のプログラムをそのままの形式でダウンロードすることができ、容易にＰＬＣ環境のプログラムを利用できる。したがって、ＰＬＣシミュレータは、運用面において非常に効果が高い。さらに、ＰＬＣシミュレータによっては模擬入力の機能が備わっている場合もあり、ユーザは、模擬入力の機能を有効活用することで、ＰＬＣ環境により近いデバッグ環境を構築することも可能である。

このようなＰＬＣシミュレータが幅広く活用されている状況下で、ＰＬＣシミュレータに対して、従来の開発用途以外での用途に対する要求が高まっている。その中でもＰＬＣ環境でエラー状態が発生した場合に、エラー状態をＰＬＣシミュレータ上に再現してエラー解析に役立てたいという要求が非常に高まっている。

しかしながら、現状のＰＬＣシミュレータでは、ＰＬＣにより近いプログラム構成を再現することはできるが、実稼働中の装置の状態としてＰＬＣの内部メモリデータを取得して、ＰＬＣシミュレータ上に当該データを読み込み、ＰＬＣにより近い状態を再現することは容易ではない。例えば、制御対象となる各種センサ等の接続機器と接続されたＰＬＣでは、リアルタイムに、かつ動的にデータの値が変化する。これらのデータをＰＬＣシミュレータ上に例えばワンステップで容易に再現する方法が存在しなかった。したがって、ＰＬＣシミュレータをエラー解析の用途に使用することは困難であった。

本開示は、以上のような問題点を解決するために、制御装置の状態を精度良く再現できるプログラム及び情報処理装置を提供することを目的とする。以下では、添付図面を参照しながら本開示の一実施形態について主に説明する。

図１は、本開示の一実施形態に係る情報処理システム１の概略構成を示すブロック図である。図１を参照しながら、本開示の一実施形態に係る情報処理システム１の概要について主に説明する。情報処理システム１は、情報処理装置１０及び制御装置２０を有する。図１では説明の簡便のため、情報処理装置１０及び制御装置２０について、それぞれ１つずつ図示しているが、情報処理システム１が有する情報処理装置１０及び制御装置２０の数はそれぞれ２つ以上であってもよい。

情報処理装置１０及び制御装置２０は、例えばインターネット及び移動体通信網を含むネットワークを介して互いに通信可能に接続されている。これに限定されず、情報処理装置１０及び制御装置２０は、ネットワークを介さずに、例えば任意の通信ケーブルによって互いに通信可能に接続されていてもよい。

情報処理装置１０は、例えばＰＣ（Personal Computer）又はスマートフォン等の汎用の電子機器である。情報処理装置１０は、例えば制御装置２０において実行される制御プログラムの開発者としてのユーザが使用する電子機器である。情報処理装置１０は、これらに限定されず、ユーザが使用する１つ又は互いに通信可能な複数のサーバ装置であってもよいし、情報処理システム１に専用の電子機器であってもよい。

制御装置２０は、例えばＰＬＣである。制御装置２０は、制御対象となる任意の接続機器と通信可能に接続され、当該接続機器を制御する。本明細書において、「接続機器」は、例えばフィールド機器を含む。接続機器は、被測定対象に対する測定処理を実行して測定値を取得する。

本明細書において、「被測定対象」は、例えば、接続機器が配置されているプラント設備において発生した気体及び液体を含む流体の温度、圧力、及び流量、並びにプラント設備の腐食度及び振動量を含む。これに限定されず、被測定対象は、バルブ、モータ、及びリレーを含むアクチュエータに関連する、温度、圧力、及び電圧を含む任意のパラメータを含む。

本明細書において、「プラント設備」は、例えば、化学等の工業プラントの他、ガス田及び油田を含む井戸元、並びにその周辺を管理制御するプラントを含む。その他にも、プラント設備は、水力発電、火力発電、及び原子力発電を含む発電を管理制御するプラント、太陽光発電及び風力発電を含む環境発電を管理制御するプラント、並びに上下水及びダム等を管理制御するプラントを含んでもよい。

一実施形態の概要として、情報処理装置１０は、制御装置２０に格納され、制御装置２０の状態を反映した内部メモリデータを取得するときのデータ取得範囲を設定する。本明細書において、「制御装置２０の状態」は、例えば、制御装置２０のエラー状態、及び後述する制御装置２０の運転状態を含む。「エラー状態」は、例えば、スキャンタイムの超過等のプログラムに起因したエラー、及び瞬停等のハードウェアに起因したエラーを含む。「内部メモリデータ」は、例えば、制御装置２０と接続されている接続機器及び制御装置２０を含む装置の内部のリレー入出力を管理するビットデータ、並びに制御装置２０と接続されている接続機器及び制御装置２０を含む装置の内部の数値情報を管理するための数値データを含む。

情報処理装置１０は、設定されたデータ取得範囲に基づいて内部メモリデータの少なくとも一部を制御装置２０から取得するためのコマンド情報を生成する。情報処理装置１０は、当該コマンド情報によって制御装置２０から取得された内部メモリデータの少なくとも一部に基づいて、情報処理装置１０側のメモリデータを更新する。本明細書において、「メモリデータ」は、例えば、後述する情報処理装置１０の記憶部１２に格納され、制御装置２０の状態のシミュレーションに用いられるデータを含む。これに限定されず、メモリデータは、情報処理装置１０から任意の方法でアクセス可能な外部装置が有する任意の記憶媒体に格納されているデータを含んでもよい。

図１に示すように、情報処理装置１０は、通信部１１、記憶部１２、入力部１３、出力部１４、読込部１５、及び制御部１６を有する。

通信部１１は、有線又は無線に基づく任意の通信プロトコルに対応した任意の通信モジュールを含む。例えば、通信部１１は、インターネット規格に対応する通信モジュール、並びに４Ｇ（4th Generation）及び５Ｇ（5th Generation）を含む移動体通信規格に対応する通信モジュールの少なくとも一方を含んでもよい。一実施形態において、情報処理装置１０は、通信部１１を介して制御装置２０と通信可能に接続されている。

記憶部１２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含む任意の記憶モジュールを含む。記憶部１２は、例えば、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部１２は、情報処理装置１０の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、記憶部１２は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、及び通信部１１によって受信された各種情報等を記憶してもよい。記憶部１２は、情報処理装置１０に内蔵されているものに限定されず、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等のデジタル入出力ポート等によって接続されている外付け型の記憶モジュールであってもよい。例えば、記憶部１２は、上述したメモリデータを記憶する。

入力部１３は、ユーザ入力を検出して、ユーザの操作に基づく入力情報を取得する１つ以上の入力インタフェースを含む。例えば、入力部１３は、物理キー、静電容量キー、出力部１４のディスプレイと一体的に設けられたタッチスクリーン、又は音声入力を受け付けるマイク等であるが、これらに限定されない。

出力部１４は、情報を出力してユーザに通知する１つ以上の出力インタフェースを含む。例えば、出力部１４は、情報を映像で出力するディスプレイ、又は情報を音声で出力するスピーカ等であるが、これらに限定されない。

読込部１５は、可搬記憶媒体を装着可能な任意の装着モジュールを含む。本明細書において、「可搬記憶媒体」は、例えば、ＳＤカード及びＵＳＢメモリを含む。本明細書において、「装着モジュール」は、例えば、ＳＤカードスロット及びＵＳＢコネクタを含む。読込部１５は、制御部１６による制御に基づいて、読込部１５に装着された可搬記憶媒体に格納されている任意のデータの読み込みを可能にする。

制御部１６は、１つ以上のプロセッサを含む。一実施形態において「プロセッサ」は、汎用のプロセッサ、又は特定の処理に特化した専用のプロセッサであるが、これらに限定されない。制御部１６は、情報処理装置１０を構成する各構成部と通信可能に接続され、情報処理装置１０全体の動作を制御する。

図１に示すように、制御装置２０は、通信部２１、記憶部２２、読込部２３、及び制御部２４を有する。

通信部２１は、有線又は無線に基づく任意の通信プロトコルに対応した任意の通信モジュールを含む。例えば、通信部２１は、インターネット規格に対応する通信モジュール、並びに４Ｇ及び５Ｇを含む移動体通信規格に対応する通信モジュールの少なくとも一方を含んでもよい。一実施形態において、制御装置２０は、通信部２１を介して情報処理装置１０と通信可能に接続されている。

記憶部２２は、ＨＤＤ、ＳＳＤ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを含む任意の記憶モジュールを含む。記憶部２２は、例えば、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部２２は、制御装置２０の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、記憶部２２は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、及び通信部２１によって受信された各種情報等を記憶してもよい。記憶部２２は、制御装置２０に内蔵されているものに限定されず、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポート等によって接続されている外付け型の記憶モジュールであってもよい。例えば、記憶部２２は、上述した内部メモリデータを記憶する。

読込部２３は、可搬記憶媒体を装着可能な任意の装着モジュールを含む。読込部２３は、制御部２４による制御に基づいて、読込部２３に装着された可搬記憶媒体に格納されている任意のデータの読み込みを可能にする。

制御部２４は、１つ以上のプロセッサを含む。制御部２４は、制御装置２０を構成する各構成部と通信可能に接続され、制御装置２０全体の動作を制御する。

図２は、図１の情報処理システム１の機能を示すブロック図である。図２は、図１の情報処理システム１に含まれる構成部が有する各種機能をより詳細に示したものである。図２を参照しながら、情報処理システム１の構成部が有する各種機能について主に説明する。図２に示すとおり、情報処理装置１０は、大きく分けて、制御プログラム開発支援機能１００及びＰＬＣシミュレータ２００の２つの機能を有する。

制御プログラム開発支援機能１００は、ラダー言語プログラミング部１０１、プログラム変換部１０２、通信制御部１０３、取得コマンド作成部１０４、及び読込変換部１０５を含む。制御プログラム開発支援機能１００に含まれる各機能部は、情報処理装置１０の制御部１６が有する機能を示すものである。

ＰＬＣシミュレータ２００は、プログラム格納部２０１、実行型中間言語変換部２０２、実行型中間言語格納部２０３、仮想ＰＬＣプログラム演算処理部２０４、内部メモリ２０５、使用範囲抽出部２０６、及び再現部２０７を含む。ＰＬＣシミュレータ２００に含まれる各機能部は、情報処理装置１０の制御部１６が有する機能を示すものである。

制御装置２０は、ＰＬＣ３００の機能を有する。ＰＬＣ３００は、プログラム格納部３０１、プログラム実行部３０２、プログラム演算処理部３０３、内部メモリ３０４、及び取得処理部３０５を含む。ＰＬＣ３００に含まれる各機能部は、制御装置２０の制御部２４が有する機能を示すものである。

ラダー言語プログラミング部１０１は、ＰＬＣ３００上で動作する制御プログラムを開発するためのプログラム言語エディタ機能を含む。プログラム変換部１０２は、ラダー言語をＰＬＣ３００上で動作する中間コードに変換する機能を含む。通信制御部１０３は、プログラム変換部１０２によって変換された中間コードをＰＬＣ３００にダウンロードするときに通信部１１を制御する機能を含む。

取得コマンド作成部１０４は、制御装置２０の記憶部２２に格納され、制御装置２０の状態を反映した内部メモリデータを取得するときのデータ取得範囲を設定する機能を含む。例えば、取得コマンド作成部１０４は、通信制御部１０３及び使用範囲抽出部２０６を経由して、ＰＬＣシミュレータ２００上の実行型中間言語格納部２０３によって生成され記憶部１２に格納されている管理情報を参照する。本明細書において、「管理情報」は、例えば、制御装置２０の状態のシミュレーションに実際に用いられるメモリデータのデータ使用範囲を管理するための管理テーブルを含む。

取得コマンド作成部１０４は、生成された管理情報を参照してメモリデータのデータ使用範囲を取得する。取得コマンド作成部１０４は、取得されたデータ使用範囲に基づいて内部メモリデータのデータ取得範囲を設定する。より具体的には、取得コマンド作成部１０４は、ＰＬＣシミュレータ２００と同一のＰＬＣプログラムがダウンロードされたＰＬＣ３００における内部メモリデータのデータ使用範囲と、ＰＬＣシミュレータ２００上のＰＬＣプログラムで使用しているメモリデータのデータ使用範囲と、を同等として扱う。これにより、取得コマンド作成部１０４は、取得されたメモリデータのデータ使用範囲と同等の範囲を、ＰＬＣ３００における内部メモリデータのデータ取得範囲として自動的に設定する。

例えば、制御装置２０の記憶部２２に格納されている内部メモリデータのアドレスが、コンフィギュレーションによって、１～５００００の領域で確保されている場合を考える。このとき、例えば、ＰＬＣシミュレータ２００上のＰＬＣプログラムにおいて、実際には１０００１、１００１０のアドレスしか使用されていないとき、データ取得範囲は、１０００１～１００１０のアドレス範囲に設定される。

データ取得範囲の設定方法は、上記のように、取得コマンド作成部１０４によって自動的に実行される方法に限定されない。例えば、ＰＬＣシミュレータ２００及びＰＬＣ３００におけるそれぞれのＰＬＣプログラムが一致している場合、及び一致していない場合の両方において、取得コマンド作成部１０４は、制御装置２０の記憶部２２から取得する内部メモリデータのデータ取得範囲を任意に設定されてもよい。例えば、取得コマンド作成部１０４は、ユーザによって任意に設定された内部メモリデータのデータ取得範囲に関する入力情報を情報処理装置１０の入力部１３から取得して、当該入力情報に対応するデータ取得範囲を設定してもよい。

取得コマンド作成部１０４は、設定されたデータ取得範囲に基づいて内部メモリデータの少なくとも一部を制御装置２０の記憶部２２から取得するためのコマンド情報を生成する機能を含む。取得コマンド作成部１０４は、生成されたコマンド情報を、例えば、読込部１５に装着された情報処理装置１０及び制御装置２０によって読み込み可能な可搬記憶媒体４００に格納する機能を含む。このとき、可搬記憶媒体４００は、情報処理装置１０及び制御装置２０と共に情報処理システム１に含まれていてもよい。

取得コマンド作成部１０４は、内部メモリデータの少なくとも一部を制御装置２０の記憶部２２から取得するときに制御装置２０の運転状態を制御するための制御情報を生成する機能を含んでもよい。本明細書において、「制御装置２０の運転状態」は、例えば、制御装置２０の稼働状態及び停止状態を含む。「制御情報」は、例えば、制御装置２０の稼働状態及び停止状態を制御部２４が制御するために必要となる任意の情報を含む。例えば、制御情報は、内部メモリデータ取得前及び取得後において制御装置２０の稼働状態及び停止状態のいずれかを制御部２４が設定する情報を含む。

読込変換部１０５は、ＰＬＣ３００の内部メモリデータとして取得したデータファイルを読み込む機能を含む。例えば、読込変換部１０５は、読込部１５に装着され、上記のコマンド情報によって取得された内部メモリデータの少なくとも一部を記憶する可搬記憶媒体４００から、内部メモリデータの少なくとも一部を読み込む。読込変換部１０５は、読み込まれた内部メモリデータの少なくとも一部を、ＰＬＣシミュレータ２００が読み取ることのできるデータ形式に変換する機能を含む。読込変換部１０５は、変換されたデータをＰＬＣシミュレータ２００上の内部メモリ２０５により情報処理装置１０の記憶部１２に反映するためのコマンドを、通信制御部１０３を経由して再現部２０７に送信する機能を含む。

プログラム格納部２０１は、制御プログラム開発支援機能１００によってダウンロードされた制御プログラムの中間コードを、情報処理装置１０の記憶部１２に格納する機能を含む。実行型中間言語変換部２０２は、当該中間コードをＰＬＣシミュレータ２００上で実行するための実行型中間言語に変換する機能を含む。

実行型中間言語格納部２０３は、変換された実行型中間言語を、情報処理装置１０の記憶部１２に格納する機能を含む。加えて、実行型中間言語格納部２０３は、管理情報に基づいて、ＰＬＣシミュレータ２００上のＰＬＣプログラムで実際に使用しているメモリデータのデータ使用範囲を管理する機能を含む。

仮想ＰＬＣプログラム演算処理部２０４は、当該実行型中間言語を解釈して実行する機能を含む。内部メモリ２０５は、当該実行型中間言語を実行する上で使用するメモリデータを、情報処理装置１０の記憶部１２に格納する機能を含む。

使用範囲抽出部２０６は、制御プログラム開発支援機能１００によって通信制御部１０３を経由して送信された、ＰＬＣシミュレータ２００上のＰＬＣプログラムで実際に使用しているメモリデータのデータ使用範囲の取得を要求するコマンドを受け付ける機能を含む。使用範囲抽出部２０６は、メモリデータのデータ使用範囲の取得を要求するコマンドに応じて、当該データ使用範囲を管理している実行型中間言語格納部２０３により記憶部１２を参照して、メモリデータのデータ使用範囲を返答する機能を含む。

再現部２０７は、制御プログラム開発支援機能１００によって通信制御部１０３を経由して送信されたコマンドを受け付ける機能を含む。再現部２０７は、ＰＬＣシミュレータ２００上の内部メモリ２０５を介して、内部メモリデータの少なくとも一部に基づく、受け付けたコマンドに係るデータを記憶部１２に反映する機能を含む。これにより、再現部２０７は、上記のコマンド情報によって制御装置２０から取得された内部メモリデータの少なくとも一部に基づいて、制御装置２０の状態のシミュレーションに用いられるメモリデータを更新する。

プログラム格納部３０１は、制御プログラム開発支援機能１００によってダウンロードされた制御プログラムの中間コードを、制御装置２０の記憶部２２に格納する機能を含む。プログラム実行部３０２は、当該中間コードを実際に動作する形式のプログラムに変換して実行する機能を含む。プログラム演算処理部３０３は、このような実行プログラムを解釈して実行する機能を含む。

内部メモリ３０４は、プログラムを実行する上で使用する内部メモリデータを、制御装置２０の記憶部２２に格納する機能を含む。取得処理部３０５は、ＰＬＣ３００上の内部メモリ３０４を介して記憶部２２から内部メモリデータを取得するためのコマンドとなるスクリプト言語を記載した実行形式型のファイルの内容を解釈する機能を含む。スクリプト言語を記載した実行形式型のファイルの内容は、例えば、制御装置２０の読込部２３に装着された可搬記憶媒体４００に記憶されている、取得コマンド作成部１０４によって生成された上記のコマンド情報を含む。取得処理部３０５は、ＰＬＣ３００の内部メモリ３０４を介して、記憶部２２に格納されている内部メモリデータを取得し、取得された内部メモリデータをテキスト型のデータに変換してデータファイルとして取得する機能を含む。取得処理部３０５は、読込部２３に装着された可搬記憶媒体４００に対して当該データファイルを格納する機能を含む。

図１の情報処理システム１の動作は、以下の３つの動作を含む。１つは、主に、制御装置２０の記憶部２２に格納されている内部メモリデータを取得するために、取得処理部３０５で解釈されるコマンド情報を情報処理装置１０が生成する第１動作である。１つは、主に、制御装置２０の記憶部２２から内部メモリデータを取得するための制御装置２０の第２動作である。１つは、制御装置２０の記憶部２２から取得した内部メモリデータをＰＬＣシミュレータ２００上に再現するための情報処理装置１０の第３動作である。

図３は、図１の情報処理システム１の第１動作を説明するためのフローチャートである。図３を参照しながら、情報処理システム１の第１動作について主に説明する。

ステップＳ１００では、情報処理装置１０の制御部１６、例えば実行型中間言語格納部２０３は、制御装置２０の状態のシミュレーションに実際に用いられるメモリデータのデータ使用範囲を管理するための管理情報を生成し、記憶部１２に格納する。

ステップＳ１０１では、制御部１６は、ＰＬＣシミュレータ２００のＰＬＣプログラムを使用するか否かを判定する。制御部１６は、ＰＬＣシミュレータ２００のＰＬＣプログラムを使用すると判定すると、ステップＳ１０２の処理を実行する。制御部１６は、ＰＬＣシミュレータ２００のＰＬＣプログラムを使用しないと判定すると、ステップＳ１０３の処理を実行する。

ステップＳ１０２では、制御部１６、例えば取得コマンド作成部１０４は、取得コマンド作成部１０４からの要求を受け付けた使用範囲抽出部２０６、及び実行型中間言語格納部２０３を介して、ステップＳ１００において記憶部１２に格納された管理情報を参照し、メモリデータのデータ使用範囲を取得する。

ステップＳ１０３では、制御部１６、例えば取得コマンド作成部１０４は、制御装置２０に格納され、制御装置２０の状態を反映した内部メモリデータを取得するときのデータ取得範囲を設定する。例えば、制御部１６は、ステップＳ１０１においてＰＬＣシミュレータ２００のＰＬＣプログラムを使用すると判定すると、ステップＳ１０２において取得されたデータ使用範囲に基づいて、データ取得範囲を自動的に設定する。このとき、例えば、制御部１６は、自動的に設定されたデータ取得範囲をユーザがさらに微調整するための入力情報を情報処理装置１０の入力部１３から取得して、取得された入力情報に基づいて、データ取得範囲を再設定してもよい。例えば、制御部１６は、ステップＳ１０１においてＰＬＣシミュレータ２００のＰＬＣプログラムを使用しないと判定すると、ユーザによって任意に設定された内部メモリデータのデータ取得範囲に関する入力情報を情報処理装置１０の入力部１３から取得して、取得された入力情報に基づいて、データ取得範囲を設定する。

ステップＳ１０４では、制御部１６、例えば取得コマンド作成部１０４は、ステップＳ１０３において設定されたデータ取得範囲に基づいて内部メモリデータの少なくとも一部を制御装置２０から取得するためのコマンド情報を生成する。例えば、取得コマンド作成部１０４は、内部メモリデータを取得するためのコマンドとなるスクリプト言語を記載した実行形式型のファイルを作成する。

ステップＳ１０５では、制御部１６、例えば取得コマンド作成部１０４は、内部メモリデータの少なくとも一部を制御装置２０から取得するときに制御部２４が制御装置２０の運転状態を制御するための制御情報を生成する。

ステップＳ１０６では、制御部１６、例えば取得コマンド作成部１０４は、ステップＳ１０４において生成されたコマンド情報と、ステップＳ１０５において生成された制御情報と、を情報処理装置１０及び制御装置２０によって読み込み可能な可搬記憶媒体４００に格納する。例えば、取得コマンド作成部１０４は、ステップＳ１０４において作成されたファイルを可搬記憶媒体４００に保存する。

図４は、図１の情報処理システム１の第２動作を説明するためのフローチャートである。図４を参照しながら、情報処理システム１の第２動作について主に説明する。当該第２動作は、例えば、図３のステップＳ１０６において必要な情報が格納された可搬記憶媒体４００が制御装置２０の読込部２３に装着されることで、制御装置２０の制御部２４によって実行される。

ステップＳ２００では、制御装置２０の制御部２４、例えば取得処理部３０５は、図３のステップＳ１０５において生成された制御情報に基づいて、内部メモリデータの取得前に制御装置２０の運転状態を停止状態に変更する必要があるか否かを判定する。取得処理部３０５は、制御装置２０の運転状態を停止状態に変更する必要があると判定すると、ステップＳ２０１の処理を実行する。例えば、取得する内部メモリデータの同時性が要求されるような場合、取得処理部３０５によって制御装置２０の運転状態を停止状態に変更することが望ましい。取得処理部３０５による内部メモリデータの取得処理では所定の取得期間が発生するため、仮に制御装置２０の運転状態が稼働状態のままであると、取得期間の最初と最後に取得した内部メモリデータ間で、タイムラグが発生する。取得処理部３０５は、制御装置２０の運転状態を停止状態に変更する必要がないと判定すると、ステップＳ２０２の処理を実行する。例えば、制御装置２０が稼働状態にあって、停止状態に変更すると現場の運用に影響が及ぶ場合、取得処理部３０５によって制御装置２０の運転状態を稼働状態に維持することが望ましい。

ステップＳ２０１では、制御部２４、例えば取得処理部３０５は、内部メモリデータを取得する動作の前に制御装置２０の運転状態を停止状態に変更する。

ステップＳ２０２では、制御部２４、例えば取得処理部３０５は、図３のステップＳ１０４において生成されたコマンド情報を処理し、記憶部２２に格納されている内部メモリデータの少なくとも一部を可搬記憶媒体４００に格納する。

ステップＳ２０３では、制御部２４、例えば取得処理部３０５は、内部メモリデータの取得後に制御装置２０の運転状態が稼働状態にあるか否かを判定する。取得処理部３０５は、運転状態が稼働状態にあると判定すると、ステップＳ２０４の処理を実行する。取得処理部３０５は、運転状態が停止状態にあると判定すると、ステップＳ２０６の処理を実行する。

ステップＳ２０４では、制御部２４、例えば取得処理部３０５は、図３のステップＳ１０５において生成された制御情報に基づいて、内部メモリデータの取得後に制御装置２０の運転状態を稼働状態から停止状態に変更する必要があるか否かを判定する。取得処理部３０５は、制御装置２０の運転状態を稼働状態から停止状態に変更する必要があると判定すると、ステップＳ２０５の処理を実行する。取得処理部３０５は、制御装置２０の運転状態を稼働状態から停止状態に変更する必要がないと判定すると、処理を終了する。

ステップＳ２０５では、制御部２４、例えば取得処理部３０５は、内部メモリデータを取得する動作の後に制御装置２０の運転状態を稼働状態から停止状態に変更する。

ステップＳ２０６では、制御部２４、例えば取得処理部３０５は、図３のステップＳ１０５において生成された制御情報に基づいて、内部メモリデータの取得後に制御装置２０の運転状態を停止状態から稼働状態に変更する必要があるか否かを判定する。取得処理部３０５は、制御装置２０の運転状態を停止状態から稼働状態に変更する必要があると判定すると、ステップＳ２０７の処理を実行する。取得処理部３０５は、制御装置２０の運転状態を停止状態から稼働状態に変更する必要がないと判定すると、処理を終了する。

ステップＳ２０７では、制御部２４、例えば取得処理部３０５は、内部メモリデータを取得する動作の後に制御装置２０の運転状態を停止状態から稼働状態に変更する。

図５は、図１の情報処理システム１の第３動作を説明するためのフローチャートである。図５を参照しながら、情報処理システム１の第３動作について主に説明する。当該第３動作は、例えば、図４のステップＳ２０２において必要なデータが格納された可搬記憶媒体４００が情報処理装置１０の読込部１５に装着されることで、情報処理装置１０の制御部１６によって実行される。

ステップＳ３００では、情報処理装置１０の制御部１６、例えば読込変換部１０５は、図４のステップＳ２０２において制御装置２０の記憶部２２から取得した内部メモリデータを、可搬記憶媒体４００から読み込む。

ステップＳ３０１では、制御部１６、例えば読込変換部１０５は、ステップＳ３００において読み込まれた内部メモリデータの少なくとも一部を、ＰＬＣシミュレータ２００が読み取ることのできるデータ形式に変換する。

ステップＳ３０２では、制御部１６、例えば読込変換部１０５は、ステップＳ３０１において変換されたデータをＰＬＣシミュレータ２００上の内部メモリ２０５により情報処理装置１０の記憶部１２に反映するためのコマンドを、通信制御部１０３を経由して再現部２０７に送信する。

ステップＳ３０３では、制御部１６は、ＰＬＣシミュレータ２００が機能している場合、その機能を停止させる。例えば、ユーザは、ＰＬＣシミュレータ２００のデバッグ機能を利用する際に、制御装置２０の記憶部２２から取得した内部メモリデータをＰＬＣシミュレータ２００上に再現してＰＬＣシミュレータ２００の機能を一旦停止させるのが一般的である。また、実際問題として、内部メモリデータの再現後にＰＬＣシミュレータ２００上で制御装置２０の状態をユーザが確認せずにシミュレーション動作を開始させることは考えにくい。したがって、制御部１６は、強制的にＰＬＣシミュレータ２００の機能を停止させる。これにより、制御部１６は、内部メモリデータの再現時に当該機能を停止させる、又は維持するといった判定処理を実行する必要がない。したがって、制御部１６による処理が簡易的になる。

ステップＳ３０４では、制御部１６、例えば再現部２０７は、ステップＳ３０２において読込変換部１０５から受信したコマンドに基づいて、制御装置２０の状態のシミュレーションに用いられるメモリデータを更新する。

ステップＳ３０５では、制御部１６は、ＰＬＣシミュレータ２００の機能を再実行する必要があるか否かを判定する。制御部１６は、ＰＬＣシミュレータ２００の機能を再実行する必要があると判定すると、ステップＳ３０６の処理を実行する。例えば、再現された制御装置２０の状態をユーザが一通り確認した後、その後の制御装置２０の状態を把握したい場合に、制御部１６は、ステップＳ３０６の処理を実行する。制御部１６は、ＰＬＣシミュレータ２００の機能を再実行する必要がないと判定すると、処理を終了する。例えば、再現された制御装置２０の状態をユーザが念入りに確認する必要がある場合に、制御部１６は、処理を終了する。このとき、ユーザは、ＰＬＣシミュレータ２００の機能を再実行させずに、デバッグの作業を行う。

ステップＳ３０６では、制御部１６は、ＰＬＣシミュレータ２００の機能を再実行する。

以上のような一実施形態に係る情報処理装置１０によれば、制御装置２０の状態を精度良く再現できる。より具体的には、制御部１６は、制御装置２０から取得された内部メモリデータの少なくとも一部に基づいて、制御装置２０の状態のシミュレーションに用いられるメモリデータを更新する。制御装置２０の内部メモリデータ内には、接続機器及び制御装置２０自体に関する状態についてのデータが含まれている。例えば、制御装置２０の内部メモリデータ内には、制御装置２０のエラー状態についてのデータが含まれている。したがって、制御部１６は、制御装置２０で使用している内部メモリデータの所定の範囲を取得してＰＬＣシミュレータ２００上に読み込むことで、制御装置２０と同等の状態を精度良く再現することができる。これにより、ユーザは、制御装置２０の内部メモリデータを再現した状態からＰＬＣシミュレータ２００の機能を再実行することで、制御装置２０の実際の状態により近付けて精度良くシミュレーションを行うことができる。

例えば、制御部１６は、制御装置２０がエラー状態にあるときに内部メモリデータを取得してＰＬＣシミュレータ２００上に再現すると、制御装置２０のエラー状態を含めて制御装置２０の状態をＰＬＣシミュレータ２００上に再現できる。すなわち、制御部１６は、制御装置２０のエラー状態を擬似的に再現することができる。ユーザは、ＰＬＣシミュレータ２００上に再現されたエラー状態に基づいて、現場に設置されている制御装置２０のエラー状態を擬似的にデバッグすることができる。

ユーザは、制御装置２０が設置されている現場へ移動することなく、ＰＬＣシミュレータ２００上でエラー状態のデバッグを行うことができる。したがって、移動コストが削減可能である。ユーザは、ＰＬＣシミュレータ２００上のデバッグでエラーを解決できず、現地でデバッグを行う必要がある場合であっても、すでにＰＬＣシミュレータ２００上でエラーの状態を確認している。したがって、ユーザは、現地でのデバッグ作業を効率良く行うことができる。これにより、デバッグ作業に係る対応工数が削減される。加えて、ユーザは、現場に設置されている制御装置２０の状態を認識して現場に移動するので、心理的な負荷を軽減可能である。

制御部１６は、制御装置２０の状態をＰＬＣシミュレータ２００上に精度良く再現することができる。したがって、ユーザは、エラー解析の用途だけでなく、現場に設置されている制御装置２０の動作の理解を深める用途で、又は制御装置２０の使用方法に関する教育用途で情報処理装置１０を使用することもできる。

制御部１６は、生成された管理情報を参照して取得されたデータ使用範囲に基づいてデータ取得範囲を設定することで、ＰＬＣシミュレータ２００のプログラムを利用して内部メモリデータのデータ取得範囲を自動で設定することができる。これにより、内部メモリデータのデータ取得範囲の設定処理が簡易化される。したがって、情報処理装置１０を用いるユーザにとって、情報処理装置１０の利便性が向上する。

このように、内部メモリデータのデータ取得範囲が自動的に設定されれば、内部メモリデータを取得するためのコマンド情報を生成する工数が削減される。加えて、制御部１６は、必要最小限のデータ取得範囲を設定することが可能となる。したがって、コマンド情報を含む実行形式型のファイル自体のファイルサイズが削減される。かつ、制御装置２０から内部メモリデータを取得するときのデータ容量も削減され、データ転送にかかる時間も短縮可能である。

制御部１６が、生成されたコマンド情報を可搬記憶媒体４００に格納することで、ユーザは、制御装置２０の内部メモリデータを取得するときに、可搬記憶媒体４００を読込部２３に装着する動作だけ行えばよい。これにより、現地ユーザでも、制御装置２０の内部メモリデータの取得作業に容易に対応することができる。したがって、情報処理システム１を用いるユーザにとって、情報処理システム１の利便性が向上する。

ユーザは、制御装置２０の内部メモリデータを取得する機能として、制御装置２０に備わっている既存機能を利用することができる。すなわち、ユーザは、既存の制御装置２０設備に対して変更を加える必要がない。

ユーザは、制御装置２０の内部メモリデータを取得するときに、可搬記憶媒体４００が用いられることで、情報処理装置１０及び制御装置２０のそれぞれをネットワークに直接接続する必要がない。したがって、ユーザは、ネットワークセキュリティに対して厳しい現場であっても、安心して内部メモリデータの取得作業を行うことができる。

制御部１６が、内部メモリデータの少なくとも一部を可搬記憶媒体４００から読み込むことで、ユーザは、制御装置２０の内部メモリデータに基づいて情報処理装置１０のメモリデータを更新するときに、可搬記憶媒体４００を読込部１５に装着する動作だけ行えばよい。これにより、ユーザは、情報処理装置１０のメモリデータの更新作業を容易に行うことができる。したがって、情報処理システム１を用いるユーザにとって、情報処理システム１の利便性が向上する。

ユーザは、情報処理装置１０のメモリデータを更新するときに、可搬記憶媒体４００が用いられることで、情報処理装置１０及び制御装置２０のそれぞれをネットワークに直接接続する必要がない。したがって、ユーザは、現場がネットワークセキュリティに対して厳しい環境であっても、安心してメモリデータの更新作業を行うことができる。

制御部１６は、制御装置２０の運転状態を制御するための制御情報を生成することで、制御装置２０の内部メモリデータを取得するときの制御装置２０の運転状態を制御可能である。ユーザは、情報処理装置１０の入力部１３及び出力部１４を用いて、自身が希望する制御内容に基づく制御情報を容易に作成することができる。これにより、情報処理装置１０を用いるユーザにとって、情報処理装置１０の利便性が向上する。

本開示を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成又は各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成又はステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

例えば、本開示は、上述した情報処理システム１の各機能を実現する処理内容を記述したプログラム又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得る。本開示の範囲には、これらも包含されると理解されたい。

上記では、一の情報処理装置１０が制御プログラム開発支援機能１００及びＰＬＣシミュレータ２００の２つの機能を有するとして説明したが、これに限定されない。制御プログラム開発支援機能１００及びＰＬＣシミュレータ２００は、互いに任意の方法で通信可能に接続されている２つの情報処理装置に対してそれぞれ別々に備わっていてもよい。このとき、ＰＬＣシミュレータ２００を実行する上で必要となる上述した各種情報は、ＰＬＣシミュレータ２００が備わっている情報処理装置の任意の記憶媒体に格納されていてもよい。

上記では、可搬記憶媒体４００によって、制御装置２０の内部メモリデータを取得し、情報処理装置１０のメモリデータを更新するとして説明したが、これに限定されない。例えば、制御装置２０は、取得コマンド作成部１０４によって生成された上記のコマンド情報を、ネットワークを介して情報処理装置１０から受信し、受信したコマンド情報に基づいて、取得処理部３０５の機能を実行してもよい。例えば、情報処理装置１０は、取得処理部３０５によって取得された内部メモリデータを、ネットワークを介して制御装置２０から受信し、受信した内部メモリデータに基づいて、読込変換部１０５及び再現部２０７の機能を実行してもよい。

上記では、ＰＬＣシミュレータ２００と同一のＰＬＣプログラムがＰＬＣ３００にダウンロードされているとして、取得コマンド作成部１０４による内部メモリデータのデータ取得範囲の自動設定について説明したが、これに限定されない。ＰＬＣシミュレータ２００のＰＬＣプログラムとＰＬＣ３００のＰＬＣプログラムとは、互いに異なるものであってもよい。

例えば、制御装置２０の読込部２３に装着された可搬記憶媒体４００は、制御装置２０の内部メモリデータを定期的に取得してもよい。これにより、制御部１６は、ＰＬＣシミュレータ２００上において、制御装置２０の状態を時系列で再現することも可能である。

１ 情報処理システム
１０ 情報処理装置
１１ 通信部
１２ 記憶部
１３ 入力部
１４ 出力部
１５ 読込部
１６ 制御部
２０ 制御装置
２１ 通信部
２２ 記憶部
２３ 読込部
２４ 制御部
１００ 制御プログラム開発支援機能
１０１ ラダー言語プログラミング部
１０２ プログラム変換部
１０３ 通信制御部
１０４ 取得コマンド作成部
１０５ 読込変換部
２００ ＰＬＣシミュレータ
２０１ プログラム格納部
２０２ 実行型中間言語変換部
２０３ 実行型中間言語格納部
２０４ 演算処理部
２０５ 内部メモリ
２０６ 使用範囲抽出部
２０７ 再現部
３００ ＰＬＣ
３０１ プログラム格納部
３０２ プログラム実行部
３０３ プログラム演算処理部
３０４ 内部メモリ
３０５ 取得処理部
４００ 可搬記憶媒体

Claims (5)

1. 制御対象を制御する制御装置と通信可能に接続される情報処理装置に、
   前記制御装置に格納され、前記制御装置の状態を反映した内部メモリデータを取得するときのデータ取得範囲を設定するステップと、
   設定された前記データ取得範囲に基づいて前記内部メモリデータの少なくとも一部を前記制御装置から取得するためのコマンド情報を生成するステップと、
   前記コマンド情報によって前記制御装置から取得された前記内部メモリデータの少なくとも一部に基づいて、前記制御装置の状態のシミュレーションに用いられるメモリデータを更新するステップと、
   前記制御装置の状態のシミュレーションに実際に用いられる前記メモリデータのデータ使用範囲を管理するための管理情報を生成するステップと、
   生成された前記管理情報を参照して前記メモリデータの前記データ使用範囲を取得するステップと、
   を実行させ、
   前記データ取得範囲を設定するステップにおいて、取得された前記データ使用範囲に基づいて前記データ取得範囲が設定される、
   プログラム。
2. 請求項１に記載のプログラムであって、
   生成された前記コマンド情報を、前記情報処理装置及び前記制御装置によって読み込み可能な可搬記憶媒体に格納するステップを実行させる、
   プログラム。
3. 請求項１又は２に記載のプログラムであって、
   前記コマンド情報によって前記制御装置から取得された前記内部メモリデータの少なくとも一部を記憶する、前記情報処理装置及び前記制御装置によって読み込み可能な可搬記憶媒体から、前記内部メモリデータの少なくとも一部を読み込むステップを実行させる、
   プログラム。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプログラムであって、
   前記内部メモリデータの少なくとも一部を前記制御装置から取得するときに前記制御装置の運転状態を制御するための制御情報を生成するステップを実行させる、
   プログラム。
5. 制御対象を制御する制御装置と通信可能に接続される、制御部を有する情報処理装置であって、
   前記制御部は、
   前記制御装置に格納され、前記制御装置の状態を反映した内部メモリデータを取得するときのデータ取得範囲を設定し、
   設定された前記データ取得範囲に基づいて前記内部メモリデータの少なくとも一部を前記制御装置から取得するためのコマンド情報を生成し、
   前記コマンド情報によって前記制御装置から取得された前記内部メモリデータの少なくとも一部に基づいて、前記制御装置の状態のシミュレーションに用いられるメモリデータを更新し、
   前記制御装置の状態のシミュレーションに実際に用いられる前記メモリデータのデータ使用範囲を管理するための管理情報を生成し、
   生成された前記管理情報を参照して前記メモリデータの前記データ使用範囲を取得し、
   取得された前記データ使用範囲に基づいて前記データ取得範囲を設定する、
   情報処理装置。

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