JP7423920B2 - 制御システム、設定装置およびコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本開示は、対象を制御する制御システム、設定装置およびコンピュータプログラムに関する。

様々な生産現場において、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）などの制御装置を用いたＦＡ（Factory Automation）システムが広く普及している。ＰＬＣは、ロボットを含むフィールド機器などの制御対象の制御プログラムを実行する。近年は、ＦＡシステムの規模が大きくなる傾向にあり、それに伴って、ＦＡシステムが備えるＰＬＣは増加する。

複数のＰＬＣを備えるシステムとして、たとえば特開平１０－１６４１６７号公報（特許文献１）は、通信装置を介して他のプログラマブルコントローラとの間でサイクリック型通信を行うプログラマブルコントローラを開示する。

特開平１０－１６４１６７号公報

従来は、複数のＰＬＣを備えるシステムであっても、各制御プログラムを動作させるＰＬＣは固定である。その一方で、ユーザからは、ＦＡシステムにおいて、複数のＰＬＣの間で制御プログラムを自由に配置したいとのニーズがある。

本開示は、上記のニーズに対応することができる制御システム、設定装置およびプログラムを提供することである。

本開示にかかる制御システムは、ネットワーク接続される制御対象および複数の装置を備える制御システムであって、制御対象と遣り取りするデータを用いて制御データを算出する制御プログラムを記憶するための各装置に備えられるプログラム記憶手段と、各装置に備えられて、配置される制御プログラムを含む複数のプログラムをプロセッサに実行させる実行手段と、複数の制御プログラムを、複数の装置のうちの１つ以上に配置する配置手段と、を備え、配置手段は、各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報に基づき、複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置される装置を決定する。

上述の開示によれば、複数の装置の間で制御プログラムを自由に配置する際に、各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報に基づき、複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置されるべき装置を決定することができる。

上述の開示において、各装置の制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報は、プログラム記憶手段における当該制御プログラムの実行に使用可能な記憶領域のサイズを含む。

上述の開示によれば、各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置のプログラム記憶手段における当該制御プログラムの実行に使用可能な記憶領域のサイズに基づき、複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置されるべき装置を決定することができる。

上述の開示おいて、配置手段は、各装置に、制御プログラムの実行に使用可能な記憶領域のサイズを問い合わせる。

上述の開示によれば、配置手段は、問い合わせることで、各装置から、制御プログラムの実行に使用可能な記憶領域のサイズを受信できる。

上述の開示において、各装置の制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報は、プロセッサを制御プログラムの実行に使用可能な時間を含む。

上述の開示によれば、各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置のプロセッサを制御プログラムの実行に使用可能な時間に基づき、複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置されるべき装置を決定することができる。

上述の開示において、配置手段は、各装置に、プロセッサによる制御プログラムの実行に使用可能な時間を問い合わせる。

上述の開示によれば、配置手段は、問い合わせることで、各装置から、プロセッサによる制御プログラムの実行に使用可能な時間を受信できる。

上述の開示において、装置間の通信遅延時間を測定する手段を、さらに備える。
上述の開示によれば、装置間の通信遅延時間を測定することができる。

上述の開示において、各装置間の通信遅延時間は、制御対象と遣り取りするデータの通信にかかる通信遅延時間を含む。

上述の開示によれば、各制御プログラムについて、当該制御プログラムが使用するデータの通信遅延時間と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報に基づき、複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置されるべき装置を決定することができる。

上述の開示において、複数の装置は、互いに時刻同期された情報処理装置と１以上の制御装置とを含み、情報処理装置の実行手段は、各１以上の制御装置から受信するデータを用いて制御プログラムをプロセッサに実行させ、各制御装置の実行手段は、制御対象と遣り取りするデータを情報処理装置へ転送し、情報処理装置から受信する制御データを制御対象に出力する入出力プログラムを、プロセッサに実行させ、制御プログラムおよび入出力プログラムは、時刻同期に基づく時間であって各制御装置と情報処理装置との間で共有される時間内で実行される。

上述の開示によれば、互いに時刻同期される情報処理装置と制御装置を備える制御システムにおいて、情報処理装置の制御プログラム実行と、制御装置の入出力プログラムの実行とを共有される時間内で協調して実行する環境を提供することができる。ここでは、情報処理装置は自装置に配置された制御プログラムを実行するから、制御装置は制御プログラムの実行環境が要求されないので、制御装置を安価に構成することができる。

上述の開示において、配置手段は、制御システムの故障モード毎に、各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報に基づき、複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置される装置を決定する。

上述の開示によれば、配置手段は、制御システムの故障モード毎に、制御プログラムの配置先の装置を再度決定できる。すなわち、配置手段は、故障モード時に取得される各装置間の通信遅延時間と、各装置の制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報に基づき、複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置されるべき装置を決定することができる。

上述の開示において、配置手段は、制御プログラムの配置が決定された装置のうちから、当該制御プログラムを実行するべき装置を決定する。

上述の開示によれば、配置手段は、制御プログラムの配置先として決定した装置のうちから、当該制御プログラムを実行するべき装置を決定することができる。

この開示にかかる設定装置は、ネットワーク接続される制御対象および複数の装置を備える制御システムに対する設定を実施する設定装置である。

各装置は、制御対象と遣り取りするデータを用いて制御データを算出する制御プログラムを記憶するためのプログラム記憶手段と、制御プログラムを含む複数のプログラムをプロセッサに実行させる実行手段と、を備える。設定装置は、複数の制御プログラムを、複数の装置のうちの１つ以上に配置する配置手段を備え、配置手段は、各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報に基づき、複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置される装置を決定する。

上述の開示によれば、複数の装置の間で制御プログラムを自由に配置する際に、各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報に基づき、複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置されるべき装置を決定することができる。

この開示にかかるコンピュータプログラムは、ネットワーク接続される制御対象および複数の装置を備える制御システムに対する設定を実施するためのプログラムである。

各装置は、制御対象と遣り取りするデータを用いて制御データを算出する制御プログラムを記憶するためのプログラム記憶手段と、制御プログラムを含む複数のプログラムをプロセッサに実行させる実行手段と、を備える。コンピュータプログラムは、コンピュータに、各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報を取得するステップと、各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報に基づき、複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置される装置を決定するステップと、を実行させる。

上述の開示によれば、複数の装置の間で制御プログラムを自由に配置する際に、コンピュータプログラムが実行されることで、各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報に基づき、複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置されるべき装置を決定することができる。

本開示によれば、制御システムにおいて、複数の装置の間で制御プログラムを自由に配置する際に、制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報に基づき、複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置されるべき装置を決定することができる。

本実施の形態にかかる制御システム１の構成の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるＰＬＣ１００の要部構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係るフィールド装置９０の要部構成を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかる上位装置６００の構成例を示す図である。 本実施の形態にかかるサポート装置５００の構成を概略的に示す図である。 本実施の形態にかかる通信フレーム２０の構成の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるストリームＩＤ２９を説明するための図である。 本実施の形態にかかる装置のソフトウェア構成の一例を模式的に示すブロック図である。 本実施の形態にかかるサポート装置５００のソフトウェア構成の一例を模式的に示すブロック図である。 本実施の形態にかかる協調制御を説明するための制御システム１の構成を模式的に示す図である。 図１０の制御システム１のタイミングチャートの一例を模式的に示す図である。 本実施に形態にかかる配置決定のパターンを表形式で模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるＵＰＧ必要リソース算出処理部５２４の処理の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態にかかるＵＰＧ付属情報３１０の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるリソース確認情報３２０の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかる実行時間と実行制限時間の関係を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかる装置間の通信遅延時間を測定する処理の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態にかかる装置間の通信遅延時間を測定する際のテストデータの伝送経路を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかる決定処理部５２３が配置決定のために参照する情報の一例を示す図である。 本実施の形態にかかるパターン１に従うＵＰＧの配置の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるパターン１に従う配置決定の処理の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態にかかるパターン２に従うＵＰＧの配置の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるパターン２に従う配置決定の処理の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態にかかるパターン３に従うＵＰＧの配置の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるパターン４に従うＵＰＧの配置の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるパターン５に従うＵＰＧの配置の一例を模式的に示す図である。 本実施の形態にかかるパターン６に従うＵＰＧの配置の一例を模式的に示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に従う実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜Ａ．適用例＞
図１は、本実施の形態にかかる制御システム１の構成の一例を模式的に示す図である。図１を参照して、ＦＡに適用され得る制御システム１では、例えば「制御装置」の一実施例であるＰＬＣ１００Ａ，１００Ｂ、１００Ｃおよび１００Ｄ、「情報処理装置」の一実施例である上位装置６００、「制御対象」の一実施例である複数のフィールド装置９０を備える。制御装置および情報処理装置は、制御対象を制御するための制御プログラムを実行する装置の一実施例である。ＰＬＣ１００Ａ，１００Ｂ、１００Ｃおよび１００Ｄは同様の機能を備えており、これらを区別しない場合はＰＬＣ１００と総称する。上位装置６００には、有線または無線のネットワーク１１を介してＰＬＣ１００が接続されている。ＰＬＣ１００には、有線または無線のネットワーク１１を介して１または複数のフィールド装置９０が接続されている。なお、制御システム１には、フィールド装置９０を接続しないＰＬＣ１００が備えられてもよい。

上位装置６００は、制御システム１内のサーバ、またはクラウドサーバ等のような外部サーバ、またはＰＬＣ１００に比較して高い性能を備えたＰＬＣ、または産業用のコンピュータ（所謂ＩＰＣ：Industrial Personal Computer）として構成されてもよい。

ネットワーク１１には、さらに、例えば、汎用のコンピュータで構成されるサポート装置５００を接続することができる。サポート装置５００は、制御システム１に対する設定を実施する「設定装置」の一実施例である。制御システム１では、サポート装置５００は、ＰＬＣ１００および上位装置６００から独立した装置として提供されているが、提供の態様はこれに限定されない。例えば、ＰＬＣ１００または上位装置６００は、サポート装置５００の機能を内蔵してもよい。ＰＬＣ１００が、サポート装置５００の機能を内蔵する場合、ＰＬＣ１００はＩＰＣなどの産業用のコンピュータとして構成されてもよい。

サポート装置５００は、ＰＬＣ１００が制御対象を制御するために必要な準備を支援するための支援ツールを提供する装置である。支援ツールは、例えばＵＩ（User Interface）によりユーザに提供される。具体的には、サポート装置５００は、ＰＬＣ１００で実行されるプログラムの開発環境（プログラム作成編集ツール、パーサ、コンパイラなど）、ＰＬＣ１００およびＰＬＣ１００に接続される各種デバイスのパラメータ（コンフィギュレーション）を設定するための設定環境、生成したユーザプログラムをＰＬＣ１００へ送信する機能、ＰＬＣ１００上で実行されるユーザプログラムなどをオンラインで修正・変更する機能、などを提供する。サポート装置５００で生成されたユーザプログラムは、ＰＬＣ１００または上位装置６００にネットワーク１１を介して転送、または記録媒体を介して転送されることで、ＰＬＣ１００または上位装置６００に提供される。

このようなユーザプログラムは、制御対象を制御するための制御演算の命令コードを有した制御プログラムを含み、演算命令は制御対象と遣り取りするデータを用いて制御データを算出する命令を含む。ユーザプログラムは、制御対象に応じて任意に作成されるものであり、ＩＥＣ６１１３１－３に規定される言語を用いて記述されるシーケンスプログラムなどを含む。以下では、制御プログラムを含むユーザプログラムを、ＵＰＧ（User Program）６９と称する。

ＰＬＣ１００には、センサ、アクチュエータといった各種のフィールド装置９０が接続される。これらのフィールド装置９０は、ＰＬＣ１００に装着される入出力ユニットを介してＰＬＣ１００に直接接続される場合もあるが、フィールド側のネットワーク１１を介してＰＬＣ１００に接続されることもある。フィールド装置９０の各々は、製造装置または生産ラインなど（以下、「フィールド」とも総称する。）に対して何らかの物理的な作用を与えるアクチュエータ、およびフィールドとの間で情報を遣り取りする入出力装置などを含む。

フィールド装置９０は、フィールドにおける制御対象または制御に関連する製造装置または生産ラインなどの状態を含むフィールド値を入力データとして収集する装置を含む。このようなフィールド値を収集する装置としては、入力リレーや各種センサなどが想定される。フィールド装置９０は、さらに、ＰＬＣ１００にて生成される制御指令（指令値、制御量など）を含む制御データ、制御プログラムが算出または更新したデータなどを含むデータ（以下、「出力データ」とも称す。）に基づき、フィールドに対して何らかの作用を与える装置を含む。このようなフィールドに対して何らかの作用を与える装置としては、出力リレー、コンタクタ、サーボドライバおよびサーボモータ、その他任意のアクチュエータが想定される。これらのフィールド装置９０は、ネットワーク１１を介してＰＬＣ１００との間で、入力データおよび出力データを含むデータを遣り取り（通信）する。

制御システム１では各装置は、上記の入力データおよび出力データを含む各種データを他の装置と高速に遣り取りすることができる。具体的には、ＰＬＣ１００と上位装置６００との間のネットワークには、高速データ通信を可能にするプロトコルが適用される。また、ネットワーク１１には、例えばＴＳＮ（Time-Sensitive Networking）規格に従いデータの到達時間が保証される、定周期通信を行なうバスまたはネットワークを採用され得る。例えば、ネットワーク１１にはＴＳＮの上位プロトコルとしてＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）などの公知のプロトコルに係るネットワークを採用してもよい。ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰは、汎用的なＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）上に制御用プロトコルを実装した産業用オープンネットワークである。このように、ネットワーク１１を介した装置間のデータの遣り取りに、統一した通信プロトコルとして、例えばＴＳＮが採用されることで、装置間でデータを遣り取りする場合、通信プロトコルが異なるケースに比較して、通信プロトコルの変換を省略できて、その分、高速にデータ通信することができる。したがって、制御周期毎に、全装置間でデータを共有することが可能となる。

ネットワーク１１を介して、ＰＬＣ１００とフィールド装置９０との間で遣り取りされるデータは、数１００μｓｅｃオーダ～数１０ｍｓｅｃオーダのごく短い周期で更新されることになる。なお、このような遣り取りされるデータの更新処理は、ＩＯリフレッシュ７２により実現される。

ＰＬＣ１００は、制御周期に同期してＩＯリフレッシュ７２とＵＰＧ実行とを周期的に繰り返し実施する。ＩＯリフレッシュ７２は、フィールドとの間で、入力データおよび出力データを制御周期に同期して周期的に更新する処理である。本実施の形態にかかるＰＬＣ１００においては、制御プログラムなどのＵＰＧ６９によって参照される値は変数の形で管理されるので、ＩＯリフレッシュ７２は、ＵＰＧ６９が参照する対応する変数の値を周期的に更新する処理を意味する。

制御システム１では時刻同期が実施される。具体的には、上位装置６００が備えるグランドマスタのタイマ６０１に、ＰＬＣ１００Ａのタイマ１０１Ａ、ＰＬＣ１００Ｂのタイマ１０１Ｂ、ＰＬＣ１００Ｃのタイマ１０１ＣおよびＰＬＣ１００Ｄのタイマ１０１Ｄのそれぞれが同期する。さらに、図１では、ＰＬＣ１００Ａに接続されるフィールド装置群３Ａの各フィールド装置９０はＰＬＣ１００Ａのタイマ１０１Ａに時刻同期する。また、ＰＬＣ１００Ｂに接続されるフィールド装置群３Ｂの各フィールド装置９０はＰＬＣ１００Ｂのタイマ１０１Ｂに時刻同期する。また、ＰＬＣ１００Ｃに接続されるフィールド装置群３Ｃの各フィールド装置９０はＰＬＣ１００Ｃのタイマ１０１Ｃに時刻同期する。また、ＰＬＣ１００Ｄに接続されるフィールド装置群３Ｄの各フィールド装置９０はＰＬＣ１００Ｄのタイマ１０１Ｄに時刻同期する。これにより、ネットワーク１１に接続される各装置は互いに時刻同期する。

制御システム１では、制御周期毎に全装置間でデータを共有することが可能となるデータ通信環境が提供されるので、従来のようにＵＰＧ６９を装置固定で配置するのに代えて、ＵＰＧ６９を自由に配置することが可能となる。本実施の形態では、「ＵＰＧ配置」とは、ＵＰＧ６９をＰＬＣ１００または上位装置６００にＵＰＧをダウンロードすること、および「配置決定」とは、ＵＰＧ６９のダウンロード先の装置を決定する、より特定的には最適な装置を決定することを、それぞれ意味する。

サポート装置５００が提供する支援ツールは、複数の制御プログラム（ＵＰＧ６９）を、ＰＬＣ１００および上位装置６００を含む複数の装置のうちの１つ以上に配置するのを支援する配置ツール６３０を含む。配置ツール６３０は、ＵＰＧ６９を最適な装置に配置するために、ＵＰＧ６９について、装置間の通信遅延時間６３１と、各装置の当該ＵＰＧ６９の実行に使用可能なリソースを示すリソース量６３２とを取得し、取得した情報に基づき、複数の装置のうちから当該ＵＰＧ６９が配置されるべき最適な装置を決定する。

本実施の形態では、「通信遅延時間」は、制御プログラムが制御対象と遣り取りするデータの通信にかかる時間を含む。例えば、ＩＯリフレッシュ７２が、処理を開始してから、ＵＰＧ６９が参照する全ての変数に対応のデータをフィールド装置９０と通信し当該変数に設定が完了するまでに要する時間を示す。本実施の形態では、ＵＰＧ６９は例えば製造工程毎に作成されて、各工程のＵＰＧ６９が参照する変数は一般的に相違することから、配置ツール６３０は、各ＵＰＧ６９について通信遅延時間６３１を測定する。

また、本実施の形態では、リソース量６３２は、例えば「ＵＰＧ６９の実行に使用可能な記憶領域」のサイズを含み、この記憶領域は、装置が備えるプログラム記憶装置（記憶媒体を含む）が有する記憶領域であって、ＵＰＧ６９の実行に提供可能な記憶領域を意味する。この種の記憶領域は、装置が備える主記憶(内部記憶、一次記憶)装置または補助記憶(外部記憶、二次記憶)装置が有する記憶領域を含む概念であるが、本実施の形態では、「ＵＰＧの実行に使用可能な記憶領域」は、プロセッサがＵＰＧ６９を実行する際に、ＵＰＧ６９の命令コードが展開される主記憶装置の記憶領域に対応する。主記憶装置の記憶領域のうち、ＵＰＧ６９を実行するための他のプログラム（ＯＳ（Operating System）を含むシステムプログラムおよびデータなど）が展開される記憶領域を除いた領域が、ＵＰＧ６９の実行（ＵＰＧ６９の展開）に使用可能な記憶領域となる。本実施の形態では、主記憶装置が有する記憶領域のサイズまたはシステムプログラム等のサイズは、装置毎に異なる可能性があることから、配置ツール６３０は、各ＵＰＧ６９について、装置毎に、当該ＵＰＧ６９の実行に使用可能な記憶領域サイズ６３３（以下、記憶領域サイズ６３３と呼ぶ）を測定する。

このように配置ツール６３０は、ＵＰＧ６９について、「通信遅延時間６３１」および各装置のＵＰＧ６９の実行に使用可能なリソース量６３２に基づき、ＵＰＧ６９の配置先の装置を最適となるように決定することができる。

以下、本実施の形態のより具体的な応用例について説明する。
＜Ｂ．各装置の構成＞
制御システム１が備える各装置の構成を説明する。

（ｂ１．ＰＬＣ１００の構成）
図２は、本実施の形態にかかるＰＬＣ１００の要部構成を示す模式図である。図２を参照して、ＰＬＣ１００は、演算処理部１１０、通信回路１３０、ＤＭＡ（Direct Memory Access)コントローラ１４０、高精度のタイマ１６０、通信コントローラ１０７、ネットワーク１１を接続する通信ポート１３６および１３７、およびメモリカードインターフェイス１０８を含む。タイマ１６０は、タイマ１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃおよび１０１Ｄに対応する。

演算処理部１１０は、プロセッサ１１２、主記憶装置の一例である記憶部１１４および補助記憶装置の一例であるストレージ１１９を含む。主記憶装置は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）またはＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などの揮発性記憶装置などで構成される。補助記憶装置は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）などの不揮発性記憶装置などで構成される。

説明の便宜上、ＰＬＣ１００には、１つのプロセッサ１１２のみを備えるが、複数のプロセッサが実装されてもよい。なお、各プロセッサは、複数のコアを有していてもよい。演算処理部１１０においては、プロセッサ１１２が１または複数のタスクを周期的に実行する。演算処理部１１０で複数のタスクが実行される場合には、それらの複数のタスクに対して、互いに異なる優先度が設定されてもよい。

プロセッサ１１２は、通信回路１３０の後述するバッファ１３２に格納された後述する通信フレーム２０（例えば、入力データ１３４、出力データ１３５）を記憶部１１４に転送する。記憶部１１４は、プロセッサ１１２でのプログラムの実行に必要なワーク領域を提供する。

ストレージ１１９は、周辺処理プログラム１２０、ＩＯリフレッシュプログラム１２５、システムプログラム１２２、スケジューラ１２３、測定プログラム１２６、１または複数のＵＰＧ６９を含むＵＰＧライブラリ１７０、および時刻同期を実施するための時刻同期プログラム１２１を含む通信プログラム１２７などを格納する。

システムプログラム１２２は、ＯＳ（Operating System）および関数などのライブラリを含む。ＩＯリフレッシュプログラム１２５は、実行されるとＩＯリフレッシュ７２を実施する。ＩＯリフレッシュ７２では、通信回路１３０を介して受信する通信フレーム２０に含まれるフィールド値（入力データ）を演算処理部１１０に送信する。また、ＩＯリフレッシュプログラム１２５は、ＰＬＣ１００で算出される制御データ（出力データ）をネットワーク１１上に送信する。このように、ＩＯリフレッシュプログラム１２５は、入力データおよび出力データの少なくともいずれかを転送するＩＯリフレッシュ７２を実現する。

ＵＰＧ６９は、制御対象を制御するために、記憶部１１４の入力データ１３４に基づく演算を実施するための制御演算プログラムを含む。制御演算は、シーケンス制御および例えばロボットの挙動を制御するモーション制御の演算を含む。ＵＰＧ６９の制御演算処理による制御データなどの算出値は、出力データ１３５として記憶部１１４に格納される。

通信プログラム１２７は、記憶部１１４の出力データ１３５を用いて通信フレーム２０を生成するとともに、通信フレーム２０を送受信するように通信回路１３０を制御する。周辺処理プログラム１２０は、ＵＰＧ６９により実施される制御演算処理などとは異なる処理であって、制御演算処理の周辺で実施される処理であり、例えばネットワーク１１を介して遣り取りされる通信フレーム２０のロギング処理などを含む。

スケジューラ１２３は、ＵＰＧ６９を含む複数のプログラムをプロセッサ１１２に実行させる「実行手段」の一実施例である。スケジューラ１２３は、ＰＬＣ１００のプロセスまたはタスクなどに対して、優先度に従いプロセッサ１１２の使用時間などリソース割当てや実行タイミングなどを管理するプログラムである。このような、プロセスまたはタスクは、周辺処理プログラム１２０、ＵＰＧ６９、ＩＯリフレッシュプログラム１２５、時刻同期プログラム１２１、通信プログラム１２７などが、プロセッサ１１２により実行されることにより生成され得るプロセスまたはタスクが含まれる。スケジューラ１２３は、時刻同期したタイマ１６０に従い、例えば予め定められた制御周期に基づく周期で各プログラムのプロセッサ１１２による実行タイミングを調整する。これにより、ＰＬＣ１００は、ＵＰＧ６９の制御演算処理およびＩＯリフレッシュ７２を、他の装置との間で同期した時刻に基づく周期でサイクリックに実施することができる。

測定プログラム１２６は、主に、配置決定のための各種ファクタを測定（算出）するためのプログラムを含む。具体的には、測定プログラム１２６は、通信遅延時間６３１を測定するための遅延時間測定プログラム８６およびＵＰＧ６９の実行に使用可能なリソース量６３２を測定（算出）するリソース測定プログラム８９を含む。リソース測定プログラム８９は、記憶領域サイズ６３３を算出するメモリサイズ算出プログラム８７およびプロセッサ１１２がＵＰＧ６９を実行開始してから完了するまでに要する時間６３４（以下、ＵＰＧ実行時間６３４とも称する）を測定する実行時間測定プログラム８８を含む。

通信コントローラ１０７は、ネットワーク１１または別の通信路を介してＵＰＧ６９を受信する。メモリカードインターフェイス１０８は、メモリカード１１６を脱着可能に構成されており、メモリカード１１６に対してデータを書込み、メモリカード１１６から各種データ（ユーザプログラムまたはデータなど）を読出すことが可能になっている。ＵＰＧ６９は、メモリカード１１６からストレージ１１９にロードされてもよい。

通信回路１３０は、ネットワーク１１を物理的に接続する通信ポート１３６および１３７を接続する。限定されないが、例えば通信ポート１３６は、他のＰＬＣ１００側に繋がるネットワーク１１が接続され、通信ポート１３７はフィールド装置９０側に繋がるネットワーク１１が接続される。通信回路１３０は、通信ポート１３６，１３７を介して他の装置と通信フレーム２０を遣り取りする。通信回路１３０は、ネットワーク１１を介して送受信される通信フレーム２０を一時的に格納するバッファ１３２を備える。バッファ１３２に一時的に格納される通信フレーム２０は、例えば、入力データ１３４および出力データ１３５を含む。

通信回路１３０は通信フレーム２０の送受信を例えば次のように実施する。通信回路１３０は、プロセッサ１１２の指令に従い、ＤＭＡコントローラ１４０を介した記憶部１１４からの出力データ１３５に基づく通信フレーム２０をコピーして、コピーを出力データ１３５としてバッファ１３２に格納するとともに、通信フレーム２０をネットワーク１１上に送信する。

また、通信回路１３０は、プロセッサ１１２の指令に従い、ネットワーク１１から到来（受信）する通信フレーム２０をコピーして、コピーを入力データ１３４としてバッファ１３２に格納するとともに、通信フレーム２０を演算処理部１１０へ出力する。この通信フレーム２０は、入力データとして記憶部１１４に格納される。

記憶部１１４には、送受信される通信フレーム２０のデータが、制御周期よりも長い期間に亘り蓄積されてもよく、直近の制御周期の通信フレーム２０のデータのみが蓄積されるとしてもよい。

本実施の形態において、ＰＬＣ１００による「ＩＯリフレッシュ７２」は、出力データ１３５（通信フレーム２０）の他の装置への送信、および他の装置からの入力データ１３４の受信のうちの少なくとも一方を含む。「ＩＯリフレッシュ７２」では、入力データ１３４はフィールド装置９０により収集されて転送されるフィールド値の通信フレーム２０に対応し、出力データ１３５は、ＰＬＣ１００のＵＰＧ６９の制御演算処理により算出された制御データの通信フレーム２０に対応する。

ＤＭＡコントローラ１４０は、演算処理部１１０および通信回路１３０に接続され、演算処理部１１０と通信回路１３０との間で、データアクセスを高速化する機能を備える。これにより、ＩＯリフレッシュ処理時間の短縮と送信タイミングのジッタの低減が可能となる。

図２に示す構成においては、説明の便宜上、演算処理部１１０、通信回路１３０およびＤＭＡコントローラ１４０を区別した構成を描いているが、これに限られることなく任意の実装形態を採用できる。例えば、演算処理部１１０の全部または一部と通信回路１３０の全部または一部とを同一のチップ上に実装したＳｏＣ（System on Chip）で構成してもよい。あるいは、演算処理部１１０のプロセッサ１１２とＤＭＡコントローラ１４０の主要機能とを同一のチップ上に実装したＳｏＣを用いてもよい。これらの実装形態については、適宜選択可能である。

（ｂ２．フィールド装置９０のハードウェア構成）
図３は、本発明の実施の形態に係るフィールド装置９０の要部構成を模式的に示す図である。図３を参照して、フィールド装置９０は、プロセッサ９１、メモリ９２、サーボモータなどを接続する通信Ｉ／Ｆ（Interface）９３、ネットワーク１１を接続する通信回路９４、ＰＬＣ１００のタイマ１６０と同様の構成を備えるタイマ９９、およびメモリカード９６が脱着可能に装着されるメモリカードインターフェイス９５を備える。このような機器はメモリカード９６を取り扱う機能および回路を備えないこともあり得る。したがって、フィールド装置９０は、メモリカード９６に関連した機能および回路を備えない装置も含み得る。

通信Ｉ／Ｆ９３は、プロセッサ９１からの指令に従い、制御対象からのフィールド値を受信するとともに、プロセッサ９１からの制御データを制御対象に送信する。これにより、制御対象は、指令値，制御量に従い制御されて、その結果であるフィールド値を出力する。

通信回路９４は、ネットワーク１１を物理的に接続する通信ポート９７１および９７２を備える。通信回路９４は、通信ポート９７１，９７２を介して他の装置とデータを遣り取りする。限定されないが、通信ポート９７１はＰＬＣ１００側に繋がるネットワーク１１を接続し、通信ポート９７２はフィールド装置９０側に繋がるネットワーク１１を接続する。

また、通信回路９４は、ネットワーク１１を介して送受信されるデータを一時的に格納するバッファ９４１を備える。バッファ９４１には、送受信されるデータが例えば、入力データ９４４または出力データ９４３として一時的に格納される。

メモリ９２は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＲＡＭまたはＳＲＡＭなどを備えて構成され、プロセッサ９１でのプログラムの実行に必要なワーク領域を提供する。メモリ９２は、システムプログラム８１、フィールド装置９０に接続される制御対象（サーボモータ、ロボット）などを動作させるためのプログラムを含むアプリケーションプログラム８２、通信プログラム８３、プログラムを周期的に実行させるためのスケジューラ８４、出力データ９４３および入力データ９４４などを格納する。メモリ９２には、ＰＬＣ１００を経由してサポート装置５００から、またはメモリカードインターフェイス９５を介してメモリカード９６からプログラムまたはデータが格納され得る。

通信プログラム８３は、通信Ｉ／Ｆ９３および通信回路９４を制御するプログラムである。通信プログラム８３は、時刻同期を実施するための時刻同期プログラム８３１を含む。

通信回路９４は、プロセッサ９１の指令に従い、メモリ９２の出力データ９４３をコピーして、コピーを出力データ９４３としてバッファ９４１に格納するとともに、当該出力データ９４３をネットワーク１１上に送信する。また、通信回路９４は、プロセッサ９１の指令に従い、ネットワーク１１から到来するデータを受信し、当該受信データをコピーし、コピーを入力データ９４４としてバッファ９４１に格納する。また、プロセッサ９１は、当該入力データ９４４をメモリ９２に格納する。

（ｂ３．上位装置６００のハードウェア構成）
図４は、本実施の形態にかかる上位装置６００の構成例を示す図である。上位装置６００は、汎用のコンピュータの構成を備える。図４を参照して、上位装置６００は、タイマ６０１、ＣＰＵまたはＭＰＵなどのプロセッサ６０３、記憶装置、ＰＬＣ１００を含む他の装置との間でデータを遣り取りするためのネットワークコントローラ６２０を備える。上位装置６００は、さらに、メモリカード６２２が着脱自在に装着されて、装着されたメモリカード６２２を読み書きするメモリカードインターフェイス６２１を備える。

ネットワークコントローラ６２０は、例えばＮＩＣを備えて構成されてもよい。これらのコンポーネントは、内部バス６０２を介して互いにデータ通信可能に接続されている。記憶装置は、ＲＯＭ（Read Only Memory）６０４、ＲＡＭ（Random Access Memory）６０５およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）６０６を含む。これら記憶装置は、補助記憶装置および主記憶装置を構成する。補助記憶装置は、例えば、ＨＤＤ６０６またはＳＳＤ（Solid State Drive）などの不揮発性記憶装置などで構成される。主記憶装置は、ＲＡＭ６０５に含まれるＤＲＡＭまたはＳＲＡＭなどの揮発性記憶装置などで構成される。プロセッサ６０３は、マルチプロセッサを備えて、ＵＰＧ６９を並列に実行できるよう構成されてもよい。

ＨＤＤ６０６は、ＯＳ（Operating System）を含むシステムプログラム７０１、サーバプログラム６８、１つ以上のＵＰＧ６９を格納するＵＰＧライブラリ１７１、時刻同期を実施するための時刻同期プログラム６７を含む通信プログラム６４、スケジューラ６３、およびＵＰＧ６９の制御演算とは異なる他の処理を実施するための他のプログラムを格納する。さらに、ＨＤＤ６０６は、図２のＰＬＣ１００と同様に、遅延時間測定プログラム８６およびリソース測定プログラム８９を含む測定プログラム１２６を格納する。リソース測定プログラム８９は、メモリサイズ算出プログラム８７および実行時間測定プログラム８８を含む。プロセッサ６０３は、ＨＤＤ６０６のプログラムをＲＡＭ６０５に読出し（展開して）実行する。

スケジューラ６３は、ＵＰＧ６９を含む複数のプログラムをプロセッサ６０３に実行させる「実行手段」の一実施例である。スケジューラ６３は、上位装置６００のプロセスまたはタスクなどに対して、優先度に従いプロセッサ６０３の使用時間などリソース割当てや実行タイミングなどを管理するプログラムである。このような、プロセスまたはタスクは、ＨＤＤ６０５の各種プログラムが、プロセッサ６０３により実行されることにより生成され得るプロセスまたはタスクが含まれる。スケジューラ６３は、時刻同期したタイマ６０１に従い、例えば予め定められた制御周期に基づく周期で各プログラムのプロセッサ６０３による実行タイミングを調整することができる。これにより、上位装置６００は、ＵＰＧ６９の制御演算処理を、他の装置との間で同期した時刻に基づく周期でサイクリックに実施することができる。

ＲＡＭ６０５は、後述する入力データ（送信）１８２を格納する受信用データ領域６６１と、後述する出力データ（受信）１８３を格納する送信用データ領域６６２を含む。入力データ（送信）１８２と出力データ（受信）１８３は、データの送信元または宛先であるＰＬＣ１００の識別子、変数名および当該変数に対応するデータとからなる。プロセッサ６０３は、ネットワークコントローラ６２０を介してＰＬＣ１００から受信する入力データ（送信）１８２を受信用データ領域６６１に格納する。また、プロセッサ６０３は、受信用データ領域６６１の入力データ（送信）１８２を用いた制御演算処理を実行し、算出値である出力データ（受信）１８３を、送信用データ領域６６２に格納する。入力データ（送信）１８２の受信と出力データ（受信）１８３の送信は、プロセッサ６０３が、通信プログラム６４を実行することにより実現される。

（ｂ４．サポート装置５００の構成）
図５は、本実施の形態にかかるサポート装置５００の構成を概略的に示す図である。図５を参照して、サポート装置５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０２とプログラムおよびデータを格納する格納部を備えて、プログラムに従って動作するコンピュータシステムである。格納部は、ＲＯＭ(Read Only Memory）５０３、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０４およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）５０５を含む。サポート装置５００は、さらに、通信コントローラ５０７およびＩ／Ｏ（Input/Output）インターフェイス５０８を含む。サポート装置５００は、さらに、キーボード５０９およびディスプレイ５１０を含む。キーボード５０９は、ユーザからのサポート装置５００に対する指示を含む入力を受付ける。当該入力を受付けるために、サポート装置５００は、マウス等の他のデバイスを含んでもよい。ディスプレイ５１０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）または有機ＥＬ（Electro Luminescence）を含み、サポート装置５００から出力される映像信号または画像信号に従う映像または画像を表示する。サポート装置５００は、外部の記憶媒体５０１を脱着自在に装着し、装着された記憶媒体５０１にプログラムおよび／またはデータを読み書きするＲ／Ｗ（リーダライタ）デバイス５０６を備える。

通信コントローラ５０７は、ネットワーク１１を介したサポート装置５００と外部デバイスとの通信を制御する。通信コントローラ５０７は、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）を含んで構成される。Ｉ／Ｏインターフェイス５０８は、ＣＰＵ５０２とキーボード５０９およびディスプレイ５１０との間のデータの遣り取りを制御する。

ＨＤＤ５０５は、ＯＳを含むシステムプログラム７０、ＵＰＧ６９を生成するためのＵＰＧ生成プログラム７１、生成された１または複数のＵＰＧ６９を格納するＵＰＧライブラリ１７２、配置ツール６３０を実現するための配置プログラム６１、他の装置と通信するための通信プログラム６１１、および配置ツール６３０が決定したＵＰＧ配置を示すＵＰＧ配置情報６２７を含む。配置プログラム６１は、ＵＰＧ６９を配置するための必要なリソース量６３２を取得するための必要リソース取得プログラム６２９および通信遅延時間６３１を取得するための遅延時間取得プログラム１６３を含む。必要リソース取得プログラム６２９は、各装置から記憶領域サイズ６３３を取得するためのメモリサイズ取得プログラム１６２および各装置からＵＰＧ実行時間６３４を取得するための実行時間取得プログラム２６２を含む。配置ツール６３０は、ＵＰＧ配置情報６２７をＩ／Ｏインターフェイス５０８を介してディスプレイ５１０に表示させる。

ＵＰＧ生成プログラム７１は、キーボード５０９から受け付けるユーザ操作に従いＵＰＧ６９を編集（生成）するエディタ、編集されたＵＰＧ６９をコンパイルするコンパイラ、ＵＰＧ６９を実行可能な形式に変換するビルダなどを含む。なお、ビルダが、コンパイルの機能を含んでもよい。

＜Ｃ．通信フレーム２０の構成＞
本実施の形態では、ネットワーク１１上のデータ転送は、例えば通信フレームを利用して実施される。図６は、本実施の形態にかかる通信フレーム２０の構成の一例を模式的に示す図である。図６は、基本的な通信フレーム２０の一例を示す。

図６を参照して、基本的な通信フレーム２０は、プリアンブル２１を格納する領域、フレームの宛先２２を格納する領域、フレームの送信元２３を格納する領域、タグ２４の領域、ネットワークのタイプ２５を格納する領域、および誤り訂正情報２７のための領域を含み、さらに、転送されるべきデータ本体であるペイロード２６を格納する領域を含む。通信フレーム２０の宛先２２および送信元２３は、各装置を一意に識別する情報、例えばＭＡＣ（Media Access Control address）を含む。図６の基本的な通信フレーム２０の場合は、ペイロード２６は、例えばフィールド値に相当する入力データ１３４，９４４または出力データ１３５，９４３を含む。

宛先２２の領域は、通信フレーム２０の転送を管理するためのストリームＩＤ（Identifier）２９を含む。図７は、本実施の形態にかかるストリームＩＤ２９を説明するための図である。本実施の形態では、ネットワーク１１上を転送される通信フレーム２０はフロー４２の単位で管理される。図７に示すように、ネットワーク１１に接続される装置は、通信フレーム２０の送信元（TALKER）または送信先（LISTENER）となり得る。各フロー４２は、TALKERの識別子とLISTENERの識別子の組で規定されるストリームＩＤ２９が割当てられる。

本実施の形態では、ペイロード２６が出力データの制御データである場合は、TALKERは、ペイロード２６（制御データ）の送信元となる装置の識別子が割り当てられて、LISTENERには送信先装置（フィールド装置９０）のＭＡＣアドレスが割り当てられる。本実施の形態では、ペイロード２６が入力データのフィールド値である場合は、TALKERは、送信元の装置のＭＡＣアドレスが割り当てられて、LISTENERには送信先装置のＭＡＣアドレスが割り当てられる。したがって、各装置は、遣り取りする各通信フレーム２０を、そのストリームＩＤ２９に基き一意に識別することが可能となる。

（ｃ１．通信フレーム２０のペイロード）
例えば、図６の通信フレーム２０には、ペイロード２６として、例えば制御系データが格納され得る。ペイロード２６の領域は、制御系データのうちのフィールド値を格納する領域と、制御系データのうちの制御データを格納する領域とを備える。

各フィールド装置９０は、ペイロード２６の領域を読み書きする場合、例えば、当該装置に個別に割当てられているオフセット（例えば、通信フレーム２０の先頭からのオフセット）に基づいたペイロード２６の領域内の位置を特定し、特定した位置でデータを読み書きする。具体的には、通信プログラム８３は、到来した通信フレーム２０のペイロード２６の領域の自装置のオフセットに基く位置から、制御データ（入力データ９４４または出力データ１３５）を読出し、また、送信すべき通信フレーム２０のペイロード２６の領域のオフセットに基づく位置にフィールド値（出力データ９４３または入力データ１３４）を書込む。

一方、ＰＬＣ１００は各フィールド装置９０に割当てられたオフセット情報を記憶している。したがって、ＰＬＣ１００は、このオフセット情報に基き、到来する通信フレーム２０のペイロード２６の領域内から各フィールド装置９０のフィールド値（出力データ９４３または入力データ１３４）を読出し、また、このオフセット情報に基き、送信すべき通信フレーム２０のペイロード２６の領域内の各フィールド装置９０のオフセット位置に、制御データ（入力データ９４４または出力データ１３５）を書込むことができる。

これにより、ＰＬＣ１００は、通信フレーム２０のペイロード２６の領域に各フィールド装置９０の制御系データを読み書きでき、また、各フィールド装置９０は通信フレーム２０のペイロード２６の領域に自装置の制御系データを読み書きすることができる。

＜Ｄ．装置のソフトウェア構成＞
本発明の実施の形態にかかる各装置におけるソフトウェア構成を説明する。

（ｄ１．ＰＬＣ１００または上位装置６００の構成）
図８は、本実施の形態にかかる装置のソフトウェア構成の一例を模式的に示すブロック図である。図８の構成は、ＰＬＣ１００および上位装置６００に共通であるので、ここでは、代表してＰＬＣ１００について説明し、上位装置６００の構成の説明は繰返さない。

図８を参照して、ＰＬＣ１００は、図２に示す各プログラムが実行されることで、当該プログラムに対応した処理部が実現される。具体的には、ＰＬＣ１００は、サポート装置５００で生成されたＵＰＧ６９を格納するためのＵＰＧライブラリ１７０（上位装置６００のＵＰＧライブラリ１７１に対応）、スケジューラ１２３（上位装置６００のスケジューラ６３に対応）に対応するスケジューリング処理部６１０および通信プログラム１２７（上位装置６００の通信プログラム６４に対応）の通信処理部６１５を含む。ＰＬＣ１００は、さらに、メモリサイズ算出プログラム８７に対応する確保メモリ算出処理部６１２、遅延時間測定プログラム８６に対応の遅延測定処理部６１３および実行時間測定プログラム８８に対応のＵＰＧ実行時間計測処理部６１４を含む。

スケジューリング処理部６１０は、プロセッサにプログラムを実行させるために、プロセッサの空き時間を、ＵＰＧ６９を含む各種アプリケーションプログラムに周期的に割当てることで、各プログラムの実行タイミングを調整する。

通信処理部６１５は、通信フレーム２０を送受信する送信処理部６１６および受信処理部６１７、ならびに時刻同期プログラム１２１（上位装置６００に時刻同期プログラム６７に対応）の時刻同期処理部６１８を含む。

（ｄ２．サポート装置５００の構成）
図９は、本実施の形態にかかるサポート装置５００のソフトウェア構成の一例を模式的に示すブロック図である。

図９を参照して、サポート装置５００は、図５に示す各プログラムが実行されることで、当該プログラムに対応した処理部が実現される。具体的には、サポート装置５００は、ＵＩ５２０、ＵＰＧライブラリ１７２、通信プログラム６１１に対応の通信処理部５２６、および配置ツール６３０を提供するための各種プログラムおよびデータを含む。通信処理部５２６は、外部装置と情報を送受信する送信処理部５２７および受信処理部５２８を含む。

ＵＩ５２０は、ＵＰＧ生成プログラム７１が実行されることで提供されるＵＰＧプログラム生成ツール、および配置プログラム６１が実行されることで提供される配置ツール６３０を含む支援ツールに対するユーザ操作を受付ける。ＵＰＧプログラム生成ツールにより生成されたＵＰＧ６９はＵＰＧライブラリ１７２に格納される。

サポート装置５００は、さらに、配置ツール６３０を提供するために、必要リソース取得プログラム６２９に対応のＵＰＧ必要リソース算出処理部５２４、メモリサイズ取得プログラム１６２に対応のＵＰＧ実行メモリ確認処理部５２２、実行時間取得プログラム２６２に対応の実行時間処理部５２９、遅延時間取得プログラム１６３に対応の遅延算出処理部５２５、およびこれら処理部により算出（測定）された情報に基き配置決定を実施し、ＵＰＧ配置情報６２７を出力する決定処理部５２３を含む。

さらに、サポート装置５００は、配置ツール６３０の各処理部により取得される情報をＲＡＭ５０４の記憶部に格納する。取得される情報は、各ＵＰＧ６９について取得される情報であって、ＵＰＧ必要リソース算出処理部５２４により算出されるＵＰＧ必要メモリ５３０、各装置から受信する当該装置の確保メモリ５３１、遅延算出処理部５２５により算出される全通信経路の遅延時間５３２、および各ＵＰＧの実行時間５３３を含む。各ＵＰＧの実行時間５３３は、実行時間処理部５２９が各装置から受信する時間であって、各装置がＵＰＧを実行するためにプロセッサを使用可能な時間を示す。ＵＰＧ必要メモリ５３０、各装置の確保メモリ５３１、全通信経路の遅延時間５３２、および各ＵＰＧの実行時間５３３の詳細は後述する。

＜Ｅ．協調制御＞
本実施の形態にかかる制御システム１は、上位装置６００とＰＬＣ１００とが、協調しながらフィールド装置９０を制御する環境を提供する。この協調制御を図１０と図１１を参照して説明する。

図１０は、本実施の形態にかかる協調制御を説明するための制御システム１の構成を模式的に示す図である。図１０を参照して、制御システム１では上位装置６００には２台のＰＬＣ１００（例えばＰＬＣ１００ＡとＰＬＣ１００Ｂ）が接続されている。なお、上位装置６００に接続されるＰＬＣ１００の台数は、２台に限定されず、３台以上であってもよい。

図１１は、図１０の制御システム１のタイミングチャートの一例を模式的に示す図である。なお、図１１では、フィールド装置９０の処理は略されている。図１１の上位装置６００は、ＰＬＣ１００Ａからの入力データ（送信）１８２に基づく制御演算処理のためのＵＰＧ（１）と、ＰＬＣ１００Ｂからの入力データ（送信）１８２に基づく制御演算処理のためのＵＰＧ（２）とを実行する。ＵＰＧ（１）とＵＰＧ（２）は、同期した時刻に基づく共通のトリガ８に応じて同時に実行開始可能とされる。ＩＯリフレッシュ７２は、ＰＬＣ１００が制御対象のフィールド装置９０からの入力データ（フィールド値）を上位装置６００へ転送し、上位装置から受信する制御データを制御対象のフィールド装置９０に出力する入出力プログラムとしての機能を提供する。

図１１を参照して、制御周期１０の開始に同期してＰＬＣ１００Ａ，１００ＢはＩＯリフレッシュ７２を開始するが、各ＰＬＣ１００に接続されるフィールド装置９０の台数、または収集するべき入力変数の数、またはネットワーク１１の負荷等の差異に起因して、上位通信７３を開始できる時間（すなわち、ＩＯリフレッシュ７２によりフィールド値である入力データ（送信）１８２の収集を完了する時間）に差が生じ得る。このように、上位通信７３を開始できる時間に差が生じることに伴い、上位装置６００では、ＰＬＣ１００Ａから入力データ（送信）１８２を受信し領域６６１に格納するデータ格納時間１２と、ＰＬＣ１００Ｂから入力データ（送信）１８２を受信し領域６６１に格納するためのデータ格納時間１２とは一致せず、ずれることになる。上位装置６００では、この「ずれ」は待ち時間１４で調整される。例えば、上位装置６００は、ＰＬＣ１００Ｂの入力データ（送信）１８２のデータ格納完了後の待ち時間１４が経過したときの時間１５において、上位装置６００はＵＰＧ（１）とＵＰＧ（２）を同時（並列）に実行開始する。

ＵＰＧ（１）とＵＰＧ（２）の並列実行においては、ＵＰＧ（２）は、ＵＰＧ（１）の算出値を用いて実行されてもよい。これにより、例えば、ＰＬＣ１００Ａに接続されたサーボ装置（フィールド装置９０）からの位置データ（出力データ）に基づく算出値を、ＵＰＧ（２）の制御演算（例えば、ＰＬＣ１００Ｂに接続されたサーボ装置（フィールド装置９０）の指令値を決定するために用いることができる。

並列実行されたＵＰＧ（１）とＵＰＧ（２）の実行結果である制御演算の算出値である制御データ（出力データ（受信）１８３）は領域６６２にデータ格納時間１３で格納される。領域６６２の出力データ（受信）１８３は、ＰＬＣ１００Ａ，１００Ｂにそれぞれ送信される。ＰＬＣ１００Ａ，１００Ｂは、それぞれ、次の制御周期１０が開始される前に、上位装置６００から出力データ（受信）１８３を受信完了する。

図１０と図１１で示されるように、制御システム１では、互いに時刻同期される上位装置６００とＰＬＣ１００を備える制御システム１において、上位装置６００のＵＰＧ６９の制御演算処理と、ＰＬＣ１００の入出力処理（ＩＯリフレッシュ７２）とを共有される時間内で協調して実行する環境が提供される。ここでは、ＰＬＣ１００は制御演算処理の実行環境を備える必要はないので、ＰＬＣ１００は制御演算処理に要求される処理量または処理時間の制約を受けずに（独立に）フィールド装置９０を制御することができる。

＜Ｆ．配置決定＞
図１２は、本実施に形態にかかる配置決定のパターンを表形式で模式的に示す図である。配置決定のパターンは、全通信経路の遅延時間５３２および各装置においてＵＰＧ実行のために使用可能なリソースに基づく条件と、制御システム１の正常時または異常時のユースケースの組合せにより分類された、例えば、パターン１～６を示す。図１２の条件は、上位装置６００のリソース（記憶領域サイズ６３３およびＵＰＧ実行時間６３４）がＵＰＧ６９を実行するのに十分であるとした場合に、ＰＬＣ１００で使用可能なリソースと通信遅延時間６３１に基づく条件を示す。

図１２を参照して、上記の組合せは、分類（１）～分類（３）に大別される。分類（１）は、各ＰＬＣ１００がＵＰＧ６９の実行に使用可能なリソースを有し、且つ制御システム１に上位装置６００が接続される場合にあたる。分類（２）は、各ＰＬＣ１００はＵＰＧ６９の実行に使用可能なリソースはなく、且つ制御システム１に上位装置６００が接続される場合にあたる。分類（３）は、各ＰＬＣ１００はＵＰＧ６９の実行に使用可能なリソースはなく、且つ制御システム１に上位装置６００が接続されない場合にあたる。

分類（１）は、上位装置６００の通信遅延時間６３１が各ＰＬＣ１００の通信遅延時間６３１よりも小さい場合において、正常時のパターン２と異常時のパターン３を有し、各ＰＬＣ１００の通信遅延時間６３１が上位装置６００の通信遅延時間６３１がより小さい場合において、異常時のパターン４とパターン５を有する。また、分類（２）は、異常時のパターン６を有し、分類（３）は正常時のパターン１を有する。

代表してパターン１～６のそれぞれにおける配置決定を説明するが、本実施の形態では上位装置６００はＰＬＣ１００と通信可能であり、フィールド装置９０とは通信しない。また、制御システム１はＰＬＣ１００間の通信経路は直接通信する経路と上位装置６００を経由する経路を含み、両方の経路が正常である場合は、ＰＬＣ１００は直接通信する経路で他のＰＬＣ１００と通信する。なお、各パターンでは、配置決定の対象となる複数のＵＰＧ６９が有る場合は、全てのＵＰＧ６９について同一パターンのもとで配置決定が実施される。

各パターンを説明するために、まず、各ＵＰＧ６９について、各装置の当該ＵＰＧ６９の実行に使用可能なリソースを確認する処理と、装置間の通信遅延時間を確認する処理とを説明する。

（ｆ１．リソース確認処理）
図１３は、本実施の形態にかかるＵＰＧ必要リソース算出処理部５２４の処理の一例を示すフローチャートである。図１４は、本実施の形態にかかるＵＰＧ付属情報３１０の一例を模式的に示す図である。図１５は、本実施の形態にかかるリソース確認情報３２０の一例を模式的に示す図である。図１６は、本実施の形態にかかる実行時間と実行制限時間の関係を模式的に示す図である。

図１３を参照して、配置ツール６３０は、ＵＩ５２０を介して、全工程で実施されるべきＵＰＧ６９を指定する情報、各ＵＰＧ６９に対して設定される実行制限時間３１３、および全てのＵＰＧ６９の実行制限時間３１５を受付ける（ステップＴ１）。

本実施の形態では、ＵＰＧ６９の実行制限時間３１３は、当該ＵＰＧ６９の実行にかかる実行時間と通信遅延時間との合計に対応する上限値である。また、全てのＵＰＧ６９の実行制限時間３１５は、各ＵＰＧ６９の上記の合計の総和の上限値であって、例えば制御周期に基づいた値である。図１６では、図１４のＵＰＧ付属情報３１０を有するＵＰＧ（１）、ＵＰＧ（２）およびＵＰＧ（３）がＰＬＣ（３）で実行された場合に、各ＵＰＧ６９について計測されたＵＰＧ実行時間（図１６の実線矢印で示す時間）と当該ＵＰＧの実行制限時間３１３（図１６の破線矢印で示す時間）とが関連付けて示される。また、図１６の最下段では、ＵＰＧ（１）、ＵＰＧ（２）およびＵＰＧ（３）についての上記の総和は、ステップＴ１でユーザが設定した全てのＵＰＧの実行制限時間３１５を超えていないことが示されている。

ＵＰＧ必要リソース算出処理部５２４は、ステップＴ１で指定されたＵＰＧ６９をＵＰＧライブラリ１７２において特定し、特定したＵＰＧ６９を実行するのに必要なメモリサイズであるＵＰＧ必要メモリ５３０を算出する（ステップＴ３）。ＵＰＧ必要リソース算出処理部５２４は、例えば、ＵＰＧ６９の実行時にＵＰＧ６９のオブジェクトコードが主記憶装置に展開されるとした場合、このオブジェクトコードのサイズからＵＰＧ必要メモリ５３０を算出することができる。なお、必要なメモリサイズの算出方法は、これに限定されない。

配置ツール６３０は、ステップＴ１で受付けた情報およびステップＴ３で算出されたＵＰＧ必要メモリ５３０から、図１４のＵＰＧ付属情報３１０を作成し、ＲＡＭ５０４に格納する。本実施の形態では、図１４に示すように、ＵＰＧ６９として、各工程に対応したＵＰＧ（１）、ＵＰＧ（２）およびＵＰＧ（３）が指定されている。

ＵＰＧ実行メモリ確認処理部５２２は、各装置に対してＵＰＧ６９を実行するために確保できるメモリサイズ、すなわち使用可能な記憶領域のサイズを問合せる（ステップＴ５）。ＵＰＧ実行メモリ確認処理部５２２は、問合せを、通信処理部５２６を介して各装置（ＰＬＣ１００および上位装置６００）に送信する。

各装置では、確保メモリ算出処理部６１２は、通信処理部６１５を介して、サポート装置５００からの問合せを受信し、問合せに従い、主記憶装置においてＵＰＧ６９を実行するために確保できるメモリサイズを算出し、算出したメモリサイズを応答としてサポート装置５００に送信する。ステップＴ５の問合わせおよびステップＴ７の応答は、ＵＰＧ（１）～（３）のそれぞれについて実施されて、ＵＰＧ実行メモリ確認処理部５２２は、各装置から受信した応答である確保できるメモリサイズを、装置の確保メモリ５３１と決定する。

ＵＰＧ実行メモリ確認処理部５２２は、各装置から受信した確保メモリ５３１が示すメモリサイズに基き、ＵＰＧ（１）～ＵＰＧ（３）の全てを実行できる装置があるかを判定する（ステップＴ９）。具体的には、ＵＰＧ実行メモリ確認処理部５２２は、ＵＰＧ付属情報３１０のＵＰＧ（１）～（３)のＵＰＧ必要メモリ５３０が示すメモリサイズのトータル値を装置の確保メモリ５３１が示すメモリサイズと比較し、比較結果に基き、（トータル値＜確保メモリ５３１が示すメモリサイズ）の条件を満たす装置があるかを判定する。

ＵＰＧ実行メモリ確認処理部５２２は、上記の条件を満たす装置はないと判定すると（ステップＴ９でＮＯ）、ＵＩ５２０を介してメモリ不足のエラー通知を出力する（ステップＴ１１）が、上記の条件を満たす装置があると判定すると（ステップＴ９でＹＥＳ）、ステップＴ１３に移行する。

ステップＴ１３以降では、実行時間処理部５２９は、各装置におけるＵＰＧ６９の実行時間を問い合わせて取得する。具体的には、実行時間処理部５２９は、ＵＰＧライブラリ１７２のＵＰＧ（１）～（３）を、通信処理部５２６を介して、上記の条件を満たすと判定された各装置にダウンロード（図中は、ＤＬと略されている）して実行時間を問い合わせる（ステップＴ１３）。

装置では、問合せに応じて、ＵＰＧ実行時間計測処理部６１４は、サポート装置５００からダウンロードされたＵＰＧ（１）～（３）を実行し、その実行時間であるＵＰＧ実行時間５３３を測定し、測定したＵＰＧ実行時間５３３をサポート装置５００に送信する（ステップＴ１５）。その後、ＵＰＧ実行時間計測処理部６１４は、主記憶装置からＵＰＧ（１）～（３）を消去する。

実行時間処理部５２９は、通信処理部５２６を介して、各装置からＵＰＧ（１）～（３）それぞれのＵＰＧ実行時間５３３を受信し、受信したＵＰＧ実行時間５３３に基き、ＵＰＧ（１）～（３）の全てを実行制限時間３１３内で実行完了可能な装置があるかを判定する（ステップＴ１７）。実行時間処理部５２９は、ＵＰＧ（１）～（３）の全てを実行制限時間３１３内で実行完了可能な装置はないと判定すると（ステップＴ１７でＮＯ）、ＵＩ５２０を介して制限時間エラー通知を出力する（ステップＴ１９）。

配置ツール６３０は、ステップＴ９～Ｔ１７で各装置から受信した装置の確保メモリ５３１およびＵＰＧ実行時間５３３を用いて、図１５のリソース確認情報３２０を生成し、ＲＡＭ５０４に格納する。図１５のリソース確認情報３２０は、ＰＬＣ１００Ａ～１００Ｄのそれぞれに対応するＰＬＣ（１）～（４）および上位装置６００について、装置の確保メモリ５３１およびＵＰＧ実行時間５３３を有する。

図１４のＵＰＧ付属情報３１０および図１５のリソース確認情報３２０によれば、上記の条件（トータル値＜確保メモリ５３１が示すメモリサイズ）を満たす装置は、ＰＬＣ（１）～（３）および上位装置６００であるから、ステップＴ１３では、ＵＰＧ（１）～（３）はＰＬＣ（１）～（３）および上位装置６００のそれぞれにダウンロードされる。ステップＴ１７の判定は、各装置から受信した図１５のＵＰＧ実行時間５３３が、図１４のＵＰＧ付属情報３１０のＵＰＧ実行制限時間３１３と比較されて、比較の結果に基き実施される。図１５によれば、ＰＬＣ（１）、ＰＬＣ（３）および上位装置６００はＵＰＧ（１）～（３）の全てを実行制限時間３１３内で実行完了可能な装置と判定される（ステップＴ１７でＹＥＳ）。なお、図１５では、参考までに、ＰＬＣ（４）にＵＰＧ（１）～（３）をダウンロードした場合のＵＰＧ実行時間５３３も示されている。

ユーザは、ステップＴ１１のエラー通知が出力されたときは、例えばＵＰＧ生成プログラム７１を起動してＵＰＧ（１）～（３）を編集し直し、サイズを変更することができる。また、ステップＴ１９のエラー通知が出力されたときは、例えばユーザはステップＴ１でサポート装置５００に対して入力するＵＰＧ実行制限時間３１３を変更することができる。

（ｆ２．通信遅延時間の確認処理と配置決定）
図１７は、本実施の形態にかかる装置間の通信遅延時間を測定する処理の一例を示すフローチャートである。図１８は、本実施の形態にかかる装置間の通信遅延時間を測定する際のテストデータの伝送経路を模式的に示す図である。図１７を参照して、遅延算出処理部５２５が、装置間の通信遅延時間を測定する処理を説明する。

遅延算出処理部５２５は、各ＰＬＣ１００および上位装置６００に対し、時刻同期の実施を要求する要求データを、通信処理部５２６を介して送信する（ステップＴ２３）。

上位装置６００および各ＰＬＣ１００では、遅延測定処理部６１３は、通信処理部６１５を介して受信する要求データに従い時刻同期処理部６１８に時刻同期処理を実施させる（ステップＴ２５）。これにより、装置（上位装置６００、ＰＬＣ１００およびフィールド装置９０）は互いに時刻同期する。

本実施の形態では、サポート装置５００（遅延算出処理部５２５）からの時刻同期の要求に応答して時刻同期が実施されるが、時刻同期の方法はこれに限定されない。例えば、時刻同期プロトコルによっては、当該要求なしに、装置は互いに時刻同期することが可能であり、本実施の形態では、このような要求なしの時刻同期が実施されてもよい。

遅延算出処理部５２５は、時刻同期の要求データを送信後、通信処理部５２６を介して各ＰＬＣ１００および上位装置６００に対しテストデータを送信する（ステップＴ２７）。各ＰＬＣ１００および上位装置６００の遅延測定処理部６１３は、サポート装置５００の遅延算出処理部５２５から受信するテストデータを用いてネットワーク１１上の各装置から、当該装置のタイマが出力する時間であるタイムスタンプを収集する（ステップＴ２９）。各ＰＬＣ１００および上位装置６００の遅延測定処理部６１３は、収集したタイムスタンプをサポート装置５００に送信する。タイムスタンプ収集の詳細は後述する。

遅延算出処理部５２５は、各ＰＬＣ１００および上位装置６００から受信したタイムスタンプから、各装置間の通信遅延時間である全通信経路の遅延時間５３２を算出し、算出した全通信経路の遅延時間５３２をＲＡＭ５０４に格納する（ステップＴ３１）。

決定処理部５２３は、ＵＰＧ必要メモリ５３０、各装置の確保メモリ５３１、全通信経路の遅延時間５３２、および各ＵＰＧの実行時間５３３に基き、各ＵＰＧ６９が配置されるべき装置（ＰＬＣ１００または上位装置６００）を決定する（ステップＴ３３）。サポート装置５００は、このとき、各ＵＰＧ６９を、決定された装置にダウンロードしてもよい。ステップＴ３３の処理は、図１２のパターン１～６のそれぞれについて実施することができ、詳細は後述する。

配置ツール６３０は、ステップＴ３３で取得した配置決定を示すＵＰＧ配置情報６２７を、ＵＩ５２０を介して出力し（ステップＴ３５）、または格納する。

上記のステップＴ３３およびＴ３５では、配置ツール６３０は、後述する正常および異常の各パターンについて、各ＵＰＧ６９が配置されるべき装置およびＵＰＧ６９を実行するべき装置の情報を算出し、算出された情報をＵＰＧ配置情報６２７として格納しておくことができる。ステップＴ３５では、配置ツール６３０は、ＵＰＧ配置情報６２７を、ＵＩ５２０を介してディスプレイ５１０に出力させる。ユーザは、制御システム１の状態（正常または異常）に対応したパターンの情報を、予め格納されたＵＰＧ配置情報６２７から検索し、検索された情報に基づく装置にＵＰＧ６９を配置（ダウンロード）し、または検索された情報に基づく装置にＵＰＧ６９を実行させることができる。

（ｆ３．遅延測定処理部６１３のタイムスタンプ収集）
図１８を参照して、遅延測定処理部６１３が実施するタイムスタンプ（時間データ）の収集処理を説明する。図１８では、ＰＬＣ（１）のフィールド装置群３Ａのフィールド装置９０を、フィールド装置９０Ａ、９０Ｂおよび９０Ｃと区別して説明する。遅延測定処理部６１３は、サポート装置５００から受信するテストデータに従い、タイムスタンプ収集のために、例えばエンドツーエンド（Ｅ２Ｅ）によるデータ通信を実施する。なお、タイムスタンプ収集のための通信方法はＥ２Ｅに限定されない。

まず、図１８のＰＬＣ（１）の遅延測定処理部６１３は、ペイロード２６に自装置のタイマ１６の時間データを格納した複数の通信フレーム２０を生成する。複数の通信フレーム２０は、フィールド装置群３Ａの各フィールド装置９０Ａ，９０Ｂおよび９０Ｃそれぞれ宛の通信フレーム２０と、ＰＬＣ（２）、ＰＬＣ（３）、ＰＬＣ（４）および上位装置６００それぞれ宛の通信フレーム２０とを含む。これら各通信フレーム２０は、ペイロード２６にＰＬＣ（１）のタイマ１６０が出力する時間データを格納するとともに、ストリームＩＤ２９の送信元（TALKER）および送信先（LISTENER）に、それぞれ、ＰＬＣ（１）および宛先装置の識別子が割当てられる。

ＰＬＣ（１）は、これら通信フレーム２０をネットワーク１１上に送信する。各装置は、通信フレーム２０のストリームＩＤ２９に基き自装置宛の通信フレーム２０かを判定する。通信フレーム２０は自装置宛と判定すると、自装置のタイマの時間データをペイロード２６に格納し、通信フレーム２０を送信元（ＰＬＣ（１））に送信し、通信フレーム２０は自装置宛と判定しないときは、通信フレーム２０を通過させる。これにより、ＰＬＣ（１）は、各ＰＬＣ１００の間、ＰＬＣ（１）とフィールド装置９０Ａの間、フィールド装置９０Ａ，９０Ｂおよび９０Ｃの各装置間、およびＰＬＣ（１）と上位装置６００の間を転送された通信フレーム２０を受信できる。ＰＬＣ（１）は、各装置から受信する通信フレーム２０をサポート装置５００に送信する。

ＰＬＣ（２）の遅延測定処理部６１３は、ペイロード２６に自装置のタイマ１６の時間データを格納した複数の通信フレーム２０、すなわち、フィールド装置群３Ｂの各フィールド装置９０宛の通信フレーム２０と上位装置６００それぞれ宛の通信フレーム２０と生成し送信する。各装置は自装置の通信フレーム２０にタイマの時間データをペイロード２６に格納し、通信フレーム２０を送信元（ＰＬＣ（２））に送信する。これにより、ＰＬＣ（２）は、ＰＬＣ（２）とフィールド装置９０の間、フィールド装置群３Ｂのフィールド装置９０間、およびＰＬＣ（２）と上位装置６００の間を転送された通信フレーム２０を受信できる。ＰＬＣ（２）は、各装置から受信する通信フレーム２０をサポート装置５００に送信する。

ＰＬＣ（３）およびＰＬＣ（４）の遅延測定処理部６１３も、ＰＬＣ（２）と同様に、フィールド装置群３Ｃの各フィールド装置９０と上位装置６００それぞれ宛の通信フレーム２０を用いて、各装置から時間データを格納した通信フレーム２０をサポート装置５００に送信する。これにより、ＰＬＣ（３）は、ＰＬＣ（３）とフィールド装置９０の間、フィールド装置間、およびＰＬＣ（３）と上位装置６００の間を転送された通信フレーム２０を受信し、サポート装置５００に転送できる。また、ＰＬＣ（４）は、ＰＬＣ（４）とフィールド装置９０の間、各フィールド装置間、およびＰＬＣ（４）と上位装置６００の間を転送された通信フレーム２０を受信し、サポート装置５００に転送できる。

サポート装置５００の遅延算出処理部５２５は、ＰＬＣ（１）～ＰＬＣ（４）から受信する通信フレーム２０のペイロード２６の時間データから、タイムスタンプを収集し、収集したタイムスタンプから各装置間の通信遅延時間を算出し、全通信経路の遅延時間５３２としてＲＡＭ５０４に格納する。なお、このタイムスタンプの収集方法は一例であり、これに限定されない。

（ｆ４．パターン１の配置決定）
まず、配置決定の処理で参照される情報を説明する。図１９は、本実施の形態にかかる決定処理部５２３が配置決定のために参照する情報の一例を示す図である。図２０は、本実施の形態にかかるパターン１に従うＵＰＧの配置の一例を模式的に示す図である。図１９を参照して、情報は、配置対象のＵＰＧ（１）～（３）のそれぞれに対応して、ＵＰＧ実行時間５３３、当該ＵＰＧ６９内で参照される１つ以上の変数３１４を含む。変数３１４は、対応のＵＰＧ６９内で使用される入力変数であり、例えば当該ＵＰＧ６９のプログラムコードから抽出することができる。図２０は、図１９の各ＵＰＧ６９が使用する変数に設定されるフィールド値を出力するフィールド装置９０と特定して示している。

図２１は、本実施の形態にかかるパターン１に従う配置決定の処理の一例を示すフローチャートである。決定処理部５２３は、ＵＰＧライブラリ１７２のＵＰＧ（１）～（３）のうちＵＰＧ実行時間５３３が最大のＵＰＧ（ここではＵＰＧ-ｍａｘという）を選択する（ステップＳ３）。

決定処理部５２３は、例えば図１９のＵＰＧ実行時間５３３の場合、（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３）に従い、ＵＰＧ-ｍａｘとしてＵＰＧ（３）を選択する（ステップＳ３）。

決定処理部５２３は、ＰＬＣ（１）～（４）それぞれにおけるＵＰＧ-ｍａｘの変数３１４の通信遅延時間とＵＰＧ実行時間５３３の合計のうちの最大値を決定する（ステップＳ７）。この変数３１４の通信遅延時間は、当該ＰＬＣ１００でＵＰＧ-ｍａｘが実行される場合のＩＯリフレッシュ７２の所要時間に相当する。全通信路の遅延時間５３２によれば、例えば、ＰＬＣ１００をデータが透過（スルー）する時間、すなわちＰＬＣ１００間の通信遅延時間は０．３ｍｓｅｃ、ＰＬＣ１００とフィールド装置９０の間またはフィールド装置９０間の通信遅延時間は０．１ｍｓｅｃであるとする。また、ＰＬＣ（１）～（４）それぞれにおけるＵＰＧ実行時間５３３は、例えば一律０．５ｍｓｅｃであるとする。本実施の形態では、各装置間の通信遅延時間は、ＵＰＧ６９が使用する入力データ（変数３１４のデータ）の通信遅延時間を含む。したがって、ＵＰＧ-ｍａｘの変数３１４の通信遅延時間とＵＰＧ実行時間５３３の合計は、当該ＵＰＧ-ｍａｘを実行する場合のＩＯリフレッシュ７２とＵＰＧ実行にかかる時間となる。各装置間の通信遅延時間は、制御プログラムが使用する入力データの通信遅延時間を含む。

ＰＬＣ（１）にＵＰＧ-ｍａｘをダウンロードした場合、ＵＰＧ（３）の変数ａ３、ｂ３およびｃ３についての合計は、それぞれ、ａ３：０．８ｍｓｅｃ、ｂ３：１．４ｍｓｅｃ、ｃ３：１．７ｍｓｅｃであるので、そのうちの最大値１．７ｍｓｅｃが抽出される。

ＰＬＣ（２）にＵＰＧ-ｍａｘをダウンロードした場合、ＵＰＧ（３）の変数ａ３、ｂ３およびｃ３についての合計は、それぞれ、ａ３：１．１ｍｓｅｃ、ｂ３：１．１ｍｓｅｃ、ｃ３：１．７ｍｓｅｃであるので、そのうちの最大値１．７ｍｓｅｃが抽出される。

ＰＬＣ（３）にＵＰＧ-ｍａｘをダウンロードした場合、ＵＰＧ（３）の変数ａ３、ｂ３およびｃ３についての合計は、それぞれ、ａ３：１．７ｍｓｅｃ、ｂ３：０．８ｍｓｅｃ、ｃ３：１．４ｍｓｅｃであるので、そのうちの最大値１．７ｍｓｅｃが抽出される。

ＰＬＣ（４）にＵＰＧ-ｍａｘをダウンロードした場合、ＵＰＧ（３）の変数ａ３、ｂ３およびｃ３についての合計は、それぞれ、ａ３：２．０ｍｓｅｃ、ｂ３：１．４ｍｓｅｃ、ｃ３：０．８ｍｓｅｃであるので、そのうちの最大値２．０ｍｓｅｃが抽出される。

決定処理部５２３は、ステップＳ７で抽出された各ＰＬＣ１００に対応の合計の最大値のうち、その値が最小である対応のＰＬＣ１００を決定する（ステップＳ９）。決定処理部５２３は、決定したＰＬＣ１００にＵＰＧ-ｍａｘをダウンロードする（ステップＳ１１）。

なお、ステップＳ９において、決定したＰＬＣ１００が複数個ある場合は、決定処理部５２３は、確保メモリ５３１のサイズがより大きい方を、ＵＰＧ-ｍａｘのダウンロード先に選択する。

決定処理部５２３は、ＵＰＧ（１）～（３）のうち、ステップＳ３～Ｓ１１の処理が実施されていない、いわゆる残りのＵＰＧ６９があるか否かを判定する（ステップＳ１３）。決定処理部５２３は、残りのＵＰＧ６９があると判定すると（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ３に戻り、残りのＵＰＧ６９についてステップＳ３以降の処理を実施する。決定処理部５２３は、残りのＵＰＧ６９はないと判定すると（ステップＳ１３でＮＯ）、ステップＳ１５に移行する。

決定処理部５２３は、ＵＰＧ（１）～（３）のそれぞれについて、決定されたＰＬＣ１００における当該ＵＰＧの実行時間と変数の通信遅延時間（ＩＯリフレッシュ時間）との合計を算出し、合計の総和を算出する（ステップＳ１５）。

決定処理部５２３は、ステップＴ１でユーザが設定した実行制限時間３１５と、ステップＳ１５で算出されたＵＰＧ（１）～（３）それぞれの合計の総和とを比較し、比較の結果に基き（合計の総和≦実行制限時間３１５）の条件が満たされるか否かを判定する（ステップＳ１７）。

決定処理部５２３は、（合計の総和≦実行制限時間３１５）の条件が満たされると判定すると（ステップＳ１７でＹＥＳ）、正常に配置決定できた旨の通知を、また、当該条件が満たされないと判定すると（ステップＳ１７でＮＯ）、実行制限時間のエラーの通知を、それぞれＵＩ５２０を介して出力する（ステップＳ１９、Ｓ２１）。例えば、図２０では、ＵＰＧ（１）～（３）は、それぞれＰＬＣ（１）～ＰＬＣ（３）に配置決定されたことが示される。

このようにパターン１では、配置ツール６３０は、制御システム１が上位装置６００によるＵＰＧ６９の実行環境を提供できない場合において、ＵＰＧ（１）～（３）のそれぞれについて、通信遅延時間と、ＰＬＣ（１）～（４）の当該ＵＰＧ６９の実行に使用可能な記憶領域サイズおよび実行時間を含むリソースとに基づき、ＰＬＣ（１）～（４）のうちから当該ＵＰＧ６９が配置されるべきＰＬＣ１００を決定することができる。

（ｆ５．パターン２の配置決定）
図２２は、本実施の形態にかかるパターン２に従うＵＰＧの配置の一例を模式的に示す図である。パターン２では、ＵＰＧ６９の配置先の候補として上位装置６００を含めることが可能である。

パターン１では、決定処理部５２３によってＵＰＧ６９の配置が決定された装置が、ＵＰＧ６９を実行するべき装置として自動的に決定された。これに対して、パターン２では、ＰＬＣ１００に比較して、確保メモリ５３１が大きく且つＵＰＧ実行時間５３３が短い、すなわち高速にＵＰＧ６９を実行可能な環境を提供する上位装置６００を配置先の装置、またはＵＰＧ６９を実行する装置と決定することができて、制御システム１を高いパフォーマンスで運用することができる。

図２２では、上位装置６００は、確保メモリ５３１のサイズがＰＬＣ（１）～（４）に比較して極めて大きいことから、ＵＰＧ（１）～（３）が配置され得る。ＵＰＧ（１）～（３）についてのＰＬＣ（１）～（４）への配置決定は図２１と同様に実施することができる。図２３は、本実施の形態にかかるパターン２に従う配置決定の処理の一例を示すフローチャートである。図２３の処理では、図２３のステップＳ３～Ｓ１２において、上位装置６００およびＰＬＣ（１）～（４）のうちからＵＰＧ６９を実行する装置を決定する処理が行われる。なお、全通信路の遅延時間５３２によれば、例えば、ＰＬＣ１００間の通信遅延時間は０．３ｍｓｅｃ、ＰＬＣ１００とフィールド装置９０の間またはフィールド装置９０間の通信遅延時間は０．１ｍｓｅｃ、および各ＰＬＣ１００と上位装置６００と間は０．４ｍｓｅｃであるとする。また、ＰＬＣ（１）～（４）それぞれにおけるＵＰＧ実行時間５３３は、例えば一律０．５ｍｓｅｃであり、上位装置６００のＵＰＧ実行時間５３３は、例えば０．３ｍｓｅｃとする。

まず、決定処理部５２３は、ＵＰＧ-ｍａｘを選択して（ステップＳ３）、ＰＬＣ（１）～ＰＬＣ（４）それぞれについて、ＵＰＧ-ｍａｘを実行した場合の実行時間と通信遅延時間の合計を算出する（ステップＳ７）。合計の最大値は、パターン１と同様に、ＰＬＣ（１）～ＰＬＣ（４）それぞれについて、１．７ｍｓｅｃ、１．７ｍｓｅｃ、１．７ｍｓｅｃおよび２．０ｍｓｅｃが算出される。

決定処理部５２３は、上位装置６００でＵＰＧ-ｍａｘを実行した場合、ＵＰＧ（３）の変数ａ３、ｂ３およびｃ３についての合計は、それぞれ、ａ３：１．３ｍｓｅｃ、ｂ３：１．３ｍｓｅｃ、ｃ３：１．３ｍｓｅｃであるので、そのうちの最大値１．３ｍｓｅｃを算出する（ステップＳ８）。

さらに、パターン２では、決定処理部５２３は、各ＰＬＣ１００が上位装置６００を経由して変数の通信をする場合の合計の最大値も算出する（ステップＳ８ａ）。すなわち、通信遅延時間に（各ＰＬＣ１００と上位装置６００と間の往復通信時間（０．４×２）ｍｓｅｃ）を追加することで、例えばＵＰＧ-ｍａｘ（ＵＰＧ（３））をＰＬＣ（１）にダウンロードした場合、ＵＰＧ（３）の変数ａ３、ｂ３およびｃ３についての合計は、それぞれ、ａ３：０．８ｍｓｅｃ、ｂ３：１．９ｍｓｅｃ、ｃ３：１．９ｍｓｅｃであるので、そのうちの最大値１．９ｍｓｅｃが抽出される。ＰＬＣ（２）およびＰＬＣ（３）の場合も同様に計算すると、いずれも最大値は１．９ｍｓｅｃとなる。

決定処理部５２３は、ステップＳ７とステップＳ８ａで算出された各ＰＬＣ１００に対応の合計の最大値のうち、その値が最小である対応のＰＬＣ１００を決定する（ステップＳ９）。決定処理部５２３は、パターン１と同様に、決定されたＰＬＣ１００にＵＰＧ-ｍａｘをダウンロードする（ステップＳ１１）。

決定処理部５２３は、上位装置６００およびＰＬＣ（１）～（４）のうち、合計の最大値が最小である装置を、ＵＰＧ-ｍａｘを実行する実行装置として決定する（ステップＳ１２）。決定処理部５２３は、ステップＳ１３以降の処理をパターン１と同様に実施する。

パターン２では、決定処理部５２３は、ＵＰＧ（１）～（３）の配置先として、ＰＬＣ１００または上位装置６００に決定することができるが、そのうち、ＵＰＧ（１）～（３）の実行装置を上位装置６００に決定する。すなわち、パターン２のようにＰＬＣ（１）～（４）それぞれと上位装置６００の間の通信遅延時間（０．４ｍｓｅｃ）が十分に小さい場合は、上位装置６００における実行時間（０．３ｍｓｅｃ）はＰＬＣ１００の実行時間（０．５ｍｓｅｃ）よりも短いこと、および上位装置６００の確保メモリ５３１のサイズはＰＬＣ（１）～（４）に比較して極めて大きいことから、ステップＳ１２では、例えば、ＵＰＧ（１）～（３）の配置先である上位装置６００およびＰＬＣ（１）～（４）のうちから、上位装置６００を実行装置として決定することができる。

このように、上位装置６００においてＵＰＧ６９が実行されることで、ＰＬＣ１００で実行される場合に比較して制御システム１を高いパフォーマンスで稼働させることができる。

（ｆ６．パターン３の配置決定）
図２４は、本実施の形態にかかるパターン３に従うＵＰＧの配置の一例を模式的に示す図である。パターン３は、パターン２でＵＰＧ（１）～（３）の配置決定がなされた場合（図２４の（Ａ））において、上位装置６００とＰＬＣ１００の間の通信が断絶などの異常が検知された故障モードを示す。この故障モードは、ＰＬＣ１００（１）～（４）が、例えば、図１１に示す上位装置６００で実行されるＵＰＧ（１）～ＵＰＧ（３）の実行結果である制御データ（図１１に示す出力データ（受信）１８３）を受信できない状態にあたる。

配置ツール６３０は、故障モードのパターン３に対応したＵＰＧの配置決定を実施しＵＰＧ配置情報６２７を算出する（図２４の（Ｂ））。パターン３で実施される配置決定の処理は、変数の通信に関し、上位装置６００を経由しない通信経路における通信遅延時間を用いた処理であり、パターン１で示した図２１の処理と同様であるので、説明は繰返さない。

このように、パターン２の配置決定状態からＰＬＣ１００が上位装置６００からＵＰＧ６９の実行結果（制御データ）を受信できない状態となった場合は、パターン３のＵＰＧ配置情報６２７に従い、上位装置６００とは独立してＰＬＣ１００側で制御データを算出可能なようにＵＰＧ６９の実行装置を決定する再配置が実施されることで、制御システム１の稼働を継続することができる。

（ｆ７．パターン４の配置決定）
図２５は、本実施の形態にかかるパターン４に従うＵＰＧの配置の一例を模式的に示す図である。パターン４は、ＵＰＧ（１）～（３）が上位装置６００に配置されるとともに、ＰＬＣ（１）～（３）にも配置された状態において、上位装置６００を経由する通信経路の通信遅延時間よりも、上位装置６００を経由する通信経路を用いない通信遅延時間が小さい場合である。したがって、図２５の（Ａ）に示すようにＵＰＧ（１）～（３）は、それぞれの実行装置は、ＰＬＣ（１）～（３）に決定されている。図２５の（Ａ）において、ＰＬＣ（１）とＰＬＣ（２）との間のネットワーク１１に異常が発生し通信が断絶した状態について、配置ツール６３０は、故障モードのパターン４に対応したＵＰＧ配置情報６２７を算出する。

配置ツール６３０の決定処理部５２３は、故障モードのパターン４について、ＰＬＣ（１）とＰＬＣ（２）との間の通信経路を用いない、すなわち上位装置６００を経由する通信経路を用いた通信遅延時間を算出する。例えば、パターン２に従う配置決定処理を実施する。これにより、決定処理部５２３は、例えばＵＰＧ（１）とＵＰＧ（３）の実行装置を上位装置６００に決定し、ＵＰＧ（２）をＰＬＣ（２）に配置して実行することを示すＵＰＧ配置情報６２７を算出する（図２５の（Ｂ））。

このように、上位装置６００にＵＰＧ６９が配置された状態でＰＬＣ１００がＵＰＧ６９の実行装置に決定されている場合において、ＰＬＣ１００間の通信経路に異常が生じた場合は、パターン４のＵＰＧ配置情報６２７に従い、実行装置をＰＬＣ１００から上位装置６００に切替えることで、制御システム１の稼働を継続することができる。

（ｆ８．パターン５の配置決定）
図２６は、本実施の形態にかかるパターン５に従うＵＰＧの配置の一例を模式的に示す図である。パターン５は、図２６の（Ａ）のＵＰＧ（１）～（３）の実行装置がＰＬＣ（１）～（３）に決定された状態において、図２６の（Ｂ）に示すように、例えばＰＬＣ（３）がＵＰＧ６９を実行不可能になった状態（例えば故障）を示す。

配置ツール６３０は、上記の異常が検知された故障モードのパターン５に対応のＵＰＧ配置情報６２７を算出する。

配置ツール６３０の決定処理部５２３は、故障のＰＬＣ（３）を除いたＰＬＣ（１）、ＰＬＣ（２）およびＰＬＣ（４）および上位装置６００を対象にして、パターン２の処理と同様に配置決定の処理を実施する。これにより、例えば、図２６の（Ｂ）に示すように、ＵＰＧ（３）の実行装置をＰＬＣ（３）から上位装置６００に切替えるようなＵＰＧ配置情報６２７を算出することができる。

このように、ＬＣ１００がＵＰＧ６９の実行装置に決定されている場合において、ＰＬＣ１００に異常（故障など）が生じて実行不可能になった場合は、パターン５に対応のＵＰＧ配置情報６２７に従い、実行装置をＰＬＣ１００から上位装置６００に切替えて、制御システム１の稼働を継続することができる。

（ｆ９．パターン６の配置決定）
図２７は、本実施の形態にかかるパターン６に従うＵＰＧの配置の一例を模式的に示す図である。パターン６は、図２７の（Ａ）のようにＵＰＧ（１）～（３）の実行装置が上位装置６００である場合に、図２７の（Ｂ）のようにＰＬＣ（３）と上位装置６００の間の通信経路が断絶した異常状態の故障モードを示す。図２７の（Ａ）は、例えばパターン２の配置決定処理において、上位装置６００がＵＰＧ（１）～（３）の実行装置に再度決定されたケースである。

配置ツール６３０の決定処理部５２３は、パターン６の通知に従い、ＰＬＣ（３）と上位装置６００との間の通信経路を経由しない通信遅延時間を用いて、パターン２の処理と同様の手順でＵＰＧ（１）～（３）の配置決定を実施することで、パターン６に対応のＵＰＧ配置情報６２７を算出する。例えば、パターン６に対応のＵＰＧ配置情報６２７に従えば、ＵＰＧ（１）～（３）の実行装置を上位装置６００に再度決定することができる。

＜Ｇ．プログラム＞
図２と図４と図５には、それぞれ、プロセッサ１１２とプロセッサ６０３とＣＰＵ５０２がプログラムを実行することで必要な機能が提供される構成例を示したが、これらの提供される機能の一部または全部を、専用のハードウェア回路（例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）など）を用いて実装してもよい。あるいは、ＰＬＣ１００の主要部を、汎用的なアーキテクチャに従うハードウェア（例えば、汎用パソコンをベースとした産業用パソコン）を用いて実現してもよい。この場合には、マルチプロセッサを備えて並列実行可能な環境が提供される。また、仮想化技術を用いて、用途の異なる複数のＯＳ（Operating System）を並列的に実行させるとともに、各ＯＳ上で必要なアプリケーションを実行させるようにしてもよい。

プロセッサ１１２またはプロセッサ６０３が必要なプログラムを実行することによって、図８の各部は上記の処理を実行してもよい。当該プログラムは、記憶ユニット（ストレージ１１９またはＨＤＤ６０６）に記憶されていてもよい。プロセッサ１１２またはプロセッサ６０３が必要なプログラムを実行する際は、記憶ユニットに記憶された対象となるプログラムをＲＡＭに展開する。そして、プロセッサ１１２またはプロセッサ６０３は、ＲＡＭに展開された当該プログラムを解釈および実行して、各構成要素を制御する。

また、ＣＰＵ５０２が必要なプログラムを実行することによって、図９の各部は上記の処理を実行してもよい。当該プログラムは、記憶ユニット（ＨＤＤ５０５）に記憶されていてもよい。ＣＰＵ５０２が必要なプログラムを実行する際は、記憶ユニットに記憶された対象となるプログラムをＲＡＭに展開する。そして、ＣＰＵ５０２は、ＲＡＭに展開された当該プログラムを解釈および実行して、各構成要素を制御する。

上記の記憶ユニットは、例えば、ＨＤＤ、ＳＳＤ等の補助記憶装置であり、プロセッサまたはＣＰＵで実行される図２、図４および図５に示すプログラムおよびデータ等を記憶する。

メモリカード１１６、６２１および記憶媒体５０１は、コンピュータその他装置、機械等が記録されたプログラム等の情報を読み取り可能なように、当該プログラム等の情報を、電気的、磁気的、光学的、機械的または化学的作用によって蓄積する媒体である。ＰＬＣ１００、上位装置６００およびサポート装置５００は、これらメモリカード１１６、６２１および記憶媒体５０１から、上記の記憶ユニットに格納されるプログラムおよび／またはデータを取得してもよい。

＜Ｈ．付記＞
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］
ネットワーク（１１）接続される制御対象（９０）および複数の装置（１００，６００）を備える制御システム（１）であって、
制御対象と遣り取りするデータを用いて制御データを算出する制御プログラム（６９）を記憶するための各装置に備えられるプログラム記憶手段（１１９，６０６）と、
各装置に備えられて、配置される前記制御プログラムを含む複数のプログラムをプロセッサ（１１２，６０３）に実行させる実行手段と、
複数の制御プログラムを、前記複数の装置のうちの１つ以上に配置する配置手段（６３０）と、を備え、
前記配置手段は、
各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間（６３１）と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報（６３２）に基づき、前記複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置される装置を決定する、制御システム。
［構成２］
前記各装置の制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報は、前記プログラム記憶手段における当該制御プログラムの実行に使用可能な記憶領域のサイズ（６３３）を含む、構成１に記載の制御システム。
［構成３］
前記配置手段は、
各装置に、前記制御プログラムの実行に使用可能な記憶領域のサイズを問い合わせる、構成２に記載の制御システム。
［構成４］
前記各装置の制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報は、前記プロセッサを前記制御プログラムの実行に使用可能な時間（５３３）を含む、構成１または２に記載の制御システム。
［構成５］
前記配置手段は、
各装置に、前記プロセッサによる前記制御プログラムの実行に使用可能な時間を問い合わせる、構成４に記載の制御システム。
［構成６］
前記装置間の通信遅延時間を測定する手段（６１３）を、さらに備える、構成１から５のいずれか１に記載の制御システム。
［構成７］
前記各装置間の通信遅延時間は、前記制御対象と遣り取りするデータの通信にかかる通信遅延時間を含む、構成１から６のいずれか１に記載の制御システム。
［構成８］
前記複数の装置は、互いに時刻同期された情報処理装置（６００）と１以上の制御装置（１００）とを含み、
前記情報処理装置の前記実行手段は、
各前記１以上の制御装置から受信するデータを用いて前記制御プログラムをプロセッサに実行させ、
前記各制御装置の前記実行手段は、
前記制御対象と遣り取りするデータを前記情報処理装置へ転送し、前記情報処理装置から受信する前記制御データを前記制御対象に出力する入出力プログラムを、プロセッサに実行させ、
前記制御プログラムおよび前記入出力プログラムは、前記時刻同期に基づく時間であって前記各制御装置と前記情報処理装置との間で共有される時間（１０）内で実行される、構成１から３のいずれか１に記載の制御システム。
［構成９］
前記配置手段は、
前記制御システムの故障モード毎に、
各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報に基づき、前記複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置される装置を決定する、構成１から８のいずれか１に記載の制御システム。
［構成１０］
前記配置手段は、
前記制御プログラムの配置が決定された装置のうちから、当該制御プログラムを実行するべき装置を決定する（Ｓ１２）、構成１から９のいずれか１に記載の制御システム。
［構成１１］
ネットワーク（１１）接続される制御対象（９０）および複数の装置（１００，６００）を備える制御システム（１）に対する設定を実施する設定装置（５００）であって、
各装置は、
制御対象と遣り取りするデータを用いて制御データを算出する制御プログラム（６９）を記憶するためのプログラム記憶手段（１１９，６０６）と、
配置される前記制御プログラムを含む複数のプログラムをプロセッサ（１１２，６０３）に実行させる実行手段と、を備え、
前記設定装置は、
複数の制御プログラムを、前記複数の装置のうちの１つ以上に配置する配置手段（６３０）を備え、
前記配置手段は、
各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間（６３１）と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報（６３２）に基づき、前記複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置される装置を決定する、設定装置。
［構成１２］
ネットワーク（１１）接続される制御対象（９０）および複数の装置（１００，６００）を備える制御システム（１）に対する設定を実施するためのコンピュータプログラム（６１）であって、
各装置は、
制御対象と遣り取りするデータを用いて制御データを算出する制御プログラム（６９）を記憶するための各装置に備えられるプログラム記憶手段（１１９，６０６）と、
各装置に備えられて、配置される前記制御プログラムを含む複数のプログラムをプロセッサ（１１２，６０３）に実行させる実行手段と、を備え、
前記コンピュータプログラムは、コンピュータに、
各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報を取得するステップと、
各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間（６３１）と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報（６３２）に基づき、前記複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置される装置を決定するステップと、を実行させる、コンピュータプログラム。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 制御システム、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ フィールド装置群、８ トリガ、１０ 制御周期、１１ ネットワーク、１２，１３ データ格納時間、１４ 待ち時間、１６，９９，１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄ，１６０，６０１ タイマ、２０ 通信フレーム、２１ プリアンブル、２２ 宛先、２３ 送信元、２４ タグ、２５ タイプ、２６ ペイロード、２７ 誤り訂正情報、４２ フロー、６１ 配置プログラム、６２，９６，１１６，６２２ メモリカード、６３，８４，１２３ スケジューラ、６４，８３，１２７，６１１ 通信プログラム、６７，１２１，８３１ 時刻同期プログラム、６８ サーバプログラム、７０，８１，１２２，７０１ システムプログラム、７１ ＵＰＧ生成プログラム、７２ ＩＯリフレッシュ、７３ 上位通信、８２ アプリケーションプログラム、８６ 遅延時間測定プログラム、８７ メモリサイズ算出プログラム、８８ 実行時間測定プログラム、８９ リソース測定プログラム、９０，９０Ａ，９０Ｂ，９０９０ フィールド装置、９１，１１２，６０３ プロセッサ、１１０ 演算処理部、１１４ 記憶部、１１９ ストレージ、１２０ 周辺処理プログラム、１２５ リフレッシュプログラム、１２６ 測定プログラム、１３４，９４４ 入力データ、１３５，９４３ 出力データ、１６２ メモリサイズ取得プログラム、１６３ 遅延時間取得プログラム、１７０，１７１，１７２ ライブラリ、２６２ 実行時間取得プログラム、３１０ 付属情報、３１３ 各ＵＰＧの実行制限時間、３１４ 変数、３１５ 全ＵＰＧの実行制限時間、３２０ リソース確認情報、５００ サポート装置、５２２ 実行メモリ確認処理部、５２３ 決定処理部、５２４ 必要リソース算出処理部、５２５ 遅延算出処理部、５２６，６１５ 通信処理部、５２９ 実行時間処理部、５３０ ＵＰＧ必要メモリ、５３１ 確保メモリ、５３２ 遅延時間、５３３，６３４ 実行時間、６００ 上位装置、６１０ スケジューリング処理部、６１２ 確保メモリ算出処理部、６１３ 遅延測定処理部、６１４ 実行時間計測処理部、６１８ 時刻同期処理部、６２７ 配置情報、６２９ 必要リソース取得プログラム、６３０ 配置ツール、６３１ 通信遅延時間、６３２ リソース量、６３３ 記憶領域サイズ。

Claims (11)

1. ネットワーク接続され、且つ互いに時刻同期される制御対象、情報処理装置および１つ以上の制御装置を備える制御システムであって、
   前記制御対象と遣り取りするデータを用いて制御データを算出する制御プログラムを記憶するためのプログラム記憶手段であって、前記情報処理装置および前記１つ以上の制御装置を含む複数の装置それぞれに備えられるプログラム記憶手段と、
   各前記複数の装置に備えられて、当該装置に配置される前記制御プログラムを含む複数のプログラムをプロセッサに実行させる実行手段と、
   複数の制御プログラムを、前記複数の装置のうちの１つ以上に配置する配置手段と、を備え、
   前記情報処理装置の前記実行手段は、
   各前記１以上の制御装置から受信するデータを用いて前記制御プログラムを、当該情報処理装置のプロセッサに実行させ、
   前記各制御装置の前記実行手段は、
   前記制御対象と遣り取りするデータを前記情報処理装置へ転送し、前記情報処理装置から受信する前記制御データを前記制御対象に出力する入出力プログラムを、当該制御装置のプロセッサに実行させ、
   前記制御プログラムおよび前記入出力プログラムは、前記時刻同期に基づく時間であって前記制御対象と前記各装置との間で共有される時間内で実行され、
   前記配置手段は、
   各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報に基づき、前記複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置される装置を決定する、制御システム。
2. 前記各装置の制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報は、前記プログラム記憶手段における当該制御プログラムの実行に使用可能な記憶領域のサイズを含む、請求項１に記載の制御システム。
3. 前記配置手段は、
   前記各装置に、前記制御プログラムの実行に使用可能な記憶領域のサイズを問い合わせる、請求項２に記載の制御システム。
4. 前記各装置の制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報は、前記プロセッサを前記制御プログラムの実行に使用可能な時間を含む、請求項１または２に記載の制御システム。
5. 前記配置手段は、
   前記各装置に、前記プロセッサによる前記制御プログラムの実行に使用可能な時間を問い合わせる、請求項４に記載の制御システム。
6. 前記装置間の通信遅延時間を測定する手段を、さらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の制御システム。
7. 前記各装置間の通信遅延時間は、前記制御対象と遣り取りするデータの通信にかかる通信遅延時間を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の制御システム。
8. 前記配置手段は、
   前記制御システムの故障モード毎に、
   各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報に基づき、前記複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置される装置を決定する、請求項１から７のいずれか１項に記載の制御システム。
9. 前記配置手段は、
   前記制御プログラムの配置が決定された装置のうちから、当該制御プログラムを実行するべき装置を決定する、請求項１から８のいずれか１項に記載の制御システム。
10. ネットワーク接続され、且つ互いに時刻同期される制御対象、情報処理装置および１つ以上の制御装置を備える制御システムに対する設定を実施する設定装置であって、
    前記情報処理装置および前記１つ以上の制御装置を含む複数の装置のそれぞれは、
    制御対象と遣り取りするデータを用いて制御データを算出する制御プログラムを記憶するためのプログラム記憶手段と、
    前記制御プログラムを含む複数のプログラムを当該装置のプロセッサに実行させる実行手段と、を備え、
    前記情報処理装置の前記実行手段は、
    各前記１以上の制御装置から受信するデータを用いて前記制御プログラムを、当該情報処理装置のプロセッサに実行させ、
    前記各制御装置の前記実行手段は、
    前記制御対象と遣り取りするデータを前記情報処理装置へ転送し、前記情報処理装置から受信する前記制御データを前記制御対象に出力する入出力プログラムを、当該制御装置のプロセッサに実行させ、
    前記制御プログラムおよび前記入出力プログラムは、前記時刻同期に基づく時間であって前記制御対象と前記各装置との間で共有される時間内で実行され、
    前記設定装置は、
    複数の制御プログラムを、前記複数の装置のうちの１つ以上に配置する配置手段を備え、
    前記配置手段は、
    各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報に基づき、前記複数の装置のうちから当該制御プログラムが配置される装置を決定する、設定装置。
11. ネットワーク接続され、且つ互いに時刻同期される制御対象、情報処理装置および１つ以上の制御装置を備える制御システムに対する設定を実施するためのコンピュータプログラムであって、
    前記情報処理装置および前記１つ以上の制御装置を含む複数装置の各装置は、
    前記制御対象と遣り取りするデータを用いて制御データを算出する制御プログラムを記憶するための各装置に備えられるプログラム記憶手段と、
    各装置に備えられて、当該装置に配置される前記制御プログラムを含む複数のプログラムをプロセッサに実行させる実行手段と、を備え、
    前記情報処理装置の前記実行手段は、
    各前記１以上の制御装置から受信するデータを用いて前記制御プログラムを、当該情報処理装置のプロセッサに実行させ、
    前記各制御装置の前記実行手段は、
    前記制御対象と遣り取りするデータを前記情報処理装置へ転送し、前記情報処理装置から受信する前記制御データを前記制御対象に出力する入出力プログラムを、当該制御装置のプロセッサに実行させ、
    前記制御プログラムおよび前記入出力プログラムは、前記時刻同期に基づく時間であって前記制御対象と前記各装置との間で共有される時間内で実行され、
    前記コンピュータプログラムは、コンピュータに、
    各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報を取得するステップと、
    各制御プログラムについて、各装置間の通信遅延時間と、各装置の当該制御プログラムの実行に使用可能なリソースの情報に基づき、前記複数装置のうちから当該制御プログラムが配置される装置を決定するステップと、を実行させる、コンピュータプログラム。

Images