JP7430694B2 - 制御システム、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、制御システム、制御方法、及びプログラムに関する。

特許文献１には、コントローラと、当該コントローラが制御する産業装置と、を含む通信グループを他の通信グループから独立して通信させるためのスイッチのオン／オフを制御することによって、１つの伝送周期の中で通信システム内の通信グループを動的に切り替える技術が記載されている。

国際公開第２０１７／０４６９１６号公報

本開示の目的の１つは、例えば、産業装置の制御データを収集することである。

本開示の一側面に係る制御システムは、第１コントローラと、第２コントローラと、前記第１コントローラとネットワーク通信により通信し、前記第１コントローラにより制御される第１産業装置と、を有し、前記第２コントローラは、前記ネットワーク通信により、前記第１産業装置の制御に関する制御データを収集する収集部を有する。

本開示によれば、例えば、産業装置の制御データを収集できる。

制御システムの全体構成の一例を示す図である。 従来のネットワーク通信を制御システムに適用した場合のネットワーク構成の一例を示す図である。 従来のネットワーク通信を制御システムに適用した場合の伝送周期の一例を示す図である。 従来のネットワーク通信で収集された制御データをデータ収集装置に送信するためのデータフォーマットの一例を示す図である。 第１実施形態で実現される機能の一例を示す機能ブロック図である。 第１実施形態の制御システムにおけるネットワーク構成の一例を示す図である。 第１実施形態の制御システムにおける伝送周期の一例を示す図である。 第１実施形態の制御システムで収集された制御データをデータ収集装置に送信するためのデータフォーマットの一例を示す図である。 第１実施形態で実行される処理の一例を示すフロー図である。 第２実施形態の制御システムにおけるネットワーク構成の一例を示す図である。 第２実施形態の制御システム１における伝送周期の一例を示す図である。 第２実施形態で実行される処理の一例を示すフロー図である。 変形例２の機能ブロックの一例を示す図である。

［１．第１実施形態］
本開示に係る制御システムの実施形態の一例である第１実施形態を説明する。

［１－１．制御システムの全体構成］
図１は、制御システムの全体構成の一例を示す図である。図１の各装置は、産業用ネットワーク、ＬＡＮ、又はインターネット等の任意のネットワークに接続される。図１の産業装置３０Ａ～３０Ｆを区別しない場合には、産業装置３０と記載する。図１のＣＰＵ３１Ａ～３１Ｆ、記憶部３２Ａ～３２Ｆ、及び通信部３３Ａ～３３Ｆを区別しない場合には、それぞれＣＰＵ３１、記憶部３２、及び通信部３３と記載する。

第１コントローラ１０は、１以上の産業装置３０を制御可能な装置である。例えば、第１コントローラ１０は、モータ制御装置の上位コントローラ、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、セルコントローラ、又はラインコントローラである。ＣＰＵ１１は、１以上のプロセッサを含む。記憶部１２は、揮発性メモリと、不揮発性メモリと、の少なくとも一方を含む。通信部１３は、有線通信用の通信インタフェースと、無線通信用の通信インタフェースと、の少なくとも一方を含む。

第２コントローラ２０は、１以上の産業装置３０を制御可能な装置である。第２コントローラ２０の物理的構成は、第１コントローラ１０と同様であってよい。即ち、ＣＰＵ２１、記憶部２２、及び通信部２３の物理的構成は、それぞれＣＰＵ１１、記憶部１２、及び通信部１３と同様であってもよい。

産業装置３０は、第１コントローラ１０及び第２コントローラ２０の少なくとも一方により制御される装置である。例えば、産業装置３０は、モータ制御装置、ロボットコントローラ、数値制御装置、加工装置、搬送装置、検査装置、又はセンサユニットである。ＣＰＵ３１、記憶部３２、及び通信部３３の物理的構成は、それぞれＣＰＵ１１、記憶部１２、及び通信部１３と同様であってもよい。例えば、産業装置３０は、モータ又はロボットといった機構を制御する。

データ収集装置４０は、データ収集を行う装置である。例えば、データ収集装置４０は、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、タブレット端末、又はスマートフォンある。ＣＰＵ４１、記憶部４２、及び通信部４３の物理的構成は、それぞれＣＰＵ１１、記憶部１２、及び通信部１３と同様であってもよい。操作部４４は、マウス又はキーボード等の入力デバイスである。表示部４５は、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイである。

なお、各装置に記憶されるプログラム又はデータは、ネットワークを介して供給されてもよい。また、各装置の物理的構成は、上記の例に限られず、種々のハードウェアを適用可能である。例えば、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体を読み取る読取部（例えば、メモリカードスロット）や外部機器と接続するための入出力部（例えば、ＵＳＢ端子）が含まれてもよい。この場合、情報記憶媒体に記憶されたプログラム又はデータが、読取部又は入出力部を介して供給されてもよい。

例えば、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣといった他の回路が各装置に含まれてもよい。第１実施形態では、ＣＰＵ１１，２１，３１，４１がcircuitryと呼ばれる構成に相当する場合を説明するが、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣといった他の回路がcircuitryに相当してもよい。各装置には、トルクセンサ、モータエンコーダ、ビジョンセンサ、モーションセンサ、赤外線センサ、超音波センサ、又は温度センサといったセンサが接続されていてもよい。

［１－２．第１実施形態の概要］
第１実施形態では、第１コントローラ１０は、産業装置３０Ａ～３０Ｃを制御する。第２コントローラ２０は、産業装置３０Ｄ～３０Ｆを制御する。第２コントローラ２０は、産業装置３０Ａ～３０Ｃを直接的には制御しないが、産業装置３０Ａ～３０Ｃから制御データを収集する。第１コントローラ１０も、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データを収集する。第２コントローラ２０は、産業装置３０Ｄ～３０Ｆの制御データも収集する。

制御データは、産業装置３０の制御に関するデータである。制御データは、制御システム１において収集対象となるデータである。例えば、制御データは、産業装置３０の動作を解析するために収集される。制御データ自体は、産業装置３０が取得可能な任意のデータであってよく、例えば、産業装置３０に接続されたセンサの検出結果（例えば、トルク、モータの位置、又はモータの速度）を示すデータである。制御データは、産業装置３０が制御する機構に関するデータであってもよいし、作業の対象となる対象物に関するデータであってもよい。

産業装置３０Ａ～３０Ｃは、第１産業装置の一例である。このため、産業装置３０Ａ～３０Ｃについて説明している箇所は、第１産業装置と読み替えることができる。第１産業装置は、第１コントローラ１０とネットワーク通信により通信し、第１コントローラ１０により制御される装置である。制御システム１は、１以上の第１産業装置を含めばよく、制御システム１に含まれる第１産業装置は、任意の台数であってよい。

産業装置３０Ｄ～３０Ｆは、第２産業装置の一例である。このため、産業装置３０Ｄ～３０Ｆについて説明している箇所は、第２産業装置と読み替えることができる。第２産業装置は、第２コントローラ２０とネットワーク通信により通信し、第２コントローラ２０により制御される装置である。制御システム１は、１以上の第２産業装置を含めばよく、制御システム１に含まれる第２産業装置は、任意の台数であってよい。制御システム１には、第２産業装置が含まれなくてもよい。即ち、第２コントローラ２０が直接的に制御する産業装置３０が存在しなくてもよい。

ネットワーク通信は、所定の通信プロトコルにより実現されるデータ通信である。第１実施形態では、通信プロトコルがメカトロリンク（登録商標）である場合を例に挙げるが、制御システム１の通信プロトコル自体は、産業用ネットワークで採用されている任意の通信プロトコルであってよく、第１実施形態の例に限られない。第１実施形態のネットワーク通信は、マルチドメインに対応している。

マルチドメインとは、同一のネットワーク内に複数の通信ドメインを構成することである。通信ドメインは、ネットワークにおける通信の範囲である。同じ通信ドメインに属する装置同士でネットワーク通信が行われる。通信ドメインは、物理的なグループではなく、論理的なグループである。物理的に接続されていても、同じ通信ドメインに属さない装置同士で通信は行われない。第１実施形態では、マルチドメインの仕組みを利用することによって、従来にはないデータ収集を実現する。

図２は、従来のネットワーク通信を制御システム１に適用した場合のネットワーク構成の一例を示す図である。図２のネットワーク通信は、マルチドメインに対応しておらず、通信ドメインの概念もないものとする。第１ネットワークＮ１は、第１コントローラ１０と、産業装置３０Ａ～３０Ｃと、が通信するためのネットワークである。第２ネットワークＮ２は、第１コントローラ１０と、第２コントローラ２０と、が通信するためのネットワークである。第３ネットワークＮ３は、第２コントローラ２０と、産業装置３０Ｄ～３０Ｆと、が通信するためのネットワークである。

図２の制御システム１では、定周期通信が行われるものとする。定周期通信は、周期的に通信する通信方式である。定周期通信では、ある伝送周期が訪れると、この伝送周期内で、予め定められた手順に基づいて通信が行われる。ある伝送周期が終了して次の伝送周期が訪れると、再び同様の手順に基づいて通信が行われる。以降、予め定められた手順に基づく通信が周期的に繰り返される。

図３は、従来のネットワーク通信を制御システム１に適用した場合の伝送周期の一例を示す図である。図３のように、伝送周期が訪れると、第１ネットワークＮ１～第３ネットワークＮ３の各々で通信が開始される。例えば、第１ネットワークＮ１～第３ネットワークＮ３の各々で通信が行われる期間は、互いに重複する。即ち、第１ネットワークＮ１～第３ネットワークＮ３の各々の通信は、同時並行で行われる。

例えば、第１ネットワークＮ１では、ある伝送周期１が訪れると、第１コントローラ１０は、産業装置３０Ａ～３０Ｃに指令を送信し、産業装置３０Ａ～３０Ｃから制御データを収集する。第３ネットワークＮ３では、伝送周期１が訪れると、第２コントローラ２０は、産業装置３０Ｄ～３０Ｆに指令を送信し、産業装置３０Ｄ～３０Ｆから制御データを収集する。

第２ネットワークＮ２では、伝送周期１が訪れると、第２コントローラ２０は、第１コントローラ１０に記録された産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データを収集する。この時点では、第１ネットワークＮ１におけるデータ収集が完了していない。このため、第２コントローラ２０が収集する産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データは、１伝送周期分遅れることになる。

例えば、第２コントローラ２０は、伝送周期１において、図示しない１つ前の伝送周期における産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データを収集する。第２コントローラ２０は、伝送周期２において、１つ前の伝送周期１における産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データを収集する。

以上のように、第２コントローラ２０が収集した産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データと産業装置３０Ｄ～３０Ｆの制御データとは、収集された時点が互いに異なる。産業装置３０Ａ～３０Ｆの制御データをまとめてデータ収集装置４０に送信する場合、個々の制御データがどの時点のものなのかを特定できるようにする必要がある。

図４は、従来のネットワーク通信で収集された制御データをデータ収集装置４０に送信するためのデータフォーマットの一例を示す図である。例えば、産業装置３０Ｄ～３０Ｅの制御データに、第２コントローラ２０のタイムスタンプが付与され、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データに、第１コントローラ１０のタイムスタンプが付与される。図４のデータフォーマットの場合、これらの制御データに別々のタイムスタンプを付与する必要があるので、通信量及び処理量が増える。

第１実施形態の制御システム１では、マルチドメインの仕組みを利用することによって、第２コントローラ２０が、ある伝送周期で、この伝送周期における制御データを収集できるようになる。このため、図３のように、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データが１伝送周期分遅れるといったことがなくなる。更に、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データと、産業装置３０Ｄ～３０Ｅの制御データと、の時間がそろうので、図４のように、これらの制御データに別々のタイムスタンプを付与する必要もなくなる。以降、第１実施形態の詳細を説明する。

［１－３．第１実施形態で実現される機能］
図５は、第１実施形態で実現される機能の一例を示す機能ブロック図である。産業装置３０Ａ～３０Ｆの機能は、互いに同様なので、図５では１つの産業装置３０としてまとめている。なお、図５では、データ収集装置４０の機能は省略する。図５の各機能は、制御システム１に構築されたネットワーク通信の設定により実現される。

図６は、第１実施形態の制御システム１におけるネットワーク構成の一例を示す図である。第１実施形態のネットワーク通信は、マルチドメインに対応し、複数の通信ドメインを含む。ネットワーク通信は、複数の通信ドメインを有さなければならないわけではなく、１つの通信ドメインだけを有してもよい。個々の通信ドメインに属する装置は、エンジニアリングツールから行われた通信設定によって予め定義されているものとする。通信ドメインに属する複数の装置のうちの何れかがマスタの役割を果たす。通信ドメインに属する他の装置は、マスタの役割を果たす装置により制御される。

例えば、ネットワーク通信は、第１コントローラ１０が管理する第１通信ドメインＤ１を有する。第１通信ドメインＤ１は、第１コントローラ１０が産業装置３０Ａ～３０Ｃを制御するための通信ドメインである。例えば、第１通信ドメインＤ１では、第１コントローラ１０から産業装置３０Ａ～３０Ｃに指令が送信される。第１通信ドメインＤ１では、産業装置３０Ａ～３０Ｃから第１コントローラ１０に制御データが送信される。

例えば、ネットワーク通信は、第２コントローラ２０が管理する第２通信ドメインＤ２を有する。第２通信ドメインＤ２は、第２コントローラ２０が産業装置３０Ａ～３０Ｃから制御データを収集するための通信ドメインである。第２通信ドメインＤ２では、第２コントローラ２０が産業装置３０Ａ～３０Ｃを制御するための指令を送信することもできるが、第１実施形態では、第２コントローラ２０が産業装置３０Ａ～３０Ｃを直接的には制御しないので、第２通信ドメインＤ２では、この指令は送信されない。産業装置３０Ａ～３０Ｃは、第１通信ドメインＤ１及び第２通信ドメインＤ２に属する。

例えば、ネットワーク通信は、第２コントローラ２０が管理する第３通信ドメインＤ３を有する。第３通信ドメインＤ３は、第２コントローラ２０が産業装置３０Ｄ～３０Ｆを制御するための通信ドメインである。例えば、第３通信ドメインＤ３では、第２コントローラ２０から産業装置３０Ｄ～３０Ｆに指令が送信される。第３通信ドメインＤ３では、産業装置３０Ｄ～３０Ｆから第２コントローラ２０に制御データが送信される。産業装置３０Ｄ～３０Ｆは、第３通信ドメインＤ３に属する。

図７は、第１実施形態の制御システム１における伝送周期の一例を示す図である。図７の伝送周期における通信手順は、予めスケジューリングされたものである。この通信手順のスケジュールは、制御システム１の起動時に設定されてもよいし、第１コントローラ１０及び第２コントローラ２０に予め設定されていてもよい。各伝送周期の冒頭では、同期通知が行われてもよい。同期通知では、タイマ値等の時間合わせ等の処理が実行される。図７に示す第１期間～第３期間は、伝送周期における帯域ということもできる。

図７のように、第１コントローラ１０は、ネットワーク通信で行われる定周期通信の伝送周期内の第１期間において、産業装置３０Ａ～３０Ｃと通信する。第１期間は、伝送周期のうち、第１通信ドメインＤ１の通信用に割り当てられた期間である。第１期間は、伝送周期の一部の期間であればよい。例えば、第１期間の開始時点と、伝送周期の開始時点と、は一致していてもよい。例えば、第１期間の開始時点は、同期通知が完了した後の時点であってもよいし、伝送周期の開始時点から一定時間後の時点であってもよい。

第２コントローラ２０は、伝送周期内の第１期間よりも後の第２期間において、産業装置３０Ａ～３０Ｃと通信する。第２期間は、伝送周期のうち、第２通信ドメインＤ２に割り当てられた期間である。第２期間は、伝送周期の一部の期間である。第１実施形態では、第２期間が第１期間よりも後の期間である場合を説明する。第１実施形態では、第２期間の開始時点は、第１期間の開始時点よりも後である。第２期間の開始時点は、伝送周期の開始時点よりも後であり、かつ、第１期間の開始時点よりも後である。なお、第２期間は、第１期間よりも前であってもよい。

第２コントローラ２０は、伝送周期内の第３期間において、産業装置３０Ｄ～３０Ｆと通信する。第３期間は、伝送周期のうち、第３通信ドメインＤ３に割り当てられた期間である。第３期間は、伝送周期の一部の期間であればよい。第３期間は、第１期間又は第２期間の一部と重複してもよい。例えば、第３期間の開始時点と、伝送周期の開始時点と、は一致していてもよい。例えば、第３期間の開始時点は、同期通知が完了した後の時点であってもよいし、伝送周期の開始時点から一定時間後の時点であってもよい。

第１実施形態では、第１期間及び第３期間は、互いに少なくとも一部が重複する。例えば、第１期間が終了する前に第３期間が開始し、第１期間及び第３期間が互いに重複する。例えば、第３期間が終了する前に第１期間が開始し、第１期間及び第３期間が互いに重複する。図７の例では、第１期間及び第３期間が同じ場合を示しているが、第１期間及び第３期間が時間的にずれていてもよいし、第１期間の長さと、第３期間の長さと、が異なっていてもよい。

なお、第１期間及び第３期間は、重複しなくてもよい。例えば、第１期間が終了した後に第３期間が開始し、第１期間及び第３期間が重複しなくてもよい。例えば、第３期間が終了した後に第１期間が開始し、第１期間及び第３期間が重複しなくてもよい。また、図７の例では、第３期間の後に第２期間が訪れる場合を示しているが、第２期間及び第３期間は、互いに少なくとも一部が重複してもよい。例えば、第３期間が終了する前に第２期間が開始してもよい。例えば、第３期間は、第２期間よりも後であってもよい。

［１－３－１．第１コントローラの機能］
データ記憶部１００は、記憶部１２を主として実現される。指令生成部１０１、指令送信部１０２、及び収集部１０３は、ＣＰＵ１１を主として実現される。

［データ記憶部］
データ記憶部１００は、産業装置３０Ａ～３０Ｃを制御するために必要なデータを記憶する。例えば、データ記憶部１００は、制御プログラムと、パラメータと、を記憶する。制御プログラムは、産業装置３０Ａ～３０Ｃに指令を送信するための処理を含む。制御プログラムは、任意の言語で作成可能であり、例えば、ラダー言語又はロボット言語で作成される。パラメータは、産業装置３０Ａ～３０Ｃの動作に関する情報であり、例えば、モータの回転方向、モータの回転速度、又はロボットの目標位置といった情報である。

例えば、データ記憶部１００は、産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々に対応するレジスタを含む。産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々と、レジスタと、の対応関係は、エンジニアリングツール等によって予め設定されているものとする。産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々に対応するレジスタに、産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々の制御データが格納される。例えば、各レジスタに格納された制御データは、新たな伝送周期が訪れて新たな制御データが収集された場合に更新されてもよいし、リングバッファのように一定期間の制御データを保持できるようにしてもよい。

例えば、データ記憶部１００は、第１通信ドメインＤ１の設定に関する通信設定データを記憶する。通信設定データには、第１通信ドメインＤ１に属する装置を識別可能な装置識別情報と、通信のスケジュールに関するスケジュール情報と、が含まれる。装置識別情報は、装置名又はＩＰアドレスといった情報である。スケジュール情報は、どの装置とどの装置がいつ通信するかを示す情報である。スケジュール情報は、エンジニアリングツール等によって予め設定されているものとする。

第１実施形態では、定周期通信が行われるので、スケジュール情報には、１つの伝送周期における通信手順が定義されている。例えば、スケジュール情報には、伝送周期の開始時点からの経過時間と、その時間に通信すべき相手と、が定義されている。経過時間は、タイマ値等の時間情報により管理されるようにすればよい。データ記憶部１００は、時間情報も記憶する。

［指令生成部］
指令生成部１０１は、産業装置３０への指令を生成する。指令は、産業装置３０に所定の動作をさせるための命令である。第１実施形態では、指令生成部１０１が産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々への指令を生成する場合を説明する。例えば、指令生成部１０１は、産業装置３０Ａ～３０Ｃを制御するための制御指令を生成する。制御指令は、産業装置３０Ａ～３０Ｃに対する具体的な制御内容を含む。制御指令は、産業装置３０による機構の制御に影響する指令である。例えば、制御指令には、産業装置３０が機構を制御するための処理内容、その処理に必要なパラメータ、又はその処理に必要なジョブ名が含まれる。

なお、指令生成部１０１が生成する指令は、任意の種類であってよく、制御指令に限られない。例えば、指令生成部１０１は、制御データを収集するための収集指令、産業装置３０Ａ～３０Ｃを起動させるための起動指令、ジョブを呼び出すジョブ呼び出し指令、又はパラメータを設定する設定指令を生成してもよい。指令を生成するためのプログラムは、データ記憶部１００に記憶されているものとする。

［指令送信部］
指令送信部１０２は、産業装置３０Ａ～３０Ｃに、指令生成部１０１が生成した指令を送信する。第１実施形態では、指令送信部１０２は、第１通信ドメインＤ１に対応する第１期間が訪れると、指令生成部１０１により生成された制御指令を送信する。第１実施形態のネットワーク構成では、第１コントローラ１０と、産業装置３０Ａと、が直接的に接続されるので、指令送信部１０２は、産業装置３０Ａに制御指令を送信する。産業装置３０Ｂ及び産業装置３０Ｃの各々には、この制御指令が適宜転送される。指令送信部１０２は、データ記憶部１００に記憶されたスケジュール情報に基づいて、指令を送信すべきタイミングを判定すればよい。

［収集部］
収集部１０３は、ネットワーク通信により、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御に関する制御データを収集する。この制御データは、指令送信部１０２が送信した指令に基づく動作結果を示すデータである。収集部１０３は、第１通信ドメインＤ１に対応する第１期間が訪れて、指令送信部１０２が送信した指令に基づく動作が産業装置３０Ａ～３０Ｃにおいて実行された場合に、この第１期間に制御データを収集する。

第１実施形態では、第１コントローラ１０と、産業装置３０Ａと、が直接的に接続されているので、収集部１０３は、産業装置３０Ａから直接的に、産業装置３０Ａの制御データを収集する。直接的に接続されるとは、通信する装置間に他の装置が存在しないことである。第１コントローラ１０と、産業装置３０Ｂ及び産業装置３０Ｃと、は間接的に接続されているので、収集部１０３は、産業装置３０Ｂ及び産業装置３０Ｃから間接的に、産業装置３０Ａの制御データを収集する。間接的に接続されるとは、通信する装置間に他の装置が存在することである。

［１－３－２．第２コントローラの機能］
データ記憶部２００は、記憶部２２を主として実現される。指令生成部２０１、指令送信部２０２、収集部２０３、付与部２０４、及び制御データ送信部２０５は、ＣＰＵ２１を主として実現される。

［データ記憶部］
データ記憶部２００は、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データを収集するために必要なデータを記憶する。第１実施形態では、データ記憶部２００は、産業装置３０Ｄ～３０Ｆを制御するために必要なデータも記憶する。例えば、データ記憶部２００は、制御プログラム、パラメータ、及び収集プログラムを記憶する。制御プログラム及びパラメータは、産業装置３０Ｄ～３０Ｆに関するものである点で、データ記憶部１００に記憶される制御プログラム及びパラメータと異なるが、他の点では同様である。収集プログラムは、産業装置３０Ａ～３０Ｃに収集指令を送信するための処理を含む。収集プログラムは、制御プログラムと同様に任意の言語で作成可能である。

例えば、データ記憶部２００は、産業装置３０Ａ～３０Ｆの各々に対応するレジスタを含む。産業装置３０Ａ～３０Ｆの各々と、レジスタと、の対応関係は、エンジニアリングツール等によって予め設定されているものとする。産業装置３０Ａ～３０Ｆの各々に対応するレジスタに、産業装置３０Ａ～３０Ｆの各々の制御データが格納される。例えば、各レジスタに格納された制御データは、新たな伝送周期が訪れて新たな制御データが収集された場合に更新されてもよいし、リングバッファのように一定期間の制御データを保持できるようにしてもよい。

例えば、データ記憶部２００は、第２通信ドメインＤ２及び第３通信ドメインＤ３の各々の設定に関する通信設定データを記憶する。これらの通信設定データは、第２通信ドメインＤ２及び第３通信ドメインＤ３のものである点で第１通信ドメインＤ１の通信設定データと異なるが、データの内容自体は同様である。データ記憶部２００は、第２通信ドメインＤ２及び第３通信ドメインＤ３の各々の通信設定データが示すスケジュールに基づいて通信を行うための時間情報も記憶する。

［指令生成部］
指令生成部２０１は、産業装置３０への指令を生成する。第１実施形態では、指令生成部２０１が産業装置３０Ａ～３０Ｆの各々への指令を生成する場合を説明する。例えば、指令生成部２０１は、産業装置３０Ｄ～３０Ｆを制御するための制御指令とは異なる収集指令を生成する。産業装置３０Ｄ～３０Ｆは、他の産業装置３０の一例である。他の産業装置３０とは、制御データの収集対象となる産業装置３０Ａ～３０Ｃとは異なる産業装置３０である。

収集指令は、制御指令のように制御内容の情報は含まない。例えば、収集指令には、収集指令であることを識別可能な情報と、収集対象のデータを識別可能な情報と、を含む。制御指令は、何らかの計算結果が含まれることがあるが、収集指令は、何らかの計算が行われずに生成されてよい。収集指令は、何らかの計算が必要であってもよいが、その計算量は、制御指令よりも少ないものとする。このため、収集指令は、制御指令よりも早く生成可能である。指令生成部２０１が生成する指令は、任意の種類であってよく、収集指令及び制御指令に限られない点は、指令生成部２０１と同様である。指令を生成するためのプログラムは、データ記憶部２００に記憶されているものとする。

［指令送信部］
指令送信部２０２は、産業装置３０Ａ～３０Ｆに、指令生成部２０１が生成した指令を送信する。第１実施形態では、指令送信部２０２は、第２通信ドメインＤ２に対応する第２期間が訪れると、指令生成部２０１により生成された収集指令を送信する。第１実施形態のネットワーク構成では、第１コントローラ１０と、第２コントローラ２０と、が直接的に接続されるので、指令送信部２０２は、第１コントローラ１０に収集指令を送信する。産業装置３０Ａ～３０Ｃには、この収集指令が適宜転送される。

指令送信部２０２は、第３通信ドメインＤ３に対応する第３期間が訪れると、指令生成部２０１により生成された制御指令を送信する。第１実施形態のネットワーク構成では、第２コントローラ２０と、産業装置３０Ｄと、が直接的に接続されるので、指令送信部２０２は、産業装置３０Ｄに制御指令を送信する。産業装置３０Ｅ及び産業装置３０Ｆの各々には、この制御指令が適宜転送される。指令送信部２０２は、データ記憶部２００に記憶されたスケジュール情報に基づいて、指令を送信すべきタイミングを判定すればよい。

［収集部］
収集部２０３は、ネットワーク通信により、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御に関する制御データを収集する。収集部２０３は、指令送信部２０２により送信された収集指令に基づいて、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データを収集する。例えば、収集部２０３は、第２通信ドメインＤ２に対応する第２期間が訪れて、第２期間よりも前の第１期間に送信された制御指示が産業装置３０Ａ～３０Ｃにおいて実行された場合に、この第２期間に制御データを収集する。

第１実施形態では、第２コントローラ２０と、産業装置３０Ａ～３０Ｃと、が間接的に接続されているので、収集部２０３は、産業装置３０Ａ～３０Ｃから間接的に、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データを収集する。第１実施形態では、収集部２０３が産業装置３０Ａ～３０Ｃから制御データを収集する場合を説明するが、収集部２０３は、第１コントローラ１０のレジスタに記録された産業装置３０Ａ～３０Ｃから制御データを収集してもよい。この場合には、第１コントローラ１０は、第２コントローラ２０により制御されるように第２通信ドメインＤ２の設定が行われる。第１コントローラ１０は、第２コントローラ２０からの収集指令に基づいて、自身に記憶された産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データを第２コントローラ２０に送信する。

例えば、収集部２０３は、第１コントローラ１０が制御のために産業装置３０Ａ～３０Ｃから収集したデータと同じ内容を含む制御データを収集する。第２コントローラ２０の収集部２０３が収集した産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データと、第１コントローラ１０の収集部１０３が収集した産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データと、は全く同じであってもよいし、一部が異なってもよい。例えば、第２コントローラ２０の収集部２０３は、トルクに関する制御データを収集し、第１コントローラ１０の収集部１０３は、位置に関する制御データを収集するといったように、互いの制御データの種類が異なってもよい。互いの制御データのサンプリング周期が異なってもよい。

収集部２０３は、ネットワーク通信により、産業装置３０Ｄ～３０Ｆの制御に関する制御データを収集する。例えば、収集部２０３は、第３通信ドメインＤ３に対応する第３期間が訪れて、第３期間に送信された制御指示が産業装置３０Ｄ～３０Ｆにおいて実行された場合に、この第３期間に制御データを収集する。

第１実施形態では、第２コントローラ２０と、産業装置３０Ｄと、が直接的に接続されているので、収集部２０３は、産業装置３０Ｄから直接的に、産業装置３０Ｄの制御データを収集する。第２コントローラ２０と、産業装置３０Ｅ及び産業装置３０Ｆと、が間接的に接続されているので、収集部２０３は、産業装置３０Ｅ及び産業装置３０Ｆから間接的に、産業装置３０Ｅ及び産業装置３０Ｆの制御データを収集する。

［付与部］
付与部２０４は、産業装置３０Ａ～３０Ｃに関する制御データと、産業装置３０Ｄ～３０Ｆに関する制御データと、に同じタイムスタンプを付与する。タイムスタンプは、時間を識別可能な情報である。タイプスタンプは、日時を示す数値であってもよいし、タイマ値であってもよい。制御データにタイムスタンプを付与するとは、制御データにタイムスタンプを関連付けることである。例えば、付与部２０４は、第２コントローラ２０のデータ記憶部２００に記憶されたタイムスタンプを取得し、産業装置３０Ａ～３０Ｆの制御データに付与する。

産業装置３０Ａ～３０Ｆの制御データに付与されるタイムスタンプは、産業装置３０Ａ～３０Ｆの制御データが取得された伝送周期内の時間を示す。タイムスタンプは、産業装置３０Ａ～３０Ｆの制御データが取得された伝送周期内の任意の時間であってよく、例えば、伝送周期の開始時点若しくは終了時点、第２期間の開始時点若しくは終了時点、又は第３期間の開始時点若しくは終了時点であってもよいし、これらの開始時点及び終了時点の間の時点であってもよい。

［制御データ送信部］
制御データ送信部２０５は、データ収集装置４０に、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データを送信する。第１実施形態では、産業装置３０Ｄ～３０Ｆの制御データも収集されるので、制御データ送信部２０５は、データ収集装置４０に、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データと、産業装置３０Ｄ～３０Ｆの制御データと、を送信する。これらの制御データは、別々のデータとして送信されてもよいが、第１実施形態では、これらの制御データが１つのデータとして送信される。

図８は、第１実施形態の制御システム１で収集された制御データをデータ収集装置４０に送信するためのデータフォーマットの一例を示す図である。図８の例では、産業装置３０Ａ～３０Ｆの各々の制御データに、第２コントローラ２０のタイムスタンプが付与される。制御データ送信部２０５は、データ収集装置４０に、第２コントローラ２０のタイムスタンプが付与された産業装置３０Ａ～３０Ｆの各々の制御データを、１つのデータにまとめてデータ収集装置４０に送信する。なお、これらの制御データには、第１コントローラ１０のタイムスタンプが付与されてもよい。この場合、第２コントローラ２０は、第１コントローラ１０からタイムスタンプを取得すればよい。

［１－３－３．産業装置の機能］
データ記憶部３００は、記憶部３２を主として実現される。受信部３０１、動作部３０２、及び送信部３０３は、ＣＰＵ３１を主として実現される。

［データ記憶部］
データ記憶部３００は、産業装置３０の動作に必要なデータを記憶する。例えば、データ記憶部３００は、動作プログラムと、パラメータと、を記憶する。動作プログラムは、産業装置３０が実行すべき処理を含む。動作プログラムは、任意の言語で作成可能であり、例えば、ラダー言語又はロボット言語で作成可能である。ジョブと呼ばれるプログラムも動作プログラムの一種である。パラメータは、モータ又はロボットといった機構の制御に用いられる情報である。例えば、パラメータは、モータの回転方向、モータの回転速度、又はロボットの目標位置といった情報である。データ記憶部３００は、制御データを記憶する。制御データは、データ記憶部３００内の所定のレジスタに格納される。

［受信部］
受信部３０１は、指令を受信する。例えば、産業装置３０Ａ～３０Ｃの受信部３０１は、伝送周期における第１期間に、第１コントローラ１０から制御指令を受信する。産業装置３０Ａ～３０Ｃの受信部３０１は、伝送周期における第２期間に、第２コントローラ２０から収集指令を受信する。産業装置３０Ｄ～３０Ｆの受信部３０１は、伝送周期における第３期間に、第２コントローラ２０から制御指令を受信する。

［動作部］
動作部３０２は、指令に基づいて動作する。動作部３０２は、指令に応じた動作結果に基づいて、制御データを生成してデータ記憶部３００に記録する。例えば、産業装置３０Ａ～３０Ｃの動作部３０２は、伝送周期における第１期間に、第１コントローラ１０からの制御指令に基づいて、制御対象の機構を制御する。産業装置３０Ａ～３０Ｃの動作部３０２は、伝送周期における第２期間に、第２コントローラ２０からの収集指令に基づいて、自身の制御データを取得する。産業装置３０Ｄ～３０Ｆの動作部３０２は、伝送周期における第３期間に、第２コントローラ２０からの制御指令に基づいて、制御対象の機構を制御する。

［送信部］
送信部３０３は、制御データを送信する。例えば、産業装置３０Ａ～３０Ｃの送信部３０３は、伝送周期における第１期間に、第１コントローラ１０からの制御指令に応じた制御データを第１コントローラ１０に送信する。産業装置３０Ａ～３０Ｃの送信部３０３は、伝送周期における第２期間に、第１期間における制御内容を示す制御データを第２コントローラ２０に送信する。産業装置３０Ｄ～３０Ｆの送信部３０３は、伝送周期における第３期間に、第２コントローラ２０からの制御指令に応じた制御データを第２コントローラ２０に送信する。

［１－４．第１実施形態で実行される処理］
図９は、第１実施形態で実行される処理の一例を示すフロー図である。図９の処理は、各伝送周期が訪れた場合に、第１コントローラ１０及び第２コントローラ２０の各々に記憶されたスケジュール情報に基づいて実行される。

図９のように、第１コントローラ１０は、スケジュール情報に基づいて第１期間の開始時点が訪れたこと検知すると、制御プログラムに基づいて、産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々への制御指令を生成する（Ｓ１００）。第１コントローラ１０は、産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々に、Ｓ１００で生成した制御指令を送信する（Ｓ１０１）。産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々は、制御指令を受信すると、制御指令を実行して制御データを第１コントローラ１０に送信する（Ｓ１０２）。第１コントローラ１０は、Ｓ１０２で送信された制御データを収集する（Ｓ１０３）。

第２コントローラ２０は、スケジュール情報に基づいて第３期間の開始時点が訪れたこと検知すると、制御プログラムに基づいて、産業装置３０Ｄ～３０Ｆの各々への制御指令を生成する（Ｓ１０４）。第２コントローラ２０は、産業装置３０Ｄ～３０Ｆの各々に、Ｓ１０４で生成した制御指令を送信する（Ｓ１０５）。産業装置３０Ｄ～３０Ｆの各々は、制御指令を受信すると、制御指令を実行して制御データを第２コントローラ２０に送信する（Ｓ１０６）。第２コントローラ２０は、Ｓ１０６で送信された制御データを収集する（Ｓ１０７）。Ｓ１００～Ｓ１０３の処理と、Ｓ１０４～Ｓ１０７の処理と、は並行して実行される。

第２コントローラ２０は、スケジュール情報に基づいて第２期間の開始時点が訪れたこと検知すると、収集プログラムに基づいて、産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々への収集指令を生成する（Ｓ１０８）。第２コントローラ２０は、産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々に、Ｓ１０８で生成した収集指令を送信する（Ｓ１０９）。産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々は、収集指令を受信すると、収集指令を実行して制御データを第２コントローラ２０に送信する（Ｓ１１０）。第２コントローラ２０は、Ｓ１１０で送信された制御データを収集し（Ｓ１１１）、伝送周期内の処理が終了する。次の伝送周期が訪れた場合には、Ｓ１００～Ｓ１１１の処理が再び実行される。第２コントローラ２０は、Ｓ１０７で収集した制御データと、Ｓ１１１で収集した制御データと、に自身のタイムスタンプを付与し、任意のタイミングで、データ収集装置４０に送信する。第２コントローラ２０は、複数の伝送周期における制御データをまとめて送信してもよいし、伝送周期ごとに制御データを送信してもよい。

第１実施形態の制御システム１によれば、第２コントローラ２０が、第１コントローラ１０とネットワーク通信により通信し、第１コントローラ１０により制御される産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データを収集することによって、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データを収集できる。例えば、第２コントローラ２０が、産業装置３０Ａ～３０Ｃを直接的に制御しなかったとしても、制御データを収集できる。

また、制御システム１は、マルチドメイン機能を利用して、産業装置３０Ａ～３０Ｃを複数の通信ドメインに所属させることによって、第１コントローラ１０による制御と、第２コントローラ２０による収集と、を簡単に設定でき、かつ、確実に行うことができる。

また、制御システム１は、第２コントローラ２０は、産業装置３０Ｄ～３０Ｆを制御しつつ、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データを収集できる。

また、制御システム１は、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データと、産業装置３０Ｄ～３０Ｆの制御データと、に同じタイムスタンプを付与することによって、これらの制御データのタイムスタンプの管理を容易化できる。制御データごとにタイムスタンプを付与する必要がないので、個々のデータのデータサイズを小さくすることができる。

また、制御システム１は、ある伝送周期における産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データをその伝送周期内で収集できる。したがって、制御データの収集タイミングと、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データの収集タイミングと、を同一にすることができる。同じ制御周期のデータを一度に集めることができるので、リアルタイムな比較処理が可能となるとともに、各データの時間管理が容易になる。同じ伝送周期におけるデータ収集を可能とすることで、制御データの収集時間を意識せずに解析を行うことができる。

また、制御システム１は、第１期間及び第３期間が互いに少なくとも一部が重複することによって、伝送周期を有効活用できる。

また、制御システム１は、第２コントローラ２０が生成するのに時間を要する制御指令ではなく、生成するのに時間がかからない収集指令に基づいて、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データを収集することによって、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データの収集に要する時間を短くすることができる。その結果、伝送周期を短くしたとしても、伝送周期内に産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データの収集を終えることができる。

また、制御システム１は、データ収集装置４０に制御データを収集させてデータを一括管理することができる。

また、制御システム１は、第１コントローラ１０が産業装置３０Ａ～３０Ｃから収集したデータと同じ内容を含む制御データを、同じ伝送周期内で第２コントローラ２０に収集させることができる。

［２．第２実施形態］
次に、制御システム１の別実施形態である第２実施形態を説明する。第２実施形態では、第１実施形態と同様の点については、説明を省略する。第２実施形態では、制御システム１は、第１コントローラ１０、第２コントローラ２０、及び産業装置３０Ａ～Ｃを含む。第２実施形態では、産業装置３０Ｄ～３０Ｆと、データ収集装置４０と、が制御システム１に含まれない場合を説明するが、産業装置３０Ｄ～３０Ｆと、データ収集装置４０と、は制御システム１に含まれてもよい。

図１０は、第２実施形態の制御システム１におけるネットワーク構成の一例を示す図である。第２実施形態のネットワーク通信も、第１実施形態と同様、マルチドメインに対応しているものとする。図１０のように、第２実施形態では、第１コントローラ１０及び第２コントローラ２０の各々が産業装置３０Ａ～３０Ｃを制御可能である。このため、産業装置３０Ａ～３０Ｃを制御するための装置が二重化されている。第１コントローラ１０及び第２コントローラ２０は、互いに同じ制御プログラムに基づいて指令を送信する。このため、第１コントローラ１０が送信する指令と、第２コントローラ２０が送信する指令と、は原則として同じである。

例えば、ネットワーク通信は、第１コントローラ１０が管理する第１通信ドメインＤ１を有する。第１通信ドメインＤ１は、第１コントローラ１０が産業装置３０Ａ～３０Ｃを制御するための通信ドメインである。例えば、第１通信ドメインＤ１では、第１コントローラ１０から産業装置３０Ａ～３０Ｃに指令が送信される。第１通信ドメインＤ１では、産業装置３０Ａ～３０Ｃから第１コントローラ１０に制御データが送信される。第１通信ドメインＤ１には、第２コントローラ２０も属してもよい。この場合、第２コントローラ２０は、第１コントローラ１０から産業装置３０Ａ～３０Ｃへの制御指令を受信可能である。

例えば、ネットワーク通信は、第２コントローラ２０が管理する第２通信ドメインＤ２を有する。第２通信ドメインＤ１は、第２コントローラ２０が産業装置３０Ａ～３０Ｃを制御するための通信ドメインである。例えば、第２通信ドメインＤ２では、第２コントローラ２０から産業装置３０Ａ～３０Ｃに指令が送信される。第２通信ドメインＤ２では、産業装置３０Ａ～３０Ｃから第２コントローラ２０に制御データが送信される。第２通信ドメインＤ２には、第１コントローラ１０も属してもよい。この場合、第１コントローラ１０は、第２コントローラ２０から産業装置３０Ａ～３０Ｃへの制御指令を受信可能である。

図１１は、第２実施形態の制御システム１における伝送周期の一例を示す図である。産業装置３０Ａ～３０Ｃは、第１コントローラ１０及び第２コントローラ２０の両方と同時に通信できないので、第１期間及び第２期間は、互いに重複しないようにスケジューリングされる。図１１の例では、第１通信ドメインＤ１に対応する第１期間の後に、第２通信ドメインＤ２に対応する第２期間が訪れるようにスケジューリングされている。第２期間は、第１期間の前に訪れるようにスケジューリングされてもよい。

産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々は、第１コントローラ１０及び第２コントローラ２０の両方から指令を受信可能であるが、原則として第２コントローラ２０からの指令に基づいて動作するようにプログラミングされている。産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御周期は、伝送周期と一致するように設定されているが、図１１の例では、仮の制御周期として、本当の制御周期の半分の周期（伝送周期の半分の周期）を示している。仮の制御周期は、第１コントローラ又は第２コントローラ２０の何れかのみが存在すると仮定した場合の制御周期である。

第２実施形態では、産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々は、仮の制御周期の開始時点が訪れても指令を実行しない。産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々は、本当の制御周期の開始時点が訪れた場合に指令を実行する。ある制御周期が訪れた場合には、この制御周期に対応する伝送周期の１つ前の伝送周期に受信した指令が実行される。図１１の例では、制御周期２において、伝送周期１に受信した指令が実行される。制御周期３において、伝送周期２に受信した指令が実行される。

制御周期の開始時点では、第１コントローラ１０及び第２コントローラ２０の各々の指令を受信済みなので、何れの指令を実行するかについては、予め定められている。先述したように、第２実施形態では、第２コントローラ２０からの指令が実行されるものとする。ただし、第２通信ドメインＤ２に障害が発生し、産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々が第２コントローラ２０からの指令を受信できなかった場合には、産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々は、第１コントローラ１０からの指令を実行する。

例えば、産業装置３０Ａ～３０Ｃは、第２期間において第２コントローラ２０から何の指令も受信しなかった場合に、第２通信ドメインＤ２に障害が発生したと判定する。この場合、産業装置３０Ａ～３０Ｃは、正常時のように第２コントローラ２０からの指令ではなく、第１コントローラ１０からの指令を実行する。障害発生の判定方法自体は、任意の方法であってよく、例えば、ＣＲＣ等のチェックに異常が発生したか否かを判定したり、第２コントローラ２０又はセンサ等から所定のアラートを受信したか否かを判定したりしてもよい。

産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々のデータ記憶部３００は、第１コントローラ１０からの制御指令が格納される第１レジスタと、第２コントローラ２０からの制御指令が格納される第２レジスタと、を含む。正常時には第２レジスタが参照され、異常時には第１レジスタが参照される。その後、第２通信ドメインＤ２が復旧した場合には、正常時の状態に戻り、第２レジスタが参照されるようにしてもよいし、引き続き第１レジスタが参照されるようにしてもよい。第１通信ドメインＤ１に障害が発生した場合には、正常時と同様に第２レジスタが参照されるようにすればよい。

図１２は、第２実施形態で実行される処理の一例を示すフロー図である。この処理は、各伝送周期が訪れた場合に実行される処理である。第２実施形態では、伝送周期及び制御周期が互いに同じなので、この処理は、各制御周期が訪れた場合に実行される処理ということもできる。この処理が実行されるにあたり、伝送周期内のスケジューリングが完了しているものとする。

図１２のように、産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々は、タイマ値のカウントアップ等によって制御周期が訪れたことを検知すると、制御指令を実行する（Ｓ２００）。Ｓ２００では、第２通信ドメインＤ２で障害が発生したか否かを判定する。第２通信ドメインＤ２で障害が発生したと判定されない場合、産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々は、第２コントローラ２０に対応する第２レジスタに保持された制御指令を実行する。第２通信ドメインＤ２で障害が発生したと判定された場合、産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々は、第１コントローラ１０に対応する第１レジスタに保持された制御指令を実行する。Ｓ２００の処理の実行結果は、制御データとして所定のレジスタに格納される。この制御データは、後述のＳ２０４及びＳ２０９の処理で送信される。

第１コントローラ１０は、スケジュール情報に基づいて第１期間の開始時点が訪れたこと検知すると、制御プログラムに基づいて、産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々への制御指令を生成する（Ｓ２０１）。第１コントローラ１０は、産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々に、Ｓ２０１で生成した制御指令を送信する（Ｓ２０２）。産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々は、制御指令を受信すると、第１コントローラ１０に対応する第１レジスタに制御指令を保持する（Ｓ２０３）。この制御指令は、第２通信ドメインＤ２で異常が発生すれば、次の制御周期で実行される。産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々は、自身のレジスタに保持された制御データを第２コントローラ２０に送信する（Ｓ２０４）。第１コントローラ１０は、制御データを収集する（Ｓ２０５）。

第２コントローラ２０は、スケジュール情報に基づいて第２期間の開始時点が訪れたこと検知すると、伝送周期の第２期間において、制御プログラムに基づいて、産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々への制御指令を生成する（Ｓ２０６）。第２コントローラ２０は、産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々に、Ｓ２０６で生成した制御指令を送信する（Ｓ２０７）。産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々は、制御指令を受信すると、第２コントローラ２０に対応する第２レジスタに制御指令を保持する（Ｓ２０８）。この制御指令は、次の制御周期で実行される。第２通信ドメインＤ２で異常が発生した場合、Ｓ２０６～Ｓ２０８の少なくとも１つの処理が実行されない。産業装置３０Ａ～３０Ｃの各々は、自身のレジスタに保持された制御データを第２コントローラ２０に送信する（Ｓ２０９）。第２コントローラ２０は、制御データを収集する（Ｓ２１０）。

第２実施形態の制御システム１によれば、産業装置３０Ａ～３０Ｃを制御するコントローラを二重化できる。第１コントローラ１０又は第２コントローラ２０の何れかに障害が発生したとしても、産業装置３０Ａ～３０Ｃの動作を止めることなく継続させることができる。例えば、コントローラのＣＰＵを二重化してお互いに監視しあいながら指令を出すといった構成では、コントローラはマスタとしてのふるまいになるので、複数のネットワークを同じ範囲で利用するといったことはできないが、第２実施形態のようにマルチドメインを利用することによって、障害発生時の制御をより確実に継続できる。例えば、第２コントローラ２０と産業装置３０Ｃの間が断線したとしても第１コントローラ１０の指令は産業装置３０Ａ～３０Ｃに届くので、制御を継続できる。なお、第２実施形態では、第１実施形態で説明した機能が省略されてもよい。第１実施形態で説明した機能を省略したとしても、第２実施形態で説明した機能があれば、産業装置３０Ａ～３０Ｃを制御するコントローラを二重化できる。即ち、第１実施形態で説明した機能を省略したとしても、第２実施形態に対応する課題を解決できる。

［３．変形例］
なお、本開示は、以上に説明した実施形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更可能である。

［３－１．変形例１］
例えば、第１実施形態及び第２実施形態を組み合わせてもよい。変形例１のネットワーク構成は、第１実施形態で説明した図６のネットワーク構成と同様とする。ただし、第２通信ドメインＤ２は、産業装置３０Ａ～３０Ｃから制御データを収集するだけでなく、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御にも利用される。このため、変形例１では、第２期間において、産業装置３０Ａ～３０Ｃへの制御指令が送信される。なお、第２コントローラ２０は、第１コントローラ１０を介して産業装置３０Ａ～３０Ｃと接続されるのではなく、第２コントローラ２０と産業装置３０Ｃが直接的に接続されてもよい。

変形例１の産業装置３０Ａ～３０Ｃは、第１コントローラ１０から受信した第１指令、又は、第２コントローラ２０から受信した第２指令の何れかに基づいて動作する動作部３０２を有する。第１指令は、第１実施形態で説明した制御指令と同様である。第２指令は、第２実施形態で説明した制御指令と同様である。例えば、動作部３０２は、正常時には、第２指令に基づいて動作する。動作部３０２は、第２通信ドメインＤ２に異常が発生した場合には、第１指令に基づいて動作する。この動作の流れは、第２実施形態で説明した通りである。

変形例１によれば、産業装置３０Ａ～３０Ｃを制御するコントローラを二重化できる。第１コントローラ１０又は第２コントローラ２０の何れかに障害が発生したとしても、産業装置３０Ａ～３０Ｃの動作を止めることなく継続させることができる。

［３－２．変形例２］
図１３は、変形例２の機能ブロックの一例を示す図である。変形例２では、産業装置３０Ａ～３０Ｃは、判定部３０４を有する。判定部３０４は、ＣＰＵ３１を主として実現される。判定部３０４は、変形例１で説明した第１指令と第２指令とが互いに一致するか否かを判定する判定部３０４を有する。例えば、判定部３０４は、第１指令に含まれる指令識別情報と、第２指令に含まれる指令識別情報と、が互いに一致するか否かを判定する。指令識別情報は、指令識別情報は、指令を識別可能な情報である。例えば、指令識別情報は、個々の指令に割り当てられた数値、文字、その他の記号、又はこれらの組み合わせである。どの指令識別情報がどの指令を意味するかについては、予め定義されているものとする。

なお、指令に指令識別情報以外の他の情報が含まれる場合には、判定部３０４は、指令に含まれる他の情報が互いに一致するか否かを判定してもよい。例えば、判定部３０４は、何らかのパラメータが指令に含まれる場合には、判定部３０４は、第１指令に含まれる第１パラメータと、第２指令に含まれる第２パラメータと、が互いに一致するか否かを判定してもよい。他にも例えば、判定部３０４は、指令に含まれる情報ではなく、第１指令のデータサイズと、第２指令のデータサイズと、が互いに一致するか否かを判定してもよい。判定部３０４は、第１指令に関する何らかの情報と、第２指令に関する何らかの情報と、が互いに一致するか否かを判定すればよい。

動作部３０２は、第１指令と第２指令とが互いに一致すると判定された場合に、第１指令又は第２指令の何れかに基づいて動作する。動作部３０２は、第１指令と第２指令とが互いに一致すると判定されない場合に、第１指令又は第２指令の何れかに基づいて動作しないようにする。この場合、産業装置３０は、指令を実行せずに待機する。なお、変形例２では、判定部３０４が産業装置３０Ａ～３０Ｃに含まれる場合を説明したが、判定部３０４は、産業装置３０Ａ～３０Ｃ以外の装置に含まれてもよい。例えば、第１コントローラ１０及び第２コントローラ２０の少なくとも一方が判定部３０４を含んでもよいし、他の装置が判定部３０４を含んでもよい。

変形例２によれば、二重化したコントローラからの指令が互いに一致するか否かを判定することによって、産業装置３０Ａ～３０Ｃの誤動作を防止できる。例えば、通信障害が発生したり、コントローラ側の内部処理（指令を生成する処理）で何らかの不具合が発生したりしても、産業装置３０Ａ～３０Ｃが誤動作することを防止できる。

また、産業装置３０Ａ～３０Ｃが判定部３０４を有する場合には、第１指令と第２指令が一致するか否かを判定してすぐに指令を実行できる。

［３－３．変形例３］
例えば、制御システム１は、第１コントローラ１０と、第２コントローラ２０と、を含む３以上のコントローラを有してもよい。他のコントローラの物理的構成は、第１コントローラ１０又は第２コントローラ２０と同様であってよい。他のコントローラは、第１コントローラ１０又は第２コントローラ２０と同様の機能を有し、任意の産業装置３０に指令を送信できる。他のコントローラは、任意の産業装置３０の制御データを収集できる。

３以上のコントローラの各々は、産業装置３０に指令を送信する。個々のコントローラが指令を送信する流れは、第２実施形態、変形例１、及び変形例２と同様である。判定部３０４は、３以上のコントローラに対応する３以上の指令の中に、互いに一致しない指令が含まれているか否かを判定する。例えば、判定部３０４は、３以上のコントローラの各々から受信した指令同士を比較し、一致しない指令が存在するか否かを判定する。

動作部３０２は、互いに一致しない指令が含まれていると判定された場合に、３以上の指令の中で、最も多く一致した指令に基づいて動作する。例えば、コントローラが５つであり、そのうちの３つの指令が互いに一致したとする。動作部３０２は、当該３つが一致した指令に基づいて動作する。残りの２つの指令が互いに一致したとしても、互いに一致した３つの指令が優先される。即ち、動作部３０２は、３以上のコントローラからの指令の多数決に基づいて、実行すべき指令を決定する。

変形例３によれば、産業装置３０Ａ～３０Ｃの誤動作を防止しつつ、産業装置３０Ａ～３０Ｃの動作を停止させないようにすることができる。その結果、制御システム１の生産効率が高まる。

［３－４．その他変形例］
例えば、上記変形例を組み合わせてもよい。例えば、第２実施形態に変形例２又は変形例３を適用してもよい。

例えば、制御システム１は、マルチドメインの通信プロトコルではなくてもよい。この場合、通信ドメインの概念がなくても、第１期間の後に第２期間が訪れるようにして、同じ伝送周期における制御データの収集ができるようにスケジューリングしておけばよい。例えば、第２コントローラ２０は、産業装置３０Ｄ～３０Ｆを制御しなくてもよい。この場合、第２コントローラ２０は、産業装置３０を制御せずにデータ収集の機能だけを有してもよい。例えば、第２コントローラ２０は、データ収集装置４０に制御データを送信せずに、自身の記憶部２２に制御データを蓄積してもよいし、自身で制御データを解析してもよい。

例えば、個々の伝送周期では、個々の通信ドメインの通信期間が時分割で設定されるのではなく、第１実施形態及び第２実施形態で説明した時分割の設定が行われなくてもよい。例えば、制御システム１は、定周期通信ではなく、特に伝送周期が定められていない非定周期的な通信が行われてもよい。この場合も、第２コントローラ２０は、非定周期的なネットワーク通信により、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データを収集してもよい。例えば、第２コントローラ２０は、第２通信ドメインＤ２を利用して、第１コントローラ１０のレジスタに格納された産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データを収集してもよい。

例えば、第２コントローラ２０は、産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データと、産業装置３０Ｄ～３０Ｆの制御データと、を同じ伝送周期で収集しなくてもよい。産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データが、産業装置３０Ｄ～３０Ｆの制御データよりも１伝送周期分遅れることが予め分かっている場合には、同じ伝送周期でこれらの制御データが収集されなくてもよい。この場合、第２コントローラ２０は、ある伝送周期で収集した産業装置３０Ａ～３０Ｃの制御データと、１つ前の伝送周期で収集した産業装置３０Ｄ～３０Ｆの制御データと、を１つのデータにまとめてデータ収集装置４０に送信してもよい。この場合、１つのデータにまとめられた制御データは、全て同じ伝送周期の制御データになる。

例えば、各機能は、制御システム１における任意の装置で実現されるようにすればよい。第１コントローラ１０で実現されるものとして説明した機能の一部又は全部は、第２コントローラ２０又は産業装置３０で実現されてもよい。第２コントローラ２０で実現されるものとして説明した機能の一部又は全部は、第１コントローラ１０又は産業装置３０で実現されてもよい。産業装置３０で実現されるものとして説明した機能の一部又は全部は、第１コントローラ１０又は第２コントローラ２０で実現されてもよい。例えば、複数の産業装置３０の接続形態は、第１実施形態及び第２実施形態で説明したデイジーチェーン接続（カスケード接続）に限られずに、スター接続等の任意の接続形態であってよい。

１ 制御システム、１０ 第１コントローラ、２０ 第２コントローラ、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ 産業装置、４０ データ収集装置、１１，２１，３１，４１ ＣＰＵ、１２，２２，３２，４２ 記憶部、１３，２３，３３，４３ 通信部、４４ 操作部、４５ 表示部、１００ データ記憶部、１０１ 指令生成部、１０２ 指令送信部、１０３ 収集部、２００ データ記憶部、２０１ 指令生成部、２０２ 指令送信部、２０３ 収集部、２０４ 付与部、２０５ 制御データ送信部、３００ データ記憶部、３０１ 受信部、３０２ 動作部、３０３ 送信部、３０４ 判定部、Ｄ１ 第１通信ドメイン、Ｄ２ 第２通信ドメイン、Ｄ３ 第３通信ドメイン。

Claims (15)

1. 第１コントローラと、
   第２コントローラと、
   前記第１コントローラとネットワーク通信により通信し、前記第１コントローラにより制御される第１産業装置と、
   を有し、
   前記ネットワーク通信は、
   前記第１コントローラが管理する第１通信ドメインと、
   前記第２コントローラが管理する第２通信ドメインと、
   を有し、
   前記第１産業装置は、前記第１通信ドメイン及び前記第２通信ドメインに属し、
   前記第２コントローラは、
   前記ネットワーク通信により、前記第１産業装置の制御に関する制御データを収集する収集部を有する、
   制御システム。
2. 第１コントローラと、
   第２コントローラと、
   前記第１コントローラとネットワーク通信により通信し、前記第１コントローラにより制御される第１産業装置と、
   前記第２コントローラと前記ネットワーク通信により通信し、前記第２コントローラにより制御される第２産業装置と、
   を有し、
   前記第２コントローラは、
   前記ネットワーク通信により、前記第１産業装置の制御に関する制御データと、前記第２産業装置の制御に関する制御データと、を収集する収集部を有し、
   前記第１コントローラは、前記ネットワーク通信で行われる定周期通信の伝送周期内の第１期間において、前記第１産業装置と通信し、
   前記第２コントローラは、前記伝送周期内の前記第１期間よりも後の第２期間において、前記第１産業装置と通信する、
   制御システム。
3. 前記第２コントローラとネットワーク通信により通信し、前記第２コントローラにより制御される第２産業装置を有し、
   前記収集部は、前記ネットワーク通信により、前記第２産業装置の制御に関する制御データを収集し、
   前記第１コントローラは、前記ネットワーク通信で行われる定周期通信の伝送周期内の第１期間において、前記第１産業装置と通信し、
   前記第２コントローラは、前記伝送周期内の前記第１期間よりも後の第２期間において、前記第１産業装置と通信する、
   請求項１に記載の制御システム。
4. 前記第２コントローラは、前記伝送周期内の第３期間において、前記第２産業装置と通信し、
   前記第１期間及び前記第３期間は、互いに少なくとも一部が重複する、
   請求項２又は３に記載の制御システム。
5. 前記第２コントローラは、
   他の産業装置を制御するための制御指令とは異なる収集指令を生成する指令生成部を有し、
   前記収集部は、前記収集指令に基づいて、前記制御データを収集する、
   請求項１～４の何れかに記載の制御システム。
6. 前記第２コントローラは、
   データ収集を行うデータ収集装置に、前記制御データを送信する送信部を有する、
   請求項１～５の何れかに記載の制御システム。
7. 前記収集部は、前記第１コントローラが制御のために前記第１産業装置から収集したデータと同じ内容を含む前記制御データを収集する、
   請求項１～６の何れかに記載の制御システム。
8. 前記第１産業装置は、
   前記第１コントローラから受信した第１指令、又は、前記第２コントローラから受信した第２指令の何れかに基づいて動作する動作部を有する、
   請求項１～７の何れかに記載の制御システム。
9. 前記第１指令と前記第２指令とが互いに一致するか否かを判定する判定部を有し、
   前記動作部は、前記第１指令と前記第２指令とが互いに一致すると判定された場合に、前記第１指令又は前記第２指令の何れかに基づいて動作する、
   請求項８に記載の制御システム。
10. 前記第１産業装置は、
    前記判定部を有し、
    前記動作部は、前記第１産業装置の前記判定部により前記第１指令と前記第２指令とが互いに一致すると判定された場合に、前記第１指令又は前記第２指令の何れかに基づいて動作する、
    請求項９に記載の制御システム。
11. 前記第１コントローラと、前記第２コントローラと、を含む３以上のコントローラを有し、
    前記判定部は、前記３以上のコントローラに対応する３以上の指令の中に、互いに一致しない指令が含まれているか否かを判定し、
    前記動作部は、互いに一致しない指令が含まれていると判定された場合に、前記３以上の指令の中で、最も多く一致した指令に基づいて動作する、
    請求項９又は１０に記載の制御システム。
12. 第１コントローラが、ネットワーク通信により第１産業装置と通信して前記第１産業装置を制御し、
    前記ネットワーク通信は、
    前記第１コントローラが管理する第１通信ドメインと、
    第２コントローラが管理する第２通信ドメインと、
    を有し、
    前記第１産業装置は、前記第１通信ドメイン及び前記第２通信ドメインに属し、
    前記第２コントローラが、前記ネットワーク通信により、前記第１産業装置の制御に関する制御データを収集する、
    制御方法。
13. 第１コントローラが、ネットワーク通信により第１産業装置と通信して前記第１産業装置を制御し、
    第２コントローラが、前記ネットワーク通信により第２産業装置と通信して前記第２産業装置を制御し、
    前記第２コントローラが、
    前記ネットワーク通信により、前記第１産業装置の制御に関する制御データと、前記第２産業装置の制御に関する制御データと、を収集し、
    前記第１コントローラが、前記ネットワーク通信で行われる定周期通信の伝送周期内の第１期間において、前記第１産業装置と通信し、
    前記第２コントローラが、前記伝送周期内の前記第１期間よりも後の第２期間において、前記第１産業装置と通信する、
    制御方法。
14. 第１コントローラが管理する第１通信ドメインと、第２コントローラが管理する第２通信ドメインと、を有するネットワーク通信により前記第１コントローラと通信し、前記第１コントローラにより制御され、前記第１通信ドメイン及び前記第２通信ドメインに属する第１産業装置と通信可能な第２コントローラを、
    前記ネットワーク通信により、前記第１産業装置の制御に関する制御データを収集する収集部、
    として機能させるためのプログラム。
15. 第１コントローラとネットワーク通信により通信し、前記第１コントローラにより制御される第１産業装置と通信可能であり、かつ、前記ネットワーク通信により通信して第２産業装置を制御する第２コントローラを、
    前記ネットワーク通信により、前記第１産業装置の制御に関する制御データと、前記第２産業装置の制御に関する制御データと、を収集する収集部、
    として機能させ、
    前記第１コントローラは、前記ネットワーク通信で行われる定周期通信の伝送周期内の第１期間において、前記第１産業装置と通信し、
    前記第２コントローラに、前記伝送周期内の前記第１期間よりも後の第２期間において、前記第１産業装置と通信させる、
    ためのプログラム。

Images