JP7476579B2

JP7476579B2 - ケーブル異常判定システム、スレーブ装置、及びケーブル異常判定方法

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Description

本発明は、ケーブル異常判定システム、スレーブ装置、及びケーブル異常判定方法に関する。

ファクトリーオートメーション（Factory Automation：ＦＡ）の分野においては、作業の工程を分担する様々な種類の装置の制御が行われる。工場施設等一定の領域において作業に用いられる各種のコントローラ、リモートＩ／Ｏ、および製造装置を連携して動作させるために、これらの装置を接続する、フィールドネットワークとも呼ばれる産業用ネットワークが構築されている。

一般的な産業用ネットワークでは、各種のスレーブ装置と、マスタ装置などから構成されるマスタスレーブ方式が採用される。スレーブ装置は、工場内に設置される設備の制御あるいはデータ収集を行う装置である。マスタ装置は、これらのスレーブ装置を集中管理する、例えば（ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）と呼ばれる装置である。

ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）あるいはＥｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＰはそうした産業用ネットワークの方式の例である（ＥＴＨＥＲＮＥＴ：登録商標）。このような産業用ネットワークにおいては、多数の通信用のケーブルが各装置間に張り巡らされ、ネットワークが構築されている。

特開２０１３－２３６１６２号公報特開昭６０－６７８０８号公報

産業用ネットワークのスレーブ装置等の機器間のケーブルに断線や短絡の故障が発生すると、当該機器間での通信が遮断される。上記のような産業用ネットワークにおいては、機器間での通信途絶を知らせるリンクオフ情報を、スレーブ装置からマスタ装置に報知することはできる。よって管理者がマスタ装置を通じて、特定のスレーブ装置間で何らかの通信の異常が発生していることを知るようにすることはできる。しかし、通信途絶の原因がケーブルの故障によるものか否かを知ることはできない。また故障の個所が、ケーブルのどの位置にあるかを知ることもできない。

一方、特許文献１には、ケーブルの故障の有無を判別する機能を備える通信端末が開示されている。また特許文献２には、ケーブルの断線箇所までの距離を、ケーブル端から導入した診断パルスの反射波検出により算出する技術が開示されている。しかし、産業用ネットワークは、工場の稼動を担う重要なシステムであり、ケーブルの異常診断のために、むやみに停止させることは困難である。

診断パルスの反射波検出によりケーブルの異常を検出する技術を上記のような産業用ネットワークに適用するにしても、産業用ネットワークのシステムを容易には停止することができないことに起因して、ケーブル診断が行えない場合があるという問題があった。本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、ネットワーク中のケーブルの異常検出を、ケーブルの接続先の他機の稼動の状態に係わらず可能とさせるケーブル異常判定システムを実現することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の構成を採用する。本発明の一側面に係るケーブル異常判定システムは、マスタ装置により制御されるスレーブ装置に設けられた通信部と、診断制御部と、を備え、前記通信部は、接続されたケーブルのペア信号線にパルスを送信し、その反射波を検出することにより、前記ペア信号線の異常診断を行う信号線診断部を有し、前記診断制御部は、前記通信部と、前記ケーブルの他方に接続された他機との間で、リンクアップしているか否かのリンクアップ情報と、前記ケーブルの２対のペア信号線のうちの一方のペア信号線についての前記信号線診断部による異常診断の結果である第１情報と、前記ケーブルの２対のペア信号線のうちのもう一方のペア信号線についての前記信号線診断部による異常診断の結果である第２情報と、に基づいて、前記ケーブルの異常判定を行う構成を備える。

上記構成によれば、ネットワーク中のケーブルの異常検出が、ケーブルの接続先の他機の稼動の状態に係わらず可能とさせるケーブル異常判定システムが実現できる。

上記一側面に係るケーブル異常判定システムにおいて、前記診断制御部は、前記リンクアップ情報が、リンクアップしているとの情報であると、前記ケーブルが正常と判定する構成を備えてもよい。上記構成によれば、ネットワーク中のケーブルの異常検出において、判定の結論が不明となることが回避されて、ケーブルが正常である場合に正常であるとの結論を得ることできる。

上記一側面に係るケーブル異常判定システムにおいて、前記診断制御部は、前記第１情報または前記第２情報の少なくともいずれかが断線または短絡であると、前記ケーブルが断線または短絡であると判定する構成を備えてもよい。上記構成によれば、ネットワーク中のケーブルの異常検出において、判定の結論が不明となることが回避されて、ケーブルが断線または短絡である場合に、断線または短絡であるとの結論を得ることできる。

上記一側面に係るケーブル異常判定システムにおいて、前記信号線診断部による異常診断の結果は、正常、短絡、断線、診断不可、のいずれかである構成を備えてもよい。上記構成によれば、ネットワーク中のケーブルの異常検出が、ケーブルの接続先の他機の稼動の状態に係わらず可能とさせるケーブル異常判定システムを、より具体的に構成することができる。

上記一側面に係るケーブル異常判定システムにおいて、前記診断制御部は、前記スレーブ装置に設けられてもよい。上記構成によれば、単独で上記異常判定を実行することができるスレーブ装置が実現できる。

上記一側面に係るケーブル異常判定システムにおいて、前記スレーブ装置と、制御用コンピュータとから構成され、前記診断制御部は、前記制御用コンピュータに設けられてもよい。上記構成によれば、ネットワーク中の選択された前記スレーブ装置とリンクして、当該スレーブ装置に接続されたケーブルの異常判定を実行することができるケーブル異常判定システムが実現できる。

本発明の一側面に係るスレーブ装置は、マスタ装置により制御されるスレーブ装置であって、通信部と、診断制御部と、を備え、前記通信部は、接続されたケーブルのペア信号線にパルスを送信し、その反射波を検出することにより、前記ペア信号線の異常診断を行う信号線診断部を有し、前記診断制御部は、前記通信部と、前記ケーブルの他方に接続された他機との間で、リンクアップしているか否かのリンクアップ情報と、前記ケーブルの２対のペア信号線のうちの一方のペア信号線についての前記信号線診断部による異常診断の結果である第１情報と、前記ケーブルの２対のペア信号線のうちのもう一方のペア信号線についての前記信号線診断部による異常診断の結果である第２情報と、に基づいて、前記ケーブルの異常判定を行う構成を備える。

上記構成によれば、ネットワーク中のケーブルの異常検出が、ケーブルの接続先の他機の稼動の状態に係わらず可能とさせるスレーブ装置が実現できる。

本発明の一側面に係るケーブル異常判定方法は、ケーブルのペア信号線にパルスを送信し、その反射波を検出することにより、前記ペア信号線の異常診断を行う信号線診断を用いた、ケーブル異常判定方法であって、前記ケーブルを通じリンクアップしているか否かのリンクアップ情報と、前記ケーブルの２つのペア信号線のうちの一方のペア信号線についての前記信号線診断を用いた異常診断の結果である第１情報と、前記ケーブルの２つのペア信号線のうちのもう一方のペア信号線についての前記信号線診断を用いた異常診断の結果である第２情報と、に基づいて、前記ケーブルの異常判定を行う、ケーブル異常判定方法。

上記構成によれば、ネットワーク中のケーブルの異常検出が、ケーブルの接続先の他機の稼動の状態に係わらず可能となるケーブル異常判定システムが実現できる。

本発明の一側面に係るケーブル異常判定システム、またはケーブル異常判定方法によれば、ネットワーク中のケーブルの異常検出が、ケーブルの接続先の他機の稼動の状態に係わらず可能となるケーブル異常判定システムを実現することができる。

本発明の一側面に係るスレーブ装置によれば、ネットワーク中のケーブルの異常検出が、ケーブルの接続先の他機の稼動の状態に係わらず可能となるスレーブ装置を実現することができる。

本発明の実施形態１に係るケーブル異常判定システムが適用されるネットワークを示す図である。本発明の実施形態１に係るケーブル異常判定システムを示すブロック図である。本発明の実施形態１に係るケーブル異常判定システムの信号線診断部が実行する信号線診断の診断結果を各ケースについて示す表である。本発明の実施形態１に係るケーブル異常判定システムが実行するケーブル異常判定を説明するためのフローチャートである。本発明の実施形態１に係るケーブル異常判定システムが、ケーブル異常判定において用いる判定表を示す。

〔実施形態〕
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）が、図面に基づいて説明される。

§１適用例
まず、本発明が適用される場面の一例が述べられる。図１は、本適用例に係るケーブル異常判定システムが適用される、生産工場等における産業用ネットワーク１を示す概略構成図である。産業用ネットワーク１は、マスタ装置２０と、複数のスレーブ装置４０を含んで構成されている。各スレーブ装置４０は、産業用ネットワーク１を通じてマスタ装置２０により制御され、生産工場等における所要の様々な工程を構築している。

スレーブ装置４０には、図１には不図示の通信部が設けられており、ケーブル３００を介して他機に接続されている。また、産業用ネットワーク１内には、図１には不図示の診断制御部が設けられている。前記診断制御部は、スレーブ装置４０に設けられてもよいが、他の機器内に設けられてもよい。

ケーブル３００は、内部に複数対のペア信号線を有している。マスタ装置２０及び複数のスレーブ装置４０を含む産業用ネットワーク１中の通信機器は、そのうちの２対のペア信号線を用いて各機器間で通信を行う。スレーブ装置４０の前記通信部は、接続されたケーブル３００の通信で用いるペア信号線にパルスを送信し、その反射波を検出することにより、前記ペア信号線の異常診断を行う信号線診断部を有している。

前記診断制御部は、以下の（１）～（３）の情報に基づいて、ケーブル３００の異常判定を実行する。（１）前記通信部と、ケーブル３００の他方に接続された他機との間で、リンクアップしているか否かのリンクアップ情報。（２）ケーブル３００の２対のペア信号線のうちの一方のペア信号線についての前記信号線診断部による異常診断の結果である第１情報。（３）ケーブル３００の２つのペア信号線のうちのもう一方のペア信号線についての前記信号線診断部による異常診断の結果である第２情報。

本適用例に係るケーブル異常判定システムでは、上記（１）～（３）の情報に基づいて、ケーブル３００の異常判定を実行する。これによって、ケーブル３００の他方に接続された他機の稼動の状態によらず、ケーブル３００についての判定の結果が正常であるとも異常であるとも確定しない判定不可の状態となることが回避される。従って、本適用例に係るケーブル異常判定システムによれば、ネットワーク中のケーブルの異常検出が、ケーブルの接続先の他機の稼動の状態に係わらず可能となるケーブル異常判定システムが実現できる。

§２構成例
＜産業用ネットワーク＞
実施形態に係るケーブル異常判定システム１００が適用される、産業用ネットワーク１について、図１を用いて更に詳細に説明する。産業用ネットワーク１は、マスタ装置２０と、複数のスレーブ装置４０を含んで構成されている。産業用ネットワーク１には、具体例として、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）あるいはＥｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＰが適用される（ＥＴＨＥＲＮＥＴ：登録商標、イーサネット：登録商標）。

マスタ装置２０には、プログラマブルロジックコントローラ（Programmable Logic Controller）を適用することができる。マスタ装置２０により管理あるいは制御されるスレーブ装置４０は、適宜、ハブ３０あるいはリングスーパバイザ３１を介して、マスタ装置２０にリンクしている。ハブ３０は、マスタ装置側（上流側）からの通信路の分岐を行う通信装置である。リングスーパバイザ３１は、マスタ装置２０にリンクし、傘下に複数のスレーブ装置４０によるリングネットワークを構成する通信装置である。

マスタ装置２０、ハブ３０、リングスーパバイザ３１、スレーブ装置４０の各装置間は、一般にＬＡＮケーブル（Local Area Network Cable）と呼称される通信用のケーブル３００によって接続されている。図示されるように、スレーブ装置４０はマスタ側のみならず、その反対側（下流側）にもケーブル３００が接続されて、更に他のスレーブ装置（他機）にリンクしていてもよい。

マスタ装置２０には、上位の情報処理システムであるサーバ１０がリンクしていてもよい。マスタ装置２０とサーバ１０とのリンクには、例示としてイーサネット（登録商標）や、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＰのような通信ネットワーク方式が適用され得る。マスタ装置２０には、同様にして、表示装置１１がリンクしていてもよい。表示装置１１は、タッチパネルのような入力手段を更に備え、マスタ装置２０に対する指示の入力が可能となっていてもよい。

また、マスタ装置２０には、同様にして、ツールとも称される制御用コンピュータ５０がリンクしていてもよい。なお、マスタ装置２０と表示装置１１とのリンク、あるいはマスタ装置２０と制御用コンピュータ５０とのリンクには、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）による接続等の別の方法が用いられてもよい。

更に、ツールとも称される制御用コンピュータ５１が、ハブ３０にケーブル３００によって接続されてもよい。あるいは、ツールとも称される制御用コンピュータ５２が、スレーブ装置４０にケーブル３００によって接続されてもよい。

＜ケーブル異常判定システム＞
図２は、実施形態に係るケーブル異常判定システム１００の構成を示すブロック図である。実施形態に係るケーブル異常判定システム１００は、通信部１１０と、診断制御部１２０とを備える。通信部１１０は、スレーブ装置４０に設けられる。スレーブ装置４０が、リングネットワークを構成するスレーブ装置、あるいは、下流側に更にスレーブ装置等の別の通信装置を接続できるスレーブ装置である場合等には、スレーブ装置４０には複数の通信部１１０が設けられていてもよい。

通信部１１０には、ケーブル３００が接続される。ケーブル３００の端部にはプラグ３０３が設けられており、通信部１１０のジャックと連結し固定される。これらプラグとジャックは、ＲＪ４５規格に準拠したものであってよいが、この形式に限られない。ケーブル３００は、ペア信号線３０１とペア信号線３０２との２対の信号線を有している。ケーブル３００の他端は、他機２００に接続されている。他機２００は、図１におけるスレーブ装置４０のうちの１つであってよい。あるいは他機２００は、信号線診断部１１１が設けられないスレーブ装置であってもよい。

通信部１１０は、信号線診断部１１１と送受信部１１２とを有している。信号線診断部１１１と送受信部１１２のそれぞれは、ケーブル３００のペア信号線３０１及びペア信号線３０２に接続されている。送受信部１１２は、ペア信号線３０１、ペア信号線３０２の一方を送信用信号ペア、他方を受信用信号ペアとして、ケーブル３００の反対側に接続された他機との間で通信を行う。信号線診断部１１１は、ペア信号線３０１、ペア信号線３０２のいずれかを選択して、その異常診断を行う。ペア信号線の異常診断の詳細については後述される。

診断制御部１２０は、リンクアップ判断部１２１、信号線診断実行部１２２、判定部１２３、及び記録部１２４の各機能ブロックを有している。これら各機能ブロックの機能と動作については、後述される。診断制御部１２０は、スレーブ装置４０、制御用コンピュータ５０、制御用コンピュータ５１、制御用コンピュータ５２の、いずれかに設けられる。

診断制御部１２０がスレーブ装置４０に設けられる場合、スレーブ装置４０が単独で、実施形態に係るケーブル異常判定システム１００を構成する。診断制御部１２０が制御用コンピュータ５０に設けられる場合、制御用コンピュータ５０とリンクしたスレーブ装置４０と、制御用コンピュータ５０によって、ケーブル異常判定システム１００が構成される。この場合、制御用コンピュータ５０は、所定のプログラムを実行することで、診断制御部１２０の機能を実現する。

診断制御部１２０が制御用コンピュータ５１に設けられる場合、または、診断制御部１２０が制御用コンピュータ５２に設けられる場合についても、診断制御部１２０が制御用コンピュータ５０に設けられる場合と同様である。

＜ペア信号線の異常診断＞
信号線診断部１１１による、ケーブル３００のペア信号線の異常診断について説明する。信号線診断部１１１は、接続されたケーブル３００の１対のペア信号線を選択して、診断パルスＰｓを用いた公知の原理に基づく異常診断を実行する。ここでは、ペア信号線３０１が選択された場合を例に、簡単に説明する。

信号線診断部１１１は、ペア信号線３０１に対して、孤立パルスである診断パルスＰｓを送出する。そうして、ペア信号線３０１の異常箇所で反射して戻ってくるパルスを受信波Ｐｒとして検出する。診断部は、この反射波の形状を解析して診断結果を「断線」又は「短絡」とする。

診断パルスＰｓと戻ってくるパルスの時間差は、信号線診断部１１１との接続端から、ペア信号線３０１の異常箇所までの往復距離に相当する。信号線診断部１１１は、このような時間差に基づいて、信号線診断部１１１との接続端から、ペア信号線３０１の異常箇所までの距離を算出する。つまり、診断結果が「断線」または「短絡」である場合は、併せて異常箇所までの距離が算出される。

ペア信号線３０１が断線あるいは短絡している場合には、上記診断結果は、ケーブル３００の接続先の他機２００の通電状態には影響されない。異常箇所において通信が途絶しているからである。よって、他機２００の電源がオンであろうと、オフであろうと、上記診断結果には変わりがない。

ペア信号線３０１が正常である場合には、ケーブル３００を通じた他機２００との関係が途絶していない。他機２００がオンである際には、異常診断の際にも、他機２００からの通信のためのファストリンクパルスが信号線診断部１１１で次々と受信されることとなる。信号線診断部１１１は反射波を判別できず、診断結果を「診断不可」とする。

一方、他機２００がオフである際には、ペア信号線３０１の他端側が終端され、診断パルスＰｓの反射波が帰ってこない。この際には、信号線診断部１１１は、診断結果を「正常」とする。信号線診断部１１１による、以上の各ケースにおける診断結果は、図３に表としてまとめられている。

＜ケーブル異常判定システムの動作＞
上述のように信号線診断部１１１によるペア信号線の診断結果には、「診断不可」がある。よって、信号線診断部１１１によるペア信号線の異常診断に単純に基づいてケーブル異常の判定を行うと、ケーブル異常判定の結果が、正常であるとも正常では無いとも確定しない場合が生じることとなる。

しかし、実施形態に係るケーブル異常判定システム１００では、このような無確定の状況が生じることが回避される。以下に、ケーブル異常判定システム１００が実行する特徴的なケーブル異常判定の動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ１：フローの始めに、リンクアップ判断部１２１は、通信部１１０の送受信部１１２から、ケーブル３００を通じた他機２００との通信のリンクの成立、すなわちリンクアップについての情報である、リンクアップ情報を受け取る。そうしてリンクアップ判断部１２１は、通信部１１０が他機２００とリンクアップしていないか否かを判断する。リンクアップしていない（Ｓ１でＹＥＳ）と判断される場合、フローはステップＳ２に進む。それ以外の場合（Ｓ１でＮＯ）、フローはステップＳ４へ進む。

ステップＳ２：信号線診断実行部１２２は、信号線診断部１１１に指示して、信号線診断部１１１にペア信号線３０１を選択させ、その異常診断を実行させる。そうして、信号線診断実行部１２２は、信号線診断部１１１から、ペア信号線３０１についての診断結果である、結果１（第１情報）を取得する。

ステップＳ３：続いて、信号線診断実行部１２２は、信号線診断部１１１に指示して、信号線診断部１１１にペア信号線３０２を選択させ、その異常診断を実行させる。そうして、信号線診断実行部１２２は、信号線診断部１１１から、ペア信号線３０２についての診断結果である、結果２（第２情報）を取得する。次にフローはステップＳ５に進む。

ステップＳ４：判定部１２３は、結果１を「正常」、結果２を正常「正常」とする。送受信部１１２によってリンクアップしている場合、ケーブル３００のペア信号線３０１及びペア信号線３０２とも異常がないと判断されるからである。次にフローはステップＳ５に進む。

ステップＳ５：判定部１２３は、結果１と結果２との組み合わせに対して、記録部１２４が保持する、判定表に従って判定の結果を算出する。判定の結果が「短絡」または「断線」を含む場合、判定の結果に、異常箇所までの距離が付されるようにされてもよい。次にフローは終了する。

診断制御部１２０は、以上のフローにより得られた判定の結果を、記録部１２４に適宜保持する。あるいは、診断制御部１２０は、以上のフローにより得られた判定の結果を、マスタ装置２０やサーバ１０、その他の機器に報知してもよい。

図５には、記録部１２４が保持する判定表の内容を示す。ケース１の、結果１及び結果２の双方が「正常」であった場合、ケーブル異常の判定の結果は「正常」となる。いずれのペア信号線３０１、３０２とも正常であり、ケーブル３００に異常が無いからである。

ケース２、３、５～１２、１４、１５の、結果１または結果２の少なくともいずれかが「短絡」または「断線」であった場合、ケーブル異常の判定の結果は、「短絡」または「断線」となる。信号線診断実行部１２２が少なくともいずれかのペア信号線において、「短絡」または「断線」の異常を発見しているからである。

そのうち、結果１と結果２とで、異常の内容が「短絡」と「断線」とに分かれた場合（ケース７、１０）には、いずれか一方の結果が、ケーブル異常の判定の結果として採用されればよい。一方を選択するに当たり、異常箇所までの距離が考慮されてもよい。あるいは、「短絡」および「断線」との結果が採用されてもよい。

ケース４、１３の、結果１または結果２の一方が「正常」で、もう一方が「診断不可」となる場合、ケース１６の結果１及び結果２の双方が「診断不可」となる場合には、ケーブル異常の判定の結果は「診断不可」とする。

しかし、図３に示されたようにペア信号線の異常診断結果が「診断不可」となるのは、当該ペア信号線が正常な場合である。双方のペア信号線３０１、３０２が正常であれば当該スレーブ装置は送受信部１１２によってリンクアップしているので、ステップＳ４において、強制的に結果１、結果２とも「正常」とされているはずである。そうして、判定表に基づくケーブル異常の判定の結果は「正常」とされているはずである。

よって、図４に示された上述のフローによって判定を行うケーブル異常判定システム１００では、ケース４、１３、１６の、ケーブル異常の判定の結果が「診断不可」となることは、本来起こりえない。図５において、このような本来起こりえないケースについては、印（＊）を付した。このような本来起こりえないケースが生じた場合にのみ、判定部１２３は、ケーブル異常の判定の結果を「診断不可」とする。

このようなケースが生じ得る可能性として、信号線診断部１１１によるペア信号線の異常診断の誤りである場合が考えられる。しかし、これは非常に起こりにくい事象であり、ケーブル異常判定システム１００では、ケーブル異常の判定の結果が、正常であるとも、正常ではないとも、確定しないことが、実際上は回避されている。

実施形態に係るケーブル異常判定システム１００によれば、産業用ネットワーク１において、スレーブ装置４０が備える信号線診断部１１１を利用したケーブル３００の異常判定が実現し得る。よって、産業用ネットワーク１の管理者は、容易にケーブル異常の有無を確認することができる。しかも、ケーブル３００に異常があった際には、ケーブル異常判定システム１００を構成するスレーブ装置４０からの距離として異常箇所が特定される。

更に、異常個所が一意に特定されるから、工場内のどの場所においてケーブルの異常が発生したのかを、管理者は容易に知ることができる。ケーブルにダメージを及ぼす怖れのある状態は、工場内においては例えば次のように多様に発生し得る。ケーブルがロボットアームや移動ステージなどの可動部分に沿って設けられ、運動によってストレスが生じる場合。ケーブルが振動や圧迫を受ける箇所に設置される場合。ケーブルが温度変化にさらされる箇所に設置される場合。ケーブルが火花や高温あるいは低温にさらされる場合。ケーブルが薬品やガス等の化学物質にさらされる場合。

ケーブルの特定の位置において故障が発生したことが判明すれば、工場内におけるこれらケーブル異常を引き起こす要因のいずれが実際に故障を発生させたのかを、管理者は現場にて容易に調べることができる。よって、次に同様の故障を発生させないように対策を取ることが容易となる。

しかもケーブル異常判定システム１００では、特定のスレーブ装置４０から、接続されているケーブル３００の異常判定を行うに当たり、ネットワークの管理者が、ケーブル３００の他方に接続されている機器の電源をオフする等して稼動を停止させる必要は無い。産業用ネットワーク１においてケーブル３００の数やスレーブ装置４０の数は膨大であり、現場において機器を特定して電源をオフすることは非常に煩雑である。

そこで、産業用ネットワーク１全体あるいは、ある程度の範囲の領域について、機器の稼動を停止させるにしても、産業用ネットワークは、工場の稼動を担う重要なシステムであるため、ケーブルの異常診断のために、むやみに停止させることは望まれない。しかし、ケーブル異常判定システム１００では、ケーブル３００の他方に接続されている機器の電源をオフすることなくケーブル異常判定が実施できて、その結果が確定するから、産業用ネットワーク１を管理する上でのその有用性は極めて大きい。

また図１に示されるような、産業用ネットワーク１中に、例えばリングスーパバイザ３１を用いて構成されるリングネットワークにおいては、次のような効果も奏される。リングネットワークは、リングネットワーク中の特定のケーブル３００に異常が生じたとしても、その両端の機器を含めた構成機器が通信を維持できる冗長性を具備したトポロジである。

従来、リングネットワーク中の機器であるスレーブ装置４０から、接続されたケーブル３００の診断を正しく行うには、当該ケーブル３００に接続された他機の電源をオフする必要があった。しかしそのような運用は、煩雑であるとともに、リングネットワークを構成することによる上記利点を損なうこととなる。実施形態に係るケーブル異常判定システム１００によれば、構成する機器を停止させないリングネットワークのメリットを維持しつつ、ケーブル異常判定が実施できるようになる。

〔実現例〕
診断制御部１２０の各機能ブロック（特に、リンクアップ判断部１２１、信号線診断実行部１２２、判定部１２３）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、制御装置は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。

上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。

また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを更に備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施形態、実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態、実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１産業用ネットワーク
１０サーバ
１１表示装置
２０マスタ装置
３０ハブ
３１リングスーパバイザ
４０スレーブ装置
５０、５１、５２制御用コンピュータ
１００ケーブル異常判定システム
１１０通信部
１１１信号線診断部
１１２送受信部
１２０診断制御部
１２１リンクアップ判断部
１２２信号線診断実行部
１２３判定部
１２４記録部
２００他機
３００ケーブル
３０１、３０２ペア信号線
３０３プラグ

Claims

マスタ装置により制御されるスレーブ装置に設けられた通信部と、
診断制御部と、を備え、
前記通信部は、接続されたケーブルのペア信号線にパルスを送信し、その反射波を検出することにより、前記ペア信号線の異常診断を行う信号線診断部を有し、
前記診断制御部は、
前記通信部と、前記ケーブルの他方に接続された他機との間で、リンクアップしているか否かのリンクアップ情報と、
前記ケーブルの２対のペア信号線のうちの一方のペア信号線についての前記信号線診断部による異常診断の結果である第１情報と、
前記ケーブルの２対のペア信号線のうちのもう一方のペア信号線についての前記信号線診断部による異常診断の結果である第２情報と、に基づいて、前記ケーブルの異常判定を行い、
（１）前記リンクアップ情報が、リンクアップしているとの情報であると、前記診断制御部は、前記ケーブルが正常であると判定し、
（２）前記リンクアップ情報が、リンクアップしていないとの情報であると、前記信号線診断部が、前記一方のペア信号線についての前記異常診断と前記もう一方のペア信号線についての前記異常診断を実行し、その結果、前記診断制御部は、前記第１情報または前記第２情報の少なくともいずれかが断線または短絡であると、前記ケーブルが断線または短絡であると判定し、前記第１情報および前記第２情報のいずれもが正常であれば前記ケーブルが正常であると判定する、ケーブル異常判定システム。
前記信号線診断部による前記異常診断の結果は、正常、短絡、断線、診断不可、のいずれかである、請求項１に記載のケーブル異常判定システム。
前記診断制御部は、前記スレーブ装置に設けられる、請求項１または２に記載のケーブル異常判定システム。
前記スレーブ装置と、制御用コンピュータとから構成され、前記診断制御部は、前記制御用コンピュータに設けられる、請求項１または２に記載のケーブル異常判定システム。
マスタ装置により制御されるスレーブ装置であって、
通信部と、
診断制御部と、を備え、
前記通信部は、接続されたケーブルのペア信号線にパルスを送信し、その反射波を検出することにより、前記ペア信号線の異常診断を行う信号線診断部を有し、
前記診断制御部は、
前記通信部と、前記ケーブルの他方に接続された他機との間で、リンクアップしているか否かのリンクアップ情報と、
前記ケーブルの２対のペア信号線のうちの一方のペア信号線についての前記信号線診断部による異常診断の結果である第１情報と、
前記ケーブルの２対のペア信号線のうちのもう一方のペア信号線についての前記信号線診断部による異常診断の結果である第２情報と、に基づいて、前記ケーブルの異常判定を行い、
（１）前記リンクアップ情報が、リンクアップしているとの情報であると、前記診断制御部は、前記ケーブルが正常であると判定し、
（２）前記リンクアップ情報が、リンクアップしていないとの情報であると、前記信号線診断部が、前記一方のペア信号線についての前記異常診断と前記もう一方のペア信号線についての前記異常診断を実行し、その結果、前記診断制御部は、前記第１情報または前記第２情報の少なくともいずれかが断線または短絡であると、前記ケーブルが断線または短絡であると判定し、前記第１情報および前記第２情報のいずれもが正常であれば前記ケーブルが正常であると判定する、スレーブ装置。
ケーブルのペア信号線にパルスを送信し、その反射波を検出することにより、前記ペア信号線の異常診断を行う信号線診断を用いた、ケーブル異常判定方法であって、
前記ケーブルを通じリンクアップしているか否かのリンクアップ情報を取得するステップと、
前記リンクアップ情報がリンクアップしているとの情報である場合に、前記ケーブルが正常であると判定する第１ステップと、
前記リンクアップ情報がリンクアップしていないとの情報である場合に、前記ケーブルの判定をする第２ステップと、を含み、
前記第２ステップは、
前記ケーブルの２つのペア信号線のうちの一方のペア信号線についての前記信号線診断を実行し、異常診断の結果である第１情報を取得するサブステップと、
前記ケーブルの２つのペア信号線のうちのもう一方のペア信号線についての前記信号線診断を実行し、異常診断の結果である第２情報を取得するサブステップと、
前記第１情報または前記第２情報の少なくともいずれかが断線または短絡であると、前記ケーブルが断線または短絡であると判定し、前記第１情報および前記第２情報のいずれもが正常であれば前記ケーブルが正常であると判定するサブステップと、を有する、ケーブル異常判定方法。