JPWO2016042602A1 - プログラマブルロジックコントローラ - Google Patents

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Abstract

シーケンスプログラムに従って被制御機器（９）を制御することによって、被制御機器（９）から情報を取得し、サーバ（６）に接続された際にクライアントとなるプログラマブルロジックコントローラ（１）であって、被制御機器（９）からの情報を基に生成したデータファイルを外部記憶媒体（８）に記憶させる外部記憶装置（７）と、外部記憶媒体（８）に記憶されているデータファイルをサーバ（６）へ転送する際に、データファイルの転送完了後に、サーバ（６）内の更新前のデータファイルの削除をサーバ（６）に要求するファイル転送処理部（５）とを有する。

Description

本発明は、サーバに接続された際にクライアントとなるプログラマブルロジックコントローラに関する。
産業用機械に代表される被制御機器を制御するプログラマブルロジックコントローラは、製造ラインの生産数、エネルギー消費量、製造した製品の品質データといったファイルを保持している。プログラマブルロジックコントローラが保持するファイルは、プログラマブルロジックコントローラの製造メーカ独自のプロトコル又は一般的なプロトコルを使用して、上位のサーバに送信され、生産計画の立案、品質分析といった用途に利用される。一般的なプロトコルの一例を挙げるとＦＴＰ（file transfer protocol）である。また、ファイルの送信先である上位のサーバの具体例を挙げると、製造実行システム（Manufacturing Execution System：MES）を構成するサーバである。
ファイル受信中のケーブル断により、受信途中の不完全なデータでサーバ内のファイルが更新されないようにする方法の一例には、サーバがファイルを受信している間は、受信データでファイルを上書きせず、受信完了後にファイルを上書きする方法を挙げることができる。
特許文献１には、保守用端末から送信されてきたプログラムを揮発性メモリである第２記憶領域に保存し、プログラムの受信が完了したら不揮発性メモリである第１記憶領域内のプログラムを書き換えるプロセスコントローラが開示されている。特許文献１に開示されるモーションコントローラは、サーバ側となる保守用端末からのプログラム転送時に、プログラムの転送が完了するまで第１記憶領域内のプログラムを書き換えないため、プログラムの転送が正常に完了しない場合には、第１記憶領域内のプログラムを使用して動作を継続できる。
また、特許文献２には、ネットワークユニットのセンサ設定情報メモリ内のデータをメッセージ通信によって読み出す上位制御装置が開示されている。
特開２００６−３３８３０４号公報 特開２０１１−２８５２５号公報
産業用機械を制御するプログラマブルロジックコントローラのプログラム設計と、プログラマブルロジックコントローラから受信したデータを分析したり解析したりするサーバのプログラム設計とでは、必要となる技術が大きく異なる。従って、プログラマブルロジックコントローラのプログラム設計者とサーバのプログラム設計者は、異なることが多い。
従って、プログラマブルロジックコントローラのプログラム設計者は、送信途中の不完全なデータでファイルが更新されることを防止する機能がサーバに搭載されているか否かが不明である場合、又は搭載されていないことが分かっている場合、不完全なデータでファイルが更新されることを防止する機能をサーバに搭載してもらうようにサーバのプログラム設計者に依頼する必要がある。
特許文献１と特許文献２とを組み合わせた場合、サーバ側の機器がメッセージ通信により、クライアント側の機器の内部のデータを読み出す構成となるが、不完全なデータでサーバのファイルが更新されることを防止する機能がサーバ側の主導による動作で実現されると、プログラマブルロジックコントローラのプログラム設計者は、サーバのプログラム設計者にクライアント側の機器の内部のデータをメッセージ通信で読み出す機能を搭載してもらうように依頼しなければならない。
サーバのプログラム設計者に不完全なデータでファイルが更新されることを防止する機能をサーバに搭載することを断られた場合、プログラマブルロジックコントローラのプログラム設計者は、不完全なデータでサーバ内のファイルが更新されてしまうことを防止することができない。不完全なデータでサーバ内のファイルが更新されてしまうと、サーバは正しく生産計画を立てたり、品質分析を行ったりすることができなくなり、工場稼働率が低下したり、製品品質が低下したりするという問題が生じる。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、不完全なデータでファイルが更新されてしまうことを防止する機能がサーバに搭載されているか否かに関わらず、不完全なデータでサーバ内のファイルが更新されてしまうことを防止できるプログラマブルロジックコントローラを得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、シーケンスプログラムに従って被制御機器を制御することによって、被制御機器から情報を取得し、サーバに接続された際にクライアントとなるプログラマブルロジックコントローラであって、被制御機器からの情報を基に生成したデータファイルを記憶する記憶装置と、記憶装置に記憶されているデータファイルをサーバへ転送する際に、データファイルの転送完了後に、サーバ内の更新前のデータファイルの削除をサーバに要求するファイル転送処理部とを有することを特徴とする。
本発明にかかるプログラマブルロジックコントローラは、不完全なデータでファイルが更新されてしまうことを防止する機能がサーバに搭載されているか否かに関わらず、不完全なデータでサーバ内のファイルが更新されてしまうことを防止できるという効果を奏する。
本発明の実施の形態にかかるプログラマブルロジックコントローラを適用したシステムの構成を示すブロック図 実施の形態にかかるプログラマブルロジックコントローラを適用したシステムの動作の流れを示すフローチャート 実施の形態にかかるプログラマブルロジックコントローラを適用したシステムにおけるファイル送信時のシーケンス図 実施の形態にかかるプログラマブルロジックコントローラを適用したシステムの動作の流れの別の一例を示すフローチャート
以下に、本発明の実施の形態にかかるプログラマブルロジックコントローラを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかるプログラマブルロジックコントローラを適用したシステムの構成を示すブロック図である。実施の形態にかかるプログラマブルロジックコントローラを適用したシステムは、被制御機器９を制御するプログラマブルロジックコントローラ１と、生産計画の立案及び品質分析を行うサーバ６とを有する。サーバ６には、パーソナルコンピュータを適用できるがこれに限定されることはない。
プログラマブルロジックコントローラ１は、ユーザ操作に応じて判断処理を行う演算処理部２、演算処理部２が使用する内部デバイス３、演算処理部２からの要求に応じて、ＦＴＰによるファイル転送を行うファイル転送処理部５、ファイル転送処理部５からの要求を受けて、サーバ６と通信を行う通信処理部４、及び転送対象のファイルを保存する外部記憶装置７を有する。外部記憶装置７には、外部記憶媒体８を挿入可能であり、転送対象となるファイルは外部記憶媒体８に記憶される。すなわち、外部記憶装置７及び外部記憶媒体８は、被制御機器からの情報を基に生成したデータファイルを記憶する記憶装置である。外部記憶装置７の一例には、ＳＤメモリカードリーダライタを挙げることができる。外部記憶媒体８の一例には、ＳＤメモリカードを挙げることができる。なお、外部記憶媒体８は、外部記憶装置７に着脱可能で無くても良い。
演算処理部２は、シーケンスプログラムを実行して被制御機器９の制御を行うとともに、被制御機器９から取得した情報を内部デバイス３に記憶する。演算処理部２は、内部デバイス３に記憶された情報からデータファイルを作成し、外部記憶装置７に挿入された外部記憶媒体８にデータファイルを記憶させる。すなわち、外部記憶装置７は、被制御機器９からの情報を基に生成したデータファイルを外部記憶媒体８に記憶させる。
ファイル転送処理部５は、プログラマブルロジックコントローラ１に、ファームウェア処理によって実装されている。したがって、プログラマブルロジックコントローラ１のユーザがシーケンスプログラムを作成して実装する必要はない。
図２は、実施の形態にかかるプログラマブルロジックコントローラを適用したシステムの動作の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１において、演算処理部２はユーザ操作をトリガにしてファイル転送処理部５にＦＴＰによるファイル転送を要求する。ファイル転送処理部５は、演算処理部２から、ＦＴＰによるファイル転送を要求されると、外部記憶媒体８から転送対象のファイルを読み出し、ファイル送信開始メッセージとともに、ファイルを別名でサーバ６へ送信するように通信処理部４に通知して、ファイル送信を開始する。ステップＳ１の動作は、外部記憶媒体８に記憶されているデータファイルを、別のファイル名でサーバ６へ送信する第１の動作である。
ステップＳ２において、ファイル転送処理部５は、ファイルの受信完了レスポンスをサーバ６から通信処理部４を通じて受信したか否かを確認する。受信していない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、ステップＳ４において、ファイル転送処理部５は、タイムアウトしたかを確認する。タイムアウトしていた場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ファイル転送処理部５は、ファイルの送信に失敗したと判断して、処理を異常終了する。タイムアウトしていない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ２に進み、ファイル転送処理部５は、再度ファイルの受信完了レスポンスを受信したか否かを確認する。
ファイルの受信完了レスポンスを受信していた場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３に進み、ファイル転送処理部５は、サーバ６内の更新前のファイルの削除を要求するメッセージを、通信処理部４を通じてサーバ６へ送信する。ステップＳ３の動作は、外部記憶媒体８に記憶されているデータファイルと同じファイル名のデータファイルの削除をサーバ６に要求する第２の動作である。
ステップＳ５において、ファイル転送処理部５は、ファイルの削除完了レスポンスをサーバ６から通信処理部４を通じて受信したか否かを確認する。受信していない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ７において、ファイル転送処理部５は、タイムアウトしたかを確認する。タイムアウトしていた場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、ファイル転送処理部５は、ファイルの送信に失敗したと判断して、処理を異常終了する。タイムアウトしていない場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、ステップＳ５に進み、ファイル転送処理部５は、再度ファイルの削除完了レスポンスを受信したか否かを確認する。
ファイルの削除完了レスポンスを受信していた場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ６に進み、ファイル転送処理部５は、変更するファイル名の指定メッセージを、通信処理部４を通じてサーバ６へ送信する。
ステップＳ８において、ファイル転送処理部５は、ファイル名の指定完了レスポンスをサーバ６から通信処理部４を通じて受信したか否かを確認する。受信していない場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、ステップＳ１０において、ファイル転送処理部５は、タイムアウトしたかを確認する。タイムアウトしていた場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、ファイル転送処理部５は、ファイルの送信に失敗したと判断して、処理を異常終了する。タイムアウトしていない場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、ステップＳ８に進み、ファイル転送処理部５は、再度ファイル名の指定完了レスポンスを受信したか否かを確認する。
ファイル名の指定完了レスポンスを受信していた場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、ステップＳ９に進み、ファイル転送処理部５は、ファイル名の変更要求メッセージを、通信処理部４を通じてサーバ６へ送信する。ステップＳ６及びステップＳ９の動作は、別のファイル名で送信したデータファイルのファイル名を、外部記憶媒体８に記憶されているデータファイルと同じファイル名に変更することをサーバ６に要求する第３の動作である。
ステップＳ１１において、ファイル転送処理部５は、ファイル名の変更完了レスポンスをサーバ６から通信処理部４を通じて受信したか否かを確認する。受信していない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、ステップＳ１２において、ファイル転送処理部５は、タイムアウトしたかを確認する。タイムアウトしていた場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ファイル転送処理部５は、ファイルの送信に失敗したと判断して、処理を異常終了する。タイムアウトしていない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１１に進み、ファイル転送処理部５は、再度ファイル名の変更完了レスポンスを受信したか否かを確認する。
ファイル名の変更完了レスポンスを受信していた場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ファイル転送処理部５は、ファイルの送信に成功したと判断して、処理を正常終了する。
図３は、実施の形態にかかるプログラマブルロジックコントローラを適用したシステムにおけるファイル送信時のシーケンス図である。プログラマブルロジックコントローラ１は、サーバ６へ、転送対象ファイルとともにファイル送信開始メッセージＭ１を送信する。ファイル送信開始メッセージＭ１を受信したサーバ６は、プログラマブルロジックコントローラ１にファイルの受信完了レスポンスＭ２を返す。
サーバ６からファイルの受信完了レスポンスＭ２を受信したプログラマブルロジックコントローラ１は、更新前のファイルの削除要求メッセージＭ３をサーバ６へ送信する。更新前のファイルの削除要求メッセージＭ３を受信したサーバ６は、更新前のファイルを削除した後に、ファイルの削除完了レスポンスＭ４をプログラマブルロジックコントローラ１へ返す。
サーバ６からファイルの削除完了レスポンスＭ４を受信したプログラマブルロジックコントローラ１は、ファイル名の指定メッセージＭ５をサーバ６へ送信する。ファイル名の指定メッセージＭ５を受信したサーバ６は、ファイル名の指定完了レスポンスＭ６をプログラマブルロジックコントローラ１へ返す。
サーバ６からファイル名の指定完了レスポンスＭ６を受信したプログラマブルロジックコントローラ１は、ファイル名の変更要求メッセージＭ７をサーバ６へ送信する。ファイル名の変更要求メッセージＭ７を受信したサーバ６は、ファイル名の指定メッセージＭ５で指定されたファイル名を、ファイル名の変更要求メッセージＭ７で指定されたファイル名に変更した後に、ファイル名の変更完了レスポンスＭ８をプログラマブルロジックコントローラ１へ返す。プログラマブルロジックコントローラ１は、サーバ６からファイル名の変更完了レスポンスＭ８を受信すると、ファイルの転送が完了する。
ファイル転送処理部５は、ユーザ操作をトリガにして、外部記憶媒体８に記憶されているデータファイルを、別のファイル名でサーバ６へ送信する第１の動作、外部記憶媒体８に記憶されているデータファイルと同じファイル名のデータファイルの削除をサーバ６に要求する第２の動作及び別のファイル名で送信したデータファイルのファイル名を、外部記憶媒体８に記憶されているデータファイルと同じファイル名に変更することをサーバ６に要求する第３の動作を実行する。従って、不完全なデータでサーバ６内のファイルが更新されてしまうことを防止するにあたって、ユーザは特別な操作を意識して行う必要がないため、不完全なデータでサーバ６内のファイルが更新されてしまうことを確実に防止できる。
図４は、実施の形態にかかるプログラマブルロジックコントローラを適用したシステムの動作の流れの別の一例を示すフローチャートである。ステップＳ５１において、ユーザ操作をトリガにして演算処理部２は、ファイル転送処理部５にＦＴＰによるファイル転送を要求する。ファイル転送処理部５は、演算制御部２から、ＦＴＰによるファイル転送を要求されると、転送対象のファイルを指定して変更するファイル名の指定メッセージを、通信処理部４を通じてサーバ６へ送信する。
ステップＳ５２において、ファイル転送処理部５は、ファイル名の指定完了レスポンスをサーバ６から通信処理部４を通じて受信したか否かを確認する。受信していない場合（ステップＳ５２：Ｎｏ）、ステップＳ５４において、ファイル転送処理部５は、タイムアウトしたかを確認する。タイムアウトしていた場合（ステップＳ５４：Ｙｅｓ）、ファイル転送処理部５は、ファイルの送信に失敗したと判断して、処理を異常終了する。タイムアウトしていない場合（ステップＳ５４：Ｎｏ）、ステップＳ５２に進み、ファイル転送処理部５は、再度ファイル名の指定完了レスポンスを受信したか否かを確認する。
ファイル名の指定完了レスポンスを受信していた場合（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）、ステップＳ５３に進み、ファイル転送処理部５は、ファイル名の変更要求メッセージを、通信処理部４を通じてサーバ６へ送信する。ステップＳ５１及びステップＳ５３の動作は、サーバ６内の更新前のデータファイルのファイル名を別のファイル名に変更することをサーバ６に要求する第４の動作である。
ステップＳ５５において、ファイル転送処理部５は、ファイル名の変更完了レスポンスをサーバ６から通信処理部４を通じて受信したか否かを確認する。受信していない場合（ステップＳ５５：Ｎｏ）、ステップＳ５７において、ファイル転送処理部５は、タイムアウトしたかを確認する。タイムアウトしていた場合（ステップＳ５７：Ｙｅｓ）、ファイル転送処理部５は、ファイルの送信に失敗したと判断して、処理を異常終了する。タイムアウトしていない場合（ステップＳ５７：Ｎｏ）、ステップＳ５５に進み、ファイル転送処理部５は、再度ファイル名の変更完了レスポンスを受信したか否かを確認する。
ファイル名の変更完了レスポンスを受信していた場合（ステップＳ５５：Ｙｅｓ）、ステップＳ５６に進み、ファイル転送処理部５は、外部記憶媒体８から転送対象のファイルを読み出し、ファイル送信開始メッセージとともに、ファイルをサーバ６へ送信するように通信処理部４に通知して、ファイル送信を開始する。ステップＳ５６の動作は、外部記憶媒体８に記憶されているデータファイルを、サーバ６へ送信する第５の動作である。
ステップＳ５８において、ファイル転送処理部５は、ファイルの受信完了レスポンスをサーバ６から通信処理部４を通じて受信したか否かを確認する。受信していない場合（ステップＳ５８：Ｎｏ）、ステップＳ６０において、ファイル転送処理部５は、タイムアウトしたかを確認する。タイムアウトしていた場合（ステップＳ６０：Ｙｅｓ）、ファイル転送処理部５は、ファイルの送信に失敗したと判断して、処理を異常終了する。タイムアウトしていない場合（ステップＳ６０：Ｎｏ）、ステップＳ５８に進み、ファイル転送処理部５は、再度ファイルの受信完了レスポンスを受信したか否かを確認する。
ファイルの受信完了レスポンスを受信していた場合（ステップＳ５８：Ｙｅｓ）、ステップＳ５９に進み、ファイル転送処理部５は、サーバ６内のファイル名を変更したファイルの削除を要求するメッセージを、通信処理部４を通じてサーバ６へ送信する。ステップＳ５９の動作は、別のファイル名に変更した更新前のデータファイルの削除をサーバ６に要求する第６の動作である。
ステップＳ６１において、ファイル転送処理部５は、ファイルの削除完了レスポンスをサーバ６から通信処理部４を通じて受信したか否かを確認する。受信していない場合（ステップＳ６１：Ｎｏ）、ステップＳ６２において、ファイル転送処理部５は、タイムアウトしたかを確認する。タイムアウトしていた場合（ステップＳ６２：Ｙｅｓ）、ファイル転送処理部５は、ファイルの送信に失敗したと判断して、処理を異常終了する。タイムアウトしていない場合（ステップＳ６２：Ｎｏ）、ステップＳ６１に進み、ファイル転送処理部５は、再度ファイルの削除完了レスポンスを受信したか否かを確認する。
ファイルの削除完了レスポンスを受信していた場合（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）、ファイル転送処理部５は、ファイルの送信に成功したと判断して、処理を正常終了する。
以上のように、転送対象のファイルを転送するのに先だって、サーバ６内のファイルのファイル名を変更することも可能である。ファイルの転送に先立ってサーバ６内のファイル名を変更する場合は、プログラマブルロジックコントローラ１からサーバ６へのファイルの転送が不完全となったら、ファイル転送に先立ってファイル名を変更したサーバ６内の転送対象ファイルのファイル名を元に戻せば、サーバ６は更新前のファイルを用いて生産計画を立てたり、品質分析を行ったりすることができる。
ファイル転送処理部５は、ユーザ操作をトリガにして、サーバ６内の更新前のデータファイルのファイル名を別のファイル名に変更することをサーバ６に要求する第４の動作、外部記憶媒体８に記憶されているデータファイルを、サーバ６へ送信する第５の動作及び別のファイル名に変更した更新前のデータファイルの削除をサーバ６に要求する第６の動作を実行する。従って、不完全なデータでサーバ６内のファイルが更新されてしまうことを防止するにあたって、ユーザは特別な操作を意識して行う必要がないため、不完全なデータでサーバ６内のファイルが更新されてしまうことを確実に防止できる。
上記の説明では、ファイル転送処理部５は、ＦＴＰによりファイルを転送しているが、ＦＴＰに限定されることはなく他の通信プロトコルを用いてファイルを転送することも可能である。
実施の形態にかかるプログラマブルロジックコントローラ１は、外部記憶媒体８に記憶されているデータファイルをサーバ６へ転送する際に、データファイルの転送完了後に、サーバ６内の更新前のデータファイルの削除をサーバ６に要求するファイル転送処理部５を有する。従って、実施の形態にかかるプログラマブルロジックコントローラ１を用いたシステムでは、不完全なデータでファイルが更新されてしまうことを防止する機能がサーバ６に搭載されていなくても、プログラマブルロジックコントローラ１から送信したファイルでサーバ６内のファイルを更新する際に、送信途中の不完全なデータでサーバ６内のファイルが更新されることを防止することができる。
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
１ プログラマブルロジックコントローラ、２ 演算処理部、３ 内部デバイス、４ 通信処理部、５ ファイル転送処理部、６ サーバ、７ 外部記憶装置、８ 外部記憶媒体、９ 被制御機器。

Claims (5)

  1. シーケンスプログラムに従って被制御機器を制御することによって、前記被制御機器から情報を取得し、サーバに接続された際にクライアントとなるプログラマブルロジックコントローラであって、
    前記被制御機器からの情報を基に生成したデータファイルを記憶する記憶装置と、
    前記記憶装置に記憶されているデータファイルを前記サーバへ転送する際に、前記データファイルの転送完了後に、前記サーバ内の更新前のデータファイルの削除を前記サーバに要求するファイル転送処理部とを有することを特徴とするプログラマブルロジックコントローラ。
  2. 前記ファイル転送処理部は、
    前記記憶装置に記憶されているデータファイルを、別のファイル名で前記サーバへ送信する第１の動作と、
    前記記憶装置に記憶されているデータファイルと同じファイル名のデータファイルの削除を前記サーバに要求する第２の動作と、
    前記別のファイル名で送信したデータファイルのファイル名を、前記記憶装置に記憶されているデータファイルと同じファイル名に変更することを前記サーバに要求する第３の動作とを行うことを特徴とする請求項１に記載のプログラマブルロジックコントローラ。
  3. 前記ファイル転送処理部は、ユーザ操作をトリガにして、前記第１の動作、前記第２の動作及び前記第３の動作を順に実行することを特徴とする請求項２に記載のプログラマブルロジックコントローラ。
  4. 前記ファイル転送処理部は、
    前記サーバ内の更新前のデータファイルのファイル名を別のファイル名に変更することを前記サーバに要求する第４の動作と、
    前記記憶装置に記憶されているデータファイルを、前記サーバへ送信する第５の動作と、
    前記別のファイル名に変更した前記更新前のデータファイルの削除を前記サーバに要求する第６の動作とを行うことを特徴とする請求項１に記載のプログラマブルロジックコントローラ。
  5. 前記ファイル転送処理部は、ユーザ操作をトリガにして、前記第４の動作、前記第５の動作及び前記第６の動作を順に実行することを特徴とする請求項４に記載のプログラマブルロジックコントローラ。
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