JPWO2019220605A1 - Simulation device and simulation program - Google Patents
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Abstract
シミュレーション装置（７）が、ＰＬＣの動作を模擬する仮想ＰＬＣと、他のＰＬＣシステムとの間で通信を行うユニットであるネットワークユニットの動作を模擬する仮想ネットワークユニットと、を含んだ仮想ＰＬＣシステムを構築し、仮想ＰＬＣシステムの模擬動作にかかる演算を行うシミュレーション部（３）と、実機の実ＰＬＣと、他のＰＬＣシステムとの間で通信を行うユニットである実機の実ネットワークユニットと、を含んだ第１の実ＰＬＣシステムに接続し、仮想ＰＬＣシステムと第１の実ＰＬＣシステムとの間でデータ中継を行う通信ボード（３１）と、を備え、シミュレーション部（３）は、仮想ＰＬＣシステムに対応する第２の実ＰＬＣシステムを動作させる際に用いられるプログラムと同じプログラムに基づき、通信ボード（３１）を介して第１の実ＰＬＣシステムから受信したデータを用いて、仮想ＰＬＣシステムの模擬動作を行う。A simulation device (7) includes a virtual PLC system that includes a virtual PLC that simulates the operation of a PLC and a virtual network unit that simulates the operation of a network unit that is a unit that communicates with another PLC system. It includes a simulation unit (3) that is constructed and performs a calculation related to the simulated operation of the virtual PLC system, a real PLC of the real machine, and a real network unit of the real machine that is a unit that communicates with another PLC system. And a communication board (31) which is connected to the first real PLC system and relays data between the virtual PLC system and the first real PLC system, and the simulation unit (3) is connected to the virtual PLC system. Based on the same program used when operating the corresponding second real PLC system, the simulated operation of the virtual PLC system is performed using the data received from the first real PLC system via the communication board (31). I do.
Description
本発明は、プログラマブルロジックコントローラのシミュレーションを実行するシミュレーション装置およびシミュレーションプログラムに関する。 The present invention relates to a simulation device and a simulation program that execute a simulation of a programmable logic controller.
プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）と通信機能を有したネットワークユニットとを備えたＰＬＣシステムが、複数接続されて構成された大規模システムがある。この大規模システムが構築される際には、ＰＬＣが実行するＰＬＣプログラムの動作を確認するためにシミュレーションが実行される。 There is a large-scale system configured by connecting a plurality of PLC systems each including a programmable logic controller (PLC) and a network unit having a communication function. When this large-scale system is constructed, a simulation is executed to confirm the operation of the PLC program executed by the PLC.
特許文献１に記載のＰＬＣテスト支援システムは、実機のＰＬＣである実ＰＬＣの動作を模擬する仮想ＰＬＣに、ＰＣ（Personal Computer）との間で行われる通信データの送受信を模擬させることによって、通信データの内容をテストしている。
The PLC test support system described in
しかしながら、上記特許文献１の技術では、仮想ネットワークが無い状態でシーケンスプログラムであるＰＬＣプログラムをテストする場合、接続先の他のネットワークの振る舞いを模擬するために、別途テスト用のＰＬＣプログラムを作成するか、または元の実機用のＰＬＣプログラムにテスト用の処理を書き加えたテスト用のＰＬＣプログラムを作成する必要があった。
However, in the technique of
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、テスト用のＰＬＣプログラムを作成することなく、実コントローラシステムと仮想コントローラシステムとが互いにやりとりしながら行われる動作を確認することができるシミュレーション装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and a simulation apparatus capable of confirming an operation performed while a real controller system and a virtual controller system interact with each other without creating a PLC program for testing. Aim to get.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のシミュレーション装置は、プログラマブルロジックコントローラの動作を模擬する仮想プログラマブルロジックコントローラと、他のコントローラシステムとの間で通信を行うユニットであるネットワークユニットの動作を模擬する仮想ネットワークユニットと、を含んだ仮想コントローラシステムを構築し、仮想コントローラシステムの模擬動作にかかる演算を行うシミュレーション部を備える。また、本発明のシミュレーション装置は、実機の実プログラマブルロジックコントローラと、他のコントローラシステムとの間で通信を行うユニットである実機の実ネットワークユニットと、を含んだ第１の実コントローラシステムに接続し、仮想コントローラシステムと第１の実コントローラシステムとの間でデータ中継を行う通信部と、を備える。シミュレーション部は、仮想コントローラシステムに対応する第２の実コントローラシステムを動作させる際に用いられるプログラムと同じプログラムに基づき、通信部を介して第１の実コントローラシステムから受信したデータを用いて、仮想コントローラシステムの模擬動作を行う。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve an object, a simulation device of the present invention is a network that is a unit that communicates between a virtual programmable logic controller that simulates the operation of a programmable logic controller and another controller system. A virtual controller unit including a virtual network unit that simulates the operation of the unit is built, and a simulation unit that performs a calculation related to the simulated operation of the virtual controller system is provided. In addition, the simulation device of the present invention is connected to a first real controller system including a real programmable logic controller of a real machine and a real network unit of a real machine that is a unit that communicates with another controller system. And a communication unit that relays data between the virtual controller system and the first real controller system. The simulation unit uses the data received from the first real controller system via the communication unit based on the same program as the program used when operating the second real controller system corresponding to the virtual controller system. Simulates the controller system.
本発明にかかるシミュレーション装置は、テスト用のＰＬＣプログラムを作成することなく、実コントローラシステムと仮想コントローラシステムとが互いにやりとりしながら行われる動作を確認することができるという効果を奏する。 The simulation apparatus according to the present invention has an effect that it is possible to confirm the operation performed while the real controller system and the virtual controller system interact with each other without creating a PLC program for testing.
以下に、本発明の実施の形態にかかるシミュレーション装置およびシミュレーションプログラム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。 Hereinafter, a simulation device and a simulation program according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.
実施の形態．
図１は、実施の形態にかかるシミュレーション装置が適用されるＦＡシステムの構成を示す図である。図２は、実施の形態にかかるシミュレーション装置の構成を示す図である。Embodiment.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an FA system to which a simulation device according to an embodiment is applied. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the simulation apparatus according to the embodiment.
ＦＡシステム１５０は、工場の生産工程の自動化を図るシステムであり、シミュレーション装置７と、実ＰＬＣシステム１００−１，１００−２，１００−３とを有している。実ＰＬＣシステム１００−１，１００−２，１００−３は、それぞれ実機のＰＬＣである実ＰＬＣを備えている。実ＰＬＣシステム１００−１，１００−２，１００−３で用いられる通信プロトコルは、それぞれ異なるものであってもよいし同じものであってもよい。以下では、実ＰＬＣシステム１００−１，１００−２，１００−３を、実ＰＬＣシステム群１０１Ｘという場合がある。
The
シミュレーション装置７は、ＰＬＣシステムを仮想的に動作させるための仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙを構築し、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙをシミュレーションである模擬動作させるコンピュータである。コンピュータの例は、パーソナルコンピュータである。シミュレーション装置７は、ブリッジ３２を介して実ＰＬＣシステム群１０１Ｘに接続される。シミュレーション装置７は、実ＰＬＣシステム群１０１Ｘとの間でデータを送受信しながら、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙを模擬動作させる。これにより、シミュレーション装置７は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙおよび実ＰＬＣシステム群１０１Ｘを含んだＦＡシステム１５０の動作を検証する。
The simulation device 7 is a computer that constructs
ブリッジ３２は、実ＰＬＣシステム群１０１Ｘと仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙとの間のデータを中継する。ブリッジ３２は、シミュレーション部３が、ブリッジソフトウエアを実行することによって実現される。実ＰＬＣシステム群１０１Ｘとブリッジ３２との間、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙとブリッジ３２との間では、データパケットを用いてデータ通信が行われる。
The
シミュレーション装置７は、入力部１と、記憶部２と、シミュレーション部３と、通信部の一例である通信ボード３１と、表示制御部６とを備えている。入力部１は、シミュレーションを実行する際に用いられるデータを外部装置から受付けて、記憶部２およびシミュレーション部３に入力する。
The simulation device 7 includes an
記憶部２は、シミュレーションを実行する際に用いられるデータを記憶する。記憶部２が記憶するデータの例は、ＰＬＣ設定データ、シミュレーションプログラム、ＰＬＣプログラム、および構成情報である。 The storage unit 2 stores data used when executing a simulation. Examples of data stored in the storage unit 2 are PLC setting data, a simulation program, a PLC program, and configuration information.
ＰＬＣプログラムは、ＰＬＣが動作する際に用いられるプログラムである。構成情報は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙの構成を示す情報である。構成情報には、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙに配置される構成要素のリストと、構成要素間の接続関係と、各構成要素の機能とが含まれている。また、ＰＬＣ設定データは、ＰＬＣが動作する際に用いられるデータである。
The PLC program is a program used when the PLC operates. The configuration information is information indicating the configuration of the
シミュレーション部３は、シミュレーションプログラムおよび構成情報を用いて仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙをシミュレーション装置７内に構築する。シミュレーション部３は、構築した仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙ、ＰＬＣ設定データおよびＰＬＣプログラムを用いて仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙを模擬動作させる。
The simulation unit 3 constructs the
通信ボード３１は、シミュレーション部３から送られてくるデータを、実ＰＬＣシステム群１０１Ｘに送信し、実ＰＬＣシステム群１０１Ｘから送られてくるデータを仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙに振り分ける。
The
表示制御部６は、液晶モニタといった表示装置８に接続されており、シミュレーション部３によるシミュレーション結果を表示装置８に表示させる。シミュレーション結果は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙの模擬動作の結果である。
The display control unit 6 is connected to a display device 8 such as a liquid crystal monitor, and causes the display device 8 to display the simulation result of the simulation unit 3. The simulation result is a result of a simulation operation of the
ＦＡシステム１５０では、実コントローラシステムである実ＰＬＣシステム１００−１〜１００−３が実際の動作を実行し、仮想コントローラシステムである仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙが模擬動作を実行する。なお、実ＰＬＣシステム群１０１Ｘは、２つ以下の実ＰＬＣシステムであってもよいし、４つ以上の実ＰＬＣシステムであってもよい。また、シミュレーション装置７が構築する仮想ＰＬＣシステムは、３つ以上であってもよいし、１つであってもよい。
In the
図３は、実施の形態にかかる仮想環境の構成を示す図である。図３では、シミュレーション装置７が構築する仮想環境３００、および実ＰＬＣシステムの一例である実ＰＬＣシステム１００の機能ブロック図を示している。実ＰＬＣシステム１００は、実ＰＬＣシステム１００−１，１００−２，１００−３の何れかである。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a virtual environment according to the embodiment. FIG. 3 shows a functional block diagram of a
仮想環境３００は、シミュレーション部３によって構築される仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙと、ブリッジ３２とを含んでいる。仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙにおける処理は、シミュレーション部３が実行するものである。仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙは、ブリッジ３２に接続され、ブリッジ３２は、通信ボード３１に接続されている。通信ボード３１は、実ＰＬＣシステム１００に接続されている。なお、ここでは、仮想環境３００が実ＰＬＣシステム１００に接続されている場合について説明するが、仮想環境３００は、実ＰＬＣシステム群１０１Ｘに接続されている。
The
仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙは、実際のＰＬＣシステムを模擬する仮想的なＰＬＣシステムであり、実際のＰＬＣシステムと同様の動作を仮想的に実行する。仮想ＰＬＣシステム２００Ｘは、仮想ＰＬＣ５０Ａ，５０Ｂと、仮想的なネットワークユニット（ＮＷＵ：NetWork Unit）である仮想ＮＷＵ６０Ａと、仮想ＰＬＣシステム設定データ４２Ｘとを備えている。仮想ＰＬＣシステム２００Ｘでは、ライン接続またはスター接続といった伝送路形式で、仮想ＰＬＣ５０Ａ，５０Ｂと、仮想ＮＷＵ６０Ａとが接続されている。伝送路形式は、構成情報に含まれる、構成要素間の接続関係に対応している。
The
また、仮想ＰＬＣシステム２００Ｙは、仮想ＰＬＣ５０Ｃと、仮想ＮＷＵ６０Ｃと、仮想ＰＬＣシステム設定データ４２Ｙとを備えている。仮想ＰＬＣシステム２００Ｙでは、ライン接続またはスター接続といった伝送路形式で、仮想ＰＬＣ５０Ｃと、仮想ＮＷＵ６０Ｃとが接続されている。
Further, the
仮想システム設定データである仮想ＰＬＣシステム設定データ４２Ｘは、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘに含まれる仮想ＰＬＣ５０Ａ，５０Ｂ、仮想ＮＷＵ６０Ａといった各ユニットの配置情報と、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ内におけるユニット間交信周期と、ネットワーク交信周期とを含んでいる。仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ内におけるユニット間交信周期は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ内のユニット間での交信周期である。ネットワーク交信周期は、ＦＡシステム１５０内のＰＬＣシステム間での交信周期である。
The virtual PLC
仮想ＰＬＣシステム設定データ４２Ｙは、仮想ＰＬＣシステム２００Ｙに含まれる仮想ＰＬＣ５０Ｃ、仮想ＮＷＵ６０Ｃといった各ユニットの配置情報と、仮想ＰＬＣシステム２００Ｙ内におけるユニット間交信周期と、ネットワーク交信周期とを含んでいる。仮想ＰＬＣシステム２００Ｙ内におけるユニット間交信周期は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｙ内のユニット間での交信周期である。
The virtual PLC
実ＰＬＣシステム１００は、実ＰＬＣ１０と、実ＮＷＵ２０と、実ＰＬＣシステム設定データ４１とを備えている。実ＰＬＣシステム１００は、複数のユニットが装着されるベースユニットを備えており、このベースユニットに、実ＰＬＣ１０と、実ＮＷＵ２０とが装着されている。実ＰＬＣシステム設定データ４１は、ベースユニットに装着される何れかのユニット内に格納されている。実システム設定データである実ＰＬＣシステム設定データ４１は、実ＰＬＣシステム１００に含まれる実ＰＬＣ１０、実ＮＷＵ２０といった各ユニットの配置情報と、実ＰＬＣシステム１００内におけるユニット間交信周期と、ネットワーク交信周期とを含んでいる。実ＰＬＣシステム１００内におけるユニット間交信周期は、実ＰＬＣシステム１００内のユニット間での交信周期である。
The
なお、実ＰＬＣシステム１００がマスタのＰＬＣシステムであり、仮想ＰＬＣシステム２００ＸがローカルのＰＬＣシステムである場合、シミュレーション部３は、実ＰＬＣシステム１００から仮想ＰＬＣシステム設定データ４２Ｘを取得してもよい。マスタのＰＬＣシステムは、ローカルのＰＬＣシステムから種々のデータを収集するとともに、収集したデータに基づいて、ローカルのＰＬＣシステムを制御するＰＬＣシステムである。シミュレーション部３が、実ＰＬＣシステム１００から仮想ＰＬＣシステム設定データ４２Ｘを取得する場合、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘは、ブリッジ３２および通信ボード３１を介して、実ＰＬＣシステム１００から仮想ＰＬＣシステム設定データ４２Ｘを受信する。また、シミュレーション部３は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘに、実ＰＬＣシステム設定データ４１を取得させ、取得した実ＰＬＣシステム設定データ４１に基づいて、仮想ＰＬＣシステム設定データ４２Ｘを生成してもよい。
When the
仮想ＰＬＣ５０Ａは、ＰＬＣ設定データ５１Ａと、ＰＬＣプログラム５２Ａと、プログラム実行部５３Ａと、仮想時計５４Ａと、ユニット間交信部５５Ａと、ツール通信部５６Ａとを有している。
The
仮想ＰＬＣ５０Ｂは、ＰＬＣ設定データ５１Ｂと、ＰＬＣプログラム５２Ｂと、プログラム実行部５３Ｂと、仮想時計５４Ｂと、ユニット間交信部５５Ｂと、ツール通信部５６Ｂとを有している。
The
仮想ＰＬＣ５０Ｃは、ＰＬＣ設定データ５１Ｃと、ＰＬＣプログラム５２Ｃと、プログラム実行部５３Ｃと、仮想時計５４Ｃと、ユニット間交信部５５Ｃと、ツール通信部５６Ｃとを有している。
The
実ＰＬＣ１０は、ＰＬＣ設定データ１１と、ＰＬＣプログラム１２と、プログラム実行部１３と、時計１４と、ユニット間交信部１５Ｃと、ツール通信部１６とを有している。
The actual PLC 10 includes a PLC setting data 11, a
仮想ＮＷＵ６０Ａは、外部装置との通信を行うユニットであり、ＮＷＵ設定データ６１と、ユニット間交信部６２Ａと、仮想時計６３Ａと、ネットワーク交信部６４Ａと、メモリ６５Ａとを備えている。仮想ＮＷＵ６０Ｃは、ＮＷＵ設定データ６１と、ユニット間交信部６２Ｃと、仮想時計６３Ｃと、ネットワーク交信部６４Ｃと、メモリ６５Ｃとを備えている。実ＮＷＵ２０は、ＮＷＵ設定データ６１と、ユニット間交信部２２と、時計２３と、ネットワーク交信部２４と、メモリ２５とを備えている。
The virtual NWU 60A is a unit that communicates with an external device, and includes the
仮想ＰＬＣ５０Ａ〜５０Ｃは、同様の構成要素を有しているので、ここでは仮想ＰＬＣ５０Ａの構成要素について説明する。また、仮想ＮＷＵ６０Ａ，６０Ｃは、同様の構成要素を有しているので、ここでは仮想ＮＷＵ６０Ａの構成要素について説明する。
Since the
ＰＬＣ設定データ５１Ａは、仮想ＰＬＣ５０Ａが動作する際に用いられるデータである。ＰＬＣ設定データ５１Ａは、仮想ＰＬＣ５０Ａが動作する際の動作条件といった種々の情報を含んでいる。
The PLC setting data 51A is data used when the
ＰＬＣプログラム５２Ａは、仮想ＰＬＣ５０Ａが模擬動作する際に用いられるプログラムである。ＰＬＣプログラム５２Ａは、仮想ＰＬＣ５０Ａに対応する実ＰＬＣを動作させる際に用いるＰＬＣプログラムと同じプログラムである。ＰＬＣプログラム５２Ａの例は、ラダープログラムといったシーケンスプログラムである。
The
プログラム実行部５３Ａは、ＰＬＣプログラム５２Ａを実行する。また、プログラム実行部５３Ａは、ツール通信部５６Ａから設定情報が送信されてきた場合には、設定情報を用いてＰＬＣプログラム５２Ａを実行する。また、プログラム実行部５３Ａは、ＰＬＣプログラム５２Ａの実行状況に従って仮想時計５４Ａの時刻を進行させる。プログラム実行部５３Ａは、ＰＬＣプログラム５２Ａの実行を開始すると、実行済みの命令に対応する消費時間を仮想時計５４Ａに送信する。
The program execution unit 53A executes the
仮想時計５４Ａは、プログラム実行部５３ＡによるＰＬＣプログラム５２Ａの実行状況に基づいて時刻が進められる仮想的な時計である。仮想時計５４Ａでは、仮想ＰＬＣ５０Ａがリセットされた時刻が０である。仮想時計５４Ａは、ＰＬＣプログラム５２Ａの実行が開始されると、ＰＬＣプログラム５２Ａ内の命令ごとに決められた消費時間を累算していく。これにより、仮想時計５４Ａは、実行済みの命令に対応する時刻データを保持する。
The
ユニット間交信部５５Ａは、仮想ＰＬＣシステム設定データ４２Ｘに含まれるユニット識別子に基づいて、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ内の他のユニットとの間でデータ通信を実行する。この場合において、ユニット間交信部５５Ａは、仮想時計５４Ａと仮想ＰＬＣシステム設定データ４２Ｘに含まれるユニット間交信周期とに従って、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ内の他のユニットとの間でデータ通信を実行する。ここでのユニット間交信部５５Ａは、仮想ＰＬＣ５０Ｂとの間のデータ通信と、仮想ＮＷＵ６０Ａとの間のデータ通信とを実行する。
The
ユニット間交信部５５Ａは、ＰＬＣプログラム５２Ａを実行しているプログラム実行部５３Ａから、仮想ＰＬＣ５０Ｂへのデータ送信指示があると、仮想ＰＬＣ５０Ａを送信元として、仮想ＰＬＣ５０Ｂのユニット間交信部５５Ｂにデータを送信する。
When the program execution unit 53A executing the
また、ユニット間交信部５５Ａは、ＰＬＣプログラム５２Ａを実行しているプログラム実行部５３Ａから、仮想ＮＷＵ６０Ａへのデータ送信指示があると、仮想ＰＬＣ５０Ａを送信元として、仮想ＮＷＵ６０Ａのユニット間交信部６２Ａにデータを送信する。
When the program execution unit 53A executing the
また、ユニット間交信部５５Ａは、ＰＬＣプログラム５２Ａを実行しているプログラム実行部５３Ａから、他のＰＬＣシステムへのデータ送信指示があると、送信対象のデータにユニットの宛先と送信元の仮想ＰＬＣ５０Ａのアドレスとを付与して仮想ＮＷＵ６０Ａのユニット間交信部６２Ａに送信する。ユニットの宛先は、第１の識別情報であるネットワーク番号および第２の識別情報である局番で指定される。ネットワーク番号および局番については後述する。
In addition, the
また、ユニット間交信部５５Ａは、ユニット間交信部５５Ｂまたはユニット間交信部６２Ａから送られてくるデータを受信する。なお、ユニット間交信部５５Ａは、ユニット間交信部５５Ｂまたはユニット間交信部６２Ａからデータを読み出してもよい。
Further, the unit-to-
ユニット間交信部５５Ａは、ＰＬＣ設定データ５１Ａと、仮想時計５４Ａから読み出した時刻データとに基づいて、仮想ＰＬＣ５０Ｂおよび仮想ＮＷＵ６０Ａの間で時刻同期を実行する。これにより、仮想時計５４Ａと、仮想時計５４Ｂと、仮想時計６３Ａとの間で、仮想時計のすり合せが行われる。
The
ツール通信部５６Ａは、図示しないエンジニアリングツールとの間でデータ通信を実行する。エンジニアリングツールは、仮想ＰＬＣ５０Ａを動作させる際の種々の設定を行うためのツールである。ユーザからの指示に従ってエンジニアリングツールが種々の設定を行うと、ツール通信部５６Ａは、エンジニアリングツールで設定された設定情報を受信する。設定情報の例は、ＰＬＣ設定データ５１Ａへの設定情報およびＰＬＣプログラム５２Ａへの設定情報である。
The tool communication unit 56A executes data communication with an engineering tool (not shown). The engineering tool is a tool for performing various settings when operating the
ＮＷＵ設定データ６１は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ内の各ユニットのアドレスと、局番との対応関係を含んでいる。仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ内では、局番が指定されることによって、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ内のユニットのアドレスを特定することができる。
The
ユニット間交信部６２Ａは、ユニット間交信部５５Ａと同様の機能を有している。また、ユニット間交信部６２Ａは、実ＰＬＣシステム１００または仮想ＰＬＣシステム２００Ｙから仮想ＰＬＣ５０Ａ，５０Ｂへのデータがメモリ６５Ａに格納されている場合、このデータの宛先である仮想ＰＬＣ５０Ａまたは仮想ＰＬＣ５０Ｂにデータを送信する。また、ユニット間交信部６２Ａは、仮想ＰＬＣ５０Ａ，５０Ｂから実ＰＬＣシステム１００または仮想ＰＬＣシステム２００Ｙを宛先としたデータを受信した場合には、このデータをメモリ６５Ａに格納する。また、ユニット間交信部６２Ａは、仮想ＮＷＵ６０Ａを宛先としたデータがメモリ６５Ａに格納されている場合、このデータを仮想ＮＷＵ６０Ａ内のメモリ６５Ａ以外のメモリに格納する。また、ユニット間交信部６２Ａは、仮想ＰＬＣ５０Ａ，５０Ｂから仮想ＮＷＵ６０Ａを宛先としたデータを受信すると、受信したデータを仮想ＮＷＵ６０Ａ内のメモリ６５Ａ以外のメモリに格納する。
The unit-to-
仮想時計６３Ａは、仮想時計５４Ｂと同様の機能を有している。ネットワーク交信部６４Ａは、仮想ＰＬＣシステム設定データ４２Ｘ内に含まれるネットワーク交信周期に従って、実ＰＬＣシステム１００および仮想ＰＬＣシステム２００Ｙとの間の交信を行う。ネットワーク交信部６４Ａは、実ＰＬＣシステム１００または仮想ＰＬＣシステム２００Ｙから送信されてきたデータをメモリ６５Ａに格納する。また、ネットワーク交信部６４Ａは、メモリ６５Ａに格納されている実ＰＬＣシステム１００または仮想ＰＬＣシステム２００Ｙへのデータをブリッジ３２に送信する。
The virtual clock 63A has the same function as the
メモリ６５Ａは、実ＰＬＣシステム１００または仮想ＰＬＣシステム２００Ｙから送られてきたデータを格納し、仮想ＰＬＣ５０Ａ，５０Ｂに送られてきたデータを格納する。メモリ６５Ａは、ブリッジ３２からデータを受信し、ブリッジ３２にデータを送信する。
The memory 65A stores the data sent from the
なお、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙ、実ＰＬＣシステム１００は、仮想の電源ユニット、仮想の入力ユニット、または仮想の出力ユニットを備えていてもよい。電源ユニットは、ＰＬＣシステムに電源供給を行うユニットであり、入力ユニットは、生産装置または設備装置に取り付けられたスイッチまたはセンサの信号を受付けるユニットであり、出力ユニットは、アクチュエータといった外部装置に制御指示を出力するユニットである。
The
また、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘは、１つの仮想ＰＬＣを有していてもよいし、３つ以上の仮想ＰＬＣを有していてもよい。また、仮想ＰＬＣシステム２００Ｙは、複数の仮想ＰＬＣを有していてもよい。また、実ＰＬＣシステム１００は、複数の実ＰＬＣを有していてもよい。
Further, the
ブリッジ３２は、実ＰＬＣシステム１００から送信されてきたデータを、データの宛先に基づいて、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘまたは仮想ＰＬＣシステム２００Ｙに送信する。また、ブリッジ３２は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘから送信されてきたデータを、データの宛先に基づいて、通信ボード３１または仮想ＰＬＣシステム２００Ｙに送信する。また、ブリッジ３２は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｙから送信されてきたデータを、データの宛先に基づいて、通信ボード３１または仮想ＰＬＣシステム２００Ｘに送信する。
The
通信ボード３１は、仮想環境３００で用いられている仮想ＰＬＣネットワークの第１の通信プロトコルである通信プロトコルと、実ＰＬＣシステム１００で用いられている実ＰＬＣネットワークの第２の通信プロトコルである通信プロトコルと、の間のプロトコル変換を行う。
The
実ＰＬＣ１０は、仮想ＰＬＣ５０Ａ〜５０Ｃと同様の構成要素を有している。仮想ＰＬＣ５０Ａ〜５０Ｃの構成要素は、仮想的な構成要素であるのに対し、実ＰＬＣ１０の構成要素は、実際の装置としての構成要素である。したがって、仮想ＰＬＣ５０Ａ〜５０Ｃが備える仮想時計５４Ａ〜５４Ｃは、仮想的な時計であるのに対し、実ＰＬＣ１０が備える時計１４は、実際の時計である。
The real PLC 10 has the same components as the
また、実ＮＷＵ２０は、仮想ＮＷＵ６０Ａ，６０Ｃと同様の構成要素を有している。仮想ＮＷＵ６０Ａ，６０Ｃの構成要素は、仮想的な構成要素であるのに対し、実ＮＷＵ２０の構成要素は、実際の装置としての構成要素である。したがって、仮想ＮＷＵ６０Ａ，６０Ｃが備える仮想時計６３Ａ，６３Ｃは、仮想的な時計であるのに対し、実ＮＷＵ２０が備える時計２３は、実際の時計である。
The
なお、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙは、複数の仮想ＮＷＵを備えていてもよい。また、実ＰＬＣシステム１００は、複数の実ＮＷＵを備えていてもよい。１つのＰＬＣシステムが複数のＮＷＵを備えることにより、ＰＬＣシステムは、設定の異なる複数のネットワークに接続することが可能となる。
The
ここで、ブリッジ３２および通信ボード３１の構成について説明する。図４は、実施の形態にかかる仮想ＰＬＣシステムが備える接続部の第１の構成例を示す図である。
Here, the configurations of the
接続部３０Ａは、実環境３０１と仮想環境３００とを接続する。実環境３０１には、実ＰＬＣシステム１００が配置され、仮想環境３００には、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙが配置されている。
The
接続部３０Ａは、ソフトウエアまたはファームウエアで実現されるブリッジ３２と、専用のハードウエアで実現される通信ボード３１とを有している。ブリッジ３２は、通信ボード３１に接続され、通信ボード３１は、実ＰＬＣシステム１００に接続されている。
The
通信ボード３１は、実ＰＬＣシステム１００から送られてくるデータに基づいて、実ＰＬＣシステム１００で用いられている実ＰＬＣネットワークの通信プロトコルを特定する。また、通信ボード３１は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙで用いられている仮想ＰＬＣネットワークの通信プロトコルを記憶している。
The
通信ボード３１は、実ＰＬＣシステム１００と仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙとの間でデータを送受信する際に、データのプロトコル変換を行う。仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙで用いられる仮想ＰＬＣネットワークの通信プロトコルの一例は、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）である。
The
通信ボード３１は、ブリッジ３２からデータが送られてきた場合には、送られてきたデータを、実ＰＬＣシステム１００が用いる通信プロトコルに変換して実ＰＬＣシステム１００に送信する。また、通信ボード３１は、実ＰＬＣシステム１００からデータが送られてきた場合には、送られてきたデータを、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙが用いる通信プロトコルに変換してブリッジ３２に送信する。
When data is sent from the
ブリッジ３２は、データ解析部３３と、データ作成部３４と、記憶部３５とを備えている。記憶部３５は、ネットワーク番号と仮想ＮＷＵ６０Ａ，６０Ｃのアドレスとの対応関係を記憶しておく。具体的には、記憶部３５は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘのネットワーク番号と仮想ＮＷＵ６０Ａのアドレスとの対応関係と、仮想ＰＬＣシステム２００Ｙのネットワーク番号と仮想ＮＷＵ６０Ｃのアドレスとの対応関係とを記憶しておく。
The
ブリッジ３２は、記憶部３５が記憶している情報に基づいて、実ＰＬＣシステム１００と、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘと、仮想ＰＬＣシステム２００Ｙとの間のデータ中継を行う。
The
データ解析部３３は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘから、実ＰＬＣシステム１００または仮想ＰＬＣシステム２００Ｙを宛先としたデータを受信する。また、データ解析部３３は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｙから、実ＰＬＣシステム１００または仮想ＰＬＣシステム２００Ｘを宛先としたデータを受信する。また、データ解析部３３は、実ＰＬＣシステム１００から通信ボード３１を介して、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘまたは仮想ＰＬＣシステム２００Ｙを宛先としたデータを受信する。
The
データ解析部３３は、ネットワーク番号と仮想ＮＷＵのアドレスとの対応関係に基づいて、受信したデータを、実ＰＬＣシステム１００、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘまたは仮想ＰＬＣシステム２００Ｙの何れかに振り分ける。
The
データ解析部３３は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｙから受信したデータの宛先が仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ内のユニットである場合、受信したデータを仮想ＮＷＵ６０Ａのメモリ６５Ａに書き込む。また、データ解析部３３は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘから受信したデータの宛先が仮想ＰＬＣシステム２００Ｙ内のユニットである場合、受信したデータを仮想ＮＷＵ６０Ｃのメモリ６５Ｃに書き込む。
When the destination of the data received from the
また、データ解析部３３は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙから受信したデータの宛先が実ＰＬＣシステム１００内のユニットである場合、受信したデータをデータ作成部３４に送信し、データ作成部３４からフォーマット変換後のデータを受信する。データ解析部３３は、データの宛先が実ＰＬＣシステム１００内のユニットである場合、フォーマット変換後のデータを通信ボード３１に送信する。
Further, when the destination of the data received from the
また、データ解析部３３は、実ＰＬＣシステム１００から受信したデータの宛先が仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙ内のユニットである場合、受信したデータをデータ作成部３４に送信し、データ作成部３４からフォーマット変換後のデータを受信する。以下、フォーマット変換前のデータと、フォーマット変換後のデータとをともにデータという場合がある。
Further, when the destination of the data received from the
データ解析部３３は、受信したデータの宛先が仮想ＰＬＣシステム２００Ｘまたは仮想ＰＬＣシステム２００Ｙである場合、宛先のネットワーク番号に対応する仮想ＮＷＵのアドレスを特定する。そして、データ解析部３３は、特定した仮想ＮＷＵのアドレスに対してデータを送信する。具体的には、データ解析部３３は、データの宛先が、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ内のユニットである場合、受信したデータを仮想ＮＷＵ６０Ａのメモリ６５Ａに書き込む。また、データ解析部３３は、データの宛先が、仮想ＰＬＣシステム２００Ｙ内のユニットである場合、受信したデータを仮想ＮＷＵ６０Ｃのメモリ６５Ｃに書き込む。
When the destination of the received data is the
これにより、データの宛先が仮想ＰＬＣ５０Ａ，５０Ｂまたは仮想ＮＷＵ６０Ａである場合、データ解析部３３は、データを仮想ＮＷＵ６０Ａのメモリ６５Ａに送信する。また、データの宛先が仮想ＰＬＣ５０Ｃまたは仮想ＮＷＵ６０Ｃである場合、データ解析部３３は、データを仮想ＮＷＵ６０Ｃのメモリ６５Ｃに送信する。
Accordingly, when the data destination is the
データ作成部３４は、実ＰＬＣシステム１００から受信したデータの宛先が仮想ＰＬＣシステム２００Ｘまたは仮想ＰＬＣシステム２００Ｙ内のユニットである場合、受信したデータを、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘまたは仮想ＰＬＣシステム２００Ｙ内で処理可能なデータにフォーマット変換する。
When the destination of the data received from the
データ作成部３４は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘまたは仮想ＰＬＣシステム２００Ｙから受信したデータの宛先が実ＰＬＣシステム１００内のユニットである場合、受信したデータを、実ＰＬＣシステム１００内で処理可能なデータにフォーマット変換する。
When the destination of the data received from the
図５は、実施の形態にかかる仮想ＰＬＣシステムが備える接続部の第２の構成例を示す図である。図５の各構成要素のうち図４に示す接続部３０Ａと同一機能を達成する構成要素については同一符号を付しており、重複する説明は省略する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a second configuration example of the connection unit included in the virtual PLC system according to the embodiment. Among the constituent elements of FIG. 5, constituent elements that achieve the same functions as those of the connecting
接続部３０Ｂは、実ＰＬＣシステム１００および仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙに接続されている。接続部３０Ｂは、通信ボード３１の代わりに、通信部の一例であるソフトウエアプロトコルスタック２９を有している。すなわち、接続部３０Ｂは、ソフトウエアまたはファームウエアで実現されるブリッジ３２と、ソフトウエアまたはファームウエアで実現されるソフトウエアプロトコルスタック２９とを有している。ブリッジ３２は、ソフトウエアプロトコルスタック２９に接続され、ソフトウエアプロトコルスタック２９は、実ＰＬＣシステム１００に接続されている。
The
ソフトウエアプロトコルスタック２９は、通信ボード３１と同様の機能を有している。通信ボード３１は、ハードウエアでプロトコル変換を行うのに対し、ソフトウエアプロトコルスタック２９は、ソフトウエアまたはファームウエアでプロトコル変換を行う。すなわち、ソフトウエアプロトコルスタック２９は、ソフトウエアまたはファームウエアで、実ＰＬＣシステム１００の通信プロトコルと、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙの通信プロトコルとの間のプロトコル変換を行う。
The
つぎに、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙと実ＰＬＣシステム１００との間のデータ中継処理手順について説明する。以下の図６および図７では、通信ボード３１を用いて、実ＰＬＣシステム１００と仮想ＰＬＣシステム２００Ｘとの間でデータ中継が行われる場合について説明する。
Next, a data relay processing procedure between the
図６は、実施の形態にかかるシミュレーション装置によるＰＬＣシステム間の第１のデータ中継処理手順を示すフローチャートである。図６では、宛先を仮想ＰＬＣシステム２００Ｘの仮想ＰＬＣ５０Ａとしたデータが、実ＰＬＣシステム１００から送信されてきた場合のデータ中継処理について説明する。
FIG. 6 is a flowchart showing a first data relay processing procedure between PLC systems by the simulation apparatus according to the embodiment. In FIG. 6, a data relay process in the case where data whose destination is the
通信ボード３１は、実ＰＬＣシステム１００からネットワーク番号および局番が付与されたデータを受信する（ステップＳ１０）。通信ボード３１は、実ＰＬＣシステム１００からのデータを、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘで用いられる通信プロトコルにプロトコル変換する（ステップＳ１１）。通信ボード３１は、プロトコル変換後のデータをデータ解析部３３に送信する。
The
データ解析部３３は、実ＰＬＣシステム１００からのデータをデータ作成部３４に送信する。データ作成部３４は、実ＰＬＣシステム１００からのデータを仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ内で処理可能なデータにフォーマット変換してデータ解析部３３に送信する。
The
データ解析部３３は、実ＰＬＣシステム１００からのデータに付与されているネットワーク番号に基づいて、実ＰＬＣシステム１００からのデータを格納する仮想ＮＷＵのアドレスを特定する。すなわち、データ解析部３３は、ネットワーク番号に対応する仮想ＮＷＵのアドレスを特定する。ここでのデータ解析部３３は、ネットワーク番号に対応する仮想ＮＷＵのアドレスとして仮想ＮＷＵ６０Ａのアドレスを特定する。そして、データ解析部３３は、ネットワーク番号に対応する仮想ＮＷＵ６０Ａに、実ＰＬＣシステム１００からのデータを送信する（ステップＳ１２）。
The
この後、データが書き込まれた仮想ＮＷＵ６０Ａは、実ＰＬＣシステム１００からのデータに付与されている局番に対応するユニットにデータを送信する（ステップＳ１３）。具体的には、仮想ＮＷＵ６０Ａがデータの宛先となっているユニットを特定する。すなわち、データ解析部３３は、局番に対応するユニットのアドレスを特定する。ここでのデータ解析部３３は、局番に対応するユニットのアドレスとして仮想ＰＬＣ５０Ａのアドレスを特定する。そして、データ解析部３３は、局番に対応する仮想ＰＬＣ５０Ａに、実ＰＬＣシステム１００からのデータを送信する。
After that, the virtual NWU 60A to which the data has been written transmits the data to the unit corresponding to the station number given to the data from the real PLC system 100 (step S13). Specifically, the virtual NWU 60A identifies the unit that is the destination of the data. That is, the
図７は、実施の形態にかかるシミュレーション装置によるＰＬＣシステム間の第２のデータ中継処理手順を示すフローチャートである。図７では、宛先を実ＰＬＣシステム１００の実ＰＬＣ１０としたデータが、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘから送信されてきた場合のデータ中継処理について説明する。
FIG. 7 is a flowchart showing a second data relay processing procedure between PLC systems by the simulation apparatus according to the embodiment. In FIG. 7, a data relay process in the case where data whose destination is the real PLC 10 of the
データ解析部３３は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘの仮想ＮＷＵ６０Ａから、ネットワーク番号および局番が付与されたデータを受信する（ステップＳ２１）。ここでのネットワーク番号は、実ＰＬＣシステム１００に対応するものであり、局番は、実ＰＬＣ１０に対応するものである。
The
データ解析部３３は、仮想ＮＷＵ６０Ａからのデータをデータ作成部３４に送信する。データ作成部３４は、仮想ＮＷＵ６０Ａからのデータを実ＰＬＣシステム１００内で処理可能なデータにフォーマット変換してデータ解析部３３に送信する。
The
データ解析部３３は、フォーマット変換されたデータを通信ボード３１に送信する。通信ボード３１は、データ解析部３３からのデータを、実ＰＬＣシステム１００で用いられる通信プロトコルにプロトコル変換する（ステップＳ２２）。
The
データ解析部３３は、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘからのデータに付与されているネットワーク番号に基づいて、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘからのデータを格納する実ＮＷＵのアドレスを特定する。すなわち、データ解析部３３は、ネットワーク番号に対応する実ＮＷＵのアドレスを特定する。ここでのデータ解析部３３は、ネットワーク番号に対応する実ＮＷＵのアドレスとして実ＮＷＵ２０のアドレスを特定する。そして、データ解析部３３は、ネットワーク番号に対応する実ＮＷＵ２０に、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘからのデータを送信する（ステップＳ２３）。これにより、実ＰＬＣシステム１００の実ＮＷＵ２０が、ネットワーク番号および局番が付与されたデータを受信し、実ＮＷＵ２０が、受信したデータを実ＰＬＣ１０に送信する。
The
仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙの模擬動作の結果は、表示制御部６が表示装置８に表示させる。これにより、ユーザは、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙの模擬動作の結果を確認することができる。また、実ＰＬＣシステム１００の動作結果は、ユーザが実ＰＬＣシステム１００を見ることによって確認することができる。
The display controller 6 causes the display device 8 to display the result of the simulated operation of the
ＦＡシステム１５０が構築される場合、最終的には、シミュレーション装置７によって模擬動作が行われた実ＰＬＣシステムが作製され、この実ＰＬＣシステムが、実ＰＬＣシステム１００−１〜１００−３に接続される。この場合において、シミュレーション装置７が無ければ、ＦＡシステム１５０を構成する全ての実ＰＬＣシステムが完成するまで、ＦＡシステム１５０の動作を確認できない。
When the
一方、本実施の形態では、シミュレーション装置７を用いて模擬動作を実行しているので、ＦＡシステム１５０を構成する全ての実ＰＬＣシステムが完成する前に、ＦＡシステム１５０の動作を確認できる。これにより、完成済みの実ＰＬＣシステム１００−１〜１００−３に対しては、残りのＰＬＣシステムが完成するまでの間に仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙとの間で互いにやりとりしながら行われる動作の確認を行うことができる。したがって、未完成の実ＰＬＣシステムがあってもＦＡシステム１５０の動作確認を開始できるので、最終的なＦＡシステム１５０の動作確認を早期に完了させることができる。また、シミュレーション装置７を用いてＦＡシステム１５０の動作確認を行うので、低コストでＦＡシステム１５０の動作確認を行うことができる。
On the other hand, in the present embodiment, since the simulation operation is executed by using the simulation device 7, the operation of the
例えば、実ＰＬＣシステム１００の一例である装置ａが完成しており、実ＰＬＣシステム１００の一例である装置ｂが完成していない状態であっても、本実施の形態では、シミュレーション装置７が装置ｂを模擬動作させることができるので、装置ａと装置ｂとの間の動作確認のテストを行うことができる。これにより、テスト工期を短縮することができる。
For example, even if the device a that is an example of the
また、装置ａをＡ県で作製し、装置ｂをＢ県で作製しており、装置ａ，ｂの据え付けをＣ県で行う場合に、Ｃ県での据え付け前に、装置ａがＡ県にあり、装置ｂがＢ県にある状態で、装置ａと装置ｂとの間の動作確認のテストを行うことができる。この場合、Ａ県では、シミュレーション装置７が、装置ｂの動作を模擬して実際の装置ａとの間の動作を確認し、Ｂ県では、シミュレーション装置７が、装置ａの動作を模擬して実際の装置ｂとの間の動作を確認する。これにより、テスト工期を短縮することができる。 Further, when the device a is manufactured in A prefecture and the device b is manufactured in B prefecture, and the installation of the devices a and b is performed in C prefecture, the device a is installed in A prefecture before the installation in C prefecture. Yes, the operation confirmation test between the device a and the device b can be performed while the device b is in the B prefecture. In this case, in A prefecture, the simulation device 7 simulates the operation of the device b to confirm the operation with the actual device a, and in B prefecture, the simulation device 7 simulates the operation of the device a. The operation with the actual device b is confirmed. As a result, the test construction period can be shortened.
また、シミュレーション装置７は、実際に発生すると装置ａ，ｂが壊れてしまうような異常ケースのテストを行うことができるので、テスト範囲を拡大することができる。 Further, the simulation device 7 can perform a test of an abnormal case in which the devices a and b are broken when the device actually occurs, so that the test range can be expanded.
なお、本実施の形態では、１つのコンピュータであるシミュレーション装置７が、複数の仮想ＰＬＣシステムである仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙを構築する場合について説明したが、複数のコンピュータで複数の仮想ＰＬＣシステムを構築してもよい。この場合、１つのコンピュータで１つの仮想ＰＬＣシステムを構築し、各コンピュータが接続される。接続されたコンピュータ間におけるデータの送受信および同期には、ＴＣＰ／ＩＰなどが用いられる。
In this embodiment, the case where the simulation device 7 which is one computer constructs the
ここで、シミュレーション装置７のハードウエア構成について説明する。図８は、実施の形態にかかるシミュレーション装置を実現するハードウエア構成を示す図である。シミュレーション装置７は、プロセッサ４０１、メモリ４０２、入力装置４０３、および通信装置４０４を含むハードウエア４００で実現される。
Here, the hardware configuration of the simulation apparatus 7 will be described. FIG. 8 is a diagram showing a hardware configuration for realizing the simulation apparatus according to the embodiment. The simulation device 7 is realized by
入力装置４０３は、シミュレーション装置７に対して文字を含む各種情報を入力するための装置であり、キーボード、マウス、ポインティングデバイスおよびタッチパネルが例示されるが、これらに限定されるものではない。また、入力装置４０３は、ユーザによる各種操作を受け付ける場合に使用される。
The
通信装置４０４は、実ＰＬＣシステム群１０１Ｘとの間で通信を実行する。通信ボード３１は、通信装置４０４によって実現される。
The
シミュレーション部３は、プロセッサ４０１およびメモリ４０２により実現される。プロセッサ４０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう。記憶部２は、メモリ４０２により実現される。メモリ４０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを含んでいる。
The simulation unit 3 is realized by the
プロセッサ４０１は、メモリ４０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、シミュレーション部３の機能を実現する。このプログラムは、シミュレーション部３が実行する手順をコンピュータに実行させるものであるともいえる。すなわち、シミュレーション部３の機能は、ソフトウエア、ファームウエア、又はソフトウエアとファームウエアとの組合せにより実現される。ソフトウエア及びファームウエアはプログラムとして記述され、メモリ４０２に記憶される。
The
なお、シミュレーション部３の機能について、一部を専用のハードウエアで実現し、一部をソフトウエアまたはファームウエアで実現するようにしてもよい。また、ソフトウエアプロトコルスタック２９も、シミュレーション部３と同様の構成を有したハードウエア４００で実現することができる。
The functions of the simulation unit 3 may be partially implemented by dedicated hardware and partially implemented by software or firmware. Further, the
このように実施の形態によれば、接続部３０Ａが、実環境３０１と仮想環境３００との間でプロトコル変換を行うので、実ＰＬＣシステム１００と仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙとの間でデータを送受信することができる。これにより、実ＰＬＣ１０と仮想ＰＬＣ５０Ａ〜５０Ｃとの間を相互干渉させることができる。したがって、ＦＡシステム１５０の全体を実環境で構築することなく、実ＰＬＣ１０と仮想ＰＬＣ５０Ａ〜５０Ｃとの間で行われる動作を確認することができる。
As described above, according to the embodiment, since the
また、ＦＡシステム１５０の全体を実環境で構築することなく、仮想ＰＬＣシステム設定データ４２Ｘ，４２Ｙ、および実ＰＬＣシステム設定データ４１を用いたＦＡシステム１５０の動作を確認することができる。また、ＦＡシステム１５０の全体を実環境で構築することなく、ＰＬＣプログラム１２，５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃで得られる演算結果を用いてＦＡシステム１５０の動作を確認することができる。
Further, the operation of the
また、データ解析部３３が、実ＰＬＣシステム群１０１Ｘからのデータを、データに付与されているネットワーク番号に基づいて、仮想ＰＬＣシステム２００Ｘ，２００Ｙの何れかに振り分けるので、複数の実ＰＬＣシステムと複数の仮想ＰＬＣシステムとの間でデータ中継を行うことができる。
In addition, since the
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。 The configurations described in the above embodiments are examples of the content of the present invention, and can be combined with another known technique, and the configurations of the configurations are not departing from the scope of the present invention. It is also possible to omit or change parts.
１ 入力部、２ 記憶部、３ シミュレーション部、６ 表示制御部、７ シミュレーション装置、８ 表示装置、１０ 実ＰＬＣ、１１，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ ＰＬＣ設定データ、１２，５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ ＰＬＣプログラム、１３，５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ プログラム実行部、１４，２３ 時計、１５Ｃ，２２，５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，６２Ａ，６２Ｃ ユニット間交信部、１６，５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ ツール通信部、２０ 実ＮＷＵ、２４，６４Ａ，６４Ｃ ネットワーク交信部、２５，６５Ａ，６５Ｃ メモリ、２９ ソフトウエアプロトコルスタック、３０Ａ，３０Ｂ 接続部、３１ 通信ボード、３２ ブリッジ、３３ データ解析部、３４ データ作成部、３５ 記憶部、４１ 実ＰＬＣシステム設定データ、４２Ｘ，４２Ｙ 仮想ＰＬＣシステム設定データ、５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ 仮想ＰＬＣ、５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，６３Ａ，６３Ｃ 仮想時計、６０Ａ，６０Ｃ 仮想ＮＷＵ、６１ ＮＷＵ設定データ、１００，１００−１，１００−２，１００−３ 実ＰＬＣシステム、１５０ ＦＡシステム、２００Ｘ，２００Ｙ 仮想ＰＬＣシステム、３００ 仮想環境、３０１ 実環境。 1 input unit, 2 storage unit, 3 simulation unit, 6 display control unit, 7 simulation device, 8 display device, 10 real PLC, 11, 51A, 51B, 51C PLC setting data, 12, 52A, 52B, 52C PLC program, 13, 53A, 53B, 53C Program execution part, 14, 23 Clock, 15C, 22, 55A, 55B, 55C, 62A, 62C Inter-unit communication part, 16, 56A, 56B, 56C Tool communication part, 20 real NWU, 24 , 64A, 64C network communication unit, 25, 65A, 65C memory, 29 software protocol stack, 30A, 30B connection unit, 31 communication board, 32 bridge, 33 data analysis unit, 34 data creation unit, 35 storage unit, 41 actual PLC system setting data, 42X, 42Y virtual PLC system setting data, 50A, 50B, 50C virtual PLC, 54A, 54B, 54C, 63A, 63C virtual clock, 60A, 60C virtual NWU, 61 NWU setting data, 100, 100-1 , 100-2, 100-3 real PLC system, 150 FA system, 200X, 200Y virtual PLC system, 300 virtual environment, 301 real environment.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のシミュレーション装置は、プログラマブルロジックコントローラの動作を模擬する仮想プログラマブルロジックコントローラと、他のコントローラシステムとの間で第１の通信プロトコルで通信を行うユニットであるネットワークユニットの動作を模擬する仮想ネットワークユニットと、を含んだ仮想コントローラシステムを構築し、仮想コントローラシステムの模擬動作にかかる演算を行うシミュレーション部を備える。また、本発明のシミュレーション装置は、実機の実プログラマブルロジックコントローラと、他のコントローラシステムとの間で第２の通信プロトコルで通信を行うユニットである実機の実ネットワークユニットと、を含んだ第１の実コントローラシステムに接続し、第１の通信プロトコルと第２の通信プロトコルとの間のプロトコル変換を行うことによって、仮想コントローラシステムと第１の実コントローラシステムとの間でデータ中継を行う通信部を備える。シミュレーション部は、仮想コントローラシステムに対応する第２の実コントローラシステムを動作させる際に用いられるプログラムと同じプログラムに基づき、通信部を介して第１の実コントローラシステムから受信したデータを用いて、仮想コントローラシステムの模擬動作を行う。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the simulation apparatus of the present invention communicates with a virtual programmable logic controller that simulates the operation of a programmable logic controller and another controller system using a first communication protocol. A virtual controller system that includes a virtual network unit that simulates the operation of a network unit that is a unit that performs a virtual controller system is provided, and a simulation unit that performs calculation related to the simulated operation of the virtual controller system is provided. In addition, the simulation device of the present invention includes a first real programmable logic controller, and a first real network unit that is a unit that communicates with another controller system according to the second communication protocol . connected to the real controller system, by performing protocol conversion between the first communication protocol and a second communication protocol, a communication unit for performing data relay between the virtual controller system and the first actual controller system Prepare The simulation unit uses the data received from the first real controller system via the communication unit based on the same program as the program used when operating the second real controller system corresponding to the virtual controller system. Simulates the controller system.
Claims (12)
実機の実プログラマブルロジックコントローラと、他のコントローラシステムとの間で通信を行うユニットである実機の実ネットワークユニットと、を含んだ第１の実コントローラシステムに接続し、前記仮想コントローラシステムと前記第１の実コントローラシステムとの間でデータ中継を行う通信部と、
を備え、
前記シミュレーション部は、前記仮想コントローラシステムに対応する第２の実コントローラシステムを動作させる際に用いられるプログラムと同じプログラムに基づき、前記通信部を介して前記第１の実コントローラシステムから受信したデータを用いて、前記仮想コントローラシステムの模擬動作を行う、
ことを特徴とするシミュレーション装置。A virtual controller system including a virtual programmable logic controller that simulates the operation of the programmable logic controller and a virtual network unit that simulates the operation of a network unit that is a unit that communicates with other controller systems, A simulation unit that performs a calculation related to a simulated operation of the virtual controller system;
The virtual controller system and the virtual controller system are connected to a first real controller system including a real programmable logic controller of the real machine and a real network unit of the real machine that is a unit that communicates with another controller system. Communication unit that relays data with the real controller system of
Equipped with
The simulation unit, based on the same program used when operating the second real controller system corresponding to the virtual controller system, the data received from the first real controller system via the communication unit. Using, to perform a simulated operation of the virtual controller system,
A simulation device characterized by the above.
ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレーション装置。Further comprising a display control unit for displaying and controlling the result of the simulation operation by the simulation unit,
The simulation apparatus according to claim 1, wherein:
前記第１の実コントローラシステムは、第２の通信プロトコルで通信を実行し、
前記通信部は、前記第１の通信プロトコルと前記第２の通信プロトコルとの間のプロトコル変換を行うことによって、前記仮想コントローラシステムと前記第１の実コントローラシステムとの間でデータ中継を行う、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のシミュレーション装置。The virtual controller system performs communication with a first communication protocol,
The first actual controller system executes communication with a second communication protocol,
The communication unit performs data conversion between the virtual controller system and the first real controller system by performing protocol conversion between the first communication protocol and the second communication protocol.
The simulation apparatus according to claim 1 or 2, wherein
前記シミュレーション部は、前記通信部を介して前記第１の実コントローラシステムから受信したデータを用いて、それぞれの前記仮想コントローラシステムの模擬動作を行う、
ことを特徴とする請求項１から３の何れか１つに記載のシミュレーション装置。The virtual controller system is a plurality,
The simulation unit uses the data received from the first actual controller system via the communication unit to perform a simulated operation of each of the virtual controller systems,
The simulation device according to any one of claims 1 to 3, wherein.
前記シミュレーション部は、前記通信部を介して複数の前記第１の実コントローラシステムから受信したデータを用いて、前記仮想コントローラシステムの模擬動作を行う、
ことを特徴とする請求項１から４の何れか１つに記載のシミュレーション装置。A plurality of the first real controller systems,
The simulation unit performs a simulation operation of the virtual controller system using data received from the plurality of first real controller systems via the communication unit.
The simulation apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that
前記通信部は、前記第１の識別情報に対応する前記仮想コントローラシステムに、前記実プログラマブルロジックコントローラから送られてきたデータを送信する、
ことを特徴とする請求項４に記載のシミュレーション装置。The data sent from the real programmable logic controller includes first identification information for identifying the virtual controller system,
The communication unit transmits the data sent from the real programmable logic controller to the virtual controller system corresponding to the first identification information,
The simulation device according to claim 4, wherein
前記仮想ネットワークユニットは、前記第２の識別情報が前記仮想プログラマブルロジックコントローラに対応するものであれば、前記実プログラマブルロジックコントローラから送られてきたデータを前記仮想プログラマブルロジックコントローラに送信する、
ことを特徴とする請求項１から３の何れか１つに記載のシミュレーション装置。The data sent from the real programmable logic controller includes second identification information for identifying the virtual programmable logic controller and the virtual network unit in the virtual controller system,
If the second identification information corresponds to the virtual programmable logic controller, the virtual network unit transmits the data sent from the real programmable logic controller to the virtual programmable logic controller,
The simulation device according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記第１の通信プロトコルと前記第２の通信プロトコルとの間のプロトコル変換を行う通信ボードとを備えている、
ことを特徴とする請求項３に記載のシミュレーション装置。The communication unit is
A communication board for performing protocol conversion between the first communication protocol and the second communication protocol,
The simulation device according to claim 3, wherein
前記第１の通信プロトコルと前記第２の通信プロトコルとの間のプロトコル変換を行うソフトウエアプロトコルスタックとを備えている、
ことを特徴とする請求項３に記載のシミュレーション装置。The communication unit is
A software protocol stack that performs protocol conversion between the first communication protocol and the second communication protocol,
The simulation device according to claim 3, wherein
ことを特徴とする請求項１から９の何れか１つに記載のシミュレーション装置。The simulation unit performs a simulated operation of the virtual controller system based on a connection relationship between components in the virtual controller system,
The simulation device according to claim 1, wherein
ことを特徴とする請求項１から１０の何れか１つに記載のシミュレーション装置。The simulation unit generates virtual system setting data, which is data set in the virtual controller system, based on actual system setting data, which is data set in the first actual controller system,
The simulation device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that.
実機の実プログラマブルロジックコントローラと、他のコントローラシステムとの間で通信を行うユニットである実機の実ネットワークユニットと、を含んだ第１の実コントローラシステムに接続した通信部を介して前記仮想コントローラシステムと前記第１の実コントローラシステムとの間でデータ中継を行うとともに、前記仮想コントローラシステムに対応する第２の実コントローラシステムを動作させる際に用いられるプログラムと同じプログラムに基づき、前記通信部を介して前記第１の実コントローラシステムから受信したデータを用いて、前記仮想コントローラシステムの模擬動作にかかる演算を行うシミュレーションステップと、
をコンピュータに実行させる、
ことを特徴とするシミュレーションプログラム。Construction for constructing a virtual controller system including a virtual programmable logic controller that simulates the operation of a programmable logic controller and a virtual network unit that simulates the operation of a network unit that is a unit that communicates with other controller systems Steps,
The virtual controller system via a communication unit connected to a first real controller system including a real programmable logic controller of the real machine and a real network unit of the real machine that is a unit that communicates with another controller system. And relays data between the first real controller system and the second real controller system corresponding to the virtual controller system based on the same program as that used for operating the second real controller system. And a simulation step of performing a calculation related to a simulated operation of the virtual controller system using the data received from the first actual controller system.
To run on your computer,
A simulation program characterized by that.
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