WO2015140910A1 - プログラマブルロジックコントローラ - Google Patents

プログラマブルロジックコントローラ Download PDF

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貴支 吉川
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三菱電機株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/10—Plc systems
    • G05B2219/14—Plc safety
    • G05B2219/14008—Pc monitors plc

Definitions

  • This invention relates to the programmable logic controller which transmits the device data hold
  • a PLC programmable logic controller
  • a controlled device such as an industrial machine
  • a PLC controls the controlled device by reading / writing each device data according to a sequence program which is a program created by the user.
  • a technique is generally known in which the value of each device data is transmitted to a PC (personal computer) and the change or state of each device is displayed on a display device such as a PC.
  • the device data value to be transmitted includes device data that has not changed from the previously transmitted device data value. Transmission of device data with no change in value is useless in a system that displays the state of data, and causes an increase in communication load. For this reason, in order to reduce the communication load, a method is used in which the value of the device data transmitted last time is compared with the value of the device data transmitted this time, and only the device data whose value has changed is transmitted (for example, Patent Documents 1, 2, and 3).
  • the present invention has been made in view of the above, and a programmable logic controller capable of efficiently transmitting data even when there is a request for transmitting device data collected three times or more within a polling time.
  • the purpose is to obtain.
  • the programmable logic controller of the present invention includes a data collection processing unit that collects device data according to the state of the controlled device from the controlled device, and the device data
  • a data collection processing unit that collects device data according to the state of the controlled device from the controlled device, and the device data
  • the device data When receiving a device data transmission request in a polling manner from a storage unit that stores change information regarding changed device data and a display device that displays the status of the controlled device, the change information or the collected device data
  • a communication processing unit that transmits the device data to the display device, and the data collection processing unit collects the device data three times or more within one polling time, Compare the acquired device data with the device data acquired this time. The total amount of the change information is compared with the total amount of the collected device data when the change information or the collected device data is transmitted to the display device for each polling.
  • the collected device data is restored from the change information, and the communication processing unit determines that the total amount of the change information is If the total amount of the collected device data is greater than or equal to, the restored device data is transmitted to the display device, and the total amount of the change information is smaller than the total amount of the collected device data.
  • the change information in the storage unit is transmitted to the display device.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a PLC according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an operation procedure of the PLC according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing an operation procedure of the PLC according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining changes in device data.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining acquired data and data to be stored.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a PLC according to an embodiment of the present invention.
  • the control system 100 includes a PLC (programmable logic controller) 10, a PC (personal computer) 20, and a controlled device 40.
  • the PLC 10 is connected via a communication cable 30 to a device (display device) that can display data, such as the PC 20.
  • the device to which the PLC 10 is connected is not limited to the PC 20 and may be another device.
  • the PLC 10 is connected to a controlled device 40 such as an industrial machine via a communication cable 31.
  • the PLC 10 is an apparatus that controls the controlled device 40 and holds data related to the controlled device 40 (hereinafter referred to as device data) that changes in accordance with the operation (state) of the controlled device 40.
  • the PLC 10 transmits device data to the PC 20 in response to a request from the PC 20.
  • the PLC 10 which is a single device executes control of the controlled device 40, processing of a plurality of device data, and transmission to the device data to the PC 20.
  • the device indicates an element of alphabet notation used in the ladder program of the PLC 10.
  • the PC 20 displays the status and the like of the controlled device 40 by displaying the change and status of the device data.
  • the PC 20 acquires device data from the PLC 10 by transmitting a data acquisition request to the PLC 10.
  • the PLC 10 acquires and accumulates a plurality of device data multiple times within a polling time interval.
  • the PLC 10 of the present embodiment compares the device data values for each device data even when the device data transmission request acquired three times or more within one polling time is received from the PC 20. Only the device data whose value has changed is transmitted to the PC 20.
  • the PLC 10 according to the present embodiment compares the device data values for each device data even if the device data changes a plurality of times within one polling time. Only those whose values have changed (change data) are transmitted to the PC 20.
  • the PLC 10 includes an arithmetic processing unit 14, an internal device (device memory) 15, a data collection processing unit 16, and a communication processing unit 17.
  • the arithmetic processing unit 14 performs various determination processes according to an operation (instruction) from the user.
  • the internal device 15 is a storage device (storage unit) used in the arithmetic processing of the arithmetic processing unit 14. Further, device data acquired from the controlled device 40 is stored in the internal device 15.
  • the internal device 15 has a capacity for storing data. In the present embodiment, data stored in the internal device 15 is referred to as device data.
  • the data collection processing unit 16 collects device data from the controlled device 40 at a predetermined interval (for example, every scan time), and stores the value of the device data in the internal device 15.
  • the data collection processing unit 16 of the present embodiment compares the device data acquired last time with the device data acquired this time, and the device data changed only when the device data has changed. Is stored in the internal device 15.
  • the data collection processing unit 16 compares the total amount of all acquired device data with the total amount of changed device data, and sets the data with the smaller total amount as a transmission target to the PC 20.
  • the communication processing unit 17 transmits / receives various data to / from the PC 20.
  • the communication processing unit 17 receives a device data transmission request from the PC 20 and transmits the device data to the PC 20.
  • FIG. 1 demonstrated the case where the number of the controlled devices 40 connected to PLC10 was one, you may connect the some controlled device 40 with respect to PLC10.
  • the PLC 10 collects device data from the plurality of controlled devices 40 and transmits the collected device data to the PC 20.
  • the PLC 10 includes an internal device 15 corresponding to the controlled device 40 for each controlled device 40.
  • Each internal device 15 has a capacity for storing device data of the controlled device 40.
  • the PLC 10 stores the acquired device data in the corresponding internal device 15.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an operation procedure of the PLC according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing an operation procedure of the PLC according to the embodiment. 2 and 3 show operation procedures of the PLC 10 and the PC 20 when the PC 20 monitors device data (mobile data).
  • the PLC 10 collects device data from the controlled device 40 when controlling the controlled device 40 (step S1). Specifically, the data collection processing unit 16 collects device data from the controlled device 40 and stores it in the internal device 15.
  • the data collection processing unit 16 acquires device data Z1 to Z4 from the controlled device 40 every scan (once per scan). Therefore, the data collection processing unit 16 sequentially acquires device data over three times within one polling time by the PC 20.
  • the data collection processing unit 16 acquires device data Z1 at the time of the first scan (timing t1), and acquires device data Z2 at the time of the second scan (timing t2). Further, the data collection processing unit 16 acquires device data Z3 at the time of the third scan (timing t3), and acquires device data Z4 at the time of the fourth scan (timing t4). The data collection processing unit 16 stores the acquired device data Z1 to Z4 in the internal device 15.
  • the data collection processing unit 16 acquires device data Z1 to Z4 from the controlled device 40 for each scan.
  • device data Z1 to Zn n is a natural number of 2 or more
  • the data acquired during the first scan is the device data acquired this time .
  • the data acquired at the next scan is the device data acquired this time
  • the data acquired at the previous scan is the device data acquired last time.
  • the scan data acquired last time is scan data acquired immediately before the scan data acquired this time.
  • device data Zm is acquired at the m-th scan (m is a natural number from 1 to n) and device data Z (m + 1) is acquired at the (m + 1) -th scan.
  • the device data Zm is the device data acquired this time.
  • the device data Zm is the device data acquired last time
  • the device data Z (m + 1) is the device data acquired this time.
  • the data acquired in the second scan is the device data acquired last time
  • the data acquired in the third scan is the device data acquired this time.
  • the data collection processing unit 16 compares the device data acquired last time with the device data acquired this time, and only changes the device data when the device data changes. Save to device 15.
  • the data collection processing unit 16 compares the device data Z1 and the device data Z2, and saves the device data Z2 that is the newer device data in the internal device 15 if the two values are different. Further, when both are the same value, the data collection processing unit 16 deletes the newer device data Z2 and keeps the older device data Z1 in the internal device 15.
  • the data collection processing unit 16 adds device information that can identify the acquisition source device (controlled device 40) and timing data indicating the changed timing to the changed device data.
  • the device data and timing data added to the changed device data is referred to as changed data.
  • the polling method is a method in which the PC 20 requests the PLC 10 to transmit data at a predetermined time interval, and the PLC 10 transmits data to the PC 20 in response to the request.
  • the PC 20 sends a device data transmission request X1 to the PLC 10 (step S3).
  • the PLC 10 receives the device data transmission request X1 (step S4).
  • the PLC 10 sends response data Y1 corresponding to the transmission request X1 to the PC 20.
  • the response data Y1 here is device data acquired from the controlled device 40.
  • the data amount of the change data may be larger than the total amount of all the device data Z1 to Z4. For example, when the acquired device data changes more frequently than the previously acquired device data, the data amount of the changed data may be larger than the total device data.
  • the data collection processing unit 16 compares the total data amount of the device data Z1 to Z4 with the data amount (total amount) of the change data (step S5). At this time, the data collection processing unit 16 calculates the number of times device data is acquired (here, four times) based on the polling time T and the scan time. Then, the data collection processing unit 16 calculates the total data amount based on the calculated number of times. The calculated number of times is used to grasp how many times the data amount should be summed. If the number of times device data is acquired is known, the total data amount can be obtained by integrating one device data capacity (capacity ⁇ number of times). Therefore, the data collection processing unit 16 calculates the total data amount using the calculated number of times. The data collection processing unit 16 selects data having a smaller data amount out of the total amount of change data and the total data amount of the device data Z1 to Z4.
  • the data collection processing unit 16 sets the change data as a transmission target to the PC 20 (step S6). .
  • the data collection processing unit 16 sets all the device data Z1 to Z4 as transmission targets to the PC 20 (step S7). In this case, the data collection processing unit 16 derives the value of the device data that has not changed and its timing based on the timing data.
  • the data collection processing unit 16 restores the unsaved device data based on the device data immediately before the unsaved device data. Specifically, the second acquired device data is restored based on the change data corresponding to the second acquired device data and the first acquired device data. Thereafter, the third acquired device data is restored based on the change data corresponding to the third acquired device data and the second acquired device data. Thus, the (L + 1) th device data is restored based on the (L) th (L is a natural number) device data. Then, the data collection processing unit 16 restores the device data that has not been saved based on the derivation result. As a result, the data collection processing unit 16 creates all device data Z1 to Z4 that are transmission data to the PC 20.
  • the transmission target (device data) set by the data collection processing unit 16 is transmitted to the PC 20 as response data Y1 by the communication processing unit 17 of the PLC 10 (step S8). And the polling between PLC10 and PC20 is complete
  • the PC 20 acquires device data (change data or all device data) from the PLC 10, thereby monitoring the internal device 15 of the PLC 10 and displaying the device data.
  • device data change data or all device data
  • each of the device data Z1 to Z4 may include a plurality of types of data.
  • the data collection processing unit 16 transmits either change data or all device data to the PC 20 as response data Y1 for each type of data.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining changes in device data.
  • the device data Z1 is data 1A, 1B, 1C
  • the device data Z2 is data 2A, 2B, 2C
  • the device data Z3 is data 3A, 3B, 3C
  • the device data Z4 is data 4A, 4B, 4C.
  • data A changes to data 1A to 4A
  • data B changes from data 1B to 4B
  • data C changes from data 1C to 4C.
  • each value of the data 1A, 2A, 3A is 100, and the value of the data 4A is 120.
  • the data A does not change between the device data Z1 to Z3 but changes in the device data Z4.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining acquired data and data to be stored.
  • FIG. 5 shows the acquisition data 101 that the data collection processing unit 16 acquires from the controlled device 40 and the storage data 102 that the data collection processing unit 16 stores in the internal device 15.
  • the data collection processing unit 16 of the PLC 10 receives the value of data A as the acquired data 101 from the controlled device 40. Since the data collection processing unit 16 acquires four device data of the device data Z1 to Z4, the data collection processing unit 16 also acquires four values as the data A value.
  • the data collection processing unit 16 stores only the value (100) of the data A1 and deletes the value of the data A2.
  • the data collection processing unit 16 adds device information and timing data to the value of the data A1. For example, the data collection processing unit 16 adds “data A” information as device information to the value of the data A1, and adds “t1” information indicating the timing t1 as timing data.
  • the data collection processing unit 16 deletes the value of the data A3. If the data A1 and the data A4 are different values, the data collection processing unit 16 stores the value (120) of the data A4. When storing the value of the data A4, the data collection processing unit 16 adds device information and timing data to the value of the data A4. For example, the data collection processing unit 16 adds “data A” information as device information to the value of the data A4, and adds “t4” information indicating the timing t4 as timing data. The data collection processing unit 16 causes the internal device 15 to store storage data (change information) 102 to which device information and timing data are added.
  • the total amount of device data acquired as data A is the total data amount of acquired data 101.
  • the changed total amount of device data is the total data amount of the stored data 102.
  • the data collection processing unit 16 sets the data having the smaller data amount of the acquired data 101 and the stored data 102 as a transmission target to the PC 20.
  • the data collection processing unit 16 sets the data having the smaller data amount among the acquired data B and the stored data as a transmission target to the PC 20. In addition, the data collection processing unit 16 sets data having a smaller data amount among the acquired data of the data C and the stored data as a transmission target to the PC 20.
  • the PLC 10 transmits only the device data whose value has changed to the PC 20. Further, the PLC 10 compares the data amount of change data with the data amount of all device data, and switches the data to be transmitted based on the size of the data amount. Thereby, the communication load of the device data by PLC10 can be reduced. Therefore, loss of device data to be transmitted can be prevented, and influence on other functions controlled by the PLC 10 can be prevented.
  • the communication processing is more burdensome than when transmitting one device data.
  • the PLC 10 transmits only the device data whose value has changed to the PC 20, so that the data transmission efficiency is improved. Is possible.
  • the data collection processing unit 16 may omit adding device information or timing data to the changed device data. Good.
  • the PLC 10 since the PLC 10 transmits the change data among the device data to the PC 20, even when the device data is collected three times or more within the polling time, the data can be efficiently transmitted. become.
  • the data to be transmitted is switched to either change data or all device data based on the amount of data, the communication load of device data can be reduced.
  • device data is collectively transmitted to the PC 20, data transmission can be performed more efficiently than when device data request (reception) and response (transmission) are repeated.
  • the programmable logic controller and the control method according to the present invention are suitable for transmitting device data.

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Abstract

　ＰＬＣが、１回のポーリング時間内に被制御機器のデバイスデータを３回以上に渡って収集する際に、前回取得したデバイスデータと今回取得したデバイスデータとを比較し、異なる場合には変化したデバイスデータを変化データとして記憶し、各ポーリングに対して変化データをＰＣに送信する際に、変化データと収集したデバイスデータとを比較し、変化データの合計量が、収集したデバイスデータの合計量以上の場合には、変化データから収集したデバイスデータを復元し、復元されたデバイスデータをＰＣに送信し、変化データの合計量が、収集したデバイスデータの合計量よりも少ない場合には、変化データをＰＣに送信する。

Description

プログラマブルロジックコントローラ
　本発明は、プログラマブルロジックコントローラの内部で保持されるデバイスデータを表示装置に送信するプログラマブルロジックコントローラに関する。
　工場などで使用される被制御機器（産業用機械など）を制御するＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）は、被制御機器に関する各デバイスデータを一時的に格納するデバイスメモリを有している。このようなＰＬＣ（シーケンサ）は、ユーザが作成するプログラムであるシーケンスプログラムにしたがって、各デバイスデータをリード／ライトすることによって、被制御機器を制御する。このＰＬＣを用いたシステムにおいて、各デバイスデータの値をＰＣ（パーソナルコンピュータ）側に送信し、各デバイスの変化や状態をＰＣなどの表示装置で表示させる技術が一般に知られている。
　従来、ＰＬＣを用いた上記システムでは、ＰＣからＰＬＣに対してデバイスデータの送信要求があった場合に、指定された時間間隔でＰＬＣが取得した各デバイスデータを全てＰＣに送信していた。この場合、ＰＣ側から送信を要求されるデバイスデータの量が増えるとＰＬＣからＰＣに送信するデータ量が増える。このため、デバイスデータの通信処理に負荷がかかり、ＰＣに送信されるデバイスデータが欠落する場合や、ＰＬＣが制御する他機能の処理に影響を与える場合があった。
　このようなシステムにおいては、送信するデバイスデータの値の中には、前回送信したデバイスデータの値から変化していないデバイスデータも存在する。値の変化のないデバイスデータの送信は、データの状態を表示するシステムにおいては無駄であり、通信負荷の増加の原因となる。このため、通信負荷の軽減を図るために、前回送信したデバイスデータの値と今回送信するデバイスデータの値とを比較し、値が変化したデバイスデータのみを送信する方法が用いられている（例えば、特許文献１，２，３参照）。
特開２００３－２８０７３２号公報 特開平６－９５７１８号公報 特開２０００－１６５９６５号公報
　上記第１～第３の従来技術では、通信負荷の軽減を図るために、前回送信したデバイスデータの値と今回送信するデバイスデータの値との間で変化したデバイスデータのみを送信している。しかしながら、上記第１～第３の従来技術では、２つのデバイスデータ（１回の変化）に対してしか変化を考慮しておらず、３つ以上のデバイスデータ（３回以上の変化）を同時に扱うことに関しては考慮されていないという問題があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ポーリング時間内に３回以上に渡って収集したデバイスデータの送信要求があった場合も、効率良くデータ送信を行うことが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、本発明のプログラマブルロジックコントローラは、被制御機器の状態に応じたデバイスデータを前記被制御機器から収集するデータ収集処理部と、前記デバイスデータのうち変化したデバイスデータに関する変化情報を記憶する記憶部と、前記被制御機器の状態を表示する表示装置からポーリング方式で前記デバイスデータの送信要求を受けると、前記変化情報または前記収集されたデバイスデータを前記表示装置に送信する通信処理部と、を備え、前記データ収集処理部は、１回のポーリング時間内に前記デバイスデータを３回以上に渡って収集するとともに、各収集の際に、前回取得したデバイスデータと今回取得したデバイスデータとを比較し、異なる場合には前記変化情報を生成して前記記憶部に記憶させ、各ポーリングに対して前記変化情報または前記収集されたデバイスデータを前記表示装置に送信する際に、前記変化情報の合計量と前記収集したデバイスデータの合計量とを比較し、前記変化情報の合計量が、前記収集したデバイスデータの合計量以上の場合には、前記変化情報から前記収集したデバイスデータを復元し、前記通信処理部は、前記変化情報の合計量が、前記収集したデバイスデータの合計量以上の場合には、復元されたデバイスデータを前記表示装置に送信し、前記変化情報の合計量が、前記収集したデバイスデータの合計量よりも少ない場合には、前記記憶部内の前記変化情報を前記表示装置に送信することを特徴とする。
　本発明によれば、ポーリング時間内に３回以上に渡って収集したデバイスデータの送信要求があった場合であっても、効率良くデータ送信を行うことが可能になるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態に係るＰＬＣの構成を示す図である。 図２は、実施の形態に係るＰＬＣの動作手順を示すフローチャートである。 図３は、実施の形態に係るＰＬＣの動作手順を示すシーケンス図である。 図４は、デバイスデータの変化を説明するための図である。 図５は、取得したデータと記憶しておくデータとを説明するための図である。
　以下に、本発明の実施の形態に係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係るＰＬＣの構成を示す図である。制御システム１００は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）１０と、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）２０と、被制御機器４０とを有している。ＰＬＣ１０は、ＰＣ２０などのデータ表示を行うことができる装置（表示装置）に通信ケーブル３０を介して接続されている。なお、ＰＬＣ１０が接続される装置は、ＰＣ２０に限らず、他の装置であってもよい。
　また、ＰＬＣ１０は、産業用機械などの被制御機器４０に、通信ケーブル３１を介して接続されている。ＰＬＣ１０は、被制御機器４０を制御するとともに、被制御機器４０の動作（状態）に応じて変化する被制御機器４０に関するデータ（以下デバイスデータという）を保持する装置である。ＰＬＣ１０は、ＰＣ２０からの要求に応じてデバイスデータをＰＣ２０に送信する。本実施形態では、１台構成の装置であるＰＬＣ１０が、被制御機器４０の制御と、複数のデバイスデータの処理と、ＰＣ２０へのデバイスデータへの送信とを実行する。デバイスは、ＰＬＣ１０のラダープログラムで使用されるアルファベット表記の要素を指している。
　ＰＣ２０は、デバイスデータの変化や状態を表示することによって、被制御機器４０の状態などを表示する。ＰＣ２０は、ＰＬＣ１０にデータ取得要求を送信することによって、ＰＬＣ１０からデバイスデータを取得する。
　ＰＬＣ１０は、ポーリング時間間隔内で複数のデバイスデータを複数回にわたって取得し、蓄積しておく。本実施の形態のＰＬＣ１０は、１度のポーリング時間内に３回以上に渡って取得したデバイスデータの送信要求がＰＣ２０からあった場合であっても、デバイスデータごとにデバイスデータの値を比較し、各デバイスデータで値が変化したもののみをＰＣ２０に送信する。換言すると、本実施の形態のＰＬＣ１０は、１度のポーリング時間内に複数回に渡ってデバイスデータが変化した場合であっても、デバイスデータごとにデバイスデータの値を比較し、各デバイスデータで値が変化したもの（変化データ）のみをＰＣ２０に送信する。
　ＰＬＣ１０は、演算処理部１４と、内部デバイス（デバイスメモリ）１５と、データ収集処理部１６と、通信処理部１７とを備えている。演算処理部１４は、ユーザからの操作（指示）に応じて種々の判断処理を行う。内部デバイス１５は、演算処理部１４の演算処理で用いられる記憶装置（記憶部）である。また、内部デバイス１５へは、被制御機器４０から取得されたデバイスデータが格納される。内部デバイス１５は、データを格納する容量を有している。本実施形態では、内部デバイス１５に格納されるデータをデバイスデータとよぶ。
　データ収集処理部１６は、所定の間隔（スキャンタイム毎等）で被制御機器４０からデバイスデータを収集し、内部デバイス１５にデバイスデータの値を保存する。本実施の形態のデータ収集処理部１６は、デバイスデータを取得した場合に、前回取得したデバイスデータと今回取得したデバイスデータとを比較し、デバイスデータが変化している場合のみ、変化したデバイスデータを内部デバイス１５に保存する。
　また、データ収集処理部１６は、取得した全てのデバイスデータの合計量と、変化したデバイスデータの合計量とを比較し、合計量の小さい方のデータをＰＣ２０への送信対象に設定する。
　通信処理部１７は、ＰＣ２０との間で種々のデータの送受信などを行う。通信処理部１７は、ＰＣ２０からデバイスデータの送信要求を受信し、ＰＣ２０にデバイスデータを送信する。
　なお、図１ではＰＬＣ１０に接続される被制御機器４０が１つである場合について説明したが、ＰＬＣ１０に対して複数の被制御機器４０を接続しておいてもよい。この場合、ＰＬＣ１０は複数の被制御機器４０からデバイスデータを収集し、収集したデバイスデータをＰＣ２０に送信する。この場合、ＰＬＣ１０は、被制御機器４０毎に、被制御機器４０に対応する内部デバイス１５を備えている。そして、各内部デバイス１５は、それぞれ被制御機器４０のデバイスデータを格納する容量を有している。ＰＬＣ１０は、取得したデバイスデータを、対応する内部デバイス１５に格納する。
　つぎに、ＰＬＣ１０の動作手順について説明する。図２は、実施の形態に係るＰＬＣの動作手順を示すフローチャートである。図３は、実施の形態に係るＰＬＣの動作手順を示すシーケンス図である。図２および図３では、ＰＣ２０がデバイスデータ（モバイルデータ）のモニタを行う際の、ＰＬＣ１０およびＰＣ２０の動作手順を示している。
　ＰＬＣ１０は、被制御機器４０を制御する際に、被制御機器４０からデバイスデータを収集している（ステップＳ１）。具体的には、データ収集処理部１６が、被制御機器４０からデバイスデータを収集し、内部デバイス１５に格納しておく。
　データ収集処理部１６では、被制御機器４０からデバイスデータＺ１～Ｚ４を１スキャン毎（１スキャンに１回）に取得している。そのため、データ収集処理部１６は、ＰＣ２０による１回のポーリング時間内に３回以上に渡ってデバイスデータを順番に取得する。
　具体的には、データ収集処理部１６は、１回目のスキャン時（タイミングｔ１）にデバイスデータＺ１を取得し、２回目のスキャン時（タイミングｔ２）にデバイスデータＺ２を取得する。さらに、データ収集処理部１６は、３回目のスキャン時（タイミングｔ３）にデバイスデータＺ３を取得し、４回目のスキャン時（タイミングｔ４）にデバイスデータＺ４を取得する。データ収集処理部１６は、取得したデバイスデータＺ１～Ｚ４を内部デバイス１５に保存する。
　このように、データ収集処理部１６は、被制御機器４０からスキャンごとにデバイスデータＺ１～Ｚ４を取得している。複数回（ここでは４回）に渡ってデバイスデータＺ１～Ｚｎ（ｎは２以上の自然数）を取得する際に、１回目のスキャン時に取得されたデータが今回取得されたデバイスデータであるとする。この場合において、次のスキャン時に取得されたデータは、この回における今回取得されたデバイスデータとなり、１つ前のスキャンで取得されたデータは、前回取得されたデバイスデータとなる。このように、前回取得されたスキャンデータは、今回取得されたスキャンデータの直前に取得されたスキャンデータである。
　例えば、ｍ（ｍは１～ｎの何れかの自然数）回目のスキャン時にデバイスデータＺｍが取得され、（ｍ＋１）回目のスキャン時にデバイスデータＺ（ｍ＋１）が取得されたとする。この場合、ｍ回目のスキャン時では、デバイスデータＺｍが今回取得されたデバイスデータである。そして、（ｍ＋１）回目のスキャン時では、デバイスデータＺｍが前回取得されたデバイスデータであり、デバイスデータＺ（ｍ＋１）が今回取得されたデバイスデータである。例えば、３スキャン目であれば、２スキャン目で取得されたデータが、前回取得されたデバイスデータとなり、３スキャン目で取得されたデータが、今回回取得されたデバイスデータとなる。
　データ収集処理部１６は、デバイスデータＺ１～Ｚ４を保存する際に、前回取得したデバイスデータと今回取得したデバイスデータとを比較し、デバイスデータが変化している場合のみ、変化したデバイスデータを内部デバイス１５に保存する。
　例えば、データ収集処理部１６は、デバイスデータＺ１とデバイスデータＺ２とを比較し、両者が異なる値であれば、新しい方のデバイスデータであるデバイスデータＺ２を内部デバイス１５に保存する。また、データ収集処理部１６は、両者が同じ値である場合には、新しい方のデバイスデータＺ２を削除し、内部デバイス１５には古い方のデバイスデータＺ１を保存したままにしておく。また、データ収集処理部１６は、変化したデバイスデータに対し、取得元のデバイス（被制御機器４０）を識別可能なデバイス情報と変化したタイミングを示すタイミングデータとを付加する。以下では、変化したデバイスデータに対し、デバイス情報およびタイミングデータが付加されたものを、変化データという。
　この後、ＰＣ２０は、ＰＬＣ１０からデバイスデータを取得する。このとき、ＰＣ２０とＰＬＣ１０とは、ポーリング方式でデータの送受信を行う。ポーリング方式とは、ＰＣ２０がＰＬＣ１０に対して、所定の時間間隔でデータの送信要求を行い、その要求に対してＰＬＣ１０がＰＣ２０にデータを送信する方式である。具体的には、ポーリングが開始されると（ステップＳ２）、ＰＣ２０が、ＰＬＣ１０にデバイスデータの送信要求Ｘ１を送る（ステップＳ３）。これにより、ＰＬＣ１０がデバイスデータの送信要求Ｘ１を受信する（ステップＳ４）。そして、ＰＬＣ１０は、送信要求Ｘ１に対応する応答データＹ１をＰＣ２０に送る。ここでの応答データＹ１が、被制御機器４０から取得したデバイスデータである。
　変化データは、デバイス情報およびタイミングデータを含んでいるで、変化データのデータ量が、全デバイスデータＺ１～Ｚ４の合計量よりも大きくなる場合がある。例えば、取得したデバイスデータが前回取得したデバイスデータよりも変化する割合が多い場合には、変化データの方が、全デバイスデータよりもデータ量が大きくなる場合がある。
　そのため、データ収集処理部１６は、ＰＣ２０にデバイスデータを送信する前に、デバイスデータＺ１～Ｚ４の全データ量と、変化データのデータ量（合計量）とを比較する（ステップＳ５）。このとき、データ収集処理部１６は、ポーリング時間Ｔとスキャンタイム時間とに基づいて、デバイスデータが取得される回数（ここでは４回）を算出する。そして、データ収集処理部１６は、算出した回数に基づいて、全データ量を算出する。この算出された回数は、何回分のデータ量を合計すればよいかを把握するために用いられる。デバイスデータが取得される回数が分かれば、全データ量は、１つのデバイスデータ容量の積算（容量×回数）で求めることができる。したがって、データ収集処理部１６は、算出した回数を用いて全データ量を算出する。データ収集処理部１６は、変化データの合計量と、デバイスデータＺ１～Ｚ４の全データ量とのうち、データ量が少ない方のデータを選択する。
　具体的には、全データ量が、変化データのデータ量よりも大きい場合には（ステップＳ５、Ｙｅｓ）、データ収集処理部１６は、変化データをＰＣ２０への送信対象に設定する（ステップＳ６）。
　一方、全データ量が変化データのデータ量以下の場合には（ステップＳ５、Ｎｏ）、データ収集処理部１６は、全デバイスデータＺ１～Ｚ４をＰＣ２０への送信対象に設定する（ステップＳ７）。この場合、データ収集処理部１６は、タイミングデータに基づいて、変化がなかったデバイスデータの値とそのタイミングを導出する。
　このとき、データ収集処理部１６は、保存されなかったデバイスデータの１つ前のデバイスデータに基づいて、保存されなかったデバイスデータを復元する。具体的には、２番目に取得されたデバイスデータは、２番目に取得されたデバイスデータに対応する変化データおよび１番目に取得されたデバイスデータに基づいて復元される。その後、３番目に取得されたデバイスデータが、３番目に取得されたデバイスデータに対応する変化データおよび２番目に取得されたデバイスデータに基づいて復元される。このように、（Ｌ）番目（Ｌは自然数）のデバイスデータに基づいて、（Ｌ＋１）番目のデバイスデータが復元される。そして、データ収集処理部１６は、導出結果に基づいて、保存されなかったデバイスデータを復元する。これにより、データ収集処理部１６は、ＰＣ２０への送信データである全デバイスデータＺ１～Ｚ４を作成する。
　データ収集処理部１６によって設定された送信対象（デバイスデータ）は、ＰＬＣ１０の通信処理部１７が、応答データＹ１としてＰＣ２０に送信する（ステップＳ８）。そして、ＰＬＣ１０とＰＣ２０との間のポーリングが終了する（ステップＳ９）。
　ＰＣ２０は、ＰＬＣ１０からデバイスデータ（変化データまたは全デバイスデータ）を取得することによって、ＰＬＣ１０の内部デバイス１５のモニタを行うとともに、デバイスデータの表示を行う。
　なお、デバイスデータＺ１～Ｚ４は、それぞれ複数種類のデータを含んでいてもよい。この場合、データ収集処理部１６は、データの種類毎に、変化データと全デバイスデータとの何れかを応答データＹ１としてＰＣ２０に送信する。
　図４は、デバイスデータの変化を説明するための図である。図４では、デバイスデータＺ１～Ｚ４が、それぞれデータＡ～Ｃを含んでいる場合について説明する。デバイスデータＺ１は、データ１Ａ，１Ｂ，１Ｃであり、デバイスデータＺ２は、データ２Ａ，２Ｂ，２Ｃである。また、デバイスデータＺ３は、データ３Ａ，３Ｂ，３Ｃであり、デバイスデータＺ４は、データ４Ａ，４Ｂ，４Ｃである。例えば、デバイスデータがデバイスデータＺ１～Ｚ４に変化することによって、データＡは、データ１Ａ～４Ａまで変化する。同様に、データＢは、データ１Ｂ～４Ｂまで変化し、データＣは、データ１Ｃ～４Ｃまで変化する。
　例えば、データ１Ａ，２Ａ，３Ａの各値は、それぞれ１００であり、データ４Ａの値は１２０である。換言すると、データＡは、デバイスデータＺ１～Ｚ３までの間は変化せず、デバイスデータＺ４で変化している。
　図５は、取得したデータと記憶しておくデータとを説明するための図である。図５では、データ収集処理部１６が被制御機器４０から取得する取得データ１０１と、データ収集処理部１６が内部デバイス１５に記憶させる記憶データ１０２と、を示している。
　例えば、ＰＬＣ１０が、図４に示したようなデータＡを取得した場合について説明する。この場合、ＰＬＣ１０のデータ収集処理部１６は、被制御機器４０から取得データ１０１として、データＡの値を受信する。データ収集処理部１６は、デバイスデータＺ１～Ｚ４の４つのデバイスデータを取得するので、データＡの値としても４つの値を取得する。
　この場合において、データＡ１とデータＡ２とが同じ値であれば、データ収集処理部１６は、データＡ１の値（１００）のみを記憶させ、データＡ２の値を削除する。データＡ１の値を記憶させる際には、データ収集処理部１６は、データＡ１の値にデバイス情報とタイミングデータとを付加する。データ収集処理部１６は、例えば、データＡ１の値に対し、デバイス情報として「データＡ」の情報を付加し、タイミングデータとして、タイミングｔ１を示す「ｔ１」の情報を付加する。
　また、データＡ１とデータＡ３とが同じ値であれば、データ収集処理部１６は、データＡ３の値を削除する。そして、データＡ１とデータＡ４とが異なる値であれば、データ収集処理部１６は、データＡ４の値（１２０）を記憶させる。データＡ４の値を記憶させる際には、データ収集処理部１６は、データＡ４の値にデバイス情報とタイミングデータとを付加する。データ収集処理部１６は、例えば、データＡ４の値に対し、デバイス情報として「データＡ」の情報を付加し、タイミングデータとして、タイミングｔ４を示す「ｔ４」の情報を付加する。データ収集処理部１６は、デバイス情報およびタイミングデータを付加した記憶データ（変化情報）１０２を内部デバイス１５に記憶させる。
　データＡとして取得したデバイスデータの合計量は、取得データ１０１の合計データ量である。また、変化したデバイスデータの合計量は、記憶データ１０２の合計データ量である。データ収集処理部１６は、取得データ１０１と記憶データ１０２とのうちデータ量の小さい方のデータをＰＣ２０への送信対象に設定する。
　また、データ収集処理部１６は、データＢの取得データと記憶データとのうちデータ量の小さい方のデータをＰＣ２０への送信対象に設定する。また、データ収集処理部１６は、データＣの取得データと記憶データとのうちデータ量の小さい方のデータをＰＣ２０への送信対象に設定する。
　このように、制御システム１００では、ＰＣ２０からＰＬＣ１０に対してデバイスデータの送信要求があった場合に、値が変化したデバイスデータのみをＰＬＣ１０がＰＣ２０に送信している。また、ＰＬＣ１０は、変化データのデータ量と全デバイスデータのデータ量とを比較し、データ量の大きさに基づいて、送信するデータを切り替えている。これにより、ＰＬＣ１０によるデバイスデータの通信負荷を低減することができる。したがって、送信するデバイスデータの欠落を防止できるとともに、ＰＬＣ１０が制御する他機能への影響を防ぐことが可能となる。
　１度に３つ以上のデバイスデータを送信する場合は、１つのデバイスデータを送信する場合と比べて、通信処理に負荷がかかる。本実施の形態では、ＰＣ２０からＰＬＣ１０に対して同時に３つ以上のデバイスデータを送信する場合においても、値が変化したデバイスデータのみをＰＬＣ１０がＰＣ２０に送信するので、データ送信の効率化を図ることが可能となる。
　なお、送信するデータを変化データまたは全デバイスデータの何れかに切り替える処理を行わない場合には、データ収集処理部１６は、デバイス情報やタイミングデータの変化したデバイスデータへの付加を省略してもよい。
　このように実施の形態によれば、ＰＬＣ１０がデバイスデータのうち変化データをＰＣ２０に送信するので、ポーリング時間内に３回以上のデバイスデータを収集した場合も、効率良くデータ送信を行うことが可能になる。
　また、データ量の大きさに基づいて、送信するデータを、変化データまたは全デバイスデータの何れかに切り替えているので、デバイスデータの通信負荷を低減することができる。また、デバイスデータが、まとめてＰＣ２０に送信されるので、デバイスデータの要求（受信）と応答（送信）とが繰り返される場合よりも、効率良くデータ送信を行うことが可能となる。
　以上のように、本発明に係るプログラマブルロジックコントローラおよび制御方法は、デバイスデータの送信に適している。
　１０　ＰＬＣ、１４　演算処理部、１５　内部デバイス、１６　データ収集処理部、１７　通信処理部、２０　ＰＣ、４０　被制御機器、１００　制御システム、１０１　取得データ、１０２　記憶データ、Ｚ１～Ｚ４　デバイスデータ。

Claims (6)

  1. 　被制御機器の状態に応じたデバイスデータを前記被制御機器から収集するデータ収集処理部と、
    　前記デバイスデータのうち変化したデバイスデータに関する変化情報を記憶する記憶部と、
    　前記被制御機器の状態を表示する表示装置からポーリング方式で前記デバイスデータの送信要求を受けると、前記変化情報または前記収集されたデバイスデータを前記表示装置に送信する通信処理部と、
    　を備え、
    　前記データ収集処理部は、
    　１回のポーリング時間内に前記デバイスデータを３回以上に渡って収集するとともに、各収集の際に、前回取得したデバイスデータと今回取得したデバイスデータとを比較し、異なる場合には前記変化情報を生成して前記記憶部に記憶させ、各ポーリングに対して前記変化情報または前記収集されたデバイスデータを前記表示装置に送信する際に、前記変化情報の合計量と前記収集したデバイスデータの合計量とを比較し、前記変化情報の合計量が、前記収集したデバイスデータの合計量以上の場合には、前記変化情報から前記収集したデバイスデータを復元し、
    　前記通信処理部は、
    　前記変化情報の合計量が、前記収集したデバイスデータの合計量以上の場合には、復元されたデバイスデータを前記表示装置に送信し、前記変化情報の合計量が、前記収集したデバイスデータの合計量よりも少ない場合には、前記記憶部内の前記変化情報を前記表示装置に送信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. 　前記データ収集処理部は、
    　前記変化情報の変化したタイミングを示すタイミングデータに基づいて、前記変化情報から前記収集したデバイスデータを復元する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. 　前記被制御機器の制御と、前記デバイスデータまたは前記変化情報の前記表示装置への送信と、を１台構成の装置によって実行することを特徴とする請求項１または２に記載のプログラマブルロジックコントローラ。
  4. 　前記データ収集処理部は、前記表示装置から前記デバイスデータの送信要求があると、前記比較の処理を実行するとともに、前記変化情報の合計量が、前記収集したデバイスデータの合計量以上の場合には、前記変化情報から前記収集したデバイスデータを復元し、
    　前記通信処理部は、前記表示装置から前記デバイスデータの送信要求があった場合に、前記デバイスデータまたは前記変化情報の前記表示装置への送信を実行することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のプログラマブルロジックコントローラ。
  5. 　前記データ収集処理部は、
    　前記各収集の際に、前回取得したデバイスデータと今回取得したデバイスデータとを比較し、同じ場合には前記デバイスデータを記憶させず、異なる場合には前記変化情報を生成して前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のプログラマブルロジックコントローラ。
  6. 　前記データ収集処理部は、記憶させなかったデバイスデータの１つ前のデバイスデータと、前記記憶させなかったデバイスデータに対応する変化情報とに基づいて、前記収集したデバイスデータを復元することを特徴とする請求項５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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