WO2015145689A1

WO2015145689A1 - Ｐｌｃモニタシステム

Info

Publication number: WO2015145689A1
Application number: PCT/JP2014/058990
Authority: WO
Inventors: 史士中野; 将知大竹
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2015-10-01
Also published as: JPWO2015145689A1

Abstract

　実施の形態のＰＬＣモニタシステムは、ユーザからの指示に応じて判断処理を行う演算処理部（６）、前記演算処理部（６）が使用する内部デバイス（５）、および制御部を有するプログラマブルロジックコントローラ（３）と、前記プログラマブルロジックコントローラ（３）と接続し、前記内部デバイス（５）のデバイスデータを表示する表示部（１）と、前記デバイスデータを保持する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記表示部（１）が前記デバイスデータを取得できるか否かを判定し、前記表示部（１）が前記デバイスデータを取得できない場合は、前記デバイスデータを取得できなくなってから再び取得できるようになるまでの中断期間の前記デバイスデータである中断期間デバイスデータを前記記憶部に保持させる。

Description

ＰＬＣモニタシステム

　本発明は、ＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ｌｏｇｉｃ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）のデバイスデータのモニタを行うＰＬＣシステムに関する。

　産業用機械などの被制御機器を制御するＰＬＣは、被制御機器に関する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おり、ユーザプログラムであるシーケンスプログラムにしたがって、デバイスデータをリード／ライトすることによって、被制御装置を制御する。

　このＰＬＣを用いたシステムにおいては、被制御機器のトラブルの原因究明や、パラメータの調整などのため、表示器やパソコンなどの上位装置からＰＬＣのデバイスデータをリアルタイムに監視するモニタ機能（特許文献１）や、ロギングしたデバイスデータをＰＬＣの内部、またはＰＬＣに接続されている外部記憶媒体へファイル出力するロギング機能が一般に知られている。

　このようなロギング機能は、ロギングファイルをＦＴＰサーバなどの上位装置に転送する機能を備えていることもあり、特許文献２および３のように、システムに何らかの障害が発生した場合に、上位装置におけるデバイスデータの欠落を防止するための技術が提案されている。

特開２００１－２３６１０５号公報特開２０１２－１０８６４２号公報特開２００７－２４１８６５号公報

　しかしながら、従来のモニタ機能においては、ＰＬＣと上位装置の間で、ケーブルの断線などの何らかの通信障害が発生すると、上位装置でデバイスデータのモニタができず、重要なデバイスデータを見逃す可能性があった。

　また、特許文献２および３の従来技術は、通信障害が発生した場合でも、上位装置でデータを確認できるように考案された技術であるが、通信障害の有無に関わらず、ＰＬＣが常にロギングを行っているため、ＰＬＣの演算負荷の増大や、メモリ容量の圧迫などの問題があった。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、モニタ機能において、通信障害等によってデバイスデータのモニタが実行不可能となった場合でも、ＰＬＣの演算負荷やメモリ容量の圧迫を抑えつつ、モニタが実行不可能である間のデバイスデータを見逃すことなくモニタすることができるＰＬＣモニタシステムを得ることを目的としている。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ユーザからの指示に応じて判断処理を行う演算処理部、前記演算処理部が使用する内部デバイス、および制御部を有するプログラマブルロジックコントローラと、前記プログラマブルロジックコントローラと接続し、前記内部デバイスのデバイスデータを表示する表示部と、前記デバイスデータを保持する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記表示部が前記デバイスデータを取得できるか否かを判定し、前記表示部が前記デバイスデータを取得できない場合は、前記デバイスデータを取得できなくなってから再び取得できるようになるまでの中断期間の前記デバイスデータである中断期間デバイスデータを前記記憶部に保持させることを特徴とする。

　本発明にかかるＰＬＣモニタシステムは、通信障害時のデバイスデータの欠落を防ぐためのＰＬＣの負荷や使用するメモリ容量を削減できるという効果を奏する。

図１は、本実施の形態にかかるＰＬＣモニタシステムの構成を示すブロック図である。図２は、実施の形態１にかかるＰＬＣモニタシステムの動作を示すフローチャートである。図３は、実施の形態１にかかる表示器におけるデバイスデータの表示結果を示す図である。図４は、実施の形態１にかかる表示器においてモニタデータとロギングデータを別々に表示した様子を示す図である。図５は、実施の形態１にかかる表示器においてモニタデータとロギングデータをマージした際の表示結果を示す図である。図６は、実施の形態２にかかる表示器のデバイスデータを表示する表示画面を示す図である。

　以下に、本発明にかかるＰＬＣモニタシステムの実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。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１．
（システム構成）
　図１は、本発明の実施の形態にかかるＰＬＣモニタシステム１０の構成を示すブロック図である。ＰＬＣモニタシステム１０は、ＰＬＣ３、ユーザからのＰＬＣ３に対する指示を受け付けると共にＰＬＣ３の状態をモニタすることが可能な上位装置（外部端末）であるパーソナルコンピュータなどの表示器１（表示部）、および外部記憶媒体９（記憶部）を備える。なお、記憶部は、例えば、ＳＤカードなどの外部記憶媒体９であるが、ＰＬＣ３の内部に設けられていてもよい。

　ＰＬＣ３は、ユーザからの指示に応じて判断処理を行う演算処理部６、演算処理部６が使用するために設けられた内部デバイス５、一定の間隔(スキャンタイム毎等)に内部デバイス５の値であるデバイスデータを収集するデータ収集処理部７、収集した内部デバイス５の値をファイルへ出力するロギング処理部８、および、表示器１とデータの送受信などの通信を行う通信処理部４を備えている。ここで、デバイスデータとは、ＰＬＣ３の演算処理で使用するための内部データまたは内部情報を内部デバイス５の値として保存しているデータのことである。なお、データ収集処理部７、ロギング処理部８、および通信処理部４を全体として制御部とみなしても構わない。

　さらに、ＰＬＣ３には、ロギング処理部８がロギングしたファイルを保存する外部記憶媒体９が接続されている。また、ＰＬＣ３は表示器１と通信ケーブル２を介して接続されており、表示器１においてＰＬＣ３の内部デバイス５をモニタすることが可能である。

（システムの動作）
　図２は、本実施の形態にかかるＰＬＣモニタシステム１０の動作を示すフローチャートである。モニタを開始すると、ＰＬＣ３は、表示器１を介してユーザ等から指定されたスキャンタイムの周期等である一定時間が経過したか否かが判定される（ステップＳ１）。まだ一定時間が経過していない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）は、ステップＳ３に進む。一定時間が経過した場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）は、ＰＬＣ３においてデータ収集処理部７が内部デバイス５のデバイスデータを収集する（ステップＳ２）。すなわち、データ収集処理部７は一定の周期で内部デバイス５のデバイスデータを収集する。

　次に、データ取得要求を表示器１からＰＬＣ３が受信したかどうかを確認する（ステップＳ３）。ＰＬＣ３がデータ取得要求を受信していない場合（ステップＳ３：Ｎｏ）は、ＰＬＣ３と表示器１が通信可能であるか否か、すなわち、表示器１がＰＬＣ３のデバイスデータを取得可能か否かが判断される（ステップＳ８）。このとき、ＰＬＣ３と表示器１間の通信障害等により通信が不可能であると判断された場合（ステップＳ８：Ｎｏ）は、モニタが実行不可能な中断期間であると判断し、ＰＬＣ３は、データ収集処理部７が収集したデバイスデータのロギングをロギング処理部８に実行させ、ロギング処理部８は、ロギングデータを外部記憶媒体９に保存する(ステップＳ９)。通信が可能であると判断された場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、およびステップＳ９の後は、ステップＳ１０に進む。

　一方、表示器１からのデータ取得要求をＰＬＣ３が受信していた場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）は、データ収集処理部７が収集したデバイスデータをＰＬＣ３から表示器１へ転送する（ステップＳ４）。このとき、データ収集処理部７が収集したデバイスデータであるモニタデータと、一旦外部記憶媒体９に保持されたデバイスデータであるロギングデータとが、共に表示器１へ転送される。モニタデータは、例えば、データ収集処理部７がリアルタイムに収集したデバイスデータであり、外部記憶媒体９に保持されることなく表示器１へ転送されるデータである。

　さらに、ステップＳ４の後に、一旦外部記憶媒体９に保持されたロギングデータが全て表示器１に転送済みか否かが判定され（ステップＳ５）、未転送のロギングデータが存在する場合（ステップＳ５：Ｎｏ）は、未転送のロギングデータを表示器１へ転送する（ステップＳ６)。このとき、未転送のロギングデータの容量が大きい場合には、ＰＬＣ３はロギングデータを複数回に分けて表示器１へ転送するようにしてもよい。ステップＳ６の後、或いは、外部記憶媒体９に保持されたロギングデータが全て表示器１に転送されている場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）は、ステップＳ７に進む。

　また、上述した中断期間が発生していない場合は、外部記憶媒体９にデバイスデータは保持されていないので、ロギングデータは存在しない。従って、ステップＳ４では、ロギングデータは表示器１へ転送されることなく、外部記憶媒体９に保持されたロギングデータが全て表示器１に転送されている（ステップＳ５：Ｙｅｓ）と判断されて、ステップＳ７に進む。この場合、ステップＳ７において後述するデバイスデータのマージは必要ない。

　ステップＳ７において、表示器１は、図３に示すように、ＰＬＣ３から転送されたデバイスデータの時間変化をグラフ表示する。ここで、ＰＬＣ３から外部記憶媒体９に保持されたロギングデータを転送する場合には、図４に示すモニタデータとロギングデータをマージして、図５に示すような時系列データとして表示する（ステップＳ７）。ここで、モニタデータは、図４に示す中断期間前の過去デバイスデータと中断期間後の新規デバイスデータを含む。また、ロギングデータは、図４に示す中断期間デバイスデータである。

　このようなモニタデータとロギングデータのマージにより、ＰＬＣ３と表示器１間の通信障害等により通信が不可能となったことによるデバイスデータの表示の欠落を防止することができる。なお、このようなモニタデータとロギングデータのマージのために、表示器１は、モニタデータ、又はモニタデータ及びロギングデータを一旦保持するデータバッファ等をそなえていてもよい。ステップＳ７の後、ステップＳ１０に進む。

　ステップＳ１０では、予め定めたモニタ終了条件が成立するか否かが判定される。モニタ終了条件とは、具体的には、例えば、表示器１からのモニタ終了要求や、ロギングデータのデータ量が一定量に達した場合などである。そして、ステップＳ１～Ｓ７までの一連の動作がモニタ終了条件が成立する（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）まで繰り返される（ステップＳ１０：Ｎｏ）。この間、スキャンタイムなどの一定間隔で内部デバイス５のデバイスデータの、データ収集処理部７による収集が繰り返される。

　以上のように、本実施の形態にかかるＰＬＣモニタシステム１０は、表示器１とＰＬＣ３との間の通信に障害が発生し、ＰＬＣ３のデバイスデータのモニタが実行不可能となった場合に、デバイスデータをロギングしてロギングデータとして外部記憶媒体９に保持することでデバイスデータが失われることを防ぐことが可能である。そして、通信が障害から復旧した後に、表示器１において、モニタデータとロギングデータをマージして表示することで、通信障害が発生している間のデバイスデータを見逃すことがなく、デバイスデータの変化を時系列で追うことが可能となる。

　すなわち、本実施の形態にかかるＰＬＣモニタシステムにおいては、通信障害等によってデバイスデータの外部端末によるモニタが実行不可能になった場合において、デバイスデータのモニタが実行不可能である中断期間の間、ＰＬＣによってデバイスデータをロギングして記憶部に記憶させるようにした。これにより、デバイスデータの情報が失われることを防ぐことができ、障害から復旧した中断期間の後は、外部端末によるモニタが実行不可能であった間のデバイスデータを外部端末で確認することができる。

　さらに、本実施の形態にかかるＰＬＣモニタシステムにおいては、外部端末にてモニタデータとロギングデータとをマージして表示するようにしたので、障害前後のデータの時系列での解析が可能となる。また、本実施の形態にかかるＰＬＣモニタシステムにおいては、ＰＬＣは外部端末によるモニタが実行不可能である間のみデバイスデータのロギングを行うため、常時ロギングを行うシステムに比べて、ＰＬＣの負荷や使用するメモリ容量を削減することができる。

　以上の説明においては、表示器１はＰＬＣ３と通信ケーブル２を介して接続されているとしたが、無線などによって接続されていてもよい。例えば、ＰＬＣ３と無線接続された携帯端末やタブレット端末などにデバイスデータの時系列変化が表示されるようになっていてもよい。また、ＰＬＣ３には表示器１が直接は接続されておらず、ＰＬＣ３に接続されている他のユニットに有線または無線で接続された表示器にデバイスデータの時系列変化が表示されるようになっていてもよい。さらには、表示器１がＰＬＣ３の内部に設置されていてもかまわない。

実施の形態２．
　実施の形態１においては、デバイスデータの表示の欠落を常時防止する為に、表示器１とＰＬＣ３との間に通信障害が生じた場合に、デバイスデータをロギングデータとして外部記憶媒体９に保持し、通信が復旧した後に、表示器１にロギングデータを転送し、モニタデータとマージして表示器１に表示するようにしていた。実施の形態２においては、デバイスデータをロギングデータとして外部記憶倍媒体９に保存するか否かをユーザが任意に切り替えることが可能である。

　実施の形態２にかかるＰＬＣモニタシステム１０の構成を示すブロック図は図１と同じである。図６は、実施の形態２にかかる表示器のデバイスデータを表示する表示画面を示す図である。本実施の形態においては、図６に示すように表示器１のデバイスデータを表示する表示画面１１の上に、「ロギング」ボタン１２（ロギング指示ボタン）が設けられている。なお、「ロギング」ボタン１２は、デバイスデータを表示する表示画面１１とは別の画面に表示されるようになっていてもかまわない。ユーザによって「ロギング」ボタン１２が押下されると、図１のデータ収集処理部７はロギング処理部８を動作させ、外部記憶媒体９にロギングデータが保持される。一方、「ロギング」ボタン１２が押下されていない場合には、データ収集処理部７はロギング処理をロギング処理部８に命ずることなく、デバイスデータを表示器１に表示する。外部記憶媒体９に保持されたロギングデータは、ユーザが希望するときにユーザの操作によって表示器１に表示させることが可能である。

　さらに、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出されうる。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出されうる。更に、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

　以上のように、本発明にかかるＰＬＣモニタシステムは、デバイスデータの時系列表示に有用であり、特に、上位装置とＰＬＣとの間に通信障害が発生する場合にもデバイスデータの欠落を防ぐことに適している。

　１　表示器、２　通信ケーブル、３　ＰＬＣ、４　通信処理部、５　内部デバイス、６　演算処理部、７　データ収集処理部、８　ロギング処理部、９　外部記憶媒体、１０　ＰＬＣモニタシステム、１１　表示画面、１２　「ロギング」ボタン。

Claims

　ユーザからの指示に応じて判断処理を行う演算処理部、前記演算処理部が使用する内部デバイス、および制御部を有するプログラマブルロジックコントローラと、
　前記プログラマブルロジックコントローラと接続し、前記内部デバイスのデバイスデータを表示する表示部と、
　前記デバイスデータを保持する記憶部と、
　を備え、
　前記制御部は、前記表示部が前記デバイスデータを取得できるか否かを判定し、前記表示部が前記デバイスデータを取得できない場合は、前記デバイスデータを取得できなくなってから再び取得できるようになるまでの中断期間の前記デバイスデータである中断期間デバイスデータを前記記憶部に保持させる
　ことを特徴とするＰＬＣモニタシステム。
　前記表示部が前記デバイスデータを取得できなくなってから再び取得できるようになった場合は、前記表示部は、前記中断期間デバイスデータと、前記中断期間デバイスデータに引き続く前記デバイスデータであって前記記憶部に保持されていない新規デバイスデータとをマージして時系列データとして表示する
　ことを特徴とする請求項１に記載のＰＬＣモニタシステム。
　前記表示部は、前記中断期間デバイスデータの直前までの前記デバイスデータであって前記記憶部に保持されていない過去デバイスデータと、前記中断期間デバイスデータと、前記新規デバイスデータとをマージして時系列データとして表示する
　ことを特徴とする請求項２に記載のＰＬＣモニタシステム。
　ユーザからの指示に応じて判断処理を行う演算処理部、前記演算処理部が使用する内部デバイス、および制御部を有するプログラマブルロジックコントローラと、
　前記プログラマブルロジックコントローラと接続し、前記内部デバイスのデバイスデータを表示する表示部と、
　前記デバイスデータを保持する記憶部と、
　を備え、
　前記表示部は、押下可能なロギング指示ボタンを表示し、
　前記制御部は、前記ロギング指示ボタンが押下された場合は、前記デバイスデータを前記記憶部に保持させる
　ことを特徴とするＰＬＣモニタシステム。
　前記表示部は、前記プログラマブルロジックコントローラと無線により接続されている
　ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のＰＬＣモニタシステム。