WO2019220605A1 - 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 - Google Patents

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WO2019220605A1
WO2019220605A1 PCT/JP2018/019199 JP2018019199W WO2019220605A1 WO 2019220605 A1 WO2019220605 A1 WO 2019220605A1 JP 2018019199 W JP2018019199 W JP 2018019199W WO 2019220605 A1 WO2019220605 A1 WO 2019220605A1
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WO
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virtual
unit
real
data
plc
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PCT/JP2018/019199
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English (en)
French (fr)
Inventor
黒木　大輔
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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Priority to PCT/JP2018/019199 priority patent/WO2019220605A1/ja
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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
    • G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G05B17/02—Systems involving the use of models or simulators of said systems electric

Definitions

  • the present invention relates to a simulation apparatus and a simulation program for executing a simulation of a programmable logic controller.
  • the PLC test support system described in Patent Document 1 allows communication by transmitting / receiving communication data to / from a PC (Personal Computer) to a virtual PLC that simulates the operation of a real PLC that is a real PLC. Testing the contents of the data.
  • PC Personal Computer
  • the present invention has been made in view of the above, and is a simulation device capable of confirming operations performed while a real controller system and a virtual controller system interact with each other without creating a test PLC program.
  • the purpose is to obtain.
  • the simulation apparatus of the present invention is a network that is a unit that performs communication between a virtual programmable logic controller that simulates the operation of the programmable logic controller and another controller system.
  • a virtual controller system including a virtual network unit that simulates the operation of the unit is constructed, and a simulation unit that performs a calculation related to the simulated operation of the virtual controller system is provided.
  • the simulation apparatus of the present invention is connected to a first actual controller system including an actual programmable logic controller of an actual machine and an actual network unit of an actual machine that is a unit that communicates with another controller system.
  • a communication unit that relays data between the virtual controller system and the first real controller system.
  • the simulation unit is based on the same program as that used when operating the second real controller system corresponding to the virtual controller system, and uses the data received from the first real controller system via the communication unit. Simulates the controller system.
  • the simulation apparatus has an effect that it is possible to confirm an operation performed while the real controller system and the virtual controller system interact with each other without creating a test PLC program.
  • the figure which shows the structure of FA (Factory Automation) system to which the simulation apparatus concerning embodiment is applied The figure which shows the structure of the simulation apparatus concerning embodiment
  • the figure which shows the structure of the virtual environment concerning embodiment The figure which shows the 1st structural example of the connection part with which the virtual PLC system concerning embodiment is provided.
  • the figure which shows the 2nd structural example of the connection part with which the virtual PLC system concerning embodiment is provided.
  • the flowchart which shows the 1st data relay processing procedure between PLC systems by the simulation apparatus concerning embodiment 10 is a flowchart showing a second data relay processing procedure between PLC systems by the simulation apparatus according to the embodiment;
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an FA system to which a simulation apparatus according to an embodiment is applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the simulation apparatus according to the embodiment.
  • the FA system 150 is a system for automating the production process of the factory, and includes a simulation device 7 and actual PLC systems 100-1, 100-2, 100-3.
  • Each of the real PLC systems 100-1, 100-2, and 100-3 includes a real PLC that is a PLC of the real machine.
  • the communication protocols used in the actual PLC systems 100-1, 100-2, and 100-3 may be different or the same.
  • the actual PLC systems 100-1, 100-2, and 100-3 may be referred to as an actual PLC system group 101X.
  • the simulation apparatus 7 is a computer that constructs virtual PLC systems 200X and 200Y for virtually operating the PLC system and causes the virtual PLC systems 200X and 200Y to perform a simulation operation that is a simulation.
  • An example of a computer is a personal computer.
  • the simulation apparatus 7 is connected to the actual PLC system group 101X via the bridge 32.
  • the simulation device 7 causes the virtual PLC systems 200X and 200Y to perform a simulated operation while transmitting and receiving data to and from the real PLC system group 101X. Thereby, the simulation apparatus 7 verifies the operation of the FA system 150 including the virtual PLC systems 200X and 200Y and the real PLC system group 101X.
  • the bridge 32 relays data between the real PLC system group 101X and the virtual PLC systems 200X and 200Y.
  • the bridge 32 is realized by the simulation unit 3 executing bridge software. Data communication is performed using data packets between the real PLC system group 101X and the bridge 32, and between the virtual PLC systems 200X and 200Y and the bridge 32.
  • the simulation apparatus 7 includes an input unit 1, a storage unit 2, a simulation unit 3, a communication board 31 that is an example of a communication unit, and a display control unit 6.
  • the input unit 1 receives data used when executing a simulation from an external device and inputs the data to the storage unit 2 and the simulation unit 3.
  • the storage unit 2 stores data used when the simulation is executed. Examples of data stored in the storage unit 2 are PLC setting data, a simulation program, a PLC program, and configuration information.
  • the PLC program is a program used when the PLC operates.
  • the configuration information is information indicating the configuration of the virtual PLC systems 200X and 200Y.
  • the configuration information includes a list of components arranged in the virtual PLC systems 200X and 200Y, a connection relationship between the components, and a function of each component.
  • the PLC setting data is data used when the PLC operates.
  • the simulation unit 3 constructs the virtual PLC systems 200X and 200Y in the simulation apparatus 7 using the simulation program and the configuration information.
  • the simulation unit 3 simulates the virtual PLC systems 200X and 200Y using the constructed virtual PLC systems 200X and 200Y, the PLC setting data, and the PLC program.
  • the communication board 31 transmits the data sent from the simulation unit 3 to the real PLC system group 101X, and distributes the data sent from the real PLC system group 101X to the virtual PLC systems 200X and 200Y.
  • the display control unit 6 is connected to a display device 8 such as a liquid crystal monitor, and displays a simulation result by the simulation unit 3 on the display device 8.
  • the simulation result is a result of the simulated operation of the virtual PLC systems 200X and 200Y.
  • the actual PLC systems 100-1 to 100-3 that are actual controller systems execute actual operations
  • the virtual PLC systems 200X and 200Y that are virtual controller systems execute simulated operations.
  • the real PLC system group 101X may be two or less real PLC systems, or may be four or more real PLC systems. Further, the number of virtual PLC systems constructed by the simulation apparatus 7 may be three or more, or one.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a virtual environment according to the embodiment.
  • FIG. 3 shows a functional block diagram of a virtual environment 300 constructed by the simulation apparatus 7 and a real PLC system 100 which is an example of a real PLC system.
  • the actual PLC system 100 is any one of the actual PLC systems 100-1, 100-2, and 100-3.
  • the virtual environment 300 includes virtual PLC systems 200X and 200Y constructed by the simulation unit 3 and a bridge 32.
  • the processes in the virtual PLC systems 200X and 200Y are executed by the simulation unit 3.
  • the virtual PLC systems 200X and 200Y are connected to the bridge 32, and the bridge 32 is connected to the communication board 31.
  • the communication board 31 is connected to the actual PLC system 100.
  • the virtual environment 300 is connected to the real PLC system 100
  • the virtual environment 300 is connected to the real PLC system group 101X.
  • the virtual PLC systems 200X and 200Y are virtual PLC systems that simulate an actual PLC system, and virtually execute the same operation as the actual PLC system.
  • the virtual PLC system 200X includes virtual PLCs 50A and 50B, a virtual NWU 60A that is a virtual network unit (NWU), and virtual PLC system setting data 42X.
  • the virtual PLCs 50A and 50B and the virtual NWU 60A are connected in a transmission line format such as line connection or star connection.
  • the transmission path format corresponds to the connection relationship between the components included in the configuration information.
  • the virtual PLC system 200Y includes a virtual PLC 50C, a virtual NWU 60C, and virtual PLC system setting data 42Y.
  • the virtual PLC 50C and the virtual NWU 60C are connected in a transmission path format such as line connection or star connection.
  • Virtual PLC system setting data 42X which is virtual system setting data, includes arrangement information of units such as virtual PLCs 50A and 50B and virtual NWU 60A included in the virtual PLC system 200X, inter-unit communication cycles in the virtual PLC system 200X, and network communication. Including the cycle.
  • the inter-unit communication cycle in the virtual PLC system 200X is a communication cycle between units in the virtual PLC system 200X.
  • the network communication cycle is a communication cycle between PLC systems in the FA system 150.
  • the virtual PLC system setting data 42Y includes arrangement information of units such as a virtual PLC 50C and a virtual NWU 60C included in the virtual PLC system 200Y, a communication cycle between units in the virtual PLC system 200Y, and a network communication cycle.
  • the inter-unit communication cycle in the virtual PLC system 200Y is a communication cycle between units in the virtual PLC system 200Y.
  • the real PLC system 100 includes a real PLC 10, a real NWU 20, and real PLC system setting data 41.
  • the actual PLC system 100 includes a base unit on which a plurality of units are mounted, and the actual PLC 10 and the actual NWU 20 are mounted on the base unit.
  • the actual PLC system setting data 41 is stored in any unit attached to the base unit.
  • the actual PLC system setting data 41 which is actual system setting data, includes the arrangement information of each unit such as the actual PLC 10 and the actual NWU 20 included in the actual PLC system 100, the communication cycle between units in the actual PLC system 100, and the network communication cycle. Is included.
  • the communication cycle between units in the actual PLC system 100 is a communication cycle between units in the actual PLC system 100.
  • the simulation unit 3 may acquire the virtual PLC system setting data 42X from the real PLC system 100.
  • the master PLC system is a PLC system that collects various data from the local PLC system and controls the local PLC system based on the collected data.
  • the simulation unit 3 acquires the virtual PLC system setting data 42X from the real PLC system 100
  • the virtual PLC system 200X receives the virtual PLC system setting data 42X from the real PLC system 100 via the bridge 32 and the communication board 31. To do.
  • the simulation unit 3 may cause the virtual PLC system 200 ⁇ / b> X to acquire the actual PLC system setting data 41 and generate the virtual PLC system setting data 42 ⁇ / b> X based on the acquired actual PLC system setting data 41.
  • the virtual PLC 50A has PLC setting data 51A, a PLC program 52A, a program execution unit 53A, a virtual clock 54A, an inter-unit communication unit 55A, and a tool communication unit 56A.
  • the virtual PLC 50B includes PLC setting data 51B, a PLC program 52B, a program execution unit 53B, a virtual clock 54B, an inter-unit communication unit 55B, and a tool communication unit 56B.
  • the virtual PLC 50C includes PLC setting data 51C, a PLC program 52C, a program execution unit 53C, a virtual clock 54C, an inter-unit communication unit 55C, and a tool communication unit 56C.
  • the real PLC 10 includes PLC setting data 11, a PLC program 12, a program execution unit 13, a clock 14, an inter-unit communication unit 15C, and a tool communication unit 16.
  • the virtual NWU 60A is a unit that communicates with an external device, and includes NWU setting data 61, an inter-unit communication unit 62A, a virtual clock 63A, a network communication unit 64A, and a memory 65A.
  • the virtual NWU 60C includes NWU setting data 61, an inter-unit communication unit 62C, a virtual clock 63C, a network communication unit 64C, and a memory 65C.
  • the real NWU 20 includes NWU setting data 61, an inter-unit communication unit 22, a clock 23, a network communication unit 24, and a memory 25.
  • the PLC setting data 51A is data used when the virtual PLC 50A operates.
  • the PLC setting data 51A includes various information such as operating conditions when the virtual PLC 50A operates.
  • the PLC program 52A is a program used when the virtual PLC 50A performs a simulated operation.
  • the PLC program 52A is the same program as the PLC program used when operating the real PLC corresponding to the virtual PLC 50A.
  • An example of the PLC program 52A is a sequence program such as a ladder program.
  • the program execution unit 53A executes the PLC program 52A.
  • the program execution unit 53A executes the PLC program 52A using the setting information.
  • the program execution unit 53A advances the time of the virtual clock 54A according to the execution status of the PLC program 52A.
  • the program execution unit 53A transmits the consumption time corresponding to the executed instruction to the virtual clock 54A.
  • the virtual clock 54A is a virtual clock whose time is advanced based on the execution status of the PLC program 52A by the program execution unit 53A.
  • the time when the virtual PLC 50A is reset is zero.
  • the virtual clock 54A accumulates the consumption time determined for each instruction in the PLC program 52A. As a result, the virtual clock 54A holds time data corresponding to the executed instruction.
  • the inter-unit communication unit 55A executes data communication with other units in the virtual PLC system 200X based on the unit identifier included in the virtual PLC system setting data 42X. In this case, the inter-unit communication unit 55A performs data communication with other units in the virtual PLC system 200X according to the virtual clock 54A and the inter-unit communication cycle included in the virtual PLC system setting data 42X. Here, the inter-unit communication unit 55A performs data communication with the virtual PLC 50B and data communication with the virtual NWU 60A.
  • the inter-unit communication unit 55A sends data to the inter-unit communication unit 55B of the virtual PLC 50B using the virtual PLC 50A as a transmission source. Send.
  • the inter-unit communication unit 55A uses the virtual PLC 50A as a transmission source to the inter-unit communication unit 62A of the virtual NWU 60A. Send data.
  • the inter-unit communication unit 55A sends the unit destination and the transmission source virtual PLC 50A to the data to be transmitted.
  • the destination of the unit is designated by the network number that is the first identification information and the station number that is the second identification information. The network number and station number will be described later.
  • the inter-unit communication unit 55A receives data sent from the inter-unit communication unit 55B or the inter-unit communication unit 62A.
  • the inter-unit communication unit 55A may read data from the inter-unit communication unit 55B or the inter-unit communication unit 62A.
  • the inter-unit communication unit 55A executes time synchronization between the virtual PLC 50B and the virtual NWU 60A based on the PLC setting data 51A and the time data read from the virtual clock 54A.
  • the virtual clocks are arranged between the virtual clock 54A, the virtual clock 54B, and the virtual clock 63A.
  • 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 virtual PLC 50A.
  • the tool communication unit 56A receives setting information set by the engineering tool. Examples of the setting information are setting information for the PLC setting data 51A and setting information for the PLC program 52A.
  • the NWU setting data 61 includes the correspondence between the address of each unit in the virtual PLC system 200X and the station number.
  • an address of a unit in the virtual PLC system 200X can be specified by designating a station number.
  • the inter-unit communication unit 62A has the same function as the inter-unit communication unit 55A. Further, when the data from the real PLC system 100 or the virtual PLC system 200Y to the virtual PLCs 50A and 50B is stored in the memory 65A, the inter-unit communication unit 62A sends the data to the virtual PLC 50A or the virtual PLC 50B that is the destination of this data. Send. Further, when the inter-unit communication unit 62A receives data destined for the real PLC system 100 or the virtual PLC system 200Y from the virtual PLCs 50A and 50B, it stores this data in the memory 65A.
  • the inter-unit communication unit 62A stores this data in a memory other than the memory 65A in the virtual NWU 60A. Further, when the inter-unit communication unit 62A receives data destined for the virtual NWU 60A from the virtual PLCs 50A and 50B, the inter-unit communication unit 62A stores the received data in a memory other than the memory 65A in the virtual NWU 60A.
  • the virtual clock 63A has the same function as the virtual clock 54B.
  • the network communication unit 64A performs communication between the real PLC system 100 and the virtual PLC system 200Y according to the network communication cycle included in the virtual PLC system setting data 42X.
  • the network communication unit 64A stores the data transmitted from the real PLC system 100 or the virtual PLC system 200Y in the memory 65A. Further, the network communication unit 64A transmits the data to the real PLC system 100 or the virtual PLC system 200Y stored in the memory 65A to the bridge 32.
  • the memory 65A stores data sent from the real PLC system 100 or the virtual PLC system 200Y, and stores data sent to the virtual PLCs 50A and 50B.
  • the memory 65 ⁇ / b> A receives data from the bridge 32 and transmits data to the bridge 32.
  • the virtual PLC systems 200X and 200Y and the real PLC system 100 may include a virtual power supply unit, a virtual input unit, or a virtual output unit.
  • the power supply unit is a unit that supplies power to the PLC system
  • the input unit is a unit that receives a signal from a switch or sensor attached to the production device or equipment device
  • the output unit is a control instruction to an external device such as an actuator Is a unit that outputs.
  • the virtual PLC system 200X may have one virtual PLC, or may have three or more virtual PLCs.
  • the virtual PLC system 200Y may have a plurality of virtual PLCs.
  • the actual PLC system 100 may have a plurality of actual PLCs.
  • the bridge 32 transmits the data transmitted from the real PLC system 100 to the virtual PLC system 200X or the virtual PLC system 200Y based on the data destination. Further, the bridge 32 transmits the data transmitted from the virtual PLC system 200X to the communication board 31 or the virtual PLC system 200Y based on the data destination. In addition, the bridge 32 transmits the data transmitted from the virtual PLC system 200Y to the communication board 31 or the virtual PLC system 200X based on the data destination.
  • the communication board 31 is a communication protocol that is a first communication protocol of a virtual PLC network used in the virtual environment 300 and a communication protocol that is a second communication protocol of the real PLC network used in the real PLC system 100. Protocol conversion between and.
  • the real PLC 10 has the same components as the virtual PLCs 50A to 50C.
  • the components of the virtual PLCs 50A to 50C are virtual components, whereas the components of the real PLC 10 are components as actual devices. Therefore, the virtual clocks 54A to 54C included in the virtual PLCs 50A to 50C are virtual clocks, whereas the clock 14 included in the real PLC 10 is an actual clock.
  • the real NWU 20 has the same components as the virtual NWUs 60A and 60C.
  • the components of the virtual NWUs 60A and 60C are virtual components, while the components of the real NWU 20 are components as actual devices. Therefore, the virtual clocks 63A and 63C included in the virtual NWUs 60A and 60C are virtual clocks, whereas the clock 23 included in the real NWU 20 is an actual clock.
  • the virtual PLC systems 200X and 200Y may include a plurality of virtual NWUs.
  • the actual PLC system 100 may include a plurality of actual NWUs. Since one PLC system includes a plurality of NWUs, the PLC system can be connected to a plurality of networks having different settings.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a first configuration example of a connection unit included in the virtual PLC system according to the embodiment.
  • connection unit 30A connects the real environment 301 and the virtual environment 300.
  • the real PLC system 100 is arranged in the real environment 301, and the virtual PLC systems 200X and 200Y are arranged in the virtual environment 300.
  • the connection unit 30A includes a bridge 32 realized by software or firmware, and a communication board 31 realized by dedicated hardware.
  • the bridge 32 is connected to the communication board 31, and the communication board 31 is connected to the actual PLC system 100.
  • the communication board 31 specifies the communication protocol of the actual PLC network used in the actual PLC system 100 based on the data sent from the actual PLC system 100.
  • the communication board 31 stores a communication protocol of a virtual PLC network used in the virtual PLC systems 200X and 200Y.
  • the communication board 31 performs data protocol conversion when data is transmitted and received between the real PLC system 100 and the virtual PLC systems 200X and 200Y.
  • An example of a communication protocol of the virtual PLC network used in the virtual PLC systems 200X and 200Y is TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol).
  • the communication board 31 converts the sent data into a communication protocol used by the real PLC system 100 and transmits it to the real PLC system 100. Further, when data is sent from the actual PLC system 100, the communication board 31 converts the sent data into a communication protocol used by the virtual PLC systems 200X and 200Y and transmits the data to the bridge 32.
  • the bridge 32 includes a data analysis unit 33, a data creation unit 34, and a storage unit 35.
  • the storage unit 35 stores the correspondence between the network number and the addresses of the virtual NWUs 60A and 60C. Specifically, the storage unit 35 stores the correspondence between the network number of the virtual PLC system 200X and the address of the virtual NWU 60A, and the correspondence between the network number of the virtual PLC system 200Y and the address of the virtual NWU 60C. .
  • the bridge 32 performs data relay between the real PLC system 100, the virtual PLC system 200X, and the virtual PLC system 200Y based on the information stored in the storage unit 35.
  • the data analysis unit 33 receives data destined for the real PLC system 100 or the virtual PLC system 200Y from the virtual PLC system 200X. Further, the data analysis unit 33 receives data destined for the real PLC system 100 or the virtual PLC system 200X from the virtual PLC system 200Y. Further, the data analysis unit 33 receives data destined for the virtual PLC system 200X or the virtual PLC system 200Y via the communication board 31 from the real PLC system 100.
  • the data analysis unit 33 distributes the received data to any of the real PLC system 100, the virtual PLC system 200X, or the virtual PLC system 200Y based on the correspondence between the network number and the virtual NWU address.
  • the data analysis unit 33 When the destination of the data received from the virtual PLC system 200Y is a unit in the virtual PLC system 200X, the data analysis unit 33 writes the received data in the memory 65A of the virtual NWU 60A. In addition, when the destination of data received from the virtual PLC system 200X is a unit in the virtual PLC system 200Y, the data analysis unit 33 writes the received data in the memory 65C of the virtual NWU 60C.
  • the data analysis unit 33 transmits the received data to the data creation unit 34, and formats the data from the data creation unit 34. Receive the converted data.
  • the data analysis unit 33 transmits the format-converted data to the communication board 31.
  • the data analysis unit 33 transmits the received data to the data creation unit 34, and the data creation unit 34 formats the received data. Receive the converted data.
  • data both the data before format conversion and the data after format conversion may be referred to as data.
  • the data analysis unit 33 specifies the address of the virtual NWU corresponding to the destination network number. Then, the data analysis unit 33 transmits data to the specified virtual NWU address. Specifically, when the data destination is a unit in the virtual PLC system 200X, the data analysis unit 33 writes the received data in the memory 65A of the virtual NWU 60A. Further, when the data destination is a unit in the virtual PLC system 200Y, the data analysis unit 33 writes the received data in the memory 65C of the virtual NWU 60C.
  • the data analysis unit 33 transmits the data to the memory 65A of the virtual NWU 60A.
  • the data analysis unit 33 transmits the data to the memory 65C of the virtual NWU 60C.
  • the data creation unit 34 processes the received data in the virtual PLC system 200X or the virtual PLC system 200Y. Convert format to possible data.
  • the data creation unit 34 formats the received data into data that can be processed in the real PLC system 100. Convert.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a second configuration example of the connection unit included in the virtual PLC system according to the embodiment.
  • constituent elements in FIG. 5 constituent elements that achieve the same functions as those of the connection section 30 ⁇ / b> A shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • connection unit 30B is connected to the real PLC system 100 and the virtual PLC systems 200X and 200Y.
  • the connection unit 30 ⁇ / b> B has a software protocol stack 29, which is an example of a communication unit, instead of the communication board 31. That is, the connection unit 30B includes a bridge 32 realized by software or firmware, and a software protocol stack 29 realized by software or firmware.
  • the bridge 32 is connected to the software protocol stack 29, and the software protocol stack 29 is connected to the actual PLC system 100.
  • the software protocol stack 29 has the same function as the communication board 31.
  • the communication board 31 performs protocol conversion by hardware, while the software protocol stack 29 performs protocol conversion by software or firmware. That is, the software protocol stack 29 performs protocol conversion between the communication protocol of the actual PLC system 100 and the communication protocols of the virtual PLC systems 200X and 200Y by software or firmware.
  • FIG. 6 is a flowchart of a first data relay processing procedure between the PLC systems by the simulation apparatus according to the embodiment.
  • a data relay process will be described in a case where data having the destination as the virtual PLC 50A of the virtual PLC system 200X is transmitted from the real PLC system 100.
  • the communication board 31 receives the data to which the network number and the station number are assigned from the actual PLC system 100 (step S10).
  • the communication board 31 converts the data from the real PLC system 100 into a communication protocol used in the virtual PLC system 200X (step S11).
  • the communication board 31 transmits the data after the protocol conversion to the data analysis unit 33.
  • the data analysis unit 33 transmits the data from the actual PLC system 100 to the data creation unit 34.
  • the data creation unit 34 converts the format of data from the real PLC system 100 into data that can be processed in the virtual PLC system 200X, and transmits the data to the data analysis unit 33.
  • the data analysis unit 33 specifies the address of the virtual NWU that stores the data from the real PLC system 100 based on the network number assigned to the data from the real PLC system 100. That is, the data analysis unit 33 specifies the address of the virtual NWU corresponding to the network number. The data analysis unit 33 here specifies the address of the virtual NWU 60A as the address of the virtual NWU corresponding to the network number. Then, the data analysis unit 33 transmits the data from the real PLC system 100 to the virtual NWU 60A corresponding to the network number (step S12).
  • the virtual NWU 60A in which the data is written transmits the data to the unit corresponding to the station number assigned to the data from the real PLC system 100 (step S13).
  • the virtual NWU 60A identifies the unit that is the data destination. That is, the data analysis unit 33 specifies the address of the unit corresponding to the station number.
  • the data analysis unit 33 here specifies the address of the virtual PLC 50A as the address of the unit corresponding to the station number. Then, the data analysis unit 33 transmits the data from the real PLC system 100 to the virtual PLC 50A corresponding to the station number.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a second data relay processing procedure between the PLC systems by the simulation apparatus according to the embodiment.
  • a data relay process will be described in a case where data whose destination is the real PLC 10 of the real PLC system 100 is transmitted from the virtual PLC system 200X.
  • the data analysis unit 33 receives the data to which the network number and the station number are assigned from the virtual NWU 60A of the virtual PLC system 200X (step S21).
  • the network number here corresponds to the actual PLC system 100
  • the station number corresponds to the actual PLC 10.
  • the data analysis unit 33 transmits the data from the virtual NWU 60A to the data creation unit 34.
  • the data creation unit 34 converts the format of the data from the virtual NWU 60 ⁇ / b> A into data that can be processed in the real PLC system 100 and transmits the data to the data analysis unit 33.
  • the data analysis unit 33 transmits the format-converted data to the communication board 31.
  • the communication board 31 converts the data from the data analysis unit 33 into a communication protocol used in the actual PLC system 100 (step S22).
  • the data analysis unit 33 identifies the address of the real NWU that stores the data from the virtual PLC system 200X based on the network number assigned to the data from the virtual PLC system 200X. That is, the data analysis unit 33 specifies the address of the real NWU corresponding to the network number. The data analysis unit 33 here specifies the address of the real NWU 20 as the address of the real NWU corresponding to the network number. Then, the data analysis unit 33 transmits the data from the virtual PLC system 200X to the real NWU 20 corresponding to the network number (step S23). Thereby, the real NWU 20 of the real PLC system 100 receives the data to which the network number and the station number are assigned, and the real NWU 20 transmits the received data to the real PLC 10.
  • the display control unit 6 causes the display device 8 to display the result of the simulated operation of the virtual PLC systems 200X and 200Y. Thereby, the user can confirm the result of the simulated operation of the virtual PLC systems 200X and 200Y. The operation result of the actual PLC system 100 can be confirmed by the user looking at the actual PLC system 100.
  • the operation of the FA system 150 can be confirmed before all the actual PLC systems constituting the FA system 150 are completed.
  • the completed actual PLC systems 100-1 to 100-3 operations performed while interacting with the virtual PLC systems 200X and 200Y until the remaining PLC system is completed. Confirmation can be made. Therefore, since the operation check of the FA system 150 can be started even if there is an incomplete actual PLC system, the final operation check of the FA system 150 can be completed at an early stage. Moreover, since the operation check of the FA system 150 is performed using the simulation apparatus 7, the operation check of the FA system 150 can be performed at a low cost.
  • the simulation device 7 is the device even when the device a that is an example of the actual PLC system 100 is completed and the device b that is an example of the actual PLC system 100 is not completed. Since b can be simulated, an operation check test between the device a and the device b can be performed. Thereby, the test construction period can be shortened.
  • the device a when the device a is manufactured in the prefecture A, the device b is manufactured in the prefecture B, and the devices a and b are installed in the prefecture C, the device a is moved to the prefecture A before the installation in the prefecture C.
  • a test for confirming the operation between the device a and the device b can be performed.
  • the simulation device 7 simulates the operation of the device b to confirm the operation with the actual device a
  • the simulation device 7 simulates the operation of the device a. The operation with the actual apparatus b is confirmed. Thereby, the test construction period can be shortened.
  • the simulation apparatus 7 can test an abnormal case in which the apparatuses a and b are broken when actually generated, the test range can be expanded.
  • the simulation apparatus 7 that is one computer constructs the virtual PLC systems 200X and 200Y that are a plurality of virtual PLC systems.
  • a plurality of virtual PLC systems are configured by a plurality of computers. May be built.
  • one virtual PLC system is constructed by one computer, and each computer is connected. TCP / IP or the like is used for data transmission / reception and synchronization between connected computers.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a hardware configuration that implements the simulation apparatus according to the embodiment.
  • the simulation device 7 is realized by hardware 400 including a processor 401, a memory 402, an input device 403, and a communication device 404.
  • the input device 403 is a device for inputting various types of information including characters to the simulation device 7, and examples thereof include a keyboard, a mouse, a pointing device, and a touch panel, but are not limited thereto.
  • the input device 403 is used when receiving various operations by the user.
  • the communication device 404 performs communication with the real PLC system group 101X.
  • the communication board 31 is realized by the communication device 404.
  • the simulation unit 3 is realized by the processor 401 and the memory 402.
  • the processor 401 is also referred to as a CPU (Central Processing Unit), a processing device, an arithmetic device, a microprocessor, a microcomputer, or a DSP (Digital Signal Processor).
  • the storage unit 2 is realized by the memory 402.
  • the memory 402 includes a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like.
  • the processor 401 implements the function of the simulation unit 3 by reading and executing a program stored in the memory 402. This program can be said to cause the computer to execute the procedure executed by the simulation unit 3. That is, the function of the simulation unit 3 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. Software and firmware are described as programs and stored in the memory 402.
  • the software protocol stack 29 can also be realized by hardware 400 having the same configuration as the simulation unit 3.
  • connection unit 30A performs protocol conversion between the real environment 301 and the virtual environment 300, so that data is transmitted and received between the real PLC system 100 and the virtual PLC systems 200X and 200Y. can do. Thereby, it is possible to cause mutual interference between the real PLC 10 and the virtual PLCs 50A to 50C. Therefore, the operation performed between the real PLC 10 and the virtual PLCs 50A to 50C can be confirmed without constructing the entire FA system 150 in the real environment.
  • the operation of the FA system 150 using the virtual PLC system setting data 42X and 42Y and the actual PLC system setting data 41 can be confirmed without constructing the entire FA system 150 in the actual environment. Further, the operation of the FA system 150 can be confirmed using the calculation results obtained by the PLC programs 12, 52A, 52B, and 52C without constructing the entire FA system 150 in an actual environment.
  • the data analysis unit 33 distributes the data from the real PLC system group 101X to one of the virtual PLC systems 200X and 200Y based on the network number assigned to the data, a plurality of real PLC systems and a plurality of real PLC systems are arranged. Data relay can be performed with the virtual PLC system.
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

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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。

Description

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
　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。
　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。
　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。
特開平９－１１４６８９号公報
　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。
　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。
　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。
　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。
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（Factory　Automation）システムの構成を示す図 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 実施の形態にかかる仮想環境の構成を示す図 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 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 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 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 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
　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。
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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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）。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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）。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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　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。

Claims (12)

  1. 　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、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部と、
    　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。
  2. 　前記シミュレーション部による模擬動作の結果を表示制御する表示制御部をさらに備える、
    　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。
  3. 　前記仮想コントローラシステムは、第１の通信プロトコルで通信を実行し、
    　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。
  4. 　前記仮想コントローラシステムは複数であり、
    　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。
  5. 　前記第１の実コントローラシステムは複数であり、
    　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。
  6. 　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くるデータには、前記仮想コントローラシステムを識別する第１の識別情報が含まれ、
    　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。
  7. 　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くるデータには、前記仮想コントローラシステム内で前記仮想プログラマブルロジックコントローラと前記仮想ネットワークユニットとを識別する第２の識別情報が含まれ、
    　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。
  8. 　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。
  9. 　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。
  10. 　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内の構成要素間の接続関係に基づいて、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９の何れか１つに記載のシミュレーション装置。
  11. 　前記シミュレーション部は、前記第１の実コントローラシステムに設定されるデータである実システム設定データに基づいて、前記仮想コントローラシステムに設定されるデータである仮想システム設定データを生成する、
    　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。
  12. 　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する構築ステップと、
    　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。
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