WO2022113384A1 - 制御装置、通信制御方法、および制御プログラム - Google Patents

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WO2022113384A1
WO2022113384A1 PCT/JP2021/008914 JP2021008914W WO2022113384A1 WO 2022113384 A1 WO2022113384 A1 WO 2022113384A1 JP 2021008914 W JP2021008914 W JP 2021008914W WO 2022113384 A1 WO2022113384 A1 WO 2022113384A1
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WO
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communication
network
cable
port
redundant configuration
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/008914
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English (en)
French (fr)
Inventor
健一 岩見
泰士 福田
Original Assignee
オムロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by オムロン株式会社 filed Critical オムロン株式会社
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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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42—Loop networks
    • H04L12/437—Ring fault isolation or reconfiguration

Definitions

  • the present invention relates to a control device that can be connected to a network, a communication control method in the control device, and a control program for realizing the control device.
  • the communication frame transmitted by the communication master circulates through all the communication slaves and then returns to the communication master.
  • a daisy chain connection is adopted as a topology for circulating communication frames.
  • the communication frame reciprocates on the same route, so if any failure occurs on the path, the communication frame cannot be transferred to a stage after the position where the failure occurred.
  • a topology that adds a route from the slave connected to the final stage of the daisy chain connection to the communication master has also been put into practical use.
  • Such a topology is referred to as a ring connection. That is, the daisy chain connection has a non-redundant configuration, while the ring connection has a redundant configuration.
  • Patent Document 1 discloses a master device capable of easily knowing an illegal route in a network including a ring topology.
  • An object of an aspect of the present invention is to provide a solution to a new problem that arises in a network including a plurality of redundant configurations.
  • a control device that operates as a communication master in a network including one or more communication slaves.
  • the communication frames transmitted from the communication master are sequentially transferred so as to go around the network and return to the communication master, and each of the plurality of communication slaves has an IN port and an OUT port.
  • the control device is a monitoring means for monitoring the communication status in the network, and when a disconnection of any cable included in the network is detected, the communication slave connected to the cable in which the disconnection is detected satisfies the release condition. Includes a means of determining whether or not.
  • the release condition includes that the cable connected to the IN port of the target communication slave is disconnected and the communication frame can be received at the OUT port.
  • the control device includes a management means for canceling the redundant configuration included in the network when the cancellation condition is satisfied.
  • disconnect refers to, for example, that the path of interest (cable, etc.) is physically disconnected and, by some means, no signal flows. Can include. As such, the term “disconnect” can include logically disconnecting a connection in addition to physically disconnecting it.
  • the redundant configuration included in the network is canceled.
  • the cable is further disconnected in the redundant configuration, a problem such as the communication frame being discarded may occur, but the occurrence of such a problem can be prevented.
  • the management means may give a command to close the OUT port to the communication slave to which the cable to be disconnected in order to cancel the target redundant configuration is connected to the OUT port. According to this configuration, since the redundant configuration can be logically canceled, it can be flexibly realized by using software without preparing additional equipment or the like.
  • Each of the redundant configurations included in the network is provided with a switch on the cable to be disconnected in order to cancel the redundant configuration.
  • the management means may give a command for each of the switches provided in the target redundant configuration to disconnect the cable. According to this configuration, the target cable can be physically cut, so that the redundant configuration can be canceled more reliably.
  • the determination means is that the cable in which the disconnection is detected is included in one of the redundant configurations, and the cable in which the disconnection is detected is not the cable to be disconnected in order to cancel the redundant configuration. May be determined to be satisfied. According to this configuration, it can be determined whether or not the release condition is satisfied based on the position of the cable in which the disconnection is detected.
  • the communication frame may be discarded.
  • the management means may reconfigure the disconnected redundant configuration when the cable in which disconnection is detected is reconnected. According to this configuration, the original redundant configuration can be maintained by recovering from the failure that occurred in the cable.
  • the control device may further include a notification means for notifying the state in which the redundant configuration included in the network is released. According to this configuration, for example, the user can easily know that the redundant configuration has been released, thereby taking necessary measures.
  • the control device further includes an execution means for executing the user program.
  • the user program can refer to the information indicating whether or not the redundant configuration included in the network has been released. According to this configuration, for example, the process executed by the user program can be switched based on whether or not the redundant configuration is canceled.
  • a communication control method executed by a control device that operates as a communication master in a network including one or a plurality of communication slaves.
  • the communication frames transmitted from the communication master are sequentially transferred so as to go around the network and return to the communication master.
  • Each of the plurality of communication slaves has an IN port and an OUT port.
  • the communication control method is a step of monitoring the communication status in the network, and when a disconnection of any of the cables included in the network is detected, the communication slave connected to the cable in which the disconnection is detected satisfies the cancellation condition. Includes a step to determine whether or not.
  • the release condition includes that the cable connected to the IN port of the target communication slave is disconnected and the communication frame can be received at the OUT port.
  • the communication control method includes a step of canceling the redundant configuration included in the network when the cancellation condition is satisfied.
  • a control program executed by a computer operating as a communication master in a network including one or more communication slaves.
  • the communication frames transmitted from the communication master are sequentially transferred so as to go around the network and return to the communication master.
  • Each of the plurality of communication slaves has an IN port and an OUT port.
  • the control program tells the computer a step to monitor the communication status in the network, and when a disconnection of any of the cables contained in the network is detected, the communication slave connected to the cable in which the disconnection is detected sets the release condition. Perform the steps to determine whether or not to meet.
  • the release condition includes that the cable connected to the IN port of the target communication slave is disconnected and the communication frame can be received at the OUT port.
  • the control program causes the computer to perform the step of removing the redundant configuration included in the network when the release condition is satisfied.
  • PLC is an example of a control device that operates as a communication master (hereinafter, also simply referred to as “master”) in a network including one or more communication slaves (hereinafter, also simply referred to as “slave”). (Programmable logic controller) is assumed. Further, as the network, a network according to EtherCAT is typically assumed. In a network according to EtherCAT, communication frames transmitted from a master control unit (PLC) are sequentially transferred so as to go around the network and return to the control unit.
  • master communication master
  • PLC master control unit
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a connection in a communication control method according to the present embodiment.
  • FIG. 1A shows an example of a daisy chain connection (non-redundant configuration)
  • FIG. 1B shows an example of a ring connection (redundant configuration).
  • the daisy-chained control system 1A includes a PLC100, which is an example of a control device that operates as a master, a relay device 300, and one or more devices 200-1 to that that operate as slaves. Includes 200-5 (hereinafter, also collectively referred to as "device 200").
  • the PLC 100 has a port 151 for transmitting and receiving communication frames.
  • Each of the devices 200-1 to 200-5 has an IN port 251 (first port) and an OUT port 252 (second port) for transmitting and receiving communication frames.
  • the IN port 251 is a port to which a communication frame is input
  • the OUT port 252 is a port to which a communication frame is output.
  • the name of the IN port 251 and the OUT port 252 is not limited, and communication frames can be received and transmitted on any of the ports.
  • the relay device 300 has a first port 351 and a second port 352, a third port 353, a fourth port 354, a fifth port 355, and a sixth port 356 for transmitting and receiving communication frames.
  • the relay device 300 receives a communication frame at a certain port, the relay device 300 transmits the received frame from another port determined according to a predetermined rule.
  • the first port 351 ⁇ the second port 352 ⁇ the third port 353 ⁇ ... may be determined cyclically.
  • the PLC 100, the relay device 300, and the device 200 are connected in this order. More specifically, the communication frame transmitted from the port 151 of the PLC 100 is the cable 20, the first port 351 of the relay device 300, the second port 352 of the relay device 300, the cable 21, and the IN port 251 of the device 200-1. , OUT port 252 of device 200-1, cable 22, IN port 251 of device 200-2, OUT port 252 of device 200-2, cable 23, IN port 251 of device 200-3, OUT port of device 200-3. It is transferred in the order of 252, cable 24, IN port 251 of device 200-4, OUT port 252 of device 200-4, cable 25, IN port 251 of device 200-5, and then to port 151 of PLC100 via the same route. return.
  • the communication frame can transmit the cables 20 to 25 connected to the slave in both directions.
  • the IN port 251 and the OUT port 252 of the device 200 both transmit and receive the communication frame.
  • the communication frame cannot be transferred beyond the failed part. Therefore, it can be regarded as a "non-redundant configuration" having no redundancy for failures.
  • non-redundant configuration in the present specification means a topology in which a slave that cannot receive a communication frame may occur when the cable connecting the slaves is disconnected.
  • a daisy chain connection is known as an example of a “non-redundant configuration".
  • the daisy chain connection there is a device 200 (slave) to which no cable is connected to the OUT port 252.
  • the ring-connected control system 1B with reference to FIG. 1 (B) has an OUT port 252 of the device 200-5 and a third port 353 of the relay device 300 as compared to the daisy chain connection shown in FIG. 1 (A).
  • a cable 26 for connecting to and is added. With the addition of the cable 26, the communication frame arriving at the device 200-5 will be transmitted from the OUT port 252 of the device 200-5 instead of the IN port 251 of the device 200-5. Then, it returns to the port 151 of the PLC 100 via the cable 26 and the relay device 300.
  • the cable 26 is a cable forming a detour and constitutes at least a part of the redundant path. That is, by adding the cable 26, the communication frame transmitted from the second port 352 of the relay device 300 passes through the devices 200-1 to 200-5 and returns to the third port 353 of the relay device 300. A loop path is constructed. In such a ring connection, the communication frame transmits each of the cables 20 to 26 connected to the slave in one direction. As a result, the IN port 251 of the device 200 is in charge of receiving the communication frame, and the OUT port 252 of the device 200 is in charge of transmitting the communication frame.
  • the path that the communication frame goes around as described above is also called "redundant configuration".
  • the range including the relay device 300 and the devices 200-1 to 200-5 corresponds to the redundant configuration 10.
  • the "redundant configuration" in the present specification means a topology in which a cycle of communication frames can be continued even if a cable connecting slaves is disconnected.
  • a ring connection or the like is known as an example of a "redundant configuration”.
  • the cable is connected to the IN port 251 and the OUT port 252 of all the devices 200.
  • the remaining devices can be transmitted via the redundant path by folding back the communication frame at the failed portion. ..
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a control system 1 including a plurality of redundant configurations 10 shown in FIG. 1 (A).
  • the control system 1 includes three redundant configurations 10-1, 10-2, 10-3.
  • the ring connection is configured by the cables 21 to 26, in the redundant configuration 10-2, the ring connection is configured by the cables 31 to 36, and in the redundant configuration 10-3, the cables 41 to 46 are configured.
  • a ring connection is configured with.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the behavior of the communication frame when a failure occurs at one location in the control system 1 shown in FIG. With reference to FIG. 3, for example, it is assumed that a failure such as a disconnection occurs in the cable 23 connecting the OUT port 252 of the device 200-2 of the redundant configuration 10-1 and the IN port 251 of the device 200-3. ..
  • the device 200-2 since the communication frame cannot be transmitted from the OUT port 252 of the device 200-2, the device 200-2 transmits the communication frame from the IN port 251 instead of the OUT port 252.
  • the communication frame includes the cable 22, the OUT port 252 of the device 200-1, the IN port 251 of the device 200-1, the cable 21, the third port 353 of the relay device 300, the cable 26, and the OUT port of the device 200-5. 252, IN port 251 of device 200-5, cable 25, OUT port 252 of device 200-4, IN port 251 of device 200-4, cable 24, OUT port 252 of device 200-3, IN of device 200-3.
  • Port 251 (folded back), OUT port 252 of device 200-3, cable 24, IN port 251 of device 200-4, OUT port 252 of device 200-4, cable 25, IN port 251 of device 200-5, device 200 It is transferred in the order of -5 OUT port 252 and cable 26.
  • the communication frame passes through all the devices 200 included in the redundant configuration 10-1. That is, in the control system 1, communication is continued even if a failure occurs in any one of the locations.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the behavior of the communication frame when two failures occur in the control system 1 shown in FIG.
  • the cable 33 connecting the OUT port 252 of the device 200-2 of the redundant configuration 10-2 and the IN port 251 of the device 200-3 is also disconnected. Imagine a failure.
  • the device 200-2 since the communication frame cannot be transmitted from the OUT port 252 of the device 200-2 not only in the redundant configuration 10-1 but also in the redundant configuration 10-2, the device 200-2 replaces the OUT port 252 with an IN.
  • a communication frame is transmitted from port 251.
  • the communication frame includes the cable 32, the OUT port 252 of the device 200-1, the IN port 251 of the device 200-1, the cable 31, the third port 353 of the relay device 300, the cable 36, and the OUT port of the device 200-5. 252, IN port 251 of device 200-5, cable 35, OUT port 252 of device 200-4, IN port 251 of device 200-4, cable 34, OUT port 252 of device 200-3, IN of device 200-3. It is transferred in the order of port 251 but is discarded when the communication frame reaches IN port 251 of the device 200-3.
  • the communication frame is discarded. As a result, the communication frame does not return to the master and communication cannot be continued.
  • the inventors of the present application have discovered a new problem that communication frames cannot be transferred when a plurality of failures occur in a network having such a redundant configuration.
  • the Circulating bit is allocated to an area called EtherCAT Datagrams of the communication frame.
  • the initial value of the Circulating bit of the communication frame transmitted from the master is set to "0".
  • Circulation bit is "0", it means that the communication frame has not circulated, and if the Circulation bit is "1", it means that the communication frame has circulated only once.
  • each of the devices 200 receives a communication frame (at OUT port 252) when the IN port 251 is linked off (a state in which communication cannot be performed due to some failure), the value of the Circulating bit included in the received communication frame is set. Depending on the situation, one of the following processes is executed.
  • the control system provides a means for preventing the communication frame from being transferred when there is a possibility that the communication frame cannot be transferred as described above.
  • the configuration, processing, function, and the like for realizing such means will be described in detail.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a hardware configuration example of the PLC100 of the control system 1 according to the present embodiment.
  • the PLC 100 includes, as main hardware components, a processor 102, a main memory 104, a storage 110, a field network controller 112, and a local bus controller 114. These hardware components are electrically connected via the internal bus 118.
  • the processor 102 corresponds to an arithmetic processing unit that executes control operations, and is composed of a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like. Specifically, the processor 102 reads out the program stored in the storage 110, expands it in the main memory 104, and executes it to realize control operations according to the control target and various processes as described later. do. In the configuration example shown in FIG. 5, the processor 102 periodically executes the user program 1104.
  • a CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • the main memory 104 is composed of a volatile storage device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory) or a SRAM (Static Random Access Memory).
  • the storage 110 is composed of, for example, a non-volatile storage device such as an SSD (Solid State Drive) or an HDD (Hard Disk Drive).
  • the storage 110 stores a system program 1102 for realizing basic functions, a user program 1104 created according to a control target, a system setting information 1106 for determining a process as described later, and the like.
  • the system program 1102 can be regarded as at least a part of the control program in order to realize the basic functions in the PLC 100.
  • the field network controller 112 corresponds to a communication unit and is connected to a network configured so that communication frames make a round. More specifically, the field network controller 112 has a port 151 and is in charge of transmission / reception processing of communication frames.
  • the field network controller 112 of the PLC 100 functions as a communication master (master).
  • the field network controller 112 may have a synchronization counter for periodically transmitting and receiving communication frames.
  • the local bus controller 114 is electrically connected to one or more functional units 116 via the internal bus 118.
  • the functional unit 116 includes a function of exchanging various signals with a controlled object.
  • the functional unit 116 has, for example, a DI (Digital Input) function that receives a digital signal from a controlled object, a DO (Digital Output) function that outputs a digital signal to the controlled object, and an AI (Analog) that receives an analog signal from the controlled object. It has one or more of the Input) function and the AO (Analog Output) function that outputs an analog signal to the controlled object.
  • the functional unit 116 may include a controller equipped with special functions such as PID (Proportional Integral Derivative) control and motion control.
  • FIG. 5 shows a configuration example in which the necessary functions are provided by the processor 102 executing a program, and some or all of these provided functions are provided by a dedicated hardware circuit (for example, ASIC). It may be implemented using (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field-Programmable Gate Array). Alternatively, the main part of the PLC 100 may be realized by using hardware that follows a general-purpose architecture (for example, an industrial personal computer based on a general-purpose personal computer). In this case, a virtualization technique may be used to execute a plurality of OSs (Operating Systems) having different uses in parallel, and to execute necessary applications on each OS.
  • OSs Operating Systems
  • a configuration in which functions such as a display device and a support device are integrated into the PLC 100 may be adopted.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a hardware configuration example of the device 200 of the control system 1 according to the present embodiment.
  • the device 200 includes, as main hardware components, a control circuit 206, a field network controller 212, and a functional module 220.
  • the control circuit 206 is an arithmetic processing unit that proactively executes processing in the device 200.
  • the control circuit 206 typically includes a processor 202, a main memory 204, and a storage 210.
  • the processor 202 is composed of a CPU, a GPU, and the like.
  • the main memory 204 is composed of a volatile storage device such as DRAM or SRAM.
  • the storage 210 is composed of, for example, a non-volatile storage device such as an SSD.
  • a ROM (Read Only Memory) may be adopted as the storage 210.
  • the control circuit 206 may be mounted using a dedicated hardware circuit (for example, ASIC or FPGA).
  • the field network controller 212 has an IN port 251 and an OUT port 252, and is in charge of transmission / reception processing of communication frames.
  • the field network controller 212 of the device 200 functions as a communication slave (slave).
  • the field network controller 212 may have a synchronization counter for periodically transmitting and receiving communication frames.
  • the functional module 220 is in charge of processing for exchanging various signals with the controlled object.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a hardware configuration example of the relay device 300 of the control system 1 according to the present embodiment.
  • the relay device 300 includes a control circuit 306 and a field network interface 312 as main hardware components.
  • the control circuit 306 is an arithmetic processing unit that independently executes the transfer processing of the communication frame in the relay device 300.
  • the control circuit 306 typically includes a processor 302, a main memory 304, and a storage 310.
  • the processor 302 is composed of a CPU, a GPU, and the like.
  • the main memory 304 is composed of a volatile storage device such as DRAM or SRAM.
  • the storage 310 is composed of, for example, a non-volatile storage device such as an SSD. A ROM may be adopted as the storage 310.
  • the control circuit 306 may be mounted using a dedicated hardware circuit (for example, ASIC or FPGA).
  • the field network interface 312 has a first port 351 and a second port 352 and a third port 353, a fourth port 354, a fifth port 355, and a sixth port 356, and is a receiving circuit and transmission (not shown) of a communication frame. Includes circuit.
  • the control system provides means for preventing the communication frame from being unable to be transferred when the communication frame may not be able to be transferred as described above.
  • the device 200 to which the IN port 251 is linked off receives the communication frame on the OUT port 252, the value of the Circulating bit is evaluated. That is, it is sufficient to avoid a situation in which there are a plurality of devices 200 to which the IN port 251 is linked off and the devices 200 can receive a communication frame on the OUT port 252. As a method of avoiding such a situation, it is conceivable to prevent the communication frame from transmitting the redundant path when the IN port 251 of any device 200 is linked off. That is, the IN port 251 of the device 200 may be linked off due to various factors, but if the redundant path is disconnected, the communication frame will not be received by the OUT port 252 of the device 200. As a result, even if a plurality of devices 200 whose IN port 251 is linked off occur, the communication frame does not reach the OUT port 252 of those devices 200, so that the communication frame is discarded during transmission. There is no.
  • the control system when the IN port 251 is linked off and the device 200 whose communication frame can reach the OUT port 252 is detected on the network, the redundancy included in the network is included.
  • the redundant path is disconnected for the redundant configuration 10 other than the redundant configuration 10 including the detected device 200 in the configuration 10.
  • the IN port 251 is linked off, and there is no longer a plurality of devices 200 that the communication frame can reach the OUT port 252, and it is possible to prevent the communication frame from being discarded during transmission.
  • the cancellation condition for canceling the redundant configuration 10 is that the cable connected to the IN port 251 of the target device 200 (slave) is disconnected and the communication frame can be received by the OUT port 252. include.
  • the cable in which the disconnection is detected is included in any of the redundant configurations 10, and the cable in which the disconnection is detected is the cable to be disconnected in order to cancel the redundant configuration 10 ( If it is not a redundant route), it can be determined that the cancellation condition is satisfied.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a method for preventing discarding of a communication frame in the control system 1 according to the present embodiment during transmission.
  • a failure such as a disconnection occurs in the cable 23 connecting the OUT port 252 of the device 200-2 of the redundant configuration 10-1 and the IN port 251 of the device 200-3. ..
  • the cable 23 is disconnected from the ring connection to the non-ring connection, the IN port 251 is linked off, and the communication frame can reach the OUT port 252. Will not occur further.
  • the cable 36 and the cable 46 which are redundant paths, are disconnected, so that the ring connection (redundant configuration 10) is changed to the daisy chain connection (non-redundant configuration). Therefore, for any of the devices 200, the communication frame does not reach the OUT port 252.
  • Implementation example 1 Logical cancellation>
  • the path through which the communication frame is transmitted can be logically disconnected or connected by a command from the master.
  • each of the devices 200 has an ESC (EtherCAT Slave Controller), and each of its own ports can be arbitrarily opened and closed according to a command from the master. By closing a port, it is possible to make it logically disconnected (link off) even if it is physically connected to another port via a cable.
  • the master PLC100 has system setting information 1106 (see FIG. 5).
  • the system setting information 1106 includes (1) a cable connecting all slaves and slaves constituting the network, (2) a redundant configuration 10 composed of slaves and cables, and (3) a cable serving as a redundant path in the redundant configuration 10. , Includes information such as.
  • the master PLC100 can grasp the slaves and the network topology included in the target network. Further, the PLC 100, which is a master, can acquire information such as a transfer route based on the information included in the communication frame that has circled the network and returned to the master.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a main part of a functional configuration related to communication processing of the PLC 100 included in the control system 1 according to the present embodiment.
  • the PLC 100 includes a communication status monitoring module 150, a cancellation necessity determination module 152, a network management module 154, and a notification module 156 as a functional configuration related to the network.
  • the functional configuration shown in FIG. 9 is typically realized by the processor 102 of the PLC 100 executing the system program 1102 (FIG. 5).
  • the circuit configuration included in the field network controller 112 of the PLC 100 may realize all or part of the functional configuration shown in FIG.
  • the communication status monitoring module 150 monitors the communication status in the network. More specifically, the communication status monitoring module 150 determines the communication status of the device 200 included in the network (for example, whether or not there is a response) and the communication status of the cable connecting the devices 200 (connecting / disconnecting). Monitor. The communication status monitoring module 150 can detect that one of the cables has been disconnected or has been reconnected based on the change in the communication status.
  • the cancellation necessity determination module 152 determines the necessity of cancellation or reconfiguration of the redundant configuration 10 according to the detection result of the cable disconnection or reconnection by the communication status monitoring module 150. For example, when the disconnection of any of the cables included in the network is detected in the release necessity determination module 152, whether the device 200 (communication slave) connected to the cable in which the disconnection is detected satisfies the release condition. Judge whether or not.
  • the network management module 154 cancels the redundant configuration 10 included in the network. That is, the network management module 154 opens or closes the port to the device 200 connected to the target redundant route according to the determination result that the release condition by the release necessity determination module 152 is satisfied. Generate and send commands. More specifically, the network management module 154 provides the OUT port 252 to the device 200 (communication slave) to which the cable to be disconnected in order to cancel the target redundant configuration 10 is connected to the OUT port 252. Give a command to close. For example, in the example shown in FIG. 8, the PLC 100 transmits a command to open the OUT port 252 to the device 200-5 of the redundant configuration 10-2, and the device 200-5 of the redundant configuration 10-3. Is sent a command to open the OUT port 252. By these commands, the cable 36 and the cable 46, which are redundant paths, are logically disconnected.
  • the network management module 154 may reconnect the cable 36 and the cable 46, which are redundant paths, when the failure that has occurred in the cable 23 is recovered. That is, the network management module 154 may reconfigure all the redundant configurations that have been released when the cable in which the disconnection is detected is reconnected. In the example shown in FIG. 8, the network management module 154 sends a command to the device 200-5 of the redundant configuration 10-2 to close the OUT port 252, and the device 200- of the redundant configuration 10-3. A command to close the OUT port 252 is transmitted to 5.
  • the notification module 156 transmits information such as the communication status of the network, the change in the communication status, and the transmission of the redundant route disconnection command to the outside.
  • the notification module 156 may notify any output destination of the state in which the redundant configuration included in the network has been released by any method.
  • FIG. 10 is a flowchart relating to the communication control method in the implementation example 1 of the PLC100 included in the control system 1 according to the present embodiment.
  • Each step shown in FIG. 10 is typically realized by the processor 102 of the PLC 100 executing the system program 1102 (FIG. 5).
  • the circuit configuration included in the field network controller 112 of the PLC 100 may perform all or part of the steps shown in FIG.
  • the PLC 100 monitors the communication state in the network (step S100). Then, the PLC 100 determines whether or not the disconnection of any of the cables included in the network is detected (step S102).
  • step S104 determines whether or not the reconnection of any of the cables included in the network is detected. If the reconnection of any of the cables included in the network is not detected (NO in step S104), the process of step S100 or less is repeated.
  • the PLC 100 determines whether the device 200 (communication slave) connected to the cable in which the disconnection is detected satisfies the release condition. To judge.
  • the PLC 100 identifies the position of the cut cable (step S110) and determines whether or not the cut cable is a cable having any redundant configuration (step S112).
  • step S112 If the disconnected cable is not a redundant cable (NO in step S112), the PLC 100 notifies the disconnected cable and related device 200 information (step S114). Then, the processing of step S100 or less is repeated.
  • the PLC 100 determines whether or not the disconnected cable constitutes a redundant path (step S116).
  • step S116 If the disconnected cable constitutes a redundant path (YES in step S116), the PLC 100 has released the information on the disconnected cable and the related device 200, as well as the redundant configuration 10 including the disconnected cable. Is notified (step S118). Then, the processing of step S100 or less is repeated.
  • step S116 the PLC 100 sends a command for disconnecting the redundant path to the corresponding device 200 for a redundant configuration other than the redundant configuration including the disconnected cable. Transmit (step S120). That is, if NO in step S116, it means that the cancellation condition is satisfied, and the PLC 100 cancels the redundant configuration included in the network. Then, the PLC 100 notifies the information of the disconnected cable and the related device 200, and that all the redundant configurations are released (step S122). Then, the processing of step S100 or less is repeated.
  • the PLC100 locates the reconnected cable (step S130) and the reconnected cable is one of the redundant cables. It is determined whether or not there is (step S132).
  • step S132 If the reconnected cable is not a redundant cable (NO in step S132), the PLC 100 notifies the information of the reconnected cable and the related device 200 (step S134). Then, the processing of step S100 or less is repeated.
  • the PLC100 determines whether or not the reconnected cable is a cable constituting a redundant path (step S136).
  • step S136 If the reconnected cable constitutes a redundant path (YES in step S136), the PLC 100 recovers the redundant configuration including the reconnected cable and related device 200 information, as well as the reconnected cable. Notify that there is (step S138). Then, the processing of step S100 or less is repeated.
  • the PLC 100 corresponds to a command for reconnecting the redundant path for a redundant configuration other than the redundant configuration including the reconnected cable. It is transmitted to the device 200 (step S140). Then, the PLC 100 notifies the information of the reconnected cable and the related device 200, and that all the redundant configurations have been restored (step S142). Then, the processing of step S100 or less is repeated.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing implementation example 2 of the control system 1 according to the present embodiment.
  • the control system 1 includes a connection management device 500 and switches 510-1, 510-2, 510-3 (hereinafter, also collectively referred to as “switch 510”).
  • the switch 510-1 can physically disconnect and connect the cable 26, which is a redundant path of the redundant configuration 10-1.
  • the switch 510-2 can physically disconnect and connect the cable 36, which is a redundant path of the redundant configuration 10-2.
  • the switch 510-3 can physically disconnect and connect the cable 46, which is a redundant path of the redundant configuration 10-3.
  • the structure of the switch 510 may be any structure as long as it can block the electric signal flowing through the cable.
  • each of the redundant configurations 10-1, 10-2, and 10-3 included in the network has the cable 26, which should be cut in order to release the redundant configurations 10-1, 10-2, and 10-3.
  • Switches 510-1, 510-2, and 510-3 are provided on 36 and 46, respectively.
  • the network management module 154 (see FIG. 9) of the PLC 100 gives a command for each of the switches 510 provided in the target redundant configuration 10 to disconnect the cable.
  • the connection management device 500 causes the designated switch 510 to disconnect and connect the cable corresponding to the redundant path in response to the command from the PLC 100.
  • the network management module 154 may give a command for each of the switches 510 provided in all the disconnected redundant configurations 10 to reconnect the cable when the cable in which the disconnection is detected is reconnected. ..
  • FIG. 12 is a flowchart relating to the communication control method in the implementation example 2 of the PLC100 included in the control system 1 according to the present embodiment.
  • Each step shown in FIG. 12 is typically realized by the processor 102 of the PLC 100 executing the system program 1102 (FIG. 5).
  • the circuit configuration included in the field network controller 112 of the PLC 100 may perform all or part of the steps shown in FIG.
  • step S120 of the flowchart shown in FIG. 10 is changed to step S120A, and step S140 is changed to step S140A.
  • step S120A the PLC 100 transmits a command for disconnecting the redundant path to the connection management device 500 for the redundant configuration 10 other than the redundant configuration 10 including the disconnected cable (step S120A).
  • the connection management device 500 drives the corresponding switch 510 according to a command from the PLC 100 to disconnect the redundant path in which each switch 510 is arranged.
  • step S140A the PLC 100 transmits a command for reconnecting the redundant path to the connection management device 500 for the redundant configuration 10 other than the redundant configuration 10 including the reconnected cable (step S140A).
  • the connection management device 500 drives the corresponding switch 510 according to a command from the PLC 100 to reconnect the redundant path in which each switch 510 is arranged.
  • the redundant configuration 10 can be physically released and reconfigured.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing a hardware configuration example of the support device 400 of the control system 1 according to the present embodiment.
  • the support device 400 is realized, for example, by using hardware (for example, a general-purpose personal computer) that follows a general-purpose architecture.
  • the support device 400 provides an integrated development environment in which the control system 1 can be set for the PLC 100 and the device 200, and the user program 1104 executed by the PLC 100 can be created in an integrated manner. In the integrated development environment, debugging and simulation may be possible.
  • the support device 400 has, as main hardware components, a processor 402, a main memory 404, an input unit 406, a display unit 408, a storage 410, a communication controller 412, and an optical drive 416. , USB controller 424 and so on. These hardware components are electrically connected via the internal bus 228.
  • the processor 402 is composed of a CPU, a GPU, or the like, and realizes a function as a support device 400 by reading a program stored in the storage 410, expanding it to the main memory 404, and executing the program.
  • the main memory 404 is composed of a volatile storage device such as DRAM or SRAM.
  • the storage 410 is composed of, for example, a non-volatile storage device such as an HDD or SSD.
  • the storage 410 stores an OS 4102 for realizing basic functions, a development program 4104 for realizing an integrated development environment, and the like.
  • the development program 4104 is executed by the processor 402 to provide an integrated development environment.
  • the input unit 406 is composed of a keyboard, a mouse, and the like, and receives user operations.
  • the display unit 408 is composed of a display, various indicators, and the like, and outputs a processing result from the processor 402 and the like.
  • the communication controller 412 exchanges data with an arbitrary information processing device via an arbitrary upper network.
  • the optical drive 416 reads arbitrary data from a storage medium 418 (for example, an optical storage medium such as a DVD) that non-transiently stores a computer-readable program, and writes arbitrary data to the storage medium 418. Can be done.
  • a storage medium 418 for example, an optical storage medium such as a DVD
  • the USB controller 424 exchanges data with any information processing device via a USB connection.
  • the program stored in the storage medium 418 that temporarily stores the computer-readable program may be read and installed in the storage 410 or the like.
  • various programs executed by the support device 400 may be installed by downloading from a server device or the like on the network.
  • the function provided by the support device 400 according to the present embodiment may be realized by using a part of the module provided by the OS 4102.
  • the support device 400 may be removed from the PLC 100 while the control system 1 is in operation.
  • Information can be presented to the user in any display mode via the support device 400.
  • the user interface screen shown below may be realized by the processor 402 of the support device 400 executing a program such as the OS 4102 and the development program 4104.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of a user interface screen provided by the support device 400 of the control system 1 according to the present embodiment.
  • the user interface screen 450 includes an object 452 showing the network configuration.
  • an object 454 indicating the occurrence of a failure is displayed in association with a location where some kind of failure has occurred.
  • the characters "Failure is occurring" are displayed together with the object 454.
  • the user can see at a glance the position where the failure has occurred in the network by referring to the user interface screen 450 as shown in FIG.
  • the redundant path is also disconnected for the other redundant configuration 10.
  • the user interface screen 450 also displays an object 456 indicating that all the redundant configurations 10 have been released.
  • the user interface screen 450 may also display the disconnected redundant route.
  • the disconnected redundant route is not an essential obstacle, the disconnected redundant route may not be displayed in order to prevent user confusion.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing another example of the user interface screen provided by the support device 400 of the control system 1 according to the present embodiment.
  • the user interface screen 460 includes a list display object 462 indicating the state of each port of the device 200 (slave) included in the network.
  • the list display object 462 includes identification information 464 for identifying each slave, an IN port display 466 indicating the IN port 251 of each slave, and an OUT port display 468 indicating the OUT port 252.
  • a status display 467 indicating the status of the slave IN port 251 is displayed in association with the IN port display 466.
  • a status display 469 indicating the status of the slave OUT port 252 is displayed in association with the OUT port display 468.
  • the OUT port 252 of the device 200-2 (slave 02) and the IN port 251 of the device 200-3 (slave 03) are “link off”. Is displayed.
  • the user can grasp at a glance the location of the failure in the network.
  • the display mode may be different from that of "connecting" which means a normal state.
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing still another example of the user interface screen provided by the support device 400 of the control system 1 according to the present embodiment.
  • the user interface screen 470 includes an event log 472 relating to the network.
  • the event log 472 may be generated according to an event registered in advance in the PLC 100. In the example shown in FIG. 16, the event log 472 is generated at the timing when the failure as shown in FIG. 3 occurs, and another event log 472 is generated at the timing when the redundant configuration 10 is canceled.
  • any user interface screen can be used to provide necessary information to the user.
  • An HMI may be provided in the control system 1 and necessary information may be displayed on the HMI.
  • the information displayed on the HMI may have the same contents as the user interface screens shown in FIGS. 14 to 16 described above.
  • a user interface screen arbitrarily created according to the control target controlled by the control system 1 may be used. That is, it is possible to provide necessary information to the user by using an arbitrary user interface screen.
  • the HMI may be realized by using hardware that follows a general-purpose architecture (for example, an industrial personal computer based on a general-purpose personal computer).
  • the PLC 100 can acquire the network status, the acquired network status may be referred to by a user program.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of a user program 1104 executed by the PLC 100 of the control system 1 according to the present embodiment.
  • the user program 1104 has available a variable indicating whether or not the redundant configuration 10 is released.
  • the variable 160 used as the A contact is turned ON when the redundant configuration 10 is maintained, and the variable 162 used as the B contact is turned ON when the redundant configuration 10 is released.
  • information indicating whether or not the redundant configuration 10 included in the network is canceled can be referred to.
  • the processing block 164 defines the processing when the network is normal, and the processing block 166 defines the processing when some kind of failure occurs in the network. ..
  • the variable 160 is used as the execution condition of the processing block 164, and the variable 162 is used as the execution condition of the processing block 166.
  • FIG. 17 shows an example in which a variable indicating whether or not the redundant configuration 10 is released is used, but the present invention is not limited to this, and a state indicating whether or not the redundant configuration 10 is released is acquired as necessary.
  • a dedicated instruction may be prepared, or an event generated when the redundant configuration 10 is canceled may be prepared.
  • the user may be notified that it is necessary to cancel all the redundant configurations 10 included in the network.
  • any communication protocol that employs a mechanism that does not circulate between slaves forever can be applied in the same manner.
  • a control device (100) that operates as a communication master (100) in a network including one or a plurality of communication slaves (200), and a communication frame transmitted from the communication master goes around the network and the communication master.
  • Each of the plurality of communication slaves has an IN port (251) and an OUT port (252), and the control device is a control device.
  • a monitoring means (150) for monitoring the communication status in the network, and When a disconnection of any of the cables included in the network is detected, a determination means (152) for determining whether or not the communication slave connected to the cable in which the disconnection is detected satisfies the cancellation condition is provided.
  • the release condition includes that the cable connected to the IN port of the target communication slave is disconnected and the communication frame can be received at the OUT port.
  • a control device including a management means (154) for canceling a redundant configuration (10) included in the network when the cancellation condition is satisfied.
  • the determination means is when the cable in which the disconnection is detected is included in one of the redundant configurations, and the cable in which the disconnection is detected is not a cable to be disconnected in order to cancel the redundant configuration.
  • the control device according to any one of configurations 1 to 3, which determines that the release condition is satisfied.
  • Each of the plurality of communication slaves has an IN port (251) and an OUT port (252), and is sequentially transferred so as to return to the communication master.
  • the cancellation condition includes that the cable connected to the IN port of the target communication slave is disconnected and the communication frame can be received at the OUT port.
  • a communication control method comprising a step (S120) of canceling a redundant configuration included in the network when the cancellation condition is satisfied.
  • a control program (1102) executed by a computer (100) operating as a communication master (100) in a network including one or a plurality of communication slaves (200), and a communication frame transmitted from the communication master is described above. It is sequentially transferred so as to go around the network and return to the communication master, and each of the plurality of communication slaves has an IN port (251) and an OUT port (252), and the control program is sent to the computer.
  • the step (S100) of monitoring the communication status in the network and When the disconnection of any of the cables included in the network is detected, the step (S102 to S116) of determining whether or not the communication slave connected to the cable in which the disconnection is detected satisfies the cancellation condition is performed.
  • the cancellation condition includes that the cable connected to the IN port of the target communication slave is disconnected and the communication frame can be received at the OUT port.
  • the control system according to the present embodiment can provide a solution to a problem such as abandonment of a communication frame due to the occurrence of a failure at a plurality of locations, which occurs in a network including a plurality of redundant configurations.
  • 1,1A, 1B control system 10 redundant configuration, 20,21,22,23,24,25,26,31,32,33,34,35,36,41,42,43,44,45,46 cable , 100 PLC, 102,202,302,402 processor, 104,204,304,404 main memory, 110,210,310,410 storage, 112,212 field network controller, 114 local bus controller, 116 functional unit, 118, 228 internal bus, 150 communication status monitoring module, 151 port, 152 necessity judgment module, 154 network management module, 156 notification module, 160,162 variables, 164,166 processing blocks, 200 devices, 206,306 control circuit, 220 functions.
  • Module 251 IN port, 252 OUT port, 300 relay device, 312 field network interface, 351 1st port, 352 2nd port, 353 3rd port, 354 4th port, 355 5th port, 356 6th port, 400 Support device, 406 input unit, 408 display unit, 412 communication controller, 416 optical drive, 418 storage medium, 424 USB controller, 450, 460, 470 user interface screen, 452,454,456 object, 462 list display object, 464 identification Information, 466 IN port display, 467, 469 status display, 468 OUT port display, 472 event log, 500 connection management device, 510 switch, 1102 system program, 1104 user program, 1106 system setting information, 4102 OS, 4104 development program.

Landscapes

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Abstract

制御装置は、ネットワークにおける通信状態を監視する監視手段と、ネットワークに含まれるいずれかのケーブルの切断が検出されると、当該切断が検出されたケーブルに接続されている通信スレーブが解除条件を満たすか否かを判断する判断手段とを含む。解除条件は、対象の通信スレーブのＩＮポートに接続されているケーブルが切断されており、かつ、ＯＵＴポートで通信フレームを受信し得ることを含む。制御装置は、解除条件が満たされると、ネットワークに含まれる冗長構成を解除する管理手段を含む。

Description

制御装置、通信制御方法、および制御プログラム
　本発明は、ネットワークに接続可能な制御装置、その制御装置における通信制御方法、およびその制御装置を実現するための制御プログラムに関する。
　例えば、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）に従うネットワークでは、通信マスタが送信した通信フレームは、すべての通信スレーブを巡回した上で、通信マスタに戻る。
　通信フレームを巡回させるためのトポロジーとして、一般的には、デイジーチェーン接続が採用されている。デイジーチェーン接続においては、通信フレームが同じ経路を往復するので、経路上に何らかの障害が発生すると、通信フレームを障害が発生した位置より後段に転送することができない。
　このようなデイジーチェーン接続に対して、デイジーチェーン接続の最終段に接続されたスレーブから通信マスタに戻る経路を追加したトポロジーも実用化されている。このようなトポロジーは、リング接続と称される。すなわち、デイジーチェーン接続は非冗長構成であるのに対して、リング接続は冗長構成となる。
　このようなリング接続に関して、特開２０２０－１６７５５４号公報（特許文献１）は、リングトポロジを含むネットワークにおける不正な経路を容易に知ることが可能なマスタ装置を開示する。
特開２０２０－１６７５５４号公報
　本願発明者らは、複数の冗長構成を含むネットワークにおいて生じる新たな課題を発見した。本発明のある局面の目的は、複数の冗長構成を含むネットワークにおいて生じる新たな課題に対する解決手段を提供することである。
　本発明のある実施の形態に従えば、１または複数の通信スレーブを含むネットワークにおいて通信マスタとして動作する制御装置が提供される。通信マスタから送信された通信フレームは、ネットワークを一巡して通信マスタに戻るように順次転送され、複数の通信スレーブの各々は、ＩＮポートおよびＯＵＴポートを有している。制御装置は、ネットワークにおける通信状態を監視する監視手段と、ネットワークに含まれるいずれかのケーブルの切断が検出されると、当該切断が検出されたケーブルに接続されている通信スレーブが解除条件を満たすか否かを判断する判断手段とを含む。解除条件は、対象の通信スレーブのＩＮポートに接続されているケーブルが切断されており、かつ、ＯＵＴポートで通信フレームを受信し得ることを含む。制御装置は、解除条件が満たされると、ネットワークに含まれる冗長構成を解除する管理手段を含む。
　本明細書における「切断（disconnect）」との用語は、例えば、注目する経路（ケーブルなど）が物理的に不導通状態になることに加えて、何らかの手段によって信号が流れない状態になることを含み得る。そのため、「切断」との用語は、接続を物理的に遮断することに加えて、接続を論理的に遮断することを含み得る。
　この構成によれば、切断が検出されたケーブルに接続されている通信スレーブが解除条件を満たす場合には、ネットワークに含まれる冗長構成が解除される。解除条件が満たされている状態では、冗長構成においてさらにケーブルの切断などが発生すると、通信フレームが破棄されるなどの問題が生じ得るが、このような問題の発生を防止できる。
　管理手段は、対象の冗長構成を解除するために切断すべきケーブルがＯＵＴポートに接続されている通信スレーブに対して、当該ＯＵＴポートをクローズするための指令を与えてもよい。この構成によれば、論理的に冗長構成を解除できるので、追加の設備などを用意することなく、ソフトウェアを用いて柔軟に実現できる。
　ネットワークに含まれる冗長構成の各々には、冗長構成を解除するために切断すべきケーブルにスイッチが設けられている。管理手段は、対象の冗長構成に設けられたスイッチの各々がケーブルを切断するための指令を与えてもよい。この構成によれば、物理的に対象のケーブルを切断できるので、冗長構成をより確実に解除できる。
　判断手段は、切断が検出されたケーブルがいずれかの冗長構成に含まれており、かつ、切断が検出されたケーブルが当該冗長構成を解除するために切断すべきケーブルではない場合に、解除条件が満たされると決定してもよい。この構成によれば、切断が検出されたケーブルの位置に基づいて、解除条件が満たされているか否かを判断できる。
　同一の通信フレームが、ＩＮポートに接続されているケーブルが切断された通信スレーブのＯＵＴポートで複数回受信されると、当該通信フレームは破棄されてもよい。
　管理手段は、切断が検出されたケーブルが再接続されると、解除した冗長構成を再構成するようにしてもよい。この構成によれば、ケーブルに発生していた障害が復旧することで、元の冗長構成を維持できる。
　制御装置は、ネットワークに含まれる冗長構成が解除されている状態を通知する通知手段をさらに含んでいてもよい。この構成によれば、例えば、ユーザは、冗長構成が解除されていることを容易に知ることができ、これによって、必要な措置をとることができる。
　制御装置は、ユーザプログラムを実行する実行手段をさらに含む。ユーザプログラムは、ネットワークに含まれる冗長構成が解除されているか否かを示す情報を参照可能である。この構成によれば、例えば、冗長構成が解除されているか否かに基づいて、ユーザプログラムにより実行される処理を切り替えることができる。
　本発明の別の実施の形態に従えば、１または複数の通信スレーブを含むネットワークにおいて通信マスタとして動作する制御装置で実行される通信制御方法が提供される。通信マスタから送信された通信フレームは、ネットワークを一巡して通信マスタに戻るように順次転送される。複数の通信スレーブの各々は、ＩＮポートおよびＯＵＴポートを有している。通信制御方法は、ネットワークにおける通信状態を監視するステップと、ネットワークに含まれるいずれかのケーブルの切断が検出されると、当該切断が検出されたケーブルに接続されている通信スレーブが解除条件を満たすか否かを判断するステップとを含む。解除条件は、対象の通信スレーブのＩＮポートに接続されているケーブルが切断されており、かつ、ＯＵＴポートで通信フレームを受信し得ることを含む。通信制御方法は、解除条件が満たされると、ネットワークに含まれる冗長構成を解除するステップを含む。
　本発明のさらに別の実施の形態に従えば、１または複数の通信スレーブを含むネットワークにおいて通信マスタとして動作するコンピュータで実行される制御プログラムが提供される。通信マスタから送信された通信フレームは、ネットワークを一巡して通信マスタに戻るように順次転送される。複数の通信スレーブの各々は、ＩＮポートおよびＯＵＴポートを有している。制御プログラムはコンピュータに、ネットワークにおける通信状態を監視するステップと、ネットワークに含まれるいずれかのケーブルの切断が検出されると、当該切断が検出されたケーブルに接続されている通信スレーブが解除条件を満たすか否かを判断するステップとを実行させる。解除条件は、対象の通信スレーブのＩＮポートに接続されているケーブルが切断されており、かつ、ＯＵＴポートで通信フレームを受信し得ることを含む。制御プログラムはコンピュータに、解除条件が満たされると、ネットワークに含まれる冗長構成を解除するステップを実行させる。
　本発明のある実施の形態によれば、複数の冗長構成を含むネットワークにおいて生じる新たな課題に対する解決手段を提供できる。
本実施の形態に従う通信制御方法における接続について説明するための図である。 図１（Ａ）に示す冗長構成を複数含む制御システムを示す模式図である。 図２に示す制御システムにおいて１箇所の障害が発生した場合の通信フレームの挙動を説明するための図である。 図２に示す制御システムにおいて２箇所の障害が発生した場合の通信フレームの挙動を説明するための図である。 本実施の形態に従う制御システムのＰＬＣのハードウェア構成例を示す模式図である。 本実施の形態に従う制御システムのデバイスのハードウェア構成例を示す模式図である。 本実施の形態に従う制御システムの中継装置のハードウェア構成例を示す模式図である。 本実施の形態に従う制御システムにおける通信フレームの伝送途中での破棄を防止するための方法を説明するための図である。 本実施の形態に従う制御システムに含まれるＰＬＣの通信処理に係る機能構成の要部を示す模式図である。 本実施の形態に従う制御システムに含まれるＰＬＣの実装例１における通信制御方法に係るフローチャートである。 本実施の形態に従う制御システムの実装例２を示す模式図である。 本実施の形態に従う制御システムに含まれるＰＬＣの実装例２における通信制御方法に係るフローチャートである。 本実施の形態に従う制御システムのサポート装置のハードウェア構成例を示す模式図である。 本実施の形態に従う制御システムのサポート装置が提供するユーザインターフェイス画面の一例を示す模式図である。 本実施の形態に従う制御システムのサポート装置が提供するユーザインターフェイス画面の別の一例を示す模式図である。 本実施の形態に従う制御システムのサポート装置が提供するユーザインターフェイス画面のさらに別の一例を示す模式図である。 本実施の形態に従う制御システムのＰＬＣで実行されるユーザプログラムの一例を示す図である。
　本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
　＜Ａ．適用例＞
　まず、図１～図４を参照して、本発明が適用される場面の一例について説明する。以下の説明においては、１または複数の通信スレーブ（以下、単に「スレーブ」とも称す。）を含むネットワークにおいて通信マスタ（以下、単に「マスタ」とも称す。）として動作する制御装置の一例として、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）を想定する。また、ネットワークとしては、典型的には、ＥｔｈｅｒＣＡＴに従うネットワークを想定する。ＥｔｈｅｒＣＡＴに従うネットワークにおいては、マスタである制御装置（ＰＬＣ）から送信された通信フレームは、ネットワークを一巡して制御装置に戻るように順次転送される。
　図１は、本実施の形態に従う通信制御方法における接続について説明するための図である。図１（Ａ）には、デイジーチェーン接続（非冗長構成）の一例を示し、図１（Ｂ）には、リング接続（冗長構成）の一例を示す。
　図１（Ａ）を参照して、デイジーチェーン接続の制御システム１Ａは、マスタとして動作する制御装置の一例であるＰＬＣ１００と、中継装置３００と、スレーブとして動作する１または複数のデバイス２００－１～２００－５（以下、「デバイス２００」とも総称する。）とを含む。
　ＰＬＣ１００は、通信フレームの送受信を行うためのポート１５１を有している。デバイス２００－１～２００－５の各々は、通信フレームを送受信するためのＩＮポート２５１（第１ポート）およびＯＵＴポート２５２（第２ポート）を有している。基本的には、ＩＮポート２５１は、通信フレームが入力されるポートであり、ＯＵＴポート２５２は、通信フレームが出力されるポートである。但し、ＩＮポート２５１およびＯＵＴポート２５２の名称に限らず、いずれのポートにおいても、通信フレームの受信および送信が可能である。
　中継装置３００は、通信フレームを送受信するための第１ポート３５１、第２ポート３５２、第３ポート３５３、第４ポート３５４、第５ポート３５５、第６ポート３５６を有している。中継装置３００は、あるポートで通信フレームを受けると、所定規則に従って決定される別のポートから、当該受信したフレームを送信する。所定規則として、第１ポート３５１→第２ポート３５２→第３ポート３５３→・・・といった循環的に決定されてもよい。
　図１（Ａ）に示すデイジーチェーン接続では、ＰＬＣ１００、中継装置３００、デバイス２００の順に接続される。より具体的には、ＰＬＣ１００のポート１５１から送信された通信フレームは、ケーブル２０、中継装置３００の第１ポート３５１、中継装置３００の第２ポート３５２、ケーブル２１、デバイス２００－１のＩＮポート２５１、デバイス２００－１のＯＵＴポート２５２、ケーブル２２、デバイス２００－２のＩＮポート２５１、デバイス２００－２のＯＵＴポート２５２、ケーブル２３、デバイス２００－３のＩＮポート２５１、デバイス２００－３のＯＵＴポート２５２、ケーブル２４、デバイス２００－４のＩＮポート２５１、デバイス２００－４のＯＵＴポート２５２、ケーブル２５、デバイス２００－５のＩＮポート２５１の順に転送され、その後、同じ経路を経てＰＬＣ１００のポート１５１に戻る。
　このように、デイジーチェーン接続においては、通信フレームは、スレーブに接続されたケーブル２０～２５を両方向に伝送し得る。このとき、デバイス２００のＩＮポート２５１およびＯＵＴポート２５２は、通信フレームの送信および受信の両方を行う。
　そのため、いずれかのケーブルまたはいずれかのデバイスに何らかの障害が発生すると、障害が発生した部位より先には通信フレームを転送できない。そのため、障害に対する冗長性を有していない「非冗長構成」とみなすことができる。
　本明細書における「非冗長構成」は、スレーブ間を接続するケーブルが切断されると、通信フレームを受信できないスレーブが発生し得るトポロジーを意味する。「非冗長構成」の一例としては、デイジーチェーン接続などが知られている。デイジーチェーン接続においては、ＯＵＴポート２５２に何らのケーブルも接続されていないデバイス２００（スレーブ）が存在することになる。
　図１（Ｂ）を参照してリング接続の制御システム１Ｂは、図１（Ａ）に示すデイジーチェーン接続に比較して、デバイス２００－５のＯＵＴポート２５２と、中継装置３００の第３ポート３５３とを接続するケーブル２６が追加されている。ケーブル２６が追加されることにより、デバイス２００－５に到着した通信フレームは、デバイス２００－５のＩＮポート２５１ではなく、デバイス２００－５のＯＵＴポート２５２から送信されることになる。そして、ケーブル２６および中継装置３００を経て、ＰＬＣ１００のポート１５１に戻る。
　図１（Ｂ）に示すリング接続において、ケーブル２６は、迂回路を形成するケーブルであり、冗長経路の少なくとも一部を構成する。すなわち、ケーブル２６を追加することによって、中継装置３００の第２ポート３５２から送信された通信フレームが、デバイス２００－１～２００－５を通過して、中継装置３００の第３ポート３５３に戻るリング状のループ経路が構成される。このようなリング接続においては、通信フレームは、スレーブに接続されたケーブル２０～２６の各々を一方向に伝送する。その結果、デバイス２００のＩＮポート２５１は通信フレームの受信を担当し、デバイス２００のＯＵＴポート２５２は通信フレームの送信を担当する。
　上述したような通信フレームが一巡する経路を「冗長構成」とも称す。図１（Ｂ）に示すリング接続においては、中継装置３００およびデバイス２００－１～２００－５を含む範囲が冗長構成１０に相当する。
　本明細書における「冗長構成」は、スレーブ間を接続するケーブルが切断されても、通信フレームの一巡を継続できるトポロジーを意味する。「冗長構成」の一例としては、リング接続などが知られている。リング接続においては、すべてのデバイス２００のＩＮポート２５１およびＯＵＴポート２５２にケーブルが接続されていることになる。
　冗長構成１０においては、いずれかのケーブルまたはいずれかのデバイスに何らかの障害が発生しても、障害が発生した部位で通信フレームを折り返すことで、冗長経路を経て残りのデバイスを伝送することができる。
　図２は、図１（Ａ）に示す冗長構成１０を複数含む制御システム１を示す模式図である。図２を参照して、制御システム１は、３つの冗長構成１０－１，１０－２，１０－３を含む。冗長構成１０－１においては、ケーブル２１～２６でリング接続が構成され、冗長構成１０－２においては、ケーブル３１～３６でリング接続が構成され、冗長構成１０－３においては、ケーブル４１～４６でリング接続が構成されている。
　ここで、リング接続のいずれで障害が発生した場合の挙動について説明する。
　図３は、図２に示す制御システム１において１箇所の障害が発生した場合の通信フレームの挙動を説明するための図である。図３を参照して、例えば、冗長構成１０－１のデバイス２００－２のＯＵＴポート２５２とデバイス２００－３のＩＮポート２５１とを接続するケーブル２３に断線などの障害が発生した場合を想定する。
　この場合、デバイス２００－２のＯＵＴポート２５２から通信フレームを送信できないので、デバイス２００－２は、ＯＵＴポート２５２に代えて、ＩＮポート２５１から通信フレームを送信する。その結果、通信フレームは、ケーブル２２、デバイス２００－１のＯＵＴポート２５２、デバイス２００－１のＩＮポート２５１、ケーブル２１、中継装置３００の第３ポート３５３、ケーブル２６、デバイス２００－５のＯＵＴポート２５２、デバイス２００－５のＩＮポート２５１、ケーブル２５、デバイス２００－４のＯＵＴポート２５２、デバイス２００－４のＩＮポート２５１、ケーブル２４、デバイス２００－３のＯＵＴポート２５２、デバイス２００－３のＩＮポート２５１（折り返し）、デバイス２００－３のＯＵＴポート２５２、ケーブル２４、デバイス２００－４のＩＮポート２５１、デバイス２００－４のＯＵＴポート２５２、ケーブル２５、デバイス２００－５のＩＮポート２５１、デバイス２００－５のＯＵＴポート２５２、ケーブル２６の順に転送される。
　このような通信フレームの転送経路によって、冗長構成１０－１に含まれるすべてのデバイス２００を通信フレームが通過することになる。すなわち、制御システム１においては、いずれか１箇所に障害が発生しても、通信は継続される。
　次に、リング接続のいずれで複数の障害が発生した場合の挙動について説明する。
　図４は、図２に示す制御システム１において２箇所の障害が発生した場合の通信フレームの挙動を説明するための図である。図４を参照して、図３に示す障害に加えて、冗長構成１０－２のデバイス２００－２のＯＵＴポート２５２とデバイス２００－３のＩＮポート２５１とを接続するケーブル３３にも断線などの障害が発生した場合を想定する。
　この場合、冗長構成１０－１だけではなく、冗長構成１０－２においても、デバイス２００－２のＯＵＴポート２５２から通信フレームを送信できないので、デバイス２００－２は、ＯＵＴポート２５２に代えて、ＩＮポート２５１から通信フレームを送信する。その結果、通信フレームは、ケーブル３２、デバイス２００－１のＯＵＴポート２５２、デバイス２００－１のＩＮポート２５１、ケーブル３１、中継装置３００の第３ポート３５３、ケーブル３６、デバイス２００－５のＯＵＴポート２５２、デバイス２００－５のＩＮポート２５１、ケーブル３５、デバイス２００－４のＯＵＴポート２５２、デバイス２００－４のＩＮポート２５１、ケーブル３４、デバイス２００－３のＯＵＴポート２５２、デバイス２００－３のＩＮポート２５１の順に転送されるが、通信フレームがデバイス２００－３のＩＮポート２５１に到達した時点で、破棄されてしまう。
　すなわち、同一の通信フレームが、ＩＮポート２５１に接続されているケーブルが切断されたデバイス２００（通信スレーブ）のＯＵＴポート２５２で複数回受信されると、当該通信フレームは破棄される。その結果、通信フレームはマスタに戻らず、通信を継続できない。
　本願発明者らは、このような冗長構成を有するネットワークにおいて、複数の障害が発生した場合に通信フレームを転送できなくなるという新たな課題を発見した。
　ここで、通信フレームが破棄されてしまう理由について説明する。ＥｔｈｅｒＣＡＴにおいては、ネットワークに何らかの障害が発生して、通信フレームがマスタに戻ることなく、スレーブ間を永遠に巡回（circulating）することを防止するために、「Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｂｉｔ」と呼ばれる情報が通信フレームに付加される。
　Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｂｉｔは、通信フレームのＥｔｈｅｒＣＡＴ　Ｄａｔａｇｒａｍｓと呼ばれる領域に割り当てられる。マスタから送信される通信フレームのＣｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｂｉｔの初期値は「０」に設定される。
　Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｂｉｔが「０」であれば、通信フレームは巡回していないことを意味し、Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｂｉｔが「１」であれば、通信フレームは一度だけ巡回したことを意味する。
　デバイス２００の各々は、ＩＮポート２５１がリンクオフ（何らかの障害によって通信できない状態）である場合に、通信フレームを（ＯＵＴポート２５２で）受信すると、当該受信した通信フレームに含まれるＣｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｂｉｔの値に応じて、以下のいずれかの処理を実行する。
　（１）Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｂｉｔが「０」であれば、受信した通信フレームのＣｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｂｉｔを「１」に更新した上で、通信フレームの転送を継続する。
　（２）Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｂｉｔが「１」であれば、受信した通信フレームを破棄する。
　Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｂｉｔに基づく処理について、上述の図３および図４を参照して説明する。
　図３に示すような１箇所の障害では、冗長構成１０－１のデバイス２００－３のＯＵＴポート２５２で通信フレームを受信すると、通信フレームのＣｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｂｉｔが「０」から「１」に更新されて、通信フレームの転送が継続される。
　これに対して、図４に示すような２箇所の障害では、冗長構成１０－１のデバイス２００－３のＯＵＴポート２５２で通信フレームを受信すると、通信フレームのＣｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｂｉｔが「０」から「１」に更新されて、通信フレームの転送が継続されるものの、冗長構成１０－２のデバイス２００－３のＯＵＴポート２５２で通信フレームを受信すると、通信フレームのＣｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｂｉｔが既に「１」なので、それ以降の転送はされず、破棄されてしまう。
　本実施の形態に従う制御システムは、上述したような通信フレームの転送ができない状態に陥る可能性がある場合に、通信フレームの転送ができない状態に陥らないようにする手段を提供する。以下、このような手段を実現するための構成、処理、機能などについて詳述する。
　なお、図３に示すように１箇所の障害が発生している状態において、対応する冗長経路を切断すると、当該冗長構成１０において別の障害が発生したときに、一部のデバイス２００は通信ができなくなる。例えば、冗長構成１０－１のデバイス２００－３のＯＵＴポート２５２とデバイス２００－４のＩＮポート２５１とを接続するケーブル２４に断線などの障害がさらに発生すると、デバイス２００－３は、ＩＮポート２５１およびＯＵＴポート２５２の両方がリンクオフするので、通信フレームを受信できなくなる。このような潜在的な不具合を防止するために、ネットワークに発生した障害の情報を通知あるいは利用できるようにする。詳細については、後述する。
　また、すべてのデバイス２００の通信が不能になってしまうことに比較して、一部のデバイス２００のみ通信が不能になる状況であれば許容し得るとの判断もできる。
　＜Ｂ．ハードウェア構成例＞
　次に、本実施の形態に従う制御システム１を構成する各装置のハードウェア構成例について説明する。
　（ｂ１：制御装置（ＰＬＣ１００））
　図５は、本実施の形態に従う制御システム１のＰＬＣ１００のハードウェア構成例を示す模式図である。図５を参照して、ＰＬＣ１００は、主たるハードウェアコンポーネントとして、プロセッサ１０２と、メインメモリ１０４と、ストレージ１１０と、フィールドネットワークコントローラ１１２と、ローカルバスコントローラ１１４とを含む。これらのハードウェアコンポーネントは、内部バス１１８を介して電気的に接続される。
　プロセッサ１０２は、制御演算を実行する演算処理部に相当し、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）やＧＰＵ（Graphics　Processing　Unit）などで構成される。具体的には、プロセッサ１０２は、ストレージ１１０に格納されたプログラムを読出して、メインメモリ１０４に展開して実行することで、制御対象に応じた制御演算、および、後述するような各種処理を実現する。図５に示す構成例においては、プロセッサ１０２は、ユーザプログラム１１０４を周期的に実行する。
　メインメモリ１０４は、ＤＲＡＭ（Dynamic　Random　Access　Memory）やＳＲＡＭ（Static　Random　Access　Memory）などの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ１１０は、例えば、ＳＳＤ（Solid　State　Drive）やＨＤＤ（Hard　Disk　Drive）などの不揮発性記憶装置などで構成される。
　ストレージ１１０には、基本的な機能を実現するためのシステムプログラム１１０２、制御対象に応じて作成されたユーザプログラム１１０４、および、後述するような処理を決定するためのシステム設定情報１１０６などが格納される。システムプログラム１１０２は、ＰＬＣ１００における基本的な機能を実現するため、制御プログラムの少なくとも一部とみなすことができる。
　フィールドネットワークコントローラ１１２は、通信部に相当し、通信フレームが一巡するように構成されたネットワークに接続される。より具体的には、フィールドネットワークコントローラ１１２は、ポート１５１を有しており、通信フレームの送受信処理を担当する。ＰＬＣ１００のフィールドネットワークコントローラ１１２は、通信マスタ（マスタ）として機能する。なお、フィールドネットワークコントローラ１１２は、通信フレームを周期的に送受信するための同期カウンタを有していてもよい。
　ローカルバスコントローラ１１４は、内部バス１１８を介して、１または複数の機能ユニット１１６と電気的に接続される。機能ユニット１１６は、制御対象との間で各種の信号をやり取りする機能などを含む。機能ユニット１１６は、例えば、制御対象からのデジタル信号を受取るＤＩ（Digital　Input）機能、制御対象に対してデジタル信号を出力するＤＯ（Digital　Output）機能、制御対象からのアナログ信号を受取るＡＩ（Analog　Input）機能、制御対象に対してアナログ信号を出力するＡＯ（Analog　Output）機能のうち１または複数の機能を有している。さらに、機能ユニット１１６としては、ＰＩＤ（Proportional　Integral　Derivative）制御やモーション制御といった特殊機能を実装したコントローラを含み得る。
　図５には、プロセッサ１０２がプログラムを実行することで必要な機能が提供される構成例を示したが、これらの提供される機能の一部または全部を、専用のハードウェア回路（例えば、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）またはＦＰＧＡ（Field-Programmable　Gate　Array）など）を用いて実装してもよい。あるいは、ＰＬＣ１００の主要部を、汎用的なアーキテクチャに従うハードウェア（例えば、汎用パソコンをベースとした産業用パソコン）を用いて実現してもよい。この場合には、仮想化技術を用いて、用途の異なる複数のＯＳ（Operating　System）を並列的に実行させるとともに、各ＯＳ上で必要なアプリケーションを実行させるようにしてもよい。
　さらに、ＰＬＣ１００に表示装置やサポート装置などの機能を統合した構成を採用してもよい。
　（ｂ２：デバイス２００）
　図６は、本実施の形態に従う制御システム１のデバイス２００のハードウェア構成例を示す模式図である。図６を参照して、デバイス２００は、主たるハードウェアコンポーネントとして、制御回路２０６と、フィールドネットワークコントローラ２１２と、機能モジュール２２０とを含む。
　制御回路２０６は、デバイス２００における処理を主体的に実行する演算処理部である。制御回路２０６は、典型的には、プロセッサ２０２と、メインメモリ２０４と、ストレージ２１０とを含む。プロセッサ２０２は、ＣＰＵやＧＰＵなどで構成される。メインメモリ２０４は、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ２１０は、例えば、ＳＳＤなどの不揮発性記憶装置などで構成される。なお、ストレージ２１０として、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）を採用してもよい。
　なお、制御回路２０６は、専用のハードウェア回路（例えば、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡなど）を用いて実装してもよい。
　フィールドネットワークコントローラ２１２は、ＩＮポート２５１およびＯＵＴポート２５２を有しており、通信フレームの送受信処理を担当する。デバイス２００のフィールドネットワークコントローラ２１２は、通信スレーブ（スレーブ）として機能する。なお、フィールドネットワークコントローラ２１２は、通信フレームを周期的に送受信するための同期カウンタを有していてもよい。
　機能モジュール２２０は、図５に示す機能ユニット１１６と同様に、制御対象との間で各種の信号をやり取りする処理などを担当する。
　（ｂ３：中継装置３００）
　図７は、本実施の形態に従う制御システム１の中継装置３００のハードウェア構成例を示す模式図である。図７を参照して、中継装置３００は、主たるハードウェアコンポーネントとして、制御回路３０６と、フィールドネットワークインターフェイス３１２とを含む。
　制御回路３０６は、中継装置３００における通信フレームの転送処理を主体的に実行する演算処理部である。制御回路３０６は、典型的には、プロセッサ３０２と、メインメモリ３０４と、ストレージ３１０とを含む。プロセッサ３０２は、ＣＰＵやＧＰＵなどで構成される。メインメモリ３０４は、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ３１０は、例えば、ＳＳＤなどの不揮発性記憶装置などで構成される。なお、ストレージ３１０として、ＲＯＭを採用してもよい。
　なお、制御回路３０６は、専用のハードウェア回路（例えば、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡなど）を用いて実装してもよい。
　フィールドネットワークインターフェイス３１２は、第１ポート３５１、第２ポート３５２および第３ポート３５３、第４ポート３５４、第５ポート３５５、第６ポート３５６を有しており、通信フレームの図示しない受信回路および送信回路を含む。
　＜Ｃ．概要＞
　本実施の形態に従う制御システムは、上述したような通信フレームの転送ができない状態に陥る可能性がある場合に、通信フレームの転送ができない状態に陥らないようにする手段を提供する。
　上述したように、ＩＮポート２５１がリンクオフしているデバイス２００がＯＵＴポート２５２で通信フレームを受信した場合に、Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｂｉｔの値が評価される。すなわち、ＩＮポート２５１がリンクオフしているデバイス２００が複数存在し、それらのデバイス２００がＯＵＴポート２５２で通信フレームを受信し得るような状況を回避すればよい。このような状況を回避する方法として、いずれかのデバイス２００のＩＮポート２５１がリンクオフした場合には、通信フレームが冗長経路を伝送されないようにすることが考えられる。すなわち、様々な要因によってデバイス２００のＩＮポート２５１はリンクオフし得るが、冗長経路を切断すれば、デバイス２００のＯＵＴポート２５２で通信フレームを受信することはなくなる。その結果、仮に、ＩＮポート２５１がリンクオフしたデバイス２００が複数発生したとしても、それらのデバイス２００のＯＵＴポート２５２に通信フレームが到達することはないので、通信フレームが伝送途中で破棄されることはない。
　したがって、本実施の形態に従う制御システムにおいては、ＩＮポート２５１がリンクオフしており、かつ、ＯＵＴポート２５２に通信フレームが到達し得るデバイス２００がネットワーク上で検出されると、ネットワークに含まれる冗長構成１０のうち検出されたデバイス２００が含まれる冗長構成１０以外の冗長構成１０について、冗長経路を切断する。これによって、ＩＮポート２５１がリンクオフしており、かつ、ＯＵＴポート２５２に通信フレームが到達し得るデバイス２００が複数存在することはなくなり、通信フレームの伝送途中での破棄を防止できる。
　冗長構成１０を解除するための解除条件としては、対象のデバイス２００（スレーブ）のＩＮポート２５１に接続されているケーブルが切断されており、かつ、ＯＵＴポート２５２で通信フレームを受信し得ることを含む。より具体的な判断方法として、切断が検出されたケーブルがいずれかの冗長構成１０に含まれており、かつ、切断が検出されたケーブルが当該冗長構成１０を解除するために切断すべきケーブル（冗長経路）ではない場合に、解除条件が満たされると決定することができる。
　図８は、本実施の形態に従う制御システム１における通信フレームの伝送途中での破棄を防止するための方法を説明するための図である。図８を参照して、例えば、冗長構成１０－１のデバイス２００－２のＯＵＴポート２５２とデバイス２００－３のＩＮポート２５１とを接続するケーブル２３に断線などの障害が発生した場合を想定する。
　冗長構成１０－１のデバイス２００－３のＩＮポート２５１がリンクオフしたことが検出されると（（１）ケーブル切断検出）、冗長構成１０－１以外の冗長構成１０－２および冗長構成１０－３の冗長経路（ケーブル３６およびケーブル４６）が切断される（（２）冗長経路切断）。
　冗長構成１０－１においては、ケーブル２３が切断されて、リング接続から非リング接続になっており、ＩＮポート２５１がリンクオフしており、かつ、ＯＵＴポート２５２に通信フレームが到達し得るデバイス２００がさらに発生することはない。
　また、冗長構成１０－２および冗長構成１０－３においては、冗長経路であるケーブル３６およびケーブル４６が切断されるので、リング接続（冗長構成１０）からデイジーチェーン接続（非冗長構成）になっており、いずれのデバイス２００についても、ＯＵＴポート２５２に通信フレームが到達することがない。
　このように、いずれかの冗長構成１０においてリンクオフが発生すると、それ以外の冗長構成１０の冗長経路を切断して、冗長構成１０を解除することで、通信フレームの伝送途中での破棄を防止できる。
　以下、上述したような冗長構成１０の解除を実現するための実装例について説明する。
　＜Ｄ．実装例１：論理的な解除＞
　実装例１として、冗長構成１０の解除を論理的に行う構成について説明する。通信フレームが伝送される経路は、マスタからの指令によって、論理的に切断あるいは接続が可能になっている。より具体的には、デバイス２００の各々は、ＥＳＣ（EtherCAT　Slave　Controller）を有しており、マスタからの指令に従って、自身の各ポートを任意にオープンおよびクローズできる。ポートがクローズされることによって、ケーブルを介して他のポートと物理的に接続されていても、論理的に切断した状態（リンクオフ）にできる。
　マスタであるＰＬＣ１００は、システム設定情報１１０６（図５参照）を有している。システム設定情報１１０６は、（１）ネットワークを構成するすべてのスレーブおよびスレーブ間を接続するケーブル、（２）スレーブおよびケーブルにより構成される冗長構成１０、（３）冗長構成１０における冗長経路となるケーブル、といった情報を含む。
　そのため、マスタであるＰＬＣ１００は、対象のネットワークに含まれるスレーブおよびネットワークトポロジーを把握できる。また、マスタであるＰＬＣ１００は、ネットワークを一巡してマスタまで戻った通信フレームに含まれる情報に基づいて、転送経路などの情報を取得できる。
　図９は、本実施の形態に従う制御システム１に含まれるＰＬＣ１００の通信処理に係る機能構成の要部を示す模式図である。図９を参照して、ＰＬＣ１００は、ネットワークに関する機能構成として、通信状態監視モジュール１５０と、解除要否判断モジュール１５２と、ネットワーク管理モジュール１５４と、通知モジュール１５６とを含む。図９に示す機能構成は、典型的には、ＰＬＣ１００のプロセッサ１０２がシステムプログラム１１０２（図５）を実行することで、実現される。但し、ＰＬＣ１００のフィールドネットワークコントローラ１１２に含まれる回路構成が図９に示す機能構成の全部または一部を実現してもよい。
　通信状態監視モジュール１５０は、ネットワークにおける通信状態を監視する。より具体的には、通信状態監視モジュール１５０は、ネットワークに含まれるデバイス２００の通信状態（例えば、応答の有無）、および、デバイス２００間を接続するケーブルの通信状態（接続中／切断中）を監視する。通信状態監視モジュール１５０は、通信状態の変化に基づいて、いずれかのケーブルが切断された、あるいは、いずれかのケーブルが再接続されたことを検出できる。
　解除要否判断モジュール１５２は、通信状態監視モジュール１５０によるケーブルの切断あるいは再接続の検出結果に応じて、冗長構成１０の解除あるいは再構成の要否を判断する。例えば、解除要否判断モジュール１５２は、ネットワークに含まれるいずれかのケーブルの切断が検出されると、当該切断が検出されたケーブルに接続されているデバイス２００（通信スレーブ）が解除条件を満たすか否かを判断する。
　ネットワーク管理モジュール１５４は、解除条件が満たされると、ネットワークに含まれる冗長構成１０を解除する。すなわち、ネットワーク管理モジュール１５４は、解除要否判断モジュール１５２による解除条件が満たされているとの判断結果に応じて、対象の冗長経路に接続されたデバイス２００に対して、ポートのオープンあるいはクローズの指令を生成および送信する。より具体的には、ネットワーク管理モジュール１５４は、対象の冗長構成１０を解除するために切断すべきケーブルがＯＵＴポート２５２に接続されているデバイス２００（通信スレーブ）に対して、そのＯＵＴポート２５２をクローズするための指令を与える。例えば、図８に示す例では、ＰＬＣ１００は、冗長構成１０－２のデバイス２００－５に対して、ＯＵＴポート２５２をオープンする旨の指令を送信するとともに、冗長構成１０－３のデバイス２００－５に対して、ＯＵＴポート２５２をオープンする旨の指令を送信する。これらの指令によって、冗長経路であるケーブル３６およびケーブル４６が論理的に切断される。
　また、ネットワーク管理モジュール１５４は、ケーブル２３に発生した障害が復旧すると、冗長経路であるケーブル３６およびケーブル４６を再接続してもよい。すなわち、ネットワーク管理モジュール１５４は、切断が検出されたケーブルが再接続されると、解除したすべての冗長構成を再構成するようにしてもよい。図８に示す例では、ネットワーク管理モジュール１５４は、冗長構成１０－２のデバイス２００－５に対して、ＯＵＴポート２５２をクローズする旨の指令を送信するとともに、冗長構成１０－３のデバイス２００－５に対して、ＯＵＴポート２５２をクローズする旨の指令を送信する。
　これらの指令によって、対応するケーブルの切断および再接続が可能となる。なお、冗長経路を構成するケーブルを複数切断する場合においては、それぞれのデバイス２００に対してポートをオープンするための指令を送信することになるが、指令の送信順序などは任意でよい。また、指令の送信タイミングについても、可及的速やかであればよい。
　通知モジュール１５６は、ネットワークの通信状態、通信状態の変化、冗長経路の切断指令が送信されたことなどの情報を外部へ送信する。特に、通知モジュール１５６は、ネットワークに含まれる冗長構成が解除されている状態を任意の出力先に任意の方法で通知するようにしてもよい。
　図１０は、本実施の形態に従う制御システム１に含まれるＰＬＣ１００の実装例１における通信制御方法に係るフローチャートである。図１０に示す各ステップは、典型的には、ＰＬＣ１００のプロセッサ１０２がシステムプログラム１１０２（図５）を実行することで、実現される。但し、ＰＬＣ１００のフィールドネットワークコントローラ１１２に含まれる回路構成が図１０に示すステップの全部または一部を実行してもよい。
　図１０を参照して、ＰＬＣ１００は、ネットワークにおける通信状態を監視する（ステップＳ１００）。そして、ＰＬＣ１００は、ネットワークに含まれるいずれかのケーブルの切断が検出されたか否かを判断する（ステップＳ１０２）。
　ネットワークに含まれるいずれかのケーブルの切断も検出されなければ（ステップＳ１０２においてＮＯ）、ＰＬＣ１００は、ネットワークに含まれるいずれかのケーブルの再接続が検出されたか否かを判断する（ステップＳ１０４）。ネットワークに含まれるいずれかのケーブルの再接続も検出されなければ（ステップＳ１０４においてＮＯ）、ステップＳ１００以下の処理が繰返される。
　ネットワークに含まれるいずれかのケーブルの切断が検出されると（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）、ＰＬＣ１００は、当該切断が検出されたケーブルに接続されているデバイス２００（通信スレーブ）が解除条件を満たすか否かを判断する。
　より具体的には、ＰＬＣ１００は、切断したケーブルの位置を特定し（ステップＳ１１０）、切断したケーブルがいずれかの冗長構成のケーブルであるか否かを判断する（ステップＳ１１２）。
　切断したケーブルが冗長構成のケーブルでなければ（ステップＳ１１２においてＮＯ）、ＰＬＣ１００は、切断したケーブルおよび関連するデバイス２００の情報を通知する（ステップＳ１１４）。そして、ステップＳ１００以下の処理が繰返される。
　切断したケーブルがいずれかの冗長構成のケーブルであれば（ステップＳ１１２においてＹＥＳ）、ＰＬＣ１００は、切断したケーブルが冗長経路を構成するケーブルであるか否かを判断する（ステップＳ１１６）。
　切断したケーブルが冗長経路を構成するケーブルであれば（ステップＳ１１６においてＹＥＳ）、ＰＬＣ１００は、切断したケーブルおよび関連するデバイス２００の情報、ならびに、切断したケーブルを含む冗長構成１０が解除されていることを通知する（ステップＳ１１８）。そして、ステップＳ１００以下の処理が繰返される。
　切断したケーブルが冗長経路を構成するケーブルでなければ（ステップＳ１１６においてＮＯ）、ＰＬＣ１００は、切断したケーブルを含む冗長構成以外の冗長構成について、冗長経路を切断するための指令を対応するデバイス２００へ送信する（ステップＳ１２０）。すなわち、ステップＳ１１６においてＮＯの場合には、解除条件が満たされたことを意味し、ＰＬＣ１００は、ネットワークに含まれる冗長構成を解除する。そして、ＰＬＣ１００は、切断したケーブルおよび関連するデバイス２００の情報、ならびに、すべての冗長構成が解除されていることを通知する（ステップＳ１２２）。そして、ステップＳ１００以下の処理が繰返される。
　ネットワーク内でケーブルの再接続が発生していれば（ステップＳ１０４においてＹＥＳ）、ＰＬＣ１００は、再接続したケーブルの位置を特定し（ステップＳ１３０）、再接続したケーブルがいずれかの冗長構成のケーブルであるか否かを判断する（ステップＳ１３２）。
　再接続したケーブルが冗長構成のケーブルでなければ（ステップＳ１３２においてＮＯ）、ＰＬＣ１００は、再接続したケーブルおよび関連するデバイス２００の情報を通知する（ステップＳ１３４）。そして、ステップＳ１００以下の処理が繰返される。
　再接続したケーブルがいずれかの冗長構成のケーブルであれば（ステップＳ１３２においてＹＥＳ）、ＰＬＣ１００は、再接続したケーブルが冗長経路を構成するケーブルであるか否かを判断する（ステップＳ１３６）。
　再接続したケーブルが冗長経路を構成するケーブルであれば（ステップＳ１３６においてＹＥＳ）、ＰＬＣ１００は、再接続したケーブルおよび関連するデバイス２００の情報、ならびに、再接続したケーブルを含む冗長構成が復旧されていることを通知する（ステップＳ１３８）。そして、ステップＳ１００以下の処理が繰返される。
　再接続したケーブルが冗長経路を構成するケーブルでなければ（ステップＳ１３６においてＮＯ）、ＰＬＣ１００は、再接続したケーブルを含む冗長構成以外の冗長構成について、冗長経路を再接続するための指令を対応するデバイス２００へ送信する（ステップＳ１４０）。そして、ＰＬＣ１００は、再接続したケーブルおよび関連するデバイス２００の情報、ならびに、すべての冗長構成が復旧されていることを通知する（ステップＳ１４２）。そして、ステップＳ１００以下の処理が繰返される。
　以上のような機能構成および処理手順によって、冗長構成の論理的な解除および再構成を実現できる。
　＜Ｅ．実装例２：物理的な解除＞
　実装例２として、冗長構成の解除を物理的に行う構成について説明する。実装例２においては、冗長経路を物理的に切断可能なスイッチを設け、当該スイッチの状態を制御することで、冗長構成を解除あるいは再構成する。
　図１１は、本実施の形態に従う制御システム１の実装例２を示す模式図である。図１１を参照して、制御システム１は、接続管理装置５００と、スイッチ５１０－１，５１０－２，５１０－３（以下、「スイッチ５１０」とも総称する。）とを含む。スイッチ５１０－１は、冗長構成１０－１の冗長経路であるケーブル２６を物理的に切断および接続できる。スイッチ５１０－２は、冗長構成１０－２の冗長経路であるケーブル３６を物理的に切断および接続できる。スイッチ５１０－３は、冗長構成１０－３の冗長経路であるケーブル４６を物理的に切断および接続できる。なお、スイッチ５１０の構造については、ケーブルに流れる電気信号を遮断できるものであれば、どのようなものであってもよい。
　このように、ネットワークに含まれる冗長構成１０－１，１０－２，１０－３の各々には、冗長構成１０－１，１０－２，１０－３を解除するために切断すべきケーブル２６，３６，４６にスイッチ５１０－１，５１０－２，５１０－３がそれぞれ設けられている。
　ＰＬＣ１００のネットワーク管理モジュール１５４（図９参照）は、対象の冗長構成１０に設けられたスイッチ５１０の各々がケーブルを切断するための指令を与える。接続管理装置５００は、ＰＬＣ１００からの指令に応じて、指定されたスイッチ５１０に冗長経路に相当するケーブルの切断および接続を行わせる。
　また、ネットワーク管理モジュール１５４は、切断が検出されたケーブルが再接続されると、解除したすべての冗長構成１０に設けられたスイッチ５１０の各々がケーブルを再接続するための指令を与えてもよい。
　図１２は、本実施の形態に従う制御システム１に含まれるＰＬＣ１００の実装例２における通信制御方法に係るフローチャートである。図１２に示す各ステップは、典型的には、ＰＬＣ１００のプロセッサ１０２がシステムプログラム１１０２（図５）を実行することで、実現される。但し、ＰＬＣ１００のフィールドネットワークコントローラ１１２に含まれる回路構成が図１０に示すステップの全部または一部を実行してもよい。
　図１２に示すフローチャートは、図１０に示すフローチャートのステップＳ１２０をステップＳ１２０Ａに変更するとともに、ステップＳ１４０をステップＳ１４０Ａに変更したものである。
　ステップＳ１２０Ａにおいて、ＰＬＣ１００は、切断したケーブルを含む冗長構成１０以外の冗長構成１０について、冗長経路を切断するための指令を接続管理装置５００へ送信する（ステップＳ１２０Ａ）。接続管理装置５００は、ＰＬＣ１００からの指令に従って、対応するスイッチ５１０を駆動して、各スイッチ５１０が配置されている冗長経路を切断する。
　ステップＳ１４０Ａにおいて、ＰＬＣ１００は、再接続したケーブルを含む冗長構成１０以外の冗長構成１０について、冗長経路を再接続するための指令を接続管理装置５００へ送信する（ステップＳ１４０Ａ）。接続管理装置５００は、ＰＬＣ１００からの指令に従って、対応するスイッチ５１０を駆動して、各スイッチ５１０が配置されている冗長経路を再接続する。
　その他のステップについては、図１０に示すフローチャートの対応するステップと同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
　以上のような機能構成および処理手順によって、冗長構成１０の物理的な解除および再構成を実現できる。
　＜Ｆ．情報の通知および利用＞
　次に、ＰＬＣ１００の通知モジュール１５６（図９）による情報の通知、および、情報の利用の一例について説明する。
　上述したように、何らかの障害が発生して冗長構成１０が解除された状態においては、さらなる障害の発生によって、一部のデバイス２００の通信ができなくなる。そのため、発生した障害を早期に復旧できるように、ユーザへの通知などが有効である。このような通知は、ＰＬＣ１００に接続されるサポート装置やＨＭＩ（Human　Machine　Interface）を介して行うことができる。
　（ｆ１：サポート装置）
　図１３は、本実施の形態に従う制御システム１のサポート装置４００のハードウェア構成例を示す模式図である。図１３を参照して、サポート装置４００は、一例として、汎用的なアーキテクチャに従うハードウェア（例えば、汎用パソコン）を用いて実現される。
　サポート装置４００は、制御システム１のＰＬＣ１００およびデバイス２００に対する設定、ならびに、ＰＬＣ１００で実行されるユーザプログラム１１０４の作成が統合的に可能な統合開発環境を提供する。統合開発環境においては、デバッグやシミュレーションなどが可能であってもよい。
　図１３を参照して、サポート装置４００は、主たるハードウェアコンポーネントとして、プロセッサ４０２と、メインメモリ４０４と、入力部４０６と、表示部４０８と、ストレージ４１０と、通信コントローラ４１２と、光学ドライブ４１６と、ＵＳＢコントローラ４２４とを含む。これらのハードウェアコンポーネントは、内部バス２２８を介して電気的に接続される。
　プロセッサ４０２は、ＣＰＵやＧＰＵなどで構成され、ストレージ４１０に格納されたプログラムを読出して、メインメモリ４０４に展開して実行することで、サポート装置４００としての機能を実現する。
　メインメモリ４０４は、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性記憶装置などで構成される。ストレージ４１０は、例えば、ＨＤＤやＳＳＤなどの不揮発性記憶装置などで構成される。
　ストレージ４１０には、基本的な機能を実現するためのＯＳ４１０２、および、統合開発環境を実現するための開発プログラム４１０４などが格納される。開発プログラム４１０４は、プロセッサ４０２により実行されることで、統合開発環境を提供する。
　入力部４０６は、キーボードやマウスなどで構成され、ユーザ操作を受け付ける。
　表示部４０８は、ディスプレイや各種インジケータなどで構成され、プロセッサ４０２からの処理結果などを出力する。
　通信コントローラ４１２は、任意の上位ネットワークを介して、任意の情報処理装置との間でデータをやり取りする。
　光学ドライブ４１６は、コンピュータ読取可能なプログラムを非一過的に格納する記憶媒体４１８（例えば、ＤＶＤなどの光学記憶媒体）から任意のデータを読み取り、および、任意のデータを記憶媒体４１８に書き込むことができる。
　ＵＳＢコントローラ４２４は、ＵＳＢ接続を介して、任意の情報処理装置との間のデータをやり取りする。
　コンピュータ読取可能なプログラムを非一過的に格納する記憶媒体４１８から、その中に格納されたプログラムが読み取られてストレージ４１０などにインストールされてもよい。あるいは、サポート装置４００で実行される各種プログラムは、ネットワーク上のサーバ装置などからダウンロードする形でインストールするようにしてもよい。また、本実施の形態に係るサポート装置４００が提供する機能は、ＯＳ４１０２が提供するモジュールの一部を利用する形で実現される場合もある。
　なお、制御システム１の稼動中において、サポート装置４００は、ＰＬＣ１００から取り外されていてもよい。
　サポート装置４００を介して任意の表示態様でユーザへ情報を提示することができる。以下に示すユーザインターフェイス画面は、サポート装置４００のプロセッサ４０２がＯＳ４１０２および開発プログラム４１０４などのプログラムを実行することで実現されてもよい。
　図１４は、本実施の形態に従う制御システム１のサポート装置４００が提供するユーザインターフェイス画面の一例を示す模式図である。図１４を参照して、ユーザインターフェイス画面４５０は、ネットワーク構成を示すオブジェクト４５２を含む。オブジェクト４５２上には、何らかの障害が発生している箇所に対応付けて、障害の発生を示すオブジェクト４５４が表示されている。図１４に示す例では、オブジェクト４５４とともに、「障害発生中」の文字も表示されている。
　ユーザは、図１４に示すようなユーザインターフェイス画面４５０を参照することで、ネットワーク内で障害が発生している位置を一見して把握できる。
　上述したように、冗長構成１０を構成するケーブルであって、冗長経路ではないケーブルに障害が発生すると、他の冗長構成１０についても冗長経路が切断される。このような状態になると、ユーザインターフェイス画面４５０には、すべての冗長構成１０が解除されていることを示すオブジェクト４５６も表示される。
　なお、ユーザインターフェイス画面４５０において、切断されている冗長経路についても表示するようにしてもよい。一方で、切断されている冗長経路は本質的な障害ではないので、ユーザの混乱を防止するために、切断されている冗長経路については表示しないようにしてもよい。
　図１５は、本実施の形態に従う制御システム１のサポート装置４００が提供するユーザインターフェイス画面の別の一例を示す模式図である。図１５を参照して、ユーザインターフェイス画面４６０は、ネットワークに含まれるデバイス２００（スレーブ）の各ポートの状態を示す一覧表示オブジェクト４６２を含む。
　一覧表示オブジェクト４６２は、各スレーブを特定するための識別情報４６４と、各スレーブのＩＮポート２５１を示すＩＮポート表示４６６およびＯＵＴポート２５２を示すＯＵＴポート表示４６８とを含む。ＩＮポート表示４６６に対応付けて、スレーブのＩＮポート２５１の状態を示す状態表示４６７が表示されている。同様に、ＯＵＴポート表示４６８に対応付けて、スレーブのＯＵＴポート２５２の状態を示す状態表示４６９が表示されている。
　例えば、図３に示すような障害が発生している場合には、デバイス２００－２（スレーブ０２）のＯＵＴポート２５２、および、デバイス２００－３（スレーブ０３）のＩＮポート２５１が「リンクオフ」と表示される。ユーザは、このようなネットワークの状態表示を参照することで、ネットワーク内で障害が発生している位置を一見して把握できる。
　なお、障害の発生を意味する「リンクオフ」の表示については、正常の状態を意味する「接続中」とは表示態様を異ならせてもよい。
　図１６は、本実施の形態に従う制御システム１のサポート装置４００が提供するユーザインターフェイス画面のさらに別の一例を示す模式図である。図１６を参照して、ユーザインターフェイス画面４７０は、ネットワークに関するイベントログ４７２を含む。
　イベントログ４７２は、ＰＬＣ１００に予め登録されたイベントに応じて生成されてもよい。図１６に示す例では、図３に示すような障害が発生したタイミングでイベントログ４７２が生成され、さらに、冗長構成１０が解除されたタイミングで別のイベントログ４７２が生成されている。
　上述の図１４～図１６に示されるユーザインターフェイス画面に限られず、任意のユーザインターフェイス画面を用いて、ユーザに対して必要な情報を提供することができる。
　（ｆ２：ＨＭＩ）
　制御システム１にＨＭＩを設け、必要な情報をＨＭＩ上に表示してもよい。ＨＭＩ上に表示される情報としては、上述の図１４～図１６に示されるユーザインターフェイス画面と同様の内容としてもよい。あるいは、制御システム１が制御する制御対象に応じて、任意に作成されるユーザインターフェイス画面を用いてもよい。すなわち、任意のユーザインターフェイス画面を用いて、ユーザに対して必要な情報を提供することができる。
　なお、ＨＭＩは、汎用的なアーキテクチャに従うハードウェア（例えば、汎用パソコンをベースとした産業用パソコン）を用いて実現してもよい。
　（ｆ３：ユーザプログラム）
　ＰＬＣ１００は、ネットワークの状態を取得することができるので、取得したネットワークの状態をユーザプログラムで参照できるようにしてもよい。
　図１７は、本実施の形態に従う制御システム１のＰＬＣ１００で実行されるユーザプログラム１１０４の一例を示す図である。図１７を参照して、ユーザプログラム１１０４は、冗長構成１０が解除されているか否かを示す変数を利用可能になっている。Ａ接点として用いられる変数１６０は、冗長構成１０が維持されている状態でＯＮになり、Ｂ接点として用いられる変数１６２は、冗長構成１０が解除されている状態でＯＮになる。このように、ユーザプログラム１１０４では、ネットワークに含まれる冗長構成１０が解除されているか否かを示す情報を参照可能である。
　ユーザプログラム１１０４において、処理ブロック１６４には、ネットワークが正常であるときの処理が規定されており、処理ブロック１６６には、ネットワークに何らかの障害が発生しているときの処理が規定されているとする。ここで、変数１６０は、処理ブロック１６４の実行条件として用いられており、変数１６２は、処理ブロック１６６の実行条件として用いられている。
　このようなユーザプログラム１１０４を作成することで、ネットワークに何らの障害も発生していないときの処理と、ネットワークに何らかの障害が発生しているときの処理とを切り替えることができる。
　図１７には、冗長構成１０が解除されているか否かを示す変数を用いる例を示すが、これに限らず、冗長構成１０が解除されているか否かを示す状態を必要に応じて取得する専用命令を用意してもよいし、冗長構成１０が解除されることをトリガーとして発生するイベントを用意してもよい。
　（ｆ４：冗長構成解除の必要性の通知）
　上述の説明においては、ネットワークに障害が発生し、当該発生した障害が所定の条件を満たす場合には、ネットワークに含まれるすべての冗長構成１０を自動的に解除する実装例について説明したが、すべての冗長構成１０の解除をユーザが行うようにしてもよい。あるいは、ユーザの承認を得た上で、すべての冗長構成１０を解除するようにしてもよい。
　このような実装例を採用する場合には、ユーザに対して、ネットワークに含まれるすべての冗長構成１０を解除する必要がある旨を通知するようにしてもよい。
　＜Ｇ．その他の実施形態＞
　上述の説明においては、主として、ＥｔｈｅｒＣＡＴに従うネットワークに適用した場合について説明したが、本実施の形態に従う通信制御方法の適用先は、ＥｔｈｅｒＣＡＴに従うネットワークに限定されるものではない。
　例えば、ＥｔｈｅｒＣＡＴと同様に、スレーブ間を永遠に巡回しないような仕組みを採用している通信プロトコルであれば、同様に適用可能である。
　＜Ｈ．付記＞
　上述したような本実施の形態は、以下のような技術思想を含む。
　［構成１］
　１または複数の通信スレーブ（２００）を含むネットワークにおいて通信マスタ（１００）として動作する制御装置（１００）であって、前記通信マスタから送信された通信フレームは、前記ネットワークを一巡して前記通信マスタに戻るように順次転送され、前記複数の通信スレーブの各々は、ＩＮポート（２５１）およびＯＵＴポート（２５２）を有しており、前記制御装置は、
　前記ネットワークにおける通信状態を監視する監視手段（１５０）と、
　前記ネットワークに含まれるいずれかのケーブルの切断が検出されると、当該切断が検出されたケーブルに接続されている通信スレーブが解除条件を満たすか否かを判断する判断手段（１５２）とを備え、前記解除条件は、対象の通信スレーブのＩＮポートに接続されているケーブルが切断されており、かつ、ＯＵＴポートで通信フレームを受信し得ることを含み、
　前記解除条件が満たされると、前記ネットワークに含まれる冗長構成（１０）を解除する管理手段（１５４）を備える、制御装置。
　［構成２］
　前記管理手段は、対象の冗長構成を解除するために切断すべきケーブルがＯＵＴポートに接続されている通信スレーブに対して、当該ＯＵＴポートをクローズするための指令を与える、構成１に記載の制御装置。
　［構成３］
　前記ネットワークに含まれる冗長構成の各々には、冗長構成を解除するために切断すべきケーブルにスイッチ（５１０）が設けられており、
　前記管理手段は、対象の冗長構成に設けられたスイッチの各々がケーブルを切断するための指令を与える、構成１に記載の制御装置。
　［構成４］
　前記判断手段は、前記切断が検出されたケーブルがいずれかの冗長構成に含まれており、かつ、前記切断が検出されたケーブルが当該冗長構成を解除するために切断すべきケーブルではない場合に、前記解除条件が満たされると決定する、構成１～３のいずれか１項に記載の制御装置。
　［構成５］
　同一の通信フレームが、ＩＮポートに接続されているケーブルが切断された通信スレーブのＯＵＴポートで複数回受信されると、当該通信フレームは破棄される、構成１～４のいずれか１項に記載の制御装置。
　［構成６］
　前記管理手段は、前記切断が検出されたケーブルが再接続されると、解除した冗長構成を再構成する、構成１～５のいずれか１項に記載の制御装置。
　［構成７］
　前記ネットワークに含まれる冗長構成が解除されている状態を通知する通知手段（１５６）をさらに備える、構成１～６のいずれか１項に記載の制御装置。
　［構成８］
　ユーザプログラム（１１０４）を実行する実行手段（１０２）をさらに備え、
　前記ユーザプログラムは、前記ネットワークに含まれる冗長構成が解除されているか否かを示す情報を参照可能である、構成１～７のいずれか１項に記載の制御装置。
　［構成９］
　１または複数の通信スレーブ（２００）を含むネットワークにおいて通信マスタ（１００）として動作する制御装置（１００）で実行される通信制御方法であって、前記通信マスタから送信された通信フレームは、前記ネットワークを一巡して前記通信マスタに戻るように順次転送され、前記複数の通信スレーブの各々は、ＩＮポート（２５１）およびＯＵＴポート（２５２）を有しており、前記通信制御方法は、
　前記ネットワークにおける通信状態を監視するステップ（Ｓ１００）と、
　前記ネットワークに含まれるいずれかのケーブルの切断が検出されると、当該切断が検出されたケーブルに接続されている通信スレーブが解除条件を満たすか否かを判断するステップ（Ｓ１０２～Ｓ１１６）とを備え、前記解除条件は、対象の通信スレーブのＩＮポートに接続されているケーブルが切断されており、かつ、ＯＵＴポートで通信フレームを受信し得ることを含み、
　前記解除条件が満たされると、前記ネットワークに含まれる冗長構成を解除するステップ（Ｓ１２０）を備える、通信制御方法。
　［構成１０］
　１または複数の通信スレーブ（２００）を含むネットワークにおいて通信マスタ（１００）として動作するコンピュータ（１００）で実行される制御プログラム（１１０２）であって、前記通信マスタから送信された通信フレームは、前記ネットワークを一巡して前記通信マスタに戻るように順次転送され、前記複数の通信スレーブの各々は、ＩＮポート（２５１）およびＯＵＴポート（２５２）を有しており、前記制御プログラムは前記コンピュータに、
　前記ネットワークにおける通信状態を監視するステップ（Ｓ１００）と、
　前記ネットワークに含まれるいずれかのケーブルの切断が検出されると、当該切断が検出されたケーブルに接続されている通信スレーブが解除条件を満たすか否かを判断するステップ（Ｓ１０２～Ｓ１１６）とを実行させ、前記解除条件は、対象の通信スレーブのＩＮポートに接続されているケーブルが切断されており、かつ、ＯＵＴポートで通信フレームを受信し得ることを含み、
　前記解除条件が満たされると、前記ネットワークに含まれる冗長構成を解除するステップ（Ｓ１２０）を実行させる、制御プログラム。
　＜Ｉ．利点＞
　本実施の形態に係る制御システムは、複数の冗長構成を含むネットワークにおいて生じる、複数箇所の障害発生による通信フレームの破棄といった課題に対する解決手段を提供できる。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１，１Ａ，１Ｂ　制御システム、１０　冗長構成、２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，３１，３２，３３，３４，３５，３６，４１，４２，４３，４４，４５，４６　ケーブル、１００　ＰＬＣ、１０２，２０２，３０２，４０２　プロセッサ、１０４，２０４，３０４，４０４　メインメモリ、１１０，２１０，３１０，４１０　ストレージ、１１２，２１２　フィールドネットワークコントローラ、１１４　ローカルバスコントローラ、１１６　機能ユニット、１１８，２２８　内部バス、１５０　通信状態監視モジュール、１５１　ポート、１５２　要否判断モジュール、１５４　ネットワーク管理モジュール、１５６　通知モジュール、１６０，１６２　変数、１６４，１６６　処理ブロック、２００　デバイス、２０６，３０６　制御回路、２２０　機能モジュール、２５１　ＩＮポート、２５２　ＯＵＴポート、３００　中継装置、３１２　フィールドネットワークインターフェイス、３５１　第１ポート、３５２　第２ポート、３５３　第３ポート、３５４　第４ポート、３５５　第５ポート、３５６　第６ポート、４００　サポート装置、４０６　入力部、４０８　表示部、４１２　通信コントローラ、４１６　光学ドライブ、４１８　記憶媒体、４２４　ＵＳＢコントローラ、４５０，４６０，４７０　ユーザインターフェイス画面、４５２，４５４，４５６　オブジェクト、４６２　一覧表示オブジェクト、４６４　識別情報、４６６　ＩＮポート表示、４６７，４６９　状態表示、４６８　ＯＵＴポート表示、４７２　イベントログ、５００　接続管理装置、５１０　スイッチ、１１０２　システムプログラム、１１０４　ユーザプログラム、１１０６　システム設定情報、４１０２　ＯＳ、４１０４　開発プログラム。

Claims (10)

  1. 　１または複数の通信スレーブを含むネットワークにおいて通信マスタとして動作する制御装置であって、前記通信マスタから送信された通信フレームは、前記ネットワークを一巡して前記通信マスタに戻るように順次転送され、前記複数の通信スレーブの各々は、ＩＮポートおよびＯＵＴポートを有しており、前記制御装置は、
    　前記ネットワークにおける通信状態を監視する監視手段と、
    　前記ネットワークに含まれるいずれかのケーブルの切断が検出されると、当該切断が検出されたケーブルに接続されている通信スレーブが解除条件を満たすか否かを判断する判断手段とを備え、前記解除条件は、対象の通信スレーブのＩＮポートに接続されているケーブルが切断されており、かつ、ＯＵＴポートで通信フレームを受信し得ることを含み、
    　前記解除条件が満たされると、前記ネットワークに含まれる冗長構成を解除する管理手段を備える、制御装置。
  2. 　前記管理手段は、対象の冗長構成を解除するために切断すべきケーブルがＯＵＴポートに接続されている通信スレーブに対して、当該ＯＵＴポートをクローズするための指令を与える、請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記ネットワークに含まれる冗長構成の各々には、冗長構成を解除するために切断すべきケーブルにスイッチが設けられており、
    　前記管理手段は、対象の冗長構成に設けられたスイッチの各々がケーブルを切断するための指令を与える、請求項１に記載の制御装置。
  4. 　前記判断手段は、前記切断が検出されたケーブルがいずれかの冗長構成に含まれており、かつ、前記切断が検出されたケーブルが当該冗長構成を解除するために切断すべきケーブルではない場合に、前記解除条件が満たされると決定する、請求項１～３のいずれか１項に記載の制御装置。
  5. 　同一の通信フレームが、ＩＮポートに接続されているケーブルが切断された通信スレーブのＯＵＴポートで複数回受信されると、当該通信フレームは破棄される、請求項１～４のいずれか１項に記載の制御装置。
  6. 　前記管理手段は、前記切断が検出されたケーブルが再接続されると、解除した冗長構成を再構成する、請求項１～５のいずれか１項に記載の制御装置。
  7. 　前記ネットワークに含まれる冗長構成が解除されている状態を通知する通知手段をさらに備える、請求項１～６のいずれか１項に記載の制御装置。
  8. 　ユーザプログラムを実行する実行手段をさらに備え、
    　前記ユーザプログラムは、前記ネットワークに含まれる冗長構成が解除されているか否かを示す情報を参照可能である、請求項１～７のいずれか１項に記載の制御装置。
  9. 　１または複数の通信スレーブを含むネットワークにおいて通信マスタとして動作する制御装置で実行される通信制御方法であって、前記通信マスタから送信された通信フレームは、前記ネットワークを一巡して前記通信マスタに戻るように順次転送され、前記複数の通信スレーブの各々は、ＩＮポートおよびＯＵＴポートを有しており、前記通信制御方法は、
    　前記ネットワークにおける通信状態を監視するステップと、
    　前記ネットワークに含まれるいずれかのケーブルの切断が検出されると、当該切断が検出されたケーブルに接続されている通信スレーブが解除条件を満たすか否かを判断するステップとを備え、前記解除条件は、対象の通信スレーブのＩＮポートに接続されているケーブルが切断されており、かつ、ＯＵＴポートで通信フレームを受信し得ることを含み、
    　前記解除条件が満たされると、前記ネットワークに含まれる冗長構成を解除するステップとを備える、通信制御方法。
  10. 　１または複数の通信スレーブを含むネットワークにおいて通信マスタとして動作するコンピュータで実行される制御プログラムであって、前記通信マスタから送信された通信フレームは、前記ネットワークを一巡して前記通信マスタに戻るように順次転送され、前記複数の通信スレーブの各々は、ＩＮポートおよびＯＵＴポートを有しており、前記制御プログラムは前記コンピュータに、
    　前記ネットワークにおける通信状態を監視するステップと、
    　前記ネットワークに含まれるいずれかのケーブルの切断が検出されると、当該切断が検出されたケーブルに接続されている通信スレーブが解除条件を満たすか否かを判断するステップとを実行させ、前記解除条件は、対象の通信スレーブのＩＮポートに接続されているケーブルが切断されており、かつ、ＯＵＴポートで通信フレームを受信し得ることを含み、
    　前記解除条件が満たされると、前記ネットワークに含まれる冗長構成を解除するステップを実行させる、制御プログラム。
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