WO2022230611A1 - 情報処理装置、方法およびプログラム - Google Patents

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WO2022230611A1
WO2022230611A1 PCT/JP2022/016759 JP2022016759W WO2022230611A1 WO 2022230611 A1 WO2022230611 A1 WO 2022230611A1 JP 2022016759 W JP2022016759 W JP 2022016759W WO 2022230611 A1 WO2022230611 A1 WO 2022230611A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
program
unit
control
communication
message
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/016759
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
徳幸 真木
仁太郎 出来
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by オムロン株式会社 filed Critical オムロン株式会社
Publication of WO2022230611A1 publication Critical patent/WO2022230611A1/ja

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Classifications

    • 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
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00—Arrangements for software engineering
    • G06F8/30—Creation or generation of source code

Definitions

  • the present disclosure relates to an information processing device, method and program, and to an information processing device, method and program directed to development of an application program for controlling an object.
  • a PLC Programmable Logic Controller
  • An object of the present disclosure is to provide an efficient development environment for application programs including publish/subscribe type communication programs executed by a control device that controls an object.
  • An information processing device comprising a library storing unit programs constituting an application program executed by a control device that controls an object according to an example of the present disclosure, wherein the control device is network-connected to a server, and unit programs in the library includes a unit program that constitutes a publish/subscribe communication program included in the application program, and the unit program that constitutes the communication program is a publisher unit program that outputs a request to send a publish message of control-related data; A subscriber unit program that outputs a request to send a subscribe message for control-related data, a connection monitoring unit program that outputs a request to send a ping command message that monitors network connections, and a request to send a message from each unit program.
  • the information processing apparatus further includes operation accepting means for accepting a user operation on the information processing apparatus, and based on the user operation accepted by the operation accepting means , means for creating an application program including a call instruction for each unit program constituting the communication program.
  • the communication program of the control device can be provided as a library of unit programs corresponding to each function provided by publish/subscribe communication.
  • the connection monitoring unit program has the function of establishing network connection and communication, thereby making it relatively easy to develop other unit programs.
  • the information processing apparatus further comprises means for setting the priority of executing each unit program of the communication program with priority over other unit programs in the control cycle.
  • At least the client unit program is set higher in priority than the other unit programs.
  • a client unit program that communicates with a server via a network is executed with high priority, so that messages can be transferred to the network within the control cycle.
  • the priority of the connection monitoring unit program indicates that the unit program is executed every N control cycles.
  • connection monitoring unit program is executed not every control cycle but every N control cycles. It can suppress the rise.
  • the client unit program includes instruction code for monitoring network connections.
  • the client unit program can cooperate with the connection monitoring unit program to perform the function of monitoring the network connection.
  • the server includes an MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) message delivery server.
  • MQTT Message Queuing Telemetry Transport
  • This disclosure enables publish/subscribe communication using the MQTT protocol.
  • a plurality of the above controllers are networked to a server, and the plurality of controllers are configured to control objects through distributed control. Therefore, the above characteristics can be applied to the communication with the server of each control device that constitutes the target distributed control.
  • connection monitoring unit program measures the time from outputting a request to send a ping command message to receiving a response. Therefore, the connection monitoring unit program can measure the time required from the output of the ping command message transmission request to the reception of the response, and monitor the soundness of the traffic on the network from the required time.
  • a program development support method in an information processing device including a library storing unit programs constituting an application program executed by a control device that controls an object, wherein the control device connects to a server via a network.
  • the unit programs of the connected library include unit programs that constitute a publish/subscribe communication program included in the application program, and the unit programs that constitute the communication program output a request to send a publish message of control-related data.
  • a publisher unit program that outputs a request to send a subscribe message for control-related data
  • a connection monitoring unit program that outputs a request to send a ping command message that monitors network connections; and each unit program.
  • a client unit program that transmits a request to send a message from to a server via a network
  • the program development support method comprises a step of accepting a user operation, and constructing a communication program based on the accepted user operation and creating an application program containing a call instruction for each unit program.
  • the communication program of the control device can be provided as a library of unit programs corresponding to each function provided by publish/subscribe communication.
  • the connection monitoring unit program has the function of establishing network connection and communication, thereby making it relatively easy to develop other unit programs.
  • Another example of this disclosure provides a development support program for causing a processor to execute the program development support method described above.
  • an efficient development environment for application programs including a publish/subscribe type communication program executed by a control device that controls an object.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a system according to an embodiment; FIG. It is a schematic diagram which shows the hardware constitutions of the processing unit of PLC which concerns on this Embodiment.
  • 1 is a schematic diagram showing an example of a hardware configuration of a support device according to an embodiment;
  • FIG. It is a schematic diagram which shows an example of the software configuration implemented in the processing unit of PLC which concerns on this Embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a program development environment in a support device according to the present embodiment;
  • FIG. 4 is a flow chart showing an example of a schematic process of program development according to the present embodiment;
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of task control information according to the embodiment;
  • FIG. 1 is a diagram showing a model of Pub/Sub communication according to the present embodiment
  • FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of a Pub/Sub communication model configured in the PLC according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a diagram showing the basic configuration of a message packet according to the present embodiment
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a published packet according to the embodiment
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing the structure of a subscribed packet according to the present embodiment
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing the structure of a message packet of a PING command according to this embodiment
  • 1 shows an example of a Client-FB according to this embodiment.
  • FIG. 15 is a timing chart of Client-FB in FIG. 14
  • FIG. 15 is a timing chart of Client-FB in FIG.
  • FIG. 14; 1 shows an example of a Sub-FB according to this embodiment.
  • FIG. 18 is a timing chart of CSub-FB in FIG. 17; 1 shows an example of Pub-FB according to the present embodiment.
  • FIG. 20 is a timing chart of Pub-FB in FIG. 19;
  • FIG. 1 shows an example of Ping-FB according to the present embodiment.
  • FIG. 22 is a timing chart of Ping-FB in FIG. 21;
  • FIG. 22 is a timing chart of Ping-FB in FIG. 21;
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an excerpt from a communication program in an application program according to the embodiment;
  • FIG. FIG. 2 is a diagram schematically showing an excerpt from a communication program in an application program according to the embodiment;
  • FIG. FIG. 4 is a diagram schematically showing a task execution cycle in the PLC according to the embodiment;
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing an example of a program development environment in support device 200 according to the present embodiment.
  • the support device 200 provides an environment for supporting development of application programs.
  • the application program constitutes a user program including a control program for the PLC.
  • Application programs to be developed may include, for example, programs conforming to the international standard IEC61131-3. In the international standard IEC61131-3, as programming languages for PLC applications including control programs, ladder diagrams (LD), function block diagrams (FBD), sequential function charts (SFC) , Instruction List (IL), and Structured Text (ST).
  • LD ladder diagrams
  • BBD function block diagrams
  • SFC sequential function charts
  • IL Instruction List
  • ST Structured Text
  • the application program according to the present embodiment includes a ladder diagram program, but may be a program written in any programming language.
  • a program written in a ladder diagram will be described below as a typical example.
  • the support device 200 includes, for example, a notebook or desktop PC (Personal Computer), tablet terminal, smart phone, or other information processing device.
  • a notebook or desktop PC Personal Computer
  • tablet terminal tablet terminal
  • smart phone smart phone
  • a PLC application program includes a control program that controls an object and a communication program that allows the PLC to communicate with other devices including other PLCs.
  • the PLC communicates with other devices according to a publish/subscribe type communication scheme.
  • MQTT Message Queuing Telemetry Transport
  • Pub/Sub communication publish/subscribe type communication is abbreviated as Pub/Sub communication.
  • a development support program 250 is installed in the support device 200 .
  • the development support program 250 is an application for supporting development of control programs for PLC.
  • a user can design an application program for the PLC and install the designed application program in the PLC by operating various tools provided by the development support program 250 .
  • the application program includes a cyclic execution type control program.
  • the periodic execution type refers to an execution form in which the control program is repeatedly executed from the first line to the last line at predetermined intervals. That is, in the periodic execution type control program, the execution period of the program is guaranteed.
  • Cyclic execution type programming languages typically include ladder diagrams, structured text languages, and the like.
  • the development support program 250 generates application programs while manipulating various data in the data storage unit 270, which is composed of RAM (Random Access Memory), HDD (Hard Disc Drive), and the like.
  • the data storage unit 270 includes a library 245 that forms an area in which FBs (Function Blocks) and FUNs (Functions), which are examples of unit programs that form an application program, are stored.
  • Library 245 includes MQTT library 26 that stores FBs for realizing Pub/Sub communication according to the MQTT communication protocol.
  • the MQTT library 26 includes Client-FB31, Sub-FB32, Pub-FB33, and Ping-FB34 in association with various functions provided by Pub/Sub communication.
  • the Client-FB 31 has a client instruction code responsible for establishing a network connection between the PLC and another device (another PLC) that exchanges control-related data.
  • the Sub-FB 32 has a publisher instruction code that functions to output to the client a request to send a publish message of control-related data to the network.
  • Pub-FB 33 has a subscriber instruction code that functions to output to the client a request to send a subscribe message of control-related data to the network.
  • the Ping-FB 34 has an instruction code for a connection monitoring unit responsible for outputting to the client a request to send a ping (PING) command message for monitoring the network connection status to the network.
  • PING ping
  • the development support program 250 has an editor 252 that edits a source program 271 written in source code 272 according to user operations on the support device 200, and a compiler 212 that compiles the source program 271 and converts it into an executable program 273.
  • the development support program 250 further includes a debugger 213 for debugging the program, a simulator 214 for verifying the operation of the program, a builder 215, and a GUI tool 216 for providing a GUI (Graphical User Interface) environment for program development.
  • GUI Graphic User Interface
  • the editor 252 includes a code editor 254 for editing the code of the application program, a variable editor 253 for editing variables used in the program and generating variable data 274, and a task setting editor 255.
  • the task setting editor 255 is a task that, when the source program 271 is executed in the PLC, indicates the degree to which the task is executed with priority over other tasks for each of one or more tasks configured by the program.
  • Control information 275 is set based on user operations.
  • the task control information 275 includes priority 133 for each task, as will be described later.
  • the code editor 254 edits the code of the source program 271, which is an application program, and writes a call instruction code for calling the FB of the library 245 in the source program 271 according to user's operation.
  • the compiler 212 compiles the source code 272 of the edited source program 271 to generate an executable program 273 .
  • the builder 215 links the executable program 273 with the FB in the library 245 called by the source program 271 of the library 245 to generate the executable application program 170, and the transfer module 211 transfers the PLC 100 transfer (install) to
  • the PLC executes the installed executable application program 170 .
  • the control program and communication program 171 (Client-FB31, Sub-FB32, Pub-FB33, and Ping-FB34) are executed.
  • the PLC can exchange data with other devices (other PLCs) by performing Pub/Sub communication according to the MQTT protocol during periodic execution of the control program.
  • the support device 200 converts the PLC communication program 171 into unit programs (Client-FB31, Sub-FB32, Pub-FB33, and Ping-FB 34) is provided as MQTT library 26. Also, by assigning only the Client-FB 31 of these four FBs the function of establishing network connection and communication, it becomes relatively easy to develop other FBs.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a system 1 according to this embodiment.
  • a system 1 according to this embodiment includes a plurality of PLCs (PLC1, PLC2, PLC3) network-connected via a network 410 .
  • Multiple PLCs communicate with server 300 via network 400 .
  • Server 300 includes cloud-based external servers or on-premise servers.
  • the system 1 has three PLCs, but the number of PLCs is not limited to three as long as the number of PLCs is plural.
  • Each PLC of the system 1 corresponds to an industrial controller that controls arbitrary controlled objects (for example, objects such as FA manufacturing equipment and facilities).
  • One or more field devices are connected to the PLC.
  • Each of the one or more field devices exchanges information between an actuator 7 that exerts some physical action on a production line including a production process (hereinafter also collectively referred to as "field") and the field.
  • It includes an input/output device 6 including a sensor for
  • the system 1 in FIG. 1 includes, for example, multiple types of processes (eg, screw tightening process, soldering process, assembly process, etc.), and a PLC is provided for each of these processes.
  • the work flowing through the production line is manufactured by flowing through the processes in this order. In the process, a plurality of types of work are performed on the work by field devices.
  • the types and number of processes provided by the system 1 are not limited to these, and may vary according to the type of product to be produced or the specifications of the product.
  • the system 1 thus constitutes a distributed control system in which a PLC is provided for each process.
  • the PLCs in each process are connected to networks 400 and 4102 to exchange control-related data with other PLCs.
  • Each PLC includes a processing unit 10 that executes programs, a power supply unit 12 that supplies power to the processing unit 10 and the like, and an IO (Input/Output) unit 14 that exchanges signals from the field.
  • the IO unit 14 is connected to the processing unit 10 via the system bus 11 .
  • the IO unit 14 acquires an input signal from the input/output device 6, which is a field device, and drives the actuator 7, which is a field device, according to the execution result of the program in the processing unit 10.
  • the input/output device 6 detects, for example, the control amount of the actuator.
  • the input/output device 6 and the actuator 7 constitute a "target" device controlled by the PLC.
  • the support device 200 provides an environment for developing application programs to be executed by the PLC, and has a function of monitoring the operating state of the connected PLC and various data values.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the hardware configuration of the processing unit 10 of the PLC according to this embodiment.
  • processing unit 10 includes processor 100, chipset 102, main memory 104, nonvolatile memory 106, system timer 108, system bus controller 120, network controller 149, and USB connector. 110.
  • Chipset 102 and other components are each coupled via various buses.
  • the processor 100 and chipset 102 are typically configured according to general computer architecture. That is, the processor 100 interprets and executes instruction codes sequentially supplied from the chipset 102 according to the internal clock. The chipset 102 exchanges internal data with various connected components and generates instruction codes necessary for the processor 100 . Furthermore, the chipset 102 has a function of caching data obtained as a result of arithmetic processing executed by the processor 100 .
  • the processing unit 10 has a main memory 104 and a nonvolatile memory 106 as memories.
  • the main memory 104 is a volatile storage area and stores various programs to be executed by the processor 100 after the processing unit 10 is powered on.
  • the main memory 104 is also used as a work memory when various programs are executed by the processor 100 .
  • main memory 104 devices such as DRAM (Dynamic Random Access Memory) and SRAM (Static Random Access Memory) are used.
  • the nonvolatile memory 106 nonvolatilely stores a real-time OS (Operating System), system programs, application programs installed from the support device 200, and various types of information.
  • OS Operating System
  • the processing unit 10 has a system bus controller 120 and a network controller 149 as communication interfaces. These communication interfaces transmit output data and receive input data.
  • the system bus controller 120 controls data exchange via the system bus 11 . More specifically, the system bus controller 120 includes a DMA (Dynamic Memory Access) control circuit 122 , a system bus control circuit 124 and a buffer memory 126 . System bus controller 120 is internally connected to system bus 11 via system bus connector 130 .
  • DMA Dynamic Memory Access
  • the network controller 149 includes a DMA (Dynamic Memory Access) control circuit 148, a network control circuit 147, and a buffer memory 146 to control data exchange with other PLCs via the network 410.
  • DMA Dynamic Memory Access
  • the network control circuit 147 performs processing for transmitting output data of the buffer memory 146 and processing for receiving and storing input data in the buffer memory 146 with other PLCs connected to the network 410 .
  • the USB connector 110 is a communication interface for connecting the support device 200 and the processing unit 10.
  • a program or the like that is executable by the processor 100 of the processing unit 10 and transferred from the support device 200 is loaded into the PLC via the USB connector 110 .
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the hardware configuration of the support device 200 according to this embodiment.
  • support device 200 is typically composed of a general-purpose computer. From the standpoint of maintainability, a notebook personal computer with excellent portability may be used.
  • support device 200 includes CPU 201 that executes various programs including an OS, ROM (Read Only Memory) 202 that stores BIOS and various data, and data necessary for CPU 201 to execute programs. It includes a memory RAM 203 that provides a work area for storing, and a hard disk (HDD) 204 that stores programs executed by the CPU 201 in a non-volatile manner.
  • OS operating system
  • ROM Read Only Memory
  • HDD hard disk
  • the HDD 204 constitutes a data storage unit 270.
  • the HDD 204 stores a development support program 250 and a developed source program 271 .
  • the HDD 204 also stores a library 245 including the MQTT library 26 .
  • the support device 200 further includes a keyboard 205 and a mouse 206 corresponding to operation units for receiving operations from the user, and a monitor 207 for displaying information to the user.
  • the support device 200 includes a communication interface (IF) 209 for communicating with a PLC (processing unit 10) or the like.
  • IF communication interface
  • CD-ROM 301 Various programs executed by the support device 200 are stored in the CD-ROM 301 and distributed.
  • a program stored in this CD-ROM 301 is read by a CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory) drive 208 and stored in a hard disk (HDD) 204 or the like.
  • the program may be configured to be downloaded via the network 400 or 410 from a higher host computer or the like.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the software configuration implemented in the processing unit 10 of the PLC according to this embodiment. Instruction codes included in the software shown in FIG. 4 are read at appropriate timing, provided to processor 100 of processing unit 10, and executed.
  • a program necessary for PLC processing is installed on the real-time OS 190.
  • the real-time OS 190 is designed according to the computer architecture of the processing unit 10, and provides a basic execution environment for the processor 100 to execute programs necessary for processing in the PLC. More specifically, the real-time OS 190 cooperates with the scheduler 160 to implement the multitask execution unit 191 .
  • the multitask execution unit 191 provides an environment for switching and executing tasks realized by a plurality of programs as time elapses.
  • the scheduler 160 switches tasks to be assigned to the processor 100 according to the task priority or period indicated by the task control information 275 . Thereby, the processor 100 executes the task according to the task priority or period indicated by the task control information 275 .
  • the processing unit 10 includes a scheduler 160, an application program 170, an input processing module 172, an output processing module 174, a communication processing module 176, other system modules 178, and an instruction execution module 180. and a memory manager 184 are implemented.
  • Memory manager 184 manages data stored in main memory 104 . More specifically, it manages reading and writing by the application program 170 of variable data 274 that defines various variables used by the application program 170 .
  • the scheduler 160 controls execution start timing and processing interruption according to the task control information 275 for the application program 170, the input processing module 172, the output processing module 174, and the communication processing module 176 in relation to multitask control.
  • the application program 170 is created by the user according to the control purpose. That is, it is a program arbitrarily designed according to the line (process) to be controlled using the system 1 .
  • the application program 170 corresponds to an executable program module generated by the support device 200 and includes a communication program 171 .
  • the application program 170 may include control programs such as sequence processing and motion calculation.
  • the application program 170 is executed by the instruction execution module 180 to realize Pub/Sub communication according to various control processes and the MQTT protocol.
  • the input processing module 172 rearranges input data received by the system bus controller 120 into a form suitable for use by the application program 170 .
  • Output processing module 174 rearranges output data generated by execution of application program 170 into a form suitable for transfer to system bus controller 120 .
  • the communication processing module 176 controls communication processing with other PLCs by the network controller 149 or communication with the support device 200 . Communication processing with other PLCs is realized in cooperation with execution of the communication program 171 .
  • the other system module 178 collectively shows one or more modules for realizing various functions of the PLC 1 other than the programs individually shown in FIG.
  • FIG. 6 is a flow chart showing an example of a schematic process of program development according to the present embodiment.
  • editor 252 edits source program 271 in accordance with the content of a user's operation received via keyboard 205 or mouse 206. Edit (edit) (step S1).
  • the editor 252 writes an instruction code for calling each FB for Pub/Sub communication of the communication program 171 in the source program 271 based on the user's operation. More specifically, an instruction code for calling Client-FB31, Sub-FB32, Pub-FB33, and Ping-FB34 is described (steps S12, S13, S14, S15).
  • pub/sub communication connections are set for the number of other PLCs with which the PLC communicates. In the system 1 of FIG. 1, two connections are set up for each PLC.
  • the user identifies the number of connections from the configuration information of the system 1 (step S11), increments the variable N by 1 by the number of acquired connections (NO in step S16, step S17), and then steps S12. to repeat the processing of step S15.
  • steps S12 to S15 is completed for all connections (YES in step S16)
  • the editing processing of the source program 271 is completed and the source program 271 is stored (step S18).
  • the compiler 212 compiles the source program 271 (more specifically, the source code 272) to generate an executable program 273 (step S2).
  • the builder 215 builds the executable program 273 and the FB of the library 245 to generate the executable application program 170 (step S3).
  • the task control information 275 is also created (step S4), and the transfer module 211 transfers the executable application program 170 and the task control information 275 to the PLC (step S5).
  • the application program development environment is configured in the support device 200, which is an independent device from the PLC, but the application program development environment may be implemented in the PLC.
  • the PLC is equipped with a real-time OS for executing control programs and a general-purpose OS for application program development environment, and configures an application program development environment under the general-purpose OS.
  • a "task” is a unit of processing executed by the processor 100, and a task includes one or more programs.
  • the "real-timeness" of a task indicates that the execution of the task will be completed within a predetermined period of time after the start of execution of the task.
  • a “control task” is a task for real-time control of an object to be controlled among field devices.
  • a “non-control task” is a task that does not directly participate in real-time control, unlike a "control task”, but is a task that requires real-time control, and is a task for performing processing related to the above-mentioned real-time control. .
  • a task's "priority” indicates the relative order in which that task is executed by the processor before other tasks. If the priority is high, the execution order is first, and if the priority is low, the execution order is later.
  • a PLC realizes real-time control of equipment by executing control tasks such as control programs that control the equipment provided at the production site at predetermined intervals.
  • control tasks such as control programs that control the equipment provided at the production site at predetermined intervals.
  • the predetermined cycle is called "control cycle”.
  • control devices such as PLCs are required to execute non-control tasks that are not directly involved in the control of the equipment while maintaining the above-mentioned real-time control (fixed periodicity).
  • control devices such as PLCs are required to execute non-control tasks that are not directly involved in the control of the equipment while maintaining the above-mentioned real-time control (fixed periodicity).
  • tasks of Client-FB31, Sub-FB32, Pub-FB33 and Ping-FB34 which are tasks of the communication program 171, are included as such additional function tasks.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the task control information 275 according to this embodiment. Referring to FIG. 7, the user sets task priority in task control information 275 when developing a PLC application program.
  • task control information 275 includes task name 132 and priority information (priority 133 and execution condition 134) corresponding to each task.
  • the task name 132 is the task name of the control program and the name of the unit program, that is, the FB that constitutes the communication program 171, and corresponds to each of Client-FB31, Sub-FB32, Pub-FB33 and Ping-FB34. , Client, Sub, Pub and Ping.
  • the control task has the highest priority and is set to "1".
  • the priority of Clent is set to be the highest, and the priorities 133 of the tasks of Client, Sub, and Pub are set to, for example, "2", “4", and “6", and the task of Ping is set to The priority 133 is lower than those, and is set to "15", for example.
  • Client and Sub are set as "resident type" which is unconditionally executed in each control cycle, and Ping is executed when a predetermined condition is satisfied. It is a "start-up type” that can be executed once every N (where N ⁇ 1) control cycles, for example.
  • Task Pub is started in each control cycle, but is configured to execute the subscribing process only when a predetermined publish condition is satisfied when executed. is indicated as "resident/startup type".
  • Clent is set to have the highest priority among the tasks of the communication program 171, but the setting method is not limited to this. may be set.
  • the priority 133 and execution conditions can be individually set for each of the four tasks that constitute the functions of Pub/Sub communication that are not directly related to device control, so Pub/Sub communication is added. Even if it is done, it is easy to maintain the constant periodicity of the control described above.
  • the scheduler 160 When executing the application program 170 , the scheduler 160 controls the execution cycle of each task of Client, Sub, Pub and Ping of the communication program 171 according to the task control information 275 .
  • FIG. 8 is a diagram showing a model of Pub/Sub communication according to this embodiment.
  • a Pub/Sub communication model for the connection between PLC1 and PLC2 will be described with reference to FIG.
  • Data published by the publisher PLC1 is provided to the subscriber PLC2 via the server 300 responsible for message delivery as an MQTT broker.
  • the publisher sends data to the topic of server 300 as the destination.
  • Publishers define topics as destinations in the form of messages with control-related data and send them to server 300 .
  • a subscriber applies to the server 300 for distribution of information on a topic, and receives from the server 300 the distribution of messages registered in the topic for which the distribution has been applied. Subscribers may, for example, execute application programs 170, including control programs, using control-related data sent from publishers.
  • the server 300 mediates the exchange of data between publishers and subscribers.
  • a subscriber registers with the server 300 to request topic data.
  • Publishers also send messages to server 300 that include topics and data.
  • the server 300 manages topics for which subscribers have applied for delivery. For example, upon receiving a message containing a topic and data from a publisher, the server 300 stores the topic message and delivers the topic data to subscribers requesting it.
  • FIG. 8 The description of FIG. 8 can also be applied to the case where data published by PLC2 is provided to PLC1, which is a subscriber, via server 300.
  • FIG. 8 The description of FIG. 8 can also be applied to the case where data published by PLC2 is provided to PLC1, which is a subscriber, via server 300.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a Pub/Sub communication model configured in the PLC according to this embodiment. In the figure, exchange of data between Client-FB31, Sub-FB32, Pub-FB33 and Ping-FB34 is shown.
  • Client-FB31 retains transmitted data and client status, and also accepts data transmission requests SR1, SR2 and SR3 from Sub-FB32, Ping-FB34 and Pub-FB33.
  • Sub-FB32, Ping-FB34 and Pub-FB33 obtain received data RD1, RD2 and RD3 and client states SD1, SD2 and SD3 from Client-FB31 in response to data transmission requests SR1, SR2 and SR3.
  • Client-FB31 among Sub-FB32, Ping-FB34 and Pub-FB33, sets data transmission request SR0, reception data RD and client state SD as variables set in common among FBs, such as structure variables exchange through
  • the Client-FB 31 implements secure socket communication with the server 300, for example. It manages the IP address and port number of the Client-FB31 server 300 (see FIG. 8). Therefore, Sub-FB32, Pub-FB33, and Ping-FB34 can publish data, subscribe to data, and transmit PING commands by data transmission request SR without identification information of server 300 serving as a broker. can be done.
  • the basic structure 70 of a packet of a message includes a fixed header 71, a variable header 72 and a payload 73.
  • the fixed header 71 contains information about the packet type and packet length
  • the variable header 72 contains the packet ID
  • the payload 73 contains the message such as the data to be communicated.
  • a published packet 70A includes a topic name in a variable header 72 and a message such as data to be published in a payload 73.
  • subscribed packet 70B includes a packet ID in variable header 72 and a topic filter indicated by a topic name in payload 73 .
  • a PING command message packet (hereinafter also referred to as a PING packet) includes the PING command packet type in a fixed header 71 .
  • the Client-FB 31 controls connection with the server 300 , and transmits messages generated by the Sub-FB 32 , Pub-FB 33 and Ping-FB 34 to the server 300 and receives messages from the server 300 .
  • FIG. 14 shows an example of the Client-FB 31 according to this embodiment.
  • 15 and 16 are timing charts of Client-FB 31 in FIG.
  • the Client-FB 31 has, as input variables, an execution trigger input variable Enable, a connection setting variable Settings, a keep alive timer variable KeepAlive, and a timeout variable Timeout. Also, as output variables, it has a variable Connected indicating that the MQTT is connected to the server 300, a variable Busy indicating that it is being executed, a variable Error indicating an error, an error code variable ErrorID, and an extended error code variable ErrorIDEx.
  • the scheduler 160 sets the input of the variable Enable to High (rising) every control cycle so that the Client-FB 31 is executed in a resident mode.
  • the Client-FB 31 differentiates the "Enable” (execution) signal while “Busy” (execution) is FALSE, and when detecting a rising edge, "Busy” (execution) is set to TRUE. set to After that, when the connection with the server 300 is established, the Client-FB 31 sets “Connected” (connected to the server) to TRUE, and continues to set “Busy” (executing) to TRUE even after the connection with the server 300 is established. .
  • Client-FB 31 monitors the health of the network connection with server 300 . More specifically, when the value of the variable “Enable” rises from FALSE to TRUE, the Client-FB 31 issues a connection request to the server 300 according to the settings specified in the variable “Settings”.
  • Client-FB 31 After Client-FB 31 establishes a connection with Server 300 by means of a connection request, it sends messages generated by Sub-FB 32, Pub-FB 33 and Ping-FB 34 and receives messages from Server 300.
  • Client-FB31 contains command codes for monitoring network connections. That is, the Client-FB 31 monitors the connection while establishing the connection with the server 300 . More specifically, a keep-alive is performed to confirm whether or not the server 300 is connected.
  • Client-FB31 When Client-FB31 detects that there is no message transmission from the client within the time specified by the variable KeepAlive while connecting to server 300, Client-FB31 itself transmits a PING packet. After the PING packet is sent, the elapsed time is measured until the PINGRESP packet containing the response is received, and if the PINGRESP packet cannot be received even if the measured elapsed time exceeds the predetermined time, The connection with the server 300 is cut. When the variable KeepAlive is set to 0, the Client-FB 31 does not send PING packets.
  • FIG. 17 shows an example of the Sub-FB 32 according to this embodiment.
  • FIG. 18 is a timing chart of CSub-FB 32 in FIG.
  • the Sub-FB 32 subscribes to (receives) the specified topic and reads the message part from the received publish message of the specified topic.
  • Sub-FB 32 includes, as input variables, an execution trigger input variable Enable, a variable Topic specifying a topic for which a subscription is requested, and a variable Message of the message part of a published message of the specified topic. Also, as output variables, a flag variable Subscribed indicating whether subscribing is in progress, a variable Status indicating numerically the execution status of the Sub-FB 32, a variable Received indicating completion of reception, a variable Error indicating an error occurrence, and an error code. It has a variable ErrorID, a variable ErrorIDEx indicating an extended error code, a variable Message indicating a received message, and a variable Topic indicating a topic to which the received message belongs.
  • Sub-FB 32 in FIG. 17 will be described with reference to the timing chart in FIG.
  • the Sub-FB 32 is activated by the scheduler 160 in accordance with the task control information 275 in each control cycle.
  • Sub-FB 32 differentiates the rise of "Enable”. Detected by processing and set “Status” (execution status) to 1 (requesting subscription). Sub-FB 32 is thereby activated.
  • the Sub-FB 32 sets "Status” (execution state) to 2 (subscribing) and "Subscribed” (subscription request completed) to TRUE.
  • Sub-FB 32 When Sub-FB 32 detects that it has received a publish message belonging to a topic that matches "Topic” with "Status” (execution status) of 2 (subscribing), it sets Received to TRUE.
  • the Sub-FB 32 sets "Status" (execution status) to 0 (execution stopped).
  • the Sub-FB 32 detects that the connection with the server 300 is disconnected, and changes the "Status” (execution status) to 4 ( Waiting for reconnection) and set "Subscribed” (subscription request completed) to FALSE.
  • Sub-FB 32 detects an error in the FB itself during execution, it sets "Error” to TRUE and specifies the error in "ErrorID” (error code) and "ErrorIDEx” (extended error code). set the value to
  • FIG. 19 shows an example of Pub-FB 33 according to this embodiment.
  • FIG. 20 is a timing chart of Pub-FB 33 in FIG. Pub-FB 33 generates a message to be published and transmits it to server 300 via Client-FB 31 .
  • Pub-FB 33 has, as input variables, a variable Execute for receiving an activation trigger, a variable Topic specifying a topic name to be published, a variable Message indicating a message to be published to the specified topic, and a publish It has a setting variable Settings. Also, as output variables, the variable Done that indicates the end of processing execution, the variable Busy that indicates processing is in progress, the variable Message that indicates the message to be published, the variable Error that indicates an error occurrence, the variable ErrorID that indicates the error code, and the extended error It has a variable ErrorIDEx that indicates the code.
  • Pub-FB 33 When the variable "Execute” (activation) is set to True by the output from the control program being executed, that is, when the publishing condition is satisfied, the Pub-FB 33 detects the rise of the variable "Execute” by differential processing or the like. Detect and set "Busy” to TRUE if detected. Pub-FB 33 sets the packet of the publish message specified by the input variable Settings to the output variable Message. As a result, the published message is output to Client-FB31.
  • Pub-FB 33 sets "Done” (completed) to TRUE and "Busy” (executing) to FALSE.
  • the Pub-FB 33 sets "Error” to TRUE and "Busy” (executing) to FALSE. "ErrorID” (error code) and “ErrorIDEx” (extended error code) are set with values corresponding to the error.
  • FIG. 21 shows an example of Ping-FB 34 according to this embodiment.
  • 21 and 23 are timing charts of the Ping-FB 34 of FIG. Ping-FB34 transmits the PING packet of FIG. It has an instruction code that measures the time until a response is returned.
  • the Ping-FB 34 in FIG. 21 has, as input variables, Execute, which accepts the activation trigger, and Timeout, which indicates the threshold time for waiting for a response from the server 300 . Also, as output variables, the variable Done indicates that processing has finished, the variable Busy indicates that processing is in progress, the variable Error indicates that an error has occurred, the variable ErrorID indicates an error code, the variable ErrorIDEx indicates an extended error code, and the PINGREQ message It measures the time from sending a PING packet to receiving a PINGRESP message in response, and has a variable ElapseTime in which the measurement time is set.
  • the PINGRESP message also has the packet structure shown in FIG.
  • Ping-FB 34 sets "Busy” (executing) to TRUE when the variable "Execute” (activation) is set to TRUE while Client-FB 31 is connected to server 300. . That is, in response to the scheduler 160 setting the variable "Execute” to TRUE every N control cycles, the Ping-FB 34 executes the logic in the FB to generate the PINGREQ packet 70C and 70C, and receives a PINGRESP packet as a response to the PINGREQ packet 70C. Further, the Ping-FB 34 executes the logic in the FB to measure the time required from outputting the transmission request of the PINGREQ packet 70C to receiving the PINGRESP packet, and stores the measured required time in the variable ElapseTime. set. When the process is finished, set the variable Done to TRUE.
  • the Ping-FB 34 indicates the required time from outputting the transmission request of the PINGREQ packet 70C to receiving the PINGRESP packet, that is, the measurement time set in the variable ElapseTime by the input variable Timeout.
  • timeout is detected and the variable Error is set to TRUE.
  • the Ping-FB 34 sets timeout information to "ErrorID” (error code) and "ErrorIDEx” (extended error code).
  • the Ping-FB 34 measures the time required from outputting a ping command message transmission request to receiving a response, and monitors the soundness of traffic on the network, etc. from the measured required time. , monitoring results can be output.
  • Example of communication program> 24 and 25 are diagrams schematically showing an excerpt from the communication program 171 in the application program 170 according to this embodiment.
  • 24 and 25 are ladder programs, for example, communication program 171 displayed on monitor 207 by GUI tool 216.
  • FIG. 24 and 25 are ladder programs, for example, communication program 171 displayed on monitor 207 by GUI tool 216.
  • the communication program 171 changes the call instruction 310 of the Client-FB 31, the call instruction 340 of the Ping-FB 34, and the call instruction 330 of the Pub-FB 33 to the program based on the user's operation.
  • an FB corresponding to the call instruction is placed at the position of each call instruction.
  • the Client-FB 31 is connected to a block 311 that sets a value to the input variable Enable
  • the Ping-FB 34 is connected to blocks 311 and 341 that set a value to the input variable Execute
  • the Pub-FB 33 is connected to the input variable Execute. Connected are blocks 311 and 331 which set a value in the variable Execute.
  • the block 331 is turned on by the scheduler 160 every control cycle.
  • the block 331 is set to ON, the variable Enable of the Client-FB 31 that receives the output of the block 331 rises to High, and the Client-FB 31 starts processing accordingly.
  • the block 341 is set on by the scheduler 160 every N control cycles. Therefore, at the timing when the block 331 is set to ON and the block 341 is set to ON, that is, every N control cycles, the trigger of the variable Execute of the Ping-FB 34 which receives the output of the block 341 is set, and the Ping- The FB 34 is activated in response to the input of the trigger and starts processing the Ping command.
  • a block 331 is set on when an output of the control program, for example a request to publish control data, is output. Therefore, when the publish condition is satisfied in this way, the block 331 is turned on, and at the timing when the block 331 is set on, that is, when a publish request is output from the control program in each control cycle, the block 331 is turned on.
  • a trigger for the variable Execute of the Pub-FB 33 that receives the output of 331 is set, and the Pub-FB 33 is activated in response to the input of the trigger to start publishing processing.
  • step S1 of communication program 171 a call instruction 310 for Client-FB 31, a call instruction 340 for Ping-FB 34, and a call instruction 320 for Sub-FB 32 are being programmed based on user operations. , and an FB corresponding to each call instruction is placed at the position of each call instruction.
  • the Sub-FB 32 is connected to blocks 311 and 321 that set a value to the input variable Enable.
  • Block 321 is turned on by the scheduler 160 every control cycle. Therefore, at the timing when the block 311 is set to ON and the block 321 is set to ON, the variable Enable of Sub-FB 32 is set to High, and Pub-FB 33 starts subscribe processing.
  • FIG. 26 is a diagram schematically showing a task execution cycle in the PLC according to this embodiment.
  • the scheduler 160 causes the CPU 110 to execute tasks according to the task control information 275 as shown in FIG.
  • task 141 of the control program is executed in each control cycle T. This maintains the constant periodicity of the control program.
  • tasks 141 and 142 of Client-FB31 and Sub-FB32 of the communication program 171 are executed.
  • the task 143 of the Pub-FB 33 is also activated in the idle time of each control cycle, and is executed only when the publishing conditions are satisfied.
  • FIG. 26 shows that task 143 is not executed in period (n+2) because the publish condition is not satisfied.
  • the task 144 of the Ping-FB 34 is executed once every two control cycles T, for example, in idle time, based on the fact that its priority 133 is low. In FIG. 26, it is executed only in period (n+2) out of period n to period n+3. Since the task 144 is executed every two control cycles T, even if the task 144 of the Ping-FB 34 for monitoring network connection for Pub/Sub communication is executed, the control program, Client-FB 31, Sub - The constant periodicity of FB32 and Pub-FB33 can be maintained.
  • the network connection monitoring process is performed by the task of the Client-FB 31 executed in each control cycle T, even if the monitoring process of the Ping-FB 34 is executed once per N control cycles T, In each control cycle T, it is possible to guarantee that the monitoring process is performed.
  • the user program may be configured to activate the Ping-FB 34 when publishing is requested by the user program, including the control program. After this activation, the user program is configured to activate Pub-FB 33 so as to transmit a publish message when it is determined that the soundness of the network is ensured based on the output variable Error of Ping-FB 34.
  • the Ping-FB 34 detects timeout and sets the variable Error to TRUE.
  • the above publishing conditions may include the condition that the network is detected to be healthy based on the value of the Ping-FB 34 variable Error.
  • User programs can trigger Pub-FB 33 to send publish messages when publish conditions, including network health, are met, thus providing flexibility in timing choices that enable reliable message delivery. .
  • this advantage can be obtained because the Ping-FB 34 of the activated type provides a monitoring function independent of the network connection monitoring function of the Client-FB 31 .
  • a development support program 250 that provides a development support environment for the application program 170 including the communication program 171 shown in this embodiment is stored in the storage unit 201 of the support device 200 .
  • CPU 202 can realize the development environment shown in the present embodiment.
  • the development support program 250 is recorded in a computer-readable recording medium including recording media such as a flexible disk attached to the support device 200, CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory) 300, ROM, RAM, etc. It can also be provided as a product. Recording media store information such as programs by electrical, magnetic, optical, mechanical or chemical action so that computers, other devices, machines, etc. can read the information such as programs. is a medium.
  • the development support program 250 can be recorded in a recording medium such as the HDD 204 built in the support device 200 and provided as a program.
  • the program can be provided by downloading from a network via a communication interface.
  • An information processing device (200) comprising a library (245) storing unit programs constituting an application program (170) executed by a control device (PLC) that controls objects (6, 7), The controller is networked to a server (300),
  • the unit programs of the library include unit programs (31, 32, 33, 34) constituting a publish/subscribe communication program (171) included in the application program,
  • a unit program that constitutes the communication program includes: a publisher unit program (33) for outputting a request to send a publish message of data relating to said control; a unit program (32) of a subscriber that outputs a request to send a subscribe message for the control-related data; a connection monitoring unit program (34) for outputting a transmission request for a ping command message for monitoring the network connection; a client unit program (31) that transmits a request to send the message from each unit program to the server via the network;
  • the information processing device further includes: operation receiving means (205, 206)
  • the information processing apparatus according to any one of configurations 1 to 5, wherein the server includes an MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) message distribution server.
  • MQTT Message Queuing Telemetry Transport
  • a plurality of said controllers PLC1, PLC2, PLC3 networked to said server; 7.
  • the information processing device according to any one of configurations 1 to 6, wherein the plurality of control devices are configured to control the target by distributed control.
  • the connection monitoring unit program measures a time from outputting the transmission request of the ping command message to receiving a response.
  • a program development support method in an information processing device (200) comprising a library (245) storing unit programs constituting an application program (170) executed by a control device (PLC) that controls an object (6, 7).
  • the controller is networked to a server (300)
  • the unit program of the library includes a unit program constituting a publish/subscribe communication program (171) included in the application program
  • a unit program that constitutes the communication program includes: a publisher unit program (33) for outputting a request to send a publish message of data relating to said control; a unit program of a subscriber that outputs a request to send a subscribe message for the control-related data; a connection monitoring unit program (34) for outputting a transmission request for a ping command message for monitoring the network connection; a client unit program (31) that transmits a request to send the message from each unit program to the server via the network;
  • the program development support method includes: receiving a user operation; and creating the application program including a call instruction for each unit program constituting the communication program

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Abstract

通信プログラムを含むアプリケーションプログラムの開発環境を提供する。ライブラリ（２４５）に、通信プログラムのための、制御に関するデータの送信要求を出力するパブリッシャの単位プログラムと、制御に関するデータのサブスクライブを要求する単位プログラムと、ネットワーク接続監視のピングコマンド送信要求を出力する単位プログラムと、各単位プログラムからの要求を、ネットワークを介してサーバに送信する単位プログラムとが格納される。装置は、ユーザ操作に基づき、通信プログラム（１７１）の各単位プログラムの呼出命令を含むアプリケーションプログラム（１７０）を作成する。

Description

情報処理装置、方法およびプログラム
　本開示は情報処理装置、方法およびプログラムに関し、対象を制御するアプリケーションプログラムの開発に向けられた情報処理装置、方法およびプログラムに関する。
　ＦＡ（Factory　Automation：ファクトリオートメーション）の生産現場において、ネットワーク接続された複数の制御装置間で、制御に関するデータをパブリッシュ／サブスクライブ（publish-subscribe）型の通信プロトコルに従い遣り取りする環境が提供される。例えば、特開２０１９－０８０１６４号公報（特許文献１）では、ＰＬＣ（Programmable　logic　Controller）がパブリッシャ部とサブスクライバ部を備え、ＰＬＣ間でデータを互いに遣り取りする。
特開２０１９－０８０１６４号公報
　ＰＬＣのアプリケーションプログラムの開発環境では、アプリケーションプログラムを機能毎に部品化、すなわち単位プログラム化することで、プログラムの開発を効率化したいとの要望がある。
　本開示は、対象を制御する制御装置で実行されるパブリッシュ／サブスクライブ型の通信プログラムを含むアプリケーションプログラムの効率的な開発環境の提供を目的とする。
　本開示の一例に係る対象を制御する制御装置で実行されるアプリケーションプログラムを構成する単位プログラムを格納するライブラリを備える情報処理装置であって、制御装置は、サーバにネットワーク接続され、ライブラリの単位プログラムは、アプリケーションプログラムに含まれるパブリッシュ／サブスクライブ方式の通信プログラムを構成する単位プログラムを含み、通信プログラムを構成する単位プログラムは、制御に関するデータのパブリッシュメッセージの送信要求を出力するパブリッシャの単位プログラムと、制御に関するデータのサブスクライブメッセージの送信要求を出力するサブスクライバの単位プログラムと、ネットワーク接続を監視するピングコマンドメッセージの送信要求を出力する接続監視の単位プログラムと、各単位プログラムからのメッセージの送信要求を、ネットワークを介してサーバに送信するクライアントの単位プログラムと、を含み、情報処理装置は、さらに、当該情報処理装置に対するユーザ操作を受付ける操作受付手段と、操作受付手段によって受付けられたユーザ操作に基づき、通信プログラムを構成する各単位プログラムの呼出命令を含むアプリケーションプログラムを作成する手段を備える。
　この開示によれば、制御装置の通信プログラムを、パブリッシュ／サブスクライブ通信が提供する各機能に対応した単位プログラムをライブラリとして提供できる。また、これら単位プログラムのうち、接続監視の単位プログラムにのみネットワーク接続確立と通信の機能を担わせることで、他の単位プログラムの開発が比較的容易となる。
　これにより、ユーザは、情報処理装置を操作して、制御を通信と連携させるアプリケーションプログラムを開発（作成）する場合に、パブリッシュ／サブスクライブ通信が提供する機能を４つの機能に細分化して扱うことができる。したがって、パブリッシュ／サブスクライブ通信の機能が細分化されずに一体的に提供される場合に比較して、ユーザは、アプリケーションプログラムを効率的に開発できる。
　上述の開示において、情報処理装置は、通信プログラムの各単位プログラムについて、制御周期において、他の単位プログラムよりも優先して実行される優先度を設定する手段を、さらに備える。
　この開示によれば、通信プログラムを構成する上記に述べた各単位プログラムについて、制御装置で実行される場合の優先度を設定できる。
　上述の開示において、上記の通信プログラムのうち、少なくともクライアントの単位プログラムは、他の単位プログラムよりも優先度を高く設定する。
　この開示によれば、ネットワークを介してサーバと通信するクライアントの単位プログラムが高い優先度を実行されることで、メッセージを制御周期内でネットワークに転送することができる。
　上述の開示において、接続監視の単位プログラムの優先度は、当該単位プログラムはＮ回の制御周期毎に実行されることを示す。
　この開示によれば、接続監視の単位プログラムは制御周期毎ではなくＮ回の制御周期毎に実行されるので、接続監視の単位プログラムによってピングコマンドメッセージがネットワークに転送されるとしても、ネットワークの負荷上昇を抑制できる。
　上述の開示において、クライアントの単位プログラムは、ネットワーク接続を監視するための命令コードを含む。
　この開示によれば、クライアントの単位プログラムは、接続監視の単位プログラムと協働して、ネットワーク接続を監視する機能を担うことができる。
　上述の開示において、サーバは、ＭＱＴＴ（Message　Queuing　Telemetry　Transport）のメッセージ配信サーバを含む。この開示によれば、ＭＱＴＴプロトコルを利用したパブリッシュ／サブスクライブ通信が可能になる。
　この開示において、複数の上記の制御装置がサーバにネットワーク接続され、複数の制御装置は、分散制御により対象を制御するよう構成される。したがって、対象の分散制御を構成する各制御装置のサーバとの通信に上記の特徴を適用することができる。
　上述の開示において、接続監視の単位プログラムは、ピングコマンドメッセージの送信要求を出力してから応答を受信するまでの時間を計測する。したがって、接続監視の単位プログラムは、ピングコマンドメッセージの送信要求の出力からその応答を受信するまでの所要時間を計測し、所要時間から、ネットワーク上のトラフィック等の健全性を監視できる。
　本開示の一例によれば、対象を制御する制御装置で実行されるアプリケーションプログラムを構成する単位プログラムを格納するライブラリを備える情報処理装置おけるプログラム開発支援方法であって、制御装置は、サーバにネットワーク接続され、ライブラリの単位プログラムは、アプリケーションプログラムに含まれるパブリッシュ／サブスクライブ方式の通信プログラムを構成する単位プログラムを含み、通信プログラムを構成する単位プログラムは、制御に関するデータのパブリッシュメッセージの送信要求を出力するパブリッシャの単位プログラムと、制御に関するデータのサブスクライブメッセージの送信要求を出力するサブスクライバの単位プログラムと、ネットワーク接続を監視するピングコマンドメッセージの送信要求を出力する接続監視の単位プログラムと、各単位プログラムからメッセージの送信要求を、ネットワークを介してサーバに送信するクライアントの単位プログラムと、を含み、プログラム開発支援方法は、ユーザ操作を受付けるステップと、受付けられたユーザ操作に基づき、通信プログラムを構成する各単位プログラムの呼出命令を含むアプリケーションプログラムを作成するステップと、を備える。
　この開示に従う方法が実施されることにより、制御装置の通信プログラムを、パブリッシュ／サブスクライブ通信が提供する各機能に対応した単位プログラムをライブラリとして提供できる。また、これら単位プログラムのうち、接続監視の単位プログラムにのみネットワーク接続確立と通信の機能を担わせることで、他の単位プログラムの開発が比較的容易となる。
　これにより、ユーザは、情報処理装置を操作して、制御を通信と連携させるアプリケーションプログラムを開発（作成）する場合に、パブリッシュ／サブスクライブ通信が提供する機能を４つの機能に細分化して扱うことができる。したがって、パブリッシュ／サブスクライブ通信の機能が細分化されずに一体的に提供される場合に比較して、ユーザは、アプリケーションプログラムを効率的に開発できる。
　この開示の他の例では、上記のプログラム開発支援方法をプロセッサに実行させるための開発支援プログラムが提供される。
　本開示の一例によれば、対象を制御する制御装置で実行されるパブリッシュ／サブスクライブ型の通信プログラムを含むアプリケーションプログラムの効率的な開発環境を提供することができる。
本実施の形態に係るシステムを示す模式図である。 本実施の形態に係るＰＬＣの処理ユニットのハードウェア構成を示す模式図である。 本実施の形態に係るサポート装置のハードウェア構成の一例を示す模式図である。 本実施の形態に係るＰＬＣの処理ユニットに実装されるソフトウェア構成の一例を示す模式図である。 本実施の形態に係るサポート装置におけるプログラムの開発環境の一例を概略的に示す図である。 本実施の形態に係るプログラム開発の概略処理の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態に係るタスク制御情報の一例を示す図である。 本実施の形態に係るＰｕｂ／Ｓｕｂ通信のモデルを示す図である。 本実施の形態に係るＰＬＣにおいて構成されるＰｕｂ／Ｓｕｂ通信のモデルの一例を示す図である。 本実施の形態に係るメッセージのパケットの基本構成を示す図である。 本実施の形態に係るパブリッシュされるパケットの構成を示す図である。 本実施の形態に係るサブスクライブされるパケットの構成を示す図である。 本実施の形態に係るＰＩＮＧコマンドのメッセージパケットの構成を示す図である。 本実施の形態に係るＣｌｉｅｎｔ－ＦＢの一例を示す。 図１４のＣｌｉｅｎｔ－ＦＢのタイミングチャートである。 図１４のＣｌｉｅｎｔ－ＦＢのタイミングチャートである。 本実施の形態に係るＳｕｂ－ＦＢの一例を示す。 図１７のＣＳｕｂ－ＦＢのタイミングチャートである。 本実施の形態に係るＰｕｂ－ＦＢの一例を示す。 図１９のＰｕｂ－ＦＢのタイミングチャートである。 本実施の形態に係るＰｉｎｇ－ＦＢの一例を示す。 図２１のＰｉｎｇ－ＦＢのタイミングチャートである。 図２１のＰｉｎｇ－ＦＢのタイミングチャートである。 本実施の形態に係るアプリケーションプログラム中の通信プログラムの一部を抜粋して模式的に示す図である。 本実施の形態に係るアプリケーションプログラム中の通信プログラムの一部を抜粋して模式的に示す図である。 本実施の形態に係るＰＬＣにおけるタスクの実行周期を模式的に示す図である。
　本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５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。図５は、本実施の形態に係るサポート装置２００におけるプログラムの開発環境の一例を概略的に示す図である。サポート装置２００は、アプリケーションプログラムの開発を支援する環境を提供する。アプリケーションプログラムは、ＰＬＣ向けの制御プログラムを含むユーザプログラムを構成する。開発対象のアプリケーションプログラムは、例えば国際規格ＩＥＣ６１１３１－３に従うプログラムを含み得る。国際規格ＩＥＣ６１１３１－３おいては、制御プログラムを含むＰＬＣアプリケーションのプログラミング言語として、ラダーダイアグラム（ＬＤ：Ladder　Diagram）、ファンクションブロックダイアグラム（ＦＢＤ：Function　Block　Diagram）、シーケンシャルファンクションチャート（ＳＦＣ：Sequential　Function　Chart）、インストラクションリスト（ＩＬ：Instruction　List）、およびストラクチャードテキスト（ＳＴ：Structured　Text）の５種類を規定する。
　本実施の形態に係るアプリケーションプログラムは、ラダーダイアグラムのプログラムを含むが、いずれのプログラミング言語で記述されたプログラムであってもよい。以下では、典型例として、ラダーダイアグラムで記述されたプログラムについて説明する。
　サポート装置２００は、たとえば、ノート型またはデスクトップ型のＰＣ（Personal　Computer）、タブレット端末、スマートフォン、または、その他の情報処理装置を含む。
　ＰＬＣのアプリケーションプログラムは、対象を制御する制御プログラムと、当該ＰＬＣが他のＰＬＣを含む他の装置と通信するための通信プログラムを含む。本実施の形態では、ＰＬＣはパブリッシュ/サブスクライブ型の通信方式に従い他の装置と通信する。このパブリッシュ/サブスクライブ型の通信モデルを実現するデータ配信のための通信プロトコルとして、本実施の形態では、ＭＱＴＴ（Message　Queuing　Telemetry　Transport）通信プロトコルを利用する。以下では、パブリッシュ/サブスクライブ型の通信を、Ｐｕｂ／Ｓｕｂ通信と略称する。
　サポート装置２００には、開発支援プログラム２５０がインストールされている。開発支援プログラム２５０は、ＰＬＣ用の制御プログラムの開発を支援するためのアプリケーションである。ユーザは、開発支援プログラム２５０によって提供される各種ツールを操作することにより、ＰＬＣ用のアプリケーションプログラムを設計し、設計したアプリケーションプログラムをＰＬＣにインストールすることができる。
　アプリケーションプログラムは、周期実行型の制御プログラムを含む。周期実行型とは、制御プログラムの先頭行から最終行までが予め定められた周期ごとに繰り返し実行される実行形態をいう。すなわち、周期実行型の制御プログラムにおいては、プログラムの実行周期が保障されている。周期実行型のプログラミング言語としては、典型的にはラダーダイアグラム、ストラクチャードテキストの言語などが挙げられる。
　開発支援プログラム２５０は、ＲＡＭ（Random　Access　Memory），ＨＤＤ（Hard　Disc　Drive）などにより構成されるデータ格納部２７０の各種データを操作しながら、アプリケーションプログラムを生成する。データ格納部２７０は、アプリケーションプログラムを構成する単位プログラムの一例であるＦＢ（Function　Block)およびＦＵＮ（Function）が格納される領域を構成するライブラリ２４５を含む。ライブラリ２４５は、ＭＱＴＴ通信プロトコルに従うＰｕｂ／Ｓｕｂ通信を実現するためのＦＢを格納するＭＱＴＴライブラリ２６を含む。
　ＭＱＴＴライブラリ２６は、Ｐｕｂ／Ｓｕｂ通信が提供する各種機能に対応付けてＣｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１と、Ｓｕｂ－ＦＢ３２と、Ｐｕｂ－ＦＢ３３と、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４とを含む。Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は、ＰＬＣと、制御に関するデータを遣り取りする他の装置（他のＰＬＣ）との間でネットワーク接続を確立する機能を担うクライアントの命令コードを有する。
　Ｓｕｂ－ＦＢ３２は、制御に関するデータのパブリッシュメッセージのネットワークへの送信要求を、クライアントに出力する機能を担うパブリッシャの命令コードを有する。Ｐｕｂ－ＦＢ３３は、制御に関するデータのサブスクライブメッセージのネットワークへの送信要求を、クライアントに出力する機能を担うサブスクライバの命令コードを有する。
　Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４は、ネットワーク接続の状態を監視するピング（ＰＩＮＧ）コマンドのメッセージをネットワークへ送信する要求を、クライアントに出力する機能を担う接続監視部の命令コードを有する。
　開発支援プログラム２５０は、ソースコード２７２で記述されるソースプログラム２７１を、サポート装置２００に対するユーザ操作に従い編集するエディタ２５２と、ソースプログラム２７１をコンパイルして実行可能プログラム２７３に変換するコンパイラ２１２を有する。開発支援プログラム２５０は、さらに、プログラムをデバッグするためのデバッガ２１３と、プログラムの動作を検証するシミュレータ２１４と、ビルダ２１５と、プログラム開発のためのＧＵＩ（Graphical　User　Interface）環境を提供するＧＵＩツール２１６を有する。
　エディタ２５２は、アプリケーションプログラムのコードを編集するためのコードエディタ２５４と、プログラム中で使用される変数を編集し変数データ２７４を生成するための変数エディタ２５３と、タスク設定エディタ２５５とを含む。タスク設定エディタ２５５は、ソースプログラム２７１が、ＰＬＣにおいて実行される場合に、当該プログラムにより構成される１つ以上のタスクそれぞれについて、当該タスクが他のタスクに優先して実行される度合いを示すタスク制御情報２７５を、ユーザ操作に基づき設定する。タスク制御情報２７５は、後述するように、タスク毎の優先度１３３を含む。
　コードエディタ２５４は、アプリケーションプログラムであるソースプログラム２７１のコードを編集するとともに、ユーザ操作に従い、ソースプログラム２７１にライブラリ２４５のＦＢを呼出す（ｃａｌｌ）ための呼出命令コードを記述する。
　ソースプログラム２７１が編集されると、コンパイラ２１２は、編集後のソースプログラム２７１のソースコード２７２をコンパイルし実行可能プログラム２７３を生成する。ビルダ２１５は、実行可能プログラム２７３と、ライブラリ２４５の当該ソースプログラム２７１で呼出されているライブラリ２４５中のＦＢとをリンクさせて、実行可能形式のアプリケーションプログラム１７０を生成し、転送モジュール２１１によって、ＰＬＣ１００に転送（インストール）する。
　ＰＬＣでは、インストールされた実行可能形式のアプリケーションプログラム１７０を実行する。この実行時に、制御プログラムと通信プログラム１７１（Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１、Ｓｕｂ－ＦＢ３２、Ｐｕｂ－ＦＢ３３、およびＰｉｎｇ－ＦＢ３４）が実行される。これにより、ＰＬＣは、制御プログラムの周期実行中に、ＭＱＴＴプロトコルに従うＰｕｂ／Ｓｕｂ通信を実施して他の装置（他のＰＬＣ）とデータを遣り取りできる。
　上記に述べたように、サポート装置２００は、ＰＬＣの通信プログラム１７１を、ＭＱＴＴプロトコルに従うＰｕｂ／Ｓｕｂ通信が提供する各機能に対応した単位プログラム（Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１、Ｓｕｂ－ＦＢ３２、Ｐｕｂ－ＦＢ３３、およびＰｉｎｇ－ＦＢ３４）をＭＱＴＴライブラリ２６として提供する。また、この４つのＦＢのうち、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１にのみネットワーク接続確立と通信の機能を担わせることで、他のＦＢの開発が比較的容易となる。
　これにより、ユーザは、サポート装置２００を操作して、制御を通信と連携させるアプリケーションプログラム１７０を開発（作成）する場合に、Ｐｕｂ／Ｓｕｂ通信が提供する機能を４つの機能に細分化して扱うことができる。したがって、Ｐｕｂ／Ｓｕｂ通信の機能が細分化されずに一体的に提供される場合に比較して、ユーザは、ＰＬＣのアプリケーションプログラム１７０を効率的に開発できる。
　以下、本発明のより具体的な応用例として、本実施の形態に係るサポート装置２００のより詳細な構成および処理について説明する。
　＜Ｂ．システム構成＞
　まず、本実施の形態に係るサポート装置２００が使用および運用を支援するＰＬＣを含むシステムについて説明する。
　図１は、本実施の形態に係るシステム１を示す模式図である。本実施の形態に係るシステム１は、ネットワーク４１０を介してネットワーク接続された複数のＰＬＣ（ＰＬＣ１，ＰＬＣ２，ＰＬＣ３）を含む。複数のＰＬＣは、ネットワーク４００を介してサーバ３００と通信する。サーバ３００は、クラウドベースの外部サーバまたはオンプレミスサーバを含む。図１では、システム１が有するＰＬＣは３台としているが複数台であればよく、３台に限定されない。
　システム１の各ＰＬＣは、任意の制御対象（例えば、ＦＡの製造装置や設備などの対象）を制御する産業用コントローラに相当する。ＰＬＣには、１または複数のフィールド機器が接続される。１または複数のフィールド機器の各々は、生産工程を含む生産ラインなど（以下、「フィールド」とも総称する。）に対して何らかの物理的な作用を与えるアクチュエータ７、およびフィールドとの間で情報を遣り取りするセンサを含む入出力装置６などを含む。
　図１のシステム１は、例えば、複数種類の工程（例えば、ねじ締め工程、はんだ付工程および組立工程など）を含み、これら各工程についてＰＬＣが設けられる。生産ラインを流れるワークは、この順番で工程を流れることで製品が製造される。工程では、ワークに対してフィールド機器により複数種類の作業が実施される。なお、システム１が備える工程の種類および数は、これらに限定されず、生産する製品の種類または製品の仕様に従って変化し得る。
　システム１は、このように各工程についてＰＬＣを設ける分散制御システムを構成する。各工程のＰＬＣは、ネットワーク４００、４１０２に接続されて制御に関するデータを他のＰＬＣと遣り取りする。
　各ＰＬＣは、プログラムを実行する主体である処理ユニット１０と、処理ユニット１０などへ電力を供給する電源ユニット１２と、フィールドからの信号を遣り取りするＩＯ（Input/Output）ユニット１４とを含む。ＩＯユニット１４は、処理ユニット１０とシステムバス１１を介して接続されている。典型的には、ＩＯユニット１４は、フィールド機器である入出力装置６から入力信号を取得し、また処理ユニット１０でのプログラムの実行結果に応じてフィールド機器であるアクチュエータ７を駆動する。入出力装置６は例えばアクチュエータの制御量を検出する。入出力装置６およびアクチュエータ７は、ＰＬＣが制御する「対象」となるデバイスを構成する。
　サポート装置２００は、ＰＬＣで実行されるアプリケーションプログラムを開発する環境を提供するとともに、接続先のＰＬＣの運転状態や各種データの値などをモニタする機能を有する。
　＜Ｃ．ハードウェア構成＞
　次に、図１に示すシステム１を構成するＰＬＣおよびサポート装置２００のハードウェア構成について説明する。
　（ｃ１：ＰＬＣのハードウェア構成）
　図２は、本実施の形態に係るＰＬＣの処理ユニット１０のハードウェア構成を示す模式図である。図２を参照して、処理ユニット１０は、プロセッサ１００と、チップセット１０２と、メインメモリ１０４と、不揮発性メモリ１０６と、システムタイマ１０８と、システムバスコントローラ１２０と、ネットワークコントローラ１４９と、ＵＳＢコネクタ１１０とを含む。チップセット１０２と他のコンポーネントとの間は、各種のバスを介してそれぞれ結合されている。
　プロセッサ１００およびチップセット１０２は、典型的には、汎用的なコンピュータアーキテクチャに準じて構成される。すなわち、プロセッサ１００は、チップセット１０２から内部クロックに従って順次供給される命令コードを解釈して実行する。チップセット１０２は、接続されている各種コンポーネントとの間で内部的なデータを遣り取りするとともに、プロセッサ１００に必要な命令コードを生成する。さらに、チップセット１０２は、プロセッサ１００での演算処理の実行の結果得られたデータなどをキャッシュする機能を有する。
　処理ユニット１０は、メモリとして、メインメモリ１０４および不揮発性メモリ１０６を有する。
　メインメモリ１０４は、揮発性の記憶領域であり、処理ユニット１０への電源投入後にプロセッサ１００で実行されるべき各種プログラムを格納する。メインメモリ１０４は、プロセッサ１００による各種プログラムの実行時の作業用メモリとしても使用される。このようなメインメモリ１０４としては、ＤＲＡＭ（Dynamic　Random　Access　Memory）やＳＲＡＭ（Static　Random　Access　Memory）といったデバイスが用いられる。
　不揮発性メモリ１０６は、リアルタイムＯＳ（Operating　System）、システムプログラム、サポート装置２００からインストールされたアプリケーションプログラムおよび各種情報を不揮発的に格納する。
　これらのプログラムやデータは、必要に応じて、プロセッサ１００がアクセスできるようにメインメモリ１０４にコピーされる。
　処理ユニット１０は、通信インターフェイスとして、システムバスコントローラ１２０およびネットワークコントローラ１４９を有する。これらの通信インターフェイスは、出力データの送信および入力データの受信を行う。
　システムバスコントローラ１２０は、システムバス１１を介したデータの遣り取りを制御する。より具体的には、システムバスコントローラ１２０は、ＤＭＡ（Dynamic　Memory　Access）制御回路１２２と、システムバス制御回路１２４と、バッファメモリ１２６とを含む。システムバスコントローラ１２０は、システムバスコネクタ１３０を介してシステムバス１１と内部的に接続される。
　ネットワークコントローラ１４９は、ネットワーク４１０を介した他のＰＬＣとの間のデータの遣り取りを制御するために、ＤＭＡ（Dynamic　Memory　Access）制御回路１４８と、ネットワーク制御回路１４７と、バッファメモリ１４６とを含む。
　ネットワーク制御回路１４７は、ネットワーク４１０に接続される他のＰＬＣとの間で、バッファメモリ１４６の出力データを送信する処理および入力データを受信してバッファメモリ１４６に格納する処理を行う。
　ＵＳＢコネクタ１１０は、サポート装置２００と処理ユニット１０とを接続するための通信インターフェイスである。典型的には、サポート装置２００から転送される、処理ユニット１０のプロセッサ１００で実行可能なプログラムなどは、ＵＳＢコネクタ１１０を介してＰＬＣに取込まれる。
　（ｃ２：サポート装置のハードウェア構成）
　図３は、本実施の形態に係るサポート装置２００のハードウェア構成の一例を示す模式図である。図３を参照して、サポート装置２００は、典型的には、汎用のコンピュータで構成される。なお、メンテナンス性の観点からは、可搬性に優れたノート型のパーソナルコンピュータであってもよい。
　図３を参照して、サポート装置２００は、ＯＳを含む各種プログラムを実行するＣＰＵ２０１と、ＢＩＯＳや各種データを格納するＲＯＭ（Read　Only　Memory）２０２と、ＣＰＵ２０１でのプログラムの実行に必要なデータを格納するための作業領域を提供するメモリＲＡＭ２０３と、ＣＰＵ２０１で実行されるプログラムなどを不揮発的に格納するハードディスク（ＨＤＤ）２０４とを含む。
　ＨＤＤ２０４は、データ格納部２７０を構成する。ＨＤＤ２０４には、開発支援プログラム２５０を格納されるとともに、開発されたソースプログラム２７１が格納される。また、ＨＤＤ２０４には、ＭＱＴＴライブラリ２６を含むライブラリ２４５が格納される。
　サポート装置２００は、さらに、ユーザからの操作を受け付ける操作部に相当するキーボード２０５およびマウス２０６と、情報をユーザに表示するためのモニタ２０７とを含む。サポート装置２００は、ＰＬＣ（処理ユニット１０）などと通信するための通信インターフェイス（ＩＦ）２０９を含む。
　サポート装置２００で実行される各種プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ３０１に格納されて流通する。このＣＤ－ＲＯＭ３０１に格納されたプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact　Disk-Read　Only　Memory）ドライブ２０８によって読取られ、ハードディスク（ＨＤＤ）２０４などへ格納される。あるいは、上位のホストコンピュータなどからネットワーク４００または４１０を通じてプログラムをダウンロードするように構成してもよい。
　＜Ｄ．ソフトウェア構成＞
　次に、ＰＬＣ（処理ユニット１０）が各種機能を提供するためのソフトウェア構成について説明する。
　図４は、本実施の形態に係るＰＬＣの処理ユニット１０に実装されるソフトウェア構成の一例を示す模式図である。図４に示すソフトウェアに含まれる命令コードは、適切なタイミングで読出され、処理ユニット１０のプロセッサ１００へ提供されて実行される。
　図４を参照して、処理ユニット１０には、リアルタイムＯＳ１９０上にＰＬＣでの処理に必要なプログラムが実装される。
　リアルタイムＯＳ１９０は、処理ユニット１０のコンピュータアーキテクチャに応じて設計されており、プロセッサ１００がＰＬＣでの処理に必要なプログラムを実行するための基本的な実行環境を提供する。より具体的には、リアルタイムＯＳ１９０は、スケジューラ１６０と協働してマルチタスク実行部１９１を実現する。マルチタスク実行部１９１は、複数のプログラムにより実現されるタスクを時間の経過に従い切り替えて実行するための環境を提供する。スケジューラ１６０は、タスク制御情報２７５が示すタスクの優先度または周期に従い、プロセッサ１００に割当てるタスクを切替える。これにより、プロセッサ１００は、タスク制御情報２７５が示すタスクの優先度または周期に従いタスクを実行する。
　より具体的には、処理ユニット１０には、スケジューラ１６０と、アプリケーションプログラム１７０と、入力処理モジュール１７２と、出力処理モジュール１７４と、通信処理モジュール１７６と、その他のシステムモジュール１７８と、命令実行モジュール１８０と、メモリマネジャー１８４とが実装される。メモリマネジャー１８４は、メインメモリ１０４に格納されるデータを管理する。より具体的には、アプリケーションプログラム１７０で用いる各種変数を定義した変数データ２７４について、アプリケーションプログラム１７０による読み書きを管理する。
　スケジューラ１６０は、マルチタスク制御に関連して、アプリケーションプログラム１７０、入力処理モジュール１７２、出力処理モジュール１７４、および通信処理モジュール１７６について、タスク制御情報２７５に従い実行開始タイミングや処理中断を制御する。
　アプリケーションプログラム１７０は、ユーザがその制御目的に応じて作成する。すなわち、システム１を用いて制御する対象のライン（プロセス）などに応じて、任意に設計されるプログラムである。アプリケーションプログラム１７０には、サポート装置２００で生成される実行可能な形式のプログラムモジュールに相当し、通信プログラム１７１を含む。
　アプリケーションプログラム１７０は、シーケンス処理およびモーション演算などの制御プログラムを含み得る。アプリケーションプログラム１７０は、命令実行モジュール１８０により実行されることで、各種の制御処理およびＭＱＴＴプロトコルに従いＰｕｂ／Ｓｕｂ通信を実現する。
　入力処理モジュール１７２は、システムバスコントローラ１２０によって受信された入力データを、アプリケーションプログラム１７０が使用するのに適した形式に再配置する。出力処理モジュール１７４は、アプリケーションプログラム１７０の実行によって生成された出力データを、システムバスコントローラ１２０へ転送するのに適した形式に再配置する。
　通信処理モジュール１７６は、ネットワークコントローラ１４９による他のＰＬＣとの間の通信処理またはサポート装置２００との通信を制御する。他のＰＬＣとの間の通信処理は、通信プログラム１７１の実行と協働して実現される。
　その他のシステムモジュール１７８は、図５に個別に示したプログラム以外の、ＰＬＣ１の各種機能を実現するための１つまたは複数のモジュールをまとめて示したものである。
　＜Ｅ．プログラム開発の処理＞
　図６は、本実施の形態に係るプログラム開発の概略処理の一例を示すフローチャートである。図６を参照して、サポート装置２００では、ソースプログラム２７１からアプリケーションプログラム１７０を生成（変更）する場合に、エディタ２５２は、キーボード２０５またはマウス２０６を介して受付けるユーザ操作内容に従い、ソースプログラム２７１のエディット（編集）する（ステップＳ１）。
　エディットでは、エディタ２５２は、ユーザ操作に基づき、ソースプログラム２７１に通信プログラム１７１のＰｕｂ／Ｓｕｂ通信の各ＦＢを呼出す命令コードを記述する。より、具体的には、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１、Ｓｕｂ－ＦＢ３２、Ｐｕｂ－ＦＢ３３、およびＰｉｎｇ－ＦＢ３４を呼出す命令コードを記述する（ステップＳ１２、ステップＳ１３、ステップＳ１４、ステップＳ１５）。本実施の形態では、ＰＬＣが通信する相手となる他のＰＬＣの数だけＰｕｂ／Ｓｕｂ通信のコネクションが設定される。図１のシステム１の場合、各ＰＬＣについて、２つのコネクションが設定される。図６では、ユーザは、システム１のコンフィグ情報からコネクションの数を特定し（ステップＳ１１）、取得したコネクションの数だけ変数Ｎを１カウントアップ（ステップＳ１６でＮＯ、ステップＳ１７）しながら、ステップＳ１２～ステップＳ１５の処理を繰り返す。全てのコネクションについて、ステップＳ１２～ステップＳ１５の処理が終了すると（ステップＳ１６でＹＥＳ）、ソースプログラム２７１のエディト処理は終了し、ソースプログラム２７１は格納される（ステップＳ１８）。
　コンパイラ２１２は、ソースプログラム２７１（より特定的にはソースコード２７２）をコンパイルし、実行可能プログラム２７３を生成する（ステップＳ２）。ビルダ２１５は、実行可能プログラム２７３とライブラリ２４５のＦＢとをビルド処理して、実行可能形式のアプリケーションプログラム１７０を生成する（ステップＳ３）。このときタスク制御情報２７５も作成されて、（ステップＳ４）、転送モジュール２１１は、実行可能形式のアプリケーションプログラム１７０およびタスク制御情報２７５を、ＰＬＣに転送する（ステップＳ５）。
　本実施の形態では、アプリケーションプログラムの開発環境を、ＰＬＣとは独立装置であるサポート装置２００において構成されたが、アプリケーションプログラムの開発環境は、ＰＬＣにおいて実装されてもよい。例えば、ＰＬＣは、制御プログラムを実行するためのリアルタイムＯＳと、アプリケーションプログラムの開発環境のための汎用ＯＳとを搭載し、汎用ＯＳのもとでアプリケーションプログラムの開発環境を構成する。
　＜Ｆ．タスク制御情報＞
　「タスク」は、プロセッサ１００により実行される処理の単位であって、タスクは１つ以上のプログラムを含む。タスクの「リアルタイム性」は、タスクが実行開始されてから、予め定められた時間内に実行が終了することを示す。「制御タスク」は、フィールド装置群のうちの制御すべき対象をリアルタイム制御するためのタスクである。「非制御タスク」は、「制御タスク」とは異なり直接にリアルタイム制御に関与しないが、リアルタイム性が要求されるタスクであって、上記のリアルタイム制御に関連する処理を実施するためのタスクである。タスクの「優先度」は、当該タスクが他のタスクよりも先にプロセッサにより実行される相対的な順序を示す。優先度が高ければ実行順序は先となり、優先度が低ければ実行順序は後となる。
　ＰＬＣは、生産現場に設けられた機器を制御する制御プログラムなど機器を制御する制御タスクを、予め定められた周期毎に実行することで、機器のリアルタイム制御を実現している。ここでは、予め定められた周期を「制御周期」と呼ぶ。
　ＰＬＣなどの制御装置においては、各種の機能の追加に伴い、機器の制御に直接的には関与しない非制御タスクを上記のリアルタイム制御（定周期性）を維持しながら実行させることが要求される。本実施の形態では、このような追加機能のタスクとして通信プログラム１７１のタスクである、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１、Ｓｕｂ－ＦＢ３２，Ｐｕｂ－ＦＢ３３およびＰｉｎｇ－ＦＢ３４のタスクを含む。
　図７は、本実施の形態に係るタスク制御情報２７５の一例を示す図である。図７を参照して、ユーザは、ＰＬＣのアプリケーションプログラムの開発時に、タスクの優先度を、タスク制御情報２７５に設定する。
　図７を参照して、タスク制御情報２７５は、各タスクに対応してタスク名１３２、優先度情報（優先度１３３および実行条件１３４）を含む。タスク名１３２は、制御プログラムのタスク名と、通信プログラム１７１を構成する単位プログラム、すなわちＦＢの名称であって、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１、Ｓｕｂ－ＦＢ３２，Ｐｕｂ－ＦＢ３３およびＰｉｎｇ－ＦＢ３４のそれぞれに対応して、Ｃｌｉｅｎｔ、Ｓｕｂ，ＰｕｂおよびＰｉｎｇを含む。本実施の形態では、制御タスクの優先度は最も高く“１”に設定される。通信プログラム１７１のタスクのうちＣｌｅｎｔの優先度が最も高く設定され、ＣｌｉｅｎｔとＳｕｂとＰｕｂのタスクの優先度１３３は例えば“２”、“４”、“６”に設定されて、Ｐｉｎｇのタスクはそれらよりも優先度１３３は低く、例えば“１５”と設定される。また、優先度情報の実行条件１３４について、ＣｌｉｅｎｔとＳｕｂは、各制御周期で無条件に実行される“常駐型”と設定されて、Ｐｉｎｇは、予め定められた条件が満たされたとき実行される“起動型”であって、例えばＮ（但し、Ｎ≧１）回の制御周期に１回実行される。また、タスクＰｕｂは、各制御周期で起動されるが、実行されたときに予め定められたパブリッシュ条件が満たされた場合のみ、サブスクライブの処理を実行するよう構成されているので、実行条件１３４は、“常駐／起動型”と示されている。本実施の形態では、通信プログラム１７１のタスクのうちＣｌｅｎｔが最も高い優先度に設定されるが、設定方法はこれに限定されず、通信プログラム１７１の複数のタスク、例えば全タスクが同じ優先度に設定されてもよい。
　タスク制御情報２７５によれば、機器の制御には直接関係しないＰｕｂ／Ｓｕｂ通信の機能を構成する４つの各タスクについて、個別に優先度１３３および実行条件を設定できるので、Ｐｕｂ／Ｓｕｂ通信が追加されるとしても、上記に述べた制御の定周期性を維持し易い。
　スケジューラ１６０は、アプリケーションプログラム１７０を実行する場合は、タスク制御情報２７５に従って、通信プログラム１７１のＣｌｉｅｎｔ、Ｓｕｂ，ＰｕｂおよびＰｉｎｇの各タスクの実行周期を制御する。
　＜Ｇ．Ｐｕｂ／Ｓｕｂ通信のモデルの一例＞
　図８は、本実施の形態に係るＰｕｂ／Ｓｕｂ通信のモデルを示す図である。図８を参照して、ＰＬＣ１とＰＬＣ２の間のコネクションを対象に、Ｐｕｂ／Ｓｕｂ通信のモデルを説明する。パブリッシャであるＰＬＣ１がパブリッシュしたデータは、ＭＱＴＴのブローカとしてメッセージ配信を担うサーバ３００を介してサブスクライバであるＰＬＣ２に提供される。
　パブリッシャは、サーバ３００のトピックを送信先としてデータを送信する。パブリッシャは、制御に関するデータを有するメッセージ形式の送信先としてトピックを定義して、サーバ３００に送信する。
　サブスクライバは、サーバ３００にトピックの情報の配信を申し込んで、配信を申し込んだトピックに登録されるメッセージの配信をサーバ３００から受ける。サブスクライバは、例えば、パブリッシャから送信された制御に関するデータを用いて、制御プログラムを含むアプリケーションプログラム１７０を実行することができる。
　サーバ３００は、パブリッシャとサブスクライバとの間でのデータのやり取りを仲介する。サブスクライバは、サーバ３００対して、トピックのデータを要求する登録を行う。また、パブリッシャは、トピックとデータとを含むメッセージをサーバ３００に送信する。
　サーバ３００は、サブスクライバが配信を申し込んだトピックを管理する。サーバ３００は、例えば、パブリッシャからのトピックとデータとを含むメッセージを受け付けると、トピックのメッセージを格納し、そして、当該トピックのデータを要求しているサブスクライバ宛に配信する。
　なお、図８の説明は、ＰＬＣ２がパブリッシュしたデータを、サーバ３００を介しサブスクライバであるＰＬＣ１に提供するケースについても適用できる。
　＜Ｈ．ＭＱＴＴに従うＰｕｂ／Ｓｕｂ通信のモデル＞
　図９は、本実施の形態に係るＰＬＣにおいて構成されるＰｕｂ／Ｓｕｂ通信のモデルの一例を示す図である。図中では、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１と、Ｓｕｂ－ＦＢ３２、Ｐｕｂ－ＦＢ３３およびＰｉｎｇ－ＦＢ３４との間でのデータの遣り取りが示される。
　Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は、送受信データおよびクライアント状態を保持するとともに、Ｓｕｂ－ＦＢ３２、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４、およびＰｕｂ－ＦＢ３３からのデータ送信要求ＳＲ１、ＳＲ２およびＳＲ３を受付ける。Ｓｕｂ－ＦＢ３２、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４およびＰｕｂ－ＦＢ３３は、データ送信要求ＳＲ１、ＳＲ２およびＳＲ３に応じて、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１から、受信データＲＤ１、ＲＤ２およびＲＤ３、ならびにクライアント状態ＳＤ１、ＳＤ２およびＳＤ３を取得する。Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は、Ｓｕｂ－ＦＢ３２、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４およびＰｕｂ－ＦＢ３３との間で、データ送信要求ＳＲ０、受信データＲＤおよびクライアント状態ＳＤを、ＦＢ間で共通して設定された変数、例えば構造体変数を介して遣り取りする。
　Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は、サーバ３００との間で、例えばセキュアソケット通信を実施する。Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１サーバ３００のＩＰアドレスおよびポート番号（図８参照）を管理する。したがって、Ｓｕｂ－ＦＢ３２、Ｐｕｂ－ＦＢ３３およびＰｉｎｇ－ＦＢ３４は、ブローカとなるサーバ３００の識別情報なしに、データ送信要求ＳＲによって、データのパブリッシュ、データのサブスクライブ、およびＰＩＮＧコマンドの送信を実施することができる。
　（ｈ１．パケットのフォーマット）
　ＭＱＴＴライブラリ２６のＦＢが互いに遣り取りするメッセージのフォーマットを説明する。図１０を参照して、メッセージのパケットの基本構成７０は、固定ヘッダ７１、可変ヘッダ７２およびペイロード７３を含む。固定ヘッダ７１は、当該パケットのタイプとパケットの長さの情報を含み、可変ヘッダ７２はパケットＩＤを含み、ペイロード７３は、通信するべきデータ等のメッセージを含む。
　図１１を参照して、パブリッシュされるパケット７０Ａは、可変ヘッダ７２にトピック名を含み、ペイロード７３にパブリッシュされるデータ等のメッセージを含む。図１２を参照して、サブスクライブされるパケット７０Ｂは、可変ヘッダ７２にパケットＩＤを含み、ペイロード７３にトピック名で示されるトピックフィルタを含む。
　図１３を参照して、ＰＩＮＧコマンドのメッセージパケット（以下では、PINGパケットともいう）は、固定ヘッダ７１にＰＩＮＧコマンドのパケットのタイプを含む。
　＜Ｉ．ＭＱＴＴライブラリのＦＢの構成＞
　ＭＱＴＴライブラリの各ＦＢについて説明する。
　（ｉ１．Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢの構成）
　Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は、サーバ３００との接続を制御し、Ｓｕｂ－ＦＢ３２、Ｐｕｂ－ＦＢ３３およびＰｉｎｇ－ＦＢ３４において生成したメッセージをサーバ３００への送信およびサーバ３００からのメッセージの受信を実行する。
　図１４は、本実施の形態に係るＣｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１の一例を示す。図１５と図１６は、図１４のＣｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１のタイミングチャートである。
　図１４を参照して、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は、入力変数として、実行のトリガの入力変数Enable、接続設定の変数Settings、キープアライブタイマの変数KeepAlive、およびタイムアウトの変数Timeoutを有する。また、出力変数として、ＭＱＴＴのサーバ３００への接続中を示す変数Connected、実行中を表す変数Busy、エラーを示す変数Error、エラーコードの変数ErrorID、および拡張エラーコードを示す変数ErrorIDExを有する。
　図１５と図１６は、図１４のＣｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１の動作を示すタイミングチャートを示す。スケジューラ１６０は、タスク制御情報２７５に従い、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１を常駐型で実行されるように、変数Enableの入力を制御周期毎にHigh（立ち上がり）に設定する。
　図１５を参照して、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は「Busy」（実行中）がFALSEの間に「Enable」（実行）の信号を微分処理して立ち上がりを検出すると、「Busy」（実行中）をTRUEに設定する。その後、サーバ３００との接続が確立すると、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は「Connected」（サーバ接続中）にTRUEを設定し、サーバ３００との接続確立後も「Busy」（実行中）にTRUEを設定し続ける。
　図１６を参照して、「Connected」（サーバ接続中）がTRUEである接続処理中に「Enable」（実行）がFALSEになると、サーバ３００との切断処理が開始されて、「Connected」（サーバ接続中）はFALSEに設定される。その後、サーバ３００との切断処理が終了すると、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は「Busy」（実行中）をFALSEに設定する。
　なお、「Connected」（サーバ接続中）がFALSEで「Busy」（実行中）がTRUEの間に「Enable」（実行）が立ち下がっても、「Busy」（実行中）は直ちにFALSEにならずTRUEを継続する。MQTTサーバとの切断処理が終了すると、「Busy」（実行中）はFALSが設定される。
　エラー処理に関しては、「Connected」（サーバ接続中）がTRUEの間に異常が検出されると、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は、「Connected」（サーバ接続中）をFALSEに設定し、サーバ３００との切断処理終了後に「Error」（エラー）をTRUEに設定するとともに、「ErrorID」（エラーコード）、「ErrorIDEx」（拡張エラーコード）に異常の原因を示す値を設定する。
　（ｉ１－１．ネットワーク接続と接続監視）
　Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は、サーバ３００とのネットワーク接続の健全性を監視する。より具体的には、変数「Enable」の値がFALSEからTRUEに立ち上がると、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は、変数「Settings」において指定された設定に従ってサーバ３００へ接続要求を実施する。
　接続要求によってＣｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１はサーバ３００と接続確立をした後、Ｓｕｂ－ＦＢ３２、Ｐｕｂ－ＦＢ３３およびＰｉｎｇ－ＦＢ３４で生成したメッセージの送信とサーバ３００からのメッセージの受信を実施する。
　Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は、ネットワーク接続を監視するための命令コードを含む。すなわち、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は、サーバ３００との接続確立中は、接続を監視する。より具体的には、サーバ３００と接続されているか否かを確認するキープアライブを実施する。
　Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は、サーバ３００との接続中に変数KeepAliveで指定された時間内に当該クライアントからのメッセージ送信がないと検出すると、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は、自身がPINGパケットを送信する。PINGパケット送信してから、その応答を格納したPINGRESPパケットを受信するまでの経過時間を測定し、測定される経過時間が予め定められた時間を超えてもPINGRESPパケットを受信できないことを検出すると、サーバ３００との接続を切断する。変数KeepAliveに０が設定されると、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は、PINGパケットを送信しない。
　（ｉ２．Ｓｕｂ－ＦＢ３２の構成）
　図１７は、本実施の形態に係るＳｕｂ－ＦＢ３２の一例を示す。図１８は、図１７のＣＳｕｂ－ＦＢ３２のタイミングチャートである。Ｓｕｂ－ＦＢ３２は、指定されたトピックをサブスクライブ（受信）し、受信した指定トピックのパブリッシュメッセージからメッセージ部分を読み出す。
　図１７を参照して、Ｓｕｂ-ＦＢ３２は、入力変数として、実行のトリガの入力変数Enable、サブスクライブ要求するトピックを指定する変数Topic、指定したトピックのパブリッシュメッセージのメッセージ部の変数Messageを含む。また、出力変数として、サブスクライブ中か否かを示すフラグの変数Subscribed、Ｓｕｂ－ＦＢ３２の実行状態を数値で示す変数Status、受信完了を示す変数Received、エラー発生を示す変数Error、エラーコードを示す変数ErrorID、拡張エラーコードを示す変数ErrorIDEx、受信したメッセージを示す変数Message、および受信したメッセージが属するトピックを示す変数Topicを有する。
　図１８のタイミングチャートを参照して、図１７のＳｕｂ－ＦＢ３２の動作を説明する。Ｓｕｂ-ＦＢ３２は、スケジューラ１６０によって、タスク制御情報２７５に従い、制御周期毎に起動される。
　図１８を参照して、「Status」（実行状態）が０（実行停止）のときに、スケジューラ１６０によって「Enable」がFALSEからTRUEに立ち上がると、Ｓｕｂ－ＦＢ３２は、「Enable」の立ち上がりを微分処理により検出して、「Status」（実行状態）を１（サブスクライブ要求中）に設定する。これにより、Ｓｕｂ－ＦＢ３２は起動される。
　その後サブスクライブに成功すると、Ｓｕｂ－ＦＢ３２は「Status」（実行状態）を２（サブスクライブ中）に設定するとともに、「Subscribed」（サブスクライブ要求完了）をTRUEに設定する。
　Ｓｕｂ－ＦＢ３２は、「Status」（実行状態）が２(サブスクライブ中)において「Topic」と一致するトピックに属するパブリッシュメッセージを受信したことを検出すると、受信完了（Received）をTRUEに設定する。
　Ｓｕｂ－ＦＢ３２は、「Status」（実行状態）が１（サブスクライブ要求中）または２（サブスクライブ中）を示すときに「Enable」がTRUEからFALSEに立ち下がったことを検出すると、「Status」（実行状態）を３（サブスクライブ解除中）に設定するとともに「Subscribed」（サブスクライブ要求完了）をFALSEに設定する。
　その後、サブスクライブ解除が完了すると、Ｓｕｂ－ＦＢ３２は、「Status」（実行状態）を０（実行停止）に設定する。
　また、「Status」（実行状態）が２（サブスクライブ中）を示すときに、Ｓｕｂ－ＦＢ３２は、サーバ３００との接続が切断されたことを検出すると、「Status」（実行状態）を４（再接続待ち）に設定して「Subscribed」（サブスクライブ要求完了）をFALSEに設定する。
　Ｓｕｂ－ＦＢ３２は、実行中にＦＢ自体の異常を検出した場合、「Error」（エラー）をTRUEに設定するともに、「ErrorID」（エラーコード）、「ErrorIDEx」（拡張エラーコード）に異常を特定する値を設定する。
　（ｉ３．Ｐｕｂ－ＦＢの構成）
　図１９は、本実施の形態に係るＰｕｂ－ＦＢ３３の一例を示す。図２０は、図１９のＰｕｂ－ＦＢ３３のタイミングチャートである。Ｐｕｂ－ＦＢ３３は、パブリッシュするべきメッセージを生成し、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１を介して、サーバ３００に送信する。
　図１９を参照して、Ｐｕｂ－ＦＢ３３は、入力変数として、起動のトリガを受付ける変数Execute、パブリッシュするトピック名を指定する変数Topic、指定したトピックにパブリッシュされるべきメッセージを示す変数Message、およびパブリッシュ設定の変数Settingsを有する。また、出力変数として、処理の実行終了を示す変数Done、処理実行中を示す変数Busy、パブリッシュされるべきメッセージを示す変数Message、エラー発生を示す変数Error、エラーコードを示す変数ErrorID、および拡張エラーコードを示す変数ErrorIDExを有する。
　図２０を参照して、Ｐｕｂ－ＦＢ３３の動作を説明する。例えば、実行中の制御プログラムからの出力によって変数「Execute」（起動）がTrueに設定されると、すなわちパブリッシュ条件が満たされると、Ｐｕｂ－ＦＢ３３は、変数「Execute」の立ち上がりを微分処理などにより検出し、検出したことに応じて「Busy」（実行中）をTRUEに設定する。Ｐｕｂ－ＦＢ３３は、入力変数Settingsで指定されたパブリッシュメッセージのパケットを、出力変数Messageに設定する。これにより、パブリッシュされるメッセージはＣｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１に出力される。
　パブリッシュされるメッセージはＣｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１に出力されてメッセージ交換が完了すると、Ｐｕｂ－ＦＢ３３は「Done」（完了）をTRUEに設定するとともに、「Busy」（実行中）をFALSEに設定する。
　Ｐｕｂ－ＦＢ３３の実行中にＦＢの処理自体に異常を検出した場合、Ｐｕｂ－ＦＢ３３は「Error」（エラー）をTRUEに設定し、「Busy」（実行中）をFALSEに設定する。「ErrorID」（エラーコード）、「ErrorIDEx」（拡張エラーコード）には、異常に応じた値が設定される。
　（ｉ４．Ｐｉｎｇ－ＦＢの構成）
　図２１は、本実施の形態に係るＰｉｎｇ－ＦＢ３４の一例を示す。図２１と図２３は、図２１のＰｉｎｇ－ＦＢ３４のタイミングチャートである。Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４は、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１とサーバ３００との間で確立されたネットワーク接続の健全性を確認するため、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１を介してピングコマンドメッセージの図１３のPINGパケットを送信し、サーバ３００からレスポンスが返ってくるまでの時間を計測する命令コードを有する。
　図２１をＰｉｎｇ－ＦＢ３４は、入力変数として、起動のトリガを受付けるExecute、サーバ３００からのレスポンスの待機時間の閾値時間を示す変数Timeoutを有する。また、出力変数として、処理の実行終了を示す変数Done、処理実行中を示す変数Busy、エラー発生を示す変数Error、エラーコードを示す変数ErrorID、および拡張エラーコードを示す変数ErrorIDEx、およびPINGREQメッセージのPINGパケットを送信してから、応答のPINGRESPメッセージを受信するまでの時間を計測し、計測時間が設定される変数ElapseTimeを有する。PINGRESPメッセージも図１３のパケット構成を有する。
　図２２を参照して、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４は、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１がサーバ３００と接続中に、変数「Execute」（起動）がTRUEに設定されると、「Busy」（実行中）をTRUEに設定する。すなわち、スケジューラ１６０によって、Ｎ制御周期毎に変数「Execute」がTRUEに設定されることに応じて、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４は当該ＦＢ内のロジックを実行することにより、PINGREQパケット７０Ｃを生成し、PINGREQパケット７０Ｃの送信要求を出して、PINGREQパケット７０Ｃの応答であるPINGRESPパケットを受信する。また、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４は当該ＦＢ内のロジックを実行することにより、PINGREQパケット７０Ｃの送信要求を出力してからPINGRESPパケットを受信するまでの所要時間を計測し、計測される所要時間を変数ElapseTimeに設定する。処理が終了すると変数DoneをTRUEに設定する。
　図２３を参照して、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４は、PINGREQパケット７０Ｃの送信要求を出力してからPINGRESPパケットを受信するまでの所要時間、すなわち変数ElapseTimeに設定される計測時間を、入力変数Timeoutで示される閾値時間と比較し、比較の結果に基づき（計測時間＞閾値時間）の条件が満たされることを判定すると、タイムアウトを検出し、変数ErrorをTRUEに設定する。Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４は、タイムアウトの情報を「ErrorID」（エラーコード）および「ErrorIDEx」（拡張エラーコード）に設定する。
　このように、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４は、ピングコマンドメッセージの送信要求を出力してから応答を受信するまでの所要時間を計測し、計測された所要時間から、ネットワーク上のトラフィック等の健全性を監視し、監視結果を出力できる。
　＜Ｊ．通信プログラムの一例＞
　図２４と図２５は、本実施の形態に係るアプリケーションプログラム１７０中の通信プログラム１７１の一部を抜粋して模式的に示す図である。図２４と図２５はラダープログラムであって、例えば、ＧＵＩツール２１６によって、モニタ２０７に表示される通信プログラム１７１を示す。
　図２４を参照して、通信プログラム１７１は、エディタ処理（ステップＳ１）では、ユーザ操作に基づきＣｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１の呼出命令３１０、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４の呼出命令３４０、およびＰｕｂ－ＦＢ３３の呼出命令３３０がプログラム中に記述され、また、各呼出命令の位置に、当該呼出命令に対応のＦＢが配置される。
　通信プログラム１７１では、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は入力変数Enableに値を設定するブロック３１１が接続されて、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４は入力変数Executeに値を設定するブロック３１１および３４１が接続されて、Ｐｕｂ－ＦＢ３３は入力変数Executeに値を設定するブロック３１１および３３１が接続される。
　ブロック３３１は、スケジューラ１６０によって制御周期毎にオンに設定される。ブロック３３１がオンに設定されると、ブロック３３１の出力を受けるＣｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１の変数EnableはHighに立ち上げり、応じてＣｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１は処理を開始する。
　ブロック３４１は、スケジューラ１６０によって、Ｎ制御周期毎にオンに設定される。したがって、ブロック３３１がオンに設定されて、且つブロック３４１がオンに設定されるタイミング、すなわちＮ制御周期毎に、ブロック３４１の出力を受けるＰｉｎｇ－ＦＢ３４の変数Executeのトリガが設定されて、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４は当該トリガの入力に応じて起動されて、Ｐｉｎｇコマンドの処理を開始する。
　ブロック３３１は、制御プログラムの出力、例えば制御データのパブリッシュの要求が出力されるとオンに設定される。したがって、このようにパブリッシュ条件が満たされると、ブロック３３１がオンに設定されて、且つブロック３３１がオンに設定されるタイミング、すなわち毎制御周期において制御プログラムからパブリッシュ要求が出力されたときに、ブロック３３１の出力を受けるＰｕｂ－ＦＢ３３の変数Executeのトリガが設定されて、Ｐｕｂ－ＦＢ３３は当該トリガの入力に応じて起動されて、パブリッシュ処理を開始する。
　図２５の通信プログラム１７１は、図２４の通信プログラム１７１のＰｕｂ－ＦＢ３３をＳｕｂ－ＦＢ３２に変更しているが、他のプログラムは図２４と同様なので説明は繰り返さない。図２５を参照して、通信プログラム１７１のエディタ処理（ステップＳ１）では、ユーザ操作に基づきＣｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１の呼出命令３１０、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４の呼出命令３４０、およびＳｕｂ－ＦＢ３２の呼出命令３２０がプログラム中に記述され、また、各呼出命令の位置に、当該呼出命令に対応のＦＢが配置される。
　図２５の通信プログラム１７１では、Ｓｕｂ－ＦＢ３２は、入力変数Enableに値を設定するブロック３１１および３２１が接続される。ブロック３２１は、スケジューラ１６０によって制御周期毎にオンに設定される。したがって、ブロック３１１がオンに設定されて、且つブロック３２１がオンに設定されるタイミングで、Ｓｕｂ－ＦＢ３２の変数EnableがHighに設定されて、Ｐｕｂ－ＦＢ３３はサブスクライブ処理を開始する。
　＜Ｋ．タスクの実行周期の一例＞
　図２６は、本実施の形態に係るＰＬＣにおけるタスクの実行周期を模式的に示す図である。スケジューラ１６０は、タスク制御情報２７５に従い、図２６に示すようにＣＰＵ１１０にタスクを実行させる。図２６では、各制御周期Ｔにおいて、制御プログラムのタスク１４１が実行される。これにより、制御プログラムの定周期性は維持される。また、制御周期Ｔの空き時間において、通信プログラム１７１のＣｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１とＳｕｂ－ＦＢ３２のタスク１４１と１４２は実行される。また、Ｐｕｂ－ＦＢ３３にタスク１４３も毎制御周期の空き時間で起動されて、パブリッシュ条件が満たされたときのみ実行される。図２６では、周期（ｎ＋２）においては、パブリッシュ条件は満たされていないので、タスク１４３は実行されないことが示される。
　また、スケジューラ１６０によって、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４のタスク１４４は、その優先度１３３は低いことに基づき、たとえば２回の制御周期Ｔ毎に空き時間で１回実行される。図２６では、周期ｎ～周期ｎ＋３のうち周期（ｎ＋２）においてのみ実行されている。タスク１４４は、２回の制御周期Ｔ毎に実行されるので、Ｐｕｂ／Ｓｕｂ通信のためのネットワーク接続の監視処理のＰｉｎｇ－ＦＢ３４のタスク１４４を実行するとしても、制御プログラム、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１、Ｓｕｂ－ＦＢ３２およびＰｕｂ－ＦＢ３３の定周期性は維持することができる。
　また、各制御周期Ｔで実行されるＣｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１のタスクによってネットワーク接続の監視処理が実施されるので、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４の監視処理が、Ｎ回の制御周期Ｔあたり１回実行されるとしても、各制御周期Ｔにおいて、当該監視処理を実施することを保証できる。
　また、制御プログラムを含むユーザプログラムによってパブリッシュが要求されるときは、ユーザプログラムは、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４を起動するよう構成されてもよい。この起動後、ユーザプログラムは、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４の出力変数Errorに基づき、ネットワークの健全性が担保されていると判定したとき、パブリッシュのメッセージを送信するように、Ｐｕｂ－ＦＢ３３を起動するよう構成されてもよい。例えば、ネットワークのトラフィックが多量である場合はＰｉｎｇ－ＦＢ３４はタイムアウトを検出し、変数ErrorにTRUEを設定する。
　上記のパブリッシュ条件は、Ｐｉｎｇ－ＦＢ３４の変数Errorの値に基づき、ネットワークが健全であることが検出されたとの条件を含み得る。ネットワークの健全性を含むパブリッシュ条件が満たされるとき、ユーザプログラムは、パブリッシュのメッセージを送信するようＰｕｂ－ＦＢ３３を起動できるから、確実なメッセージ送信を可能にするタイミング選択の自由度を得ることができる。本実施の形態では、この利点は、起動型のＰｉｎｇ－ＦＢ３４が、Ｃｌｉｅｎｔ－ＦＢ３１のネットワークの接続監視機能とは独立した当該監視機能を提供していることにより取得され得る。
　＜Ｌ．プログラムおよび記録媒体＞
　本実施の形態に示した通信プログラム１７１を含むアプリケーションプログラム１７０の開発支援環境を提供する開発支援プログラム２５０は、サポート装置２００の記憶部２０１に格納されている。ＣＰＵ２０２は、記憶部２０１から開発支援プログラム２５０を読出し、実行することにより、本実施の形態に示す開発環境を実現することが可能となる。
　開発支援プログラム２５０は、サポート装置２００に付属するフレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact　Disk-Read　Only　Memory）３００、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記録媒体を含むコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。記録媒体は、コンピュータその他装置、機械等が記録されたプログラム等の情報を読み取り可能なように、当該プログラム等の情報を、電気的、磁気的、光学的、機械的または化学的作用によって蓄積する媒体である。
　また、開発支援プログラム２５０は、サポート装置２００に内蔵するＨＤＤ２０４などの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークから通信インターフェイスを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
　＜Ｍ．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］
　対象（６，７）を制御する制御装置（ＰＬＣ）で実行されるアプリケーションプログラム（１７０）を構成する単位プログラムを格納するライブラリ（２４５）を備える情報処理装置（２００）であって、
　前記制御装置は、サーバ（３００）にネットワーク接続され、
　前記ライブラリの前記単位プログラムは、前記アプリケーションプログラムに含まれるパブリッシュ／サブスクライブ方式の通信プログラム（１７１）を構成する単位プログラム（３１，３２，３３，３４）を含み、
　前記通信プログラムを構成する単位プログラムは、
　前記制御に関するデータのパブリッシュメッセージの送信要求を出力するパブリッシャの単位プログラム（３３）と、
　前記制御に関するデータのサブスクライブメッセージの送信要求を出力するサブスクライバの単位プログラム（３２）と、
　前記ネットワーク接続を監視するピングコマンドメッセージの送信要求を出力する接続監視の単位プログラム（３４）と、
　各前記単位プログラムからの前記メッセージの送信要求を、前記ネットワークを介して前記サーバに送信するクライアントの単位プログラム（３１）と、を含み、
　前記情報処理装置は、さらに、
　当該情報処理装置に対するユーザ操作を受付ける操作受付手段（２０５、２０６）と、
　前記操作受付手段によって受付けられたユーザ操作に基づき、前記通信プログラムを構成する各単位プログラムの呼出命令を含む前記アプリケーションプログラムを作成する手段（２５２）を備える、情報処理装置。
［構成２］
　前記通信プログラムの各単位プログラムについて、制御周期において、他の単位プログラムよりも優先して実行される優先度（１３２）を設定する手段（２５５）を、さらに備える、構成１に記載の情報処理装置。
［構成３］
　前記通信プログラムのうち、少なくとも前記クライアントの単位プログラムは、他の単位プログラムよりも前記優先度を高く設定する、構成２に記載の情報処理装置。
［構成４］
　前記接続監視の単位プログラムの前記優先度は、当該単位プログラムはＮ回の制御周期（Ｔ）毎に実行されることを示す、構成２または３に記載の情報処理装置。
［構成５］
　前記クライアントの単位プログラムは、前記ネットワーク接続を監視するための命令コードを含む、構成１から４のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成６］
　前記サーバは、ＭＱＴＴ（Message　Queuing　Telemetry　Transport）のメッセージ配信サーバを含む、構成１から５のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成７］
　複数の前記制御装置（ＰＬＣ１，ＰＬＣ２，ＰＬＣ３）が前記サーバにネットワーク接続され、
　前記複数の制御装置は、分散制御により前記対象を制御するよう構成される、構成１から６のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成８］
　前記接続監視の単位プログラムは、前記ピングコマンドメッセージの送信要求を出力してから応答を受信するまでの時間を計測する、構成１から７のいずれか１に記載の情報処理装置。
［構成９］
　対象（６，７）を制御する制御装置（ＰＬＣ）で実行されるアプリケーションプログラム（１７０）を構成する単位プログラムを格納するライブラリ（２４５）を備える情報処理装置（２００）おけるプログラム開発支援方法であって、
　前記制御装置は、サーバ（３００）にネットワーク接続され、
　前記ライブラリの前記単位プログラムは、前記アプリケーションプログラムに含まれるパブリッシュ／サブスクライブ方式の通信プログラム（１７１）を構成する単位プログラムを含み、
　前記通信プログラムを構成する単位プログラムは、
　前記制御に関するデータのパブリッシュメッセージの送信要求を出力するパブリッシャの単位プログラム（３３）と、
　前記制御に関するデータのサブスクライブメッセージの送信要求を出力するサブスクライバの単位プログラムと、
　前記ネットワーク接続を監視するピングコマンドメッセージの送信要求を出力する接続監視の単位プログラム（３４）と、
　各前記単位プログラムからの前記メッセージの送信要求を、前記ネットワークを介して前記サーバに送信するクライアントの単位プログラム（３１）と、を含み、
　前記プログラム開発支援方法は、
　ユーザ操作を受付けるステップと、
　受付けられたユーザ操作に基づき、前記通信プログラムを構成する各単位プログラムの呼出命令を含む前記アプリケーションプログラムを作成するステップと、を備える、プログラム開発支援方法。
［構成１０］
　構成９に記載のプログラム開発支援方法をプロセッサに実行させるための開発支援プログラム（２５０）。
　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　システム、６　入出力装置、７　アクチュエータ、１０　処理ユニット、１１　システムバス、１２　電源ユニット、２６　ＭＱＴＴライブラリ、７０　基本構成、７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，ＩＤ　パケット、７１　固定ヘッダ、７２　可変ヘッダ、７３　ペイロード、１００　プロセッサ、１３２　タスク名、１３３　優先度、１３４　実行条件、１４１，１４２，１４３，１４４　タスク、１６０　スケジューラ、１７０　アプリケーションプログラム、１７１　通信プログラム、１９１　マルチタスク実行部、２００　サポート装置、２１１　転送モジュール、２１２　コンパイラ、２１３　デバッガ、２１４　シミュレータ、２１５　ビルダ、２５０　開発支援プログラム、２５２　エディタ、２７１　ソースプログラム、２７２　ソースコード、２７３　実行可能プログラム、２７５　タスク制御情報、３００　サーバ、３１０，３２０，３３０，３４０　呼出命令、４００，４１０　ネットワーク、ＳＤ　クライアント状態、ＳＲ　データ送信要求、Ｔ　制御周期。

Claims (10)

  1. 　対象を制御する制御装置で実行されるアプリケーションプログラムを構成する単位プログラムを格納するライブラリを備える情報処理装置であって、
    　前記制御装置は、サーバにネットワーク接続され、
    　前記ライブラリの前記単位プログラムは、前記アプリケーションプログラムに含まれるパブリッシュ／サブスクライブ方式の通信プログラムを構成する単位プログラムを含み、
    　前記通信プログラムを構成する単位プログラムは、
    　前記制御に関するデータのパブリッシュメッセージの送信要求を出力するパブリッシャの単位プログラムと、
    　前記制御に関するデータのサブスクライブメッセージの送信要求を出力するサブスクライバの単位プログラムと、
    　前記ネットワーク接続を監視するピングコマンドメッセージの送信要求を出力する接続監視の単位プログラムと、
    　各前記単位プログラムからの前記メッセージの送信要求を、前記ネットワークを介して前記サーバに送信するクライアントの単位プログラムと、を含み、
    　前記情報処理装置は、さらに、
    　当該情報処理装置に対するユーザ操作を受付ける操作受付手段と、
    　前記操作受付手段によって受付けられたユーザ操作に基づき、前記通信プログラムを構成する各単位プログラムの呼出命令を含む前記アプリケーションプログラムを作成する手段を備える、情報処理装置。
  2. 　前記通信プログラムの各単位プログラムについて、制御周期において、他の単位プログラムよりも優先して実行される優先度を設定する手段を、さらに備える、請求項１に記載の情報処理装置。
  3. 　前記通信プログラムのうち、少なくとも前記クライアントの単位プログラムは、他の単位プログラムよりも前記優先度を高く設定する、請求項２に記載の情報処理装置。
  4. 　前記接続監視の単位プログラムの前記優先度は、当該単位プログラムはＮ回の制御周期毎に実行されることを示す、請求項２または３に記載の情報処理装置。
  5. 　前記クライアントの単位プログラムは、前記ネットワーク接続を監視するための命令コードを含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
  6. 　前記サーバは、ＭＱＴＴ（Message　Queuing　Telemetry　Transport）のメッセージ配信サーバを含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
  7. 　複数の前記制御装置が前記サーバにネットワーク接続され、
    　前記複数の制御装置は、分散制御により前記対象を制御するよう構成される、請求項１から６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
  8. 　前記接続監視の単位プログラムは、前記ピングコマンドメッセージの送信要求を出力してから応答を受信するまでの時間を計測する、請求項１から７のいずれか１項に記載の情報処理装置。
  9. 　対象を制御する制御装置で実行されるアプリケーションプログラムを構成する単位プログラムを格納するライブラリを備える情報処理装置おけるプログラム開発支援方法であって、
    　前記制御装置は、サーバにネットワーク接続され、
    　前記ライブラリの前記単位プログラムは、前記アプリケーションプログラムに含まれるパブリッシュ／サブスクライブ方式の通信プログラムを構成する単位プログラムを含み、
    　前記通信プログラムを構成する単位プログラムは、
    　前記制御に関するデータのパブリッシュメッセージの送信要求を出力するパブリッシャの単位プログラムと、
    　前記制御に関するデータのサブスクライブメッセージの送信要求を出力するサブスクライバの単位プログラムと、
    　前記ネットワーク接続を監視するピングコマンドメッセージの送信要求を出力する接続監視の単位プログラムと、
    　各前記単位プログラムからの前記メッセージの送信要求を、前記ネットワークを介して前記サーバに送信するクライアントの単位プログラムと、を含み、
    　前記プログラム開発支援方法は、
    　ユーザ操作を受付けるステップと、
    　受付けられたユーザ操作に基づき、前記通信プログラムを構成する各単位プログラムの呼出命令を含む前記アプリケーションプログラムを作成するステップと、を備える、プログラム開発支援方法。
  10. 　請求項９に記載のプログラム開発支援方法をプロセッサに実行させるための開発支援プログラム。
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