JP2003150211A - 制御システム及びスレーブ並びに制御情報収集装置及び制御情報収集方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常の制御系データの送受に影響を与えるこ
となく制御機器の制御情報を収集することができ、その
収集した制御情報が、どの制御機器等についてのものか
を容易に理解することのできる制御システムを提供する
こと 【解決手段】 ＰＬＣ１０に一体化されたマスタユニッ
ト１０ｃと、スレーブ１２がフィールドネットワーク１
１に接続され、マスタユニットとスレーブ間では、ＰＬ
Ｃのユーザプログラムの実行に伴う制御系データを送受
し、スレーブに接続された制御機器１８，１９を駆動す
る制御システムにおいて、スレーブに接続された制御機
器の制御情報とメカ論理名とを関連付けた関連付け情報
を記憶保持させ、その制御機器のＯＮ／ＯＦＦ情報に基
づき定義された制御情報を取得する。そして、ユーザプ
ログラムの実行処理とは別の処理にて、スレーブが取得
した制御情報をメカ論理名とともにマスタユニットに送
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、制御システム及
びスレーブ並びに制御情報収集装置及び制御情報収集方
法に関するものである。

【０００２】

【発明の背景】ＰＬＣを含むネットワークシステムの一
例としては、図１のようなものがある。すなわち、ＰＬ
Ｃユニット１と通信機能を備えたマスタユニット２を一
体化するとともに、そのマスタユニット２をフィールド
ネットワーク３に接続する。また、このフィールドネッ
トワーク３には、ＯＵＴスレーブ４やＩＮスレーブ５が
接続される。

【０００３】なお、図１に示すＰＬＣユニット１は、実
際にはＣＰＵユニット，電源ユニット，Ｉ／Ｏユニット
などのＰＬＣを構成する各機能毎のユニットを一体にし
た全体を指し、フィールドネットワーク３に接続される
ことを説明するために、マスタユニット２のみを別構成
として描画したが、マスタユニット２も他のユニットと
一体になって構成される全体をＰＬＣと称することもあ
る。

【０００４】そして、この例では、ＯＵＴスレーブ４に
は、出力機器としてのアクチュエータ７が接続されてい
る。このアクチュエータ７は、ＰＬＣユニット１からの
制御命令（ＯＮ信号）を受けたＯＵＴスレーブ４が、ア
クチュエータ７が接続されているＩ／Ｏ端子（ＯＵＴ端
子）をＯＮにすることにより、移動体７ａが前進移動す
る。

【０００５】一方、ＩＮスレーブ５には、入力機器とし
てのセンサ８が接続されており、このセンサ８にてアク
チュエータ７の動作を監視している。つまり、アクチュ
エータ７内の移動体７ａが所定位置（図中点線で示す位
置）まで移動してくると、その移動体７ａをセンサ８が
検出し、検出信号を出力するようになっている。

【０００６】その検出信号がＩＮスレーブ５に与えられ
るので、ＩＮスレーブ５がＰＬＣユニット１に向けて検
出信号を受信したこと（所定のＩ／Ｏ端子（ＩＮ端子）
がＯＮになったこと：動作完了通知）を出力する。これ
により、ＰＬＣユニット１は、アクチュエータ７が所定
量移動したことが分かるので、ＯＵＴスレーブ４に対し
て停止命令（原点復帰命令）を送る。

【０００７】そして、上記処理を実際に行うには、各ス
レーブ４，５は、マスタユニット２との間でマスタ−ス
レーブ間通信を行い、上記した各信号（データ）の送受
を行う。従って、ＰＬＣユニット１は、係るマスタユニ
ット２を経由して各スレーブ４，５と通信することにな
る。

【０００８】さらに、ＰＬＣユニット１は、ユーザプロ
グラムに従ってサイクリックに処理を実行し、１回のサ
イクル毎にＩＮ／ＯＵＴのリフレッシュ処理が行われ、
そのときに、ＯＵＴスレーブ４に向けて信号をマスタユ
ニット２へ出力したり、ＩＮスレーブ５からの信号をマ
スタユニット２から受信したりする。一方、マスタ−ス
レーブ間通信では、上記したＰＬＣユニット１側でのサ
イクリック処理とは非同期で、自己のタイミング（通信
サイクル）で所定のスレーブとの間で通信を行うように
している。

【０００９】ところで、上記したシステム構成の場合、
各スレーブ４，５に接続された入力・出力機器（制御機
器）の制御情報を管理したいと言う要求がある。すなわ
ち、入力機器（センサ）の通電時間の積算値や、出力機
器（アクチュエータ）の動作回数（ＯＵＴ端子のＯＮ／
ＯＦＦ回数）等の情報を収集し、一定の値以上になった
場合には、制御機器の交換時期が近づいたと判断し、メ
ンテナンスのスケジュールを立てることなどに利用でき
る。

【００１０】係る情報は、例えば、対象となる一つの制
御機器に対するＯＮ／ＯＦＦの切り替えを監視し、ＯＦ
ＦからＯＮに立ち上がった回数をカウントすることによ
りＯＮ／ＯＦＦ回数を求めることができる。

【００１１】そして、係る情報は、ＰＬＣに取り込ま
れ、所定の判断をすることになる。現状ではその判断を
ＰＬＣにて行っている。つまり、情報を収集する対象と
なる制御機器（Ｉ／Ｏ端子）をＭＡＣＩＤかＰＬＣ内の
データメモリのアドレスで特定しつつ、収集条件等をユ
ーザプログラムを用いて使用者が作成記述し、通常のシ
ーケンス制御のためのプログラムとともにサイクリック
に実行することになる。

【００１２】このように、管理したい制御機器が接続さ
れている端子のデータメモリのアドレス等をプログラム
に記述する必要があるので、ユーザは係るアドレスを認
識しプログラムに反映しなければならず、煩雑である。
更に、予め組み込まれたユーザプログラムによりサイク
リックに処理されるため、その後に接続している端子を
変更するなど制御機器を特定するための具体的なアドレ
スが変更されたり、収集条件を変更しようとした場合に
は、その都度、ユーザプログラムを変更し、コンパイル
し、ＰＬＣユニットにダウンロードする必要があり、煩
雑である。

【００１３】また、ユーザプログラムにより実行するた
めにＰＬＣが処理をする全体サイクリック時間が延びて
しまうことで、本来の機能であるシーケンス制御のサイ
クルタイムへ影響をきたすおそれがある。

【００１４】本発明では、通常の制御系処理であるユー
ザプログラム実行に影響を与えることなく、制御機器の
制御情報を収集することができ、しかも、その収集した
制御情報が、どの制御機器等についてのものかを容易に
理解することのできる制御システム及びスレーブ並びに
制御情報収集装置及び制御情報収集方法を提供すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明による制御シス
テムでは、ＰＬＣと、そのＰＬＣに連携されるマスタ
と、そのマスタと制御系ネットワークを介して制御系デ
ータを送受するスレーブとを備え、前記マスタと前記ス
レーブ間では、前記ＰＬＣのユーザプログラムの実行に
伴う制御系データを送受することにより前記スレーブに
接続された制御機器を駆動する制御システムであって、
前記スレーブは、そのスレーブに接続された制御機器の
制御情報とメカ論理名とを関連付けた関連付け情報を記
憶する記憶手段と、その制御情報を取得する手段とを備
え、前記ユーザプログラムの実行処理とは別の処理に
て、前記スレーブが取得した制御情報を前記メカ論理名
とともに前記マスタが収集するように構成した。

【００１６】また、この発明によるスレーブは、ＰＬＣ
と、そのＰＬＣに連携されるマスタと、そのマスタと制
御系ネットワークを介して制御系データを送受するスレ
ーブとを備え、前記マスタと前記スレーブ間では、前記
ＰＬＣのユーザプログラムの実行に伴う制御系データを
送受することにより前記スレーブに接続された制御機器
を駆動する制御システムに用いられるスレーブである。
そして、そのスレーブに接続された制御機器の制御情報
とメカ論理名とを関連付けた関連付け情報を記憶する記
憶手段と、その制御情報を取得する手段と、前記ユーザ
プログラムの実行処理とは別の処理にて、取得した前記
制御情報を対応する前記メカ論理名とともに所定の装置
に向けて出力する機能を備えて構成される。

【００１７】ここで、記憶手段は、実施の形態では、内
部揮発性メモリ１２ｂ′であったり、外部不揮発性メモ
リ１２ｅに対応する。また、取得する手段は、実施の形
態ではＭＰＵ１２ｂ（処理部１２ｂ″）に対応する。さ
らに、出力先の所定の装置は、例えばマスタ（マスタユ
ニット）であったり、中継器，ＰＴ，パネルＰＣ等があ
る。そして、制御系ネットワーク（フィールドネットワ
ーク）を介して直接当該装置に制御情報等を渡すのはも
ちろんのこと、その制御系ネットワークに接続されたノ
ード等を介して間接的に装置に制御情報等を渡す場合も
含む。

【００１８】また、収集する制御情報の対象となる制御
機器は、単数の場合も有れば複数の場合もある。つま
り、単数の場合の制御情報としては、例えば１つの制御
機器のＯＮ／ＯＦＦ回数や、通電時間や、アナログデー
タ等がある。また、複数の制御機器による制御情報とし
ては、ある制御機器の動作時間や、その複数の制御機器
の相互の動作開始タイミング等がある。

【００１９】さらにまた、マスタとＰＬＣとの関係であ
るが、実施の形態のようにマスタユニットとして他のユ
ニットと連結してＰＬＣを構成する場合と、ＰＬＣとは
別の装置として構成されている場合のいずれでも良い。
要はＰＬＣと通信ができ、ＰＬＣとスレーブとの間で制
御系データの送受ができればよい。

【００２０】一方、この発明による制御システムの別の
解決手段としては、ＰＬＣと、そのＰＬＣに連携される
マスタと、そのマスタと制御系ネットワークを介して制
御系データを送受するスレーブとを備え、前記マスタと
前記スレーブ間では、前記ＰＬＣのユーザプログラムの
実行に伴う制御系データを送受することにより前記スレ
ーブに接続された制御機器を駆動する制御システムにお
いて、前記制御系ネットワークのノードは、前記スレー
ブに接続された制御機器の制御情報とメカ論理名とを関
連付けた関連付け情報を記憶する記憶手段を備え、前記
ノードが、所定のスレーブから前記制御情報を取得する
ために必要な情報を前記ユーザプログラムの実行処理と
は別の処理にて収集し、その収集した情報に基づいて前
記制御情報を求める機能を備えるように構成することで
ある。また、前記ノードに替えて中継器としてもよい。

【００２１】ここで、ノードとしては、例えば、マス
タ，スレーブ，ＰＬＣを構成する専用ＣＰＵユニット等
があり、中継器としては、ＰＴやコンフィグレータや制
御系ネットワーク上を流れるデータを取得可能なネット
ワークパッシブモニタ等がある。専用ＣＰＵユニット
は、ＣＰＵユニットとは別に設けるもので、（１）伝送
媒体中を流れるデータを見て、必要なデータを取得する
パッシブモニタの機能と、マスタユニットの機能を併せ
持つものや、（２）上記したパッシブモニタの機能をも
つが、マスタユニットの機能を持たないもの等が有る。
後者の場合のデータ取得は、例えばマスタユニットとＣ
ＰＵユニットとをつなぐＰＬＣ内部バス上のデータやり
とりから、バス経由でデータをパッシブで取り込む方法
や、マスタユニットのフィールドバスケーブルを専用Ｃ
ＰＵユニットまで延長し、フィールドバスネットワーク
上のフレームをパッシブで取り込む方法などがある。

【００２２】スレーブと通信可能とは、スレーブが接続
されるネットワーク（制御系ネットワーク）を介して直
接的に通信するような場合と、そのネットワークに接続
された装置を経由して間接的に通信できる場合を含む。

【００２３】また、この発明に係る情報収集装置として
は、ＰＬＣと、そのＰＬＣに連携されるマスタと、その
マスタと制御系ネットワークを介して制御系データを送
受するスレーブとを備え、前記マスタと前記スレーブ間
では、前記ＰＬＣのユーザプログラムの実行に伴う制御
系データを送受することにより前記スレーブに接続され
た制御機器を駆動する制御システムにおける前記制御機
器の制御情報を収集する制御情報収集装置であって、収
集対象の制御機器の制御情報とメカ論理名とを関連付け
た関連付け情報を記憶する記憶手段と、所定のスレーブ
から前記制御情報を取得するために必要な情報を前記ユ
ーザプログラムの実行処理とは別の処理にて収集し、そ
の収集した情報に基づいて前記制御情報を求める機能を
備えることである。ここで情報収集装置としては、例え
ば、マスタユニットやその他のノードであったりで中継
器などに対応する。なお、実際にノード等が情報を収集
する場合に、係る情報（制御情報を含む）を制御系デー
タと別に送信してもよいし、制御系データと同一のフレ
ームで送信しても良い。つまり、情報の送信等の処理
が、ユーザプログラムの実行に基づいて行われるもので
なければ良い。

【００２４】上記した各発明によれば、ＰＬＣのユーザ
プログラムのように制御のための処理とは別の処理によ
って制御情報を収集することができるので、ＰＬＣに基
づく制御の処理に影響を与えない。また、制御情報はメ
カ論理名が付与されているとともに、ユーザプログラム
を使用しないので、収集プログラムを作成する際に、制
御機器が接続されているスレーブのＭＡＣ−ＩＤや、接
続された端子を特定するＢＩＴ番号など使用せず、メカ
論理名で記述することができる。よって、作成が容易な
ばかりでなく、作成後もその内容を理解しやすく、修正
処理も簡単に行える。また、修正したとしてもユーザプ
ログラムと別のプログラムとなるので、ユーザプログラ
ムの再コンパイル等が不要となる。さらに、収集した制
御情報を利用する場合にも、何についての制御情報かが
直感的に理解できる。

【００２５】もちろん、メカ論理名とそれが特定する制
御機器等のアドレス等を関連付ける情報（テーブル等）
は、作成し必要な装置に記憶させておき、収集プログラ
ムの実行の際にメカ論理名が読み出された場合、係る情
報に基づき、実際の制御機器が接続された端子等を特定
し、必要な情報の収集を行うことになる。

【００２６】そして、本発明に係る制御システムとして
は、上記した各発明を前提とし、前記マスタが収集した
り、前記ノード或いは前記中継器が求めた制御情報に基
づく情報を対応するメカ論理名とともに表示するモニタ
装置を備えることである。

【００２７】ここで、制御情報に基づく情報とは、制御
情報そのものでも良いし、それから得られる情報でも良
い。また、モニタ装置は、ノードや中継器と一体になっ
ているものでも良いし、別の装置でも良い。このように
モニタ装置にメカ論理名とともに所定の情報を表示する
ことにより、制御機器の状態を一目で理解することがで
きるので好ましい。この表示処理も、ユーザプログラム
の実行処理とは別の処理で行われる。

【００２８】もちろん、制御情報を出力表示するモニタ
装置は必須ではない。例えば、制御情報の利用の仕方と
しては、出力表示することなく異常のあった制御機器を
特定し、その制御機器を発注するためのデータを作成し
たりすることができる。

【００２９】さらに、前記制御情報を基準値と比較して
異常判定をする異常判定装置や、前記制御情報に基づい
て寿命判定をする寿命判定装置を備えると良い。この場
合に、異常判定装置や寿命判定装置は、独立した装置で
も良いし、ノード，スレーブ，中継器等に組み込んでも
良い。

【００３０】一方、本発明に係る制御情報収集方法は、
ＰＬＣと、そのＰＬＣに連携されるマスタと、そのマス
タと制御系ネットワークを介して制御系データを送受す
るスレーブとを備え、前記マスタと前記スレーブ間で
は、前記ＰＬＣのユーザプログラムの実行に伴う制御系
データを送受することにより前記スレーブに接続された
制御機器を駆動する制御システムにおける前記制御機器
の制御情報を収集する制御情報収集方法を前提とする。

【００３１】そして、前記スレーブの記憶手段に、その
スレーブに接続された制御機器の制御情報と論理名とを
関連付けた関連付け情報を記憶保持させ、前記スレーブ
が、自己に接続された制御機器の動作状態から前記制御
情報を取得する処理を実行し、次いで、前記スレーブ
は、前記ユーザプログラムの実行処理とは別の処理に
て、取得した前記制御情報を対応する前記メカ論理名と
ともに所定の装置に向けて出力する処理を実行すること
である。

【００３２】また、上記した前提において、収集対象の
制御機器の制御情報とメカ論理名とを関連付けた関連付
け情報を前記制御情報を収集する装置に記憶保持させ、
前記関連付け情報に基づき、所定のスレーブから前記制
御情報を取得するために必要な情報を前記ユーザプログ
ラムの実行処理とは別の処理にて収集し、次いで、その
収集した情報に基づいて前記制御情報を求める処理を実
行することもできる。いずれの場合も、前記収集した制
御情報に基づく情報を対応するメカ論理名とともにモニ
タ装置に出力表示する処理を含むとよい。

【００３３】この発明による制御システム及びスレーブ
並びに制御情報収集装置及び制御情報収集方法を構成す
る各手段を専用のハードウエア回路によって実現するこ
とができるし、プログラムされたコンピュータによって
実現することもできる。

【００３４】

【発明の実施の形態】図２は、本発明が適用されるシス
テム構成の一例を示している。同図に示すように、本実
施の形態では、ＰＬＣ１０が、フィールドネットワーク
１１を介してスレーブ１２と接続されるとともに、イー
サネット(登録商標)などの情報系ネットワーク１３さら
にはインターネットその他のネットワーク網１３′を介
して管理コンピュータ１４に接続されたネットワークシ
ステムを構成している。

【００３５】ＰＬＣ１０は、ユーザプログラムを演算実
行するＣＰＵユニット１０ａ，情報系ネットワーク１３
に接続されて通信を行う通信ユニット１０ｂ，フィール
ドネットワーク１１に接続されて通信を行うマスタユニ
ット１０ｃ等の複数のユニットを連結して一体化した構
成を採っている。

【００３６】また、情報系ネットワーク１３には、ＰＴ
（プログラマブルターミナル）１５並びに中継器１６が
接続されている。なお、ＰＴ１５は、ＲＳ−２３２Ｃ等
のシリアル通信を介してＰＬＣ１０等と接続することも
できる。また、中継器１６は、情報系ネットワーク１３
にも接続されており、フィールドネットワーク１１上を
伝送されるフレーム（データ）を監視するとともに、取
得することのできるモニタ・ロギング機能を備えたネッ
トワークパッシブモニタである。そして、係る取得をす
る際に、ネットワーク上にコマンドを送信することなく
受信することができるようになっている。なお、この中
継器１６は、例えば特開２０００−２１６７９８号公報
に開示されたモニタ・ロギング装置を適用することがで
きる。そして、この中継器１６が取得したデータは、情
報系ネットワーク１３を介して管理コンピュータ１４に
送信可能となる。

【００３７】良く知られているように、ＰＬＣ１０（Ｃ
ＰＵユニット１０ａ）は、Ｉ／Ｏリフレッシュ処理，実
装されたユーザプログラムの演算処理，周辺処理をサイ
クリックに実行し、Ｉ／Ｏリフレッシュ処理の際に、Ｉ
／Ｏユニットやマスタユニット１０ｃ等の間でＩ／Ｏデ
ータの送受を行う。また、周辺処理では、例えば管理コ
ンピュータ１４との間でデータの送受を行う。一方、マ
スタユニット１０ｃは、フィールドネットワーク１１に
接続された各スレーブ１２との間でマスタ−スレーブ間
通信を行い、Ｉ／Ｏデータの送受を行う。つまり、ＣＰ
Ｕユニット１０ａから受け取ったＯＵＴデータを、マス
タユニット１０ｃが所定のタイミングで出力機器を備え
たスレーブ１２に向けて送信する。また、マスタユニッ
ト１０ｃは、入力機器を備えたスレーブ１２からのＩＮ
データを受信する。このＩＮデータは、ＣＰＵユニット
１０ａに渡される。これにより、スレーブ１２に接続さ
れた各制御機器のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。なお、
上記した処理を実施するための処理機能は、従来公知の
ものを用いることができるので、その詳細な説明を省略
する。

【００３８】ここで、本発明では、スレーブ１２に、制
御機器(出力機器，入力機器)の制御情報を記憶させる。
そして、その記憶させた制御情報（メカタグ情報）は、
ＰＬＣ１０（ＣＰＵユニット１０ａ）のユーザプログラ
ムの制御（実行処理）とは別の処理で、マスタユニット
１０ｃや中継器１６が、フィールドネットワーク１１を
介して収集するようにしている。なお、集めた制御情報
は、例えばＰＴ１５のモニタ装置で表示することができ
るようになっている。

【００３９】上記処理を実行するためのスレーブ１２の
内部構造としては、例えば図３に示すようになってい
る。図３に示したスレーブ１２は、制御機器としての入
力機器と出力機器が接続されるタイプのスレーブ(ＭＩ
Ｘスレーブ)１２である。つまり、図１に示したＯＵＴ
スレーブ４とＩＮスレーブ５の機能が組み込まれた混在
タイプのもので、例えばＯＵＴ端子にアクチュエータ
(シリンダ)１８が接続され、ＩＮ端子にはそのアクチュ
エータ１８の移動体１８ａの位置を監視するセンサ１９
が接続されている。

【００４０】係るスレーブ１２の内部構造の一例として
は、フィールドネットワーク１１に接続され、データの
送受をする送受信回路１２ａと、その送受信回路１２ａ
に接続されたＭＰＵ１２ｂと、出力機器に接続される出
力回路１２ｃと、入力機器に接続される入力回路１２ｄ
を備えている。更に、ＭＰＵ１２ｂが読み書きする外部
不揮発性メモリ１２ｅやタイマ（内部時計）１２ｆ等を
備えている。

【００４１】そして、送受信回路１２ａは、フィールド
ネットワーク１１上を流れるフレームを受信し、ヘッダ
部を解析して自己宛のフレームか否かを判断し、自己宛
のフレームのみを最終的に受信してＭＰＵ１２ｂに渡す
機能と、ＭＰＵ１２ｂから与えられた送信フレーム（例
えば、マスタユニット１０ｃに向けたＩＮデータを送信
するためのフレームや、制御情報を送信するフレーム）
を、フィールドネットワーク１１上に出力する機能を有
している。

【００４２】ＭＰＵ１２ｂは、送受信回路１２ａから与
えられた受信したフレームのデータ部中に格納された情
報に従って所定の処理を実行するもので、基本機能とし
ては、データ部中のＯＵＴデータに従って、出力回路１
２ｃに対し所定のＯＵＴ端子をＯＮ／ＯＦＦするための
制御信号を発する。また、入力回路１２ｄを介して、入
力端子のＯＮ／ＯＦＦ状態を取得し、その取得した情報
をＩＮデータとしてマスタユニット１０ｃに対して送信
するフレームを生成し、送受信回路１２ａに渡す機能を
有する。

【００４３】上記したシステムにおけるアクチュエータ
１８の動作制御は、ＰＬＣ１０（ＣＰＵユニット１０
ａ）に実装されたユーザプログラムをサイクリックに実
行し、所定の条件に合致した場合に、ＭＩＸスレーブ１
２のＯＵＴ端子をＯＮにすべくマスタユニット１０ｃに
対して通知し、マスタユニット１０ｃは、通信サイクル
に従って対応するＭＩＸスレーブ１２に向けて所定のフ
レーム（ＯＵＴデータ）を送信する。

【００４４】ＭＩＸスレーブ１２は、受信したフレーム
（ＯＵＴデータ）に従って、アクチュエータ１８に接続
されるＯＵＴ端子をＯＮにする。これにより、図示省略
するバルブがＯＮ（開く）となり、移動体１８ａが前進
移動する。

【００４５】一方、従来例でも説明したとおり、アクチ
ュエータ１８に併設してセンサ１９が設置されているの
で、移動体１８ａが所定位置まで移動してくると、セン
サ１９がＯＮ、つまり、センサ１９が接続されたＩＮ端
子がＯＮになる。そのようにＩＮ端子がＯＮになったこ
とは、入力回路１２ｄを介してＭＰＵ１２ｂが取得でき
るので、自己のフレームの送信タイミングが来たとき
に、ＩＮデータとしてマスタユニット１０ｃに向けて送
信する。すると、マスタユニット１０ｃは、取得したＩ
Ｎデータを、ＣＰＵユニット１０ａにおけるＩ／Ｏリフ
レッシュ処理の際に渡す。

【００４６】上記した各処理並びに係る処理を実行する
ための各処理部の機能・構成は、従来のものと同様であ
るので、その詳細な説明を省略する。ここで、本発明で
は、上記したアクチュエータ１８の動作時間や、ＯＮ／
ＯＦＦ回数並びにセンサ１９の通電時間等の制御機器
（入力機器，出力機器）の制御情報を求め、記憶保持す
る機能を持たせている。さらに、制御情報に基づき、制
御機器の状態を判定する機能も持たせている。

【００４７】まず制御情報は、動作中は内部揮発性メモ
リ１２ｂ′に記憶させるとともに、逐次更新させる。そ
して、適当なタイミングで、内部揮発性メモリ１２ｂ′
に格納された情報を外部不揮発性メモリ１２ｅに転送す
る。これにより、スレーブ１２の電源が遮断された場合
でも、その直前に転送した値でバックアップをとること
ができる。なお、バックアップ電源等を備え、スレーブ
１２の電源が落ちる際に、内部揮発性メモリ１２ｂ′に
格納された制御情報を外部不揮発性メモリ１２ｅに転送
し、バックアップを採るようにしてもよい。

【００４８】そして、具体的な処理機能は、ＭＰＵ１２
ｂ（処理部１２ｂ″）が、図４以降に示すフローチャー
トを実施するようになっている。まず、制御機器の通電
時間（Ｉ／Ｏ電源がＯＮしている時間）は、図４，図５
に示すフローチャートに示す通りである。すなわち、図
４に示すように、まず初期処理としては、電源が投入さ
れると（ＳＴ１）、外部不揮発性メモリ１２ｅに格納さ
れた現在までのカウント値(通電時間)を読み込む（ＳＴ
２）。そして、読み込んだカウント値を内部揮発性メモ
リ１２ｂ′に展開する（ＳＴ３）。これにより、前回電
源ＯＦＦ時までに積算された通電時間が内部揮発性メモ
リ１２ｂ′に格納され、初期処理を終了する（ＳＴ
４）。

【００４９】上記した初期処理を実行後は、定時タイマ
割り込みに従い図５に示すフローチャートを実行する。
すなわち、まず、Ｉ／Ｏ電源が入っているか否かを判断
する（ＳＴ１０）。

【００５０】本実施の形態におけるスレーブ１２の電源
は、ＭＰＵ１２ｂ，送受信回路１２ａ等の内部回路を駆
動するための内部電源と、入力，出力回路１２ｃ，１２
ｄを駆動し、接続された制御機器に通電するためのＩ／
Ｏ電源の２系統に別れ、それぞれが独立してＯＮ／ＯＦ
Ｆできるようになっている。例えば、内部電源は、フィ
ールドネットワーク１１を経由して供給を受けることが
できる。そして、制御機器のメンテナンスなどのため
に、内部電源をＯＮした状態（ＭＰＵ１２ｂが稼働中）
でＩ／Ｏ電源をＯＦＦにすることがある。従って、ステ
ップ１０に記載した分岐判断を設けている。

【００５１】なお、スレーブ１２の電源が１系統の場合
には、ＭＰＵ１２ｂの動作中は制御機器にも電源供給さ
れるため、ステップ１０による分岐判断を設けることな
く、常時通電時間カウンタをカウントアップすればよ
い。

【００５２】Ｉ／Ｏ電源がＯＦＦの場合には、ステップ
１０の分岐判断がＮｏとなり、今回の割り込み処理は終
了する。一方、ステップ１０の分岐判断により、Ｉ／Ｏ
電源が入っている場合には、通電時間カウンタをカウン
トアップする（ＳＴ１１）。そして、カウントアップさ
れた現在のカウンタ値を外部不揮発性メモリ１２ｅに格
納する（ＳＴ１２）。

【００５３】ところで、制御機器にはそれぞれメーカが
保証している通電積算時間が設定されているので、保証
している通電積算時間に基づく設定値（通電積算時間に
対応するカウンタ値或いはそれよりも短い時間に対応す
るカウンタ値など）を外部不揮発性メモリ１２ｅに記憶
保持している。そこで、係る記憶した設定値を読み出し
（ＳＴ１３）、現在値（積算通電時間）と設定値とを比
較し、現在値が設定値を超えているか否かを判断する
（ＳＴ１４）。

【００５４】そして、超えていない場合には、その制御
機器についてのステータスに正常をセットし（ＳＴ１
５）、設定値を超えている場合には、係るステータスに
異常をセットする（ＳＴ１６）。なお、このステータス
も、内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納され、適宜のタイ
ミングで外部不揮発性メモリ１２ｅに転送され、記憶保
持される。

【００５５】一方、例えば制御機器が出力機器の場合、
メーカ保証の１つとしてＯＮ／ＯＦＦ回数が設定されて
いることがあり、係る場合、ＯＮ／ＯＦＦ回数をカウン
トし、制御機器の状態判定をすることができる。具体的
には、図６から図９に示すフローチャートを実施するこ
とになる。

【００５６】すなわち、まず初期処理としては、図６に
示すように、電源が投入されると（ＳＴ２０）、外部不
揮発性メモリ１２ｅに格納された現在までのカウント値
（ＯＮ／ＯＦＦ回数）を読み込む（ＳＴ２１）。そし
て、読み込んだカウント値を内部揮発性メモリ１２ｂ′
に展開する（ＳＴ２２）。これにより、前回の電源ＯＦ
Ｆ時までに積算されたＯＮ／ＯＦＦ回数が内部揮発性メ
モリ１２ｂ′に格納され、初期処理を終了する。

【００５７】上記した初期処理を実行後は、定時タイマ
割り込みに従い図７から図９に示すフローチャートを実
行する。すなわち、まず、前提として、ＯＮ／ＯＦＦ回
数をカウントするカウンタに加え、内部揮発性メモリ１
２ｂ′内に、前回の端子のＯＮ／ＯＦＦ状態を記憶する
記憶エリア（状態エリア）を設定している。

【００５８】この状態において、第１のタイマ割り込み
の場合、図７に示すように、状態エリアをアクセスし、
前回の状態がＯＦＦであったか否かを判断する（ＳＴ２
３）。本実施の形態では、ＯＦＦからＯＮへの立ち上が
りを検出してカウントアップするようにしたため、前回
の状態がＯＮの場合（ステップ２３でＮＯ）には、今回
の状態に関係なくカウントアップすることはないのでス
テップ２４に飛び、今回の状態がＯＦＦか否かを判断す
る（ＳＴ２４）。そして、ＹＥＳの場合には、前回がＯ
Ｎで今回がＯＦＦとなり、状態が変化しているので、今
回の状態を前回の状態エリアに転送（ＳＴ２７）し、今
回の割り込み処理を終了する。また、今回の状態がＯＮ
の場合には、前回と今回が共にＯＮ状態で変化がないの
で、そのまま処理を終了する。

【００５９】一方、前回の状態がＯＦＦの場合には、ス
テップ２３でＹｅｓとなるのでステップ２５に進み今回
の状態がＯＮか否かを判断する。そして、今回ＯＮにな
ると、立ち上がりとなるのでステップ２６に進みＯＮ／
ＯＦＦカウンタをカウントアップする。その後、今回の
状態を前回の状態エリアに転送（ＳＴ２７）し、今回の
割り込み処理を終了する。また、今回の状態がＯＦＦの
場合には、前回と今回が共にＯＦＦ状態で変化がないの
で、そのまま処理を終了する。

【００６０】また、第２のタイマ割り込みの場合、図８
に示すように、現在のＯＮ／ＯＦＦカウンタの値を読み
出すとともに、外部不揮発性メモリ１２ｅに転送し（Ｓ
Ｔ３１）、今回の割り込み処理を終了する。

【００６１】さらに、第３のタイマ割り込み（判定処
理）の場合、図９に示すように、設定値（異常か否かを
判断するためのしきい値となる回数）を読み出し（ＳＴ
３３）、現在値（積算通電時間）と設定値とを比較し、
現在値が設定値を超えているか否かを判断する（ＳＴ３
４，３５）。

【００６２】そして、超えていない場合には、その制御
機器についてのステータスに正常をセットし（ＳＴ３
６）、設定値を超えている場合には、係るステータスに
異常をセットする（ＳＴ３７）。なお、このステータス
も、内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納され、適宜のタイ
ミングで外部不揮発性メモリ１２ｅに転送され、記憶保
持される。

【００６３】さらに、本実施の形態では、制御機器の実
際の動作時間（メカ動作時間）を計測し、それに基づい
て判定処理を行う機能も持っている。すなわち、ＭＰＵ
１２ｂは、自己が保有するＯＵＴ端子やＩＮ端子の状態
を認識できるので、図１０に示すように、所定のＯＵＴ
端子がＯＮになってからＩＮ端子がＯＮになるまでの時
間Ｔをタイマ（内部時計）１２ｆを用いて計測し、その
計測結果を内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納する。

【００６４】さらに、スレーブ１２は、正常な動作時間
に関する情報も保持しており、上記計測結果が、正常な
動作時間内か否かを判断し、アクチュエータ１８の状態
を判定する機能（判定結果はもちろん内部揮発性メモリ
１２ｂ′に記憶保持する）を持たせている。そして、上
記した正常動作時間は、例えば１０ｍｓ以内というよう
に１つのしきい値で設定されるものでも良いし、９０ｍ
ｓから１００ｍｓのように２つのしきい値を用いて設定
されるものでも良い。この正常動作時間を特定する設定
値は、外部不揮発性メモリ１２ｅに格納されており、電
源投入の都度、内部揮発性メモリ１２ｂ′に展開され
る。

【００６５】さらに、具体的な図示は省略するが、監視
対象となるＯＵＴ端子とＩＮ端子の番号の組み合わせ
と、上記した設定値が関連付けられたテーブル構造とし
て外部不揮発性メモリ１２ｅに格納されている。そし
て、係る情報が内部揮発性メモリ１２ｂ′に展開される
が、その内部揮発性メモリ１２ｂ′には、さらに、実際
に計測結果や判定結果も関連付けて格納されるテーブル
構造となっている。

【００６６】そして、具体的には、ＭＰＵ１２ｂの処理
部１２ｂ″が、図１１に示すフローチャートを実行する
ようになっている。すなわち、まず、該当するＯＵＴ端
子（図２，図３の場合、アクチュエータ１８が接続され
ているＯＵＴ端子）の立ち上がり（ＯＮ信号になったと
き）の有無を判断する（ＳＴ４１）。

【００６７】そして、立ち上がりを検知したならば、タ
イマ１２ｆからそのときのスタート時間（カウント値）
を取得する（ＳＴ４２）。なお、本実施の形態では、動
作時間を計測するだけであるのでタイマ（カウンタ）を
用いたが、動作時間を計測した日時データも関連付けて
取得する場合には、内部時計を用いると良い。

【００６８】次に、該当するＩＮ端子の立ち上がり（Ｏ
Ｎ信号になったとき）の有無を判断する（ＳＴ４３）。
そして、立ち上がりが検知される（ステップ４３の分岐
判断でＹｅｓ）と、タイマ１２ｆの値（ストップ時間）
を取得し（ＳＴ４４）、ステップ４２で取得したスター
ト時間との差分を求め、動作時間を算出し、その結果を
結果バッファに格納する。

【００６９】一方、正常なアクチュエータの動作時間を
規定する設定値を予め保有しており、ステップ４５で算
出した動作時間を設定値と比較し、範囲内（正常）か否
かを判断し、その比較結果も合わせて結果バッファに格
納する（ＳＴ４６）。

【００７０】そして、設定された監視対象に対して順次
上記処理を繰り返し実行し、全ての点に対して処理を実
行したならば（ＳＴ４７でＹｅｓ）、求めた動作時間と
比較結果を各監視対象（アクチュエータ１８等）のステ
ータス情報として内部揮発性メモリ１２ｂ′に記憶保持
する（ＳＴ４８）。係る処理は割り込み命令に従って実
行されるため、ステップ４８までの処理が実行されたな
らば次の命令が来るのを待つ。

【００７１】もちろん、計測・監視する制御条件として
は、上記したものに限ることはなく、例えば、出力機器
がモータ系の場合には、通電時間（ＯＵＴ端子がＯＮに
なっている時間）を積算するようにしても良いし、入力
機器がスイッチ等の場合には、ＯＮ／ＯＦＦ回数でのモ
ニタリングを行うようにすることもできる。

【００７２】さらに、上記のようにして異常の有無のた
めのステータス情報が各制御情報毎に格納される。そし
て、各制御情報のステータスの異常の有無をそれぞれ独
立して管理し、マスタユニット１０ｃや中継器１６等へ
通知しても良いが、本実施の形態では、スレーブ１２と
して異常の有無を示すフラグらを１ビット用意し、上記
３つの制御情報の何れか１つのステータスが異常になっ
た場合には、係るフラグを立てるようにしている。

【００７３】ところで、上記したようにして制御機器の
制御情報がスレーブ１２に格納されているが、本実施の
形態では、予め収集する制御情報に論理名（メカ論理
名）を関連付け、この関連付けた情報もスレーブ１２に
記憶させておく。これにより、取得した制御情報は通常
の制御データの送受とは別にマスタユニット１０ｃや中
継器１６に送るのは上記したとおりであるが、この送信
の際に論理名も一緒に送ることにより、受信した制御情
報をモニタ装置に表示するに際し、係る論理名も併せて
出力表示することができる。これにより、ユーザは、容
易のどの制御機器についての制御情報かが一目でわか
る。

【００７４】この論理名の紐付け処理について説明する
と、以下の通りである。すなわち、上記したアクチュエ
ータ１８（シリンダ）を例にすると、例えば、アクチュ
エータ１８，センサ１９が接続されたスレーブ１２のア
ドレスがＭＡＣ−ＩＤ２３で、アクチュエータ１８が接
続された接点ＢＩＴが８で、センサ１９が接続された接
点ＢＩＴが１とすると、各接点に対する動作タイミング
チャートは図１２に示すようになる。なお、アクチュエ
ータに対する接点に対してＯＮパルスが与えられると、
バルブが開いて移動体１８ａが前進移動するようにな
る。もちろん、図１２に示すパルスはトリガ信号であり
パルスのＯＮ／ＯＦＦと、バルブの開閉は一致しておら
ず、「ＭＡＣ−ＩＤ２３ ｂｉｔ８」のパルスがＯＦＦ
後もアクチュエータ１８のバルブは開いており（閉じる
のは別の制御）移動体１８ａは前進する。

【００７５】上記の前提において各制御機器に対して論
理名を付加するには、まず、管理コンピュータ１４或い
はツール装置のモニタ画面に、図１２に示すようなタイ
ミングチャートを表示させる。このタイミングチャート
は、ラダー言語などを用いてユーザプログラムを生成す
る際に、その前処理として係るタイミングチャートを作
っていることが多いので、そのデータを表示する。ま
た、ユーザプログラムから生成するようにしても良い。

【００７６】この状態で、ＭＡＣ−ＩＤ等のアドレスを
特定している領域をクリックすると、図１３に示すよう
に論理名の入力画面を表示する。図では既に論理名を入
力した状態を記載しているが、まず、下線部分が空欄の
状態で表示される。本形態では、スレーブ１２のアドレ
スと接点番号に対してそれぞれ別々に論理名を入力する
ことができるようにしているが、一緒にしてももちろん
良い。そして、キーボードなどのテキスト入力装置を操
作して、ユーザがわかりやすい内容の論理名を入力し、
「ＯＫ」をクリックすることによりアドレスと論理名と
が関連付けられる。この関連付けられた情報は、別途記
憶管理される。これにより、図１２に表示したタイミン
グチャートは、図１４に示すように論理名に置き換わっ
た内容で表示されることになる。

【００７７】なお、上記した説明では、アドレス部分を
クリックすることにより図１３に示す論理名入力画面が
表示されるようにしたが、本発明はこれに限ることはな
く、例えば、画面上に論理名を付加（紐付け処理）する
ためのメニューバーを用意しておき、それを選択するこ
とにより図１３に示す入力画面を表示するようにしても
良い。

【００７８】同様にして「ＭＡＣ−ＩＤ２３ ｂｉｔ
１」についてもセンサ１９で有ることが分かるような論
理名を登録する。これにより、図１５に示すように両方
とも論理名で表記されたタイミングチャートが、表示さ
れる。なお、この例では、同一スレーブに対して「搬送
Ａ１ライン」というように同一の論理名を付与したが、
異ならせてももちろん良く、逆に異なるスレーブに対し
て同一の論理名を付与するようにしてももちろん良い。

【００７９】次に、図１５に示すように各端子（制御機
器）に対して論理名を付加したならば、監視・計測する
動作時間を特定するとともに、論理名（メカ論理名）を
付加する処理を行う。具体的には、図１５に示した画面
に対して、関連付ける（紐付け処理をする）始点と終点
を選択する。この選択は、例えば、タイミングチャート
上の所定位置をクリックすることにより指定できる。そ
して、そのようにクリックすると、図に示すように指定
された立ち上がり或いは立ち下がりに「○」を重ねて表
示したり、色を変えたり、線種・線の太さなど表示態様
を変えることにより、どの位置を指定したかが分かるよ
うにする。

【００８０】さらに、始点と終点を指定したならば、図
示するように線で結び、より直感的に始点・終点の関係
付けが分かるようにする。また、これにともない、図１
６に示すようなメカ論理名称設定用画面を自動的にモニ
タ画面上に表示する。この例でも図１３と同様に全ての
テキスト情報を入力した後の状態を示しているが、初期
状態では下線の部分が空欄となっている。そして、この
設定用画面においても、キーボードその他の入力装置を
操作して、論理名はもちろんのこと、異常のフィルムを
判定するための設定値などの必要な情報を入力する。そ
して、ＯＫアイコンを選択することにより、メカ論理名
称の設定が終了する。

【００８１】なお、この設定終了と同時にメカ論理名称
に対するメカ・プロファイル（図１６で登録された情報
に基づくファイル）も自動生成される。このメカ・プロ
ファイルのフォーマットは統一されており、スレーブ単
体上／中継器／モニタＰＣでも同じものを扱える。同一
のメカプロファイルを管理することで、どの階層でもそ
の操作性や結果通知が同じになるので、操作性が良好と
なる。

【００８２】そして、このようにして設定した各情報
は、本実施の形態では、スレーブ１２の外部不揮発性メ
モリ１２ｅに格納される。これにより、必要な制御情報
を演算・実行して求めることができるとともに、メカ・
プロファイルに従い正常範囲を特定する設定値に基づ
き、異常の有無もスレーブ１２側で行うことができる。
しかも、制御情報を計測・演算して取得するスレーブ１
２側で論理名も分かるので、フィールドネットワーク１
１を介して制御情報を送信するに際し、論理名も関連付
けて送ることができる。

【００８３】また、論理名の紐付け処理の別の具体例を
示すと、図１７から図１９のようになる。図１７に示す
ように、この例では、搬送ライン２０上を搬送されるワ
ーク２１に対し、２つのロボット２２，２３が協調して
動作するシステムを例として示している。なお、各ロボ
ット２２，２３はそれぞれ別のスレーブに接続され管理
されても良いし、同一のスレーブ１２に接続されていて
も良い。

【００８４】このシステムでは、図１８に示すように、
あるトリガを受けてバルブＡ１に対する制御信号がＯＮ
すると、バルブが開いてロボット（Ａ）２２が所定の動
作（シリンダの動作に伴いアームが移動する等）を行
い、目的の動作を完了した場合にセンサＡ１から検出信
号（ＯＮパルス）が出力される。同様に、バルブＢ１に
対する制御信号がＯＮすると、ロボット（Ｂ）２３が動
作開始し、終了するとセンサＢ１から検出信号が出力さ
れるものとする。

【００８５】この場合に、ロボット（Ａ）２２の動作時
間は、バルブＡ１がＯＮしてからセンサＡ１がＯＮする
までの期間であるので、時間Ｔ１を計測することにより
求められる。同様にロボット（Ｂ）２３の動作時間は、
バルブＢ１がＯＮしてからセンサＢ１がＯＮするまでの
時間Ｔ３を計測することにより求めることができる。さ
らに、監視する動作時間は、実際にアクチュエータが動
作している期間に限ることはなく、例えば、始点・終点
の関連付けを適宜に行うことにより、ロボット（Ａ）２
２の動作終了から次に稼働するまでの時間Ｔ２や、ロボ
ット（Ａ）２２が動作開始してから、ロボット（Ｂ）２
３が動作開始するまでの開始時間遅れＴ４のように、各
種の制御情報を収集することができる。

【００８６】また、図１８に示すように、仮に各ロボッ
ト２２，２３が異なるスレーブに接続されている場合で
も、同一の搬送ライン２０を流れるワーク２１に対して
処理をする物であるため、論理名は「搬送ラインＡ１」
と同じにすることにより、どのラインで稼働しているロ
ボットであるかが一目で分かるので好ましい。そして、
論理名（メカ論理名）の設定並びに、各情報の登録を行
った結果、図１９に示すような関連付け情報（メカプロ
ファイル）が得られる。

【００８７】次に、スレーブ１２で計測等して求めた制
御情報の利用方法（ステータス異常の通知）について説
明する。図２０に示すように、スレーブ側では、メカ論
理名称設定を行う（ＳＴ５０）。この処理は、図１２か
ら図１９を用いて説明した処理を行う。そして、通常の
運転を行う（ＳＴ５１）。つまり、ＰＬＣによる制御機
器の制御を行う。この通常運転の実行中に、タイマ割り
込みにより、制御情報（メカ動作状態データ）の取得を
行い、内部揮発性メモリ１２ｂ′に格納するとともに、
外部不揮発性メモリ１２ｅに転送する（ＳＴ５２）。係
るステップ５２の処理は、具体的には、上記説明した図
４から図９，図１１に示すフローチャートを実行するこ
とになる。そして、ステップ５２を実行することによ
り、現在の各制御機器の制御情報が蓄積される。

【００８８】一方、マスタユニット１０ｃ，中継器１６
やＰＴ１５などの上位側では、制御情報（メカ論理）の
読み出し指示をスレーブに与える（ＳＴ５３）。この要
求に対する応答としてスレーブ１２から制御情報が送ら
れてくるので、それを受信する（ＳＴ５４）。そして、
この受信した制御情報に基づき、現在値が設定値を超え
ているか否かを判断し、設定値を超えるものが１つもな
い場合には、そのまま処理を終了する。

【００８９】また、設定値を超えるものが１つ以上存在
した場合には、異常フラグ（１ＢＩＴ）を立てるととも
に、管理コンピュータ１４に通知する（ＳＴ５６）。こ
の異常フラグは、制御機器や論理名（メカ論理名）単位
で発行される。従って、通知の際には、定義したメカ論
理名称とともに異常フラグを通知する。なお、スレーブ
側で異常フラグを立てる処理も行っている場合には、異
常フラグを取得し、その値（１／０）を認識し、「１」
の場合に通知をするようにしても良い。その後、発生論
理の検索を行う（ＳＴ５７）。つまり、具体的にどの制
御機器が何の種類の設定値を超えて異常となっているか
を確認する。

【００９０】そして、異常となって制御機器に関係する
データベースを出力表示する（ＳＴ５８）。すなわち、
異常フラグの立った定義したメカ論理名称に基づきメカ
プロファイルを参照し、関係するメカ名のメーカ名称／
形式や，メカ部品の発注先や、メカ部品のデータシート
や、ユーザ独自のマニュアル等の制御機器の情報や、制
御機器の動作（ＯＮ／ＯＦＦ）回数や積算通電時間等の
実際の動作情報を抽出する。

【００９１】上記した例では、上位側からの要求に基づ
きスレーブ１２が制御情報を応答するようにしたが、本
発明はこれに限ることはなく、スレーブ１２側から自発
的に制御情報を通知するようにしても良い。すなわち、
図２１に示すように、スレーブ１２は、まずメカ論理名
称の設定を行い、通常運転を実行する（ＳＴ６０，ＳＴ
６１）。これら各処理は、図２０におけるステップ５
０，５１と同様である。次いで、設定周期を確認し、設
定周期に至っていない場合にはステップ６１に戻る（Ｓ
Ｔ６２）。ここで、設定周期の分岐条件としては、
（１）毎回確認，（２）１時間に１回などの定時確認
（３）装置（システム）の立上時のみ確認等予め設定し
た上記権に基づき行う。

【００９２】なお、装置（制御機器）の深夜運転時に
は、騒音対策のためにモータ系の動作スピードを意図的
に落とすなど、幾つかの運転モードがある。そこで、係
る運転モードの変更に併せて設定値も変更する必要があ
り、それに伴い同じ現在値であっても判定結果が変わる
場合がある。そこで、条件(１)のようにすることによ
り、毎回判断し、そのときの動作モードに応じた異常の
有無を適切に判断することができる。

【００９３】また、装置の運転状態をどのレベルでモニ
タリングしたいかは各装置（制御機器）によって異な
る。そこで、条件（２），（３）のようにシステムとし
ての臨機応変に対応するようにした。なお、この分岐条
件（設定周期）は、各制御機器や、論理名単位で個々に
設定しても良いし、スレーブ単位で一括して設定しても
良い。

【００９４】そして、設定周期になった場合には、割り
込み処理による制御情報の取得（判定処理を含む）を行
い、設定値オーバーをしたものがあるか否かを判断する
（ＳＴ６３）。そして、設定値オーバーになったものが
ない場合にはステップ６１に戻り、上記処理を行う。

【００９５】また、設定値オーバーになった場合には、
ステップ６４に進み、１ＢＩＴの異常フラグを立て、所
定の上位の装置に向けて通知する。この通知先は、ＰＴ
１５，中継器１６などがあり、さらに図示省略したが、
コンフィグレータ等のモニタＰＣやパネルコンピュータ
などの各種のものがある。なお、この１ＢＩＴの異常フ
ラグは、図２０に示すフローチャートの際に説明した通
り、論理名（制御機器）に割り当てられた監視対象の値
が１つでも設定値を超えている場合には異常フラグを立
てるようにしている。なお、通知は、Ｅｘｐｌｉｃｉｔ
メッセージを利用して行うことができる。その後、図２
０のステップ５７，５８と同様に、発生論理の検索を行
い（ＳＴ６５）、関係データベースを表示する（ＳＴ６
６）。なお、スレーブ１２には表示機能がないため、ス
テップ６６の表示は、表示するための情報をＥｘｐｌｉ
ｃｉｔメッセージ等を利用して、通常の制御のためのＩ
／Ｏ情報の送信とは別の通信で上位の装置に送ることに
なる。

【００９６】従って、通常の制御系データとは別の通信
にて制御機器の異常を通知し、通知を受けた上位の装置
等では制御機器の状態を管理することができる。しか
も、係る通知・管理が、制御系に影響を与えることなく
できる。

【００９７】また、通知を受けたＰＴ１５，中継器１６
は、さらに管理コンピュータ１４に係る制御情報を転送
することができる。そして、管理コンピュータ１４等で
は、取得した制御情報に基づき、例えば以下に示す各種
の処理を実行することができる。

【００９８】（１）装置に使われている機械・電気部品
・機構の動作管理 例えば、タクトタイムが落ちてきたような場合に、各論
理名で規定された各制御情報を収集すると、それまでの
積算通電時間やＯＮ／ＯＦＦ回数等から制御機器の劣化
の度合いを数値で把握・管理することができる。また、
システムを構成する各装置の個々の実際の動作時間を取
得することにより、どこが実際に時間がかかっているか
を数値で把握・管理することができる。よって、不具合
原因特定が容易になる。

【００９９】（２）過去の不具合も解析可能 データを蓄積することにより、その後にノウハウを獲得
することができる。すると、不具合が発生したときには
理由がわからなかった過去のデータを検証することがで
きる。例えば、不具合発生時のデータのみ蓄積し、後日
解析することができる。

【０１００】（３）予防保全 蓄積されたデータを解析し、各制御機器の実際の寿命や
メンテナンス時期のデータを設定，改善することによ
り、部品交換や注油などの対策時期を把握できるように
なる。しかも、実際に稼働ししている現場の雰囲気・条
件での制御情報に基づいて寿命・メンテナンス時期等が
決定できるので、より現場に即した設定ができる。

【０１０１】（４）機械動作のリアルタイム調整 機械の調整ネジ（ボリューム等）等でメカの動作速度を
リアルタイムに数値データを確認しながら最適な状態に
変更可能となる。つまり、シリンダなどの動作スピード
を感ではなく、動作時間で数値を確認しながらリアルタ
イムに設定できるので、経験の浅い作業員であっても、
簡単かつ正確に調整を行うことができる。

【０１０２】（５）必要電子データＤＢとのリンク 異常フラグが立った制御機器は交換する必要がある。こ
の場合に、対応する制御機器の発注先リストの検索・表
示、さらには発注書の作成などを行うことができる。ま
た、交換する制御機器が複数種存在するような場合に
は、発注する商品を選択するために対応可能な各制御機
器カタログ等を抽出し、出力表示することにより、簡単
に比較検討することができる。

【０１０３】上記した実施の形態では、スレーブ１２
は、入力機器と出力機器を接続したＭＩＸタイプを例に
して説明したが、図２２に示すように入力機器のみが接
続されるＩＮタイプのスレーブ１２や、出力機器のみが
接続されるＯＵＴタイプのスレーブ１２の場合も適用で
きる。

【０１０４】すなわち、入力機器と出力機器を接続した
ＭＩＸタイプであったため、そのスレーブ１２でＩＮデ
ータとＯＵＴデータの両方のＯＮ／ＯＦＦ情報を取得で
きるため、動作時間も計測できる。一方、実際のスレー
ブは、上記したＭＩＸタイプのみではなく、入力機器鑿
が接続されるＩＮスレーブや、出力機器のみが接続され
るＯＵＴスレーブがある。

【０１０５】そして、図１８のＴ４のように出力機器同
士の時間間隔の場合には、ＯＵＴスレーブに２つの出力
機器を接続すれば１つのＯＵＴスレーブにおいて動作時
間つまり制御情報を取得できる。さらに、各制御機器の
ＯＮ／ＯＦＦ回数や通電時間なども１つのＩＮスレーブ
やＯＵＴスレーブで取得することができる。これらの制
御情報を取得するには、ＭＰＵ１２ｂ（処理部１２
ｂ″）にて図４から図１１に示すフローチャートを実施
することにより実行できる。

【０１０６】しかし、ＩＮスレーブやＯＵＴスレーブの
場合、図１５に示すＴ１，図１８に示すＴ１，Ｔ２，Ｔ
３で規定される動作時間は、入力機器と出力機器のデー
タが必要となるので、１つのスレーブのみでは、動作時
間を計測できない。

【０１０７】係る場合、図２３に示すように、ＩＮタイ
プのスレーブ１２とＯＵＴタイプのスレーブ１２が、共
に所定の端子がＯＮになったことを中継器１６へ通知す
る。これにより、その中継器１６にて動作時間を求める
ことができる。動作時間の算出アルゴリズムは、図１１
に示すフローチャートと同様の処理をすることにより実
現できる。

【０１０８】また、中継器１６ではなく、ＰＴ１５に情
報を送り、そこにおいて動作時間を算出するようにして
も良いし、さらには図示省略するモニタＰＣ（Ｃｏｎｆ
ｉｇｒａｔｏｒ等）やパネルコンピュータ等にて求める
ようにすることもできる。

【０１０９】さらにまた、このように中継器１６やＰＴ
１５等にて動作時間を求めるようにした場合、各スレー
ブ１２は所定のＩ／Ｏ端子のＯＮ／ＯＦＦ情報を中継器
１６等へ渡すため、制御機器のＯＮ／ＯＦＦ回数や通電
時間などのその他の制御情報も係る中継器１６などにて
求めるようにしてももちろん良い。

【０１１０】また、上記した実施の形態では、論理名の
紐付け処理、つまり、論理名を付与したり、論理名が意
味する収集する制御条件や、設定値などの各種の情報を
設定するのは、管理コンピュータ１４やツール装置を用
い、それをスレーブに登録すると説明したが、上記した
中継器１６やＰＴ１５などで制御情報の算出等をする場
合には、紐付けして得られた情報（図１６，図１９に示
す情報）をＰＴ１５や中継器１６に記憶保持させること
もできる。また、係る論理名の設定処理自体をＰＴ１５
等で行うようにしても良い。

【０１１１】さらには、図２にも示したように、ＰＬＣ
１０は各機能を実現するための複数のユニットを連結し
て構成しているが、上記論理名の紐付け処理をするため
の専用ＣＰＵユニット１０ｄを生成するとともに、それ
を他のユニットと連結してＰＬＣ１０を構成することも
できる。そして、生成した情報は、この専用ＣＰＵユニ
ット１０ｄに記憶保持させても良いし、スレーブ１２等
に格納するようにしても良い。また、この専用ＣＰＵユ
ニット１０ｄを用いて、スレーブからＯＮ／ＯＦＦ情報
を取得し、制御情報を求めるようにしても良い。

【０１１２】図２４は、本発明の第２の実施の形態を示
している。上記した第１の実施の形態では、制御機器は
ＯＮ／ＯＦＦ制御され入力機器からの入力情報もＯＮ／
ＯＦＦであったが、本実施の形態ではアナログデータに
適用するようにしている。

【０１１３】すなわち、入力機器である温度センサの出
力（アナログ）を受ると、スレーブ１２に内蔵するアナ
ログデータのコンパレータ機能を用い、しきい値を超え
たときにパルスが出力されるようにする。そして、複数
のしきい値を設定し、各しきい値を超えたときに出力さ
れるパルスの間隔を測定することにより、Ｘ℃からＹ℃
に変化するまでの時間を求めることができる。

【０１１４】つまり、温度変化が図２５に示すようにな
っているとし、２つのしきい値，を設定する。コン
パレータフラグの出力は、温度がしきい値以下の状
態からしきい値を超える際にコンパレータフラグがＯＮ
になる。同様に、コンパレータフラグの出力は、温度
がしきい値以下の状態からしきい値を超える際にコン
パレータフラグがＯＮになる。従って、コンパレータフ
ラグがＯＮになってから、コンパレータフラグがＯ
Ｎになるまでの時間を求める。

【０１１５】このように、このコンパレータフラグ間を
紐つけすることで、メカに関わるアナログ情報も時間
（数値）化して管理可能となる。そして、水の流量を制
御する開閉バルブをon/offさせるだけではなく、水の流
量が規定値に達するまでの時間を監視することにより、
配管の交換時期なども把握可能となります。

【０１１６】例えば、常温２５℃の炉を規定値の５５℃
まで上昇させる場合、従来はヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御
を行い５５℃まで温度を上昇させるようにしている。こ
こで本実施の形態では、２５℃から５５℃まで温度が上
昇するまでの時間Ｔ１を管理することで、関係するメカ
部品（制御機器）であるヒータと釜の状態を管理でき
る。そして、温度上昇までの時間が規定値外となった場
合に、装置（制御機器）が不具合となる前にメンテナン
ス、つまり予防保全が可能となる。

【０１１７】なお、アナログデータをコンパレータで２
値化することにより、その後の処理は、係る２値化され
たパルス信号に基づいて行うことができる。よって、ス
レーブ１２のＭＰＵ１２ｂの処理は、図１１に示すフロ
ーチャートを実施する機能を組み込む。また、他の制御
条件を監視するようにしてももちろん良い。そして、本
実施の形態でも、温度上昇時間を規定値と比較し、規定
値よりも大きい場合には、ステータス異常と判断する。
そして、ステータス異常が有る場合には、上記した第１
の実施の携帯と同様に、制御系のデータの送受とは別に
（影響を与えることなく）、ヒータ及び釜についての異
常をマスタユニット１０ｃに通知することができる。な
お、その他の構成並びに作用効果は、第１の実施の形態
と同様であるので、その詳細な説明を省略する。また、
本実施の形態でも論理名の設定を行い、その設定された
結果の一例としては、図２６に示すようにすることがで
きる。

【０１１８】また、上記した実施の形態では、アナログ
データとして温度センサの出力を用い、温度に基づいて
各種の制御情報の取得を行うようにしたが、本発明はこ
れに限ることはなく、例えば、規定のモーション動作ま
での時間を管理することで、関係メカ部品であるモータ
とその先に接続されるメカ部品の（磨耗状態など）管理
が可能となる。これにより、時間が規定値外となった場
合に、装置不具合となる前にメンテナンスが、つまり予
防保全が可能となる。

【０１１９】なお、上記した各実施の形態では、ステー
タス異常となった論理名（メカ論理名）に対応する制御
機器を交換した場合には、それに関する制御情報（ＯＮ
／ＯＦＦ回数や通電時間などの積算するもの）は、リセ
ットさせる。このリセットは、スレーブに制御機器を装
着したことを検知し、リセットするようにしても良い
し、管理コンピュータ１４やツール装置等から直接或い
はネットワーク等を経由してソフト的にリセットするよ
うにしても良い。

【０１２０】

【発明の効果】以上のように、この発明では、通常の制
御系データの送受に影響を与えることなく制御機器の制
御情報を収集することができる。さらに、メカ論理名を
付加しているため、メカ論理名によりその収集した制御
情報が、どの制御機器等についてのものかを容易に理解
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例を示す図である。

【図２】本発明が適用されるネットワークシステムの一
例の構成を示す図である。

【図３】本発明に係るスレーブの内部構造の一例を示す
図である。

【図４】ＭＰＵの機能（通電時間用初期処理）を説明す
るフローチャートである。

【図５】ＭＰＵの機能（通電時間カウント）を説明する
フローチャートである。

【図６】ＭＰＵの機能（ＯＮ／ＯＦＦ回数用初期処理）
を説明するフローチャートである。

【図７】ＭＰＵの機能（ＯＮ／ＯＦＦ回数カウント）を
説明するフローチャートである。

【図８】ＭＰＵの機能（ＯＮ／ＯＦＦ回数カウント）を
説明するフローチャートである。

【図９】ＭＰＵの機能（ＯＮ／ＯＦＦ回数カウント）を
説明するフローチャートである。

【図１０】動作時間の計測の原理・作用を説明する図で
ある。

【図１１】ＭＰＵの機能（動作時間計測）を説明するフ
ローチャートである。

【図１２】メカ論理名設定機能を説明する図（その１）
である。

【図１３】メカ論理名設定機能を説明する図（その２）
である。

【図１４】メカ論理名設定機能を説明する図（その３）
である。

【図１５】メカ論理名設定機能を説明する図（その４）
である。

【図１６】メカ論理名設定機能を説明する図（その５）
である。

【図１７】メカ論理名設定機能を説明する図（その６）
である。

【図１８】メカ論理名設定機能を説明する図（その７）
である。

【図１９】メカ論理名設定機能を説明する図（その８）
である。

【図２０】制御情報を利用するための機能を説明するフ
ローチャートである。

【図２１】制御情報を利用するための機能を説明するフ
ローチャートである。

【図２２】スレーブがＩＮタイプとＯＵＴタイプに適用
した例を示す図である。

【図２３】スレーブがＩＮタイプとＯＵＴタイプに適用
した例を示す図である。

【図２４】本発明の第２の実施の形態の要部を示す図で
ある。

【図２５】第２の実施の形態の作用を説明する図であ
る。

【図２６】第２の実施の形態において作成されるメカプ
ロファイルの一例を示す図である。

【符号の説明】

１０ ＰＬＣ １０ａ ＣＰＵユニット １０ｂ 通信ユニット １０ｃ マスタユニット １０ｄ 専用ＣＰＵユニット １１ フィールドネットワーク １２ スレーブ（ＭＩＸスレーブ） １２ａ 送受信回路 １２ｂ ＭＰＵ １２ｂ′ 内部揮発性メモリ １２ｂ″ 処理部 １２ｃ 出力回路 １２ｄ 入力回路 １２ｅ 外部不揮発性メモリ １２ｆ タイマ（内部時計） １３ 情報系ネットワーク １３′ ネットワーク網 １４ 管理コンピュータ １５ ＰＴ １６ 中継器 １８ アクチュエータ １８ａ 移動体 １９ センサ ２０ 搬送ライン ２１ ワーク ２２ ロボット（Ａ） ２３ ロボット（Ｂ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 博 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不 動堂町801番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 重久 寿之 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不 動堂町801番地 オムロン株式会社内 Ｆターム(参考） 5H220 BB10 CX03 CX06 CX08 EE09 EE10 FF10 GG25 HH01 HH08 JJ27 JJ28 JJ35 JJ60 KK05 LL01 5H223 AA06 BB05 CC03 DD01 DD07 EE05 EE11 FF08 5K032 BA08 DA01 DB19 DB26 EA07

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＰＬＣと、そのＰＬＣに連携されるマス
   タと、そのマスタと制御系ネットワークを介して制御系
   データを送受するスレーブとを備え、前記マスタと前記
   スレーブ間では、前記ＰＬＣのユーザプログラムの実行
   に伴う制御系データを送受することにより前記スレーブ
   に接続された制御機器を駆動する制御システムにおい
   て、 前記スレーブは、そのスレーブに接続された制御機器の
   制御情報とメカ論理名とを関連付けた関連付け情報を記
   憶する記憶手段と、その制御情報を取得する手段と、前
   記記憶手段の関連付け情報に基づいて、取得した取得情
   報とメカ論理名とを関連付け処理する手段と、を備え、 前記ユーザプログラムの実行処理とは別の処理にて、前
   記スレーブが取得した制御情報を前記メカ論理名ととも
   に前記マスタが収集するようにしたことを特徴とする制
   御システム。
2. 【請求項２】 ＰＬＣと、そのＰＬＣに連携されるマス
   タと、そのマスタと制御系ネットワークを介して制御系
   データを送受するスレーブとを備え、前記マスタと前記
   スレーブ間では、前記ＰＬＣのユーザプログラムの実行
   に伴う制御系データを送受することにより前記スレーブ
   に接続された制御機器を駆動する制御システムにおい
   て、 前記制御系ネットワークのノードは、前記スレーブに接
   続された制御機器の制御情報とメカ論理名とを関連付け
   た関連付け情報を記憶する記憶手段を備え、 前記ノードが、所定のスレーブから前記制御情報を取得
   するために必要な情報を前記ユーザプログラムの実行処
   理とは別の処理にて収集し、その収集した情報に基づい
   て前記制御情報を求める機能を備えたことを特徴とする
   制御システム。
3. 【請求項３】 ＰＬＣと、そのＰＬＣに連携されるマス
   タと、そのマスタと制御系ネットワークを介して制御系
   データを送受するスレーブと、前記スレーブと通信可能
   な中継器を備え、前記マスタと前記スレーブ間では、前
   記ＰＬＣのユーザプログラムの実行に伴う制御系データ
   を送受することにより前記スレーブに接続された制御機
   器を駆動する制御システムにおいて、 前記中継器は、前記スレーブに接続された制御機器の制
   御情報とメカ論理名とを関連付けた関連付け情報を記憶
   する記憶手段を備えるとともに、所定のスレーブから前
   記制御情報を取得するために必要な情報を収集し、その
   収集した情報に基づいて前記制御情報を求める機能を備
   えたことを特徴とする制御システム。
4. 【請求項４】 前記マスタが収集し、または前記ノード
   或いは前記中継器が求めた制御情報に基づく情報を対応
   するメカ論理名とともに表示するモニタ装置を備えたこ
   とを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の制
   御システム。
5. 【請求項５】 前記中継器は、前記制御系ネットワーク
   上を流れるデータを取得可能なネットワークパッシブモ
   ニタであることを特徴とする請求項３または４に記載の
   制御システム。
6. 【請求項６】 前記制御情報を基準値と比較して異常判
   定をする異常判定装置を備えたことを特徴とする請求項
   １から５のいずれか１項に記載の制御システム。
7. 【請求項７】 前記異常判定装置は、前記ノード又は前
   記中継器に組み込まれていることを特徴とする請求項６
   に記載の制御システム。
8. 【請求項８】 前記制御情報に基づいて寿命判定をする
   寿命判定装置を備えたことを特徴とする請求項１から７
   のいずれか１項に記載の制御システム。
9. 【請求項９】 前記寿命判定装置は、前記ノード又は前
   記中継器に組み込まれていることを特徴とする請求項８
   に記載の制御システム。
10. 【請求項１０】 ＰＬＣと、そのＰＬＣに連携されるマ
    スタと、そのマスタと制御系ネットワークを介して制御
    系データを送受するスレーブとを備え、前記マスタと前
    記スレーブ間では、前記ＰＬＣのユーザプログラムの実
    行に伴う制御系データを送受することにより前記スレー
    ブに接続された制御機器を駆動する制御システムに用い
    られるスレーブであって、 そのスレーブに接続された制御機器の制御情報とメカ論
    理名とを関連付けた関連付け情報を記憶する記憶手段
    と、 その制御情報を取得する手段と、 前記ユーザプログラムの実行処理とは別の処理にて、取
    得した前記制御情報を対応する前記メカ論理名とともに
    所定の装置に向けて出力する機能を備えたことを特徴と
    するスレーブ。
11. 【請求項１１】 ＰＬＣと、そのＰＬＣに連携されるマ
    スタと、そのマスタと制御系ネットワークを介して制御
    系データを送受するスレーブとを備え、前記マスタと前
    記スレーブ間では、前記ＰＬＣのユーザプログラムの実
    行に伴う制御系データを送受することにより前記スレー
    ブに接続された制御機器を駆動する制御システムにおけ
    る前記制御機器の制御情報を収集する制御情報収集装置
    であって、 収集対象の制御機器の制御情報とメカ論理名とを関連付
    けた関連付け情報を記憶する記憶手段と、 所定のスレーブから前記制御情報を取得するために必要
    な情報を前記ユーザプログラムの実行処理とは別の処理
    にて収集し、その収集した情報に基づいて前記制御情報
    を求める機能を備えたことを特徴とする制御情報収集装
    置。
12. 【請求項１２】 ＰＬＣと、そのＰＬＣに連携されるマ
    スタと、そのマスタと制御系ネットワークを介して制御
    系データを送受するスレーブとを備え、前記マスタと前
    記スレーブ間では、前記ＰＬＣのユーザプログラムの実
    行に伴う制御系データを送受することにより前記スレー
    ブに接続された制御機器を駆動する制御システムにおけ
    る前記制御機器の制御情報を収集する制御情報収集方法
    であって、 前記スレーブの記憶手段に、そのスレーブに接続された
    制御機器の制御情報と論理名とを関連付けた関連付け情
    報を記憶保持させ、 前記スレーブが、自己に接続された制御機器の動作状態
    から前記制御情報を取得する処理を実行し、 次いで、前記スレーブは、前記ユーザプログラムの実行
    処理とは別の処理にて、取得した前記制御情報を対応す
    る前記メカ論理名とともに所定の装置に向けて出力する
    処理を実行することを特徴とする制御情報収集方法。
13. 【請求項１３】 ＰＬＣと、そのＰＬＣに連携されるマ
    スタと、そのマスタと制御系ネットワークを介して制御
    系データを送受するスレーブとを備え、前記マスタと前
    記スレーブ間では、前記ＰＬＣのユーザプログラムの実
    行に伴う制御系データを送受することにより前記スレー
    ブに接続された制御機器を駆動する制御システムにおけ
    る前記制御機器の制御情報を収集する制御情報収集方法
    であって、 収集対象の制御機器の制御情報とメカ論理名とを関連付
    けた関連付け情報を前記制御情報を収集する装置に記憶
    保持させ、 前記関連付け情報に基づき、所定のスレーブから前記制
    御情報を取得するために必要な情報を前記ユーザプログ
    ラムの実行処理とは別の処理にて収集し、 次いで、その収集した情報に基づいて前記制御情報を求
    める処理を実行することを特徴とする制御情報収集方
    法。
14. 【請求項１４】 前記収集した制御情報に基づく情報を
    対応するメカ論理名とともにモニタ装置に出力表示する
    処理を含む請求項１１または１２に記載の制御情報収集
    方法。