JP2006011511A - 複数装置のデータ相互アクセス方法および複数装置を有するシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 安全システムと生産制御システムが結合したシステムでは、変数を２重に定義する２重エンジニアリングを行わなければならず、修正し忘れなどのトラブルが発生していた。
【解決手段】 １つのエンジニアリング装置で変数を定義し、他の装置がアクセスする変数にタグ名を付与してこのタグ名と変数名の対応テーブルを作成し、またタグオブジェクトを他の装置が解釈できる形式のタグリストに変換して他の装置にダウンロードして、他の装置からのアクセスのタグ名を対応テーブルで変数名に変換する。２重エンジニアリングを行う必要がなくなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の装置が接続されたシステムにおいて、同一の通信インターフェイスを用いて、一方の装置から他方の装置のデータにアクセスすることができる複数装置のデータ相互アクセス方法および複数装置を有するシステムに関するものである。

図７に、分散型生産制御システムと安全システムの２つのシステムを結合したシステムの構成を示す。なお、安全システムは定常時には変動しない信号を扱うシステムであり、異常を検知したときに確実に動作することが要求される緊急遮断装置や防消火設備などに用いられる。

図７において、７は分散型生産制御システムであり、生産エンジニアリング装置７１，生産ヒューマンインターフェイス７２および生産コントローラ７３が生産制御通信バス７４で接続されている。９は安全システムであり、安全エンジニアリング装置９１と安全コントローラ９２が安全制御通信バス９３で接続されている。また、分散型生産制御システム７と安全システム９はゲートウエイ８を介して相互に接続されている。

安全コントローラ９２内に保持されている安全制御用データは、安全制御通信バス９３に接続されたゲートウエイ８によって収集、保持される。ゲートウエイ８は、生産コントローラ７３や生産ヒューマンインターフェイス７２の要求に応じて収集したデータを、生産制御通信バス７４を介してこれらの装置に転送する。

分散型生産制御システム７内で用いる変数は生産エンジニアリング装置７１で定義され、安全システム９内で用いる変数は安全エンジニアリング装置９１で定義されるので、両者はデータ形式が異なる。例えば、安全エンジニアリング装置９１でＸと定義された変数は、分散型生産制御システム７からはＡという名前で要求される。

そのため、分散型生産制御システム７から安全システム９のデータを参照するとき、および逆のときは相互に変換しなければならない。この変換を行うために、ゲートウエイ８内に相互変換のための対応用テーブルを設置し、このテーブルを用いて相互変換を行う。この対応用テーブルは安全エンジニアリング装置９１で作成され、ゲートウエイ８にダウンロードされる。

特開２００１−２９０７１４号公報

しかし、図７に示す分散型生産制御システムと安全システムを結合したシステムには、次のような課題があった。

２つのシステムをゲートウエイで結合したシステムでは、一方のシステムから他方のシステムの変数を参照するときにはゲートウエイ８で変換しなければならないので、応答性が悪くなるという課題があった。

また、分散型生産制御システム７のエンジニアリングは生産エンジニアリング装置７１で行い、安全システム９のエンジニアリングは安全エンジニアリング装置９１で行わなければならず、エンジニアリング装置が統一されていない。

そのため、データを２度定義する２重エンジニアリングを行わなければならず、一方のシステムのデータを修正したにも関わらず他方のデータを修正し忘れたために、ゲートウエイ８が正常に動作しなくなるなどのトラブルが発生するという課題もあった。
従って本発明の目的は、２つの装置に同一の通信インターフェイスを持たせることにより、２重エンジニアリングや修正し忘れが発生することがない複数装置のデータ相互アクセス方法および複数装置を有するシステムを提供することにある。

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
複数の装置が通信路で接続され、これら複数の装置が相互にアクセスして変数に値を設定し、また読み出す複数装置の相互アクセス方法において、
前記複数の装置のうち、装置Ａで動作するプログラムを作成する工程と、
前記プログラム内で使用する変数のうち、前記装置Ａ以外の装置から参照したい変数と値を設定する変数の少なくとも一方にタグ名を付与する工程と、
前記変数の変数名と前記タグ名との対応テーブルを作成する工程と、
前記タグ名を含むタグオブジェクトを前記装置Ａ以外の装置が解釈できる形式に変換し、前記装置Ａ以外の装置に転送する工程と、
前記装置Ａ以外の装置が前記タグ名を用いて前記変数にアクセスしたときに、前記対応テーブルを用いて前記タグ名を前記変数名に変換する工程と、
を具備したものである。２重エンジニアリングを行う必要がないので、修正し忘れがなくなる。

請求項記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記装置Ａ以外の装置が解釈できる形式は、前記装置Ａ以外の装置が他の装置をアクセスするときの形式とインターフェイスが同じであるようにしたものである。他の装置へのアクセスと同一インターフェイスが使用できる。

請求項３記載の発明は、請求項１若しくは請求項２記載の発明において、
前記装置Ａは前記タグ名を付与した前記変数のコピーを作成し、前記装置Ａ以外の装置が前記タグ名を付与した変数の読み出しを要求したときに、前記コピーに格納された値を返すようにしたものである。高速で読み出しできる。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、
前記装置Ａは、前記コピーを所定の周期で更新するようにしたものである。古いデータを読み出すことがなくなる。

請求項５記載の発明は、請求項１若しくは請求項４いずれかに記載の発明において、
前記タグオブジェクトには、その変数の属性データを含むようにしたものである。正確な対応テーブルを作成できる。

請求項６記載の発明は、
複数の装置が通信路で接続され、これら複数の装置が相互にアクセスして変数に値を設定し、また変数から値を読み出す複数装置を有するシステムにおいて、
前記複数の装置のうち、特定の装置で実行されるプログラムを作成し、このプログラムで使用される変数のうち、前記特定の装置以外の装置から参照したい変数と値を設定する変数の少なくとも一方にタグ名を付与し、このタグ名と前記変数の変数名の対応テーブルを作成するエンジニアリング装置と、
前記対応テーブルおよび前記プログラムが入力され、このプログラムを実行すると共に、他の装置が前記タグ名を用いて前記変数にアクセスしたときに、前記対応テーブルを用いてタグ名を変数名に変換してその変数にアクセスする装置Ａと、
前記タグ名を含むタグオブジェクトが入力され、このタオブジェクトを前記装置Ａ以外の装置が解釈できるタグリストに変換し、このタグリストを前記装置Ａ以外の装置に転送する変換装置と、
を具備したものである。２重エンジニアリングを行う必要がないので、修正し忘れがなくなる。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、
前記装置Ａ以外の装置が解釈できる形式は、前記装置Ａ以外の装置が他の装置をアクセスするときの形式とインターフェイスが同じであるようにしたものである。他の装置へのアクセスと同一インターフェイスが使用できる。

請求項８記載の発明は、請求項６若しくは請求項７記載の発明において、
前記装置Ａは前記タグ名を付与した前記変数のコピーが格納されたコピー格納部を有し、前記装置Ａ以外の装置が前記タグ名を付与した変数の読み出しを要求したときに、前記コピー格納部に格納された値を返すようにしたものである。高速で読み出しできる。

請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、
前記装置Ａは、前記コピー格納部に格納されたデータを所定の周期で更新するようにしたものである。古いデータを使うことがなくなる。

請求項１０記載の発明は、請求項６若しくは請求項９いずれかに記載の発明において、
前記タグオブジェクトには、その変数の属性データを含むようにしたものである。正確な対応テーブルを作成できる。

請求項１１記載の発明は、請求項６若しくは請求項１０いずれかに記載の発明において、
前記変換装置は、前記装置Ａ以外の装置で実行されるプログラムを作成するエンジニアリング装置を使用するようにしたものである。既存のハードウエアを使用できる。

以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、他の装置で使用する変数にタグ名を付与し、このタグ名と変数名の対応テーブルを作成すると共に、タグオブジェクトを他の装置が解釈できる形式に変換して他の装置に転送し、他の装置がタグ名を指定してアクセスしたときに、前記対応テーブルを用いて変数名に変換するようにした。

変数およびタグに関する属性定義を１つのエンジニアリング装置行うようにしたので、２つ以上のエンジニアリング装置で定義する２重エンジニアリングを行う必要がなくなるという効果がある。また、２重エンジニアリングを行うことがないので、一方の変数だけを修正して他方の修正を忘れるというトラブルを防止することができるという効果もある。

また、他の装置はタグ名を使用してアクセスできるので、その装置に接続されているヒューマンインターフェイス等と同様のタグインターフェイスを用いることができ、統合化された操作・監視・制御を行うことができるという効果もある。

また、ゲートウエイを用いる必要がなくなったのでデータアクセスのパフォーマンスが向上し、これまでよりも大量のデータアクセスが可能になった。そのため、システム構成が簡単になり、かつ通信バスのトラフィックが減少するという効果もある。

さらに、変数のコピーを作成することにより、他の装置からの読み出し操作が高速になるという効果もある。

以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る複数装置を有するシステムの構成図である。この実施例では、安全システムと生産制御システムが直接接続されて１つのシステムを構成している。

図１において、１１は安全エンジニアリング装置であり、イーサネット（登録商標）３１および生産制御通信バス３２に接続されている。１２は安全コントローラであり、生産制御通信バス３２に接続されている。安全エンジニアリング装置１１と安全コントローラ１２は従来の安全システムを構成している要素であり、安全エンジニアリング装置１１は安全コントローラ１２のエンジニアリングを行う装置である。

２１は生産エンジニアリング装置であり、イーサネット（登録商標）３１および生産制御通信バス３２に接続されている。２２は生産ヒューマンインターフェイスであり、イーサネット（登録商標）３１および生産制御通信バス３２に接続されている。２３は生産コントローラであり、生産制御通信バス３２に接続されている。生産エンジニアリング装置２１は生産コントローラ２３のエンジニアリングを行う装置であり、生産ヒューマンインターフェイス２２は生産コントローラ２３のマンマシンインターフェイスである。

次に、この実施例の動作を図２を用いて説明する。なお、図１と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図２において、１３はタグオブジェクトであり、安全エンジニアリング装置１１によって生成される。

安全エンジニアリング装置１１は、安全コントローラ１２上で動作する、ＩＥＣ６１１３１−３準拠のファンクションブロック(Function Block)またはラダー(Ladder)で記述されたプログラムを作成する。

そして、このファンクションブロックやプログラム中の変数の中で、生産ヒューマンインターフェイス２２および／または生産コントローラ２３で参照あるいは設定したい変数にタグを割り当て、そのタグに関する属性データの定義を行う。タグオブジェクト１３はこのタグおよび属性データを集積して生産エンジニアリング装置が解釈できる形式に変換したものであり、イーサネット（登録商標）３１を介して生産エンジニアリング装置２１にダウンロードされる。

１４は安全エンジニアリング装置１１によって生成されるＴＩＣ(target Independent Code)であり、安全コントローラ１２が解釈して実行できる形式で記述される。このＴＩＣ１４には、前述のファンクションブロックやラダーで記述されたプログラムが含まれる。このＴＩＣ１４は生産制御通信バス３２を介して安全コントローラ１２にダウンロードされる。

１５はトランステーブルであり、安全エンジニアリング装置１１によって生成される。このトランステーブルは変数名とタグ名の対応表であり、安全コントローラ１２が解釈できる形式で記述される。

２４はタグリストであり、生産エンジニアリング装置２４がタグリスト生成機能を用いてタグオブジェクト１３から生成する。このタグリスト２４は生産ヒューマンインターフェイス２２が解釈でき、かつ生産ヒューマンインターフェイス２２が生産コントローラ２３をアクセスするインターフェイスと同一になるようなファイルフォーマットで記述される。そのため、生産ヒューマンインターフェイス２２は、安全コントローラ１２と生産コントローラ２３を区別することなくアクセスすることができる。

これらのタグリストはイーサネット（登録商標）３１を介して生産ヒューマンインターフェイス２２にダウンロードされる。なお、生産エンジニアリング装置２１はタグオブジェクト１３を生産ヒューマンインターフェイス２２が解釈できるファイルフォーマットに変換するだけであり、新たなデータを定義することはない。

生産コントローラ２３が安全コントローラ１２をアクセスするときは、安全コントローラ１２はトランステーブル１５を用いて送られてきたタグ名を変数名に変換する。

図３は図２の関係を模式的に示したものである。なお、図２と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図３において、４１は安全エンジニアリング装置１１で稼働するビルダである。このビルダ４１を用いて安全コントローラ１２で動作するプログラムが作成される。このプログラムからジェネレーションによってＴＩＣ１４が生成され、安全コントローラ１２にダウンロードされる。

４２は安全エンジニアリング装置１１で稼働するタグビルダである。ビルダ４１で定義された変数のうち、生産コントローラ２３で参照あるいは設定する変数について、このタグビルダ４２を用いてタグ名を付ける。図３では、ｖａｒ１という変数にＶＡＲ１ＴＡＧというタグ名を付けている。

生産コントローラ２３で参照等する全ての変数にタグ名を付け終わると、ジェネレーションによってトランステーブル１５とタグオブジェクト１３が生成される。トランステーブル１５は安全コントローラ１２に、タグオブジェクト１３は生産エンジニアリング装置２１にダウンロードされる。

図４は生産エンジニアリング装置２１が管理している、生産コントローラ２３用プロジェクトデータベースのフォルダ構成を示す。なお、図２と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図４において、フォルダＭＹＰＪＴの下にはフォルダＳＣＳｄｄｓｓとフォルダＷＢＷｏｒｋが作られている。フォルダＳＣＳｄｄｓｓは安全コントローラ１２用のフォルダであり、ｄｄｓｓは生産制御通信バス３２上のアドレスを表している。

安全エンジニアリング装置１１からタグオブジェクト１３がフォルダＷＢＷｏｒｋにダウンロードされる。このタグオブジェクト１３からタグリスト生成機能を用いてタグリスト２４が生成され、フォルダＥＴＣに格納され、その後生産ヒューマンインターフェイス２２にダウンロードされる。前述したように、タグオブジェクト１３からタグリスト２４を生成する過程で新しく生成されるデータはない。

図５に、生産ヒューマンインターフェイス２２を中心とした動作を示す。なお、図２と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図５において、生産エンジニアリング装置２１からタグリスト２４が生産ヒューマンインターフェイス２２にダウンロードされる。オペレータ５１はチューニングウインドウ５２やグラフィックウインドウ５３を用いて安全コントローラ１２のデータを参照／設定する。

生産ヒューマンインターフェイス２２は、タグリスト２４を用いて安全コントローラ１２にアクセスする。このタグリスト２４は、生産ヒューマンインターフェイス２２が生産コントローラ２３をアクセスするインターフェイスと同一になるように作られているので、生産ヒューマンインターフェイス２２は生産コントローラ２３と安全コントローラ１２を区別することなくアクセスできる。

すなわち、安全コントローラ１２のデータへの参照／設定と、生産コントローラ２３のデータへの参照／設定で通信インターフェイスを同一にすることができる。また、チューニングウインドウ５２やグラフィックウインドウ５３のユーザインターフェイスにおいても、安全コントローラ１２のデータと生産コントローラ２３のデータを区別することなく使用することができる。

図６に安全コントローラ１２の動作を示す。なお、図２と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図６において、安全エンジニアリング装置１１からＴＩＣ１４およびトランステーブル１５が安全コントローラ１２にダウンロードされる。

制御タスク６１は、所定の周期でＴＩＣ１４を読み込んで実行する。このとき、変数値６４に値を保存し、また読み出す。生産ヒューマンインターフェイス２２および図示しない生産コントローラ２３からのアクセスは、通信タスク６３を経由して伝達される。

この通信タスク６３は、生産ヒューマンインターフェイス２２および生産コントローラ２３からの要求に応えるために、変数値のコピー６５を作成する。このコピー６５はタグ名と変数値がペアになるような形式で作成し、生産ヒューマンインターフェイス２２および生産コントローラ２３からの要求に高速で応答できるような形式で作成する。

コピー６５は、通信タスク６３が所定の周期（例えば１秒）で作成する。タグ名と変数値をペアで保存するためには、タグ名と変数値の対応関係を知る必要がある。そのため、通信タスク６３はトランステーブル１５を参照してこの対応関係を知り、コピー６５を作成する。生産ヒューマンインターフェイス２２および生産コントローラ２３から変数の参照要求が来ると、通信タスク６３はコピー６５を参照して変数値を返す。

６２は変数名とタグ名を相互に変換する変換タスクであり、データ設定時にトランステーブル１５を参照して自身を更新する。生産ヒューマンインターフェイス２２からタグ名を指定して変数値の設定要求が来ると、通信タスク６３はこのタグ名を変換タスク６２に渡す。変換タスク６２はタグ名を変数名に変換し、この変数名と設定値を制御タスク６１に渡す。制御タスク６１は、ＴＩＣ１４の実効に影響を与えない状態のとき、すなわちスキャンしていない状態のときに、変数値６４を書き換える。

なお、この実施例では安全システムと生産制御システムが結合したシステムについて説明したが、これに限られることはない。直接内部の変数にアクセスすることができない複数のコントローラ（装置）を含むシステムに適用することができる。

本発明の一実施例を示す構成図である。 本発明の一実施例を示す構成図である。 本発明の動作を示す構成図である。 本発明の動作を示す構成図である。 本発明の動作を示す構成図である。 本発明の動作を示す構成図である。 従来の、安全軽装システムと生産制御システムが結合したシステムの構成図である。

符号の説明

１１ 安全エンジニアリング装置
１２ 安全コントローラ
２１ 生産エンジニアリング装置
２２ 生産ヒューマンインターフェイス
２３ 生産コントローラ
３１ イーサネット
３２ 生産制御通信バス
１３ タグオブジェクト
１４ ＴＩＣ
１５ トランステーブル
２４ タグリスト
６１ 制御タスク
６２ 変換タスク
６３ 通信タスク
６５ 変数値のコピー

Claims (11)

1. 複数の装置が通信路で接続され、これら複数の装置が相互にアクセスして変数に値を設定し、また変数から値を読み出す複数装置の相互アクセス方法において、
   前記複数の装置のうち、装置Ａで動作するプログラムを作成する工程と、
   前記プログラム内で使用する変数のうち、前記装置Ａ以外の装置から参照したい変数と値を設定する変数の少なくとも一方にタグ名を付与する工程と、
   前記変数の変数名と前記タグ名との対応テーブルを作成する工程と、
   前記タグ名を含むタグオブジェクトを前記装置Ａ以外の装置が解釈できる形式に変換し、前記装置Ａ以外の装置に転送する工程と、
   前記装置Ａ以外の装置が前記タグ名を用いて前記変数にアクセスしたときに、前記対応テーブルを用いて前記タグ名を前記変数名に変換する工程と、
   を具備したことを特徴とする複数装置のデータ相互アクセス方法。
2. 前記装置Ａ以外の装置が解釈できる形式は、前記装置Ａ以外の装置が他の装置をアクセスするときの形式とインターフェイスが同じであることを特徴とする請求項１記載の複数装置のデータ相互アクセス方法。
3. 前記装置Ａは前記タグ名を付与した前記変数のコピーを作成し、前記装置Ａ以外の装置が前記タグ名を付与した変数の読み出しを要求したときに、前記コピーに格納された値を返すようにしたことを特徴とする請求項１若しくは請求項２記載の複数装置のデータ相互アクセス方法。
4. 前記装置Ａは、前記コピーを所定の周期で更新するようにしたことを特徴とする請求項３記載の複数装置のデータ相互アクセス方法。
5. 前記タグオブジェクトには、その変数の属性データを含むことを特徴とする請求項１若しくは請求項４いずれかに記載の複数装置のデータ相互アクセス方法。
6. 複数の装置が通信路で接続され、これら複数の装置が相互にアクセスして変数に値を設定し、また変数から値を読み出す複数装置を有するシステムにおいて、
   前記複数の装置のうち、特定の装置で実行されるプログラムを作成し、このプログラムで使用される変数のうち、前記特定の装置以外の装置から参照したい変数と値を設定する変数の少なくとも一方にタグ名を付与し、このタグ名と前記変数の変数名の対応テーブルを作成するエンジニアリング装置と、
   前記対応テーブルおよび前記プログラムが入力され、このプログラムを実行すると共に、他の装置が前記タグ名を用いて前記変数にアクセスしたときに、前記対応テーブルを用いてタグ名を変数名に変換してその変数にアクセスする装置Ａと、
   前記タグ名を含むタグオブジェクトが入力され、このタオブジェクトを前記装置Ａ以外の装置が解釈できるタグリストに変換し、このタグリストを前記装置Ａ以外の装置に転送する変換装置と、
   を具備したことを特徴とする複数装置を有するシステム。
7. 前記装置Ａ以外の装置が解釈できる形式は、前記装置Ａ以外の装置が他の装置をアクセスするときの形式とインターフェイスが同じであることを特徴とする請求項６記載の複数装置を有するシステム。
8. 前記装置Ａは前記タグ名を付与した前記変数のコピーが格納されたコピー格納部を有し、前記装置Ａ以外の装置が前記タグ名を付与した変数の読み出しを要求したときに、前記コピー格納部に格納された値を返すようにしたことを特徴とする請求項６若しくは請求項７記載の複数装置を有するシステム。
9. 前記装置Ａは、前記コピー格納部に格納されたデータを所定の周期で更新するようにしたことを特徴とする請求項８記載の複数装置を有するシステム。
10. 前記タグオブジェクトには、その変数の属性データを含むことを特徴とする請求項６若しくは請求項９いずれかに記載の複数装置を有するシステム。
11. 前記変換装置は、前記装置Ａ以外の装置で実行されるプログラムを作成するエンジニアリング装置であることを特徴とする請求項６若しくは請求項１０いずれかに記載の複数装置を有するシステム。
    

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