JP2021192252A - マスタースレーブ制御システム、およびマスタースレーブ制御システムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の実施形態1について図1から図6に基づいて詳細に説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。本発明の一態様に係る中継装置10(スレーブ装置)についての理解を容易にするため、先ず、中継装置10を含む安全制御システム1の概要を、図2および図3を用いて説明する。
図2は、安全制御システム1を部分システムとして含む、上位マスタースレーブ制御システム1000の概要を示す図である。上位マスタースレーブ制御システム1000における安全制御システム1は、以下の装置を含むマスタースレーブ制御システムである。すなわち、マスタ装置としての安全制御装置20と、マスタ装置にフィールドネットワーク40(上位バス、すなわち、上位通信ネットワーク)を介して接続されるスレーブ装置である中継装置10と、を含むマスタースレーブ制御システムである。安全制御装置20には複数の中継装置10が接続されてもよく、また、安全制御装置20には、中継装置10に加えて、中継装置10以外のスレーブ装置が接続されてもよい。すなわち、マスタ装置としての安全制御装置20には、複数のスレーブ装置が接続されてもよい。さらに、詳細は図6を用いて後述するが、スレーブ装置としての中継装置10には複数のマスタ装置(例えば、安全制御装置20Aおよび20B)が接続されてもよい。
安全制御システム1において、デバイス30は、デバイス30が何らかの「定常」状態を検出し(オン)、または「非定常」状態を検出した(オフ)といったオン/オフ情報などの検出信号(入力信号)を出力する。中継装置10は、複数のデバイス30の各々から、オン(定常)またはオフ(非定常)を示す「入力信号」を受信する。
また、デバイス30は、デバイス30の保有している「付加情報」を出力する。中継装置10は、複数のデバイス30の各々から、複数のデバイス30の各々が保有している「付加情報」を受信する。中継装置10は、安全制御装置20から付加情報のリクエスト(送信要求)を受信すると、複数のデバイス30の各々の付加情報を、安全制御装置20に送信する。「付加情報」は、例えば、デバイス30の通信プロパティ、デバイス30のデバイスパラメータ、およびデバイス30の識別データ(識別情報)等であり、詳細は図4を用いて後述する。
安全制御システム1において、デバイス30は、オンまたはオフを示す出力信号を、中継装置10から受信する。出力デバイスであるデバイス30は、中継装置10から受信した出力信号に対応する処理を実行する。例えばデバイス30がスイッチである場合、デバイス30は、中継装置10から、オフを示す出力信号を受信すると「オフ」の状態に切り替わり、オンを示す出力信号を受信すると「オン」の状態に切り替わる。
安全制御システム1において、中継装置10は、安全制御装置20に対して、「複数のデバイス30の各々の入力信号」の全体が示している情報を、「入力情報」として送信する。ここで、中継装置10は、「複数のデバイス30の各々の入力信号」を、複数のデバイス30の各々が所属するグループ毎にまとめる。そして、中継装置10は、安全制御装置20に対して、グループ毎の入力情報(グループに所属する全てのデバイスの入力信号が全体として示している情報)を送信する。
安全制御システム1において安全制御装置20は、安全制御装置20が決定した制御内容をデバイス30に実行させる、つまり、デバイス30に所定の処理を実行させる、「オンまたはオフを示す出力情報」を送信する。中継装置10は、安全制御装置20から、オンまたはオフを示す出力情報を受信すると、その出力情報に対応する、オンまたはオフを示す出力信号を、デバイス通信ポート200に直列に接続された複数のデバイス30に送信する。デバイス通信ポート200に直列に接続された複数のデバイス30は、中継装置10を介して、安全制御装置20の出力した制御データ(出力情報)に対応する出力信号を受信する。
これまで図2に基づいて概要を説明してきた安全制御システム1は、図8に例示する制御システム99および98と以下の点において異なっている。すなわち、図8の(A)に例示する制御システム99において、従来の中継装置910は、複数のセンサ930(1)〜930(3)の各々の検出信号(オン/オフ信号)のみを受信する。また、図8の(B)に例示する制御システム98において、従来の中継装置810は、複数のデバイス通信ポート812(1)〜812(5)を備えている。従来の中継装置810は、複数のデバイス通信ポート812(1)〜812(5)の各々に接続された複数のセンサ830(1)〜830(3)の各々から、検出信号(オン/オフ信号)と、検出信号とは異なる付加情報と、を受信する。
図1は、中継装置10の要部構成の一例を示すブロック図である。なお、本実施形態に直接関係のない部分(例えば、中継装置10が備える、電源スイッチ、表示部分など)については、以下の説明および上記ブロック図から省略している。ただし、実施の実情に則して、中継装置10は、当該省略した構成を含んでもよい。図1に示すように、中継装置10は、制御部100、デバイス通信ポート200、記憶部300、および上位通信ポート400を備えている。
図5は、安全制御システム1において実行される処理の一例を示すフローチャートである。これまでに説明してきた中継装置10、安全制御装置20、およびデバイス30を含む安全制御システム1において実行される処理の一例を、図5を用いて説明しておく。
安全制御システム1は、1つの中継装置10と1つの安全制御装置20とが通信を行なうマスタースレーブ制御システムであった。しかしながら、マスタ装置としての安全制御装置20と、スレーブ装置としての中継装置10と、を含むマスタースレーブ制御システムにおいて、1つの中継装置10と1つの安全制御装置20とが通信を行なうことは必須ではない。
安全制御装置20は、安全制御装置20によって駆動を制御される駆動装置(生産システム)の動作により人命・人体・生産物が損害を被らないように、駆動装置等に係る危険発生部位のセンシングおよび危険発生部位の制御を行う。そのような目的を実現するための手段として、安全制御装置20は、「非定常」状態(異常)が検出された場合に、駆動装置への動力電源の遮断、および、駆動装置の駆動(動力)の抑制などの安全制御動作を実行する。より具体的には、安全制御装置20は、例えば、危険発生部位について、「異物(人体を含む)、駆動装置の誤動作・故障」などの「非定常」状態(異常)が検出された場合に、安全制御動作を実行する。しかしながら、安全制御装置20の過剰な動作、言い換えれば、必ずしも必須ではない安全制御動作の実行は、生産システムの稼働率、生産性にとってはマイナスに働く傾向がある。
安全制御装置20は安全制御機能を有し、非定常を示す入力情報を受信すると安全制御動作を実行する。例えば、安全制御装置20は、非定常を示す入力情報を受信すると、例えば、駆動装置に駆動を停止させる制御動作などの安全制御動作を実行する。
中継装置10は、直列に接続された複数のデバイス30と通信するための通信ケーブルが接続される通信ポートを備えるコンピュータが、「中継装置10として機能させるための情報処理プログラムであって、前記各部として前記コンピュータを機能させるための情報処理プログラム」を読み取って実行することにより実現されてもよい。
10 中継装置(スレーブ装置)
20 安全制御装置(マスタ装置、コントローラ)
30 デバイス
90 制御装置(上位マスタ装置)
110 デバイス通信制御部
120 上位通信制御部
130 特定部
200 デバイス通信ポート(通信ポート)
300 記憶部
330 グルーピング定義テーブル(グルーピング情報)
1000 上位マスタースレーブ制御システム(さらに上位のマスタースレーブ制御システム)
Claims (6)
- (1)マスタ装置であるコントローラに接続されるスレーブ装置であって、
直列に接続された複数のデバイスの各々と1つの通信ポートで通信するデバイス通信制御部と、
前記コントローラとの通信を制御する上位通信制御部と、
前記複数のデバイスの各々が所属するグループを定義したグルーピング情報を格納する記憶部と、を備え、
前記上位通信制御部は、前記デバイス通信制御部が受信した前記複数のデバイスの各々が保有する付加情報を、前記コントローラに送信可能であり、さらに、
前記デバイス通信制御部が、或るグループに所属する全てのデバイスから定常を示す入力信号を受信した場合、または、或るグループに所属するいずれかのデバイスから非定常を示す入力信号を受信した場合、それぞれ、前記上位通信制御部は、前記コントローラへ、前記或るグループ全体の定常または非定常を示す1つの入力情報を送信する
スレーブ装置と、
(2)前記コントローラと、を含み、
前記コントローラは、安全制御機能を有し、前記或るグループ全体の非定常を示す入力情報を受信すると安全制御動作を実行する
ことを特徴とするマスタースレーブ制御システム。 - 前記グルーピング情報において、前記複数のデバイスは、2つ以上のグループに分けられていることを特徴とする請求項1に記載のマスタースレーブ制御システム。
- 前記デバイス通信制御部が入力デバイスから非定常を示す入力信号を受信した場合、非定常を示す入力信号を出力した入力デバイス、および、非定常を示す入力信号を出力した入力デバイスが所属するグループの少なくとも一方を特定する特定部をさらに備え、
前記上位通信制御部は、前記特定部によって特定された入力デバイスおよびグループの少なくとも一方を示す情報を、前記コントローラに送信することを特徴とする請求項2に記載のマスタースレーブ制御システム。 - 前記コントローラは、前記スレーブ装置に対する入力情報の要求に対して前記スレーブ装置から定常を示す入力情報を受信しない場合、所定の制御動作を実行することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のマスタースレーブ制御システム。
- 前記コントローラは、さらに上位のマスタースレーブ制御システムにおけるスレーブ装置であり、前記コントローラは、前記さらに上位のマスタースレーブ制御システムにおけるデータ伝送を管理する上位マスタ装置に前記付加情報を送信することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のマスタースレーブ制御システム。
- マスタ装置であるコントローラと、前記コントローラに接続されるスレーブ装置とを含むマスタースレーブ制御システムの制御方法であって、
直列に接続された複数のデバイスの各々と1つの通信ポートで通信するデバイス通信制御ステップと、
前記コントローラとの通信を制御する上位通信制御ステップと、を含み、
前記スレーブ装置は、前記複数のデバイスの各々が所属するグループを定義したグルーピング情報を格納する記憶部を備え、
前記上位通信制御ステップは、前記デバイス通信制御ステップにて受信した前記複数のデバイスの各々が保有する付加情報を、前記コントローラに送信可能であり、さらに、
前記デバイス通信制御ステップにて、或るグループに所属する全てのデバイスから定常を示す入力信号を受信した場合、または、或るグループに所属するいずれかのデバイスから非定常を示す入力信号を受信した場合、それぞれ、前記上位通信制御ステップは、前記コントローラへ、前記或るグループ全体の定常または非定常を示す1つの入力情報を送信し、
前記或るグループ全体の非定常を示す1つの入力情報を受信すると、安全制御動作を実行する
ことを特徴とする制御方法。
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