JP3368370B2 - 負荷分散装置および方法 - Google Patents

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、高速ネットワー
クを介して複数台のプログラマブルコントローラを接続
して構成したプログラマブルコントローラシステムにお
ける負荷分散装置および方法に関し、特に、各プログラ
マブルコントローラ自体がその負荷を自動的に判断して
負荷を各プログラマブルコントローラ間で分散して処理
の高効率化を図った負荷分散装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、高速ネットワークを介して複数台
のプログラマブルコントローラを接続して構成したプロ
グラマブルコントローラシステムが提案されている。

【０００３】すなわち、最近のＦＡ（ファクトリオート
メーション）システムの多様化に対処するためには１台
のプログラマブルコントローラではその制御態様に限界
があるので、複数台のプログラマブルコントローラを高
速ネットワークを介して接続して、プログラマブルコン
トローラシステムを構築することにより、このプログラ
マブルコントローラシステムを利用して、効率の良いＦ
Ａ（ファクトリオートメーション）システムを構築する
試みがなされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に、従来
のプログラマブルコントローラにおいては、このプログ
ラマブルコントローラ本体と、このプログラマブルコン
トローラ本体に係わるセンサ、アクチュエータといった
物理的なリソースとの関係は一義的に決定されているの
が普通であり、そのため、上記のように、高速ネットワ
ークを介して複数台のプログラマブルコントローラを接
続してプログラマブルコントローラシステムを構築した
場合でも、各プログラマブルコントローラ本体と、この
プログラマブルコントローラ本体に係わるセンサ、アク
チュエータといった物理的なリソースとの関係は一義的
に決定され、たとえ、複数台のプログラマブルコントロ
ーラの中で負荷に余裕のあるプログラマブルコントロー
ラ間で負荷分散を行うシステムは存在しなかった。

【０００５】そこで、この発明は、各プログラマブルコ
ントローラの負荷状態に応じて各プログラマブルコント
ローラの負荷を自動的に分散制御できるようようにした
プログラマブルコントローラシステムにおける負荷分散
装置および方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、（１） この発明の負荷分散装置は、ネットワークを介し
て複数台のプログラマブルコントローラを接続して構成
したプログラマブルコントローラシステムにおける負荷
分散装置において、上記各プログラマブルコントローラ
は、自己の負荷をそれぞれ算出する負荷算出手段と、上
記負荷算出手段により算出された負荷に対応して自己の
処理の少なくとも一部を他のプログラマブルコントロー
ラに依頼する処理依頼手段と、を具備し、上記処理依頼
手段は、自己の処理の少なくとも一部を他のプログラマ
ブルコントローラに依頼するに際して該処理の依頼に係
わる入力および出力を記述するプログラムコードを書換
えるプログラムコード書換手段を具備することを特徴と
する。（２）この発明の他の負荷分散装置は、ネットワークを
介して複数台のプログラマブルコントローラを接続して
構成したプログラマブルコントローラシステムにおける
負荷分散装置において、上記各プログラマブルコントロ
ーラは、分割可能なラダープログラムを実行するととも
に、自己の負荷をそれぞれ算出する負荷算出手段と、上
記負荷算出手段により算出された負荷に対応して自己の
処理の少なくとも一部を他のプログラマブルコントロー
ラに依頼する処理依頼手段と、上記分割された処理単位
でのラダープログラムを管理するプログラム状態テーブ
ルと、を具備し、上記複数台のプログラマブルコントロ
ーラは、上記複数台のプログラマブルコントローラで共
有するデータを管理する共有デ ータテーブルを具備し、
上記処理依頼手段は、自己の処理の少なくとも一部を他
のプログラマブルコントローラに依頼するに際して分割
された上記ラダープログラムの一部の処理を他のプログ
ラマブルコントローラに依頼し、上記各プログラマブル
コントローラにおける実際の処理は上記プログラム状態
テーブルを参照して実行し、上記処理依頼手段における
処理の依頼は上記共有データテーブルを参照して実行す
ることを特徴とする。 （３）この発明の他の負荷分散装置は、ネットワークを
介して複数台のプログラマブルコントローラを接続して
構成したプログラマブルコントローラシステムにおける
負荷分散装置において、上記複数台のプログラマブルコ
ントローラで共有される共有記憶手段が設けられ、上記
共有記憶手段は、各プログラマブルコントローラの命令
実行時間、全てのプログラマブルコントローラの平均命
令実行時間、負荷が最小のプログラマブルコントローラ
を記憶し、上記各プログラマブルコントローラは、自己
の負荷をそれぞれ算出する負荷算出手段と、上記負荷算
出手段により算出された負荷に対応して自己の処理の少
なくとも一部を他のプログラマブルコントローラに依頼
する処理依頼手段と、を具備し、上記処理依頼手段は、
上記処理の依頼に際して上記共有記憶手段に記憶された
負荷が最小のプログラマブルコントローラを処理依頼先
プログラマブルコントローラとして選択することを特徴
とする。

【０００７】（４）この発明の負荷分散方法は、ネット
ワークを介して複数台のプログラマブルコントローラを
接続して構成したプログラマブルコントローラシステム
における負荷分散方法において、上記各プログラマブル
コントローラは、自己の負荷を算出し、該算出した負荷
が大きい場合には、自己の処理の少なくとも一部を負荷
が小さい他のプログラマブルコントローラに依頼すると
ともに、この依頼に際してこの依頼に係わる入力および
出力を記述するプログラムコードを依頼先のプログラマ
ブルコントローラに送信することを特徴とする。 （５）この発明の他の負荷分散方法は、ネットワークを
介して複数台のプログラマブルコントローラを接続して
構成したプログラマブルコントローラシステムにおける
負荷分散方法において、上記複数台のプログラマブルコ
ントローラ間で、各プログラマブルコントローラの命令
実行時間、全てのプログラマブルコントローラの平均命
令実行時間、負荷が最小のプログラマブルコントローラ
を共有して記憶し、上記各プログラマブルコントローラ
は、分割可能なラダープログラムを実行するとともに、
自己の負荷をそれぞれ算出し、該算出した負荷に対応し
て自己の処理の少なくとも一部を他のプログラマブルコ
ントローラに依頼し、上記処理の依頼は、分割された上
記ラダープログラムの一部の処理を、上記共有して記憶
された負荷が最小のプログラマブルコントローラに依頼
することにより行われることを特徴とする。

【０００８】

【０００９】また、上記処理依頼手段は、上記ラダープ
ログラムの作成後で、かつシステムの非稼働時に上記処
理の依頼を行うこととしてもよい。

【００１０】また、上記処理依頼手段は、上記ラダープ
ログラムの作成後で、かつシステムの動作時に上記処理
の依頼を行うこととしてもよい。

【００１１】

【００１２】また、上記処理依頼手段は、上記処理の依
頼に際して、上記共有記憶手段に記憶された各プログラ
マブルコントローラの命令実行時間を所定の順番で調
べ、最初に発見された上記平均命令実行時間より短い命
令実行時間のプログラマブルコントローラを処理依頼先
プログラマブルコントローラとして選択することとして
もよい。

【００１３】また、上記処理依頼手段は、上記処理の依
頼に際して、他の全てのプログラマブルコントローラに
対して処理依頼を行えるかどうかを問い合わせるメッセ
ージを発行し、処理依頼を行える旨のレスポンスが返送
されたプログラマブルコントローラを処理依頼先プログ
ラマブルコントローラとして選択することとしてもよ
い。

【００１４】また、上記処理依頼手段は、自己の処理の
少なくとも一部を他のプログラマブルコントローラに依
頼するに際して生じるオーバヘッドが最小になる処理を
選択して上記他のプログラマブルコントローラに依頼す
ることとしてもよい。

【００１５】また、上記処理依頼手段は、上記処理依頼
に際して上記プログラマブルコントローラで新たに共有
する必要が生じるデータが最小の処理を選択することと
してもよい。

【００１６】

【００１７】

【００１８】また、上記プログラム状態テーブルは、各
処理単位で各処理を識別するための識別情報、各処理単
位に対して、該処理単位が実行中であるか、該処理単位
が他のプログラマブルコントローラに対して依頼中であ
るか、該処理単位が他のプログラマブルコントローラか
ら依頼中であるかを示すステータス情報、各処理単位が
必要とする入力データを示す入力データ情報、各処理単
位が必要とする出力データを示す出力データ情報、各処
理単位における実際の処理の内容を記述するコード情
報、を格納することを特徴とする。

【００１９】また、上記共有データテーブルは、上記複
数台のプログラマブルコントローラで共有するデータ、
上記共有するデータのアドレス、上記共有するデータを
利用している処理を識別するための識別情報を格納する
ことを特徴とする。

【００２０】このような構成によると、ユーザが意識し
てプログラムを配置しなくても、各プログラマブルコン
トローラ（ＰＬＣ）におけるプログラムの分散化が可能
になり、また、動作時には、各プログラマブルコントロ
ーラ（ＰＬＣ）の負荷を考慮しながら分散化を反映して
いくことが可能になるので、効率のよいＦＡ（ファクト
リオートメーション）システムを組むことが可能にな
る。

【００２１】また、新たなプログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ）を１台追加し、それに対してプログラミング
しない場合でも、そのプログラマブルコントローラ（Ｐ
ＬＣ）が自動的に周囲のプログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ）の負荷を減少することができ、要した設備の
コストに見合うだけのシステムの性能アップを簡単に得
ることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係わる負荷分散
装置および方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

【００２３】図１は、この発明に係わる負荷分散装置お
よび方法を適用して構成したプログラマブルコントロー
ラシステムの一実施例の概略構成をブロック図で示した
ものである。

【００２４】図１において、このプログラマブルコント
ローラシステムは、複数のプログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ）１００−１〜１００−ｎを高速ネットワーク
２００に接続して構成される。また、このプログラマブ
ルコントローラシステムには、複数のプログラマブルコ
ントローラ（ＰＬＣ）１００−１〜１００−ｎにより共
用して使用されるネットワーク内グローバルメモリ３０
０が設けられ、このネットワーク内グローバルメモリ３
００も高速ネットワーク２００に接続されている。

【００２５】プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）１
００−１〜１００−ｎは、それぞれシステムプログラム
が格納されるリードオンリィメモリ（ＲＯＭ）１０１、
プログラム状態テーブル１０２−１、共有データテーブ
ル１０２−２、処理依頼可能フラグ１０２−３が格納さ
れるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０２、入出力
メモリ（Ｉ／Ｏメモリ）１０３、中央演算処理装置（Ｃ
ＰＵ）１０４、ネットワークインターフェース（Ｉ／
Ｆ）１０５を具備しており、これらはプログラマブルコ
ントローラ（ＰＬＣ）１００−１〜１００−ｎ内の内部
バス１０６に接続されている。

【００２６】ここで、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）
１０１に格納されるシステムプログラムは、プログラマ
ブルコントローラ（ＰＬＣ）１００−１〜１００−ｎ本
体の動作制御を行うプログラムで、この発明に係わる
「処理の依頼方法」および「依頼後の処理」に関する記
述を含んでいる。この「処理の依頼方法」および「依頼
後の処理」については後に詳述する。

【００２７】また、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
１０２に格納されるプログラム状態テーブル１０２−１
は、分割されたプログラム単位がどのような状態にあ
り、どのような入力や出力を持つかを記述する。また、
処理コードを指すポインタであるか、処理コード自体で
あるかにかかわらず、処理内容を示すデータを持つ。

【００２８】また、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
１０２に格納される共有データテーブル１０２−２は、
ネットワーク２００を介して自分のプログラマブルコン
トローラ（ＰＬＣ）が他のプログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ）に依頼した処理に関係する入力および出力を
記述する。

【００２９】また、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
１０２に格納される処理依頼可能フラグ１０２−３は、
自分のプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）が他のプ
ログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）に処理を依頼可能
であるかを示すフラグで、この処理依頼可能フラグは、
プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）の動作開始時に
はＯＮになる。また、プログラマブルコントローラ（Ｐ
ＬＣ）の動作中に、内部で実行している処理単位がない
ことが判明したときには、この処理依頼可能フラグはＯ
ＦＦにされる。

【００３０】また、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１０４
は、ユーザプログラムの実行あるいは周辺処理を行う。

【００３１】ネットワーク内グローバルメモリ３００
は、 １）各ＰＬＣの命令実行負荷 ２）ネットワーク内のＰＬＣの平均命令実行負荷 ３）ネットワーク内の最も負荷の少ないＰＬＣ ４）ＰＬＣ間共有の入出力情報 を格納する。

【００３２】ここで、「各ＰＬＣの命令実行負荷」は、
このプログラマブルコントローラシステムを構成するネ
ットワーク２００内の複数のプログラマブルコントロー
ラ（ＰＬＣ）１００−１〜１００−ｎのそれぞれの命令
実行負荷で、この命令実行負荷としては、各プログラマ
ブルコントローラ（ＰＬＣ）１００−１〜１００−ｎの
「実行命令」の、例えば、１サイクルでの単純な命令実
行時間、１サイクル内の命令実行時間の割合等を用いる
ことができ、要は、各プログラマブルコントローラ（Ｐ
ＬＣ）１００−１〜１００−ｎの「実行命令」の負荷を
相対的に判断できる指標であればどのような値でも用い
ることが可能である。

【００３３】また、「ネットワーク内のＰＬＣの平均命
令実行負荷」は、ネットワーク２００内の各プログラマ
ブルコントローラ（ＰＬＣ）１００−１〜１００−ｎの
命令実行負荷の平均である。ここで、各プログラマブル
コントローラ（ＰＬＣ）１００−１〜１００−ｎの命令
実行負荷の次元が実行時間であれば、相加平均をとり、
割合であれば相乗平均をとるのが適している。

【００３４】また、「ネットワーク内の最も負荷の少な
いＰＬＣ」は、ネットワーク２００内の各プログラマブ
ルコントローラ（ＰＬＣ）１００−１〜１００−ｎのな
かで１番命令実行の負荷の軽いプログラマブルコントロ
ーラ（ＰＬＣ）を示す変数である。この変数は、各プロ
グラマブルコントローラ（ＰＬＣ）１００−１〜１００
−ｎを示すノードアドレスであっても、各プログラマブ
ルコントローラ（ＰＬＣ）１００−１〜１００−ｎに固
有のＩＤ値であってもかまわない。

【００３５】また、「ＰＬＣ間共有の入出力情報」は、
処理を他のプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）に依
頼することにより、プログラマブルコントローラ（ＰＬ
Ｃ）間で共有化する必要のある入出力情報の参照エリア
である。

【００３６】さて、この実施例のプログラマブルコント
ローラシステムの詳細動作を説明する前に、この発明に
係わる負荷分散装置および方法の基本的概念について説
明する。

【００３７】まず、図２に示すように、２台のプログラ
マブルコントローラ（ＰＬＣ１およびＰＬＣ２）１００
−１、１００−２を高速ネットワーク（ＬＡＮ）２００
に接続した構成を考える。

【００３８】ここで、プログラマブルコントローラ（Ｐ
ＬＣ１）１００−１における処理がプログラマブルコン
トローラ（ＰＬＣ２）１００−２における処理に比較し
て非常に多いとする。この場合、この発明に係わる負荷
分散装置および方法においては、プログラマブルコント
ローラ（ＰＬＣ１）１００−１における処理の一部をプ
ログラマブルコントローラ（ＰＬＣ２）１００−２に依
頼し、システム全体の負荷の分散を図る。

【００３９】ここで、プログラマブルコントローラ（Ｐ
ＬＣ１）１００−１およびプログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ２）１００−２のプログラムがラダープログラ
ムから構成されているとすると、このラダープログラム
は、図３に示すように小さい回路に分割することが可能
である。

【００４０】図３においては、プログラマブルコントロ
ーラ（ＰＬＣ１）１００−１（プログラマブルコントロ
ーラ１）のラダープログラムの実行処理の負荷が非常に
大きく、プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ２）１０
０−２（プログラマブルコントローラ２）のラダープロ
グラムの実行処理の負荷が非常に小さい場合を示してい
る。

【００４１】この場合、プログラマブルコントローラ１
のラダープログラムを処理Ａ〜Ｄに分割し、この分割し
た処理Ａ〜Ｄの一部をプログラマブルコントローラ２に
依頼する。ここで、分割した処理Ａ〜Ｄはその順序を変
更しても、このラダープログラム実行に関係する影響は
ない。

【００４２】今、プログラマブルコントローラ１がラダ
ープログラムを実行する時間をＴ１とし、プログラマブ
ルコントローラ２がラダープログラムを実行する時間を
Ｔ２として、時間Ｔ１が時間Ｔ２よりも十分に大きく
て、プログラマブルコントローラ１からプログラマブル
コントローラ２にプログラムの実行を依頼する場合を考
える。

【００４３】ここで、もしも処理Ａの実行時間ＴＡにつ
いて （Ｔ１−Ｔ２）＜（ＴＡ＋ΔＴＡ） の関係が成立すれば、プログラマブルコントローラ１が
処理Ａをプログラマブルコントローラ２に依頼すること
により、システム全体としてのプログラム実行時間は減
少する。ここで、ΔＴＡは、プログラマブルコントロー
ラ１が処理Ａをプログラマブルコントローラ２に依頼す
るのに必要はオーバヘッドである。具体的には、このオ
ーバヘッドは、処理Ａに関係する入力情報をプログラマ
ブルコントローラ２で利用可能にし、かつ、このプログ
ラマブルコントローラ２による処理Ａの出力情報をプロ
グラマブルコントローラ１に反映するために必要な時間
である。

【００４４】上記条件が成立すると、処理Ａをプログラ
マブルコントローラ１からプログラマブルコントローラ
２に依頼することが可能になる。

【００４５】図４は、処理Ａをプログラマブルコントロ
ーラ１からプログラマブルコントローラ２に依頼した場
合のプログラマブルコントローラ１およびプログラマブ
ルコントローラ２による処理プログラムを示したもので
ある。すなわち、プログラマブルコントローラ１の処理
Ａがプログラマブルコントローラ２に依頼されたので、
プログラマブルコントローラ１による処理は、処理Ｂ〜
Ｃになり、プログラマブルコントローラ２による処理
は、処理Ａとなって、システム全体の負荷分散が図れ
る。

【００４６】なお、上記説明では、プログラマブルコン
トローラ１の処理Ａをプログラマブルコントローラ２に
依頼した場合を示したが、プログラマブルコントローラ
１の処理Ａ以外の処理、すなわち処理Ｂ〜Ｃをプログラ
マブルコントローラ２に依頼するようにしてもよい。こ
こで、依頼可能な処理のうちどの処理を依頼するかは、
この処理の依頼により生じるオーバヘッドができるだけ
少ないものに決定される。すなわち、処理の依頼に際し
て、オーバヘッドができるだけ少ないもの、すなわち、
処理の依頼に際して新たにプログラマブルコントローラ
１とプログラマブルコントローラ２との間で共有しなけ
ればならない入出力情報が一番少ないものを選択するの
がシステムの資源の有効利用の観点から有効な方法であ
る。

【００４７】また、プログラマブルコントローラ１から
処理Ａをプログラマブルコントローラ２に依頼した後、
まだ、プログラマブルコントローラ２の負荷がプログラ
マブルコントローラ１に比較して小さい場合は、プログ
ラマブルコントローラ１から更に他の処理をプログラマ
ブルコントローラ２に依頼することも可能である。

【００４８】この際においても、プログラマブルコント
ローラ１とプログラマブルコントローラ２との間で共有
する必要がある入出力情報が少ない処理を選択して、こ
の処理をプログラマブルコントローラ１からプログラマ
ブルコントローラ２に依頼する。すなわち、プログラマ
ブルコントローラ１からプログラマブルコントローラ２
に依頼可能な処理の中で、新たに情報交換の必要が少な
い処理を依頼することになる。例えば、処理Ａで利用し
ている入出力情報を処理Ｃでも利用しているならば、新
たに情報交換が必要な情報量は処理Ｃを依頼することに
より少なくなる。

【００４９】上記処理を繰り返すことにより、プログラ
マブルコントローラ１とプログラマブルコントローラ２
との間の負荷の均一化が図られ、システム全体の高効率
化が図れる。

【００５０】ところで、上記説明においては、２台のプ
ログラマブルコントローラ（ＰＬＣ１およびＰＬＣ２）
１００−１、１００−２を高速ネットワーク（ＬＡＮ）
２００に接続した構成を考えたが、一般にプログラマブ
ルコントローラシステムを構成する場合に、高速ネット
ワーク（ＬＡＮ）２００に接続されるプログラマブルコ
ントローラ（ＰＬＣ）の数は、図２に示したような２台
には限らない。

【００５１】そこで、次に、図５に示しように、高速ネ
ットワーク（ＬＡＮ）２００に対して２台を越える複数
台、すなわち４台のプログラマブルコントローラ（ＰＬ
Ｃ１〜ＰＬＣ４）１００−１〜１００−４が接続された
場合を考える。

【００５２】この場合のプログラムの負荷の分散を行う
タイミングは次に示す２つの場合が考えられる。 １）各プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ１〜ＰＬＣ
４）１００−１〜１００−４のプログラム作成後で、シ
ステムの非稼働時の負荷分散（以下、これを静的な負荷
分散という）。 ２）各プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ１〜ＰＬＣ
４）１００−１〜１００−４のプログラム作成後で、シ
ステム動作時の負荷分散（以下、これを動的な負荷分散
という）。

【００５３】ここで、上記１）の静的な負荷分散につい
ては、プログラミングツールなどにより、適宜、プログ
ラムを各プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ１〜ＰＬ
Ｃ４）１００−１〜１００−４に分散することができ
る。

【００５４】また、上記２）の動的な負荷分散の場合
は、各プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ１〜ＰＬＣ
４）１００−１〜１００−４が、システム動作時に、自
分のプログラマブルコントローラがシステム全体から見
て相対的にどれだけの負荷があるかを判断し、もし自分
のプログラマブルコントローラの負荷がシステム全体か
ら見て相対的に多い場合は、相対的に少ない他のプログ
ラマブルコントローラに処理を依頼する。

【００５５】図６は、上記動的な負荷分散を可能にする
ための構成を示したものである。図６に示し構成におい
ては、このプログラマブルコントローラシステムを構成
する４台のプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ１〜Ｐ
ＬＣ４）１００−１〜１００−４の全てが共有するメモ
リ３００を設け、このメモリ３００のメモリエリアに １）ＰＬＣ１での命令実行時間 ２）ＰＬＣ２での命令実行時間 ３）ＰＬＣ３での命令実行時間 ４）ＰＬＣ４での命令実行時間 ５）ネットワーク内全ＰＬＣの平均命令時間 ６）ネットワーク内で一番負荷の少ないＰＬＣ番号 を格納し、各プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ１〜
ＰＬＣ４）１００−１〜１００−４は、このメモリ３０
０のメモリエリアに格納された上記情報を参照して自分
のプログラマブルコントローラのシステム全体から見た
相対的な負荷を判断する。

【００５６】なお、上記メモリ３００のメモリエリアに
格納される上記１）〜４）の各ＰＬＣでの命令実行時間
はそれぞれ対応するプログラマブルコントローラ（ＰＬ
Ｃ１〜ＰＬＣ４）１００−１〜１００−４がメモリ３０
０のメモリエリアに動的に書き込む。

【００５７】すなわち、ＰＬＣ１での命令実行時間は、
プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ１）１００−１が
書き込み、同様に、ＰＬＣ２での命令実行時間は、プロ
グラマブルコントローラ（ＰＬＣ２）１００−２が、Ｐ
ＬＣ３での命令実行時間は、プログラマブルコントロー
ラ（ＰＬＣ３）１００−３が、ＰＬＣ４での命令実行時
間は、プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ４）１００
−４がそれぞれメモリ３００の対応するメモリエリアに
書き込む。

【００５８】また、５）の「ネットワーク内全ＰＬＣの
平均命令時間」および６）の「ネットワーク内で一番負
荷の少ないＰＬＣ番号」は、ネットワーク内で一番負荷
の少ないと判断されたプログラマブルコントローラ（Ｐ
ＬＣ３）１００−３が計算してメモリ３００の対応する
メモリエリアに書き込む。

【００５９】なお、５）の「ネットワーク内全ＰＬＣの
平均命令時間」および６）の「ネットワーク内で一番負
荷の少ないＰＬＣ番号」の計算およびメモリ３００の対
応するメモリエリアへの書き込みは、ネットワーク内で
一番負荷の少ないと判断されたプログラマブルコントロ
ーラ（ＰＬＣ３）１００−３により行うように構成した
が、この処理を他のプログラマブルコントローラ（ＰＬ
Ｃ）が行うように構成してもよい。すなわち、この実施
例では、５）の「ネットワーク内全ＰＬＣの平均命令時
間」および６）の「ネットワーク内で一番負荷の少ない
ＰＬＣ番号」の計算およびメモリ３００の対応するメモ
リエリアへの書き込みも負荷分散の対象として処理され
ている。

【００６０】メモリ３００のメモリエリアに格納された
上記情報を参照して自分のプログラマブルコントローラ
のシステム全体から見た相対的な負荷が大であると判断
すると、このプログラマブルコントローラは処理の依頼
先となる他のプログラマブルコントローラを選択する。

【００６１】この処理の依頼先となる他のプログラマブ
ルコントローラの選択は以下に示す方法により行われ
る。 １）メモリ３００のメモリエリアに格納されたネットワ
ーク内で一番負荷の少ないＰＬＣ番号からそのＰＬＣ番
号に対応するプログラマブルコントローラを処理の依頼
先となる他のプログラマブルコントローラとして選択す
る。 ２）メモリ３００のメモリエリアに格納された各ＰＬＣ
での命令実行時間をネットワーク内全ＰＬＣの平均命令
時間と、自分のプログラマブルコントローラの平均命令
時間を記憶したメモリエリアを起点として、順番に比較
していくことにより、一番最初に発見された平均命令処
理より短い命令実行時間のプログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ）を処理の依頼先となる他のプログラマブルコ
ントローラとして選択する。 ３）自分以外の全ての他のプログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ）に対して処理依頼を行えるるか否かを問うメ
ッセージを発行し、その処理を依頼されることが可能な
プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）からのレスポン
スに基づきこの処理の依頼先となる他のプログラマブル
コントローラを選択する。

【００６２】なお、上記１）乃至３）の方法のいずれの
方法を採用するかはシステム構成上任意である。ただ
し、１）の方法は、特定のプログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ）が計算した上記メモリ３００のメモリエリア
に格納された６）の「ネットワーク内で一番負荷の少な
いＰＬＣ番号」により簡単に求めることができるが、シ
ステム全体のプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）の
数が多くなると、同時に複数のプログラマブルコントロ
ーラ（ＰＬＣ）が同一のプログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ）を処理の依頼先として選択する可能性がある
ので、処理依頼の時間が多くなるという問題があり、ま
た、２）および３）の方法においては、同一のプログラ
マブルコントローラ（ＰＬＣ）を処理の依頼先として選
択する可能性は低くなるが、処理依頼先のプログラマブ
ルコントローラ（ＰＬＣ）の選択処理が複雑になるとい
う問題がある。

【００６３】次に、処理依頼元のプログラマブルコント
ローラ（ＰＬＣ）は依頼する処理を決定する。この依頼
する処理の決定は、この処理の依頼により生じるオーバ
ヘッドができるだけ小さくなる処理を選択する。

【００６４】図７は、上記各プログラマブルコントロー
ラ（ＰＬＣ）における処理依頼時の処理をフローチャー
トで示したものである。

【００６５】まず、自ＰＬＣの相対的な負荷の大小を求
める（ステップ１１１）。この処理は前述したように、
メモリ３００のメモリエリアに記憶された「ネットワー
ク内全ＰＬＣの平均命令時間」に基づき行われる。

【００６６】自ＰＬＣの相対的な負荷が大と判断される
と、次に、処理依頼先ＰＬＣを求める（ステップ１１
２）。この処理依頼先ＰＬＣは、上述した １）メモリ３００のメモリエリアに格納されたネットワ
ーク内で一番負荷の少ないＰＬＣ番号からそのＰＬＣ番
号に対応するプログラマブルコントローラを処理の依頼
先となる他のプログラマブルコントローラとして選択す
る。 ２）メモリ３００のメモリエリアに格納された各ＰＬＣ
での命令実行時間をネットワーク内全ＰＬＣの平均命令
時間と、自分のプログラマブルコントローラの平均命令
時間を記憶したメモリエリアを起点として、順番に比較
していくことにより、一番最初に発見された平均命令処
理より短い命令実行時間のプログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ）を処理の依頼先となる他のプログラマブルコ
ントローラとして選択する。 ３）自分以外の全ての他のプログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ）に対して処理依頼を行えるるか否かを問うメ
ッセージを発行し、その処理を依頼されることが可能な
プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）からのレスポン
スに基づきこの処理の依頼先となる他のプログラマブル
コントローラを選択する。 のいづれかの方法により行われる。

【００６７】次に、依頼する処理を選択する（ステップ
１１４）。この依頼する処理の選択は、上述したよう
に、処理の依頼により生じるオーバヘッドを考慮して選
択される。

【００６８】そして、処理依頼先ＰＬＣおよび依頼する
処理が決定されると、その処理を依頼する処理の依頼処
理を行い（ステップ１１４）、この処理を終了する。

【００６９】さて、上述したように、ラダープログラム
については、回路毎に分割が可能である。ここで、分割
された処理単位は、図８に示すように、入力１２１、処
理１２２、出力１２３を所持する。

【００７０】ここで重要なことは、分割された処理単位
に対して必要な入力情報、出力情報が定義でき、それよ
って情報の共有によるオーバヘッドが計算できることで
ある。ラダープログラムでは、入力接点および出力接点
を必要な入力情報および出力情報として割り当てること
ができるので、上記入力情報、出力情報の定義およびそ
れよる情報の共有によるオーバヘッドは簡単に計算でき
る。

【００７１】次に、一般的なプログラムについてのプロ
グラムの分割方法について説明する。

【００７２】１）ＳＴ言語 ＳＴ言語は、ＦＯＲＴＲＡＮに似た言語であり、「逐次
実行」、「判断文」、「繰り返し文」などがある。これ
らについてどのように分割可能かを以下に示す。

【００７３】ａ）「逐次実行」 「判断」および「繰り返し」を含まない「逐次実行」は
図９に示すように任意に分割可能である。すなわち、
「判断」および「繰り返し」を含まない「逐次実行」
は、どのように分割を行っても、この分割された処理を
どのプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）が行っても
かまわない。すなわち、各処理にそれぞれ依存関係がな
ければ、その処理をどのように分割することもでき、ま
たそれをどのように分散してもよい。

【００７４】また、このとき、各処理に含まれるのは、
ほとんど代入処理である。そこで、この処理は、図１０
に示すように、代入文の入力１４１、処理１４２、代入
文における出力１４３で定義でき、これによって、処理
を分散するときのオーバヘッドを算出できる。

【００７５】ｂ）「判断文」 「判断文」は、図１１に示すように、条件の判断１５
１、処理１５２から構成されている。ここで、この「判
断文」は、一つの処理単位と考えることができる。この
とき、処理の入出力情報としては図１２に示すように、
代入文への入力＋条件１６１、処理１６２、代入文にお
ける出力１６３で定義でき、これによって、処理を分散
するときのオーバヘッドを算出できる。

【００７６】ｃ）「繰り返し文」 「繰り返し文」は、その処理に要する入出力情報はない
ので、これを１つの処理と考えたときに、追加される情
報はない。

【００７７】２）ＳＦＣ ＳＦＣにおいては、「ＳＴＥＰ」および「ＴＲＡＮＳＩ
ＴＩＯＮ」という枠組みがある。そして処理としては
「ＳＴＥＰ」内の「ＡＣＴＩＯＮ」および「ＴＲＡＮＳ
ＩＴＩＯＮ」の処理をそれぞれ一つ一つに分割すること
ができる。

【００７８】「ＴＲＡＮＳＩＴＩＯＮ」の処理は、「Ｓ
ＴＥＰ」の活性状態を入力として、それに対して、「Ｓ
ＴＥＰ」の活性状態を出力するから、図１３に示すよう
に、ＳＴＥＰの活性状態１７１、ＴＲＡＮＳＩＴＩＯＮ
処理１７２、ＳＴＥＰの活性状態１７３で定義でき、こ
れによって、処理を分散するときのオーバヘッドを算出
できる。

【００７９】また、「ＳＴＥＰ」内の「ＡＣＴＩＯＮ」
の処理の実行／非実行は、自ＳＴＥＰの活性状態から得
られるから、図１４に示すように、ＳＴＥＰの活性状態
１８１、ＳＴＥＰ内ＡＣＴＩＯＮ処理１８２で定義で
き、これによって、処理を分散するときのオーバヘッド
を算出できる。

【００８０】上述したように、ＳＴ言語、あるいはＳＦ
Ｃのような順序性が重要であるプログラムにおいても、
このプログラムを小さな処理単位に分割することが可能
であり、このプログラムの小さな処理単位への分割によ
り負荷分散することが可能になる。

【００８１】また、上記のように分割されたプログラム
の処理を、図１５に示すように、さらに細分化すること
も可能である。すなわち、入力Ａ、処理１９０、出力Ｂ
で定義される処理は、入力Ａ、処理１９０−１（処理
１）、出力（Ａ＋Ｂ＋α）および入力（Ａ＋Ｂ＋α）、
処理１９０−２（処理２）、出力Ｂに分割できる。この
場合は、一般的には、細分化した処理間での情報の交換
に“入力＋出力＋テンポラリ利用の変数”だけが必要に
なる。

【００８２】図１６は、図１に示したプログラマブルコ
ントローラシステムにおけるプログラム状態テーブル１
０２−１の詳細を示したものである。プログラム状態テ
ーブル１０２−１は、分割した単位でのプログラムを管
理するテーブルで、このプログラム状態テーブル１０２
−１の構成要素は、 １）タグ番号 ２）ステータス ３）入力データ ４）出力データ ５）処理するコード体系 から成っている。

【００８３】ここで、「タグ番号」は、各「処理単位」
にユニークな番号である。

【００８４】また、「ステータス」は、“実行中”、
“依頼中”、“被依頼中”の３種類のステータスからな
り、ここで、“実行中”は、この「処理単位」をこのプ
ログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）で実行中であるこ
とを示し、“依頼中”は、この「処理単位」を他のプロ
グラマブルコントローラ（依頼先プログラマブルコント
ローラ）に依頼中であることを示し、“被依頼中”は、
この「処理単位」が他のプログラマブルコントローラ
（依頼元プログラマブルコントローラ）から依頼されて
いることを示す。

【００８５】なお、依頼先プログラマブルコントローラ
は依頼先ノードアドレスで指定され、依頼元プログラマ
ブルコントローラは依頼元ノードアドレスで指定され
る。

【００８６】また、「入力データ」は、この「処理単
位」が必要とする入力データを示し、「出力データ」
は、この「処理単位」が必要とする出力データを示す。

【００８７】また、「処理するコード体系」は、この
「処理単位」における実際の処理を記述している。

【００８８】すなわち、図１６に示したプログラム状態
テーブル１０２−１において、タグ番号「１」の「処理
単位」は、“実行中”であり、その「処理単位」の「入
力データ」は、「Ａ」および「Ｂ」、「出力データ」
は、「Ｃ」であることを示している。

【００８９】また、タグ番号「２」の「処理単位」は、
“依頼中”であり、その「処理単位」の依頼先ノードア
ドレスは「ノードＺ」であり、「入力データ」は「Ａ」
および「Ｇ」であることを示している。

【００９０】また、タグ番号「３」の「処理単位」は、
“被依頼中”であり、その「処理単位」の依頼元ノード
アドレスは「ノードＷ」であることを示している。

【００９１】また、タグ番号「４」の「処理単位」は、
“実行中”であり、その「処理単位」の「入力データ」
は、「Ａ」であることを示している。

【００９２】また、タグ番号「５」の「処理単位」は、
“依頼中”であり、その「処理単位」の依頼先ノードア
ドレスは「ノードＬ」であり、「出力データ」は「Ｇ」
および「Ｖ」であることを示している。

【００９３】図１７は、図１に示したプログラマブルコ
ントローラシステムにおける共有データテーブル１０２
−２の詳細を示したものである。

【００９４】この共有データテーブル１０２−２は、プ
ログラマブルコントローラ間で共有する必要のあるデー
タを管理するテーブルである。この共有データテーブル
１０２−２の構成要素は、 １）データ ２）共有メモリ内アドレス ３）関連プログラムタグ番号 から成っている。

【００９５】ここで、「データ」には共有するデータが
記述される。また、「共有メモリ内アドレス」には、共
有するデータの共有メモリにおけるアドレスが記述され
る。また、「関連プログラムタグ番号」にはこのデータ
を利用しているプログラムのタグ番号が記述される。

【００９６】すなわち、図１７に示す共有データテーブ
ル１０２−２は、図１６に示したプログラム状態テーブ
ル１０２−１に関連して示したもので、図１６に示した
プログラム状態テーブル１０２−１においては、タグ番
号「２」およびタグ番号「５」の「処理単位」が、“依
頼中”であるので、この“依頼中”の「処理単位」に関
連する入出力データおよびタグ番号が記述される。

【００９７】具体的には、この“依頼中”の「処理単
位」に関連する入出力データは、図１６に示したように
データ「Ａ」、「Ｇ」、「Ｖ」であるので、このデータ
「Ａ」、「Ｇ」、「Ｖ」に対応して、その「共有メモリ
内アドレス」および「関連プログラムタグ番号」が記述
される。

【００９８】すなわち、図１７に示す共有データテーブ
ル１０２−２には、データ「Ａ」に対応して、その共有
メモリ内アドレス「０１２１」および関連プログラムタ
グ番号「２」が記述され、データ「Ｇ」に対応して、そ
の共有メモリ内アドレス「０２００」および関連プログ
ラムタグ番号「２」および「５」が記述され、データ
「Ｖ」に対応して、その共有メモリ内アドレス「０２０
１」および関連プログラムタグ番号「５」が記述され
る。

【００９９】なお、あるプログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ）から他のプログラマブルコントローラ（ＰＬ
Ｃ）に対して処理を依頼するときは、図１６に示したプ
ログラム状態テーブル１０２−１の「処理するコード体
系」において書換えられる。

【０１００】例えば、図１６に示したプログラム状態テ
ーブル１０２−１において、タグ番号「１」の処理を他
のプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）に依頼する場
合は、入力データ「Ａ」および「Ｂ」と出力データ
「Ｃ」を示す部分が「処理するコード体系」の中で書換
えられる。

【０１０１】図１８は、図１に示したプログラマブルコ
ントローラシステムにおける処理の依頼元のプログラマ
ブルコントローラ（ＰＬＣ）の動作をフローチャートで
示したものである。

【０１０２】図１８において、まず、図１に示したラン
ダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０２に格納されている
処理依頼可能フラグ１０２−３を調べる（ステップ４０
１）。ここで、処理依頼可能フラグ１０２−３がｏｎの
場合は、自ＰＬＣの命令実行時間からネットワーク内の
平均命令実行時間を減算した値を「負荷」として求める
（ステップ４０２）。

【０１０３】次に、ステップ４０２で求めた「負荷」が
大か否かの判断を行う（ステップ４０３）。この「負
荷」が大か否かの判断は、具体的には、ステップ４０２
で求めた「負荷」が正か負かを調べることにより行われ
る。

【０１０４】すなわち、ステップ４０２で求めた「負
荷」が正の場合は、「負荷」が大と判断し（ステップ４
０３でｙｅｓ）、負の場合は、「負荷」が大でないと判
断する（ステップ４０３でｎｏ）。

【０１０５】ここで、「負荷」が大でないと判断される
と（ステップ４０３でｎｏ）、このプログラマブルコン
トローラ（ＰＬＣ）は処理を他のプログラマブルコント
ローラ（ＰＬＣ）に依頼することなくこの処理を終了す
る。

【０１０６】また、ステップ４０３で「負荷」が大と判
断されると、まず「依頼する処理」を「なし」、「オー
バヘッド時間」を「最大」に設定する（ステップ４０
４）。次に、プログラム状態テーブル１０２−１の「ス
テータス」を調べ、このプログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ）が「処理単位」の実行中か否かを調べる（ス
テップ４０５）。

【０１０７】ここで、このプログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ）が「処理単位」の実行中以外の場合は後述す
るステップ４１３に進む。

【０１０８】また、ステップ４０５で、このプログラマ
ブルコントローラ（ＰＬＣ）が「処理単位」の実行中で
ある場合は、時間（ｔｉｍｅ）を“０”にセットし（ス
テップ４０６）、データが共有データテーブル１０２−
２に登録されているか否かを調べる（ステップ４０
７）。

【０１０９】ステップ４０７で、データが共有データテ
ーブル１０２−２に登録されていない場合は（ステップ
４０７でｎｏ）、共有データテーブル１０２−２に該当
データを登録し（ステップ４０８）、時間（ｔｉｍｅ）
にΔｔを加算した（ステップ４０９）後、ステップ４１
０に進む。なお、ここで、Δｔは１つのデータを共有す
るのにかかるオーバヘッドである。

【０１１０】また、ステップ４０７で、データが共有デ
ータテーブル１０２−２に登録されている場合は（ステ
ップ４０７でｙｅｓ）、ステップ４０８、４０９の処理
を行うことなく、ステップ４１０に進む。

【０１１１】ステップ４１０では、全ての入出力データ
について繰り返すかを調べ（ステップ４１０）、全ての
入出力データについて繰り返す場合は（ステップ４１０
でｙｅｓ）、ステップ４０７に戻り、全ての入出力デー
タについて繰り返さない場合は（ステップ４１０でｎ
ｏ）、時間（ｔｉｍｅ）とオーバヘッド時間を比較し、
ｔｉｍｅ＜オーバヘッド時間が成立するかを調べる（ス
テップ４１１）。

【０１１２】ステップ４１１で、ｔｉｍｅ＜オーバヘッ
ド時間が成立すると判断された場合は（ステップ４１１
でｙｅｓ）、依頼する処理を該当処理に設定するととも
にオーバヘッド時間を時間（ｔｉｍｅ）に設定し（ステ
ップ４１２）、ステップ４１３に進む。

【０１１３】なお、ステップ４１１で、ｔｉｍｅ＜オー
バヘッド時間が成立しないと判断された場合は（ステッ
プ４１１でｎｏ）、ステップ４１２の処理を行うことな
くステップ４１３に進む。

【０１１４】ステップ４１３では、処理単位分繰り返す
かを調べ、処理単位分繰り返す場合は（ステップ４１３
でｙｅｓ）、ステップ４０５に戻り、処理単位分繰り返
さない場合は（ステップ４１３でｎｏ）、次に、依頼す
る処理が「なし」を調べる（ステップ４１４）。ここ
で、依頼する処理が「なし」の場合は（ステップ４１４
でｙｅｓ）、処理可能フラグをｏｆｆにし（ステップ４
１８）、この処理を終了する。

【０１１５】また、ステップ４１４で、依頼する処理が
「なし」でないと判断された場合は（ステップ４１４で
ｎｏ）、依頼先ＰＬＣをネットワーク内で一番負荷の少
ないＰＬＣに設定し（ステップ４１５）、処理コード本
体の中の入出力に対応するコードを、依頼先ＰＬＣに送
信する（ステップ４１６）。

【０１１６】そして、プログラム状態テーブル１０２−
１の「ステータス」を“依頼中”に設定し、この処理を
終了する。

【０１１７】図１９は、図１に示したプログラマブルコ
ントローラシステムにおける処理の依頼先のプログラマ
ブルコントローラ（ＰＬＣ）の動作をフローチャートで
示したものである。すなわち、処理の依頼先のプログラ
マブルコントローラ（ＰＬＣ）においては、依頼された
処理をプログラム状態テーブル１０２−１に登録する
（ステップ４２１）だけでこの処理を終了する。

【０１１８】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
ネットワークを介して複数台のプログラマブルコントロ
ーラを接続して構成したプログラマブルコントローラシ
ステムにおける負荷分散方法において、各プログラマブ
ルコントローラは自己の負荷をそれぞれ算出し、該算出
した負荷に対応して自己の処理の少なくとも一部を他の
プログラマブルコントローラに依頼するように構成した
ので、各プログラマブルコントローラの負荷状態に応じ
て各プログラマブルコントローラの負荷を自動的に分散
制御できるようようにしたプログラマブルコントローラ
システムにおける負荷分散装置および方法を提供するこ
とができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる負荷分散装置および方法を適
用して構成したプログラマブルコントローラシステムの
一実施例の概略構成を示すブロック図。

【図２】２台のプログラマブルコントローラを高速ネッ
トワークに接続したプログラマブルコントローラシステ
ムを示すブロック図。

【図３】図２に示したプログラマブルコントローラシス
テムにおいて、プログラマブルコントローラ１のラダー
プログラムの実行処理の負荷が非常に大きく、プログラ
マブルコントローラ２のラダープログラムの実行処理の
負荷が非常に小さい場合を示す図。

【図４】図３に示した状態において、処理Ａをプログラ
マブルコントローラ１からプログラマブルコントローラ
２に依頼した場合のプログラマブルコントローラ１およ
びプログラマブルコントローラ２による処理プログラム
を示した図。

【図５】複数台のプログラマブルコントローラを高速ネ
ットワークに接続したプログラマブルコントローラシス
テムを示すブロック図。

【図６】この発明による複数台のプログラマブルコント
ローラを高速ネットワークに接続したプログラマブルコ
ントローラシステムにおける動的な負荷分散を可能にす
るための構成を示した図。

【図７】この発明による各プログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ）における処理依頼時の処理を示すフローチャ
ート。

【図８】ラダープログラムにおける分割された処理単位
を示す図。

【図９】ＳＴ言語における「逐次実行」の処理単位への
分割を説明する図。

【図１０】ＳＴ言語における「逐次実行」の分割された
処理単位を示す図。

【図１１】ＳＴ言語における「判断文」の処理を説明す
る図。

【図１２】ＳＴ言語における「判断文」の分割された処
理単位を示す図。

【図１３】ＳＦＣにおける「ＴＲＡＮＳＩＴＩＯＮ」の
処理の分割された処理単位を示す図。

【図１４】ＳＦＣにおける「ＳＴＥＰ」内の「ＡＣＴＩ
ＯＮ」の処理の分割された処理単位を示す図。

【図１５】分割されたプログラムの処理をさらに細分化
する処理を示す図。

【図１６】図１に示したプログラム状態テーブルの詳細
を示した図。

【図１７】図１に示した共有データテーブルの詳細を示
した図。

【図１８】図１に示したこの発明の一実施例おける処理
の依頼元のプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）の動
作を説明するフローチャート。

【図１９】図１に示したこの発明の一実施例おける処理
の依頼先のプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）の動
作を説明するフローチャート。

【符号の説明】

１００−１〜１００−ｎ プログラマブルコントロー
ラ（ＰＬＣ） １０１ リードオンリィメモリ（ＲＯＭ） １０２ ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ） １０２−１ プログラム状態テーブル １０２−２ 共有データテーブル １０２−３ 処理依頼可能フラグ １０３ 入出力メモリ（Ｉ／Ｏメモリ） １０４ 中央演算処理装置（ＣＰＵ） １０５ ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ） １０６ 内部バス ２００ ネットワーク ３００ ネットワーク内グローバルメモリ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−304695（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−75929（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−101019（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−12228（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−243112（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−110850（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−210643（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−151177（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−206451（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05B 19/04 - 19/05 G05B 15/02

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットワークを介して複数台のプログラ
   マブルコントローラを接続して構成したプログラマブル
   コントローラシステムにおける負荷分散装置において、 上記各プログラマブルコントローラは、 自己の負荷をそれぞれ算出する負荷算出手段と、 上記負荷算出手段により算出された負荷に対応して自己
   の処理の少なくとも一部を他のプログラマブルコントロ
   ーラに依頼する処理依頼手段と、を具備し、 上記処理依頼手段は、 自己の処理の少なくとも一部を他のプログラマブルコン
   トローラに依頼するに際して該処理の依頼に係わる入力
   および出力を記述するプログラムコードを書換えるプロ
   グラムコード書換手段を 具備することを特徴とする負荷
   分散装置。
2. 【請求項２】 ネットワークを介して複数台のプログラ
   マブルコントローラを接続して構成したプログラマブル
   コントローラシステムにおける負荷分散装置において、 上記各プログラマブルコントローラは、 分割可能なラダープログラムを実行するとともに、 自己の負荷をそれぞれ算出する負荷算出手段と、 上記負荷算出手段により算出された負荷に対応して自己
   の処理の少なくとも一部を他のプログラマブルコントロ
   ーラに依頼する処理依頼手段と、 上記分割された処理単位でのラダープログラムを管理す
   るプログラム状態テーブルと、 を具備し、 上記複数台のプログラマブルコントローラは、 上記複数台のプログラマブルコントローラで共有するデ
   ータを管理する共有データテーブルを具備し、 上記処理依頼手段は、 自己の処理の少なくとも一部を他のプログラマブルコン
   トローラに依頼するに際して分割された上記ラダープロ
   グラムの一部の処理を他のプログラマブルコントローラ
   に依頼し、 上記各プログラマブルコントローラにおける実際の処理
   は上記プログラム状態テーブルを参照して実行し、 上記処理依頼手段における処理の依頼は上記共有データ
   テーブルを参照して実行することを特徴とする負荷分散
   装置。
3. 【請求項３】 上記プログラム状態テーブルは、 各処理単位で各処理を識別するための識別情報、 各処理単位に対して、該処理単位が実行中であるか、該
   処理単位が他のプログラマブルコントローラに対して依
   頼中であるか、該処理単位が他のプログラマブルコント
   ローラから依頼中であるかを示すステータス情報、 各処理単位が必要とする入力データを示す入力データ情
   報、 各処理単位が必要とする出力データを示す出力データ情
   報、 各処理単位における実際の処理の内容を記述するコード
   情報、 を格納することを特徴とする請求項２記載の負荷分散装
   置。
4. 【請求項４】 上記共有データテーブルは、 上記複数台のプログラマブルコントローラで共有するデ
   ータ、 上記共有するデータのアドレス、 上記共有するデータを利用している処理を識別するため
   の識別情報を格納することを特徴とする請求項２記載の
   負荷分散装置。
5. 【請求項５】 ネットワークを介して複数台のプログラ
   マブルコントローラを接続して構成したプログラマブル
   コントローラシステムにおける負荷分散装置において、 上記複数台のプログラマブルコントローラで共有される
   共有記憶手段が設けられ、 上記共有記憶手段は、 各プログラマブルコントローラの命令実行時間、 全てのプログラマブルコントローラの平均命令実行時
   間、 負荷が最小のプログラマブルコントローラを記憶し、 上記各プログラマブルコントローラは、 自己の負荷をそれぞれ算出する負荷算出手段と、 上記負荷算出手段により算出された負荷に対応して自己
   の処理の少なくとも一部を他のプログラマブルコントロ
   ーラに依頼する処理依頼手段と、 を具備し、 上記処理依頼手段は、 上記処理の依頼に際して上記共有記憶手段に記憶された
   負荷が最小のプログラマブルコントローラを処理依頼先
   プログラマブルコントローラとして選択することを特徴
   とする負荷分散装置。
6. 【請求項６】 ネットワークを介して複数台のプログラ
   マブルコントローラを接続して構成したプログラマブル
   コントローラシステムにおける負荷分散方法において、 上記各プログラマブルコントローラは、 自己の負荷を算出し、 該算出した負荷が大きい場合には、自己の処理の少なく
   とも一部を負荷が小さい他のプログラマブルコントロー
   ラに依頼するとともに、この依頼に際してこの依頼に係
   わる入力および出力を記述するプログラムコードを依頼
   先のプログラマブルコントローラに送信することを特徴
   とする負荷分散方法。
7. 【請求項７】 ネットワークを介して複数台のプログラ
   マブルコントローラを接続して構成したプログラマブル
   コントローラシステムにおける負荷分散方法において、 上記複数台のプログラマブルコントローラ間で、各プロ
   グラマブルコントローラの命令実行時間、全てのプログ
   ラマブルコントローラの平均命令実行時間、負荷が最小
   のプログラマブルコントローラを共有して記憶し、 上記各プログラマブルコントローラは、分割可能なラダ
   ープログラムを実行するとともに、自己の負荷をそれぞ
   れ算出し、該算出した負荷に対応して自己の処理の少な
   くとも一部を他のプログラマブルコントローラに依頼
   し、 上記処理の依頼は、分割された上記ラダープログラムの
   一部の処理を、上記共有して記憶された負荷が最小のプ
   ログラマブルコントローラに依頼することにより行われ
   ることを特徴とする負荷分散方法。