JP5279534B2 - プログラマブルコントローラおよびデータ収集装置 - Google Patents

Description

この発明は、被制御機器に関するデータをロギングするプログラマブルコントローラ（以下単に「ＰＬＣ」と称する）およびデータ収集装置に関し、特に、外部記憶媒体に記録されたロギングに関する設定パラメータによってロギングを実行するＰＬＣおよびデータ収集装置に関するものである。

一般に、産業用機械などの被制御機器を制御するプログラマブルコントローラ（以下単に「ＰＬＣ」と称する）は、被制御機器に関するデバイスデータを一時的に格納するデバイスメモリを有しており、ユーザプログラムであるシーケンスプログラムに従って、デバイスデータをリード／ライトすることによって被制御装置を制御する。また、ＰＬＣには、被制御装置において希に発生するトラブルなどを検知するために、ロギング対象であるデバイスデータの諸条件であるロギング設定パラメータが予め設定され、ＰＬＣは、このロギング設定パラメータに基づいて被制御装置の動作状態やＰＬＣ自体の動作状態を取得可能なように構成されている。

ただし、ロギング設定パラメータをＰＬＣに格納するには、ロギング設定パラメータを設定するためのソフトがインストールされたパーソナルコンピュータ等のプログラミングツールを、ＰＬＣにオンライン接続する手間がかかるという問題があった。

このような問題を解決する手段として、下記特許文献１に示されるデータ収集装置および特許文献２に示されるデータ収集装置は、ＩＣカード等の外部記憶媒体を接続することができる入出力端子部を装置本体に備えているため、上述したプログラミングツールをオンライン接続をすることなく、データ収集装置あるいはデータ収集装置本体にロギング設定パラメータを格納することが可能である。

特開平３-１３１７２０号公報 特開平９-１７０９３６号公報

しかしながら、上記特許文献１に示される従来技術は、外部記憶媒体に格納されたロギング設定を行うためのシーケンスプログラムを、データ収集装置で実行する際、オペレータの実行操作が必要であるという課題があった。一方、上記特許文献２に示される従来技術は、データ収集装置に外部記憶媒体を装着した後に、外部記憶媒体に格納されたロギング設定パラメータを、データ収集装置内の所定のメモリに格納する際、オペレータのスイッチ操作などが必要であるという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、プログラミングツールをオンライン接続する必要なく、かつ、オペレータが介入せずに、自動的にロギングを実行させることが可能なプログラマブルコントローラおよびデータ収集装置を得ることを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明は、ユーザプログラムを格納するユーザプログラムメモリと、前記ユーザプログラムの命令に対する処理手順を記憶するシステムメモリと、外部接続される入出力装置に関するデータを格納するデータメモリと、を備えたプログラマブルコントローラにおいて、前記データのロギングのタイミングを含むパラメータを記録した外部記憶媒体が前記プログラマブルコントローラに装着されたとき、前記パラメータを自動的に前記データメモリに格納させる手順を示したパラメータ格納手順を前記システムメモリに記憶し、前記パラメータを記録した外部記憶媒体が前記プログラマブルコントローラに装着されたとき、前記パラメータ格納手順は、前記外部記憶媒体に記録された前記パラメータを自動的に前記データメモリに格納させること、を特徴とする。

本発明によれば、メモリカードが挿入されたときに、ロギング設定パラメータを自動的にワークメモリに格納する処理手順と、ロギング設定パラメータに基づいてデバイスデータを自動的にロギングする処理手順とを、システムメモリに記憶するようにしたので、プログラミングツールをＰＬＣにオンライン接続することなく、かつ、オペレータの操作を介さずに、自動的にロギングを実行させることができるという効果を奏する。

図１は、本実施の形態にかかるＰＬＣシステムの外観図である。 図２は、図１に示されたＰＬＣユニットの前面部を示す図である。 図３は、図１に示されたＰＬＣユニットの構成を示す図である。 図４は、ロギング設定パラメータを記憶するロギング設定メモリを示す図である。 図５は、メモリカードに格納されたロギング設定パラメータを示す図である。 図６は、複数のロギング設定が行われたロギング設定メモリを示す図である。 図７は、複数のロギング設定が行われたロギング設定パラメータが記録されたメモリカードを示す図である。 図８は、デバイスデータを一時的に記憶するロギング収集メモリを示す図である。 図９は、ロギング収集メモリに一時記憶されたデバイスデータがロギング収集データとしてメモリカードに保存された状態を示す図である。 図１０は、ロギング設定パラメータが記録されたメモリカードをＰＬＣに装着するまでの流れを示すフローチャートである。 図１１は、メモリカードが装着されたＰＬＣがロギングを実行するまでの動作を示すフローチャートである。 図１２は、実施の形態２にかかるデータ収集装置の構成を示す図である。 図１３は、内部メモリにおけるロギング設定メモリを示す図である。 図１４は、メモリカードが装着されたデータ収集装置がロギングを実行するまでの動作を示すフローチャートである。

以下に、本発明にかかるプログラマブルコントローラおよびデータ収集装置の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
（ＰＬＣシステムの構成）
図１は、本実施の形態にかかるＰＬＣシステムの外観図である。ＰＬＣシステムは、ＰＬＣ全体の制御を統率するマスタＰＬＣユニット１０、一または複数のスレーブＰＬＣユニット４０、およびこれらのユニットをバス１００を介して構成され、マスタＰＬＣユニット１０は、本実施の形態にかかるＰＬＣ１０に相当し、スレーブＰＬＣユニット４０は、後述するデータ収集装置４０に相当する。

ＰＬＣ１０の前面には、外部記憶媒体であるメモリカード１６などの挿入口が設けられており、ＰＬＣ１０は、メモリカード１６に記録されたデータを取り込むことができるとともに、ＰＬＣ１０でロギングされたデバイスデータをメモリカード１６に記録することもできる。

（ＰＬＣの構成）
図２は、図１に示されたＰＬＣユニットの前面部を示す図である。図２に示されるＰＬＣ１０の前面には、ＰＬＣ内の処理を制御するＭＰＵ１１、上述したメモリカード１６などの挿入口に設けられたメモリカードＩ／Ｆ１５、ＬＥＤ５０、スイッチ５１、ＵＳＢボードあるいはＥｔｈｅｒ（Ethernet（登録商標））インターフェイスで構成される通信ポート５２が配置されている。

ＬＥＤ５０は、プログラミングツールを接続しなくても、ロギングが終了したことを判別するためのものであり、例えば、ロギングが開始されメモリカード１６にデバイスデータが保存中の場合には点灯し、ロギングが停止すると点滅するように構成されている。通信ポート５２は、例えば、図示しないシーケンスプログラム作成装置と接続され、当該シーケンスプログラム作成装置で作成されたシーケンスプログラムをネットワークを介して受信する。スイッチ５１は、メモリカードＩ／Ｆ１５にメモリカード１６を装着した後、ロギングを任意に開始させ、またロギングが終了した後にメモリカード１６をメモリカードＩ／Ｆ１５から取り外す際に使用される。

図３は、図１に示されたＰＬＣユニットの構成を示す図であり、図４は、ロギング設定パラメータを記憶するロギング設定メモリを示す図であり、図５は、メモリカードに格納されたロギング設定パラメータを示す図である。

図３において、ＰＬＣ１０は、ＭＰＵ１１、システムメモリ１３、ユーザプログラムメモリ１８、データメモリ１９、メモリカードＩ／Ｆ１５を有し、これらの各処理部間は、内部バス１７を介して接続されている。ユーザプログラムメモリ１８には、ＰＬＣ１０に接続された図示しない被制御装置を制御するために作成されたユーザプログラムあるいはシーケンスプログラムが格納されている。

（データメモリ）
データメモリ１９は、ワークメモリ１２およびデバイスメモリ１４を有している。ワークメモリ１２は、後述するロギング設定パラメータ格納手順（以下単に「格納手順」と称する）１３ａが実行された場合、メモリカード１６に記録されたロギング設定パラメータ（以下単に「パラメータ」と称する）３０を一時的に格納する。デバイスメモリ１４は、後述するロギング実行手順（以下単に「実行手順」と称する）１３ｂが実行された際に、ロギング対象であるデバイスデータをデバイスアドレスに対応させて一時的に格納する。

（システムメモリ）
システムメモリ１３は、ユーザプログラムの各命令に対する処理手順データを記憶するメモリであり、この処理手順データは、処理内容に応じて、処理手順として機能構成される。例えば、パラメータ３０をワークメモリ１２に格納する手順に対応した処理手順データが、システムメモリ１３に記憶され、この処理手順データは、機能的には格納手順１３ａと呼ぶことができる。

また、ワークメモリ１２に格納されたパラメータ３０に基づいてデバイスデータのロギングを実行する処理手順に対応した処理手順データが、システムメモリ１３に記憶され、この処理手順データは、機能的には実行手順１３ｂと呼ぶことができる。

図４において、ワークメモリ１２は、メモリ領域であるロギング設定メモリ２０を有しており、格納手順１３ａは、当該ロギング設定メモリ２０にパラメータ３０を格納し、実行手順１３ｂは、当該ロギング設定メモリ２０に格納されたパラメータ３０に基づいてロギングを実行する。

なお、格納手順１３ａは、パラメータ３０をロギング設定メモリ２０に格納する際に、他のロギング設定パラメータがロギング設定メモリ２０に存在する場合、当該他のロギング設定パラメータを全て削除した後に、パラメータ３０を格納することも可能である。

図５において、メモリカード１６には、パーソナルコンピュータ等のプログラミングツールで設定されたパラメータ３０が格納されている。このパラメータ３０は、例えば、プログラミングツールのディスプレイに表示された設定画面によって任意に設定可能である。パラメータ３０の設計項目としては、デバイスデータの収集タイミング、ロギング結果ファイルの格納先、当該ファイルの保存形式などがあるが、これに限定されるものではない。

なお、メモリカード１６をメモリカードＩ／Ｆ１５に挿入したときに、ＰＬＣ１０が自動的にロギングを実行する「設定」を、パラメータ３０の設定画面上で設定することも可能である。このような設定を実現するプログラミングツールは、例えば「メモリカード挿入によるロギングを有効にする」などのメッセージを記したチェックボックスを選択することで設定を有効にするように構成してもよい。

図６は、複数のロギング設定が行われたロギング設定メモリを示す図であり、図７は、複数のロギング設定が行われたロギング設定パラメータが記録されたメモリカードを示す図である。図６および図７に示されるロギング設定１〜４は、上述した設定画面で設定可能である。例えば、ロギング設定１では、一のデバイスデータの収集タイミングを１スキャン毎に行うように設定し、ロギング設定２では、他のデバイスデータの収集タイミングを所定時間毎に行うように設定するなど、様々な設定が可能である。

図８は、デバイスデータを一時的に記憶するロギング収集メモリを示す図であり、図９は、ロギング収集メモリに一時記憶されたデバイスデータがロギング収集データとしてメモリカードに保存された状態を示す図である。図８において、実行手順１３ｂが実行された場合、デバイスメモリ１４内のデバイスデータは、ロギング収集メモリ２１に一時記憶された後、メモリカード１６に記録される。

図１０は、ロギング設定パラメータが記録されたメモリカードをＰＬＣに装着するまでの流れを示すフローチャートである。オペレータが、プログラミングツールによって、パラメータ３０のロギング設定を行い（ステップＳ１０）、ロギング設定をメモリカード１６に書込むための操作を実行する（ステップＳ１１）。メモリカード１６にロギング設定が書込まれた場合、オペレータは、プログラミングツールからメモリカード１６を抜き出し（ステップＳ１２）、このメモリカード１６をメモリカードＩ／Ｆ１５に挿入する（ステップＳ１３）。

（ＰＬＣの動作）
つぎに、フローチャートを用いてＰＬＣ１０の動作を説明する。図１１は、メモリカードが装着されたＰＬＣがロギングを実行するまでの動作を示すフローチャートである。まず、格納手順１３ａによって、以下の処理が行われる。すなわち、挿入されたメモリカード１６にパラメータ３０が格納されている場合（ステップＳ２１，Ｙｅｓ）、メモリカード１６内のパラメータ３０が読み出され（ステップＳ２２）、パラメータ３０がロギング設定ファイルとしてロギング設定メモリ２０に登録される（ステップＳ２３）。

次に、実行手順１３ｂによって、ロギング設定メモリ２０に格納されたパラメータ３０に基づいてデバイスデータのロギングが開始される（ステップＳ２４）。

ステップＳ２１において、挿入されたメモリカード１６にパラメータ３０が格納されていない場合（ステップＳ２１，Ｎｏ）、ロギングを実行することなく動作を終了する。

なお、格納手順１３ａは、ロギングを実行中に、パラメータ３０を記録したメモリカード１６がメモリカードＩ／Ｆ１５に装着されたとき、パラメータ３０を自動的にワークメモリ１２に格納させることができる。

また、実行手順１３ｂは、ワークメモリ１２に格納されたパラメータ３０に基づいて、自動的にデバイスデータのロギングを実行させることも可能である。さらに、実行手順１３ｂは、ロギングの実行によってワークメモリ１２に収集されたデバイスデータを、自動的にメモリカード１６に格納させることも可能である。

以上に説明したように、本実施の形態にかかるＰＬＣは、メモリカード１６がメモリカードＩ／Ｆ１５に挿入された際に、パラメータ３０を自動的にワークメモリ１２に格納させる格納手順１３ａをシステムメモリ１３に記録するようにしたので、プログラミングツールをＰＬＣ１０にオンライン接続することなく、かつ、オペレータの操作を介さずに、パラメータ３０をロギング設定メモリ２０に格納させることが可能である。また、メモリカード１６がメモリカードＩ／Ｆ１５に挿入された際に、自動的にロギングを実行させる実行手順１３ｂをシステムメモリ１３に記録するようにしたので、オペレータの操作を介さずに、自動的にロギングを実行させることができる。また、メモリカード１６に複数のロギング設定が格納されている場合でも、上述同様に、ＰＬＣ１０にプログラミングツールをオンライン接続することなく、かつ、オペレータの操作を介さずに、パラメータ３０をロギング設定メモリ２０に格納させることが可能である。その結果、オペレータによる操作ミスが軽減され、効率的にロギングを実行することが可能である。

実施の形態２．
本実施の形態にかかるデータ収集装置４０は、図１に示されたスレーブＰＬＣユニット４０としてバス１００に搭載され、実施の形態１にかかるＰＬＣ１０の処理負担を軽減することができるように構成されている。以下、第１の実施の形態と同様の部分については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図１２は、実施の形態２にかかるデータ収集装置の構成を示す図である。図１３は、内部メモリにおけるロギング設定メモリを示す図である。

図１２において、データ収集装置４０は、ＭＰＵ４１、システムメモリ４３、データメモリ４８、メモリカードＩ／Ｆ４５を有し、これらの各処理部間は、内部バス４７を介して接続され、ＰＬＣ１０とデータ収集装置４０は、連系して動作する。

（システムメモリ）
システムメモリ４３には、上述した格納手順１３ａに相当する格納手順４３ａと、実行手順１３ｂに相当する実行手順４３ｂが格納されている。

（データメモリ）
データメモリ４８は、システムエリアとして機能する内部メモリ４２と、内部メモリ４４とを有している。図１３において、内部メモリ４２は、メモリ領域であるロギング設定メモリ６０を有しており、格納手順４３ａが実行された場合、メモリカード４６に記録されたパラメータ３０を一時的に格納する。また、内部メモリ４２は、実施の形態１にかかるロギング収集メモリ２１と同様に、デバイスデータを収集するメモリを有しており（図示せず）、実行手順４３ｂが実行された場合、デバイスメモリ１４から出力されたデバイスデータを一時的に格納する。なお、内部メモリ４２には、図６に示したワークメモリ１２と同様、複数のロギング設定を行うことが可能である。

内部メモリ４４は、内部メモリ４２から出力されたデバイスデータを格納するメモリである。内部メモリ４２において、デバイスメモリ１４から出力されたデバイスデータの中にパラメータ３０の条件を満たしているものが存在すると判断された場合、内部メモリ４４は、そのデバイスデータを格納する。

（データ収集装置の動作）
つぎに、メモリカード４６が装着されたデータ収集装置４０の動作を説明する。なお、メモリカード４６をデータ収集装置４０に装着するまでの動作は、実施の形態１と同様であり、その説明を割愛する。

図１４は、メモリカードが装着されたデータ収集装置がロギングを実行するまでの動作を示すフローチャートである。まず、格納手順４３ａによって、以下の処理が行われる。すなわち、挿入されたメモリカード４６にパラメータ３０が格納されている場合（ステップＳ３１，Ｙｅｓ）、メモリカード４６内のパラメータ３０が読み出され（ステップＳ３２）、パラメータ３０がロギング設定ファイルとしてロギング設定メモリ６０に登録される（ステップＳ３３）。また、ロギング設定メモリ６０に格納されたパラメータ３０が、ＰＬＣ１０のワークメモリ１２にも格納される（ステップＳ３４）。

次に、実行手順４３ｂによって、ロギング設定メモリ６０に格納されたパラメータ３０に基づいてデバイスデータのロギングが開始される（ステップＳ３５）。なお、ワークメモリ１２にもパラメータ３０を格納するのは、ロギングの条件をＰＬＣ１０に認識させるためである。

また、ステップＳ３１において、挿入されたメモリカード４６にパラメータ３０が格納されていない場合（ステップＳ３１，Ｎｏ）、ロギングを実行することなく動作を終了する。

なお、実施の形態１と同様に、格納手順４３ａは、ロギングを実行中に、パラメータ３０を記録したメモリカード４６がメモリカードＩ／Ｆ４５に装着されたとき、パラメータ３０を自動的に内部メモリ４２に格納させることができる。

また、実行手順４３ｂは、内部メモリ４２に格納されたパラメータ３０に基づいて、自動的にデバイスデータのロギングを実行させることも可能である。さらに、実行手順４３ｂは、ロギングの実行によって内部メモリ４４に収集されたデバイスデータを、自動的にメモリカード４６に格納させることも可能である。

以上に説明したように、本実施の形態にかかるデータ収集装置４０は、メモリカード４６がメモリカードＩ／Ｆ４５に挿入された際に、パラメータ３０を自動的に内部メモリ４２およびワークメモリ１２に格納させる格納手順４３ａをシステムメモリ４３に記録するようにしたので、プログラミングツールをデータ収集装置４０にオンライン接続することなく、かつ、オペレータの操作を介さずに、パラメータ３０を内部メモリ４２に格納させることが可能である。また、メモリカード４６がメモリカードＩ／Ｆ４５に挿入された際に、自動的にロギングを実行させる実行手順４３ｂをシステムメモリ４３に記録するようにしたので、オペレータの操作を介さずに、自動的にロギングを実行させることができる。メモリカード４６に複数のロギング設定が格納されている場合でも、上述同様に、データ収集装置４０にプログラミングツールをオンライン接続することなく、かつ、オペレータの操作を介さずに、パラメータ３０を内部メモリ４２に格納させることが可能である。また、ロギングの実行によって収集されたデバイスデータを、自動的にメモリカード４６に格納させることも可能である。その結果、実施の形態１と同様にオペレータによる操作ミスが軽減されるだけでなく、ＰＬＣ１０の処理負担が軽減されるため効率的にロギングを実行することも可能である。

なお、実施の形態１に示したプログラマブルコントローラおよび実施の形態２に示したデータ収集装置の構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。

以上のように、本発明は、被制御機器に関するデバイスデータのロギングを実行するＰＬＣおよびデータ収集装置に適用可能であり、特に、ロギング設定パラメータが記録された外部記憶媒体を装着することによって、オペレータが操作を行うことなく、自動的にロギングを実行することができる発明として有用である。

１０ マスタＰＬＣユニット（プログラマブルコントローラ）
１１，４１ ＭＰＵ
１２ ワークメモリ
１３，４３ システムメモリ
１３ａ，４３ａ ロギング設定パラメータ格納手順
１３ｂ，４３ｂ ロギング実行手順
１４ デバイスメモリ
１５，４５ メモリカードＩ／Ｆ
１６，４６ メモリカード
１７，４７ 内部バス
１８ ユーザプログラムメモリ
１９，４８ データメモリ
２０，６０ ロギング設定メモリ
２１ ロギング収集メモリ
３０，７０ ロギング設定パラメータ
４０ スレーブＰＬＣユニット（データ収集装置）
４２ 内部メモリ（システムエリア）
４４ 内部メモリ
５０ ＬＥＤ
５１ スイッチ
５２ 通信ポート
１００ バス

Claims (6)

1. ユーザプログラムを格納するユーザプログラムメモリと、前記ユーザプログラムの命令に対する処理手順を記憶するシステムメモリと、外部接続される入出力装置に関するデータを格納するデータメモリと、を備えたプログラマブルコントローラにおいて、
   前記データのロギングのタイミングを含むパラメータを記録した外部記憶媒体が前記プログラマブルコントローラに装着されたとき、前記パラメータを自動的に前記データメモリに格納させる手順を示したパラメータ格納手順を前記システムメモリに記憶し、
   前記パラメータを記録した外部記憶媒体が前記プログラマブルコントローラに装着されたとき、前記パラメータ格納手順は、前記外部記憶媒体に記録された前記パラメータを自動的に前記データメモリに格納させること、
   を特徴とするプログラマブルコントローラ。
2. 前記システムメモリは、
   前記外部記憶媒体が前記プログラマブルコントローラに装着されたとき、前記データメモリに格納された前記パラメータに基づいて、自動的に前記データのロギングを実行させる手順を示したロギング実行手順を記憶したこと、
   を特徴とする請求項１に記載のプログラマブルコントローラ。
3. 前記パラメータを記録した外部記憶媒体が前記プログラマブルコントローラに装着されたとき、
   前記ロギング実行手順は、前記データメモリに格納された前記パラメータに基づいて、自動的に前記データのロギングを実行させること、
   を特徴とする請求項２に記載のプログラマブルコントローラ。
4. ユーザプログラムの命令に対する処理手順を記憶するシステムメモリと、外部接続される入出力装置に関するデータを格納するデータメモリと、を備えたデータ収集装置において、
   前記データのロギングのタイミングを含むパラメータを記録した外部記憶媒体が前記データ収集装置に装着されたとき、前記パラメータを自動的に前記データメモリに格納させる手順を示したパラメータ格納手順を前記システムメモリに記憶し、
   前記パラメータを記録した外部記憶媒体が前記データ収集装置に装着されたとき、前記パラメータ格納手順は、前記外部記憶媒体に記録された前記パラメータを自動的に前記データメモリに格納させること、
   を特徴とするデータ収集装置。
5. 前記システムメモリは、
   前記外部記憶媒体が前記データ収集装置に装着されたとき、前記データメモリに格納された前記パラメータに基づいて、自動的に前記データのロギングを実行させる手順を示したロギング実行手順を記憶したこと、
   を特徴とする請求項４に記載のデータ収集装置。
6. 前記パラメータを記録した外部記憶媒体が前記データ収集装置に装着されたとき、
   前記ロギング実行手順は、前記データメモリに格納された前記パラメータに基づいて、自動的に前記データのロギングを実行させること、
   を特徴とする請求項５に記載のデータ収集装置。

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