JP6717026B2 - 制御装置、中継装置、制御装置の制御方法、中継装置の制御方法、制御プログラム、および記録媒体 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態1について図1〜図5に基づいて説明する。
まず、本実施形態のIO-Linkシステムの概要を図2に基づいて説明する。図2は、IO-Linkシステム9の概要を示す図である。IO-Linkシステム9は、FAシステムであり、図示のように、IO-Linkシステム9には、IO-Linkマスタ(中継装置)1、IO-Linkデバイス2a、IO-Linkデバイス2b、コントローラ(制御装置)3、サポートツール(制御装置)4、およびHMI(制御装置)5が含まれている。なお、IO-Linkデバイス2aと2bを区別する必要のないときには、これらをIO-Linkデバイス2と表記する。
IO-Linkについて、以下に補足説明する。IO-Linkは、IEC61131−9において「Single-drop digital communication interface for small sensors and actuators」(SDCI)という名称で規格化されており、制御装置であるマスタ(前記コントローラ3がこれに該当)と、センサおよびアクチュエータ等のデバイスとの間の通信のための標準化技術である。IO-Linkは、マスタとデバイスとの通信に使用する新しいポイント・ツー・ポイントシリアル通信プロトコルである。なお、前記デバイスの一例として、光電センサと近接スイッチとを挙げることができる。
次に、IO-Linkマスタ1の要部構成を図1に基づいて説明する。図1は、IO-Linkマスタ1の要部構成の一例を示すブロック図である。図示のように、IO-Linkマスタ1は、IO-Linkマスタ1の各部を統括して制御する制御部10、IO-Linkマスタ1にて使用する各種データを記憶する記憶部11を備えている。また、IO-Linkマスタ1は、IO-Linkデバイス2と通信するための通信ポートとして、第1デバイス通信ポート12aおよび第2デバイス通信ポート12bを備えている。さらに、IO-Linkマスタ1は、前述のコントローラ3を含む上位ネットワークと通信するための上位通信ポート13を備えている。なお、第1デバイス通信ポート12aと第2デバイス通信ポート12bを区別する必要のないときには、これらをデバイス通信ポート12と表記する。また、デバイス通信ポート12の数は3以上であってもよい。また、上位通信ポート13を介する上位ネットワークとの通信は、例えばEtherCAT(Ethernet Control Automation Technology:登録商標)等にて行うことができる。
次に、コントローラ3の要部構成を図1に基づいて説明する。図示のように、コントローラ3は、コントローラ3の各部を統括して制御する制御部30、コントローラ3にて使用する各種データを記憶する記憶部31、コントローラ3に対する入力を受け付ける入力部32、および、IO-Linkマスタ1やサポートツール4、HMI5等の他の装置と通信するための通信部33を備えている。また、制御部30には、書込部(命令部)300および読出部(実行確認部)301が含まれている。
次に、図3を参照して、ポート用記憶領域110に記憶されるデータ(IO-Linkデバイス2宛のメッセージを送信するために用いられるデータ)のデータ構造を説明する。図3は、ポート用記憶領域110に格納されているデータのデータ構造を示す図である。図示のように、ポート用記憶領域110に書き込まれるデータには、エントリ数、コントロール、ステータス、インデックス、サブインデックス、データ長、データ、エラーコード、およびシーケンスナンバーが含まれている。
次に、各ポート用記憶領域110に記憶されるデータの状態遷移について図4に基づいて説明する。図4は、ポート用記憶領域110に記憶されるデータの状態遷移を説明するための図である。
(A)動作停止状態
動作停止状態では、各ポート用記憶領域110に記憶されているデータの「ステータス」は、何れも0となっている。
(B)ビジー状態
動作停止状態(A)において、ポート用記憶領域110に「コントロール」に「ライト」または「リード」が書き込まれることにより、そのポート用記憶領域110の「ステータス」は「1」(ビジー)に書き換えられる。
(C)成功
(B)のビジー状態の後、IO-Linkデバイス2から正常レスポンスを受信すると、「ステータス」は「2」(成功)に書き換えられる。なお、ここでは、コマンドの実行結果のステータスが「正常」であるレスポンスを正常レスポンスと呼ぶ。また、コマンドの実行結果のステータスが「正常」以外(エラー等)のレスポンスを異常レスポンスと呼ぶ。
(D)エラー状態
一方、(B)のビジー状態の後、IO-Linkデバイス2から正常レスポンスの受信がなく、IO-Linkマスタ1側でエラーと判断すると、「ステータス」は「3」(エラー状態)に書き換えられる。また、(B)のビジー状態の後、IO-Linkデバイス2からエラーのレスポンス(異常レスポンス)を受信した場合にも、「ステータス」は「3」に書き換えられる。
次に、IO-Linkシステム9における処理(制御装置の制御方法および中継装置の制御方法)の流れについて図5に基づいて説明する。図5は、IO-Linkシステム9における処理の流れを示すシーケンス図である。なお、以下ではコントローラ3がコマンドを送信する例を説明するが、サポートツール4やHMI5がコマンドを送信する場合の処理も同様である。
本発明の実施形態2について図6に基づいて説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本発明の実施形態3について図7に基づいて説明する。図7は、IO-Linkマスタにおける上位ネットワークとの通信機能を通信カプラとして切り離したIO-Linkシステム92の例を示す図である。
本発明の実施形態4について図8に基づいて説明する。図8は、複数のスレーブ装置とこれらを制御するマスタ装置とを含むFAシステム93の例を示す図である。図示のFAシステム93は、前述のIO-Linkシステム9と同様の機能を有しているが、IO-Linkプロトコルに準拠したシステムではない。FAシステム93には、図示のように、マスタ装置400、スレーブ装置401a、401b、およびデバイス402a、402bが含まれる。なお、スレーブ装置401aと401bを区別する必要のないときには、これらをスレーブ装置401と表記する。同様に、デバイス402aと402bを区別する必要のないときには、これらをデバイス402と表記する。
前記各実施形態では、コントローラ3やサポートツール4、HMI5等の命令の送信側の装置(制御装置)がシーケンスナンバーを決定する例を説明したが、IO-Linkマスタ1が決定してもよい。この場合、コマンドを受信したIO-Linkマスタ1が、受信したコマンドにシーケンスナンバーを付与し、付与したシーケンスナンバーを、そのコマンドの送信元の装置に通知する。このような構成であっても、前記各実施形態と同様の機能を実現できる。
IO-Linkマスタ1およびコントローラ3の制御ブロック(特に制御部10および制御部30に含まれる各部)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
101 書込管理部
102 記憶領域開放部
103 読出管理部
110a 第1ポート用記憶領域(記憶領域)
110b 第2ポート用記憶領域(記憶領域)
2、2a、2b IO-Linkデバイス(デバイス)
3 コントローラ(制御装置)
300 書込部(命令部)
301 読出部(実行確認部)
4 サポートツール(制御装置)
5 HMI(制御装置)
400 マスタ装置(制御装置)
401 スレーブ装置(中継装置)
402a、402b デバイス
Claims (11)
- 中継装置を介して前記中継装置に接続されたデバイスの動作を制御する制御装置であって、
前記デバイスに対する命令と、前記命令の識別情報とを前記中継装置に送信する命令部と、
前記命令の実行状況を示す実行状況情報を、前記識別情報を用いて取得する実行確認部と、を備え、
前記中継装置は、前記デバイスに対応する記憶領域に書き込んだ命令を前記デバイスに実行させると共に、前記記憶領域に前記実行状況情報を書き込む機能を有し、
前記命令部は、前記命令と前記識別情報とを前記中継装置に送信して前記記憶領域に書き込ませ、
前記実行確認部は、前記識別情報を前記中継装置に送信して、前記記憶領域から前記実行状況情報を読み出すことを特徴とする制御装置。 - 前記識別情報は、他の制御装置の命令の識別情報と識別可能な情報であることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 前記識別情報は、前記命令部が送信する命令ごとに異なる情報であることを特徴とする請求項1または2に記載の制御装置。
- 制御装置と、前記制御装置の命令に従って動作するデバイスとの間にて、前記命令を中継する中継装置であって、
前記命令と前記命令の識別情報とを対応付けて、前記デバイスに対応する記憶領域に書き込むと共に、前記命令の実行状況を示す実行状況情報を前記記憶領域に書き込む書込管理部と、
前記制御装置から前記識別情報を受信したことに応じて、前記記憶領域に記憶されている前記実行状況情報を前記制御装置に読み出させる読出管理部と、を備えていることを特徴とする中継装置。 - 前記書込管理部が前記命令について前記中継装置が実行すべき処理がないことを示す制御情報を前記記憶領域に書き込んだ場合、および前記制御情報が書き込まれることなく所定時間が経過した場合に、前記書込管理部に前記記憶領域への他の命令の書き込みを許可する記憶領域開放部を備えていることを特徴とする請求項4に記載の中継装置。
- 前記書込管理部は、前記記憶領域に前記命令および前記識別情報が記憶されている状態にて、前記デバイスに対する他の命令を受信した場合に、前記デバイスに対応する他の記憶領域に、前記他の命令と前記他の命令の識別情報とを対応付けて記憶すると共に、前記他の命令の実行状況情報を前記他の記憶領域に書き込むことを特徴とする請求項4または5に記載の中継装置。
- 中継装置を介して前記中継装置に接続されたデバイスの動作を制御する制御装置の制御方法であって、
前記デバイスに対する命令と、前記命令の識別情報とを前記中継装置に送信する命令送信ステップと、
前記命令の実行状況を示す実行状況情報を、前記識別情報を用いて取得する実行確認ステップと、を含み、
前記中継装置は、前記デバイスに対応する記憶領域に書き込んだ命令を前記デバイスに実行させると共に、前記記憶領域に前記実行状況情報を書き込む機能を有し、
前記命令送信ステップでは、前記命令と前記識別情報とを前記中継装置に送信して前記記憶領域に書き込ませ、
前記実行確認ステップでは、前記識別情報を前記中継装置に送信して、前記記憶領域から前記実行状況情報を読み出すことを特徴とする制御装置の制御方法。 - 制御装置と、前記制御装置の命令に従って動作するデバイスとの間にて、前記命令を中継する中継装置の制御方法であって、
前記命令と前記命令の識別情報とを対応付けて、前記デバイスに対応する記憶領域に書き込む命令書込ステップと、
前記命令の実行状況を示す実行状況情報を前記記憶領域に書き込む状況書込ステップと、
前記制御装置から前記識別情報を受信したことに応じて、前記記憶領域に記憶されている前記実行状況情報を前記制御装置に読み出させる読出制御ステップと、を含むことを特徴とする中継装置の制御方法。 - 請求項1に記載の制御装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記命令部および上記実行確認部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
- 請求項4に記載の中継装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記書込管理部および上記読出管理部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
- 請求項9または10に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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