JP7076654B1 - プログラマブルコントローラの通信ユニット、受信データ記憶方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

プログラマブルコントローラの通信ユニット（１００）は、通信装置にネットワークを介して接続される。通信ユニット（１００）は、プログラマブルコントローラの第１記憶部（１４０）が有する記憶領域であって、通信装置に割り当てられた記憶領域に書き込むべきデータの通信装置からの受信を予め定められた周期毎に実行することで、記憶領域に記憶されるデータを通信装置と共有する通信部（１２０）と、通信部（１２０）によって受信されたデータが記憶領域に書き込まれる前に受信データとして順次格納される受信バッファ（１３０）と、受信バッファ（１３０）に格納された受信データに関する予め定められた異常を検出する検出部（１５０）と、検出部（１５０）によって異常が検出された受信データを含む複数の受信データを受信バッファ（１３０）から読み出して第２記憶部（１７０）に格納する格納部（１６０）と、を備える。

Description

本開示は、プログラマブルコントローラの通信ユニット、受信データ記憶方法及びプログラムに関する。

ＦＡ（Factory Automation）の現場では、プログラマブルコントローラが他の通信装置とネットワークを介して通信することにより多数の機器を制御するシステムが構築される。この種の制御のための通信では、機器を協調制御するためにリアルタイム性が重視される。すなわち、装置同士が情報を短時間のうちに共有することを保証するために、データを共有するための通信が比較的短い周期で繰り返し実行される。このため、ネットワーク上では高速で大容量のデータが伝送される。

このようなネットワークを介した通信において異常が発生したときに伝送されていたデータを確認するための技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１には、通信パケットを記憶部に保存しておき、通信の異常停止時に、記憶部に保存されている通信パケットを解析して異常停止原因を究明する技術について記載されている。

特開２０１６―１２２３１９号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、通信が異常停止するまで大量の通信パケットの保存が継続されるため、異常が発生していない通常時における処理負荷が大きくなってしまう。このため、通常時におけるプログラマブルコントローラの処理能力が制限されるおそれがある。また、特許文献１の技術では、通信の停止を伴わない異常が発生した場合には、異常の発生後に新たな通信パケットを記憶部に格納するために、異常の発生時の通信パケットが削除されてしまう。このため、プログラマブルコントローラによる通信における異常の原因の究明が困難になるおそれがある。

本開示は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、プログラマブルコントローラの処理負荷を軽減しつつ、通信における異常の原因の究明を容易にすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示のプログラマブルコントローラの通信ユニットは、通信装置にネットワークを介して接続されるプログラマブルコントローラの通信ユニットであって、プログラマブルコントローラの第１記憶手段が有する第１記憶領域であって、通信装置に割り当てられた第１記憶領域に書き込むべきデータの通信装置からの受信を予め定められた周期毎に実行することで、第１記憶領域に記憶されるデータを通信装置と共有する通信手段と、通信手段によって受信されたデータが第１記憶領域に書き込まれる前に受信データとして順次格納される受信バッファと、受信バッファに格納された受信データに関する予め定められた異常を検出する検出手段と、検出手段によって異常が検出された受信データを含む複数の受信データのサイズと第２記憶手段の未使用の領域とを比較して、第２記憶手段に複数の受信データの保存が可能であると判定した場合に、複数の受信データを受信バッファから読み出して第２記憶手段に格納し、第２記憶手段に複数の受信データの保存が可能でないと判定した場合に、複数の受信データを第２記憶手段に格納しない格納手段と、を備え、格納手段は、検出手段によって検出された異常の種別を示すエラーコードに対応する受信データを保存することが予め設定されている場合に、該エラーコードを、検出手段によって異常が検出された受信データに付加して、該受信データを含む複数の受信データを第２記憶手段に格納し、エラーコードに対応する受信データを保存することが設定されていない場合には、受信データを第２記憶手段に格納しない。

本開示によれば、検出手段が、受信バッファに格納された受信データに関する予め定められた異常を検出して、格納手段が、検出手段によって異常が検出された受信データを含む複数の受信データを受信バッファから読み出して第２記憶手段に格納する。このため、プログラマブルコントローラの処理負荷を軽減しつつ、通信における異常の原因の究明を容易にすることができる。

実施の形態に係る制御システムの構成を示す図 実施の形態に係るサイクリック通信について説明するための図 実施の形態に係るＦＡ装置のハードウェア構成を示す図 実施の形態に係る通信ユニットの機能的な構成を示す図 実施の形態に係るサイクリック通信処理を示すフローチャート 実施の形態に係るバッファデータ保存処理を示すフローチャート 実施の形態に係る設定情報の一例を示す図

以下、本開示の実施の形態に係るプログラマブルコントローラについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。

実施の形態．
本実施の形態に係る制御システム１０００は、工場に設置されるＦＡシステムとしての生産システム、検査システム、加工システム、その他のシステムの一部に相当する。図１に示されるように、制御システム１０００は、プログラマブルコントローラとしてのＰＬＣ（Programmable Logic Controller）１０と、ＰＬＣ１０にネットワーク４０を介して接続される通信装置２１，２２と、ＰＬＣ１０及び通信装置２１，２２の通信を中継するスイッチングハブ３０と、を有する。本実施の形態に係るＰＬＣ１０は、ネットワーク４０を介した通信の異常の直前に受信したデータを退避させて事後の検証のために保存する機能を有する。

ネットワーク４０は、フィールドネットワークに代表される産業用ネットワークである。詳細には、ＰＬＣ１０及び通信装置２１，２２をそれぞれネットワークケーブルでスイッチングハブ３０に接続することにより、ネットワーク４０が形成される。

ＰＬＣ１０は、ネットワーク４０を介して通信する通信ユニット１００と、ユーザにより設定された制御プログラムを実行することでＰＬＣの構成要素を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）ユニット１０１と、機器５０からの信号の入力を受け付けるとともに機器５０へ信号を出力するＩ／Ｏ（Input/Output）ユニット１０２と、を有する。通信ユニット１００、ＣＰＵユニット１０１及びＩ／Ｏユニット１０２はそれぞれ、不図示のベースユニットに取り付けられることで、ベースユニット内のシステムバスを介して互いに信号を送受信するモジュールである。

機器５０は、例えば、ラインに設置されたセンサ、アクチュエータ、ロボット、その他のＦＡ機器である。Ｉ／Ｏユニット１０２がＣＰＵユニット１０１からの指示に従って信号を入出力することにより、Ｉ／Ｏユニット１０２に接続された機器５０が制御される。また、通信ユニット１００がＣＰＵユニット１０１からの指示に従って、ＰＬＣ１０と同様に構成される通信装置２１と通信することにより、通信装置２１に接続されている機器５０が、ＰＬＣ１０に接続されている機器５０と協調して制御される。例えば、ＰＬＣ１０に接続されたロボットである機器５０は、通信装置２１に接続されたセンサである機器５０からの入力に応じて、予め制御プログラムにおいて定められた動作を実行する。制御プログラムは、ラダープログラムであってもよいし、他のプログラムであってもよい。

通信装置２１は、プログラマブルコントローラである。通信装置２２は、プログラマブルコントローラであってもよいし、他の装置であってもよい。

図２には、通信ユニット１００及び通信装置２１，２２による通信方式について模式的に示されている。以下では、通信ユニット１００及び通信装置２１，２２を総称してＦＡ装置２０と適宜表記する。図２に示されるように、ＦＡ装置２０はそれぞれ、共通のデータが格納されるサイクリックメモリ６０を有する。サイクリックメモリ６０は、通信ユニット１００を有するＰＬＣ１０に割り当てられた記憶領域６１０と、通信装置２１に割り当てられた記憶領域６２１と、通信装置２２に割り当てられた記憶領域６２２と、を有する。これらの記憶領域６１０，６２１，６２２にはそれぞれ、割り当てられた装置によって更新されるデータが格納される。例えば、記憶領域６１０には、通信ユニット１００によって更新されるデータが格納され、記憶領域６１０に格納されたデータは、通信装置２１，２２によって更新されることはない。ただし、通信装置２１，２２のサイクリックメモリ６０内の記憶領域６１０には、通信装置２１，２２によって通信ユニット１００から受信されたデータが格納される。

通信ユニット１００及び通信装置２１，２２は、予め定められた周期毎にサイクリックメモリ６０に記憶されるデータを共有するためのサイクリック通信を実施する。詳細には、図２に示されるように、周期Ｔ１において、各ＦＡ装置２０が、サイクリックメモリ６０の内容を更新するためのデータを送信する。例えば、通信ユニット１００が、記憶領域６１０の内容を更新するためのデータを通信装置２１，２２に送信することが、実線の矢印により示されている。同様に、通信装置２１，２２もそれぞれ、周期Ｔ１において、記憶領域６２１，６２２の内容を更新するためのデータを送信する。そして、周期Ｔ１の終了時刻までにサイクリックメモリ６０の内容が通信ユニット１００及び通信装置２１，２２で共有される。

周期Ｔ１と同様の通信が、次の周期Ｔ２以降でも実施される。周期Ｔ１，Ｔ２の長さは、例えば、１マイクロ秒以下又は１ミリ秒以下である。周期Ｔ１，Ｔ２は、ＦＡ装置２０がＮＴＰ（Network Time Protocol）サーバに接続されて時刻を管理することにより規定される周期であってもよいし、いずれかのＦＡ装置２０がマスタ装置としてデータを送信するたびに開始する周期であってもよい。

ＦＡ装置２０は、そのハードウェア構成として、図３に示されるように、プロセッサ２０１と、主記憶部２０２と、補助記憶部２０３と、入力部２０４と、出力部２０５と、通信部２０６と、を有する。主記憶部２０２、補助記憶部２０３、入力部２０４、出力部２０５及び通信部２０６はいずれも、内部バス２０７を介してプロセッサ２０１に接続される。

プロセッサ２０１は、集積回路であるＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）を含む。プロセッサ２０１は、補助記憶部２０３に記憶されるプログラムＰ１を実行することにより、ＦＡ装置２０の種々の機能を実現して、後述の処理を実行する。

主記憶部２０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。主記憶部２０２には、補助記憶部２０３からプログラムＰ１がロードされる。そして、主記憶部２０２は、プロセッサ２０１の作業領域として用いられる。

補助記憶部２０３は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）に代表される不揮発性メモリを含む。補助記憶部２０３は、プログラムＰ１の他に、プロセッサ２０１の処理に用いられる種々のデータを記憶する。補助記憶部２０３は、プロセッサ２０１の指示に従って、プロセッサ２０１によって利用されるデータをプロセッサ２０１に供給し、プロセッサ２０１から供給されたデータを記憶する。

入力部２０４は、入力キー、ボタン及びスイッチに代表される入力デバイスを含む。入力部２０４は、ＦＡ装置２０のユーザによって入力された情報を取得して、取得した情報をプロセッサ２０１に通知する。

出力部２０５は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）及びスピーカに代表される出力デバイスを含む。出力部２０５は、プロセッサ２０１の指示に従って、種々の情報をユーザに提示する。

通信部２０６は、外部の装置と通信するためのネットワークインタフェース回路を含む。通信部２０６は、外部から信号を受信して、この信号により示されるデータをプロセッサ２０１へ出力する。また、通信部２０６は、プロセッサ２０１から出力されたデータを示す信号を外部の装置へ送信する。

図３に示されるハードウェア構成が協働することで、通信ユニット１００は、種々の機能を発揮する。詳細には、通信ユニット１００は、図４に示されるように、その機能として、通信ユニット１００の構成要素を制御する制御部１１０と、ネットワーク４０を介して通信する通信部１２０と、通信部１２０によって受信されたデータが一時的に格納される受信バッファ１３０と、サイクリックメモリ６０に相当する第１記憶部１４０と、受信バッファ１３０に格納されている受信データに関する異常を検出する検出部１５０と、異常が検出された受信データを含む複数の受信データを受信バッファ１３０から読み出して第２記憶部１７０に格納する格納部１６０と、受信データを保存するための第２記憶部１７０と、を有する。

制御部１１０は、主としてプロセッサ２０１によって実現される。また、通信部１２０は、主として通信部２０６によって実現される。通信部１２０は、通信装置２１，２２との通信を予め定められた周期毎に実行することで、サイクリックメモリ６０としての第１記憶部１４０の記憶領域６１０，６２１，６２２に記憶されるデータを通信装置２１，２２と共有する。詳細には、通信部１２０は、通信装置２１，２２に割り当てられた記憶領域６２１，６２２に書き込むべきデータの受信と、ＰＬＣ１０に割り当てられた記憶領域６１０に格納されているデータの送信と、を含む通信装置２１，２２とのサイクリック通信を実行する。通信部１２０は、通信ユニット１００において、通信装置に割り当てられた記憶領域に書き込むべきデータの通信装置からの受信を予め定められた周期毎に実行することで、当該記憶領域に記憶されるデータを通信装置と共有する通信手段の一例に相当する。

受信バッファ１３０は、主として主記憶部２０２によって実現されるＦＩＦＯ（First In, First Out）バッファである。受信バッファ１３０には、通信部１２０によって受信されたデータが順次格納される。そして、受信バッファ１３０に格納されたデータが制御部１１０によって順次読み出されて、サイクリック通信のデータが第１記憶部１４０に格納される。すなわち、受信バッファ１３０には、通信部１２０によって受信されたデータが、記憶領域６２１，６２２に書き込まれる前に受信データとして順次格納される。

第１記憶部１４０は、主として主記憶部２０２によって実現される。第１記憶部１４０は、プログラマブルコントローラの第１記憶手段の一例に相当する。

検出部１５０は、主としてプロセッサ２０１によって実現される。検出部１５０は、受信バッファ１３０に格納されているデータを監視して、当該データに関する異常を検出する。検出部１５０によって検出される異常は、ユーザによって事前に想定される通常の運用から逸脱した状態として予め定められた異常であって、例えば、データ自体に異常があること、及び、同一のデータを２回受信したことを含む。データ自体の異常は、例えば、周期Ｔ１に対応する識別子が付されたデータを周期Ｔ２で受信したこと、及び、データに含まれるチェックサムにより誤り検出がなされたことを含む。また、検出部１５０によって検出される異常は、通信の一時的な高負荷による通信異常のような、その後の自動復旧が可能な異常を含んでもよい。検出部１５０は、通信ユニット１００において、受信バッファに格納された受信データに関する予め定められた異常を検出する検出手段の一例に相当する。

格納部１６０は、主としてプロセッサ２０１によって実現される。格納部１６０は、検出部１５０から異常を検出したことの通知を受けたときに、異常が検出された受信データを含む一連の受信データを受信バッファ１３０から読み出して、第２記憶部１７０に格納する。詳細には、格納部１６０は、異常が検出された受信データの記憶位置を示す位置情報を検出部１５０から受け取って、当該受信データと、その前に受信されて受信バッファ１３０に格納された複数の受信データを読み出す。格納部１６０によって読み出される受信データの数は、予め定められた固定のパケット数であってもよいし、予め定められた容量に収まる最大のパケット数であってもよい。例えば、受信バッファ１３０は、アドレスの値が小さい順にパケットが格納されるリングバッファであって、格納部１６０は、異常な受信データの受信バッファ１３０におけるアドレスを検出部１５０から取得して、当該アドレスまでの連続する１０個のパケットを読み出す。

そして、格納部１６０は、読み出した受信データをそれぞれ、当該受信データの送信元としての通信装置２１，２２に対応する第２記憶部１７０の記憶領域１７１，１７２に格納する。詳細には、格納部１６０は、受信データに含まれる、送信元を示す送信元情報を参照して、送信元情報に対応する記憶領域に受信データを格納する。送信元情報は、例えば、局番又はＩＰ（Internet Protocol）アドレスである。また、格納部１６０は、第２記憶部１７０に格納する受信データに、異常の種別を示すエラーコードを付加する。格納部１６０は、通信ユニット１００において、検出手段によって異常が検出された受信データを含む複数の受信データを受信バッファから読み出して第２記憶手段に格納する格納手段の一例に相当する。

第２記憶部１７０は、主として主記憶部２０２及び補助記憶部２０３の少なくとも一方によって実現される。第２記憶部１７０は、通信装置２１に対応する記憶領域１７１と、通信装置２２に対応する記憶領域１７２と、を有する。図４には、異常が検出された受信データＤ９、及び、受信データＤ９より前に通信部１２０によって受信されて受信バッファ１３０に格納された受信データＤ１～Ｄ８のうち、通信装置２１から送信された受信データＤ１，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ８，Ｄ９が、記憶領域１７１に保存され、通信装置２２から送信された受信データＤ２，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７が、記憶領域１７２に保存されることが示されている。また、記憶領域１７１には、受信データＤ９に関する異常の種別を示すエラーコードＥ１が格納されることが示されている。第２記憶部１７０は、通信ユニット１００において、格納手段によって受信データが格納される第２記憶手段の一例に相当する。

続いて、通信ユニット１００によって実行されるサイクリック通信処理及びバッファデータ保存処理について、図５～７を参照して説明する。図５に示されるサイクリック通信処理は、ＣＰＵユニット１０１からの指示により開始する。

サイクリック通信処理では、通信部１２０が、第１記憶部１４０に書き込むべきデータを通信装置２１，２２から受信する（ステップＳ１１）。具体的には、予め定められた一の周期において、通信部１２０は、記憶領域６２１，６２２の内容を共有するために通信装置２１，２２それぞれから送信されたデータを受信する。

次に、通信部１２０は、ステップＳ１で受信した一又は複数のデータを、受信した順で受信バッファ１３０に格納する（ステップＳ１２）。ここで、受信バッファ１３０に空き容量がなければ、最も古いデータから順に上書きされる。

次に、制御部１１０は、第１記憶部１４０の記憶領域６１０に格納されているデータを読み出して、通信部１２０に、読み出したデータを通信装置２１，２２へ送信させる（ステップＳ１３）。これにより、ＰＬＣ１０に割り当てられた記憶領域６１０のデータが各ＦＡ装置２０で共有される。

次に、制御部１１０は、受信バッファ１３０からデータを読み出して第１記憶部１４０に格納する（ステップＳ１４）。具体的には、制御部１１０は、通信装置２１，２２から受信したデータに含まれる、記憶領域６２１，６２２に書き込むべきデータ値と、データ値を書き込むべき記憶領域６２１，６２２の位置と、を参照して、当該位置にデータ値を書き込む。例えば、データ値は、ＷＯＲＤ値であって、位置は、記憶領域６２１，６２２内のＷＯＲＤ単位のアドレスである。これにより、記憶領域６２１，６２２のデータが各ＦＡ装置で共有される。

その後、通信ユニット１００は、ステップＳ１１以降の処理を繰り返す。これにより、データの共有が周期的に実行されることとなる。

図６には、受信バッファ１３０のデータを事後の検証に備えて保存するためのバッファデータ保存処理の流れが示されている。バッファデータ保存処理は、サイクリック通信処理と同時に開始して、サイクリック通信処理とは並列に実行される。

バッファデータ保存処理では、検出部１５０が、受信データに関する異常を検出したか否かを判定する（ステップＳ２１）。具体的には、検出部１５０が、受信バッファ１３０に格納されている受信バッファのうちの、異常の有無の判定を未だ実行していない受信バッファに対して、予め定められた判定処理を施すことで、異常の有無を判定する。

異常を検出していないと判定された場合（ステップＳ２１；Ｎｏ）、通信ユニット１００は、ステップＳ２１の判定を繰り返す。一方、異常を検出したと判定された場合（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、検出部１５０は、検出した異常の種別を示すエラーコードを発行する（ステップＳ２２）。エラーコードは、図７に例示されるような、エラー内容に対応して予め定められた識別子である。エラーコードが発行されて、後述するようにユーザに提供されれば、ユーザは、当該エラーコードを確認することで、どのような異常が発生したか概要を確認することができる。

次に、格納部１６０は、ステップＳ２２で発行されたエラーコードに対応する受信データを保存すべきことがユーザにより設定されているか否かを判定する（ステップＳ２３）。具体的には、格納部１６０は、図７に例示される設定情報を参照する。この設定情報は、異常の種別を示すエラーコードと、当該種別の異常の概要を示すエラー内容と、当該種別の異常が発生したときの受信データを第２記憶部１７０に保存すべきか否かを示すパラメータと、を関連付けたテーブルデータである。設定情報は、通信ユニット１００の補助記憶部２０３に予め格納される。設定情報のパラメータは、通信ユニット１００の工場出荷時にファームウェアにおいて初期値が予め設定された上で、ユーザによって任意に変更される。図７に示される「ＯＮ」のパラメータは、受信データを保存すべきことを示し、「ＯＦＦ」のパラメータは、受信データを保存しないことを示す。

受信データを保存すべきことが設定されていないと判定した場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）、通信ユニット１００は、ステップＳ２１以降の処理を繰り返す。一方、受信データを保存すべきことが設定されていると判定した場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、格納部１６０は、第２記憶部１７０に受信データの保存が可能か否かを判定する（ステップＳ２４）。具体的には、格納部１６０は、異常が検出された受信データを含む複数の保存対象の受信データのサイズと、第２記憶部１７０の未使用メモリ領域とを比較することで、第２記憶部１７０に十分な空き領域が存在するか否かを確認する。

受信データの保存が可能でないと判定した場合（ステップＳ２４；Ｎｏ）、通信ユニット１００は、ステップＳ２１以降の処理を繰り返す。一方、受信データの保存が可能であると判定した場合（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）、格納部１６０は、送信元ごとに受信データを格納するための記憶領域を確保する（ステップＳ２５）。これにより、記憶領域１７１，１７２が形成される。具体的には、格納部１６０は、受信データそれぞれの送信元情報を参照して、送信元ごとに受信データの総容量を算出し、算出した総容量を格納可能な記憶領域を確保する。

次に、格納部１６０は、保存対象の受信データそれぞれの送信元情報を参照することで、当該受信データが、通信装置２１からのデータか、通信装置２２からのデータかを特定し、当該受信データの格納先となる記憶領域を特定する（ステップＳ２６）。

次に、格納部１６０は、受信バッファ１３０から受信データを読み出してコピーし、コピーした受信データにエラーコードを付与して第２記憶領域に格納する（ステップＳ２７）。具体的には、格納部１６０は、エラーコードを、異常が検出された受信データとともに記憶領域１７１又は記憶領域１７２に格納する。ただし、格納部１６０は、記憶領域１７１，１７２双方にエラーコードを格納してもよいし、保存対象の複数の受信データそれぞれにエラーコードを付与してもよい。

その後、通信ユニット１００は、ステップＳ２１以降の処理を繰り返す。これにより、通信ユニット１００は、通信に異常が発生するたびに受信データを保存することとなる。

以上、説明したように、本実施の形態によれば、検出部１５０が、受信バッファ１３０に格納された受信データに関する予め定められた異常を検出して、格納部１６０が、検出部１５０によって異常が検出された受信データを含む複数の受信データを受信バッファ１３０から読み出して第２記憶部１７０に格納する。このため、通常時において受信データを第２記憶部１７０に格納することによる処理負荷の発生を回避することができる。また、受信バッファ１３０とは異なる第２記憶部１７０に、異常が検出された受信データが格納され、その後に受信されたデータは、受信バッファ１３０に格納されてから第１記憶部１４０に格納されるため、第２記憶部に格納された受信データを削除することなく事後の検証のために残すことができる。したがって、ＰＬＣ１０の処理負荷を軽減しつつ、通信の停止を伴わない異常が生じたときに伝送されたデータを記録して、通信における異常の原因の究明を容易にすることができる。

また、格納部１６０は、検出部１５０によって異常が検出された受信データと、当該受信データより前に通信部１２０によって受信された他の受信データと、を含む複数の受信データを受信バッファから読み出して第２記憶部１７０に格納する。すなわち、異常な受信データとその前の正常な受信データとが、複製されて第２記憶部１７０に格納される。ユーザは、事後の検証において、第２記憶部１７０に保存されている正常な受信データと異常な受信データとを比較することで、どのように異常な状態へ遷移していったのかを解析することができる。具体的には、ユーザが使用するエンジニアリングツールから、ＣＰＵユニット１０１を介して第２記憶部１７０の情報が要求されたときに、制御部１１０が、第２記憶部１７０の情報を読み出してユーザに提供することで、ユーザは、通信異常の発生時の受信データを解析することができる。

また、格納部１６０は、検出部１５０による検出対象である複数の種別の異常からユーザによって予め指定された指定種別の異常が検出部１５０によって検出された場合に、指定種別の異常が検出された受信データを含む複数の受信データを第２記憶部１７０に格納し、指定種別とは異なる種別の異常が検出部１５０によって検出された場合には、受信データを第２記憶部１７０に格納しない。このため、ユーザが保存することを要望しない種別の異常に関する受信データが第２記憶部１７０に格納されることがなく、第２記憶部１７０の容量を有効に活用することができる。また、受信データを保存すべき異常の種別をユーザが任意に選択することができるため、利便性を向上させることができる。

また、通信ユニット１００は、２つの通信装置２１，２２に接続され、格納部１６０は、受信バッファ１３０から読み出した複数の受信データをそれぞれ、第２記憶部１７０が有する記憶領域１７１，１７２のうちの、当該受信データを送信した通信装置に対応する記憶領域に格納する。このため、通信装置２１，２２のうちの特定の装置からの受信データの解析を容易にすることができる。

以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示は上記実施の形態によって限定されるものではない。

例えば、ＰＬＣ１０が、ビルディングブロック方式のプログラマブルコントローラである例を説明したが、これには限定されない。ＰＬＣ１０は、ＣＰＵユニット１０１及び通信ユニット１００の機能を有する１つの装置として一体的に構成されてもよい。すなわち、通信ユニット１００は、通信ユニット１００とは異なる機能を併せ持つプログラマブルコントローラの一部として実現されてもよい。また、ＰＬＣ１０の通信ユニット１００が２つの通信装置２１，２２に接続される例について説明したが、接続される通信装置の数は、１つでもよいし、３つ以上でもよい。

また、サイクリック通信の一の周期の終了時刻が、次の周期の開始時刻に等しい例について説明したが、これには限定されない。例えば、サイクリック通信と、ＩＰ通信に代表される他の方式に従う通信と、が交互に周期的に実行されてもよい。

また、通信ユニット１００が、サイクリックメモリ６０としての第１記憶部１４０を有する例について説明したが、ＣＰＵユニット１０１が第１記憶部１４０を有してもよい。また、通信ユニット１００の格納部１６０は、外部の記憶装置に受信データを格納してもよい。さらに、第１記憶部１４０及び第２記憶部１７０は、単一の記憶装置に形成された異なる記憶領域であってもよい。また、第２記憶部１７０に受信データを格納可能な空き領域がないときに、格納部１６０が、受信データを格納しない例について説明したが、これには限定されない。格納部１６０は、空き領域がない場合に、第２記憶部１７０に格納された最も古い受信データから順に新たな受信データを上書きしてもよい。

また、通信ユニット１００の機能は、専用のハードウェアによっても、また、通常のコンピュータシステムによっても実現することができる。

例えば、プロセッサ２０１によって実行されるプログラムＰ１を、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムＰ１をコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行する装置を構成することができる。このような記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read－Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＭＯ（Magneto－Optical Disc）が考えられる。

また、プログラムＰ１をインターネットに代表される通信ネットワーク上のサーバ装置が有するディスク装置に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロードするようにしてもよい。

また、通信ネットワークを介してプログラムＰ１を転送しながら起動実行することによっても、上述の処理を達成することができる。

さらに、プログラムＰ１の全部又は一部をサーバ装置上で実行させ、その処理に関する情報をコンピュータが通信ネットワークを介して送受信しながらプログラムを実行することによっても、上述の処理を達成することができる。

なお、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）が分担して実現する場合又はＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、コンピュータにダウンロードしてもよい。

また、通信ユニット１００の機能を実現する手段は、ソフトウェアに限られず、その一部又は全部を、回路を含む専用のハードウェアによって実現してもよい。

本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。つまり、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。

本開示は、プログラマブルコントローラによる通信において異常が発生したときのデータの保存に適している。

１０００ 制御システム、 １０ ＰＬＣ、 １００ 通信ユニット、 １０１ ＣＰＵユニット、 １０２ Ｉ／Ｏユニット、 １１０ 制御部、 １２０ 通信部、 １３０ 受信バッファ、 １４０ 第１記憶部、 １５０ 検出部、 １６０ 格納部、 １７０ 第２記憶部、 １７１，１７２ 記憶領域、 ２０ ＦＡ装置、 ２１，２２ 通信装置、 ２０１ プロセッサ、 ２０２ 主記憶部、 ２０３ 補助記憶部、 ２０４ 入力部、 ２０５ 出力部、 ２０６ 通信部、 ２０７ 内部バス、 ３０ スイッチングハブ、 ４０ ネットワーク、 ５０ 機器、 ６０ サイクリックメモリ、 ６１０，６２１，６２２ 記憶領域、 Ｄ１～Ｄ９ 受信データ、 Ｅ１ エラーコード、 Ｐ１ プログラム、 Ｔ１，Ｔ２ 周期。

Claims (6)

1. 通信装置にネットワークを介して接続されるプログラマブルコントローラの通信ユニットであって、
   前記プログラマブルコントローラの第１記憶手段が有する第１記憶領域であって、前記通信装置に割り当てられた前記第１記憶領域に書き込むべきデータの前記通信装置からの受信を予め定められた周期毎に実行することで、前記第１記憶領域に記憶されるデータを前記通信装置と共有する通信手段と、
   前記通信手段によって受信されたデータが前記第１記憶領域に書き込まれる前に受信データとして順次格納される受信バッファと、
   前記受信バッファに格納された前記受信データに関する予め定められた異常を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって異常が検出された前記受信データを含む複数の前記受信データのサイズと第２記憶手段の未使用の領域とを比較して、前記第２記憶手段に複数の前記受信データの保存が可能であると判定した場合に、複数の前記受信データを前記受信バッファから読み出して前記第２記憶手段に格納し、前記第２記憶手段に複数の前記受信データの保存が可能でないと判定した場合に、複数の前記受信データを前記第２記憶手段に格納しない格納手段と、
   を備え、
   前記格納手段は、前記検出手段によって検出された異常の種別を示すエラーコードに対応する前記受信データを保存することが予め設定されている場合に、該エラーコードを、前記検出手段によって異常が検出された前記受信データに付加して、該受信データを含む複数の前記受信データを前記第２記憶手段に格納し、前記エラーコードに対応する前記受信データを保存することが設定されていない場合には、前記受信データを前記第２記憶手段に格納しない、
   プログラマブルコントローラの通信ユニット。
2. 前記格納手段は、前記検出手段によって異常が検出された前記受信データと、該受信データより前に前記通信手段によって受信された他の前記受信データと、を含む複数の前記受信データを前記受信バッファから読み出して前記第２記憶手段に格納する、
   請求項１に記載のプログラマブルコントローラの通信ユニット。
3. 前記格納手段は、前記検出手段による検出対象である複数の種別の異常からユーザによって予め指定された指定種別の異常が前記検出手段によって検出された場合に、前記指定種別の異常が検出された前記受信データを含む複数の前記受信データを前記第２記憶手段に格納し、前記指定種別とは異なる種別の異常が前記検出手段によって検出された場合には、前記受信データを前記第２記憶手段に格納しない、
   請求項１又は２に記載のプログラマブルコントローラの通信ユニット。
4. 複数の前記通信装置にネットワークを介して接続されるプログラマブルコントローラの通信ユニットであって、
   前記格納手段は、前記受信バッファから読み出した複数の前記受信データをそれぞれ、前記第２記憶手段が有する複数の第２記憶領域のうちの、該受信データを送信した前記通信装置に対応する前記第２記憶領域に格納する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のプログラマブルコントローラの通信ユニット。
5. 通信装置に接続されるプログラマブルコントローラの通信ユニットによって実行される受信データ記憶方法であって、
   通信手段が、前記プログラマブルコントローラの第１記憶手段が有する記憶領域であって、前記通信装置に割り当てられた前記記憶領域に書き込むべきデータの前記通信装置からの受信を予め定められた周期毎に実行し、
   受信バッファが、前記通信手段によって受信されたデータを前記記憶領域に書き込まれる前に受信データとして順次記憶し、
   検出手段が、前記受信バッファに記憶された前記受信データに関する予め定められた異常を検出し、
   格納手段が、前記検出手段によって検出された異常の種別を示すエラーコードに対応する前記受信データを保存することが予め設定され、前記検出手段によって異常が検出された前記受信データを含む複数の前記受信データのサイズと第２記憶手段の未使用の領域とを比較して、前記第２記憶手段に複数の前記受信データの保存が可能であると判定した場合に、複数の前記受信データを前記受信バッファから読み出して前記第２記憶手段に記憶させ、前記エラーコードに対応する前記受信データを保存することが設定されていない場合、又は前記第２記憶手段に複数の前記受信データの保存が可能でないと判定した場合に、複数の前記受信データを前記第２記憶手段に記憶させない、
   ことを含む受信データ記憶方法。
6. 通信装置に接続されるコンピュータに、
   前記コンピュータの第１記憶手段が有する記憶領域であって、前記通信装置に割り当てられた前記記憶領域に書き込むべきデータの前記通信装置からの受信を予め定められた周期毎に実行し、
   受信したデータを前記記憶領域に書き込む前に受信データとして受信バッファに順次格納し、
   前記受信バッファに格納された前記受信データに関する予め定められた異常を検出し、
   検出された異常の種別を示すエラーコードに対応する前記受信データを保存することが予め設定され、異常が検出された前記受信データを含む複数の前記受信データのサイズと第２記憶手段の未使用の領域とを比較して、前記第２記憶手段に複数の前記受信データの保存が可能であると判定した場合に、前記エラーコードに対応する前記受信データを保存することが設定されていない場合、又は複数の前記受信データを前記受信バッファから読み出して前記第２記憶手段に格納し、前記第２記憶手段に複数の前記受信データの保存が可能でないと判定した場合に、複数の前記受信データを前記第２記憶手段に格納しない、
   ことを実行させるためのプログラム。

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