JP2007243825A - プログラマブルコントローラを適用した制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｅｔｈｅｒｎｅｔネットワークに接続されているエンジニアリングツール、プログラマブルコントローラの設定をなくし、簡単にエンジニアリングツールから目的のプログラマブルコントローラに接続することができるようにする。
【解決手段】エンジニアリングツール２とプログラマブルコントローラ３は特定の専用のポートを使用し、エンジニアリングツールは専用のポートから同一ネットワーク４に接続する全てのノードに対して情報収集コマンド２３をブロードキャスト送信し、プログラマブルコントローラはその専用のポートから受信した情報収集コマンドに対し、自局の機器情報及び、ＩＰアドレスを情報収集コマンド・レスポンスとして返信し、情報管理テーブル１０を作成、処理する。
【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも１台のプログラマブルコントローラと少なくとも１台のエンジニアリングツールが接続されているイーサーネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、登録商標）等のネットワークにおいて、エンジニアリングツールがＥｔｈｅｒｎｅｔを経由してプログラマブルコントローラに接続する場合に、相手局指定をＩＰアドレスに頼るだけではなく、相手機器情報から指定できるようにするプログラマブルコントローラを適用した制御装置に関する。

従来のエンジニアリングツールとプログラマブルコントローラ間のイーサネット通信を簡単に行う設定方法には、第一にエンジニアリングツールは、接続するプログラマブルコントローラを指定するのに予め、プログラマブルコントローラとエンジニアリングツール（一般的にパソコンを使用）についてネットワークアドレスを意識してＩＰアドレスを設定しておき、エンジニアリングツールはプログラマブルコントローラに設定したＩＰアドレスを指定することで、相手局の選択をしていた。
第二には、エンジニアリングツールとプログラマブルコントローラにＤＨＣＰクライアント機能を実装し、ＤＨＣＰサーバを配したネットワークでは、ＩＰアドレスは自動で割り振られるため、煩わしい設定がなくなり、エンジニアリングツールはそのプログラマブルコントローラが割り振られたＩＰアドレスを選択していた。こうしたＤＨＣＰ方式の例として、例えば、特許文献１に開示の「主装置アドレス制限通知システム」には、相手が分かっている主装置について、端末が主装置のＩＰアドレスを取得する例が示されている。第三には、エンジニアリングツール、プログラマブルコントローラにＤＨＣＰクライアント機能に加えＤＮＳクライアント機能を実装し、ＤＨＣＰサーバとＤＮＳサーバを配した、ネットワーク構成では、プログラマブルコントローラに名前を設定しておくことで、ＤＮＳサーバでＩＰアドレスと名前を関連付け、エンジニアリングツールは名前でプログラマブルコントローラを特定する方法がある。
特開２００２−２７１３５８号公報

しかしながら、従来の第一の方法では、プログラマブルコントローラのＩＰアドレスを予め設定しておく必要があり、エンジニアリングツールについても、ネットワークアドレスを意識して設定しなければならない。接続する台数が少ない場合には設定量も少ないが、台数が多いと同一ネットワーク内の全てのＩＰアドレスの設定が面倒な上、設定間違いなどが発生するという問題があり簡単にはいかない。
また、第二の方法では、ＩＰアドレスはＤＨＣＰサーバにより自動で割り振られるため、各々のＩＰアドレス設定をしなくてもよくなるが、その割り振られたＩＰアドレスを調べるのに各エンジニアリングツールやプログラマブルコントローラの設定からＩＰアドレスを読み出す必要があるため、簡単に接続とはいかない。この第二の方法に該当する特許文献１の場合は、ＤＨＣＰサーバにより１Ｐアドレスが自動で割り当てられる例と言うことでは共通点があるが、しかし、この場合は端末が主装置のＩＰアドレスを取得する方法として端末側からＩＰアドレスを読出す手順が記載されているもので、本発明の場合のような主装置に相当するエンジニアリングツールが端末に相当する複数のプログラマブルコントローラの１Ｐアドレスを特定するものではない。
また、第三の方法では、ＤＮＳサーバの名前解決により、エンジニアリングツールはプログラマブルコントローラを名前で指定することで、ＩＰアドレスが動的に変わっても特定のプログラマブルコントローラを指定することが可能であるが、ＤＨＣＰ標準ではＤＮＳとの関連を規定していないため、ユーザが手動でＤＮＳサーバにＩＰアドレスと名前の関連付けをする必要がある（ベンダ独自のＤＮＳサーバにはＤＨＣＰとの関連付けをするものもある）など、設置するＤＮＳサーバに依存したり、常にＤＨＣＰサーバとＤＮＳサーバが必要となるなど、ネットワーク構成が複雑、高価になるという欠点があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ等のネットワークに接続されているエンジニアリングツール、プログラマブルコントローラの複雑な設定をなくし、簡単にエンジニアリングツールから目的のプログラマブルコントローラに接続することができるプログラマブルコントローラを適用した制御装置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、請求項１に記載の発明は、少なくとも１台のプログラマブルコントローラと、少なくとも１台の前記プログラマブルコントローラのプログラミングやモニタを行うエンジニアリングツールとを接続したＥｔｈｅｒｎｅｔ等のネットワークにおける、前記エンジニアリングツールの通信先プログラマブルコントローラを特定する制御装置において、前記エンジニアリングツールとプログラマブルコントローラは特定の専用のポートを使用し、エンジニアリングツールは専用のポートから同一ネットワークに接続する全てのノードに対して情報要求コマンドをブロードキャスト送信し、前記プログラマブルコントローラはその専用のポートから受信した情報要求コマンドに対し、自局の機器情報及び、ＩＰアドレスをレスポンスとして返信することで、前記エンジニアリングツールは接続する個々に設定したプログラマブルコントローラの機種情報とＩＰアドレスを簡単に特定するという手順で処理することを特徴としている。
また、請求項２に記載の発明は、前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ等のネットワークに接続されるプログラマブルコントローラとエンジニアリングツールは、ＤＨＣＰクライアント機能を持ち、更に前記ネットワークに少なくとも１台のＤＨＣＰサーバが接続されるネットワークで、ＩＰアドレスはＤＨＣＰによる自動取得を行う方式においても、前記エンジニアリングツールは接続するプログラマブルコントローラの機種情報とＩＰアドレスを特定することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によると、エンジニアリングツール、プログラマブルコントローラ各々のＩＰアドレス設定を行った後、エンジニアリングツールから各プログラマブルコントローラの情報、ＩＰアドレスが参照することができ、エンジニアリングツールの情報管理テーブルを参照するだけで、簡単に接続したいプログラマブルコントローラを指定することができる。
また、請求項２に記載の発明によると、エンジニアリングツール、プログラマブルコントローラ各々のＩＰアドレスを手動で設定する必要なく割り当てることができ、エンジニアリングツールの情報管理テーブルを参照するだけで、簡単に接続したいプログラマブルコントローラを指定することができる。

以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るプログラマブルコントローラを適用した制御装置の構成図である。
図１において、１はパソコンで、プログラムの作成・編集・ロード等の処理に関するソフトウェアのエンジニアリングツール２や、後述するその他の構成を有している。３はイーサネット接続が可能な複数のプログラマブルコントローラとなっている。４は１のパソコンと３のプログラマブルコントローラを接続するイーサネットとなっている。そして、イーサネットを介し、ＴＣＰ／ＩＰ、ＵＤＰ／ＩＰで通信することが出来る。

図２は、図１に示す制御装置の詳細構成図である。
図２において、１はパソコンで、パソコン１には、ＩＰアドレス設定などのネットワーク設定を行うネットワーク設定ツール６及び、イーサネットの通信部のアーキテクチャを示し、イーサネットとソケット・インターフェース部間のインターフェースであるＯＳＩ参照モデルの下位層部７と、ポート番号（例えば、２５６〜６５５３５の間で任意に決定される）とＩＰアドレスを指定して通信を行うアプリケーション層のソケット・インターフェース部９と、更にインターフェース部９を介して接続されるプログラマブルコントローラ３のＩＰアドレスと機器情報を管理、保存する情報管理テーブル１０がある。また、インターフェース部９を介してプログラマブルコントローラ３と通信を行う、エンジニアリングツール２と、が内蔵される。１２はキーボードとなりネットワーク設定、エンジニアリングツール操作等のインターフェースとなる。
３はプログラマブルコントローラで本体、もしくはオプションとしてイーサネット４に接続が可能になっている。パソコン１と同様イーサネットの通信部のアーキテクチャを示し、イーサネットとソケット・インターフェース間のインターフェースとなるＯＳＩ参照モデルの下位層部１４と、ポート番号（任意）を介して自局のＩＰアドレスと機器情報の情報収集を行うアプリケーション層の情報管理部１６と、ソケット・インターフェース部１７を介して、イーサネット４でのメッセージ通信を実現するアプリケーション１８がある。設定ツール１９はプログラマブルコントローラ３のＩＰアドレス等、ネットワーク設定が可能なツールとなっている。これらパソコン１とプログラマブルコントローラ３はイーサネット４で接続され、お互い通信が可能となっている。

図３は、本発明の処理手順を示すステップ１の状態時の制御装置の構成図である。この図３を用いて本発明のステップ１（以下、Ｓ１と略す）の手順を順を追って説明する。
先ず、パソコン１はキーボード１２よりネットワーク設定ツール６を介して、自身のＩＰアドレスである２１のＩＰ：１９２．１６８．１．３を設定する。また、プログラマブルコントローラ３においても、設定ツール１９を介して、自身のＩＰアドレスである２２のＩＰ：１９２．１６８．１．１を設定すると同時に、情報管理部１６に自局のＩＰアドレス、自局の情報を保存しておく。なお、このＩＰアドレスの値は１例であって、ネットワーク内で重複しないアドレスであれば良く、また、自局の情報は設定せずとも、プログラマブルコントローラにおいて、一意に決められた情報でも良い。

図４は、本発明の処理手順を示すＳ２の状態時の制御装置の構成図である。この図４を用いて本発明のＳ２の手順を順を追って説明する。
先のＳ１において、ＩＰアドレス２１、２２が確立した状態で、パソコン１の接続機器の情報管理をするインターフェース部９から、ポート番号（図示していない、任意に設定される）を介して、ＯＳＩ参照モデル下位層７を通って情報収集コマンド２３を、ネットワーク４に相手ポート（図示していない）に対してブロードキャスト送信する。そして応答を待つようになっている。ポート番号の設定については、一般的に使用目的を定められていない任意のポート番号であれば如何なる番号でも良い。

図５は、本発明の処理手順を示すＳ３の状態時の制御装置の構成図である。この図５を用いて本発明のＳ３の手順を順を追って説明する。
先のＳ２において送信された情報収集コマンドを受信したプログラマブルコントローラ３は、ポート番号（任意設定）を介して情報管理部１６にて受け付けられる。情報管理部では、Ｓ１にて設定された自局ＩＰアドレスと情報を載せて、情報収集コマンドレスポンス２４を送信元のパソコン１のＩＰアドレスである２１のＩＰ：１９２．１６８．１．３に対して送信する。情報収集コマンドレスポンス２４を受信した、パソコン１はインターフェース部９にて受信した情報収集コマンドレスポンス２４を解析する。

図６は、本発明の情報管理テーブルを示す図である。
この図を用いて本発明のＳ４の手順を順を追って説明する。
Ｓ３にて受信された情報収集コマンドレスポンス２４から、ＩＰアドレスとその機器の情報を対応付けた図６の情報管理テーブル１０が作成される。このテーブルを用いて、エンジニアリングツール２は接続したいプログラマブルコントローラ３を特定することが可能になっている。
このように、Ｓ１からＳ４を繰り返すことで、複数台のプログラマブルコントローラ３があるネットワーク構成においても、接続されているプログラマブルコントローラ全てに対しての情報管理テーブルを作成することで、エンジニアリングツール２は接続したいプログラマブルコントローラ３を簡単に特定することが可能となっている。

次に、本発明の実施例２について図を参照して説明する。
図７は、本発明の実施例２に係るプログラマブルコントローラを適用した制御装置の構成図である。
図７において、１はパソコンで、２のエンジニアリングツールを有している。３はイーサネット接続が可能なプログラマブルコントローラとなっている。２５はＩＰアドレスの自動割り当てを行うＤＨＣＰサーバとなっている。４はパソコン１とプログラマブルコントローラ３、２５のＤＨＣＰサーバを接続するイーサネットとなっている。そして、ＤＨＣＰサーバ２５を介してパソコン１、プログラマブルコントローラ３はＩＰアドレスを自動的に取得することが可能となっている。

図８は、図７に示す制御装置の詳細構成図である。
図８において、構成は先の実施例１の図１に、パソコン１において２６のＤＨＣＰクライアントが追加されている。また、プログラマブルコントローラ３において２７のＤＨＣＰクライアントが追加されている。更に、イーサネット４には２８のＤＨＣＰサーバが接続された構成となっている。なお、その他の構成は、図１と同じなので同一符号を付して重複する構成・動作の説明は省略する。

このように、図８の構成においては、ＩＰアドレスはパソコン１、プログラマブルコントローラ３ともにＤＨＣＰサーバ２８からの自動取得の形をとっている。これは実施例１のＳ１の操作に相当する。以降は実施例１のＳ２からＳ４までと同様の手順により、複数台のプログラマブルコントローラ３があるネットワーク構成においても、接続されているプログラマブルコントローラ全てに対しての情報管理テーブル１０を作成することで、エンジニアリングツール２は接続したいプログラマブルコントローラ３を簡単に特定することが可能となっている。

以上、本発明はＥｔｈｅｒｎｅｔのベースバンド方式などに好適な発明であるが、トークンパッシング方式や、他の方式にも適用可能である。

本発明の実施例１に係るプログラマブルコントローラを適用した制御装置の構成図である。 図１に示す制御装置の詳細構成図である。 本発明の処理手順を示すＳ１状態時の制御装置の構成図である。 本発明の処理手順を示すＳ２状態時の制御装置の構成図である。 本発明の処理手順を示すＳ３状態時の制御装置の構成図である。 図１に示す情報管理テーブルの例を示す図である。 本発明の実施例２に係るフムグラマブルコントローラを適用した制御装置の構成図である。 図７に示す制御装置の詳細構成図である。

符号の説明

１ パソコン
２ エンジニアリングツール
３ プログラマブルコントローラ
４ イーサネット
６ ネットワーク設定ツール
７、１４ ＯＳＩ参照モデル下位層
９、１７ ソケットインターフェース部
１０ 情報管理テーブル
１２ キーボード
１６ 情報管理部
１８ アプリケーション
１９ 設定ツール
２１ パソコン側ＩＰアドレス
２２ プログラマブルコントローラ側ＩＰアドレス
２３ 情報収集コマンド
２４ 情報収集コマンドレスポンス
２５ ＤＨＣＰサーバ
２６、２７ ＤＨＣＰクライアント

Claims (2)

1. 少なくとも１台のプログラマブルコントローラと、少なくとも１台の前記プログラマブルコントローラのプログラミングやモニタを行うエンジニアリングツールとを接続したイーサーネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、登録商標）等のネットワークにおける、前記エンジニアリングツールの通信先プログラマブルコントローラを特定する制御装置において、
   前記エンジニアリングツールとプログラマブルコントローラは専用のポートを使用し、前記エンジニアリングツールは専用のポートから同一ネットワークに接続する全てのノードに対して情報要求コマンドをブロードキャスト送信し、前記プログラマブルコントローラはその専用のポートから受信した前記情報要求コマンドに対し、自局の機器情報及び、ＩＰアドレスをレスポンスとして返信することで、前記エンジニアリングツールは接続する個々に設定した前記プログラマブルコントローラの機種情報とＩＰアドレスを簡単に特定するという手順で処理することを特徴とするプログラマブルコントローラを適用した制御装置。
2. 前記イーサーネット（登録商標）等のネットワークに接続されるプログラマブルコントローラとエンジニアリングツールは、ＤＨＣＰクライアント機能を持ち、更に前記ネットワークに少なくとも１台のＤＨＣＰサーバが接続されるネットワークで、ＩＰアドレスはＤＨＣＰによる自動取得を行う方式においても、前記エンジニアリングツールは接続する前記プログラマブルコントローラの機種情報とＩＰアドレスを特定することを特徴とする請求項１記載のプログラマブルコントローラを適用した制御装置。

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