JP7086326B1 - 制御装置、通信周期調整方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

制御装置（１０）は、ネットワーク（３０）を介して被制御機器を制御する。制御装置（１０）は、被制御機器と共有される共有時刻により規定される通信周期毎に、通信周期に含まれる複数の時間区分それぞれにおいて該時間区分に対応する種別の通信を実行する通信部（１１）と、時間区分に関わらず第１の種別の通信が実行されるときに被制御機器の制御にかかる制御時間を計測する計測部（１４）と、被制御機器を制御するために第１の種別の通信において送信され又は受信される通信データのサイズが、制御時間に含まれる通信周期のうちの第１の種別に対応する時間区分におけるデータの伝送容量よりも小さい場合に、第１の種別に対応する時間区分の長さを現在の設定値から短縮することにより通信周期の長さを調整するタイムスロット設定部（１３）と、を備える。

Description

本開示は、制御装置、通信周期調整方法及びプログラムに関する。

ＦＡ（Factory Automation）の現場では、複数の装置が産業用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。このような産業用ネットワークを、リアルタイム性が必ずしも重視されない一般的な情報ネットワークと統合するための通信方式が近年規格化され、注目されている。この種の通信方式の例としては、IEEE 802.1 TSN（Time Sensitive Networking）規格が挙げられる。以下では、このIEEE 802.1 TSN規格をＴＳＮ規格と表記する。

ＴＳＮ規格に従うネットワークでは、通信周期毎に通信種別に対応するタイムスロットが設けられる。ここで、異なる種別の通信をするための時間長を決定する技術を利用して、タイムスロット長を決定することが考えられる（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１には、複数のコントローラユニットがバスを介して接続されるバス管理システムについて記載されている。このバス管理システムでは、バス管理装置が、各コントローラユニットから収集した情報に基づいて、サイクリックデータを転送するためのサイクリック通信時間と、トランジェントデータを転送するためのトランジェント通信時間と、を算出し、算出結果に従って各コントローラユニットが通信する。

特開２００６－３１８３６７号公報

ＴＳＮ規格に従うネットワークにおいては通信周期を短くしてリアルタイム性を向上させることが望ましい。しかしながら、特許文献１の技術は、通信周期が一定の長さであることに基づいて通信時間を算出するため、通信周期の調整について何ら考慮しておらず、リアルタイム性を向上させるものではない。したがって、通信種別に対応するタイムスロットが設けられるネットワーク上の通信において、リアルタイム性を向上させる余地がある。

本開示は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、通信種別に対応するタイムスロットが設けられるネットワーク上の通信において、リアルタイム性を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の制御装置は、ネットワークを介して被制御機器を制御する制御装置であって、被制御機器と共有される共有時刻により規定される通信周期毎に、通信周期に含まれる複数の時間区分それぞれにおいて該時間区分に対応する種別の通信を実行する通信手段と、時間区分に関わらず第１の種別の通信が実行されるときに被制御機器の制御にかかる制御時間を計測する計測手段と、被制御機器を制御するために第１の種別の通信において送信され又は受信される通信データのサイズが、制御時間に含まれる通信周期のうちの第１の種別に対応する時間区分におけるデータの伝送容量よりも小さい場合に、第１の種別に対応する時間区分の長さを現在の設定値から短縮することにより通信周期の長さを調整する調整手段と、を備える。

本開示によれば、調整手段は、通信データのサイズが第１の種別に対応する時間区分におけるデータの伝送容量より小さい場合に、第１の種別に対応する時間区分の長さを短縮することにより通信周期の長さを調整する。これにより、時間区分としてのタイムスロットとともに通信周期が短くなる。したがって、通信種別に対応するタイムスロットが設けられるネットワーク上の通信において、リアルタイム性を向上させることができる。

実施の形態に係る制御システムの構成を示す図 実施の形態に係る制御装置のハードウェア構成を示す図 実施の形態に係る時分割による通信の概要について説明するための図 実施の形態に係る制御装置の機能的な構成を示す図 実施の形態に係る機器情報テーブルの一例を示す図 実施の形態に係る制御時間について説明するための図 実施の形態に係る入力データの取得時間の一例を示す第１の図 実施の形態に係る入力データの取得時間の一例を示す第２の図 実施の形態に係る送信データの送信時間の一例を示す図 実施の形態に係る初期化処理を示すフローチャート 実施の形態に係る調整処理を示すフローチャート 実施の形態に係る計測処理を示すフローチャート 実施の形態に係るタイムスロットの伝送容量と通信データのサイズとの比較について説明するための図 実施の形態に係るタイムスロットの長さの短縮について説明するための図 実施の形態に係る通信周期の変更を示す図 実施の形態に係るペイロードのサイズについて説明するための図

以下、本開示の実施の形態に係る制御装置１０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装置１０は、図１に示されるように、機器２１，２２，２３，２３９とともに制御システム１００を構成する。制御システム１００は、工場に設置されるＦＡシステムの一部に相当する。このＦＡシステムは、例えば、生産システム、検査システム、又は加工システムであってもよいし、その他のシステムであってもよい。制御システム１００では、制御装置１０が、機器２１～２３との間で行う時分割多重方式の通信周期を調整する。

制御装置１０及び機器２１～２３は、ネットワーク３０を介して接続されて互いに通信する。ネットワーク３０は、フィールドバス規格に従う産業用ネットワークである。

制御装置１０は、ネットワーク３０上において主局として機能するＰＬＣ（Programmable Logic Controller）又はＩＰＣ（Industrial Personal Computer）である。また、機器２１～２３はそれぞれ、主局の管理対象となる従局として機能する装置である。機器２１は、生産ラインを撮影するカメラであって、機器２２は、生産ラインに設置されるセンサである。機器２３は、システムバス２３４を介して互いに接続されるネットワークユニット２３１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）ユニット２３２及びＩ／Ｏ（Input/Output）ユニット２３３を有するＰＬＣである。機器２３のＩ／Ｏユニット２３３は、信号線を介して機器２３９に接続される。

制御装置１０は、機器２１～２３，２３９を制御して、制御システム１００を稼働させる。例えば、制御装置１０は、機器２１から出力される画像に基づいて、機器２３に接続されたロボットである機器２３９のアームを移動させて、ワークを搬送する。

図２には、制御装置１０のハードウェア構成が示されている。制御装置１０は、そのハードウェア構成として、プロセッサ４１と、主記憶部４２と、補助記憶部４３と、クロック部４４と、入力部４５と、出力部４６と、通信部４７と、を有する。主記憶部４２、補助記憶部４３、クロック部４４、入力部４５、出力部４６及び通信部４７はいずれも、内部バス４８を介してプロセッサ４１に接続される。

プロセッサ４１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４１は、補助記憶部４３に記憶されるプログラム４９を実行することにより、制御装置１０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４２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。主記憶部４２には、補助記憶部４３からプログラム４９がロードされる。そして、主記憶部４２は、プロセッサ４１の作業領域として用いられる。

補助記憶部４３は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）及びＨＤＤ（Hard Disk Drive）に代表される不揮発性メモリを含む。補助記憶部４３は、プログラム４９の他に、プロセッサ４１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４３は、プロセッサ４１の指示に従って、プロセッサ４１によって利用されるデータをプロセッサ４１に供給し、プロセッサ４１から供給されたデータを記憶する。

クロック部４４は、例えば、水晶振動子、シリコン振動子、水晶発振器、その他発振回路を有するクロック発生回路を含む。クロック部４４は、クロック発生回路により生成されたクロックに基づいてクロック信号を生成して出力する。クロック信号は、クロックパルスを含み、プロセッサ４１が、内蔵のハードウェア素子により又は実行するソフトウェア処理によりクロックパルスの立ち上がり回数をカウントすることで時刻を計時するために利用される。

入力部４５は、入力キー及びポインティングデバイスに代表される入力デバイスを含む。入力部４５は、制御装置１０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４１に通知する。

出力部４６は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）及びスピーカに代表される出力デバイスを含む。出力部４６は、プロセッサ４１の指示に従って、種々の情報をユーザに提示する。

通信部４７は、外部の装置とＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを送受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４７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４１へ出力する。また、通信部４７は、プロセッサ４１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１に戻り、制御装置１０及び機器２１～２３はそれぞれ、ＴＳＮ規格に準拠して通信する。以下、このＴＳＮ規格に従う通信の概要について説明する。なお、機器２１～２３を総称して機器２０と表記する。

制御装置１０及び機器２０は、ネットワーク３０を介して時刻を同期する。詳細には、制御装置１０及び機器２０はそれぞれ、他の装置と時刻同期プロトコルにより時刻を共有する。時刻同期プロトコルは、通信ネットワーク上の機器の時刻を高精度に同期するためのプロトコルである。例えば、時刻同期プロトコルとしてIEEE802.1 ASが適用される場合には、ネットワーク上の一のノードに相当するグランドマスタが通信ネットワーク経由で高精度な基準クロックを定期的に配信する。また、グランドマスタとスレーブノードとの間でデータを往復させることで通信遅延が計測され、スレーブノードは、この通信遅延を補正した基準クロックを得る。これにより、通信遅延が補正された時刻が共有される。

なお、複数の装置による時刻の共有及び時刻の同期は、複数の装置それぞれが有する時計を同期することを意味する。複数の装置それぞれが有する時計が同等の時刻を計時することで、この時刻が複数の装置において共有されれば、複数の装置が時刻を同期することとなる。以下では、装置間で共有される時刻を共有時刻と表記する。

制御装置１０及び機器２０は、IEEE802.1 Qbvとして規定されるプロトコルで、共有時刻に従って予め定められたスケジュールに基づいてデータを送受する。詳細には、図３に示されるように、制御装置１０及び機器２０は、共有時刻に従って予め定められた長さの通信周期５１，５２それぞれにおいて時分割多重方式により通信する。

通信周期５１，５２は、互いに隣接する。すなわち、通信周期５２は、通信周期５１の直後に設けられ、通信周期５１の終了時刻は通信周期５２の開始時刻に等しい。図３では、２つの通信周期５１，５２が示されているが、通信周期５１より前、及び通信周期５２より後にも、通信周期５１，５２と同等の期間が周期的に設けられる。

通信周期５１，５２はそれぞれ、互いに隣接するタイムスロットＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３，・・・，ＴＳ０を有する。図３に示されるように通信周期５１においてタイムスロットＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３，・・・，ＴＳ０がこの順で配置される場合には、タイムスロットＴＳ１の開始時刻は、通信周期５１の開始時刻に等しい。また、各タイムスロットの終了時刻は、次のタイムスロットの開始時刻に等しい。ただし、タイムスロットＴＳ０の終了時刻は、通信周期５１の終了時刻に等しい。通信周期５１のタイムスロットＴＳ０の直後には、通信周期５２のタイムスロットＴＳ１が配置されることとなる。

各タイムスロットは、異なる種別の通信を実施するための時間区分であって、予め定められたプロトコル、チャンネル又は形式の通信をするために設けられる。例えば、タイムスロットＴＳ１は、サイクリック伝送を実行するための時間区分である。サイクリック伝送は、各装置が有するメモリに共通のデータを格納するための通信が周期的に実行されることで、連続する周期の各々でメモリに記憶されるデータを同期するための通信方式である。タイムスロットＴＳ２は、時刻同期プロトコルに従って通信するための時間区分である。タイムスロットＴＳ３は、制御ネットワーク用に公開されているオープン制御ネットワークのプロトコルに従って通信するための時間区分である。

タイムスロットＴＳ０以外のタイムスロットＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３，・・・はいずれも、定時性が要求される制御ネットワーク用のプロトコルに従って通信するための時間区分である。制御ネットワーク用のプロトコルは、周期毎にデータを伝送することにより予め定められた長さの時間内に情報が伝送され、装置同士が情報をリアルタイムに共有することが保証されるプロトコルである。制御ネットワーク用のプロトコルは、制御装置１０によってなされる通信の種別のうちの第２の種別の一例に相当する。

タイムスロットＴＳ０は、定時性が必ずしも要求されない情報ネットワーク用のプロトコルに従って通信するための時間区分である。情報ネットワーク用のプロトコルは、制御ネットワーク用のプロトコルとは異なり、一定の長さの時間内に情報が伝送されることが必ずしも保証されない。例えば、タイムスロットＴＳ０においてはデータがベストエフォートにより伝送されるため、多数の装置がタイムスロットＴＳ０においてデータを送信すると伝送時間が長くなり、伝送時間長がタイムスロットＴＳ０の長さを超える場合にはデータが損失することも有り得る。また、タイムスロットＴＳ０においては、周期毎にデータを伝送する必要はなく、任意の周期で必要に応じてデータを伝送してもよい。タイムスロットＴＳ０では、例えば、ＩＰ（Internet Protocol）通信が実行される。情報ネットワーク用のプロトコルは、制御装置１０によってなされる通信の種別のうちの第１の種別の一例に相当する。

従来、タイムスロットＴＳ０の長さは、例えば、ネットワーク３０上の各装置の仕様に基づいて定められる通信周期から、制御ネットワーク用のプロトコルに対応するタイムスロットＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３，・・・の長さを減じて得る差として設定される。しかしながら、このような設定では、タイムスロットＴＳ０の長さが、実際の通信量に対して過剰に長くなることがあり、通信周期を短縮する余地がある。これに対して本実施の形態に係る制御装置１０は、実際の通信量に基づいてタイムスロットＴＳ０を短縮することにより通信周期を調整する機能を有する。

図４には、制御装置１０の機能的な構成が示されている。図４に示されるように、制御装置１０は、その機能として、ネットワーク３０を介して通信する通信部１１と、機器２０から情報を取得して管理する機器情報管理部１２と、タイムスロット長を設定するタイムスロット設定部１３と、データのサイズ及び伝送時間を計測する計測部１４と、機器２０を制御する機器制御部１５と、ネットワーク３０の状態を監視するネットワーク監視部１６と、を有する。

通信部１１は、主としてプロセッサ４１，クロック部４４及び通信部４７の協働により実現される。通信部１１は、ネットワーク３０を介して機器２０とＴＳＮ規格に従って通信する。詳細には、通信部１１は、グランドマスタとして、クロック部４４の時刻を基準とする共有時刻を機器２０に配信して、機器２０と共有時刻を共有する。ただし、通信部１１は、他のグランドマスタから配信される共有時刻を取得するスレーブノードであってもよい。そして、通信部１１は、図３に示されるように、通信周期毎に、タイムスロットに対応する種別の通信を実行する。通信部１１は、制御装置１０において、被制御機器としての機器２０と共有される共有時刻により規定される通信周期毎に、通信周期に含まれる複数の時間区分それぞれにおいて該時間区分に対応する種別の通信を実行する通信手段の一例に相当する。また、通信部１１は、タイムスロット長及び通信周期を設定するための準備として、機器情報管理部１２、タイムスロット設定部１３、及び計測部１４から指示される通信を実行する。

機器情報管理部１２は、主としてプロセッサ４１と、主記憶部４２及び補助記憶部４３の少なくとも一方と、の協働により実現される。機器情報管理部１２は、機器２０とＴＳＮ規格に従って通信するための情報を、通信部１１を介して収集し、収集した情報を機器情報テーブル１２１に書き込む。また、機器情報管理部１２は、タイムスロット設定部１３によって設定されるタイムスロットを示す情報をタイムスロット設定部１３から取得し、計測部１４による計測結果を示す情報を計測部１４から取得して、取得した情報を機器情報テーブル１２１に書き込む。そして、機器情報管理部１２は、機器情報テーブル１２１の情報を外部に提供する。

機器情報テーブル１２１は、図５に示されるように、機器２０それぞれについて、機器２０の構成を示す「構成機器」と、機器２０によって実行される通信の種別を示す「通信種別」と、通信種別が制御ネットワーク用のプロトコルであるか情報ネットワーク用のプロトコルであるかを示す「通信属性」と、制御ネットワーク用のプロトコルについてタイムスロットの周期として許容される値である「通信周期許容値」と、情報ネットワーク用のプロトコルについてＩＰ通信上位の指定プロトコルを示す「トランスポート層プロトコル」と、機器２０がデータの演算処理を開始してから完了するまでに要する時間を示す「処理時間」と、機器２０の通信に割り当てられたタイムスロットと、制御装置１０が機器２０から取得する入力データのサイズと、入力データの取得に要する時間と、を互いに関連付けて示すテーブル形式のデータである。

機器情報テーブル１２１のうちの「構成機器」は、例えば、機器２０の機種、型番又はアドレスであってもよい。また、ＰＬＣである機器２３についての「構成機器」は、同一のバスで接続されているすべてのユニット、及び、Ｉ／Ｏユニット２３３に接続されている機器２３９を含むＰＬＣの構成を示す。図５においては、ＰＬＣである機器２３を示す「ＰＬＣ２３」が、ネットワークユニット２３１を示す「ＮＷ－Ｕ２３１」、ＣＰＵユニット２３２を示す「ＣＰＵ－Ｕ２３２」及びＩ／Ｏユニット２３３を示す「ＩＯ－Ｕ２３３」を有し、Ｉ／Ｏユニット２３３には「ＤＥＶ２３９」により示される機器２３９が接続されていることが示されている。

また、図５中の「通信種別」として示される「Ｐ０」は、図３に示されるように情報ネットワーク用のプロトコルに対応し、「Ｐ１」はサイクリック伝送に対応し、「Ｐ２」は時刻同期プロトコルに対応する。また、「通信属性」としての「ＣＴＲＬ」は、制御ネットワーク用のプロトコルであることを示し、「ＩＮＦＯ」は、情報ネットワーク用のプロトコルであることを示す。

また、「通信周期許容値」は、制御用ネットワークのプロトコル毎に異なる範囲で示される。「トランスポート層プロトコル」は、「ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）」又は「ＵＤＰ（User Datagram Protocol）」を示す。また、「処理時間」は、機器２０によって起動時に計測される。例えば、カメラである機器２１の「処理時間」は、画像を撮影してから当該画像を外部に出力するための変換処理の実行にかかる時間である。また、ＰＬＣである機器２３の「処理時間」は、バスで接続されている各ユニット及び機器２３９を最適化するのに要する時間であって、例えば、ロボットである機器２３９に対する指示をネットワークユニット２３１が受信してから、実際に機器２３９によるアームの移動が完了するまでの時間である。

「構成機器」、「通信種別」、「通信属性」、「通信周期許容値」、「トランスポート層プロトコル」及び「処理時間」は、機器情報管理部１２によって機器２０から収集されて機器情報テーブル１２１に登録される。機器情報管理部１２は、制御装置１０において、被制御機器から、実行すべき通信の種別を示す種別情報を取得する取得手段の一例に相当する。ここで、種別情報は、「通信種別」を含む情報に相当する。「割当タイムスロット」、「入力データサイズ」及び「入力データ取得時間」の機器情報テーブル１２１への登録については、後述する。

タイムスロット設定部１３は、主としてプロセッサ４１によって実現される。タイムスロット設定部１３は、機器２０から収集された情報のうちの「通信種別」及び「通信属性」に基づいて、機器２０によって実行される通信の種別をタイムスロットに割り当てる。タイムスロット設定部１３は、制御装置１０において、通信周期に含まれる複数の時間区分に、種別情報により示されるいずれかの通信の種別を割り当てる割当手段の一例に相当する。タイムスロット設定部１３は、割り当てたタイムスロットを、図５に示されるように機器情報テーブル１２１に登録する。

また、タイムスロット設定部１３は、ユーザによって予め設定される制御用ネットワークのプロトコルに対応するタイムスロットの長さ、及び、通信周期の初期値に基づいて、タイムスロットＴＳ０の長さの初期値を設定する。ここで、通信周期の初期値は、機器情報テーブル１２１のうちの「通信周期許容値」に基づいて、タイムスロット設定部１３によって決定されてもよいし、機器情報管理部１２によって決定されてもよい。

さらに、タイムスロット設定部１３は、タイムスロットＴＳ０の長さの初期値、及び、計測部１４による計測結果に基づいて、初期値が過剰に長いと判断すると、タイムスロットＴＳ０の長さを短縮することにより通信周期を調整する。タイムスロット設定部１３による判断の詳細については、後述する。

計測部１４は、主としてプロセッサ４１及びクロック部４４の協働により実現される。計測部１４は、制御装置１０のタイムスロットＴＳ０に対応する種別の通信により機器２０の制御にかかる制御時間と、当該機器２０を制御するためにタイムスロットＴＳ０において伝送される通信データのサイズと、を計測する。

図６に例示されるように、入力機器としての機器２１からの入力データに基づいて制御装置１０がデータ処理を実行し、処理結果としての制御指令を含む送信データを被制御機器である機器２３に送信してその状態を変化させるような制御が実施される。ここで伝送されるデータはいずれも、情報ネットワーク用のプロトコルに従う。このような制御にかかる制御時間Ｔ１０は、入力データの取得にかかる時間Ｔ１１と、制御装置１０によるデータ処理に要する時間Ｔ１２と、制御指令の送信にかかる時間Ｔ１３と、機器２３が状態を変化させて制御指令を反映するまでの時間Ｔ１４と、の総和に等しい。なお、制御時間Ｔ１０は、タイムスロットが設定されることなく情報ネットワーク用のプロトコルに従う通信により被制御機器が制御される時間であって、時間区分としてのタイムスロットに関わらず、情報ネットワーク用のプロトコルに従う通信による被制御機器の制御にかかる時間である。詳細には、ＴＳＮ規格に従う通信により機器２０が制御される際には、図６に示される制御時間Ｔ１０すべてが１つのタイムスロットＴＳ０内で完結するとは限らず、時間Ｔ１１が１つのタイムスロットＴＳ０に含まれ、時間Ｔ１３が次のタイムスロットＴＳ０に含まれることがある。これに対して、計測部１４は、時間Ｔ１１～Ｔ１４をそれぞれ計測して総和を得ることにより制御時間Ｔ１０を計測する。この制御時間Ｔ１０は、データの伝送が禁止される時間が設定されることなく、情報ネットワーク用のプロトコルに従う通信が常時許可される状況において機器２０の制御にかかる時間に相当する。

ここで、計測部１４は、機器２１，２３から通知される情報に基づいて時間Ｔ１１，Ｔ１３を計測する。例えば、計測部１４は、図７に例示されるように、機器２１の通常動作時に生成して外部に出力するデータと同等のサンプルデータを要求する。要求を受けた機器２１は、サンプルデータの送信を開始し、送信すべきすべてのサンプルデータの送信が完了した時点で、制御装置１０に送信完了の旨を通知する。制御装置１０の計測部１４は、要求から送信完了の通知を受けた時点までの時間Ｔ１１を計測してもよい。計測部１４によって計測された時間Ｔ１１は、図５に示されるように、機器情報テーブル１２１に「入力データ取得時間」として登録される。

なお、時間Ｔ１１を計測する手法は図７の例に限定されない。図８に示されるように、計測部１４は、機器２１が入力データの送信を開始した時刻Ｔ１１ａの通知を機器２１から受けて、最後に入力データを受信した時刻Ｔ１１ｂから通知された時刻Ｔ１１ａを減じることで時間Ｔ１１を得てもよい。

また、計測部１４は、図９に例示されるように、制御装置１０によるデータ処理の完了後に、機器２３に対して処理の完了を通知するとともに、処理結果の受取を要求する。要求を受けた機器２３は、受取許可を制御装置１０に通知し、制御装置１０からの送信データの送信が開始される。送信データの受信が完了すると、機器２３は、受信完了の旨を制御装置１０に通知する。計測部１４は、送信データの送信開始から受信完了通知を受ける時点までの時間Ｔ１３を計測してもよい。なお、時間Ｔ１３を計測する手法は、図９の例に限定されず、任意に変更してもよい。

また、計測部１４は、図５に示される機器情報テーブル１２１のうちの「処理時間」を参照することで時間Ｔ１４の計測値を得てもよい。また、機器２３は、サンプルとして受信した送信データを実際に処理して、当該処理に要する時間を計測し、計測結果を計測部１４に通知してもよい。

さらに、計測部１４は、入力データのサイズを計測して、図５に示されるように、機器情報テーブル１２１のうちの「入力データサイズ」として計測結果を記録する。また、計測部１４は、入力データのサイズと送信データのサイズとの総和を、通信データのサイズとして計測する。計測部１４によって計測された制御時間の長さ及び通信データのサイズは、後述するように、通信周期の調整に利用される。計測部１４は、制御装置１０において、時間区分に関わらず通信が実行されるときに被制御機器の制御にかかる制御時間を計測する計測手段の一例に相当する。

図４に戻り、機器制御部１５は、主としてプロセッサ４１によって実現される。機器制御部１５は、タイムスロット設定部１３によって調整された通信周期に従って通信部１１を介して機器２０と通信してデータを処理することにより、制御対象となる機器２０を制御する。詳細には、機器制御部１５は、図５の例における入力データに基づいて送信データを生成するためのデータ処理を実行する。機器制御部１５は、制御装置１０において、被制御機器を制御するためにデータを処理するデータ処理手段の一例に相当する。

ネットワーク監視部１６は、主としてプロセッサ４１によって実現される。ネットワーク監視部１６は、ネットワーク３０の状態を監視して、ネットワーク３０の動作状態と、タイムスロットＴＳ０の長さを決定するためのパラメータとの関係を学習する。ネットワーク監視部１６による学習が進むと、計測部１４による計測を要することなく、ネットワーク３０の状態からタイムスロットＴＳ０の長さが決定される。ネットワーク監視部１６は、制御装置１０において、調整手段としてのタイムスロット設定部１３によって調整された通信周期に従うネットワーク上の通信状態を学習する学習手段の一例に相当する。

続いて、制御装置１０によって実行される初期化処理及び通信周期の調整処理について、図１０～１６を用いて説明する。図１０に示される初期化処理は、制御装置１０が起動したときに開始する。

初期化処理では、制御装置１０は、リンクスキャンを実行する（ステップＳ１）。具体的には、機器情報管理部１２が、制御装置１０にネットワーク３０を介して接続されている機器２０を確認する（ステップＳ２）。

リンクスキャンによって機器２０の接続を確認することができない場合（ステップＳ２；Ｎｏ）、制御装置１０は、ステップＳ１の処理を繰り返す。一方、リンクスキャンによって少なくとも１つの機器２０の接続を確認することができる場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、機器情報管理部１２は、機器情報テーブル１２１を生成して（ステップＳ３）、接続を確認した機器２０の個体情報を機器情報テーブルにリスト化する。具体的には、図５に示される「構成機器」の情報が各機器２０について記録される。

次に、機器情報管理部１２は、接続が確認された各機器２０に対して機器情報の送信を要求する（ステップＳ４）。要求に対する応答がない場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、機器情報管理部１２は、ステップＳ４の処理を繰り返す。一方、要求に対する応答がある場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、機器情報管理部１２は、応答された機器情報を機器情報テーブル１２１に記録する（ステップＳ６）。これにより、図５に示される「通信種別」、「通信属性」、「通信周期許容値」、「トランスポート層プロトコル」及び「処理時間」が各機器２０について記録される。なお、機器２０は、起動後に機器２０自体に関する情報を収集するとともに「処理時間」を計測し、制御装置１０からの要求に対して、収集結果及び計測結果を含む機器情報を応答する。

次に、タイムスロット設定部１３は、機器情報に基づき、制御ネットワーク用のプロトコルを情報ネットワーク用のプロトコルより優先して、各通信種別をタイムスロットに割り当てる（ステップＳ７）。詳細には、通信の種別をタイムスロットに割り当てる際に、タイムスロット設定部１３は、制御ネットワーク用のプロトコルを、情報ネットワーク用のプロトコルよりも優先してタイムスロットに割り当てる。例えば、図５に示されるような通信種別及び通信属性が機器２０から通知された場合には、タイムスロット設定部１３は、通信属性が「ＣＴＲＬ」である通信種別をタイムスロットＴＳ１以降に割り当てた後に、通信属性が「ＩＮＦＯ」である通信種別を最後のタイムスロットＴＳ０に割り当てる。

次に、タイムスロット設定部１３は、ステップＳ７で割り当てたタイムスロットを機器情報テーブル１２１に記録する（ステップＳ８）。これにより、図５に示されるように各機器２０によって実行される通信の種別に対して、タイムスロットが関連付けられる。

次に、タイムスロット設定部１３は、通信周期及びタイムスロット長の初期値を算出する。具体的には、タイムスロット設定部１３は、機器情報テーブル１２１に記録されている制御ネットワーク用のプロトコルに対応する「通信周期許容値」を読み出す。そして、当該許容値が図５に示されるように許容範囲の上限値を示すときには、タイムスロット設定部１３は、読み出した許容値のうちの最小の許容値を通信周期の初期値として設定する。

また、タイムスロット設定部１３は、機器情報テーブル１２１に記録されている制御ネットワーク用のプロトコルに対応するものとして予め決定されたタイムスロット長を取得する。このタイムスロット長は、制御装置１０が予め定められた手順で決定してメモリに保存されたタイムスロット長であってもよいし、ユーザによって指定されたタイムスロット長であってもよい。そして、タイムスロット設定部１３は、通信周期の初期値から、制御ネットワーク用のプロトコルに対応するタイムスロット長の総和を減じることで、情報ネットワーク用のプロトコルに対応するタイムスロットＴＳ０の長さの初期値を得る。具体的には、タイムスロットＴＳ１，ＴＳ２，・・・，ＴＳ０の長さをそれぞれＴＳＬ１，ＴＳＬ２，・・・，ＴＳＬ０とし、ｎを１以上の整数とし、通信周期の初期値をＰＲ０として、タイムスロット設定部１３は、下記の式（１）で示される演算によりＴＳＬ０の初期値を算出する。

ＴＳＬ０＝ＰＲ０－Σ（ＴＳＬｎ） ・・・（１）

次に、タイムスロット設定部１３は、初期値を演算により得たか否かを判定する（ステップＳ１０）。すなわち、タイムスロット設定部１３は、設定可能な初期値が存在するか否かを判定する。例えば、制御ネットワーク用のプロトコルの種類が多いにも関わらず、通信周期の初期値が小さい場合には、タイムスロットＴＳ０の初期値を算出することができないため、ステップＳ１０の判定が否定される。

ステップＳ１０の判定が否定された場合（ステップＳ１０；Ｎｏ）、制御装置１０は、ユーザに対してエラーを通知して（ステップＳ１１）、初期化処理を終了する。一方、ステップＳ１０の判定が肯定された場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）、初期化処理を終了する。

初期化処理に続いて、制御装置１０は、図１１に示される通信周期の調整処理を開始する。調整処理では、計測部１４が制御時間及び通信データのサイズを計測する計測処理が実行される（ステップＳ２１）。この計測処理では、図１２に示されるように、計測部１４が、情報ネットワーク用のプロトコルに従う入力データの送信を入力機器に要求する（ステップＳ２０１）。

この要求に対する応答がない場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、計測部１４は、ステップＳ２０１の処理を繰り返す。一方、要求に対する応答がある場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、計測部１４は、入力機器から送信された入力データのサイズを計測し（ステップＳ２０３）、入力データの取得時間を計測する（ステップＳ２０４）。

次に、計測部１４は、ステップＳ２０３で計測された入力データのサイズ、及び、ステップＳ２０４で計測された入力データの取得時間に基づいて、データの伝送速度を算出する（ステップＳ２０５）。具体的には、入力データのサイズを取得時間で除することにより、単位時間あたりに伝送されるデータのサイズが算出される。なお、複数の機器２０からベストエフォートで送信されることを想定した最小値が伝送速度として算出されてもよい。

次に、機器制御部１５が、入力データを処理して、計測部１４が、入力データの処理にかかる処理時間を計測する（ステップＳ２０６）。そして、入力データの処理結果として、被制御機器に送信すべき送信データが生成され、計測部１４は、入力データのサイズと送信データのサイズとの総和として通信データのサイズを算出する（ステップＳ２０８）。

次に、通信部１１が、処理結果としての送信データを被制御機器に送信して、計測部１４が、送信時間を計測する（ステップＳ２０９）。具体的には、計測部１４は、送信データのサイズに、ステップＳ２０５で算出した伝送速度を乗じることで、送信時間の計測値を得てもよい。また、計測部１４は、図９に示されるように被制御機器からの通知に基づいて送信時間を計測してもよい。

次に、計測部１４は、処理結果に基づいて被制御機器の状態が変化する状態変化時間を計測する（ステップＳ２１０）。具体的には、計測部１４は、送信データに基づく実際の動作が完了するまでの時間を被制御機器に計測させて、計測結果を得てもよいし、初期化処理において被制御機器である機器２０から収集された「処理時間」を状態変化時間として採用してもよい。

次に、計測部１４は、ステップＳ２０４で得た取得時間と、ステップＳ２０６で得た処理時間と、ステップＳ２０９で得た送信時間と、ステップＳ２１０で得た状態変化時間と、の総和として、制御時間を算出する（ステップＳ２１１）。その後、計測処理は終了する。計測部１４は、入力機器及び被制御機器から通知される情報に基づいて制御時間を計測する計測手段の一例に相当する。

図１１に戻り、計測処理に続いて、計測部１４は、制御時間に含まれる通信周期のうちのタイムスロットＴＳ０の伝送容量を算出する（ステップＳ２１）。具体的には、計測部１４は、図１３に示されるように、制御時間Ｔ１０に含まれる通信周期である周期１～７のうちのタイムスロットＴＳ０すべてで伝送可能なデータの容量を算出する。

次に、タイムスロット設定部１３は、計測処理のステップＳ２０８にて算出された通信データのサイズが、ステップＳ２１で算出されたタイムスロットＴＳ０の伝送容量よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２２）。具体的には、タイムスロット設定部１３は、図１３の右側に示されるように、タイムスロットＴＳ０の伝送容量と、通信データのサイズと、の大小を比較する。

通信データのサイズが伝送容量より小さくはないと判定された場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）、制御装置１０による処理は、ステップＳ２５に移行する。一方、通信データのサイズが伝送容量よりも小さいと判定された場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、タイムスロット設定部１３は、タイムスロットＴＳ０の長さを示す現在の設定値が過剰に長いと判断して、タイムスロットＴＳ０の長さを短縮することにより通信周期を調整する（ステップＳ２３）。

具体的には、タイムスロット設定部１３は、図１４に示されるように、伝送容量の総和について、通信データのサイズと、被制御機器の制御以外の目的で伝送される他のデータのサイズと、を超える部分を、不要な伝送容量であると判断する。そして、伝送容量の総和が、通信データのサイズと他のデータのサイズとの総和に等しくなるように、タイムスロットＴＳ０の長さを短縮する。これにより、図１５に示されるように、通信周期が変更されて短くなり、リアルタイム性が向上することとなる。なお、他のデータのサイズは、予めユーザによって設定されてもよいし、通信データのサイズに依存するマージンとして設定されてもよい。例えば、通信データのサイズの２０％が他のデータのサイズに相当してもよい。タイムスロット設定部１３は、被制御機器を制御するために第１の種別の通信において送信され又は受信される通信データのサイズが、制御時間に含まれる通信周期のうちの第１の種別に対応する時間区分におけるデータの伝送容量よりも小さい場合に、第１の種別に対応する時間区分の長さを現在の設定値から短縮することにより通信周期の長さを調整する調整手段の一例に相当する。

また、タイムスロット設定部１３は、タイムスロット長の短縮に合わせて、タイムスロットＴＳ０で伝送されるデータのうちのペイロードのサイズを現在の設定値から縮小する（ステップＳ２４）。図１６には、一例として、ＩＰパケットのうちのＩＰペイロードサイズが示されている。タイムスロット設定部１３は、長さが変更されたタイムスロットＴＳ０において、通信データ及び他のデータをペイロードに格納して伝送することが保証される範囲で、ペイロードサイズを小さくする。なお、図１６に示されるＩＰヘッダ長は、トランスポート層プロトコルに依存するため、タイムスロット設定部１３は、機器情報テーブル１２１に記録されている「トランスポート層プロトコル」に基づいて、ＩＰペイロードサイズを変更する。

図１１に戻り、制御装置１０は、タイムスロットの割り当て、各タイムスロット長、及び通信周期を、各機器２０に通知する（ステップＳ２５）。これにより、ネットワーク３０上で、調整された通信周期に従って通信する準備が整う。

次に、制御装置１０は、機器２０とともに、調整した通信周期に従って通信を開始する（ステップＳ２６）。具体的には、通信部１１は、各タイムスロットにおいて、割当手段としてのタイムスロット設定部１３によって当該タイムスロットに割り当てられた種別の通信を実行する。制御装置１０は、通信データの伝送を優先するために、タイムスロットＴＳ０にて送信すべき他のデータについては、通信データが伝送されないタイミングにおいてベストエフォートで送信する。

次に、ネットワーク監視部１６が、ネットワーク３０を監視して、ネットワーク３０の動作状態の学習を繰り返す（ステップＳ２７）。具体的には、ネットワーク監視部１６は、タイムスロットＴＳ０における通信データと他のデータを含むデータの伝送量と、当該データが伝送される時点におけるネットワーク３０の動作状態と、の相関関係を学習する。ここで、ネットワーク３０の動作状態は、通信データのサイズ及び制御時間の少なくとも一方を決定するためのパラメータを含み、例えば、制御システム１００の構成と、制御システム１００の稼働時にデータが生成される稼働条件及び伝送頻度を含む。ネットワーク監視部１６が学習を重ねることで、制御システム１００の動作状態におけるデータサイズとタイムスロット長との関係がパターン化され、その相関関係を示す情報がデータベースに蓄積される。これにより、制御装置１０の次回起動時には、計測部１４による計測処理を省略して、接続されている機器２０を制御装置１０が認識するだけで、適当なタイムスロット長を設定することができる。

また、ネットワーク監視部１６は、制御システム１００の通常運用時において、通信データ以外にタイムスロットＴＳ０にて伝送されるデータの量を学習し、制御装置１０の次回起動時に、図１４に示される他のデータのサイズとして学習結果を利用してもよい。

また、ネットワーク監視部１６は、制御システム１００の構成と、各機器２０から取得する入力データのサイズ及び取得時間と、制御時間と、を記録し、記録したこれらの情報に基づいて、制御装置１０の次回以降の起動時毎に、機器２０の接続を確認した時点でタイムスロットＴＳ０の長さを予測してもよい。ネットワーク監視部１６は、このような予測の結果と、起動時に上述の処理により設定されるタイムスロットＴＳ０の長さと、の比較を繰り返し、予測誤差を最小化していくことで、予測精度を向上させる。予測精度が十分に高くなった場合には、タイムスロット設定部１３は、制御時間の計測を省略して、予測に基づいてタイムスロットＴＳ０の長さを設定してもよい。これにより、制御システム１００が通常動作を開始するまでの時間を短縮することができる。また、タイムスロット設定部１３は、データの信頼性に応じてＴＣＰ、ＵＤＰに代表されるＩＰ通信の上位プロトコルを自動的に選択することにより、タイムスロット長を調整してもよい。タイムスロット設定部１３は、学習手段としてのネットワーク監視部１６による学習の結果に基づいて、第１の種別に対応する時間区分の長さの新たな設定値を設定する調整手段の一例に相当する。

以上、説明したように、本実施の形態に係る制御装置１０によれば、タイムスロット設定部１３は、通信データのサイズがタイムスロットＴＳ０におけるデータの伝送容量より小さい場合に、タイムスロットＴＳ０の長さを短縮することにより通信周期の長さを調整する。これにより、タイムスロットＴＳ０とともに通信周期が短くなる。したがって、ＴＳＮ規格に従って通信種別に対応するタイムスロットが設けられるネットワーク上の通信において、リアルタイム性を向上させることができる。

また、制御装置１０が、制御ネットワーク用のプロトコルに対応するタイムスロットＴＳ１，ＴＳ２，・・・の長さを、上述のように調整する形態も考えられる。ただし、タイムスロットＴＳ０については特に、その長さが過剰となり得る場合であっても実際の通信量によらず初期値のまま運用するケースが多い。このため、本実施の形態に係る制御装置１０によれば、タイムスロットＴＳ０の長さを短縮して効果的にリアルタイム性を向上させることができる。

また、タイムスロット設定部１３は、タイムスロットＴＳ０で伝送されるデータのペイロード長を変更する。これにより、過剰に長いペイロードを有するデータが伝送されることを回避することができる。

また、機器情報管理部１２が、被制御機器から、実行すべき通信の種別を示す情報を取得して、タイムスロット設定部１３が、制御ネットワーク用のプロトコルを情報ネットワーク用のプロトコルよりも優先して、タイムスロットに割り当てる。これにより、定時制が要求される重要なプロトコルをより確実にタイムスロットに割り当てることができる。

また、制御時間は、入力データの取得に要する時間、入力データの処理に要する処理時間、処理結果である送信データの送信に要する時間、及び、送信データに基づいて被制御機器が状態を変化させるのに要する状態変化時間を含む。これにより、入力データの送信から被制御機器の状態変化の完了までの一連の制御にかかる時間を得て、通信データを伝送するために必要最低限の伝送容量を算出することができる。なお、上記実施の形態では、１回の制御にかかる制御時間が計測されたが、これには限定されず、１回の制御にかかる制御時間の平均値が計測されてもよい。また、複数回の制御にかかる制御時間が計測されてもよい。

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、制御システム１００の構成は、図１に示される例に限定されず、任意に変更してもよい。制御システム１００に含まれる機器２０の数は、３つより少なくてもよいし、３つより多くてもよい。また、タイムスロットの割り当て及び通信周期の調整がいずれもタイムスロット設定部１３によって実行される例について説明したが、タイムスロットを割り当てる機能的な構成要素と、通信周期を調整する機能的な構成要素と、が別個に設けられてもよい。

また、制御時間が図６に示されるように４つのフェーズを含む例について説明したが、これには限定されない。制御の起点が制御装置１０となる場合には、入力データの取得時間を省略して制御時間が計測されてもよい。また、入力データの送信元が１つの入力機器であり、送信データの送信先が１つの被制御機器である例について説明したが、これには限定されない。入力データの送信元が複数である場合には、複数の入力データすべてを取得するのに要する時間を取得時間として計測すればよい。また、送信データの送信先が複数である場合には、複数の送信データすべてを送信して被制御機器の状態変化がすべて完了するまでの時間を、送信時間及び状態変化時間として計測すればよい。また、入力機器と被制御機器とが異なる例を説明したが、入力機器及び被制御機器は、同一の機器であってもよい。

また、制御装置１０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４１によって実行されるプログラム４９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４９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４９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４９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４９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、制御装置１０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、装置間で共有される時刻により規定される時間区分毎に各装置が通信するシステムに適している。

１００ 制御システム、 １０ 制御装置、 １１ 通信部、 １２ 機器情報管理部、 １２１ 機器情報テーブル、 １３ タイムスロット設定部、 １４ 計測部、 １５ 機器制御部、 １６ ネットワーク監視部、 ２０～２３，２３９ 機器、 ２３１ ネットワークユニット、 ２３２ ＣＰＵユニット、 ２３３ Ｉ／Ｏユニット、 ２３４ システムバス、 ３０ ネットワーク、 ４１ プロセッサ、 ４２ 主記憶部、 ４３ 補助記憶部、 ４４ クロック部、 ４５ 入力部、 ４６ 出力部、 ４７ 通信部、 ４８ 内部バス、 ４９ プログラム、 ５１，５２ 通信周期。

Claims (10)

1. ネットワークを介して被制御機器を制御する制御装置であって、
   前記被制御機器と共有される共有時刻により規定される通信周期毎に、前記通信周期に含まれる複数の時間区分それぞれにおいて該時間区分に対応する種別の通信を実行する通信手段と、
   前記時間区分に関わらず第１の種別の通信が実行されるときに前記被制御機器の制御にかかる制御時間を計測する計測手段と、
   前記被制御機器を制御するために前記第１の種別の通信において送信され又は受信される通信データのサイズが、前記制御時間に含まれる前記通信周期のうちの前記第１の種別に対応する前記時間区分におけるデータの伝送容量よりも小さい場合に、前記第１の種別に対応する前記時間区分の長さを現在の設定値から短縮することにより前記通信周期の長さを調整する調整手段と、
   を備える制御装置。
2. 前記第１の種別の通信は、一定の長さの時間内に情報が伝送されることが保証されないプロトコルに従う通信である、
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記調整手段は、前記第１の種別に対応する前記時間区分の長さを短縮する場合には、前記第１の種別の通信において伝送されるデータに含まれるペイロードの長さを現在の設定値より小さい値に設定する、
   請求項２に記載の制御装置。
4. 前記複数の時間区分は、前記第１の種別に対応する前記時間区分と、予め定められた長さの時間内に情報が伝送されることが保証されるプロトコルに従う通信の種別である第２の種別に対応する時間区分と、を含む、
   請求項２又は３に記載の制御装置。
5. 前記被制御機器から、実行すべき通信の種別を示す種別情報を取得する取得手段と、
   前記通信周期に含まれる前記複数の時間区分に、前記種別情報により示されるいずれかの通信の種別を割り当てる割当手段と、をさらに備え、
   前記割当手段は、前記第２の種別を、前記第１の種別より優先して前記時間区分に割り当て、
   前記通信手段は、前記時間区分において、前記割当手段によって該時間区分に割り当てられた種別の通信を実行する、
   請求項４に記載の制御装置。
6. 前記被制御機器を制御するためにデータを処理するデータ処理手段、をさらに備え、
   前記制御時間は、前記データ処理手段によるデータの処理に要する時間を含む、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
7. 前記制御時間は、前記被制御機器と同一の又は異なる入力機器から入力データを取得するのに要する時間と、前記データ処理手段による前記入力データの処理に要する時間と、前記データ処理手段による処理結果を前記被制御機器に送信するのに要する時間と、前記処理結果に基づいて前記被制御機器が状態を変化させるのに要する時間と、を含み、
   前記計測手段は、前記入力機器及び前記被制御機器から通知される情報に基づいて前記制御時間を計測する、
   請求項６に記載の制御装置。
8. 前記調整手段によって調整された通信周期に従う前記ネットワーク上の通信状態を学習する学習手段、をさらに備え、
   前記調整手段は、前記学習手段による学習の結果に基づいて、前記第１の種別に対応する前記時間区分の長さの新たな設定値を設定する、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の制御装置。
9. 被制御機器を制御する制御装置によって実行される通信周期調整方法であって、
   通信手段が、前記被制御機器と共有される共有時刻により規定される通信周期毎に、前記通信周期に含まれる複数の時間区分それぞれにおいて該時間区分に対応する種別の通信を実行するステップと、
   計測手段が、前記時間区分に関わらず第１の種別の通信を実行するときに前記被制御機器の制御にかかる制御時間を計測するステップと、
   調整手段が、前記被制御機器を制御するために前記第１の種別の通信において送信され又は受信される通信データのサイズが、前記制御時間に含まれる前記通信周期のうちの前記第１の種別に対応する前記時間区分におけるデータの伝送容量よりも小さい場合に、前記第１の種別に対応する前記時間区分の長さを現在の設定値から短縮することにより前記通信周期の長さを調整するステップと、
   を含む通信周期調整方法。
10. 被制御機器を制御する制御装置を、
    前記被制御機器と共有される共有時刻により規定される通信周期毎に、前記通信周期に含まれる複数の時間区分それぞれにおいて該時間区分に対応する種別の通信を実行する通信手段、
    前記時間区分に関わらず第１の種別の通信を実行するときに前記被制御機器の制御にかかる制御時間を計測する計測手段、
    前記被制御機器を制御するために前記第１の種別の通信において送信され又は受信される通信データのサイズが、前記制御時間に含まれる前記通信周期のうちの前記第１の種別に対応する前記時間区分におけるデータの伝送容量よりも小さい場合に、前記第１の種別に対応する前記時間区分の長さを現在の設定値から短縮することにより前記通信周期の長さを調整する調整手段、
    として機能させるためのプログラム。

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