控制器制造技术

提供一种控制器，使得在以太网控制自动化技术的工厂自动化系统中能够简单且可靠地进行异常分析。控制器（１０）包括在监视系统程序中工作的协议监视功能，始终监视与远程装置（２３）通信的数据。控制器包括用于检测异常的异常诊断功能，所以在检测出异常时，保持在此之前刚刚监视的数据。通过装入协议监视功能，从而在发生异常之后不必在网络中作为外部装置而新加入协议监视器，通过从系统运转之初开始监视，从而可以从最初发生的异常起保持作为其原因的数据，并用于分析。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制器，更具体来说，涉及用于监视在构成FA系统的控制器和远程装置等装置/设备之间发送接收的数据的技术。
技术介绍
FA (Factory Automation,工厂自动化)中的网络系统中，掌管配备在生产工厂内的工业机器人及其它生产设备的输入设备和输出设备的控制的一个或多个 PLC (Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)、和由该PLC控制工作的设备连 接到控制系统的网络上。这些PLC和设备经由该控制系统的网络周期性地进行通信，从而 进行IN数据和OUT数据(以下称作1/0数据)的发送接收，并控制生产设备。图1表示该网络系统的一部分。在本例中，作为通信协议，由于使用了以太网(注 册商标)，因此PLC、动作控制器(motion controller)等控制器1和远程装置2经由开关 集线器(switching hub) 3进行1/0数据的发送接收。控制器1包括掌管控制的CPUla、存 储了用于CPUla工作的程序的存储器lb、用于连接到网络的连接接口 lc。存储在存储器Ib 中的程序具有用于进行基本动作的系统程序、用于实际进行控制的用户控制程序(也称作 用户程序)。此外，存储器Ib中，除了程序以外，也确保了在CPUla执行运算时使用的工作 区域，并确保了存储1/0数据等的存储器区域。这些存储器根据用途而使用非易失性存储 器或易失性存储器。如图所示，连接接口 Ic包括与通信协议对应的作为安装通信电缆5的 端子的连接器的RJ45、PT 脉冲变压器、PHY 物理层、Mac 媒体存取控制器等。远程装置2包括RJ45等向网络的连接器2a。通过将连接到开关集线器3的通信 电缆5的端子安装在该连接器2a上，从而加入到网络中。在图1中，为了图示的方便，绘制 成多个远程装置2连接到开关集线器3的一处，但分别连接到开关集线器3所包括的多个 端口。远程装置2若还有单独工作的装置，则有的还连接监视器等外部设备4。在FA网络系统中发生了障碍的情况下，有时检验1/0数据来分析其原因等。该情 况下，在网络上连接协议监视器6，通过协议监视器6取得在网络上传输的I/0数据，同时该 协议监视器6基于取得的1/0数据进行分析。该协议监视器6包括CPTOa、存储器6b、与网络的连接接口 6c。连接接口 6c可以 采用与控制器1的接口相同的结构。存储器6b中包括用于使协议监视器6工作的作为基 本功能的系统程序、监视功能的控制条件、存储取得了的监视数据的缓冲区域等。控制条件 由用户或网络专门技术人员设定。监视数据缓冲区如果接收到了缓冲容量则自动停止，作为环形缓冲区(ring buffer)，可以从旧的数据起依次废弃，不断地继续工作，直到控制条件为止。而且，监视数 据缓冲区的监视数据一般作为文件被保存。图2表示在上述网络系统中，监视在控制器1和作为远程装置2的一例的伺服驱动器之间发送接收的1/0数据的例子。如图所示，控制器1和远程装置(伺服驱动器)2以 及协议监视器6连接到开关集线器3的规定的端口 PI、P2、P3。协议监视器6为了取得在控制器1和远程装置2之间发送接收的数据，在将开关集线器3的某个端口进行镜像端口 (mirror port)的设定的基础上，将协议监视器6连接到该端口。这里，端口 P3是设定为该 镜像端口的端口。若这样设定为镜像端口，则由某个端口(图中为连接了远程装置(伺服驱动器) 的端口 P2)发送接收的通信帧数据全部被转发到镜像端口(端口 P3)。由此，通过在镜像端 口连接协议监视器6，从而可以通过协议监视器来捕捉包括I/O数据的全部通信帧数据。图3是表示协议监视器6中的驱动器单元的发送接收缓冲区结构、数据的发送接 收/转发的相关的图。作为一般的以太网(注册商标)驱动器的软件结构，为了实现全双 工通信(接收处理和发送处理的同时执行)而确保接收用的缓冲区和发送用的缓冲区。各 个缓冲区一般通过多个缓冲区(图中为O 7的8个)排列、存储最终指示符(pointer) 和下次存储指示符，形成环形缓冲区的结构。以接收工作为例说明环形缓冲区的功能。以太网控制器将从开关集线器3镜像转 发来的接收数据传送给以太网驱动器单元(接收请求)。以太网驱动器单元根据来自以太 网控制器的接收请求，将接收数据存储在被设定了下次接收存储指示符的接收缓冲区(图 中为“接收缓冲区6”)中。然后，下次接收存储指示符进行+1，以备下次的接收。若该指示 符到达数据排列的末端，则返回到接收缓冲区0。另一方面，高层模块(图中为TCP/IP或帧监视器)在任意的定时读出在由接收存 储最终指示符所示的接收缓冲区(图中为“接收缓冲区2”)中存储的接收数据，同时该读出 的接收数据被存储在存储器6c内的监视数据缓冲区中。然后，接收存储最终指示符被+1， 以备下次的读出。若该指示符到达数据排列的末端，则返回到接收缓冲区0。这样，通过数 据排列和指示符的处理，使得数据排列如同环形结构，从而进行连续的接收处理。这些说明 在发送处理中也相同。由此，监视数据缓冲区中存储在监视器1和远程装置2之间发送接收的数据，所 以使存储在协议监视器6中的分析功能运转，对存储在该监视数据缓冲区中的数据进行分 析。使用该协议监视器的管理系统例如公开在专利文献1中。专利文献1 (日本)特开2000-224184号公报以往的使用协议监视器的管理中，除了 PLC和动作控制器等控制器以外，还准备 具有协议监视功能的外部设备即协议监视器6，需要将该协议监视器6连接到带有镜像端 口功能的开关集线器3的镜像端口从而将其加入网络。由于在控制器和网络结构中发生故障时需要使用该协议监视功能的情况，所以通 常在发生故障之后准备这些协议监视器等，使其加入网络中。但是，为了进行分析，在如此 将协议监视器6加入网络之后，上述故障必须再现，因此在缺乏再现性的情况下等，对于追 究原因来说需要相当的时间和人力。此外，在FA网络系统中已设有的开关集线器不对应于镜像端口功能的情况下，需 要新准备具有该功能的开关集线器并进行更换，不仅增加费用而且该更换作业也复杂。而且，用作外部装置的协议监视器6追踪网络线路上流动的数据，与设定在存储 器6b中的控制条件进行比较，并进行监视功能的控制(监视的开始、停止)。为了正确进行 该控制，需要正确进行注册的控制条件(特定的数据形式(data pattern)等)，只有精通协 议监视器的技术人员才能够设定。而且，存在以下问题，即协议监视器可检测的系统上的异常仅是通信帧上的数据形式，对于其它的控制定时的不正确和需要依赖于多个数据的高超 的算法的情况无法进行检测。
技术实现思路
为了解决上述课题，本专利技术的控制器(1)用于工厂自动化，包括异常诊断功能， 判断连接的网络有无异常；协议监视功能，监视在与连接到所述网络的设备之间通信的数 据；以及在由所述异常诊断功能检测出异常时，保持在此之前由所述协议监视功能监视的 所述数据的功能。控制器有PLC和动作控制器。这些控制器中具有检测连接到自身或网络的设备或 网络的异常(障碍)的功能。异常诊断功能可以通过检测该异常的功能实现。异常诊断功 能由于是控制器本身检测该异常，所以可检测的种类可以对应于各种。换言之，作为以往的 外部设备而准本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制器，用于工厂自动化，其特征在于，包括：异常诊断功能，判断连接的网络有无异常；协议监视功能，监视在与连接到所述网络的设备之间通信的数据；以及在由所述异常诊断功能检测出异常时，保持在此之前由所述协议监视功能监视的所述数据的功能。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山田弘章，西正博，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]