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技術 スレーブ機器およびその監視方法

出願人 富士電機株式会社
発明者 大家浩一朗
出願日 2010年8月31日 (9年0ヶ月経過) 出願番号 2010-194230
公開日 2012年3月15日 (7年6ヶ月経過) 公開番号 2012-054686
状態 特許登録済
技術分野 小規模ネットワーク(3)ループ,バス以外
主要キーワード 通信状況表示 制御ネットワークシステム マスタ制御装置 通信モニタ 基本システム構成 通信トラブル 障害個所 制御用ネットワーク
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2012年3月15日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

通信プロトコルについての高い専門知識を有することなしに、スレーブ機器側で通信状況およびデータ送受信状況の把握が直接的に行えるスレーブ機器およびその監視方法を提供する。

解決手段

スレーブ機器3では、通信状態LED41,42とは別に通信マスタ機器1との間でスレーブ機器3の送受信データおよびプロトコルによらない一般的な通信状況をデータ表示部61によって表示する。スレーブ機器3側で使用者が容易に通信状況およびデータ送受信状況の把握が行えるため、システム立ち上げ時や通信トラブル時における障害箇所特定作業簡易化と効率向上が図られる。

概要

背景

FA(Factory Automation)システムでは、そのネットワーク制御高速化と安定化のために、コントロールレベルマスタ制御装置からシステム機器末端に至るまで、同期速度が速く、信頼性が高い通信プロトコルで接続される。こうしたFAシステム等の制御用ネットワークシステムに組み込まれるスレーブ機器には、企業ごとに独自のプロトコルIEEE802.3ベース汎用プロトコルとが複数混在して使われる場合が多い。

特許文献1には、複数のモータを同期・連携して運転する複合加工機等、所定の制御情報を伝達する信号伝達経路によって結合され、複数のモータを同期・連携して運転する場合に、マスタ制御装置とネットワーク接続されたスレーブ機器によって各モータ駆動装置を同一のタイミングで動作させるための発明が記載されている。

一般に、こうした制御ネットワークシステム立ち上げ時や通信トラブル発生時等には、スレーブ機器側でその通信状況の確認を行う必要がある。ところが、従来のスレーブ機器自体は、マスタ制御装置との通信時における通信状況や送受信データを詳細に表示する機能を有していない。そのため、スレーブ機器に通信状態を示す素子として状態LED(発光ダイオード素子)を複数設ける等して、それらの点灯により通信状況の把握を行い、障害個所の特定を行っているのが現状であった。

概要

通信プロトコルについての高い専門知識を有することなしに、スレーブ機器側で通信状況およびデータ送受信状況の把握が直接的に行えるスレーブ機器およびその監視方法を提供する。スレーブ機器3では、通信状態LED41,42とは別に通信マスタ機器1との間でスレーブ機器3の送受信データおよびプロトコルによらない一般的な通信状況をデータ表示部61によって表示する。スレーブ機器3側で使用者が容易に通信状況およびデータ送受信状況の把握が行えるため、システム立ち上げ時や通信トラブル時における障害箇所特定作業簡易化と効率向上がられる。

目的

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、通信プロトコルについての高い専門知識を有することなしに、スレーブ機器側で通信状況およびデータ送受信状況の把握が直接的に行えるスレーブ機器およびその監視方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

マスタ制御装置ネットワーク接続され、前記マスタ制御装置からの運転指令信号により駆動制御されるドライブ装置を備えたスレーブ機器において、前記運転指令信号を受信し、かつ前記ドライブ装置の運転状態信号を前記マスタ制御装置に送信するネットワーク制御手段と、前記運転指令信号に関するステータス情報を前記ネットワーク制御手段で使用される通信プロトコルとともに表示するデータ表示手段と、前記ネットワーク制御手段と前記マスタ制御装置の間で送受信される前記運転指令信号および前記運転状態信号の送受信状況に応じて点滅する通信状態表示手段と、を備えたことを特徴とするスレーブ機器。

請求項2

前記ネットワーク制御手段は、前記通信プロトコルに応じたデータ処理を行うデータ処理部を備え、前記データ表示手段において、前記運転指令信号および前記運転状態信号のデータ内容をそれぞれ切り替えて表示するようにしたことを特徴とする請求項1記載のスレーブ機器。

請求項3

前記通信状態表示手段は、複数の発光ダイオード素子によって構成されていることを特徴とする請求項1記載のスレーブ機器。

請求項4

マスタ制御装置からの運転指令信号により駆動制御されるドライブ装置を備えたスレーブ機器の通信状況および前記マスタ制御装置と通信データを監視するスレーブ機器の監視方法において、前記マスタ制御装置と前記スレーブ機器との間で送受信される通信データのステータス情報を前記通信データの通信プロトコルとともに表示する第1画面、前記スレーブ機器で受信される通信データのうち前記マスタ制御装置から前記ドライブ装置に対する運転指令信号の受信内容を表示する第2画面、前記マスタ制御装置に対して前記スレーブ機器から送信される通信データのうち前記ドライブ装置における運転状態信号を表示する第3画面、および前記第1ないし第3画面のいずれかを選択して監視画面を切り替えて表示するためのメニュー表示画面を、前記スレーブ機器のデータ表示部によりそれぞれ表示するようにしたことを特徴とするスレーブ機器の監視方法。

技術分野

0001

本発明は、マスタ制御装置ネットワーク接続され、マスタ制御装置からの運転指令信号により駆動制御されるドライブ装置を備えたスレーブ機器およびその監視方法に関する。

背景技術

0002

FA(Factory Automation)システムでは、そのネットワーク制御高速化と安定化のために、コントロールレベルのマスタ制御装置からシステム機器末端に至るまで、同期速度が速く、信頼性が高い通信プロトコルで接続される。こうしたFAシステム等の制御用ネットワークシステムに組み込まれるスレーブ機器には、企業ごとに独自のプロトコルIEEE802.3ベース汎用プロトコルとが複数混在して使われる場合が多い。

0003

特許文献1には、複数のモータを同期・連携して運転する複合加工機等、所定の制御情報を伝達する信号伝達経路によって結合され、複数のモータを同期・連携して運転する場合に、マスタ制御装置とネットワーク接続されたスレーブ機器によって各モータ駆動装置を同一のタイミングで動作させるための発明が記載されている。

0004

一般に、こうした制御ネットワークシステム立ち上げ時や通信トラブル発生時等には、スレーブ機器側でその通信状況の確認を行う必要がある。ところが、従来のスレーブ機器自体は、マスタ制御装置との通信時における通信状況や送受信データを詳細に表示する機能を有していない。そのため、スレーブ機器に通信状態を示す素子として状態LED(発光ダイオード素子)を複数設ける等して、それらの点灯により通信状況の把握を行い、障害個所の特定を行っているのが現状であった。

先行技術

0005

特開2005−94933号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、従来技術のスレーブ機器のように、状態LEDの点灯状況からその通信状況を把握するには、状態LEDの点灯パターン各通信プロトコルで異なるため、それぞれの通信プロトコルに関する専門知識が必要とされていた。さらに、状態LEDの点滅から得られる情報量自体が極めて少ないために、正確な通信状況の把握が困難であるだけでなく、障害発生時に障害個所の特定に時間がかかるという問題があった。

0007

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、通信プロトコルについての高い専門知識を有することなしに、スレーブ機器側で通信状況およびデータ送受信状況の把握が直接的に行えるスレーブ機器およびその監視方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明は、上記課題を解決するために、マスタ制御装置とネットワーク接続され、前記マスタ制御装置からの運転指令信号により駆動制御されるドライブ装置を備えたスレーブ機器が提供される。このスレーブ機器は、前記運転指令信号を受信し、かつ前記ドライブ装置の運転状態信号を前記マスタ制御装置に送信するネットワーク制御手段と、前記運転指令信号に関するステータス情報を前記ネットワーク制御手段で使用される通信プロトコルとともに表示するデータ表示手段と、前記ネットワーク制御手段と前記マスタ制御装置の間で送受信される前記運転指令信号および前記運転状態信号の送受信状況に応じて点滅する通信状態表示手段と、を備えたことを特徴としている。

0009

また、本発明のスレーブ機器の監視方法によれば、マスタ制御装置からの運転指令信号により駆動制御されるドライブ装置を備えたスレーブ機器の通信状況および前記マスタ制御装置と通信データを監視するスレーブ機器の監視方法が提供できる。この監視方法では、前記マスタ制御装置と前記スレーブ機器との間で送受信される通信データのステータス情報を前記通信データの通信プロトコルとともに表示する第1画面、前記スレーブ機器で受信される通信データのうち前記マスタ制御装置から前記ドライブ装置に対する運転指令信号の受信内容を表示する第2画面、前記マスタ制御装置に対して前記スレーブ機器から送信される通信データのうち前記ドライブ装置における運転状態信号を表示する第3画面、および前記第1ないし第3画面のいずれかを選択して監視画面切り替えて表示するためのメニュー表示画面を、前記スレーブ機器のデータ表示部によりそれぞれ表示するようにした。

発明の効果

0010

本発明によれば、スレーブ機器の通信状態表示手段とは別にスレーブ機器の送受信データおよびプロトコルによらない一般的な通信状況をデータ表示手段によって表示をすることで、使用者が容易にスレーブ機器側での通信状況およびデータ送受信状況の把握が行え、システム立ち上げ時や通信トラブル時における障害箇所特定作業簡易化と効率向上を図ることができる。

図面の簡単な説明

0011

本発明のスレーブ機器を含む基本システム構成を示すブロック構成図である。
本発明のスレーブ機器におけるデータ表示部の表示内容の一例を示す図である。

実施例

0012

以下、本発明のスレーブ機器およびその監視方法の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明のスレーブ機器を含む基本システム構成を示すブロック構成図である。

0013

図1において、産業用通信ネットワークを構成する通信マスタ機器1は、通信ケーブル2によって複数のスレーブ機器3とネットワーク接続されている。スレーブ機器3は、2つの通信状態LED41,42を有する通信部4、データバッファ51を有するCPU5、データ表示部61を有する設定・表示部6を備えている。通信部4およびCPU5は、通信マスタ機器1からの運転指令信号を受信し、かつスレーブ機器3で駆動制御されるドライブ装置の運転状態信号を通信マスタ機器1に送信するネットワーク制御手段を構成している。

0014

データバッファ51には、通信部4における一般的な通信状況および通信マスタ機器1との間の送受信データが格納される。スレーブ機器3のデータ表示部61は、通信プロトコルで一般的・共通的な通信状況および送受信データの表示機能を有している。これにより、スレーブ機器3のデータ表示部61を切り替えて、データバッファ51の格納データを参照することで、使用者が容易にスレーブ機器3側での通信状況およびデータ送受信状況の把握が行える。

0015

以下、図1を用いて本発明のスレーブ機器3における通信状況および送受信データを表示する機能について、詳細に説明する。
通信マスタ機器1はスレーブ機器3に対して通信ケーブル2を介して運転指令速度指令等の指令データを送信する。それらの指令データは、スレーブ機器3内の通信部4で受信され、CPU5によって受信データとしてデータバッファ51に格納される。スレーブ機器3では、データバッファ51の格納データが図示しない駆動機構部(ドライブ装置)等の実動作に対して必要に応じて反映される。

0016

一方、スレーブ機器3のCPU5では、駆動機構部等の運転状態や運転速度等の各種応答内容を、必要に応じて通信用データに加工し、通信マスタ機器1に対する送信データとしてデータバッファ51へ格納する。通信部4に転送されたデータは、通信ケーブル2を介して通信マスタ機器1へ返信される。ここで、通信状態LED41は通信プロトコルに基づくルールにしたがって所定のパターンで点灯することにより、スレーブ機器3の通信状況を表示している。

0017

このとき、通信部4での通信確立、通信未確立および通信エラー等の一般的な通信状況に関する情報は、通信状態LED41の点灯パターンとは無関係にCPU5で取得され、データバッファ51に格納して保存される。設定・表示部6のデータ表示部61では、通信ケーブル2によるスレーブ機器3と通信マスタ機器1との通信状況の表示画面、あるいは送受信データ自体の表示画面のいずれかに切り替え可能に構成されており、スレーブ機器3の起動時や障害個所の確認時等に、データバッファ51の内部に格納されたデータを参照して、そのデータ内容を表示させることができる。

0018

図2は、本発明のスレーブ機器におけるデータ表示部の表示内容の一例を示す図である。
図2における通信モニタのメニュー表示画面(Com.Monitor Menu)10のメニュ項目には、ステータス(Status)メニュー、受信データ(Receive Data)メニュー、送信データ(Send Data)メニューが含まれている。ここでは、これらのメニュー項目が番号1〜3に対応しており、いずれかの項目番号の選択によって、同じく図2に示す通信状況表示画面(第1画面)11、受信データ表示画面(第2画面)12、送信データ表示画面(第3画面)13に移行することができる。ここで、図1のデータ表示部61はタッチパネル機能を備えた入力手段を構成するものとする。

0019

項目番号1が選択されたときに表示される通信状況表示画面11では、使用中の通信プロトコル(PROTCOL)と通信状況(STATE)が表示される。
項目番号2が選択されたときに表示される受信データ表示画面12では、受信データのデータ長(□□words)とそれら受信データ自体がワード単位で表示される。ここでは、4つのワード(WORD1〜WORD4)のデータ内容の表示が可能であるが、受信データ長が長い場合にページ切り替え(Next Page)を選択することにより、後続するワードについても表示できる。

0020

項目番号3が選択されたときに表示される送信データ表示画面13では、送信データのデータ長(△△words)とそれら送信データ自体がワード単位で表示される。ここでも、ページ切り替え(Next Page)を選択することにより、4以上のワードについて表示できる。

0021

以下、データ表示部61における表示内容について具体的に説明する。
データ表示部61のメニュー表示画面10から、モニタしたい項目をメニュー項目によって選択することで、3つの監視画面が切り替えて表示される。メニュー表示画面10の項目番号「1」、すなわち「Status」を選択した場合、データ表示部61には通信状況表示画面11が表示され、メニューの項目番号「2」を選択した場合、データ表示部61には受信データ表示画面12が表示され、メニュー表示画面10の項目番号「3」を選択した場合、データ表示部61には送信データ表示画面13が表示される。

0022

通信状況表示画面11においては、通信マスタ機器1がスレーブ機器3との間で使用中の通信プロトコル表示として例えば「PROFINET」、およびスレーブ機器3の通信状況表示として、「ONLINE」、「OFFLINE」、「ERR」等の通信プロトコルに依存しない一般的な通信状況が表示される。

0023

受信データ表示画面12においては、通信マスタ機器1から駆動機構部に対する運転指令データのデータ長、およびスレーブ機器3で受信された受信データが表示されている。図2の受信データは、「WORD1」〜「WORD4」の4ワード分だけが表示されているが、残りの受信データは「Next Page」により表示ページを切り替えることで表示される。

0024

送信データ表示画面13においては、スレーブ機器3から送信される駆動機構部における運転状態信号の送信データ長、および通信マスタ機器1への送信データが表示されている。図2の送信データは、「WORD1」〜「WORD4」の4ワード分だけが表示されているが、残りの送信データは「Next Page」により表示ページを切り替えることで表示される。

0025

1通信マスタ機器
2通信ケーブル
3スレーブ機器
4通信部
5 CPU
6 設定・表示部
10メニュー表示画面(Com.Monitor Menu)
11通信状況表示画面(第1画面)
12 受信データ表示画面(第2画面)
13送信データ表示画面(第3画面)
41,42通信状態LED
51データバッファ
61データ表示部

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