特許 6204058 ＰＬＣ通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6204058

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】ＰＬＣ通信システム

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/05 20060101AFI20170914BHJP

【ＦＩ】

   G05B19/05 D

【請求項の数】12

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-97451(P2013-97451)

(22)【出願日】2013年5月7日

(65)【公開番号】特開2014-219774(P2014-219774A)

(43)【公開日】2014年11月20日

【審査請求日】2015年12月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089082

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 脩

(74)【代理人】

【識別番号】100130188

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 喜一

(72)【発明者】

【氏名】千田 輝一

(72)【発明者】

【氏名】加藤 聖

(72)【発明者】

【氏名】青能 敏雄

(72)【発明者】

【氏名】鎌内 俊行

(72)【発明者】

【氏名】井戸 正紀

【審査官】 稲垣 浩司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１４７１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２０２７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−３２４７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２３５１０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｂ １９／０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プログラマブルロジックコントローラ（以下、ＰＬＣ）と、
複数の処理機器と、
前記ＰＬＣおよび前記複数の処理機器のそれぞれに設けられ、前記ＰＬＣおよび前記複数の処理機器のそれぞれが他と通信可能とする３以上の通信処理ノードと、
前記通信処理ノード間をデータ通信可能に接続する中継機器および複数の通信回線と、
を備えるＰＬＣ通信システムであって、
前記ＰＬＣは、通信処理ノード間の通信不能状態および前記通信処理ノード間の正常通信状態を検出し、
前記ＰＬＣ通信システムは、前記中継機器および複数の通信回線のそれぞれについての前記通信不能状態の経路を構成する回数に基づいて、通信経路における異常部位を表示する表示装置を備え、
２つの通信処理ノード間を接続する前記中継機器および複数の通信回線のうち前記通信不能状態の経路を構成すると判定された部位には、異なる２つの通信処理ノード間において前記正常通信状態の経路を構成すると判定される部位が含まる場合があり、
前記表示装置は、前記中継機器および複数の通信回線のうち前記通信不能状態の経路を構成すると判定された部位の中から、前記正常通信状態の経路を構成すると判定された部位以外の部位であって、さらに前記通信不能状態の経路を構成する回数が第一閾値以上の部位を、前記異常部位として表示する、ＰＬＣ通信システム。

【請求項2】

前記表示装置は、全ての通信回線図を表示すると共に、前記通信回線図中における前記異常部位を他部位とは異なる表示とする、請求項１のＰＬＣ通信システム。

【請求項3】

前記表示装置は、
前記中継機器および複数の通信回線のうち前記通信不能状態の経路を構成すると判定された部位の中から、前記正常通信状態の経路を構成すると判定された部位以外の部位であって、さらに前記通信不能状態の経路を構成する回数が前記第一閾値より少なく第二閾値以上の部位を注意部位として、前記異常部位および他部位とは異なる表示方法にて表示する、請求項１または２のＰＬＣ通信システム。

【請求項4】

前記表示装置は、前記中継機器および複数の通信回線のそれぞれについて、前記通信不能状態の経路を構成する回数を表示する、請求項１〜３の何れか一項のＰＬＣ通信システム。

【請求項5】

前記通信回線は、ＦＬ−ｎｅｔであり、
各前記通信処理ノードは、順次トークンの送受を行うと共に、前順の通信処理ノードからトークンを受信しない場合に次順の通信処理ノードに対して再発行したトークンを送信するリトライ処理を行い、
前記ＰＬＣは、前記リトライ処理が設定回数行われる場合に、当該通信処理ノードと前順の通信処理ノードとを接続する経路を通信不能状態の経路と認識する、請求項１〜４の何れか一項のＰＬＣ通信システム。

【請求項6】

各前記通信処理ノードは、送信データの送信先アドレスに基づいて他の通信処理ノードに対してデータ送信を行うと共に、データ送信をできない場合にデータを再送信するリトライ処理を行い、
前記ＰＬＣは、前記リトライ処理が設定回数行われる場合に、送信元の通信処理ノードと送信先の通信処理ノードとを接続する経路を通信不能状態の経路と認識する、請求項１〜４の何れか一項のＰＬＣ通信システム。

【請求項7】

前記表示装置は、前記通信処理ノード毎のリトライ処理の回数をさらに表示する、請求項５または６のＰＬＣ通信システム。

【請求項8】

プログラマブルロジックコントローラ（以下、ＰＬＣ）と、
複数の処理機器と、
前記ＰＬＣおよび前記複数の処理機器のそれぞれに設けられ、前記ＰＬＣおよび前記複数の処理機器のそれぞれが他と通信可能とする３以上の通信処理ノードと、
前記通信処理ノード間をデータ通信可能に接続する中継機器および複数の通信回線と、
を備えるＰＬＣ通信システムであって、
前記ＰＬＣは、通信処理ノード間の通信不能状態を検出し、
前記ＰＬＣ通信システムは、前記中継機器および複数の通信回線のそれぞれについての前記通信不能状態の経路を構成する回数に基づいて、通信経路における異常部位を表示する表示装置を備え、
前記表示装置は、全ての通信回線図を表示すると共に、前記通信回線図中における前記異常部位を他部位とは異なる表示とする、ＰＬＣ通信システム。

【請求項9】

プログラマブルロジックコントローラ（以下、ＰＬＣ）と、
複数の処理機器と、
前記ＰＬＣおよび前記複数の処理機器のそれぞれに設けられ、前記ＰＬＣおよび前記複数の処理機器のそれぞれが他と通信可能とする３以上の通信処理ノードと、
前記通信処理ノード間をデータ通信可能に接続する中継機器および複数の通信回線と、
を備えるＰＬＣ通信システムであって、
前記ＰＬＣは、通信処理ノード間の通信不能状態を検出し、
前記ＰＬＣ通信システムは、前記中継機器および複数の通信回線のそれぞれについての前記通信不能状態の経路を構成する回数に基づいて、通信経路における異常部位を表示する表示装置を備え、
前記表示装置は、
前記通信不能状態の経路を構成する回数が第一閾値以上の部位を前記異常部位として表示し、
前記通信不能状態の経路を構成する回数が前記第一閾値より少なく第二閾値以上の部位を注意部位として、前記異常部位および他部位とは異なる表示方法にて表示する、ＰＬＣ通信システム。

【請求項10】

プログラマブルロジックコントローラ（以下、ＰＬＣ）と、
複数の処理機器と、
前記ＰＬＣおよび前記複数の処理機器のそれぞれに設けられ、前記ＰＬＣおよび前記複数の処理機器のそれぞれが他と通信可能とする３以上の通信処理ノードと、
前記通信処理ノード間をデータ通信可能に接続する中継機器および複数の通信回線と、
を備えるＰＬＣ通信システムであって、
前記ＰＬＣは、通信処理ノード間の通信不能状態を検出し、
前記ＰＬＣ通信システムは、前記中継機器および複数の通信回線のそれぞれについての前記通信不能状態の経路を構成する回数に基づいて、通信経路における異常部位を表示する表示装置を備え、
前記表示装置は、前記中継機器および複数の通信回線のそれぞれについて、前記通信不能状態の経路を構成する回数を表示する、ＰＬＣ通信システム。

【請求項11】

プログラマブルロジックコントローラ（以下、ＰＬＣ）と、
複数の処理機器と、
前記ＰＬＣおよび前記複数の処理機器のそれぞれに設けられ、前記ＰＬＣおよび前記複数の処理機器のそれぞれが他と通信可能とする３以上の通信処理ノードと、
前記通信処理ノード間をデータ通信可能に接続する中継機器および複数の通信回線と、
を備えるＰＬＣ通信システムであって、
前記ＰＬＣは、通信処理ノード間の通信不能状態を検出し、
前記ＰＬＣ通信システムは、前記中継機器および複数の通信回線のそれぞれについての前記通信不能状態の経路を構成する回数に基づいて、通信経路における異常部位を表示する表示装置を備え、
前記通信回線は、ＦＬ−ｎｅｔであり、
各前記通信処理ノードは、順次トークンの送受を行うと共に、前順の通信処理ノードからトークンを受信しない場合に次順の通信処理ノードに対して再発行したトークンを送信するリトライ処理を行い、
前記ＰＬＣは、前記リトライ処理が設定回数行われる場合に、当該通信処理ノードと前順の通信処理ノードとを接続する経路を通信不能状態の経路と認識する、ＰＬＣ通信システム。

【請求項12】

プログラマブルロジックコントローラ（以下、ＰＬＣ）と、
複数の処理機器と、
前記ＰＬＣおよび前記複数の処理機器のそれぞれに設けられ、前記ＰＬＣおよび前記複数の処理機器のそれぞれが他と通信可能とする３以上の通信処理ノードと、
前記通信処理ノード間をデータ通信可能に接続する中継機器および複数の通信回線と、
を備えるＰＬＣ通信システムであって、
前記ＰＬＣは、通信処理ノード間の通信不能状態を検出し、
前記ＰＬＣ通信システムは、前記中継機器および複数の通信回線のそれぞれについての前記通信不能状態の経路を構成する回数に基づいて、通信経路における異常部位を表示する表示装置を備え、
各前記通信処理ノードは、送信データの送信先アドレスに基づいて他の通信処理ノードに対してデータ送信を行うと共に、データ送信をできない場合にデータを再送信するリトライ処理を行い、
前記ＰＬＣは、前記リトライ処理が設定回数行われる場合に、送信元の通信処理ノードと送信先の通信処理ノードとを接続する経路を通信不能状態の経路と認識する、ＰＬＣ通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＰＬＣと他の機器との通信を行うシステムであって、通信回線の異常の場合にその異常箇所を把握できるシステムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

プログラマブルロジックコントローラ（以下、ＰＬＣと言う。プログラマブルコントローラとも称する）は、他の処理機器と通信を行うことで動作する。ＰＬＣにおいて、特許文献１には、ある局が他の局からデータを受信する場合において、一定時間受信できず、タイマがタイムアップしたときに、通信異常であると判断することが記載されている。また、特許文献２には、発呼動作のリトライ回数を表示することで、どの位のリトライ回数でデータ授受通信が成立しているかを把握することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平６−３２４７２３号公報

【特許文献2】特開平２−２３５１０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、多数の通信機器が接続されている場合には、通信経路のどの部位が異常であるかを発見することは容易ではない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、作業者が、通信経路の異常の場合にどの部位が異常であるかを把握できるＰＬＣ通信システム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】

【0005】

（請求項１）本手段に係るＰＬＣ通信システムは、プログラマブルロジックコントローラ（以下、ＰＬＣ）と、複数の処理機器と、前記ＰＬＣおよび前記複数の処理機器のそれぞれに設けられ、前記ＰＬＣおよび前記複数の処理機器のそれぞれが他と通信可能とする３以上の通信処理ノードと、前記通信処理ノード間をデータ通信可能に接続する中継機器および複数の通信回線と、を備えるＰＬＣ通信システムであって、前記ＰＬＣは、通信処理ノード間の通信不能状態および前記通信処理ノード間の正常通信状態を検出し、前記ＰＬＣ通信システムは、前記中継機器および複数の通信回線のそれぞれについての前記通信不能状態の経路を構成する回数に基づいて、通信経路における異常部位を表示する表示装置を備える。

【0006】

２つの通信処理ノード間を接続する前記中継機器および複数の通信回線のうち前記通信不能状態の経路を構成すると判定された部位には、異なる２つの通信処理ノード間において前記正常通信状態の経路を構成すると判定される部位が含まる場合がある。前記表示装置は、前記中継機器および複数の通信回線のうち前記通信不能状態の経路を構成すると判定された部位の中から、前記正常通信状態の経路を構成すると判定された部位以外の部位であって、さらに前記通信不能状態の経路を構成する回数が第一閾値以上の部位を、前記異常部位として表示する。
（請求項２，８）好ましくは、前記表示装置は、全ての通信回線図を表示すると共に、前記通信回線図中における前記異常部位を他部位とは異なる表示とする。

【0007】

（請求項３，９）好ましくは、前記表示装置は、前記中継機器および複数の通信回線のうち前記通信不能状態の経路を構成すると判定された部位の中から、前記正常通信状態の経路を構成すると判定された部位以外の部位であって、さらに前記通信不能状態の経路を構成する回数が前記第一閾値より少なく第二閾値以上の部位を注意部位として、前記異常部位および他部位とは異なる表示方法にて表示する。
（請求項４，１０）好ましくは、前記表示装置は、前記中継機器および複数の通信回線のそれぞれについて、前記通信不能状態の経路を構成する回数を表示する。

【0008】

（請求項５，１１）好ましくは、前記通信回線は、ＦＬ−ｎｅｔであり、各前記通信処理ノードは、順次トークンの送受を行うと共に、前順の通信処理ノードからトークンを受信しない場合に次順の通信処理ノードに対して再発行したトークンを送信するリトライ処理を行い、前記ＰＬＣは、前記リトライ処理が設定回数行われる場合に、当該通信処理ノードと前順の通信処理ノードとを接続する経路を通信不能状態の経路と認識する。

【0009】

（請求項６，１２）好ましくは、各前記通信処理ノードは、送信データの送信先アドレスに基づいて他の通信処理ノードに対してデータ送信を行うと共に、データ送信をできない場合にデータを再送信するリトライ処理を行い、前記ＰＬＣは、前記リトライ処理が設定回数行われる場合に、送信元の通信処理ノードと送信先の通信処理ノードとを接続する経路を通信不能状態の経路と認識する。

【0010】

（請求項７）好ましくは、前記表示装置は、前記通信処理ノード毎のリトライ処理の回数をさらに表示する。

【発明の効果】

【0011】

（請求項１）本手段に係るＰＬＣ通信システムによれば、表示装置が、中継機器および複数の通信回線のそれぞれについての通信不能状態の経路を構成する回数に基づいて異常部位を表示している。通信不能状態の経路を構成する回数が多いほど、当該部位が異常部位である可能性が高い。そこで、通信不能状態の経路を構成する回数に基づいた部位を表示装置に表示することで、作業者が容易に異常部位を特定することができる。

【0012】

また、２つの通信処理ノード間における通信経路の一部が他の２つの通信処理ノード間の通信経路を構成する場合がある。そして、他の２つの通信処理ノード間における通信経路が正常通信状態の経路であったとしても、２つの通信処理ノード間の通信経路が通信不能状態となる場合がある。このような場合には、上記正常通信状態の経路を構成する部位が、通信不能状態の経路を構成する部位としてカウントされる可能性がある。そこで、通信不能状態の経路としてカウントされたとしても、当該部位が正常通信状態の経路であれば、当該部位を異常部位として表示しないようにしている。従って、確実に異常部位を特定することができる。

【0013】

（請求項２，８）全ての通信回線図を表示した上で、異常部位を他部位と異なる表示とすることで、異常部位がどこに存在しているのかを容易に把握できる。

【0014】

（請求項３，９）通信不能状態を構成する回数が多い場合には異常であるとしても、当該回数が異常とするほど多くないとしても異常となる可能性がある場合がある。このような場合に、異常部位と注意部位と他部位（異常部位および注意部位以外の部位）とを区別して表示することで、作業者がシステム管理を行い易くできる。そして、作業者に対して、注意部位が異常にならないように注意喚起を図ることができる。

【0015】

（請求項４，１０）表示装置に通信不能状態の経路を構成する回数を表示することで、異常部位の中でも、どのような現象が生じているかを把握することができる。さらに、異常部位と判定された部位が複数存在する場合に、例えば、実際の異常検査を行う順位を当該回数が多い順にすることができる。これにより、早期に、異常部位を検出できる。

【0016】

（請求項５，１１）ＦＬ−ｎｅｔによる通信回線の場合に、確実に異常部位を把握できる。
（請求項６，１２）送信先アドレスをもつデータの場合、例えばＴＣＰ（Transmission Control Protocol）の場合に、確実に異常部位を把握できる。

【0017】

（請求項７）リトライ処理の回数をさらに表示することで、異常部位の予測を図ることができる。さらに、リトライ回数を表示しておくことで、どの通信処理ノードが異常であるかを確認することができる。例えば、異常部位が複数存在する場合に、リトライ処理回数が多い通信処理ノードによる通信経路を構成する部位を優先的に確認することもできる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第一実施形態におけるＰＬＣ通信システムを含むネットワークシステムの全体構成図である。

【図2】図１のFL-net網の一部分を取り出したネットワーク構成（ＰＬＣ通信システム）を示す。図中、ノード番号は、トークン（送信権）の移動順序に相当する。また、×印にて断線箇所を示す。

【図3】図２の構成において、時間経過に伴うトークンの移動を示し、太線矢印は既に発行されたトークンの移動を示し、二重線矢印は再発行されたトークンの移動を示す。

【図4】図３の状態において、各通信処理ノードにおけるリトライ処理の回数を示す。

【図5】図２のＰＬＣによる通信不能状態の経路の決定処理を示すフローチャートである。

【図6】図２および図３の時刻ｔ３０における表示装置の表示内容を示す。ハブおよび通信回線におけるカッコ内の数字は、通信不能回数のカウント数を示し、ノードにおけるカッコ内の数字は、リトライ処理の回数を示す。

【図7】図２の表示装置における通信不能回数のカウント処理を示すフローチャートである。

【図8】図２の表示装置における異常／注意の判定処理を示すフローチャートである。

【図9】図２とは異なる部位が断線した場合のネットワーク構成（ＰＬＣ通信システム）を示す。

【図10】図９の構成において、表示装置の表示内容を示す。ハブおよび通信回線におけるカッコ内の数字は、通信不能回数のカウント数を示し、ノードにおけるカッコ内の数字は、リトライ処理の回数を示す。

【図11】第一実施形態の変形態様であって、図２および図３の時刻ｔ３０における表示装置の表示内容を示す。ハブおよび通信回線におけるカッコ内の数字は、通信不能回数を示し、ノードにおけるカッコ内の数字は、リトライ処理の回数を示す。

【図12】第二実施形態であって、表示装置における異常／注意の判定処理を示すフローチャートである。

【図13】図１２の処理を適用した場合の表示装置の表示内容を示す。

【図14】第三実施形態であって、図１のDeviceNet（商標登録）網の一部分を取り出した枝状分岐のネットワーク構成（ＰＬＣ通信システム）であって、例えばＴＣＰ（Transmission Control Protocol）を適用してデータ送信を行う場合のネットワーク構成を示す。×印にて通信回線の断線箇所を示す。

【図15】図１４の構成において、時間経過に伴い、マスタノードからスレーブノードへデータを送信する一例を示す。太線矢印は目的のスレーブノードにデータが送信されたことを示し、二重線矢印はデータ送信が行われず、マスタノードがリトライ処理を行ったことを示す。

【図16】図１５の時刻ｔ２７における表示装置の表示内容を示す。

【発明を実施するための形態】

【0019】

＜第一実施形態＞
（ネットワークシステムの全体構成）
第一実施形態のＰＬＣ通信システムを含むネットワークシステムの全体構成について、図１を参照して説明する。図１に示すように、ネットワークシステムは、工作機械や産業用ロボットなどを制御するプログラマブルロジックコントローラ（以下、「ＰＬＣ」と称する）２０を含み、他の処理機器と通信するシステムである。

【0020】

ネットワークシステムは、ＰＬＣ２０の他、ＰＬＣ２０に対してパラメータの入力、通信回線図の入力などを行う入力装置１０、ＰＬＣ２０に関する情報を表示する表示装置３０を備える。さらに、ネットワークシステムは、ＰＬＣ２０に接続された通信処理ノード４１を備える。通信処理ノード４１は、FL-net、DeviceNet（登録商標、以下同様）に対応する。

【0021】

そして、図１においては、ネットワークシステムは、通信処理ノード４１を介して、FL-net網１００およびDeviceNet網２００を形成する。FL-net網１００は、複数の処理機器１５０（以下、「機器」と称する）と、各機器１５０に設けられる複数の通信処理ノード１４０と、通信処理ノード４１と各通信処理ノード１４０との間をデータ通信可能に接続する中継機器１１０および複数の通信回線１２０とを備える。DeviceNet網２００は、複数の処理機器２５０と、各処理機器２５０に設けられる複数のスレーブノードとしての通信処理ノード２４０と、マスタノードとしての通信処理ノード４１と各スレーブノードとしての通信処理ノード２４０との間をデータ通信可能に接続する中継機器２１０および複数の通信回線２２０とを備える。

【0022】

FL-net網１００により通信処理ノード４１に通信可能に接続される他の機器１５０は、例えば、他のＰＬＣなどである。また、DeviceNet網２００により通信処理ノード４１に通信可能に接続される他の機器２５０は、他のＰＬＣやI/Oモジュールなどである。なお、各網１００，２００において、中継機器１１０，２１０としてのハブを用いて、接続する他の機器の数を増加することが可能である。DeviceNet網２００において、中継機器２１０は、例えば、Ｔ分岐タップなどのハブである。

【0023】

入力装置１０は、作業者によりＰＬＣ２０における設定値を入力することができ、また、表示装置３０において表示する内容の設定変更情報を入力することができる。ＰＬＣ２０は、他の機器１５０，２５０の状態情報をハブ１１０，２１０および通信回線１２０，２２０を介して取得して、演算または機器の動作処理を行う。さらに、ＰＬＣ２０は、自ら演算した結果または接続される機器の状態情報を、他の機器１５０，２５０へ送信する。さらに、ＰＬＣ２０は、ネットワークに接続されている通信処理ノード１４０，２４０の電源がＯＮ状態であるかＯＦＦ状態であるかを認識することができる。さらに、ＰＬＣ２０は、通信処理ノード１４０，２４０間の通信が不能状態であるか、正常状態であるかを検出することができる。

【0024】

表示装置３０には、全ての通信回線図（ネットワーク構成図）が表示される。さらに、表示装置３０には、異常部位および注意部位をそれぞれ異なる表示方法（例えば、異なる色）により表示される。また、表示装置３０には、全ての通信回線図を表示せずに、異常部位および注意部位を特定できる情報のみを表示することもできる。

【0025】

（ＰＬＣ通信システムの構成）
次に、本実施形態のＰＬＣ通信システム１０１について、図２を参照して説明する。本実施形態のＰＬＣ通信システム１０１は、図１に示すネットワークシステムのうち、入力装置１０、ＰＬＣ２０、表示装置３０、通信処理ノード４１およびFL-net網１００を含む部分に相当する。ただし、図２には、FL-net網１００における通信処理ノードの一部のみを図示する。

【0026】

図２に示すように、ＰＬＣ通信システム１０１は、入力装置１０と、ＰＬＣ２０と、表示装置３０と、ＰＬＣ２０に接続される通信処理ノード１（以下、「ノード」と称する）、中継機器としてのハブ１１１−１１７および通信回線１２１−１３９（以下、「回線」と称する）を介して接続されたノード２〜１３と、各ノード２−１３に接続された他の機器２−１３とを備える。また、ＰＬＣ通信システム１０１は、相互に各ノード１−１３間をデータ通信可能に接続するために、FL-netに準拠したハブ１１１−１１７および回線１２１−１３９を備える。回線１２１−１３９は、ノード１−１３のそれぞれとハブ１１１−１１７と間を接続する。

【0027】

ここで、FL-net網１００においては、各ノード１−１３がデータの送信権（トークン）を決められた順序で移動させる。図２において、トークンの移動順序は、ノード番号順、すなわち、ノード１→ノード２→ノード３→ノード４→ノード５→ノード６→ノード７→ノード８→ノード９→ノード１０→ノード１１→ノード１２→ノード１３としている。そして、トークンを有するノードは、他のノードに対してデータを送信することができる。換言すると、ノードは、トークンを有する場合に他のノードに対してデータを送信でき、トークンを有さない場合にはデータを送信できない。例えば、ノード２が前順のノード１からトークンを受け取ると、受け取ってから規定時間内に他のノード１，３−１３へデータを送信し、当該規定時間を経過すると当該ノード２は前順から受け取ったトークンを次順のノード３に送る。

【0028】

しかし、なんらかの原因により、例えばノード６が前順のノード５からトークンを受け取るべきタイミングになったにも関わらず、トークンを受け取ることができない場合には、ノード６はトークンを再発行して、再発行したトークンを次順のノード７に送信する。この処理をリトライ処理と称する。つまり、当該ノード６は、新たなトークンを発行して、必要なデータを他のノード１−５，７−１３へ送信した後に、決められた次順のノード７に当該トークンを送信する。

【0029】

（既発行トークンの移動およびトークンの再発行）
次に、回線１２８に断線などの通信異常が生じた場合を例に挙げ、既発行トークンの移動およびトークンの再発行について図２−図４を参照して説明する。図２および図３に示すように、時刻ｔ１において、トークンは、ノード１から次順のノード２へ移動する。ここで、図３において、太線矢印は、既に発行されたトークンが移動したことを示す。そして、直後に回線１２８が断線したとする。トークンは、時刻ｔ２において、ノード２から次順のノード３へ移動し、時刻ｔ３において、ノード３から次順のノード４へ移動し、時刻ｔ４において、ノード４から次順のノード５へ移動する。

【0030】

続いて、時刻ｔ５において、ノード５から次順のノード６へ送信する。しかし、回線１２８が断線しているため、ノード６は、前順のノード５からトークンを受け取ることはできない。従って、ノード６は、トークンを再発行して、時刻ｔ６において、再発行したトークンを次順のノード７へ送信する。つまり、ノード６は、リトライ処理を行う。ここで、図３において、二重線矢印は、再発行されたトークンが移動したことを示す。

【0031】

回線１２８の断線によって、ノード７は、前順のノード６から送信されたトークンを受け取ることはできない。そのため、ノード７は、トークンを再発行して、時刻ｔ７において、再発行したトークンをノード８へ送信する。つまり、ノード７もリトライ処理を行う。

【0032】

続いて、時刻ｔ８ーｔ１０において、ノード８→ノード９→ノード１０→ノード１１へ移動する。続いて、回線１２８が断線しているため、時刻ｔ１１，ｔ１２において、ノード１２，１３は、それぞれの前順のノード１１，１２からトークンを受け取ることができない。従って、ノード１２，１３は、トークンを再発行する。つまり、ノード１２，１３は、リトライ処理を行う。時刻ｔ１４−２６は、時刻ｔ１−ｔ１３と同様の処理が行われる。

【0033】

図３に示すように、トークンが移動しまたは再発行される場合において、各ノード１−１３のリトライ回数は、図４に示すようになる。図４に示すように、ノード１−５，８−１１のリトライ回数は、ｔ１−ｔ３０の間、０回である。しかし、ノード６のリトライ回数は、時刻ｔ６にて１回となり、ｔ１９にて２回となる。また、ノード７のリトライ回数は、ｔ７にて１回、ｔ２０にて２回となる。ノード１２のリトライ回数は、ｔ１２にて１回、ｔ２５にて２回となる。ノード１３のリトライ回数は、ｔ１３にて１回、ｔ２６にて２回となる。

【0034】

（ＰＬＣによる通信不能状態の判定）
次に、ＰＬＣ２０による通信不能状態の判定について、図５を参照して説明する。図５に示すように、ノードのカウンタｎを初期値１にセットする（Ｓ１）。そして、後述するが、カウンタｎを１ずつ加算することで、全てのノード１−１３について、以下の処理を行う。Ｓ１の次には、ノード（ｎ）におけるリトライ回数が設定回数ｋ回以上であるか否かを判定する（Ｓ２）。ここで、ｋは、例えば１や２とする。つまり、ｋ＝１の場合には、リトライ回数が１回以上となるノードが対象となる。そして、ｎが初期値１の場合には、ノード１におけるリトライ回数がｋ回以上であるかを判定する。

【0035】

ここで、図４に示すように、時刻ｔ３０において、ノード１−５，８−１１は、リトライ回数が０回であるため、この判定はＮｏとなる。一方、ノード６−７，１２−１３は、リトライ回数が２回であるため、この判定はＹｅｓとなる。

【0036】

続いて、ノード（ｎ）におけるリトライ回数が設定回数ｋ回以上の場合には（Ｓ２：Ｙ）、リトライ処理の原因経路を「通信不能状態の経路」と決定する（Ｓ３）。例えば、ノード６はトークンのリトライ回数が２回であるため、Ｓ２：Ｙとなり、当該ノード６と前順のノード５とを接続する通信経路が「通信不能状態の経路」であると決定される。ノード５とノード６との通信経路は、回線１３５→ハブ１１６→回線１３４→ハブ１１５→回線１３１→ハブ１１１→回線１２２→ハブ１１２→回線１２５→ハブ１１３→回線１２８→ハブ１１４→回線１２９である。

【0037】

そして、Ｓ３の後およびＳ２：Ｎの場合には、ノードのカウンタｎが、ノードの最大数ｎ（ｍａｘ）である場合には、処理を終了する（Ｓ４：Ｙ）。一方、ノードのカウンタｎが最大数ｎ（ｍａｘ）に達していなければ（Ｓ４：Ｎ）、カウンタｎに１を加算して（Ｓ５）、Ｓ２から繰り返す。このように、ＰＬＣ２０は、リトライ回数が設定回数ｋ回以上となる場合に、リトライ処理の原因経路を通信不能状態の経路として認識する。

【0038】

（表示装置の処理および表示内容）
次に、回線１２８が断線などの通信異常が生じた場合を例に挙げ、表示装置３０による処理および表示内容について図６−図８を参照して説明する。ここで、表示装置３０には、図６に示すように、全ての通信回線図が表示される。表示装置３０に表示される通信回線図において、各ノード１−１３の部位に、カッコ内の数字としてリトライ回数が表示される。例えば、ノード６，７，１２，１３のカッコ内には、２が表示され、他のノードのカッコ内には０が表示される。

【0039】

表示装置３０は、図７に示すように、通信不能回数のカウント処理を行う。通信不能回数のカウント処理とは、ハブ１１１−１１７および回線１２１−１３９のそれぞれについて、通信不能状態の経路を構成した回数相当値を算出する処理である。図７に示すように、通信不能状態の経路のカウンタｊを初期値１にセットする（Ｓ１１）。このカウンタｊは、図５に示すＰＬＣ２０の処理において、通信不能状態の経路と決定された経路の数に相当する。

【0040】

続いて、カウンタｊの通信不能状態の経路を構成するハブおよび回線について、通信不能回数を１ずつ加算する（Ｓ１２）。例えば、ノード６によるトークンの再発行の場合において、通信不能状態の経路を構成するハブおよび回線とは、ノード５とノード６とを接続する経路である。つまり、当該経路を構成するハブ１１６，１１５，１１１，１１２，１１３，１１４と回線１３５，１３４，１３１，１２２，１２５，１２８，１２９のそれぞれが、通信不能回数を１回加算する。

【0041】

続いて、カウンタｊが、最大数ｊ（ｍａｘ）である場合には、処理を終了する（Ｓ１３：Ｙ）。一方、カウンタｊが最大数ｊ（ｍａｘ）に達していなければ（Ｓ１３：Ｎ）、カウンタｊに１を加算して（Ｓ１４）、Ｓ１２から繰り返す。従って、ハブ１１１−１１７および回線１２１−１３９のそれぞれについて、「通信不能状態の経路を構成する回数」が決定される。

【0042】

そして、図６に示すように、表示装置３０に表示される通信回線図において、各ハブ１１１−１１７および回線１２１−１３９のそれぞれの部位に、カッコ内の数字として「通信不能状態の経路を構成する回数」が表示される。例えば、ハブ１１６，１１５，１１１，１１２，１１３，１１４と回線１３４，１３１，１２２，１２５，１２８のカッコ内には、４が表示される。また、ハブ１１７および回線１３７，１２９，１３０のカッコ内には、２が表示される。

【0043】

次に、表示装置３０は、図８に示すように、異常部位と注意部位との判定を行う。この判定は、ハブ１１１−１１７および回線１２１−１３９のそれぞれについて行う。まず、表示装置３０は、通信不能回数が第一閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する（Ｓ２１）。ここでは、第一閾値Ｔｈ１は、３回とする。従って、例えばハブ１１４，１１６の通信不能回数は４回であるため、第一閾値Ｔｈ１以上である。

【0044】

通信不能回数が第一閾値Ｔｈ１以上の場合には（Ｓ２１：Ｙ）、続いて、当該部位が正常通信経路を構成する部位であるか否かを判定する（Ｓ２２）。ここで、正常通信経路とは、実際に通信が可能であった経路である。例えば、ノード７とノード８とを接続する経路は正常通信経路となる。このときの正常通信経路を構成する部位とは、ハブ１１７，１１６，１１５，１１１，１１２および回線１３８，１３７，１３４，１３１，１２２，１２４である。

【0045】

そして、正常通信経路を構成する部位である場合には（Ｓ２２：Ｙ）、そのまま処理を終了する。一方、正常通信経路を構成する部位ではない場合には（Ｓ２２：Ｎ）、当該部位を異常部位と判定し（Ｓ２３）、処理を終了する。例えば、ハブ１１６は、通信不能回数が４回であるが、正常通信経路を構成する部位である。従って、ハブ１１６は、異常部位とは判定されず、正常部位であると判定される。一方、ハブ１１４および回線１２８は、通信不能回数が４回であって、正常通信経路を構成する部位ではない。従って、ハブ１１４および回線１２８は、異常部位と判定される。

【0046】

そして、Ｓ２１において、通信不能回数が第一閾値Ｔｈ１より少ない場合には（Ｓ２１：Ｎ）、続いて、表示装置３０は、通信不能回数が第二閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する（Ｓ２４）。ここでは、第二閾値Ｔｈ２は、１回とする。従って、例えばハブ１１７および回線１２９の通信不能回数は２回であるため、第二閾値Ｔｈ２以上である。

【0047】

通信不能回数が第二閾値Ｔｈ２以上の場合には（Ｓ２４：Ｙ）、続いて、当該部位が正常通信経路を構成する部位であるか否かを判定する（Ｓ２５）。正常通信経路とは、上述したように、実際に通信が可能であった経路である。そして、正常通信経路を構成する部位である場合には（Ｓ２５：Ｙ）、そのまま処理を終了する。

【0048】

一方、正常通信経路を構成する部位ではない場合には（Ｓ２５：Ｎ）、当該部位を注意部位と判定し（Ｓ２６）、処理を終了する。例えば、ハブ１１７は、通信不能回数が２回であるが、正常通信経路を構成する部位である。従って、ハブ１１７は、注意部位とは判定されず、正常部位であると判定される。一方、回線１２９は、通信不能回数が２回であって、正常通信経路を構成する部位ではない。従って、回線１２９は、注意部位と判定される。

【0049】

そして、図６に示すように、表示装置３０に表示される通信回線図において、異常部位と判定された部位は、太二重実線にて表示され、注意部位と判定された部位は、太二重破線にて表示され、正常部位と判定された部位は、細実線にて表示される。

【0050】

このように、表示装置３０には、正常部位、異常部位および注意部位を区別して、それぞれ異なる表示方法により表示される。なお、図面上、線の太さ、線種などにより区別したが、異なる色により区別して表示することもでき、点灯状態または点滅状態により区別して表示することもできる。

【0051】

（回線１２６およびハブ１１４が異常となった場合）
上記においては、回線１２８が断線などの異常となった場合について説明した。以下に、他の部位が異常となった場合について、図９−図１０を参照して説明する。

【0052】

図９には、実際の異常箇所を示すＰＬＣ通信システム１０１を示す。図９に示すように、回線１２６およびハブ１１４が異常となったとする。この場合、ノード４、ノード５、ノード６、ノード７，ノード１２、ノード１３がリトライ処理を行う。表示装置３０には、図１０に示すように表示される。なお、図１０においては、上記ノード４，５，６，７，１２，１３は、２回ずつのリトライ処理を行ったものとしている。

【0053】

図１０に示すように、回線１２８およびハブ１１４が異常部位として表示され、回線１２６，１２９，１３０，１３５が注意部位として表示され、他は正常部位として表示される。このように、実際に異常となる部位が、異常部位または注意部位に含まれており、作業者は、早期の異常部位の特定できる。

【0054】

（第一実施形態の効果）
上記のように、表示装置３０が、ハブ１１１−１１７および回線１２１−１３９のそれぞれについての通信不能状態の経路を構成する回数に基づいて異常部位を表示している。そして、上記から明らかなように、通信不能状態の経路を構成する回数が多いほど、当該部位が異常部位である可能性が高い。そこで、通信不能状態の経路を構成する回数に基づいた部位を表示装置３０に表示することで、作業者が容易に異常部位を特定することができる。

【0055】

さらに、表示装置３０は、異常部位の他に注意部位を区別して表示している。通信不能状態を構成する回数が多い場合には異常であるとしても、当該回数が異常とするほど多くないとしても将来異常となる可能性がある場合がある。このような場合に、異常部位と注意部位とを区別して表示することで、作業者がシステム管理を行い易くできる。そして、作業者に対して、注意部位が異常にならないように注意喚起を図ることができる。

【0056】

そして、表示装置３０は、全ての通信回線図を表示した上で、異常部位および注意部位を他部位（正常部位）と異なる表示とすることで、異常部位がどこに存在しているのかを容易に把握できる。

【0057】

また、上記においては、表示装置３０は、ハブ１１１−１１７および回線１２１−１３９のうち通信不能状態の経路を構成すると判定された部位の中から、正常通信経路を構成する部位を除外して異常部位および注意部位を表示している。ここで、ハブによりネットワークを構成する場合には、一のノード間における通信経路が他のノード間の通信経路を構成する場合がある。そして、一のノード間における通信経路が正常通信経路であったとしても、他のノード間の通信経路が通信不能状態となる場合がある。

【0058】

このような場合には、正常通信経路を構成する部位が、通信不能状態の経路を構成する部位としてカウントされる可能性がある。上記実施形態において、例えば、正常通信経路を構成するハブ１１６が、４回の通信不能回数をカウントしている。そこで、通信不能状態の経路としてカウントされたとしても、当該部位が正常通信経路であれば、当該部位を異常部位および注意部位から除外することで、確実に異常部位および注意部位を特定することができる。

【0059】

また、表示装置３０は、ハブ１１１−１１７および回線１２１−１３９のそれぞれについて、通信不能状態の経路を構成する回数を表示している。表示装置３０に通信不能状態の経路を構成する回数を表示することで、異常部位または注意部位の中でも、どのような現象が生じているかを把握することができる。さらに、異常部位と判定された部位が複数存在する場合に、例えば、実際の異常検査を行う順位を当該回数が多い順にすることができる。これにより、早期に、異常部位を検出できる。

【0060】

さらに、表示装置３０は、ノード毎のリトライ処理の回数を表示している。リトライ処理の回数をさらに表示することで、異常部位および注意部位の予測を図ることができる。さらに、リトライ回数を表示しておくことで、どのノードが異常であるかを確認することができる。例えば、異常部位が複数存在する場合に、リトライ処理回数が多いノードによる通信経路を構成する部位を優先的に確認することもできる。

【0061】

＜第一実施形態の変形態様＞
次に、第一実施形態の変形態様について、図１１を参照して説明する。上記実施形態においては、図６に示すように、各ハブ１１１−１１７および各回線１２１−１３９に表示する通信不能回数は、通信不能状態の経路を構成する回数とした。これに対して、図１１に示すように、各ハブ１１１−１１７および各回線１２１−１３９に表示する通信不能回数を、ｔ１からｔ３０における通信不能状態となった回数そのものとして表示する。

【0062】

例えば、ｔ１からｔ３０の間では、ｔ６におけるノード６→７、ｔ７におけるノード７→８、ｔ１２におけるノード１２→１３、ｔ１３におけるノード１３→１、ｔ１９におけるノード６→７、ｔ２０におけるノード７→８、ｔ２５におけるノード１２→１３、ｔ２６におけるノード１３→１においてリトライ処理を行う。そして、ハブ１１３は、上記全てのリトライ経路を構成する。つまり、ハブ１１３は、合計８回の通信不能回数をカウントする。そこで、表示装置３０において、ハブ１１３のカッコ内の数字は８を表示する。そして、この場合、異常部位と注意部位との判定における第一閾値Ｔｈ１および第二閾値Ｔｈ２が異なる値に設定されることになる。このようにしたとしても、上記と実質的に同様の効果を奏する。

【0063】

＜第二実施形態＞
上記実施形態においては、表示装置３０には、正常通信経路を構成する部位を除外して、異常部位および注意部位を表示した。複雑で多数のハブや回線を有するネットワーク構成においては、上記のようにすることで、作業者は確実に異常部位を特定できる。ただし、小規模なネットワーク構成であれば、正常通信経路を構成する部位を除外しないとしても、十分に異常部位を特定することができる場合がある。

【0064】

そこで、正常通信経路を除外しないようにした場合の表示装置３０の処理および表示内容について、図１２−図１３を参照して説明する。上記実施形態の図８に示す異常部位と注意部位との判定処理に代えて、図１２に示す異常部位と注意部位との判定処理を行う。図１２に示すように、通信不能回数が第一閾値Ｔｈ１以上であるかを判定し（Ｓ３１）、これを満たす場合には（Ｓ３１：Ｙ）、当該部位を異常部位と判定する（Ｓ３２）。一方、通信不能回数が第一閾値Ｔｈ１より少ない場合には（Ｓ３１：Ｎ）、続いて通信不能回数が第二閾値Ｔｈ２以上であるかを判定する（Ｓ３３）。これを満たす場合には（Ｓ３３：Ｙ）、当該部位を注意部位と判定する（Ｓ３４）。そして、Ｓ３３の判定条件を満たさない場合、および、異常部位または注意部位であるとの判定終了後には、当該処理を終了する。

【0065】

この場合、表示装置３０には、図１３に示すように表示される。つまり、図６において、正常通信経路とされた部位（例えば、回線１３４，１３７など）も、異常部位または注意部位として表示される。このように、実際の異常部位以外に、異常部位または注意部位として表示される部位があるが、上記したように、小規模なネットワーク構成であれば十分に適用できる。

【0066】

＜第三実施形態＞
次に、本実施形態のＰＬＣ通信システム２０１について、図１４を参照して説明する。本実施形態のＰＬＣ通信システム２０１は、図１に示すネットワークシステムのうち、入力装置１０、ＰＬＣ２０、表示装置３０、通信処理ノード４１およびDeviceNet網２００を含む部分に相当する。

【0067】

ここで、DeviceNet網２００では、例えばＴＣＰ（Transmission Control Protocol）により、データの送受信を行う。そして、マスタとして機能するノード４１（以下、「マスタノード」と称する）が、スレーブとして機能する他のノード２４１−２４８（以下、「スレーブノード」と称する）に対してデータを送信し、それに対して受信したスレーブノードがマスタノード４１に対してデータを送信する。詳細には、マスタノード４１が、送信データの送信先アドレスに基づいて、他のノード２４１−２４８に対してデータ送信を行う。ただし、マスタノード４１がデータ送信できない場合には、データを再送信するリトライ処理を行う。

【0068】

また、本実施形態においては、DeviceNetにおける枝状分岐を適用する。そこで、分岐タップとしてのハブ２１１−２１８と回線２２１−２３６とを介して、各ノード４１，２４１−２４８間にてデータの送受信を行う。また、各スレーブノード２４１−２４８は、それぞれの機器２５１−２５８に接続されている。

【0069】

さらに、ＰＬＣ２０は、上記実施形態と同様に、リトライ処理が設定回数行われる場合に、リトライ処理の原因経路を通信不能状態の経路として認識することができる。この場合、ＰＬＣ２０は、送信元のノードであるマスタノード４１と、リトライ処理の対象となった送信先のスレーブノードとを接続する経路を、通信不能状態の経路として認識する。

【0070】

次に、図１４に示すように、回線２３０が断線などの異常となった場合を例に挙げる。この場合において、図１５に示すように、時間経過に伴って、マスタノード４１からスレーブノード２４１−２４８に対して、データが送信された場合とする。図１５に示すように、時刻ｔ４においては、マスタノード４１からスレーブノード２４５へデータを送信しているが、回線２３０が断線異常であるため、送信できない。そのため、リトライ処理が行われる。また、時刻ｔ５においてスレーブノード２４６に対するデータの送信においても、リトライ処理が行われる。このようにして、時刻ｔ２７まで経過したとする。

【0071】

この場合、表示装置３０には、図１６に示すように表示される。各スレーブノード２４１−２４８のカッコ内には、リトライ処理の対象となった回数が表示される。従って、スレーブノード２４５、２４６には、それぞれ４回、３回と表示される。また、ハブ２１１−２１８および回線２２１−２３６のそれぞれにおいても、通信不能状態の経路を構成した回数が表示される。

【0072】

また、異常部位および注意部位の判定においては、正常通信経路を除外する。そのため、回線２７０およびハブ２１６が異常部位として表示され、回線２３１，２３２が注意回線として表示され、他は正常部位として表示される。このように、DeviceNet網２００であっても、FL-net網１００と同様の効果を奏する。

【符号の説明】

【0073】

１０：入力装置、 ２０：ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）、 ３０：表示装置、 ４１：通信処理ノード（マスタノード）、 １００：FL-net網、 １０１，２０１：ＰＬＣ通信システム、 １１０，２１０，１１１−１１７，２１１−２１８：中継機器（ハブ）、 １２０，２２０，１２１−１３９，２２１−２３６：通信回線、 １４０：通信処理ノード、 １５０，２５０，２５１−２５８：処理機器、 ２００：DeviceNet網、 ２４０，２４１−２４８：通信処理ノード（スレーブノード）、 Ｔｈ１：第一閾値、 Ｔｈ２：第二閾値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】