JP4280964B2 - 制御データ保護装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プログラマブルロジックコントローラ（以下ＰＬＣ）を実行エンジンとして使用するプロセス制御用コントローラにおける制御データの保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
IEC61131-3規格に準拠したプログラム言語等で記述された、ソフトウェア的に機能が定義されるいわゆるＰＬＣを実行エンジンとして使用するコントローラでは、重要な制御データ（制御対象に対する制御性の調整結果など）が、コントローラの電源が切断された際にも保持されるよう、特殊なハードウェア（スタティックRAMなど）を装備しているのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来のコントローラでは、ハードウェアのデータ保持能力のみを利用してこれらのデータの保持を行っていたため、以下のような問題点がある。
（１）ハードウェア故障時は保持データが消失する。
ハードウェア故障などで、機器の交換を行う必要がある際、故障したハードウェア内に保持されているデータを、交換する新しいハードウェアに引き継ぐ手段がない。
【０００４】
（２）アプリケーション変更時は保持データが消失する。
アプリケーションを変更し、制御データのメモリ配置に変更があった場合、保持されている制御データを再利用することが出来ないので、初期化しなければならない。
【０００５】
（３）外部ツールが必要である。
ＰＬＣと通信可能な外部ツールを用いて、保持すべき制御データの写像を別ノード（ＰＣ等）に保存することにより、上記のようなケースには対応可能であるが、これは復帰の際にはこの外部ツール、およびその外部ツールとＰＬＣとの間の通信機能が必須であり、復帰の手順が複雑かつ時間がかかる。
【０００６】
本発明の目的は、コントローラハードウェア上の保持領域（スタティックRAMなど）に保持されている制御データを、コントローラの外部記憶上に論理情報として保持する機能を提供し、いかなるケースにおいても保持すべき制御データを復元する機能を実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載発明の特徴は、制御アプリケーションプログラムを実行するＰＬＣ手段と、前記制御アプリケーションプログラムが参照する制御データを物理的な属性と共に格納する制御データ保持手段と、を具備するコントローラに適用される制御データ保護装置おいて、バックアップファイルを有する外部記憶手段と、前記制御データ保持手段内の制御データを、前記物理的な属性を持たない論理情報に変換して前記バックアップファイルに書き出すと共に、このバックアップファイルの論理情報を、前記制御アプリケーションプログラムが指定する物理的な属性が付加されたデータ値として前記制御データ保持手段に復元する制御データ保護手段と、を備える点にある。
【０００９】
請求項２記載発明の特徴は、前記制御データ保持手段は、スタティックＲＡＭで構成された点にある。
【００１０】
請求項３記載発明の特徴は、前記外部記憶手段は、フラッシュメモリで構成された点にある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明実施態様を、図面を用いて説明する。図１は、IEC61131-3規格に準拠したプログラム言語等で記述された、ソフトウェア的に機能が定義されるいわゆるＰＬＣを実行エンジンとして使用したコントローラに本発明を適用した実施例である。
【００１３】
コントローラ１の内部では、ＰＬＣ手段２０により制御アプリケーションプログラム２が実行されている。
制御アプリケーションプログラムに含まれる制御データ（変数）の中で、コントローラの電源断後も保持されている必要があるようなものについては、コントローラ１内の保持領域３上に制御データ４として記憶領域が確保されている。
制御アプリケーションプログラム２の実行時には、保持領域３上の制御データ４に対して適宜参照・設定処理（点線の矢印５）が行われる。
【００１４】
６はコントローラ１の外部に設けられた外部記憶手段であり、例えばフラッシュメモリで構成されている。７はこの外部記憶手段内に形成された制御データのバックアップファイルである。
【００１５】
コントローラ１内において、８は制御データ保護手段であり、保持領域３上の指定アドレスに、単なるデータ値の並びとして格納されている制御データ４を、データ名(変数名)、データ型名などを伴う論理情報に変換し、保存・復元手段９を介して外部記憶手段６上のバックアップファイル７に保存する機能、およびバックアップファイル７の内容を、必要に応じて保持領域３上の制御データ４に復元する機能を有する。
【００１６】
このように本発明の特徴は、制御データ保護手段８の機能により、保持領域３上の制御データは、そのアドレス情報などの物理的な属性を伴わない純粋な論理情報としてバックアップファイル７に保存される点にある。
【００１７】
従って、制御アプリケーションプログラム２を変更した後、制御データの物理的属性に変更があった後にデータ復元を実行したとき、バックアップファイル６は物理的な属性を伴わない純粋な論理情報としてコントローラ１内部に配置されるので、コントローラ１内部の機能のみで新たな物理的属性の定義を実行することができるので、制御データ４を正しく復元することが可能である。
【００１８】
図２により、本発明を適用したコントローラによるオペレーションの概要を説明する。コントローラ１において、IEC61131-3規格に準拠したプログラム言語で記述された制御アプリケーションプログラムを実行するＰＬＣ手段２０が制御機能の実行エンジンとして動作している。
【００１９】
コントローラ１内には電源断時の制御データ保持領域として、スタティックＲＡＭ３が実装されており、また外部記憶として着脱可能なフラッシュメモリ６が装備されている。
ＰＬＣ手段２０の機能により制御を実行している際には、スタティックＲＡＭ３上の制御データ４を逐次参照・設定している。
【００２０】
このコントローラを監視しているオペレータは、適宜Ｗｅｂブラウザ１０からコントローラ１に対して、スタティックＲＡＭ３上の制御データのセーブ要求１１を発行する。
【００２１】
セーブ要求を受け付けたＰＬＣ手段２０は、制御実行によるアクセスとの排他を取りながら、スタティックＲＡＭ上の制御データ４の値を、その論理情報（制御データの論理名、データ型など）と共にフラッシュメモリ６上のバックアップファイル７に保管する。
【００２２】
コントローラ１への通電時又はリセット時等、制御を開始する際には、ＰＬＣ手段２０は、フラッシュメモリ６上のバックアップファイル７の内容をスタティックＲＡＭ３上に復元すべきかどうかを自動的に判断し、必要ならば復元する。
【００２３】
この際、バックアップファイル７中に保存されている制御データの論理名をキーにして、その制御データがスタティックＲＡＭ３上のどの位置に配置されているかを検索し、その位置にデータ値を復元する。従って、制御データ４をバックアップファイル７に保存した時点と、復元時とでスタティックＲＡＭ３上のメモリ配置が異なっていても、問題なくデータの復元が可能である。
【００２４】
更に、コントローラ１のハードウェアが故障した場合は、故障したハードウェアからフラッシュメモリ６を取り出し、新しいハードウェアにそれを装着することにより、故障前の状態を新規ハードウェア上に自動復元することが可能である。この際、他のいかなる外部ツールも不要である。
【００２５】
バックアップファイル６は、CSV(Comma Separated Value)やXML(eXtensible Markup Language)などの汎用フォーマットのテキストファイルとして保存することができる。従ってその内容を、市販のツールを利用して表示・加工・印刷することも容易である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、ＰＬＣ手段２０で実現されるコントローラハードウェア上の保持領域（スタティックRAMなど）に保持されている制御データを、コントローラの外部記憶上に論理情報として保持することにより、いかなるケースにおいても保持すべき制御データを復元する機能を有するコントローラを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＬＣを実行エンジンとして使用したコントローラに本発明を適用した実施例を示すブロック線図である。
【図２】本発明を適用したコントローラによるオペレーションの概要を説明するブロック線図である。
【符号の説明】
１ コントローラ
２ 制御アプリケーションプログラム
３ 保持領域
４ 制御データ
５ 参照・設定処理
６ 外部記憶手段
７ バックアップファイル
８ 制御データ保護手段
９ 保存・復元手段
２０ ＰＬＣ手段

Claims (3)

  1. 制御アプリケーションプログラムを実行するＰＬＣ手段と、
    前記制御アプリケーションプログラムが参照する制御データを物理的な属性と共に格納する制御データ保持手段と、
    を具備するコントローラに適用される制御データ保護装置おいて、
    バックアップファイルを有する外部記憶手段と、
    前記制御データ保持手段内の制御データを、前記物理的な属性を持たない論理情報に変換して前記バックアップファイルに書き出すと共に、このバックアップファイルの論理情報を、前記制御アプリケーションプログラムが指定する物理的な属性が付加されたデータ値として前記制御データ保持手段に復元する制御データ保護手段と、
    を備えることを特徴とする制御データ保護装置。
  2. 前記制御データ保持手段は、スタティックＲＡＭで構成された請求項１に記載の制御データ保護装置。
  3. 前記外部記憶手段は、フラッシュメモリで構成された請求項１または２に記載の制御データ保護装置。
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