JPH11219214A - 工業用ネットワークコンピュータおよびそれを用いた計測情報モニタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】機器との接続用インタフェースを有し、機器の
制御、監視、診断、保守等に使用でき、機器がネットワ
ーク上で独立したインテリジェントなノードとして機能
しネットワーク経由で様々な機能を発揮することができ
るようにする工業用ネットワークコンピュータを提供す
る。 【解決手段】Javaアプリケーションをネットワーク環境
下で実行管理するための環境を有し、接続した機器がネ
ットワーク上で独立したインテリジェントなノードとし
て機能するように制御することができるように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワーク環境
下で機器の制御を行う工業用ネットワークコンピュータ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータとネットワークの急激な高
性能化と低コスト化を起爆剤として、情報処理や情報活
用はコンピュータルームから解放され、オフィスや生産
現場へ爆発的な速度で普及している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、パーソナル
コンピュータの一人一台化が現実のものとなり、ネット
ワークが当たり前となってきた状況においては、コンピ
ュータシステムはシステム構築の初期コストよりも、成
長して変化するシステム要求に速やかに対応する改造コ
ストや操作する人々のトレーニングコストを含むライフ
サイクルでの運用コストの方が大きい。

【０００４】そこで、軽装備のコンピュータをネットワ
ークに接続し、必要なアプリケーション・ソフトウェア
を必要な時点でローディングして実行できるような工業
用ネットワークコンピュータがあれば上記課題を解決す
ることができ、大変便利である。そのようなコンピュー
タを使用した場合は、初期コストに加え運用コストの大
幅な低減が期待できる。

【０００５】加えて、生産現場や物流現場あるいは医療
等の社会システムの現場においても、情報処理や情報活
用の高度化、柔軟性、変化への即応性が要求されてお
り、ますます上記のような工業用ネットワークコンピュ
ータの出現は望まれている。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するもので、機
器との接続用インタフェースを有し、機器の制御、監
視、診断、保守等に使用でき、機器がネットワーク上で
独立したインテリジェントなノードとして機能しネット
ワーク経由で様々な機能を発揮することができるように
する工業用ネットワークコンピュータを提供することを
目的とする。また、本発明は汎用の接続ポートを有する
計測機器と組み合わせ、計測データを簡便にネットワー
ク上で参照できる機能を有する計測情報モニタ装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の請求項１に記載の工業用ネットワー
クコンピュータでは、Javaアプリケーションをネットワ
ーク環境下で実行管理するための環境を有し、接続した
機器がネットワーク上で独立したインテリジェントなノ
ードとして機能するように制御することができるように
構成したことを特徴とする。

【０００８】このような構成によれば、接続した機器が
ネットワーク上で独立したインテリジェントなノードと
して機能し、ネットワーク経由で容易に機器の制御、監
視、診断、保守等が可能となる。

【０００９】また、本発明の請求項９に記載の計測情報
モニタ装置では、請求項１に記載の工業用ネットワーク
コンピュータと、この工業用ネットワークコンピュータ
に接続された機器と、ブラウザを有する表示端末を備
え、この表示端末は、前記工業用ネットワークコンピュ
ータからデータ表示のためのアプレットをダウンロード
し、このアプレットが所定の周期で前記工業用ネットワ
ークコンピュータと通信を行い、前記計測装置から得た
計測数値情報をブラウザにリアルタイムに表示すること
ができるように構成したことを特徴とする。

【００１０】このような構成によれば、機器で計測した
データを簡便にネットワーク上で参照できるようにな
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明の請求項
１から８に記載の発明の工業用ネットワークコンピュー
タについて詳しく説明する。なお、図１はその構成図、
図２は前面パネルの図である。

【００１２】本発明の工業用ネットワークコンピュータ
は計測装置等の装置と情報システムをつなぐためのもの
であり、装置と本発明の工業用ネットワークコンピュー
タを組み合わせることにより、装置がネットワーク上で
独立したインテリジェントなノードとして機能し、ネッ
トワーク経由でさまざまな機能を実現することが可能と
なる。

【００１３】このような働きをする工業用ネットワーク
コンピュータは、２つのシリアルＩ／Ｏ（Ｉ／Ｏは入出
力の略）１および２、デジタルＩ／Ｏ３、アイソレータ
４、ネットワーク用インタフェース（以下ネットワーク
Ｉ／Ｆと略す）５、ハードウェアタイマ６、ウォッチド
ッグタイマ７、シャットダウンスイッチ８、中央処理装
置（以下ＣＰＵという）９、内部メモリ１０、コンパク
トフラッシュディスク１１、ステータス表示群１２を備
えている。

【００１４】シリアルＩ／Ｏ１は通信規格ＲＳ２３２−
Ｃにより通信を行うためのシリアルポートであり、シリ
アルＩ／Ｏ２は通信規格ＲＳ２３２−Ｃ，ＲＳ−４２
２，ＲＳ−４８５のいずれかにより通信を行うためのシ
リアルポートである。

【００１５】デジタルＩ／Ｏ３としては、ＣＰＵ９等を
搭載したマザーボード（図示せず）と絶縁されたデジタ
ルＩ／Ｏが入力２点、出力２点あり、非絶縁のものが入
力４点、出力４点ある。なお、前記絶縁はフォトカプラ
等を用いたアイソレータ４により実現されている。

【００１６】ネットワーク用Ｉ／Ｆ５は、例えばＴＣＰ
／ＩＰプロトコルにより外部システムとの通信を行うた
めのもので、１０BaseＴのEthernet（米国XEROX社の登
録商標）のＩ／Ｆである。このＩ／Ｆはリアルタイムア
プリケーションやJava（米国Sun Microsystem 社の登
録商標）のアプリケーションから使用することができ
る。

【００１７】ハードウェアタイマ６は、ＣＰＵ９とは独
立に動作するタイマーであり、リアルタイムアプリケー
ションのためのmSec単位で動作する割り込みタイマーや
長期間の動作でも誤差の生じない定周期タイマーを実現
している。

【００１８】ウォッチドッグタイマ７は、ＣＰＵ９本体
やシステムに何らかの異常が発生した場合にその異常を
検知するものである。検知したときは例えばランプを点
灯させると共に外部警報機器（図示せず）に異常を通知
する。また、可能であれば、システムのシャットダウン
も行うことができる。

【００１９】シャットダウンスイッチ８は、システムの
停止を行うためのスイッチである。なお、システムのシ
ャットダウンはこのスイッチ８だけでなく、ネットワー
クからも行うことができる。

【００２０】内部メモリ１０を備えたＣＰＵ９はプログ
ラムを実行し、バス１３に接続された各部を適宜制御
し、またデータの授受および適宜の処理を行う。

【００２１】コンパクトフラッシュディスク１１は、書
込み可能なスタティックディスクであり、本工業用ネッ
トワークコンピュータのシステムソフトウェアやコンフ
ィグレーション情報が格納される。

【００２２】ステータス表示群１２は、動作状態および
動作モードの表示、ＣＰＵやソフトウェアの異常表示か
らなり、図2に示す次のようなステータス表示からな
る。 ＲＤＹ システムが動作状態にあることを示す表示 ＥＲＲ 致命的なエラーが発生した場合に点灯 ＭＮＴ メンテナンス状態にあるとき点灯 ＰＯＥ シャットダウンが完了したときに点灯 Ｂ／Ｓ システムの起動中、あるいはシャットダウン中等の過渡
的な状態にあるとき点灯

【００２３】前面パネルには、図２に示すように必要最
小限の表示機構と操作機構が備えられている。すなわ
ち、パネルの上部領域にはステータス表示用の表示群１
２があり、その他の領域には各Ｉ／Ｏのコネクタ（図１
のＩ／Ｏと同一符号を付してある）、ディスク装着用の
スリット１１ａとボタン１１ｂ、シャットダウンスイッ
チ８、直流電源入力用のコネクタ１４、電源供給状態を
示すランプＰＯＷＥＲ、ディスク稼動状態を表わすラン
プＤＩＳＫ、アプリケーション終了ボタンＡＰＴＭが設
けられている。

【００２４】このように構成された本発明の工業用ネッ
トワークコンピュータは、Javaの実行環境JEROS抽象デ
バイス環境（以下JADEと呼ぶ）が標準で搭載され、工業
用ネットワークコンピュータ上で動作するアプリケーシ
ョンのためのマルチタスク管理を行う。そしてアプリケ
ーションはデジタルＩ／Ｏ３の変化や外部からの通信な
どをトリガとして処理を行うが、JADEはこれをイベント
駆動モデルで実現する。

【００２５】この工業用ネットワークコンピュータは、
フィールドのデータを直接収集するというよりも、フィ
ールドに設置した制御・監視装置等を経由して収集す
る。それ故、装置やフィールドの制御・監視等のリアル
タイム機能と情報系とのインタフェース機能とを持つ。

【００２６】リアルタイム機能はリアルタイムＯＳ（Ｏ
Ｓはオペレーティング・システムの略）のもとで形成さ
れ、情報系とのインタフェース機能はJavaにより作成さ
れている。

【００２７】JADEはアプリケーションのマルチタスク管
理システムであり、アプリケーションはデジタルＩ／Ｏ
の変化や外部からの通信などをトリガとして処理を行
う。JADEはこれをイベント駆動モデルで実現している。

【００２８】なお、JADE上のJavaアプリケーションをこ
こではデュオレット（Duolet）と呼ぶ。デュオレットに
はアプリケーション・デュオレットとデバイス・デュオ
レットの２つの種類がある。イベント発生元はデバイス
・デュオレットとしてモデル化され、物理デバイス（測
定対象）に接続された機器は論理的なオブジェクトとし
て定義される。

【００２９】デバイス・デュオレットは機器から発生す
る通信、信号をアプリケーションの処理完了や現在値な
どのイベントとしてアプリケーション・デュオレットに
通知する。アプリケーション・デュオレットはデバイス
・デュオレットからのイベント通知に応じてデバイス・
デュオレットに次の処理を指示したり、受け取ったデー
タを処理する。

【００３０】デバイス・デュオレットには、物理的な機
器とのＩ／Ｏだけでなく、論理的なイベント発生源も定
義できる。また、イベント通知を行わず、論理的あるい
は物理的な資源をアプリケーションに公開することもデ
バイス・デュオレットとして定義できる。更に、ネット
ワーク通信やエラーのロギングサービス等もデバイス・
デュオレットとして定義できる。

【００３１】また、本工業用ネットワークコンピュータ
はマンマシン機能としてブラウザを使用するために小さ
なＷＷＷサーバ機能をサポートしており、このＷＷＷサ
ーバはコンパクトフラッシュディスク１１上のアプレッ
トをブラウザに供給するために使用される。

【００３２】なお、メンテナンスを含む以下の操作は機
器付属のマンマシン機能を廃し、ネットワーク経由で行
われるようになっている。 アプリケーションのダウンロード アプリケーションの起動および停止 システムログ情報の記録 システムの再立上げ ブラウザでの情報表示

【００３３】このような本工業用ネットワークコンピュ
ータはまた次のような特徴を有する。 小型部品で構成され、低消費電力であるため、小型軽
量の筐体に収められている。 機械式のハードディスクや空冷用のファンを持たない
ため、ハードウェアの耐震動性の向上が実現されてい
る。 空冷用のファンを使用せず、ＣＰＵの発熱は直接筐体
から放熱させる構造となっており、筐体内に塵埃を吸い
込まないため、塵埃による障害を未然に防止でき、防塵
性に優れている。 空気を循環させないためクリーンルームなどの環境下
での使用にも適している。

【００３４】次に、請求項９〜１１に記載の発明すなわ
ち工業用ネットワークコンピュータを利用した装置につ
いて図３、図４および図５を用いて説明する。本実施例
は機器の計測数値情報をブラウザにリアルタイムに表示
するシステム例である。

【００３５】計測対象２０が接続された計測機器３０と
工業用ネットワークコンピュータ４０は通信規格RS232
などによるシリアル通信で接続され、定周期で計測機器
から最新データの収集を行う。なお、複数の計測機器３
０（いずれも同一符号３０で示してある）にそれぞれ接
続された工業用ネットワークコンピュータ４０（複数個
を同一符号４０で示してある）はネットワーク５０を介
してパーソナルコンピュータ等の表示端末６０に接続さ
れている。

【００３６】表示端末６０に搭載されたブラウザ（例え
ば、Internet Explorer（米国マイクロソフト社の登録
商標））６１はHTMLファイルを汎用のWWWサーバ７０
（図４参照）からダウンロードして画面を表示する。ブ
ラウザはこのHTML上に工業用ネットワークコンピュータ
４０からデータ表示のためのアプレット（表示部品）を
ダウンロードする記述をみつけると、工業用ネットワー
クコンピュータ４０からデータ表示のためのアプレット
をダウンロードする。

【００３７】ダウンロードされると、表示端末６０はア
プレットに基づいて定周期で工業用ネットワークコンピ
ュータ４０と通信（データ要求、データ送信）を行い、
ブラウザ上に最新データの表示等を行う。図４にこのよ
うな通信の流れを示す。

【００３８】図５はアプレット（表示部品）によりブラ
ウザ上に計測データを表示した表示例である。なお、工
業用ネットワークコンピュータ４０のフラッシュディス
ク１１上に格納されているアプレットには、この他、計
測データのデジタル表示、バーコード表示、トレンド表
示などの各種の表示部品が用意され、計測値、単位、ア
ラームステータス情報等を提供することが可能である。

【００３９】また、これら各種のアプレットには名称が
指定でき、その指定は表示側（ブラウザ側）で行うこと
ができるようになっている。更に、使用者は計測機器と
の通信手順部分を工業用ネットワークコンピュータに実
装することにより情報参照機能を利用することができ、
任意の計測機器のデータをブラウザから参照することが
できる。なお、ブラウザ側からは接続機器の種類とかか
わりなく同じインタフェースでのアクセスが可能であ
る。

【００４０】以上の説明は、本発明の説明および例示を
目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。し
たがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、
その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を
も含むものである。

【００４１】例えば、デュオレットからインターネット
ベースのメールの送受信を可能にしたメール送受信機能
を工業用ネットワークコンピュータに持たせることがで
きる。この場合、メール送信はSMTPプロトコル、受信は
POP3プロトコルを利用し、JADEのデバイス・デュオレッ
トとして実装する。

【００４２】また、工業用ネットワークコンピュータに
FTPクライアント機能を備えることもできる。JADEのネ
ットワークメッセージを有限長データの送受に使用し、
大きなデータを外部システムとやり取りする場合は、こ
のFTPクライアント機能を使用してファイル転送するこ
とができる。

【００４３】また、工業用ネットワークコンピュータの
シリアルポートにモデム（MODEM）を接続することによ
り公衆回線経由でＴＣＰ／ＩＰによる通信を行うことも
できる。PPPの動作モードとしてはクライアントモード
とサーバモードの両方をサポートすることができる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば次の
ような効果がある。請求項１に記載の発明によければ、
機器がネットワーク上で独立したインテリジェントなノ
ードとして機能し、ネットワーク経由でさまざまな機能
を実現することができる。

【００４５】請求項２に記載の発明では、前面パネルに
は操作用のスイッチはシステム停止のスイッチだけであ
り、メンテナンスを含むすべての操作がネットワーク経
由で行われ、操作性および保守性に富む工業用ネットワ
ークコンピュータが実現できる。

【００４６】請求項３に記載の発明では、信頼性および
保守性に富む工業用ネットワークコンピュータが実現で
きる。

【００４７】請求項４に記載の発明では、ハードウェア
にかかわる処理や高リアルタイム性を必要とする処理は
リアルタイムサブシステムが担当し、Javaアプリケーシ
ョンはJavaサブシステムが担当する。そのため効率の良
い処理が保証される。

【００４８】請求項５に記載の発明では、サーバ機能を
備え、コンパクトフラッシュディスク上のアプレットを
ブラウザに容易に供給することができる。

【００４９】請求項６から８に記載の発明では、JADE上
のアプリケーション作成の支援が期待できるという効果
がある。

【００５０】請求項９に記載の発明では、機器で測定し
た計測データを簡便にネットワーク上で参照できるとい
う効果がある。

【００５１】請求項１０および１１に記載の発明では、
工業用ネットワークコンピュータに用意された各所のア
プレットにより表示端末において様々な形式で計測デー
タ、単位、アラームなどの表示が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る工業用ネットワークコンピュータ
の一実施例を示す構成図である。

【図２】前面パネル図である。

【図３】本発明に係る計測情報モニタ装置の一実施例を
示す構成図である。

【図４】信号の流れを示す説明図である。

【図５】アプレットによるブラウザ上での計測データの
一表示例である。

【符号の説明】

１，２ シリアルＩ／Ｏ ３ デジタルＩ／Ｏ ４ アイソレータ ５ ネットワークＩ／Ｆ ６ ハードウェアタイマ ７ ウォッチドッグタイマ ８ シャットダウンスイッチ ９ ＣＰＵ １０ 内部メモリ １１ コンパクトフラッシュディスク １１ａ ディスク装着用スリット １１ｂ ディスク装着用ボタン １２ ステータス表示群 １３ バス １４ 直流電源入力用コネクタ ２０ 計測対象 ３０ 計測機器 ４０ 工業用ネットワークコンピュータ ５０ ネットワーク ６０ 表示端末 ６１ ブラウザ ７０ 汎用のＷＷＷサーバ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Javaアプリケーションをネットワーク環境
   下で実行管理するための環境を有し、接続した機器がネ
   ットワーク上で独立したインテリジェントなノードとし
   て機能するように制御することができるように構成した
   ことを特徴とする工業用ネットワークコンピュータ。
2. 【請求項２】前面パネルには、ステータス情報表示機構
   と、前記機器およびネットワークとの接続用コネクタ
   と、手動操作可能なシステム停止のためのスイッチが配
   備され、 保守、アプリケーションのダウンロード、ア
   プリケーションの起動および停止、システムログ情報の
   記録、システムの再立ち上げ、情報表示のいずれかまた
   は全部の操作はネットワーク経由で行われるように構成
   したことを特徴とする請求項１記載の工業用ネットワー
   クコンピュータ。
3. 【請求項３】本体あるいはシステムの異常を検知するウ
   ォッチドッグタイマと、所定周期のタイマを有すること
   を特徴とする請求項１記載の工業用ネットワークコンピ
   ュータ。
4. 【請求項４】前記実行管理を行うための環境は、リアル
   タイムサブシステムとJavaサブシステムで構成されたこ
   とを特徴とする請求項１記載の工業用ネットワークコン
   ピュータ。
5. 【請求項５】前記実行管理を行うための環境は、マンマ
   シン機能としてブラウザを使用するためのサーバ機能を
   備えたことを特徴とする請求項１記載の工業用ネットワ
   ークコンピュータ。
6. 【請求項６】前記実行管理を行うための環境は、インタ
   ーネットベースのメール送受信機能を備えたことを特徴
   とする請求項１記載の工業用ネットワークコンピュー
   タ。
7. 【請求項７】前記実行管理を行うための環境は、有限長
   データの送受に使用するFTPクライアント機能を備えた
   ことを特徴とする請求項１記載の工業用ネットワークコ
   ンピュータ。
8. 【請求項８】シリアルポートを備え、そのシリアルポー
   トにモデムを接続することにより公衆回線経由でＴＣＰ
   ／ＩＰによる通信を行うことができるように構成したこ
   とを特徴とする請求項１記載の工業用ネットワークコン
   ピュータ。
9. 【請求項９】計測対象から物理データを収集することが
   できる計測装置と、Javaアプリケーションをネットワー
   ク環境下で実行管理するための環境を有し、シリアル通
   信で接続された前記計測装置がネットワーク上で独立し
   たインテリジェントなノードとして機能するように制御
   することのできる工業用ネットワークコンピュータと、 前記ネットワークに接続されブラウザを有する表示端末
   を備え、前記表示端末は、前記工業用ネットワークコン
   ピュータからデータ表示のためのアプレットをダウンロ
   ードし、このアプレットが所定の周期で前記工業用ネッ
   トワークコンピュータと通信を行い、前記計測装置から
   得た計測数値情報をブラウザにリアルタイムに表示する
   ことができるように構成したことを特徴とする計測情報
   モニタ装置。
10. 【請求項１０】前記表示端末では、前記アプレットによ
    り、計測数値情報のデジタル表示、バーコード表示、ト
    レンド表示、名称の指定を行い得るようにしたことを特
    徴とする請求項９記載の計測情報モニタ装置。
11. 【請求項１１】前記表示端末では、前記アプレットによ
    り、計測数値情報の計測値、単位、アラームステータス
    情報が表示できるようにしたしたことを特徴とする請求
    項９記載の計測情報モニタ装置。