(57)【要約】【課題】ＩＰを利用するフィールド制御ネットワークを構成するフィールド機器またはネットワーク機器の設定において、フィールド制御ネットワークがＩＰを導入する際に生じる特有の問題点の解決・改善できるフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器を実現すること。【解決手段】  少なくとも複数のフィールド機器およびネットワーク機器から構成されるフィールド制御ネットワークに各機器を新規追加する際の接続候補地点を抽出するフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器であって、新規追加するフィールド機器により構成される制御ループの実行時間が、前記フィールド制御ネットワークに既設の前記各フィールド機器により構成される制御ループのマクロサイクル以下となるような前記新規追加するフィールド機器の接続候補地点を抽出するフィールド機器接続地点抽出手段と、を具備することを特徴とする。【選択図】図１
2010211444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも複数のフィールド機器およびネットワーク機器から構成されるフィールド制御ネットワークに各機器を新規追加する際の接続候補地点を抽出するフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器であって、
新規追加するフィールド機器により構成される制御ループの実行時間が、前記フィールド制御ネットワークに既設の前記各フィールド機器により構成される制御ループのマクロサイクル以下となるような前記新規追加するフィールド機器の接続候補地点を抽出するフィールド機器接続地点抽出手段と、を具備することを特徴とするフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器。
【請求項２】
少なくとも複数のフィールド機器およびネットワーク機器から構成されるフィールド制御ネットワークに各機器を新規追加する際の接続候補地点を抽出するフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器であって、
新規追加するネットワーク機器を介してデータ通信を行う前記各フィールド機器により構成される制御ループの実行時間が、前記フィールド制御ネットワークに既設の前記各フィールド機器により構成される制御ループのマクロサイクル以下となるような前記新規追加するネットワーク機器の接続候補地点を抽出するネットワーク機器接続地点抽出手段と、を具備することを特徴とするフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器。
【請求項３】
少なくとも複数のフィールド機器およびネットワーク機器から構成されるフィールド制御ネットワークに各機器を新規追加する際の接続候補地点を抽出するフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器であって、
新規追加するファンクションブロックにより構成される制御ループの実行時間が、前記フィールド制御ネットワークに既設の前記各フィールド機器により構成される制御ループのマクロサイクル以下となるような前記新規追加するファンクションブロックの接続候補を、前記既設のフィールド機器が保持するファンクションブロックの中から抽出するファンクションブロック接続候補抽出手段と、を具備することを特徴とするフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器。
【請求項４】
請求項１〜請求項３記載のうち少なくとも２以上を組み合わせたことを特徴とするフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器。
【請求項５】
前記フィールド機器接続地点抽出手段は、
新規追加するフィールド機器とともに制御ループを構成する他のフィールド機器がファンクションブロックの実行にかかる各ファンクションブロック実行時間と、前記他のフィールド機器とのデータ通信にかかるネットワーク伝送時間とに基づき、新規追加するフィールド機器により構成される制御ループの実行時間を算出することを特徴とする
請求項１または請求項３記載のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器。
【請求項６】
前記ネットワーク機器接続地点抽出手段は、
新規追加するネットワーク機器を介してデータ通信する前記各フィールド機器がファンクションブロックの実行にかかる各ファンクションブロック実行時間と、前記各フィールド機器とのデータ通信にかかるネットワーク伝送時間とに基づき、新規追加するフィールド機器により構成される制御ループの実行時間を算出することを特徴とする
請求項２または請求項３記載のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィールド制御ネットワークを構成するフィールド機器またはネットワーク機器の設定を行うフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器に関し、特にＩＰ(Internet Protocol)利用するフィールド制御ネットワークを構成するフィールド機器またはネットワーク機器の設定においてフィールド制御ネットワークがＩＰを導入する際に生じる特有の問題点の解決・改善に関する。
【０００２】
なお、本発明ではフィールド制御ネットワークにおいてＩＰを使用することを考えている。ＩＰはインターネットのように大きなネットワークでの運用で培われてきた冗長性や可用性を持っているので、フィールド制御ネットワークにＩＰを用いることによって、物理的なネットワークトポロジではなく論理的なネットワークトポロジでの管理・運用ができるようになる。
【背景技術】
【０００３】
近年、インダストリアルオートメーションにおけるプロセス制御システムとして、フィードバック制御ループを構成する流量計や温度計などのセンサ、アクチュエータ、フィールドコントローラを含むフィールド機器がネットワークに接続されたフィールド制御ネットワークが提案されている。
【０００４】
フィールド機器を接続するネットワーク（以下、フィールドネットワークという）としては、一般にフィールドバスがあり、FOUNDATION FieldBus（登録商標）やProfiBus（登録商標）などさまざまなプロトコルが存在している。これらのプロトコルは、物理層やネットワーク層における処理が個別に定義されており、ネットワークトポロジなどの利用形態にはそれぞれ制限がある。
【０００５】
一方、工場にはオフィス用に敷設されたIPネットワークも存在している。IPネットワークは広く普及しており、IPネットワークで多く用いられているイーサネット（登録商標）は、柔軟にネットワークを構築できることから、フィールドネットワークをＩＰネットワーク上で動作させるようなプロトコルも提案されている。
【０００６】
このようなプロトコルを用いることにより、フィールドネットワークをオフィス用に敷設されたＩＰネットワークと共存させることができる。すなわち、センサやアクチュエータなどを直接IPネットワークに接続することができ、メンテナンスや運用面においてより簡単に末端のデバイスにアクセスすることが可能になる。
【０００７】
また、従来のフィールド制御ネットワークでは、新たにフィールド機器を追加したり、ネットワークの負荷軽減のためスイッチなどのネットワーク機器を追加したりすることがある。フィールド機器の追加またはスイッチの追加には、フィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器が用いられる。
【０００８】
このような従来のフィールド制御ネットワークにおけるフィールド機器の追加やスイッチ等の追加を行うフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器に関連する先行技術文献としては後述の特許文献１（特開２００４−２２０４９５号公報）のようなものがある。なお特許文献１は、プラントの設定を設定変更等するコンフィグレーション支援ツールについての記載はあるものの、後述するフィールド制御ネットワークがＩＰを導入する際に生じる特有の問題点をについて解決する点、および、フィールド制御ネットワークがＩＰを導入する点について示唆する記載はないものと出願人は考える。
【０００９】
図７は従来のフィールド制御ネットワークの構成例を示す構成図であり、図７において、フィールド制御ネットワークは、複数のルータ１〜４、複数のスイッチ５〜８、フィールド機器８〜１１から構成される。
【００１０】
ルータ１は、ルータ２、３と相互に接続され、ルータ２はスイッチ５と相互に接続され、ルータ３はスイッチ６と相互に接続される。また、スイッチ６はフィールド機器９、ルータ４と相互に接続され、スイッチ５はフィールド機器１０と相互に接続される。
【００１１】
さらに、ルータ４はスイッチ７と接続され、スイッチ６はフィールド機器１１およびスイッチ８と相互に接続される。
【００１２】
フィールド機器９、１０、１１は、たとえば、ＡＩ（アナログ信号入力）、ＡＯ（アナログ信号入出力）、ＰＩＤ演算（比例、積分、微分演算）などのフィールド機器固有の機能ブロックを実行する機能を有し、フィードバック制御ループを構成しており、定期的に通信を行う。この通信は、マルチキャストを用いて行われる。
【００１３】
このようなフィールド制御ネットワークの接続関係のもと、図示しない従来のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器は、新たにフィールド機器を追加、または、ネットワークの負荷軽減のためスイッチなどのネットワーク機器を追加する。このとき従来のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器は、追加するフィールド機器またはスイッチに適切な設定を行う。なお、従来のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器の詳細な動作説明については省略する。
【００１４】
ところで、ＩＰをフィールド制御ネットワークに導入すると、フィールド機器の追加・スイッチの追加における設置地点は複数の候補があげられる。これらの設置地点例について説明する。
【００１５】
＜＜フィールド機器の追加＞＞
このフィールド制御ネットワークに、フィールド機器を追加する場合の設置地点例について考える。図８は、従来のフィールド制御ネットワークにフィールド機器を追加する説明図である。図８において、追加するフィールド機器１２（図８では破線で示している）は、フィールド機器９に含まれるファンクションブロックと同じ制御ループに属するファンクションブロックを持っているとする。
【００１６】
このとき、フィールド機器１２をネットワークに接続することができる候補は、図８のように、点線で囲んだフィールド機器１２のように４ヵ所の設置地点の候補がある。
【００１７】
＜＜ネットワーク機器の追加＞＞
次に、このフィールド制御ネットワークに、スイッチ・ルータなどのネットワーク機器を追加する場合の設置地点例について考える。図９は、従来のフィールド制御ネットワークにスイッチを追加する説明図である。図９において、たとえばフィールド機器９とフィールド機器１０が同じ制御ループに属しているとする。ルータ同士を直接つないでいる場所にはスイッチを挟めないとすると、図９の点線で囲んだスイッチ１３のように１０ヶ所の設置地点の候補がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００４−２２０４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、従来のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器では、フィールド制御ネットワークがＩＰを導入する際に生じる特有の問題点（たとえば下記問題点例１〜３）が考慮されていないので、フィードバック制御ループの処理が規定のスケジュールどおりに実行できない事態、制御ループがマクロサイクル内に完了できない事態が起こってしまうという問題点があった。
【００２０】
＜＜問題点例１＞＞
（ＩＰ導入以前のフィールド制御ネットワーク（従来））
ＩＰを導入しないような従来のフィールド制御ネットワークでは、フィールド機器は一定周期での動作を行うのが一般的であり、その動作にはリアルタイム性が求められる。
（ＩＰをフィールド制御ネットワークに導入する際の問題点）
しかし、ＩＰをフィールド制御ネットワークに導入する際には、ＩＰがインターネットの分野で発達した技術であり冗長性や可用性を重視した設計であるので、ある二点間の伝送経路は状況に応じて変化し伝送遅延とジッタの増加や減少が発生してしまうという問題点があった。
このため、フィールド制御ネットワークにＩＰを導入する際には、この伝送遅延とジッタの変化に適応できなければない必要がある。
【００２１】
＜＜問題点例２＞＞
（ＩＰ導入以前のフィールド制御ネットワーク（従来））
ＩＰを導入しないような従来のフィールド制御ネットワークは、ＦＦ−Ｈ１規格のように、パケットの衝突を避けるための制限が設けられているなど、制御データを含むパケットは他のトラフィックに影響を受けることはなかった。
（ＩＰをフィールド制御ネットワークに導入する際の問題点）
しかし、ＩＰをフィールド制御ネットワークに導入することにより、フィールド機器以外の機器も同じネットワークに接続されるので、多種多様なトラフィックが混在することによる制御データを含むパケットの伝送遅延やジッタに影響してしまうという問題点があった。
このため、フィールド制御ネットワークにＩＰを導入する際には、この伝送遅延とジッタの変化に適応できなければならなかった。
【００２２】
＜＜問題点例３＞＞
（ＩＰ導入以前のフィールド制御ネットワーク（従来））
ＩＰを導入しないような従来のフィールド制御ネットワークは、相互に通信を行うフィールド機器は同じセグメントに属す必要があるなどの制約があるため、フィールド機器に含まれるファンクションブロックを使って制御ループを構成する場合、通信を行う対象は狭く、接続候補は少なかった。
（ＩＰをフィールド制御ネットワークに導入する際の問題点）
しかし、ＩＰをフィールド制御ネットワークに導入することにより、フィールド機器が通信可能なネットワーク機器やネットワークの範囲が増え、通信可能なファンクションブロックも増えることから、判断ミス・設定ミスなどにより適切な場所に設置できない場合がある。このような場合は、フィールド制御通信におけるネットワーク伝送時間が長くかかってしまい、あらかめ定められる制御ループ実行時間を超過し、フィードバック制御ループの処理が規定のスケジュールどおりに実行できない事態、制御ループがマクロサイクル内に完了できない事態が起こってしまうという問題点があった。
【００２３】
以上のように、制御ネットワークにＩＰを導入すると、従来の制御ネットワークにはなかった問題（上記の問題点例１〜３等）が生じる。これらの問題を考慮することなしに、従来技術によるフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器を使用して制御プロセスやネットワークトポロジを設定・作成したときに、更なる問題が生じてしまう。
【００２４】
すなわちＩＰが導入されているフィールド制御ネットワークでは、マクロサイクル内で動作させる制御ループを構成するフィールド機器同士は、伝送遅延やジッタの変動を見越した上で、物理的なネットワークトポロジにおける接続地点位置を決定する必要がある。  しかしながら、従来の制御プロセスやネットワークトポロジを設定・作成するフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器にはそのような機能は含まれていなかったので、ネットワークトポロジ上のいかなる地点にもフィールド機器が設置できることになり接続地点候補が多くなることにより、ネットワークトポロジの作成ミスや手戻りの発生や、制御ループの処理が規定のスケジュールどおりに実行できない事態、制御ループがマクロサイクル内に完了できない事態が起こり得るという問題点があった。
【００２５】
本発明は上述の問題点を解決するものであり、その目的は、ＩＰを利用するフィールド制御ネットワークを構成するフィールド機器またはネットワーク機器の設定においてフィールド制御ネットワークがＩＰを導入する際に生じる特有の問題点の解決・改善できるフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器を実現することにある。
【００２６】
また、ＩＰで動作するフィールド制御ネットワークのネットワークトポロジ作成時に、フィールド機器や、スイッチ、ルータ、無線アクセスポイントなどのパケットネットワーク機器の接続地点候補を限定させることで、フィールド機器（またはスイッチ等のネットワーク機器）をネットワーク上の適切な場所への配置を支援できるフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器を実現することを目的とする。また、そのために必要な接続地点の検索方法、フィールド機器やスイッチなどのネットワーク機器の検索方法、ネットワークトポロジ作成方法、および、制御ループ作成方法を提供するフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
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記載の発明は、
少なくとも複数のフィールド機器およびネットワーク機器から構成されるフィールド制御ネットワークに各機器を新規追加する際の接続候補地点を抽出するフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器であって、
新規追加するフィールド機器により構成される制御ループの実行時間が、前記フィールド制御ネットワークに既設の前記各フィールド機器により構成される制御ループのマクロサイクル以下となるような前記新規追加するフィールド機器の接続候補地点を抽出するフィールド機器接続地点抽出手段と、を具備することを特徴とするフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器である。
【００２８】
請求項２記載の発明は、
少なくとも複数のフィールド機器およびネットワーク機器から構成されるフィールド制御ネットワークに各機器を新規追加する際の接続候補地点を抽出するフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器であって、
新規追加するネットワーク機器を介してデータ通信を行う前記各フィールド機器により構成される制御ループの実行時間が、前記フィールド制御ネットワークに既設の前記各フィールド機器により構成される制御ループのマクロサイクル以下となるような前記新規追加するネットワーク機器の接続候補地点を抽出するネットワーク機器接続地点抽出手段と、を具備することを特徴とするフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器である。
【００２９】
請求項３記載の発明は、
少なくとも複数のフィールド機器およびネットワーク機器から構成されるフィールド制御ネットワークに各機器を新規追加する際の接続候補地点を抽出するフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器であって、
新規追加するファンクションブロックにより構成される制御ループの実行時間が、前記フィールド制御ネットワークに既設の前記各フィールド機器により構成される制御ループのマクロサイクル以下となるような前記新規追加するファンクションブロックの接続候補を、前記既設のフィールド機器が保持するファンクションブロックの中から抽出するファンクションブロック接続候補抽出手段と、を具備することを特徴とするフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器である。
【００３０】
請求項４記載の発明は、
請求項１〜請求項３記載のうち少なくとも２以上を組み合わせたことを特徴とする。
【００３１】
請求項５記載の発明は、請求項１または請求項３記載のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器において、
前記フィールド機器接続地点抽出手段は、
新規追加するフィールド機器とともに制御ループを構成する他のフィールド機器がファンクションブロックの実行にかかる各ファンクションブロック実行時間と、前記他のフィールド機器とのデータ通信にかかるネットワーク伝送時間とに基づき、新規追加するフィールド機器により構成される制御ループの実行時間を算出することを特徴とする。
【００３２】
請求項６記載の発明は、請求項２または請求項３記載のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器において、
前記ネットワーク機器接続地点抽出手段は、
新規追加するネットワーク機器を介してデータ通信する前記各フィールド機器がファンクションブロックの実行にかかる各ファンクションブロック実行時間と、前記各フィールド機器とのデータ通信にかかるネットワーク伝送時間とに基づき、新規追加するフィールド機器により構成される制御ループの実行時間を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
このように、本発明によれば、フィールド機器接続地点抽出手段がフィールド機器間のネットワーク伝送遅延やジッタの増加を考慮して測定・算出された各接続候補地点における新たに追加されるフィールド機器が実行する制御ループ実行時間と既存の制御ループのマクロサイクルとの比較を行うことで設置地点候補を絞込むことにより、フィールド機器の接続地点候補を減らすことができる。
【００３４】
また、本発明によれば、ネットワーク機器接続地点抽出手段が、管理デバイス台数に基づく新たに追加されるネットワーク機器の管理に必要な資源の有無の判断、および、フィールド機器間のネットワーク伝送遅延・ジッタの増加を考慮して算出されたスイッチが新たに追加された場合における制御ループの実行時間と、既存制御ループのマクロサイクルと、の比較を行うことで、接続・設置地点候補を絞込むことにより、ネットワーク機器の接続地点候補を減らすことができる。
【００３５】
また、ネットワークトポロジ設計者にとっては、接続地点候補数が減少したことで設定ミスを減らすことができ、当初接続を行おうとしていた地点が実際に接続可能かどうかを確かめることができる。
【００３６】
また、本発明によれば、ファンクションブロック接続候補抽出手段が、既にネットワークに接続されているフィールド機器が保持し、かつ、現在使用されていないファンクションブロックを新たに制御ループに追加する際に、ネットワークの伝送遅延やジッタを考慮して算出された各ファンクションブロック候補を追加した場合における各制御ループ実行時間と、既存制御ループのマクロサイクルと、の比較を行うことでファンクションブロック候補を絞込むことにより、ファンクションブロック接続候補を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器およびフィールド制御ネットワークの構成例を示す構成図である。
【図２】フィールド機器接続地点抽出手段１２１による新たにフィールド機器を追加する際の設定動作フロー図である。
【図３】ネットワーク機器を新規に追加する際の説明図である。
【図４】ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２の動作フローについて説明図である。
【図５】ファンクションブロックを新規に追加する際の動作説明図である。
【図６】ファンクションブロック検索手段１２３の動作説明図である。
【図７】従来のフィールド制御ネットワークの構成例を示す構成図である。
【図８】従来のフィールド制御ネットワークにフィールド機器を追加する説明図である。
【図９】従来のフィールド制御ネットワークにスイッチを追加する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１は本発明に係るフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器およびフィールド制御ネットワークの構成例を示す構成図であり、図７等と共通する部分には同一の符号を付けて適宜説明を省略する。図１と図７との相違点は、主にフィールド機器またはスイッチなどのネットワーク機器を新たにフィールド制御ネットワークに追加する場合にその設置地点（接続地点）を絞り込み適切な接続地点候補を取得するフィールド機器接続地点抽出手段、ネットワーク機器接続地点抽出手段を具備する点などである。
【００３９】
図１において、フィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器１００はフィールド制御ネットワークを構成する各フィールド機器・新たに追加するフィールド機器・スイッチなどのネットワーク機器（ルータを含む）とデータ通信を行う通信手段１１０、および、本発明では特にフィールド機器またはスイッチなどのネットワーク機器を新たにフィールド制御ネットワークに追加する場合にその設置地点（接続地点）を絞り込み適切な接続地点候補を取得する演算制御部１２０、本発明では特に接続地点候補取得に必要な各種データ（後述）などを格納する記憶手段１３０等から構成される。
【００４０】
フィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器１００の通信手段１１０は、ネットワーク等を介してたとえばルータ１と接続され、ルータ、スイッチ、ネットワーク等を介してフィールド制御ネットワークを構成する各フィールド機器・新たに追加するフィールド機器・スイッチなどのネットワーク機器（ルータを含む）とデータ通信を行う。
【００４１】
フィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器１００の演算制御部１２０は、たとえばＣＰＵ等が用いられ、各部・各手段の動作を制御する。この演算制御部１２０は、フィールド機器を新たにフィールド制御ネットワークに追加する場合にその設置地点（接続地点）を絞り込み適切な接続地点候補を取得するフィールド機器接続地点抽出手段１２１と、スイッチ・ルータなどのデータを転送・中継するネットワーク機器を新たにフィールド制御ネットワークに追加する場合にその設置地点（接続地点）を絞り込み適切な接続地点候補を取得するネットワーク機器接続地点抽出手段１２２とから構成される。
【００４２】
フィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器１００の記憶手段１３０は、ＲＡＭやＲＯＭなどで構成され、ＯＳやフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器として動作するためのプログラムやアプリケーション、フィールド機器固有のファンクションブロックを実行するためのプログラム、これらプログラムなどの実行時に使用されるデータ（後述のネットワーク伝送時間、ファンクションブロック実行時間、各制御ループの実行時間、制御ループのマクロサイクル、管理デバイス台数、など）を格納するデータベース１３１を有する。
【００４３】
ネットワーク伝送時間は、ある二つのフィールド機器間のデータ通信にかかる時間であって、ネットワーク経路上に位置するスイッチ・ルータなどのネットワーク機器の処理時間、および、メディアによる伝送時間などから算出される。
【００４４】
ファンクションブロック実行時間は、各フィールド機器が保持する各ファンクションブロックの処理に必要な時間である。
【００４５】
各制御ループの実行時間は、複数のフィールド機器の複数のファンクションブロックにより構成される（フィードバック）制御ループが１周期動作するのに必要な時間である。
【００４６】
制御ループのマクロサイクルは、複数のフィールド機器の複数のファンクションブロックにより構成される複数の（フィードバック）制御ループが１周期動作するのに必要な制御周期の最小公倍数である。
【００４７】
管理デバイス台数は、ネットワーク機器の保持するＭＡＣアドレステーブルや近隣探索キャッシュテーブル、ユニキャスト・マルチキャストのルーティングテーブルなどに格納されている、ネットワーク機器が管理可能な接続機器の台数を示すものである。
【００４８】
またフィールド制御ネットワークは、図１において、複数のルータ１〜４、複数のスイッチ５〜８、フィールド機器８〜１１から構成される。ルータ１は、ルータ２、３と相互に接続され、ルータ２はスイッチ５と相互に接続され、ルータ３はスイッチ６と相互に接続される。
【００４９】
また、スイッチ６はフィールド機器９、ルータ４と相互に接続され、スイッチ５はフィールド機器１０と相互に接続される。さらに、ルータ４はスイッチ７と接続され、スイッチ６はフィールド機器１１およびスイッチ８と相互に接続される。
【００５０】
フィールド機器９、１０、１１は、たとえば、ＡＩ（アナログ信号入力）、ＡＯ（アナログ信号入出力）、ＰＩＤ演算（比例、積分、微分演算）などのフィールド機器固有の機能ブロックを実行する機能を有し、フィードバック制御ループを構成しており、定期的に通信を行う。この通信は、マルチキャストを用いて行われる。
【００５１】
このようなフィールド制御ネットワークの接続関係のもと、本発明のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器１００は、新たにフィールド機器を追加、または、ネットワークの負荷軽減のためスイッチなどのネットワーク機器を追加する。以下、＜＜Ａ．新たなフィールド機器の追加＞＞、＜＜Ｂ．新たなスイッチ等のネットワーク機器の追加＞＞の動作について説明する。
【００５２】
＜＜Ａ．動作説明：新たなフィールド機器の追加について＞＞
まず、フィールド機器を新たにフィールド制御ネットワークに接続（設置）する場合について考える。
【００５３】
本発明のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器のフィールド機器接続地点抽出手段１２１は、制御ループ実行時間がマクロサイクルよりも大きくなるような位置には新規のフィールド機器は接続できないという関係を利用して、フィールド制御ネットワーク上における新規のフィールド機器の接続可能地点を絞り込む。
具体的には、フィールド機器接続地点抽出手段１２１はネットワーク伝送時間とファンクションブロック実行時間に基づき、予測される制御ループの実行にかかる時間（以下、制御ループ実行時間という）を算出し、既存の制御ループのマクロサイクルと比較して候補地点を絞り込む。
【００５４】
＜Ａ−１：ネットワーク伝送時間の取得・算出＞
フィールド機器接続地点抽出手段１２１は、ある二つのフィールド機器間のデータ通信にかかるネットワーク伝送時間を、ネットワーク経路上に位置するスイッチ・ルータなどのネットワーク機器の処理時間、および、メディアによる伝送時間などから算出する。
【００５５】
なお、ネットワーク伝送時間は、パケットの大きさやメディアの種類、どの経路を通過するかによって変動し、たとえば、ネットワーク上のある二点間の経路は、静的に経路が設定されている場合や、ネットワークトポロジによっては複数の経路から動的に経路が決定されている場合がある。フィールド機器接続地点抽出手段１２１は、このように変動するネットワーク伝送時間の値のうち、最大値や平均値、デフォルトの経路を通った場合の値などから、いずれかの値（任意の値）を取得する。
【００５６】
また、ネットワーク伝送時間は常に一定というわけではなく、トラフィックの状況によってジッタが生じるため、フィールド機器接続地点抽出手段１２１は、このようなジッタによる影響も考慮してネットワーク伝送時間を算出する。
【００５７】
つまり、フィールド機器接続地点抽出手段１２１は、フィールド機器間のネットワーク伝送遅延やジッタの増加を考慮して、ネットワーク伝送時間を算出することになる。
【００５８】
＜Ａ−２：制御ループの実行時間の取得・算出＞
フィールド機器接続地点抽出手段１２１は、上述のように得られたネットワーク伝送時間と、データベース１３１から取得するファンクションブロック実行時間に基づき、新規追加したフィールド機器により構成される制御ループの実行時間を算出する。
【００５９】
フィールド機器接続地点抽出手段１２１は、算出された新規追加したフィールド機器により構成される制御ループの実行時間が、あらかじめデータベース１３１に格納されているマクロサイクルよりも大きくなるような位置には新規のフィールド機器は接続できないことから、接続地点候補を絞り込むことにより、フィールド制御ネットワーク上における新規のフィールド機器の接続可能地点を把握する。
【００６０】
すなわち、フィールド機器接続地点抽出手段１２１は、算出した制御ループ実行時間の値に基づき新規のフィールド機器の接続可能地点を把握できることになる。
【００６１】
＜Ａ−３：その他の取得・算出例＞
なお、フィールド機器接続地点抽出手段１２１による、ネットワーク伝送時間とファンクションブロック実行時間の算出に必要なデータは、記憶手段１３０のデータベース１３１にあらかじめ格納されており、このデータベース１３１から取得するなどの静的な方法でもよいし、または、ネットワークを介してその必要なデータを保持する外部の機器に問い合わせるなどの動的な方法で取得するものでもよい（つまりフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器は、あらかじめこのようなデータを保持しなくてもよい）。
【００６２】
また、フィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器の使用者やユーザにより図示しない入力手段を介してネットワーク伝送時間・ファンクションブロック実行時間の算出に必要なデータを入力するものでもよい。
【００６３】
＜Ａ−４：動作フローの説明＞
ここで図１に示すフィールド制御ネットワークにおいて、フィールド機器１２を新規に追加する際の動作フローについて説明する。このフィールド機器１２は、フィールド機器１０に含まれるファンクションブロックと同じ制御ループに属するファンクションブロックを持っているものとする。図２は図１のフィールド機器接続地点抽出手段１２１による新たにフィールド機器を追加する際の設定動作フロー図である。
【００６４】
図２のステップＳＰ１０１において、フィールド機器接続地点抽出手段１２１は、フィールド制御ネットワーク上のネットワーク機器であって、フィールド機器１２が接続可能な複数の地点の情報（集合Ｐ１）を収集・取得を取得する。この時点では、集合Ｐ１に含まれる接続可能な地点と従来の接続可能な地点の候補（図８）は同じである。なお、フィールド機器１２が接続可能な複数の地点の情報（集合Ｐ１）は、たとえば、ネットワーク機器のインタフェース情報などでよい。
【００６５】
ステップＳＰ１０２において、フィールド機器接続地点抽出手段１２１は、フィールド制御ネットワークに接続されているフィールド機器の情報（集合Ｓ１）を取得する。なおフィールド制御ネットワークに接続されているフィールド機器の情報（集合Ｓ１）は、たとえば、フィールド機器に割り振られているＩＰアドレスでもよいし、フィールド機器名・識別情報などでもよい。
【００６６】
ステップＳＰ１０３において、フィールド機器接続地点抽出手段１２１は、フィールド機器の情報（集合Ｓ１）から、新規に追加予定のフィールド機器１２と同じ制御ループを構成するフィールド機器の情報（集合Ｓ２）を取得する。なおフィールド制御ネットワークに接続されているフィールド機器の情報（集合Ｓ２）は、たとえば、フィールド機器に割り振られているＩＰアドレスでもよいし、フィールド機器名・識別情報などでもよい。
【００６７】
ステップＳＰ１０４において、フィールド機器接続地点抽出手段１２１は、ステップＳＰ１０１で得られたフィールド機器１２が接続可能な地点の集合Ｐ１中の一つの地点ｐに接続すると仮定して、制御ループ実行時間による絞り込みを行う。
【００６８】
具体的には、フィールド機器接続地点抽出手段１２１は、フィールド機器の集合Ｓ２に含まれるフィールド機器それぞれに対して、地点ｐにフィールド機器１２を接続したときの制御ループ実行時間（たとえばネットワーク伝送遅延やジッタの増加を考慮して測定・算出されたネットワーク伝送時間とファンクションブロック実行時間との合計値）を算出し、算出された制御ループ実行時間がデータベース１３１に格納されている既存の制御ループのマクロサイクル以下であるフィールド機器の集合Ｓ３を取得する。
【００６９】
既存の制御ループのマクロサイクルとは、フィールド制御ネットワークに既設の各フィールド機器により構成される制御ループのマクロサイクルをいう。
【００７０】
ステップＳＰ１０５において、フィールド機器接続地点抽出手段１２１は、フィールド機器の集合Ｓ３の内容に基づき、地点ｐは接続可能であるか否かを判定する。具体的には、フィールド機器の集合Ｓ３が空である場合、フィールド機器１２は地点ｐでネットワークに接続しても、フィールド機器１２を含む制御ループはデータベース１３１に格納されているマクロサイクル以内に実行を終えることができないということになる。一方、フィールド機器の集合Ｓ３が空でない場合、フィールド機器１２を含む制御ループを構成可能であるため、地点ｐを、フィールド機器１２の接続可能地点の集合Ｐ２に追加する。
【００７１】
ステップＳＰ１０６において、フィールド機器接続地点抽出手段１２１は、ステップＳＰ１０４、ＳＰ１０５の処理を集合Ｐ１に含まれる全ての地点で行う。
【００７２】
ステップＳＰ１０１〜１０６の処理の結果、フィールド機器接続地点抽出手段１２１が取得する最終的な集合Ｐ２に含まれる地点が、フィールド機器１２が接続可能であり、かつ、フィールド機器１２を含む制御ループも実行可能な設定地点の候補である。
このときの集合Ｐ２に含まれる要素数は集合Ｐ１に含まれる要素数以下であるため、本発明によれば接続地点の候補の数を従来技術よりも減らすことができる点で有効である。
【００７３】
また一例として、フィールド機器接続地点抽出手段１２１によるステップＳＰ１０１〜ＳＰ１０６の処理の結果、ルータ４以下のネットワークにフィールド機器を接続しても、このフィールド機器が構成する制御ループの処理がマクロサイクル以内に実行できないとすれば、ルータ４以下のネットワークは接続地点候補にはならないことになり、集合Ｐ２の要素はたとえば、図１のようになる。すなわち、図８の従来技術による接続地点候補数よりも図１の接続地点候補数の方が少なくなる。
【００７４】
この結果、本発明のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器は、フィールド機器接続地点抽出手段１２１がフィールド機器間のネットワーク伝送遅延やジッタの増加を考慮して測定・算出された各接続候補地点における新たに追加されるフィールド機器が実行する制御ループ実行時間と既存の制御ループのマクロサイクルとの比較を行うことで設置地点候補を絞込むことにより、フィールド機器の接続地点候補を減らすことができる。
【００７５】
いいかえれば、フィールド機器をフィールド制御ネットワーク（ネットワークトポロジ）に接続するときに、物理的にはネットワーク上のいかなる地点でも接続が可能であるが、従来技術では上述の問題点のように多くの接続地点候補から適切な接続地点を選択しなければならないため、手順が煩雑であったところ、本発明のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器では、フィールド機器接続地点抽出手段１２１が制御ループ実行時間による絞り込みを行うことにより、フィールド機器の接続地点の候補数を減らすことができる。
【００７６】
なお、上述の例ではフィールド機器１２が関連する制御ループは一つだけとして説明しているが、追加するフィールド機器が複数の制御ループに関連している場合であっても、各制御ループにおいてネットワーク伝送遅延やジッタと、ファンクションブロックの実行時間を考慮することにより、制御ループの動作に影響を与えることなく、より効率的にフィールド機器の接続地点候補を求めることができる。
【００７７】
＜＜Ｂ．動作説明：新たなスイッチ等のネットワーク機器の追加について＞＞
次に、スイッチ・ルータ等のネットワーク機器を新たにフィールド制御ネットワークに接続（設置）する場合について考える。なおネットワーク機器の追加の趣旨は、ネットワーク機器の配下に多くのフィールド機器が接続している場合には、トラフィックの増加などによりネットワーク機器の負荷が増加する可能性があるので、ネットワーク機器を追加することによって負荷の軽減を図ることである。
【００７８】
ところで、ネットワーク機器は、物理的にはネットワーク上のいかなる地点でも接続が可能であるが、ネットワーク機器を接続することにより伝送時間やジッタが増加して既存の制御ループの動作に影響を与えないかどうか既存の制御ループが実行可能かどうかを調べる必要がある。
【００７９】
これを実現するためには、従来技術では上述の問題点のように多くの接続地点候補から適切な接続地点を選択しなければならないために手順が煩雑であったところ、本発明のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器では、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２が管理デバイス台数による絞り込みや制御ループ実行時間による絞り込みを行うことにより、スイッチやルータの接続地点の候補数を減らすことが可能となる。
【００８０】
＜Ｂ−１：接続候補地点のネットワーク機器の管理デバイス台数の取得＞
ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２は、記憶部１３０のデータベース１３１にあらかじめ格納されている各ネットワーク機器の管理デバイス台数に基づき、接続候補地点であるネットワーク機器の管理デバイス台数を取得する。
なお、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２により取得される管理デバイス台数は、記憶手段１３０のデータベース１３１にあらかじめ格納されており、このデータベース１３１から取得するなどの静的な方法でもよいし、または、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２がネットワークを介して管理デバイス台数を保持する外部の機器に問い合わせるなどの動的な方法で取得するものでもよい（つまりフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器は、あらかじめこのようなデータを保持しなくてもよい）。
また、フィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器の使用者やユーザにより図示しない入力手段を介して接続候補地点であるネットワーク機器の管理デバイス台数を入力するものでもよい。
【００８１】
＜Ｂ−２：候補地点に接続された場合の各制御ループの実行時間の算出＞
各接続候補地点にネットワーク機器を新規に追加するとネットワーク機器の処理時間、メディア伝送時間が新たに加わることを考慮して、本発明のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器のネットワーク機器接続地点抽出手段１２２は、新規追加したネットワーク機器を介して制御データ通信が行われる制御ループの実行時間を算出する。
【００８２】
具体的には、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２は、記憶部１３０のデータベース１３１にあらかじめ格納されている各制御ループの実行時間、新規追加したネットワーク機器の処理時間、メディア伝送時間に基づき、新規追加したネットワーク機器を介して制御データ通信が行われる制御ループの実行時間（たとえばネットワーク伝送遅延やジッタの増加を考慮して測定・算出されたネットワーク伝送時間とファンクションブロック実行時間との合計値）を算出する。
【００８３】
また、制御ループの実行時間は常に一定というわけではなく、トラフィックの状況によってジッタが生じるため、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２は、このようなジッタによる影響も考慮して、新規追加したネットワーク機器を介して行われる制御ループの実行時間を算出する。
【００８４】
このように、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２は、フィールド機器間のネットワーク伝送遅延やジッタの増加を考慮して、新規追加したネットワーク機器を介して行われる制御ループの実行時間を算出することになる。
【００８５】
なお、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２は、このように変動するネットワーク伝送時間の値のうち、最大値や平均値、デフォルトの経路を通った場合の値などから、いずれかの値（任意の値）を取得するものでもよい。
【００８６】
＜Ｂ−３：動作フローの説明＞
図３はネットワーク機器（たとえばスイッチ１３）を新規に追加する際の説明図、図４は図３のスイッチ１３を追加する際のネットワーク機器接続地点抽出手段１２２の動作フロー図である。また説明を簡単にするため、図３ではフィールド機器１０とフィールド機器１１が同じ制御ループに属しているとする。なおルータ同士を直接つないでいる場所にはスイッチを挟めないとして説明する。
【００８７】
図４のステップＳＰ２０１において、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２は、ネットワークトポロジ上における、スイッチ１３が接続可能な地点の集合Ｐ１を取得する。この時点では、集合Ｐ１に含まれる接続可能な地点と従来の接続可能な地点の候補（図９）は同じである。なお、スイッチ１３が接続可能な複数の地点の情報（集合Ｐ１）は、たとえば、ネットワーク機器のインタフェース情報などでよい。
【００８８】
図４のステップＳＰ２０２において、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２は、集合Ｐ１に含まれている、ある地点ｐにスイッチ１３を接続すると仮定して、管理デバイス台数による絞り込みを行う。
【００８９】
具体的には、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２は、スイッチ１３が地点ｐに設置される場合に、地点ｐのネットワーク機器の管理デバイス台数を取得し、当該ネットワーク機器が配下に接続されることになる機器の管理に必要な資源を持っているかどうか判断する。地点ｐの当該ネットワーク機器が持っていない場合は、ネットワーク接続地点検索手段１２２は、本ステップＳＰ２０２中のスイッチ１３が接続する地点ｐについて仮定しなおす。
【００９０】
ステップＳＰ２０３において、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２は、スイッチ１３が追加された場合の制御ループの実行時間を算出する。
【００９１】
具体的には、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２は、新規追加したスイッチ１３を介して制御データ通信が行われる制御ループの集合Ｃ１を取得し、この制御ループの集合Ｃ１に含まれる制御ループそれぞれについて、スイッチ１３が追加された場合の制御ループの実行時間を算出する。
【００９２】
ステップＳＰ２０４において、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２は、制御ループ実行時間に基づきスイッチ１３の新規追加の接続地点候補を絞り込む。
【００９３】
具体的には、算出されたスイッチ１３が新たに追加された場合の制御ループの実行時間が、データベース１３１に格納されている既存制御ループのマクロサイクルよりも大きい制御ループがない場合、地点ｐにスイッチ１３を接続しても、既存の全ての制御ループがマクロサイクル以内に実行可能である。この場合、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２は、この地点ｐをスイッチ１３の接続可能地点の集合Ｐ２に追加して記憶手段１３０などに記憶する。
【００９４】
一方、この算出されたスイッチ１３が追加された場合の制御ループの実行時間が、データベース１３１に格納されている既存制御ループのマクロサイクルよりも大きい制御ループがある場合、地点ｐにスイッチ１３を接続すると既存の制御ループがマクロサイクル以内に実行できないことになる。この場合ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２はこの地点を接続可能地点の集合Ｐ２に追加しない。
【００９５】
このようにして、本ステップにおいて、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２は、制御ループ実行時間によりスイッチ１３の新規追加の接続地点候補を絞り込む。
【００９６】
ステップＳＰ２０５において、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２は、ステップＳＰ２０２〜２０４の処理を集合Ｐ１に含まれる全ての地点で行う。
【００９７】
ステップＳＰ２０１〜２０５の処理の結果、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２が取得する最終的な集合Ｐ２に含まれる地点が、スイッチ１３が接続可能であり、かつ、既存の全ての制御ループも実行可能な地点である。このとき、集合Ｐ２に含まれる要素数は、集合Ｐ１に含まれる要素数以下であるため、本発明によればネットワーク機器の接続地点の候補の数を従来技術よりも減らすことができる。
【００９８】
また一例として、フィールド機器１０とフィールド機器１１の経路にスイッチ１３を設置する場合を考えると、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２によるステップＳＰ２０１〜ＳＰ２０６の処理の結果、伝送遅延やジッタの増加によって制御ループ実行時間が長くなることで既存の制御ループの処理をマクロサイクル以内に実行できないとすれば、この場合はフィールド機器１０とフィールド機器１１の間の経路の接続地点は接続地点候補にはならないことになり、集合Ｐ２の要素はたとえば、図３の破線で記している各スイッチ１３の地点になる。
すなわち、図９の従来技術による接続地点候補数よりも図３の接続地点候補数の方が少なくなる。
【００９９】
この結果、本発明のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器は、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２が、管理デバイス台数に基づく新たに追加されるネットワーク機器の管理に必要な資源の有無の判断、および、フィールド機器間のネットワーク伝送遅延・ジッタの増加を考慮して算出されたスイッチが新たに追加された場合における制御ループの実行時間と、既存制御ループのマクロサイクルと、の比較を行うことで、接続・設置地点候補を絞込むことにより、ネットワーク機器の接続地点候補を減らすことができる。
【０１００】
このため、ネットワークトポロジ設計者にとっては、接続地点候補数が減少したことで設定ミスを減らすことができ、当初接続を行おうとしていた地点が実際に接続可能かどうかを確かめることができる。
【０１０１】
なお上記実施例では、新規追加するネットワーク機器をスイッチ１３を対象として説明したが、ルータなどの他のパケットを中継するネットワーク機器でも同様の処理を行うことで、それぞれの機器が接続可能であり、既存の制御ループが実行可能な地点を求めることができる。
【０１０２】
これらのように、本発明のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器は、フィールド機器接続地点抽出手段１２１がネットワーク伝送遅延やジッタの増加を考慮して測定・算出された各接続候補地点における新たに追加されるフィールド機器が実行する制御ループ実行時間と既存の制御ループのマクロサイクルとの比較を行うことで設置地点候補を絞込むことにより、フィールド機器の接続地点候補を減らすことができる。
【０１０３】
また、本発明のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器によれば、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２が、管理デバイス台数に基づく新たに追加されるネットワーク機器の管理に必要な資源の有無の判断、および、フィールド機器間のネットワーク伝送遅延・ジッタの増加を考慮して算出されたスイッチが新たに追加された場合における制御ループの実行時間と、既存制御ループのマクロサイクルと、の比較を行うことで、接続・設置地点候補を絞込むことにより、ネットワーク機器の接続地点候補を減らすことができる。
【０１０４】
また、本発明のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器によれば、制御ネットワークトポロジの作成の手順を簡略化できる。
【０１０５】
なお、本発明のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器は、既にネットワークに接続されているフィールド機器が保持し、かつ、現在使用されていないファンクションブロックを新たに制御ループに追加する際にも、ネットワークの伝送遅延やジッタを考慮して制御ループ実行時間を算出することにより、使用できるファンクションブロックの候補数を減らすことを可能とするものでもよい。
【０１０６】
具体的には、本発明のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器は、既にネットワークに接続されているフィールド機器が保持し、かつ、現在使用されていないファンクションブロックを新たに制御ループに追加する際にも、ネットワークの伝送遅延やジッタを考慮して制御ループ実行時間を算出することにより、使用できるファンクションブロックの候補数を絞り込む、ファンクションブロック接続候補抽出手段１２３を有するものでもよい。
【０１０７】
図５はファンクションブロックを新規に追加する場合における説明図、図６はファンクションブロック検索手段１２３の動作説明図である。なお、以下説明を簡単にするため、図５（Ａ）のようにセンサやアクチュエータと共に動作し設置場所の制約を受けやすいＡＩファンクションブロックとＡＯファンクションブロックは選択済みであるとする。このような状態から、ネットワークに接続しているＰＩＤファンクションブロックから適当なＰＩＤファンクションブロックを選択し、図５（Ｂ）のように制御ループを構成することを考える。
【０１０８】
説明を簡単にするために図１のようなネットワークトポロジからなるフィールド制御ネットワークがあるとする。以下、これらを構成するフィールド機器１１のＡＩファンクションブロックとフィールド機器１２のＡＯファンクションブロックだけで構成された制御ループＣに、ＰＩＤファンクションブロックを追加し、図５（Ｂ）のような制御ループを構成することを考える。
【０１０９】
従来技術による制御ループ作成では、図５（Ｃ）のようにフィールド機器９、１０、１３に含まれるＰＩＤファンクションブロックが両方とも選択可能である。
一方、本発明では、フィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器のファンクションブロック接続候補抽出手段１２３は、次の１．〜５．の処理のように動作する。
【０１１０】
１．ファンクションブロック接続候補抽出手段１２３は、ネットワークに接続されているフィールド機器が保持しているファンクションブロックの情報（集合Ｆ１）を取得・記憶する。なお、フィールド機器が保持しているファンクションブロックの情報（集合Ｆ１）は、たとえば、ファンクションブロックの識別情報とフィールド機器の識別情報・アドレス情報などを含む情報でよい。
【０１１１】
２．ファンクションブロック接続候補抽出手段１２３は、ファンクションブロックの集合Ｆ１のうち、新たに追加するＰＩＤファンクションブロックのみを抽出し、これをファンクションブロックの集合Ｆ２として記憶する。
【０１１２】
３．ファンクションブロック接続候補抽出手段１２３は、ファンクションブロックの集合Ｆ２に含まれるあるファンクションブロックｆを制御ループに接続すると仮定する。
【０１１３】
４．ファンクションブロック接続候補抽出手段１２３は、制御ループ実行時間による新たに追加するＰＩＤファンクションブロックの候補の絞り込みを行う。
【０１１４】
具体的には、ファンクションブロック接続候補抽出手段１２３は、ファンクションブロックｆを保持するフィールド機器がファンクションブロックｆを使用するときにかかる制御ループ実行時間を算出し、この算出された制御ループ実行時間がデータベース１３１に格納されている既存制御ループのマクロサイクル以下であれば、制御ループＣに追加可能なファンクションブロックの集合Ｆ３に追加し、記憶する。
【０１１５】
５．ファンクションブロック接続候補抽出手段１２３は、上記３．の処理をファンクションブロックの集合Ｆ２に含まれる全てのファンクションブロックｆについて実行する。
【０１１６】
上述の１．〜５．の処理の結果、ファンクションブロック接続候補抽出手段１２３が取得する最終的な集合Ｆ３に含まれるファンクションブロックが、既にネットワークに接続されているフィールド機器が保持し、かつ、現在使用されていないファンクションブロックの中から新たに制御ループＣに追加することが可能なファンクションブロックである。
【０１１７】
このように本発明のファンクションブロック接続候補抽出手段１２３によれば、集合Ｆ１に含まれる要素数（ファンクションブロックの数）は、集合Ｆ３に含まれる要素数（ファンクションブロックの数）以下であるため、ファンクションブロックの候補数を減らすことができる。
【０１１８】
一例として、ファンクションブロック接続候補抽出手段１２３による１．〜５．の処理の結果、伝送遅延やジッタの増加を考慮すると、フィールド機器９、１０に含まれるＰＩＤファンクションブロックを使用した場合、既存の制御ループの処理をマクロサイクル以内に実行できないとすれば、フィールド機器９とフィールド機器１０のＰＩＤファンクションブロックは候補にはならないことになり、集合Ｆ３の要素はたとえば、図６の破線で記しているフィールド機器１３のＰＩＤファンクションブロックになる。すなわち、図５（Ｃ）の従来技術による候補数よりも図６の候補数の方が少なくなる。
【０１１９】
この結果、本発明のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器は、ファンクションブロック接続候補抽出手段１２３が、既にネットワークに接続されているフィールド機器が保持し、かつ、現在使用されていないファンクションブロックを新たに制御ループに追加する際に、ネットワークの伝送遅延やジッタを考慮して算出された各ファンクションブロック候補を追加した場合の各制御ループ実行時間と、既存制御ループのマクロサイクルと、の比較を行うことでファンクションブロック候補を絞込むことにより、ファンクションブロック接続候補を減らすことができる。
【０１２０】
なお、本発明のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器は、マクロサイクル実行時間が短さなどの指標を使って、最も良いと思われる設置地点の候補を接続地点として、フィールド機器の接続地点を自動で決定することも可能とするものでもよい。
【０１２１】
また上記実施例の演算制御部１２０は、フィールド機器接続地点抽出手段１２１、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２、ファンクションブロック接続候補抽出手段１２３を少なくともいずれかを有するものでよい。
【０１２２】
また、本発明のフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器の演算制御部１２０は、記憶部１３０に格納されているＯＳなどを起動して、このＯＳ上で格納されたプログラムを読み出して実行することによりフィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器全体（フィールド機器接続地点抽出手段１２１、ネットワーク機器接続地点抽出手段１２２、ファンクションブロック接続候補抽出手段１２３などの各手段）を制御し、フィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器固有の動作を行うものでもよい。
【０１２３】
このとき記憶手段１３０は、演算制御手段１２によって実行されるプログラムやアプリケーションをプログラム格納エリアに展開し、入力されたデータや、プログラムやアプリケーションの実行時に生じる処理結果などのデータをワークエリアに一時的に記憶する。
【０１２４】
以上説明したように、本発明では、フィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器が、ネットワークの伝送遅延やジッタを考慮して、新たにフィールド機器を追加した場合・ネットワーク機器を追加した場合・各ファンクションブロック候補を追加した場合、における各制御ループ実行時間を算出し、制御ループのマクロサイクルと比較することにより各追加接続地点候補を絞込むことにより、従来よりもファンクションブロック接続候補を減らすことができるので、制御ネットワークトポロジの作成の手順を簡略化でき、フィールド制御ネットワーク全体の適切な運転に貢献することができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１、２、３、４、  ルータ
６、７、８、１２  スイッチ
９、１０、１１、１３  フィールド機器
１００  フィールド制御ネットワーク用エンジニアリング機器
１１０  通信手段
１２０  演算制御部
１２１  フィールド機器接続地点抽出手段
１２２  ネットワーク機器接続地点抽出手段
１２３  ファンクションブロック接続候補抽出手段
１３０  記憶手段
１３１  データベース
【図１】
2010211444.tif 000003
【図２】
2010211444.tif 000004
【図３】
2010211444.tif 000005
【図４】
2010211444.tif 000006
【図５】
2010211444.tif 000007
【図６】
2010211444.tif 000008
【図７】
2010211444.tif 000009
【図８】
2010211444.tif 000010
【図９】
2010211444.tif 000011