(57)【要約】【課題】フィールド機器を制御するコントローラと上記フィールド機器との間で、通信モジュールを介する通信を行うフィールド通信システムを提供する。【解決手段】定義情報実装手段５１は、通信に必要な定義情報をセイフティーコントロールステーション１および入力モジュール２に実装する。照合手段１２は、通信時に、セイフティーコントロールステーション１および入力モジュール２に実装された前義情報を互いに照合し合い、照合結果が不一致である場合には通信を禁止する。判断手段１３により定義情報の実装中であると判断される場合には、照合手段１２の動作を抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールド機器を制御するコントローラと前記フィールド機器との間で、通信モジュールを介する通信を行う通信手段と、
前記通信手段での通信に必要な定義情報を前記コントローラおよび前記通信モジュールに実装する定義情報実装手段と、
前記通信手段での通信時に、前記コントローラおよび前記通信モジュールに実装された前記定義情報を互いに照合し合い、照合結果が不一致である場合には前記通信手段による通信を禁止する照合手段と、
を備えるフィールド通信システムにおいて、
前記定義情報実装手段による前記定義情報の実装中か否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記定義情報の実装中であると判断される場合には、前記照合手段の動作を抑制する制御手段と、
を備えることを特徴とするフィールド通信システム。
【請求項２】
前記照合手段は、巡回冗長検査により前記定義情報を照合することを特徴とする請求項１に記載のフィールド通信システム。
【請求項３】
フィールド機器を制御するコントローラと前記フィールド機器との間で、通信モジュールを介する通信を行うステップと、
前記通信を行うステップでの通信に必要な定義情報を前記コントローラおよび前記通信モジュールに実装するステップと、
前記通信を行うステップでの通信時に、前記コントローラおよび前記通信モジュールに実装された前記定義情報を互いに照合し合い、照合結果が不一致である場合には前記通信を行うステップによる通信を禁止するステップと、
を備えるフィールド通信システムにおいて、
前記定義情報を実装するステップによる前記定義情報の実装中か否かを判断するステップと、
前記判断するステップにより前記定義情報の実装中であると判断される場合には、前記通信を禁止するステップの動作を抑制するステップと、
を備えることを特徴とするフィールド通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィールド機器を制御するコントローラと上記フィールド機器との間で、通信モジュールを介する通信を行うフィールド通信システムおよびフィールド通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラントの安全を確保するために、異常発生時にプラントのシャットダウン等の処理を実行する安全計装システムが使用されている。安全計装システムでは、セイフティーコントロールステーションによってバルブ等のフィールド機器が制御される。セイフティーコントロールステーションには入力モジュールおよび出力モジュールが実装され、フィールド機器は入力モジュールおよび出力モジュールを介してセイフティーコントロールステーションに接続されている。
【０００３】
セイフティーコントロールステーションには、フィールド機器との間での通信を可能とするための入力モジュールおよび出力モジュールの動作定義情報および構成定義情報（以下、「定義情報」という。）が与えられる。また、入力モジュールおよび出力モジュールにも、同一の定義情報が与えられ、セイフティーコントロールステーションとフィールド機器との間で通信を行う際には、セイフティーコントロールステーションに保持された定義情報と、入力モジュールまたは出力モジュールに保持された定義情報とを照合する。そして、照合の結果、両者が不一致であれば異常が発生したものとして、通信を中止し所定の処理が実行される。
【特許文献１】特開２００６−２３６３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
セイフティーコントロールステーション、入力モジュールおよび出力モジュールの定義情報は、エンジニアリングステーションからダウンロードされることで更新できる。
【０００５】
しかし、定義情報をダウンロードしている間、セイフティーコントロールステーションに保持された定義情報と、入力モジュールまたは出力モジュールに保持された定義情報とが過渡的に食い違い、異常が誤検出される可能性がある。このため、定義情報のダウンロードが完了するまで、フィールド機器との間での通信を中断する必要があり、長時間にわたり安全システムの動作が停止することになる。
【０００６】
本発明の目的は、定義情報の更新中にも通信処理を継続可能なフィールド通信システムおよびフィールド通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のフィールド通信システムは、フィールド機器を制御するコントローラと前記フィールド機器との間で、通信モジュールを介する通信を行う通信手段と、前記通信手段での通信に必要な定義情報を前記コントローラおよび前記通信モジュールに実装する定義情報実装手段と、前記通信手段での通信時に、前記コントローラおよび前記通信モジュールに実装された前記定義情報を互いに照合し合い、照合結果が不一致である場合には前記通信手段による通信を禁止する照合手段と、を備えるフィールド通信システムにおいて、前記定義情報実装手段による前記定義情報の実装中か否かを判断する判断手段と、前記判断手段により前記定義情報の実装中であると判断される場合には、前記照合手段の動作を抑制する制御手段と、を備えることを特徴とする。
このフィールド通信システムによれば、定義情報の実装中か否かを判断し、定義情報の実装中であると判断される場合には、通信を禁止するステップの動作を抑制するので、定義情報の更新中にも通信処理を継続可能とすることができる。
【０００８】
前記照合手段は、巡回冗長検査により前記定義情報を照合してもよい。
【０００９】
本発明のフィールド通信方法は、フィールド機器を制御するコントローラと前記フィールド機器との間で、通信モジュールを介する通信を行うステップと、前記通信を行うステップでの通信に必要な定義情報を前記コントローラおよび前記通信モジュールに実装するステップと、前記通信を行うステップでの通信時に、前記コントローラおよび前記通信モジュールに実装された前記定義情報を互いに照合し合い、照合結果が不一致である場合には前記通信を行うステップによる通信を禁止するステップと、を備えるフィールド通信システムにおいて、前記定義情報を実装するステップによる前記定義情報の実装中か否かを判断するステップと、前記判断するステップにより前記定義情報の実装中であると判断される場合には、前記通信を禁止するステップの動作を抑制するステップと、
を備えることを特徴とする。
このフィールド通信方法によれば、定義情報の実装中か否かを判断し、定義情報の実装中であると判断される場合には、通信を禁止するステップの動作を抑制するので、定義情報の更新中にも通信処理を継続可能とすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のフィールド通信システムによれば、定義情報の実装中か否かを判断し、定義情報の実装中であると判断される場合には、通信を禁止するステップの動作を抑制するので、定義情報の更新中にも通信処理を継続可能とすることができる。
【００１１】
本発明のフィールド通信方法によれば、定義情報の実装中か否かを判断し、定義情報の実装中であると判断される場合には、通信を禁止するステップの動作を抑制するので、定義情報の更新中にも通信処理を継続可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図１〜図４を参照して、本発明によるフィールド通信システムの一実施形態について説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態のフィールド通信システムの構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態のフィールド通信システムは、安全計装用のコントローラであるセイフティーコントロールステーション１，１，・・・と、各セイフティーコントロールステーション１に実装される入力モジュール２および出力モジュール３と、を備える。セイフティーコントロールステーション１は、入力モジュール２等を介して収集した制御情報に基づいて安全計装制御を実行する。入力モジュール２は、フィールド機器からのデータをセイフティーコントロールステーション１に入力する通信モジュールである。また、出力モジュール３は、セイフティーコントロールステーション１からの操作データをフィールド機器に出力する通信モジュールである。
【００１５】
セイフティーコントロールステーション１、入力モジュール２および出力モジュール３には、それぞれ定義情報が格納される。定義情報の内容は、セイフティーコントロールステーション１および当該セイフティーコントロールステーション１に実装された入力モジュール２および出力モジュール３において共通とされる。定義情報には、各セイフティーコントロールステーション１に実装される入力モジュール２および出力モジュール３に関する構成や割付等、通信に必要な情報が含まれる。
【００１６】
定義情報は、図１に示すエンジニアリングステーション５において作成され、バスを介してセイフティーコントロールステーション１、入力モジュール２および出力モジュール３にダウンロードされる。
【００１７】
図２および図３は、本実施形態のフィールド通信システムの機能を示す機能ブロック図である。
【００１８】
図２に示すように、セイフティーコントロールステーション１には、フィールド機器との間で通信を行う通信手段１１と、通信手段１１での通信時に定義情報の照合を行い、照合結果が不一致である場合には通信手段１１による通信を禁止する照合手段１２と、定義情報の更新中か否かを判断する判断手段１３と、判断手段１３により定義情報の更新中であると判断される場合には、照合手段１２の動作を停止させる制御手段１４と、が構成される。
【００１９】
入力モジュール２には、フィールド機器との間で通信を行う通信手段２１と、通信手段２１での通信時に定義情報の照合を行い、照合結果が不一致である場合には通信手段２１による通信を禁止する照合手段２２と、定義情報の更新中か否かを判断する判断手段２３と、判断手段２３により定義情報の更新中であると判断される場合には、照合手段２２の動作を停止させる制御手段２４と、が構成される。
【００２０】
また、エンジニアリングステーション５には、上記定義情報をセイフティーコントロールステーション１、入力モジュール２および出力モジュール３にダウンロードする定義情報実装手段５１が構成される。
【００２１】
図３に示すように、出力モジュール３には、フィールド機器との間で通信を行う通信手段３１と、通信手段３１での通信時に定義情報の照合を行い、照合結果が不一致である場合には通信手段３１による通信を禁止する照合手段３２と、定義情報の更新中か否かを判断する判断手段３３と、判断手段３３により定義情報の更新中であると判断される場合には、照合手段３２の動作を停止させる制御手段３４と、が構成される。
【００２２】
次に、本実施形態の通信システムの動作について説明する。
【００２３】
図４のステップＳ１〜ステップＳ６は、フィールド機器からセイフティーコントロールステーション１へのデータ入力時におけるセイフティーコントロールステーション１の動作を示すフローチャートである。
【００２４】
図４のステップＳ１では、フィールド機器からセイフティーコントロールステーション１へのデータ入力があるか否か判断し、判断が肯定されるのを待ってステップＳ２へ進む。
【００２５】
ステップＳ２では、判断手段１３において、定義情報実装手段５１から定義情報がダウンロード中か否か判断する。ここでは、例えば、エンジニアリングステーション５との間での通信（ポーリング等）により、ダウンロードの処理が完了しているか否かを判別することができる。ステップＳ２の判断が肯定されればステップＳ６へスキップし、判断が否定されればステップＳ３へ進む。
【００２６】
ステップＳ３では、照合手段１２において、セイフティーコントロールステーション１に格納されている定義情報のサム値に基づいて設定されたＣＲＣ（巡回冗長検査コード）と、入力モジュール２から送られてきた定義情報のＣＲＣとを照合する。
【００２７】
ステップＳ４では、照合手段１２における照合結果が不一致である、すなわち異常が発生しているか否か判断し、判断が肯定されればステップＳ５へ進み、判断が否定されればステップＳ６へ進む。
【００２８】
ステップＳ５では、所定の出力先にフェイルセーフ値を出力するとともに、データ入力を取りやめてステップＳ１へ戻る。
【００２９】
一方、ステップＳ６では、データ入力の処理を実行して、ステップＳ１へ戻る。
【００３０】
図４のステップＳ１１〜ステップＳ１６は、フィールド機器からセイフティーコントロールステーション１へのデータ入力時における入力モジュール２の動作を示すフローチャートである。
【００３１】
図４のステップＳ１１では、フィールド機器からセイフティーコントロールステーション１へのデータ入力があるか否か判断し、判断が肯定されるのを待ってステップＳ１２へ進む。
【００３２】
ステップＳ１２では、判断手段２３において、定義情報実装手段５１から定義情報がダウンロード中か否か判断する。ここでは、例えば、エンジニアリングステーション５との間での通信（ポーリング等）により、ダウンロードの処理が完了しているか否かを判別することができる。ステップＳ１２の判断が肯定されればステップＳ１６へスキップし、判断が否定されればステップＳ１３へ進む。
【００３３】
ステップＳ１３では、照合手段２２において、入力モジュール２に格納されている定義情報のサム値に基づいて設定されたＣＲＣ（巡回冗長検査コード）と、セイフティーコントロールステーション１から送られてきた定義情報のＣＲＣとを照合する。
【００３４】
ステップＳ１４では、照合手段２２における照合結果が不一致である、すなわち異常が発生しているか否か判断し、判断が肯定されればステップＳ１５へ進み、判断が否定されればステップＳ１６へ進む。
【００３５】
ステップＳ１５では、所定の出力先にフェイルセーフ値を出力するとともに、データ入力を取りやめてステップＳ１１へ戻る。
【００３６】
一方、ステップＳ１６では、データ入力の処理を実行して、ステップＳ１１へ戻る。
【００３７】
図５のステップＳ２１〜ステップＳ２６は、セイフティーコントロールステーション１からフィールド機器へのデータ出力時におけるセイフティーコントロールステーション１の動作を示すフローチャートである。
【００３８】
図５のステップＳ２１では、セイフティーコントロールステーション１からフィールド機器へのデータ出力があるか否か判断し、判断が肯定されるのを待ってステップＳ２２へ進む。
【００３９】
ステップＳ２２では、判断手段１３において、定義情報実装手段５１から定義情報がダウンロード中か否か判断する。ここでは、例えば、エンジニアリングステーション５との間での通信（ポーリング等）により、ダウンロードの処理が完了しているか否かを判別することができる。ステップＳ２２の判断が肯定されればステップＳ２６へスキップし、判断が否定されればステップＳ２３へ進む。
【００４０】
ステップＳ２３では、照合手段１２において、セイフティーコントロールステーション１に格納されている定義情報のサム値に基づいて設定されたＣＲＣ（巡回冗長検査コード）と、出力モジュール３から送られてきた定義情報のＣＲＣとを照合する。
【００４１】
ステップＳ２４では、照合手段１２における照合結果が不一致である、すなわち異常が発生しているか否か判断し、判断が肯定されればステップＳ２５へ進み、判断が否定されればステップＳ２６へ進む。
【００４２】
ステップＳ２５では、所定の出力先にフェイルセーフ値を出力するとともに、データ出力を取りやめてステップＳ２１へ戻る。
【００４３】
一方、ステップＳ２６では、データ出力の処理を実行して、ステップＳ２１へ戻る。
【００４４】
図５のステップＳ３１〜ステップＳ３６は、セイフティーコントロールステーション１からフィールド機器へのデータ出力時における出力モジュール３の動作を示すフローチャートである。
【００４５】
図５のステップＳ３１では、セイフティーコントロールステーション１からフィールド機器へのデータ出力があるか否か判断し、判断が肯定されるのを待ってステップＳ３２へ進む。
【００４６】
ステップＳ３２では、判断手段３３において、定義情報実装手段５１から定義情報がダウンロード中か否か判断する。ここでは、例えば、エンジニアリングステーション５との間での通信（ポーリング等）により、ダウンロードの処理が完了しているか否かを判別することができる。ステップＳ３２の判断が肯定されればステップＳ３６へスキップし、判断が否定されればステップＳ３３へ進む。
【００４７】
ステップＳ３３では、照合手段３２において、出力モジュール３に格納されている定義情報のサム値に基づいて設定されたＣＲＣ（巡回冗長検査コード）と、セイフティーコントロールステーション１から送られてきた定義情報のＣＲＣとを照合する。
【００４８】
ステップＳ３４では、照合手段３２における照合結果が不一致である、すなわち異常が発生しているか否か判断し、判断が肯定されればステップＳ３５へ進み、判断が否定されればステップＳ３６へ進む。
【００４９】
ステップＳ３５では、所定の出力先にフェイルセーフ値を出力するとともに、データ出力を取りやめてステップＳ３１へ戻る。
【００５０】
一方、ステップＳ３６では、データ出力の処理を実行して、ステップＳ３１へ戻る。
【００５１】
以上のように、本実施形態のフィールド通信システムでは、定義情報のダウンロード中には、定義情報のＣＲＣの照合を行わず、データの入出力を行っている。このため、入力モジュール２経由での入力データの更新、モジュール２経由または出力モジュール３経由でのステータスの更新、出力モジュール３経由での出力要求の受け付け等の処理を、定義情報のダウンロード中にも継続して実行することができる。したがって、本実施形態のフィールド通信システムによれば、定義情報の更新に伴うシステムの停止時間を大幅に短縮できるとともに、定義情報の更新時における異常発生の誤検出を防止できる。
【００５２】
本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、フィールド機器を制御するコントローラと上記フィールド機器との間で、通信モジュールを介する通信を行うフィールド通信システムおよびフィールド通信方法に対し、広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】一実施形態のフィールド通信システムの構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態のフィールド通信システムの機能を示す機能ブロック図。
【図３】本実施形態のフィールド通信システムの機能を示す機能ブロック図。
【図４】データ入力時におけるセイフティーコントロールステーションおよび入力モジュールの動作を示すフローチャート。
【図５】データ出力時におけるセイフティーコントロールステーションおよび出力モジュールの動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５４】
１      セイフティーコントロールステーション（コントローラ）
２      入力モジュール（通信モジュール）
３      出力モジュール（通信モジュール）
１１    通信手段
１２    照合手段
１３    判断手段
１４    制御手段
２１    通信手段
２２    照合手段
２３    判断手段
２４    制御手段
３１    通信手段
３２    照合手段
３３    判断手段
３４    制御手段
５１    定義情報実装手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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