(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス制御用のネットワークを構成する機器間でスキャン伝送方式を用いて送信されるスキャン伝送データを、互いに通信規格が異なる複数のネットワーク間で中継する中継装置において、
第１のネットワークから受信したスキャン伝送データを第２のネットワークの通信規格に則ったデータに変換する中継制御手段と、
前記第２のネットワークにおける前記スキャン伝送データの送信周期を記憶する記憶手段と、
前記中継制御手段により変換されたスキャン伝送データを、前記第２のネットワークのスキャン伝送における送信周期で前記第２のネットワークへスキャン伝送方式を用いて送信する第１の伝送制御手段と、
前記第２のネットワークに接続される機器のスキャン伝送の各タイミングとは異なるタイミングで前記第１の伝送制御手段にスキャン伝送データを送信させるタイミング調整手段と、
を備え、
前記第２のネットワークにおける前記スキャン伝送データおよび前記第１の伝送制御手段により送信される前記スキャン伝送データにはプロセス制御のための測定データまたは制御データが含まれることを特徴とする中継装置。
【請求項２】
前記記憶手段が、前記第１のネットワークにおける前記スキャン伝送データの送信周期を記憶し、
前記中継制御手段が、前記第２のネットワークから受信したスキャン伝送データを前記第１のネットワークの通信規格に則ったデータに変換し、
前記第２のネットワークから受信し前記中継制御手段により変換されたスキャン伝送データを、前記第１のネットワークのスキャン伝送における送信周期で前記第１のネットワークへスキャン伝送方式を用いて送信する第２の伝送制御手段を、備えたことを特徴とする請求項１記載の中継装置。
【請求項３】
前記第１の伝送制御手段に前記スキャン伝送データを前記第２のネットワークの送信周期で前記第２のネットワークへ伝送させ、前記第２の伝送制御手段に前記スキャン伝送データを前記第１のネットワークの送信周期で前記第１のネットワークへ伝送させる周期調節手段を、備えたことを特徴とする請求項２記載の中継装置。
【請求項４】
規定の時間内に受信された前記第２のネットワークにおける前記スキャン伝送データの回数に基づいて前記第２のネットワークにおける前記スキャン伝送データの送信周期を算出し、前記記憶手段に記憶する周期算出手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の中継装置。
【請求項５】
前記第１のネットワークまたは前記第２のネットワークに接続される機器から受信する前記スキャン伝送データを２個以上結合させて第２のネットワークまたは第１のネットワークにスキャン伝送方式を用いて送信するスキャン伝送データ結合手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセス制御用のネットワークを構成する機器間でスキャン伝送方式を用いて送信されるスキャン伝送データを、互いに通信規格が異なる複数のネットワーク間で中継する中継装置に関し、特に通信効率よく確実にスキャン伝送データを中継する中継装置に関する。
【０００２】
具体的には、石油化学、鉄鋼、紙パルプ、食品、薬品、電力等の幅広い分野のプラント運転制御および安全確保に用いられている分散制御システムおよび安全計装システムにおけるネットワーク間のスキャン伝送を中継する中継装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来、分散制御システムおよび安全計装システムでは、複数のフィールド機器、これらフィールド機器を制御する複数の制御装置が、接続線、電気通信回線を介して接続され、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを構成し、測定データやプロセス制御用の制御データ等の送受信を行っている。
【０００４】
ここで、制御装置間では、バルブの操作値や流量計の流量値などのデータ通信が行われている。このようなシステムは例えば特開２００５−１７６１６１号公報等に記されている。
【０００５】
なお、フィールド機器には、たとえば、差圧計、流量計、温度計、監視カメラ、アクチュエータ、コントローラなどの各種フィールド機器がある。
【０００６】
プラント制御に使用するデータ共有では、一般的に、制御装置、ネットワークスイッチなどの中継器、フィールド機器（以下これらを総じて、通信局という）が自機の接続するネットワーク内、外の複数の制御機器、ネットワークスイッチ、フィールド機器などの通信局へサイクリックに同報通知する「スキャン伝送」を利用している場合が多い。
【０００７】
ここで、スキャン伝送とは、制御装置が自機の情報を、ブロードキャスト伝送を応用してネットワーク内または外の複数の制御装置や通信局等に、自機の情報を同時に送信するものである。
【０００８】
ネットワークを構成する複数の制御装置は、それぞれがスキャン伝送により伝送されるスキャン伝送データを記憶するためのメモリを備え、各制御装置から送出されるデータを高速で、サイクリック伝送して全制御装置のメモリのデータが同一の内容に更新される。
【０００９】
ここで、スキャン伝送は、１対多の同報通知であり、１対多のユニキャスト通信に比べて送信回数が少なくて済むため、帯域を節約することができ、リアルタイム性が求められる制御ネットワークにとって有効な通信方法である。
【００１０】
たとえば、下記特許文献１（特開２００５−０９４２８９号公報）にあるような、スキャン伝送を異なるネットワーク間で中継する中継装置が発明されている。
【００１１】
図３は、従来の中継装置の一例を示した構成図である。
図３において、中継装置１は、ネットワークＮ１とネットワークＮ２と相互に接続され、ネットワークＮ１からのスキャン伝送データをネットワークＮ２に転送し、ネットワークＮ２からのスキャン伝送データをネットワークＮ１に転送する。
【００１２】
具体的には、中継装置１は、ネットワークＮ１からのスキャン伝送データを受信し、ネットワークＮ２からのスキャン伝送データを送信するＮ１用通信手段１１と、ネットワークＮ２からのスキャン伝送データを記憶するＮ１用送信バッファ１２と、ネットワークＮ２からのスキャン伝送データを受信し、ネットワークＮ１からのスキャン伝送データを送信するＮ２用通信手段１３と、ネットワークＮ１からのスキャン伝送データを記憶するＮ２用送信バッファ１４と、ネットワークＮ１（またはＮ２）のデータをネットワークＮ２（またはＮ１）用のプロトコルに変換する中継制御手段１５、を備える。
また中継装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの中継装置の機能を制御する演算制御部１６を備え、主に中継制御手段１５の機能ブロックを有する。
【００１３】
以下、ネットワークＮ１、Ｎ２は、互いに通信規格（プロトコル）が異なり、設計思想や利用可能な資源の違いから、それぞれのネットワークにおいて、スキャン伝送の送信周期が異なる、Ｎ１の方がＮ２よりも送信周期が短いものとして説明する。
【００１４】
このような構成で、中継装置１は以下の動作（１−１）〜（１−４）、（２−１）〜（２−４）を行なう。
【００１５】
中継装置１がネットワークＮ１からネットワークＮ２へスキャン伝送データを中継する場合は以下の動作を行なう。
（１−１）Ｎ１用通信手段１１は、ネットワークＮ１内のいずれかの制御装置からスキャン伝送データを受信する。
（１−２）演算制御部１６は、Ｎ１用通信手段１１からのスキャン伝送データをＮ２用バッファ１４に格納する。
（１−３）中継制御手段１５は、Ｎ２用バッファ１４からスキャン伝送データを読み出し、ネットワークＮ２のプロトコルに変換（加工）して、Ｎ２用通信手段１３に出力する。
（１−４）Ｎ２用通信手段１３は、ネットワークＮ２のプロトコル用に変換されたスキャン伝送データをネットワークＮ２へと送信する。
このとき中継装置１がネットワークＮ２へ送信するスキャン伝送の送信周期は、ネットワークＮ１でのスキャン伝送送信周期と等しい。
【００１６】
中継装置１がネットワークＮ２からネットワークＮ１へスキャン伝送データを中継する場合は以下の動作を行なう。
（２−１）Ｎ２用通信手段１３は、ネットワークＮ２内のいずれかの制御装置からスキャン伝送データを受信する。
（２−２）演算制御部１６は、Ｎ２用通信手段１３からのスキャン伝送データをＮ１用バッファ１２に格納する。
（２−３）中継制御手段１５は、Ｎ１用バッファ１２からスキャン伝送データを読み出し、ネットワークＮ１のプロトコルに変換（加工）して、Ｎ１用通信手段１１に出力する。
（２−４）Ｎ１用通信手段１１は、ネットワークＮ２のプロトコル用に変換されたスキャン伝送データをネットワークＮ１へと送信する。
このとき中継装置１がネットワークＮ１へ送信するスキャン伝送の送信周期は、ネットワークＮ２でのスキャン伝送送信周期と等しい。
【００１７】
この結果、従来の中継装置は、プロトコルの異なる２つのネットワーク間のスキャン伝送を中継することができる。
【００１８】
このような、従来の中継装置を記載した文献としては特許文献１などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００５−０９４２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、従来の中継装置は、送信周期が短いネットワークから送信周期が長いネットワークへ中継する際に、中継先ネットワークにとっては不必要なスキャン伝送データを中継することになるので、通信帯域を余分に使用してしまうという問題点があった。このため、不要なスキャン伝送データにより中継先ネットワークの通信局（制御装置、ネットワークスイッチなど）の受信負荷が上がり、通信の実時間性が低下してしまうという問題点があった。
【００２１】
また、従来の中継装置は、中継装置がスキャン伝送を送信周期が長いネットワークから送信周期が短いネットワークへ中継する際、トランジェントエラーによりスキャン伝送データが失われると、次の中継のタイミングまでデータ更新が行われないので、中継先ネットワークの制御装置または通信局（制御装置、ネットワークスイッチなど）が想定している遅延時間以内でデータ更新が行われない可能性があるという問題点があった。このため、プロセス制御に最新のデータが用いられず、最適な制御を実行できないという問題点があった。
【００２２】
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、接続されるネットワーク間でスキャン伝送の送信周期が異なる場合であっても、通信効率よく確実にスキャン伝送データを中継することが可能な中継装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
このような目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
プロセス制御用のネットワークを構成する機器間でスキャン伝送方式を用いて送信されるスキャン伝送データを、互いに通信規格が異なる複数のネットワーク間で中継する中継装置において、
第１のネットワークから受信したスキャン伝送データを第２のネットワークの通信規格に則ったデータに変換する中継制御手段と、
前記第２のネットワークにおける前記スキャン伝送データの送信周期を記憶する記憶手段と、
前記中継制御手段により変換されたスキャン伝送データを、前記第２のネットワークのスキャン伝送における送信周期で前記第２のネットワークへスキャン伝送方式を用いて送信する第１の伝送制御手段と、
前記第２のネットワークに接続される機器のスキャン伝送の各タイミングとは異なるタイミングで前記第１の伝送制御手段にスキャン伝送データを送信させるタイミング調整手段と、
を備え、
前記第２のネットワークにおける前記スキャン伝送データおよび前記第１の伝送制御手段により送信される前記スキャン伝送データにはプロセス制御のための測定データまたは制御データが含まれることを特徴とする中継装置。
【００２４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の中継装置において、
前記記憶手段が、前記第１のネットワークにおける前記スキャン伝送データの送信周期を記憶し、
前記中継制御手段が、前記第２のネットワークから受信したスキャン伝送データを前記第１のネットワークの通信規格に則ったデータに変換し、
前記第２のネットワークから受信し前記中継制御手段により変換されたスキャン伝送データを、前記第１のネットワークの送信周期で前記第１のネットワークへスキャン伝送方式を用いて送信する第２の伝送制御手段を、備えたことを特徴とする。
【００２５】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の中継装置において、
前記第１の伝送制御手段に前記スキャン伝送データを前記第２のネットワークの送信周期で前記第２のネットワークへ伝送させ、前記第２の伝送制御手段に前記スキャン伝送データを前記第１のネットワークの送信周期で前記第１のネットワークへ伝送させる周期調節手段を、備えたことを特徴とする。
【００２６】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の中継装置において、
規定の時間内に受信された前記第２のネットワークにおける前記スキャン伝送データの回数に基づいて前記第２のネットワークにおける前記スキャン伝送データの送信周期を算出し、前記記憶手段に記憶する周期算出手段を備えたことを特徴とする。
【００２８】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の中継装置において、
前記第１のネットワークまたは前記第２のネットワークに接続される機器から受信する前記スキャン伝送データを２個以上結合させて第２のネットワークまたは第１のネットワークにスキャン伝送方式を用いて送信するスキャン伝送データ結合手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る中継装置によれば、第１のネットワークから受信したスキャン伝送データを第２のネットワークの通信規格に則ったデータに変換する中継制御手段と、第２のネットワークにおけるスキャン伝送データの送信周期を記憶する記憶手段と、中継制御手段により変換されたスキャン伝送データを、第２のネットワークの送信周期で第２のネットワークへスキャン伝送方式を用いて送信する第１の伝送制御手段を備えたことにより、接続されるネットワーク間でスキャン伝送の送信周期が異なる場合であっても、中継装置がその差を吸収し、通信効率よく確実にスキャン伝送データを中継できる点で有効である。
【００３０】
また、本発明に係る中継装置によれば、上述の構成にすることにより、下記の効果Ａ、Ｂ、Ｃが期待できる。
Ａ：中継装置がスキャン伝送を送信周期が短いネットワークから送信周期が長いネットワークへ中継する際、中継先ネットワークにとって不必要なフレーム（スキャン伝送データ）は中継されず、余分な帯域の使用を防ぐことができる。
Ｂ：必要なフレーム（スキャン伝送データ）のみが中継されるため、中継先ネットワークの通信局（制御装置、ネットワークスイッチなど）の受信負荷の増加は最小限となり、実時間性の低下を防ぐことができる。
Ｃ：中継装置がスキャン伝送を送信周期が長いネットワークから送信周期が短いネットワークへ中継する際、トランジェントエラーによりスキャン伝送データが失われても、中継先ネットワークの通信局（制御装置、ネットワークスイッチなど）が想定している遅延時間以内でデータ更新が行われることになる点で有効である。
【００３１】
また本発明によれば、通信局情報管理手段が受信したスキャン伝送データが正常である場合にのみ中継先のネットワークに送信し、異常データであるときは中継先のネットワークに送信することなく破棄することにより、異常データが中継先ネットワークに送信されて余分な通信帯域の使用や通信局のプロセッサパワーおよびメモリの消費を防ぐことができる。このため、通信効率よく確実にスキャン伝送データを中継できる点で有効である。
【００３２】
また、本発明によれば、タイミング調整手段が、自機（中継装置２）を含む全通信局に対して送信できるタイミングをあらかじめ割り当てることにより、一時に通信がラッシュする事態を避けることができ、当該ネットワークのリアルタイム性が向上できる。このため、通信効率よく確実にスキャン伝送データを中継できる点で有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る中継装置の一実施例の構成図である。
【図２】本発明に係る中継装置の他の実施例の構成図である。
【図３】従来の中継装置の一例を示した構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
＜第１の実施例＞
図１は、本発明に係る中継装置の一実施例の構成図であり、図３と共通する部分には同一の符号を付けている。
図３との相違は、主に、図１ではスキャン伝送データの各ネットワークにおける各送信周期を記憶する記憶手段を有する点、中継制御手段により第２のネットワークの通信規格に則ったデータ形式に変換されたスキャン伝送データを、第２のネットワークの送信周期で第２のネットワークへスキャン伝送方式を用いて送信する第１の伝送制御手段を備えた点が相違する。
【００３５】
（構成の説明）
図１において、本発明に係る中継装置２は、第１のネットワークの一例であるネットワークＮ１と第２のネットワークの一例であるネットワークＮ２と相互に接続され、ネットワークＮ１からのスキャン伝送データをネットワークＮ２に転送し、ネットワークＮ２からのスキャン伝送データをネットワークＮ１に転送する。
【００３６】
ネットワークＮ１、Ｎ２は、複数のフィールド機器、これらフィールド機器を制御する複数の制御装置が、接続線、電気通信回線を介して接続されることにより構成される。
【００３７】
ネットワークＮ１、Ｎ２では、フィールド機器、制御装置による測定データやプロセス制御用の制御データ等の送受信がネットワークスイッチなどの通信局を介して行われている。
また、ネットワークＮ１、Ｎ２に接続される制御装置、ネットワークスイッチなどの中継器、フィールド機器（以下これらを総じて、通信局という）は、プラント制御に使用するデータ共有として、ネットワーク内外の複数の通信局へサイクリックに同報通知するスキャン伝送を実行する。
【００３８】
中継装置２は、ネットワークＮ１からのスキャン伝送データ（以下、第１のスキャン伝送データという）を受信し、ネットワークＮ２からのスキャン伝送データ（以下、第２のスキャン伝送データという）をネットワークＮ１のスキャン伝送データの送信周期でネットワークＮ１の通信規格に則ったデータ形式でスキャン伝送方式に基づき送信する第１の伝送制御手段の一例であるＮ１用通信手段２１と、ネットワークＮ２からのスキャン伝送データを記憶する第１のバッファの一例であるＮ１用送信バッファ２２と、第２のスキャン伝送データを受信し、第１のスキャン伝送データをネットワークＮ２のスキャン伝送データの送信周期でネットワークＮ２の通信規格に則ったデータ形式でスキャン伝送方式に基づき送信する第２の伝送制御手段の一例であるＮ２用通信手段２３と、ネットワークＮ１からのスキャン伝送データを記憶する第２のバッファの一例であるＮ２用送信バッファ２４を、備える。
【００３９】
さらに、中継装置２は、ネットワークＮ１（またはＮ２）のデータをネットワークＮ２（またはＮ１）用のプロトコルに変換する中継制御手段２５と、スキャン伝送データのネットワークＮ１、ネットワークＮ２における各送信周期（以下、第１の送信周期、第２の送信周期という）を記憶する記憶手段２６と、Ｎ１用通信手段２１に第２のスキャン伝送データを第１の送信周期でネットワークＮ１へ伝送させ、Ｎ２用通信手段２３に第１のスキャン伝送データを第２の送信周期でネットワークＮ２へ伝送させる周期調節手段２７も備える。
【００４０】
また、中継装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算制御部２９を備え、主に中継制御手段２５、周期調節手段２７の機能ブロックを有する。これらの各手段はバスにより相互に接続されるようなそれぞれ独立した機器から構成されるものであってもよい。
【００４１】
具体的には演算制御部２９は、記憶手段２６に格納されているＯＳなどを起動して、このＯＳ上で記憶手段に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、主に、中継制御手段２５、周期調節手段２７などの各機能を統合的に制御し、中継装置全体を制御して、プロトコルの異なる２つのネットワーク間のスキャン伝送を中継する。
【００４２】
記憶手段２６は、ハードディスク、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などであり、各送信周期、スキャン伝送データを各ネットワークのプロトコルに適合するように加工するために必要なプロトコル情報およびネットワークＮ１とＮ２間でスキャン伝送データを中継する際の送信先への経路が示されているネットワーク経路情報、中継装置として動作するためのＯＳ、プログラムやアプリケーション等を記憶する。
【００４３】
中継制御手段２５は、Ｎ１用送信バッファ２２に格納されているネットワークＮ２からのスキャン伝送データを、記憶手段２６に記憶されるプロトコル情報に基づいて、ネットワークＮ１用のプロトコルに則ったデータに変換する。
また、中継制御手段２５は、Ｎ２用送信バッファ２４に格納されているネットワークＮ１からのスキャン伝送データを記憶手段２６に記憶されるプロトコル情報に基づき、ネットワークＮ２用のプロトコルに則ったデータに変換する。
【００４４】
また特に図示しないが、中継装置２は、Ｎ１用通信手段２１、Ｎ２用通信手段２３がスキャン伝送データを送信する周期を、記憶手段２６に記憶されている各送信周期のうちいずれの周期にするかを設定可能な表示画面をモニタなどの表示手段に表示する表示制御手段も有する。
ここで、ネットワークＮ１とネットワークＮ２に対してスキャン伝送データを中継する送信周期は、それぞれユーザーによって図示しない入力手段、表示画面などを介してあらかじめ設定される。
【００４５】
以下、ネットワークＮ１、Ｎ２は、互いに通信規格（プロトコル）が異なり、設計思想や利用可能な資源等の違いから、それぞれのネットワークにおいて、スキャン伝送の送信周期が異なる、Ｎ１の方がＮ２よりも送信周期が短いものとして説明する。
【００４６】
（動作説明）
このような構成で、中継装置２は以下の動作（３−１）〜（３−５）、（４−１）〜（４−５）を行なう。
【００４７】
中継装置１がネットワークＮ１からネットワークＮ２へスキャン伝送データを中継する場合は以下の動作を行なう。
（３−１）Ｎ１用通信手段２１は、ネットワークＮ１内のいずれかの制御装置からスキャン伝送データを受信する。
（３−２）演算制御部２９は、Ｎ１用通信手段２１からのスキャン伝送データをＮ２用バッファ２４に格納する。
（３−３）周期調節手段２７は、ネットワークＮ２でスキャン伝送データが送信されている第２の送信周期を記憶手段２６から読み出し、中継制御手段２５に第２の送信周期に合致する送信のタイミングを示すタイミング情報を中継制御手段２５、Ｎ２用通信手段２３に送信する。
（３−４）中継制御手段２５は、受信したタイミング情報に基づき、そのタイミングよりも予め定められた時間分だけ前にＮ２用バッファ２４からスキャン伝送データを読み出し、ネットワークＮ２のプロトコルに変換（加工）して、Ｎ２用通信手段２３に出力する。
（３−５）Ｎ２用通信手段２３は、第２の送信周期に合致するタイミングでネットワークＮ２のプロトコル用に変換されたスキャン伝送データをネットワークＮ２へと送信する。
【００４８】
このため、中継装置２がネットワークＮ１から受信したスキャン伝送データをネットワークＮ２へ送信するスキャン伝送の送信周期は、ネットワークＮ２でのスキャン伝送送信周期と等しくなることになる。
【００４９】
中継装置１がネットワークＮ２からネットワークＮ１へスキャン伝送データを中継する場合は以下の動作を行なう。
（４−１）Ｎ２用通信手段２３は、ネットワークＮ２内のいずれかの制御装置からスキャン伝送データを受信する。
（４−２）演算制御部２９は、Ｎ２用通信手段２３からのスキャン伝送データをＮ１用バッファ２２に格納する。
（４−３）周期調節手段２７は、ネットワークＮ１でスキャン伝送データが送信されている第１の送信周期を記憶手段２６から読み出し、中継制御手段２５に第１の送信周期に合致する送信のタイミングを示すタイミング情報を中継制御手段２５、Ｎ１用通信手段２１に送信する。
（４−４）中継制御手段２５は、受信したタイミング情報に基づき、そのタイミングよりも予め定められた時間分だけ前にＮ１用バッファ２２からスキャン伝送データを読み出し、ネットワークＮ１のプロトコルに変換（加工）して、Ｎ１用通信手段２１に出力する。
（４−５）Ｎ１用通信手段２１は、第１の送信周期に合致するタイミングでネットワークＮ２のプロトコル用に変換されたスキャン伝送データをネットワークＮ１へと送信する。
【００５０】
このため、中継装置２がネットワークＮ２から受信したスキャン伝送データをネットワークＮ１へ送信するスキャン伝送の送信周期は、ネットワークＮ１でのスキャン伝送送信周期と等しくなることになる。
【００５１】
この結果、本発明に係る中継装置は、第１のネットワークから受信したスキャン伝送データを第２のネットワークの通信規格に則ったデータに変換する中継制御手段と、第２のネットワークにおけるスキャン伝送データの送信周期を記憶する記憶手段と、中継制御手段により変換されたスキャン伝送データを、第２のネットワークの送信周期で第２のネットワークへスキャン伝送方式を用いて送信する第１の伝送制御手段を備えたことにより、接続されるネットワーク間でスキャン伝送の送信周期が異なる場合であっても、通信効率よく確実にスキャン伝送データを中継できる点で有効である。
【００５２】
また、本発明に係る中継装置は、上述の構成にすることにより、中継装置が接続されているプロトコルの異なる２つのネットワーク間でスキャン伝送の送信周期が異なる場合に、中継装置がその差を吸収し、それぞれのネットワークにとって適切な周期でスキャン伝送を中継することが可能となる。
この結果、特に、下記の効果Ａ、Ｂ、Ｃが期待できる。
Ａ：中継装置がスキャン伝送を送信周期が短いネットワークから送信周期が長いネットワークへ中継する際、中継先ネットワークにとって不必要なフレーム（スキャン伝送データ）は中継されず、余分な帯域の使用を防ぐことができる。
Ｂ：必要なフレーム（スキャン伝送データ）のみが中継されるため、中継先ネットワークの通信局（制御装置、ネットワークスイッチなど）の受信負荷の増加は最小限となり、実時間性の低下を防ぐことができる。
Ｃ：中継装置がスキャン伝送を送信周期が長いネットワークから送信周期が短いネットワークへ中継する際、トランジェントエラーによりスキャン伝送データが失われても、中継先ネットワークの通信局（制御装置、ネットワークスイッチなど）が想定している遅延時間以内でデータ更新が行われることになる点で有効である。
【００５３】
なお、本発明に係る中継装置は、ユーザーにより送信周期が設定されるもの限定するものではなく、接続された２つのネットワークに対して中継するスキャン伝送における送信周期が中継装置２にあらかじめ設定されている（組み込まれている）ものでもよい。
この場合は、ユーザーのエンジニアリングミスによって発生するリスクを軽減することができる点で有効である。
【００５４】
＜第２の実施例＞
なお、本発明に係る中継装置は、第１の実施例で説明した構成に加えて、接続されたネットワークに存在する通信局のアドレスを管理する通信局情報管理手段も備えるものでもよい。以下図２を用いて構成を具体的に説明する。
【００５５】
図２は、本発明に係る中継装置の他の実施例の構成図であり第２の実施例〜第５の実施例における構成を説明する。図２では図１と共通する部分には同一の符号を付けている。
【００５６】
図２において、本発明に係る中継装置２は、記憶手段２６が、接続されたネットワークＮ１に接続される通信局（制御装置、ネットワークスイッチ、フィールド機器など）のネットワーク用のアドレスなどの識別子が格納される第１のデータテーブルと、ネットワークＮ２に接続される通信局のネットワーク用のアドレスなどの識別子が格納される第２のデータテーブルをそれぞれ記憶する。
【００５７】
また、中継装置２は、演算制御部２９が備える機能ブロック等として、記憶手段２６に記憶された各データテーブルに基づき、ネットワークＮ１またはネットワークＮ２から受信したスキャン伝送データの送信元通信局（制御機器など）の識別子が第２のデータテーブルまたは第１のデータテーブル中の識別子と不一致であるときはスキャン伝送データを中継し、一致するときは異常データとして破棄する通信局情報管理手段３０を備える。
【００５８】
このような構成で、中継装置２はスキャン伝送を中継する際に、以下の動作を行なう。
以下、ネットワークＮ１からのスキャン伝送データをネットワークＮ２へ中継する場合を例として説明する。なおネットワークＮ２からのスキャン伝送データをネットワークＮ１へ中継する場合もこれとほぼ同じであるから説明を省略する。
【００５９】
通信局情報管理手段３０は、Ｎ１用通信手段２１により受信したネットワークＮ１内のいずれかの制御装置からスキャン伝送データに基づき、送信元の通信局の識別子（アドレスなど）を抽出する。
また、通信局情報管理手段３０は、抽出された識別子（送信元アドレス）と第２のデータテーブル中の識別子と比較する。
そして、中継装置２は、通信局情報管理手段３０が比較の結果、不一致と判断する場合（いいかれば、送信元の通信局が中継先であるネットワークＮ２に重複して存在しない場合）には、当該スキャン伝送データは正常なデータであるとみなして、中継制御手段２５、周期調節手段２７によりスキャン伝送データを中継先ネットワークＮ２へ中継する。
一方、中継装置２は、通信局情報管理手段３０が比較の結果、一致したと判断する場合（つまり送信元の通信局が中継先ネットワークに重複して存在している場合）には、当該スキャン伝送データを異常データとして破棄する。
【００６０】
この結果、本発明の中継装置は、通信局情報管理手段が受信したスキャン伝送データが正常である場合にのみ中継先のネットワークに送信し、異常データであるときは中継先のネットワークに送信することなく破棄することにより、異常データが中継先ネットワークに送信されて余分な通信帯域の使用や通信局のプロセッサパワーおよびメモリの消費を防ぐことができる。このため、通信効率よく確実にスキャン伝送データを中継できる点で有効である。
【００６１】
＜第３の実施例＞
なお、本発明に係る中継装置は、第１の実施例または第２の実施例で説明した構成に加えて、ネットワークＮ１またはネットワークＮ２に接続される機器、通信局のスキャン伝送の各タイミングとは異なるタイミングでスキャン伝送データを送信させる送信タイミング調節手段と、ネットワークＮ１またはＮ２の通信局と時刻同期を行う時刻同期手段、を備えるものでもよい。
【００６２】
具体的には、本発明に係る中継装置２は、演算制御部２９が備える機能ブロック等として、ネットワークＮ１またはネットワークＮ２に接続される通信局のスキャン伝送の各タイミングとは異なるタイミングでＮ２用通信手段２３またはＮ１用通信手段２１にスキャン伝送データを送信させるタイミング調整手段３１と、ネットワークＮ１またはＮ２の通信局と時刻同期を行う時刻同期手段３２を備える。
また、記憶手段２６は、ネットワークＮ１またはネットワークＮ２に接続される通信局におけるスキャン伝送の各タイミングチャートを記憶する。
【００６３】
このような構成で、中継装置２はスキャン伝送を中継する際に、次の動作を行なう。
以下、ネットワークＮ１からのスキャン伝送データをネットワークＮ２へ中継する場合を例として説明する。なおネットワークＮ２からのスキャン伝送データをネットワークＮ１へ中継する場合もこれとほぼ同じであるから説明を省略する。
【００６４】
時刻同期手段３２は、ネットワークＮ１またはＮ２の通信局と時刻同期を行うための制御データを送受信して時刻同期を行う。
【００６５】
タイミング調整手段３１は、記憶手段２６のタイミングチャートに基づき、中継装置２がスキャン伝送データを送信するタイミングを割り当てる。たとえばタイミング調整手段３１はネットワークＮ１、またはネットワークＮ２の通信局がスキャン伝送データを送信するタイミングを避けて、中継装置２がスキャン伝送データを送信できるタイミングを抽出して割り当てる。
【００６６】
周期調節手段２７は、ネットワークＮ１でスキャン伝送データが送信されている第１の送信周期を記憶手段２６から読み出し、タイミング調整手段３１によって割り当てられたタイミングであって中継制御手段２５に第１の送信周期に合致する送信のタイミングを示すタイミング情報を中継制御手段２５、Ｎ１用通信手段２１に送信する。
【００６７】
中継制御手段２５は、受信したタイミング情報に基づき、そのタイミングよりも予め定められた時間分だけ前にＮ１用バッファ２２からスキャン伝送データを読み出し、ネットワークＮ１のプロトコルに変換（加工）して、Ｎ１用通信手段２１に出力する。
Ｎ１用通信手段２１は、タイミング調整手段３１によって割り当てられたタイミングであって第１の送信周期に合致するタイミングで、ネットワークＮ２のプロトコル用に変換されたスキャン伝送データをネットワークＮ１へと送信する。
【００６８】
この結果、本発明の中継装置は、タイミング調整手段が、自機（中継装置２）を含む全通信局に対して送信できるタイミングをあらかじめ割り当てることにより、一時に通信がラッシュする事態を避けることができ、当該ネットワークのリアルタイム性が向上できる。このため、通信効率よく確実にスキャン伝送データを中継できる点で有効である。
【００６９】
＜第４の実施例＞
なお、本発明に係る中継装置は、第１の実施例〜第３の実施例のいずれかで説明した構成に加えて、ネットワークＮ１またはネットワークＮ２に接続される通信局から受信するスキャン伝送データを２個以上結合させてスキャン伝送方式を用いて中継するスキャン伝送データ結合手段を備えるものでもよい。
【００７０】
具体的には、本発明に係る中継装置２は、演算制御部２９が備える機能ブロック等として、ネットワークＮ１またはネットワークＮ２に接続される制御装置や通信局から受信するスキャン伝送データを２個以上結合させて、ネットワークＮ１またはネットワークＮ２にスキャン伝送方式を用いて送信するスキャン伝送データ結合手段３３を備える。
【００７１】
このような構成で、中継装置２はスキャン伝送を中継する際に、次の動作を行なう。
以下、ネットワークＮ１からのスキャン伝送データをネットワークＮ２へ中継する場合を例として説明する。なおネットワークＮ２からのスキャン伝送データをネットワークＮ１へ中継する場合もこれとほぼ同じであるから説明を省略する。
【００７２】
中継装置２は、スキャン伝送データ結合手段３３が、ネットワークＮ１に対してスキャン伝送を中継するタイミングで、Ｎ１用送信バッファ２２に格納してある順に複数のスキャン伝送データを結合して（組み合わせて）、一つのスキャン伝送データ（フレーム）として生成する。
このとき、スキャン伝送データ結合手段３３は、この結合されたスキャン伝送データ（フレーム）を、予め定められた最大フレーム長をよりも短いフレーム長であるものを生成する。
【００７３】
中継制御手段２５は、スキャン伝送データ結合手段３３により結合された複数のスキャン伝送データからなるデータを、ネットワークＮ２のプロトコルに変換（加工）して、Ｎ２用通信手段２３に出力する。
【００７４】
Ｎ２用通信手段２３は、スキャン伝送データ結合手段３３により結合された複数のスキャン伝送データからなる結合データを、第１の送信周期に合致するタイミングで、ネットワークＮ１へと送信する。
【００７５】
なお、本実施例では、中継先ネットワークに存在するすべての通信局が、中継装置に加工された結合データ（フレーム）を受信すると、これを分割し、元来のスキャン伝送データ（フレーム）の内容を解釈する機能を有する。
【００７６】
この結果、本発明の中継装置は、スキャン伝送データ結合手段３３が、ネットワークＮ１に対してスキャン伝送を中継する際に、Ｎ１用送信バッファ２２に格納してある順に複数のスキャン伝送データを結合して（組み合わせて）、一つのスキャン伝送データ（フレーム）として生成することにより、通信フレーム数を削減できる。
【００７７】
また、本発明のようにスキャン伝送データ結合手段３３が、複数のスキャン伝送データを結合して一つのスキャン伝送データとして送信することにより、通信のフレーム長が長いスキャン伝送データ１個とフレーム長が短いスキャン伝送データ複数個（多数）とで、いずれも合計データサイズが同じサイズである場合では、受信側のネットワークシステムにおいて複数個のスキャン伝送データを一つ一つ読み込む時間が軽減され、パフォーマンスを向上できる点で有効である。
【００７８】
＜第５の実施例＞
なお、本発明に係る中継装置は、第１の実施例〜第４の実施例のいずれかで説明した構成に加えて、ネットワークＮ１、Ｎ２のスキャン伝送の送信周期を測定し記憶手段２６に記憶する送信周期測定手段を備えるものでもよい。
【００７９】
具体的には、本発明に係る中継装置２は、演算制御部２９が備える機能ブロック等として、予め定められた時間だけ接続されたネットワークＮ１またはＮ２からのスキャン伝送データを受信し、当該時間と受信した回数とから（たとえば平均値を計算する等して）受信間隔を算出することにより、各ネットワークＮ１、Ｎ２におけるスキャン伝送の送信周期を測定し、記憶手段２６に各送信周期を記憶する送信周期測定手段３４を備える。
【００８０】
この結果、本実施例に係る中継装置であれば、送信周期測定手段３４が予め定められた時間だけスキャン伝送データを受信し、当該時間と受信した回数とから各ネットワークにおけるスキャン伝送の送信周期を算出することにより、第１の実施例で示したようにユーザーが送信周期を設定する場合に発生しうるエンジニアリングミスに係るリスクを伴うことなく、接続されたネットワークに対して適切な送信周期でスキャン伝送を中継することができる。
【符号の説明】
【００８１】
２  中継装置
２１  Ｎ１用通信手段（第１の伝送制御手段）
２３  Ｎ２用通信手段（第２の伝送制御手段）
２５  中継制御手段
２６  記憶手段
２７  周期調節手段
３０  通信局情報管理手段
３１  タイミング調整手段
３３  スキャン伝送データ結合手段
３４  送信周期測定手段
【図１】
0005590383.tif 000002
【図２】
0005590383.tif 000003
【図３】
0005590383.tif 000004