(57)【要約】【課題】装置間の異なる通信方式に対応するため通信方式の変換に柔軟に対応することができ、かつ、送受信データ信号の信号アドレスポジションの変換も行うことができる通信インタフェース変換装置を提供することを目的としている。【解決手段】通信インタフェース変換装置１は、端末装置４との間で相互にデータ信号の送受信を行うとともにアナログ通信のＨＤＬＣ方式の通信方式に変換するデータ通信・信号変換処理部２ａと、中央装置５との間で相互にデータ信号の送受信を行うとともにＩＰ方式の通信方式に変換するデータ通信・信号変換処理部２ｂと、データ通信・信号変換処理部２ａとデータ通信・信号変換処理部２ｂとの間でデータ信号の送受信順序の変換処理を行う信号アドレスポジション変換処理部２ｃと、信号アドレスポジション変換処理部２ｃの変換処理手順を記憶する記憶部３と、で構成されている。【選択図】図１
2014060636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の複数の装置に対応して設けられ、当該装置との間で相互にデータ信号の送受信を行うとともに通信方式を変換処理する機能を有するデータ通信・信号変換処理部と、
前記データ通信・信号変換処理部間で前記データ信号の送受信順序を示す信号アドレスポジションの変換処理を行う信号アドレスポジション変換処理部と、
前記信号アドレスポジションの変換処理手順を記憶する記憶部と、
を備えたことを特徴とする通信インタフェース変換装置。
【請求項２】
前記記憶部に記憶された変換処理手順の変更を行う変換処理手順変更部を備え、外部メンテナンス装置から前記変換処理手順変更部を介して前記変換処理手順の変更が可能であることを特徴とする請求項１に記載の通信インタフェース変換装置。
【請求項３】
前記信号アドレスポジション変換処理部での前記データ信号を監視制御する監視制御部を備え、外部監視制御装置により前記監視制御部を操作することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信インタフェース変換装置。
【請求項４】
前記通信方式の変換がＨＤＬＣ（Ｈｉｇｈ−ｌｅｖｅｌ  Ｄａｔａ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）方式とＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）方式と間で行われることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通信インタフェース変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、プラント設備の監視制御を行う端末装置からのデータの通信方式を変換して中央装置などの上位装置との間で送受信を行う通信インタフェース変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、通信インタフェース変換装置では、送受信するデータのアドレスポジションはそのままとし、定められた通信仕様に対応した通信方式のみの変換を行っていた。機種ごとに異なるコントローラに対するインタフェースの違いを変換ルールとして、追加あるいは編集する手段を備え、アドレスと機種の指定内容に応じたインタフェースに変換して、通信可能とする装置が提案されている。
【０００３】
このような通信インタフェース変換装置の例として、例えば、特許文献１に示される異機種コントローラの指令生成・監視装置では、ネットワーク１を介して異機種の複数のコントローラ４と接続したコントローラへの指令生成・監視装置２が、コントローラとネットワークを介して通信する通信制御部２１と、機種別にコントローラに対する指令とコントローラからの応答の標準メッセージフォーマットを使ってメッセージ変換部２３とインタフェースをとるアプリケーション部２２と、メッセージ変換ルールを有するメッセージ変換ルール編集部２４と、該メッセージ変換ルールを使ってコントローラへの標準指令メッセージをコントローラの固有の指令メッセージにまたコントローラからの固有の応答メッセージを標準メッセージフォーマットに変換するメッセージ変換部２３と、を備えている。この装置では、機種ごとに異なるコントローラに対するインタフェースの違いを変換ルールとして追加あるいは編集する手段を備えており、アドレスと機種の指定内容に応じたインタフェースに変換することにより、通信することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２３１９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の異機種コントローラの指令生成・監視装置では、通信方式の異なる２つの装置の間に設置して判明している仕様通りに通信方式変換を行い、装置間でのデータ送受信が行えるようにしているが、あくまでも、通信処理に限ったものであり、変換対象装置の通信方式を厳密に規定し、一般的に専用のハードウェアに通信インタフェース変換機能を組み込む形で製作していたことから、接続する装置固有のタイミングや装置故障時の動作などの細かな調整が難しく、対象装置の通信仕様が少しでも変化すると大幅な見直しが必要になるという課題があった。
【０００６】
また、このような通信インタフェース変換を行うのは、往々にして一方の装置の設置時期が古く、新しい通信方式に対応させたい場合であり、通信方式の変換だけでなく、送受信されるデータ信号のアドレスポジション、すなわち、信号送受信順序の割付けも複数の装置の間で揃えたい要望があるが、この装置で変更可能なのはコマンドレベルのみであり、アドレスポジション自体の変更はできず、対応が困難であるという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、装置間の異なる通信方式に対応するため通信方式の変換に柔軟に対応することができ、かつ、送受信データ信号の信号アドレスポジションの変換も行うことができる通信インタフェース変換装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る通信インタフェース変換装置は、外部の複数の装置に対応して設けられ、当該装置との間で相互にデータ信号の送受信を行うとともに通信方式を変換処理する機能を有するデータ通信・信号変換処理部と、前記データ通信・信号変換処理部間で前記データ信号の送受信順序を示す信号アドレスポジションの変換処理を行う信号アドレスポジション変換処理部と、前記信号アドレスポジションの変換処理手順を記憶する記憶部と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の通信インタフェース変換装置によれば、通信方式の変換と同時に、送受信データ信号の信号アドレスポジション変換を行うことで、複数の装置がある場合のデータ信号の送受信順序の割付けやデータ信号名称の統一が可能となり、対象装置の変更を行う必要がなく、運用および管理が容易となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る通信インタフェース変換装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る通信インタフェース変換装置の動作を示す図である。
【図３】実施の形態２に係る通信インタフェース変換装置の構成を示す図である。
【図４】実施の形態３に係る通信インタフェース変換装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係る通信インタフェース変換装置について、図１から図４を参照して説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る通信インタフェース変換装置の構成を示す図であり、図２は、実施の形態１に係る通信インタフェース変換装置の動作を示す図である。
【００１３】
まず、図１を用いて、実施の形態１に係る通信インタフェース変換装置の構成について説明する。図において、通信インタフェース変換装置１は、下位に位置する外部の第一の装置である端末装置４との間で相互にデータ信号の送受信を行うとともにアナログ通信のＨＤＬＣ（Ｈｉｇｈ−ｌｅｖｅｌ  Ｄａｔａ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ、例えばＬＡＰ−Ｂ）方式の通信方式に変換する第一のデータ通信・信号変換処理部である端末装置４に対応して設けられたデータ通信・信号変換処理部２ａと、上位に位置する外部の第二の装置である中央装置５との間で相互にデータ信号の送受信を行うとともにＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）方式の通信方式に変換する第二のデータ通信・信号変換処理部である中央装置５に対応して設けられたデータ通信・信号変換処理部２ｂと、端末装置４に対応して設けられたデータ通信・信号変換処理部２ａと中央装置５に対応して設けられたデータ通信・信号変換処理部２ｂとの間でデータ信号の送受信順序を示す信号アドレスポジションの変換処理を行う信号アドレスポジション変換処理部２ｃと、信号アドレスポジション変換処理部２ｃの変換処理手順を記憶する記憶部３と、で構成されている。ここで、通信インタフェース変換処理部２は、端末装置４に対応して設けられたデータ通信・信号変換処理部２ａと、中央装置５に対応して設けられたデータ通信・信号変換処理部２ｂと、信号アドレスポジション変換処理部２ｃとからなる。
【００１４】
下位側の端末装置４から上位側の中央装置５へデータ信号を送信する場合には、端末装置４から端末装置４の通信仕様であるＨＤＬＣ方式で受信したデータ信号は、データ通信・信号変換処理部２ａを介して、信号アドレスポジション変換処理部２ｃに送信され、信号アドレスポジション変換処理部２ｃにより予め定められた変換取り決め手順に従って、送受信順序が変換される。この変換処理手順は、項目定義として記憶部３に記憶されている。信号アドレスポジション変換処理部２ｃで変換されたデータ信号は、データ通信・信号変換処理部２ｂに転送され、データ通信・信号変換処理部２ｂにて、中央装置５の通信仕様であるＴＣＰ／ＩＰ方式に変換され、中央装置５へ送信される。
【００１５】
反対に、上位側の中央装置５から下位側の端末装置４へデータ信号を送信する場合には、中央装置５からＴＣＰ／ＩＰ方式で受信したデータ信号は、データ通信・信号変換処理部２ｂを介して、信号アドレスポジション変換処理部２ｃに送信され、信号アドレスポジション変換処理部２ｃにより予め定められた変換取り決め手順に従って、送受信順序が変換される。信号アドレスポジション変換処理部２ｃで変換されたデータ信号は、データ通信・信号変換処理部２ａに転送され、データ通信・信号変換処理部２ａにて、端末装置４の通信仕様であるＨＤＬＣ方式に変換され、端末装置４へ送信される。
【００１６】
この一連の動作を通して、通信インタフェース変換装置１を介した端末装置４と中央装置５とのデータ信号の送受信においては、外部から見て通信インタフェースの変換と信号アドレスポジションの変換が同時に行われることになる。
【００１７】
次に、実施の形態１に係る通信インタフェース変換装置１の動作について、図２の動作を示すフロー図を参照して説明する。
フロー図において、例えば、プラント設備などのデータを収集する端末装置４は、上位側に位置する通信インタフェース変換装置１のデータ通信・信号変換処理部２ａとの間で最初に通信処理を確立するためのコネクション処理を行う。初期動作として、相互にコネクション要求を送信し、応答を受信することで接続が完了となり、データ通信が可能な状態となる。通信が可能な状態となった端末装置４は、通信インタフェース変換装置１のデータ通信・信号変換処理部２ａに対して、通信起動通知を送信して端末装置４からのデータ信号が送信できるよう、データ要求を促す。
端末装置４からの通信起動通知を受信したデータ通信・信号変換処理部２ａは、端末装置４に対して端末装置４が持っている全てのデータを送信するようデータ要求を送信する。端末装置４は、データ通信・信号変換処理部２ａに対して端末装置４内に保持されている全てのデータを送信し、最後に完了フラグを送信する。
【００１８】
この時点では、データ通信・信号変換処理部２ａの内部の信号状態が更新されておらず、古い状態である可能性があるため、データ通信・信号変換処理部２ｂと中央装置５との間では、まだ、通信処理が確立されておらず、端末装置４からの全データ送信の完了フラグ受信をもって、データ通信・信号変換処理部２ｂと中央装置５との間の通信確立動作を行う。
【００１９】
データ通信・信号変換処理部２ｂと上位側にあたる中央装置５との間の通信処理の確立も相互にコネクション要求を送信し、応答を受信することで接続完了となり、データ通信が可能な状態となる。
【００２０】
通信が可能な状態となったデータ通信・信号変換処理部２ｂは、中央装置５に対して通信起動通知を送信して、データ通信・信号変換処理部２ｂからのデータ信号が送信できるよう、データ要求を促す。データ通信・信号変換処理部２ｂからの起動通知を受信した中央装置５は、データ通信・信号変換処理部２ｂに対して同処理部２ｂが持っている全てのデータを送信するようデータ要求を送信する。データ要求を受信したデータ通信・信号変換処理部２ｂは、内部に最新データが無い可能性があるため、データ通信・信号変換処理部２ａに対してデータ要求を転送し、さらに、データ通信・信号変換処理部２ａから端末装置４に転送される。
【００２１】
ここで改めて端末装置４から送信される全データに対して、データ通信・信号変換処理部２ａは、受信したデータ信号を信号アドレスポジション変換処理部２ｃに送信する。信号アドレスポジションが変換された後のデータ信号をデータ通信・信号変換処理部２ｂから中央装置５に対して送信する。
【００２２】
その後は、端末装置４は、データ収集する対象の設備などから変化したデータを受信するたびにデータ通信・信号変換処理部２ａに対してデータ信号を送信する。さらに、データ通信・信号変換処理部２ａは、受信したデータ信号を信号アドレスポジション変換処理部２ｃに送信する。信号アドレスポジション変換処理部２ｃで信号アドレスポジションが変換された後のデータ信号をデータ通信・信号変換処理部２ｂから中央装置５に対して送信する。
【００２３】
なお、信号アドレスポジション変換処理部２ｃでの変換処理において、変換処理手順は、記憶部３に記憶されている変換定義に基づいて行われる。変換定義の変更は、ソフトウェア処理により記憶部３の内容を書き換えることにより、適宜、変更することができ、端末装置４や中央装置５の仕様変更に対して、柔軟に対応することができる。
【００２４】
また、通信インタフェースの変換をソフトウェア処理により、実現することができるので、相手先装置の固有の動作や装置故障時の対応など、通信インタフェース変換装置内部の設定で柔軟に対応することができる。
【００２５】
このように、実施の形態１に係る通信インタフェース変換装置によれば、複数の装置間で異なるデータ信号の送受信を可能とするため通信方式を変換する機能と同時に、それぞれの装置とデータ通信・信号変換処理部との間でデータ信号の信号アドレスポジションを変換する機能をも併せて設けることにより、通信インタフェースの変換だけでなく、伝送されるデータ信号の割付、すなわち信号アドレスポジションも連続的に変換しながら通信処理を行うことができるという顕著な効果が期待できる。
【００２６】
実施の形態２．
図３は、実施の形態２に係る通信インタフェース変換装置の構成を示す図である。
図１に示す実施の形態１に係る通信インタフェース変換装置と図３に示す実施の形態２に係る通信インタフェース変換装置との相違点は、実施の形態２では、通信インタフェース変換装置１に変換処理手順変更部６が設けられており、外部に設置されたメンテナンス装置７からの指令により、変換処理手順変更部６を介して、記憶部３に記憶されている変換定義を変更できるようにしたものである。なお、他の構成要素は、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００２７】
次に、実施の形態２に係る通信インタフェース変換装置の動作について、図３を参照して説明する。実施の形態１では、信号アドレスポジション変換処理部２ｃにて変換を行う場合に、参照する変換定義として、記憶部３に予め格納された変換定義を用いているが、この実施の形態２においては、通信インタフェース変換装置１に、変換処理手順変更部６を設けることで、外部のメンテナンス装置（パソコン等）７との間を通信により接続して、変換定義情報の送受信を行うことができる。これにより、外部から変換定義の追加修正が可能となり、変換定義の変更を容易に行うことができる。
【００２８】
また、変更定義の内容として、信号アドレスポジションのようなデータ信号の送受信順位の割り付けだけでなく、データ信号の名称などのテキスト情報も含めることや、外部のメンテナンス装置７から容易に編集できるようにすることで、変換定義をデータ信号名称とアドレスポジションとを関連付けて参照し易くすることもでき、印刷して確認することも可能となる。
【００２９】
さらに、外部のメンテナンス装置７等とＬＡＮで接続する場合は、通信インタフェース変換装置１の近傍での操作だけでなく、ネットワークを経由した遠方から操作することも可能となるため、通信インタフェース変換装置１の設置場所に赴くことなく、変更定義の参照や変更操作を遠方から簡便に行うことが可能である。
【００３０】
このように、実施の形態２に係る通信インタフェース変換装置によれば、実施の形態１と同様、複数の装置間で異なるデータ信号の送受信を可能とするため通信方式を変換する機能と、それぞれの装置とデータ通信・信号変換処理部との間でデータ信号の信号アドレスポジションを変換する機能により、通信インタフェースの変換だけでなく、伝送されるデータ信号の割付、すなわち信号アドレスポジションも連続的に変換しながら通信処理を行うことができるとともに、さらに、変換定義の変更を外部のメンテナンス装置から行う機能を設けることにより、信号アドレスポジション処理における変換定義を外部のメンテナンス装置から変更することができるという顕著な効果が期待できる。
【００３１】
実施の形態３．
図４は、実施の形態３に係る通信インタフェース変換装置の構成を示す図である。
図３に示す実施の形態２に係る通信インタフェース変換装置との相違点は、実施の形態２で設けた変換処理手順変更部６の他、通信インタフェース変換処理部２とデータ信号の送受信を行う監視制御部（データ処理部）８が設けられており、記憶部３の変換定義を参照しながら、状態管理部９で、データ信号の変化や量を判断して、信号アドレスポジションとデータ信号の名称を関連付けて最新の状態を保持させ、また、データ蓄積部１０で、一定期間の過去のデータ信号を保存させるとともに、これらの監視情報を画像で表示させるため監視制御画面生成部１１が設けられており、外部の監視制御装置１２と接続されている点である。なお、他の構成要素は、実施の形態２と同様であるので説明を省略する。
【００３２】
次に、実施の形態３に係る通信インタフェース変換装置の動作について、図４を参照して説明する。図３の実施の形態２で示したように、通信インタフェース変換装置１の内部に通信処理を介して取り込んだ端末装置４と中央装置５の全てのデータが保持されていることや、さらに、記憶部３内に信号アドレスポジションとデータ信号の名称の情報が保存されていることから、これらを組み合わせることで、データ信号の状態にデータ信号の名称を付加して、目視操作できる情報を通信インタフェース変換装置１のみで生成することが可能である。
【００３３】
そこで、図４に示すように実施の形態３では、通信インタフェース変換装置１の内部に通信インタフェース変換処理部２とデータ信号の送受信を行う監視制御部（データ処理部）８を実装し、ここで、記憶部３の変換定義を参照しながらデータ信号の変化や量を判断して、信号アドレスポジションとデータ信号の名称を関連付けて、状態管理部９で、データ信号の最新状態を保持し、データ蓄積部１０で、一定期間の過去のデータ信号を保存している。
【００３４】
これらのデータ信号を監視制御画面生成部１１により、外部に接続された監視制御装置（パソコン等）１２から目視で監視できるような画面情報を作成する。また、監視制御装置１２の画面からは監視対象の設備に対する操作も可能となり、監視制御画面生成部１１を通して、記憶部３の変換定義を参照しながら、監視制御部（データ処理部）８経由で通信インタフェース変換処理部２に引き渡される。この後、信号アドレスポジション変換処理部２ｃを経由して、データ通信・信号変換処理部２ａから端末装置４へ操作情報が出力される。監視制御装置１２は、例えば、汎用ブラウザを用いて、監視制御画面生成部１１を介して、状態管理部９における状態を監視、操作することができる。
【００３５】
これらにより、データ通信・信号変換処理部２ａとデータ通信・信号変換処理部２ｂとで通信インタフェース変換を行うことに加えて、信号アドレスポジション変換処理部２ｃで伝送するデータ信号の信号アドレスポジションの変換を行い、監視制御部８でデータ信号を監視し、データ蓄積部１０でデータ信号の蓄積を行うことによって、通信インタフェースの変換だけでなく、伝送されるデータ信号の割付、すなわち信号アドレスポジションも連続的に変換しながら送信し、かつ、それらのデータ信号に対して目視での監視や操作が単独で可能な通信インタフェース変換装置を構築することができる。
【００３６】
このように、実施の形態３に係る通信インタフェース変換装置によれば、実施の形態２と同様、複数の装置間で異なるデータ信号の送受信を可能とするため通信方式を変換する機能と、それぞれの装置とデータ通信・信号変換処理部との間でデータ信号の信号アドレスポジションを変換する機能と変換定義の変更を外部のメンテナンス装置から行う機能により、通信インタフェースの変換だけでなく、伝送されるデータ信号の割付、すなわち信号アドレスポジションも連続的に変換しながら通信処理を行い、信号アドレスポジション処理における変換定義を外部から変更することができるとともに、さらに、外部から監視および操作できる機能を設けることにより、外部からの監視および操作を行うことが可能であるという顕著な効果が期待できる。
【００３７】
また、上記実施の形態では、ＨＤＬＣ（ＬＡＰ−Ｂ）方式などのアナログ通信で行なっている既存の端末装置４と現在主流の通信方式であるＩＰ（ＴＣＰ／ＩＰ）方式などのデジタル通信で行なっている中央装置５との間で通信インタフェース変換を行う場合を例示して説明したが、通信インタフェース変換装置１において、通信インタフェースの変換機能および信号アドレスポジションの変換機能は、ソフトウェアの機能により、適宜、変更することが可能であるので、外部の端末装置（第一の装置）４と中央装置（第二の装置）５との通信方式はどのようなものであっても対応できることはいうまでもない。
【００３８】
また、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【００３９】
また、図中、同一符号は、同一または相当部分を示す。
【符号の説明】
【００４０】
１  通信インタフェース変換装置
２  通信インタフェース変換処理部
２ａ，２ｂ  データ通信・信号変換処理部
２ｃ  信号アドレスポジション変換処理部
３  記憶部
４  端末装置
５  中央装置
６  データ通信・信号変換処理部
７  メンテナンス装置
８  監視制御部
１１  監視制御画面生成部
１２  監視制御装置
【図１】
2014060636.tif 000003
【図２】
2014060636.tif 000004
【図３】
2014060636.tif 000005
【図４】
2014060636.tif 000006