(57)【要約】【課題】演算装置による演算結果の信頼性を向上させる。【解決手段】実施形態によれば、制御システムは、ネットワークに接続されて、データを入力して、データに基づいた演算結果を外部機器へ出力する入出力装置と、ネットワークに接続されて、入出力装置から入力されたデータおよびデータに関わる演算条件を分配する分配装置と、ネットワークに接続されて、分配装置により分配されたデータと演算条件に基づいて演算を行う複数の演算装置とをもつ。制御システムは、ネットワークに接続されて、複数の演算装置からの演算結果を、複数の演算装置のそれぞれに定められた重みに基づいた重み付け和を求めることで集約する集約装置をもつ。【選択図】図１
2014056471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに接続されて、データを入力して、前記データに基づいた演算結果を外部機器へ出力する入出力装置と、
前記ネットワークに接続されて、前記入出力装置から入力されたデータおよび前記データに関わる演算条件を分配する分配装置と、
前記ネットワークに接続されて、前記分配装置により分配された前記データと前記演算条件に基づいて演算を行う複数の演算装置と、
前記ネットワークに接続されて、前記複数の演算装置からの演算結果を、前記複数の演算装置のそれぞれに定められた重みに基づいた重み付け和を求めることで集約する集約装置と
を備えたことを特徴とする制御システム。
【請求項２】
前記定められた重みは、前記演算装置の稼動情報の関数であることを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記定められた重みは、前記演算装置の構成要素の信頼性性能情報の関数であることを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
【請求項４】
前記定められた重みは、前記演算装置による演算所要時間の関数であることを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
【請求項５】
前記定められた重みは、前記演算装置による演算所要時間に基づいて更新されることを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
【請求項６】
前記定められた重みは、前記複数の演算装置による演算結果の多数決により更新されることを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
【請求項７】
前記演算装置から前記集約装置へ伝送される情報は、前記演算装置による演算結果の識別番号、演算日時、演算装置情報を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の制御システム。
【請求項８】
前記入出力装置と前記集約装置が一体型の装置であることを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
【請求項９】
前記分配装置と前記集約装置が一体型の装置であることを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ネットワークを介して構成される制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
遠隔から、現場機器を制御するためのクラウド技術に注目が集まっている。クラウド技術を用いた制御システムは、制御プログラムを物理的に離れた複数のサーバに保持でき、サイト側災害時に制御プログラムが失われることがないため、災害からの復旧の際、制御プログラムの再構築および制御サーバの交換にかかる時間を減らすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−５９８８４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３３０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
遠隔の１つの演算装置での演算結果に基づいて現場機器を制御する際、この演算結果の信頼性が低い場合には、現場機器の制御精度が悪くなってしまう。  
演算結果の信頼性を向上させるためには、複数の演算装置での演算結果を用いることで、例えば多数決的に演算結果を評価したり、それぞれの演算装置の稼働率などに従って障害安全係数を判定したりすることが挙げられる。  
しかし、現状では、前述した評価の方法や障害安全係数の指定方法が明確でなく、演算結果の信頼性の向上についても明確ではない。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、演算装置による演算結果の信頼性を向上させることが可能になる制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、制御システムは、ネットワークに接続されて、データを入力して、前記データに基づいた演算結果を外部機器へ出力する入出力装置と、前記ネットワークに接続されて、前記入出力装置から入力されたデータおよび前記データに関わる演算条件を分配する分配装置と、前記ネットワークに接続されて、前記分配装置により分配された前記データと前記演算条件に基づいて演算を行う複数の演算装置とをもつ。制御システムは、前記ネットワークに接続されて、前記複数の演算装置からの演算結果を、前記複数の演算装置のそれぞれに定められた重みに基づいた重み付け和を求めるこことで集約する集約装置をもつ。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態における制御システムの構成例を示す図。
【図２】第１の実施形態における制御システムの入出力装置の機能構成を示すブロック図。
【図３】第１の実施形態における制御システムの分配装置の機能構成を示すブロック図。
【図４】第１の実施形態における制御システムの演算装置の機能構成を示すブロック図。
【図５】第１の実施形態における制御システムの集約装置の機能構成を示すブロック図。
【図６】第１の実施形態における制御システムの集約装置の集約部の機能構成を示すブロック図。
【図７】第１の実施形態における制御システムによるデータ構造の一例を示す図。
【図８】入出力装置と一体である集約装置の機能構成を示すブロック図。
【図９】分配装置と一体である集約装置の機能構成を示すブロック図。
【図１０】第２の実施形態における制御システムの集約装置の集約部の機能構成を示すブロック図。
【図１１】第３の実施形態における制御システムの集約装置の集約部の機能構成を示すブロック図。
【図１２】第４の実施形態における制御システムの集約装置の集約部の機能構成を示すブロック図。
【図１３】第５の実施形態における制御システムの集約装置の集約部の機能構成を示すブロック図。
【図１４】第５の実施形態における制御システムの集約装置の集約部の機能構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。  
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。  
図１は、第１の実施形態における制御システムの構成例を示す図である。  
図１に示すように、第１の実施形態における制御システムは、入出力装置１、分配装置２、複数の演算装置３、および集約装置４がネットワーク５を介して接続されてなる。複数の演算装置３のそれぞれは、物理的に離れたサーバで構築される。
【０００９】
図２は、第１の実施形態における制御システムの入出力装置の機能構成を示すブロック図である。  
図２に示すように、入出力装置１は、入力部１１、伝送部１２、出力部１３を有する。入力部１１は、外部のセンサ２０からのデータを入力する。伝送部１２は、入力部１１により入力したデータを分配装置２に伝送する。また、伝送部１２は、集約装置４からの後述する集約結果を出力部１３に伝送する。出力部１３は、この集約結果を外部のアクチュエータ３０により出力する。
【００１０】
図３は、第１の実施形態における制御システムの分配装置の機能構成を示すブロック図である。  
図３に示すように、分配装置２は、伝送部２１、分配部２２、伝送部２３を有する。伝送部２１は、入出力装置１から伝送されたデータを受信する。分配部２２は、伝送部２１により受けたデータに対する、演算装置３による演算条件を、伝送部２３を介して複数の演算装置３に分配する。
【００１１】
図４は、第１の実施形態における制御システムの演算装置の機能構成を示すブロック図である。  
図４に示すように、複数の演算装置３のそれぞれは、伝送部３１、演算部３２、演算結果保持部３３、伝送部３４を有する。伝送部３１は、分配装置２からの伝送されたデータをネットワーク５を介して受信する。演算部３２は、伝送部３１により受けたデータと演算条件とに基づいて、このデータに対する演算のための制御プログラムを内部記憶から読み出して演算を実行し、この演算の結果を演算結果保持部３３に保持した上で、この演算結果を伝送部３４、ネットワーク５を介して集約装置４に伝送する。
【００１２】
図５は、第１の実施形態における制御システムの集約装置の機能構成を示すブロック図である。  
図５に示すように、集約装置４は、伝送部４１、集約部４２、伝送部４３を有する。伝送部４１は、複数の演算装置３のそれぞれからの伝送されたデータをネットワーク５を介して受信する。集約部４２は、伝送部４１により受けた、複数の演算装置３からのそれぞれによる演算の結果を集約して、この集約の結果を伝送部４３、ネットワーク５を介して入出力装置１に出力する。
【００１３】
図６は、第１の実施形態における制御システムの集約装置の集約部の機能構成を示すブロック図である。  
図６に示すように、第１の実施形態における集約装置４の集約部４２は、演算結果取得部４２ａ、集約処理部４２ｂ、重み情報記憶部４２ｃ、集約結果出力部４２ｄを有する。
【００１４】
演算結果取得部４２ａは、複数の演算装置３のそれぞれからの演算結果を伝送部４１を介して取得する。
【００１５】
集約処理部４２ｂは、この取得された演算結果を、重み情報記憶部４２ｃに記憶される、複数の演算装置３のそれぞれについて定められた重みをもとにした重み付け和を求めることで、演算結果を集約する。集約結果出力部４２ｄは、演算結果の集約結果を伝送部４３を介して入出力装置１へ出力する。
【００１６】
次に、図１に示した構成の制御システムの作用について説明する。  
入出力装置１の入力部１１は、センサ２０からの制御入力データを入力する。  
入出力装置１の伝送部１２は、入力した制御入力データである入出力データと、自装置の情報である入出力装置情報とをあわせた状態データを、出力部１３を介して分配装置２へ伝送する。
【００１７】
分配装置２の分配部２２は、制御プログラムを一括実行するか分割実行するかを判定する。分配部２２は、制御プログラムを一括実行すると判定した場合は、伝送部２３を介して状態データ、および、自装置の情報である分配装置情報を複数の演算装置３のそれぞれに伝送するとともに、所定の制御条件を、伝送部２３を介して複数の演算装置３のそれぞれにそのまま伝送する。
【００１８】
また、分配部２２は、制御プログラムを分割実行すると判定した場合は、入出力装置１からの状態データおよび分配装置情報を、伝送部２３を介して複数の演算装置３のそれぞれに伝送するとともに、所定の制御条件を分配し、この分配した制御条件を、伝送部２３を介して複数の演算装置３のそれぞれに伝送する。
【００１９】
分配装置２の分配部２２は、制御条件の伝送が終了する毎に、入出力装置１からの状態データおよび演算条件を、伝送部２３を介して複数の演算装置３のそれぞれへ伝送する。演算条件は、制御プログラムに対するパラメータを含む。
【００２０】
複数の演算装置３のそれぞれの演算部３２は、分配装置２からの演算条件を基に、内部記憶に記憶される各種制御プログラムから適した制御プログラムを選択し、この制御プログラムを用いて、分配装置２からの状態データに対する演算を行う。演算装置３の演算部３２は、この演算が終了する毎に、演算結果を演算結果保持部３３に保持した上で、この演算結果を、この演算結果の識別番号である演算番号、内蔵時計により計時した演算開始時刻、演算終了時刻とともに、伝送部３４を介して集約装置４へ伝送する。また、演算部３２は、状態データ、分配装置情報、演算条件、自装置の情報である演算装置情報を、伝送部３４を介して集約装置４へ伝送する。
【００２１】
また、集約部４２は、複数の演算装置３のそれぞれからの演算結果を伝送部４１により受けると、演算結果の集約処理を行う。集約部４２は、演算結果の集約処理が終了する毎に、集約結果を伝送部４３を介して入出力装置１へ伝送する。また、集約部４２は、状態データ、分配装置情報、演算条件、演算装置情報、演算番号演算開始時刻、演算終了時刻、演算結果、自装置の情報である集約装置情報を、伝送部４３を介して入出力装置１へ伝送する。  
入出力装置１の伝送部１２が集約装置４からの集約結果を受けると、出力部１３は、この集約結果を基にアクチュエータ３０へ制御出力データを出力する。
【００２２】
ここで、本実施形態における、従来技術に比した顕著な特徴である、集約装置４の集約部４２における演算結果の集約について説明する。  
本実施形態において、集約装置４の集約部４２の集約処理部４２ｂは、複数の演算装置３のそれぞれからの演算結果を、以下の式（１）に従って重み付け和を求めることで集約する。  
ｙ＝Σ（ｗｉ×ｘｉ）÷Σ（ｗｉ）  …式（１）
ここで、ｙは演算結果の集約結果を示し、ｗｉはｉ（ｉ＝１，２，…Ｎ）演算装置のそれぞれについて定められた重みを示し、ｘｉはｉ演算装置の演算結果を示す。
【００２３】
複数の演算装置３のそれぞれの重みの値は、集約部４２の重み情報記憶部４２ｃに記憶される。この重みは、演算装置３による演算結果の信頼性が高いほど大きい。なお、演算装置３の重みが所定の値よりも小さい際には、この重みの値を、この演算装置３の演算結果の集約結果に反映しないような重みに設定しても良い。
【００２４】
このように、複数の演算装置３のそれぞれについて設定された、適切な重みでの重み付け和を求めることにより求めた集約結果は、複数の演算装置３のそれぞれの演算結果を単に平均して求めた集約結果と比較して信頼性が高い。
【００２５】
以上のように、この第１の実施形態によれば、制御システムの演算結果を複数の演算装置３からの演算結果の重み付け和を求めることで集約するので、演算結果の信頼性を向上させることができる。
【００２６】
図７は、第１の実施形態における制御システムによるデータ構造の一例を示す図である。  
図７（ａ）は、入出力装置１から分配装置２へ伝送されるデータ構造であり、入出力装置情報と入出力データでなる状態データである。入出力装置情報は、ネットワークでのアドレス情報を含む。入出力データは、センサ２０からの制御入力データを含む。  
図７（ｂ）は、分配装置２から複数の演算装置３のそれぞれへ制御条件とは別に伝送されるデータ構造であり、状態データ、分配装置情報、演算条件でなる。
【００２７】
図７（ｃ）は、複数の演算装置３のそれぞれから集約装置４へ伝送されるデータ構造であり、状態データ、分配装置情報、演算条件、演算装置情報、演算番号、演算開始時刻、演算終了時刻、演算結果でなる。演算条件は、制御プログラムに対するパラメータを含む。演算装置情報は、演算装置３の稼働情報や、演算装置３の信頼性性能情報を含む。
【００２８】
図７（ｄ）は、集約装置４から入出力装置１へ伝送されるデータ構造であり、状態データ、分配装置情報、演算条件、演算装置情報、演算番号、演算開始時刻、演算終了時刻、演算結果、集約装置情報、集約結果でなる。演算開始時刻と演算終了時刻は、後述する演算所要時間を計算するために使用する。
【００２９】
図８は、入出力装置と一体である集約装置の機能構成を示すブロック図である。  
前述した集約装置４は、図８に示すように入出力装置１と一体型とした装置であってもよい。  
この一体型とした入出力・集約装置１ａは、入出力装置１が有していた入力部１１、伝送部１２、出力部１３を有し、さらに、伝送部１２と出力部１３の間には、集約装置４が有していた集約部４２が設けられる。
【００３０】
入出力・集約装置１ａの伝送部１２は、複数の演算装置３からの出力結果である演算結果などを受ける。集約部４２は、この演算結果の集約を行う。出力部１３は、この集約結果を基にアクチュエータ３０へ制御出力データを出力する。
【００３１】
図９は、分配装置と一体である集約装置の機能構成を示すブロック図である。  
また、前述した集約装置４は、図９に示すように分配装置２と一体型とした装置であってもよい。  
この一体型とした分配・集約装置２ａは、分配装置２が有していた伝送部２１、分配部２２、伝送部２３を有する。分配・集約装置２ａは、さらに、集約装置４が有していた伝送部４１、集約部４２、伝送部４３を有する。  
また、分配・集約装置２ａの伝送部２３と伝送部４１とを一体化してもよいし、伝送部２１と伝送部４３とを一体化してもよい。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態における制御システムの構成のうちすでに説明したものと同一部分の説明は省略する。  
一般的に、演算装置３の導入から現在までの時間である稼働時間が長いと、この演算装置３による演算結果の信頼性は低くなる。  
そこで、この第２の実施形態では、集約装置４の集約部４２の重み情報記憶部４２ｃに記憶される、複数の演算装置３のそれぞれの重みを、以下の式（２）に示すような、演算装置３の稼動情報の関数とする。  
ｗｉ＝ｗｉ０×ｅｘｐ（−ｔｒｕｎｉ÷ｔｒｕｎ０）  …式（２）
ここで、ｔｒｕｎｉはｉ演算装置３の稼働時間を示し、ｗｉ０は演算装置３の稼働時間が０の時の、この演算装置３の重みを示す、ｔｒｕｎ０は時定数に相当する係数を示す。
【００３３】
図１０は、第２の実施形態における制御システムの集約装置の集約部の機能構成を示すブロック図である。  
図１０に示すように、第２の実施形態における集約装置４の集約部４２は、演算結果取得部４２ａ、集約処理部４２ｂ、重み情報記憶部４２ｃ、集約結果出力部４２ｄ、稼働情報取得部４２ｅ、重み情報演算部４２ｆを有する。  
稼働情報取得部４２ｅは、演算装置３から伝送部４１が受けた演算装置情報から、演算装置３の稼働時間を取得する。  
重み情報演算部４２ｆは、前述した、複数の演算装置３それぞれの稼働時間が０の時の、各演算装置３の重みの情報を記憶する。
【００３４】
重み情報演算部４２ｆは、稼働情報取得部４２ｅにより取得した稼働情報で示される、演算装置３の稼働時間に基づいて、前述した式（２）に従って、演算装置３の重みを演算する。
【００３５】
集約処理部４２ｂは、重み情報演算部４２ｆによる演算結果を前述した式（１）における重みｗｉとして、この式（１）に従って、複数の演算装置３のそれぞれからの演算結果の重み付け和を求めることで、演算結果の集約を行う。
【００３６】
以上のように、この第２の実施形態によれば、集約装置４で扱う演算装置３の重みを、この演算装置３の稼働情報の関数としたので、演算結果の信頼性を向上させることができる。
【００３７】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。この第３の実施形態では、集約装置４の集約部４２の重み情報記憶部４２ｃに記憶される、複数の演算装置３のそれぞれの重みは、演算装置３の信頼性性能情報の関数とする。  
この実施形態では、演算装置３の信頼性性能情報の関数を、演算装置３内のＣＰＵのコア数、演算装置３内のメモリのＥＣＣ（Error Checking and Correction）、演算装置３内のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）のＲＡＩＤ（Redundant Array of Independent Disks）等の関数とする。  
一般的に、演算装置３内にＣＰＵが複数のコアであると、ＣＰＵが内部で冗長処理を行っているため、コア数が１つであるのと比較して演算結果の信頼性が高い。
【００３８】
図１１は、第３の実施形態における制御システムの集約装置の集約部の機能構成を示すブロック図である。  
図１１に示すように、第３の実施形態における集約装置４の集約部４２は、演算結果取得部４２ａ、集約処理部４２ｂ、重み情報記憶部４２ｃ、集約結果出力部４２ｄ、重み情報演算部４２ｆ、性能情報取得部４２ｇを有する。  
性能情報取得部４２ｇは、演算装置３から伝送部４１が受けた演算装置情報から、演算装置３の信頼性性能情報を取得する。
【００３９】
重み情報演算部４２ｆは、性能情報取得部４２ｇにより取得した信頼性性能情報に基づいて、以下の式（３）に従って、演算装置３の重みを演算して、この演算した重みの情報を重み情報記憶部４２ｃに記憶する。  
ｗｉ＝ｗｃｐｕ×ｃｐｕｉ＋ｗｍｅｍ×ｍｅｍｉ＋ｗｈｄｄ×ｈｄｄｉ  …式（３）
ここで、ｗｃｐｕはｃｐｕのコア数に対する重みを示し、ｃｐｕｉはｉ（＝１，２，…，Ｎ）演算装置のＣＰＵのコア数を示し、ｗｍｅｍは演算装置のメモリのＥＣＣに対する重みを示し、ｍｅｍｉはｉ演算装置のメモリのＥＣＣを示し、ｗｈｄｄは演算装置のＨＤＤのＲＡＩＤに対する重みを示し、ｈｄｄｉはｉ演算装置のＨＤＤのＲＡＩＤを示す。
【００４０】
集約処理部４２ｂは、重み情報演算部４２ｆによる演算結果である、重み情報記憶部４２ｃに記憶された重みを、前述した式（１）における重みｗｉとして、この式（１）に従従って、複数の演算装置３のそれぞれからの演算結果の重み付け和を求めることで演算結果の集約を行う。
【００４１】
以上のように、この第３の実施形態によれば、集約装置４で扱う、演算装置３の重みを、演算装置３の信頼性性能情報の関数としたので、演算結果の信頼性を向上させることができる。
【００４２】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。この第４の実施形態では、演算装置３の重みは、この演算装置３による演算所要時間の関数（または減少関数）とする。  
図１２は、第４の実施形態における制御システムの集約装置の集約部の機能構成を示すブロック図である。  
図１２に示すように、第４の実施形態における集約装置４の集約部４２は、演算結果取得部４２ａ、集約処理部４２ｂ、重み情報記憶部４２ｃ、集約結果出力部４２ｄ、重み情報演算部４２ｆ、演算所要時間取得部４２ｈを有する。  
演算所要時間取得部４２ｈは、演算装置３から伝送部４１が受けた演算開始時刻および演算終了時刻から、演算装置３による演算所要時間を取得する。
【００４３】
重み情報演算部４２ｆは、演算所要時間取得部４２ｈにより取得した演算所要時間に基づいて、以下の式（４）に従って、演算装置３の重みを演算して、この演算した重みの情報を重み情報記憶部４２ｃに記憶する。  
ｗｉ＝ｗｉ０×ｅｘｐ（−（ｔｃａｌｉ−ｔｅｓｔｉ）÷ｔｃａｌ０）  …式（４）
ここで、ｔｃａｌｉはｉ（＝１，２，…，Ｎ）演算装置３による演算所要時間を示し、ｔｅｓｔｉはｉ演算装置による演算予想時間を示す。この演算予想時間は、集約部４２の内部記憶に記憶されている。
【００４４】
集約処理部４２ｂは、重み情報演算部４２ｆによる演算結果である、重み情報記憶部４２ｃに記憶された重みを、前述した式（１）における重みｗｉとして、この式（１）に従って、複数の演算装置３のそれぞれからの演算結果の重み付け和を求めることで、演算結果の集約を行う。
【００４５】
以上のように、この第４の実施形態によれば、集約装置４で扱う、演算装置３の重みを、この演算装置３による演算所要時間の関数としたので、演算結果の信頼性を向上させることができる。
【００４６】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。この第５の実施形態では、演算装置３の重みは、この演算装置３からの演算所要時間により更新される。  
図１３は、第５の実施形態における制御システムの集約装置の集約部の機能構成を示すブロック図である。  
図１３に示すように、第５の実施形態における集約装置４の集約部４２は、演算結果取得部４２ａ、集約処理部４２ｂ、重み情報記憶部４２ｃ、集約結果出力部４２ｄ、重み情報演算部４２ｆ、演算所要時間取得部４２ｈ、判別部４２ｉを有する。  
判別部４２ｉは、演算所要時間取得部４２ｈにより取得した、演算装置３の演算所要時間が、この演算予想時間内か、演算予測時間を超過したかを判別する。演算予測時間は、判別部４２ｉの内部記憶に記憶される。
【００４７】
演算装置３からの演算所要時間が演算予想時間を超過したと判別部４２ｉにより判別した場合には、重み情報演算部４２ｆは、この演算装置３の重みを、以下の式（５）に従って、最小値に近づくように更新して、この更新した重みの情報を重み情報記憶部４２ｃに記憶する。  
ｗｉｎｅｗ＝ｗｍｉｎ＋（ｗｉｏｌｄ−ｗｍｉｎ）×βｏｕｔ  …式（５）
ここで、ｗｍｉｎは演算装置の重みの最小値を示し、βｏｕｔは演算装置の演算所要時間が演算予想時間超過の場合の重みの更新ゲイン（１未満の値）を示し、ｗｉｏｌｄは更新前の重みを示し、ｗｉｎｅｗは更新後の重みを示す。
【００４８】
また、演算装置３からの演算所要時間が演算予想時間内であると判別部４２ｉにより判別した場合には、重み情報演算部４２ｆは、演算装置３の重みを、以下の式（６）に従って最大値に近づくように更新して、この更新した重みの情報を重み情報記憶部４２ｃに記憶する。  
ｗｉｎｅｗ＝−（−ｗｍａｘ＋（ｗｍａｘ−ｗｉｏｌｄ）×βｉｎ）  …式（６）
ここで、ｗｍａｘは演算装置の重みの最大値を示し、βｉｎは演算装置の演算所要時間が演算予想時間内の場合の重みの更新ゲイン（１未満の値）を示す。
【００４９】
集約処理部４２ｂは、更新されて重み情報記憶部４２ｃに記憶された重みを、前述した式（１）における重みｗｉとして、この式（１）に従って、複数の演算装置３のそれぞれからの演算結果の重み付け和を求めることで演算結果の集約を行う。
【００５０】
以上のように、この第５の実施形態によれば、集約装置４で扱う、演算装置３の重みを、演算装置からの演算所要時間と演算予想時間との比較により更新するので、演算結果の信頼性を向上させることができる。
【００５１】
（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態について説明する。この第６の実施形態では、集約装置４で扱う、演算装置３の重みを、複数の演算装置３のそれぞれによる演算結果の多数決により更新する。  
図１４は、第６の実施形態における制御システムの集約装置の集約部の機能構成を示すブロック図である。  
図１４に示すように、第６の実施形態における集約装置４の集約部４２は、演算結果取得部４２ａ、集約処理部４２ｂ、重み情報記憶部４２ｃ、集約結果出力部４２ｄ、重み情報演算部４２ｆ、演算所要時間取得部４２ｈ、判別部４２ｊを有する。  
判別部４２ｊは、演算結果取得部４２ａにより取得した、複数の演算装置３それぞれの演算結果が異なり、かつ、この結果が異なる演算装置３が１つであるか否かを判別する。
【００５２】
演算結果取得部４２ａにより取得した、複数の演算装置３それぞれの演算結果が異なり、かつ、この結果が異なる演算装置３が１つであると判別部４２ｊにより判別した場合には、重み情報演算部４２ｆは、演算結果が他と異なる演算装置３の重みを、以下の式（７）に従って、最小値に近づくように更新して、この更新した重みの情報を重み情報記憶部４２ｃに記憶する。
【００５３】
ｗｉｎｅｗ＝ｗｍｉｎ＋（ｗｉｏｌｄ−ｗｍｉｎ）×βｍｉｎ  …（７）  
このβｍｉｎは、演算装置３の重みを最小値に近づけるための更新ゲイン（１未満の値）を示す。
【００５４】
そして、重み情報演算部４２ｆは、その他の演算装置３の重みを、以下の式（８）に従って、最大値に近づくように更新して、この更新した重みの情報を重み情報記憶部４２ｃに記憶する。  
ｗｉｎｅｗ＝−（−ｗｍａｘ＋（ｗｍａｘ−ｗｉｏｌｄ）×βｍａｘ）  …（８）
このβｍａｘは、演算装置３の重みを最大値に近づけるための更新ゲイン（１未満の値）を示す。
【００５５】
集約処理部４２ｂは、更新されて重み情報記憶部４２ｃに記憶された重みを、前述した式（１）における重みｗｉとして、この式（１）に従って、複数の演算装置３のそれぞれからの演算結果の重み付け和を求めることで演算結果の集約を行う。
【００５６】
以上のように、この第６の実施形態によれば、集約装置４で扱う、演算装置３の重みを複数の演算装置３のそれぞれによる演算結果の多数決により更新するので、演算結果の信頼性を向上させることができる。
【００５７】
これらの各実施形態によれば、演算装置による演算結果の信頼性を向上させることが可能になる制御システムを提供することができる。  
発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５８】
１…入出力装置、２…分配装置、３…演算装置、４…集約装置、５…ネットワーク、１１…入力部、１２，２１，２３，３１，３４，４１，４３…伝送部、１３…出力部、２０…センサ、２２…分配部、３０…アクチュエータ、３２…演算部、３３…演算結果保持部、４２…集約部、４２ａ…演算結果取得部、４２ｂ…集約処理部、４２ｃ…重み情報記憶部、４２ｄ…集約結果出力部、４２ｅ…稼働情報取得部、４２ｆ…重み情報演算部、４２ｇ…性能情報取得部、４２ｈ…演算所要時間取得部、４２ｉ，４２ｊ…判別部。
【図１】
2014056471.tif 000003
【図２】
2014056471.tif 000004
【図３】
2014056471.tif 000005
【図４】
2014056471.tif 000006
【図５】
2014056471.tif 000007
【図６】
2014056471.tif 000008
【図７】
2014056471.tif 000009
【図８】
2014056471.tif 000010
【図９】
2014056471.tif 000011
【図１０】
2014056471.tif 000012
【図１１】
2014056471.tif 000013
【図１２】
2014056471.tif 000014
【図１３】
2014056471.tif 000015
【図１４】
2014056471.tif 000016