(57)【要約】  計測制御機器（３０−１〜３０−Ｎ）からのデータ（３１−１〜３１−Ｎ）を受信する複数の通信部（１１−１〜１１−Ｎ）と、通信部（１１−１〜１１−Ｎ）からのデータ（３１−１〜３１−Ｎ）に基づいて制御対象機器（２０）を制御する操作信号を演算し、制御対象機器（２０）に出力する制御部（１２）と、通信部（１１−１〜１１−Ｎ）から入力されるデータ（３１−１〜３１−Ｎ）を記憶する記憶部（１３）と、記憶部（１３）から所定のタイミングで取得したデータ（３１−１〜３１−Ｎ）に基づいて所定の演算を行って演算値を算出し、演算値が操作信号を遮断する遮断条件を満たすかを判定し、遮断条件を満たす場合に遮断信号を出力する第１監視部（１４−１）および第２監視部（１４−２）と、第１監視部（１４−１）と第２監視部（１４−２）の少なくともいずれか一方から出力される遮断信号を受けて、制御部（１２）から制御対象機器（２０）に出力される操作信号を遮断する第１遮断部（１５−１）および第２遮断部（１５−２）と、を備える。
2014013554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のネットワークを介して接続される複数の計測制御機器からのデータに基づいて演算を行い、制御対象機器に対して操作信号を出力する制御装置であって、
前記複数の計測制御機器のそれぞれに接続され、前記計測制御機器からのデータを受信する複数の通信手段と、
前記通信手段から入力される前記データに基づいて前記制御対象機器を制御する操作信号を演算し、前記制御対象機器に出力する制御手段と、
前記通信手段から入力される前記データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から所定のタイミングで取得した前記データに基づいて所定の演算を行って演算値を算出し、前記演算値が前記操作信号を遮断する遮断条件を満たすかを判定し、前記遮断条件を満たす場合に遮断信号を出力する互いに独立した第１監視手段および第２監視手段と、
前記第１監視手段と前記第２監視手段の少なくともいずれか一方から出力される前記遮断信号を受けて、前記制御手段から前記制御対象機器に出力される前記操作信号を遮断する遮断手段と、
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記遮断手段は、
前記第１監視手段から出力される前記遮断信号を受けて、前記制御手段から前記制御対象機器に出力される前記操作信号を遮断する第１遮断手段と、
前記第２監視手段から出力される前記遮断信号を受けて、前記制御手段から前記制御対象機器に出力される前記操作信号を遮断する第２遮断手段と、
を有し、
前記第１遮断手段と前記第２遮断手段は、前記制御手段と前記制御対象機器との間で直列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記通信手段の数をＮ（Ｎは２以上の整数）とした場合に、
前記第１監視手段は、Ｎ個の割り込みを受け付け可能であり、各割り込みを受け付けたタイミングで、前記割り込みに対応するデータを前記記憶手段から取得し、
前記第２監視手段は、前記第１監視手段に同期して前記記憶手段から、前記割り込みに対応するデータを取得することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記Ｎ個の割り込みは、所定の時間間隔で発生することを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記割り込みは、前記計測制御機器からのデータが前記通信手段に入力されたタイミングで発生し、
前記割り込みには、前記各計測制御機器から入力されるデータに対して所定の規則で割り振られた優先順位が設定されていることを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
【請求項６】
前記通信手段は、前記計測制御機器からの同一の情報を表す２つのデータである第１データと第２データを受信し、
前記記憶手段は、前記複数の通信手段からの前記第１データを記憶する第１データ記憶領域と、前記第２データを記憶する第２データ記憶領域と、を有し、
前記第１監視手段は、前記記憶手段の前記第１データ記憶領域中の前記第１データを用いて前記所定の演算を行い、
前記第２監視手段は、前記記憶手段の前記第２データ記憶領域中の前記第２データを用いて前記所定の演算を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の制御装置。
【請求項７】
前記第１監視手段と前記第２監視手段は、前記第１データと前記第２データを用いて前記所定の演算を行う前に、それぞれが取得した前記第１データと前記第２データとが同一の情報を表すことを相互に照合し、前記第１データと前記第２データとが同一の情報を表すと判定できない場合には、前記遮断信号をそれぞれ出力することを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
複数の計測制御機器と複数のネットワークを介して接続される複数の通信手段と、制御手段と、記憶手段と、第１監視手段および第２監視手段と、遮断手段と、を備える制御装置の制御方法であって、
前記制御手段が、前記複数の通信手段で受信された前記計測制御機器からのデータに基づいて、前記制御装置に接続される制御対象機器を制御する操作信号を演算する操作信号演算工程と、
前記制御手段が、前記操作信号を前記制御対象機器に出力する操作信号出力工程と、
前記記憶手段が、前記通信手段から入力される前記データを記憶するデータ記憶工程と、
前記第１監視手段および前記第２監視手段が、前記記憶手段から所定のタイミングで取得した前記データに基づいて所定の演算を行って演算値を算出し、前記演算値が前記操作信号を遮断する遮断条件を満たすかを判定する判定工程と、
前記第１監視手段と前記第２監視手段の少なくともいずれか一方が、前記演算値が前記遮断条件を満たすと判定した場合に、前記遮断手段に遮断信号を出力する遮断信号出力工程と、
前記遮断信号を受けて、前記操作信号を遮断する遮断工程と、
を含むことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、制御装置および制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機械装置やプラントなどの制御対象機器を制御する制御装置において、安全性を高めるため、通信ネットワークを介して送受信する通信データを二重監視するものがある（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１に示されている安全制御システムは、ネットワークを介して外部コントローラと接続され、外部コントローラからの安全信号を２つのプロセッサで二重に処理することによって二重系を構成し、安全性を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５７８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示された従来の安全制御システムでは、外部コントローラと通信を行う１つのネットワークを対象として安全制御システムが構成されていた。すなわち、安全制御システムには、１つのネットワークを介して外部コントローラが接続されるのみであった。しかし、一般の制御装置には複数のネットワークと接続され、複数の機器との通信が必要となる場合がある。たとえば、モータを制御するモータ制御装置では、外部コントローラのほかに、モータの回転角度を検出するエンコーダや機械位置を検出するリニアスケールがネットワークを介して接続される場合があり、この場合にはモータ制御装置は３つのネットワークに対応する必要がある。【０００５】
ところが、特許文献１に示される従来の安全制御システムでは１つのネットワークのみを対象として構成されているため、複数のネットワークに対応して安全機能を実現することができないという問題点があった。特に、複数のネットワークと非同期で通信するような場合では、複数のネットワークと送受信するデータを同時並行的に処理する必要があり、特許文献１に示された従来の安全制御システムはこのような処理に対応できる構成にはなっていなかった。【０００６】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、複数のネットワークから受信したデータを二重系で監視し、通信データに異常がある場合には制御対象機器を安全に停止させることができる制御装置および制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、この発明にかかる制御装置は、複数のネットワークを介して接続される複数の計測制御機器からのデータに基づいて演算を行い、制御対象機器に対して操作信号を出力する制御装置であって、前記複数の計測制御機器のそれぞれに接続され、前記計測制御機器からのデータを受信する複数の通信手段と、前記通信手段から入力される前記データに基づいて前記制御対象機器を制御する操作信号を演算し、前記制御対象機器に出力する制御手段と、前記通信手段から入力される前記データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段から所定のタイミングで取得した前記データに基づいて所定の演算を行って演算値を算出し、前記演算値が前記操作信号を遮断する遮断条件を満たすかを判定し、前記遮断条件を満たす場合に遮断信号を出力する互いに独立した第１監視手段および第２監視手段と、前記第１監視手段と前記第２監視手段の少なくともいずれか一方から出力される前記遮断信号を受けて、前記制御手段から前記制御対象機器に出力される前記操作信号を遮断する遮断手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、通信手段で受信したデータを一時的に記憶する記憶手段を備え、第１監視手段および第２監視手段が記憶手段から所定のタイミングで取得したデータに基づいて演算を行い、演算結果が遮断条件を満たす場合に制御対象機器を停止させる遮断信号をそれぞれ出力するように構成したので、複数のネットワークから受信した通信データを監視することが可能となり、該通信データに異常がある場合には制御対象機器を安全に停止させることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１による制御装置を含む制御システムの構成の一例を模式的に示すブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態１による監視処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、第１監視部と第２監視部の動作タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図４】図４は、実施の形態２による制御装置を有する制御システムの構成の一例を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる制御装置および制御方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による制御装置を含む制御システムの構成の一例を模式的に示すブロック図である。制御システムは、制御装置１０と、制御対象機器２０と、計測制御機器３０−１〜３０−Ｎ（Ｎは２以上の整数）と、を備える。
【００１２】
制御装置１０は、制御対象機器２０に接続され、制御対象機器２０の動作を制御する。制御対象機器２０として、たとえば機械装置を駆動するモータなどを例示することができる。なお、図１では、制御対象機器２０がモータによって構成される場合が示されている。
【００１３】
また、制御装置１０は、複数の計測制御機器３０−１〜３０−Ｎとネットワーク４０−１〜４０−Ｎを介して接続され、計測制御機器３０−１〜３０−Ｎからのデータに基づいて、制御対象機器２０を制御する操作信号を出力する。計測制御機器３０−１〜３０−Ｎは、制御対象機器２０を駆動させるデータを出力するコントローラや、制御対象機器２０の動作状態を検知するセンサなどによって構成され、それぞれ制御装置１０に対してデータ３１−１〜３１−Ｎを送信する。計測制御機器３０−１〜３０−Ｎとしては、制御対象機器２０を動作させる指令を出力する外部コントローラや、制御対象機器２０を構成するモータの回転角度を検出するエンコーダなどのセンサを例示することができる。なお、図１では、計測制御機器３０−１は、外部コントローラによって構成され、計測制御機器３０−２は、エンコーダによって構成される場合が示されている。
【００１４】
制御装置１０は、通信部１１−１〜１１−Ｎと、制御部１２と、記憶部１３と、第１監視部１４−１と、第２監視部１４−２と、第１遮断部１５−１と、第２遮断部１５−２と、を有する。
【００１５】
通信部１１−１〜１１−Ｎは、計測制御機器３０−１〜３０−Ｎのそれぞれに対してネットワーク４０−１〜４０−Ｎを介して接続され、計測制御機器３０−１〜３０−Ｎからのデータを受信する。
【００１６】
制御部１２は、通信部１１−１〜１１−Ｎで受信したデータに基づいて制御対象機器２０を制御するための操作信号を出力する。たとえば、外部コントローラ（計測制御機器３０−１）から入力した位置指令にエンコーダ（計測制御機器３０−２）から入力したモータの回転角度が追従するように位置制御演算を行い、操作信号である電力をモータ（制御対象機器２０）に出力する。制御部１２は、たとえばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）によって構成される。
【００１７】
記憶部１３は、各通信部１１−１〜１１−Ｎで受信したデータ３１−１〜３１−Ｎを、計測制御機器３０−１〜３０−Ｎごとに定められた所定のアドレスに一時的に記憶する。
【００１８】
第１監視部１４−１と第２監視部１４−２は、ともに所定のタイミングで記憶部１３に記憶されたデータ３１−１〜３１−Ｎを入力として、該データ３１−１〜３１−Ｎに基づいて演算を行い、演算結果が遮断条件を満たすか否かを判定し、制御対象機器２０への操作信号の出力を遮断する遮断信号の出力を制御する。なお、第１監視部１４−１と第２監視部１４−２は、たとえば制御部１２とは異なるそれぞれ独立したＣＰＵによって構成される。
【００１９】
遮断条件は、たとえば以下の（１）〜（４）の場合である。
（１） 計測制御機器３０−１〜３０−Ｎからのデータが制御対象機器２０の停止を指令するものである場合。
（２）計測制御機器３０−１〜３０−Ｎから入力したデータに通信エラーが検出された場合。
（３） 第１監視部１４−１が入力したデータと第２監視部１４−２が入力したデータを相互に照合し、両者が同じでなかった場合。
（４）入力したデータが所定の条件を満たした場合。たとえば、エンコーダ（計測制御機器３０−２）のデータ３１−２から算出したモータ速度が所定値を超えたときや外部コントローラ（計測制御機器３０−１）からの位置指令とエンコーダ（計測制御機器３０−２）からのモータ回転角度の差が所定値を超えたときなど。
【００２０】
各遮断条件に対して、予めデータ３１−１〜３１−Ｎを用いた演算方法が規定されており、その演算方法に基づいて演算処理が行なわれる。なお、第１監視部１４−１が出力する遮断信号は第１遮断部１５−１に入力され、第２監視部１４−２が出力する遮断信号は第２遮断部１５−２に入力される。また、上記（２）の場合には、第１監視部１４−１と第２監視部１４−２は相互に入力されたデータを渡し合い、同じか否かを反対する機能を有する。
【００２１】
第１遮断部１５−１と第２遮断部１５−２は、遮断信号が入力されると、制御部１２から制御対象機器２０に出力される操作信号を遮断し、制御対象機器２０を停止させる。第１監視部１４−１と第２監視部１４−２の少なくとも一方から遮断信号が出力されると、制御部１２が出力した操作信号が遮断され、制御対象機器２０には操作信号が入力されなくなり、制御対象機器２０は停止する。
【００２２】
なお、この図１では、第１監視部１４−１に接続される第１遮断部１５−１と、第２監視部１４−２に接続される第２遮断部１５−２とが、直列に接続される構成となっているが、遮断部を１つにして、この遮断部に第１監視部１４−１と第２監視部１４−２とが接続され、第１監視部１４−１か第２監視部１４−２のいずれか一方から遮断信号を受けた場合に、操作信号を遮断する構成としてもよい。
【００２３】
つぎに、制御装置１０による制御処理について説明する。各通信部１１−１〜１１−Ｎは、ネットワーク４０−１〜４０−Ｎを介して計測制御機器３０−１〜３０−Ｎからデータ３１−１〜３１−Ｎを受信する。制御部１２は、所定のタイミングで各通信部１１−１〜１１−Ｎから順にデータ３１−１〜３１−Ｎを取得し、制御対象機器２０を制御する操作データを演算し、操作信号として出力する。後述する監視処理によって、操作信号が遮断されない限り、制御対象機器２０は、操作信号に従って制御される。
【００２４】
この制御部１２での制御処理と並行して、第１監視部１４−１と第２監視部１４−２でも、通信部１１−１〜１１−Ｎから受信したデータ３１−１〜３１−Ｎを用いて演算を行い、制御部１２による制御対象機器２０の制御を止めるか否かを判断する監視処理を行なう。図２は、実施の形態１による監視処理の手順の一例を示すフローチャートである。各通信部１１−１〜１１−Ｎは、計測制御機器３０−１〜３０−Ｎからそれぞれデータ３１−１〜３１−Ｎを受信すると、記憶部１３内の各通信部１１−１〜１１−Ｎに割り当てられた領域（アドレス）に受信したデータ３１−１〜３１−Ｎを記憶する（ステップＳ１１）。
【００２５】
ついで、第１監視部１４−１と第２監視部１４−２は、最初のデータ３１−１を用いた監視処理を実行する割り込みタイミングｔｉになったかを判定する。すなわち、最初にｉ＝１とし（ステップＳ１２）、割り込みタイミングｔｉ（＝ｔ１）になったかを判定する（ステップＳ１３）。
【００２６】
図３は、第１監視部と第２監視部の動作タイミングの一例を示すタイミングチャートである。図３において、横軸は時間であり、縦軸はオン／オフ状態を示している。また、Ｔｓは制御サイクルである。すなわち、この制御装置１０は、データ３１−１を用いて演算を行い、制御対象機器２０に操作信号を出力し、つぎにデータ３１−２を用いて演算を行い、制御対象機器２０に操作信号を出力し、・・・、そしてデータ３１−Ｎを用いて演算を行い、制御対象機器２０に操作信号を出力するという一連の処理を、制御サイクルＴｓの周期で繰り返し実行している。
【００２７】
図３に示されるように、複数の通信部１１−１〜１１−Ｎの個数をＮとしたとき、第１監視部１４−１はＮ個の割り込みを受け付け可能に構成されている。図３のｔ１〜ｔＮは、それぞれＮ個の割り込みが発生するタイミングである。Ｎ個の割り込みは図３のように所定の時間間隔（Ｔｓ／Ｎ）で発生する。
【００２８】
図３に示されるように、時刻ｔ１になると、第１監視部１４−１は、記憶部１３から時刻ｔ１に対応するデータ３１−１を取得し、データ３１−１に対して予め設定された演算を行う（ステップＳ１４）。また、同時に第２監視部１４−２も第１監視部１４−１と同期して記憶部１３から時刻ｔ１に対応するデータ３１−１を取得し、データ３１−１に対して予め設定された演算を行う（ステップＳ１５）。ここで、第１監視部１４−１と第２監視部１４−２が取得するデータは、記憶部１３中の同じデータ３１−１である。
【００２９】
ついで、第１監視部１４−１と第２監視部１４−２は、演算値は遮断条件を満たすかをそれぞれ独立に判定する（ステップＳ１６，Ｓ１８）。ここで遮断条件とは、上記（１）〜（４）で例示したような条件である。第１監視部１４−１と第２監視部１４−２は、ともに演算値が遮断条件を満たさないと判断した場合（ステップＳ１６とＳ１８でともにＮｏの場合）、データ３１−１を用いた制御処理は正常であるため、上記制御部１２による制御処理をそのまま続行させる。そして、ステップＳ１３の割り込みタイミングが最後のデータ３１−Ｎに対応する割り込みタイミングｔＮであるか（ｉ＝Ｎであるか）を判定する（ステップＳ２０）。
【００３０】
ステップＳ１３の割り込みタイミングが最後のデータ３１−Ｎに対応する割り込みタイミングｔＮでない場合（ステップＳ２０でＮｏの場合）には、第１監視部１４−１と第２監視部１４−２は、つぎの割り込みタイミングを待つ。すなわちｉ＝ｉ＋１にして（ステップＳ２１）、ステップＳ１３に戻ってつぎの割り込みタイミングｔｉ＋１を待つ。その後は、上記したステップＳ１３〜Ｓ１９で説明した処理が実行される。
【００３１】
また、ステップＳ１３の割り込みタイミングが最後のデータ３１−Ｎに対応する割り込みタイミングｔＮである場合（ステップＳ２０でＹｅｓの場合）には、制御サイクルＴｓが終了し、つぎの制御サイクルＴｓを実行することになるので、第１監視部１４−１と第２監視部１４−２は、最初の割り込みタイミングｔ１を待つ。すなわちステップＳ１２に戻ってｉ＝１にし、割り込みタイミングｔ１を待つ。その後は、上記したステップＳ１３〜Ｓ１９で説明した処理が実行される。
【００３２】
すなわち、各時刻ｔｉ（ｉ＝１〜Ｎ）で発生した割り込みによって演算された演算値が遮断条件を満たさない場合には、各時刻ｔｉ（ｉ＝１〜Ｎ）で発生した割り込みは第１監視部１４−１に受け付けられ、第１監視部１４−１は各割り込みのタイミングｔｉに対応したデータ３１−ｉを記憶部１３から入力される。同時に、第２監視部１４−２は第１監視部１４−１と同期して記憶部１３から同じデータ３１−ｉを入力される。そして、第１監視部１４−１と第２監視部１４−２はそれぞれ入力したデータ３１−ｉに基づいて演算処理を行なって、遮断条件を満たさなければつぎの割り込みの発生まで待つという処理が繰り返し行なわれる。
【００３３】
一方、ステップＳ１６で、第１監視部１４−１は演算値が遮断条件を満たすと判定した場合（ステップＳ１６でＹｅｓの場合）には、第１監視部１４−１は第１遮断部１５−１に遮断信号を出力する（ステップＳ１７）。遮断信号を受けた第１遮断部１５−１は、制御部１２から出力される操作信号を遮断し、制御対象機器２０へと到達しないようにする。
【００３４】
また、ステップＳ１８で、第２監視部１４−２は演算値が遮断条件を満たすと判定した場合（ステップＳ１８でＹｅｓの場合）には、第２監視部１４−２は第２遮断部１５−２に遮断信号を出力する（ステップＳ１９）。遮断信号を受けた第２遮断部１５−２は、制御部１２から出力される操作信号を遮断し、制御対象機器２０へと到達しないようにする。
【００３５】
ステップＳ１７またはステップＳ１９の後、制御対象機器２０は、制御装置１０からの操作信号が入力されなくなるので、制御対象機器２０は停止する。以上によって、制御装置１０による監視処理が終了する。
【００３６】
この実施の形態１では、複数の計測制御機器３０−１〜３０−Ｎにネットワーク４０−１〜４０−Ｎを介して接続される制御装置１０において、複数の計測制御機器３０−１〜３０−Ｎに接続される通信部１１−１〜１１−Ｎから入力したデータ３１−１〜３１−Ｎを一時的に記憶する記憶部１３を備える。また、第１監視部１４−１と第２監視部１４−２が、記憶部１３から所定のタイミングで入力されるデータ３１−１〜３１−Ｎに基づいて演算を行い、演算値が遮断条件を満たす場合に、制御対象機器２０を停止させる遮断信号をそれぞれ出力するように構成した。これによって、複数のネットワーク４０−１〜４０−Ｎから入力されたデータ３１−１〜３１−Ｎを第１監視部１４−１と第２監視部１４−２で二重監視することが可能となり、該データ３１−１〜３１−Ｎに基づいて制御対象機器２０を安全に停止させることができるという効果を有する。
【００３７】
なお、上述した例では、Ｎ個の割り込みが所定の時間間隔で発生するように構成されていたが、計測制御機器３０−１〜３０−Ｎからのデータ３１−１〜３１−Ｎがそれぞれ通信部１１−１〜１１−Ｎに入力されたタイミングで割り込みが発生するように構成してもよい。このとき、各計測制御機器３０−１〜３０−Ｎから入力されるデータ３１−１〜３１−Ｎの重要性に応じてＮ個の割り込みの優先順位を設定することができる。このように優先順位を設定することで、緊急性の高いデータが優先的に処理されるようになり、さらに安全性を高めることが可能となる。
【００３８】
実施の形態２．
図４は、実施の形態２による制御装置を有する制御システムの構成の一例を模式的に示すブロック図である。実施の形態２では、各計測制御機器３０−１〜３０−Ｎは同一の情報を表す２つのデータである第１データ３２−１〜３２−Ｎと第２データ３３−１〜３３−Ｎを生成して出力する。第１データ３２−１〜３２−Ｎと第２データ３３−１〜３３−Ｎは同一の情報を表すデータであるが、同じ処理部または同じアルゴリズムで生成した全く同一のデータであってもよいし、同一の情報を異なる処理部または異なるアルゴリズムで生成したものであってもよい。このように、計測制御機器３０−１〜３０−Ｎから２つのデータが送信されるため、記憶部１３は、第１データ３２−１〜３２−Ｎを記憶する第１データ記憶領域１３１と、第２データ３３−１〜３３−Ｎを記憶する第２データ記憶領域１３２と、を有する。各通信部１１−１〜１１−Ｎが受信した第１データ３２−１〜３２−Ｎは、第１データ記憶領域１３１中の所定のアドレスに記憶され、各通信部１１−１〜１１−Ｎが受信した第２データ３３−１〜３３−Ｎは、第２データ記憶領域１３２中の所定のアドレスに記憶される。
【００３９】
第１監視部１４−１は、記憶部１３の第１データ記憶領域１３１中の第１データ３２−１〜３２−Ｎを用いて演算を行い、第２監視部１４−２は、記憶部１３の第２データ記憶領域１３２中の第２データ３３−１〜３３−Ｎを用いて演算を行う。また、第１監視部１４−１と第２監視部１４−２は、演算結果が遮断条件を満たすか否かを判定し、制御対象機器２０への操作信号の出力を遮断するか否かを判定する。遮断する場合には、それぞれ遮断信号を出力する。遮断条件は、たとえば以下の（５）〜（８）の場合である。
（５）計測制御機器３０−１〜３０−Ｎからのデータが制御対象機器２０の停止を指令するものである場合。
（６）計測制御機器３０−１〜３０−Ｎから入力したデータに通信エラーが検出された場合。
（７）第１監視部１４−１が入力したデータと第２監視部１４−２が入力したデータとを相互に照合し、両者が表す情報が同じでなかった場合。たとえば、第１監視部１４−１と第２監視部１４−２が、それぞれ第１データ３２−ｉと第２データ３３−ｉを取得して演算を行う前に、それぞれが取得した第１データ３２−ｉと第２データ３３−ｉとが同一の情報を表すことを相互に照合し、第１データ３２−ｉと第２データ３３−ｉとが同一の情報を表すと判定できない場合。
（８）入力したデータが所定の条件を満たした場合。たとえば、１つの計測制御機器から入力したモータ速度が所定値を超えたときや１つの計測制御機器からの位置指令と別の計測制御機器からのフィードバック位置の差が所定値を超えたときなど。
【００４０】
また、制御部１２は、第１データ３２−１〜３２−Ｎを用いて演算を行ってもよいし、第２データ３３−１〜３３−Ｎを用いて演算を行ってもよい。なお、実施の形態１の図１と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略している。また、このような構成の制御装置１０における制御処理と監視処理も第１監視部１４−１が第１データ３２−１〜３２−Ｎを用いて演算し、第２監視部１４−２が第２データ３３−１〜３３−Ｎを用いて演算する点を除いては、実施の形態１で説明したものと同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００４１】
この実施の形態２では、複数の計測制御機器３０−１〜３０−Ｎにネットワーク４０−１〜４０−Ｎを介して接続される制御装置１０において、複数の計測制御機器３０−１〜３０−Ｎに接続される通信部１１−１〜１１−Ｎから入力した第１データ３２−１〜３２−Ｎを一時的に記憶する第１データ記憶領域１３１と、第２データ３３−１〜３３−Ｎを一時的に記憶する第２データ記憶領域１３２と、を有する記憶部１３を備える。また、第１監視部１４−１が、第１データ記憶領域１３１から所定のタイミングで入力される第１データ３２−１〜３２−Ｎに基づいて演算を行い、第２監視部１４−２が、第２データ記憶領域１３２から所定のタイミングで入力される第２データ３３−１〜３３−Ｎに基づいて演算を行い、演算値が遮断条件を満たす場合に、制御対象機器２０を停止させる遮断信号をそれぞれ出力するように構成した。これによって、計測制御機器３０−１〜３０−Ｎから得られる２つのデータを用いて監視を行うようにしたので、受信したデータが異常である可能性が高い場合には、制御部１２から制御対象機器２０へ送信される操作信号を遮断することができるという効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、この発明にかかる制御装置は、機械装置やプラントなどの制御対象機器を制御する制御装置として用いられるのに適している。
【符号の説明】
【００４３】
１０  制御装置、１１−１〜１１−Ｎ  通信部、１２  制御部、１３  記憶部、１４−１  第１監視部、１４−２  第２監視部、１５−１  第１遮断部、１５−２  第２遮断部、２０  制御対象機器、３０−１〜３０−Ｎ  計測制御機器、３１−１〜３１−Ｎ，３２−１〜３２−Ｎ，３３−１〜３３−Ｎ  データ、４０−１〜４０−Ｎ  ネットワーク、１３１  第１データ記憶領域、１３２  第２データ記憶領域。
【図１】
2014013554.tif 000003
【図２】
2014013554.tif 000004
【図３】
2014013554.tif 000005
【図４】
2014013554.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月2日(2014.7.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のネットワークを介して接続される複数の計測制御機器からのデータに基づいて演算を行い、制御対象機器に対して操作信号を出力する制御装置であって、
前記複数の計測制御機器のそれぞれに接続され、前記計測制御機器からのデータを受信する複数の通信手段と、
前記通信手段から入力される前記データに基づいて前記制御対象機器を制御する操作信号を演算し、前記制御対象機器に出力する制御手段と、
前記通信手段から入力される前記データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から取得した前記データに基づいて予め定められた演算を行って演算値を算出し、前記演算値が前記操作信号を遮断する遮断条件を満たすかを判定し、前記遮断条件を満たす場合に遮断信号を出力する互いに独立した第１監視手段および第２監視手段と、
前記第１監視手段と前記第２監視手段の少なくともいずれか一方から出力される前記遮断信号を受けて、前記制御手段から前記制御対象機器に出力される前記操作信号を遮断する遮断手段と、
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記遮断手段は、
前記第１監視手段から出力される前記遮断信号を受けて、前記制御手段から前記制御対象機器に出力される前記操作信号を遮断する第１遮断手段と、
前記第２監視手段から出力される前記遮断信号を受けて、前記制御手段から前記制御対象機器に出力される前記操作信号を遮断する第２遮断手段と、
を有し、
前記第１遮断手段と前記第２遮断手段は、前記制御手段と前記制御対象機器との間で直列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記通信手段の数をＮ（Ｎは２以上の整数）とした場合に、
前記第１監視手段は、Ｎ個の割り込みを受け付け可能であり、各割り込みを受け付けたタイミングで、前記割り込みに対応するデータを前記記憶手段から取得し、
前記第２監視手段は、前記第１監視手段に同期して前記記憶手段から、前記割り込みに対応するデータを取得することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記Ｎ個の割り込みは、割り込み数に応じた時間間隔で発生することを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記割り込みは、前記計測制御機器からのデータが前記通信手段に入力されたタイミングで発生し、
前記割り込みには、前記各計測制御機器から入力されるデータに対して予め定められた規則で割り振られた優先順位が設定されていることを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
【請求項６】
前記通信手段は、前記計測制御機器からの同一の情報を表す２つのデータである第１データと第２データを受信し、
前記記憶手段は、前記複数の通信手段からの前記第１データを記憶する第１データ記憶領域と、前記第２データを記憶する第２データ記憶領域と、を有し、
前記第１監視手段は、前記記憶手段の前記第１データ記憶領域中の前記第１データを用いて前記演算を行い、
前記第２監視手段は、前記記憶手段の前記第２データ記憶領域中の前記第２データを用いて前記演算を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の制御装置。
【請求項７】
前記第１監視手段と前記第２監視手段は、前記第１データと前記第２データを用いて前記演算を行う前に、それぞれが取得した前記第１データと前記第２データとが同一の情報を表すことを相互に照合し、前記第１データと前記第２データとが同一の情報を表すと判定できない場合には、前記遮断信号をそれぞれ出力することを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
複数の計測制御機器と複数のネットワークを介して接続される複数の通信手段と、制御手段と、記憶手段と、第１監視手段および第２監視手段と、遮断手段と、を備える制御装置の制御方法であって、
前記制御手段が、前記複数の通信手段で受信された前記計測制御機器からのデータに基づいて、前記制御装置に接続される制御対象機器を制御する操作信号を演算する操作信号演算工程と、
前記制御手段が、前記操作信号を前記制御対象機器に出力する操作信号出力工程と、
前記記憶手段が、前記通信手段から入力される前記データを記憶するデータ記憶工程と、
前記第１監視手段および前記第２監視手段が、前記記憶手段から取得した前記データに基づいて予め定められた演算を行って演算値を算出し、前記演算値が前記操作信号を遮断する遮断条件を満たすかを判定する判定工程と、
前記第１監視手段と前記第２監視手段の少なくともいずれか一方が、前記演算値が前記遮断条件を満たすと判定した場合に、前記遮断手段に遮断信号を出力する遮断信号出力工程と、
前記遮断信号を受けて、前記操作信号を遮断する遮断工程と、
を含むことを特徴とする制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するため、この発明にかかる制御装置は、複数のネットワークを介して接続される複数の計測制御機器からのデータに基づいて演算を行い、制御対象機器に対して操作信号を出力する制御装置であって、前記複数の計測制御機器のそれぞれに接続され、前記計測制御機器からのデータを受信する複数の通信手段と、前記通信手段から入力される前記データに基づいて前記制御対象機器を制御する操作信号を演算し、前記制御対象機器に出力する制御手段と、前記通信手段から入力される前記データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段から取得した前記データに基づいて予め定められた演算を行って演算値を算出し、前記演算値が前記操作信号を遮断する遮断条件を満たすかを判定し、前記遮断条件を満たす場合に遮断信号を出力する互いに独立した第１監視手段および第２監視手段と、前記第１監視手段と前記第２監視手段の少なくともいずれか一方から出力される前記遮断信号を受けて、前記制御手段から前記制御対象機器に出力される前記操作信号を遮断する遮断手段と、を備えることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
各遮断条件に対して、予めデータ３１−１〜３１−Ｎを用いた演算方法が規定されており、その演算方法に基づいて演算処理が行なわれる。なお、第１監視部１４−１が出力する遮断信号は第１遮断部１５−１に入力され、第２監視部１４−２が出力する遮断信号は第２遮断部１５−２に入力される。また、上記（３）の場合には、第１監視部１４−１と第２監視部１４−２は相互に入力されたデータを渡し合い、同じか否かを判定する機能を有する。
【国際調査報告】
2014013554.tif 000007
2014013554.tif 000008