(57)【要約】【課題】  外部システムからアクセスされても制御システムとの間で行われる安全ループを所定の時間内に実行するコントロールステーションを提供する。【解決手段】  外部システムと通信を行う共に、安全ループを利用して制御システムをコントロールするコントロールステーションにおいて、前記安全ループにより前記制御システムが適切に動作しているかチェックする安全ループ制御手段と、前記制御システムが適切に動作しているか前記安全ループ制御手段でチェックする際に用いられる変数が記憶された変数記憶手段と、前記外部システムからデータが書き込まれる外部許可記憶手段と、前記外部システムとの通信を前記安全ループ制御手段のタスクとは独立して行い、前記外部システムから出力されたデータを前記外部許可記憶手段に書き込む外部通信制御手段とを備える。  【選択図】                    図１
2006287683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部システムと通信を行う共に、安全ループを利用して制御システムをコントロールするコントロールステーションにおいて、
前記安全ループにより前記制御システムが適切に動作しているかチェックする安全ループ制御手段と、
前記制御システムが適切に動作しているか前記安全ループ制御手段でチェックする際に用いられる変数が記憶された変数記憶手段と、
前記外部システムからデータが書き込まれる外部許可記憶手段と、
前記外部システムとの通信を前記安全ループ制御手段のタスクとは独立して行い、前記外部システムから出力されたデータを前記外部許可記憶手段に書き込む外部通信制御手段と
を備えたことを特徴とするコントロールステーション。
【請求項２】
前記外部通信制御手段は、前記安全ループ制御手段よりタスク処理の優先順位が低く設定されていることを特徴とする請求項１記載のコントロールステーション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部システムと汎用通信（RS232C、Ethernet（登録商標））を介して接続されるコントロールステーションに関し、特に、外部システムからアクセスされても制御システムとの間で行われる安全ループを所定の時間内に実行するコントロールステーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コントロールステーションは、独自の制御バスを介して制御システムとの間でデータの受け渡しを行い、所定の時間内に安全ループを確実に行うことが必要とされる。例えば給油システムとして使用されるコントロールステーションが、制御システムに備えられたセンサがガス漏れ・火災等を検知した場合には、バルブを開放して消火活動等を行うが、安全ループとはこれらの動作を行う際の一連のデータの受け渡しをいう。ここで、安全システムの技術文献としては文献１のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４―２３４６５５号公報
【０００４】
以下、従来のコントロールステーションについて図２を参照して説明する。図２は従来の安全システムの構成例である。図２でコントロールステーション１０は、制御手段２０、制御用入出力手段３０、外部入出力手段４０を備え、制御手段２０は変数記憶手段２１と外部通信制御手段２２から構成される。また、このコントロールステーション１０には、制御用入出力手段３０を介して制御システム５０に備えられたセンサ５１、バルブ５２接続され、外部入出力手段４０を介して外部システム６０が接続されている。
【０００５】
制御手段２０は、ＡＮＤ等のロジック回路で構成され、センサ５１、バルブ５２との安全ループ制御を行う他、外部通信制御手段２２で行われる外部システム６０と変数記憶手段２１の通信に必要なタスク処理も制御する。変数記憶手段２１には、安全ループの演算に使用される変数が記憶されている。なお、これらのハードウェアで行う処理の全てをソフトウェアで実現しても差し支えない。
【０００６】
制御用入出力手段３０は、コントロールステーション１０とセンサ５１、バルブ５２との通信を行うモジュールであり、アナログイン／アウト、デジタルイン／アウトの端子が設けられている。外部入出力手段４０は、外部システム６０との通信を行うモジュールであり、RS232CやEthernet（登録商標）に対応している。制御システム５０はセンサ５１とバルブ５２を備える。ここで、センサ５１は火災等を検出するセンサであり、バルブ５２からは例えば消火用水が放出される。
【０００７】
次に、図２の動作を説明する。制御手段２０は制御用入出力手段３０を介してセンサ５１からデータを読み込み、変数記憶手段２１に記憶された所定の変数を利用して演算を行い、制御用入出力手段３０を介してバルブ５２に演算結果を出力する。この様にして、コントロールステーション１０はセンサ５１、バルブ５２とのデータの受け渡しを繰り返し行う。その結果、センサ５１により検出されたデータに異常があれば、制御手段２０はバルブ５２を開放等して異常に対して対応する。
【０００８】
外部システム６０がコントロールシステム１０の変数記憶手段２１に記憶された変数を変更する動作について説明する。外部システム６０は、コントロールステーション１０に対して「WRITE」信号を出力する。この信号は、外部入出力手段４０を介して外部通信制御手段２２によるタスク処理により変数記憶手段２１に転送される。つまり、外部システム６０から入力された信号は制御手段２０の制御の下、制御システム５０の演算にも使用される変数記憶手段２１に対してアクセスする。この際、制御手段２０は外部システム６０と通信を行うため、外部通信制御手段２２によるタスク処理を制御するので、処理能力が低下する。
【０００９】
この様な従来のコントロールステーション１０では、外部システム６０から制御手段２０のロジックパラメータである変数記憶手段２１に容易に書き込むことができるので、外部システム６０からのコントロールが容易に行えるというメリットがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、従来のコントロールステーションには以下の問題がある。すなわち、外部システム６０から制御手段２０の変数記憶手段２１に容易に書き込むことができるので、変数記憶手段２１に記憶された必要な変数（データ）が破壊されたり、当該変数が安全ループ上問題となる変数に変更されたりする場合がある。
【００１１】
例えば、安全ループの異常を検出する閾値が２００℃である場合において、変数記憶手段２１の変数が外部システム６０により３００℃に変更された場合には、制御手段２０で異常検出を適切に行えない問題が発生する。
【００１２】
また、外部システム６０からのアクセスの増加により、外部通信制御手段２２の制御にも利用される制御手段２０の処理能力が低下し、安全ループの実行時間に悪影響を及ぼす場合がある。
【００１３】
本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたものであり、外部システムからアクセスされても制御システムとの間で行われる安全ループを所定の時間内に実行するコントロールステーションを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような課題を達成するために請求項１記載の発明は、外部システムと通信を行う共に、安全ループを利用して制御システムをコントロールするコントロールステーションにおいて、
前記安全ループにより前記制御システムが適切に動作しているかチェックする安全ループ制御手段と、
前記制御システムが適切に動作しているか前記安全ループ制御手段でチェックする際に用いられる変数が記憶された変数記憶手段と、
前記外部システムからデータが書き込まれる外部許可記憶手段と、
前記外部システムとの通信を前記安全ループ制御手段のタスクとは独立して行い、前記外部システムから出力されたデータを前記外部許可記憶手段に書き込む外部通信制御手段と
を備える。
【００１５】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のコントロールステーションにおいて、前記外部通信制御手段は、前記安全ループ制御手段よりタスク処理の優先順位が低く設定されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、次のような効果がある。
安全ループの制御に使用される安全ループ制御手段とは独立して動作する外部通信制御手段によって提供されるタスクにより外部許可記憶手段にアクセスするので、安全ループ制御手段の処理能力が低下することがなく安全ループを所定の時間内に実行できる。
【００１７】
また、外部通信制御手段の優先順位が低く設定されているので、外部システムからのアクセスによって安全ループ制御手段の処理能力に影響を及ぼすことがなく、安全ループが所定の時間内に実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。本発明のコントロールステーションの構成例について図１を参照して説明するが、従来の構成と同様のものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００１９】
図１において、コントロールステーション１００は、制御用入出力手段３０、外部入出力手段４０、安全ループ制御手段１１０、一時記憶手段１２０、外部通信制御手段１３０を備える。安全ループ制御手段１１０は、安全ループの演算に利用される変数（安全パラメータ）が記憶された変数記憶手段１１１を備え、この変数記憶手段１１１の一部に外部からの書き込みが許可された外部許可記憶手段１１２が形成されている。この外部許可記憶手段１１２は、外部システム６０からのアクセスにより安全ループに必要な変数が書き換えられないようにするためのものであり、変数記憶手段１１１とは異なる記憶装置を使用しても差し支えない。
【００２０】
一時記憶手段１２０には、変数記憶手段１１１に記憶されている内容がコピーされるが、この構成は必ずしも設ける必要はなく、外部通信制御手段１３０からデータを読み込む際は変数記憶手段１１１に記憶されたデータを直接読み込んでも差し支えない。外部通信制御手段１３０は、外部システム６０との通信を可能とするロジック回路等で形成され、外部システム６０と安全ループ制御手段１１０とで通信を行う際に必要なタスク処理を制御する。なお、これらのロジック回路で行う処理は全てソフトウェアで行っても差し支えない。
【００２１】
ここで、外部通信制御手段１３０は、動作の優先順位が安全ループ制御手段１１１より低く設定されている。したがって、外部システム６０からのアクセスにより、外部通信制御手段１３０のタスク処理による負担が増加しても安全ループ制御手段１１０の動作には影響を及ぼさない。
【００２２】
次に、図１の動作を説明する。安全ループ制御手段２０は、制御用入出力手段３０を介してセンサ５１から入力されるデータを読み込み、変数記憶手段１１１に記憶された変数を利用して演算を行い、制御用入出力手段３０を介してバルブ５２に演算結果を出力する。この様にして、コントロールステーション１００はセンサ５１、バルブ５２とのデータの受け渡しを繰り返し行う。その結果、センサ５１により検出されたデータに異常があれば、安全ループ制御手段１１０による演算結果により、バルブ５２を開放等して異常に対応する。
【００２３】
外部システム６０から外部許可記憶手段１１２に書き込む動作について説明する。外部システム６０は、コントロールステーション１００に対して「WRITE」信号を出力する。この信号は、外部入出力手段４０を介して外部通信制御手段１３０によるタスク処理により変数記憶手段１１１に形成された外部許可記憶手段１１２に転送される。つまり、外部システム６０から入力された信号は、安全ループ制御手段１１０のタスクとは独立して動作する外部通信制御手段１３０により外部許可記憶手段１１２にアクセスされる。
【００２４】
また、安全ループの演算に利用される変数等を外部システム６０で読み込む場合には、外部システム６０はコントロールステーション１００に対して「READ」信号を出力する。外部通信制御手段１３０は、この信号に基づいて一時記憶手段１２０から安全パラメータを読み込む。
【００２５】
この様に、安全ループの制御に使用される安全ループ制御手段１１０とは独立して動作する外部通信制御手段１３０によって提供されるタスクにより外部許可記憶手段１１２にアクセスするので、安全ループ制御手段１１０の処理能力が低下することがなく安全ループを適確に実行できる。
【００２６】
また、外部通信制御手段１３０の優先順位が低く設定されているので、外部システム６０からのアクセスによって安全ループ制御手段１１０の処理能力に影響を及ぼすことがなく、安全ループが適確に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明によるコントロールステーション１００の構成例である。
【図２】従来のコントロールステーション１０の構成例である。
【符号の説明】
【００２８】
５０              制御システム
６０              外部システム
１００            コントロールステーション
１１０            安全ループ制御手段
１１１            変数記憶手段
１１２            外部許可記憶手段
１３０            外部通信制御手段
【図１】
2006287683.tif 000003
【図２】
2006287683.tif 000004