(57)【要約】【課題】  コントローラの異常時及びデータバスの断線時でも使用可能なハンディターミナルシステムを得る。【解決手段】  運転系のコントローラ１ａ及び待機系のコントローラ１ｂがフィールドバス３に接続され、通常時には、運転系のコントローラ１ａの働きにより、フィールドバス３に接続された負荷４ａ、４ｂに対し、ハンディターミナル６により監視及び制御を行い、運転系のコントローラ１ａの異常またはフィールドバス３の異常が発生したときは、待機系のコントローラ１ｂを使用して、フィールドバス３上のデータ伝送を可能にし、負荷４ａ、４ｂに対するハンディターミナル６による監視及び制御をバックアップするようにした。【選択図】図１
2006184993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールドバスに接続された負荷装置、上記フィールドバスに接続され、上記負荷装置に対し、監視及び制御を行うハンディターミナル、上記フィールドバスに接続され、上記ハンディターミナル及び上記負荷装置間のデータ伝送を制御する第一のコントローラ、及び上記フィールドバスに接続され、上記第一のコントローラとの間の通信により、上記第一のコントローラの異常または上記フィールドバスの断線を検出すると共に、上記第一のコントローラの異常または上記フィールドバスの断線を検出したときは、上記第一のコントローラをバックアップして上記ハンディターミナル及び上記負荷装置間のデータ伝送を制御する第二のコントローラを備えたことを特徴とするハンディターミナルシステム。
【請求項２】
上記フィールドバスは、二重化されていることを特徴とする請求項１記載のハンディターミナルシステム。
【請求項３】
上記第一のコントローラ及び第二のコントローラは、それぞれ無線によりデータ伝送を相互に行う無線通信部を有し、上記フィールドバスの断線時には上記無線通信部を介して相互にデータ伝送を行うことを特徴とする請求項１記載のハンディターミナルシステム。
【請求項４】
上記ハンディターミナルを上記フィールドバスに接続するためのハンディターミナルインターフェースを備え、上記ハンディターミナルインターフェース及び上記負荷装置は、自装置の異常を検出して表示する異常表示回路を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のハンディターミナルシステム。
【請求項５】
上記異常表示回路は、計時が所定時間を超えたとき異常信号を出力するウォッチドッグタイマと、このウォッチドッグタイマの異常信号により異常を表示する表示回路とにより構成されていることを特徴とする請求項４記載のハンディターミナルシステム。
【請求項６】
上記ハンディターミナルを上記フィールドバスに接続するためのハンディターミナルインターフェースを備え、上記ハンディターミナルインターフェース及び上記負荷装置は、上記フィールドバスの断線により上記フィールドバスが分割されたとき、この分割されたフィールドバス部分の終端部に終端抵抗回路を接続するように制御する終端抵抗切替え回路を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のハンディターミナルシステム。
【請求項７】
上記終端抵抗切替え回路は、上記第一のコントローラまたは上記第二のコントローラからデータが書き込まれる入力ポートと、上記フィールドバス部分に接続される所定の抵抗値を有する終端抵抗回路と、上記入力ポートに書き込まれたデータに基づき、上記終端抵抗回路を上記フィールドバス部分に接続するか否かの切替えを行う切替え回路とにより構成されていることを特徴とする請求項６記載のハンディターミナルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、公共水処理プラント（上下水道）を監視制御するプラント監視制御システムに用いられ、フィールドバス上に接続された負荷装置の監視、制御を行うハンディターミナルを有するハンディターミナルシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のハンディターミナルシステムは、例えば特許文献１に示されるように、データバスに接続されたコントローラは１台のみであり、ハンディターミナルの各インタフェース装置へのデータ伝送は、１台のコントローラが、全て行うように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２５５１７０号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のハンディターミナルシステムは、例えば特許文献１に示されるように、１台のコントローラがデータバス上に接続されたハンディターミナルインタフェース装置を経由して、各ハンディターミナルとの間でデータの授受を行う構成となっていた。
このような構成の場合、コントローラの異常で動作不能となった場合、各ハンディターミナル間のデータ授受は不可能になる。またコントローラが正常でも、データバスが途中で断線した場合、断線箇所より先の部分に位置しているハンディターミナルとは、データ授受が不可能になる等の問題点があった。
【０００５】
この発明は、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、コントローラの異常時及びデータバスの断線時でも使用可能なハンディターミナルシステムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わるハンディターミナルシステムにおいては、フィールドバスに接続された負荷装置、フィールドバスに接続され、負荷装置に対し、監視及び制御を行うハンディターミナル、フィールドバスに接続され、ハンディターミナル及び負荷装置間のデータ伝送を制御する第一のコントローラ、及びフィールドバスに接続され、第一のコントローラとの間の通信により、第一のコントローラの異常またはフィールドバスの断線を検出すると共に、第一のコントローラの異常またはフィールドバスの断線を検出したときは、第一のコントローラをバックアップしてハンディターミナル及び負荷装置間のデータ伝送を制御する第二のコントローラを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、以上説明したように、フィールドバスに接続された負荷装置、フィールドバスに接続され、負荷装置に対し、監視及び制御を行うハンディターミナル、フィールドバスに接続され、ハンディターミナル及び負荷装置間のデータ伝送を制御する第一のコントローラ、及びフィールドバスに接続され、第一のコントローラとの間の通信により、第一のコントローラの異常またはフィールドバスの断線を検出すると共に、第一のコントローラの異常またはフィールドバスの断線を検出したときは、第一のコントローラをバックアップしてハンディターミナル及び負荷装置間のデータ伝送を制御する第二のコントローラを備えたので、第一のコントローラの異常やフィールドバスの断線が発生した場合でも、第二のコントローラによりフィールドバス上のデータ伝送が可能で、この第二のコントローラによりハンディターミナルが使用でき、信頼性の高いハンディターミナルシステムとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１によるハンディターミナルシステムを示す構成図である。
図１において、コントローラ（運転系）１ａ（第一のコントローラ）及びコントローラ（待機系）１ｂ（第二のコントローラ）が、伝送データの経路（データバス）としてのフィールドバス３上に接続されている。各コントローラ内には、他の装置との通信を行うための通信カード２が収納されている。負荷４ａ、４ｂ（負荷装置）は、フィールドバス３上に接続され、各コントローラ１により制御される。フィールドバス３上には、各コントローラ１とハンディターミナル６間のデータ授受の中継をするハンディターミナルインタフェース５が接続されている。ハンディターミナル６は、現場において負荷４ａ、４ｂ等の状態監視や、負荷４ａ、４ｂへのデータ出力を行うための携帯端末として用いられる。
ハンディターミナル６において、負荷４ａ、４ｂの状態を読み取ったり、負荷４ａ、４ｂへデータを出力する場合、データはコントローラ１ａまたはコントローラ１ｂの働きにより伝送され、フィールドバス３を経路とし、ハンディターミナルインタフェース５を経由して、授受が行われる。
【０００９】
次に、動作について説明する。
通常状態においては、コントローラ（運転系）１ａの働きにより、各負荷４ａ、４ｂとの間で、ハンディターミナル６で扱うデータの授受が行われる。コントローラ（待機系）１ｂは、コントローラ（運転系）１ａとの間で定期的に通信を行うことにより、コントローラ１ａの状態を監視し、コントローラ１ａに異常が発生した場合にはそれを検出し、コントローラ１ａに代わって各ハンディターミナル６との間でデータ伝送を行う。
また、フィールドバス３上で断線が発生した場合、コントローラ１ａから見て、断線箇所より先に位置する負荷４ｂの状態監視やデータ出力をコントローラ１ａで行うのは、不可能になるが、この際にもコントローラ１ｂにて断線を検出し、ハンディターミナル６における負荷４ｂの状態監視や制御出力が、コントローラ１ｂによることで可能となる。
この場合、コントローラ１ｂから見て、断線の先に位置する負荷４ａの状態監視や制御出力をハンディターミナル６で行うのは不可能であるため、縮退状態でのシステム運用となる。
【００１０】
実施の形態１によれば、図１のシステム構成を採用することにより、コントローラ１ａの異常やフィールドバス３の異常が発生しても、コントローラ１ｂの働きによりバックアップが可能であり、信頼性の高いハンディターミナルシステムを得ることが可能である。
【００１１】
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２によるハンディターミナルシステムを示す構成図である。
図２において、１〜６は図１におけるものと同一のものである。図２では、フィールドバス３を二重化している。
【００１２】
実施の形態１では、フィールドバス３に断線が発生した場合、コントローラ１ｂから見て、断線箇所より先に位置する負荷４ａの状態をハンディターミナル６で監視したり、制御出力を行うことは不可能である。
実施の形態２は、これに対処するために、フィールドバス３を二重化した。これにより、一方のフィールドバスが断線しても、他方のフィールドバスでデータ伝送を行うことが可能であり、断線発生後も、ハンディターミナル６で全ての負荷の状態監視と制御出力を行うことが可能となる。
なお、フィールドバス３を二重化する代わりに、リング型の構成をすることによっても、フィールドバス３の１箇所断線時に、フィールドバス上の各装置は維持されるため、上記と同様の効果を得ることが可能である。
【００１３】
実施の形態２によれば、フィールドバスを二重化したので、ハンディターミナルは、一方のフィールドバスが断線しても、他方のフィールドバスで全ての負荷との間でデータの授受を行うことができる。
【００１４】
実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３によるハンディターミナルシステムを示す構成図である。
図３において、１〜６は図１におけるものと同一のものである。図３の各コントローラ１には、それぞれ無線データの送受信が可能な無線通信カード（無線通信部）が設けられ、互いに無線でデータ伝送が行われるようにした。
【００１５】
実施の形態１で、フィールドバス３上に断線が生じた場合、または実施の形態２で二重化したフィールドバス３の両方に断線が生じた場合には、ハンディターミナル６は、断線箇所より先に位置する負荷４ａの状態を監視したり、制御出力を行うことは不可能であった。
実施の形態３は、図３のように、コントローラ１ａ、１ｂの両方に無線通信カード７を設けて、両者間での無線によるデータ伝送を可能にした。このシステム構成により、コントローラ１ａ、１ｂが正常であれば、フィールドバス３上で断線が生じても、コントローラ１ａ、１ｂ間では、無線によるデータ伝送を実施することにより、全てのデータをハンディターミナルインタフェース５へ伝送可能であり、全負荷４ａ、４ｂの状態監視及び制御出力をハンディターミナル６で行うことが可能である。
【００１６】
実施の形態３によれば、各コントローラに互いに無線によりデータ伝送できる無線通信カードを設けたので、フィールドバスに断線が生じても、ハンディターミナルから全ての負荷に対して、データの送受信を行うことができる。
【００１７】
実施の形態４．
図４は、この発明の実施の形態４によるハンディターミナルシステムを示す構成図であり、図４（ａ）は構成図、図４（ｂ）はＷＤＴ及び異常表示回路の詳細を示す図である。
図４において、１〜６は図１におけるものと同一のものである。図４では、負荷４ａ、４ｂと、ハンディターミナルインターフェース５に、計時が所定時間を超えたとき異常信号を出力する故障検出用のＷＤＴ（ウォッチドッグタイマ）８１とこのＷＤＴ８１の異常信号に応じて、異常を示す表示を行う表示回路８２を有する異常表示回路８を設けたものである。
【００１８】
実施の形態１、２、３のように、バックアップ機能付きのハンディターミナルシステムを構成した場合、コントローラ１ａの異常やフィールドバス３の断線が発生した場合に、対策を取ることが可能であり、ハンディターミナル６の使用を続けることができる。ただし、図１〜図３の構成では、負荷４ａ、４ｂ自体またはハンディターミナルインタフェース５自体に異常が発生した場合、その負荷４ａ、４ｂの状態が不明であったり、ハンディターミナル６が接続不可になる可能性がある。また、各装置を設置している現場では、異常の有無が分かりづらいという問題点がある。
実施の形態４は、この対策として、図４に示すように、各負荷４ａ、４ｂ及びハンディターミナルインタフェース５上に、自装置の故障検出用のＷＤＴ８１及びこのＷＤＴ８１による故障検出時に異常を示す表示を行う表示回路８２を有する異常表示回路８を設け、各装置の異常発生状況を現場で認識できるようにした。この対策により、作業効率の改善が可能である。
【００１９】
実施の形態４によれば、各負荷及びハンディターミナルインタフェース上に、異常表示回路を設けたので、各装置の異常発生状況を現場で認識でき、作業効率の改善が可能である。
【００２０】
実施の形態５．
図５は、この発明の実施の形態５によるハンディターミナルシステムを示す構成図であり、図５（ａ）は構成図、図５（ｂ）は終端抵抗切替え回路の詳細を示す図である。
図５において、１〜６は図１におけるものと同一のものである。図５では、各負荷４ａ、４ｂ及びハンディターミナルインタフェース５上に、終端抵抗切替え回路９を設けている。この終端抵抗切替え回路９は、コントローラ１ａ、１ｂからデータが書き込まれる入力ポート９１と、所定の抵抗値を有する終端抵抗回路９２と、終端抵抗回路９２を分割されたフィールドバス部分に接続するか否かを切替える切替え回路９３により構成されている。
【００２１】
実施の形態１、２、３のように、バックアップ機能付きのハンディターミナルシステムを構成した場合には、フィールドバス３の断線が発生した場合の対策を取ることが可能であり、ハンディターミナルの使用を続けることができる。ただし、図１〜図３の構成において、フィールドバス３の断線が発生した場合、断線箇所が新たにフィールドバス３の終端部になるため、信号終端抵抗がない状態が発生し、データ伝送が正常に行われない可能性がある。
実施の形態５は、この対策として、図５に示すように、各負荷４ａ、４ｂ及びハンディターミナルインタフェース５上に、コントローラ１ａ、１ｂから書き込み可能な入力ポート９１、フィールドバス３上の信号終端に用いるための終端抵抗回路９２、及び入力ポート９１に書き込まれたデータにより終端抵抗回路９２をフィールドバス３へ接続するか否かの切替を行う切替え回路９３より構成される終端抵抗切替え回路９を設けている。
この終端抵抗切替え回路９の働きにより、フィールドバス３の断線時でも分割された各フィールドバス部分に、終端抵抗を設けることができ、フィールドバス３における伝送データの信頼性を向上することが可能である。
【００２２】
実施の形態５によれば、各負荷及びハンディターミナルインタフェース上に、終端抵抗切替え回路９を設けたので、断線により分割されたフィールドバスの各部分に終端抵抗を設けることができ、フィールドバスにおけるデータ伝送の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施の形態１によるハンディターミナルシステムを示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２によるハンディターミナルシステムを示すを構成図である。
【図３】この発明の実施の形態３によるハンディターミナルシステムを示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態４によるハンディターミナルシステムを示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態５によるハンディターミナルシステムを示す構成図である。
【符号の説明】
【００２４】
１ａ  コントローラ（運転系）
１ｂ  コントローラ（待機系）
２  通信カード
３  フィールドバス
４ａ，４ｂ  負荷
５  ハンディターミナルインターフェース
６  ハンディターミナル
７  無線通信カード
８  異常表示回路
８１  ＷＤＴ
８２  表示回路
９  終端抵抗切替え回路
９１  入力ポート
９２  終端抵抗回路
９３  切替え回路
【図１】
2006184993.tif 000003
【図２】
2006184993.tif 000004
【図３】
2006184993.tif 000005
【図４】
2006184993.tif 000006
【図５】
2006184993.tif 000007