(57)【要約】【課題】通信異常の発生時にも、監視対象装置が安定して動作できるように通信端末や制御部の信頼性を高める。【解決手段】公衆電話回線通信端末を、（１）公衆電話回線を通じて監視制御装置と通信する通信ユニットと、（２）前記通信ユニットと通信するＣＰＵ部と、前記ＣＰＵ部との通信を通じて監視対象装置と通信する入出力部とを含むプログラマブルロジックコントローラと、を有し、前記ＣＰＵ部は、前記監視制御装置による前記監視対象装置の制御中に、前記監視制御装置との間の回線断を検知した場合、前記監視対象装置の動作を予め登録されたユーザープログラムに従って制御する。【選択図】図２
2018078510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
公衆電話回線を通じて監視制御装置と通信する通信ユニットと、
前記通信ユニットと通信するＣＰＵ部と、前記ＣＰＵ部との通信を通じて監視対象装置と通信する入出力部と、を含むプログラマブルロジックコントローラと、
を有し、
前記ＣＰＵ部は、前記監視制御装置による前記監視対象装置の制御中に、前記監視制御装置との間の回線断を検知した場合、前記監視対象装置の動作を予め登録されたユーザープログラムに従って制御する、
公衆電話回線通信端末。
【請求項２】
請求項１に記載の公衆電話回線通信端末において、
前記ＣＰＵ部は、前記監視対象装置の制御中に、前記監視制御装置との間の回線断を検知した場合、前記ユーザープログラムに従って前記監視対象装置の動作を停止させる制御をする
ことを特徴とする公衆電話回線通信端末。
【請求項３】
請求項１に記載の公衆電話回線通信端末において、
前記ＣＰＵ部は、前記監視対象装置の制御中に、前記監視制御装置との間の回線断を検知した場合、前記ユーザープログラムに従って前記監視対象装置を安定状態に誘導する制御をする
ことを特徴とする公衆電話回線通信端末。
【請求項４】
請求項１に記載の公衆電話回線通信端末において、
前記ＣＰＵ部は、前記監視対象装置の制御中に、前記監視制御装置との間の回線断を検知した場合、前記ユーザープログラムに従って前記監視対象装置の圧力値を事前に定めた値に制御する
ことを特徴とする公衆電話回線通信端末。
【請求項５】
請求項１に記載の公衆電話回線通信端末において、
前記ＣＰＵ部は、前記監視対象装置の制御中に、前記監視制御装置との間の回線断を検知した場合、前記ユーザープログラムに従って前記監視対象装置の注入量を事前に定めた値に制御する
ことを特徴とする公衆電話回線通信端末。
【請求項６】
請求項１に記載の公衆電話回線通信端末において、
前記ＣＰＵ部は、前記監視対象装置の制御中に、前記監視制御装置との間の回線断を検知した場合、前記ユーザープログラムに従って前記監視対象装置の開閉量を事前に定めた値に自動制御する
ことを特徴とする公衆電話回線通信端末。
【請求項７】
請求項１に記載の公衆電話回線通信端末において、
前記監視対象装置は弁であり、
前記ＣＰＵ部は、前記弁の制御中に、前記監視制御装置との間の回線断を検知した場合、前記ユーザープログラムに従って前記弁を事前に定めた速度で閉状態に制御する
ことを特徴とする公衆電話回線通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視対象装置に接続される公衆電話回線通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザーの事務所などに設置された監視制御装置から、遠隔地に設置された監視対象装置を監視及び制御する監視制御システムが知られている。このシステムは、広域に分布する上下水道設備（給水設備、配水設備、水処理設備など）の運転状態（運転、停止、故障、異常、警報など）や計測量の監視、記録、制御などに用いられている。このシステムは、点在する監視対象装置を一括管理する場合や容易に立ち入ることができない現場に設置された監視対象装置を管理する場合に用いられ、現場に行くことなく状況を確認し又は制御することができ、ユーザーの業務効率を高めるのに非常に有用である。
【０００３】
監視制御装置と、遠隔地に点在する現場の監視対象装置との接続には通信回線が必要になる。近年、ブロードバンドネットワークや携帯電話機の分野では、パケット網などのネットワークによる安価なデータ通信サービスが提供されているが、これらのサービスが一般化するまでは、安価な通信回線として公衆電話回線が使用されていた。公衆電話回線は音声を電気信号に変換して伝送するのがもともとの用途であるが、監視制御システムで使用する際には、データをモデムによって電気信号に変換して公衆電話回線上で伝送している。
【０００４】
公衆電話回線では常時通信ができないため、通信を切っておいて必要な時だけ通信を行う「都度通信」を採用している。そのため、公衆電話回線を使用した監視制御システムでは、監視制御装置から現場の公衆電話回線通信端末（以下「通信端末」という。）に電話を掛けて、監視制御装置と通信端末の間の通信を確立し、その後、監視制御装置から通信端末に宛ててデータの取得や制御指令の送信を行う。一方、通信端末は、監視制御装置に電話を掛ける機能を有しており、公衆電話回線に接続されていない監視対象装置で発生した異常を監視制御装置に通知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１７７６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
公衆電話回線は、発信側が電話番号で接続先を指定し、接続先が待機状態である場合にのみ通信を開始することができる。前述の監視制御装置や通信端末は、ユーザーの操作や現場の状況に応じ、自動的又は自律的に通信を開始する場合がある。
【０００７】
監視制御装置から監視対象装置の遠隔制御を実行する場合、監視制御装置の接続先となる通信端末は、監視制御装置との通信を継続した状態で所定の処理を実行する必要がある。このため、遠隔制御中に、不慮の事象により回線が切断された場合、速やかに通信を復帰しなければならない。しかし、公衆電話回線は常時回線ではない。このため、着信側である通信端末が待機状態になっていなければ、発信側である監視制御装置からの通信を通信端末は受け付けることができない。このため、通信の復帰に時間がかかることがあるが、復帰に時間がかかると、制御対象装置や周辺機器が望ましくない状態に陥る可能性もある。
【０００８】
このため、公衆電話回線を通信に使用する監視制御システムでは、回線の切断後、いち早く通信を復帰して、現場に設置された監視対象装置の遠隔制御を復旧させる必要がある。しかも、公衆電話回線を通信に使用する監視制御システムは、都度通信であるため、リアルタイムに現場の状況を確認するのが難しい等の欠点がある。そこで、現在では、ブロードバンドネットワークを通信に使用する監視制御システムが主流になりつつある。
【０００９】
しかし、地方や山間部では、依然として、ブロードバンドネットワークサービスを利用できないことがある。また、公衆電話回線は、ブロードバンドネットワークよりも通信費用が安価に済む。このため、公衆電話回線を通信に使用する監視制御システムには、現在でも一定の需要が存在する。
【００１０】
ところが、公衆電話回線を通信に使用する監視制御システムは、通信回線が比較的安定しないのに加え、障害の発生時においても人員を速やかに現場に派遣して対応することが困難である。また、一般的な通信端末は、通信部と接点信号の入出力のみを行う単機能の入出力部を一つの装置内に一体化したものであり、監視制御装置からの制御に従って指令の出力を行うことしかできない。このため、遠隔制御中に通信が切断すると、現場機器のコントロールが停止してしまう。そこで、通信異常の発生時にも、監視対象装置が安定して動作できるように通信端末や制御部の信頼性を高める必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本明細書は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、「公衆電話回線を通じて監視制御装置と通信する通信ユニットと、前記通信ユニットと通信するＣＰＵ部と、前記ＣＰＵ部との通信を通じて監視対象装置と通信する入出力部とを含むプログラマブルロジックコントローラとを有し、前記ＣＰＵ部は、前記監視制御装置による前記監視対象装置の制御中に、前記監視制御装置との間の回線断を検知した場合、前記監視対象装置の動作を予め登録されたユーザープログラムに従って制御する公衆電話回線通信端末」である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、前記監視制御装置による前記監視対象装置の制御中に、前記監視制御装置との間の回線断が生じても、回線の復旧を待つことなく監視対象装置の動作を制御でき、監視対象装置の安定動作を実現できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】公衆電話回線を通信路に使用する監視制御システムの実施例を示す図。
【図２】公衆電話回線通信端末の内部構成例を説明する図。
【図３】ＣＰＵ部の処理動作を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて、本発明の実施例を説明する。なお、本発明は、後述する実施例に限定されるものではなく、その技術思想の範囲において、種々の変形が可能である。
【００１５】
（システム構成）
図１に、公衆電話回線を通信路に使用する監視制御システム１の構成例を示す。監視制御システム１は、例えば上下水道設備の遠隔地からの監視に使用される。もっとも、監視制御システム１の適用は、上下水道設備の遠隔地からの監視に限るものではない。
【００１６】
監視制御システム１は、監視制御装置１００と、公衆電話回線１０１と、通信端末１０２と、現場機器１０５とを備える。現場機器１０５が監視対象装置であり、例えばポンプ、水処理装置、ゲート、弁、その他の可動部を有する機器である。図１に示すように、監視制御装置１００は、公衆電話回線１０１を使用して遠隔地の現場にある通信端末１０２と接続される。監視制御装置１００は、例えばコンピュータで構成される。公衆電話回線１０１を通じた通信は、監視制御装置１００と通信端末１０２との間で実行される。
【００１７】
通信端末１０２は、通信ユニット１０３とプログラマブルロジックコントローラ（PLC: Programmable Logic Controller）１０４とを備える。通信ユニット１０３は、公衆電話回線１０１との接続機能と、監視制御装置１００との間で監視データや制御指令を送受信する通信機能とを有する。ＰＬＣ１０４は、現場機器１０５へ接点信号による指令を送信する機能と、現場機器１０５が出力する監視データを受信する機能を有する。
【００１８】
ＰＬＣ１０４が現場機器１０５から受信した監視データは、通信ユニット１０３を経由して監視制御装置１００に伝送される。監視制御装置１００は、受信した監視データを処理してユーザー向けに表示する他、不図示の記憶装置（例えばハードディスク装置）に保存する。監視制御装置１００からの制御指令は、通信ユニット１０３を経由してＰＬＣ１０４に伝送され、ＰＬＣ１０４から現場機器１０５へ出力される。
【００１９】
図２に、通信端末１０２のより詳細な内部構成を示す。通信端末１０２のＰＬＣ１０４は、ＣＰＵ部１０６と入出力部１０７で構成される。入出力部１０７は、現場機器１０５に直接接続されており、現場機器１０５との間で接点信号（例えば監視データ、制御指令）の送受信を行う。ＣＰＵ部１０６は、入出力部１０７から受け取った監視データを通信ユニット１０３へ受け渡す機能と、通信ユニット１０３から受けとった制御指令を現場機器１０５へ出力する機能を有する。
【００２０】
ＣＰＵ部１０６には、ユーザープログラムが事前に登録されている。ＣＰＵ部１０６は、当該ユーザープログラムの制御の下、シーケンス処理を実行する。シーケンス処理は、入力された監視データを動作条件として実行され、アウトプットとして制御指令と同じく接点信号の出力を伴う。ＣＰＵ部１０６は、監視制御装置１００からの遠隔制御中に回線断を検知した場合、ユーザープログラムに基づいたシーケンス処理を実行する。
【００２１】
（処理動作）
図３に、ＣＰＵ部１０６で実行される処理動作を示す。監視制御装置１００との通信が開始される前までの間、ＣＰＵ部１０６は、待機状態にある（ステップＳＰ１）。ＣＰＵ部１０６が、監視制御装置１００からの着信と接続を、通信ユニット１０３を通じて検知すると、監視制御装置１００による現場機器１０５の遠隔制御が可能な状態になる（ステップＳＰ２）。次に、ＣＰＵ部１０６は、入出力部１０７を通じ、監視制御装置１００から受信した指令を現場機器１０５に出力する（ステップＳＰ３、ＳＰ４）。
【００２２】
この後、ＣＰＵ部１０６は、通信ユニット１０３から回線断の発生が通知されたか否かを判定し（ステップＳＰ５）、回線断が発生していない場合、遠隔制御の終了指示が受信されたか否かを更に判定する（ステップＳＰ７）。遠隔制御の終了指示が受信されていない場合、ＣＰＵ部１０６はステップＳＰ３に戻る。監視制御装置１００と通信ユニット１０３の通信が正常に継続している間、当該ループ処理が繰り返し実行される。なお、遠隔制御の終了指示が受信された場合、ＣＰＵ部１０６は、ステップＳＰ１に戻り、再び待機状態に戻る。
【００２３】
ただし、遠隔制御中に回線断が発生した場合、ＣＰＵ部１０６は、通信ユニット１０３から回線断の発生の通知を受け、ステップＳＰ５からステップＳＰ６に移動する。ここで、ＣＰＵ部１０６は、現場機器１０５を自動制御するためのシーケンス処理を開始する。このとき、ＣＰＵ部１０６は、現場機器１０５からの監視データを確認し、ユーザープログラムで定義された自動制御の処理を実行する。処理の内容は、現場機器１０５がどのような設備かによって内容が異なる。
【００２４】
現場機器１０５が速やかに停止させるべき機器である場合、ＣＰＵ部１０６は、通信断の検知と同時に、入出力部１０７を通じて現場機器１０５に停止指令を出力する。また、現場機器１０５の動作状況によって指令の内容を変化させながら安定状態へ導く必要がある場合、ＣＰＵ部１０６は、現場機器１０５から入力した監視データを動作条件として制御指令を出力する。この条件と指令の内容は、ＣＰＵ部１０６のユーザープログラムによって決定される。ＣＰＵ部１０６は、例えば現場機器１０５を安定状態に誘導する制御を自動実行する。なお、安定状態とは、例えば、ＣＰＵ部１０６が実行するフィードバック制御によって、現場機器１０５から取得する監視データが所定の幅に収束した状態であり、上記所定の幅は現場機器１０５毎に実験によって定められる。以下に、各種の動作例を示す。
【００２５】
・現場機器１０５がポンプの場合
設定された圧力値で水を送水するポンプでは、高い圧力による送水が長時間継続すると、配管に負荷が掛かり過ぎ、製品寿命を縮める可能性がある。一方、圧力が低すぎると、水を送ることができず、断水が生じる可能性がある。そのため、この圧力値を遠隔地から変更する制御の最中に回線断が生じた場合、ＣＰＵ部１０６は、事前に決めておいた適度な圧力値をポンプに指示し、配管に加わる圧力を適正化する。これにより、配管の保護と断水の回避をする。
【００２６】
・現場機器１０５が水処理装置の場合
塩素滅菌処理の薬液の注入量を水処理装置に設定する制御の最中に回線断が生じた場合、ＣＰＵ部１０６は、例えば事前に決めておいた最低基準値に注入量を設定し、滅菌処理が全く実行されない事態を防ぐように制御する。
【００２７】
・現場機器１０５がゲートである場合
用水等のゲートを開制御又は閉制御する最中に回線断が生じた場合、ＣＰＵ部１０６は、ゲートを少しだけ開いた状態に調整し、水が適度に流れ続けるように制御する。
【００２８】
・現場機器１０５が弁の場合
水を流したいときだけ弁を開いて水を流す運用の弁の場合、急激に弁を開制御又は閉制御すると他の機器に影響が大きい。そこで、弁の開制御又は閉制御の最中に回線断が生じた場合、ＣＰＵ部１０６は、通常よりもゆっくり（徐々に）弁を閉じ、デフォルトの閉状態になるように制御する。
【００２９】
（まとめ）
以上説明したように、本実施例における通信端末１０２は、公衆電話回線１０１と通信する機能を有する通信ユニット１０３と、ＣＰＵ部１０６と入出力部１０７で構成されるＰＬＣ１０４とを有する。現場機器１０５からのデータの取り込みや現場機器１０５に対する制御指令の出力は、ＰＬＣ１０４の入出力部１０７が接点信号を用いて行う。ＰＬＣ１０４のＣＰＵ部１０６は、ユーザープログラムによるシーケンス処理機能を有するため、予め用意しておいたプログラムに従って接点信号を制御することができる。これにより、遠隔制御中に回線断が生じ、監視制御装置１００からの制御が不可能になった場合でも、本実施例の通信端末１０２は、ＰＬＣ１０４を通じてシーケンス処理を実行し、現場機器１０５を停止させる又は安定状態に調整することができる。
【００３０】
（他の実施例）
本発明は、上述した実施例に限定されるものでなく、様々な変形例を含んでいる。例えば、上述した実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備える必要はない。また、ある実施例の一部を他の実施例の構成に置き換えることができる。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることもできる。また、各実施例の構成の一部について、他の実施例の構成の一部を追加、削除又は置換することもできる。また、上述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。
【符号の説明】
【００３１】
１…監視制御システム
１００…監視制御装置
１０１…公衆電話回線
１０２…通信端末
１０３…通信ユニット
１０４…ＰＬＣ
１０５…現場機器
１０６…ＣＰＵ部
１０７…入出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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