(57)【要約】【課題】分散制御装置にアドオンで適用される装置のデータ転送を制御デバイス制御のためのデータ通信と競合することなく実行する。【解決手段】外部装置１５０からの第２の指令が外部通信ポート３０から親局装置１１０に向けてネットワークを転送され、第２の指令の宛先が転送経路上に位置する子局装置以外の子局装置１２０ｂである場合には、親局装置１１０は、第２の指令に基づく第３の指令を生成し、第３の指令を複数の子局装置に向けてネットワークに転送し、第３の指令の宛先である第２の子局装置１２０ｂは第３の指令にしたがって第２の子局装置１２０ｂに接続される制御デバイス２２の制御を実行するとともに第３の応答を親局装置１１０に向けてネットワークに転送する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の指令を生成する中央演算装置と、
前記中央演算装置に接続される親局装置と、
それぞれ制御デバイスが接続される複数の子局装置と、
外部装置が接続される外部通信ポートとを有し、
前記複数の子局装置はそれぞれ上流通信ポート及び１以上の下流通信ポートを有し、一の子局装置の下流通信ポートが同時に送受信可能な通信路により別の子局装置の上流通信ポートに接続されることにより、ｎ階層のツリー構造のネットワークを構成し、前記ネットワークの第１階層の子局装置の上流通信ポートは前記親局装置の下流通信ポートと前記通信路により接続され、前記ネットワークの第ｎ階層の子局装置の下流通信ポートは前記外部通信ポートと前記通信路により接続され、
前記親局装置は、前記第１の指令を前記複数の子局装置に向けて前記ネットワークに転送し、前記第１の指令の宛先である第１の子局装置は、前記第１の指令にしたがって前記第１の子局装置に接続される制御デバイスの制御を実行するとともに第１の応答を前記親局装置に向けて前記ネットワークに転送し、
前記外部装置からの第２の指令が前記外部通信ポートから前記親局装置に向けて前記ネットワークを転送され、前記第２の指令の宛先が転送経路上に位置する子局装置以外の子局装置である場合には、前記親局装置は、前記第２の指令に基づく第３の指令を生成し、前記第３の指令を前記複数の子局装置に向けて前記ネットワークに転送し、前記第３の指令の宛先である第２の子局装置は前記第３の指令にしたがって前記第２の子局装置に接続される制御デバイスの制御を実行するとともに第３の応答を前記親局装置に向けて前記ネットワークに転送する分散制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２の指令が前記外部通信ポートから前記親局装置に向けて前記ネットワークに転送され、前記第２の指令の宛先である前記第２の子局装置が転送経路上に位置する場合には、前記第２の子局装置は、前記第２の指令にしたがって前記第２の子局装置に接続される制御デバイスの制御を実行するとともに第２の応答を前記外部通信ポートに向けて前記ネットワークに転送する分散制御装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記親局装置は、前記第３の応答に基づき前記第２の指令に対する応答である第２の応答を生成し、前記第２の応答を前記外部通信ポートに向けて前記ネットワークに転送する分散制御装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記親局装置は、前記第１の指令を前記ネットワークに送信し、前記第２の指令を前記ネットワークから受信する第１の状態から、前記第３の指令を前記ネットワークに送信し、前記第１の応答を前記ネットワークから受信する第２の状態に遷移する分散制御装置。
【請求項５】
請求項３において、
前記親局装置は、前記第１の指令を前記ネットワークに送信し、前記第３の応答を前記ネットワークから受信する第３の状態から、前記第２の応答を前記ネットワークに送信し、前記第１の応答を前記ネットワークから受信する第４の状態に遷移する分散制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の分散制御装置を有する自動分析装置であって、
それぞれ前記制御デバイスが設けられた複数の装置ユニットを有し、
前記制御デバイスとしては、駆動軸またはセンサを含み、
前記分散制御装置により、前記制御デバイスが制御される自動分析装置。
【請求項７】
装置筐体に内蔵された制御デバイスの計測方法であって、
前記装置は、親局装置と複数の子局装置と外部通信ポートとを有し、
前記複数の子局装置はそれぞれ上流通信ポート及び１以上の下流通信ポートを有し、一の子局装置の下流通信ポートが同時に送受信可能な通信路により別の子局装置の上流通信ポートに接続されることにより、ｎ階層のツリー構造のネットワークを構成し、前記ネットワークの第１階層の子局装置の上流通信ポートは前記親局装置の下流通信ポートと前記通信路により接続され、前記ネットワークの第ｎ階層の子局装置の下流通信ポートは前記外部通信ポートと前記通信路により接続されており、
計測装置を前記外部通信ポートに接続し、
前記親局装置は、中央演算装置が生成する第１の指令を前記複数の子局装置に向けて前記ネットワークに転送し、
前記第１の指令の宛先である第１の子局装置は、前記第１の指令にしたがって前記第１の子局装置に接続される制御デバイスの制御を実行するとともに第１の応答を前記親局装置に向けて前記ネットワークに転送し、
前記計測装置は、前記ネットワークに転送された前記第１の指令を、前記外部通信ポートを介して受信し、前記第１の指令が所定の条件を満たす場合に第２の指令を発行し、
前記計測装置は、前記外部通信ポートを介して前記第２の指令を前記親局装置に向けて前記ネットワークに転送し、
前記第２の指令の宛先である第２の子局装置は、前記第２の子局装置に接続されるセンサにより、前記第２の指令の内容に応じた計測を実行する制御デバイスの計測方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記計測装置は、前記第１の応答が前記親局装置に受信されるまでの時間を待った後に、前記外部通信ポートを介して前記第２の指令を前記親局装置に向けて前記ネットワークに転送する制御デバイスの計測方法。
【請求項９】
請求項７において、
前記計測装置は、予め設定された待ち時間経過後に、前記外部通信ポートを介して前記第２の指令を前記親局装置に向けて前記ネットワークに転送する制御デバイスの計測方法。
【請求項１０】
請求項７において、
前記第２の子局装置が、前記第２の指令が前記外部通信ポートから前記親局装置に転送される転送経路上にある場合には、
前記第２の子局装置は、前記第２の指令を受信し、前記第２の指令にしたがって前記センサによる計測を実行し、
前記第２の子局装置は、前記センサによる計測結果を第２の応答として生成し、前記第２の応答を前記外部通信ポートに向けて前記ネットワークに転送し、
前記計測装置は前記第２の応答を受信する制御デバイスの計測方法。
【請求項１１】
請求項７において、
前記第２の子局装置が、前記第２の指令が前記外部通信ポートから前記親局装置に転送される転送経路上にない場合には、
前記親局装置は、前記第２の指令に基づく第３の指令を生成し、前記第３の指令を前記複数の子局装置に向けて前記ネットワークに転送し、
前記第３の指令の宛先である前記第２の子局装置は、前記第３の指令にしたがって前記センサによる計測を実行し、
前記第２の子局装置は、前記センサによる計測結果を第３の応答として生成し、前記第３の応答を前記親局装置に向けて前記ネットワークに転送し、
前記親局装置は、前記第３の応答に基づき前記第２の指令に対する応答である第２の応答を生成し、前記第２の応答を前記外部通信ポートに向けて前記ネットワークに転送し、
前記計測装置は前記第２の応答を受信する制御デバイスの計測方法。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記親局装置は、前記第１の指令を前記ネットワークに送信し、前記第２の指令を前記ネットワークから受信する第１の状態から、前記第３の指令を前記ネットワークに送信し、前記第１の応答を前記ネットワークから受信する第２の状態に遷移する制御デバイスの計測方法。
【請求項１３】
請求項１１において、
前記親局装置は、前記第１の指令を前記ネットワークに送信し、前記第３の応答を前記ネットワークから受信する第３の状態から、前記第２の応答を前記ネットワークに送信し、前記第１の応答を前記ネットワークから受信する第４の状態に遷移する制御デバイスの計測方法。
【請求項１４】
請求項７において、
前記センサは、前記第２の子局装置に一時的に接続される制御デバイスの計測方法。
【請求項１５】
請求項１０または１１において、
前記計測装置に、前記第２の指令の発行条件と、前記第２の応答で受信される情報の格納方法とをあらかじめ設定する制御デバイスの計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散制御装置、分散制御装置を有する自動分析装置、及び装置筐体に内蔵された制御デバイスの計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動分析装置などの産業装置では、搭載される駆動軸・センサ等の制御デバイスへの伝送線路を集中制御装置に直接接続し、集中制御装置から各制御デバイスを制御する構成が一般的である。このような産業装置では、近年、装置の小型化、設計・製造・保守の効率化によるコスト競争力向上のため、電子制御システムの省配線化が求められている。さらに、設計・製造・保守の効率化には、制御システムの省配線化だけでなく、駆動軸・センサを用いたモーション制御の調整やメンテナンス時に必要となる、装置状態や環境状態の計測に掛る工数を低減する必要がある。
【０００３】
特許文献１は、産業装置よりも大規模な化学品、薬品、紙パルプなどの製造プロセスで使用されるプロセス制御システムに関するものであるが、プロセス制御システムはホストとフィールドデバイス（デバイスコントローラ、バルブ、バルブアクチュエータ、スイッチ、センサ等またはそれらの組み合わせ）が通信可能に接続され、プロセスコントローラは、フィールドデバイスによって行われたプロセス測定情報等を受信し、この情報を使用して制御ルーチンを実装し、フィールドデバイスに送信される制御信号を生成してプロセス制御システムの動作を制御するよう構成されている。特許文献１では、このようなプロセス制御システムにおいて、装置状態や環境状態を計測する計測装置をアドオンで適用する技術を開示する。
【０００４】
これによれば、第１の物理インターフェースが第１のフィールドデバイスに通信的に連結された時に、第１のフィールドデバイスと第１の通信プロトコルを使用して通信し、第２のフィールドデバイスに通信的に連結された時に、前記第２のフィールドデバイスと第２の通信プロトコルを使用して通信し、コントローラとは第３の通信プロトコルを使用するバスを介して通信し、第３の通信プロトコルが、前記第１と前記第２との通信プロトコルとは異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１２９０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示の技術では、アドオンで適用される装置とのデータ通信にプロトコル変換が必要であり、装置状態の計測に係わるデータ通信の高速応答が困難である。
【０００７】
自動分析装置などの産業装置の分散制御装置にアドオンで適用される装置のデータ転送をネットワーク上で実現するためには、アドオンで適用される装置がネットワーク上に追加された際に、分散制御装置が制御デバイスを制御するために用いるデータ通信の実時間性を担保しなければならない。
【０００８】
さらに、アドオンで適用される装置のデータ転送が常時必要とされる機能ではなく、調整やメンテナンス時に一時的に必要となる機能である場合には、データ転送を実現するために必要となる付加的なコストは最小限にとどめることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このため、第１の指令を生成する中央演算装置と、中央演算装置に接続される親局装置と、それぞれ制御デバイスが接続される複数の子局装置と、外部装置が接続される外部通信ポートとを有する分散制御装置において、複数の子局装置はそれぞれ上流通信ポート及び１以上の下流通信ポートを有し、一の子局装置の下流通信ポートが同時に送受信可能な通信路により別の子局装置の上流通信ポートに接続されることにより、ｎ階層のツリー構造のネットワークを構成し、ネットワークの第１階層の子局装置の上流通信ポートは親局装置の下流通信ポートと通信路により接続され、ネットワークの第ｎ階層の子局装置の下流通信ポートは外部通信ポートと通信路により接続され、親局装置は、第１の指令を複数の子局装置に向けてネットワークに転送し、第１の指令の宛先である第１の子局装置は、第１の指令にしたがって第１の子局装置に接続される制御デバイスの制御を実行するとともに第１の応答を親局装置に向けてネットワークに転送し、外部装置からの第２の指令が外部通信ポートから親局装置に向けてネットワークを転送され、第２の指令の宛先が転送経路上に位置する子局装置以外の子局装置である場合には、親局装置は、第２の指令に基づく第３の指令を生成し、第３の指令を複数の子局装置に向けてネットワークに転送し、第３の指令の宛先である第２の子局装置は第３の指令にしたがって第２の子局装置に接続される制御デバイスの制御を実行するとともに第３の応答を親局装置に向けてネットワークに転送する。
【発明の効果】
【００１０】
分散制御装置にアドオンで適用される装置のデータ転送を制御デバイス制御のためのデータ通信と競合せずに実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】分散制御装置を適用した自動分析装置の構成を示す図である。
【図２】分散制御装置及び計測装置のブロック図である。
【図３】計測装置が実施する通信制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】分散制御装置の親局装置における通信制御の処理手順を示す状態遷移図である。
【図５】計測装置における設定画面例を示す図である。
【図６】計測装置の別の接続形態を示す図である。
【図７】外部接続ポートを接続する子局装置の選択方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、分散制御装置１００を適用した自動分析装置１１の構成を示す図である。自動分析装置１１は、検体試料中の成分等を測定し、生化学分析や免疫分析などを実行する装置である。自動分析装置１１は複数の装置ユニット２１を備えている。装置ユニット２１としては、例えば、検体試料を収容する試料容器を搭載する試料ラックを搬送する試料搬送機構、試薬ボトルを周方向に並べて配置した試薬ディスク、検体試料と試薬とを混合して反応させる反応容器を周方向に並べて配置した反応ディスク、試料容器から反応容器に検体試料を分注する検体試料分注機構、試薬ボトルから反応容器に試薬を分注する試薬分注機構等がある。これらの装置ユニット２１には駆動軸やセンサなどの制御デバイス２２が複数設けられており、所定の機能を実行する。自動分析装置１１に搭載されている制御デバイス２２は分散制御装置１００により制御されている。
【００１３】
分散制御装置１００は、中央演算装置１３０、親局装置１１０、子局装置１２０とを有している。親局装置１１０と子局装置１２０との間および子局装置１２０同士間は相互にデータ転送可能な通信路１４０により接続されている。通信路１４０はその接続する装置１１０，１２０について、一方の装置から他方の装置へ、他方の装置から一方の装置へ同時に送受信可能な通信路である。分散制御装置１００に含まれるすべての子局装置１２０は通信路１４０を介して直接的に（子局装置１２０ａの場合）または間接的に（子局装置１２０ｂ，ｃの場合）、親局装置１１０に接続されている。通信路１４０と子局装置１２０とにより構成されるネットワークは、親局装置１１０に接続される子局装置１２０ａを頂点とするツリー構造を有している。
【００１４】
さらに、自動分析装置１１は外部装置（図の例では計測装置１５０）と接続するための外部通信ポート３０がその筐体に設けられ、外部通信ポート３０もこのネットワークに接続されている。外部通信ポート３０は、自動分析装置１１の調整やメンテナンス時に外部からアクセスしやすい位置に設ければよく、その条件が満たされるのであれば筐体以外でも構わない。図では外部通信ポート３０が複数設けられた例を示しているが、このような場合には、外部通信ポート３０が接続される子局装置は、外部通信ポート３０から親局装置１１０までの経路に含まれる子局装置の重複ができるだけ少なくなるように選択することが望ましい。図７を用いて説明する。図７は３階層の子局装置のネットワークの例であり、第１階層及び第２階層の子局装置にはそれぞれ２つの子局装置が接続され、第３階層の子局装置１２０ｄに第１の外部通信ポート３０ａが接続されている。このようなネットワークに対して、第２の外部通信ポート３０ｂを第３階層の子局装置にいずれかに接続するものとする。第１の外部通信ポート３０ａから親局装置１１０までの経路に含まれる子局装置は点線の枠７０１に囲まれた子局装置１２０ａ，ｂ，ｄとなる。
【００１５】
ここで、第２の外部通信ポート３０ｂを子局装置１２０ｅに接続する場合には第２の外部通信ポート３０ｂから親局装置１１０までの経路に含まれる子局装置は一点鎖線の枠７０２に囲まれた子局装置１２０ａ，ｂ，ｅとなる。これに対して、第２の外部通信ポート３０ｂを子局装置１２０ｇに接続する場合には第２の外部通信ポート３０ｂから親局装置１１０までの経路に含まれる子局装置は二点鎖線の枠７０３に囲まれた子局装置１２０ａ，ｃ，ｇとなる。このように、外部通信ポート３０ａから親局装置１１０までの経路に含まれる子局装置との重複が少なくなるため、第２の外部通信ポート３０ｂは子局装置１２０ｇに接続することが望ましい。
【００１６】
なお、子局装置１２０の実装にあたっては、図１の子局装置１２０ａ，ｂのように自動分析装置１１の装置ユニットの制御機構の一部として実装してもよく、図１の子局装置１２０ｃのように装置ユニットとは独立に実装して、所定の装置ユニットの制御デバイスを制御させてもよい。
【００１７】
中央演算装置１３０は、自動分析装置１１全体の制御シーケンスを統括し、制御シーケンスに基づく子局装置１２０への制御指令を生成する。親局装置１１０は中央演算装置１３０及び第１階層の子局装置１２０ａと接続され、分散制御装置１００における情報伝送を制御する。子局装置１２０は制御デバイス２２と接続され、通信路１４０を介して中央演算装置１３０から伝送された制御指令に応じて制御デバイス２２の制御を行う。これにより、自動分析装置１１の動作、例えば検体分析動作や検体搬送動作を実行する。
【００１８】
図１の例では自動分析装置１１の調整、メンテナンス時等において、分散制御装置１００に外部通信ポート３０を介して接続される計測装置１５０が示されている。計測装置１５０には、計測装置１５０の動作の各種設定を実行する入出力装置１５１が備えられている。計測装置１５０は自動分析装置１１が正常に動作しているか確認するために、子局装置１２０に接続されるセンサ等からの計測情報等を取得する。なお、メンテナンスのときに子局装置１２０のいずれかに一時的にセンサを接続することもできる。計測装置１５０は自動分析装置１１に備えられているセンサからの計測情報のみならず、一時的に接続されたセンサからの計測情報も取得することができる。具体的には、計測装置１５０で計測する計測対象を、自動分析装置１１の制御デバイス２２の駆動パルスや、シリンダ圧力、バルブ電圧、温度、分析結果などとする。これにより、故障診断、故障予兆を用いることにより、自動分析装置１１のメンテナンス時間を短縮でき、自動分析装置１１の稼働率を向上できる。
【００１９】
図２に、分散制御装置１００及び分散制御装置１００に接続される外部装置である計測装置１５０のブロック図を示す。
【００２０】
中央演算装置１３０は、分散制御装置１００の制御シーケンスを統括する中央演算部２３０を備え、親局装置１１０に対して分散制御装置１００のいずれかの子局装置１２０にて実行される制御指令を発行する。発行した制御指令はネットワークを介して該当する子局装置１２０に転送され、子局装置１２０からの応答もまたネットワークを介して該当する子局装置１２０から中央演算装置１３０に転送される。中央演算部２３０と親局装置１１０のデータ伝送制御部２１２とは、例えばＰＣＩおよびＶＭＥ等のバス形態や、ＵＳＢおよびＳＰＩ等のシリアル通信で接続される。
【００２１】
親局装置１１０は、パケット保持部２１１、データ伝送制御部２１２、中継制御部２１３、親局通信制御部２１０、下流通信ポート２４１を有し、下流通信ポート２４１に接続される通信路１４０を介して子局装置１２０に接続されている。分散制御装置１００において、通信路１４０の通信はパケットの形式で行われる。特定の通信形式に限定はされないが、通信宛先を示すヘッダ部と制御指令や計測情報など通信内容を示すデータ部とを有している。パケットの大きさは固定値とされている。
【００２２】
パケット保持部２１１は、分散制御装置１００におけるデータ転送時に一時的にパケットを保持する。データ伝送制御部２１２は、中央演算装置１３０と接続されており、中央演算装置１３０から子局装置１２０へ転送するデータをパケットの形式に変換する、逆に子局装置１２０から転送されてきたパケットを解読して中央演算装置１３０にデータ転送する。中継制御部２１３は、パケット保持部２１１、データ伝送制御部２１２および親局通信制御部２１０と接続され、詳細は後述するが、それぞれからのパケットを子局装置１２０へ転送するタイミングを制御する、また親局装置１１０に受信されたパケットをパケット保持部２１１またはデータ伝送制御部２１２に振り分ける。親局通信制御部２１０は中継制御部２１３および下流通信ポート２４１と接続され、中継制御部２１３から転送されるパケットを下流通信ポート２４１に送信し、下流通信ポート２４１から受信されるパケットを中継制御部２１３に転送する。
【００２３】
子局装置１２０は、上流通信ポート２４０、１以上の下流通信ポート２４１、デバイス接続部２２１、子局制御部２２０を有する。上流通信ポート２４０に接続される通信路１４０を介して、親局装置１１０または上位階層の子局装置１２０と接続される。１以上の下流通信ポート２４１に接続される通信路１４０を介して、下位階層の子局装置１２０または外部通信ポート３０と接続される。また、デバイス接続部２２１は制御デバイス２２と接続され、制御信号や計測信号等の入出力を実行する。子局制御部２２０は、上流通信ポート２４０、下流通信ポート２４１、デバイス接続部２２１と接続され、通信路１４０を介してのパケット通信制御と転送されたパケットが自身宛のパケットであった場合には、パケットに含まれる制御指令にしたがって制御デバイス２２の制御処理を実行する。
【００２４】
計測装置１５０は、分散制御装置１００が適用されている自動分析装置１１の調整、メンテナンス時等に外部通信ポート３０を介して分散制御装置１００のネットワークに接続される外部装置である。自動分析装置１１の動作と同調して自動分析装置１１内部のセンサあるいはメンテナンス時に一時的に設置したセンサからの計測情報を収集する。計測装置１５０は、上流通信ポート２４０、計測通信制御部２５０、計測指令発行部２５１、計測情報格納部２５２、設定処理部２５３、情報出力部２５４、情報入出力接続部２５５を有する。
【００２５】
計測指令発行部２５１は、分散制御装置１００の子局装置１２０に接続されるセンサ等から計測情報等を取得するための指令情報を発行する。
【００２６】
計測通信制御部２５０は、上流通信ポート２４０と接続され、ネットワークから転送されるパケット及びネットワークに送出するパケットの通信制御を実行する。詳細は後述するが、ネットワークから転送されるパケットには親局装置１１０から転送されるパケット（制御指令に関する）、子局装置１２０に接続されるセンサ等から転送されるパケット（計測情報に関する）が含まれる。また、ネットワークに送出するパケットは計測指令発行部２５１で発行された指令情報である。
【００２７】
計測情報格納部２５２は、計測通信制御部２５０と接続され、計測通信制御部２５０を介して受信される計測情報を格納する。格納された計測情報は情報出力部２５４による出力制御により入出力装置１５１に出力される。
【００２８】
計測装置１５０は情報入出力接続部２５５を介して入出力装置１５１と接続されており、計測条件の設定や計測結果の出力を行う。設定処理部２５３は入出力装置１５１への入力を受けて、計測指令発行部２５１が発行する指令情報の発行条件や、計測情報格納部２５２が格納する計測情報の格納方法を設定する。
【００２９】
次に、分散制御装置１００及びそのネットワークに接続された計測装置１５０における通信制御動作について説明する。この場合、指令の発行主体が分散制御装置１００の中央演算装置１３０と計測装置１５０の計測指令発行部２５１の２つとなり、２つの指令発行主体からの指令・応答を互いに競合しないように通信を制御する必要がある。なお、以下の説明においては、親局装置１１０から子局装置１２０および計測装置１５０の方向に転送される通信、すなわち子局装置１２０内を上流通信ポート２４０から下流通信ポート２４１の方向に転送される通信を下流通信と称し、子局装置１２０あるいは計測装置１５０から親局装置１１０の方向に転送される通信、即ち、子局装置１２０内を下流通信ポート２４１から上流通信ポート２４０の方向に転送される通信を上流通信と称する。
【００３０】
分散制御装置１００の中央演算装置１３０が指令の発行主体である場合に、分散制御装置１００及びそのネットワークに接続された計測装置１５０において行われる通信をここでは「第１の通信」と称することにする。第１の通信では、まず親局装置１１０から下流通信により、そのネットワークに接続される子局装置１２０に第１の指令が転送される。第１の指令（パケット）を受信した子局装置１２０の子局制御部２２０は、受信したパケットが自局宛てのパケットである場合には、第１の指令内容を実行し、その実行結果を第１の応答（パケット）として、上流通信により親局装置１１０に転送する。
【００３１】
これに対して、計測装置１５０の計測指令発行部２５１が指令の発行主体である場合に、分散制御装置１００及びそのネットワークに接続された計測装置１５０において行われる通信をここでは「第２の通信」と称することにする。第２の通信では、まず計測装置１５０から上流通信により、そのネットワークに接続される子局装置１２０または親局装置１１０に第１の指令が転送される。第２の指令（パケット）を受信した子局装置１２０の子局制御部２２０は、受信したパケットが自局宛てのパケットである場合には、第２の指令内容を実行する。または、第２の指令（パケット）を受信した親局装置１１０のデータ伝送制御部２１２は、受信したパケットが自局宛てのパケットである場合には、第２の指令内容を中央演算装置１３０にデータ伝送する。第２の指令に対して子局装置１２０または親局装置１１０（中央演算装置１３０）が行なった実行結果は子局装置１２０または親局装置１１０から第２の応答（パケット）として、下流通信により計測装置１５０に転送する。
【００３２】
第１の通信は、中央演算装置１３０から子局装置１２０への制御指令の転送、子局装置１２０の状態情報の取得に用いる。また、第２の通信は、計測装置１５０による子局装置１２０からの計測情報の取得に主に用いる。例えば、自動分析装置１１のメンテナンス時において、中央演算装置１３０は第１の通信を用いて子局装置１２０に制御指令Ａを送り、制御指令Ａを送られた子局装置１２０は、当該子局装置に接続されている制御デバイスを制御指令Ａにしたがって動作させる。一方、計測装置１５０は第２の通信を用いて子局装置１２０に計測指令Ｂを送り、制御指令Ａにより動作している制御デバイスのセンシングを行い、センシング情報を取得する。分散制御装置１００の通信制御の観点からは、第１の通信と第２の通信とが通信路１４０上で競合しないように転送制御する必要がある。
【００３３】
かかる分散制御装置１００及びそのネットワークに接続された計測装置１５０における通信制御について説明する。まず、計測装置１５０が実施する通信制御について、図３のフローチャートを用いて説明する。
【００３４】
計測装置１５０は、制御デバイス２２の制御に用いる子局装置１２０宛の第１の指令を受信する（Ｓ３００）。第１の指令は順次子局装置１２０を転送され、最終的に外部通信ポート３０を介して、計測装置１５０に受信されることになる。計測指令発行部２５１は、処理Ｓ３００で受信した第１の指令を判定し（Ｓ３０１）、あらかじめ設定された条件と一致する場合（Ｓ３０２でＹｅｓ）、あらかじめ設定された内容の第２の指令を、計測指令発行部２５１にセットする（Ｓ３０３）。なお、あらかじめ設定された条件と一致しない場合（Ｓ３０２でＮｏ）は、通信制御の処理を終了する。
【００３５】
このように、計測指令発行部２５１は、自動分析装置の計測対象である制御デバイスが計測対象である動作を実施することを、受信した第１の指令に基づき判定する。計測指令発行部２５１には、所定の計測を指示する第２の指令を発行する条件が設定処理部２５３によりあらかじめ設定されており、第１の指令の内容から発行条件を満たす第２の指令が存在すれば、当該第２の指令を発行する。
【００３６】
処理Ｓ３０３の後、計測装置１５０は、セットした第２の指令を、計測指令発行部２５１から計測通信制御部２５０に転送するまでの時間待ちを行う（Ｓ３０４）。この時間待ちは、処理Ｓ３００で受信された第１の指令に対する第１の応答が転送完了するまでの時間を少なくとも待つものとする。但し、処理Ｓ３００で受信された第１の指令の転送完了から第１の応答の転送開始までに、第２の指令の転送を完了させるだけの時間を有する場合には、処理Ｓ３０４の時間待ちは省いてもよい。また、処理Ｓ３０４の時間待ちについても、設定処理部２５３にて待ち時間が設定されるものとしてもよい。
【００３７】
処理Ｓ３０４の後、計測装置１５０は、処理Ｓ３０３でセットされた第２の指令を、計測通信制御部２５０を介してネットワーク上に転送する（Ｓ３０５）。その後、計測装置１５０は、パケットの宛先となる子局装置１２０からの第２の応答の受信待ちを行い（Ｓ３０６）、第２の応答がネットワークを介して転送されたら、計測通信制御部２５０にて、第２の応答を受信し（Ｓ３０７）、通信制御の処理を完了する。
【００３８】
その後、計測装置１５０は、通信制御の一連の処理とは別に、計測通信制御部２５０にて受信された第２の応答に含まれる計測情報を、計測情報格納部２５２に転送し、計測情報格納部２５２は、あらかじめ設定された条件に従って、転送された計測情報の処理と格納を実行する。
【００３９】
次に、分散制御装置１００のネットワークにおける通信制御を説明する。図４は、分散制御装置１００の親局装置１１０における通信制御の処理手順を示す状態遷移図である。ネットワークは「第３の通信」を備えている。分散制御装置１００のネットワークと計測装置１５０とが図１のような接続関係を有しているとすると、計測装置１５０からの第２の指令は第２の通信により、子局装置１２０ａ，ｃには転送されるが、子局装置１２０ａと同じ階層にある子局装置１２０ｂには転送することができない。「第３の通信」は子局装置１２０ｂにも第２の指令を転送するために設けられた通信形態である。
【００４０】
親局装置１１０は、子局装置１２０ａから転送された第２の指令をパケット保持部２１１に保持する。第３の通信では、親局装置１１０から下流通信により、パケット保持部２１１に保持される第２の指令を第３の指令（パケット）として、そのネットワークに接続される子局装置１２０に転送する。これにより、ネットワークに含まれるすべての子局装置１２０に計測装置１５０からのパケットを伝送することが可能になる。
【００４１】
第３の指令（パケット）を受信した子局装置１２０の子局制御部２２０は、受信したパケットが自局宛てのパケットである場合には、第３の指令内容を実行し、その実行結果を第３の応答（パケット）として、上流通信により親局装置１１０に転送する。このように、第３の通信は、第２の通信を補完するために用いられる。
【００４２】
図４の状態遷移図について説明する。最初、親局装置１１０の親局通信制御部２１０は、通信制御処理の停止状態にある（Ｓ４００）。ネットワーク上で、第１の通信のみ発生する場合、第２の通信のみ発生する場合、第１の通信と第２の通信の両方が同時に（時間的に重なって）発生する場合の３通りについて、それぞれ説明する。
【００４３】
第１の通信のみ発生する場合について説明する。中央演算装置１３０で制御指令が発行され、第１の通信が発生すると（Ｅ４１０）、親局通信制御部２１０はデータ伝送制御部２１２から中継制御部２１３を介してパケットを授受し、第１の指令の送信状態となる（Ｓ４０１）。このとき、第１の通信以外の通信は発生していないので、受信する指令や応答は存在しない。状態Ｓ４０１にて第１の指令の送信が完了すると（Ｅ４１１）、親局通信制御部２１０は、第１の応答の受信状態となる（Ｓ４０２）。同様に第１の通信以外の通信は発生していないので、送信する指令や応答は存在しない。状態Ｓ４０２にて、第１の応答の受信が完了すると（Ｅ４１２）、第１の応答に含まれる情報を、中継制御部２１３を介して中央演算装置１３０に転送する。親局通信制御部２１０は通信制御処理の停止状態に戻る（Ｓ４００）。
【００４４】
第２の通信のみ発生する場合について説明する。第２の指令の受信が発生し、かつ、第２の指令が転送経路上のいずれの子局装置１２０にて受信されていない場合（Ｅ４２０）、親局通信制御部２１０は第２の指令の受信状態となる（Ｓ４０３）。状態Ｓ４０３で受信された第２の指令は、親局通信制御部２１０から中継制御部２１３を介して、パケット保持部２１１に格納される。第２の指令の受信状態についての判定は、データ伝送制御部２１２が第２の指令（パケット）の通信宛先を読み取ることで可能である。図１の例でいえば、通信宛先が子局装置１２０ａ，ｃであれば第２の指令は子局装置で受信済みと判定し、通信宛先が子局装置１２０ｂであれば、第２の指令は子局装置で未受信と判定する。また、状態Ｓ４０３では第２の通信以外の通信は発生していないので、送信する指令や応答は存在しない。
【００４５】
状態Ｓ４０３にて、第２の指令の受信が完了すると（Ｅ４２１）、親局通信制御部２１０は、パケット保持部２１１に格納された第２の指令を用いて第３の指令を生成し、第３の指令の送信状態となる（Ｓ４０４）。このとき、第２の通信から派生した第３の通信以外の通信は発生していないので、受信する指令や応答は存在しない。状態Ｓ４０４にて、第３の指令の送信が完了すると（Ｅ４２２）、親局通信制御部２１０は次の処理の判定状態となる（Ｓ４０７）。
【００４６】
第１の通信と第２の通信の両方が同時に（時間的に重なって）発生する場合について説明する。通信路は同時に送受信可能な構成になっているため、指令・応答を送信しながら、指令・応答を送信することが可能である。中央演算装置１３０で制御指令が発行されて第１の通信が発生するとともに、第２の指令の受信が発生し、かつ、第２の指令が転送経路上のいずれの子局装置１２０にて受信されていない場合（Ｅ４３０）、先に述べた状態Ｓ４０１と状態Ｓ４０３とを組み合わせた状態Ｓ４０５及び先に述べた状態Ｓ４０２と状態Ｓ４０４とを組み合わせた状態Ｓ４０６の状態に遷移することができる。
【００４７】
すなわち、親局通信制御部２１０は、第１の指令の送信状態と第２の指令の受信状態となる（Ｓ４０５）。状態Ｓ４０５にて、第１の指令の送信および第２の指令の受信が完了すると（Ｅ４３１）、親局通信制御部は、第１の応答の受信状態と第３の指令の送信状態となる（Ｓ４０６）。状態Ｓ４０６にて、第１の応答の受信および第３の指令の送信が完了すると（Ｅ４３２）、親局通信制御部２１０は、次の処理の判定状態となる（Ｓ４０７）。
【００４８】
状態Ｓ４０７にて、状態Ｓ４０４（Ｓ４０６）で行った第３の指令に応じて、第３の応答の受信が発生すると（Ｅ４４０）、親局通信制御部２１０は、第３の応答の受信状態となる（Ｓ４０８）。親局通信制御部２１０は、状態Ｓ４０８で受信された第３の応答を中継制御部２１３を介して、パケット保持部２１１に格納する。
【００４９】
状態Ｓ４０８にて、第３の応答の受信が完了すると（Ｅ４４１）、親局通信制御部２１０は、パケット保持部２１１に格納された第３の応答を第２の応答に変換して、第２の応答の送信状態となる（Ｓ４０９）。状態Ｓ４０９にて、第２の応答の送信が完了すると（Ｅ４４２）、親局通信制御部２１０は、通信制御処理の停止状態に戻る（Ｓ４００）。
【００５０】
同様に、通信路は同時に送受信可能な構成になっているため、状態Ｓ４０７にて、中央演算装置１３０で制御指令が発行されて第１の通信が発生した場合には、次のように状態遷移する。すなわち、親局通信制御部２１０は、第１の指令の送信状態と第３の応答の受信状態となる（Ｓ４１０）。状態Ｓ４１０にて、第１の指令の送信および第３の応答の受信が完了すると（Ｅ４５１）、親局通信制御部２１０は、第１の応答の受信状態と第２の応答の送信状態となる（Ｓ４１１）。状態Ｓ４１１にて、第１の応答の受信および第２の応答の送信が完了すると（Ｅ４５２）、親局通信制御部２１０は、通信制御処理の停止状態に戻る（Ｓ４００）。
【００５１】
以上の処理により、計測装置１５０は、第２の指令の送信にて、ネットワーク上の転送経路で直接パケットが受信されない子局装置１２０に対しても、親局装置１１０が第３の通信を用いてデータ転送を中継することにより、第２の通信を実行できる。
【００５２】
図５は、計測装置１５０に接続される入出力装置１５１にて、計測装置１５０の設定を行うための設定画面例を示す図である。
【００５３】
設定画面５００は、指令発行設定部５０１と情報格納設定部５０２とを有している。指令発行設定部５０１は、計測装置１５０の計測指令発行部２５１に設定される指令情報の発行条件を設定する機能を備え、第２の指令の発行内容５１２と第２の指令を発行するための発行条件５１１とを含む。
【００５４】
指令発行設定部５０１にて設定される発行条件５１１とは、例えば、第１の指令が受信されるパケットの宛先や、種類、データ内容を用いた判定演算および判定演算に用いるパラメータ等である。発行条件５１１に合致した際に発行される第２の指令の発行内容５１２には、計測指令発行部２５１から発行される指令情報の宛先や、種類、データ内容および発行するまでの待ち時間などが含まれる。
【００５５】
情報格納設定部５０２は、計測装置１５０の計測情報格納部２５２に設定される計測情報の格納方法を設定する機能を備え、判定条件５１３と格納方法５１４とを含む。
【００５６】
情報格納設定部５０２にて設定される判定条件５１３とは、例えば、第２の応答で受信されるパケットのあて先や、種類、データ内容を用いた判定演算および判定演算に用いるパラメータ等である。格納方法５１４には、判定条件５１３に合致した際に、計測情報格納部２５２にて実行される、平均化、最大値、最小値などの計測情報の格納前の演算方法が設定される。
【００５７】
図６は、図１とハードウェア構成は同一であるが、図１が計測装置１５０を子局装置１２０ａに接続される外部通信ポート３０（３０ａ）に接続していたのに対し、図６では計測装置１５０を外部通信ポート３０ｂに接続している。計測装置１５０は外部通信ポート３０ａ，３０ｂの何れに接続しても、第２の通信を実行できるが、計測装置１５０を外部通信ポート３０ｂに接続することにより、他の子局装置１２０を介在することなく、子局装置１２０ｂと通信路１４０を接続することができる。
【００５８】
このように、計測装置１５０が第２の通信を実行する際に、通信宛先となる子局装置１２０までのネットワーク上の転送経路が、親局装置１１０を中継しないように通信路１４０を接続することで、計測情報の取得に係わる応答性やサンプリング性能を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１１：自動分析装置、２１：装置ユニット、２２：制御デバイス、３０：外部通信ポート、１００：分散制御装置、１１０：親局装置、１２０：子局装置、１３０：中央演算装置、１４０：通信路、１５０：計測装置、１５１：入出力装置、２１０：親局通信制御部、２１１：パケット保持部、２１２：データ伝送制御部、２１３：中継制御部、２２０：子局制御部、２２１：デバイス接続部、２３０：中央演算部、２４０：上流通信ポート、２４１：下流通信ポート、２５０：計測通信制御部、２５１：計測指令発行部、２５２：計測情報格納部、２５３：設定処理部、２５４：情報出力部、２５５：情報入出力接続部、５００：設定画面、５０１：計測指令発行設定部、５０２：情報格納設定部、５１１：発行条件、５１２：発行内容、５１３：判定条件、５１４：格納方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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