(57)【要約】【課題】使用する通信コマンドの数を増加させることなく、マルチセンサ機器との間での通信を実現できる通信システムおよび通信方法を提供する。【解決手段】アドレス認識手段２１は、マルチセンサ機器１に設けられた個々のセンサユニットＳＵ１，ＳＵ２，・・・ＳＵｎに対応付けられたアドレス番号を用いて通信相手を認識する。通信実行手段２２は、アドレス認識手段２１により認識された通信相手（センサユニット）との間で、すべてのセンサユニットに対し共通化された通信コマンドを用いて通信を実行する。【選択図】図１
2008027281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＡＲＴ通信の通信コマンドを用いて、マルチセンサ機器との間で通信を行う通信システムにおいて、
前記マルチセンサ機器に設けられた個々のセンサに対応付けられたアドレスを、通信相手として認識するアドレス認識手段と、
前記アドレス認識手段により認識された通信相手との間で、すべての前記センサに対し共通化された前記通信コマンドを用いて通信を実行する通信実行手段と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記アドレス認識手段は、ＨＡＲＴ通信の信号線とは独立して設けられ、前記マルチセンサ機器から前記アドレスを取得するための信号線を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記アドレス認識手段は、前記アドレスをＨＡＲＴ通信の通信コマンドとして取得することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
ＨＡＲＴ通信の通信コマンドを用いて、マルチセンサ機器との間で通信を行う通信方法において、
前記マルチセンサ機器に設けられた個々のセンサに対応付けられたアドレスを、通信相手として認識するステップと、
前記アドレスを認識するステップにより認識された通信相手との間で、すべての前記センサに対し共通化された前記通信コマンドを用いて通信を実行するステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＡＲＴ通信の通信コマンドを用いて、マルチセンサ機器との間で通信を行う通信システムおよび通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラントに設置されるセンサ等のフィールド機器として、ＨＡＲＴ通信協会が定めたＨＡＲＴ通信機能をもたせたフィールド機器が用いられている。このようなフィールド機器では、古くからの業界標準であったアナログ４−２０ｍＡ信号にデジタル信号を重畳することで、外部機器との間でデジタル通信を行うことができる。
【０００３】
ＨＡＲＴ通信では、センサ等の検出信号以外に、例えば、メンテナンスに必要な様々な値（起電力、温度等）を出力可能なほか、通信を用いてフィールド機器の校正等を行うことができる。これらの通信に用いられる通信フォーマットは、ＨＡＲＴ通信の規格により定められている。
【特許文献１】特開２００３−１８６５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フィールド機器として、複数のセンサを１つの機器に収容したマルチセンサ機器が使用されている。このようなマルチセンサ機器にＨＡＲＴ通信機能を与えることもできる。
【０００５】
しかし、１つの機器に設けられるセンサ数が複数ある場合には、機器で使用されるパラメータ数が増加する。例えば、８つのセンサが設けられている場合、通常の約８倍の数のパラメータを使用することになり、使用する通信コマンド（ＨＡＲＴコマンド）の数もその分増加してしまう。このため、通信コマンドを各パラメータに割り当てるためのコマンド設計に負担がかかる。
【０００６】
本発明の目的は、使用する通信コマンドの数を増加させることなく、マルチセンサ機器との間での通信を実現できる通信システムおよび通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の通信システムは、ＨＡＲＴ通信の通信コマンドを用いて、マルチセンサ機器との間で通信を行う通信システムにおいて、前記マルチセンサ機器に設けられた個々のセンサに対応付けられたアドレスを、通信相手として認識するアドレス認識手段と、前記アドレス認識手段により認識された通信相手との間で、すべての前記センサに対し共通化された前記通信コマンドを用いて通信を実行する通信実行手段と、を備えることを特徴とする。
この通信システムによれば、アドレスによって定められた通信相手との間で、すべてのセンサに対し共通化された通信コマンドを用いて通信を実行するので、使用する通信コマンドの数を抑制できる。
【０００８】
前記アドレス認識手段は、ＨＡＲＴ通信の信号線とは独立して設けられ、前記マルチセンサ機器から前記アドレスを取得するための信号線を含んで構成されてもよい。
【０００９】
前記アドレス認識手段は、前記アドレスをＨＡＲＴ通信の通信コマンドとして取得してもよい。
【００１０】
本発明の通信方法は、ＨＡＲＴ通信の通信コマンドを用いて、マルチセンサ機器との間で通信を行う通信方法において、前記マルチセンサ機器に設けられた個々のセンサに対応付けられたアドレスを、通信相手として認識するステップと、前記アドレスを認識するステップにより認識された通信相手との間で、すべての前記センサに対し共通化された前記通信コマンドを用いて通信を実行するステップと、を備えることを特徴とする。
この通信方法によれば、アドレスによって定められた通信相手との間で、すべてのセンサに対し共通化された通信コマンドを用いて通信を実行するので、使用する通信コマンドの数を抑制できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の通信システムによれば、アドレスによって定められた通信相手との間で、すべてのセンサに対し共通化された通信コマンドを用いて通信を実行するので、使用する通信コマンドの数を抑制できる。
【００１２】
本発明の通信方法によれば、アドレスによって定められた通信相手との間で、すべてのセンサに対し共通化された通信コマンドを用いて通信を実行するので、使用する通信コマンドの数を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１および図２を参照して、本発明による通信システムの一実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の通信システムは、ｎ個のセンサユニットＳＵ１，ＳＵ２，・・・ＳＵｎを備える酸素濃度計であるマルチセンサ機器１と、マルチセンサ機器１との通信相手となる機器２と、マルチセンサ機器１および機器２を接続する信号線３と、を含んで構成される。
【００１６】
図１に示すように、マルチセンサ機器１は、８つのセンサユニットＳＵ１，ＳＵ２，・・・ＳＵ８のほか、変換器１２およびモデム１３を備える。マルチセンサ機器１のセンサユニットＳＵ１，ＳＵ２，・・・ＳＵ８は、それぞれ酸素濃度に応じた起電力を発生するジルコニア式センサユニットであり、変換器１２は、センサユニットＳＵ１，ＳＵ２，・・・ＳＵ８の起電力信号に基づいて酸素濃度を計算する。また、変換器１２は計算結果である酸素濃度値を４−２０ｍＡ信号として信号線３へ出力する。
【００１７】
また、変換器１２はＨＡＲＴ通信機能を備えており、シリアルのデジタル通信回線１４を介して、ＨＡＲＴコマンドを用いた通信コマンドの送受信を行う。モデム１３はＨＡＲＴコマンドのデジタル信号と、アナログ変調信号との間の変換を実行する。アナログ変調信号は、上記４−２０ｍＡ信号に重畳され、信号線３を介して送受信される。
【００１８】
さらに、図１に示すように、変換器１２にはセンサユニットを指定するアドレス番号を入力するための入力部２１ａが設けられている。入力部１２ａには、アドレス信号線５を介して、０／１信号の組み合わせ（２進数数字）により１〜８までのアドレス番号を示すパラレルデータが与えられる。
【００１９】
図１に示すように、機器２は、マルチセンサ機器１に設けられた個々のセンサユニットＳＵ１，ＳＵ２，・・・ＳＵｎに対応付けられたアドレス番号を用いて通信相手を認識するアドレス認識手段２１と、アドレス認識手段２１により認識された通信相手（センサユニット）との間で、すべてのセンサユニットに対し共通化された通信コマンドを用いて通信を実行する通信実行手段２２と、を構成する。また、機器２は、モデム１３と同様の機能を有するモデム２３を備える。
【００２０】
アドレス認識手段２１には、アドレス信号線５を介して、０／１信号の組み合わせ（２進数数字）により１〜８までのアドレス番号を示す上記パラレルデータが与えられる。アドレス認識手段２１は、上記パラレルデータで示されるアドレス番号を介して、通信相手となるセンサユニットを認識する。
【００２１】
次に、マルチセンサ機器１と機器２との間で通信を行う場合の通信方法について説明する。
【００２２】
アドレス認識手段２１および変換器１２には、通信対象となるセンサユニットのアドレス番号がアドレス信号線５を介して与えられる。アドレス番号は個々のセンサユニットに対応しており、センサユニットＳＵｋのアドレス番号は「ｋ」である（ｋは１〜８の正数）。すなわち、センサユニットＳＵ１のアドレス番号は「１」、センサユニットＳＵ２のアドレス番号は「２」、・・・、センサユニットＳＵ８のアドレス番号は「８」である。
【００２３】
変換器１２は与えられたアドレス番号に従って、通信対象となるセンサユニットを選択する。また、変換器１２は選択されたセンサユニットの４−２０ｍＡ信号を信号線３に与えるとともに、機器２との間で、選択されたセンサユニットについて、通信コマンド（ＨＡＲＴコマンド）の送受信を実行する。
【００２４】
一方、機器２の通信実行手段２２は、アドレス認識手段２１により認識された通信対象のセンサユニットからの信号として、４−２０ｍＡ信号を受け取る。また、アドレス認識手段２１により認識された通信対象のセンサユニットについて、マルチセンサ機器１との間で通信コマンド（ＨＡＲＴコマンド）の送受信を実行する。
【００２５】
図２（ａ）は本実施形態の通信システムにおける通信方法を示す図である。図２（ａ）に示すように、本実施形態の通信システムでは、センサユニットを特定するためのアドレス番号のパラレルデータによるやり取りと、通信コマンドの送受信とを分離し、アドレス番号と通信コマンドを組み合わせた通信形態を採っている。また、通信対象がどのセンサユニットであるかに関わらず、同一の意味の通信コマンドには同一のＨＡＲＴコマンドを対応付けている。このため、通信コマンドとして、通信対象となるセンサユニットごとに異なるＨＡＲＴコマンドを用意する必要がなく、１つのセンサユニットを備える機器と同数のＨＡＲＴコマンドの使用で、すべてのセンサユニットについて通信が可能となる。
【００２６】
図２（ｂ）はセンサユニットを特定するためのアドレス番号を、ＨＡＲＴコマンドを用いて表現する場合の通信方法を示している。この例では、ＨＡＲＴコマンドによる通信コマンドの送受信とは別に（別のタイミングで）、信号線３を介してＨＡＲＴコマンドによるアドレス番号のやり取りを実行する。この例では、パラレルデータのやり取りに必要な通信経路（アドレス信号線５）を別途設ける必要がない。また、図２（ｂ）の場合にも、通信対象がどのセンサユニットであるかに関わらず、同一の意味の通信コマンドに同一のＨＡＲＴコマンドを対応付けることで、通信コマンドに必要なＨＡＲＴコマンドの総数を、図２（ａ）の場合と同数に抑制できる。
【００２７】
以上のように、上記実施形態の通信システムによれば、アドレス番号によって定められた通信相手との間で、すべてのセンサに対し共通化された通信コマンドを用いて通信を実行するので、使用する通信コマンドの数を抑制できる。なお、パラメータについてもセンサ間で同一パラメータを使用できるため、パラメータの数も同様に抑制できる。
【００２８】
また、通信コマンドをすべてのセンサに共通化することにより、通信コマンドを取り扱うエンジニアリングの負担を軽減できる。例えば、センサごとに異なる通信コマンドを設定する作業が不要となる。また、通信コマンドないしパラメータを表示するに際し、通信コマンドないしパラメータと、画面表示上の要素とを対応付けるための余分な作業を要することなく、容易に各センサについての画面表示を作成することが可能となる。
【００２９】
例えば、上位システム等において画面表示を行いたい場合、画面表示の作成に際して、通信コマンドないしパラメータと、表示上の要素との対応付けをすべてのセンサについて共通化できるため、表示対象となるセンサを切り替えるだけでセンサごとの同一表示画面を得ることが可能となる。
【００３０】
本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、ＨＡＲＴ通信の通信コマンドを用いて、マルチセンサ機器との間で通信を行う通信システムおよび通信方法に対し、広く適用することができる。
【００３１】
また、本発明の技術は、ＨＡＲＴ通信と同様な手順を有する通信、例えば、マスタ・スレーブ通信で、同一回路に複数のスレーブがつながり、マスタがアドレスでスレーブを指定するような場合にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施形態の通信システムの構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態の通信システムにおける通信方法を示す図であり、（ａ）はアドレス番号をパラレルデータによりやり取りする例を、（ｂ）はアドレス番号を、ＨＡＲＴコマンドを用いて表現する場合の例を、それぞれ示す図。
【符号の説明】
【００３３】
１      マルチセンサ機器
２      機器
５      アドレス信号線（アドレス認識手段）
２１    アドレス認識手段
２２    通信実行手段
【図１】
2008027281.tif 000003
【図２】
2008027281.tif 000004