(57)【要約】【課題】エンジニアリング作業を要することなく、適切な通信状態を確保できるフィールド通信システム等を提供する。【解決手段】送信手段１１は、フィールドサーバ３に対して、当該フィールド機器１Ａに関する機器情報を含むコマンドを自発的に送信する。更新手段３２は、フィールド機器１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，・・・から、それぞれ自発的に送信された上記機器情報を含むコマンドを受信し、この機器情報に基づいてデータベース３１を更新する。サーバ通信手段３２は、データベース３１に格納された機器情報に基づいて、当該フィールド機器との間で通信を行う。【選択図】図１
2008077535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールドサーバとフィールド機器との間で通信を実行するフィールド通信システムにおいて、
前記フィールド機器から前記フィールドサーバに対して、当該フィールド機器に関する情報を自発的に送信する送信手段と、
前記送信手段により送信された前記情報に基づいて、前記フィールドサーバのデータベースを更新する更新手段と、
前記データベースに基づいて、前記フィールドサーバにおいて当該フィールド機器との間で通信を行うサーバ通信手段と、
を備えることを特徴とするフィールド通信システム。
【請求項２】
フィールド機器の型に対応するデータ構造を示す雛形を前記フィールドサーバに格納する雛形格納手段を備え、
前記送信手段により送信された前記情報は、対応する前記雛形と関連付けられて前記データベースに収容されることを特徴とする請求項１に記載のフィールド通信システム。
【請求項３】
前記フィールドサーバは、ＯＰＣサーバおよびｈｔｔｐサーバとして機能することを特徴とする請求項１または２に記載のフィールド通信システム。
【請求項４】
フィールド機器との間で通信を実行するフィールドサーバにおいて、
前記フィールド機器から自発的に送信された当該フィールド機器に関する情報を受信し、この情報に基づいてデータベースを更新する更新手段と、
前記データベースに基づいて、当該フィールド機器との間で通信を行うサーバ通信手段と、
を備えることを特徴とするフィールドサーバ。
【請求項５】
フィールド機器の型に対応するデータ構造を示す雛形を格納する雛形格納手段を備え、
前記情報は、対応する前記雛形と関連付けられて前記データベースに収容されることを特徴とする請求項４に記載のフィールドサーバ。
【請求項６】
フィールドサーバとの間で通信を実行するフィールド機器において、
前記フィールドサーバに対して、当該フィールド機器に関する情報を自発的に送信する送信手段と、
前記フィールドサーバとの間で前記情報に従った通信を行う機器通信手段と、
を備えることを特徴とするフィールド機器。
【請求項７】
フィールドサーバとフィールド機器との間で通信を実行するフィールド通信方法において、
前記フィールド機器から前記フィールドサーバに対して、当該フィールド機器に関する情報を自発的に送信するステップと、
前記送信するステップにより送信された前記情報に基づいて、前記フィールドサーバのデータベースを更新するステップと、
前記データベースに基づいて、前記フィールドサーバと当該フィールド機器との間で通信を行うステップと、
を備えることを特徴とするフィールド通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィールドサーバとフィールド機器との間で通信を実行するフィールド通信システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は、従来のプラント制御システムの構成例を示すブロック図である。図２に示すように、プラント制御システムは、プラントに分散配置され、フィールド機器１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，・・・を制御するＯＰＣ（OLE for Process Control）サーバ１０３と、通信バス１０４を介してＯＰＣサーバ１０３と接続される端末装置１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ，・・・と、を含んで構成される。
【０００３】
このようなシステムを構築する場合、ＯＰＣサーバ１０３には、接続されるフィールド機器の型名、通信アドレスなど、ネットワーク構成に関する情報のほか、フィールド機器が持つデータの詳細情報など、接続されるフィールド機器に関する機器情報を設定する必要がある。
【０００４】
このような設定を行うことで端末装置１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ，・・・をＯＰＣクライアントとして動作させることが可能となり、端末装置１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ，・・・はＯＰＣ通信プロトコルを使用してＯＰＣサーバ１０３にアクセスできる。これにより、端末装置１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ，・・・はフィールド機器の物理的な構成を意識することなく、フィールド機器のデータを監視し、あるいはパラメータを設定することが可能となる。
【０００５】
ＯＰＣクライアント、ＯＰＣサーバ、およびフィールド機器の構成を示したものとして、例えば特許文献１に記載されたものがある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１４１５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、フィールド機器の追加、変更、撤去時を行った場合、それをＯＰＣサーバ１０２は自動的に認識できないため、サーバ管理者による設定作業が必要となる。また、フィールド機器を操作する担当者と、サーバ管理者とは異なるのが一般的で、設定作業には時間や手間がかかる。
【０００８】
また、ＯＰＣ通信プロトコルは一般にファイアーウォールを越えることができないため、インターネット経由でのフィールド機器の監視は不可能である。さらに、ＯＰＣクライアントは、ＯＰＣサーバおよびフィールド機器間の物理的な接続等については意識する必要がないが、規格上、ＯＰＣサーバ内に格納される機器情報と、そのデータ構造とを常に意識する必要がある。
【０００９】
本発明の目的は、エンジニアリング作業を要することなく、適切な通信状態を確保できるフィールド通信システム等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のフィールド通信システムは、フィールドサーバとフィールド機器との間で通信を実行するフィールド通信システムにおいて、前記フィールド機器から前記フィールドサーバに対して、当該フィールド機器に関する情報を自発的に送信する送信手段と、前記送信手段により送信された前記情報に基づいて、前記フィールドサーバのデータベースを更新する更新手段と、前記データベースに基づいて、前記フィールドサーバにおいて当該フィールド機器との間で通信を行うサーバ通信手段と、を備えることを特徴とする。
このフィールド通信システムによれば、フィールド機器からフィールドサーバに対して、当該フィールド機器に関する情報を自発的に送信し、送信された情報に基づいてフィールドサーバのデータベースを更新するので、エンジニアリング作業を要することなく、フィールドサーバとフィールド機器との間で通信が可能となる。
【００１１】
フィールド機器の型に対応するデータ構造を示す雛形を前記フィールドサーバに格納する雛形格納手段を備え、前記送信手段により送信された前記情報は、対応する前記雛形と関連付けられて前記データベースに収容されてもよい。
【００１２】
前記フィールドサーバは、ＯＰＣサーバおよびｈｔｔｐサーバとして機能してもよい。
【００１３】
本発明のフィールドサーバは、フィールド機器との間で通信を実行するフィールドサーバにおいて、前記フィールド機器から自発的に送信された当該フィールド機器に関する情報を受信し、この情報に基づいてデータベースを更新する更新手段と、前記データベースに基づいて、当該フィールド機器との間で通信を行うサーバ通信手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
フィールド機器の型に対応するデータ構造を示す雛形を格納する雛形格納手段を備え、前記情報は、対応する前記雛形と関連付けられて前記データベースに収容されてもよい。
【００１５】
本発明のフィールド機器は、フィールドサーバとの間で通信を実行するフィールド機器において、前記フィールドサーバに対して、当該フィールド機器に関する情報を自発的に送信する送信手段と、前記フィールドサーバとの間で前記情報に従った通信を行う機器通信手段と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明のフィールド通信方法は、フィールドサーバとフィールド機器との間で通信を実行するフィールド通信方法において、前記フィールド機器から前記フィールドサーバに対して、当該フィールド機器に関する情報を自発的に送信するステップと、前記送信するステップにより送信された前記情報に基づいて、前記フィールドサーバのデータベースを更新するステップと、前記データベースに基づいて、前記フィールドサーバと当該フィールド機器との間で通信を行うステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のフィールド通信システムによれば、フィールド機器からフィールドサーバに対して、当該フィールド機器に関する情報を自発的に送信し、送信された情報に基づいてフィールドサーバのデータベースを更新するので、エンジニアリング作業を要することなく、フィールドサーバとフィールド機器との間で通信が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１を参照して、本発明によるフィールド通信システムの一実施形態について説明する。
【００１９】
図１は本実施形態のフィールド通信システムが適用されるプラント制御システムの構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１に示すように、プラント制御システムは、フィールド機器１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，・・・に制御バス２を介して接続されたフィールドサーバ３と、フィールドバス３に情報バス４を介して接続された端末装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，・・・と、を備える。
【００２１】
フィールド機器１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，・・・およびフィールドサーバ３は、制御バス２を介して互いに通信する機能を備える。
【００２２】
図１に示すように、フィールド機器１Ａは、フィールドサーバ３に対して、当該フィールド機器１Ａに関する機器情報を含むコマンドを自発的に送信する送信手段１１と、フィールドサーバ３との間で上記機器情報に従った通信を行う機器通信手段１２と、を構成する。
【００２３】
他のフィールド機器１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，・・・もフィールド機器１Ａと同様、上記送信手段１１および機器通信手段１２（不図示）を構成している。
【００２４】
なお、フィールド機器１Ｃはゲートウェイ機能を備えており、自身のコマンドの他、フィールド機器１Ｄおよびフィールド機器１Ｅから送信されるコマンドを転送する。また、フィールド機器１Ｃのゲートウェイ機能により、フィールドサーバ３はフィールド機器１Ｄおよびフィールド機器１Ｅを制御バス２に直接接続された他のフィールド機器と同様に取り扱うことができる。
【００２５】
送信手段１１は、フィールドサーバ３からの要求等を受けることなく、自発的に上記コマンドをブロードキャスト送信する。例えば、フィールド機器１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，・・・の電源が投入されると、それぞれ制御バス２に対する接続の有無あるいは接続状態と無関係に、上記コマンドを定期的に出力する。上記コマンドの機器情報には、当該フィールド機器１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，・・・の型名情報の他、例えば、入力レンジ、出力レンジ、制御タイプ（ＰＩＤ等の制御アルゴリズム）、シリアル番号等が含まれる。
【００２６】
図１に示すように、フィールドサーバ３は、フィールド機器１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，・・・に関する上記機器情報を格納するデータベース３１と、フィールド機器１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，・・・から、それぞれ自発的に送信された上記機器情報を含むコマンドを受信し、この機器情報に基づいてデータベース３１を更新する更新手段３２と、データベース３１に格納された機器情報に基づいて、当該フィールド機器との間で通信を行うサーバ通信手段３２と、フィールド機器の型に対応するデータ構造を示す雛形を格納する雛形格納手段３３と、を構成する。
【００２７】
また、フィールドサーバ３はＯＰＣサーバとして機能すると同時に、ｈｔｔｐサーバとしても機能する。このため、ＯＰＣクライアント（例えば、端末装置５Ａ）に加えて、汎用ｗｗｗブラウザが実装されたｈｔｔｐクライアント(例えば、端末装置５Ｂ）からフィールドサーバ３にアクセスすることも可能である。また、ｈｔｔｐはＯＳに依存しないため、クライアントのＯＳは限定されない。さらに、情報バス４にゲートウェイ６を接続することで、インターネット７を経由して、汎用ｗｗｗブラウザが実装されたｈｔｔｐクライアント(例えば、端末装置５１）からフィールドサーバ３にアクセスすることも可能となる。
【００２８】
次に、本実施形態のフィールド通信システムの動作について説明する。
【００２９】
フィールド機器１Ａを制御バス２に接続すると、フィールド機器１Ａの送信手段１１から出力された上記コマンドは、制御バス２を介して送信され、フィールドサーバ３の更新手段３２で受信される。コマンドの受信により、フィールドサーバ３はフィールド機器１Ａの接続および通信アドレスを自動的に認識する。更新手段３２は受信したコマンドに含まれる上記機器情報をデータベース３１に書込むことで、データベース３１を更新する。
【００３０】
一方、雛形格納手段３３には、各フィールド機器についての機器情報のデータ構造を示す雛形が、その機器の型名と対応付けられて格納されている。上記のように、データベースに格納される機器情報には型名情報が含まれているため、データベースに格納される機器情報のデータ構造は、その型名を介して雛形格納手段３３に格納された雛形により把握される。
【００３１】
このように、フィールドサーバ３では、各フィールド機器１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，・・・の機器情報がそのデータ構造とともに自動的に格納され、機器情報を構成する各データの意味が完全に把握されているため、通信を可能とするためのエンジニアリング作業を要求されない。フィールドサーバ３およびフィールド機器は、それぞれサーバ通信手段３２および機器通信手段１２により、データベース３１に格納された最新の機器情報に基づいて、制御バス２を介する通信を実行する。この通信には、プロセス値や設定値の送受信が含まれる。本実施形態のフィールド通信システムでは、フィールド機器の追加、変更、撤去等、プラント設備に変更があった場合であっても、フィールド機器を接続するだけで自動的にデータベース３１が更新されるため、エンジニアリング作業を要することなく、フィールドサーバ３およびフィールド機器間の通信が可能となる。
【００３２】
また、フィールドサーバ３では、機器情報を構成する各データの意味が完全に把握されているため、汎用ｗｗｗブラウザを介してフィールド機器１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，・・・のデータを監視し、あるいはパラメータの設定等を行う場合には、フィールド機器を指定する以外に、クライアントで機器情報のデータ構造等を意識する必要がない。例えば、クライアントにおいてフィールド機器１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，・・・のプロセス値を表示し、あるいはパラメータの設定画面を表示する際に、機器情報に基づいて適切な表示形態を得ることが可能となる。
【００３３】
上記のように、雛形格納手段３３には、機器情報のデータ構造を示す雛形が、フィールド機器の型名と対応付けられて格納されている。本実施形態のフィールド通信システムでは、使用されるフィールド機器に応じて、新たな雛形を雛形格納手段３３に追加格納することができる。例えば、新たなフィールド機器がプラントに導入された場合、その機器（型名）に対応する雛形を追加することができる。雛形は、例えば、フィールド機器のメーカーあるいはプラント制御システムの開発メーカーから提供される。また、新たなフィールド機器が開発された場合には、機器情報についての新たなデータ構造を示す新たな雛形を用意することもできる。
【００３４】
以上説明したように、本発明のフィールド通信システムによれば、フィールド機器からフィールドサーバに対して、当該フィールド機器に関する情報を自発的に送信し、送信された情報に基づいてフィールドサーバのデータベースを更新するので、エンジニアリング作業を要することなく、フィールドサーバとフィールド機器との間で通信が可能となる。また、雛形の追加により、新たなフィールド機器の使用に柔軟に対応できる。
【００３５】
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、フィールドサーバとフィールド機器との間で通信を実行する場面に、広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態のフィールド通信システムが適用されるプラント制御システムの構成を示すブロック図。
【図２】従来のプラント制御システムの構成例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００３７】
１Ａ    フィールド機器
３      フィールドサーバ
１１    送信手段
１２    機器通信手段
３１    データベース
３２    更新手段
３３    雛形格納手段
【図１】
2008077535.tif 000003
【図２】
2008077535.tif 000004