(57)【要約】【課題】通信プロトコルが互いに異なる２つのネットワークを相互接続するゲートウェイシステムにおいて、同一のネットワーク上で監視装置と制御機器が動作している。ここで制御機器を設備更新等により異種のネットワーク上にリプレースする場合に、既設の監視装置のプログラム改造や設定変更等をせずにリプレース後の制御機器へのアクセスを可能にする。【解決手段】リプレース前の制御装置と同じアドレス情報を有する通信装置１をゲートウェイ内に配置し、この通信装置１にリプレース後の制御装置の異種ネットワークにおけるアドレスを関連付ける。またゲートウェイには、異種ネットワークに接続する通信装置２を設け、この通信装置２は異種ネットワークにおける必要なデータを予め定めてある周期で収集する。その後、通信装置１は収集後のデータを元のネットワークに対してブロードキャストで送信する。【選択図】図1
2008131222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信プロトコルが互いに異なる第１のネットワークと第２のネットワークを相互に接続するゲートウェイシステムにおいて、
前記第１のネットワークに接続される機器としてアドレスを設定可能な1或いは複数の第１の通信装置と、前記第２のネットワークに接続された機器をアクセス可能な第２の通信装置とを、前記ゲートウェイ内に配置し、
前記第１の通信装置は、
前記第２のネットワークに接続されたどの機器にアクセスするかを予めそれぞれ決めておくアクセス先指定手段と、
前記第１の通信装置のアドレスを指定したアクセスが生じたときは、前記第２の通信装置を介して前記アクセス先指定手段で決められた機器をアクセスする手段とを備えること、
を特徴とするゲートウェイシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のゲートウェイシステムにおいて、
前記第２の通信装置は、前記アクセス先指定手段で決められている機器のデータを予め定めておく第１の周期で収集し、
前記第１の通信装置は、前記収集したデータを予め定めておく第２の周期で前記第１のネットワークに接続される機器に送信する手段とを備えること、
を特徴とするゲートウェイシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のゲートウェイシステムにおいて、
前記第１の周期で収集したデータを格納するメモリを前記第２の通信装置内に保持すること、
を特徴とするゲートウェイシステム。
【請求項４】
請求項２に記載のゲートウェイシステムにおいて、
前記第１の周期で収集したデータを、収集元の機器に応じて、前記アクセス先指定手段により決められた前記第１の通信装置内のメモリに保持すること、
を特徴とするゲートウェイシステム。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のゲートウェイシステムにおいて、
前記第１の通信装置は、それぞれに1或いは複数のアドレスを具備し、該アドレスごとに前記第２のネットワークに接続されたどの機器にアクセスするかを予めそれぞれ決めておく前記アクセス先指定手段を備えること、
を特徴とするゲートウェイシステム。
【請求項６】
通信プロトコルの互いに異なる第１のネットワークと第２のネットワークを相互に接続するゲートウェイシステムにより構成されるネットワークシステムにおいて、
前記第１のネットワークに接続される機器としてアドレスを設定可能な1或いは複数の第１の通信装置と、前記第２のネットワークに接続された機器をアクセス可能な第２の通信装置とを、前記ゲートウェイ内に配置し、
前記第１の通信装置は、
前記第２のネットワークに接続されたどの機器にアクセスするかを予めそれぞれ決めておくアクセス先指定手段と、
前記第１の通信装置のアドレスを指定したアクセスが生じたときは、前記第２の通信装置を介して前記アクセス先指定手段で決められた機器をアクセスする手段と、
前記アクセス先指定手段で決められた機器から収集したデータを予め定めておく第１の周期で前記第１のネットワークに接続される機器に送信する送信手段とを備え、
前記第２の通信装置は、
前記アクセス先指定手段で決められている機器のデータを予め定めておく第２の周期で収集し、前記送信手段に供給する収集手段を備えること、
を特徴とするネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信プロトコルが互いに異なる２つのネットワークを相互接続するゲートウェイシステムに関し、特に第１のネットワークの装置を第２のネットワーク上にリプレースした後に、既設装置からアクセスすることを想定したゲートウェイシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、発電所や変電所といった電力システム、上下水道、交通、ゴミ処理などの公共システムや工場の製造プラントなど、幅広い分野でプラント制御方式や装置などが導入されてる。これらのプラント技術の中心となるのがコンピュータ制御による自動化設備であり、その核を担うのが各種制御機器と基幹となるネットワーク網の整備にある。このネットワークにおいても、社内LAN、工業用伝送LAN、無線LANなど、プロトコルの異なる場合があり、必要に応じて異種ネットワークを接続するゲートウェイシステムを介することにより相互通信を実現している。
【０００３】
異種ネットワークを接続するゲートウェイシステムとしては、例えば特許文献１に記載されている。図６は、特許文献１における実施例を構成ブロック図で説明したものであり、コンピュータ１４の属するIPネットワーク１０１と無線端末１６の属する無線ネットワーク２０１との間を、ゲートウェイ１５を介して接続している。コンピュータ１４から無線端末１６側の無線ネットワーク２０１に接続するために、コンピュータ１４の実アドレスと対応する仮想アドレスを、同様に無線端末１６からコンピュータ１４側の無線ネットワーク１０１に接続するために無線端末１６の実アドレスと対応する別の仮想アドレスを設定する。これらの実アドレスと仮想アドレスは、アドレス変換テーブルにより対応付けられ、このことにより相互通信を実現している。
【特許文献１】特開２００５−２６８９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プラントにおける設備は恒久的なものではなく、設備の老朽化などの要因により機器をリプレース（入れ替え）する場合がある。このリプレースに際し、単に制御機器をリプレースするだけでなく、異なったネットワーク上にリプレースするなどのケースもある。
上記、特許文献１に記載のゲートウェイシステムは、単に異種ネットワーク間の通信を主眼としているため、ネットワークをまたがってリプレースされた機器への柔軟な対応ができない。例えば、監視装置が制御機器を介して管理しているプラントシステムにおいて、この制御機器を別のネットワーク上にリプレースした場合、
・この制御機器が別のネットワーク上に有るか否かを判別する
・仮想アドレスを指定する
等の処理が必要になる。この為、既存の監視装置からみた場合、単に制御機器をリプレースするだけでなく、監視装置におけるプログラムの改造やアドレス設定等も必要になる、と言う未解決の課題がある。
【０００５】
本発明は、既存の監視装置の変更作業をせずに、リプレースした制御機器との通信を可能にするゲートウェイシステム及びネットワークシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決する手段として、本発明は以下のように構成する。
第１に、通信プロトコルが互いに異なる第１のネットワークと第２のネットワークを相互に接続するゲートウェイシステムにおいて、前記第１のネットワークに接続される機器としてアドレスを設定可能な1或いは複数の第１の通信装置と、前記第２のネットワークに接続された機器をアクセス可能な第２の通信装置とを、前記ゲートウェイ内に配置し、
前記第１の通信装置は、前記第２のネットワークに接続されたどの機器にアクセスするかを予めそれぞれ決めておくアクセス先指定手段と、前記第１の通信装置のアドレスを指定したアクセスが生じたときは、前記第２の通信装置を介して前記アクセス先指定手段で決められた機器をアクセスする手段とを備えるように構成する。
【０００７】
第２に、前記第２の通信装置は、前記アクセス先指定手段で決められている機器のデータを予め定めておく第１の周期で収集し、前記第１の通信装置は、前記収集したデータを予め定めておく第２の周期で前記第１のネットワークに接続される機器に送信する手段とを備えるように構成する。
第３に、前記第１の周期で収集したデータを格納するメモリを前記第２の通信装置内に保持するように構成する。
【０００８】
第４に、前記第１の周期で収集したデータを、収集元の機器に応じて、前記アクセス先指定手段により決められた前記第１の通信装置内のメモリに保持するように構成する。
第５に、前記第１の通信装置は、それぞれに1或いは複数のアドレスを具備し、該アドレスごとに前記第２のネットワークに接続されたどの機器にアクセスするかを予めそれぞれ決めておく前記アクセス先指定手段を備えるように構成する。
【０００９】
第６に、通信プロトコルの互いに異なる第１のネットワークと第２のネットワークを相互に接続するゲートウェイシステムにより構成されるネットワークシステムにおいて、前記第１のネットワークに接続される機器としてアドレスを設定可能な1或いは複数の第１の通信装置と、前記第２のネットワークに接続された機器をアクセス可能な第２の通信装置とを、前記ゲートウェイ内に配置し、前記第１の通信装置は、前記第２のネットワークに接続されたどの機器にアクセスするかを予めそれぞれ決めておくアクセス先指定手段と、前記第１の通信装置のアドレスを指定したアクセスが生じたときは、前記第２の通信装置を介して前記アクセス先指定手段で決められた機器をアクセスする手段と、
前記アクセス先指定手段で決められた機器から収集したデータを予め定めておく第１の周期で前記第１のネットワークに接続される機器に送信する送信手段とを備え、前記第２の通信装置は、前記アクセス先指定手段で決められている機器のデータを予め定めておく第２の周期で収集し、前記送信手段に供給する収集手段を備えるように構成する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、既存の監視装置の変更作業をせずに、リプレースした制御機器との通信が可能になる。また、新たに監視装置を追加してリプレースした制御機器との通信する場合も、従来通りのプロトコル手順で通信すれば良く、加えて既設の監視装置のプログラムを殆どそのまま使用可能という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
始めに構成の概略を示す。図１は、本発明が適用されるゲートウェイシステムの構成の一例を説明したものである。ゲートウェイ１００により、IP(Internet Protocol)ネットワーク２００と無線ネットワーク３００とが相互に接続されている。図上では、IPネットワーク２００に接続されていた機器を、無線ネットワーク３００に接続される機器としてリプレースしたときのゲートウェイシステムを示しているが、リプレースの手順も含め説明する。
【００１２】
当初、IPネットワーク２００において、監視装置２１０、制御機器２２０、制御機器２３０が接続されており、それぞれIP#01、IP#11、IP#12で示されるアドレスを保持している。監視装置２１０は、IPネットワーク２００を介して制御機器２２０や制御機器２３０にアクセスし、制御機器２２０や制御機器２３０が操作・制御している図示されていない計測器や制御弁等のデータを監視している。一方で、無線ネットワーク３００において、無線端末３１０、無線端末３２０が接続されており、それぞれWN#01、WN#02で示されるアドレスを保持している。
【００１３】
ここで、制御機器２２０、制御機器２３０を交換することになり、同等な機能を有する新設備を無線ネットワーク３００に配置する。制御機器２２０、制御機器２３０にそれぞれ対応するのが、制御端末３３０、制御端末３４０である。無線ネットワーク３００におけるアドレスとして、制御端末３３０にWN#11、制御端末３４０にWN#12を付与する。制御機器２２０、制御機器２３０をIPネットワーク２００から外す際に、ゲートウェイ１００内に通信装置１１０（通信装置１ａ）及び通信装置１２０（通信装置1ｂ）を配置する。通信装置１１０、通信装置１２０はそれぞれ、制御機器２２０のアドレスIP#11、制御機器２２０のアドレスIP#12を付与した装置であり、IPネットワーク２００における機器としての通信機能を有する。また、各通信装置は、リプレース後の制御端末と１対１での通信を想定しており、例では通信装置１１０には制御端末３３０のアドレスWN#11を、通信装置１２０には制御端末３４０のアドレスWN#11を付与する。同様に、ゲートウェイ１００内に配置した通信装置１３０（通信装置２）は、無線ネットワーク３００における機器としての通信機能を有し、無線ネットワーク３００におけるアドレスとしてWN#09を付与する。
【００１４】
ここでは、通信装置１１０や通信装置１２０がIPネットワーク２００におけるアドレスを一つだけ保持するものとして説明したが、一つの通信装置にIPネットワーク２００における複数のアドレスを設定可能な場合、設定可能な各アドレスに１対１で対応する無線ネットワーク３００のアドレスを付与しても構わない。結果、一つの通信装置で複数のアドレスを保持し、各アドレスごとに対応する端末と通信を行うことが可能な構成になる。
【００１５】
次に、動作について説明する。図２〜４は、図１の動作の例として、ゲートウェイを介した接続の一例を説明したものである。また図５は、通信装置におけるメモリの保持の一例を説明したものである。各動作について以下に説明する。
図２の監視装置２１０は、リプレース前の制御機器２２０があるときの手順で通信を行う。リプレース前のアドレスIP#11に通信するので、結果、IPネットワーク２００を介して制御機器２２０と同じアドレスを有する、通信装置１１０に指令が配信される。通信装置１１０は、無線ネットワーク３００におけるアドレスWN#11を保持しているので、無線ネットワーク３００の通信機能を有する通信装置１３０を介して指令を中継する。結果、無線ネットワーク３００の制御端末３３０に指令が送信される。
【００１６】
図３において、通信装置１３０は予め設定してある周期で無線ネットワーク３００に接続されている制御端末のデータを読み込む。データはゲートウェイ１００内の図示しないメモリ領域に格納される。例えば、図５（ａ）に示すように、通信装置１３０内部にメモリ領域を保持し、無線ネットワーク３００のアドレスごとに格納する。別の例として、図５（ｂ）に示すように、IPネットワーク２００側のアドレスを保持する通信装置ごとに格納しても構わない。この場合、無線ネットワーク３００のアドレスを指定する通信装置、例えば、通信装置１１０にはWN#11のアドレスを持つ制御端末３３０のデータを格納し、通信装置１２０にはWN#12のアドレスを持つ制御端末３４０のデータを格納する。
【００１７】
その後、通信装置１１０は予め設定してある周期で、図３の図示しないメモリに格納された制御端末３３０データを、IPネットワーク２００にブロードキャストで送信する。結果、監視装置２１０は、制御装置３３０のデータをブロードキャストデータとして受信する。
上記の図２、図３では、説明を簡単にするために、監視装置２１０から制御端末３３０（制御機器２２０）へのアクセス方法のみを示したが、これに限定するものではなく、制御端末３４０（制御機器２３０）へのアクセスや、図示していない同様な機器へのアクセスであっても構わない。また、監視装置２１０から制御端末３３０と制御端末３４０にアクセスがあった場合、図３における通信装置１１０のブロードキャスト送信は、制御端末３３０と制御端末３４０の両方のデータを付加して送信して構わない。このときは、通信装置１２０は重複するブロードキャスト送信する必要が無く、或いは通信装置１２０のみがブロードキャスト送信しても構わない。
【００１８】
図４は、新規に監視装置２４０をIPネットワーク２００上に追加した場合で、図２における監視装置２１０から制御端末３３０へのアクセス方法と同じプログラム等を用意するだけで、容易にアクセスが可能なことを示している。また制御端末３３０のデータに関しては、図３と同様でIPネットワーク２００に送信されるブロードキャストからデータを取得する。
【００１９】
以上から明らかなように、監視装置はリプレース後に制御端末に対して、プログラムや設定上、何ら変更を加えずにアクセス可能となる。
本実施例では、異種ネットワークの一例としてIPネットワーク２００と無線ネットワーク３００とを例示したが、これは発明を制限するものではなく、どのようなネットワークであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明によるゲートウェイシステムの構成の一例を示す説明図
【図２】図１に示すゲートウェイを介した接続の一例を示す説明図
【図３】図１に示すゲートウェイを介した接続の一例を示す説明図
【図４】図１に示すゲートウェイを介した接続の一例を示す説明図
【図５】本発明による通信装置のメモリ保持の一例を示す説明図
【図６】従来技術の実施例を構成ブロック図で示す説明図
【符号の説明】
【００２１】
１００…ゲートウェイ
１１０、１２０…通信装置１
１３０…通信装置２
２００…IPネットワーク
３００…無線ネットワーク
２１０、２４０…監視装置
２２０、２３０…制御機器（リプレース前）
３３０、３４０…制御端末（リプレース後）
３１０、３２０…無線端末
１４…コンピュータ
１５…ゲートウェイ
１６…無線端末
１０１…IPネットワーク
２０１…無線ネットワーク
【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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