(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
施設設備を制御・監視する制御システムで用いられて、システム機器が接続されたシステムバスとフィールド機器が接続されたフィールドバスとを中継接続するゲートウェイ装置であって、
前記システムバスに接続された上位装置からの開始コマンドに応じて、前記フィールドバスを介して前記フィールド機器とやり取りしたパケットをキャプチャするパケットキャプチャ部と、
キャプチャした前記パケットをカプセル化した後、前記システムバスを介して前記上位装置へ送信するパケット送信部と
を備え、
前記パケットキャプチャ部は、前記上位装置からのパラメータ設定コマンドにより指定されたパラメータに基づいて、前記パケットのうちからキャプチャ対象パケットを選択してキャプチャする
ことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のゲートウェイ装置において、
前記パケットキャプチャ部は、前記開始コマンドから一定時間経過後、または当該一定時間経過前における前記上位装置からの終了コマンドに応じて、前記キャプチャを終了することを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項３】
施設設備を制御・監視する制御システムで用いられて、システム機器が接続されたシステムバスとフィールド機器が接続されたフィールドバスとを中継接続するゲートウェイ装置で用いられるパケットキャプチャ方法であって、
前記システムバスに接続された上位装置からの開始コマンドに応じて、前記フィールドバスを介して前記フィールド機器とやり取りしたパケットをキャプチャするパケットキャプチャステップと、
キャプチャした前記パケットをカプセル化した後、前記システムバスを介して前記上位装置へ送信するパケット送信ステップと
を備え、
前記パケットキャプチャステップは、前記上位装置からのパラメータ設定コマンドにより指定されたパラメータに基づいて、前記パケットのうちからキャプチャ対象パケットを選択してキャプチャするステップを含む
ことを特徴とするパケットキャプチャ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御システム技術に関し、特に制御システムのフィールドバスを介してフィールド機器とやり取りするパケットをキャプチャするためのパケットキャプチャ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ビルやプラントなどの施設設備を制御および監視する制御システムでは、システムバスとフィールドバスの２つの通信ネットワークをゲートウェイ装置で中継接続する構成を用いている。システムバスは、サーバなどからなるシステム機器とゲートウェイ装置との間でデータ通信を行うための通信ネットワークである。また、フィールドバスは、センサ、アクチュエータ、バルブなど設備情報を収集するフィールド機器とゲートウェイ装置との間でデータ通信を行うための通信ネットワークである。
【０００３】
このような制御システムでは、通信の接続性など、通信に関連する何等かのトラブルが発生した場合、トラブルの早期解決を図るため、通信機器がやり取りするパケットをキャプチャして、その原因の切り分けを行うものとなっている。
ここで、システムバスの多くは物理層としてＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）が採用されているが、フィールドバスについては、フィールド機器の仕様に応じて物理層で様々なプロトコルが採用されている。
【０００４】
このため、従来は、これら物理層に応じたインターフェースを持つパケットキャプチャ装置をそれぞれのフィールドバスに接続し、これらパケットキャプチャ装置でキャプチャしたパケットを上位装置で収集するものとなっていた（例えば、特許文献１など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１０３０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来技術では、各フィールドバスの物理層に応じた専用のパケットキャプチャ装置をフィールドバスごとに設置するとともに、それぞれのパケットキャプチャ装置の仕様を把握した上で運用する必要があった。また、新たなフィールドバスでキャプチャを行う場合、フィールドバスを一時停止してからでないとパケットキャプチャ装置を増設接続できない場合もあった。このため、パケットキャプチャに必要なコストや作業負担が大きいという問題点があった。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、少ないコストや作業負担でフィールドバスからパケットをキャプチャできるパケットキャプチャ技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明にかかるゲートウェイ装置は、施設設備を制御・監視する制御システムで用いられて、システム機器が接続されたシステムバスとフィールド機器が接続されたフィールドバスとを中継接続するゲートウェイ装置であって、前記システムバスに接続された上位装置からの開始コマンドに応じて、前記フィールドバスを介して前記フィールド機器とやり取りしたパケットをキャプチャするパケットキャプチャ部と、キャプチャした前記パケットをカプセル化した後、前記システムバスを介して前記上位装置へ送信するパケット送信部とを備え、前記パケットキャプチャ部は、前記上位装置からのパラメータ設定コマンドにより指定されたパラメータに基づいて、前記パケットのうちからキャプチャ対象パケットを選択してキャプチャするようにしたものである。
【０００９】
また、本発明にかかる上記ゲートウェイ装置の一構成例は、前記パケットキャプチャ部が、前記開始コマンドから一定時間経過後、または当該一定時間経過前における前記上位装置からの終了コマンドに応じて、前記キャプチャを終了するようにしたものである。
【００１０】
また、本発明にかかるパケットキャプチャ方法は、施設設備を制御・監視する制御システムで用いられて、システム機器が接続されたシステムバスとフィールド機器が接続されたフィールドバスとを中継接続するゲートウェイ装置で用いられるパケットキャプチャ方法であって、前記システムバスに接続された上位装置からの開始コマンドに応じて、前記フィールドバスを介して前記フィールド機器とやり取りしたパケットをキャプチャするパケットキャプチャステップと、キャプチャした前記パケットをカプセル化した後、前記システムバスを介して前記上位装置へ送信するパケット送信ステップとを備え、前記パケットキャプチャステップは、前記上位装置からのパラメータ設定コマンドにより指定されたパラメータに基づいて、前記パケットのうちからキャプチャ対象パケットを選択してキャプチャするステップを含むものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、仕様の異なるフィールドバスが複数存在する場合でも、それぞれのフィールドバスごとに専用のパケットキャプチャ装置を設けることなく、また新たなフィールドバスでキャプチャを行う場合、フィールドバスを一時停止する必要もなくなるため、少ないコストや作業負担で各フィールドバスからパケットをキャプチャすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ゲートウェイ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】カプセルパケットの構成例である。
【図３】パケットキャプチャ動作を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
［ゲートウェイ装置］
まず、図１を参照して、本実施の形態にかかるゲートウェイ装置１０について説明する。図１は、ゲートウェイ装置の構成を示すブロック図である。
このゲートウェイ装置１０は、全体として産業用コントローラなどの情報処理装置からなり、ビルやプラントなどの施設設備を制御・監視する制御システムにおいて、システム機器３０が接続されたシステムバスＳＢと、フィールド機器ＦＴが接続されたフィールドバスＦＢとを中継接続する機能を有している。
【００１４】
システムバスＳＢは、サーバなどからなるシステム機器３０とゲートウェイ装置１０との間でデータ通信を行うための通信ネットワークである。また、フィールドバスＦＢは、センサ、アクチュエータ、バルブなど設備情報を収集するフィールド機器ＦＴとゲートウェイ装置１０との間でデータ通信を行うための通信ネットワークである。
【００１５】
本発明は、ゲートウェイ装置１０において、フィールドバスＦＢを介してフィールド機器ＦＴとやり取りしたパケットをキャプチャし、得られたキャプチャパケットをシステムバスＳＢに接続された上位装置２０へ送信して保存するようにしたものである。
【００１６】
次に、図１を参照して、本実施の形態にかかるゲートウェイ装置１０および上位装置２０の構成について詳細に説明する。
ゲートウェイ装置１０には、主な機能部として、コマンド受信部１１、パケットキャプチャ部１２、パケット送信部１３、ゲートウェイ部１４が設けられている。
【００１７】
コマンド受信部１１は、システムバスＳＢを介して上位装置２０から送信されたキャプチャ開始やキャプチャ終了などの各種コマンドを受信する機能を有している。
パケットキャプチャ部１２は、コマンド受信部１１で受信した上位装置２０からの開始コマンドに応じて、フィールドバスＦＢを介してフィールド機器ＦＴとやり取りしたパケットを一定時間キャプチャする機能を有している。
【００１８】
パケット送信部１３は、パケットキャプチャ部１２でキャプチャしたキャプチャパケットとその属性情報を、システムバスＳＢの通信プロトコルに基づきカプセル化したカプセルパケットにより、上位装置２０へ送信する機能を有している。
ゲートウェイ部１４は、システムバスＳＢとフィールドバスＦＢとを中継接続する機能を有している。
【００１９】
図２は、カプセルパケットの構成例である。カプセルパケットは、システムバスＳＢで用いられている通信プロトコル、ここではＥｔｈｅｒｎｅｔに基づく構成を有している。このカプセルパケットは、ＭＡＣヘッダ、ＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダと、カプセル化されたキャプチャパケットとその属性情報が格納されるＡＰＤＵ（Application Protocol Data Unit）を有している。
属性情報としては、キャプチャパケットに関するチャンネルＮｏ．、ステータス（正常／異常）、パケット連番、タイムスタンプなどの各種情報が格納される。
【００２０】
上位装置２０は、全体としてサーバなどの情報処理装置からなり、主な機能部として、コマンド発行部２１、記憶部２２、およびパケット受信部２３が設けられている。
【００２１】
コマンド発行部２１は、システムバスＳＢを介して各ゲートウェイ装置１０へキャプチャ開始やキャプチャ終了などの各種コマンドを発行する機能を有している。
記憶部２２は、ハードディスクや半導体メモリなどの記憶装置からなり、各ゲートウェイ装置１０からのキャプチャパケットを保存する機能を有している。
パケット受信部２３は、システムバスＳＢを介してゲートウェイ装置１０から送信されたキャプチャパケットを受信して記憶部２２へ保存する機能を有している。
【００２２】
［本実施の形態の動作］
次に、図３を参照して、本実施の形態にかかるゲートウェイ装置１０の動作について説明する。図３は、パケットキャプチャ動作を示すシーケンス図である。
【００２３】
上位装置２０は、ゲートウェイ装置１０でのパケットキャプチャを実行させる際、まず、キャプチャ対象となるパケットに関するパラメータ設定を行うため、コマンド発行部２１からシステムバスＳＢを介してゲートウェイ装置１０へ、パラメータ設定コマンドを送信する（ステップ１００）。このパラメータ設定コマンドでは、キャプチャすべきパケットに関するチャネルＮｏ．、ポート番号、プロトコル種別などのパラメータが通知される。
【００２４】
ゲートウェイ装置１０は、このパラメータ設定コマンドをコマンド受信部１１で受信し、パケットキャプチャ部１２に対してパラメータ設定コマンドで指定されたパラメータを、キャプチャ対象を選択するためのパラメータとして設定する（ステップ１０１）。
【００２５】
次に、上位装置２０は、キャプチャの開始を指示する開始コマンドを、コマンド発行部２１からシステムバスＳＢを介してゲートウェイ装置１０へ送信する（ステップ１０２）。
ゲートウェイ装置１０は、この開始コマンドをコマンド受信部１１で受信し、パケットキャプチャ部１２に対して、キャプチャの開始を指示する（ステップ１０３）。これにより、パケットキャプチャ部１２は、フィールドバスＦＢを介してフィールド機器ＦＴとやり取りするパケットのうち、パラメータ設定コマンドで指定されたパラメータに基づきキャプチャ対象パケットを選択して、一定時間にわたりキャプチャする。
【００２６】
したがって、パケットキャプチャを実行中に、システム機器３０から当該ゲートウェイ装置１０の配下に設置されているフィールド機器ＦＴに対して、所定の処理の実行を要求するリクエストが送信された場合（ステップ１１０）、ゲートウェイ装置１０のゲートウェイ部１４が、当該リクエストをフィールドバスＦＢのプロトコルに変換し（ステップ１１１）、フィールドバスＦＢを介して当該フィールド機器ＦＴへ送信する（ステップ１１２）。
【００２７】
ゲートウェイ装置１０は、このリクエストに関するパケットをパケットキャプチャ部１２でキャプチャし、パケット送信部１３でその属性情報とともにカプセル化したカプセルパケットを、システムバスＳＢを介して上位装置２０へ送信する（ステップ１１３）。
これに応じて、上位装置２０は、パケット受信部２３でカプセルパケットを受信し、カプセル化されているキャプチャパケットおよび属性情報を記憶部２２へ保存する（ステップ１１４）。
【００２８】
一方、リクエストを受信したフィールド機器ＦＴは、当該リクエストで指示された処理を実行し（ステップ１２０）、得られた処理結果を含むレスポンスをゲートウェイ装置１０へ送信する（ステップ１２１）。
ゲートウェイ装置１０のゲートウェイ部１４は、フィールド機器ＦＴからのレスポンスをシステムバスＳＢのプロトコルに変換し（ステップ１２２）、システムバスＳＢを介してシステム機器３０へ送信する（ステップ１２３）。
【００２９】
ゲートウェイ装置１０は、このレスポンスに関するパケットをパケットキャプチャ部１２でキャプチャし、パケット送信部１３でその属性情報とともにカプセル化したカプセルパケットを、システムバスＳＢを介して上位装置２０へ送信する（ステップ１２４）。
これに応じて、上位装置２０は、パケット受信部２３でカプセルパケットを受信し、カプセル化されているキャプチャパケットおよび属性情報を記憶部２２へ保存する（ステップ１２５）。
【００３０】
この後、ゲートウェイ装置１０のコマンド受信部１１は、上位装置２０からの終了コマンド（ステップ１２６）、または、キャプチャ開始から一定時間経過した時点で、パケットキャプチャ部１２へキャプチャ終了を指示する（ステップ１２７）。これにより、パケットキャプチャ部１２でのパケットのキャプチャが終了する。
【００３１】
［本実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、システムバスＳＢとフィールドバスＦＢとを中継接続するゲートウェイ装置１０において、パケットキャプチャ部１２が、システムバスＳＢに接続された上位装置２０からの開始コマンドに応じて、フィールドバスＦＢを介してフィールド機器ＦＴとやり取りしたパケットをキャプチャし、パケット送信部１３がキャプチャしたパケットをカプセル化した後、システムバスＳＢを介して上位装置２０へ送信するようにしたものである。
【００３２】
これにより、仕様の異なるフィールドバスＦＢが複数存在する場合でも、それぞれのフィールドバスＦＢごとに専用のパケットキャプチャ装置を設けることなく、また新たなフィールドバスＦＢでキャプチャを行う場合、フィールドバスを一時停止する必要もなくなるため、少ないコストや作業負担で各フィールドバスＦＢからパケットをキャプチャすることが可能となる。
【００３３】
また、本実施の形態において、パケットキャプチャ部１２が、開始コマンドから一定時間経過後、または当該一定時間経過前における上位装置２０からの終了コマンドに応じて、キャプチャを終了するようにしてもよい。これにより、不要なキャプチャパケットを上位装置２０へ送信することによるシステムバスＳＢ上の通信量の増大を抑制でき、制御システムにかかる通信帯域を確保することが可能となる。
【００３４】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０…ゲートウェイ装置、１１…コマンド受信部、１２…パケットキャプチャ部、１３…パケット送信部、１４…ゲートウェイ部、２０…上位装置、２１…コマンド発行部、２２…記憶部、２３…パケット受信部、３０…システム機器、ＦＴ…フィールド機器、ＳＢ…システムバス、ＦＢ…フィールドバス。
【図１】
0006417121.tif 000002
【図２】
0006417121.tif 000003
【図３】
0006417121.tif 000004