(57)【要約】【課題】  MAP−イーサネット（登録商標）間において送受信されるデータを相互変換して通信を可能にするゲートウェイ装置を提供する。【解決手段】  ゲートウェイ４は、イーサネット（登録商標）側送受信部１１、MAP側送受信部１２、および変換部１３を有し、変換部１３は、イーサネット（登録商標）側送受信部１１が受信したデータをMAP側送受信部１２が送信可能なデータ形式に変換し、また、MAP側送受信部１２が受信したデータをイーサネット（登録商標）側送受信部１１が送信可能なデータ形式に変換する。【選択図】  図１
2005277960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信規格の異なる第１のネットワークと第２のネットワークとの間において送受信されるデータを相互変換するゲートウェイ装置であって、
前記第１のネットワーク上に伝送されるデータを送受信する第１の送受信手段と、
前記第２のネットワーク上に伝送されるデータを送受信する第２の送受信手段と、
前記第１の送受信手段が受信したデータを前記第２の送受信手段が送信可能なデータ形式に変換し、前記第２の送受信手段が受信したデータを前記第１の送受信手段が送信可能なデータ形式に変換する変換手段と、
を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項２】
前記変換手段は、前記データのデータ形式を変換する際に、当該データを構成するデータ項目の順序を、処理可能な順序に並び替えることを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。
【請求項３】
前記変換手段は、前記データのデータ形式を変換する際に、当該データのデータ形式を浮動小数点型から整数型へ、または整数型から浮動小数点型へ変換することを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載のゲートウェイ装置。
【請求項４】
前記変換手段は、前記データのデータ形式を変換する際に、当該データの値を、処理可能な範囲の値に変換することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のゲートウェイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工業用伝送LANであるMAP−イーサネット（登録商標）間において送受信されるデータを相互変換して通信を可能にするゲートウェイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の上下水道の監視制御システムにおいては、工業用伝送LANであるMAP（Manufacturing Automation Protocol）を採用してそのシステムが構築されていた。一方、近年は、イーサネット（登録商標）（Ethernet）をベースとした監視制御装置が主流となってきている。MAPとイーサネット（登録商標）は、プロトコルが異なるため直接接続できず、専用線を介在させる必要があった。
【０００３】
図３に、従来の上下水道の監視制御システム１０１の構成を示す。従来の上下水道の監視制御システム１０１は、図３に示すように、複数の上下水道設備を監視制御する監視制御装置１０２、上下水道設備を監視制御するコントローラ１０３、プロトコルを変換するイーサネット（登録商標）側ゲートウェイ１０４、およびMAP側ゲートウェイ１０５から構成され、監視制御装置１０２とイーサネット（登録商標）側ゲートウェイ１０４とはイーサネット（登録商標）１０６によって相互に接続され、各コントローラ１０３とMAP側ゲートウェイ１０５とはMAPネットワーク１０７によって相互に接続され、イーサネット（登録商標）側ゲートウェイ１０４とMAP側ゲートウェイ１０５とは専用線１０８によって相互に接続される。
【０００４】
このような従来の監視制御システム１０１では、監視制御装置１０２からコントローラ１０３へ制御データ等を送信する場合は、イーサネット（登録商標）側ゲートウェイ１０４でプロトコル変換処理が行われ、さらにMAP側ゲートウェイ１０５で再度プロトコル変換処理が行われることになる。
【０００５】
２度にわたって変換処理が行われるため、データ伝送に遅延が生じることになり、時刻設定等、遅延無く処理を行わなければならないような場合においては、不都合な状況が発生していた。
【０００６】
また、汎用型のコンピュータを利用してデートウェイを構築する場合には、ハードディスク等の駆動部品の信頼性、耐久性が問題であり、２４時間動作させるためには定期的なメンテナンスが必要であり、さらにこのようなゲートウェイがイーサネット（登録商標）側とMAP側の２台必要ということはメンテナンスの作業負荷が２倍、故障等のリスクも２倍、コストも高くなる。従って、イーサネット（登録商標）とMAPを相互に接続するためのゲートウェイは、図３のような監視制御システム１０１の構成においては、１台であること（限りなく台数が少ないこと）が望ましく、このような監視制御システムとしては、特許文献１に示すような、プロトコル変換装置を利用したものがある。
【０００７】
ところで、このような監視制御システムでは、MAP側に何等かの異常が発生した際に直接MAP側ネットワークの状態を取得できないことが問題となる。また、上述したように、遅延時間の発生も問題となる。このような問題を解決すると共に、さらに、プロセス値入力、設定値出力等の各種信号の変換をスムーズに行うことが可能なMAP−イーサネット（登録商標）間に設置されるゲートウェイ装置が要望されていた。
【特許文献１】特開平６−６４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、MAP−イーサネット（登録商標）間において送受信されるデータを相互変換してスムーズな通信を可能にするゲートウェイ装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のゲートウェイ装置は、通信規格の異なる第１のネットワークと第２のネットワークとの間において送受信されるデータを相互変換するゲートウェイ装置であって、前記第１のネットワーク上に伝送されるデータを送受信する第１の送受信手段と、前記第２のネットワーク上に伝送されるデータを送受信する第２の送受信手段と、前記第１の送受信手段が受信したデータを前記第２の送受信手段が送信可能なデータ形式に変換し、前記第２の送受信手段が受信したデータを前記第１の送受信手段が送信可能なデータ形式に変換する変換手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、通信規格の異なるネットワークを介して送受信されるデータのデータ形式を変換することによって、スムーズな通信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態について、図１〜図２を用いて説明する。
【００１２】
本実施形態における監視制御システム１は、図１に示すように、複数の上下水道設備を監視制御する監視制御装置２、上下水道設備を制御するコントローラ３、およびゲートウェイ４から構成される。監視制御装置２はイーサネット（登録商標）５に接続され、コントローラ３はMAPネットワーク６に接続され、ゲートウェイ４はイーサネット（登録商標）５とMAPネットワーク６の双方に接続される。
【００１３】
また、ゲートウェイ４は、イーサネット（登録商標）側送受信部１１、MAP側送受信部１２、および変換部１３を有する。
【００１４】
イーサネット（登録商標）側送受信部１１は、イーサネット（登録商標）５に接続され、IEEE802.3 CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）の規格に従ってデータを送受信する機能を有し、MAP側送受信部１２は、MAPネットワーク６に接続され、Manufacturing Automation Protocolの規格に従ってデータを送受信する機能を有する。
【００１５】
変換部１３は、イーサネット（登録商標）側送受信部１１が受信したデータをMAP側送受信部１２が送信可能なデータ形式に変換し、また、MAP側送受信部１２が受信したデータをイーサネット（登録商標）側送受信部１１が送信可能なデータ形式に変換する機能を有する。
【００１６】
次に、本実施形態におけるゲートウェイ４の動作について、図２のシーケンス図を用いて説明する。
【００１７】
監視制御装置２が、コントローラ３を宛先としたデータをイーサネット（登録商標）５に出力すると（ステップＳ０１）、ゲートウェイ４のイーサネット（登録商標）側送受信部１１は、そのデータを受信する（ステップＳ０２）。
【００１８】
ゲートウェイ４の変換部１３は、イーサネット（登録商標）５側受信部が受信したデータをMAPネットワーク６へ送出するために必要な時間、MAPネットワーク６にデータが出力されていることを示すストローブ信号を出力する出力時間を設定する（ステップＳ０３）。これは、MAPネットワーク６の伝送速度がイーサネット（登録商標）５の伝送速度に比べて遅く、同じ時間長ではコントローラ３がデータを取得できないため、コントローラ３が必ずデータを取得できるよう十分な時間長を設定する。
【００１９】
次に、ゲートウェイ４の変換部１３は、受信したデータのデータ形式をイーサネット（登録商標）５からMAPへ変換し（ステップＳ０４）、MAP側送受信部１２は、ステップＳ０３で設定された出力時間長でストローブ信号と共に変換されたデータをMAPネットワーク６へ出力（スキャン伝送出力）する（ステップＳ０５）。
【００２０】
これによりコントローラ３は、データを取りこぼすこと無く、ゲートウェイ４から出力されたデータを受信する（ステップＳ０６）。
【００２１】
逆に、コントローラ３が監視制御装置２を宛先としたデータをMAPネットワーク６に出力すると（ステップＳ１１）、ゲートウェイ４のMAP側送受信部１２は、そのデータを受信する（ステップＳ１２）。
【００２２】
ゲートウェイ４の変換部１３は、受信したデータのデータ形式をMAPからイーサネット（登録商標）５へ変換し（ステップＳ１３）、イーサネット（登録商標）側送受信部１１は、変換されたデータをイーサネット（登録商標）５へ出力する（ステップＳ１４）。この時、イーサネット（登録商標）５の伝送速度がMAPネットワーク６の伝送速度に比べて速いため、出力時間を設定する必要はない。
【００２３】
これにより監視制御装置２は、ゲートウェイ４から出力されたデータを受信する（ステップＳ１５）。
【００２４】
なお、ステップＳ０４およびステップＳ１３では、ゲートウェイ４の変換部１３は、データ形式の変換に加えて、データ項目の並び替え、逆工学単位変換、カウント値変換等を行う。
【００２５】
例えば、コントローラ３から出力されるデータのデータ項目とその構成順序が、「１：ポンプ運転」「２：過負荷」「３：起動渋滞」「４：地絡」「５：ポンプ準備完了」となっており、監視制御装置２が処理可能なデータのデータ項目とその構成順序が、「１：ポンプ運転」「２：ポンプ準備完了」「３：ポンプ過負荷」「４：ポンプ地絡」「５：ポンプ起動渋滞」であった場合、そのままのデータ形式では、監視制御装置は、コントローラからのデータを正しく処理することができない。そこで、ゲートウェイ４の変換部１３は、コントローラ３から出力されるデータのデータ項目とその構成順序を、「１：ポンプ運転」「２：ポンプ準備完了」「３：過負荷」「４：地絡」「５：起動渋滞」に並び替える（データ項目の並び替え）。
【００２６】
また、監視制御装置２が処理可能なデータのデータ項目とその構成順序が、「１：ポンプ運転」「２：ポンプ準備完了」「３：ポンプ故障」と、データ項目が一致しない場合、ゲートウェイ４の変換部１３は、コントローラ３から出力されるデータのデータ項目とその構成順序を、「１：ポンプ運転」「２：ポンプ準備完了」とし、３番目の「ポンプ故障」のデータ項目として、過負荷、地絡、起動渋滞の３つのデータを集約するようにしても良い。
【００２７】
また、例えば、監視制御装置２から出力される「ポンプ吐出弁開度設定」のデータが、0〜100.0（％）までのいずれかの値となる浮動小数点型のデータであり、コントローラ３が処理可能なデータのデータ形式が整数型である場合、そのままのデータ形式では、コントローラ３は監視制御装置２からのデータを正しく処理することができない。そこで、ゲートウェイ４の変換部１３は、監視制御装置２から出力されるデータのデータ形式を浮動小数点型から整数型（0〜100.0の値を0〜1000の値へ変換）へ変換する（逆工学単位変換）。また、整数型から浮動小数点型への変換も行うようにしても良い。
【００２８】
また、例えば、コントローラ３から出力される「ポンプ井水位」のデータが、800〜4000までのいずれかの値となるデータであり、監視制御装置２が処理可能な「ポンプ井水位」のデータが0〜10（ｍ）である場合、そのままのデータ形式では、監視制御装置２はコントローラ３からのデータを正しく処理することができない。そこで、ゲートウェイ４の変換部１３は、コントローラ３から出力されるデータの値を監視制御装置２が処理可能な範囲に収まるよう変換する（カウント値変換）。
【００２９】
また、例えば、監視制御装置２からコントローラ３に対して時刻設定を行うとする。監視制御装置２が、時刻設定操作データをUDPブロードキャスト、ユニキャスト、マルチキャスト、UDP／TCP１対１通信等でイーサネット（登録商標）５に送出すると、ゲートウェイ４のイーサネット（登録商標）側送受信部１１は、その時刻設定操作データを受信し、ゲートウェイ４の変換部１３は、出力時間を設定し、その受信した時刻設定操作データのデータ形式をイーサネット（登録商標）５からMAPへ変換する。
【００３０】
MAP側送受信部１２は、設定された出力時間長でストローブ信号と共に変換された時刻設定操作データをMAPネットワーク６へスキャン伝送出力する。
【００３１】
コントローラ３は、時刻設定操作データを受信することによって内部時計の時刻をあわせる。これにより、コントローラ３が行うスケジュール制御や時刻設定が、遅延無く行うことが可能となる。その他にも、故障診断、操作設定、パラメータ設定等も行うことが可能である。
【００３２】
また、コントローラ３またはMAPネットワーク６に異常が発生した場合、その異常検出はゲートウェイ４が行う。
【００３３】
コントローラ３から異常発生を示す信号、またはMAPネットワーク６上に異常発生を示す信号、例えば、キャリア信号断、伝送路診断異常信号等が出力されると（ステップＳ２１）、ゲートウェイ４のMAP側送受信部１２は、その異常発生を検出する（ステップＳ２２）。
【００３４】
ゲートウェイ４の変換部１３は、検出した異常の内容を示す信号をIEEE802.3 CSMA/CD規格に沿った信号に変換し（ステップＳ２３）、イーサネット（登録商標）側送受信部１１は，変換された信号を出力する（ステップＳ２４）。
【００３５】
監視制御装置２は、変換された信号を受信することで、MAP側に発生した異常を検出することができる（ステップＳ２５）。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明における監視制御システムの構成を示す図である。
【図２】本発明におけるゲートウェイの動作を示すシーケンス図である。
【図３】従来の監視制御システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…監視制御システム、２…監視制御装置、３…コントローラ、４…ゲートウェイ、５…イーサネット（登録商標）、６…MAP、１１…イーサネット（登録商標）側送受信部、１２…MAP側送受信部、１３…変換部、１０１…監視制御システム、１０２…監視制御装置、１０３…コントローラ、１０４…イーサネット（登録商標）側ゲートウェイ、１０５…MAP側ゲートウェイ、１０６…イーサネット（登録商標）、１０７…MAP、１０８…専用線
【図１】
2005277960.tif 000003
【図２】
2005277960.tif 000004
【図３】
2005277960.tif 000005