(57)【要約】【課題】  パソコンからデバイス（フィールド機器）にダウンロードデータを転送するために、多大の時間を要していたという課題を解決する。【解決手段】  各デバイスに転送するダウンロードデータから所定の大きさのデータを順次抽出して結合した転送用ダウンロードデータを作成し、フィールドコントロールステーション内にこの転送用ダウンロードデータのサイズの少なくとも２倍のサイズの受信バッファを確保して、この受信バッファに一時的に転送用ダウンロードデータを格納するようにした。待ち時間がなくなるので、ダウンロード時間を大幅に短縮することができる。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の機器から第２の機器にダウンロードデータを転送し、この第２の機器から複数のデバイスのそれぞれに異なったダウンロードデータを転送するダウンロード方法において、
前記異なったダウンロードデータのそれぞれから所定の大きさのデータを切り出し、これら切り出したデータを結合して転送用ダウンロードデータを作成する第１の工程と、
前記第２の機器に内蔵された前記転送用ダウンロードデータを格納する受信バッファに、前記転送用ダウンロードデータを格納することができる空き領域があるときに、前記第１の機器から前記第２の機器に前記転送用ダウンロードデータを送信して前記受信バッファに格納する第２の工程と、
前記受信バッファに格納された前記転送用ダウンロードデータを再構成して前記複数のデバイスに転送する第３の工程と、
を有することを特徴とするダウンロード方法。
【請求項２】
前記受信バッファは、前記転送用ダウンロードデータのサイズの少なくとも２倍のサイズを有することを特徴とする請求項１記載のダウンロード方法。
【請求項３】
前記第３の工程は、前記第１および前記第２の工程と並行して動作することを特徴とする請求項１若しくは請求項２記載のダウンロード方法。
【請求項４】
複数のデバイスと、
前記複数のデバイスのそれぞれに転送される複数のダウンロードデータが格納される第１の制御装置と、
前記第１の制御装置に内蔵され、前記複数のダウンロードデータのそれぞれから所定の大きさのデータを切り出し、これら切り出したデータを結合して転送用ダウンロードデータを作成するダウンロードデータ作成部と、
前記第１の制御装置とバスで接続され、前記第１の制御装置から前記転送用ダウンロードデータを受信すると共に、前記複数のデバイスにこの転送用ダウンロードデータから生成したデータを転送する第２の制御装置と、
前記第２の制御装置に内蔵され、前記第１の制御装置から送信されてきた前記転送用ダウンロードデータを格納する受信バッファと、
を有することを特徴とするプロセス制御システム。
【請求項５】
前記受信バッファは、前記転送用ダウンロードデータのサイズの少なくとも２倍のサイズを有することを特徴とする請求項４記載のプロセス制御システム。
【請求項６】
前記第１の制御装置から前記第２の制御装置への前記転送用ダウンロードデータの送信と、前記第２の制御装置から前記複数のデバイスへのデータ転送は並行して動作することを特徴とする請求項４若しくは請求項５記載のプロセス制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィールドバスに接続されたデバイスを有するプロセス制御システムに関し、前記デバイスに高速でデータをダウンロードすることができるダウンロード方法およびそれを用いたプロセス制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５にプロセス制御システムの構成を示す。図５において、パソコンＰＣ内には統合機器管理パッケージがインストールされている。このパソコンＰＣとフィールドコントロールステーションＦＣＳはシステムバスＳＢＵＳで接続されている。
【０００３】
フィールドコントロールステーションＦＣＳとプロセス入出力装置ＦＩＯとはコントロール用バスＣＢＵＳで接続されている。このプロセス入出力装置ＦＩＯには電源供給モジュールＰＳＵ、コントロール用バスＣＢＵＳとのインターフェイスカードＩ／ＦＣａｒｄおよびフィールドバスＦＢＵＳとの通信モジュールＡＬＦが内蔵されている。また、デバイス（フィールド機器）ＦＤＶと通信モジュールＡＬＦはフィールドバスＦＢＵＳで接続されている。
【０００４】
このようなプロセス制御システムにおいて、パソコンＰＣはデバイスＦＤＶに、例えば約６４０Ｋバイトのデータをダウンロードする。このダウンロードの手順を図６に示す。なお、図５と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。
【０００５】
図６において、パソコンＰＣにはデバイスＡ〜Ｄに転送すべきデータ４１〜４４が格納されている。これらのデータは容量が大きいので、一度に転送することはできず、２００バイト単位で分割して転送する。この例では、デバイスに転送すべきデータを４つに分割して転送している。
【０００６】
まず、（Ａ）でデバイスＡに転送すべきデータの最初の１／４をフィールドコントロールステーションＦＣＳ、通信モジュールＡＬＦを経由してデバイスＡに転送する。次に、（Ｂ）で２／４のデータを、（Ｃ）で３／４のデータを、（Ｄ）で４／４のデータを順番に転送する。図５ではデバイスＡに対する転送のみ記載しているが、デバイスＢ〜Ｄに対しても同様の手順で転送する。
【０００７】
図７にデータ転送の詳細な手順を示す。なお、図６と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。なお、この実施例ではパソコンＰＣからフィールドコントロールステーションＦＣＳへのアクセスには２００ｍ秒を要し、フィールドコントロールステーションＦＣＳから通信モジュールＡＬＦへのアクセスには１００ｍ秒を要する。また、通信モジュールＡＬＦから各デバイスへのアクセスには６４ｍ秒必要であり、各デバイスは転送されたデータを処理するために、５００ｍ秒を要する。
【０００８】
さらに、各デバイスから通信モジュールＡＬＦへのアクセスには６４ｍ秒を要し、通信モジュールＡＬＦからフィールドコントロールステーションＦＣＳへのアクセスには２００ｍ秒を必要とする。また、フィールドコントロールステーションＦＣＳは１秒毎にパソコンＰＣをポーリングするものとする。
【０００９】
図７の５１はダウンロードすべきデータの最初の１／４をデバイスＡに転送する手順を示したものである。データはパソコンＰＣからフィールドコントロールステーションＦＣＳに転送され、続いて通信モジュールＡＬＦに転送される。以降、フィールドコントロールステーションＦＣＳは２００ｍ秒間隔で通信モジュールＡＬＦをアクセスし、デバイスＡへのデータ転送が完了したかをチェックする。
【００１０】
通信モジュールＡＬＦは受け取ったデータをデバイスＡに転送する。デバイスＡはデータを受け取ると転送完了通知を通信モジュールＡＬＦに送信するが、内部処理に５００ｍ秒必要なので、通信モジュールＡＬＦは５００ｍ秒後にロード完了確認を受け取る。結局、パソコンＰＣが転送の終了を知るのは、転送を開始してから１秒以上後になる。
【００１１】
５２〜５４はデバイスＡへの残りデータ転送、５５〜５８はデバイスＢへのデータ転送手順であるが、同様の手順で転送するので、詳細は省略している。また、同様にして、デバイスＣ、Ｄへのダウンロードを実行する。
【００１２】
前述したように、データは２００バイト単位で転送される。また、パソコンＰＣからフィールドコントロールステーションＦＣＳへのデータ転送に２００ｍ秒、ＦＣＳから通信モジュールへの転送に１００ｍ秒、ＡＬＦからデバイスへの転送に６４ｍ秒、デバイスの内部処理に５００ｍ秒、デバイスから通信モジュールＡＬＦへの転送に６４ｍ秒、ＡＬＦからＦＣＳへの転送に２００ｍ秒を要し、ＦＣＳからＰＣへのポーリング間隔は１秒である。
【００１３】
従って、２００バイトのデータをデバイスにダウンロードするためには、これらを合計した２．２２８秒の時間が必要になる。デバイスにダウンロードするデータの容量は約６４０Ｋバイトなので、１デバイスのダウンロード時間は、
６４０×１０２４（バイト）／２００（バイト）×２．２２８（秒）
≒７３００秒≒２時間
になる。
【００１４】
特許文献１及び２には、交替式のバッファを用いてデータを転送する発明が開示されている。
【００１５】
【特許文献１】特開平８−５０７６０号公報
【特許文献２】実開平５−９０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、このようなプロセス制御システムは、パソコンＰＣからデバイスへのＦＤＶへのダウンロードに多大の時間が必要であるという課題があった。
【００１７】
フィールドコントロールステーションＦＣＳは最大３２枚の通信モジュールＡＬＦと通信でき、１つのＡＬＦは最大４セグメント（通信ポート）実装できる。また、１つのセグメントには最大１６台のデバイスが接続できる。従って、最大構成のプロセス制御システムでは、全てのデバイスにダウンロードするためには、
２（時間）×３２×４×１６＝４０９６（時間）≒１７０（日）
という非常に長い時間が必要になる。
従って本発明が解決しようとする課題は、ダウンロード時間を大幅に短縮することができるダウンロード方法およびそれを用いたプロセス制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
第１の機器から第２の機器にダウンロードデータを転送し、この第２の機器から複数のデバイスのそれぞれに異なったダウンロードデータを転送するダウンロード方法において、
前記異なったダウンロードデータのそれぞれから所定の大きさのデータを切り出し、これら切り出したデータを結合して転送用ダウンロードデータを作成する第１の工程と、
前記第２の機器に内蔵された前記転送用ダウンロードデータを格納する受信バッファに、前記転送用ダウンロードデータを格納することができる空き領域があるときに、前記第１の機器から前記第２の機器に前記転送用ダウンロードデータを送信して前記受信バッファに格納する第２の工程と、
前記受信バッファに格納された前記転送用ダウンロードデータを再構成して前記複数のデバイスに転送する第３の工程と、
を有したものである。ダウンロード時間を短縮することができる。
【００１９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記受信バッファは、前記転送用ダウンロードデータのサイズの少なくとも２倍のサイズを有するようにしたものである。ダウンロード時間を短縮することができる。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項１若しくは請求項２記載の発明において、
前記第３の工程は、前記第１および前記第２の工程と並行して動作するようにしたものである。ダウンロード時間を短縮することができる。
【００２１】
請求項４記載の発明は、
複数のデバイスと、
前記複数のデバイスのそれぞれに転送される複数のダウンロードデータが格納される第１の制御装置と、
前記第１の制御装置に内蔵され、前記複数のダウンロードデータのそれぞれから所定の大きさのデータを切り出し、これら切り出したデータを結合して転送用ダウンロードデータを作成するダウンロードデータ作成部と、
前記第１の制御装置とバスで接続され、前記第１の制御装置から前記転送用ダウンロードデータを受信すると共に、前記複数のデバイスにこの転送用ダウンロードデータから生成したデータを転送する第２の制御装置と、
前記第２の制御装置に内蔵され、前記第１の制御装置から送信されてきた前記転送用ダウンロードデータを格納する受信バッファと、
を具備したものである。ダウンロード時間を短縮することができる。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、
前記受信バッファは、前記転送用ダウンロードデータのサイズの少なくとも２倍のサイズを有するようにしたものである。ダウンロード時間を短縮することができる。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項４若しくは請求項５記載の発明において、
前記第１の制御装置から前記第２の制御装置への前記転送用ダウンロードデータの送信と、前記第２の制御装置から前記複数のデバイスへのデータ転送は並行して動作するようにしたものである。ダウンロード時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
本発明では、各デバイスに転送するダウンロードデータから所定のサイズのデータを切り出して転送用ダウンロードデータを作成し、この転送用ダウンロードデータを受信バッファに一時的にバッファリングして、各デバイスに転送するようにした。
【００２５】
転送用ダウンロードデータには、ダウンロードデータを転送すべき全デバイスのダウンロードデータの一部が含まれているので、デバイスを切り換える毎に上位機器から切り換えたデバイスに対するダウンロードデータが転送されてくるのを待つ必要がなくなる。そのため、ダウンロード時間を大幅に短縮することができ、大幅なエンジニアリング負荷の軽減およびエンジニアリングコストの削減が可能になるという効果がある。
【００２６】
また、受信バッファのサイズを転送用ダウンロードデータのサイズの２倍以上に設定することにより、次の転送用ダウンロードデータの転送を待つ必要がなくなる。そのため、ダウンロード時間をより短縮することができる。また、転送用ダウンロードデータの送信とデバイスへのダウンロードデータの転送を同時並行して行うことが出来るので、さらにダウンロード時間を短縮できるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係るダウンロード方法の一実施例を示すフローチャートである。なお、このフローチャートは図５のプロセス制御システムを前提にしているが、その他のシステムでも同様に用いることができる。また、各デバイスへは２００バイト単位でデータを転送できるものとする。
【００２８】
図１（Ａ）のフローチャートは、パソコンＰＣとフィールドコントロールステーションＦＣＳ間のデータ転送の手順を示したものである。最初に、（Ａ−１）でパソコンＰＣは各デバイスに転送するダウンロードデータから２００バイトずつ抽出して、転送用ダウンロードデータを作成する。
【００２９】
次に、（Ａ−２）でパソコンＰＣは作成した転送用ダウンロードデータをフィールドコントロールステーションＦＣＳに送信する。そして、（Ａ−３）でフィールドコントロールステーションＦＣＳは受信した転送用ダウンロードデータを内部の受信バッファに格納する。この受信バッファの容量は、パソコンが作成する転送用ダウンロードデータの容量の少なくとも２倍確保しておく。
【００３０】
そして、（Ａ−４）でパソコンＰＣはダウンロードすべきデータがなくなったかどうかをチェックし、なくなるとダウンロードを終了する。ダウンロードすべきデータが残っていると、フィールドコントロールステーションＦＣＳ内の受信バッファに空きが出来るまで待って（Ａ−５）、再度（Ａ−１）から処理を実行する。
【００３１】
図１（Ｂ）はフィールドコントロールステーションＦＣＳと通信モジュールＡＬＦ、デバイスＦＤＶ間の転送手順のフローチャートである。なお、（Ａ）のフローとこの（Ｂ）のフローは同時並行で実行される。
【００３２】
最初に（Ｂ−１）でフィールドコントロールステーションＦＣＳは、その内部の受信バッファに格納されたダウンロードデータを通信モジュールＡＬＦに送信する。そして、（Ｂ―２）で通信モジュールＡＬＦは受信したダウンロードデータを順次各デバイスに転送する。
【００３３】
そして、（Ｂ−３）でフィールドコントロールステーションＦＣＳは、その内部の受信バッファが空になっているかをチェックし、空になっていると終了する。受信バッファには（Ａ）のフローによってダウンロードデータが途切れないように転送されているので、パソコンＰＣにダウンロードデータが残っている間は受信バッファが空になることはないからである。
【００３４】
前述したように、通信モジュールＡＬＦとデバイスＦＤＶ間の通信は６４ｍ秒単位で頻繁に行われるが、パソコンＰＣとフィールドコントロールステーションＦＣＳ間の通信は２００ｍ秒または１秒単位という比較的長い時間間隔で実行される。そのため、パソコンＰＣで全てのデバイスに転送するダウンロードデータの一部を結合した転送用ダウンロードデータを作り、このデータを少なくとも２つフィールドコントロールステーションＦＣＳにバッファしておくことにより、転送の効率を上げるものである。
【００３５】
図２に、本発明の一実施例であるプロセス制御システムの構成を示す。なお、図５と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図２において、１は統合機器管理パッケージがインストールされたパソコンである。１１はパソコン１内部に格納されたダウンロードデータである。この実施例では、デバイスＡ〜Ｄの４つのダウンロードデータが格納されている。
【００３６】
１２はダウンロードデータ作成部である。このダウンロードデータ作成部１２は、ダウンロードデータ１１内の各デバイスのダウンロードデータから、予め決められたサイズ（例えば２００バイト）のデータを順次抽出し、これらを結合して転送用ダウンロードデータを作成する。すなわち、最初にデバイスＡ〜Ｄのダウンロードデータの最初から２００バイトを抽出して転送用ダウンロードデータを作成し、次にその次の２００バイトのデータを抽出して転送用ダウンロードデータを作成する動作を繰り返す。
【００３７】
１３は通信部であり、システムバスバスＳＢＵＳとのインターフェイスを司る。ダウンロードデータ作成部１２が作成した転送用ダウンロードデータは、この通信部１３を経由してフィールドコントロールステーションに送信される。
【００３８】
２はフィールドコントロールステーションである。２１は通信部であり、システムバスＳＢＵＳとのインターフェイスの役割を果たす。２２は受信バッファであり、ダウンロードデータ作成部１２が作成する転送用ダウンロードデータのサイズの２倍以上のサイズを有する。例えば、転送用ダウンロードデータのサイズを２Ｋバイト（ヘッダを含めて、２００バイトのデータを最大８個パッキングすることができる）とすると、受信バッファ２２は４Ｋバイト以上確保する。
【００３９】
２２１は受信バッファ２２の一部である一時バッファである。この一時バッファ２２１のサイズは、転送用ダウンロードデータのサイズ以上のサイズとする。通信部２１が受信した転送用ダウンロードデータは一時バッファ２２１に格納され、受信バッファ２２の一時バッファ２２１以外の部分が空になると、その部分に転送される。受信バッファ２２に格納されたデータは、通信部２３を経由して通信モジュールＡＬＦに送信される。
【００４０】
請求範囲でいう第１の制御装置及び第２の制御装置は、それぞれパソコン１及びフィールドコントロールステーション２である。
【００４１】
次に、図３に基づいてダウンロードの手順を説明する。この実施例ではデバイスの数をＡ〜Ｄの４台とし、ダウンロードデータを４分割して転送するものとする。１４はデバイスＡデータ〜デバイスＤデータの最初の１／４を結合して作成した転送用ダウンロードデータ、１５は２／４目のデータを結合して作成した転送用ダウンロードデータである。
【００４２】
（Ａ）で転送用ダウンロード用データ１４は受信バッファ２２の一時バッファ以外の部分に格納され、直ちに各デバイスへの送信が開始される。転送用ダウンロードデータ１５は一時バッファ２２１に格納される。
【００４３】
転送用ダウンロードデータ１４のデバイスへの転送が完了すると、（Ｂ）で転送用ダウンロードデータ１５が一時バッファ２２１外に送られ、デバイスへの転送が開始される。一時バッファ２２１には３／４目のデータを結合した転送用ダウンロードデータ１６が転送される。
【００４４】
転送用ダウンロードデータ１５のデバイスへの転送が終了すると、（Ｃ）で転送用ダウンロードデータ１６が一時バッファ２２１外に送られ、デバイスへの転送が開始される。同時に、一時バッファ２２１には、４／４目のデータを結合した転送用ダウンロードデータ１７が転送される。
【００４５】
転送用ダウンロードデータ１６のデバイスへの転送が終了すると、（Ｄ）で転送用ダウンロードデータ１７が一時バッファ外に送られ、デバイスへの転送が開始される。パソコン１にはダウンロードすべきデータが残っていないので、一時バッファ２２１は空のままである。転送用ダウンロードデータ１１７の転送が終了すると、ダウンロードが終了する。
【００４６】
次に、図４に基づいて転送手順のタイミングを説明する。３１は最初の１／４のデータを結合した転送用ダウンロードデータの転送手順である。この転送用ダウンロードデータはパソコン１からフィールドコントロールステーション２へ、さらに通信モジュールＡＬＦに送信される。
【００４７】
通信モジュールＡＬＦからデバイスＡ〜デバイスＤに順次データが転送される。この転送にはデバイスあたり６４ｍ秒かかるので、４つのデバイスへの転送が完了するまでに２５６ｍ秒を要する。
【００４８】
デバイスデータの転送後、各デバイスＡ〜Ｄから順次転送完了通知が通信モジュールＡＬＦに送られる。そして、５００ｍ秒の内部処理時間を経て、フィールドコントロールステーション２はロードの完了を確認する。３２〜３４はそれぞれ２／４目〜４／４目のデータの転送手順であるが、３１と同じなので詳細は省略している。
【００４９】
一時バッファ２２１を用意することによって、通信モジュールＡＬＦがデバイスへのデータ転送を完了したときには、すでにつぎの転送用ダウンロードデータが一時バッファ２２１に用意されている。従って、パソコン１とフィールドコントロールステーション２間のデータ転送時間によるロス時間は発生しない。
【００５０】
フィールドコントロールステーション２から通信モジュールＡＬＦへの通信時間を１００ｍ秒、通信モジュールＡＬＦから各デバイスへの通信時間を６４ｍ秒、各デバイスでの内部処理時間を５００ｍ秒、各デバイスから通信モジュールＡＬＦへの通信時間を６４ｍ秒、通信モジュールＡＬＦからフィールドコントロールステーション２への通信時間を２００ｍ秒とすると、パソコンＰＣとフィールドコントロールステーション間の通信時間によるロス時間はないので、１つの転送用ダウンロードデータの転送に要する時間は上記時間を加算した９２８ｍ秒である。
【００５１】
従来はデバイスを切り換える毎に上位機器からダウンロードデータが送られてくるのを待っていたが、この実施例では転送用ダウンロードデータに全てのデバイスに対するダウンロードデータが含まれているので待つ時間がなくなり、ダウンロード時間を短縮することができる。
【００５２】
ダウンロード用データのサイズを６４０Ｋバイト、通信モジュールＡＬＦに接続されているデバイスの数を１６、転送用ダウンロードデータのサイズを１６００バイトとすると、ダウンロードに必要な時間は、
６４０×１０２４×１６／１６００×９２８ｍ秒≒６０８２秒≒１０１分
になり、従来例に比して大幅にダウンロード時間が短縮されていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施例を示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図３】ダウンロードデータの転送手順を説明するための図である。
【図４】ダウンロードデータの転送手順を説明するための図である。
【図５】プロセス制御システムの構成図である。
【図６】従来のダウンロードデータの転送手順を説明するための図である。
【図７】従来のダウンロードデータの転送手順を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  パソコン
１１  ダウンロードデータ
１２  ダウンロードデータ作成部
１３  ２３  通信部
２  フィールドコントロールステーション
２２  受信バッファ
２２１  一時バッファ
ＡＬＦ  通信モジュール
ＦＤＶ  デバイス
【図１】
2005332295.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005332295.tif 000007
【図６】
2005332295.tif 000008
【図７】
2005332295.tif 000009