(57)【要約】【課題】  デバイスネットワークに接続されるデバイス装置から制御ＬＡＮの監視制御装置に伝送されるデバイスのデータの伝送のタイミングを、制御ネットワークの伝送周期に同期させて送信し、制御性能を安定するようにした監視制御システムを提供することを目的とする。【解決手段】  制御ネットワーク４の伝送周期信号からその基準時刻データを検出し、伝送周期に変化があった場合には、デバイスネットワーク７を介して、基準時刻データを同報サイクリック送信する伝送中継装置３と、基準時刻データを受信して、デバイス装置５から送信する同報サイクリックデータの送信時刻を予め求め、送信時刻となった時にデバイスデータを同報サイクリック送信するデバイス伝送装置５とを備え、デバイスデータを制御ネットワーク４の伝送周期に同期して送信するようにしたことを特徴とする監視制御システム。【選択図】  図１
2007274553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非同期で異なるサイクリック伝送周期で伝送される複数のネットワークを接続してなる監視制御システムであって、
ネットワークを介して伝送されるデバイスデータによって前記監視制御システムを制御する監視制御装置と、
前記監視制御システムに基準時刻を供給するタイムサーバと、前記タイムサーバから時刻信号を受信して内部時計信号を生成する時刻発信部と、一方の制御ネットワークへのアクセスを制御する第１の伝送制御部と、他方のデバイスネットワークへのアクセスを制御する第２の伝送制御部と、前記第１の伝送制御部から同報サイクリック伝送される制御データ及び前記第２の伝送制御部から同報サイクリック伝送されるデバイスデータと格納する共有メモリと、前記第１の伝送制御部から送信した送信権信号からその伝送周期を求め、前記伝送周期の時刻を前記時刻発信部から供給される時刻信号を付加して、前記共有メモリに基準時刻データとして記憶させる第１の伝送制御演算部と、前記共有メモリに記憶された前記基準時刻データを、前記デバイスネットワークを介して同報サイクリック送信する第２の伝送制御演算部とからなる伝送中継装置と、
前記伝送中継装置から伝送された前記基準時刻データを、前記デバイスネットワークを介して受信し、前記デバイスネットネットワークから送信する前記デバイスデータの伝送時刻を予め求めて、前記制御ネットワークの伝送周期信号に同期して同報サイクリック伝送するデバイス装置と
を備え、
前記デバイスデータを前記制御ネットワークの伝送周期に同期して送信するようにしたことを特徴とする監視制御システム。
【請求項２】
非同期で異なるサイクリック伝送周期で伝送される複数のネットワークを接続してなる監視制御システムの伝送中継装置であって、
前記監視制御システムに基準時刻を供給するタイムサーバから時刻信号を受信して内部時計信号を生成する時刻発信部と、
一方の制御ネットワークへのアクセスを制御する第１の伝送制御部と、
他方のデバイスネットワークへのアクセスを制御する第２の伝送制御部と、
前記第１の伝送制御部から同報サイクリック伝送される制御データ及び前記第２の伝送制御部から同報サイクリック伝送されるデバイスデータと格納する共有メモリと、
前記第１の伝送制御部から送信した送信権信号からその伝送周期を求め、前記伝送周期の時刻を前記時刻発信部から供給される時刻信号を付加して、前記共有メモリに基準時刻データとして記憶させる第１の伝送制御演算部と、
前記共有メモリに記憶された前記基準時刻データを、前記デバイスネットワークを介して同報サイクリック送信する第２の伝送制御演算部と
を備え、
前記デバイスデータを前記制御ネットワークの伝送周期に同期して受信するようにしたことを特徴とする監視制御システムの伝送装置。
【請求項３】
非同期で異なるサイクリック伝送周期で伝送される複数のネットワークを接続してなる監視制御システムのネットワーク間の伝送方法であって、
ネットワークを介して伝送されるデバイスデータによって前記監視制御システムを制御する監視制御装置と、
前記監視制御システムに基準時刻を供給するタイムサーバと、前記タイムサーバから時刻信号を受信して内部時計信号を生成する時刻発信部と、一方の制御ネットワークへのアクセスを制御する第１の伝送制御部と、他方のデバイスネットワークへのアクセスを制御する第２の伝送制御部と、前記第１の伝送制御部から同報サイクリック伝送される制御データ及び前記第２の伝送制御部から同報サイクリック伝送されるデバイスデータと格納する共有メモリと、前記第１の伝送制御部から送信した送信権信号からその伝送周期を求め、前記伝送周期の時刻を前記時刻発信部から供給される時刻信号を付加して、前記共有メモリに基準時刻データとして記憶させる第１の伝送制御演算部と、前記共有メモリに記憶された前記基準時刻データを、前記デバイスネットワークを介して同報サイクリック送信する第２の伝送制御演算部とからなる伝送中継装置と、
前記伝送中継装置から伝送された前記基準時刻データを、前記デバイスネットワークを介して受信し、前記デバイスネットネットワークから送信する前記デバイスデータの伝送時刻を予め求めて、前記制御ネットワークの伝送周期信号に同期して同報サイクリック伝送するデバイス装置と
を備え、
前記制御ネットワークの前記基準時刻データを検出し、
前記制御ネットワークの前記伝送周期に変化があった場合には、前記デバイスネットワークを介して、前記基準時刻データを同報サイクリック送信し、
前記基準時刻データを受信して、前記デバイス装置から送信する同報サイクリックデータの送信時刻を予め求め、
前記送信時刻となった時に前記デバイス装置からデータを同報サイクリック送信し、
前記デバイスデータを前記制御ネットワークの伝送周期に同期して送信するようにしたことを特徴とする監視制御システムの伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視制御システムにおける複数のネットワーク相互間を接続するデータ伝送システムに係わり、特に、非同期で異なる伝送周期で伝送されているネットワーク間のデータ伝送を、同期して送信するようにした監視制御システム、同システムの伝送中継装置、及び伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼、上下水道、石油化学、電力、自動車、その他各産業設備等の監視制御システムにおいては、制御用のデータを伝送するため、同じ建物内のネットワークであるＬＡＮ等のネットワークを使用してデータ伝送を行っている。
【０００３】
このデータ伝送は、迅速に行う必要があるため、送信権を獲得した各ノード（伝送機器）が周期的に順次、送信を行う同報サイクリック伝送（または、スキャン伝送とも言う）を採用している。
【０００４】
また、１つのネットワークに組込むノードの数には最適数が存在するので、制御システムの規模が大きくなると、複数のサブネットワークを構築して、それらのネットワークを結合する伝送中継装置で接続するようにしている。
【０００５】
このようなネットワークを結合する伝送中継装置は、機器同士が相互に応答性の高いデータ交換を必要とするため、伝送装置を意識せずにアクセス可能な、共有メモリによる情報交換方式が採用されている。
【０００６】
共有メモリを備えたネットワーク相互間で同報伝送データの授受を実行する場合は、相互のネットワークを結合する伝送中継装置内の夫々に共有メモリを備えて、この共有メモリの相互間でデータ転送を行ってから他方のネットワークへ送出するために、ネットワーク相互間における同報伝送データの伝送速度が低下する問題があった。
【０００７】
そのため、それぞれ伝送路に複数のノードが接続されてなる複数のネットワーク相互間を接続し、各ネットワークにおいて周期的に伝送路へ出力される同報サイクリック伝送される伝送データを他のネットワークの伝送路へ送出する伝送中継装置において、このネットワークの伝送中継装置内の共有メモリに記憶されたデータをアドレス変換して他方のネットワークの伝送路に送出して、従来実施していた共有メモリ相互間のデータ転送を省略でき、ネットワーク相互間のデータ伝送速度を向上させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
また、従来の大規模なネットワークを分割したサブネット間の伝送中継装置は、サイクリック伝送の停止が判らないためにヘルシ情報を作成できない場合や、最短の経路で中継することができないなどの問題があった。
【０００９】
このような、サブネットを中継する伝送中継装置においては、各ステーションにおけるサイクリック伝送の停止を中継することができ、また複数の伝送中継装置を持つシステムでは最短の経路での中継を可能にし、さらに伝送中継装置が故障した場合には自動的に他の経路での中継を選択することができるサブネットの伝送中継装置が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
しかしながら、複数のネットワークで、夫々が非同期で、異なる伝送周期で伝送される監視制御システムにおいては、伝送周期の相違によって伝送されるデータのタイミングが変わるため制御性能がばらつき、制御の安定性にかけるという問題があった。
【００１１】
このような監視制御システムの問題点いついて、図７及び図８を参照して説明する。図７は、監視制御システムの構成を示す。
【００１２】
この監視制御システムは、高速の制御ＬＡＮ１４と低速度のデバイスＬＡＮ１７とからなる異なる同報サイクリック伝送ＬＡＮを中継する複数の伝送中継装置１３（１３−１乃至１３−ｎ）を備えて、デバイスＬＡＮ１７（１７−１乃至１７−ｎ）に接続される複数のデバイス伝送装置１５（１５−１１乃至１５−ｎｎ）から伝送される端末の検出データを伝送し、システムを制御する監視制御装置１１で制御している。
【００１３】
図８に、この同報サイクリック伝送の伝送信号のタイミングを示す。図８（ａ）は、ループ形の制御ＬＡＮ１４に接続される各伝送中継装置１３がトークン信号ｓｔ（ｓｔ１乃至ｓｔｎ）を伝送周期Ｔｃで巡回させ、図示しない共有メモリに夫々のデータを伝送している状態を示す。
【００１４】
一方、図８（ｂ）には、バス形のデバイスＬＡＮ１７に接続される各デバイス伝送装置１５が、トークン信号ｓｄ（ｓｄ１乃至ｓｄｎ）を伝送周期Ｔｄ巡回させ、図示しない共有メモリに夫々の図示しない各デバイス（機器）から送信されたデータを伝送している状態を示す。
【００１５】
制御ＬＡＮ１４の伝送周期Ｔｃは、システムの制御周期を制約するもので、通常、この伝送周期は１ｍ秒乃至１００ｍ秒の範囲に設定されるが、要求される制御の応答性から予め設定される。
【００１６】
デバイスＬＡＮ１７の伝送周期Ｔｄは、通常、１００ｍ秒乃至数秒の範囲に設定されるが、各デバイスによって要求される応答速度が異なる。最短は伝送周期Ｔｄで、最長はＴｄのｎ倍の時間で伝送される。
【００１７】
また、制御ＬＡＮ１４とデバイスＬＡＮ１７の伝送周期は、伝送周期Ｔｃ（秒）＜伝送周期Ｔｄ（秒）で、且つ、非同期で制御されている。
【００１８】
したがって、図８（ｂ）に示すように、最短時間の伝送周期Ｔｄで伝送されるデバイス伝送装置１５からの伝送データは、伝送周期Ｔｃに相当する時間分、監視制御装置１１で認識される時間にバラツキが発生するため、監視制御システムの制御性能の安定性が欠ける問題がある。
【特許文献１】特開平５−３２７７３０号公報
【特許文献２】特開平５−３３６１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
従来の監視制御システムにおいては、複数のネットワーク間の伝送周期は非同期で且つ異なる伝送周期で伝送されているために、監視制御装置で収集するデータの収集タイミングにバラツキが発生し、制御性能が安定しない問題があった。
【００２０】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、複数のネットワークを接続してなる監視制御システムにおいて、高速度の制御ＬＡＮの監視制御装置に伝送されるデバイスのデータを、デバイスネットワークに接続されるデバイス装置からの伝送のタイミングを制御ネットワークの伝送周期に合わせるようにして、制御性能を安定するようにした監視制御システム、同システムの伝送中継装置、及び伝送方法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】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明の監視制御システムは、非同期で異なるサイクリック伝送周期で伝送される複数のネットワークを接続してなる監視制御システムであって、ネットワークを介して伝送されるデバイスデータによって前記監視制御システムを制御する監視制御装置と、前記監視制御システムに基準時刻を供給するタイムサーバと、前記タイムサーバから時刻信号を受信して内部時計信号を生成する時刻発信部と、一方の制御ネットワークへのアクセスを制御する第１の伝送制御部と、他方のデバイスネットワークへのアクセスを制御する第２の伝送制御部と、前記第１の伝送制御部から同報サイクリック伝送される制御データ及び前記第２の伝送制御部から同報サイクリック伝送されるデバイスデータと格納する共有メモリと、前記第１の伝送制御部から送信した送信権信号からその伝送周期を求め、前記伝送周期の時刻を前記時刻発信部から供給される時刻信号を付加して、前記共有メモリに基準時刻データとして記憶させる第１の伝送制御演算部と、前記共有メモリに記憶された前記基準時刻データを、前記デバイスネットワークを介して同報サイクリック送信する第２の伝送制御演算部とからなる伝送中継装置と、前記伝送中継装置から伝送された前記基準時刻データを、前記デバイスネットワークを介して受信し、前記デバイスネットネットワークから送信する前記デバイスデータの伝送時刻を予め求めて、前記制御ネットワークの伝送周期信号に同期して同報サイクリック伝送するデバイス装置とを備え、前記デバイスデータを前記制御ネットワークの伝送周期に同期して送信するようにしたことを特徴とする。
【００２２】
上記目的を達成するために、本発明の監視制御システムの伝送中継装置は、非同期で異なるサイクリック伝送周期で伝送される複数のネットワークを接続してなる監視制御システムの伝送中継装置であって、前記監視制御システムに基準時刻を供給するタイムサーバから時刻信号を受信して内部時計信号を生成する時刻発信部と、一方の制御ネットワークへのアクセスを制御する第１の伝送制御部と、他方のデバイスネットワークへのアクセスを制御する第２の伝送制御部と、前記第１の伝送制御部から同報サイクリック伝送される制御データ及び前記第２の伝送制御部から同報サイクリック伝送されるデバイスデータと格納する共有メモリと、前記第１の伝送制御部から送信した送信権信号からその伝送周期を求め、前記伝送周期の時刻を前記時刻発信部から供給される時刻信号を付加して、前記共有メモリに基準時刻データとして記憶させる第１の伝送制御演算部と、前記共有メモリに記憶された前記基準時刻データを、前記デバイスネットワークを介して同報サイクリック送信する第２の伝送制御演算部とを備え、前記デバイスデータを前記制御ネットワークの伝送周期に同期して受信するようにしたことを特徴とする。
【００２３】
上記目的を達成するために、本発明の監視制御システムの伝送方法は、非同期で異なるサイクリック伝送周期で伝送される複数のネットワークを接続してなる監視制御システムのネットワーク間の伝送方法であって、ネットワークを介して伝送されるデバイスデータによって前記監視制御システムを制御する監視制御装置と、前記監視制御システムに基準時刻を供給するタイムサーバと、前記タイムサーバから時刻信号を受信して内部時計信号を生成する時刻発信部と、一方の制御ネットワークへのアクセスを制御する第１の伝送制御部と、他方のデバイスネットワークへのアクセスを制御する第２の伝送制御部と、前記第１の伝送制御部から同報サイクリック伝送される制御データ及び前記第２の伝送制御部から同報サイクリック伝送されるデバイスデータと格納する共有メモリと、前記第１の伝送制御部から送信した送信権信号からその伝送周期を求め、前記伝送周期の時刻を前記時刻発信部から供給される時刻信号を付加して、前記共有メモリに基準時刻データとして記憶させる第１の伝送制御演算部と、前記共有メモリに記憶された前記基準時刻データを、前記デバイスネットワークを介して同報サイクリック送信する第２の伝送制御演算部とからなる伝送中継装置と、前記伝送中継装置から伝送された前記基準時刻データを、前記デバイスネットワークを介して受信し、前記デバイスネットネットワークから送信する前記デバイスデータの伝送時刻を予め求めて、前記制御ネットワークの伝送周期信号に同期して同報サイクリック伝送するデバイス装置とを備え、前記制御ネットワークの前記基準時刻データを検出し、前記制御ネットワークの前記伝送周期に変化があった場合には、前記デバイスネットワークを介して、前記基準時刻データを同報サイクリック送信し、前記基準時刻データを受信して、前記デバイス装置から送信する同報サイクリックデータの送信時刻を予め求め、前記送信時刻となった時に前記デバイス装置からデータを同報サイクリック送信し、前記デバイスデータを前記制御ネットワークの伝送周期に同期して送信するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、一方の伝送周期の早い方の制御ネットワークの伝送路の伝送周期とその伝送周期信号の時刻とを基準時刻データとして検出し、伝送周期に変化が発生したと判定した場合には、この基準時刻データを、他方の伝送周期の遅いデバイスネットワークを介して、このデバイスネットワークに接続される各デバイス伝送装置に同報サイクリック送信し、この基準時刻データを受信した夫々のデバイス伝送装置は、予め自デバイス伝送装置の送信時刻を求め、その時刻で自デバイスのデータを同報送信するようにした。
【００２５】
したがって、本発明によれば、システムを制御する制御ネットワークの伝送周期に同期して夫々のデバイスのデータを同報サイクリック送信するようにしたので、伝送周期が非同期で異なっていても、また伝送周期が何らかの変更で変わった場合でも、各デバイスからの伝送タイミングのバラツキが発生せず、安定した制御性能を得ることが出来る監視制御システム、同システムの伝送中継装置、及び伝送中継方法を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明による実施例について、図１及び図６を参照して説明する。本発明の監視制御システムの構成を図１に示す。
【００２７】
本発明の監視制御システムは、システムを制御する監視制御装置１と、基準時刻を供給するタイムサーバ２と、ループ形の制御ＬＡＮ４と、バス形のデバイスＬＡＮ７とからなる、非同期、且つ、異なる伝送周期で同報サイクリック伝送を行うネットワーク間の同報伝送データを中継する複数の伝送中継装置３と、デバイスＬＡＮ７（７−１乃至７−ｎ）に接続され、デバイスのデータを伝送る複数のデバイス伝送装置５（５−１１乃至５−ｎｎ）とからなる。
【００２８】
そして、監視制御装置１、伝送中継装置３、及びデバイス伝送装置５には、基準となる時刻信号を供給するタイムサーバ２が接続され、夫々の内部時計を高精度で時刻校正が出来るように構成されている。
【００２９】
次に、各部の詳細構成に付いて説明する。先ず、ネットワークについて説明する。
【００３０】
制御ＬＡＮ４及びデバイスＬＡＮ７は、例えば、Ethernet（登録商標）等のＬＡＮ（Local Area Network）で、IEEE８０２・４規格、またはIEEE８０２・５規格で、媒体アクセス方式がトークン・パッシング方式のＬＡＮであれば良く、そのトポロジーは、バス、ループ（リングとも言う）のいずれでも良い。
【００３１】
そして監視制御システムの規模と要求される制御応答性能から最適の伝送速度が予め設定される。通常、制御ＬＡＮ４の伝送速度４は、システムに要求される制御応答から、デバイスＬＡＮ７の伝送速度の１０乃至１００倍の速度が選択される。
【００３２】
次に、監視制御装置１は、複数の伝送中継装置３を介して伝送されるデバイス伝送装置５から伝送される図示しないデバイスで検出されたデバイス毎のデバイスデータを受信して、所定の演算を行い、演算結果を制御データとして出力するとともに、システムの状態が正常であるか否かを判定してシステムの異常を監視する機能を備えている。
【００３３】
次に、監視制御装置１とデバイス伝送装置５の間で通信するデータを中継する伝送中継装置３の構成について図２を参照して説明する。
【００３４】
伝送中継装置３は、監視制御システムの各部に供給する基準時刻を発信するタイムサーバ２から基準時刻信号を受信して内部の時計信号を生成する時刻発信部３１と、制御ＬＡＮ４の伝送周期信号からその伝送周期の変更の有無を判定し、判定された伝送周期信号に時刻を付加（タイムスタンプ）する第１の伝送制御演算部３２と、第１の伝送制御演算部３２から伝送周期の変更を通知されて、伝送周期とタイムスタンプされた時刻とを基準時刻データとしてデバイスＬＡＮ７に同報サイクリック送信する第２の伝送制御演算部３３とからなる。
【００３５】
さらに、制御ＬＡＮ４を介してサイクリック伝送される制御データ及びデバイスＬＡＮ７を介してサイクリック伝送されるデバイスデータを記憶する共有メモリ部３４と、制御ＬＡＮ４へのアクセスを制御する第１の伝送制御部３５と、デバイスＬＡ７４へのアクセスを制御する第２の伝送制御部３６とからなる。
【００３６】
次に、これらの各部の詳細について説明する。時刻発信部３１は、例えば、ＧＰＳからの時刻信号を受信し、ＵＴＣ（Universal Time Coordinated）に同期したＧＰＳ時刻信号を出力するＧＰＳ時計からなるタイムサーバ２から時刻信号を受信するＩ／Ｆ（インタフェース）部３１ｂと、この受信した時刻信号からＧＰＳ時計に同期した１ｍＳ単位精度で校正された時刻信号生成する内部時計（ＲＴＣ）３１ａとからなる。
【００３７】
第１の伝送制御演算部３２は、マイクロプロセッサからなるＭＰＵ−Ｓ３２ａ、そのワークメモリであるＲＡＭ３２ｂ、及び自伝送中継装置３を制御するための制御プログラムを記憶するＦＲＯＭ３２ｃで構成される。
【００３８】
そして、ＭＰＵ−Ｓ３２ａ、ＲＡＭ３２ｂ、ＦＲＯＭ３２ｃ及びＲＴＣ３１ａは、夫々内部バス３ａに接続される。
【００３９】
また、第２の伝送制御演算部３３は、マイクロプロセッサからなるＭＰＵ−Ｄ３２ａ、そのワークメモリであるＲＡＭ３３ｂ、及び自伝送中継装置３を制御すための制御プログラムを記憶するＦＲＯＭ３３ｃで構成され、ＭＰＵ−Ｄ３３ａ、ＲＡＭ３３ｂ、及びＦＲＯＭ３３ｃは、内部バス３ｂで接続される。
【００４０】
また、第１の伝送制御部３５は、制御ＬＡＮ４へのアクセスを制御するＭＡＣ−Ｓ３５ａとその通信インタフェース部３５ｂとで構成され、ＭＡＣ−Ｓ３５ａは、ＭＰＵ−Ｓ３２ａのバス３ｃ１に接続される。
【００４１】
同様に、第２の伝送制御部３６は、デバイスＬＡＮ７へのアクセスを制御するＭＡＣ−Ｓ３６ａとその通信インタフェース部３６ｂとで構成され、ＭＡＣ−Ｓ３６ａは、ＭＰＵ−Ｓ３３ａのバス３ｃ２に接続される。
【００４２】
そして、ＭＰＵ−Ｓ３２ａのバス３ｃ１とＭＰＵ−Ｄ３４ａのバス３ｃ２とは、バスアービタ３４ｂを介して接続され、このバスアービタ３４ｂに接続される共有メモリ３４ａへのアクセスは、バスアービタ３４ｂを介してＭＰＵ−Ｓ３２ａとＭＰＵ−Ｄ３４ａとで協調して制御される。
【００４３】
この共有メモリ３４ａには、少なくとも、制御ＬＡＮ７を介して送信される制御データ、デバイスＬＡＮ７を介して送信されるデバイスデータ、及び基準時刻データの夫々の記憶エリアが予め定められている。
【００４４】
次に、図３を参照して、デバイス伝送装置５の詳細について説明する。デバイス伝送装置５は、基準時刻を発信するタイムサーバ２から基準時刻信号を受信して内部の時計信号を生成する時刻発信部５１と、デバイスＬＡＮ７を介して送受信するデータを制御する伝送制御演算部５２と、伝送中継装置３と共有するデータを記憶する共有メモリ５４と、デバイスＬＡＮ７へのアクセスを制御する伝送制御部５５とからなる。
【００４５】
次に、これらの各部の詳細について説明する。時刻発信部５１は、時刻発信部３１と同じ構成で、タイムサーバ２から時刻信号を受信するＩ／Ｆ（インタフェース）部５１ｂと、この受信した時刻信号からＧＰＳ時計に同期した１ｍＳ単位精度で校正し、自装置の時刻信号生成する内部時計（ＲＴＣ）５１ａとからなる。
【００４６】
また、伝送制御演算部５２は、マイクロプロセッサからなるＭＰＵ−Ｓ５２ａ、そのワークメモリであるＲＡＭ５２ｂ、及び自デバイス伝送装置５を制御するための制御プログラムを記憶するＦＲＯＭ５２ｃで構成される。
【００４７】
そして、ＭＰＵ−Ｓ５２ａ、ＲＡＭ５２ｂ、ＦＲＯＭ５２ｃ及びＲＴＣ５１ａは、内部バス５ａで接続される。
【００４８】
共有メモリ５４は、この内部バス５ａに接続され、デバイスＬＡＮ７と接続される伝送中継装置３の共有メモリ３４ａと同じデータを共有記憶する。
【００４９】
また、伝送制御部５５は、デバイスＬＡＮ４へのアクセスを制御するＭＡＣ−Ｓ５５ａとその通信インタフェース部５５ｂとで構成され、ＭＡＣ−Ｓ５５ａは、ＭＰＵ−Ｓ３２ａのバス５ｃに接続される。
【００５０】
そして、デバイス伝送装置５は、デバイスＬＡＮ７を介して伝送制御部５５で受信した基準時刻データを伝送制御演算部５２に送信し、伝送制御演算部５２では、自デバイス伝送装置５から次に送信するデバイスデータの送信時刻を求め、自デバイス伝送装置５のデバイスデータを伝送制御部５５に指令し、伝送制御部５５では指令された送信時刻になるタイミングでデバイスＬＡＮ７を介して同報サイクリック送信する。
【００５１】
次に、図４を参照して、伝送中継装置３で求め同報サイクリック伝送される、制御ＬＡＮ７の伝送周期とその伝送周期信号の時刻とからなる基準時刻データ、及びデバイス伝送装置５からデバイスＬＡＮ７を介して同報サイクリック伝送されるデバイスデータについて説明する。
【００５２】
図４（ａ）は、同報サイクリック伝送される基準時刻データの伝送フレームデータの例を示す。このフレームデータは、同報送信する宛先のアドレスＤ３１、これを送信する送信元（伝送中継装置３）のアドレスＤ５２、このデータのフレーム種別、そして、自伝送中継装置３で検出した伝送周期（秒）、その伝送周期信号の時刻からなる基準時刻データＤ３４、及びフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）Ｄ３５から構成される。
【００５３】
そして、このデータは、伝送中継装置５が、伝送周期が予め定められる値以上に変化したと判定する毎に、同報サイクリック伝送される。
【００５４】
また、図４（ｂ）は、同報サイクリック伝送されるデバイスデータの伝送フレームの例を示す。このフレームデータは、同報送信する宛先のアドレス５１１、これを送信する送信元（自デバイス伝送装置５）のアドレスＤ５２、このデータのフレーム種別Ｄ５３、そして、自デバイス伝送装置５に入力されたデバイスデータＤ５４、及びフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）Ｄ５５から構成される。
【００５５】
そして、このデータは、デバイス伝送装置５から、受信した基準時刻データに基づいて、予め設定される自装置の伝送時刻求め、制御ＬＡＮ４の伝送周期時刻に同期してデバイスｌＡＮ７を介して同報サイクリック伝送される。
【００５６】
次に、このように構成された監視制御システムのネットワークでのデバイスデータの送信動作について、図５、図６を参照して説明する。
【００５７】
図５（ａ）には、制御ＬＡＮ４に接続される各伝送中継装置３が、伝送周期Ｔｃでトークン信号ｓｔ（ｓｔ１乃至ｓｔｎ）を巡回させ、共有メモリ３４ａに夫々のデータを伝送する伝送周期信号ｓｔのタイムチャートを示す。
【００５８】
また、図５（ｂ）には、各デバイスＬＡＮ７に接続される各デバイス伝送装置５が、伝送周期Ｔｄで、トークン信号ｓｄ（ｓｄ１乃至ｓｄｎ）を巡回させ、共有メモリ３４ａ及び共有メモリ５４に、夫々のデバイス（機器）から送信された入力データを伝送する伝送周期信号ｓｄのタイムチャートを、伝送周期信号ｓｔのタイムチャートと時刻を合せて示す。
【００５９】
次に、このような伝送周期信号ｓｄを生成する動作について、図６のフローチャートを参照して説明する。
【００６０】
まず、図６（ａ）を参照して、制御ＬＡＮ４の伝送周期の変化を検出し、基準時刻データを同報サイクリック伝送する伝送中継装置３の動作について説明する。
【００６１】
第１の伝送制御部３５のトークン信号ｓｔからその送信周期Ｔｃを検出しＭＰＵ−Ｓ３２ａに送信する。ＭＰＵ−Ｓ３２ａでは、このトークン信号ｓｔからその送信時刻を時刻発信部３１の時計でタイムスタンプし、ＲＡＭ３２ｂに記憶する。
【００６２】
そして、予め設定された判定基準でその変化を測定する（ｓ１）。そして、その測定が１回目の場合（ｓ２）は、伝送周期とその時刻の初期値が設定される（ｓ３）。この初期値は、伝送中継装置３の第２の伝送制御演算部３３から送信、または、夫々のデバイス伝送装置５自身で設定の何れでも良い。
【００６３】
２回目以降の測定では、変化を検出する。例えば、この検出値をΔＴｃ、判定基準値をαとすると、下記式で示される。  
ΔＴｃ＝Ｔｃｉ−Ｔｃｉ−１＞α
但し、Ｔｃｉ  ＝Ｔｓｔｉ−Ｔｓｔｉ−１（秒）
Ｔｃｉ−１＝Ｔｓｔｉ−１−Ｔｓｔｉ−２（秒）
ここで、Ｔｓｔｉは、ｉ番目のトークン信号の時刻、Ｔｃｉは、ｉ番目の伝送周期（時間）とする。αは、時計の精度、例えば、１ｍ秒とする。
【００６４】
変化ありと判定されると、ＭＰＵ−Ｓ３２ａは、第２の伝送制御演算部３２のＭＰＵ−Ｄ３３ａに通知する（ｓ４）。
【００６５】
ＭＰＵ―Ｓ３３ａは、通知された伝送周期とその時刻を基準時刻データとして、デバイスＬＡＮ７の送信権を獲得したタイミングで送信する（ｓ５）。
【００６６】
図５では、トークン信号ｓｔ１乃至トークン信号ｓｔ５の間の伝送周期はＴｃ０とし、トークン信号ｓｔ６乃至トークン信号ｓｔ７の間でその変化ΔＴｃが検出され、その後デバイスＬＡＮ７での送信権を獲得するトークン信号ｓｄ４のタイミングで送信されたことを図示している。
【００６７】
したがって、変化を検出し、検出された基準時刻データを送信する間のデバイスデータは、例えば、図５（ｂ）に示すようにΔｔがΔｔｘとなるように、一時的に同期が乱れるが、少なくともデバイスＬＡＮ７の送信権が一巡する範囲で正常となる。
【００６８】
次に、図６（ｂ）を参照して、送信された基準時刻データに基づいて、デバイスデータを同報サイクリック伝送するデバイス伝送装置５の伝送動作について説明する。
【００６９】
夫々のデバイス伝送装置５は、送信された基準時刻データを伝送制御部５５で受信し、そのデータをＭＰＵ−Ｓ−５２ａに通知する（ｓ１１）。
【００７０】
ＭＰＵ−Ｓ−５２ａでは、この基準時刻データから、自デバイス伝送装置５の次の送信時刻を制御ＬＡＮ４の伝送周期の時刻のΔt秒前として求め、その時刻を伝送制御部５５に通知する（ｓ１２）。
【００７１】
すると、伝送制御部５５では、この送信時刻を時刻発信部５１の時計で判定し、デバイスＬＡＮ７での送信権を獲得し、且つ、通知された時刻でデバイスデータを、同報サイクリック伝送する。
【００７２】
図５（ｂ）では、このタイミングをトークン信号ｓｄ４として示す。このようにデバイス伝送装置５及び伝送中継装置３は、校正された内部時計を備え、自デバイス伝送装置５からの送信時刻を制御ＬＡＮ４の伝送周期の時刻に同期して送信することができる。
【００７３】
本発明は、上述した実施例に何ら限定されるものではなく、ネットワークはシステムの要求に応じ無線ＬＡＮとしても良く、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の監視制御システムの構成図。
【図２】本発明の伝送中継装置の構成図。
【図３】本発明のデバイス伝送装置の構成図。
【図４】本発明の基準時間情報のフレームデータの例。
【図５】本発明のネットワークの伝送動作を説明するタイムチャート。
【図６】本発明のネットワークの伝送動作を説明するフローチャート。
【図７】従来の監視制御システムの構成図。
【図８】従来の監視制御システムのネットワークの伝送動作の説明図。
【符号の説明】
【００７５】
１  監視制御装置
２  タイムサーバ
３（３−１乃至３−ｎ）  伝送中継装置
４  制御ＬＡＮ
５（５−１１乃至５−ｎｎ）  デバイス装置
７（７−１乃至７―ｎ）  デバイスＬＡＮ
１１  監視制御装置
１３（１３−１乃至１３−ｎ）  伝送中継装置
１４  制御ＬＡＮ
１５（１５−１１乃至１５−ｎｎ）  デバイス装置
１７（１７−１乃至１７―ｎ）  デバイスＬＡＮ
３１  実時刻発信部
３１ａ  ＲＴＣ
３１ｂ  Ｉ／Ｆ
３２  第１の伝送制御演算部
３２ａ  ＭＰＵ−Ｓ
３２ｂ  ＲＡＭ
３２ｃ  ＦＲＯＭ
３３  第２の伝送制御演算部
３３ａ  ＭＰＵ−Ｓ
３３ｂ  ＲＡＭ
３３ｃ  ＦＲＯＭ
３４  共有メモリ部
３４ａ  共有メモリ
３４ｂ  バスアービタ
３５  第１の伝送制御部
３５ａ  ＭＡＣ−Ｃ
３５ｂ  通信Ｉ／Ｆ
３６  第２の伝送制御部
３６ａ  ＭＡＣ−Ｃ
３６ｂ  通信Ｉ／Ｆ
５１  実時刻発信部
５１ａ  ＲＴＣ
５１ｂ  Ｉ／Ｆ
５２  伝送制御演算部
５２ａ  ＭＰＵ−Ｓ
５２ｂ  ＲＡＭ
５５ｃ  ＦＲＯＭ
５４  共有メモリ部
５４ａ  共有メモリ
５４ｂ  バスアービタ
５５  伝送制御部
５５ａ  ＭＡＣ−Ｃ
５５ｂ  通信Ｉ／Ｆ
【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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【図７】
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【図８】
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