(57)【要約】      （修正有）【課題】オペレータが通信応答時間の実測値から算出される基地局までの通信バスの延長距離情報を入手でき、延長距離設定情報についての設定ミスの有無を確認できる入出力モジュール通信制御装置を実現する。【解決手段】制御バスを介してエンジニアリング・ステーションとフィールド・コントロール・ステーション（ＦＣＳ）が接続され、ＦＣＳには冗長化されたＣＰＵに通信バスを介して複数の入出力モジュールで構成された複数の基地局が接続された分散型制御システムにおいて、ＣＰＵには、基地局を構成する入出力モジュールとの通信の応答時間を測定する応答時間測定部と、この応答時間測定部の応答時間測定値を格納する応答時間測定値格納部と、自身が制御側として動作するのか待機側として動作するのかの設定するとともに互いのデータを等しくするための等値化部を設け、応答時間測定値に基づき基地局を接続する通信バスの距離情報を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御バスを介してエンジニアリング・ステーションとフィールド・コントロール・ステーションが接続され、前記フィールド・コントロール・ステーションには冗長化されたＣＰＵに冗長化された通信バスを介して複数の入出力モジュールで構成された複数の基地局が接続された分散型制御システムにおいて、
前記ＣＰＵには、前記各基地局を構成する入出力モジュールとの通信の応答時間を測定する応答時間測定部と、この応答時間測定部の応答時間測定値を格納する応答時間測定値格納部と、自身が制御側として動作するのか待機側として動作するのかの動作モードを設定するとともに互いのデータを等しくするための等値化部を設け、
これら応答時間測定値に基づき前記各基地局を接続する前記通信バスの距離情報を算出することを特徴とする入出力モジュール通信制御装置。
【請求項２】
前記ＣＰＵには、
前記エンジニアリング・ステーションにより設定される前記各基地局までの前記通信バスの延長距離情報を格納する延長距離設定情報格納部と、この延長距離設定情報格納部に格納される前記各基地局までの通信バスの延長距離情報に基づいて各基地局別に算出される応答待ち時間を用いて入出力モジュール通信の成否を判断する通信成否判断部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の入出力モジュール通信制御装置。
【請求項３】
前記通信バスは、光ケーブルで延長されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の入出力モジュール通信制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入出力モジュール通信制御装置に関し、詳しくは、分散型制御システム（ＤＣＳ）を構成する入出力モジュールとこれら入出力モジュールを制御する制御装置との間で行われる通信の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２は、従来の分散制御システムにおける主要部分の一例を示すブロック図である。図２において、エンジニアリング・ステーション（以下ＥＮＧという）１０は制御バス２０を介してフィールド・コントロール・ステーション（以下ＦＣＳという）３０と接続されている。
【０００３】
ＥＮＧ１０には、延長距離設定情報格納部１１が設けられている。
【０００４】
ＦＣＳ３０には、同一構成の制御側ＣＰＵ３１と待機側ＣＰＵ３２が設けられていて、二重化されている。たとえば制御側ＣＰＵ３１に注目すると、延長距離設定情報格納部３１ａと入出力通信機能部３１ｂが設けられていて、入出力通信機能部３１ｂには通信成否判断部３１ｃが設けられている。さらに、これら制御側ＣＰＵ３１および待機側ＣＰＵ３２には、自身が制御側として動作するのか待機側として動作するのかの動作モードを設定するとともに互いのデータを等しくするための等値化部（たとえば３１ｄ）がそれぞれ設けられている。
【０００５】
入出力通信機能部３１ｂには、αとβの２系統で冗長化された通信バス４０を介して、複数の入出力モジュール（以下ＩＯＭという）で構成された複数の基地局（以下ＮＯＤＥという）が接続されている。
【０００６】
ＮＯＤＥ１およびＮＯＤＥ２は、それぞれバスカプラ（以下ＢＣという）を介して通信バス４０に接続されている。
【０００７】
入出力通信機能部３１ｂは、あらかじめ定義されたスキャン周期で各ＮＯＤＥを構成するＩＯＭと通信を行い、ＩＯＭ入力としてプロセスデータ（以下ＰＶという）を取得するとともに、取得したＰＶを用いて制御演算を行った結果を基にＩＯＭに対して目標値（以下ＳＶという）を設定するＩＯＭ出力処理を行うことにより、一連の制御処理を行う。
【０００８】
ここで、ＩＯＭ入力とＩＯＭ出力を総称してＩＯＭ通信という。ＩＯＭ通信を実行する入出力通信機能部３１ｂには、各ＮＯＤＥ個別に設定される所定の応答待ち時間に基づき当該通信の成否を判断する通信成否判断部３１ｃが設けられていて、通信成否判断部３１ｃにはＩＯＭからの応答待ち時間を測定するための図示しないタイマが設けられている。通信成否判断部３１ｃは、このタイマの測定値が各ＮＯＤＥ個別に設定される所定の応答待ち時間を越えた場合にはＩＯＭ通信を阻害する異常が発生したと判断し、当該通信を打ち切る。
【０００９】
ところで、ＩＯＭ通信に使用する通信バス４０は、中継機器（以下ＲＰという）を介してたとえば光ケーブルを接続することにより、最長５０Ｋｍまで延長することができる。
【００１０】
ＮＯＤＥ２とＮＯＤＥｎは、それぞれＲＰを介して延長された通信バス４０として機能する光ケーブル５０の両端に接続されている。
【００１１】
ところが、通信バス４０には延長距離に応じた通信遅延が発生することから、通信成否判断部３１ｃで当該通信の成否を判断するための各ＮＯＤＥ個別に設定される所定の応答待ち時間としては、あらかじめ通信バス４０の通信遅延を考慮した値に設定する必要がある。
【００１２】
そこで、図２に示す従来の構成では、各ＮＯＤＥの通信バス４０の延長距離情報を、エンジニアが制御バス２０上に接続されているＥＮＧ１０を操作して延長距離設定情報格納部１１に手動で設定格納することが行われている。
【００１３】
エンジニアがＥＮＧ１０を操作して延長距離設定情報格納部１１に手動で設定格納した通信バス４０の延長距離情報は、制御バス２０を介してＦＣＳ３０の延長距離設定情報格納部３１ａにダウンロードされ、入出力通信機能部３１ｂが参照可能なデータとして保存される。
【００１４】
これにより、通信成否判断部３１ｃは、延長距離設定情報格納部３１ａにダウンロードされ格納されている延長距離に基づいて算出され各ＮＯＤＥ個別に設定される所定の応答待ち時間を用いてＩＯＭ通信の成否判断を行い、通信バス４０の延長の妥当性確認を実現している。
【００１５】
特許文献１には、入出力バスの転送能力を抑えることなく延長距離を増加させることができる入出力バス延長制御方式に関する技術が記載されている。
【００１６】
特許文献２には、伝送遅延時間を短縮して入出力インタフェース線の長さを延長する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開昭５８−１３９２３２号公報
【特許文献２】特開平２−１８１８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかし、図２に示す従来の構成によれば、延長距離情報をエンジニアが手動で設定入力していることから、設定忘れや実際の距離と異なる情報を入力してしまうなどのエンジニアリングミスによって、延長距離設定情報格納部１１には正確な情報が設定入力されないおそれがある。
【００１９】
このシステムの運転管理作業を行うオペレータは、制御バス２０上に接続されている図示しない運転管理用端末装置の表示画面に表示される検出結果に基づいてＩＯＭや通信バス４０が正常か異常かを知り得るのみであり、たとえばＩＯＭや通信バス４０の異常が検出された場合に、その原因がエンジニアにより手動で延長距離設定情報格納部１１に設定入力された延長距離情報のエンジニアリングミスによるものか否かを見極めることはできない。
【００２０】
本発明は、このような課題を解決するものであり、その目的は、システムのオペレータが通信応答時間の実測値に基づいて算出される各基地局までの通信バスの延長距離情報を入手でき、延長距離設定情報についてのエンジニアリングミスの有無を的確に確認識別できる入出力モジュール通信制御装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
このような課題を解決するために、請求項１の発明は、
制御バスを介してエンジニアリング・ステーションとフィールド・コントロール・ステーションが接続され、前記フィールド・コントロール・ステーションには冗長化されたＣＰＵに冗長化された通信バスを介して複数の入出力モジュールで構成された複数の基地局が接続された分散型制御システムにおいて、
前記ＣＰＵには、前記各基地局を構成する入出力モジュールとの通信の応答時間を測定する応答時間測定部と、この応答時間測定部の応答時間測定値を格納する応答時間測定値格納部と、自身が制御側として動作するのか待機側として動作するのかの動作モードを設定するとともに互いのデータを等しくするための等値化部を設け、
これら応答時間測定値に基づき前記各基地局を接続する前記通信バスの距離情報を算出することを特徴とする入出力モジュール通信制御装置である。
【００２２】
請求項２の発明は、請求項１に記載の入出力モジュール通信制御装置において、
前記ＣＰＵには、さらに、前記エンジニアリング・ステーションにより設定される前記各基地局までの前記通信バスの延長距離情報を格納する延長距離設定情報格納部と、この延長距離設定情報格納部に格納される前記各基地局までの通信バスの延長距離情報に基づいて各基地局別に算出される応答待ち時間を用いて入出力モジュール通信の成否を判断する通信成否判断部を設けたことを特徴とする。
【００２３】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の入出力モジュール通信制御装置において、
前記通信バスは、光ケーブルで延長されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
これらの構成により、システムのオペレータは通信応答時間の実測値に基づいて算出される各基地局までの通信バスの延長距離情報を入手でき、入手した各基地局までの通信バスの延長距離情報を用いることにより、延長距離設定情報についてのエンジニアリングミスの有無を的確に確認識別できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】従来の分散制御システムにおける主要部分の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示すブロック図であり、図２と共通する部分には同一の符号を付けている。図１と図２の構成の相違点は、図１では図２の入出力通信機能部３１ｂには応答時間測定部３１ｅが追加して設けられていることと、延長距離設定情報格納部３１ａの他に応答時間測定値格納部３１ｆが設けられていることである。
【００２７】
図１の構成において、入出力通信機能部３１ｂは、図２で説明したような制御を目的としたＩＯＭ通信を行うとともに、応答時間測定部３１ｅにより、通信バス４０の距離延長に伴う遅延時間の測定を目的とした延長距離診断通信を行う。
【００２８】
応答時間測定部３１ｅによる延長距離診断通信は、前述のＩＯＭ通信を阻害しない程度の十分長い周期で実行され、各ＮＯＤＥ単位に、延長が許容される最大距離を想定した十分長い待ち時間でＩＯＭとの通信を実行する。このとき、入出力通信機能部３１ｂの応答時間測定部３１ｅはＩＯＭからの応答時間を測定していて、測定された応答時間に基づき光ケーブル５０により延長された通信バス４０の延長距離を算出する。
【００２９】
なお、通信バス４０は前述のようにαとβの２系統で冗長化されているので、αまたはβのどちらか一方の系統で通信を実行すればよい。
【００３０】
入出力通信機能部３１ｂの応答時間測定部３１ｅが算出した延長距離の測定値は、ＦＣＳ内部に設けられている応答時間測定値格納部３１ｆに逐次格納保存されるとともに、制御バス２０上に接続されている図示しない運転管理用端末装置の表示画面を介してシステムのオペレータに通知される。
【００３１】
システムのオペレータは、端末装置の表示画面を介して通知される入出力通信機能部３１ｂの応答時間測定部３１ｅが算出した延長距離の測定値に基づく各ＮＯＤＥ別通信バス４０の延長距離と、ＥＮＧ１０を介してエンジニアリングされている各ＮＯＤＥ通信バス４０の延長距離とを比較照合することにより、ＥＮＧ１０を介して行われた各ＮＯＤＥ通信バス４０の延長距離情報設定についてのエンジニアリングミスの有無を確認できる。
【００３２】
なお、上記実施例では、図２に示した従来の構成に応答時間測定部と応答時間測定値格納部を追加して設ける例を示したが、新規にＦＣＳ３０を構成する場合には、構成を簡略にするために、ＥＮＧ１０の延長距離設定情報格納部１１とＦＣＳ３０の延長距離設定情報格納部３１ａを除去してもよい。
【００３３】
また、ＣＰＵが制御側と待機側として冗長化されている例について説明したが、ＣＰＵはマスタとスレーブとして冗長化されるものであってもよい。
【００３４】
以上説明したように、本発明によれば、システムのオペレータは通信応答時間の実測値に基づいて算出される各基地局までの通信バスの延長距離情報を入手でき、延長距離設定情報についてのエンジニアリングミスの有無を的確に確認識別できる。
【符号の説明】
【００３５】
１０  エンジニアリング・ステーション（ＥＮＧ）
１１  延長距離設定情報格納部
２０  制御バス
３０  フィールド・コントロール・ステーション（ＦＣＳ）
３１  制御側ＣＰＵ
３１ａ  延長距離設定情報格納部
３１ｂ  入出力通信機能部
３１ｃ  通信成否判断部
３１ｄ  等値化部
３１ｅ  応答時間測定部
３１ｆ  応答時間測定値格納部
３２  待機側ＣＰＵ
４０  通信バス
５０  光ケーブル
【図１】
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【図２】
2013005086.tif 000004