(57)【要約】【課題】一次的な外乱によりディジタル式制御装置が異常検知するのを防止するともに、断続的な外乱による異常を検知するディジタル式制御装置の通信異常検知方法を得る。【解決手段】他のディジタル式制御装置から受信するデータをチェックし、データが更新されていなければ、監視用カウンタをカウントアップし、データが更新されていれば、監視用カウンタをリセットし、この監視用カウンタの値が、しきい値Ｎ１を超えたとき、通信異常として検出するとともに、監視用カウンタの値が、しきい値Ｎ１よりも低く設定されたしきい値Ｎ２を超えてから一定時間Ｔの間に、監視用カウンタの値がしきい値Ｎ２を超える回数が、一定数Ａを超えたとき、通信異常として検出するようにした。【選択図】図２
2009032066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークを介してプラントのデータを送受信するディジタル式制御装置の通信異常検知方法において、
受信対象装置から受信するデータをチェックし、上記データが更新されていなければ、監視用カウンタをカウントアップまたはカウントダウンし、上記データが更新されていれば、上記監視用カウンタをリセットし、上記監視用カウンタの値が、第一のしきい値を超えたとき、通信異常として検出するとともに、上記監視用カウンタの値が、上記第一のしきい値よりも低く設定された第二のしきい値を超えてから一定時間の間に、上記監視用カウンタの値が上記第二のしきい値を超える回数が、一定数を超えたとき、通信異常として検出することを特徴とするディジタル式制御装置の通信異常検知方法。
【請求項２】
ネットワークを介してプラントのデータを送受信するディジタル式制御装置の通信異常検知方法において、
受信対象装置から受信したデータをチェックし、上記データが更新されていなければ、監視用カウンタをカウントアップまたはカウントダウンし、上記データが更新されていれば、上記監視用カウンタをリセットし、上記監視用カウンタの値が、第一のしきい値を超えたとき、通信異常として検出するとともに、一定サンプリング周期ごとに、上記監視用カウンタの値が上記第一のしきい値よりも低く設定された第二のしきい値を超える回数をチェックし、上記一定サンプリング周期ごとの上記回数が一定数を超えたとき、通信異常として検出することを特徴とするディジタル式制御装置の通信異常検知方法。
【請求項３】
ネットワークを介してプラントのデータを送受信するディジタル式制御装置の通信異常検知方法において、
受信対象装置から受信するデータをチェックし、上記データが更新されていなければ、監視用カウンタをカウントアップまたはカウントダウンし、上記データが更新されていれば、上記監視用カウンタをリセットし、上記監視用カウンタの値が、第一のしきい値を超えたとき、通信異常として検出するとともに、上記監視用カウンタの値が、上記第一のしきい値よりも低く設定された第二のしきい値を超えてから一定時間の間に、上記監視用カウンタの値が上記第二のしきい値を超える回数が、一定数を超えたとき、通信異常として検出する処理を行い、
上記受信対象装置から受信するデータが更新され、上記監視用カウンタをリセットしたときは、上記監視用カウンタの値と上記第一のしきい値との比較処理及び上記監視用カウンタの値が上記第二のしきい値を超えた回数と一定数との比較処理をいずれも行なわないことを特徴とするディジタル式制御装置の通信異常検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ネットワークを介してプラントのデータを相互に送受信するディジタル式制御装置の通信異常を検知するディジタル式制御装置の通信異常検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のディジタル式制御装置は、他装置からデータを受信するたびに、受信データのチェックを実施し、受信データが異常な値である場合、監視用カウンタをカウントアップさせる。監視用カウンタがある一定のしきい値を超えた時に、ネットワーク異常を検出する。このしきい値は、ネットワークの異常を検出するための設定値である。（特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特許第３０２９３５３号公報（第４〜８頁、図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のディジタル式制御装置の通信異常検知方式について説明すると、監視用パラメータをゼロにして初期化を行い、次いで、通信データが更新されているかどうかをチェックする。ここで、更新されている場合は、監視用カウンタをゼロにして、通信データが更新されているかどうかをチェックする処理に戻る。
更新されていない場合は、監視用カウンタに１を加える。そして監視用カウンタがしきい値以上であるかどうかをチェックする。しきい値以上であった場合、警報を表示する。また、しきい値未満であった場合は、通信データが更新されているかどうかをチェックする処理に戻る。
以上が従来の技術の動作であるが、通常状態に着目して異常検知回数のしきい値を低く設定すると、一時的な外乱に対して異常を検知してしまう。
また、外乱を考慮して異常検知回数のしきい値を高く設定すると、本来、異常として検知したい状況にもかかわらず、異常を検知できない問題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、一次的な外乱によりディジタル式制御装置が異常検知するのを防止するともに、断続的な外乱による異常を検知するディジタル式制御装置の通信異常検知方法を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わるディジタル式制御装置の通信異常検知方法においては、ネットワークを介してプラントのデータを送受信するディジタル式制御装置の通信異常検知方法において、
受信対象装置から受信するデータをチェックし、データが更新されていなければ、監視用カウンタをカウントアップまたはカウントダウンし、データが更新されていれば、監視用カウンタをリセットし、監視用カウンタの値が、第一のしきい値を超えたとき、通信異常として検出するとともに、監視用カウンタの値が、第一のしきい値よりも低く設定された第二のしきい値を超えてから一定時間の間に、監視用カウンタの値が第二のしきい値を超える回数が、一定数を超えたとき、通信異常として検出するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、以上説明したように、ネットワークを介してプラントのデータを送受信するディジタル式制御装置の通信異常検知方法において、
受信対象装置から受信するデータをチェックし、データが更新されていなければ、監視用カウンタをカウントアップまたはカウントダウンし、データが更新されていれば、監視用カウンタをリセットし、監視用カウンタの値が、第一のしきい値を超えたとき、通信異常として検出するとともに、監視用カウンタの値が、第一のしきい値よりも低く設定された第二のしきい値を超えてから一定時間の間に、監視用カウンタの値が第二のしきい値を超える回数が、一定数を超えたとき、通信異常として検出するので、第一のしきい値を超える頻度の多い外乱は、従来どおり検知するとともに、第一のしきい値を超えない断続的な外乱についても異常を検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１によるディジタル式制御装置を示す構成図である。
図１において、ディジタル式制御装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、物理的な伝送路２を介して接続され、それぞれ、プラントの演算を行い、その演算結果を他のディジタル式制御装置に送信している。図１の例では、ディジタル式制御装置１Ａは、ディジタル式制御装置１Ｂ、１Ｃに送信し、ディジタル式制御装置１Ｂは、ディジタル式制御装置１Ａ、１Ｃに送信し、ディジタル式制御装置１Ｃは、ディジタル式制御装置１Ａ、１Ｃに送信する。
図１の構成は、伝送路２にディジタル式制御装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃが３台接続された例であり、伝送路２には、ディジタル式制御装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ以外にディジタル式制御装置を複数台追加することが可能である。
【０００９】
図２は、この発明の実施の形態１によるディジタル式制御装置の通信異常検知を示す特性図である。
図２では、通信異常回数のしきい値Ｎ１と、これより小さいしきい値Ｎ２を設定し、データ更新されてからの通信異常回数がＮ１以上になった場合は、直ちに警報を表示する。データ更新されてからの通信異常回数がＮ１以上とならなくても、タイマＴの間にしきい値Ｎ２を超えた回数が一定回数Ａ（一定数）以上になった場合、警報を表示する。
なお、Ｎ１およびＮ２は整数値である。また、Ｎ１はＮ１＞１で設定し、Ｎ２はＮ１＞Ｎ２で設定する。ＡはＡ＞Ｎ２で設定する。またタイマＴは制御装置の通信頻度に応じて任意に設定する。
また、ここで、通信異常とは、互いにデータを送受信する場合に、他のディジタル式制御装置からのデータが受信されない状態、つまり、データ更新されない状態と、受信したデータが破損している状態を言う。
また、通信異常回数は、監視用カウンタを正常にデータ更新されない状態のときカウントアップすることにより計数するが、このカウントアップに代えてカウントダウンすることによって計数してもよく、そのときは、Ｎ２＞Ｎ１の関係に設定される。
【００１０】
図３は、この発明の実施の形態１によるディジタル式制御装置の処理を示すフローチャートである。
【００１１】
次に、動作について説明する。
実施の形態１では、通信異常回数のしきい値Ｎ１とこれより小さいしきい値Ｎ２を設定し、データ更新されてからの通信異常回数がＮ１以上になった場合は、直ちに警報を表示する。
また、データ更新されてからの通信異常回数がＮ１以上とならなくても、タイマＴの間にしきい値Ｎ２を超えた回数（異常検知回数）が一定回数Ａ以上になった場合、警報を表示するようにした。
【００１２】
次に、図３のフローチャートにより、ディジタル式制御装置の処理について説明する。
Ｓ１にて、監視用カウンタ、タイマ、異常検知回数をゼロにセットし、パラメータの初期化を行う。Ｓ２にて、他のディジタル式制御装置から受信した演算結果が更新されているか、破損していないかをチェックする。演算結果が更新されているか、破損していない場合には、Ｓ６で、監視用カウンタがＮ２以上かどうかをチェックし、Ｎ２以上であれば、Ｓ７で異常検知回数に１を加え、監視用カウンタを０にリセットする。Ｓ６で、Ｎ２以上でなければ、監視用カウンタを０にリセットする。
Ｓ２で、演算結果が更新されていないか、破損している場合には、Ｓ３にて監視用カウンタに１を加える。
Ｓ４では、監視用カウンタがＮ２と等しかった場合、Ｓ５にてタイマに１を加え、監視用カウンタが、Ｎ２と等しくない場合は、Ｓ９にて、タイマ＞０であるかどうかをチェックし、タイマ＞０であれば、Ｓ５にて、タイマに１を加え、タイマ＞０でなければ、Ｓ１０へ進む。
Ｓ１０で、監視用カウンタをチェックし、監視用カウンタがＮ１を超えている場合、Ｓ１５にて警報を表示する。Ｓ１０で、監視用カウンタがＮ１を超えていない場合は、Ｓ１１に移り、タイマがＴ以上であるならば、Ｓ１２以降の処理に移り、Ｔより小さければ、Ｓ２に移る。
Ｓ１２では、異常検知回数がＡ以上となった時、Ｓ１５にて警報を表示する。異常検知回数がＡ未満であれば、Ｓ１３とＳ１４にてタイマと異常検知回数を０にリセットして、Ｓ２に戻る。
【００１３】
この動作により、しきい値Ｎ１を超える頻度の多い外乱は、従来どおり検知でき、従来の構成では検出できなかったＮ１を超えない断続的な外乱についても異常を検出することが可能となる。
【００１４】
実施の形態１によれば、従来構成では一時的な外乱に対し、異常を検知してしまうか、もしくは一次的な外乱に対応した診断を行うと異常を検知しづらくなるものとなっていたものが、しきい値Ｎ１を超える頻度の多い外乱は、従来どおり検知するとともに、Ｎ１を超えない断続的な外乱についても異常を検出することが可能となる。
【００１５】
実施の形態２．
実施の形態１は、通信異常回数のしきい値を２段階設け、Ｎ２＜監視用カウンタ＜Ｎ１となったとき、タイマを動作開始させ、異常を検知するようになっていたが、実施の形態２では、サンプリング周期Ｔごとに、異常検知回数をチェックし、異常検知回数が所定の頻度Ａを超えると通信異常を検出するようにした。
図４は、この発明の実施の形態２によるディジタル式制御装置の処理を示すフローチャートである。
【００１６】
次に、図４を用いて、実施の形態２によるディジタル式制御装置の処理について説明する。
Ｓ２１にて、監視用タイマ、タイマ、異常検知回数をゼロにセットし、初期化する。Ｓ２２で、タイマに１を加える。Ｓ２３にて、タイマがＴと等しくなければ、Ｓ２４で、ディジタル式制御装置が受信したデータが、更新されているか、破損していないかをチェックする。正常に更新されている場合は、Ｓ３２で、監視用カウンタにゼロをセットし、Ｓ２２の処理に移行する。
Ｓ２４で、受信したデータが更新されていない場合は、Ｓ２５で、監視用カウンタに１を加える。次いで、Ｓ２６では、監視用カウンタがＮ１を超えているかどうかをチェックする。超えている場合は、Ｓ３０で警報を表示する。超えていない場合は、Ｓ２７にて、監視用カウンタがＮ２を超えているかどうかをチェックする。Ｓ２７で、超えていない場合は、Ｓ２２の処理に移行し、超えている場合は、Ｓ２８で、異常検知回数に１を加える。Ｓ２９で、異常検知回数がＡを超えている場合、Ｓ３０にて、警報を表示する。Ｓ２９で
、超えていない場合はＳ２２の処理へ戻る。
【００１７】
実施の形態２によれば、以上の処理により、実施の形態１と比べてタイマの処理を簡単にすることができ、全体の処理を少なくすることができる。
【００１８】
実施の形態３．
実施の形態１は、異常検知回数のしきい値を２段階設け、Ｎ２＜監視用カウンタ＜Ｎ１となったとき、タイマを動作開始させ異常を検知するようになっていたが、実施の形態３では、図５に示すとおり、通信異常がないときには、診断の判定処理を省略する方式である。
図５は、この発明の実施の形態３によるディジタル式制御装置の処理を示すフローチャートである。
【００１９】
次に、図５を用いてディジタル式制御装置の処理について説明する。
Ｓ４１にて、監視用タイマ、タイマ、異常検知回数をゼロにセットし、初期化する。次に、Ｓ４２で、更新されているか、破損していないかをチェックする。データが正常に更新されていない場合、Ｓ４３で、監視用カウンタに１を加える。Ｓ４４で、監視用カウンタがＮ２以上である場合、Ｓ４８で、タイマに１を加える。Ｓ４４で、監視用カウンタがＮ２未満の場合は、Ｓ５０で、タイマがゼロより大きいかどうかをチェックし、ゼロより大きければ、Ｓ５１で、タイマに１を加える。Ｓ５０で、タイマがゼロより大きく無ければ、Ｓ４２の処理に戻る。
また、Ｓ４８以降は、Ｓ４９で、監視用カウンタがＮ１より大きい場合は、Ｓ５６で警報を表示する。Ｓ４９で、監視用カウンタがＮ１より小さい場合は、Ｓ５２で、タイマがＴ以上であるかどうかをチェックし、Ｔ以上でない場合は、Ｓ４２の処理に戻る。Ｔ以上の場合は、Ｓ５３で、異常検知回数をチェックし、異常検知回数がＡ以上であれば、Ｓ５６で警報を表示する。Ｓ５３で、異常検知回数がＡ以上でなければ、Ｓ５４で、タイマをゼロとし、Ｓ５５で、異常検知回数をゼロとし、Ｓ４２の処理に戻る。
【００２０】
また、Ｓ４２で、データが正常に更新されている場合は、Ｓ４５で、監視用カウンタがＮ２以上であるかどうかをチェックする。Ｎ２未満の場合は、Ｓ４７で、監視用カウンタをゼロにし、Ｎ２以上である場合は、Ｓ４６で、異常検知回数に１を加え、Ｓ４７で、監視用カウンタをゼロとする。
次に、Ｓ５０で、タイマがゼロより大きいかどうかをチェックし、ゼロより大きければ、Ｓ５１で、タイマに１を加え、Ｓ５２に移行し、ゼロより大きく無ければ、Ｓ４２の処理に戻る。
【００２１】
実施の形態３によれば、これにより、データが更新されている状態での診断処理を省略することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１によるディジタル式制御装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるディジタル式制御装置の通信異常検知を示す特性図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるディジタル式制御装置の処理を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２によるディジタル式制御装置の処理を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態３によるディジタル式制御装置の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２３】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  ディジタル式制御装置
２  伝送路
【図１】
2009032066.tif 000003
【図２】
2009032066.tif 000004
【図３】
2009032066.tif 000005
【図４】
2009032066.tif 000006
【図５】
2009032066.tif 000007