JP2000029849A - 分散制御システム、及び分散制御システムにおけるフィルタリング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】同一伝送路上で内容コード通信方式や送信先指
定による１対１通信方式などの異なる通信方式が混在し
てもデータの送受信を可能とする。 【解決手段】機器の制御や他の機器との通信等の処理を
行う演算手段と当該演算手段にて処理されるプログラム
を格納する記憶手段とを含む制御処理装置を備えた機器
が、伝送路を介して複数接続された分散制御システムに
おいて、前記制御処理装置は、前記伝送路上を流れるメ
ッセージより受信すべきメッセージを選択する比較選択
回路を有し、当該制御処理装置は前記比較選択回路を介
して前記伝送路に接続されることを特徴とする。 【効果】ＣＰＵの通信処理に必要な時間と負荷が大幅に
減り、安価なＣＰＵを使ってコントローラを構成できる
と共に、通信処理が他の制御処理などに影響を及ぼさな
くなり、容易に安全な分散制御システムを構築すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の制御装置を
共通の伝送路で接続することにより構成される分散制御
システムに係り、特に、伝送路からメッセージを選択し
て受信するための分散制御システムのフィルタリング方
法及びフィルタリング回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】プロセスオートメーションやファクトリ
ーオートメーションのシステムでは、圧力，温度，流量
などの物理量を検出するセンサー，流量などを制御する
バルブ，機械を駆動するモーター，位置検出を行うフォ
トセンサなど、プロセッサを備えたフィールド機器と呼
ばれる機器が多数利用されている。このようなフィール
ド機器と、フィールド機器を制御するＰＣ（プログラマ
ブル・コントローラ）、更に、入出力装置や表示装置を
備えたコンピュータなどを伝送路で接続し、相互にメッ
セージを送受信することによりプラントなどを制御する
システムを一般に分散制御システムと呼ぶ。

【０００３】分散制御システムにおける通信では、例え
ば、同一のセンサーデータを複数のモーターにて同時に
受信し、各々のモーターで独自にセンサーデータに対応
した処理を実行するといった場合など、プラント等制御
対象をリアルタイムで制御するため、フィールド機器を
制御するためのデータ（以下、メッセージという。）を
短時間で送受信しなければならない。また、プラントな
どの拡張や変更が行われ、システム構成が頻繁に変化す
るため、フィールド機器やＰＣの拡張，リプレースに対
する要求も強い。

【０００４】このような分散制御システムの要求を満足
するため、従来は、メッセージにデータの内容を示す内
容コードを付与してメッセージを伝送路にブロードキャ
ストし、伝送路に接続された各ノードがメッセージに付
与された内容コードをもとにメッセージを選択受信する
という内容コード通信方式が用いられている。内容コー
ド通信方式に関しては、例えば特開昭56−111353号公報
に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、半導体技術の進
歩により、フィールド機器のインテリジェント化が進
み、従来、単に検出や測定のみを行っていたフィールド
機器において、自己診断やフィードバック制御などの複
雑な処理を実行するようになってきている。これに伴
い、フィールド機器の上位機器であるコンピュータなど
から、フィールド機器の自己診断情報を収集したり、フ
ィールド機器へ複数のパラメータ情報を設定する、など
の処理を行う必要性が生じている。これにより、従来、
上位のコンピュータやフィールド機器間を接続する伝送
路では、プラントなどを制御するデータ長の短いメッセ
ージ（以下、制御系データと呼ぶ）が短時間で送受信さ
れていたのに加え、自己診断情報やパラメータ設定情報
などのデータ長が長く、また必ずしも短時間で送受信さ
れる必要のない制御系データとは質の異なるメッセージ
（以下、情報系データと呼ぶ）が混在するようになって
きている。

【０００６】制御系データは、分散制御システムの拡張
性や同期などに対する要求により、前述のように内容コ
ード通信方式にて送受信するが、情報系データは複数の
ノードに対して同時に送信する必要性がないため、送信
先を指定して送信する、いわゆる１対１通信方式を行う
のが良い。しかしながら、情報系データはデータ長が長
いために受信したノードにおける通信処理に時間がかか
り、処理負荷も上がるという特徴がある。

【０００７】上記従来技術で示した内容コード通信方式
では、送信先を指定せず、データにデータ自身の内容を
示す内容コードを付与してブロードキャストする。この
ため、例えば送信先を指定してデータを送信することは
できないため、送信先を指定しない内容コード通信方式
と送信先を指定する１対１通信方式を混在して使用する
ことはできないという問題があった。

【０００８】また、内容コード通信方式を使用するシス
テムでは、伝送路を流れる全てのメッセージを受信し、
内容コードをもとにメッセージを受信するか否かを判断
するため、受信したノードにおける通信処理の負荷が大
きいという問題があった。特に、機器制御と通信処理を
同じＣＰＵにて行うフィールド機器では、内容コード通
信方式により通信処理の負荷が大きくなるとフィールド
機器の制御を実行するアプリケーションプログラムの処
理に影響を及ぼし、処理のタイミングや周期を守ること
ができなくなり、プラントなどを正常に制御できなくな
る。これにより、プラントの安全性を損なったり、生産
ラインの歩留まりを低下させるなどの問題が発生する。

【０００９】本発明の第１の目的は、このような従来技
術の問題を解決し、内容コード通信方式や送信先指定に
よる１対１通信方式などの異なる通信方式の混在を可能
とし、同一伝送路上で制御系データや情報系データなど
の質の異なるデータの送受信を可能とすることにある。

【００１０】本発明の第２の目的は、通信処理の負荷向
上がアプリケーションプログラムなどの他の処理に対し
て影響を及ぼすのを防ぐことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の特徴は、機器の制御や他の機器との通信等の
処理を行う演算手段と当該演算手段にて処理されるプロ
グラムを格納する記憶手段とを含む制御処理装置を備え
た機器が、伝送路を介して複数接続された分散制御シス
テムにおいて、前記制御処理装置は、前記伝送路上を流
れるメッセージより受信すべきメッセージを選択する比
較選択回路を有し、当該制御処理装置は前記比較選択回
路を介して前記伝送路に接続されることである。

【００１２】また、各々が独自に動作するための制御手
段を有する機器を伝送路に複数接続して構成される分散
制御システムの各機器において、前記伝送路上を流れる
メッセージを受信するステップと、前記受信したメッセ
ージ内の少なくとも２つのメッセージ内比較部と予め受
信すべきメッセージの条件として登録された条件データ
とを比較するステップと、比較した結果に基づいてメッ
セージを受信するか否かを判断するステップを行うこと
である。

【００１３】また更には、外部から入力されるデータ及
びデータに付随する条件情報を含むメッセージを格納す
るメッセージ格納部と、受信すべきメッセージの条件を
示す条件情報を予め格納した登録部と、前記メッセージ
に含まれるデータに付随する情報と前記登録部内のデー
タとを比較する比較部と、当該比較部の比較結果に応じ
て、前記メッセージ格納部内のメッセージを格納し、且
つ外部へ出力する受信メッセージ格納部とを有すること
を特徴とするフィルタリング回路を構成することであ
る。

【００１４】本発明では、必要なメッセージのみを選択
して受信するフィルタリング手段を備えることにより、
１つのプロセッサで制御と通信の両方の処理を実行する
フィールド機器であっても、通信処理の負荷向上が制御
処理に影響を及ぼさないようにすることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】（実施例１）本発明における第１
の実施例について説明する。

【００１６】図１は本発明を適応した分散制御システム
の構成例である。プロセッサ１０１，プロセッサ１０
２，プロセッサ１０３は、各ノードの制御及び他のノー
ドとの通信処理を行う構成要素であり、それぞれ伝送路
１００に接続されている。各プロセッサは接続される伝
送路１００を介してメッセージを送受信する。本実施例
では、伝送路としてバス型の伝送路を適応した例を示す
が、これは任意の形態の伝送路でよく、無線・赤外線な
どの通信手段を用いてもよい。

【００１７】また、プロセッサを実装したノードとして
は、例えば、汎用計算機，制御用プロセスコンピュー
タ，ワークステーション，パーソナルコンピュータ，Ｐ
Ｃ（プログラマブル・コントローラ），インテリジェン
トＩ／Ｏデバイスなどのフィールド機器等が挙げられ
る。また更に、このようなプロセッサを実装したノード
を有するシステムとしては、プロセスオートメーション
やファクトリーオートメーションのシステム以外に、半
導体製造装置やホーム／ビルオートメーション、または
血液自動分析装置などの医用システム等においても本発
明のシステムを適用することができる。

【００１８】図２にプロセッサの構成を示す。プロセッ
サ２００は、自ノードの制御や他のノードの通信などの
処理を行うプログラムを実行する演算処理装置であるCP
U201，プログラムを記憶する不揮発性メモリであるROM2
02，データを一時的に記憶する揮発性メモリであるRAM2
03，タイマーなどの周辺機器２０４，伝送路２１０より
受信するメッセージを選択して記憶するフィルタリング
回路２０５，各回路が接続されている内部バスにより構
成され、これらが１チップに実装されている。これらの
プロセッサ２００の各構成要素は、内部バス２０６を介
して相互にデータを交換することができる。

【００１９】図３にフィルタリング回路の構成を示す。
フィルタリング回路３００は伝送路３５０上を流れる全
てのメッセージ３１０を受信する。フィルタリング回路
300はメッセージ３１０を受信すると、メッセージ格納
部３０１に、シリアルで伝送されてきたメッセージ３１
０をパラレルに変換して格納する。フィルタリング回路
３００は、メッセージ３１０内の複数のメッセージ内比
較部と登録部３０２１，３０２２，３０２３に登録され
たデータを比較部３０３１,３０３２,３０３３で比較
し、メッセージ３１０を受信するか否かを判断する。

【００２０】フィルタリング回路の該略図を図４に示
す。登録部４００には、メッセージを受信するか否かを
判断するための複数の条件データを登録できる（以下、
このデータを登録データと呼ぶ）。これらのデータは、
例えば内部バスを介してＣＰＵより登録される。図４で
は、登録データ１(４００１)，登録データ２(４００
２)，登録データ３（４００３），登録データ４（４０
０４）が登録されている例を示す。比較部４０３は、メ
ッセージ格納部４２０に伝送路より受信されたメッセー
ジ４１０が格納されると、メッセージ内比較部４０１と
登録部４００内の複数のデータを順次比較し、一致して
いるか否かを判断する。比較部４０３が比較するメッセ
ージ内比較部４０１の位置（メッセージの先頭からのビ
ット数またはバイト数）とサイズ（ビット数またはバイ
ト数）は、予め決まっている。また、１つの比較部は、
メッセージ４１０内の１つのメッセージ内比較部を比較
する。

【００２１】比較部４０３にて比較された結果は、制御
部４０４に通知される。図４の場合、比較部４０３はメ
ッセージ内比較部４０１のデータと登録データ１(４０
０１)，登録データ２(４００２)，登録データ３(４００
３)，登録データ４(４００４)を比較し、１つでも一致
した場合にはデータが一致したと判断し、一致した旨を
制御部４０４に通知する。

【００２２】ここで、メッセージには少なくとも２つの
メッセージ内比較部があるものとする。図３で示したメ
ッセージ３１０にはメッセージ内比較部３００１，３０
０２，３００３があり、フィルタリング回路３００は、
これらを比較するために同数の比較部３０３１，３０３
２，３０３３を備えている。また、各比較部はそれぞれ
１つの登録部を備えている。比較部３０３１では登録部
３０２１の登録データとメッセージ内比較部３００１の
データを比較する。同様に、比較部３０３２では登録部
３０２２の登録データとメッセージ内比較部３００２の
データを比較し、比較部３０３３では登録部３０２３の
登録データとメッセージ内比較部3003のデータを比較す
る。比較部３０３１，３０３２，３０３３は、各登録部
に一致する登録データがあったか否かを制御部３０４に
通知する。

【００２３】制御部３０４は、図５に示す比較部設定レ
ジスタ５００及びメッセージ内比較部位置設定レジスタ
５１０を備える。比較部設定レジスタ５００は、比較部
を有効とするか無効とするかを設定するためのレジスタ
である。比較部設定レジスタ５００は比較部と同数の有
効／無効設定フラグにより構成され、各有効／無効設定
フラグは比較部に１対１で対応する。例えば、有効／無
効設定フラグ５００１，５００２，５００３は、比較部
３０３１，３０３２，３０３４に対応する。有効／無効
設定フラグが無効と設定された場合、比較部で一致した
か否かに関わらず、常に一致したものと見なされる。

【００２４】また、メッセージ内比較部位置設定レジス
タ５１０は、各比較部において比較されるメッセージ内
比較部の位置およびサイズを登録する。メッセージ内比
較部位置設定レジスタ５１０は、バイトオフセット５１
０１，５１０３，５１０５とバイト数５１０２，５１０
４，５１０６により構成される。各バイトオフセットと
バイト数は比較部に１対１で対応する。例えば、バイト
オフセット５１０１とバイト数５１０２は比較部３０３
１に、バイトオフセット５１０３とバイト数５１０４は
比較部３０３２に、バイトオフセット５１０５とバイト
数５１０６は比較部３０３３に対応する。バイトオフセ
ットは、メッセージの先頭からのバイト数であり、各メ
ッセージ内比較部の先頭位置を示す。バイト数はメッセ
ージ内比較部のサイズを表わす。尚、ここでは、メッセ
ージ内比較部の位置をバイトで扱う例を示したが、メッ
セージ内比較部の先頭位置やサイズをバイトで表現でき
ない場合には、バイトオフセットはビットオフセット
（メッセージの先頭からのビット数）、バイト数はビッ
ト数であってもよい。メッセージ内比較部位置設定レジ
スタ５１０の各バイトオフセットとバイト数は、例えば
ＣＰＵにより内部バスを介して設定される。

【００２５】制御部３０４は、各比較部の結果が全て一
致した場合、メッセージ格納部301内のメッセージ３１
０を受信メッセージ格納部３０５に格納する。受信メッ
セージ格納部３０５は、メッセージを複数格納でき、内
部バス３６０を介して順次ＣＰＵより読み出せるＦＩＦ
Ｏ型のメモリ領域であるが、メッセージを上書きして最
新のメッセージのみを格納するオーバーライト型のメモ
リ領域であってもよい。受信メッセージ格納部３０５に
格納されたメッセージは、内部バス３６０を介してＣＰ
Ｕに読み込まれ、ＣＰＵで実行されるプログラムにより
処理される。比較部の結果が１つでも不一致であった場
合、メッセージ格納部３０１内のメッセージ３１０は廃
棄される。

【００２６】また、フィルタリング回路３００にてメッ
セージを送信することもできる。メッセージを送信する
場合、ＣＰＵは内部バス３６０を介して送信するメッセ
ージを送信メッセージ格納部３０６に格納する。フィル
タリング回路３００は、メッセージが送信メッセージ格
納部３０６に格納されると、メッセージを伝送路350に
送信する。

【００２７】フィルタリング回路にてメッセージを受信
したときの処理フローを図６に示す。フィルタリング回
路は伝送路よりメッセージを受信すると（ステップ６０
１）、メッセージをメッセージ格納部に格納する（ステ
ップ６０２）。各比較部は格納されたメッセージの予め
指定されたメッセージ内比較部のデータを読み込む(ス
テップ６０３)。登録部に比較すべき登録データがある
場合(ステップ６０４)、比較部は登録部の登録データを
１つ読み込み（ステップ６０５）、メッセージ内比較部
のデータと比較する（ステップ６０６）。比較した結
果、データが不一致の場合（ステップ６０６）、比較部
は登録部に次の登録データがあるか否かを判断する（ス
テップ６０４）。データが一致した場合（ステップ６０
６）、データが一致した旨を制御部に通知する（ステッ
プ６０７）。登録部にデータがない場合（ステップ６０
４）、登録部は制御部にデータが不一致である旨を通知
する（ステップ６０８）。ステップ６０３からステップ
６０８の処理は、全ての比較部において並行して実行さ
れる。制御部は全ての比較部から比較結果を受け取る
と、有効／無効設定フラグが有効と設定されたフラグに
対応する全比較部からの比較結果が一致であるか否かを
判断する（ステップ６０９）。全て一致であった場合に
は、メッセージ格納部に格納されたメッセージを受信メ
ッセージ格納部に格納する（ステップ６１０）。１つで
も不一致であった場合には、メッセージ格納部に格納さ
れたメッセージを廃棄する（ステップ６１１）。

【００２８】本実施例におけるシステムの構成例と設定
例を図７に示す。

【００２９】図７は、システムの構成例である。伝送路
７００には、オペレータ用のディスプレイ装置を備えた
コンピュータＡ（７０１），コンピュータＢ（７０
２）、そしてＡ地点に設置されたデバイスＡ（７０
３）、Ｂ地点に設置されたデバイスＢ（７０４），Ｃ地
点に設置されたデバイスＣ（７０５）が接続されてい
る。デバイスは、入出力Ｉ／Ｏを備えたセンサーやモー
ターであり、プラントの制御を行う。図７では、デバイ
スＡ（７０３）は物体を検知するセンサーであり、デバ
イスＢ（７０４）はモーターであり、デバイスＣ（７０
５）はモーターである。

【００３０】これらの各ノードは、同じメッセージフォ
ーマットのメッセージ７５０を伝送路７００に送信す
る。メッセージ７５０は、メッセージ７５０内のデータ
７５４の種別を表わすデータ種別７５１，メッセージ７
５０を送信したノードを識別するための送信元ノード識
別子７５２，メッセージ７５０の送信先のノードを識別
するための送信先ノード識別子７５３により構成され
る。主に、コンピュータ間では文書などの情報系データ
が送受信され、デバイス間ではセンサーデータなどの制
御系データが送受信される。

【００３１】ここで、コンピュータＡ（７０１）は自分
宛に送られる文書データ，画像データ，音声データなど
の情報系データを受信して処理し、デバイスＢ（７０
４）はデバイスＡ（７０３）が送信するセンサーデータ
等の制御系データを受信してモーターを駆動し、デバイ
スＣ（７０５）はセンサーデータ等を受信してモーター
を駆動するものの、デバイスＡ（７０３）からのセンサ
ーデータは受信しないものとする。図８に、コンピュー
タＢ（７０２）がコンピュータＡ（７０１）に文書デー
タを含むメッセージ７１０を送信し、デバイスＡ（７０
３）が宛先を指定せずにセンサーデータを含むメッセー
ジ７２０を送信したと仮定し、コンピュータＡ（７０
１）とデバイスＢ（７０４）の設定例を示す。

【００３２】コンピュータＡでは、特定の種類のデータ
を受信するため、「データ種別」に対応する比較部設定
レジスタの有効／無効設定フラグ（８０１）を有効＝１
に設定する。コンピュータＡでは、データ種別として
「文書データ」,「画像データ」，「音声データ」を取り
込むため、登録部８１１に登録データとして、これらの
データ種別を登録する。また、自ノード宛のメッセージ
のみを受信するため、「送信先ノード識別子」に対応す
る比較部設定レジスタの有効／無効設定フラグ（８０
３）を有効＝１に設定する。そして、登録部８１３に
は、登録データとして自ノードを表わす「コンピュータ
Ａ」を登録する。また、送信元には関係なく任意のノー
ドからのメッセージを受信するため、「送信元ノード識
別子」に対応する比較部設定レジスタの有効／無効設定
フラグ（８０２）を無効＝０に設定する。従って、登録
部８１２に登録データを登録したとしても、有効／無効
設定フラグ（８０２）が無効である限り、比較結果は常
に一致したと判断される。これらの設定により、コンピ
ュータＡでは自分宛の文書データ，画像データ，音声デ
ータのみを選択受信することができる。ここでは登録デ
ータとメッセージ内比較部に日本語の文字列を使った例
を示したが、英語の文字列や文字列に対応した数値（例
えば、文書データ＝１，画像データ＝２，音声データ＝
３と文字列に対して規定された意味のある数値）であっ
てもよい。

【００３３】デバイスＢでは、センサーデータとスイッ
チデータを受信する。またＡ地点のセンサー（デバイス
Ａ），Ｄ地点のセンサー，Ｂ地点のスイッチからのデー
タのみを受信してモーターを駆動する。尚、Ｄ地点のセ
ンサーとＢ地点のスイッチは図７には示していない。デ
バイスＢでは、特定の種類のデータを受信するので、比
較部設定レジスタの「データ種別」に対応する有効／無
効設定フラグ８５１は有効＝１に設定する。センサーデ
ータとスイッチデータのみを受信するため、これらのデ
ータ種別を登録部８６１に登録データとして登録する。
また、特定のノードから送信されたデータを受信するた
め、「送信元ノード識別子」に対応する有効／無効設定
フラグ８５２は有効＝１に設定する。そして、Ａ地点セ
ンサー，Ｄ地点センサー，Ｂ地点スイッチからのデータ
のみを受信するので、これらの「送信元ノード識別子」
を登録部８６２に登録する。制御データは複数のノード
により受信されるため、送信先を指定せずにブロードキ
ャストされる。このため、メッセージには「送信先ノー
ド識別子」が指定されていない。従って、送信先ノード
は任意であり、送信先ノード識別子に対応する有効／無
効設定フラグ８５３は無効＝０に設定する。これらの設
定により、デバイスＢではＡ地点センサー，Ｄ地点セン
サー，Ｂ地点スイッチより送信されたセンサーデータと
スイッチデータのみを受信し、これに該当しないメッセ
ージは全てフィルタリング回路にて廃棄される。

【００３４】この実施例によれば、プロセッサがメッセ
ージを受信すると、プロセッサ内のフィルタリング回路
によりメッセージ内の複数のデータが事前に登録された
登録データと比較され、メッセージを受信するか否かが
判断される。これにより、ユーザは受信したいメッセー
ジを受信するための条件を登録すれば、この条件に合致
したメッセージのみを受信することができ、不要なメッ
セージを受信しなくてもよい。例えば、コンピュータで
自分宛の文書データのみを受信する、デバイスで特定デ
バイスから送信されたセンサーデータのみを受信すると
いった、制御系データと情報系データが混在したシステ
ムを構築することが可能である。また、メッセージを受
信するか否かという判断をフィルタリング回路にて行う
ことにより、判断を高速に行うことが可能であり、メッ
セージの取りこぼしをなくすことができる。従来のよう
にＣＰＵにてメッセージを受信するか否かの判断を行う
必要がないため、この処理によりＣＰＵ負荷が向上する
ことがなく、ＣＰＵで実行されるプログラム処理に影響
を及ぼさない。プログラムを開発するプログラマは、受
信処理による影響を考慮せず、効率的にプログラム開発
を行うことができる。

【００３５】（実施例２）本発明における第２の実施例
を説明する。

【００３６】上記の第１の実施例では、メッセージのメ
ッセージ内比較部毎（比較部毎）に比較結果を有効にす
るか無効にするかを設定する例を示した。本第２の実施
例における特徴は、比較結果を有効にするか無効にする
かの設定を、第１の実施例と異なり、登録部に登録され
た登録データ毎に行う点にある。システムの構成（図
１），プロセッサの構成（図２），フィルタリング回路
の構成（図３）は第１の実施例と同じであるが、登録部
の構成および制御部の処理が異なる。

【００３７】本実施例では、制御部には、図５で示す比
較部設定レジスタ５００は存在せず、メッセージ比較部
位置設定レジスタ５１０のみを有する。

【００３８】登録部の構成を図９に示す。登録部９００
には、登録データ９１０と次比較部有効フラグ９２０が
登録される。これらの登録は、例えばＣＰＵより内部バ
スを介して行われる。図９に示す例では、登録データ９
１０として登録データ１、この登録データ１に対応する
次比較部有効フラグ９２０として「有効」が登録されてい
る（９００１）。同様に登録データ２と次比較部有効フ
ラグ９２０が「無効」（９００２）、登録データ３と次
比較部有効フラグ９２０が「無効」（９００３）が登録さ
れている。本実施例の場合、図３に示した比較部３０３
１は、メッセージ３１０内のメッセージ内比較部３００
１と登録部３０２１に登録された登録データ９１０を比
較する。登録データ９１０が一致した場合、制御部３０
４に対してデータが一致した旨と、一致した登録データ
９１０に設定された次比較部有効フラグ９２０を制御部
に対して通知する。この次比較部有効フラグ９２０が無
効の場合には、残りの比較部の比較結果に関係なく、メ
ッセージ格納部３０１内のメッセージを受信メッセージ
格納部３０５に格納する。次比較部有効フラグ920が有
効の場合には、次の比較部３０３２が通知する比較結果
と次比較部有効フラグ９２０の内容をもとに同様の処理
を繰り返す。

【００３９】処理フローを図１０に示す。フィルタリン
グ回路は伝送路よりメッセージを受信すると（ステップ
１００１）、メッセージをメッセージ格納部に格納する
（ステップ１００２）。各比較部は格納されたメッセー
ジ内の予め指定されたメッセージ内比較部のデータを読
み込む（ステップ１００３）。登録部に比較すべき登録
データがある場合（ステップ１００４）、比較部は登録
部の登録データと次比較部有効フラグを読み込み（ステ
ップ１００５）、メッセージ内比較部のデータと比較す
る（ステップ１００６）。比較した結果、データが不一
致の場合（ステップ１００６）、比較部は登録部に次の
登録データがあるか否かを判断する（ステップ１００
４）。比較した結果、データが一致した場合（ステップ
１００４）、データが一致した旨と一致した登録データ
に設定された次比較部有効フラグが有効であるか無効で
あるかを制御部に通知する（ステップ１００７）。登録
部に登録データがない場合（ステップ１００４）、比較
部は制御部に対してデータが不一致であった旨を通知す
る（ステップ１００８）。ステップ１００３からステッ
プ１００８の処理は、全ての比較部において並列に実行
される。制御部は全ての比較部からの比較結果を受け取
ると、比較部１の処理結果から順にステップ１００９か
らステップ１０１４の処理を行う。ここで比較部Ｎと
は、メッセージ内に複数あるメッセージ内比較部の先頭
からＮ番目のメッセージ内比較部を比較する比較部であ
る。先頭のメッセージ内比較部（比較部１）から順に処
理を行うため、Ｎ＝１を設定する（ステップ１００
９）。比較部Ｎから通知された比較結果は「一致」であ
るか否かを判断する（ステップ１０１０）。もしも「一
致」でない場合には、メッセージ格納部に格納されたメ
ッセージを廃棄し（ステップ１０１１）、処理を終了す
る。「一致」している場合（ステップ１０１０）、比較
部Ｎの次比較部設定フラグが有効であるか無効であるか
を判断する（ステップ１０１２）。有効である場合に
は、次の比較部である比較部Ｎ＋１に対して同様の処理
を繰り返す（ステップ１０１３）。無効である場合（ス
テップ１０１２）、メッセージ格納部に格納されたメッ
セージを受信メッセージ格納部に格納し（ステップ１０
１４）、処理を終了する。

【００４０】本実施例におけるシステムの構成例と設定
例を図１１，図１２，図１３に示す。図１１は、システ
ムの構成例である。伝送路１１００には、ノードＡ（11
01），ノードＢ（１１０２），ノードＣ（１１０３），
ノードＤ（１１０４）が接続されている。ノードＡ，ノ
ードＢ，ノードＣは制御系データを送受信してプラント
を制御するデバイスであり、ノードＤはデバイスのパラ
メータ設定や状態監視などを行うオペレータ用のディス
プレイ装置を備えたコンピュータである。伝送路１１０
０に接続された各ノードは同じフォーマットのメッセー
ジ１１５０を送信する。メッセージ１１５０は、メッセ
ージ１１５０内のデータ１１５４の種別を表わすデータ
種別１１５１，メッセージ１１５０を送信したノードを
識別するための送信元ノード識別子１１５２，メッセー
ジ１１５０の送信先のノードを識別するための送信先ノ
ード識別子１１５３により構成される。

【００４１】ノードＡ（１１０１）は、制御系データを
含むメッセージ１１２０を送信する。メッセージの送信
先ノードは指定せず、ブロードキャスト通信を行う。こ
のメッセージ１１２０は、プラントを制御しているノー
ドＢ（１１０２）とノードＣ（１１０３）に受信され、
処理される。コンピュータＤ（１１０４）は、ノードＣ
(１１０３)の設定値を変更するため、設定値の情報をデ
ータとして含むメッセージ１１１０を送信する。設定値
は特定のノードに対して送信されるため、コンピュータ
Ｄ(１１０４)は設定値を設定する送信先ノードであるノ
ードＣ（1103）を指定して送信する。このため、メッセ
ージ１１１０はノードＣ（１１０３）のみに受信され
る。設定値の情報は制御系データに比べてデータ長も大
きく、デバイスにて受信されると制御を実行しているプ
ログラムに影響を与える。このため、ノードＡやノード
Ｂでは受信しないようフィルタリング回路においてメッ
セージ１１１０を廃棄する。

【００４２】フィルタリング回路の設定例を図１２と図
１３に示す。図１２は、ノードＡが送信する制御系デー
タ（メッセージ１１２０）をフィルタリングする設定例
であり、図１３はノードＤが送信する設定値の情報（メ
ッセージ１１１０）をフィルタリングする設定例であ
る。図１２（１）と図１３（１）はノードＢの設定例で
あり、図１２（２）と図１３（２）はノードＣの設定例
である。

【００４３】図１２に示すように、ノードＡは送信する
メッセージに対して「データ種別」としてセンサーデー
タ（１２０５）、「送信元ノード識別子」としてノード
Ａ（１２０６）を設定する。「送信先ノード識別子」は
ブロードキャスト通信を行うため、任意のノードであ
り、特定のノードは指定しない（１２０７）。データ１
２０８には、センサーデータ(例えば、センサーのオン
／オフ)などの制御系データが設定される。ノードＢ
は、「センサーデータ」および自内のパラメータ値を変更
するために受信する「設定データ」を登録データとして
登録部１(１２０１)に登録し、次比較部有効フラグをど
ちらも有効とする。「文書データ」は受信しないため、
文書データを登録データとして登録部１（１２０１）に
登録した場合、次比較部有効フラグは無効とする。ノー
ドＢは、ノードＡ，ノードＤ，ノードＦから送信された
メッセージを受信するので、これらのノードの識別子を
登録部２（１２０２）に登録する。しかし、ノードＡと
ノードＦはデバイスであり、制御系データを送信するた
め、送信先ノード識別子まで比較して受信するか否かの
判断をする必要がない。このため、ノードＡとノードＦ
の次比較部有効フラグは無効に設定する。ノードＤはパ
ラメータなどの値を設定するコンピュータであり、特定
の送信先ノードを指定して送信する。ノードＢは、自ノ
ード宛のメッセージのみを受信するため、送信先ノード
識別子まで比較して受信するか否かを判断しなければな
らない。したがって、ノードＤに対しては次比較部有効
フラグを有効に設定する。このため、登録部３（１２０
３）には自分のノードを識別するための識別子である
「ノードＢ」を登録する。ここではメッセージ内比較部
と登録データとして日本語の文字列を使用する例を示し
たが、英語の文字列や番号でもよい。

【００４４】ノードＢのフィルタリング回路では、ノー
ドＡから送信されたメッセージを受信すると、データ種
別（最初のメッセージ内比較部１２０５）と登録部１(1
201)の登録データを比較する。データが一致すると一致
した旨と、一致した登録データに対応する次比較部有効
フラグが有効か無効かを制御部に通知する。この例の場
合、比較部より制御部に対して「一致」とセンサーデータ
に設定された次比較部有効フラグである「有効」が通知さ
れる。同様に、送信元ノード識別子（先頭から２番目の
メッセージ内比較部）であるノードＡ(１２０６)と登録
部２(１２０２)の登録データを比較して「一致」と「無
効」が通知される。次比較部有効フラグが「無効」であ
るため、送信先ノード識別子（先頭から３番目のメッセ
ージ内比較部１２０７）の比較結果はメッセージを受信
するか否かに影響しない。制御部は、登録部１（１２０
１）の登録データとの比較結果が「一致」かつ「有効」
であるため、登録部２（１２０２）の登録データとの比
較結果も参照する。この結果は「一致」かつ「無効」で
あるため、伝送路より受信したメッセージは受信メッセ
ージ格納部に格納される。

【００４５】同様に（２）のノードＣの設定に関して説
明する。ノードＣもデバイスであり、同じセンサーデー
タを受信して処理する。このため、ノードＢと同じ「デ
ータ種別」,「送信元ノード識別子」を登録部１（１２５
１）と登録部２（１２５２）に登録する。また、登録部
３（１２５３）には自ノードの識別子である「ノード
Ｃ」を登録する。これにより、ノードＢと同様に、デー
タ識別子であるセンサーデータ１２５５と送信元ノード
識別子１２５６がそれぞれ登録部１（１２５１）と登録
部２（１２５２）の登録データと一致し、比較部から制
御部に対してそれぞれ「一致」かつ「有効」,「一致」か
つ「無効」が通知され、メッセージは受信メッセージ格
納部に格納される。

【００４６】図１３はコンピュータであるノードＤが送
信先ノードとしてデバイスであるノードＣを指定してパ
ラメータ値などの設定データを送信する例である。ノー
ドＢの登録部１３０１，１３０２，１３０３およびノー
ドＣの登録部１３５１，1352，１３５３の設定は図１２
と同じである。ノードＢの登録部１（１３０１）には設
定データが登録されており、ノードＤが送信したメッセ
ージのデータ種別である設定データ１３０５と一致する
ため、最初の比較部は「一致」かつ「有効」を制御部に
通知する。登録部２（１３０２）にはノードＤが登録さ
れており、これはメッセージの送信元ノード識別子であ
るノードＤ(１３０６)と一致するため、２番目の比較部
は「一致」かつ「有効」を制御部に通知する。登録部３
(１３０３)にはノードＢのみが登録されており、これは
メッセージの送信先ノード識別子であるノードＣ（１３
０７）とは一致しないため、３番目の比較部は「不一
致」を制御部に通知する。３番目の比較部による比較結
果が「不一致」であるため、受信されたメッセージは廃
棄される。ノードＤの登録部１（１３５１）には設定デ
ータが登録されており、ノードＤが送信したメッセージ
のデータ種別である設定データ１３５５と一致するた
め、最初の比較部は「一致」かつ「有効」を制御部に通
知する。登録部２（１３５２）にはノードＤが登録され
ており、これはメッセージの送信元ノード識別子である
ノードＤ（１３５６）と一致するため、２番目の比較部
は「一致」かつ「有効」を制御部に通知する。登録部３
（１３５３）にはノードＣが登録されており、これはメ
ッセージの送信先ノード識別子であるノードＣ（１３５
７）と一致するため、３番目の比較部は「一致」かつ
「無効」を制御部に通知する。１番目と２番目の比較部
による比較結果が「一致」かつ「有効」であり、３番目
の比較部の比較結果が「一致」かつ「無効」であるた
め、有効な全ての比較結果が「一致」であると判断さ
れ、受信されたメッセージは受信メッセージ格納部に格
納される。

【００４７】本実施例によれば、プロセッサがメッセー
ジを受信すると、プロセッサ内のフィルタリング回路に
よりメッセージ内の複数のデータが事前に登録された登
録データと比較され、メッセージを受信するか否かを判
断する。いくつのメッセージ内比較部の比較結果を有効
とするかは、メッセージの種類毎に設定することができ
る。本実施例では、ブロードキャスト通信（１対Ｎ通
信）により送信される制御系データは２つの比較結果を
もとに受信されるが、相手先を指定した通信（１対１通
信）により送信される情報系データは３つの比較結果を
もとに受信される例を示した。これにより、制御系デー
タなどの多くのノードにおいて受信する必要のあるデー
タは、ブロードキャスト通信により任意のノードで選択
受信することができ、同時にコンピュータやハンディー
ターミナルなどから特定のノードに対して送信される設
定データ，監視データ，状態変更指示データなどの情報
系データは、特定のノードのみで選択受信することがで
きる。つまり、伝送路に接続された各ノードは、ブロー
ドキャストされたメッセージの中から自ノードが必要と
するメッセージのみを選択受信することが可能となり、
同時に特定ノードに対して送信されるメッセージの中か
ら自ノード宛てのメッセージのみを選択受信することが
できる。これにより、各ノードは異なる種類のメッセー
ジが混在しても自ノードに必要なメッセージのみを選択
受信することが可能となり、受信処理による処理負荷向
上の影響を受けない。このため、アプリケーションプロ
グラムの開発者は通信処理負荷向上による影響を考慮せ
ずにプログラム設計を行うことが可能となり、プログラ
ム開発効率が向上する。また、通信処理負荷向上がアプ
リケーションプログラムの実行に影響を与えないため、
アプリケーションプログラムの実行タイミングや周期性
が保証され、プラント制御などを行っている場合には、
安全にシステムを運用することができる。メッセージを
送信してもフィルタリング回路により他ノードのアプリ
ケーションプログラムの実行に影響を与えないため、ノ
ード間の影響を考慮しなければならないシステム設計も
容易に行うことができる。

【００４８】（実施例３）本発明における第３の実施例
を説明する。

【００４９】第１と第２の実施例では、メッセージのメ
ッセージ内比較部をフィルタリング回路内の複数の比較
部にて比較し、一致した場合にはメッセージを１つの受
信メッセージ格納部に格納する方式を示した。本実施例
は、上記の第１，第２の実施例と異なり、各比較部毎に
受信メッセージ格納部を持ち、比較結果が一致した場合
には各比較部毎に設けられた受信メッセージ格納部にメ
ッセージを格納することが特徴である。

【００５０】システムの構成（図１），プロセッサの構
成（図２），制御部内の設定レジスタ（図５）は第１の
実施例と同じである。

【００５１】本実施例におけるフィルタリング回路の構
成を図１４に示す。伝送路１４６０より受信されたメッ
セージ１４１０は、メッセージ格納部１４０１に格納さ
れる。メッセージには、複数のメッセージ内比較部１４
００１，１４００２，14003があり、フィルタリング回
路１４００は、このメッセージ内比較部をもとに受信し
たメッセージ１４１０を受信メッセージ格納部１４５
１，１４５２，１４５３に格納するか否かを判断する。

【００５２】例えば、メッセージ内比較部１４００１
は、比較部１４３１にて登録部1421内の登録データと比
較され、一致した場合にはメッセージ格納部１４０１内
のメッセージは受信メッセージ格納部１４５１に格納さ
れる。登録部１４３１の構成は、図４に示された登録部
の構成と同じであり、複数の登録データを登録すること
ができる。同じくメッセージ内比較部１４００２は、比
較部１４３２にて登録部１４２２内の登録データと比較
され、一致した場合にはメッセージ格納部1401内のメッ
セージは受信メッセージ格納部１４５２に格納される。
また、メッセージ内比較部１４００３は、比較部１４３
３にて登録部１４２３内の登録データと比較され、一致
した場合にはメッセージ格納部１４０１内のメッセージ
は受信メッセージ格納部１４５３に格納される。

【００５３】メッセージ格納部１４０１に格納されたメ
ッセージ１４１０は、複数のメッセージ内比較部と比較
部にて比較され一致した場合、複数の受信メッセージ格
納領域に格納される。例えば、メッセージ内格納部１４
００１と登録部１４２１内の登録データが一致し、更に
メッセージ内格納部１４００２と登録部１４２２内の登
録データが一致した場合、メッセージ１４１０は、受信
メッセージ格納部1451と１４５２に格納される。メッセ
ージ格納部１４０１に格納されたメッセージ１４１０
は、比較処理終了後に廃棄される。各受信メッセージ格
納部１４５１，１４５２，１４５３は、ＦＩＦＯ型のメ
モリ領域であり、複数のメッセージを格納できる。ま
た、受信メッセージ格納部１４５１，１４５２，１４５
３は、メッセージを上書きし、最新のメッセージのみを
保存するオーバーライト型のメモリ領域であってもよ
い。受信メッセージ格納領域１４５１，１４５２，１４
５３内に格納されたメッセージは、内部バス１４７０を
介してＣＰＵに読み込まれ、処理される。

【００５４】図１５にシステム構成例を示す。伝送路１
５００には、ノードＡ（１５０１），ノードＢ（１５０
２），ノードＣ（１５０３），ノードＤ（１５０４）が
接続され、相互に通信を行っている。各ノードが送信す
るメッセージのフォーマット１５５０は、データ種別１
５５１，送信元ノード識別子１５５２，送信先ノード識
別子１５５３，データ１５５４により構成される。ノー
ドＡ（１５０１），ノードＢ（１５０２），ノードＣ
（１５０３）はプラントなどを制御するデバイスであ
り、ノードＤ（１５０４）はこれらのデバイスのパラメ
ータ設定や監視を行うディスプレイ装置を備えたコンピ
ュータである。ノードＤ（１５０４）は、パラメータ設
定情報などをデータ１５５４として含むメッセージ１５
１０を送信し、ノードＡ（１５０１）はプラントの制御
データなどをデータ１５５４として含むメッセージ１５
２０を送信する。ノードＢ(１５０２)は、ノードＤ(１
５０４)から送信されたメッセージ１５１０とノードＡ
（１５０１）から送信されたメッセージ１５１０を選択
受信し、自内のフィルタリング回路内の受信メッセージ
格納部に分けて格納する。

【００５５】図１６にノードＢの設定例を示す。図１６
（１）はノードＡが送信するメッセージを選択受信する
例を示し、図１６（２）はノードＤが送信するメッセー
ジを選択受信する例を示している。

【００５６】図１６（１）において、ノードＡより送信
されるメッセージには、データ種別が「センサーデー
タ」(１６１１)、送信元ノード識別子が「ノードＡ」(１６
１２）、送信先ノード識別子はブロードキャストされる
メッセージであるため設定されず（１６１３）、センサ
ーの測定データが「データ」（１６１４）として設定さ
れている。ノードＢでは、最初のメッセージ内比較部を
比較する比較部の登録部１６０１には何も登録されてい
ない。このため、比較部は制御部に対して「不一致」を
通知し、メッセージは最初の比較部に接続された受信メ
ッセージ格納部１６０４には格納されない。２番目のメ
ッセージ内比較部を比較する比較部の登録部１６０２に
は「ノードＡ」が登録データとして登録されている。こ
のため、比較部は制御部に対して「一致」を通知し、メ
ッセージ格納部に格納されたメッセージは２番目の比較
部に接続された受信メッセージ格納部１６０５に格納さ
れる。３番目のメッセージ内比較部を比較する比較部の
登録部１６０３には自ノードのノード識別子である「ノ
ードＢ」が登録データとして登録されている。従って、
メッセージ内比較部１６１３と一致しないため、比較部
は制御部に対して「不一致」を通知し、メッセージ格納
部に格納されたメッセージは、３番目の比較部に接続さ
れた受信メッセージ格納部１６０６に格納されない。

【００５７】尚、メッセージ内比較部に何も設定しない
場合には、即ち未設定の場合は、通常「０」と設定され
るが、登録部内においてもデータが何も登録されていな
い場合、即ち、未登録の場合には、当然登録部でも
「０」と設定されるため、比較部では「一致」と判定し
てしまうことになる。したがって、このような場合、メ
ッセージ内比較部には、何も設定がない場合は「０」以
外の特定の値を設定するようにして、両者が未設定／未
登録の場合に比較された結果が「一致」とならないよう
予め規定されているものとする。（これは、他の実施例
においても同様に規定される。） 図１６（２）において、ノードＤより送信されるメッセ
ージには、データ種別が「設定データ」（１６６１），
送信元ノード識別子が「ノードＥ」(１６６２)，送信先
ノード識別子が「ノードＢ」（１６６３），デバイスの
パラメータ値などの「データ」（１６６４）が設定され
ている。ノードＢでは、最初のメッセージ内比較部を比
較する比較部の登録部１６０１には何も登録されていな
い。このため、比較部は制御部に対して「不一致」を通
知し、メッセージは最初の比較部に接続された受信メッ
セージ格納部１６０４には格納されない。２番目のメッ
セージ内比較部を比較する比較部の登録部１６０２には
「ノードＡ」が登録データとして登録されている。このた
め、比較部は制御部に対して「不一致」を通知し、メッセ
ージ格納部に格納されたメッセージは２番目の比較部に
接続された受信メッセージ格納部１６０５には格納され
ない。３番目のメッセージ内比較部を比較する比較部の
登録部１６０３には、自ノードのノード識別子である
「ノードＢ」が登録データとして登録されている。送信先
ノード識別子であるノードＢ(１６０３)と一致するた
め、比較部は制御部に対して「一致」を通知し、メッセ
ージ格納部に格納されたメッセージを受信メッセージ格
納部１６０６に格納する。

【００５８】本実施例によれば、プロセッサがメッセー
ジを受信すると、プロセッサ内のフィルタリング回路に
よりメッセージ内比較部の各データが事前にそれぞれの
登録部に登録された登録データと比較され、一致した場
合には各比較部毎に設けられた格納領域に保存される。
これにより、特定のノードから送信されたメッセージ，
特定の種類のメッセージ，自分宛てのメッセージなど、
メッセージ内比較部によって区別することのできるデー
タ毎に、それぞれ分けて格納領域に保存することができ
る。図１５に示した例では、コンピュータであるノード
Ｄより受信した情報系データと、デバイスであるノード
Ａから受信した制御系データとを分けて受信メッセージ
格納部に格納することができる。一般に、制御系データ
は短時間で処理する必要があり、パラメータなどの設定
データや監視用のデータに優先して処理されなければな
らない。種々のメッセージを分けて受信メッセージ格納
部に格納することにより、ＣＰＵは優先順位の高いメッ
セージ（例えば制御系データを含むメッセージ）から順
に処理することが可能となる。これにより、本実施例で
は、必要なメッセージのみをフィルタリング回路におい
て選択受信するとともに、優先順位の高いメッセージか
ら順に処理をすることができ、優先順位が異なるメッセ
ージが混在するシステムにおいて特に有効である。

【００５９】尚、これまでに示した各実施例１〜３で
は、メッセージのフォーマットは固定であり、フィルタ
リング回路内の各比較部では、予め決められた位置のメ
ッセージ内比較部を登録データと比較していた。しか
し、メッセージのフォーマットは、図１７に示すような
フォーマットにすることで、各比較部が比較するメッセ
ージ内比較部の位置をメッセージ毎に可変することがで
きる。以下に、メッセージ内比較部の位置を随時可変可
能とした場合の例を説明する。

【００６０】図１７（１）はメッセージ内比較部の位置
が可変の場合のメッセージフォーマットを示し、図１７
（２）はメッセージフォーマット例を示す。伝送路に送
信されるメッセージ１７００には比較部宣言部１７０１
が付与される。また、メッセージ１７００にはメッセー
ジ内比較部１７００１，１７００２，１７００３があ
る。比較部宣言部１７０１は、比較数１７１１，複数の
オフセット１７１２とバイト数１７１３の組により構成
される。比較数１７１１はメッセージ内比較部の数を表
わし、オフセット１７１２とバイト数１７１３はメッセ
ージ内比較部の先頭位置とサイズを表わす。オフセット
１７１２とバイト数１７１３の組は比較数１７１１で示
された数だけ付与される。

【００６１】メッセージフォーマット１７５０は、メッ
セージ内比較部が３つ存在する例である。メッセージ内
比較部が３つであるので比較数１７５１は３である。最
初のメッセージ内比較部１７５０１の位置は先頭から１
４バイト目であり、サイズが２バイトであるため、オフ
セット１７５２には１４が設定され、バイト数1753には
２が設定される。同様に、２番目のメッセージ内比較部
１７５０２の位置は先頭から１８バイト目であり、サイ
ズが２バイトであるため、オフセット１７５４には１８
が設定され、バイト数１７５５には２が設定される。３
番目のメッセージ内比較部１７５０３の位置は先頭から
２４バイト目であり、サイズが４バイトであるため、オ
フセット１７５６には２４が設定され、バイト数１７５
７には４が設定される。

【００６２】上記のように、メッセージに比較部宣言部
１７０１を備えることにより、まず比較部宣言部１７０
１の内容をＣＰＵにて参照し、メッセージ内の指定され
た位置のデータをフィルタリング回路内の各比較部に割
り当て、比較処理を行うようにすることにより、メッセ
ージ内比較部の位置を随時可変可能としたメッセージを
受信することができる。これにより、より自由なメッセ
ージフォーマットでの送受信が可能となる。

【００６３】（実施例４）本発明における第４の実施例
を説明する。

【００６４】上記の第１，第２，第３の実施例では、同
一プロセッサ内のフィルタリング回路において複数のメ
ッセージ内比較部と登録データを比較し、メッセージを
選択受信する方式を示した。これに対し、本実施例は、
複数のメッセージ内比較部を複数のプロセッサにおいて
比較することに特徴がある。

【００６５】システムの構成例を図１８に示す。コント
ローラ１８０１，コントローラ1802，コントローラ１８
０３が伝送路１８００に接続され、伝送路１８００を介
して相互に通信を行う。ここでコントローラとは、通信
機能を備えたセンサーやモーターなどのインテリジェン
トデバイス，ＰＣ，コンピュータなどである。また、本
実施例では伝送路としてバス型の伝送路を用いた例を示
すが、他の形態の伝送路でもよく、無線／赤外線通信な
どであってもよい。

【００６６】コントローラの構成を図１９に示す。コン
トローラ１９００は、伝送路1950を介して送受信される
全てのメッセージ１９６０を受信する。メッセージ１９
６０はトランシーバ１９１０を介して受信され、コント
ローラ１９００内部の複数の通信プロセッサ１９０１，
１９０２，１９０３に格納される。通信プロセッサ１９
０１，１９０２，１９０３とプロセッサ１９３０は、シ
ステムバス１９２０に接続されており、システムバス１
９２０を介してデータを交換することができる。プロセ
ッサ１９３０は、アプリケーションプログラムや通信ド
ライバなどが実行されるプロセッサであり、通信プロセ
ッサ１９０１，１９０２，１９０３よりメッセージを読
み込んで処理を行う。

【００６７】通信プロセッサの構成を図２０に示す。通
信プロセッサ２０００は、トランシーバ２０５０を介し
てメッセージ２０１０を受信すると、メッセージ格納部
2001に受信したメッセージ２０１０を格納する。メッセ
ージ２０１０には複数のメッセージ内比較部２０１１，
２０１２があり、通信プロセッサは予め設定されたメッ
セージ内比較部のうちの１つのデータを読み出し、比較
部２００２にて登録部２００３に登録された登録データ
と比較する。登録部２００３の構成は、図４に示した登
録部の構成と同じであり、複数の登録データを登録する
ことができる。登録部２００３の登録データとメッセー
ジ内比較部２０１１の比較結果は、制御部２００４に通
知され、一致した登録データがある場合には受信したメ
ッセージ２０１０は、受信メッセージ格納部２００５に
格納される。受信メッセージ格納部２００５に格納され
たメッセージは、システムバス２０６０を介してプロセ
ッサにより読み込まれ処理される。

【００６８】各通信プロセッサにおいて比較されるメッ
セージ内比較部の位置は、各通信プロセッサの制御部内
のレジスタに登録する。登録するレジスタの構成を図２
１に示す。メッセージ内比較部の位置を登録するレジス
タ２１００は、バイトオフセット２１０１とバイト数２
１０２により構成される。バイトオフセット２１０１
は、メッセージの先頭からのバイト数であり、メッセー
ジ内比較部の先頭位置を示す。バイト数２１０２はメッ
セージ内比較部のサイズを表わす。尚、ここでは、メッ
セージ内比較部の位置をバイトで扱う例を示したが、メ
ッセージ内比較部の先頭位置やサイズをバイトで表現で
きない場合には、バイトオフセット2101はビットオフセ
ット（メッセージの先頭からのビット数）、バイト数２
１０２はビット数であってもよい。レジスタ２１００の
バイトオフセット２１０１とバイト数２１０２は、例え
ばプロセッサによりシステムバスを介して設定される。

【００６９】図２２に本実施例の処理フローを示す。コ
ントローラが伝送路よりメッセージを受信すると（ステ
ップ２２０１）、各通信プロセッサは受信したメッセー
ジ格納部にメッセージを格納する（ステップ２２０
２）。各通信プロセッサは、レジスタに登録されたバイ
トオフセットとバイト数で指定された位置よりメッセー
ジ内比較部のデータを読み込む（ステップ２２０３）。
各通信プロセッサは、自内登録部に登録データがあれば
（ステップ２２０４）、登録部の登録データを読み込み
（ステップ２２０５）、読み込んだメッセージ内比較部
のデータと比較する（ステップ２２０６）。データが一
致した場合（ステップ２２０６）、メッセージ格納部の
メッセージを受信メッセージ格納部に格納する(ステッ
プ２２０７)。自内登録部に登録データがなければ（ス
テップ２２０４）、メッセージ内比較部と一致する登録
データがないのでメッセージ格納部に格納されたメッセ
ージを廃棄する（ステップ２２０８）。

【００７０】上記のステップ２２０２からステップ２２
０８までの処理は、各通信プロセッサにおいて並列に実
行される。レジスタにバイトオフセットとバイト数が登
録されていない場合、あるいはバイトオフセットの値や
バイト数の値が、受信したメッセージ長より大きく無効
な場合には、通信プロセッサは処理を実行しない。

【００７１】図２３にコントローラの構成例と通信プロ
セッサの設定例を示す。コントローラ２３００は、伝送
路２３２０を介して送受信される全てのメッセージを受
信する。図２３の例では、コントローラ２３００は２つ
の通信プロセッサ２３０２，２３０３を実装している例
を示す。受信したメッセージ２３３０は、トランシーバ
２３０１を介して通信プロセッサＡ（２３０２）のメッ
セージ格納部２３０６と通信プロセッサＢ(２３０３)の
メッセージ格納部２３０７に格納される。伝送路２３２
０より受信するメッセージ２３３０は、例えばメッセー
ジ１(２３５０)に示すフォーマットとし、先頭の２バイ
トが「データ種別」、次の２バイトが「送信元ノード識
別子」、次の２バイトが「送信先ノード識別子」であ
る。ここでは、このフォーマットに基づいたメッセージ
１（２３５０）とメッセージ２（２３６０）を受信する
例を示す。

【００７２】通信プロセッサＡの設定２３０８は、登録
部とレジスタの設定である。通信プロセッサＢの設定２
３０９も、同様に登録部とレジスタの設定である。通信
プロセッサＡ（２３０２）のレジスタには、バイトオフ
セット＝０，バイト数＝２が設定されており、登録デー
タとして「センサーデータ」が登録されている。すなわ
ち、通信プロセッサＡでは、登録データとして、「デー
タ種別」が“センサーデータ”のものを選択するように
登録されている。通信プロセッサＢ(２３０３)のレジス
タには、バイトオフセット＝４，バイト数＝２が設定さ
れており、登録データとして「ノードＢ」が登録されて
いる。すなわち、通信プロセッサＢでは、登録データと
して、「送信先ノード識別子」が“ノードＢ”のものを
選択するように登録されている。

【００７３】メッセージ１（２３５０）が受信される
と、通信プロセッサＡ（２３０２）において、設定２３
０８で設定された内容（バイトオフセット＝０，バイト
数＝２，登録データ＝センサーデータ）とメッセージ１
（２３５０）の「データ種別」の部分が比較される。メ
ッセージ１（２３５０）では、センサーデータが無いた
め、不一致であり、受信したメッセージ２３３０は受信
メッセージ格納部2310に格納されず廃棄される。通信プ
ロセッサＢ（２３０３）では、設定２３０９で設定され
た内容（バイトオフセット＝４，バイト数＝２，登録デ
ータ＝ノードＢ）とメッセージ１（２３５０）の「送信
先ノード識別子」の部分が比較される。メッセージ１
（２３５０）では、ノードＢが設定されているため、一
致となり、受信したメッセージは受信メッセージ格納部
２３１１に格納される。

【００７４】メッセージ２（２３６０）が受信される
と、通信プロセッサＡ（２３０２）において、設定２３
０８で設定された内容（バイトオフセット＝０，バイト
数＝２，登録データ＝センサーデータ）とメッセージ２
（２３６０）の「データ種別」の部分が比較される。メ
ッセージ２(２３６０)では、センサーデータが設定され
ているため、一致となり、受信したメッセージは受信メ
ッセージ格納部２３１０に格納される。通信プロセッサ
Ｂ（２３０３）では、設定２３０９で設定された内容
（バイトオフセット＝４，バイト数＝２，登録データ＝
ノードＢ）とメッセージ２（２３６０）の「送信先ノー
ド識別子」の部分が比較される。メッセージ２（２３６
０）では、設定が無いため不一致となり、受信したメッ
セージは受信メッセージ格納部２３１１に格納されず廃
棄される。

【００７５】以上の処理により、通信プロセッサＡ（２
３０２）内の受信メッセージ格納部２３１０には、セン
サーデータのみが格納され、通信プロセッサＢ（２３０
３）内の受信メッセージ格納部２３１１には、ノードＢ
宛てのメッセージのみが格納される。プロセッサ２３０
５は、優先順位の高いセンサーデータを格納した通信プ
ロセッサＡ（２３０２）の受信メッセージ格納部２３１
０に格納されたメッセージから先にメッセージを読み込
み処理を実行する。

【００７６】受信メッセージ格納部２３１０と２３１１
がＦＩＦＯ型のメモリ領域である場合、一定数のメッセ
ージを受信メッセージ格納部に格納しておくことができ
る。このため、プロセッサ２３０５は優先順位の高い受
信メッセージ格納部２３１０のメッセージを先に処理
し、受信メッセージ格納部２３１０のメッセージがない
場合に、優先順位の低い受信メッセージ格納部２３１１
のメッセージを処理することにより、メッセージが失わ
れることがなく、優先度の高いメッセージから順に処理
を行うことができる。

【００７７】本実施例によれば、コントローラがメッセ
ージを受信すると、フィルタリング回路を備えたコント
ローラ内の複数の通信プロセッサにて、指定されたメッ
セージのデータと予め登録された登録データとを比較
し、一致すると受信する。これにより、メッセージ内の
識別子の位置と登録データを各通信プロセッサ毎に設定
し、これらのデータが一致したメッセージを分けて受信
メッセージ格納部に格納することができる。また、各通
信プロセッサ毎に比較しているため、例えばメッセージ
のフォーマットが変わり、比較したいメッセージ内比較
部の数が増えた場合でも、通信プロセッサを追加するの
みでよく、フィルタリング回路の設計変更は必要ない。
このため、拡張性や変化に対して設計者の負担を軽減す
ることが可能となり、メッセージフォーマットの変更な
どに対しても柔軟に対応することができる。

【００７８】（実施例５）本発明における第５の実施例
を説明する。

【００７９】上記第１〜第４の実施例では、フィルタリ
ング回路の比較部あるいは１つの比較部を備えたフィル
タリング回路を有する通信プロセッサを並列に配置し、
メッセージの複数のメッセージ内比較部を比較し、メッ
セージを選択受信する方式を示した。本実施例は、上記
の各実施例と異なり、単にフィルタリング回路の比較部
を並列に配置するだけではなく、直列方向にも配置し
て、行列配置することを特徴としたものである。

【００８０】システム構成例（図１）とプロセッサ構成
例（図２）は、第１の実施例と同じである。本実施例で
は、複数の基本フィルタリング回路を組み合わせてフィ
ルタリング回路を実現する。図２４（１）に基本フィル
タリング回路の構成を示す。基本フィルタリング回路２
４００は、外部より受け取るメッセージを格納する入力
メッセージ格納部２４０１，登録データを登録する登録
部２４０２，登録データとメッセージ内比較部とを比較
する比較部２４０３，比較結果を基にメッセージの流れ
を制御する制御部２４０４，外部にメッセージを渡すイ
ンターフェース部である出力メッセージ格納部２４０５
により構成される。図２４（２）は、登録部２４０２の
構成例であり、複数の登録データを登録することができ
る。登録データは、内部バスを介してＣＰＵ（図示せ
ず）などから登録することができる。また基本フィルタ
リング回路２４００の制御部２４０４は、図２４（３）
に示す比較部設定レジスタ２４１０とメッセージ内比較
部位置設定レジスタ２４５０を有している。比較部設定
レジスタ２４１０では、基本フィルタリング回路2400の
動作を有効にするか無効にするかを登録でき、比較部設
定レジスタ２４１０の登録方法は登録データの場合と同
じであり、内部バスを介してＣＰＵなどから登録するこ
とができる。また更にメッセージ内比較部位置設定レジ
スタ２４５０は、比較部２４０３で比較すべきメッセー
ジ内比較部の位置（バイトオフセット２４５１）とサイ
ズ（バイト数２４５２）を登録できる。

【００８１】図２５に本実施例におけるフィルタリング
回路の構成を示す。フィルタリング回路２５００は直列
（例えば２５０１，２５０２，２５０３）に接続された
基本フィルタリング回路を更に並列に接続することで構
成される。直列に並ぶ基本フィルタリング回路の数は、
伝送路２５５０より受信するメッセージ２５６０内のメ
ッセージ内比較部の数と同じ、若しくはメッセージ内比
較部よりも多いものとし、直列に並んだ各基本フィルタ
リング回路は各々異なるメッセージ内比較部を比較す
る。例えば、基本フィルタリング回路２５０１は最初の
メッセージ内比較部と自内に登録された登録データを比
較し、基本フィルタリング回路２５０２は先頭から２番
目のメッセージ内比較部と自内に登録された登録データ
を比較し、基本フィルタリング回路２５０３は先頭から
３番目のメッセージ内比較部と自内に登録された登録デ
ータを比較する。メッセージのメッセージ内比較部の数
と、各基本フィルタリング回路が比較するメッセージ内
比較部の位置は、予め決められているものとする。並列
にならぶ基本フィルタリング回路の組の数は任意であ
り、この数が多いほど分類できるメッセージの種類が多
くなる。

【００８２】フィルタリング回路２５００は、伝送路２
５５０よりメッセージ２５６０を受信すると、直列に並
んだ基本フィルタリング回路の中で最も伝送路２５５０
側に配置された基本フィルタリング回路２５０１，２５
１１，２５２１が、メッセージ２５６０を自内の入力メ
ッセージ格納部に格納する。これらの基本フィルタリン
グ回路は、自内に登録された登録データとメッセージ内
比較部を比較し、一致するか、または比較部設定レジス
タが無効である場合、メッセージを自内の出力メッセー
ジ格納部に格納する。２番目の基本フィルタリング回路
２５０２，2512，２５２２は最初の基本フィルタリング
回路２５０１，２５１１，２５２１の出力メッセージ格
納部よりメッセージを読み込んで自内の入力メッセージ
格納部に格納し、同様の処理を繰り返す。３番目の基本
フィルタリング回路２５０３，２５１３，２５２３は２
番目の基本フィルタリング回路２５０２，２５１２，２
５２２の出力メッセージ格納部よりメッセージを読み込
んで自内の入力メッセージ格納部に格納し、同じ処理を
繰り返す。ＣＰＵ（図示せず）は、内部バス２５７０を
介して基本フィルタリング回路２５０３，２５１３，２
５２３の出力メッセージ格納部よりメッセージを読み込
んで処理する。

【００８３】図２６に基本フィルタリング回路の設定例
を示す。ここでは、直列に並んだ１組の基本フィルタリ
ング回路の設定例を示している。伝送路より受信するメ
ッセージ２６５０には、３つのメッセージ内比較部２６
５１，２６５２，２６５３があり、最初のメッセージ内
比較部２６５１にはＡが、２番目のメッセージ内比較部
２６５２にはＢが、３番目のメッセージ内比較部２６５
３にはＣが設定されている。基本フィルタリング回路２
６０１，２６０２，２６０３は直列に接続されており、
基本フィルタリング回路２６０１はメッセージ内比較部
２６５１と自内に登録された登録データを、基本フィル
タリング回路２６０２はメッセージ内比較部２６５２と
自内に登録された登録データを、基本フィルタリング回
路2603はメッセージ内比較部２６５３と自内に登録され
た登録データを各々比較する。各基本フィルタリング回
路の比較部の処理動作は、第１の実施例と同じであり、
入力メッセージ格納部に格納されたメッセージのメッセ
ージ内比較部と登録データを順次比較し、一致している
か否かを判断する。

【００８４】基本フィルタリング回路２６０１の制御部
内の比較部設定レジスタには「有効」が設定されており、
登録部には登録データ＝Ａが登録されている。基本フィ
ルタリング回路２６０１はメッセージ２６５０を自内の
入力メッセージ格納部に格納すると、比較部設定レジス
タが「有効」であるため、メッセージ内比較部２６５１と
登録データを比較する。これらは一致するため、入力メ
ッセージ格納部のメッセージは出力メッセージ格納部に
格納される。もしも不一致である場合には、入力メッセ
ージ格納部のメッセージは廃棄される。基本フィルタリ
ング回路2602の制御部内の比較部設定レジスタには「無
効」が設定されており、登録部には登録データが登録さ
れていない。基本フィルタリング回路２６０２は、メッ
セージ２６５０を基本フィルタリング回路２６０１の出
力メッセージ格納部より自内の入力メッセージ格納部に
格納すると、比較部設定レジスタが「無効」であるた
め、入力メッセージ格納部のメッセージをそのまま出力
メッセージ格納部に格納する。基本フィルタリング回路
２６０３の制御部内の比較部設定レジスタには「有効」
が設定されており、登録部には登録データ＝Ｃが登録さ
れている。基本フィルタリング回路２６０３はメッセー
ジ２６５０を基本フィルタリング回路2602の出力メッセ
ージ格納部より読み込んで自内の入力メッセージ格納部
に格納すると、比較部設定レジスタが「有効」であるた
め、メッセージ内比較部２６５３と登録データを比較す
る。これらは一致するため、入力メッセージ格納部のメ
ッセージは出力メッセージ格納部に格納される。

【００８５】図２７に基本フィルタリング回路における
処理フローを示す。基本フィルタリング回路は、メッセ
ージを入力メッセージ格納部に読み込むと(ステップ270
1)、予め指定されたメッセージのメッセージ内比較部を
読み込む(ステップ２７０２)。比較部設定レジスタ２７
０３が「無効」である場合（ステップ２７０３）、比較
部は制御部に対して比較を行わず「一致」を通知する。
登録部に登録データが登録されているとき（ステップ２
７０４）、登録部の登録データを１つ読み込む（ステッ
プ２７０５）。メッセージ内比較部と登録データが一致
する場合（ステップ２７０６）、入力メッセージ格納部
に格納されたメッセージを出力メッセージ格納部に格納
する（ステップ２７０７）。登録部に登録データがない
場合（ステップ２７０４）、入力メッセージ格納部のメ
ッセージを廃棄する（ステップ２７０８）。

【００８６】ステップ２７０１からステップ２７０８の
処理により、図２６に示した例では｛メッセージ内比較
部２６５１＝Ａ，メッセージ内比較部２６５３＝Ｃ｝と
いう２つの条件の組み合わせを満足するメッセージのみ
が選択される。この直列に接続された基本フィルタリン
グ回路を複数、並列に実装することにより、種々の条件
を設定して受信するメッセージを分類することができ
る。例えば、図２５の基本フィルタリング回路２５１１
の登録部にＡとＦを登録し、比較部設定レジスタに有効
を設定する。基本フィルタリング回路２５１２の登録部
にＢを登録し、比較部設定レジスタに有効を設定する。
基本フィルタリング回路２５１３の登録部にＤとＥを登
録し、比較部設定レジスタに有効を設定する。これによ
り、受信メッセージ＝｛最初のメッセージ内比較部＝Ａ
またはＦ，２番目のメッセージ内比較部＝Ｂ，３番目の
メッセージ内比較部＝ＤまたはＥ｝という条件が設定で
き、この条件を満足するメッセージのみが基本フィルタ
リング回路２５１３の出力メッセージ格納部に格納され
る。

【００８７】本実施例によれば、プロセッサがメッセー
ジを受信すると、メッセージ内の個々のメッセージ内比
較部と予め登録された登録データとを比較し、それらの
比較結果の組み合わせによって設定される複数の条件
を、各条件毎に分類して格納する。即ち、例えば｛デー
タ種別＝センサーデータ，送信元ノード＝ノードＡ｝，
｛データ種別＝設定データ，送信先ノード＝ノードＢま
たはノードＣ},｛送信元ノード＝Ａ，送信先ノード＝ノ
ードＣ｝などの条件を設定してメッセージを受信し、別
々の受信メッセージ格納部に格納することができる。こ
の受信処理と分類処理はフィルタリング回路にて実行さ
れるため、ＣＰＵ負荷を向上することなく、ＣＰＵで実
行されているプログラムに影響を与えることはない。ま
た、分類するためのプログラムをユーザが開発する必要
はなく、簡単な条件をフィルタリング回路に設定するの
みで分類することができる。また更に、並列に接続され
る基本フィルタリング回路の列を増やすことで、フィル
タリング回路において受信することのできる条件を容易
に増やすことが可能である。

【００８８】（実施例６）次に、本発明における第６の
実施例について説明する。

【００８９】本実施例は、伝送路上で送受信されるメッ
セージの優先順位を制御することができる点において前
述の実施例と異なる。

【００９０】図３２は、本発明の第６の実施例における
分散制御システムの構成例を示す。図示するように、分
散制御システムは、計測・制御対象の複数の機器３２３
０に対応して設けられた複数のプロセッサ３２００と、
各プロセッサ３２００に共通に接続される伝送路３２５
０とで構成される。

【００９１】伝送路３２５０上を送受信されるメッセー
ジのフォーマットを図３３に示す。本実施例のメッセー
ジのフォーマットは、調停部とデータ部により構成され
る。調停部は、データ番号と送信元ノード識別子により
構成される。調停部のサイズはｎビットである。データ
番号は、データを区別するための識別子であり、サイズ
はｍビットである。送信元ノード識別子はメッセージを
送信したノードを識別するためのノードアドレスであ
り、サイズはｎ−ｍビットである。データ部には送受信
されるデータが格納される。更に本実施例においては、
データ部の一部に送信先のノードを識別するための送信
先ノード識別子が含まれる。送信先ノード識別子のサイ
ズは、送信元ノード識別子と同じｎ−ｍビットとする。
このように、調停部と、データ部内の送信先ノード識別
子のデータが、前述した実施例のメッセージ内比較部に
相当する。

【００９２】プロセッサの構成を図３４に示す。プロセ
ッサ３４００は、伝送路３４５０に接続するためのメッ
セージ格納部３４０７，伝送路３４５０より受信したメ
ッセージ３４２０の調停部と比較するデータを格納する
登録部３４０６，調停部と登録部３４０６内のデータと
を比較する比較部３４０５，伝送路３４５０より受信し
たメッセージのデータ部内の送信先ノード識別子と比較
するデータを格納する登録部３４１２，送信先ノード識
別子と登録部３４１２内のデータとを比較する比較部３
４１１、これらの動作を処理するための制御部３４１
０，比較部3405と比較部３４１１の両方の比較結果が一
致した際に受信したメッセージを記憶する受信メッセー
ジ格納部３４０３，通信及びアプリケーションの処理を
行うCPU3401，CPU3401のバスである内部バス３４０２，
メッセージ格納部３４０７と内部バス３４０２の間に接
続されプロセッサ３４００より外部へメッセージを送信
する際に送信するメッセージを格納する送信メッセージ
格納部３４６０により構成される。これらの構成要素
は、１つのプロセッサとして１チップに実装される。ま
た、メッセージ格納部３４０７は、伝送路３４５０上の
全てのメッセージを受信し、且つ送信メッセージ格納部
３４６０内のメッセージの送信時に優先制御を行う。

【００９３】メッセージ格納部３４０７における処理を
説明する。

【００９４】制御系データを送受信する伝送路では、デ
ータの到達時間を保証しなければならない。つまり、プ
ラントの緊急停止などを伝える優先順位の高いメッセー
ジが、メッセージの衝突などにより大幅に遅延すること
があってはならない。そこでメッセージ格納部３４０７
では、図３５（ａ）に示すオープンドレイン方式の伝送
形態を使用し、メッセージの優先制御を実現する。オー
プンドレイン方式の特徴は、１本の伝送路に複数の出力
を持たせることができることであり、伝送路に接続され
た各ノードは同時に伝送路にメッセージを送信すること
が可能である。尚、図３５（ａ）に示される各ノードの
構成は、それぞれ各プロセッサのメッセージ格納部３４
０７内に備えられているものである。

【００９５】メッセージの優先制御は図３５（ｂ）に示
す方式でなされる。メッセージ格納部３４０７が伝送路
３４５０にメッセージを送信する際、伝送路３４５０上
でのメッセージは１ビットのオン／オフ情報が連なった
波形信号として表現される。まず伝送路３４５０に接続
された各プロセッサ（以下、単にノードという。）は、
同じタイミングでメッセージの送信を開始する。例え
ば、エンドフラグにより他ノードの送信が終了したこと
を認識し、メッセージを送信する必要のあるノードは一
斉にメッセージの送信を開始する。各ノードは自ノード
が送信する送信波形のオン／オフ情報(オン情報は０、
オフ情報は１で表す)と、伝送路３４５０より受信した
受信波形のオン／オフ情報を比較する。異なるノードが
オフ情報とオン情報を同時に伝送路３４５０上に送信し
た場合、伝送路３４５０上の波形はオン情報が優先され
るためオン情報の波形となり、受信波形はオン情報が得
られる。

【００９６】各ノードはオフ情報を送信したにも関わら
ず、オン情報を受信した場合、つまり自ノード以外にオ
ン情報を送信したノードを認識した場合、メッセージの
送信を中断する。図３５（ｂ）の例では、ノードＡとノ
ードＣは２ビット目まで同じデータを送信しているが、
３ビット目ではノードＡがオフ情報を、ノードＣがオン
情報を送信している。受信波形は全てのノードが受信す
る伝送路上の波形であり、３ビット目の情報としてノー
ドＡはオフ情報を、ノードＣはオン情報を受信する。ノ
ードＡは送信した情報と受信した情報が異なるため、メ
ッセージ送信を中断し、ノードＣは送信した情報と受信
した情報が一致するために送信処理を継続する。同様
に、ノードＢは５ビット目で送受信波形の食い違いを認
識し、送信を中断する。これを繰り返すことにより、常
にオン情報を送信したノードが勝ち残り、いずれ１つの
ノードを残して全てのノードが送信を中断することにな
る。尚、送信を中断されたノードは、勝ち残ったノード
の送信終了後、再送信の処理が行われる。

【００９７】このような送信波形と受信波形の比較は、
図３３に示すメッセージの先頭からｎビット目まで、つ
まり調停部において行われる。ここで、常にオン情報を
送信したノードが生き残るということは、他ノードより
データ番号の小さいメッセージを送信したノードが伝送
路を占有し、メッセージを送信できるということであ
る。また、調停部には送信元ノードアドレスが含まれる
ため、ノードアドレスが重複していない限り、各ノード
が送信するメッセージの調停部の値は異なり、調停部を
比較すれば必ず最後には１つのノードのみが生き残り、
伝送路を占有することになる。これにより、データ番号
を小さい値に設定すれば他ノードに優先してメッセージ
を送信することができ、メッセージの優先制御が可能と
なる。例えば、緊急停止のメッセージを送信する場合に
は、データ番号を「０」に設定すれば最優先でメッセー
ジが送信される。また、優先度が同じ状態のノードがあ
る場合、また単にデータ番号が重複した場合は、優先さ
せて送信したいノードのノードアドレスを小さい方に設
定しておくことにより、優先的にメッセージが送信され
る。

【００９８】上記の様なオープンドレイン方式での優先
制御は、一般にビットアービトレーション方式と呼ば
れ、分散制御を行うシステムでは通常用いられる通信方
式である。

【００９９】本実施例においては、上記のような通信方
式を用いて、更に、データ部にもメッセージ内比較部を
備え、またデータ部のメッセージ内比較部を比較する手
段を備えたことを特徴とする。

【０１００】以下にメッセージ内比較部の比較について
説明する。図３４に示す登録部3406と登録部３４１２に
は予め自プロッセッサ内に格納すべき条件となるデータ
が登録されている。比較部３４０５は、通信コントロー
ラ３４０７が受信したメッセージの調停部と登録部３４
０６に登録されたデータを、比較部３４１１は、メッセ
ージのデータ部内の送信先ノード識別子と登録部３４１
２内のデータをそれぞれ比較する。登録部に登録されて
いるデータは１つ以上とし、複数登録されている場合に
は、各々の登録データと調停部あるいは送信先ノード識
別子を比較する。もしも登録データが登録されていない
場合には、各比較部は一致したものと判断する。各比較
部の比較結果は制御部３４１０に通知され、比較部３４
０５と比較部３４１１の両方において一致する登録デー
タが存在した場合、メッセージ格納部３４０７において
受信されたメッセージは受信メッセージ格納部３４０３
に格納される。受信メッセージ格納部３４０３に格納さ
れたメッセージは、内部バス３４０２を介してCPU3401
に読み込まれ、アプリケーションにより処理される。

【０１０１】上記に示すように本実施例では、伝送路に
接続された各ノードは、メッセージの優先順位にしたが
ってメッセージを送信し、これらのメッセージを受信す
る各ノードは、優先制御にも使用される調停部と、更に
データ部の一部を自内に登録された登録データと比較
し、両方が一致した場合にのみメッセージを受信する。
これにより、制御系データのように短時間で送信先に到
達しなければならないメッセージと、情報系データのよ
うにある程度時間がかかってもプラント制御に影響を及
ぼさないような異なる種類のメッセージが混在するシス
テムにおいて、制御系データを優先的に送信できる。

【０１０２】更に、本実施例のようなビットアービトレ
ーション方式を行うシステムでは、従来は調停部のみの
比較であり、しかもＣＰＵにて比較処理を行っていたた
め、各ノードに必要なメッセージ以外も多く格納され、
また比較処理のためのＣＰＵの負荷向上はやむをえなか
ったのに対し、本実施例では、データ部でも比較を行う
ことから、データのフィルタリングの精度が向上し、必
要なデータのみを格納することができ、更に比較処理は
全てフィルタリング回路で行われることから、不要なデ
ータはＣＰＵにて判断処理を行うことなく廃棄（受信拒
否）することができるため、ＣＰＵの負荷向上はない。

【０１０３】したがって、メッセージの優先度を高くす
ることにより、メッセージの到達時間を保証することも
可能であり、またＣＰＵにおける通信処理負荷が高くな
らないため、ＣＰＵ上で実行される制御プログラムが通
信の影響をほとんど受けず、制御周期を保証した制御を
実行することが可能である。つまり、プラント制御を安
全に実行しながら、パラメータ設定情報や診断情報とい
った情報系データを送受信することができる。

【０１０４】（実施例７）これまで述べてきた第１乃至
第６の実施例においては、すべての例でメッセージのフ
ィルタリングを行う回路を有しており、ＣＰＵに負荷を
かけることがない。各実施例では、プロセッサの一部に
構成されたフィルタリング回路または通信プロセッサと
して独立して設けられたフィルタリング回路により、高
速な処理を行うことが可能である。しかしながら、それ
ぞれのフィルタリング回路は、各実施例における専用の
回路構成であり、そのフィルタリング方式以外には使用
することはできない。そこで、以下に上記第１乃至第６
の実施例の何れの回路構成でも実現可能なフィルタリン
グ回路を第７の実施例として説明する。

【０１０５】図２８は、本発明の第７の実施例に関わる
分散制御システムにおける１つのノードの概略構成図で
ある。分散制御システムは、計測・制御対象の複数の機
器に対応して設けられた複数のコントローラ２８００
と、各コントローラ２８００へ共通に接続される信号の
伝送路２８５０とを有する。ここでコントローラとは、
実施例４と同様に、通信機能を備えたセンサーやモータ
ーなどのインテリジェントデバイス，ＰＣ，コンピュー
タなどであり、図２８で示すコントローラ2800は、これ
らの一部の回路構成である。また、本実施例では、コン
トローラ２８００での各構成要素は、それぞれ独立した
回路として説明するが、コントローラ2800を１チップの
プロセッサとして構成することも可能である。

【０１０６】以下に、コントローラ２８００の構成を説
明する。

【０１０７】各ノードにおけるコントローラ２８００
は、図２８に示すように伝送路2850に接続されたトラン
シーバ２８０８，トランシーバ２８０８で受信されたメ
ッセージ２８０９内の複数のメッセージ内比較部（以
下、ＩＤともいう。）を比較・転送するＤＳＰ（Digita
l Signal Processor）２８０１，DSP2801 の比較の結
果、格納すべき条件と一致したメッセージを格納する受
信バッファ２８０７，トランシーバ２８０８とDSP2801
と受信バッファ２８０７との間を結びメッセージ２８０
９を伝送されるデータバス２８０２，ＤＳＰ２８０１
の動作条件を示すプログラムが格納される登録部２８０
４，DSP2801 と登録部２８０４とのデータをやり取りを
するプログラムバス２８０３，通信及びアプリケーショ
ンの処理をするCPU2805 ，CPU2805 と受信バッファ２８
０７と登録部２８０４との間でデータのやり取りをする
ためのＣＰＵバス２８０６を有している。

【０１０８】上記のDSP2801 は、フォンノイマン型のプ
ロセッサであり、すなわち、その内部に信号処理用のバ
スとプログラム用のバスを別々に有し、プログラム用の
バス上を流れる命令に従って、信号処理用のバスを通じ
て入出力されるデータの演算を高速に行う機能を有する
ものである。

【０１０９】以下に、本実施例での動作について説明す
る。

【０１１０】コントローラ２８００において、伝送路２
８５０よりメッセージを受信した場合、まずトランシー
バ２８０８にメッセージが伝送される。トランシーバ28
08は、シリアルで伝送されてきたメッセージ２８０９の
フレームをパラレルに変換し、DSP2801へメッセージが
受信されたことを通知する。

【０１１１】DSP2801 は、メッセージ２８０９が受信さ
れたことをトランシーバ２８０８から通知されると、登
録部２８０４にあるプログラムをプログラムバス２８０
３を用いて読み込む。尚、DSP2801 が登録部２８０４か
らプログラムを読み込む処理は、新たなメッセージが受
信され、ＤＳＰが処理を行う度に行われる。登録部２８
０４には、受信したメッセージ中に含まれる複数のメッ
セージ内比較部の位置や各メッセージ比較部に対する格
納すべき条件となるデータ、及び比較を行うための論理
回路（例えば、実施形態１〜６で示されたようなフィル
タリング回路を構成する論理回路）についての情報が、
プログラムとして記憶されている。また、登録部２８０
４は、自由に書き換え可能なメモリであり、登録される
プログラムは、CPU2805 によって書き換えが行われる。

【０１１２】プログラムの読み込みが終わると、図２９
で示すように、DSP2801 は、プログラムに基づきトラン
シーバ２８０８内にあるメッセージ内比較部を読み込
む。受信されたメッセージには、前記の各実施例にある
ように、複数のメッセージ内比較部（ＩＤ１〜ＩＤｎま
で）を含んでいる。DSP2801 は、受信したメッセージ２
８０９内にある各メッセージ内比較部と、登録部２８０
４にあるメッセージ内比較部に対応した一致条件とを逐
次、または同時に比較し、更にプログラムに基づいた論
理演算を行う。DSP2801 は、比較の結果、すべての条件
を満足し、取り込むべきメッセージであると判断された
場合、データバス２８０２を用いて、受信したメッセー
ジ２８０９を受信バッファ２８０７に転送する。受信バ
ッファ２８０７は、ＦＩＦＯ等のメモリであり、複数の
メッセージを記憶することができる。また、受信バッフ
ァ２８０７は、メッセージを上書きし、最新のメッセー
ジのみを保存するオーバーライト型のメモリ領域であっ
てもよい。DSP2801 は、CPU2805 に対して、受信メッセ
ージのあることを通知する。その後、受信バッファ２８
０７内に格納されたメッセージは、システムバス２８０
６を介してCPU2805 に読み込まれ、処理される。

【０１１３】コントローラ２８００は、適用されるシス
テムが、仮に、最大ｍバイトのメッセージ長をｎ bps
（bit par second）の速度で送受信するものであるとす
ると、１つのメッセージあたりの比較処理を（ｍ／ｎ)s
ec以内で行う動作速度を有するよう構成する。これによ
り、上記のコントローラ２８００における一連の処理
は、次のメッセージが受信されるまでに行われるため、
メッセージを取りこぼすことはない。

【０１１４】また、伝送路２８５０は、他の実施例と同
様に、光ファイバや、有線以外の無線・赤外線に変更す
ることも可能である。その場合は、ＯＳＩ（Open Syste
msInterconnection)７層構造の物理層に対応するトラン
シーバ２８０８で、通信媒体を光ファイバー対応のもの
や、有線以外の無線，赤外線に対応したものに変更する
ことにより対応が可能となる。また更に、伝送路上での
伝送形態をベースバンド，ブロードバンド，拡散スペク
トラム等の方式にも対応可能であり、物理層を自由に選
択可能である。

【０１１５】この実施形態では、次の効果がある。ＤＳ
ＰのプログラムをＣＰＵから変更可能であるために、同
一ハードウェア構成にて、様々なメッセージの構造やフ
ィルタリング回路に対応可能である。さらに、トランシ
ーバも通信媒体・伝送形態に合わせて自由に選択可能で
ある。また、次のフレームを受信するまでの間に処理が
終わるものであれば、受信メッセージのフィルタリング
以外の、その他のプロトコルの処理にも対応可能であ
る。

【０１１６】（実施例８）次に第８の実施例について説
明する。前記第７の実施例では、第１から第６の実施例
の回路をＤＳＰによって実現した例を示したが、本実施
例では、ＤＳＰではなく、プログラマブル・ロジックを
用いて実現した例を示す。

【０１１７】図３０に、本実施例におけるプログラマブ
ル・ロジックを用いた回路構成を示す。

【０１１８】本実施例においても、分散制御システムの
各ノードは、実施例４と同様に、通信機能を備えたセン
サーやモーターなどのインテリジェントデバイス，Ｐ
Ｃ，コンピュータなどのコントローラとして説明する。
また、コントローラでの各構成要素は、それぞれ独立し
た回路として説明するが、１チップのプロセッサとして
構成することも可能である。

【０１１９】以下に、図３０のコントローラ３０００の
構成を説明する。

【０１２０】コントローラ３０００は、図３０に示すよ
うに伝送路３０８０に接続されたトランシーバ３０５
９，受信されたメッセージ３０５８にある複数のメッセ
ージ内比較部（以下、ＩＤともいう。）を比較・転送す
るプログラマブル・ロジック３０５１，プログラマブル
・ロジック３０５１とトランシーバ３０５９との間でメ
ッセージ３０５８を転送するバス３０５２，プログラマ
ブル・ロジック3051での比較の結果、条件と一致したメ
ッセージを格納する受信バッファ３０５７，プログラマ
ブル・ロジック３０５１と受信バッファ３０５７の間で
メッセージを転送するバス３０６０，プログラマブル・
ロジック３０５１が受信したメッセージ３０５８の各メ
ッセージ内比較部を比較するときの情報とプログラマブ
ル・ロジック３０５１のプログラムが格納されている登
録部３０５４，プログラマブル・ロジック３０５１で実
行させるべきプログラムと、一致条件を登録部３０５４
内の複数のメモリの中から選択するための選択レジスタ
３０５３，選択されたメモリのデータをプログラマブル
・ロジック３０６１ヘ伝送するメモリセレクタ3061，通
信及びアプリケーションの処理をするCPU3055 ，CPU305
5 と受信バッファ３０５７と選択レジスタ３０５３との
間でメッセージのやり取りをするためのＣＰＵバス３０
５６を有している。

【０１２１】上記のプログラマブル・ロジック３０５１
は、複数の組合せ回路，順序回路を持ち、それらの接続
方法を接続情報に基づいて自由に変更できる機能を有し
た回路であり、接続情報は、外部の不揮発メモリ（本実
施例においては登録部3054）やプログラマブル・ロジッ
ク内の不揮発メモリに蓄えられており、必要に応じてプ
ログラマブル・ロジック３０５１へ伝送されるものであ
る。

【０１２２】以下に、本実施例での動作について説明す
る。

【０１２３】コントローラ３０００は、伝送路３０８０
上の全てのメッセージを受信し、トランシーバ３０５９
にメッセージを格納する。トランシーバ３０５９は、伝
送路３０８０をシリアルで伝送されてきたメッセージ３
０５８をパラレルに変換する。受信されたメッセージ
は、図３１で示すように、複数のメッセージ内比較部
（ＩＤ）を含んでいる。

【０１２４】CPU3055 は、自ノードにおいて受信したい
メッセージを選択するために、登録部３０５４内に格納
されている複数のメモリのうち、適切な条件が記憶され
たメモリを選択レジスタ３０５３に書き込む。ここで、
登録部３０５４は、複数のメモリを有し、各メモリに
は、受信したメッセージ中に含まれる複数のメッセージ
内比較部の位置や格納すべき条件となるデータ、及び比
較を行うための論理回路（例えば、実施形態１〜６で示
されたようなフィルタリング回路を構成する論理回路）
についての情報が、それぞれの接続情報（ロジックデー
タ）として含まれている。プログラマブル・ロジック３
０５１は、登録部３０５４から、選択されたメモリのロ
ジックデータを読み込み、図３１に示すように、論理回
路を構成する。

【０１２５】プログラマブル・ロジック３０５１は、メ
ッセージ３０５８が受信されたことをトランシーバ３０
５９から通知されると、選択レジスタ３０５３を介して
伝送されたメモリ内に記憶されたロジックデータに従っ
て、受信したメッセージ3058のメッセージ内比較部を比
較し、更に論理回路にしたがって比較を行い、条件と一
致していると判断されれば、バス３０６０を介して受信
バッファ３０５７に転送する。転送後、CPU3055 に受信
バッファ３０５７にメッセージがあることを通知する。
ここまでの処理は、次のメッセージの受信までに行われ
るために通信を取りこぼすことはない。

【０１２６】本実施例では、実施形態１〜６のような完
全な専用設計の回路よりも処理速度は劣るものの、前述
のＤＳＰの場合よりも高速な処理が可能であるため、短
い受信メッセージ長に対しても対応可能である。

【０１２７】また、登録部３０５４内にあるメモリ１か
らメモリｎを選択レジスタ３０５３を介してCPU3055 か
ら変更することができるため、同一ハードウェア構成に
て、様々なメッセージの構造やフィルタリング回路に対
応可能である。

【０１２８】また更に、実施例７の場合と同様に、伝送
路３０８０は、光ファイバや、有線以外の無線・赤外線
に変更することも可能である。その場合は、ＯＳＩ（Op
enSystems Interconnection)７層構造の物理層に対応す
るトランシーバ３０５８で、通信媒体を光ファイバー対
応のものや、有線以外の無線，赤外線に対応したものに
変更することにより対応が可能となる。また更に、伝送
路上での伝送形態をベースバンド，ブロードバンド，拡
散スペクトラム等の方式にも対応可能であり、物理層を
自由に選択可能である。

【０１２９】本実施例では、プログラマブル・ロジック
を用いることにより、フィールドでの柔軟性、すなわち
様々な比較条件を選択可能な構成となっている。

【０１３０】（実施例９）次に第９の実施例について説
明する。前記第１から第８の実施例では、受信したメッ
セージを受信メッセージ格納部に格納するかどうかを、
比較結果を用いて判断していた。前記第１から第８の実
施例に示したような登録データを検索する方式では、受
信メッセージ格納部に格納するかどうかを判断するの
に、登録部へ登録された登録データの内容を逐次読み出
して比較を行っていく必要があり、登録件数が多い場合
には処理時間が長くなる場合がある。本実施例では、登
録件数が多い場合でも常に高速に格納判断を行うため
に、メッセージ内比較部のデータを登録部のアドレスと
し、そのアドレス内容を参照するだけで格納判断するこ
とを特徴とする。

【０１３１】本実施例におけるフィルタリング回路の構
成を図３６に示す。システムの構成及びプロセッサの構
成は、第１の実施例の図１及び図２と同じである。

【０１３２】フィルタリング回路３６００は、伝送路上
を流れる全てのメッセージを一時的に格納するメッセー
ジ格納部３６０３と、フィルタリングして受信すると判
断されたメッセージを格納する受信メッセージ格納部３
６０５と、受信メッセージ格納部３６０５に格納したい
メッセージに関する条件情報を登録しておく登録部Ａ３
６２１及び登録部Ｂ３６２２と、登録部Ａ３６２１のデ
ータをラッチするためのフラグ格納部３６３１と、登録
部Ｂ３６２２のデータをラッチするためのフラグ格納部
３６３２と、ＣＰＵが内部バス３６６０を介してメッセ
ージを送信する時にメッセージを一時記憶しておく送信
メッセージ格納部３６０６と、これらの各構成を制御す
るための制御部３６０４と、からなる。

【０１３３】制御部３６０４は、伝送路上にメッセージ
が送信されていると判断した場合に、シリアルで伝送さ
れてきたメッセージ３６１０のフレームをパラレルに変
換し、メッセージ格納部３６０３に格納する。本実施例
では、伝送路上を流れる各メッセージのメッセージ内比
較部は、少なくとも２箇所以上備えられ、その位置は予
め定められており、その位置とサイズは実施例１の図５
と同様に制御部3604に備えられたメッセージ内比較部位
置設定レジスタに格納されている。

【０１３４】メッセージ格納部３６０３にメッセージが
格納されると、制御部３６０４はフラグ格納部３６３１
にメッセージ内比較部Ａ３６０１のアドレスが示すデー
タを登録部Ａ３６２１よりラッチする。また更に、フラ
グ格納部３６３２にメッセージ内比較部Ｂ３６０２のア
ドレスが示すデータを登録部Ｂ３６２２よりラッチす
る。尚、メッセージ格納部３６０３におけるメッセージ
内比較部Ａ３６０１の格納場所は登録部Ａ３６２１のア
ドレス線に結線されており、メッセージ内比較部Ｂ３６
０２の格納場所は登録部Ｂ３６２２のアドレス線に結線
されている。

【０１３５】制御部３６０４は、各登録部からラッチし
たデータをフラグ格納部３６３１とフラグ格納部３６３
２を介して参照し、その内容からメッセージ３６１０を
受信メッセージ格納部３６０５に格納するか否かを判断
し、格納する場合にはメッセージ格納部３６０３にある
メッセージ３６１０を受信メッセージ格納部３６０５に
ラッチする。

【０１３６】図３７に、本実施例の登録部Ａ３６２１と
登録部Ｂ３６２２の構成を示す。本実施例のメッセージ
内比較部は、前述のように登録部のアドレスが格納され
ており、メッセージ内比較部Ａ３６０１のデータは登録
部Ａ３６２１のアドレスを示し、メッセージ内比較部Ｂ
３６０２のデータは登録部Ｂ３６２２のアドレスを示
す。各登録部のメモリ容量（アドレス数）は、各メッセ
ージ内比較部のデータ長で表し得る数以上の容量があ
る。登録部の各アドレスには、それぞれ有効／無効設定
フラグのデータが格納される。有効／無効設定フラグ
は、受信を行うか否かの判断を行うためのフラグであ
り、判断に値するアドレスには“１”、判断を行わない
アドレスには“０”を登録しておく。フラグの登録は、
内部バス３６６０を介してＣＰＵから自由に行えるもの
とする。

【０１３７】各メッセージ内比較部及び各登録部で示さ
れるアドレスは、前述の実施例１などの登録部に格納さ
れる登録データに相当する。各登録部のアドレスに、そ
れぞれセンサーデータや送信先ノードの識別子などの条
件情報を予め定義しておき、自ノードにおいて受信する
条件が該当するアドレスの有効／無効設定フラグを
“１”にしておけば、アドレスを参照するのみで、フィ
ルタリングが可能となる。

【０１３８】以下に例として、フィルタリング回路３６
００において、ノードＤと定義された上位のコンピュー
タから設定データを受信するという場合のフィルタリン
グ動作を示す。

【０１３９】システム全体のメッセージの定義として
は、メッセージ内比較部Ａ３６０１で設定データを示
し、メッセージ内比較部Ｂ３６０２で送信先ノード識別
子を示すものとしておき、フィルタリング回路３６００
で受信したい上位コンピュータの設定データをアドレス
「00000004(H)」とし、上位コンピュータのノード種別
（送信先ノード識別子）をアドレス「00000007(H)」と定
義しておく。登録部内の有効／無効設定フラグは、図３
７で示すように、登録部Ａ３６２１のアドレス「000000
04(H)」を“１”とし、登録部Ｂ３６２２のアドレス「0
0000007(H)」も“１”と登録する。

【０１４０】フィルタリング回路３６００では、伝送路
上のメッセージを順次メッセージ格納部３６０３に格納
し、各メッセージ比較部で示されたアドレスを読み込
み、該当する登録部のアドレスを参照する。制御部３６
０４では、上記のアドレスを含むメッセージを受信した
とき、ノードＤの上位コンピュータから送信された設定
データであると認識でき、自ノードにおいて受信すべき
メッセージであると判断して、受信メッセージ格納部３
６０５にメッセージを格納する。

【０１４１】従って、フィルタリング回路３６００で
は、メッセージ内比較部に示されたアドレスを参照する
のみで、受信したメッセージの内容を認識することがで
きるため、自ノードにおいて受信すべきメッセージのフ
ィルタリングを行うことができる。本実施例の方式で
は、登録部を参照する回数は１回で良くなり、前述の実
施例と異なり登録部に格納されるデータが多い場合でも
常に高速な判断を行うことができる。また更には、フィ
ルタリング回路の動作時間が大幅に短縮されるので、消
費電力も大幅に低減することが可能となる。

【０１４２】尚、上記の例では、メッセージ比較部が２
箇所の例を示したが、本実施例の方式では、特にメッセ
ージ比較部の数に制限はない。また、メッセージ内のメ
ッセージ比較部の数に合わせて登録部も同数備える例を
示したが、本実施例では登録部のアドレス自体に実施例
１〜８で用いた登録データの意味を定義するので、例え
ばメッセージ比較部Ａ３６０１のデータを登録部のハイ
アドレスに、メッセージ比較部Ｂ３６０２のデータを同
一の登録部のローアドレスに結線して、それらのアドレ
スが示す内容を見て、受信メッセージ格納部３６０５に
格納するか否かを判断することが可能となるので、登録
部の数はメッセージ比較部の数に合わせる必要はなく、
少なくとも１つの登録部で実現可能である。

【０１４３】また上記では、メッセージ内比較部に示し
たアドレスを参照してフィルタリングする例を示した
が、前述の実施例１〜８で用いた比較部を組み合わせる
ことも可能である。以下にその例を示す。

【０１４４】図３８に、アドレス参照と比較部を組み合
わせたフィルタリング回路の構成図を示す。

【０１４５】フィルタリング回路３８００は、受信メッ
セージ格納部３８０５に格納したいメッセージに関する
条件情報を登録データとして登録しておく登録部Ｂ３８
２２と、登録部Ｂ３８２２の内容とメッセージ内比較部
Ｂ３８０２の内容を比較処理する比較部３８３２とを備
えている。その他の構成は図３６の回路と同じである。
登録部Ｂ３８２２の内容は、実施例１で示した図４と同
じである。

【０１４６】制御部３８０４は、伝送路上にメッセージ
が送信されていると判断した場合に、シリアルで伝送さ
れてきたメッセージ３６１０のフレームをパラレルに変
換し、メッセージ格納部３６０３に格納する。ここで本
例においても、伝送路上を流れる各メッセージのメッセ
ージ内比較部は、２箇所備えられ、その位置は予め定め
られているものとする。また、メッセージ内比較部Ａ３
８０１は、登録部Ａ３８２１のアドレスを示すデータが
記載され、メッセージ内比較部Ｂ３８０２には、前述の
実施例１〜８のように設定データや送信先ノード識別子
などの条件情報がそのまま記載されている。

【０１４７】メッセージ格納部３８０３にメッセージが
格納されると、制御部３８０４はフラグ格納部３８３１
にメッセージ内比較部Ａ３８０１のアドレスが示すデー
タを登録部Ａ３８２１よりラッチする。尚、メッセージ
格納部３８０３におけるメッセージ内比較部Ａ３８０１
の格納場所は登録部Ａ３８２１のアドレス線に結線され
ている。また、制御部３８０４は比較部３８３２に対し
登録部Ｂ３８２２中の登録データとメッセージ内比較部
Ｂ３８０２のデータとを比較するよう指示し、比較部３
８３２は登録部Ｂ３８２２の登録データをサーチし、一
致するものがある場合に制御部３８０４に対して“１”
を送信し、一致するものがない場合には“０”を送信す
る。

【０１４８】図３９に、本実施例の登録部Ａ３８２１の
構成を示す。本例においては、メッセージ内比較部Ａ３
８０１には、上記と同様に登録部Ａ３８２１のアドレス
が記載されており、登録部Ａ３８２１のメモリ容量（ア
ドレス数）は、少なくともメッセージ内比較部Ａ３６０
１のデータ長で表し得る数以上の容量がある。登録部Ａ
３８２１の各アドレスには、上記と同様にそれぞれ有効
／無効設定フラグのデータが格納されると共に、比較部
の判断結果を参照するか否かを判断するための比較部有
効フラグが合わせて格納される。これら登録部Ａ３８２
１や登録部Ｂ３８２２のフラグの登録及び条件データの
登録は、内部バス３６６０を介してＣＰＵから自由に行
えるものとする。

【０１４９】制御部３８０４は、登録部Ａ３８２１から
ラッチしたデータをフラグ格納部３８３１を介して参照
し、また比較部３８３２の比較結果と合わせて、その内
容からメッセージ３６１０を受信メッセージ格納部３６
０５に格納するか否かを判断し、格納する場合にはメッ
セージ格納部３６０３にあるメッセージ３６１０を受信
メッセージ格納部３６０５に伝送する。

【０１５０】上記の比較部有効フラグは、比較部３８３
２の演算結果を考慮して、受信メッセージ格納部３８０
５に格納するか否かを判断する場合に設定する。比較部
有効フラグに“１”が書き込まれている場合には、有効
／無効設定フラグに“１”が書き込まれていても、登録
部Ｂ３８２２にメッセージ内比較部Ｂ３８０２のデータ
と一致するものがなければ、受信メッセージ格納部３８
０５に受信メッセージは格納されない。

【０１５１】本例においては、図４０の真理値表に従
い、メッセージは受信メッセージ格納部３８０５に格納
される。すなわち、フラグ格納部３８３１にラッチした
有効／無効設定フラグが“０”の場合には、メッセージ
は格納されない。有効／無効設定フラグが“１”で比較
部有効フラグが“０”の場合には、比較部の結果にかか
わらず、メッセージを格納する。有効／無効設定フラグ
が“１”で比較部有効フラグが“１”の場合には、比較
部の結果が“１”のときにのみメッセージを格納する。
尚、本例では比較部が１箇所の場合を示しているが、メ
ッセージ内比較部の数によっては、更に複数の比較部を
備えても良く、この場合は更に複雑なフィルタリングの
条件を設定することができる。

【０１５２】上記のように、本例によれば、複数あるメ
ッセージ内比較部の内、非常に種類の多いものがある場
合（例：伝送路上に接続されるノードが非常に多く、送
信元ノード識別子の種類が他のデータよりも格段に多い
場合など）、そのメッセージ内比較部に該当する比較部
を本例のようにメッセージ内比較部Ａ３８０１のように
アドレスを参照するようにし、他のデータ種類が少ない
メッセージ比較部は、通常の比較部を用いる方式にする
ことにより、高速にフィルタリング処理を行うことが可
能である。

【０１５３】

【発明の効果】本発明によれば、受信したメッセージ内
に含まれる少なくとも２つの条件データを予め登録され
たデータと比較してメッセージを選択受信するフィルタ
リング回路を備えることにより、選択受信するための処
理をＣＰＵで行う必要はなくなり、通信処理が他の処理
に影響を及ぼすことなく、ＣＰＵの負荷軽減が可能とな
る。よって、安価なＣＰＵを使ってコントローラを構成
することが可能となる。また、制御系と情報系の混在し
た種々のメッセージが送受信される伝送路において、必
要なメッセージのみを効率よく受信することが可能とな
る。

【０１５４】従って、プログラムを開発するプログラマ
は不要なメッセージを処理するためのプログラム開発が
必要なくなると共に、不要なメッセージの受信による通
信負荷向上の影響を考慮することなく、容易にプログラ
ムを開発することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例におけるシステム例を示す図であ
る。

【図２】プロセッサの構成例を示す図である。

【図３】プロセッサに内蔵されるフィルタリング回路構
成例を示す図である。

【図４】フィルタリング回路の一部と登録部の構成例を
示す図である。

【図５】比較部設定レジスタの構成例を示す図である。

【図６】第１の実施例の処理フローを示す図である。

【図７】第１の実施例におけるシステム構成例を示す図
である。

【図８】第１の実施例における設定例を示す図である。

【図９】第２の実施例における登録部の構成例を示す図
である。

【図１０】第２の実施例の処理フローを示す図である。

【図１１】第２の実施例のシステム構成例を示す図であ
る。

【図１２】第２の実施例における設定例を示す図であ
る。

【図１３】第２の実施例における設定例を示す図であ
る。

【図１４】第３の実施例におけるフィルタリング回路の
構成例を示す図である。

【図１５】第３の実施例におけるシステム構成例を示す
図である。

【図１６】第３の実施例における設定例を示す図であ
る。

【図１７】第３の実施例におけるメッセージフォーマッ
ト例を示す図である。

【図１８】第４の実施例におけるシステム構成例を示す
図である。

【図１９】第４の実施例におけるコントローラの構成例
を示す図である。

【図２０】通信プロセッサの構成例を示す図である。

【図２１】メッセージ内比較部の位置を登録するレジス
タの構成例を示す図である。

【図２２】第４の実施例における処理フローを示す図で
ある。

【図２３】第４の実施例における設定例を示す図であ
る。

【図２４】第５の実施例における基本回路構成例を示す
図である。

【図２５】第５の実施例におけるフィルタリング回路の
構成例を示す図である。

【図２６】第５の実施例における設定例を示す図であ
る。

【図２７】第５の実施例における処理フローを示す図で
ある。

【図２８】第７の実施例におけるコントローラの構成例
を示す図である。

【図２９】コントローラの機能を説明する図である。

【図３０】第８の実施例におけるコントローラの構成例
を示す図である。

【図３１】コントローラの機能を説明する図である。

【図３２】第６の実施例におけるシステム構成例を示す
図である。

【図３３】メッセージフレームの構成例を示す図であ
る。

【図３４】第６の実施例におけるプロセッサの構成例を
示す図である。

【図３５】オープンドレイン方式、及び優先制御方式を
説明する図である。

【図３６】第９の実施例のフィルタリング回路の構成を
示す図である。

【図３７】登録部Ａ３６２１と登録部Ｂ３６２２の構成
を示す図である。

【図３８】第９の実施例のアドレス参照と比較部を組み
合わせたフィルタリング回路の構成図を示す図である。

【図３９】登録部Ａ３８２１の構成を示す図である。

【図４０】図３８の構成例における受信判断の真理値表
を示す図である。

【符号の説明】

１００，２１０，３５０，７００，１４６０，１８０
０，１９５０，２３２０，２５５０，２８５０，３０８
０，３２５０,３４５０…伝送路、１０１,１０２，１０
３，１９３０，２３０５，３２００…プロセッサ、２０
１，２８０５，３０５５，３４０１…ＣＰＵ、２０５，
３００，１４００，２５００…フィルタリング回路、４
０３，１４３１，１４３２，１４３３，２００２，２４
０３，３０３１，３０３２，３０３３…比較部、３１
２，４００，９００，１４２１，１４２２，１４２３，
１６０１，１６０２，１６０３，２００３，２４０２，
２８０４，３０２１，３０２２，３０２３,３０５４,３
４０６…登録部、３０５，１４５１，１４５２，１４５
３，１６０４，１６０５，１６０６，２００５，３４０
３…受信メッセージ格納部、３０１,４２０,１４０１,
２００１,３４０７…メッセージ格納部、５００…比較
部設定レジスタ、１８０１，１８０２，1803，２３００
…コントローラ、１９０１，１９０２，１９０３,２０
００,２３０２，２３０３…通信プロセッサ、１９１０,
２０５０,２３０１,２８０８,３０５４…トランシー
バ、２４０１…入力メッセージ格納部、２４０５…出力
メッセージ格納部、２８０１…ＤＳＰ、３０５１…プロ
グラマブル・ロジック。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 大 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 田中 洋幸 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 小暮 誠 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内 Ｆターム(参考） 5B045 AA05 BB44 BB56 GG01 KK06 5H215 AA01 AA06 AA20 BB01 BB11 CC07 CX01 GG02 GG03 GG11 KK03 5K030 GA05 GA07 HA08 HB06 HB16 KA01 KA04 KA06 LE02 5K032 AA03 AA04 BA08 CD03 DB19 DB22

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機器の制御や他の機器との通信等の処理を
   行う演算手段と当該演算手段にて処理されるプログラム
   を格納する記憶手段とを含む制御処理装置を備えた機器
   が、伝送路を介して複数接続された分散制御システムに
   おいて、 前記制御処理装置は、前記伝送路上を流れるメッセージ
   より受信すべきメッセージを選択する比較選択回路を有
   し、当該制御処理装置は前記比較選択回路を介して前記
   伝送路に接続されることを特徴とする分散制御システ
   ム。
2. 【請求項２】前記請求項１において、 前記比較選択回路は、 伝送路より受信したメッセージを格納するメッセージ格
   納部と、 受信すべきメッセージの条件データを登録する登録部
   と、 当該登録部に予め登録された条件データと、伝送路を介
   して受信されるメッセージ中の条件データとを比較する
   少なくとも２つの比較部と、 受信すべきメッセージを格納する受信メッセージ格納部
   と、 前記比較部の比較結果をもとにメッセージを受信するか
   否かを判断し、メッセージを受信する場合にはメッセー
   ジを前記受信メッセージ格納部に格納する制御部とを有
   することを特徴とする分散制御システム。
3. 【請求項３】前記請求項１において、 前記比較選択回路は、 伝送路より受信したメッセージを格納するメッセージ格
   納部と、 受信すべきメッセージの条件を示す複数の条件データ
   と、当該条件データと共に条件データの有効性を示すフ
   ラグを登録する登録部と、 当該登録部に予め登録された条件データと、伝送路を介
   して受信されるメッセージ中の条件データとを比較する
   少なくとも２つの比較部と、 受信すべきメッセージを格納する受信メッセージ格納部
   と、 前記比較部の比較結果及び前記登録部の有効性を示すフ
   ラグを基にメッセージを受信するか否かを判断し、メッ
   セージを受信する場合にはメッセージを前記受信メッセ
   ージ格納部に格納する制御部とを有することを特徴とす
   る分散制御システム。
4. 【請求項４】前記請求項１において、 前記比較選択回路は、 前記伝送路より受信したメッセージを格納するメッセー
   ジ格納部と、 受信すべきメッセージの条件データを登録する登録部
   と、 当該登録部に予め登録された条件データと、伝送路を介
   して受信されるメッセージ中の条件データとを比較する
   少なくとも２つの比較部と、 受信すべきメッセージを格納する前記比較部と同数の受
   信メッセージ格納部と、 前記比較部の比較結果を基にメッセージを受信するか否
   かを判断しメッセージを前記受信メッセージ格納部に格
   納する制御部とを有することを特徴とする分散制御シス
   テム。
5. 【請求項５】前記請求項１において、 前記比較選択回路は、 入力したメッセージに対して、予め登録された所定の条
   件と比較判断を行い、当該所定の条件と一致したメッセ
   ージを出力する基本フィルタリング回路を備え、当該基
   本フィルタリング回路を少なくとも２つ直列に接続配置
   して構成されることを特徴とする分散制御システム。
6. 【請求項６】前記請求項５において、 前記基本フィルタリング回路は、 外部より入力されたメッセージを格納する入力メッセー
   ジ格納部と、受信すべき所定の条件データを登録する登
   録部と、当該登録部に登録された条件データとメッセー
   ジ中の条件データを比較する比較部と、当該比較部の比
   較結果を基にメッセージを受信するか否かを判断する制
   御部と、受信すると判断されたメッセージを格納する出
   力メッセージ格納部とを有することを特徴とする分散制
   御システム。
7. 【請求項７】前記請求項１において、 前記メッセージは、メッセージに関する情報が予め定義
   されたアドレスデータをメッセージ中に有し、 前記比較選択回路は、伝送路より受信したメッセージを
   格納するメッセージ格納部と、各々個別のアドレスが付
   された複数のフラグ格納領域を設けた登録部と、受信す
   べきメッセージを格納する受信メッセージ格納部と、メ
   ッセージを受信するか否かを判断する制御部とを備え、 前記比較選択回路の制御部は、前記受信したメッセージ
   が有するアドレスデータが該当する前記登録部のフラグ
   格納領域に登録されたフラグをもとに、メッセージを受
   信するか否かを判断し、メッセージを受信する場合には
   メッセージを前記受信メッセージ格納部に格納すること
   を特徴とする分散制御システム。
8. 【請求項８】前記請求項１において、 前記メッセージは、メッセージに関する情報を条件デー
   タ及び予め定義されたアドレスデータとしてメッセージ
   中に有し、 前記比較選択回路は、伝送路より受信したメッセージを
   格納するメッセージ格納部と、各々個別のアドレスが付
   された複数のフラグ格納領域を設けた第１の登録部と、
   受信すべきメッセージの条件データを登録する第２の登
   録部と、当該第２の登録部に登録された条件データと前
   記メッセージ内の識別データとを比較する比較部と、受
   信すべきメッセージを格納する受信メッセージ格納部
   と、受信したメッセージを格納するか否かを判断する制
   御部とを備え、 前記比較選択回路の制御部は、前記受信したメッセージ
   が有するアドレスデータが該当する前記登録部のフラグ
   格納領域に登録されたフラグ及び前記比較部の比較結果
   をもとに、メッセージを受信するか否かを判断し、メッ
   セージを受信する場合にはメッセージを前記受信メッセ
   ージ格納部に格納することを特徴とする分散制御システ
   ム。
9. 【請求項９】前記請求項２乃至４、および６乃至８にお
   いて、 前記制御部に、前記メッセージ内の前記比較部にて比較
   すべきデータの位置情報およびサイズ情報を登録する記
   憶部を備えたことを特徴とする分散制御システム。
10. 【請求項１０】自機器の制御および他の機器との通信を
    行うための制御手段を有する機器が伝送路を介して複数
    接続された分散制御システムにおいて、 前記制御手段は、 各機器内の動作及び他の機器との通信の制御を行うプロ
    セッサと、 伝送路上を流れるメッセージの内、所定の条件を基に受
    信すべきメッセージを選択する複数の通信プロセッサ
    と、 前記伝送路に接続され、伝送路上の全てのメッセージを
    受信し、前記通信プロセッサへ受信したメッセージを伝
    送するトランシーバとを有することを特徴とする分散制
    御システム。
11. 【請求項１１】前記請求項１０において、 前記通信プロセッサは、 受信したメッセージを格納するメッセージ格納部と、 受信すべきメッセージの条件データを登録する登録部
    と、 当該登録部に登録された条件データとメッセージ内の条
    件データとを比較する比較部と、 受信すべきメッセージを格納する受信メッセージ格納部
    と、 当該比較部の比較結果をもとにメッセージを受信するか
    否かを判断し、受信すべきメッセージを前記受信メッセ
    ージ格納部に格納する制御部とを有することを特徴とす
    る分散制御システム。
12. 【請求項１２】前記請求項１１において、 前記制御部に、前記比較部にて比較すべき前記メッセー
    ジ内の識別データの位置情報と、当該識別データのサイ
    ズを登録する記憶部を備えたことを特徴とする分散制御
    システム。
13. 【請求項１３】機器の制御や他の機器との通信等の処理
    を行う演算手段、当該演算手段にて処理されるプログラ
    ム等を格納する記憶手段を含む制御処理装置を備えた機
    器が、伝送路を介して複数接続された分散制御システム
    において、 前記伝送路上で伝送されるメッセージは、メッセージの
    種別を示す識別子と送信元の機器を示す識別子からなる
    調停部と、送信先の機器を示す識別子とメッセージが伝
    送すべきデータからなるデータ部を有し、 前記各制御処理装置は、前記伝送路において送受信され
    るメッセージを格納するメッセージ格納部と、メッセー
    ジの前記調停部に対して比較を行う第１の比較部と、前
    記データ部に対して比較を行う第２の比較部と、受信す
    べきメッセージを格納する受信メッセージ格納部と、前
    記第１の比較部と前記第２の比較部の比較結果に基づき
    受信すべきメッセージを前記受信メッセージ格納部へ伝
    送する制御部とを備えたことを特徴とする分散制御シス
    テム。
14. 【請求項１４】前記請求項１３において、 前記調停部は、メッセージの先頭に付され、 前記メッセージ格納部は、メッセージを送信する際に、
    当該調停部を基に送信順序を制御することを特徴とする
    分散制御システム。
15. 【請求項１５】各々が独自に動作するための制御手段を
    有する機器を伝送路に複数接続して構成される分散制御
    システムの各機器において、 前記伝送路上を流れるメッセージを受信するステップ
    と、 前記受信したメッセージ内の少なくとも２つのメッセー
    ジ内比較部と予め受信すべきメッセージの条件として登
    録された条件データとを比較するステップと、比較した
    結果に基づいてメッセージを受信するか否かを判断する
    ステップを行うことを特徴とする分散制御システムにお
    けるフィルタリング方法。
16. 【請求項１６】前記請求項１５において、 前記メッセージが有する少なくとも２つのメッセージ内
    比較部のそれぞれに対して比較結果の有効または無効を
    示すフラグ設定部を有し、前記メッセージ内比較部と条
    件データとの比較時に、当該フラグ設定手段の判断を行
    うステップと、 有効と判断された比較結果が全て一致している場合にメ
    ッセージを受信するステップとを含むことを特徴とする
    分散制御システムにおけるフィルタリング方法。
17. 【請求項１７】前記請求項１５において、 前記予め受信すべきメッセージの条件として登録された
    条件データを、メッセージ内比較部に対して複数有し、
    当該複数の条件データ毎に条件データの有効性を示すフ
    ラグを有し、前記条件データとメッセージ内比較部との
    比較結果と共に、前記各条件データのフラグを判断する
    ステップを有することを特徴とする分散制御システムに
    おけるフィルタリング方法。
18. 【請求項１８】前記請求項１５において、 前記受信したメッセージ内の少なくとも２つのメッセー
    ジ内比較部と予め登録された条件データとを比較した
    後、各メッセージ内比較部の比較結果毎に異なるメッセ
    ージ格納部に受信すべきメッセージを格納するステップ
    とを含むことを特徴とする分散制御システムにおけるフ
    ィルタリング方法。
19. 【請求項１９】前記請求項１５において、 前記メッセージ受信時に、メッセージの先頭に付される
    前記メッセージ内比較部についての情報を読み込むステ
    ップと、 前記読み込んだメッセージ内比較部についての情報に基
    づき、前記受信したメッセージ内のメッセージ内比較部
    と予め登録された条件データとを比較するステップとを
    有することを特徴とする分散制御システムにおけるフィ
    ルタリング方法。
20. 【請求項２０】前記請求項１９において、 前記メッセージ内比較部についての情報は、メッセージ
    に含まれるメッセージ内比較部の数情報，位置情報、及
    びデータサイズ情報であることを特徴とする分散制御シ
    ステムにおけるフィルタリング方法。
21. 【請求項２１】伝送路に接続され伝送路上のメッセージ
    を受信するトランシーバと、機器を制御するプロセッサ
    と、他の機器からのメッセージについて所定の条件によ
    り選択受信を行う通信プロセッサとを有する機器を伝送
    路に複数接続して構成される分散制御システムであっ
    て、 前記トランシーバにおいて受信したメッセージを少なく
    とも２つの通信プロセッサへ伝送するステップと、 前記通信プロセッサにおいて、受信したメッセージ内の
    メッセージ内比較部と予め登録された所定の条件データ
    とを比較するステップと、比較した結果に基づいてメッ
    セージを受信するか否かを判断するステップと、受信す
    ると判断されたメッセージを受信メッセージ格納部に格
    納するステップを有することを特徴とする分散制御シス
    テムにおけるフィルタリング方法。
22. 【請求項２２】前記請求項２１において、 前記各通信プロセッサには、メッセージに内在するメッ
    セージ内比較部の位置情報、及びデータサイズ情報が記
    憶され、それらの情報は、通信プロセッサ毎に異なるこ
    とを特徴とする分散制御システムにおけるフィルタリン
    グ方法。
23. 【請求項２３】各々が独自に動作するための制御手段を
    有する機器を伝送路に複数接続して構成される分散制御
    システムの各機器において、 前記伝送路上を流れるメッセージを受信するステップ
    と、 前記受信したメッセージ内の送信元を示す識別子及び送
    信先を示す識別子を、予め受信すべきメッセージの条件
    として登録された条件データと比較するステップと、 比較した結果に基づいてメッセージを受信するか否かを
    判断するステップを行うことを特徴とする分散制御シス
    テムにおけるフィルタリング方法。
24. 【請求項２４】前記請求項２３において、 各機器は、送信すべきメッセージの先頭に付与された識
    別子と伝送路からの受信信号を比較し、送信タイミング
    を決定するステップを含むことを特徴とする分散制御シ
    ステムにおけるフィルタリング方法。
25. 【請求項２５】外部から入力されるデータ及びデータに
    付随する条件情報を含むメッセージを格納するメッセー
    ジ格納部と、 受信すべきメッセージの条件を示す条件情報を予め格納
    した登録部と、 前記メッセージに含まれるデータに付随する情報と前記
    登録部内の条件情報とを比較する比較部と、 当該比較部の比較結果に応じて、前記メッセージ格納部
    内のメッセージを格納し、且つ外部へ出力する受信メッ
    セージ格納部とを有することを特徴とするフィルタリン
    グ回路。
26. 【請求項２６】前記請求項２５において、 前記比較部は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）よ
    り構成されることを特徴としたフィルタリング回路。
27. 【請求項２７】前記請求項２５において、 前記比較部は、プログラマブル・ロジック回路より構成
    されることを特徴としたフィルタリング回路。