JP2001306350A - フィールド機器制御システムおよびコンピュータが読取り可能な記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】通信制御装置およびフィールドバスの内の少な
くとも一方の二重化を汎用のフィールドバスを用いて独
自のプロトコルを追加することなく実現する。 【解決手段】フィールドバス２に接続されたフィールド
機器３を制御するフィールド機器制御システム１。フィ
ールド機器３を制御するための二重化された主制御装置
１３Ａ、１３Ｂと、各主制御装置１３Ａ、１３Ｂとフィ
ールド機器３との間のフィールドバス２を介した情報通
信処理用の二重化された通信制御装置１２Ａ、１２Ｂと
を備え、二重化された主制御装置１３Ａ、１３Ｂおよび
通信制御装置１２Ａ、１２Ｂの内の一方（主制御装置１
３Ａ、通信制御装置１２Ａ）を常用系１１Ａ、他方（主
制御装置１３Ｂ、通信制御装置１２Ｂ）を待機系１１Ｂ
として構成し、その常用系および待機系通信制御装置１
２Ａおよび１２Ｂに対して、フィールドバス２を介した
ネットワーク上において同一のアドレスを割当てること
により、フィールド機器３からフィールドバス２を介し
てアドレス宛に出力された情報を常用系および待機系通
信制御装置１２Ａおよび１２Ｂそれぞれに送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電プラント等の
各種プラントのフィールド機器を制御するフィールド機
器制御システムおよびコンピュータが読取り可能な記憶
媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、フィールド機器を制御するフィ
ールド機器制御システム５０は、図１０に示すように、
フィールドバス５２に接続された複数のプラント機器制
御用のスレーブであるフィールド機器５３を制御するた
めのフィールド機器制御システム本体５１を有してい
る。

【０００３】フィールド機器制御システム本体５１は、
フィールドバス５２を介して複数のフィールド機器５３
と自フィールド機器制御システム本体５１との間の情報
（データ）通信処理を行なうためのフィールドバス通信
制御装置（マスタ）５４と、フィールド機器５３制御用
のＣＰＵおよびデータ・プログラム記憶用のメモリを有
する主制御装置５５と、この主制御装置５５（そのメモ
リ）に組み込まれており、フィールドバス通信制御装置
５４と主制御装置５５との間のデータ入出力処理をコン
トロールするためのドライバ５６とを備えている。

【０００４】このメモリは、フロッピー（登録商標）デ
ィスク、光磁気ディスク、ＣＤ−Ｒ（コンパクトディス
クリコーダブル）、ＣＤ−Ｒ／Ｗ（コンパクトディスク
リライタブル）、ＤＶＤ、ＩＣメモリ等の記憶媒体を含
み、主制御装置５５は、メモリとしての記憶媒体の種類
に応じたドライブ装置を有しており、メモリに対するデ
ータ・プログラムの読書きを行なうようになっている。

【０００５】マスタであるフィールドバス通信制御装置
５４は、複数のスレーブ（フィールド機器）５３に対し
て１台で構成されている。また、フィールドバス５２の
データ伝送路は、図１０に示すように、１重の伝送路と
して構成されている。

【０００６】すなわち、主制御装置５５は、ドライバ５
６に基づく動作により、自主制御装置５に対してフィー
ルド機器５３側からフィールドバス通信制御装置５４を
介して送られてきた機器状態情報（ステータス情報）等
を入力する処理、およびフィールド機器５３に対する制
御等命令等の情報をフィールドバス通信制御装置５４を
介してフィールド機器５３に対して出力する処理等を行
なうようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フィールド機器制御システムにおいては、フィールドバ
ス通信制御装置５４またはフィールドバス（伝送路）５
２が故障した場合、フィールド機器５３および主制御装
置５５間のデータ入出力が停止してしまい、フィールド
制御装置の信頼性を低下させている。

【０００８】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
ので、通信制御装置およびフィールドバスの内の少なく
とも一方の二重化を、汎用のフィールドバスを用いて独
自のプロトコルを追加することなく実現することによ
り、フィールド機器制御システムの信頼性を向上させる
ことをその目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ための請求項１記載の発明によれば、フィールドバスに
接続されたフィールド機器を制御するフィールド機器制
御システムにおいて、前記フィールド機器を制御するた
めの二重化された主制御装置と、この各主制御装置と前
記フィールド機器との間の前記フィールドバスを介した
情報通信処理用の二重化された通信制御装置とを備え、
前記二重化された主制御装置および通信制御装置の内の
一方を常用系、他方を待機系として構成し、その常用系
および待機系通信制御装置に対して、前記フィールドバ
スを介したネットワーク上において同一のアドレスを割
当てることにより、前記フィールド機器から前記フィー
ルドバスを介して前記アドレス宛に出力された情報を前
記常用系および待機系通信制御装置それぞれに送信す
る。

【００１０】請求項２記載の発明によれば、前記各通信
制御装置は、自通信制御装置が常用系である場合に自系
の主制御装置から送信されたフィールド機器制御用情報
に基づいて、当該フィールド機器に対して前記フィール
ド機器制御用情報に基づく動作要求を送信する動作要求
送信手段と、前記フィールド機器から前記アドレス宛に
送信された前記動作要求に対応する応答情報を受取り、
受け取った応答情報を自系の主制御装置へ通知する通知
手段と、自系に故障が発生しているか否かを判断する故
障判断手段と、自通信制御装置が常用系であり、かつ前
記故障判断手段により自系に故障が発生していると判断
された際に、自通信制御装置の動作を停止する手段と、
自通信制御装置が待機系である場合に前記常用系である
他通信制御装置の動作を監視し、この監視により前記他
通信制御装置の動作停止を検知したとき、待機系である
自通信制御装置を常用系に切替る切替手段とを備えてい
る。

【００１１】請求項１および２記載の発明においては、
通信制御装置が二重化されており、この二重化された通
信制御装置それぞれに同一のアドレスが割当てられてい
るため、一方の装置が故障しても、他方の装置により、
対応する主制御装置と前記フィールド機器との間の前記
フィールドバスを介した情報通信処理を継続することが
可能である。

【００１２】請求項３記載の発明によれば、前記フィー
ルド機器に接続されたフィールドバスは二重化されてお
り、前記常用系の通信制御装置は、自通信制御装置が常
用系である場合に自系の主制御装置から送信されたフィ
ールド機器制御用情報に基づいて、そのフィールド機器
制御用情報に基づく動作要求を二重化フィールドバスそ
れぞれを介して前記フィールド機器に対して送信する動
作要求送信手段と、前記二重化フィールドバスの内のど
ちらか一方を介して前記フィールド機器から前記アドレ
ス宛に前記動作要求に対応する応答情報が送信されてき
たか否か判断する第１の判断手段と、この第１の判断手
段により応答情報が送信されてきていると判断された際
に、送信されてきた応答情報を受取り、受け取った応答
情報を自系の主制御装置へ通知する第１の通知手段と、
前記第１の判断手段により応答情報が送信されていない
と判断された際に、前記二重化フィールドバスの内の他
方を介して前記フィールド機器から前記アドレス宛に前
記動作要求に対応する応答情報が送信されてきたか否か
判断する第２の判断手段と、この第２の判断手段により
応答情報が送信されてきていると判断された際に、送信
されてきた応答情報を受取り、受け取った応答情報を自
系の主制御装置へ通知する第２の通知手段と、前記第２
の判断手段により応答情報が送信されていないと判断さ
れた際に、前記二重化フィールドバスに故障が発生して
いることを表す情報を自系の主制御装置に通知する故障
発生通知手段と、自系に故障が発生しているか否かを判
断する故障判断手段と、自通信制御装置が常用系であ
り、かつ前記故障判断手段により自系に故障が発生して
いると判断された際に、自通信制御装置の動作を停止す
る手段と、自通信制御装置が待機系である場合に前記常
用系である他通信制御装置の動作を監視し、この監視に
より常用系である他通信制御装置の動作停止を検知した
とき、待機系である自通信制御装置を常用系に切替る切
替手段とを備えている。

【００１３】請求項３記載の発明においては、通信制御
装置を二重化し、さらにフィールドバスを二重化したた
め、一方の装置が故障しても、他方の装置により、対応
する主制御装置と前記フィールド機器との間の前記フィ
ールドバスを介した情報通信処理を継続することが可能
であり、さらに、一方のフィールドバスに故障が発生し
た場合でも、他方のフィールドバスにより、情報通信装
置と前記フィールド機器との間の前記フィールドバスを
介した情報通信処理を継続することが可能である。

【００１４】上述した目的を達成するための請求項４に
記載した発明によれば、フィールドバスに接続されたフ
ィールド機器を制御するフィールド機器制御システムに
おいて、前記フィールド機器を制御するための二重化さ
れた主制御装置と、この各主制御装置と前記フィールド
機器との間の前記フィールドバスを介した情報通信処理
用の二重化された通信制御装置とを備え、前記二重化さ
れた主制御装置および通信制御装置の内の一方を常用
系、他方を待機系として構成するとともに、前記フィー
ルド機器およびフィールドバスをそれぞれ二重化し、前
記二重化された通信制御装置の内の常用系の通信制御装
置を前記二重化されたフィールドバスの内の一方の常用
系フィールドバスを介して前記二重化されたフィールド
機器の内の一方の常用系フィールド機器に接続すること
により、前記常用系通信制御装置により自系の主制御装
置および前記常用系フィールド機器間の情報通信処理を
実行させ、前記他方の待機系の通信制御装置を前記二重
化フィールドバスの内の他方の待機系フィールドバスを
介して前記二重化フィールド機器の内の他方の待機系フ
ィールド機器に接続することにより、前記待機系通信制
御装置により自系の主制御装置および前記常用系フィー
ルド機器間の情報通信処理を実行させる。

【００１５】請求項５に記載した発明によれば、前記常
用系の通信制御装置は、自系の主制御装置から送信され
た常用系フィールド機器制御用情報に基づいて、その常
用系フィールド機器制御用情報に基づく動作要求を前記
常用系フィールドバスを介して前記常用系フィールド機
器に対して送信する動作要求送信手段と、前記常用系フ
ィールド機器から送信された前記動作要求に対応する応
答情報を前記常用系フィールドバスを介して受取り、受
け取った応答情報を自系の主制御装置へ通知する通知手
段と、自系に故障が発生しているか否かを判断する故障
判断手段と、この故障判断手段により自系に故障が発生
していると判断された際に、自通信制御装置の動作を停
止する手段とを備え、前記待機系の情報通信制御装置
は、前記常用系である他通信制御装置の動作を監視し、
この監視により常用系である他通信制御装置の動作停止
を検知したとき、待機系である自通信制御装置を常用系
に切替る切替手段を備えている。

【００１６】請求項４および５に記載した発明において
は、フィールド機器およびフィールドバスを二重化し、
二重化したフィールド機器・フィールドバスおよび二重
化した通信制御装置をそれぞれ通信可能に接続して互い
に異なる通信ネットワークを構築したため、フィールド
機器の構成を変更することなく、二重化が図れる。

【００１７】上述した目的を達成するための請求項６記
載の発明によれば、フィールド機器を制御するフィール
ド機器制御システムにおいて、前記フィールド機器に接
続された二重化された第１および第２のフィールドバス
と、前記フィールド機器を制御するための主制御装置
と、この主制御装置と前記フィールド機器との間の前記
第１および第２のフィールドバスを介した情報通信処理
用の通信制御装置とを備え、前記通信制御装置は、前記
主制御装置から送信されたフィールド機器制御用情報に
基づいて、そのフィールド機器制御用情報に基づく動作
要求を前記第１および第２のフィールドバスを介して前
記フィールド機器に対して送信する動作要求送信手段
と、前記第１および第２のフィールドバスの内のどちら
か一方を介して前記フィールド機器から前記動作要求に
対応する応答情報が送信されてきたか否か判断する第１
の判断手段と、この第１の判断手段により応答情報が送
信されてきていると判断された際に、送信されてきた応
答情報を受取り、受け取った応答情報を前記主制御装置
へ通知する第１の通知手段と、前記第１の判断手段によ
り応答情報が送信されていないと判断された際に、前記
第１および第２のフィールドバスの内の他方を介して前
記フィールド機器から前記動作要求に対応する応答情報
が送信されてきたか否か判断する第２の判断手段と、こ
の第２の判断手段により応答情報が送信されてきている
と判断された際に、送信されてきた応答情報を受取り、
受け取った応答情報を前記主制御装置へ通知する第２の
通知手段と、前記第２の判断手段により応答情報が送信
されていないと判断された際に、前記第１および第２の
フィールドバスに故障が発生していることを表す情報を
前記主制御装置に通知する故障発生通知手段とを備えて
いる。

【００１８】請求項６記載の発明においては、フィール
ドバスを二重化（第１のフィールドバス、第２のフィー
ルドバス）したため、一方のフィールドバスに故障が発
生した場合でも、他方のフィールドバスにより、情報通
信装置と前記フィールド機器との間の前記フィールドバ
スを介した情報通信処理を継続することが可能である。

【００１９】請求項７記載の発明によれば、前記フィー
ルドバスを高周波帯の電波を用いた無線方式により構成
している。

【００２０】請求項８記載の発明によれば、二重化され
たフィールドバスを、互いに波長の異なる電波に基づく
無線により構成している。

【００２１】請求項７および８記載の発明においては、
フィールドバス用のケーブルを敷設する必要をなくし、
フィールド機器の配置を自由に行なうことができる。ま
た、ケーブル関連の故障発生を回避してフィールド機器
制御システムの信頼性を向上させることができる。

【００２２】上述した目的を達成するための請求項９記
載の発明によれば、フィールドバスに接続されたフィー
ルド機器を制御するための二重化された主制御装置と、
この各主制御装置と前記フィールド機器との間の前記フ
ィールドバスを介した情報通信処理用の二重化された通
信制御用コンピュータとを備え、前記二重化された主制
御装置および通信制御用のコンピュータの内の一方を常
用系、他方を待機系として構成したフィールド制御シス
テムにおける、前記各通信制御用コンピュータが読取り
可能な記憶媒体であって、対応するコンピュータが常用
系である際に、その常用系の主制御装置から送信された
フィールド機器制御用情報に基づいて、そのフィールド
機器制御用情報に基づく動作要求を前記常用系コンピュ
ータにより前記フィールド機器に対して送信させる手段
と、前記フィールド機器から前記各コンピュータに割当
てられた同一のアドレス宛に送信された前記動作要求に
対応する応答情報を対応するコンピュータにより受け取
らせ、受け取らせた応答情報を対応するコンピュータに
より自系の主制御装置へ通知させる手段と、自系に故障
が発生しているか否かを対応するコンピュータにより判
断させる手段と、対応するコンピュータが常用系である
際に、その常用系に故障が発生していると判断された際
に、対応するコンピュータの動作を停止させる手段と、
対応するコンピュータが待機系である際に、その待機系
コンピュータにより常用系コンピュータの動作を監視さ
せ、この監視により常用系コンピュータに対する故障発
生を検知したとき、前記待機系コンピュータを常用系に
切替させる手段とを備えている。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態に係るフィールド機器制御システムの概略構成を示す
ブロック図である。

【００２４】図１に示すフィールド機器制御システム１
は、フィールドバス２に接続された複数のプラント機器
制御用のフィールド機器３を制御するためのフィールド
機器制御システム本体１０を有しており、このフィール
ド機器制御システム本体（以下、システム本体と呼ぶ）
１０は二重化された待機冗長構成を有している。

【００２５】すなわち、図１に示すように、システム本
体１０は、フィールドバス２に接続された入力機器（例
えば、電力系プラントであれば、電流値や電圧値等のス
テータス情報入力機器等）や出力機器（例えば、電力系
プラントであれば、オペレータ等の外部に対する表示機
器や開閉機器等）を含む複数のフィールド機器３に対す
る制御系として、二重化制御系、すなわち、常用制御系
（以下、単に常用系と呼ぶ）１１Ａおよび待機制御系
（以下、単に待機系と呼ぶ）１１Ｂを備えている。

【００２６】常用系１１Ａおよび待機系１１Ｂは、フィ
ールドバス２にそれぞれ通信可能に接続されており、自
系１１Ａおよび１１Ｂとフィールド機器３との間の情報
通信処理用のフィールドバス通信制御装置１２Ａおよび
１２Ｂと、フィールド機器３制御用のＣＰＵ（コンピュ
ータ）；およびこのＣＰＵが読取り可能であり、そのＣ
ＰＵの処理に係るデータ・プログラム記憶用のメモリ；
を有する主制御装置１３Ａおよび１３Ｂと、この主制御
装置１３Ａおよび１３Ｂ（そのメモリ）に組込まれた自
フィールドバス通信制御装置および自主制御装置間の情
報入出力処理コントロール用のドライバ１４Ａおよび１
４Ｂとをそれぞれ備えている。

【００２７】また、システム本体１０は、常用系１１Ａ
（フィールドバス通信制御装置１２Ａ、主制御装置１３
Ａ）および待機系１１Ｂ（フィールドバス通信制御装置
１２Ｂ、主制御装置１３Ｂ）を通信可能に接続する内部
バス１５を備えている。

【００２８】フィールドバス通信制御装置１２Ａおよび
１２Ｂは、自系１１Ａおよび１１Ｂ（ドライバ１４Ａお
よび１４Ｂ）とフィールド機器３との間の情報通信処理
実行用のＣＰＵ（コンピュータ）；およびこのＣＰＵが
読取り可能であり、ＣＰＵの処理に係るデータ・プログ
ラムを記憶するためのメモリを備えている。

【００２９】そして、フィールドバス２に接続された常
用系フィールドバス通信制御装置１２Ａおよび待機系フ
ィールドバス通信制御装置１２Ｂに対しては、フィール
ドバス２を介した情報通信ネットワーク上において、そ
のフィールドバス通信制御装置１２Ａおよび１２Ｂを特
定するためのアドレスが割当てられている。

【００３０】特に、本実施形態においては、フィールド
バス通信制御装置１２Ａおよび１２Ｂに対して同一のア
ドレスが割当てられており、割当てられたアドレスは、
各フィールド機器３、自フィールドバス通信制御装置１
２Ａおよび１２Ｂにそれぞれ保持されている。

【００３１】常用系１１Ａ（フィールドバス通信制御装
置１２Ａ・常用系主制御装置１３Ａ・ドライバ１４Ａ）
および待機系１１Ｂ（フィールドバス通信制御装置１２
Ｂ・待機系主制御装置１３Ｂ・ドライバ１４Ｂ）は、互
いに同一のプログラム（プログラムモジュール）を実行
しており、待機系１１Ｂは、常用系１１Ａと同一の状態
を保っている（ホットスタンバイ方式）。

【００３２】次に、本実施形態のフィールド機器制御シ
ステム１の全体動作について、フィールドバス通信制御
装置１２Ａおよび１２Ｂの処理を中心に説明する。

【００３３】常用系１１Ａおよび待機系１１Ｂのフィー
ルドバス通信制御装置（以下、単に通信制御装置と呼
ぶ）１２Ａおよび１２Ｂは、自系１１Ａおよび１１Ｂに
故障が発生したか否かを、例えばハードウエアブロック
やソフトウエアモジュール単位で周期的に診断しており
（ステップＳ１）、この判断の結果、故障が発生してい
ないと診断された場合（通常動作時）には（ステップＳ
１→ＮＯ）、通信制御装置１２Ａおよび１２Ｂは、主制
御装置１３Ａおよび１４Ｂのドライバ１４Ａおよび１４
Ｂから最初（１番目）のフィールド機器３に対する出力
情報を読み込む（ステップＳ２）。

【００３４】次いで、通信制御装置１２Ａおよび１２Ｂ
は、現在、最初のフィールド機器３に対する出力情報で
あるため、後述する繰り返し処理のループ端を表すステ
ップＳ３をスキップして、自通信制御装置が常用系であ
るか否か判断する（ステップＳ４）。

【００３５】常用系通信制御装置１２ＡのステップＳ４
の判断の結果はＹＥＳ（常用系）であるため、通信制御
装置１２Ａは、読み込んだ出力情報が入力器（入力用の
フィールド機器）に対するものであるか否か判断する
（ステップＳ５）。

【００３６】ステップＳ５の判断の結果、出力情報が入
力用のフィールド機器に対するものであれば（ステップ
Ｓ５→ＹＥＳ）、通信制御装置１２Ａは、フィールドバ
ス２を介して対応するフィールド機器３に対して入力要
求を送信する（ステップＳ６）。

【００３７】対応するフィールド機器３は、送信された
入力要求に応じて、その要求内容に基づく処理（例え
ば、状態情報検出処理）を実行し、その入力応答（例え
ば、検出した状態情報等）を通信制御装置のアドレス宛
に送信する。

【００３８】ステップＳ５の判断の結果、出力情報が出
力機器（出力用のフィールド機器）に対するものであれ
ば（ステップＳ５→ＮＯ）、通信制御装置１２Ａは、フ
ィールドバス２を介して対応する出力用フィールド機器
に対して出力情報を送信する（ステップＳ７）。

【００３９】対応するフィールド機器３は、送信された
出力情報に応じて、その情報内容に基づく処理（例え
ば、開閉動作切換処理等の制御処理）を実行し、その出
力応答（例えば、制御処理後の状態情報等）を、フィー
ルドバス２を介して通信制御装置のアドレス宛に送信す
る。

【００４０】一方、待機系通信制御装置１２Ｂのステッ
プＳ４の判断の結果はＮＯ（待機系）であるため、通信
制御装置１２Ｂは、ステップＳ６あるいはステップＳ７
の入力／出力要求を送信することなく、直接後述するス
テップＳ９の処理に移行する。

【００４１】このとき、常用系通信制御装置１２Ａおよ
び待機系通信制御装置１２Ｂに対して同一のアドレスが
割当てられているため、フィールド機器３から送信され
た入力応答あるいは出力応答は、常用系通信制御装置１
２Ａおよび待機系通信制御装置１２Ｂに対してそれぞれ
送信され、常用系通信制御装置１２Ａおよび待機系通信
制御装置１２Ｂは、送信された入力応答あるいは出力応
答（入力／出力応答）をそれぞれ受信処理する（ステッ
プＳ８）。

【００４２】次いで、常用系通信制御装置１２Ａは、ル
ープ端を表すステップＳ９の処理として、上記ループ端
を表すステップＳ３の処理に戻って、ステップＳ３〜ス
テップＳ９の処理を全てのフィールド機器３に対する出
力情報に応じて繰り返し行ない（ステップＳ９）、この
結果、全ての出力情報に対応する入力応答／出力応答が
常用系通信制御装置１２Ａおよび待機系通信制御装置１
２Ｂにそれぞれ受信される。

【００４３】そして、常用系通信制御装置１２Ａおよび
待機系通信制御装置１２Ｂは、受信した全ての出力情報
に対応する入力応答／出力応答を、自系１１Ａおよび１
１Ｂのドライバ１４Ａおよび１４Ｂに通知して（ステッ
プＳ１０）、処理を終了する。

【００４４】一方、ステップＳ１の判断の結果、故障が
発生していると診断された場合には（故障時；ステップ
Ｓ１→ＹＥＳ）、故障が発生した系の通信制御装置は、
自系である故障発生系が常用系１１Ａであるか否か判断
する（ステップＳ１１）。

【００４５】故障発生系が待機系１１Ｂである場合、待
機系通信制御装置１２ＢのステップＳ１１の判断の結果
はＮＯ（待機系）であるため、待機系通信制御装置１２
Ｂは、その通信制御処理、すなわち、ドライバ１４Ｂお
よびフィールド機器３間の通信制御処理を停止し、非故
障である常用系１１Ａの通信制御装置１２Ａは、ステッ
プＳ２に移行してステップＳ２〜ステップＳ１０の処理
を行なう（ステップＳ１２）。

【００４６】一方、故障発生系が常用系１１Ａである場
合、常用系通信制御装置１２ＡのステップＳ１１の判断
の結果はＹＥＳ（常用系）であるため、常用系通信制御
装置１２Ａは、その通信制御処理、すなわち、ドライバ
１４Ａおよびフィールド機器３間の通信制御処理を停止
し、待機系通信制御装置１２Ｂは、常用系通信制御装置
１２Ａの動作を監視しており、常用系通信制御装置１２
Ａに対する故障発生（通信制御処理停止）を検知して自
系（待機系）を常用系に切替え、常用系通信制御装置１
２Ｂとして、ステップＳ２に移行してステップＳ２〜ス
テップＳ１０の処理を行なう（ステップＳ１３）。

【００４７】この結果、常用系１１Ａに故障が発生した
場合においても、待機系１１Ｂの通信制御装置１２Ｂの
処理により、フィールドバス２を介した主制御装置１３
Ｂ（ドライバ１４Ｂ）およびフィールド機器３間の情報
入出力処理が継続して行なわれる。

【００４８】以上述べたように、本実施形態のフィール
ド機器制御システム１によれば、フィールド機器制御系
を常用系１１Ａおよび待機系１１Ｂとして二重化し、二
重化した常用系１１Ａおよび待機系１１Ｂの通信制御装
置１２Ａおよび１２Ｂに対して同一のアドレスを割当て
ているため、待機系通信制御装置１２Ｂに対して常用系
通信制御装置１２Ａと同一の入出力応答を送信すること
ができる。

【００４９】したがって、常用系１１Ａに故障が発生し
た場合においても、フィールド機器３に対する入出力要
求送信処理、および待機系通信制御装置１２Ｂに対して
送信された入出力応答をドライバ１４Ｂに対して通知す
る処理を含むフィールドバス２を介した主制御装置１３
Ｂ（ドライバ１４Ｂ）およびフィールド機器３間の情報
入出力処理を継続して行なうことができるため、フィー
ルド機器制御装置１０の信頼性を大幅に向上させること
ができる。

【００５０】また、常用系と待機系との各通信制御装置
に同一のアドレスを割り付けることにより、待機系は、
フィールド機器から常用系への入力応答および出力応答
を受信することができるため、常にプラントの最新状態
を保持することができる。したがって、常用系から待機
系に動作が切り替わった際に、プラントの状態を更新す
る必要がなく、各通信制御装置に異なるアドレスを割当
てる場合に比べて切り替わりの処理に要する時間が短縮
され、システムの稼動率を向上させることができる。

【００５１】（第２の実施の形態）図３は、本発明の第
２の実施の形態に係るフィールド機器制御システムの概
略構成を示すブロック図である。

【００５２】図３に示すフィールド機器制御システム１
Ａにおいて、前掲図１に示すフィールド機器制御システ
ム１と同等の構成要素については、同一の符号を付して
その説明を省略または簡略化している。

【００５３】本実施形態においては、図３に示すよう
に、フィールドバス２および複数のフィールド機器３
は、それぞれ二重化された待機冗長構成を有している。

【００５４】すなわち、フィールドバス２は、常用系フ
ィールドバス２Ａおよび待機系フィールドバス２Ｂから
構成されており、複数のフィールド機器３は、常用系フ
ィールドバス２Ａに接続された常用系フィールド機器３
Ａ（３Ａ１〜３Ａ３）と、待機系フィールドバス２Ｂに
接続された、常用系フィールド機器３Ａ（３Ａ１〜３Ａ
３）と同一種類の待機系フィールド機器３Ｂ（３Ｂ１〜
３Ｂ３）とから構成されている。

【００５５】そして、本実施形態のシステム本体２０
は、常用系フィールドバス２Ａに接続された入出力機器
を含む常用系フィールド機器３Ａに対する制御系とし
て、常用系１１Ａを備えており、さらに、待機系フィー
ルドバス２Ｂに接続された待機系フィールド機器３Ｂに
対する制御系として待機系１１Ｂを備えている。

【００５６】常用系１１Ａは、常用系フィールドバス２
Ａに接続されており、自系１１Ａおよび常用系フィール
ド機器３Ａ間の情報通信処理を行なうフィールドバス通
信制御装置（通信制御装置）２１Ａを備えており、待機
系１１Ｂは、待機系フィールドバス２Ｂに接続されてお
り、自系１１Ｂおよび待機系フィールド機器３Ｂ間の情
報通信処理を行なうフィールドバス通信制御装置（通信
制御装置）２１Ｂを備えている。

【００５７】次に、本実施形態のフィールド機器制御シ
ステム１Ａの全体動作について、フィールドバス通信制
御装置２１Ａおよび２１Ｂの処理を中心に説明する。

【００５８】第１実施形態と同様に、常用系１１Ａおよ
び待機系１１Ｂの通信制御装置２１Ａおよび２１Ｂは、
ステップＳ１〜Ｓ３の処理を行ない、通常動作時におい
て、所定の常用系フィールド機器３Ａおよび待機系フィ
ールド機器３Ｂに対する出力情報を読み込む。

【００５９】このとき、本実施形態においては、常用系
通信制御装置２１Ａおよび待機系通信制御装置２１Ｂ
は、所定のフィールド機器３Ａおよび３Ｂから読み込ん
だ出力情報が入力機器３に対するものであるか否かを最
初に判断する（ステップＳ２０）。

【００６０】ステップＳ２０の判断の結果、出力情報が
入力機器（入力用フィールド機器）に対するものであれ
ば（ステップＳ２０→ＹＥＳ）、常用系通信制御装置２
１Ａおよび待機系通信制御装置２１Ｂは、第１実施形態
と同様に、ステップＳ６の処理を対応する常用系フィー
ルド機器３Ａおよび待機系フィールド機器３Ｂに対して
それぞれ行なうことにより、常用系フィールド機器３Ａ
および待機系フィールド機器３Ｂに対して入力要求を送
信し、対応する常用系フィールド機器３Ａおよび待機系
フィールド機器３Ｂから送信されてきた入力応答は、対
応する常用系通信制御装置１２Ａおよび待機系通信制御
装置１２Ｂにそれぞれ受信処理される（ステップＳ８
Ａ）。

【００６１】一方、ステップＳ２０の判断の結果、出力
情報が出力機器３に対するものであれば（ステップＳ２
０→ＮＯ）、常用系通信制御装置２１Ａおよび待機系通
信制御装置２１Ｂは、自通信制御装置が常用系であるか
否か判断する（ステップＳ２１）。

【００６２】常用系通信制御装置２１ＡのステップＳ２
１の判断の結果はＹＥＳ（常用系）であるため、通信制
御装置２１Ａは、ステップＳ７の処理を対応する常用系
フィールド機器３Ａに対して行なうことにより、対応す
る常用系フィールド機器３Ａから送信されてきた出力応
答が対応する常用系通信制御装置１２Ａに受信処理され
る（ステップＳ８Ｂ）。

【００６３】一方、待機系通信制御装置２１Ｂのステッ
プＳ２１の判断の結果はＮＯ（待機系）であるため、通
信制御装置２１Ｂは、通常動作時において、同一種類の
フィールド機器３Ａおよび３Ｂに対して異なる出力情報
が送信されることを避けるため、ステップＳ７、Ｓ８Ｂ
の出力情報送信処理を行なうことなく、後述するステッ
プＳ９の処理に移行する。

【００６４】以下、常用系通信制御装置２１Ａは、ルー
プ端を表すステップＳ９の処理として、上記ループ端を
表すステップＳ３の処理に戻って、ステップＳ３、ステ
ップＳ２０、Ｓ２１、Ｓ６〜Ｓ８Ａ、Ｓ８Ｂの処理を繰
り返し行ない（ループ）、全ての常用系フィールド機器
３Ａへの出力情報に対応する入出力処理を実行し（ステ
ップＳ９）、この結果、全ての出力情報に対応する常用
系フィールド機器３Ａからの入力応答／出力応答が常用
系通信制御装置１２Ａにそれぞれ受信される。

【００６５】一方、待機系通信制御装置２１Ｂは、ルー
プ端を表すステップＳ９の処理として、上記ループ端を
表すステップＳ３の処理に戻って、ステップＳ３、ステ
ップＳ２０、Ｓ２１、Ｓ６〜Ｓ７の処理を繰り返し行な
い（ループ）、待機系フィールド機器３Ｂにおける全て
の入力機器（入力用フィールド機器３）への出力情報に
対応する入力処理を実行し（ステップＳ９）、この結
果、待機系フィールド機器３Ｂにおける全ての入力機器
からの入力応答が待機系通信制御装置２１Ｂにそれぞれ
受信される。

【００６６】以下、ステップＳ１０の処理により、常用
系１１Ａのドライバ１４Ａには、常用系フィールド機器
３Ａへの全出力情報に対応する入力応答／出力応答が通
知され、待機系１４Ｂのドライバ１４Ｂには、待機系フ
ィールド機器３Ｂにおける入力機器への全出力情報に対
応する入力応答が通知される。

【００６７】そして、本実施形態においても、ステップ
Ｓ１の判断の結果、故障時においては（ステップＳ１→
ＹＥＳ）、例えば、故障発生系が待機系１１Ｂである場
合、非故障である常用系１１Ａの通信制御装置２１Ａに
より常用系フィールド機器３Ａに対してステップＳ２、
Ｓ３、ステップＳ０、Ｓ２１、Ｓ６〜Ｓ８Ａ、Ｓ８Ｂの
処理が繰り返し行なわれ、主制御装置１３Ａ（ドライバ
１４Ａ）および常用系フィールド機器３Ａ間の情報入出
力処理が継続して行なわれる（ステップＳ１１〜Ｓ１２
参照）。

【００６８】一方、例えば、故障発生系が常用系１１Ａ
である場合、その常用系１１Ａの故障発生（常用系通信
制御装置２１Ａの動作停止）が通信制御装置２１Ｂに検
知されて通信制御装置２１Ｂが常用系に切替えられ、こ
の通信制御装置２１Ｂにより、ステップＳ２、Ｓ３、ス
テップＳ０、Ｓ２１、Ｓ６〜Ｓ８Ａ、Ｓ８Ｂの処理が繰
り返し行なわれ、主制御装置１３Ｂ（ドライバ１４Ｂ）
および待機系フィールド機器３Ｂ間の情報入出力処理が
継続して行なわれる（ステップＳ１１、Ｓ１３参照）。

【００６９】この結果、第１実施形態と同様に、常用系
１１Ａに故障が発生した場合においても、待機系１１Ｂ
の通信制御装置２１Ｂの処理により、フィールドバス２
を介した主制御装置１３Ｂ（ドライバ１４Ｂ）および待
機系フィールド機器３Ｂ間の情報入出力処理が継続して
行なわれる。

【００７０】特に、本実施形態によれば、フィールド機
器３を二重化（常用系フィールド機器３Ａおよび待機系
フィールド機器３Ｂ）しているため、例えば、常用系フ
ィールド機器３Ａの内の少なくとも１つ（例えば、フィ
ールド機器３Ａ１）に故障が発生した場合においても、
そのフィールド機器３Ａ１に対応する待機系フィールド
機器３Ｂ１に対して待機系通信制御装置２１Ｂにより上
述したステップＳ２、Ｓ３、ステップＳ０、Ｓ２１、Ｓ
６〜Ｓ８Ａ、Ｓ８Ｂの処理が行なわれることにより、そ
の故障フィールド機器３Ａ１と同一のフィールド機器３
Ｂ１および主制御装置１３Ｂ（ドライバ１４Ｂ）間の情
報入出力処理を継続して行なうことができる。

【００７１】したがって、第１実施形態の効果に加え
て、二重化したフィールド機器３のどちらか一方に故障
が発生しても、故障発生フィールド機器と同一種のフィ
ールド機器を含む全ての種類のフィールド機器３に対す
る入出力要求送信処理および入出力応答受信処理を継続
して行なうことができ、第１実施形態と比較して、フィ
ールド機器制御装置２０の信頼性をさらに向上させるこ
とができる。

【００７２】（第３の実施の形態）図５は、本発明の第
３の実施の形態に係るフィールド機器制御システム１Ｂ
の概略構成を示すブロック図である。なお、前掲図１に
示すフィールド機器制御システム１と同等の構成要素に
ついては、同一の符号を付してその説明を省略または簡
略化している。

【００７３】本実施形態においては、図５に示すよう
に、システム本体３０は、入力機器および出力機器を含
む複数のフィールド機器３を制御するための一重化制御
系１１を備えている。

【００７４】この制御系１１は、第１実施形態で示した
常用制御系１１Ａあるいは待機系制御系１１Ｂと同様の
構成を有しており、自系１１とフィールド機器３との間
の情報通信処理用のフィールドバス通信制御装置３１
と、フィールド機器３制御用の主制御装置１３と、この
主制御装置１３に組込まれたドライバ１４とを備えてい
る。

【００７５】そして、本実施形態においては、各フィー
ルド機器３は、二重化された伝送路（Ｉ系フィールドバ
ス３２Ａ、ＩＩ系フィールドバス３２Ｂ）にそれぞれ接
続されており、フィールドバス通信制御装置（通信制御
装置）３１は、Ｉ系フィールドバス３２ＡおよびＩＩ系
フィールドバス３２Ｂに通信可能に接続されている。

【００７６】次に本実施形態のフィールド機器制御シス
テム１Ｂの全体動作について、通信制御装置３１の処理
を中心に説明する。

【００７７】本実施形態において、通信制御装置３１
は、第１実施形態と同様に、ステップＳ１〜Ｓ３の処理
を行ない、通常動作時において、フィールド機器３にす
る出力情報を読み込む。なお、ステップＳ１の判断の結
果、故障発生の場合（ステップＳ１→ＹＥＳ）の場合に
は、通信制御装置３１は、処理を終了する。

【００７８】次いで、通信制御装置３１は、ステップＳ
５の入力機器（入力用フィールド機器・出力機器（出力
用フィールド機器）判断処理を行ない、出力情報が入力
機器に対するものであれば（ステップＳ５→ＹＥＳ）、
Ｉ系フィールドバス３２ＡおよびＩＩ系フィールドバス
３２Ｂそれぞれを介して対応するフィールド機器（入力
用フィールド機器）３に対して入力要求を送信する（ス
テップＳ３０）。

【００７９】一方、出力情報が出力機器３に対するもの
であれば（ステップＳ５→ＮＯ）、Ｉ系フィールドバス
３２ＡおよびＩＩ系フィールドバス３２Ｂそれぞれを介
して対応するフィールド機器３に対して出力情報を送信
する（ステップＳ３１）。

【００８０】次いで、通信制御装置３１は、Ｉ系フィー
ルドバス３２Ａから入力応答あるいは出力応答（入力／
出力応答）が送信されてきたか否か判断する（ステップ
Ｓ３２）。

【００８１】このとき、入力要求に対応するフィールド
機器３は、送信された入力要求に応じて、その要求内容
に基づく処理を実行して、入力応答をＩ系フィールドバ
ス３２ＡおよびＩＩ系フィールドバス３２Ｂを介して通
信制御装置３１のアドレス宛に送信し、また、出力情報
に対応するフィールド機器３は、送信された出力情報に
応じて、その内容に基づく処理を実行して、出力応答を
Ｉ系フィールドバス３２ＡおよびＩＩ系フィールドバス
３２Ｂを介して通信制御装置３１のアドレス宛に送信す
る。

【００８２】今、Ｉ系フィールドバス３２Ａに故障が発
生していない場合には、入力／出力用フィールド機器３
からの入力／出力応答はＩ系フィールドバス３２Ａを介
して通信制御装置３１に正確に送信されるため、通信制
御装置３１のステップＳ３２の判断はＹＥＳとなり、通
信制御装置３１は、Ｉ系フィールドバス３２Ａを介して
送信されてきた入力／出力応答を採用して受信処理して
（ステップＳ３３）、ステップＳ９の処理に移行する。

【００８３】一方、Ｉ系フィールドバス３２Ａに故障が
発生している場合には、入力／出力機器用フィールド機
器３からの入力／出力応答はＩ系フィールドバス３２Ａ
を介して通信制御装置３１に送信されないため、通信制
御装置３１のステップＳ３２の判断はＮＯとなり、通信
制御装置３１は、ＩＩ系フィールドバス３２Ｂから入力
／出力応答が送信されてきたか否か判断する（ステップ
Ｓ３４）。

【００８４】今、ＩＩ系フィールドバス３２Ｂに故障が
発生していない場合には、入力／出力機器３からの入力
／出力応答はＩＩ系フィールドバス３２Ｂを介して通信
制御装置３１に正確に送信されるため、通信制御装置３
１のステップＳ３４の判断はＹＥＳとなり、通信制御装
置３１は、ＩＩ系フィールドバス３２Ｂを介して送信さ
れてきた入力／出力応答を採用して受信処理して（ステ
ップＳ３５）、ステップＳ９の処理に移行する。

【００８５】そして、通信制御装置３０は、ループ端を
表すステップＳ９の処理として、上記ループ端を表すス
テップＳ３の処理に戻って、ステップＳ３、Ｓ５、Ｓ３
０〜Ｓ３５の処理を繰り返し行ない（ループ）、全ての
フィールド機器３への出力情報に対応する入出力処理を
実行し（ステップＳ９）、この結果、全ての出力情報に
対応する入力応答／出力応答が通信制御装置３１にそれ
ぞれ受信される。

【００８６】そして、通信制御装置３１は、受信した全
ての出力情報に対応する入力応答／出力応答を、ドライ
バ１４に通知して（ステップＳ１０）、処理を終了す
る。

【００８７】一方、ステップＳ３、Ｓ５、Ｓ３０〜Ｓ３
５の処理中において、ＩＩ系フィールドバス３２Ｂに対
して故障が発生した場合には、入力／出力用フィールド
機器３からの入力／出力応答はＩＩ系フィールドバス３
２Ｂを介して通信制御装置３１に送信されないため、通
信制御装置３１のステップＳ３４の判断はＮＯとなり、
通信制御装置３１は、Ｉ系フィールドバス３２Ａおよび
ＩＩ系フィールドバス３２Ｂの故障（両系故障）をドラ
イバ１４に通知して（ステップＳ３６）、処理を終了す
る。

【００８８】すなわち、本実施形態においては、通信制
御装置３１および各フィールド機器３間を通信可能に接
続するフィールドバスを二重化し、Ｉ系フィールドバス
３２ＡおよびＩＩ系フィールドバス３２Ｂとして構成し
たため、通常動作時において使用されるＩ系フィールド
バス３２Ａに対して故障が発生しても、他方のＩＩ系フ
ィールドバス３２Ｂを介して、通信制御装置３１および
各フィールド機器３間の情報入出力処理を継続して行な
うことができる（ステップＳ３２、Ｓ３４およびＳ３５
参照）ため、フィールド機器制御装置３０の信頼性を向
上させることができる。

【００８９】（第４の実施の形態）図７は、本発明の第
４の実施の形態に係るフィールド機器制御システム１Ｃ
の概略構成を示すブロック図である。

【００９０】図７に示すフィールド機器制御システム１
Ｃにおいて、前掲図１に示すフィールド機器制御システ
ム１と同等の構成要素については、同一の符号を付して
その説明を省略または簡略化している。

【００９１】本実施形態のシステム本体４０は、第１実
施形態と同様に、複数のフィールド機器３に対する制御
系として、二重化制御系、すなわち、常用系１１Ａおよ
び待機系１１Ｂを備えている。

【００９２】常用制御系１１Ａおよび待機系制御系１１
Ｂは、第１実施形態と同様に、自系１１Ａおよび１１Ｂ
とフィールド機器３との間の情報通信処理用のフィール
ドバス通信制御装置４１Ａおよび４１Ｂと、フィールド
機器３制御用の主制御装置１３Ａおよび１３Ｂと、この
主制御装置１３Ａおよび１３Ｂにそれぞれ組込まれたド
ライバ１４Ａおよび１４Ｂとを備えている。

【００９３】本実施形態においては、第３実施形態と同
様に、各フィールド機器３は、二重化された伝送路（Ｉ
系フィールドバス３２Ａ、ＩＩ系フィールドバス３２
Ｂ）にそれぞれ接続されており、フィールドバス通信制
御装置（通信制御装置）４１Ａおよび４１Ｂは、Ｉ系フ
ィールドバス３２ＡおよびＩＩ系フィールドバス３２Ｂ
に通信可能にそれぞれ接続されている。

【００９４】次に本実施形態のフィールド機器制御シス
テム１Ｃの全体動作について、通信制御装置４１Ａおよ
び４１Ｂの処理を中心に説明する。

【００９５】第１実施形態と同様に、常用系１１Ａおよ
び待機系１１Ｂの通信制御装置４１Ａおよび４１Ｂは、
ステップＳ１〜Ｓ７の処理を行ない、自系１１Ａおよび
１１Ｂのドライバ１４Ａおよび１４Ｂから送られた出力
情報に対応する入力機器あるいは出力機器（入力用フィ
ールド機器３あるいは出力用フィールド機器３）に対し
て入力要求あるいは出力情報を送信する。

【００９６】次いで、通信制御装置４１Ａおよび４１Ｂ
は、それぞれ第３実施形態のステップＳ３０〜ステップ
Ｓ３６の処理、すなわち、Ｉ系フィールドバス３２Ａお
よびＩＩ系フィールドバス３２Ｂの故障発生の有無判定
処理（ステップＳ３２、ステップＳ３４参照）、非故障
のフィールドバス３２Ａあるいは３２Ｂを介して送信さ
れた入力／出力応答受信処理（ステップＳ３３、ステッ
プＳ３５参照）および両系故障発生時における両系故障
通知処理（ステップＳ３６参照）を実行し、上記ステッ
プＳ３〜ステップＳ７、ステップＳ３０〜ステップＳ３
６、ステップＳ９の処理を全ての出力情報に対して繰り
返し実行する。

【００９７】そして、本実施形態では、通信制御装置４
１Ａおよび４１Ｂは、常用系１１Ａおよび待機系１１Ｂ
の内のどちらか一方に対する故障発生時（ステップＳ１
→ＹＥＳ）において、ステップＳ１１〜ステップＳ１３
の処理、すなわち、待機系側故障発生時における待機系
通信制御装置４１Ｂの通信制御停止処理（ステップＳ１
１〜Ｓ１２参照）、常用系側故障発生時における通信制
御装置４１Ｂの制御権切替処理および常用系としての通
信制御処理（ステップＳ１１、ステップＳ１３参照）を
実行することにより、非故障の制御系（常用系あるいは
待機系）の通信制御装置４１Ａあるいは４１Ｂによるス
テップＳ２〜Ｓ５、ステップＳ３０〜Ｓ３３、ステップ
Ｓ９〜Ｓ１０の処理、すなわち、非故障フィールドバス
（Ｉ系フィールドバス３２ＡあるいはＩＩ系フィールド
バス３２Ｂ）を経由したフィールド機器３および非故障
制御系（常用系１１Ａあるいは１１Ｂ）間の情報入出力
処理を繰り返し実行する。

【００９８】この結果、本実施形態においては、第１実
施形態と同様に、仮に常用系１１Ａに故障が発生した場
合においても、非故障フィールドバス（Ｉ系フィールド
バス３２ＡあるいはＩＩ系フィールドバス３２Ｂ）を介
した待機系１１Ｂの主制御装置１３Ｂ（ドライバ１４
Ｂ）および各フィールド機器３間の情報入出力処理を継
続して行なうことができるため、フィールド機器制御装
置４０の信頼性を大幅に向上させることができる。

【００９９】さらに、本実施形態においては、上記効果
に加えて、通常動作時において使用されるＩ系フィール
ドバス３２Ａに対して故障が発生しても、他方のＩＩ系
フィールドバス３２Ｂを介して、通信制御装置４１Ａお
よび４１Ｂおよび各フィールド機器３間の情報入出力処
理を継続して行なうことができるため、上記効果に加え
て、フィールド機器制御装置４０の信頼性をさらに向上
させることができる。

【０１００】なお、上述した各実施形態においては、フ
ィールド機器および通信制御装置を接続する伝送路を単
に“フィールドバス”と記載したが、このフィールドバ
ス（伝送路）を、ケーブルを用いた有線方式により実現
することも可能であり、また、高周波帯の電波を用いた
無線方式により実現することも可能である。

【０１０１】例えば、無線方式のフィールドバスを有す
るフィールド機器制御システム１Ｄの概略構成を図９に
示す。

【０１０２】図９においては、第４実施形態のフィール
ド機器制御システム１Ｃにおいて、二重化したＩ系フィ
ールドバス３２ＡおよびＩＩ系フィールドバス３２Ｂ
を、それぞれ周波数帯域（波長帯）の異なる電波に基づ
く無線３２Ａ１、３２Ｂ１で実現した例を示す。

【０１０３】この変形例によれば、フィールドバス（伝
送路）を無線で構築したことにより、フィールドバスと
してのケーブルを敷設する必要がなくなり、ケーブル自
体に関連したフィールドバス故障を無くしてフィールド
機器制御装置の信頼性を向上させることができる。ま
た、無線であるため、複数のフィールド機器の配置に関
する自由度を向上させることができ、ケーブルコストお
よびケーブル敷設に係るコストを激減させることができ
る。

【０１０４】特に、本システムを電力系プラントに適用
するような場合、フィールド機器は、プラント機器の動
作により生じる高電圧サージの影響を受けやすくなる。
フィールド機器の入力部は一般的に絶縁されているが、
絶縁耐力以上のサージが入ると通常は短絡モードで故障
する。このとき、フィールド機器内の電気信号がフィー
ルドバスに流れ出すことになる。

【０１０５】このような事態が発生すると、各通信制御
装置と複数のフィールド機器とが電気ケーブルで接続さ
れていると、通信制御装置は、１つのフィールド機器の
故障により、それにつながる他の全てのフィールド機器
と通信できなくなる。

【０１０６】したがって、通信制御装置とフィールド機
器との間に絶縁手を設けることは、上記フィールド機器
故障による影響を最小限度で食い止めるためには、非常
に有効である。

【０１０７】そこで、上記通信制御装置とフィールド機
器との間を通信可能に絶縁するには、本変形例で説明し
た無線による伝送方式の他に光ケーブルによる伝送方式
を用いることも考えられる。

【０１０８】しかしながら、フィールド機器は、プラン
ト機器の近傍に設置されることが多く、光ケーブルを伝
送路（伝送ケーブル）として用いた場合には、その取り
扱いが非常に煩雑になる。また、通信制御装置と複数の
フィールド機器は、いわゆるマルチドロップ方式で接続
されるため、フィールド機器の追加により全体の光レベ
ルを調整しなければならず、ダイナミックレンジの狭い
光伝送装置にとっては、上記光レベルの調整が非常に困
難であった。

【０１０９】これに対して、本変形例の無線方式を採用
すれば、上記光ケーブルの取り扱いや光レベル調整等の
煩雑な操作行為を行なうことなくデータ通信を行なうこ
とができるため、煩雑な操作行為が不要となり、本シス
テムの実用性をさらに向上おさせることができる。

【０１１０】なお、無線方式のフィールドバスは、他の
実施形態のフィールド機器制御システムに対しても適用
可能であることは明白である。

【０１１１】

【発明の効果】請求項１、２および９記載の発明によれ
ば、常用系通信制御装置と待機系通信制御装置に対して
同一アドレスを割当てることにより、独自のプロトコル
を用いることなく通信制御装置の二重化を実現し、一方
の装置が故障しても、非故障の通信制御装置により、対
応する主制御装置と前記フィールド機器との間の前記フ
ィールドバスを介した情報通信処理を継続することがで
きるため、フィールド機器制御システムの信頼性を向上
させることができる。

【０１１２】請求項３記載の発明によれば、通信制御装
置を二重化し、さらにフィールドバスを二重化にしたこ
とにより、二重化通信制御装置の一方が故障しても、フ
ィールドバスを介したフィールド機器との情報通信を継
続することができ、また、一方のフィールドバスに故障
が発生しても、他方のフィールドバスでフィールド機器
に対する情報通信処理を継続することができる。したが
って、通信制御装置故障およびフィールドバス（伝送
路）故障に対する信頼性を大幅に向上させることができ
る。

【０１１３】請求項４および５記載の発明によれば、二
重化したフィールド機器・フィールドバスおよび二重化
した通信制御装置をそれぞれ通信可能に接続して互いに
異なる通信ネットワークを構築したため、二重化したフ
ィールド機器の内の一方のフィールド機器に故障が発生
しても、他方のフィールド機器を含む通信ネットワーク
によりその他方のフィールド機器に対する情報通信を継
続して行なうことができ、フィールド機器制御システム
の信頼性を向上させることができる。

【０１１４】請求項６記載の発明によれば、二重化した
フィールドバスの内の一方のフィールドバスに故障が発
生しても、他方のフィールドバスでフィールド機器に対
する情報通信処理を継続することができる。したがっ
て、フィールドバス（伝送路）故障に対する信頼性を大
幅に向上させることができる。

【０１１５】請求項７および８記載の発明によれば、フ
ィールドバスを無線方式で実現したため、フィールドバ
ス用のケーブルを敷設する必要がなくなる。

【０１１６】したがって、ケーブル関連の故障発生を回
避し、フィールド機器の配置自由度を向上させ、さら
に、ケーブル自体のコストおよびケーブル敷設コストを
それぞれ激減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るフィールド機
器制御装置の概略構成を示すブロック図。

【図２】本発明の第１の実施の形態におけるフィールド
バス通信制御装置の処理の一例を示す概略フローチャー
ト。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係るフィールド機
器制御装置の概略構成を示すブロック図。

【図４】本発明の第２の実施の形態におけるフィールド
バス通信制御装置の処理の一例を示す概略フローチャー
ト。

【図５】本発明の第３の実施の形態に係るフィールド機
器制御装置の概略構成を示すブロック図。

【図６】本発明の第３実施の形態におけるフィールドバ
ス通信制御装置の処理の一例を示す概略フローチャー
ト。

【図７】本発明の第４の実施の形態に係るフィールド機
器制御装置の概略構成を示すブロック図。

【図８】本発明の第４実施の形態におけるフィールドバ
ス通信制御装置の処理の一例を示す概略フローチャー
ト。

【図９】本発明の第４の実施の形態に係るフィールド制
御装置の変形例を示すブロック図。

【図１０】従来のフィールド機器制御装置の概略構成を
示すブロック図。

【符号の説明】

１、１Ａ〜１Ｄ フィールド機器制御システム ２ フィールドバス ２Ａ 常用フィールドバス ２Ｂ 待機フィールドバス ３ フィールド機器 ３Ａ、３Ａ１〜３Ａ３ 常用系フィールド機器 ３Ｂ、３Ｂ１〜３Ｂ３ 待機系フィールド機器 １０、２０、３０、４０ フィールド機器制御システム
本体 １１Ａ 常用制御系 １１Ｂ 待機制御系 １２Ａ、１２Ｂ、２１Ａ、２１Ｂ、３１、４１Ａ、４１
Ｂ フィールドバス通信制御装置 １３Ａ、１３Ｂ 主制御装置 １４Ａ、１４Ｂ ドライバ １５ 内部バス ３２Ａ、３２Ａ１ Ｉ系フィールドバス ３２Ｂ、３２Ｂ１ ＩＩ系フィールドバス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B014 HB02 5B034 BB02 CC01 CC06 DD05 DD07 5B089 GA11 GA21 HA08 JB22 KA12 KB06 MD02 ME02 5H209 AA02 BB01 CC01 CC07 CC09 CC13 DD04 DD11 GG04 GG11 SS01 SS04 SS08 TT01

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィールドバスに接続されたフィールド
   機器を制御するフィールド機器制御システムにおいて、 前記フィールド機器を制御するための二重化された主制
   御装置と、この各主制御装置と前記フィールド機器との
   間の前記フィールドバスを介した情報通信処理用の二重
   化された通信制御装置とを備え、前記二重化された主制
   御装置および通信制御装置の内の一方を常用系、他方を
   待機系として構成し、その常用系および待機系通信制御
   装置に対して、前記フィールドバスを介したネットワー
   ク上において同一のアドレスを割当てることにより、前
   記フィールド機器から前記フィールドバスを介して前記
   アドレス宛に出力された情報を前記常用系および待機系
   通信制御装置それぞれに送信するようにしたことを特徴
   とするフィールド機器制御システム。
2. 【請求項２】 前記各通信制御装置は、自通信制御装置
   が常用系である場合に自系の主制御装置から送信された
   フィールド機器制御用情報に基づいて、当該フィールド
   機器に対して前記フィールド機器制御用情報に基づく動
   作要求を送信する動作要求送信手段と、前記フィールド
   機器から前記アドレス宛に送信された前記動作要求に対
   応する応答情報を受取り、受け取った応答情報を自系の
   主制御装置へ通知する通知手段と、自系に故障が発生し
   ているか否かを判断する故障判断手段と、自通信制御装
   置が常用系であり、かつ前記故障判断手段により自系に
   故障が発生していると判断された際に、自通信制御装置
   の動作を停止する手段と、自通信制御装置が待機系であ
   る場合に前記常用系である他通信制御装置の動作を監視
   し、この監視により前記他通信制御装置の動作停止を検
   知したとき、待機系である自通信制御装置を常用系に切
   替る切替手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載
   のフィールド機器制御システム。
3. 【請求項３】 前記フィールド機器に接続されたフィー
   ルドバスは二重化されており、 前記常用系の通信制御装置は、自通信制御装置が常用系
   である場合に自系の主制御装置から送信されたフィール
   ド機器制御用情報に基づいて、そのフィールド機器制御
   用情報に基づく動作要求を二重化フィールドバスそれぞ
   れを介して前記フィールド機器に対して送信する動作要
   求送信手段と、前記二重化フィールドバスの内のどちら
   か一方を介して前記フィールド機器から前記アドレス宛
   に前記動作要求に対応する応答情報が送信されてきたか
   否か判断する第１の判断手段と、この第１の判断手段に
   より応答情報が送信されてきていると判断された際に、
   送信されてきた応答情報を受取り、受け取った応答情報
   を自系の主制御装置へ通知する第１の通知手段と、前記
   第１の判断手段により応答情報が送信されていないと判
   断された際に、前記二重化フィールドバスの内の他方を
   介して前記フィールド機器から前記アドレス宛に前記動
   作要求に対応する応答情報が送信されてきたか否か判断
   する第２の判断手段と、この第２の判断手段により応答
   情報が送信されてきていると判断された際に、送信され
   てきた応答情報を受取り、受け取った応答情報を自系の
   主制御装置へ通知する第２の通知手段と、前記第２の判
   断手段により応答情報が送信されていないと判断された
   際に、前記二重化フィールドバスに故障が発生している
   ことを表す情報を自系の主制御装置に通知する故障発生
   通知手段と、自系に故障が発生しているか否かを判断す
   る故障判断手段と、自通信制御装置が常用系であり、か
   つ前記故障判断手段により自系に故障が発生していると
   判断された際に、自通信制御装置の動作を停止する手段
   と、自通信制御装置が待機系である場合に前記常用系で
   ある他通信制御装置の動作を監視し、この監視により常
   用系である他通信制御装置の動作停止を検知したとき、
   待機系である自通信制御装置を常用系に切替る切替手段
   とを備えたことを特徴とする請求項１記載のフィールド
   機器制御システム。
4. 【請求項４】 フィールドバスに接続されたフィールド
   機器を制御するフィールド機器制御システムにおいて、 前記フィールド機器を制御するための二重化された主制
   御装置と、この各主制御装置と前記フィールド機器との
   間の前記フィールドバスを介した情報通信処理用の二重
   化された通信制御装置とを備え、前記二重化された主制
   御装置および通信制御装置の内の一方を常用系、他方を
   待機系として構成するとともに、 前記フィールド機器およびフィールドバスをそれぞれ二
   重化し、前記二重化された通信制御装置の内の常用系の
   通信制御装置を前記二重化されたフィールドバスの内の
   一方の常用系フィールドバスを介して前記二重化された
   フィールド機器の内の一方の常用系フィールド機器に接
   続することにより、前記常用系通信制御装置により自系
   の主制御装置および前記常用系フィールド機器間の情報
   通信処理を実行させ、 前記他方の待機系の通信制御装置を前記二重化フィール
   ドバスの内の他方の待機系フィールドバスを介して前記
   二重化フィールド機器の内の他方の待機系フィールド機
   器に接続することにより、前記待機系通信制御装置によ
   り自系の主制御装置および前記常用系フィールド機器間
   の情報通信処理を実行させることを特徴とするフィール
   ド機器制御システム。
5. 【請求項５】 前記常用系の通信制御装置は、自系の主
   制御装置から送信された常用系フィールド機器制御用情
   報に基づいて、その常用系フィールド機器制御用情報に
   基づく動作要求を前記常用系フィールドバスを介して前
   記常用系フィールド機器に対して送信する動作要求送信
   手段と、前記常用系フィールド機器から送信された前記
   動作要求に対応する応答情報を前記常用系フィールドバ
   スを介して受取り、受け取った応答情報を自系の主制御
   装置へ通知する通知手段と、自系に故障が発生している
   か否かを判断する故障判断手段と、この故障判断手段に
   より自系に故障が発生していると判断された際に、自通
   信制御装置の動作を停止する手段とを備え、 前記待機系の情報通信制御装置は、前記常用系である他
   通信制御装置の動作を監視し、この監視により常用系で
   ある他通信制御装置の動作停止を検知したとき、待機系
   である自通信制御装置を常用系に切替る切替手段を備え
   たことを特徴とする請求項４記載のフィールド機器制御
   システム。
6. 【請求項６】 フィールド機器を制御するフィールド機
   器制御システムにおいて、 前記フィールド機器に接続された二重化された第１およ
   び第２のフィールドバスと、前記フィールド機器を制御
   するための主制御装置と、この主制御装置と前記フィー
   ルド機器との間の前記第１および第２のフィールドバス
   を介した情報通信処理用の通信制御装置とを備え、 前記通信制御装置は、前記主制御装置から送信されたフ
   ィールド機器制御用情報に基づいて、そのフィールド機
   器制御用情報に基づく動作要求を前記第１および第２の
   フィールドバスを介して前記フィールド機器に対して送
   信する動作要求送信手段と、前記第１および第２のフィ
   ールドバスの内のどちらか一方を介して前記フィールド
   機器から前記動作要求に対応する応答情報が送信されて
   きたか否か判断する第１の判断手段と、この第１の判断
   手段により応答情報が送信されてきていると判断された
   際に、送信されてきた応答情報を受取り、受け取った応
   答情報を前記主制御装置へ通知する第１の通知手段と、
   前記第１の判断手段により応答情報が送信されていない
   と判断された際に、前記第１および第２のフィールドバ
   スの内の他方を介して前記フィールド機器から前記動作
   要求に対応する応答情報が送信されてきたか否か判断す
   る第２の判断手段と、この第２の判断手段により応答情
   報が送信されてきていると判断された際に、送信されて
   きた応答情報を受取り、受け取った応答情報を前記主制
   御装置へ通知する第２の通知手段と、前記第２の判断手
   段により応答情報が送信されていないと判断された際
   に、前記第１および第２のフィールドバスに故障が発生
   していることを表す情報を前記主制御装置に通知する故
   障発生通知手段とを備えたことを特徴とするフィールド
   機器制御システム。
7. 【請求項７】 請求項１または２記載のフィールド機器
   制御システムにおいて、前記フィールドバスを高周波帯
   の電波を用いた無線方式により構成したことを特徴とす
   るフィールド機器制御システム。
8. 【請求項８】 請求項３乃至６記載のフィールド機器制
   御システムにおいて、二重化されたフィールドバスを、
   互いに波長帯の異なる電波に基づく無線により構成した
   ことを特徴とするフィールド機器制御システム。
9. 【請求項９】 フィールドバスに接続されたフィールド
   機器を制御するための二重化された主制御装置と、この
   各主制御装置と前記フィールド機器との間の前記フィー
   ルドバスを介した情報通信処理用の二重化された通信制
   御用コンピュータとを備え、前記二重化された主制御装
   置および通信制御用のコンピュータの内の一方を常用
   系、他方を待機系として構成したフィールド制御システ
   ムにおける、前記各通信制御用コンピュータが読取り可
   能な記憶媒体であって、 対応するコンピュータが常用系である際に、その常用系
   の主制御装置から送信されたフィールド機器制御用情報
   に基づいて、そのフィールド機器制御用情報に基づく動
   作要求を前記常用系コンピュータにより前記フィールド
   機器に対して送信させる手段と、前記フィールド機器か
   ら前記各コンピュータに割当てられた同一のアドレス宛
   に送信された前記動作要求に対応する応答情報を対応す
   るコンピュータにより受け取らせ、受け取らせた応答情
   報を対応するコンピュータにより自系の主制御装置へ通
   知させる手段と、自系に故障が発生しているか否かを対
   応するコンピュータにより判断させる手段と、対応する
   コンピュータが常用系である際に、その常用系に故障が
   発生していると判断された際に、対応するコンピュータ
   の動作を停止させる手段と、対応するコンピュータが待
   機系である際に、その待機系コンピュータにより常用系
   コンピュータの動作を監視させ、この監視により常用系
   コンピュータに対する故障発生を検知したとき、前記待
   機系コンピュータを常用系に切替させる手段とを備えた
   ことを特徴とするコンピュータが読取り可能な記憶媒
   体。