JP2004133741A - Method and mechanism for setting monitor and control system configuration - Google Patents

Method and mechanism for setting monitor and control system configuration Download PDF

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JP2004133741A JP2002298480A JP2002298480A JP2004133741A JP 2004133741 A JP2004133741 A JP 2004133741A JP 2002298480 A JP2002298480 A JP 2002298480A JP 2002298480 A JP2002298480 A JP 2002298480A JP 2004133741 A JP2004133741 A JP 2004133741A
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Yoshiomi Yamashita
山下　善臣
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a mechanism for setting a monitor and control system configuration, which is capable of setting the configuration and the layout of the monitor and control system in such a form that real-time processing capabilities in a requested level and flexibility of the configuration are simultaneously satisfied. <P>SOLUTION: The monitor and control system comprising a plurality of monitor and control system component apparatus is provided with a system configuration information storage means which converts connection conditions of monitor and control system component apparatus to configuration information and stores this configuration information, a message conversion means which converts configuration information to messages, a message transmission means for transmitting messages, a message reception means for receiving messages, and a system configuration information management means which uses reception contents of the message reception means to update system configuration information in the entire monitor and control system. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、外部ユニットと称される監視制御システム構成機器（たとえば、ビル設備に含まれるセンサやアクチュエータなど）が大量に用いられた監視制御システムに対する構成設定方法および機構に関し、特に通信システムと関連してシステム構成機器の構成情報をあらかじめデータとして格納しておき、システム構成機器の追加や削除などを容易に行えるようにすることにより、システム構成機器のレイアウトの柔軟性および汎用性を向上させた監視制御システム構成設定方法および機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、監視制御システム構成機器が大量に用いられている監視制御システムに対して、アプリケーションに応じた監視制御システム構成を設定する方法および機構（たとえば、非特許文献１参照）は、よく知られている。
【０００３】
【非特許文献１】
「フィールドバス基礎ブック」、（平成７年９月２０日、甲斐忠道著、オーム社）、ｐ．５
【０００４】
上記非特許文献１に示された監視制御システムは、全システムの管理を行う管理コンピュータと、全システムの制御を行う第１の制御コンピュータと、監視制御システムの状況を集中的に監視する監視コンピュータと、監視制御システムの制御を行う第２の制御コンピュータと、機械の制御を行う監視制御システム構成機器と、入出力装置と、管理コンピュータおよび第１の制御コンピュータに接続された高速バックボーンネットワーク（または、ＬＡＮ）と、管理コンピュータおよび第１の制御コンピュータを監視コンピュータおよび第２の制御コンピュータに接続する制御システムバスと、監視コンピュータおよび第２の制御コンピュータを監視制御システム構成機器および入出力装置に接続するフィールドバスとを備えている。
【０００５】
また、上記監視制御システム内の情報の流れおよびシステム構成情報の管理方法は、以下のブロックに関連して行われる。
すなわち、監視制御システムの制御および状況監視を行う監視制御ユニットと、監視制御ユニットに接続される外部ユニットと、外部ユニットに接続された制御対象と、制御を実行するためのアプリケーション実行部と、システム構成情報を記憶する構成情報記憶ファイルと、監視制御ユニットと外部ユニットとの間の通信を実現する監視・制御情報通信インタフェースと、制御対象と直接情報交換を行う制御対象入出力部と、監視・制御情報通信インタフェースを相互に接続する通信路と、制御対象と制御対象入出力部との間を接続する通信路とにより、実行される。
【０００６】
次に、上記非特許文献１に示された従来の監視制御システムによる動作について説明する。
階層構造を持つ集中制御システムからなる監視制御システムにおいては、上位機器から下位機器に対して指示を出し、下位機器は実行状態が変化する時点に上位機器に対して実行状態を報告する手法が採用される。
上位の管理コンピュータは、全システムの情報の収集と管理を行い、第１の制御コンピュータは、システムを集中的に制御する。下位の監視コンピュータは、複数の監視制御システム構成機器からなる監視制御システムの状況を集中的に監視し、第２の制御コンピュータは、監視制御システム内の制御を行う。
複数の外部ユニット（監視制御システム構成機器および入出力装置）は、監視制御システムへの外部情報の入力およびアクチュエータへの制御指令の出力を行う。
【０００７】
同一システム内の各構成要素は、密接に関係付けられており、高速バックボーンネットワーク、制御システムバスおよびフィールドバスからなる監視制御用ネットワークを介して、情報交換を行いながら協調して動作する。
これら監視制御用ネットワークの多くは、システム構成が静的であることを前提としており、各局に対して固有のアドレス空間を割り当て、回線制御を実行している。また、これらの監視制御用ネットワークは、マスタ・スレーブ型の集中制御方式を採用しているので、局間の相互作用は、主にマスタ局とスレーブ局との間に限られている場合が多い。
【０００８】
このような従来システムにおいては、システム構成情報が上位の監視制御ユニットにより一元管理されており、システムを構成する全ての機器がシステム構成情報を共有する手法を採用している。
また、システムを構成する各機器が公開しているインタフェースは、各機器がその内部で情報を保持するメモリの物理的な構成を直接公開したものである。したがって、接続される各機器は、それぞれが接続されている機器内のメモリ構成および情報の配置（メモリ番地）を認識し、且つそのメモリ番地を介した処理のみによって、情報を操作および入手することができる。
【０００９】
また、システム構成情報は、上位の監視制御ユニットの構成情報記憶ファイル内に一元的に記憶されて管理される。構成情報記憶ファイルには、監視制御ユニットに接続されている全ての外部ユニットおよび監視制御ユニット自身の、メモリ構成および情報の配置が記憶されている。
アプリケーション実行部は、構成情報記憶ファイルに記憶されたシステム構成情報を参照し、そのメモリ番地を直接指定することにより、情報の操作および入手を行う。
【００１０】
したがって、監視制御アプリケーションは、各監視制御システム構成機器（各外部ユニット）の内部構造を直接反映したものとなり、各監視制御システム構成機器の内部構造の変化や入出力装置の接続先変更の影響を直接受けることとなる。
この結果として、監視制御システムの変更や拡張に対する柔軟性が低くなるとともに、監視制御アプリケーションの保守性も悪くなるおそれがある。
また、新しい監視制御システム構成機器（外部ユニット）をシステムに追加する場合や、或る外部ユニットをシステムから削除する場合には、監視制御ユニット内で一元的に管理されているシステム構成情報を事前にオフラインで修正する必要があるうえ、関係する全てのシステム構成機器上の監視および制御アプリケーションに変更を通知しなければならない。
【００１１】
また、監視制御ユニットにおけるアプリケーションプログラムは、アプリケーション実行部に格納されているが、このアプリケーションプログラムとして、外部ユニットなどとの間で情報交換を行うためのプログラムを記載する際には、外部ユニットを指定するための識別名が必要になる。
しかしながら、従来システムにおいては、上記識別名として静的なアドレスを用いているので、各機器（外部ユニット）がメモリ構成や情報の配置を公開する必要があり、公開後の変更は困難である。
また、機器側の変更などにより一旦決定したシステム構成を変更する際には、アプリケーションプログラムを書き換えることが必要になることから、柔軟なシステム構成の変更は困難であり、したがって、監視制御ユニットおよび個々の監視制御システム構成機器（外部ユニット）の独立性を維持することや、柔軟な構成変更を実現することができなかった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の監視制御システム構成設定方法および機構は以上のように、静的なシステム構成を前提とした集中制御システムを考慮しているので、柔軟な構成変更（たとえば、外部ユニットの追加や削除など）への対応が困難であり、各システム構成要素間を静的に直接結合した状態で設計開発されることから、局所的な変更の影響がシステム全体に波及することが起こり易いという問題点があった。
また、レイアウトなどの変更毎に、一元的に記憶管理しているデータ内容およびアドレス番号を、オフラインで全て更新設定する必要があるため、監視制御システムの変更やレイアウトの変更が困難になるという問題点があった。
【００１３】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、監視制御システムの制御に要求されるレベルの実時間処理能力と、監視制御システム構成およびレイアウトの柔軟性とを同時に満足する形で、監視制御システム構成機器間の情報交換を実現できる監視制御システム構成設定方法および機構を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る監視制御システム構成設定方法は、第１のシステム構成情報格納手段を有する監視制御ユニットと、各々が第２のシステム構成情報格納手段を有する複数の監視制御システム構成機器とからなり、監視制御ユニットと各監視制御システム構成機器とが通信手段を介して選択的に接続される監視制御システムの構成設定方法であって、監視制御ユニットに監視制御システム構成機器が接続されたときに、監視制御システム構成機器から監視制御ユニットに向けて、第２のシステム構成情報格納手段内の情報内容に基づくメッセージ通信を行い、監視制御ユニットにおいて、監視制御システム構成機器からのメッセージ通信の情報内容と、第１のシステム構成情報格納手段内の情報内容との合致状態を判定し、監視制御システム構成機器からのメッセージ通信の情報内容と、第１のシステム構成情報格納手段内の情報内容とが合致した場合に、第１のシステム構成情報格納手段内の情報内容を第２のシステム構成情報格納手段に送信し、監視制御ユニットと各監視制御システム構成機器との相互間の接続状況の設定を、各監視制御システム構成機器が監視制御ユニットに対して主体的に行うメッセージ通信により実現したものである。
【００１５】
また、この発明に係る監視制御システム構成設定機構は、監視制御ユニットおよび複数の監視制御システム構成機器からなり、監視制御ユニットと各監視制御システム構成機器とが通信手段を介して選択的に接続される監視制御システムの構成設定機構であって、監視制御ユニットは、第１のシステム構成情報格納手段、第１のメッセージ変換手段、第１のメッセージ発信手段、第１のメッセージ受信手段、第１のシステム構成情報管理手段および第１の命令処理部を含み、各監視制御システム構成機器は、第２のシステム構成情報格納手段、第２のメッセージ変換手段、第２のメッセージ発信手段、第２のメッセージ受信手段、第２のシステム構成情報管理手段および第２の命令処理部を含み、第１のシステム構成情報格納手段は、各監視制御システム構成機器に関する第１のシステム構成情報を蓄積し、第２のシステム構成情報格納手段は、各監視制御システム構成機器に固有の第２のシステム構成情報を蓄積し、第１および第２のメッセージ変換手段は、第１および第２のシステム構成情報を第１および第２のメッセージに変換し、第１および第２のメッセージ発信手段は、第１および第２のメッセージを発信し、第１のメッセージ受信手段は、第２のメッセージを受信し、第２のメッセージ受信手段は、第１のメッセージを受信し、第１のシステム構成情報格納手段は、監視制御ユニットと各監視制御システム構成機器との相互間の接続状況を、第１のシステム構成情報に変換して第１のシステム構成情報格納手段に蓄積し、第２のシステム構成情報格納手段は、第２のメッセージ受信手段により受信された第１のシステム構成情報を第２のシステム構成情報として蓄積し、第１および第２のシステム構成情報管理手段は、第１および第２のメッセージ受信手段により受信された各メッセージの内容を用いて、第１および第２のシステム構成情報格納手段内のシステム構成情報を更新するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１による監視制御システム構成設定方法について詳細に説明する。
図１はこの発明の実施の形態１による監視制御システム構成設定方法を説明するためのブロック図であり、監視制御ユニットおよび複数の外部ユニットからなる監視制御システム内の情報の流れとシステム構成情報の管理方法とを示している。
【００１７】
図１において、監視制御ユニット１００、外部ユニット１０１Ａおよび１０１Ｂは、制御対象１０２Ａおよび１０２Ｂと関連した監視制御システムを構成している。
監視制御ユニット１００は、監視制御システムの制御および状況監視を行う。
外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂは、監視制御ユニット１００に接続され、制御対象１０２Ａ、１０２Ｂは、各外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂに個別に接続されている。
【００１８】
監視制御ユニット１００は、アプリケーション実行部１０３と、システム構成管理部１０４と、構成情報記憶ファイル１０５と、監視・制御情報通信インタフェース１０６と、構成情報通信インタフェース１０７とを備えている。
アプリケーション実行部１０３は、監視・制御情報通信インタフェース１０６に双方向通信可能に接続されるとともに、構成情報記憶ファイル１０５と関連して、監視制御ユニット１００内における制御を実行し、最終的に制御対象１０２Ａ、１０２Ｂに対する制御を行う。
システム構成管理部１０４は、構成情報通信インタフェース１０７に双方向通信可能に接続されるとともに、構成情報記憶ファイル１０５と関連して、システム構成を決定および管理する。
【００１９】
構成情報記憶ファイル１０５は、アプリケーション実行部１０３およびシステム構成管理部１０４に接続されており、システム構成情報を記憶するための格納手段を構成している。
監視・制御情報通信インタフェース１０６および構成情報通信インタフェース１０７は、監視制御ユニット１００と外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂとの間の制御情報の通信を実現する。
【００２０】
外部ユニット１０１Ａおよび１０１Ｂは、同一構成からなり、それぞれ、アプリケーション実行部１０３Ａ、１０３Ｂと、構成情報記憶ファイル１０５Ａ、１０５Ｂと、監視・制御情報通信インタフェース１０６Ａ、１０６Ｂと、構成情報通信インタフェース１０７Ａ、１０７Ｂと、制御対象入出力部１０８Ａ、１０８Ｂとを備えている。
ここでは、代表的に２つの外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂが示されているが、任意数（ｎ個）の外部ユニットを並設することができる。
【００２１】
外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂ内の各監視・制御情報通信インタフェース１０６Ａ、１０６Ｂは、通信路１０９を介して、監視制御ユニット１００内の監視・制御情報通信インタフェース１０６に相互接続されている。
外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂ内の構成情報通信インタフェース１０７Ａ、１０７Ｂは、通信路１１０を介して、監視制御ユニット１００内の構成情報通信インタフェース１０７に相互接続されている。
外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂ内の各制御対象入出力部１０８Ａ、１０８Ｂは、通信路１１１を介して、それぞれ、制御対象１０２Ａ、１０２Ｂに相互接続されており、制御対象１０２Ａ、１０２Ｂとの間で直接情報交換を行う。
【００２２】
外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂ内のアプリケーション実行部１０３Ａ、１０３Ｂは、監視・制御情報通信インタフェース１０６Ａ、１０６Ｂおよび制御対象入出力部１０８Ａ、１０８Ｂに双方向通信可能に接続されるとともに、構成情報記憶ファイル１０５Ａ、１０５Ｂと関連して、外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂ内における制御を実行する。
【００２３】
構成情報通信インタフェース１０７Ａ、１０７Ｂは、監視制御ユニット１００との間の双方向通信を実現するとともに、構成情報記憶ファイル１０５Ａ、１０５Ｂに関連している。
制御対象１０２Ａ、１０２Ｂは、たとえばビル内環境などであり、各種センサやアクチュエータ（空調モータ）などからなる外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂにより制御される。
【００２４】
次に、図１に示したこの発明の実施の形態１による監視制御システム構成設定方法（監視制御システム構成設定機構の動作）について説明する。
まず、監視制御ユニット１００内の構成情報記憶ファイル１０５には、あらかじめ各監視制御システムがとりうる構成の情報（たとえば、後述する機種名およびメーカ名など）が格納されており、外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂ内の構成情報記憶ファイル１０５Ａ、１０５Ｂには、各外部ユニットに関する個別情報が格納されているものとする。
【００２５】
図１に示す監視制御システムを構成し始めた最初の時点においては、監視制御ユニット１００に外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂが全く接続されておらず、したがって、構成情報記憶ファイル１０５には、具体的な外部ユニット１０１に関する情報が格納されていない。
ここで、監視制御ユニット１００に外部ユニット１０１Ａを接続すると、外部ユニット１０１Ａ内の構成情報通信インタフェース１０７Ａは、構成情報記憶ファイル１０５Ａに格納された情報のうち、システム構成情報として監視制御ユニット１００に送信すべき情報を選択してメッセージに変換し、通信路１１０を介して、監視制御ユニット１００内の構成情報通信インタフェース１０７に送信する。
【００２６】
監視制御ユニット１００内の構成情報通信インタフェース１０７は、外部ユニット１０１Ａから受信されたメッセージをシステム構成情報に変換し、監視制御ユニット１００内のシステム構成管理部１０４に通知する。
システム構成管理部１０４は、監視制御ユニット１００内の構成情報記憶ファイル１０５に格納された情報を参照して、受信されたシステム構成情報があらかじめ設定されたシステム構成情報と合致しているか否かを判定し、両者が合致していた場合には、構成情報記憶ファイル１０５内の情報を更新するとともに、外部ユニット１０１Ａとの接続に関するシステム構成情報（たとえば、接続後に割当てられたアドレス情報など）を、外部ユニット１０１Ａ内の構成情報記憶ファイル１０５Ａに転送する。
【００２７】
このように、監視制御ユニット１００および複数の外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂからなる監視制御システムにおいて、監視制御ユニット１００と外部ユニット１０１Ａとの間で、外部ユニット１０１Ａに関する登録情報が共有され、図１に示すような監視制御システムが構築される。
一方、監視制御ユニット１００に接続された外部ユニット１０１Ａが、監視制御システムから取り外された場合には、上記と同様の手順により、監視制御ユニット１００内の構成情報記憶ファイル１０５の情報と、外部ユニット１０１Ａ内の構成情報記憶ファイル１０５Ａの情報とを操作して、登録情報を共有することができる。
【００２８】
また、前述のように、アプリケーション実行部１０３に格納されているアプリケーションプログラムとして、外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂなどとの間で情報交換を行うためのプログラムを記載する際には、外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂを指定するための識別名が必要になるが、この場合、アプリケーションプログラムにおいて外部ユニット１０１を指定するための識別名として、機器の構成に依存しない論理的名称を使用している。
【００２９】
また、この名称と実際のシステム構成との関係付けは、システム構築段階で外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂを接続する際に上記各手段により自動的に決定されるので、複雑なマニュアル操作を省略することができ、外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂは、アプリケーションプログラムによって設定されている機能を実現するとともに、指定されている論理的名称を持つ情報交換の窓口を用意すること以外は、全く独立して実装することができる。
【００３０】
また、機器側の変更によりシステム構成を変更する際にも、アプリケーションプログラムの変更を行う必要はない。したがって、監視制御ユニット１００と外部ユニット１０８からなる個々の監視制御システム構成機器との独立性を維持しながら、柔軟な構成変更を行うことができる。
【００３１】
すなわち、各外部ユニットのシステム構成情報を通信システムの中にデータとして格納しておき、各外部ユニットの接続状況の設定および情報通信を、各外部ユニットが主体的に実行するメッセージ通信で実現することにより、個々の外部ユニットの独立性を維持しながら、柔軟なシステム構成変更およびレイアウト変更が可能となり、外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂの追加や削除などを容易に行うことができる。
また、システム構成およびレイアウトの柔軟性を実現するとともに、監視制御システムの制御に要求されるレベルの実時間処理能力を同時に向上させることができる。
また、監視制御システムの構成変更にともなうコストを大幅に削減することができるうえ、監視制御システム構成を必要とする機能に最適化することが可能となり、システム性能をさらに向上させることができる。
【００３２】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、監視制御システム構成設定機構の具体的な実装構成について特に言及しなかったが、たとえば、監視制御ユニットおよび外部ユニットの具体的機能構成を図２のように構成してもよい。
以下、図２を参照しながら、この発明の実施の形態２による監視制御システム構成設定機構について説明する。
図２はこの発明の実施の形態２による監視制御システム構成設定機構の実装構成を示すブロック図であり、監視制御ユニット２００と、外部ユニット２１８Ａおよび２１８Ｂを含む外部インタフェースユニット２１７と、制御対象１０２Ａおよび１０２Ｂとからなる監視制御システム全体を示している。
【００３３】
図２において、前述（図１参照）と同様のものについては、同一符号を付して詳述を省略する。
命令処理部２１０、２１０Ｂは、それぞれ前述のアプリケーション実行部１０３、１０３Ｂに対応し、システム構成情報メモリ２０４、２０４Ｂは、それぞれ前述の構成情報記憶ファイル１０５、１０５Ｂに対応し、メッセージ通信インタフェース２０５、２０５Ｂは、それぞれ前述の構成情報通信インタフェース１０７、１０７Ｂに対応している。
また、外部ユニット２１８Ａ、２１８Ｂは、それぞれ前述の外部ユニット１０１Ａ、１０１Ｂに対応し、通信路２１５、２１６は、前述の通信路１０９に対応し、通信路２１９、２２０は、前述の通信路１１０に対応している。
【００３４】
監視制御ユニット２００は、監視制御システムを統括して全体の制御および状況監視を行うために、監視制御システムのシステム構成情報を管理する構成管理処理部２０２と、制御プログラムを実行する命令処理部２１０と、構成管理処理部２０２から命令処理部２１０に向けて情報参照可能にする通信路２１４とを備えている。
構成管理処理部２０２は、システム構成管理部２０３、システム構成情報メモリ２０４（システム構成情報格納手段）、メッセージ通信インタフェース２０５および通信路２０６〜２０９を備えている。また、命令処理部２１０は、プロセッサ２１１、プログラムメモリ２１２およびワークメモリ２１３を備えている。
監視制御ユニット２００は、通信路２１５、２１６、２１９および２２０を介して、外部インタフェースユニット２１７に接続されている。
【００３５】
外部ユニット２１８Ａおよび２１８Ｂは、前述と同様に、それぞれ同一構成からなり、固有の機能を実現している。ここでは、代表的に、外部ユニット２１８Ｂのみの内部構成を示している。
外部ユニット２１８Ｂは、前述の制御対象入出力部１０８Ｂと、構成管理処理部２０２Ｂと、制御対象入出力部１０８Ｂおよび構成管理処理部２０２Ｂに関連した命令処理部２１０Ｂとを備えている。
外部ユニット２１８Ｂ内の制御対象入出力部１０８Ｂは、前述と同様に、通信路１１１を介して制御対象１０２Ｂに接続されている。
また、構成管理処理部２０２Ｂは、監視制御ユニット２００と通信を行うメッセージ通信インタフェース２０５Ｂと、メッセージ通信インタフェース２０５Ｂに関連したシステム構成情報メモリ２０４Ｂと、メッセージ通信インタフェース２０５Ｂと、メッセージ通信インタフェース２０５Ｂをシステム構成情報メモリ２０４Ｂに接続する通信路２２１および２２２とを備えている。
【００３６】
監視制御ユニット２００において、構成管理処理部２０２内のシステム構成管理部２０３は、システム構成情報を決定し、システム構成情報メモリ２０４は、システム構成管理部２０３により決定された複数（外部ユニット数に相当するｎ個）のシステム構成情報Ｍ１〜Ｍｎを格納する。
メッセージ通信インタフェース２０５は、外部ユニット２１８Ｂ内のメッセージ通信インタフェース２０５Ｂと双方向通信可能に接続されており、構成管理処理部２０２内のシステム構成管理部２０３と、構成管理処理部２０２Ｂ内のシステム構成情報メモリ２０４Ｂとの間の通信を実現する。
【００３７】
監視制御ユニット２００内の通信路２０６は、システム構成情報メモリ２０４内のシステム構成情報をシステム構成管理部２０３に伝送し、通信路２０７は、システム構成管理部２０３で変換されたシステム構成情報を、システム構成情報メモリ２０４内に伝送して蓄積させる。
通信路２０８は、メッセージ通信インタフェース２０５を介した監視制御ユニット２００への入力情報を、システム構成管理部２０３に伝送する。
通信路２０９は、監視制御ユニット２００内のシステム構成管理部２０３からの情報を、メッセージ通信インタフェース２０５、２０５Ｂおよび通信路２２１および２２２を介して、外部ユニット２１８Ｂ内のシステム構成情報メモリ２０４Ｂに伝送する。
【００３８】
監視制御ユニット２００内の命令処理部２１０において、プロセッサ２１１は命令の実行を担当し、プログラムメモリ２１２は制御プログラムを格納し、ワークメモリ２１３は、プログラム実行時に使用される。
通信路２１４は、命令処理部２１０への情報参照用のシステム構成情報参照手段を構成しており、命令処理部２１０がシステム構成情報メモリ２０４の情報を参照するために用いられる。
通信路２１５は、外部ユニット２１８Ａ、２１８Ｂの情報を監視制御ユニット２００内の命令処理部２１０に伝送し、通信路２１６は、命令処理部２１０からの情報を外部ユニット２１８Ａ、２１８Ｂに伝送する。
通信路２１９は、監視制御ユニット２００から外部ユニット２１８Ａ、２１８Ｂへのメッセージを伝送し、通信路２２０は、外部ユニット２１８Ａ、２１８Ｂから監視制御ユニット２００へのメッセージを伝送する。
【００３９】
外部インタフェースユニット２１７は、外部ユニット２１８Ａ、２１８Ｂと監視制御ユニット２００との間のインタフェースを実現している。
外部ユニット（たとえば、２１８Ｂ）内において、通信路２２１は、メッセージ通信インタフェース２０５Ｂからシステム構成情報メモリ２０４Ｂへのメッセージを伝送し、通信路２２２は、システム構成情報メモリ２０４Ｂからメッセージ通信インタフェース２０５Ｂへのメッセージを伝送する。
【００４０】
次に、図２に示したこの発明の実施の形態２による監視制御システム構成設定機構の動作について説明する。
ここでは、代表的に、外部ユニット２１８Ｂを監視制御ユニット２００に接続する場合の手順について説明する。
まず、外部ユニット２１８Ｂ内のメッセージ通信インタフェース２０５Ｂは、システム構成情報メモリ２０４Ｂに格納された固有情報に基づいて登録要求メッセージを作成し、通信路２２０を介して監視制御ユニット２００内のメッセージ通信インタフェース２０５に送信する。
【００４１】
監視制御ユニット２００において、メッセージ通信インタフェース２０５は、外部ユニット２１８Ｂから受信された登録要求メッセージをシステム構成情報に変換し、通信路２０８を介してシステム構成管理部２０３に送信する。
システム構成管理部２０３は、登録要求メッセージから得られたシステム構成情報を受信するともに、通信路２０６および２０７を介して、システム構成情報メモリ２０４内にあらかじめ設定されたシステム構成情報Ｍ１〜Ｍｎを読み出し、システム構成情報Ｍ１〜Ｍｎと、登録要求メッセージから得られたシステム構成情報とを比較して、両者が合致するか否かにより外部ユニット２１８Ｂの登録可否を判定する。
【００４２】
システム構成管理部２０３は、外部ユニット２１８Ｂが登録可能と判定された場合には、システム構成情報メモリ２０４内の情報を更新するともに、システム構成情報メモリ２０４内のシステム構成情報参照メモリを更新する。また、システム構成管理部２０３は、このときの更新情報に基づいて登録完了メッセージを作成し、登録完了メッセージを要求元の外部ユニット２１８Ｂに通知する。
【００４３】
このように、外部ユニット２１８Ａ、２１８Ｂの接続状況をシステム構成情報に変換して蓄積するとともに、このシステム構成情報をメッセージに変換して発信することにより、メッセージ内容を用いて監視制御システム全体のシステム構成情報を更新することができる。
この結果、監視制御ユニット２００内の命令処理部２１０は、アプリケーションプログラム実行時に、通信路２１４を介してシステム構成情報メモリ２０４内のシステム構成情報参照メモリを参照することにより、外部ユニット２１８Ｂを通信路２１５および２１６を介してアクセスできるようになる。
また、システム構成およびレイアウトの柔軟性を実現するとともに、監視制御システムの制御に要求されるレベルの実時間処理能力を同時に向上させることができる。
さらに、監視制御システムの構成変更にともなうコストを大幅に削減することができるうえ、監視制御システム構成を必要とする機能に最適化することが可能となり、システム性能をさらに向上させることができる。
【００４４】
実施の形態３．
なお、上記実施の形態２では、監視制御ユニット２００内のシステム構成情報メモリ２０４の具体的構成について特に言及しなかったが、たとえば、図３のように構成してもよい。
以下、図３を参照しながら、この発明の実施の形態３による監視制御システム構成設定機構について説明する。
【００４５】
図３はこの発明の実施の形態３による監視制御ユニット２００内のシステム構成情報メモリ２０４およびその周辺構成を具体的に示すブロック図である。
図３において、前述（図２参照）と同様のものについては、同一符号を付して詳述を省略する。また、図示されない構成は図２に示した通りである。
システム構成情報メモリ２０４は、前述のように、各外部ユニット２１８Ａ、２１８Ｂとの間の相互接続状況をシステム構成情報Ｍ１〜Ｍｎに変換して蓄積している。システム構成情報Ｍ１〜Ｍｎは、たとえば、各種センサなどの名称、機種名およびメーカなどを含み、各システム構成情報Ｍ１〜Ｍｎには、個別のアドレスＡ０〜Ａｎ−１が付与される。
【００４６】
システム構成情報メモリ２０４内の既存情報部（名称、機種名およびメーカ）には、設計時接続情報メモリ３００が関連して設けられており、設計時接続情報メモリ３００は、あらかじめ設計された接続情報を格納している。
また、システム構成管理部２０３とシステム構成情報メモリ２０４との間には、稼動時接続情報メモリ３０１が介在されており、稼動時接続情報メモリ３０１は、実稼働中に設定されるシステム構成情報を格納する。
さらに、システム構成情報メモリ２０４には、システム構成情報参照メモリ３０２が関連して設けられており、システム構成情報参照メモリ３０２は、必要時にプロセッサ２１１側から参照されるシステム構成情報（ここでは、各種センサなどの名称およびアドレス）を格納している。
【００４７】
次に、図３を参照しながら、この発明の実施の形態３による監視制御ユニット２００の動作について説明する。
設計時接続情報メモリ３００は、設計時にあらかじめ設定されており、アプリケーションで用いられる論理的名称（画像センサ、音響センサなど）と、機種名（Ｔｙｐｅ　ＡＡＡ、Ｔｙｐｅ　ＢＢＢなど）と、メーカ名（ＺＺＺ社、ＹＹＹ社など）との情報を含む。
システム構成管理部２０３は、設計時接続情報メモリ３００内の情報と、登録要求元の外部ユニットから受信されるシステム構成情報とを比較し、両者が合致するか否かに基づいて登録可否を判定し、この判定結果に応じてシステム構成情報メモリ２０４の内容を更新する。
【００４８】
また、システム構成管理部２０３は、システム構成情報メモリ２０４内の内容から、システム構成管理部２０３で決定された名称およびそのアドレスを抜き出して、システム構成情報参照メモリ３０２に登録する。
システム構成情報参照メモリ３０２は、プロセッサ２１１側からシステム構成情報を参照するための情報として用いられる。
【００４９】
このように、システム構成情報メモリ２０４は、外部ユニット２１８Ａ、２１８Ｂの接続状況をシステム構成情報に変換して蓄積する機能と、実際に稼働中のシステム構成情報を格納する機能と、稼働時接続情報メモリ３０１（システム構成情報格納手段）と、システム構成情報参照メモリ３０２（システム構成情報一覧）を生成するシステム構成情報一覧生成手段と、命令処理手段２１０側からシステム構成情報を参照可能にするための通信路２１４（システム構成情報参照手段）とを備えている。
システム構成情報メモリ２０４内のシステム構成情報一覧生成手段は、設計時にあらかじめ設定された接続情報に基づいて必要な項目を組み合わせ、実現可能な構成情報一覧をシステム構成情報参照メモリ３０２として生成する。
これにより、プロセッサ２１１は、アプリケーション実行時において、システム構成情報参照メモリ３０２を参照し、論理的名称に対応するアドレスを用いて外部ユニット２１８Ａ、２１８Ｂとの情報交換を実現することができる。
【００５０】
実施の形態４．
なお、上記実施の形態３では、メッセージ通信手段と命令処理部との相互関係について具体的に言及しなかったが、たとえば図２に参照されるように、メッセージ通信手段（構成情報通信インタフェース１０７側）と命令処理部（アプリケーション実行部１０３側）とを独立に構成し、並列動作可能にしてもよい。
【００５１】
以下、図２および図４を参照しながら、この発明の実施の形態４による監視制御システム構成設定機構について説明する。
図４はこの発明の実施の形態４による監視制御システム構成設定機構のメッセージ通信手段のみを動作フロー的に示すブロック図であり、監視制御ユニット２００および外部ユニット２１８内の各メッセージ変換手段４０１、４０２、４０９、４１０と、各メッセージ発信手段４０７、４０６と、各メッセージ受信手段４０５、４０８との具体的構成を示している。
ここでは、前述の外部ユニット２１８Ａ、２１８Ｂを総称して、外部ユニット２１８と記載している。
【００５２】
図４に示すメッセージ通信手段は、前述の命令処理部２１０、２１０Ｂに対して独立して動作する。
すなわち、監視制御ユニット２００内のメッセージ変換手段（入出力メッセージ変換部）、メッセージ発信手段（通信出力バッファ）およびメッセージ受信手段（通信入力バッファ）は、監視制御ユニット２００内の命令処理部２１０（図２参照）に対して独立に動作するメッセージ通信手段により構成されている。
同様に、外部ユニット２１８内のメッセージ変換手段、メッセージ発信手段およびメッセージ受信手段は、外部ユニット２１８内の命令処理部（たとえば、２１０Ｂ）に対して独立に動作するメッセージ通信手段により構成されている。
【００５３】
図４において、監視制御ユニット２００は、システム構成情報の一部（名称、機種名、メーカ）を格納する入力システム構成情報レジスタ４００と、入力システム構成情報レジスタ４００に関連した入力メッセージ変換部４０１と、システム構成情報メモリ２０４と関連した出力メッセージ変換部４０２と、入力メッセージ変換部４０１に関連したコマンド入力レジスタ４０３と、出力メッセージ変換部４０２に関連したコマンド出力レジスタ４０４と、入力メッセージ変換部４０１に関連した通信入力バッファ４０５と、出力メッセージ変換部４０２に関連した通信出力バッファ４０７とを備えている。
【００５４】
外部ユニット２１８から監視制御ユニット２００に向けて送られる登録要求メッセージの形式４１４は、「コマンド名」、「名称」、「機種名」および「メーカ名」を含む。
また、監視制御ユニット２００から外部ユニット２１８に向けて送られる通知メッセージの形式４１５は、「コマンド名」、「機種名」および「アドレス」を含む。
【００５５】
また、外部ユニット２１８は、監視制御ユニット２００内の通信入力バッファ４０５に関連した通信出力バッファ４０６と、監視制御ユニット２００内の通信出力バッファ４０７に関連した通信入力バッファ４０８と、通信出力バッファ４０６に関連した出力メッセージ変換部４０９と、通信入力バッファ４０８に関連した入力メッセージ変換部４１０と、出力メッセージ変換部４０９に関連したコマンド出力レジスタ４１１と、入力メッセージ変換部４１０に関連したコマンド入力レジスタ４１２と、出力メッセージ変換部４０９および入力メッセージ変換部４１０に関連したシステム情報メモリ４１３とを備えている。
【００５６】
監視制御ユニット２００内の通信入出力バッファ４０５、４０７は、前述（図２）のメッセージ通信インタフェース２０５に対応しており、外部ユニット２１８内の通信入出力バッファ４０６、４０８は、前述のメッセージ通信インタフェース２０５Ｂに対応している。
また、監視制御ユニット２００内の入出力メッセージ変換部４０１、４０２は、前述のシステム構成管理部２０３の機能に含まれており、外部ユニット２１８内の入出力メッセージ変換部４０９、４１０は、前述の構成管理処理部２０２Ｂの機能に含まれている。
また、外部ユニット２１８内のシステム情報メモリ４１３は、図２内のシステム構成情報メモリ２０４Ｂに対応している。
【００５７】
監視制御ユニット２００内において、入力メッセージ変換部４０１は、外部ユニット２１８側から通信入力バッファ４０５を介して入力されたメッセージを、システム構成情報およびコマンドに変換し、それぞれ、入力システム構成情報レジスタ４００およびコマンド入力レジスタ４０３に格納する。
出力メッセージ変換部４０２は、システム構成情報メモリ２０４からのシステム構成情報と、コマンド入力レジスタ４０４からのコマンドとをメッセージに変換し、通信出力バッファ４０７を介して外部ユニット２１８側に送信する。
【００５８】
出力メッセージ変換部４０９は、システム情報メモリ４１３からのシステム構成情報と、コマンド出力レジスタ４１１からのコマンドとをメッセージに変換し、通信出力バッファ４０６を介して監視制御ユニット２００側に送信する。
入力メッセージ変換部４１０は、監視制御ユニット２００側から通信入力バッファ４０８を介して入力されたメッセージを、システム構成情報およびコマンドに変換し、それぞれ、システム情報メモリ４１３およびコマンド入力レジスタ４１２に格納する。
システム情報メモリ４１３は、外部ユニット２１８に関する属性情報およびシステム構成情報を格納する。
【００５９】
次に、図４を参照しながら、この発明の実施の形態４によるメッセージ通信手段の動作について説明する。
まず、外部ユニット２１８の登録を要求する際には、外部ユニット２１８内の出力メッセージ変換部４０９は、システム情報メモリ４１３内の情報のうちの、名称、機種名およびメーカの情報と、コマンド出力レジスタ４１１内の登録要求コマンドとを用いて、メッセージ形式４１４からなる登録要求メッセージを作成し、通信出力バッファ４０６および監視制御ユニット２００内の通信入力バッファ４０５を介して、監視制御ユニット２００内の入力メッセージ変換部４０１に送る。
【００６０】
入力メッセージ変換部４０１は、外部ユニット２１８からの登録要求メッセージを、コマンドと、名称、機種名およびメーカの情報とに変換し、コマンドをコマンド入力レジスタ４０３に送り、名称、機種名およびメーカの情報を入力システム構成情報レジスタ４００に送る。
【００６１】
続いて、監視制御ユニット２００側の登録結果を外部ユニット２１８に通知する際には、監視制御ユニット２００内の出力メッセージ変換部４０２は、システム構成情報メモリ２０４内の機種名およびアドレス情報と、コマンド出力レジスタ４０４内の通知コマンドとを用いて、メッセージ形式４１５からなる通知メッセージを生成し、通信出力バッファ４０７および外部ユニット２１８内の通信入力バッファ４０８を介して、外部ユニット２１８内の入力メッセージ変換部４１０に送る。
入力メッセージ変換部４１０は、監視制御ユニット２００からの通知メッセージを、コマンドと、アドレスの情報とに変換し、コマンドをコマンド入力レジスタ４１２に送り、アドレスをシステム情報メモリ４１３に送る。
【００６２】
このように、外部ユニット２１８内に、登録要求メッセージを生成する出力メッセージ変換部４０２と、登録要求メッセージを発信する通信出力バッファ４０６（メッセージ発信手段）とを設け、監視制御ユニット２００内に、登録要求メッセージを受信する通信入力バッファ４０５（メッセージ受信手段）と、登録要求メッセージをシステム構成情報およびコマンドに変換する入力メッセージ変換部４０１とを設け、通信出力バッファ４０６および通信入力バッファ４０５からなる登録要求メッセージ通信手段を、監視制御ユニット２００および外部ユニット２１８（監視制御システム構成機器）の命令処理部に対して独立に動作させ、命令処理部による監視制御とメッセージ通信とを平行に動作させることにより、命令処理部のアプリケーション実行状態による影響を回避して、監視制御システム構成設定機構の精度を向上させることができる。
【００６３】
同様に、監視制御ユニット２００内に、通知メッセージを生成する出力メッセージ変換部４０２と、通知メッセージを発信する通信出力バッファ４０７とを設け、外部ユニット２１８内に、通知メッセージを受信する通信入力バッファ４０８と、通知メッセージをシステム構成情報およびコマンドに変換する入出力メッセージ変換部４１０とを設け、通信出力バッファ４０７および通信入力バッファ４０８からなる通知メッセージ通信手段を、監視制御ユニット２００および外部ユニット２１８（監視制御システム構成機器）の命令処理部に対して独立に動作させ、命令処理部による監視制御とメッセージ通信とを平行に動作させることにより、命令処理部のアプリケーション実行状態による影響を回避して、監視制御システム構成設定機構の精度を向上させることができる。
【００６４】
実施の形態５．
なお、上記実施の形態４では、監視制御ユニット２００内の入出力メッセージ変換部４０１、４０２に関連したシステム構成情報管理手段の具体的機能について言及しなかったが、たとえば図５のように構成してもよい。
以下、図５を参照しながら、この発明の実施の形態５による監視制御システム構成設定機構について説明する。
図５はこの発明の実施の形態５による監視制御ユニット２００内のシステム構成情報管理手段を示すブロック図であり、外部ユニット側から受信される登録要求メッセージを用いて全監視制御システム内のシステム構成情報を更新するための具体的な機能構成を示している。
【００６５】
図５において、前述（図４参照）と同様のものについては、同一符号を付して詳述を省略する。
形式４１４の登録要求メッセージは、外部ユニット２１８から各バッファ４０６、４０５（図４参照）を介して入力され、形式４１５の通知メッセージは、各バッファ４０７、４０８（図４参照）を介して外部ユニット２１８に送信される。
【００６６】
この場合、監視制御ユニット２００内の構成管理処理部２０２（図２参照）は、入力システム構成情報レジスタ４００およびシステム構成情報メモリ２０４と、入出力メッセージ変換部４０１、４０２と、コマンド入出力レジスタ４０３、４０４とに関連した機能ブロックとして、コマンド処理部５００、アドレス決定部５０１およびマッチング処理部５０２を備えている。
【００６７】
コマンド処理部５００は、外部ユニットからの登録要求メッセージが受信されると、コマンド入力レジスタ４０３から、登録要求メッセージのコマンドを受けて、入力コマンドの処理を行うとともに、この処理結果を受けて出力コマンドを決定し、この出力コマンドをコマンド出力レジスタ４０４に設定する。
アドレス決定部５０１は、コマンド処理部５００からの指令を受けて、マッチング処理部５０２を起動するとともに、マッチング処理部５０２の処理結果と、システム構成情報メモリ２０４および入力システム構成情報レジスタ４００内の各情報とを用いて、外部ユニット２１８（図４参照）のアドレスを決定する。
マッチング処理部５０２は、システム構成情報メモリ２０４内の情報と、入力システム構成情報レジスタ４００内の情報とのマッチングを検出し、検出処理結果をアドレス決定部５０１に入力する。
【００６８】
システム構成情報管理手段を構成する入力メッセージ変換部４０１は、通信入力バッファ４０５（メッセージ受信手段）を介して受信される登録要求メッセージを用いてシステム構成情報を更新するために、登録要求メッセージの中からコマンドを抽出して登録要求メッセージを解釈するメッセージ解釈手段と、受信された登録要求メッセージを監視制御ユニット２００内のシステム構成情報に変換するシステム構成情報生成手段と、監視制御ユニット２００および外部ユニット２１８内の各メモリ２０４、４１３（システム構成情報格納手段）との間で情報交換を行い、システム構成情報生成手段により変換されたシステム構成情報によって監視制御ユニット２００および外部ユニット２１８内のシステム構成情報を更新するシステム構成情報更新手段とを備えている。
【００６９】
このように、監視制御ユニット２００内のシステム構成情報管理手段を構成することにより、監視制御システムの制御に要求されるレベルの実時間処理能力と、監視制御システム構成の柔軟性とを同時に満足する形で、監視制御システムの構成およびレイアウトを設定することができる。
また、監視制御システムの構成変更にともなうコストを大幅に削減することができるうえ、監視制御システム構成を必要とする機能に最適化することが可能となり、システム性能をさらに向上させることができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、第１のシステム構成情報格納手段を有する監視制御ユニットと、各々が第２のシステム構成情報格納手段を有する複数の監視制御システム構成機器とからなり、監視制御ユニットと各監視制御システム構成機器とが通信手段を介して選択的に接続される監視制御システムの構成設定方法であって、監視制御ユニットに監視制御システム構成機器が接続されたときに、監視制御システム構成機器から監視制御ユニットに向けて、第２のシステム構成情報格納手段内の情報内容に基づくメッセージ通信を行い、監視制御ユニットにおいて、監視制御システム構成機器からのメッセージ通信の情報内容と、第１のシステム構成情報格納手段内の情報内容との合致状態を判定し、監視制御システム構成機器からのメッセージ通信の情報内容と、第１のシステム構成情報格納手段内の情報内容とが合致した場合に、第１のシステム構成情報格納手段内の情報内容を第２のシステム構成情報格納手段に送信し、監視制御ユニットと各監視制御システム構成機器との相互間の接続状況の設定を、各監視制御システム構成機器が監視制御ユニットに対して主体的に行うメッセージ通信により実現したので、監視制御システムの制御に要求されるレベルの実時間処理能力と、監視制御システム構成およびレイアウトの柔軟性とを同時に満足する形で、監視制御システム構成機器間の情報交換が可能な監視制御システム構成設定方法が得られる効果がある。
【００７１】
また、この発明によれば、監視制御ユニットおよび複数の監視制御システム構成機器からなり、監視制御ユニットと各監視制御システム構成機器とが通信手段を介して選択的に接続される監視制御システムの構成設定機構であって、監視制御ユニットは、第１のシステム構成情報格納手段、第１のメッセージ変換手段、第１のメッセージ発信手段、第１のメッセージ受信手段、第１のシステム構成情報管理手段および第１の命令処理部を含み、各監視制御システム構成機器は、第２のシステム構成情報格納手段、第２のメッセージ変換手段、第２のメッセージ発信手段、第２のメッセージ受信手段、第２のシステム構成情報管理手段および第２の命令処理部を含み、第１のシステム構成情報格納手段は、各監視制御システム構成機器に関する第１のシステム構成情報を蓄積し、第２のシステム構成情報格納手段は、各監視制御システム構成機器に固有の第２のシステム構成情報を蓄積し、第１および第２のメッセージ変換手段は、第１および第２のシステム構成情報を第１および第２のメッセージに変換し、第１および第２のメッセージ発信手段は、第１および第２のメッセージを発信し、第１のメッセージ受信手段は、第２のメッセージを受信し、第２のメッセージ受信手段は、第１のメッセージを受信し、第１のシステム構成情報格納手段は、監視制御ユニットと各監視制御システム構成機器との相互間の接続状況を、第１のシステム構成情報に変換して第１のシステム構成情報格納手段に蓄積し、第２のシステム構成情報格納手段は、第２のメッセージ受信手段により受信された第１のシステム構成情報を第２のシステム構成情報として蓄積し、第１および第２のシステム構成情報管理手段は、第１および第２のメッセージ受信手段により受信された各メッセージの内容を用いて、第１および第２のシステム構成情報格納手段内のシステム構成情報を更新するようにしたので、監視制御システムの制御に要求されるレベルの実時間処理能力と、監視制御システム構成およびレイアウトの柔軟性とを同時に満足する形で、監視制御システム構成機器間の情報交換が可能な監視制御システム構成設定機構が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による監視制御システム構成設定方法を説明するための示すブロック図であり、監視制御システム内の情報の流れとシステム構成情報の管理方法とを関連付けて示している。
【図２】この発明の実施の形態２による監視制御システム構成設定機構の具体的な実装構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態３による監視制御システム構成設定機構の要部を示すブロック図であり、外部ユニットとの接続状況を蓄積するシステム構成情報格納手段の構成を具体的に示している。
【図４】この発明の実施の形態４による監視制御システム構成設定機構の要部を示すブロック図であり、メッセージ変換手段、メッセージ発信手段およびメッセージ受信手段の構成を具体的に示している。
【図５】この発明の実施の形態５による監視制御システム構成設定機構の要部を示すブロック図であり、受信メッセージを用いて全てのシステム構成情報を更新するためのシステム構成情報管理手段の具体的な構成を示している。
【符号の説明】
１００、２００　監視制御ユニット、１０１Ａ、１０１Ｂ、２１８、２１８Ａ、２１８Ｂ　外部ユニット、１０２Ａ、１０２Ｂ　制御対象、１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ　アプリケーション実行部、１０４　システム構成管理部、１０５、１０５Ａ、１０５Ｂ　構成情報記憶ファイル、１０６、１０６Ａ、１０６Ｂ　監視・制御情報通信インタフェース、１０７、１０７Ａ、１０７Ｂ　構成情報通信インタフェース、１０８Ａ、１０８Ｂ　制御対象入出力部、２０２、２０２Ｂ　構成管理処理部、２０３　システム構成管理部、２０４、２０４Ｂ　システム構成情報メモリ、２０５、２０５Ｂ　メッセージ通信インタフェース、２１０　命令処理部、２１４　通信路（システム構成情報参照手段）、３００　設計時接続情報メモリ、３０１　稼動時接続情報メモリ、３０２　システム構成情報参照メモリ、４００　入力システム構成情報レジスタ、４０１、４１０　入力メッセージ変換部、４０２、４０９　出力メッセージ変換部、４０３、４１２　コマンド入力レジスタ、４０４、４１１　コマンド出力レジスタ、４０５、４０８　通信入力バッファ、４０６、４０７　通信出力バッファ、４１３　システム情報メモリ、４１４　外部ユニットからの登録要求メッセージ形式、４１５　監視制御ユニットからの通知メッセージ形式、５００　コマンド処理部、５０１　アドレス決定部、５０２　マッチング処理部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a configuration setting method and mechanism for a monitoring and control system using a large number of monitoring and control system components called external units (for example, sensors and actuators included in building equipment), and more particularly to a communication system. By storing the configuration information of the system components as data in advance, it is possible to easily add or delete system components, thereby improving the flexibility and versatility of the layout of the system components. The present invention relates to a monitoring control system configuration setting method and mechanism.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a method and mechanism (for example, see Non-Patent Document 1) for setting a monitoring control system configuration according to an application in a monitoring control system in which a large number of monitoring control system components are used are well known. ing.
[0003]
[Non-patent document 1]
"Fieldbus Basic Book", (September 20, 1995, written by Tadamichi Kai, Ohmsha), p. 5
[0004]
The monitoring control system disclosed in Non-Patent Document 1 includes a management computer that manages all systems, a first control computer that controls all systems, and a monitoring computer that centrally monitors the status of the monitoring control system. A second control computer for controlling the supervisory control system, a supervisory control system component for controlling the machine, an input / output device, and a high-speed backbone network connected to the management computer and the first control computer (or , LAN), a control system bus connecting the management computer and the first control computer to the monitoring computer and the second control computer, and connecting the monitoring computer and the second control computer to the monitoring control system components and the input / output device Field bus.
[0005]
The information flow in the monitoring control system and the method of managing the system configuration information are performed in relation to the following blocks.
That is, a monitoring control unit that controls and monitors the status of the monitoring control system, an external unit connected to the monitoring control unit, a control target connected to the external unit, an application execution unit for executing control, a system A configuration information storage file for storing configuration information; a monitoring / control information communication interface for realizing communication between the monitoring control unit and the external unit; a control target input / output unit for directly exchanging information with the control target; This is executed by a communication path connecting the control information communication interfaces to each other and a communication path connecting the control target and the control target input / output unit.
[0006]
Next, the operation of the conventional supervisory control system shown in Non-Patent Document 1 will be described.
In a supervisory control system consisting of a centralized control system with a hierarchical structure, a method is used in which a higher-level device issues an instruction to a lower-level device, and the lower-level device reports the execution status to the higher-level device when the execution status changes. Is done.
The upper management computer collects and manages information of all systems, and the first control computer controls the system intensively. The lower monitoring computer intensively monitors the status of the monitoring control system including a plurality of monitoring control system components, and the second control computer controls the monitoring control system.
The plurality of external units (monitoring and control system components and input / output devices) input external information to the monitoring and control system and output control commands to actuators.
[0007]
The components in the same system are closely related, and cooperate with each other while exchanging information via a high-speed backbone network, a monitoring and control network including a control system bus and a field bus.
Many of these monitoring and control networks are based on the premise that the system configuration is static, assign a unique address space to each station, and execute line control. In addition, since these supervisory control networks employ a master-slave type centralized control system, the interaction between the stations is often limited mainly between the master station and the slave stations. .
[0008]
In such a conventional system, the system configuration information is centrally managed by a higher-level supervisory control unit, and a method is adopted in which all devices constituting the system share the system configuration information.
In addition, the interfaces that each device constituting the system discloses are those that directly disclose the physical configuration of a memory that holds information inside each device. Therefore, each connected device recognizes the memory configuration and the arrangement of information (memory address) in the connected device, and operates and obtains information only by processing through the memory address. Can be.
[0009]
Further, the system configuration information is centrally stored and managed in a configuration information storage file of a higher-level monitoring control unit. The configuration information storage file stores the memory configurations and information arrangement of all external units connected to the monitoring control unit and the monitoring control unit itself.
The application execution unit refers to the system configuration information stored in the configuration information storage file and operates and obtains the information by directly specifying the memory address.
[0010]
Therefore, the monitoring and control application directly reflects the internal structure of each monitoring and control system component device (each external unit), and the change of the internal structure of each monitoring and control system component device and the influence of the change of the connection destination of the input / output device are not affected. You will receive it directly.
As a result, the flexibility for changing or expanding the monitoring control system may be reduced, and the maintainability of the monitoring control application may be deteriorated.
When a new monitoring control system component (external unit) is added to the system or when a certain external unit is deleted from the system, the system configuration information that is centrally managed in the monitoring control unit is stored in advance. Must be modified offline, and the monitoring and control applications on all relevant system components must be notified of the change.
[0011]
The application program in the monitoring control unit is stored in the application execution unit. When describing a program for exchanging information with an external unit as this application program, specify the external unit. A distinguished name is required.
However, in the conventional system, since a static address is used as the identification name, each device (external unit) needs to disclose the memory configuration and the arrangement of information, and it is difficult to change the information after the disclosure.
In addition, when changing the system configuration once determined by changing the device side, it is necessary to rewrite the application program, so it is difficult to change the system configuration flexibly. It was not possible to maintain the independence of the monitoring control system components (external units) and to realize flexible configuration changes.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional monitoring control system configuration setting method and mechanism take into consideration a centralized control system that assumes a static system configuration, so that flexible configuration changes (for example, addition or deletion of external units, etc.) Is difficult to deal with, and the design and development are performed in a state where each system component is statically and directly connected. Therefore, there is a problem that the effects of local changes are likely to spread to the entire system. Was.
In addition, every time the layout is changed, it is necessary to update and update all the data contents and address numbers which are centrally stored and managed offline, which makes it difficult to change the monitoring control system and the layout. There was a point.
[0013]
The present invention has been made to solve the above problems, and simultaneously satisfies the level of real-time processing capability required for control of the monitoring control system and the flexibility of the configuration and layout of the monitoring control system. It is an object of the present invention to provide a monitoring control system configuration setting method and mechanism capable of realizing information exchange between the monitoring control system configuration devices.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
A monitoring control system configuration setting method according to the present invention includes a monitoring control unit having a first system configuration information storage unit, and a plurality of monitoring control system components each having a second system configuration information storage unit, A monitoring control system and a configuration method of a monitoring control system in which a monitoring control unit and each monitoring control system component device are selectively connected via communication means, and when the monitoring control system component device is connected to the monitoring control unit, The message communication based on the information content in the second system configuration information storage unit is performed from the supervisory control system component device to the supervisory control unit, and the message content from the supervisory control system component device is communicated with the supervisory control unit. A state of matching with the information content in the first system configuration information storage means, and When the information content of the message communication from the device matches the information content in the first system configuration information storage means, the information content in the first system configuration information storage means is replaced with the second system configuration information storage means. And the setting of the connection status between the supervisory control unit and each supervisory control system component device is realized by message communication in which each supervisory control system component device independently performs the supervisory control unit. .
[0015]
The monitoring control system configuration setting mechanism according to the present invention includes a monitoring control unit and a plurality of monitoring control system components, and the monitoring control unit and each monitoring control system component are selectively connected via communication means. A monitoring and control system, wherein the monitoring and control unit includes a first system configuration information storage unit, a first message conversion unit, a first message transmission unit, a first message reception unit, a first The system includes a system configuration information management unit and a first command processing unit, and each monitoring control system configuration device includes a second system configuration information storage unit, a second message conversion unit, a second message transmission unit, a second message The first system configuration information storage unit includes a receiving unit, a second system configuration information management unit, and a second command processing unit. The first system configuration information relating to the control system component is stored, and the second system configuration information storage unit stores the second system configuration information unique to each monitoring control system component, and stores the first and second system configuration information. The message conversion means converts the first and second system configuration information into first and second messages, and the first and second message transmission means transmits the first and second messages, Message receiving means receives the second message, the second message receiving means receives the first message, and the first system configuration information storage means comprises the monitoring control unit and each monitoring control system component device. Is converted into first system configuration information and stored in the first system configuration information storage unit, and the second system configuration information storage unit stores the second system configuration information in the second system configuration information. The first system configuration information received by the message receiving means is stored as second system configuration information, and the first and second system configuration information management means are received by the first and second message receiving means. The content of each message is used to update the system configuration information in the first and second system configuration information storage means.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, a monitoring control system configuration setting method according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram for explaining a monitoring control system configuration setting method according to Embodiment 1 of the present invention. The flow of information in a monitoring control system including a monitoring control unit and a plurality of external units and the configuration of system configuration information are described. It shows the management method.
[0017]
In FIG. 1, the monitoring control unit 100 and the external units 101A and 101B constitute a monitoring control system related to the control targets 102A and 102B.
The monitoring control unit 100 controls the monitoring control system and monitors the status.
The external units 101A and 101B are connected to the monitoring control unit 100, and the control targets 102A and 102B are individually connected to the external units 101A and 101B.
[0018]
The monitoring control unit 100 includes an application execution unit 103, a system configuration management unit 104, a configuration information storage file 105, a monitoring / control information communication interface 106, and a configuration information communication interface 107.
The application execution unit 103 is connected to the monitoring / control information communication interface 106 so as to enable two-way communication, executes control in the monitoring control unit 100 in association with the configuration information storage file 105, and finally Control for 102A and 102B is performed.
The system configuration management unit 104 is connected to the configuration information communication interface 107 so as to enable two-way communication, and determines and manages the system configuration in association with the configuration information storage file 105.
[0019]
The configuration information storage file 105 is connected to the application execution unit 103 and the system configuration management unit 104, and forms a storage unit for storing system configuration information.
The monitoring / control information communication interface 106 and the configuration information communication interface 107 realize communication of control information between the monitoring / control unit 100 and the external units 101A and 101B.
[0020]
The external units 101A and 101B have the same configuration, and include the application execution units 103A and 103B, the configuration information storage files 105A and 105B, the monitoring / control information communication interfaces 106A and 106B, and the configuration information communication interfaces 107A and 107B, respectively. , Controlled input / output units 108A and 108B.
Here, two external units 101A and 101B are typically shown, but an arbitrary number (n) of external units can be arranged in parallel.
[0021]
The monitoring and control information communication interfaces 106A and 106B in the external units 101A and 101B are interconnected to the monitoring and control information communication interface 106 in the monitoring and control unit 100 via a communication path 109.
The configuration information communication interfaces 107A and 107B in the external units 101A and 101B are interconnected to the configuration information communication interface 107 in the monitoring control unit 100 via a communication path 110.
The control target input / output units 108A and 108B in the external units 101A and 101B are interconnected to the control targets 102A and 102B via a communication path 111, respectively, and are directly connected to the control targets 102A and 102B. Make a replacement.
[0022]
The application execution units 103A and 103B in the external units 101A and 101B are connected to the monitoring / control information communication interfaces 106A and 106B and the control target input / output units 108A and 108B so as to be capable of two-way communication. The control in the external units 101A and 101B is executed in association with 105B.
[0023]
The configuration information communication interfaces 107A and 107B realize bidirectional communication with the monitoring control unit 100 and are related to the configuration information storage files 105A and 105B.
The controlled objects 102A and 102B are, for example, the environment inside a building, and are controlled by external units 101A and 101B including various sensors and actuators (air conditioning motors).
[0024]
Next, the monitoring control system configuration setting method (operation of the monitoring control system configuration setting mechanism) according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described.
First, the configuration information storage file 105 in the monitoring and control unit 100 stores in advance configuration information (for example, a model name and a maker name, which will be described later) that each monitoring and control system can take, and the external units 101A and 101B. It is assumed that individual configuration information storage files 105A and 105B store individual information regarding each external unit.
[0025]
At the first time when the monitoring control system shown in FIG. 1 is started, the external units 101A and 101B are not connected to the monitoring control unit 100 at all. Information about the unit 101 is not stored.
Here, when the external unit 101A is connected to the monitoring control unit 100, the configuration information communication interface 107A in the external unit 101A transmits the information stored in the configuration information storage file 105A to the monitoring control unit 100 as system configuration information. The information to be selected is selected, converted into a message, and transmitted to the configuration information communication interface 107 in the monitoring control unit 100 via the communication path 110.
[0026]
The configuration information communication interface 107 in the monitoring control unit 100 converts the message received from the external unit 101A into system configuration information, and notifies the system configuration management unit 104 in the monitoring control unit 100.
The system configuration management unit 104 refers to the information stored in the configuration information storage file 105 in the monitoring control unit 100, and determines whether the received system configuration information matches the preset system configuration information. If the two match, the information in the configuration information storage file 105 is updated, and the system configuration information relating to the connection with the external unit 101A (for example, address information assigned after the connection) is updated. The file is transferred to the configuration information storage file 105A in the external unit 101A.
[0027]
As described above, in the monitoring and control system including the monitoring and control unit 100 and the plurality of external units 101A and 101B, registration information on the external unit 101A is shared between the monitoring and control unit 100 and the external unit 101A. Such a monitoring and control system is constructed.
On the other hand, when the external unit 101A connected to the supervisory control unit 100 is removed from the supervisory control system, the information of the configuration information storage file 105 in the supervisory control unit 100 and the external unit The registration information can be shared by operating the information of the configuration information storage file 105A in 101A.
[0028]
As described above, when writing a program for exchanging information with the external units 101A and 101B as the application program stored in the application execution unit 103, the external units 101A and 101B are described. An identification name for specifying the external unit 101 is required. In this case, a logical name independent of the device configuration is used as the identification name for specifying the external unit 101 in the application program.
[0029]
The association between the name and the actual system configuration is automatically determined by the above-described units when the external units 101A and 101B are connected at the system construction stage, so that complicated manual operations can be omitted. The external units 101A and 101B can be implemented completely independently, except that the functions set by the application program are realized and a window for information exchange having a designated logical name is prepared. it can.
[0030]
Further, even when the system configuration is changed by changing the device, it is not necessary to change the application program. Therefore, a flexible configuration change can be performed while maintaining the independence of the individual monitoring and control system components including the monitoring and control unit 100 and the external unit 108.
[0031]
That is, the system configuration information of each external unit is stored as data in the communication system, and the setting of the connection status of each external unit and the information communication are realized by message communication that is executed independently by each external unit. Accordingly, a flexible system configuration change and layout change can be performed while maintaining the independence of each external unit, and addition and deletion of the external units 101A and 101B can be easily performed.
Further, the flexibility of the system configuration and the layout can be realized, and the level of real-time processing required for the control of the monitoring control system can be simultaneously improved.
In addition, the cost associated with the change in the configuration of the monitoring and control system can be significantly reduced, and the function that requires the configuration of the monitoring and control system can be optimized, so that the system performance can be further improved.
[0032]
Embodiment 2 FIG.
In the first embodiment, the specific mounting configuration of the monitoring control system configuration setting mechanism is not particularly mentioned. For example, the specific functional configuration of the monitoring control unit and the external unit is configured as shown in FIG. You may.
Hereinafter, a monitoring control system configuration setting mechanism according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing a mounting configuration of a monitoring control system configuration setting mechanism according to Embodiment 2 of the present invention. The monitoring control unit 200, an external interface unit 217 including external units 218A and 218B, a control target 102A and 102B shows the entire monitoring and control system.
[0033]
In FIG. 2, the same components as those described above (see FIG. 1) are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
The command processing units 210 and 210B correspond to the above-described application execution units 103 and 103B, respectively. The system configuration information memories 204 and 204B correspond to the above-described configuration information storage files 105 and 105B, respectively, and the message communication interfaces 205 and 205B. Respectively correspond to the configuration information communication interfaces 107 and 107B described above.
The external units 218A and 218B correspond to the above-described external units 101A and 101B, respectively, the communication paths 215 and 216 correspond to the above-described communication path 109, and the communication paths 219 and 220 correspond to the above-described communication path 110. Yes, it is.
[0034]
The monitoring control unit 200 includes a configuration management processing unit 202 that manages system configuration information of the monitoring control system and a command processing unit 210 that executes a control program in order to supervise the monitoring control system and perform overall control and status monitoring. And a communication path 214 that allows information to be referenced from the configuration management processing unit 202 to the instruction processing unit 210.
The configuration management processing unit 202 includes a system configuration management unit 203, a system configuration information memory 204 (system configuration information storage unit), a message communication interface 205, and communication paths 206 to 209. The instruction processing unit 210 includes a processor 211, a program memory 212, and a work memory 213.
The monitoring control unit 200 is connected to the external interface unit 217 via communication paths 215, 216, 219 and 220.
[0035]
The external units 218A and 218B have the same configuration and implement unique functions, as described above. Here, a typical internal configuration of only the external unit 218B is shown.
The external unit 218B includes the control target input / output unit 108B, the configuration management processing unit 202B, and the command processing unit 210B related to the control target input / output unit 108B and the configuration management processing unit 202B.
The control target input / output unit 108B in the external unit 218B is connected to the control target 102B via the communication path 111 as described above.
Further, the configuration management processing unit 202B includes a message communication interface 205B for communicating with the monitoring control unit 200, a system configuration information memory 204B related to the message communication interface 205B, a message communication interface 205B, and a message communication interface 205B. It has communication paths 221 and 222 connected to the information memory 204B.
[0036]
In the monitoring control unit 200, the system configuration management unit 203 in the configuration management processing unit 202 determines the system configuration information, and the system configuration information memory 204 stores a plurality (corresponding to the number of external units) determined by the system configuration management unit 203. N) of system configuration information M1 to Mn.
The message communication interface 205 is connected to the message communication interface 205B in the external unit 218B so as to enable two-way communication, and includes a system configuration management unit 203 in the configuration management processing unit 202 and system configuration information in the configuration management processing unit 202B. Communication with the memory 204B is realized.
[0037]
The communication path 206 in the monitoring control unit 200 transmits the system configuration information in the system configuration information memory 204 to the system configuration management unit 203, and the communication path 207 transmits the system configuration information converted by the system configuration management unit 203. The data is transmitted and stored in the system configuration information memory 204.
The communication path 208 transmits information input to the monitoring control unit 200 via the message communication interface 205 to the system configuration management unit 203.
The communication path 209 transmits information from the system configuration management unit 203 in the monitoring control unit 200 to the system configuration information memory 204B in the external unit 218B via the message communication interfaces 205 and 205B and the communication paths 221 and 222. .
[0038]
In the instruction processing unit 210 in the monitoring control unit 200, the processor 211 is responsible for executing instructions, the program memory 212 stores a control program, and the work memory 213 is used when executing the program.
The communication path 214 constitutes system configuration information reference means for referring information to the instruction processing unit 210, and is used by the instruction processing unit 210 to refer to information in the system configuration information memory 204.
The communication path 215 transmits information of the external units 218A and 218B to the command processing unit 210 in the monitoring control unit 200, and the communication path 216 transmits information from the command processing unit 210 to the external units 218A and 218B.
The communication path 219 transmits a message from the monitoring control unit 200 to the external units 218A and 218B, and the communication path 220 transmits a message from the external units 218A and 218B to the monitoring control unit 200.
[0039]
The external interface unit 217 implements an interface between the external units 218A and 218B and the monitoring control unit 200.
Within an external unit (eg, 218B), communication path 221 transmits messages from message communication interface 205B to system configuration information memory 204B, and communication path 222 transmits messages from system configuration information memory 204B to message communication interface 205B. Is transmitted.
[0040]
Next, the operation of the monitoring control system configuration setting mechanism according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 2 will be described.
Here, representatively, a procedure for connecting the external unit 218B to the monitoring control unit 200 will be described.
First, the message communication interface 205B in the external unit 218B creates a registration request message based on the unique information stored in the system configuration information memory 204B, and sends the registration request message via the communication path 220 to the message communication interface 205 in the monitoring control unit 200. Send to
[0041]
In the monitoring control unit 200, the message communication interface 205 converts the registration request message received from the external unit 218B into system configuration information, and transmits it to the system configuration management unit 203 via the communication path 208.
The system configuration management unit 203 receives the system configuration information obtained from the registration request message and reads out the system configuration information M1 to Mn preset in the system configuration information memory 204 via the communication paths 206 and 207. The system unit compares the system configuration information M1 to Mn with the system configuration information obtained from the registration request message, and determines whether or not the external unit 218B can be registered based on whether or not both match.
[0042]
If it is determined that the external unit 218B can be registered, the system configuration management unit 203 updates the information in the system configuration information memory 204 and updates the system configuration information reference memory in the system configuration information memory 204. Further, the system configuration management unit 203 creates a registration completion message based on the update information at this time, and notifies the registration completion message to the requesting external unit 218B.
[0043]
As described above, the connection status of the external units 218A and 218B is converted into system configuration information and stored, and the system configuration information is converted into a message and transmitted. Configuration information can be updated.
As a result, the instruction processing unit 210 in the monitoring control unit 200 refers to the system configuration information reference memory in the system configuration information memory 204 via the communication path 214 when executing the application program, and thereby connects the external unit 218B to the communication path. It will be accessible via 215 and 216.
Further, the flexibility of the system configuration and the layout can be realized, and the level of real-time processing required for the control of the monitoring control system can be simultaneously improved.
Further, the cost associated with the change in the configuration of the monitoring and control system can be significantly reduced, and the function that requires the configuration of the monitoring and control system can be optimized, so that the system performance can be further improved.
[0044]
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, the specific configuration of the system configuration information memory 204 in the monitoring control unit 200 is not specifically described, but may be configured as shown in FIG. 3, for example.
Hereinafter, a monitoring control system configuration setting mechanism according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0045]
FIG. 3 is a block diagram specifically showing a system configuration information memory 204 and its peripheral configuration in a monitoring control unit 200 according to Embodiment 3 of the present invention.
In FIG. 3, the same components as those described above (see FIG. 2) are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted. The configuration not shown is as shown in FIG.
As described above, the system configuration information memory 204 converts the state of interconnection between the external units 218A and 218B into system configuration information M1 to Mn and stores the information. The system configuration information M1 to Mn includes, for example, names of various sensors, a model name, a maker, and the like. Individual addresses A0 to An-1 are assigned to the system configuration information M1 to Mn.
[0046]
An existing information section (name, model name, and maker) in the system configuration information memory 204 is provided with a design-time connection information memory 300 in association with the design-time connection information memory 300. Is stored.
An operating connection information memory 301 is interposed between the system configuration management unit 203 and the system configuration information memory 204. The operating connection information memory 301 stores system configuration information set during actual operation. Store.
Further, a system configuration information reference memory 302 is provided in association with the system configuration information memory 204. The system configuration information reference memory 302 stores the system configuration information (here, various types of (Names and addresses of sensors, etc.) are stored.
[0047]
Next, the operation of the monitoring control unit 200 according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG.
The design-time connection information memory 300 is set in advance at the time of design, and includes a logical name (image sensor, acoustic sensor, and the like) used in an application, a model name (Type AAA, Type BBB, and the like), and a manufacturer name (ZZZ company). , YYY, etc.).
The system configuration management unit 203 compares the information in the design-time connection information memory 300 with the system configuration information received from the registration request source external unit, and determines whether registration is possible based on whether or not both match. Then, the contents of the system configuration information memory 204 are updated according to the result of this determination.
[0048]
Further, the system configuration management unit 203 extracts the name determined by the system configuration management unit 203 and its address from the contents in the system configuration information memory 204, and registers them in the system configuration information reference memory 302.
The system configuration information reference memory 302 is used as information for referring to the system configuration information from the processor 211 side.
[0049]
As described above, the system configuration information memory 204 has a function of converting the connection status of the external units 218A and 218B into system configuration information and storing the system configuration information, a function of storing the actually operating system configuration information, A memory 301 (system configuration information storage unit), a system configuration information list generation unit for generating a system configuration information reference memory 302 (system configuration information list), and a system for enabling the instruction processing unit 210 to refer to the system configuration information A communication path 214 (system configuration information reference means).
The system configuration information list generation means in the system configuration information memory 204 combines necessary items based on connection information set in advance at the time of design, and generates a feasible configuration information list as the system configuration information reference memory 302.
Thereby, the processor 211 can realize information exchange with the external units 218A and 218B by using the address corresponding to the logical name by referring to the system configuration information reference memory 302 when executing the application.
[0050]
Embodiment 4 FIG.
In the third embodiment, the mutual relationship between the message communication unit and the command processing unit is not specifically described. However, as shown in FIG. 2, for example, the message communication unit (the configuration information communication interface 107 side) ) And the instruction processing unit (on the side of the application execution unit 103) may be configured independently to enable parallel operation.
[0051]
Hereinafter, a monitoring control system configuration setting mechanism according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a block diagram showing, in an operational flow, only the message communication means of the supervisory control system configuration setting mechanism according to the fourth embodiment of the present invention, and each message converting means 401, 402 in the supervisory control unit 200 and the external unit 218. , 409, 410, each message sending means 407, 406, and each message receiving means 405, 408.
Here, the above-described external units 218A and 218B are collectively referred to as an external unit 218.
[0052]
The message communication unit shown in FIG. 4 operates independently of the above-described instruction processing units 210 and 210B.
That is, the message conversion unit (input / output message conversion unit), the message transmission unit (communication output buffer), and the message reception unit (communication input buffer) in the monitoring control unit 200 are connected to the instruction processing unit 210 (FIG. 2) and message communication means operating independently.
Similarly, the message conversion unit, the message transmission unit, and the message reception unit in the external unit 218 are configured by a message communication unit that operates independently of the command processing unit (for example, 210B) in the external unit 218.
[0053]
In FIG. 4, the monitoring control unit 200 includes an input system configuration information register 400 that stores a part of the system configuration information (name, model name, manufacturer), an input message conversion unit 401 associated with the input system configuration information register 400, and The output message conversion unit 402 associated with the system configuration information memory 204, the command input register 403 associated with the input message conversion unit 401, the command output register 404 associated with the output message conversion unit 402, and the input message conversion unit 401 It has a communication input buffer 405 associated with it and a communication output buffer 407 associated with the output message converter 402.
[0054]
The format 414 of the registration request message sent from the external unit 218 to the monitoring control unit 200 includes “command name”, “name”, “model name”, and “manufacturer name”.
The format 415 of the notification message sent from the monitoring control unit 200 to the external unit 218 includes “command name”, “model name”, and “address”.
[0055]
The external unit 218 includes a communication output buffer 406 associated with the communication input buffer 405 in the monitoring control unit 200, a communication input buffer 408 associated with the communication output buffer 407 in the monitoring control unit 200, and a communication output buffer 406. The associated output message converter 409, the input message converter 410 associated with the communication input buffer 408, the command output register 411 associated with the output message converter 409, and the command input register 412 associated with the input message converter 410. , An output message conversion unit 409 and a system information memory 413 related to the input message conversion unit 410.
[0056]
The communication input / output buffers 405 and 407 in the monitoring control unit 200 correspond to the message communication interface 205 described above (FIG. 2), and the communication input / output buffers 406 and 408 in the external unit 218 correspond to the message communication interface described above. 205B.
The input / output message converters 401 and 402 in the monitoring control unit 200 are included in the function of the system configuration management unit 203, and the input / output message converters 409 and 410 in the external unit 218 are It is included in the function of the configuration management processing unit 202B.
The system information memory 413 in the external unit 218 corresponds to the system configuration information memory 204B in FIG.
[0057]
In the monitoring control unit 200, the input message conversion unit 401 converts a message input from the external unit 218 via the communication input buffer 405 into system configuration information and a command. It is stored in the command input register 403.
The output message conversion unit 402 converts the system configuration information from the system configuration information memory 204 and the command from the command input register 404 into a message, and transmits the message to the external unit 218 via the communication output buffer 407.
[0058]
The output message converter 409 converts the system configuration information from the system information memory 413 and the command from the command output register 411 into a message, and transmits the message to the monitoring control unit 200 via the communication output buffer 406.
The input message converter 410 converts a message input from the monitoring control unit 200 via the communication input buffer 408 into system configuration information and a command, and stores them in the system information memory 413 and the command input register 412, respectively.
The system information memory 413 stores attribute information and system configuration information relating to the external unit 218.
[0059]
Next, the operation of the message communication means according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
First, when requesting the registration of the external unit 218, the output message conversion unit 409 in the external unit 218 outputs the information of the name, the model name and the maker among the information in the system information memory 413, and the command output register. A registration request message having a message format 414 is created using the registration request command in 411 and the input message in the monitoring control unit 200 via the communication output buffer 406 and the communication input buffer 405 in the monitoring control unit 200. It is sent to the conversion unit 401.
[0060]
The input message conversion unit 401 converts the registration request message from the external unit 218 into a command and information on a name, a model name and a maker, sends the command to the command input register 403, and outputs the name, the model name and the maker information. To the input system configuration information register 400.
[0061]
Subsequently, when notifying the external unit 218 of the registration result on the monitoring control unit 200 side, the output message conversion unit 402 in the monitoring control unit 200 transmits the model name and address information in the system configuration information memory 204 and the command Using the notification command in the output register 404, a notification message having the message format 415 is generated, and the input message conversion unit in the external unit 218 is transmitted via the communication output buffer 407 and the communication input buffer 408 in the external unit 218. Send to 410.
The input message conversion unit 410 converts the notification message from the monitoring control unit 200 into a command and address information, sends the command to the command input register 412, and sends the address to the system information memory 413.
[0062]
As described above, the external unit 218 is provided with the output message conversion unit 402 for generating the registration request message and the communication output buffer 406 (message transmission unit) for transmitting the registration request message. A communication input buffer 405 (message receiving means) for receiving a request message and an input message conversion unit 401 for converting a registration request message into system configuration information and a command are provided. By operating the message communication means independently for the command processing units of the monitoring control unit 200 and the external unit 218 (monitoring control system component device), and performing the monitoring control by the command processing unit and the message communication in parallel, Application of instruction processing unit To avoid the influence of Deployment execution state, it is possible to improve the accuracy of the monitoring control system configuration setting mechanism.
[0063]
Similarly, an output message converter 402 for generating a notification message and a communication output buffer 407 for transmitting the notification message are provided in the monitoring control unit 200, and a communication input buffer 408 for receiving the notification message is provided in the external unit 218. And an input / output message conversion unit 410 for converting a notification message into system configuration information and a command. The notification message communication unit including the communication output buffer 407 and the communication input buffer 408 is connected to the monitoring control unit 200 and the external unit 218 (monitoring unit). The command processing unit of the control system component) operates independently, and the monitoring and control by the command processing unit and the message communication operate in parallel, thereby avoiding the influence of the application execution state of the command processing unit and monitoring. Control system configuration setting mechanism It is possible to improve the accuracy.
[0064]
Embodiment 5 FIG.
In the fourth embodiment, the specific functions of the system configuration information management means related to the input / output message conversion units 401 and 402 in the monitoring control unit 200 have not been described. However, for example, the configuration shown in FIG. You may.
Hereinafter, a monitoring control system configuration setting mechanism according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a system configuration information management means in the monitoring and control unit 200 according to the fifth embodiment of the present invention. The system configuration in the entire monitoring and control system using a registration request message received from the external unit side. 4 shows a specific functional configuration for updating information.
[0065]
In FIG. 5, the same components as those described above (see FIG. 4) are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
The format 414 registration request message is input from the external unit 218 via the buffers 406 and 405 (see FIG. 4), and the format 415 notification message is input via the buffers 407 and 408 (see FIG. 4). 218.
[0066]
In this case, the configuration management processing unit 202 (see FIG. 2) in the monitoring control unit 200 includes an input system configuration information register 400 and a system configuration information memory 204, input / output message conversion units 401 and 402, and a command input / output register 403. , 404, a command processing unit 500, an address determination unit 501, and a matching processing unit 502.
[0067]
Upon receiving the registration request message from the external unit, the command processing unit 500 receives the command of the registration request message from the command input register 403 and processes the input command. Is determined, and this output command is set in the command output register 404.
The address determination unit 501 receives the instruction from the command processing unit 500, activates the matching processing unit 502, and processes the processing result of the matching processing unit 502, and stores the processing results in the system configuration information memory 204 and the input system configuration information register 400. Using the information, the address of the external unit 218 (see FIG. 4) is determined.
The matching processing unit 502 detects a match between the information in the system configuration information memory 204 and the information in the input system configuration information register 400, and inputs the result of the detection processing to the address determination unit 501.
[0068]
The input message conversion unit 401 constituting the system configuration information management unit is used to update the system configuration information using the registration request message received via the communication input buffer 405 (message receiving unit). Message interpreting means for extracting a command from the server and interpreting the registration request message, system configuration information generating means for converting the received registration request message into system configuration information in the monitoring control unit 200, the monitoring control unit 200 and the external unit Information is exchanged with each of the memories 204 and 413 (system configuration information storage means) in the 218, and the system configuration information in the monitoring control unit 200 and the external unit 218 is obtained by the system configuration information converted by the system configuration information generation means. System configuration for updating And a broadcast update means.
[0069]
By configuring the system configuration information management means in the supervisory control unit 200 in this manner, the level of real-time processing required for control of the supervisory control system and the flexibility of the supervisory control system configuration are simultaneously satisfied. In this way, the configuration and layout of the supervisory control system can be set.
In addition, the cost associated with the change in the configuration of the monitoring and control system can be significantly reduced, and the function that requires the configuration of the monitoring and control system can be optimized, so that the system performance can be further improved.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the monitoring and control unit having the first system configuration information storage means and the plurality of monitoring and control system components each having the second system configuration information storage means, A configuration setting method for a monitoring and control system in which a control unit and each monitoring and control system component are selectively connected via communication means, wherein when a monitoring and control system component is connected to the monitoring and control unit, monitoring is performed. The message communication based on the information content in the second system configuration information storage unit is performed from the control system component device to the monitoring control unit, and the information content of the message communication from the monitoring control system component device is performed in the monitoring control unit. A state of conformity with the information content in the first system configuration information storage means is determined, and a message from the monitoring / control system configuration device is received. When the information content of the message communication matches the information content in the first system configuration information storage means, the information content in the first system configuration information storage means is transmitted to the second system configuration information storage means. Since the setting of the connection status between the supervisory control unit and each supervisory control system component is realized by the message communication that each supervisory control system component independently performs to the supervisory control unit, the supervisory control system A supervisory control system configuration setting method capable of exchanging information between supervisory control system components is obtained in a manner that simultaneously satisfies the level of real-time processing required for control and the flexibility of supervisory control system configuration and layout. Has the effect.
[0071]
Further, according to the present invention, a configuration of a monitoring control system comprising a monitoring control unit and a plurality of monitoring control system components, wherein the monitoring control unit and each monitoring control system component device are selectively connected via communication means. A monitoring mechanism that includes a first system configuration information storage unit, a first message conversion unit, a first message transmission unit, a first message reception unit, a first system configuration information management unit, Each of the supervisory control system components includes a first command processing unit, and each of the supervisory control system components includes a second system configuration information storage unit, a second message conversion unit, a second message transmission unit, a second message reception unit, a second The first system configuration information storage unit includes a system configuration information management unit and a second instruction processing unit, and the first system configuration information storage unit relates to each monitoring control system configuration device. The second system configuration information storage unit stores second system configuration information unique to each monitoring control system configuration device, and the first and second message conversion units store the first and second message conversion units. Converting the first and second system configuration information into first and second messages, the first and second message sending means sending the first and second messages, and the first message receiving means, The second message is received, the second message receiving means receives the first message, and the first system configuration information storing means is configured to connect the supervisory control unit and each supervisory control system component with each other. The status is converted into first system configuration information and stored in the first system configuration information storage unit, and the second system configuration information storage unit receives the status by the second message receiving unit. The first system configuration information is stored as second system configuration information, and the first and second system configuration information management units use the contents of each message received by the first and second message reception units. Since the system configuration information in the first and second system configuration information storage means is updated, the level of real-time processing capacity required for control of the monitoring control system and the monitoring control system configuration and layout are improved. There is an effect that a supervisory control system configuration setting mechanism capable of exchanging information between supervisory control system components can be obtained while simultaneously satisfying flexibility.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram for explaining a monitoring control system configuration setting method according to a first embodiment of the present invention, showing an information flow in a monitoring control system and a system configuration information management method in association with each other; I have.
FIG. 2 is a block diagram showing a specific mounting configuration of a monitoring control system configuration setting mechanism according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a main part of a monitoring control system configuration setting mechanism according to a third embodiment of the present invention, specifically illustrating a configuration of a system configuration information storage unit that stores a connection status with an external unit; I have.
FIG. 4 is a block diagram showing a main part of a supervisory control system configuration setting mechanism according to a fourth embodiment of the present invention, specifically showing configurations of a message conversion unit, a message transmission unit, and a message reception unit;
FIG. 5 is a block diagram showing a main part of a supervisory control system configuration setting mechanism according to a fifth embodiment of the present invention, specifically showing a system configuration information management means for updating all system configuration information using a received message; Configuration is shown.
[Explanation of symbols]
100, 200 monitoring control unit, 101A, 101B, 218, 218A, 218B external unit, 102A, 102B control target, 103, 103A, 103B application execution unit, 104 system configuration management unit, 105, 105A, 105B configuration information storage file, 106, 106A, 106B monitoring / control information communication interface, 107, 107A, 107B configuration information communication interface, 108A, 108B control target input / output unit, 202, 202B configuration management processing unit, 203 system configuration management unit, 204, 204B system configuration Information memory, 205, 205B message communication interface, 210 instruction processing unit, 214 communication path (system configuration information reference means), 300 design connection information memory, 301 operation connection information memory, 02 system configuration information reference memory, 400 input system configuration information register, 401, 410 input message conversion unit, 402, 409 output message conversion unit, 403, 412 command input register, 404, 411 command output register, 405, 408 communication input buffer , 406, 407 Communication output buffer, 413 System information memory, 414 Registration request message format from external unit, 415 Notification message format from monitoring control unit, 500 Command processing unit, 501 Address determination unit, 502 Matching processing unit.

Claims (5)

第１のシステム構成情報格納手段を有する監視制御ユニットと、各々が第２のシステム構成情報格納手段を有する複数の監視制御システム構成機器とからなり、前記監視制御ユニットと前記各監視制御システム構成機器とが通信手段を介して選択的に接続される監視制御システムの構成設定方法であって、
前記監視制御ユニットに前記監視制御システム構成機器が接続されたときに、前記監視制御システム構成機器から前記監視制御ユニットに向けて、前記第２のシステム構成情報格納手段内の情報内容に基づくメッセージ通信を行い、
前記監視制御ユニットにおいて、前記監視制御システム構成機器からのメッセージ通信の情報内容と、前記第１のシステム構成情報格納手段内の情報内容との合致状態を判定し、
前記監視制御システム構成機器からのメッセージ通信の情報内容と、前記第１のシステム構成情報格納手段内の情報内容とが合致した場合に、前記第１のシステム構成情報格納手段内の情報内容を前記第２のシステム構成情報格納手段に送信し、
前記監視制御ユニットと前記各監視制御システム構成機器との相互間の接続状況の設定を、前記各監視制御システム構成機器が前記監視制御ユニットに対して主体的に行うメッセージ通信により実現したことを特徴とする監視制御システム構成設定方法。A monitoring control unit having a first system configuration information storage unit, and a plurality of monitoring control system components each having a second system configuration information storage unit, wherein the monitoring control unit and each of the monitoring control system configuration devices Is a configuration setting method of a monitoring control system selectively connected via communication means,
When the monitoring control system component device is connected to the monitoring control unit, message communication is performed from the monitoring control system component device to the monitoring control unit based on the information content in the second system configuration information storage unit. Do
In the monitoring control unit, a matching state between the information content of the message communication from the monitoring control system component device and the information content in the first system configuration information storage unit is determined,
When the information content of the message communication from the monitoring control system component and the information content in the first system configuration information storage unit match, the information content in the first system configuration information storage unit is Transmitting it to the second system configuration information storage means,
The setting of the connection status between the supervisory control unit and each of the supervisory control system component devices is realized by message communication that the supervisory control system component devices independently perform for the supervisory control unit. Monitoring control system configuration setting method. 監視制御ユニットおよび複数の監視制御システム構成機器からなり、前記監視制御ユニットと前記各監視制御システム構成機器とが通信手段を介して選択的に接続される監視制御システムの構成設定機構であって、
前記監視制御ユニットは、第１のシステム構成情報格納手段、第１のメッセージ変換手段、第１のメッセージ発信手段、第１のメッセージ受信手段、第１のシステム構成情報管理手段および第１の命令処理部を含み、
前記各監視制御システム構成機器は、第２のシステム構成情報格納手段、第２のメッセージ変換手段、第２のメッセージ発信手段、第２のメッセージ受信手段、第２のシステム構成情報管理手段および第２の命令処理部を含み、
前記第１のシステム構成情報格納手段は、前記各監視制御システム構成機器に関する第１のシステム構成情報を蓄積し、
前記第２のシステム構成情報格納手段は、前記各監視制御システム構成機器に固有の第２のシステム構成情報を蓄積し、
前記第１および第２のメッセージ変換手段は、前記第１および第２のシステム構成情報を第１および第２のメッセージに変換し、
前記第１および第２のメッセージ発信手段は、前記第１および第２のメッセージを発信し、
前記第１のメッセージ受信手段は、前記第２のメッセージを受信し、
前記第２のメッセージ受信手段は、前記第１のメッセージを受信し、
前記第１のシステム構成情報格納手段は、前記監視制御ユニットと前記各監視制御システム構成機器との相互間の接続状況を、第１のシステム構成情報に変換して前記第１のシステム構成情報格納手段に蓄積し、
前記第２のシステム構成情報格納手段は、前記第２のメッセージ受信手段により受信された第１のシステム構成情報を第２のシステム構成情報として蓄積し、前記第１および第２のシステム構成情報管理手段は、前記第１および第２のメッセージ受信手段により受信された各メッセージの内容を用いて、前記第１および第２のシステム構成情報格納手段内のシステム構成情報を更新することを特徴とする監視制御システム構成設定機構。A monitoring control unit and a plurality of monitoring control system components, wherein the monitoring control unit and each of the monitoring control system components are selectively connected via communication means, a configuration setting mechanism of a monitoring control system,
The monitoring control unit includes a first system configuration information storage unit, a first message conversion unit, a first message transmission unit, a first message reception unit, a first system configuration information management unit, and a first command processing. Part,
Each of the monitoring and control system components includes a second system configuration information storage unit, a second message conversion unit, a second message transmission unit, a second message reception unit, a second system configuration information management unit, and a second system configuration information management unit. Including an instruction processing unit,
The first system configuration information storage means accumulates first system configuration information relating to each monitoring and control system component,
The second system configuration information storage means stores second system configuration information unique to each monitoring and control system component,
The first and second message conversion means converts the first and second system configuration information into first and second messages,
The first and second message transmitting means transmits the first and second messages,
The first message receiving means receives the second message,
The second message receiving means receives the first message,
The first system configuration information storage unit converts a connection status between the monitoring control unit and each of the monitoring control system configuration devices into first system configuration information and stores the first system configuration information storage. Accumulate in the means,
The second system configuration information storage unit stores the first system configuration information received by the second message receiving unit as second system configuration information, and manages the first and second system configuration information. The means updates system configuration information in the first and second system configuration information storage means using the content of each message received by the first and second message receiving means. Supervisory control system configuration setting mechanism. 前記第１のシステム構成情報格納手段は、
前記接続状況に加えて、実働中のシステム構成情報を前記第１のシステム構成情報として格納しており、
あらかじめ設計された接続情報に基づいて必要な項目を組み合わせ、実現可能なシステム構成情報一覧を生成するシステム構成情報一覧生成手段と、
前記システム構成情報一覧および前記実働中のシステム構成情報を前記第１の命令処理部に向けて参照可能にするシステム構成情報参照手段と
を含むことを特徴とする請求項２に記載の監視制御システム構成設定機構。The first system configuration information storage means includes:
In addition to the connection status, the active system configuration information is stored as the first system configuration information,
A system configuration information list generation unit that combines necessary items based on connection information designed in advance and generates a feasible system configuration information list;
3. The monitoring control system according to claim 2, further comprising: a system configuration information reference unit that enables the system configuration information list and the active system configuration information to be referred to the first instruction processing unit. 4. Configuration setting mechanism. 前記第１のメッセージ変換手段、前記第１のメッセージ発信手段、および前記第１のメッセージ受信手段は、前記第１の命令処理部に対して独立に動作する第１のメッセージ通信手段により構成され、
前記第２のメッセージ変換手段、前記第２のメッセージ発信手段および前記第２のメッセージ受信手段は、前記第２の命令処理部に対して独立に動作する第２のメッセージ通信手段により構成されたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の監視制御システム構成設定機構。The first message conversion unit, the first message transmission unit, and the first message reception unit are configured by a first message communication unit that operates independently of the first command processing unit,
The second message conversion unit, the second message transmission unit, and the second message reception unit are configured by a second message communication unit that operates independently of the second command processing unit. The monitoring and control system configuration setting mechanism according to claim 2 or 3, wherein: 前記第１のシステム構成情報管理手段は、
前記第１のメッセージ受信手段を介して受信される第２のメッセージを用いて前記第１および第２のシステム構成情報を更新するために、
前記第２のメッセージの中からコマンドを抽出して前記第２のメッセージを解釈するメッセージ解釈手段と、
前記第２のメッセージを第１のシステム構成情報に変換するシステム構成情報生成手段と、
前記第１および第２のシステム構成情報格納手段との間で情報交換を行い、前記システム構成情報生成手段により変換された第１のシステム構成情報により、前記第１および第２のシステム構成情報を更新するシステム構成情報更新手段とにより構成されていることを特徴とする請求項２から請求項３までのいずれか１項に記載の監視制御システム構成設定機構。The first system configuration information management means includes:
To update the first and second system configuration information using a second message received via the first message receiving means,
Message interpreting means for extracting a command from the second message and interpreting the second message;
System configuration information generating means for converting the second message into first system configuration information;
Information is exchanged between the first and second system configuration information storage means, and the first and second system configuration information is converted by the first system configuration information converted by the system configuration information generation means. 4. The monitoring control system configuration setting mechanism according to claim 2, wherein the monitoring control system configuration setting mechanism is configured by a system configuration information updating unit for updating.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US12072683B2 (en) 2019-12-27 2024-08-27 Fanuc Corporation Components, controller, and industrial machine

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