JP2006094102A - 監視制御システムおよびアドレス設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 多くの計測端末が共通の通信線を介して監視制御装置に接続されて成る監視制御システムにおいて、前記計測端末を容易に追加できるようにする。
【解決手段】 計測端末Ｔ１〜Ｔｎの可変アドレス部１４ａは、初期状態では予め定める仮アドレスに設定されており、監視制御装置Ｔ０の制御部２４は、記憶部２３のアドレスリストに記憶されているアドレスの端末装置とともに、前記仮アドレスの端末装置に対して、ポーリング信号を送信する。これに応答して、前記仮アドレスから返信信号を受信すると、制御部２４は、前記仮アドレス以外の空きアドレスを判定し、その空きアドレスを正式アドレスとして、アドレス設定信号とともに前記仮アドレスの端末装置に送信し、アドレスを書換えさせる。したがって、施工時や計測端末Ｔの追加時に、該計測端末Ｔのアドレスをいちいち手動で設定しなくても、システムに容易に追加することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、工場や大規模施設で使用される電力監視システムなどとして好適に実施される監視制御システムおよびアドレス設定方法に関する。

上記の電力監視システムなどの工場や大規模施設で使用される非住宅設備における監視制御システムでは、多くの端末装置が接続され、そのアドレスは、施工者やシステム管理者がディップスイッチを手動で操作することで設定されるのが一般的である。このため、アドレス管理が面倒であり、またアドレスの設定ミスが起こり易いという問題がある。

ここで、アドレスを自動的に付与する技術としては、ＴＣＰ／ＩＰで使用されるＤＨＣＰがよく知られているが、これはサーバ−クライアントシステムであり、接続された端末（多くはパソコン）がＤＨＣＰサーバに対して要求を行い、それに応答して前記ＤＨＣＰサーバがアドレスを付与するもので、設備監視制御装置が一元的に端末を管理するシステムには向かない。

そこで、監視制御システムに適したアドレスの自動付与の手法としては、特許文献１が挙げられる。その従来技術は、設定器からのポーリングに応答して、端末装置がＩＤを返信すると、そのＩＤを仮アドレスとして設定器から仮の制御信号が送信され、端末装置である照明機器は仮点灯し、作業者がその点灯している照明機器を確認して、設定器から正式アドレスを入力すると、端末装置はその正式アドレスを記憶するようになっている。これによって、施工時のアドレス設定にあたって、作業者が１つ１つの照明機器の所へ行き、ディップスイッチで設定するというような面倒な作業を行うことなく、集中してアドレス設定が可能となっている。
特許第３０８７３８２号公報

しかしながら、上述の従来技術は、照明機器という一旦設置されてしまうと変更の少ない静的な機器に適した手法で、特に前記電力監視システムのように、端末装置である計測端末を取り外したり、取り付けたりする機会が非常に多い動的な機器に適した手法とは言えない。すなわち、端末装置を取り外したり、取り付けたりする毎に、従来と同様に、空きアドレスを探して設定しなければならない。

本発明の目的は、端末装置のアドレスをいちいち手動で設定しなくても、システムに容易に追加することができる監視制御システムおよびアドレス設定方法を提供することである。

本発明の監視制御システムは、複数の端末装置が共通の通信線を介して監視制御装置に接続されて成る監視制御システムにおいて、前記端末装置は、初期アドレスが予め定める仮アドレスに設定されているアドレス記憶部と、前記通信線を介して前記監視制御装置と通信を行うことができる通信部と、制御部とを含み、前記監視制御装置は、各端末装置のアドレスを記憶しているアドレス記憶部と、前記通信線を介して前記端末装置と通信を行うことができる通信部と、制御部とを含み、前記監視制御装置の制御部は、前記アドレス記憶部に記憶されているアドレスの端末装置とともに、前記仮アドレスの端末装置に対して、前記通信部から通信線へポーリング信号を順次送信し、前記端末装置の制御部は、前記通信部で受信したポーリング信号のアドレスが前記アドレス記憶部に記憶されている自機のアドレスと一致する場合には前記通信部から返信信号を送信し、前記監視制御装置の制御部は、前記通信部で受信した返信信号が前記仮アドレスの端末装置からである場合、前記アドレス記憶部から、前記仮アドレス以外の空きアドレスを判定し、その空きアドレスを正式アドレスとして、アドレス設定信号とともに前記通信部から前記仮アドレスの端末装置に送信し、前記アドレス設定信号を通信部で受信した端末装置の制御部は、前記アドレス記憶部に記憶される自機のアドレスを前記正式アドレスに書換えることを特徴とする。

また、本発明の監視制御システムでは、前記監視制御装置の制御部は、前記通信部からポーリング信号を送信した端末装置の中で、返信信号を得られない端末装置のアドレスを前記アドレス記憶部から消去することを特徴とする。

さらにまた、本発明の監視制御システムでは、前記監視制御装置の制御部は、予め定める周期毎に前記アドレス記憶部をサーチし、前記返信信号を得られずに削除した空きアドレスが存在する場合、その空きアドレスよりも後位のアドレスに割当てられている端末装置が存在するときは、空きアドレスが生じないように、その端末装置に前記アドレス設定信号とともに新たなアドレスを送信し、アドレスを順次ソートさせることを特徴とする。

また、本発明の監視制御システムでは、前記監視制御装置のアドレス記憶部には、優先度情報を有し、前記制御部は、予め定める周期毎に前記アドレス記憶部をサーチし、優先度の高い端末装置が上位のアドレスになるように、各端末装置に前記アドレス設定信号とともに新たなアドレスを送信し、アドレスを順次再設定させることを特徴とする。

さらにまた、本発明の監視制御システムでは、前記端末装置は、前記通信線への接続状態を検知する検知部を有し、前記制御部は、前記検知部によって通信部が通信線から外されたことを検知すると、前記アドレス記憶部に記憶されているアドレスを前記初期アドレスにリセットすることを特徴とする。

また、本発明の監視制御システムでは、前記端末装置の制御部は、前記仮アドレスで返信信号を送信する場合には、応答時間をランダムに決定し、かつ該端末装置固有のＩＤを含めて送信し、前記監視制御装置の制御部は、前記通信部で受信した返信信号が前記仮アドレスの端末装置からである場合、前記ＩＤと正式アドレスとを、アドレス設定信号とともに送信することを特徴とする。

さらにまた、本発明のアドレス設定方法は、複数の端末装置が共通の通信線を介してホスト装置に接続されて成る通信システムにおけるアドレス設定方法において、前記端末装置を、前記通信線への未接続状態では予め定める仮アドレスに設定しておき、前記ホスト装置は、前記端末装置が接続されているアドレスとともに、前記仮アドレスに対して、順次ポーリング信号を送信し、前記端末装置は、受信したポーリング信号のアドレスが自機のアドレスと一致する場合には返信信号を送信し、前記ホスト装置は、受信した返信信号が前記仮アドレスの端末装置からである場合、前記仮アドレス以外の空きアドレスを判定し、その空きアドレスを正式アドレスとして、アドレス設定信号とともに前記仮アドレスの端末装置に送信し、前記アドレス設定信号を受信した仮アドレスの端末装置は、自機のアドレスを前記正式アドレスに書換えることを特徴とする。

本発明の監視制御装置およびアドレス設定方法によれば、端末装置の初期アドレスを予め定める仮アドレスに設定しておき、その端末装置を通信線へ接続すると、その仮アドレスから、空きアドレス中から選ばれた正式アドレスに自動的に書換えられるので、端末装置のアドレスをいちいち手動で設定しなくても、システムに容易に追加することができる。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の第１の形態に係るアドレス設定方法が適用される監視制御システムの構成を示すブロック図である。この監視制御システムは、大略的に、非住宅設備などに設置される各種の計測端末Ｔ１〜Ｔｎ（総称するときは、以下参照符号Ｔで示す）と、それを制御する監視制御装置Ｔ０とが共通の通信線Ｎ１に接続されて構成されている。端末装置である前記計測端末Ｔは、たとえば温度や湿度、電力量などを計測する機能を持ち、たとえばツイストペアケーブルから成る前記通信線Ｎ１に接続され、計測データを、その通信線Ｎ１を介してホスト装置である監視制御装置Ｔ０へ送信する。前記通信線Ｎ１は、たとえばＲＳ４８５などの通信フォーマットから成る。

前記監視制御装置Ｔ０は、前記通信線Ｎ１を介して、各計測端末Ｔを制御する信号を送信する。また、各計測端末Ｔでの計測結果を集計して、たとえばインターネットから成る公衆ネットワークＮ２を介して、集中監視装置Ｐ１へ送信し、遠隔からの操作やデータ閲覧を可能にする。この監視制御装置Ｔ０には、該監視制御装置Ｔ０の設定の変更などのために、必要に応じて、パーソナルコンピュータなどのユーザインタフェイスＰ２が接続されることもある。

前記計測端末Ｔは、温湿度センサ、パルスカウント計、電力計測モニタなどとして実現され、上述のような温度や湿度、電力量などの計測を行う計測部１１と、前記ＲＳ４８５のドライバ／レシーバＩＣなどから成り、監視制御装置Ｔ０とシリアル通信を行うことができる通信部１２と、前記通信部１２を実際に前記通信線Ｎ１に接続する部分で、Ｙ端子をねじで固定する構造などで実現される接続部１３と、少なくとも端末ＩＤとアドレスとを記憶する記憶部１４と、通信部１２からのコマンドに従って、後述するようにして記憶部１４のアドレスを書換えたり、応答を返したりする制御部１５とを備えて構成される。前記記憶部１４において、前記端末ＩＤは各計測端末Ｔにユニークであり、たとえばＲＯＭに書込まれ、書換え不可であるのに対して、本発明では前記アドレスは、たとえばＳＲＡＭに記憶され、ソフトウェアレベルでの書換えが可能である。

前記監視制御装置Ｔ０は、前記公衆ネットワークＮ２を介して前記集中監視装置Ｐ１と、ＴＣＰ／ＩＰによる通信を行うセンター通信部２１と、前記ユーザインタフェイスＰ２と接続するためのパソコンＩ／Ｆ部２２と、後述するアドレスリストやアプリケーションプログラムを記憶している記憶部２３と、マイクロコンピュータなどから成り、前記記憶部２３に記憶されたプログラムを実行し、各機器と通信を行ない、取得したデータを前記記憶部２３に書込んだり、後述するように計測端末Ｔのアドレスを書換えさせたりする制御部２４と、前記計測端末Ｔとシリアル通信を行うことができる通信部２５と、前記通信部２５を実際に前記通信線Ｎ１に接続する接続部２６とを備えて構成される。

上述のように構成される監視制御システムにおいて、各計測端末Ｔのアドレスはユニークに設定する必要がある。しかしながら、ディップスイッチなどでそれぞれ設定していたのでは、設定作業や管理が煩雑である。そこで本発明では、監視制御装置Ｔ０は、以下に詳述するようにして、前記ユニークなアドレスを自動設定する。

先ず、監視制御装置Ｔ０は、記憶部２３に保持しているアドレスリストを参照し、使用されている、すなわち計測端末Ｔが接続されているアドレスおよび予め定める仮アドレスに対して、前記アドレスが上位の計測端末から順に、各計測端末Ｔのアドレスを指定して命令を送信し、そのアドレスに設定された計測端末Ｔとのみ信号をやりとりするポーリングを行う。定常時における前記アドレスリストは、たとえば図２で示すようなものである。

図２は、最大３１端末の接続が可能な場合を例示したものであり、端末アドレスは、０ｘ０１（１０進表示で「１」）から０ｘ１Ｆ（同「３１」）まで設定されている。そして、図２の例では、アドレス０ｘ０Ｆ（１５）まで計測端末が接続されており、端末ＩＤを＊で表記しているアドレスには、計測端末Ｔが接続されていないことを表す。したがって、この状態では、アドレス０ｘ０１（１）から０ｘ０Ｆ（１５）までと、予め定める仮アドレスである０ｘ１Ｆ（３１）とが、順にポーリングされる。

ここで、前記のように通信線Ｎ１に接続可能な端末数は３１であるが、通常に接続可能な端末数は、前記仮アドレスを除くアドレス数であり、たとえば上述のように仮アドレスが０ｘ１Ｆ（３１）の１つだけであると３０であり、後述するようにさらに０ｘ１Ｅ（３０）の仮アドレスが設定されると２９となる。

一方、本発明では、計測端末Ｔは、初期状態では、前記記憶部１４内でアドレスを記憶する可変アドレス部１４ａには、仮アドレスである０ｘ１Ｆ（３１）が格納されている。したがって、図２の状態で新たに計測端末が通信線Ｎ１に追加されると、その追加された計測端末からもポーリングに対する端末ＩＤの応答があり、監視制御装置Ｔ０側のアドレスリストは、制御部２４によって、図３で示すように更新される。

これによって、次のポーリングタイミングでは、前記制御部２４は、アドレスリストをサーチして空きアドレスを判定し、その追加された計測端末に、アドレス設定信号とともに、判定した空きアドレスを正式アドレスとして送信する。図２および図３の例では、０ｘ１０（１６）である。そのポーリング信号を受信した計測端末Ｔの内、前記可変アドレス部１４ａに記憶されている自機のアドレスと一致する前記追加された計測端末では、制御部１５は前記可変アドレス部１４ａのアドレスを前記正式アドレスに書換える。こうして、最終的には追加された計測端末のアドレスは、前記０ｘ１０（１６）に設定され、前記アドレスリストは図４で示すようになる。

図５は、上述のように構成される監視制御システムにおける動作を説明するためのフローチャートである。ステップＳ１の通常状態では、監視制御装置Ｔ０の制御部２４は、ステップＳ２で、記憶部２３のアドレスリストに端末ＩＤが記憶されている上位のアドレスから順に、通信部２５から接続部２６を介して通常のポーリングを行い、対象の端末装置の接続部１４から通信部１２を介して、制御部１５へ制御信号を送信したり、計測部１１での計測結果を受信したりする。

前記端末ＩＤが記憶されている、すなわち通信線Ｎ１に接続されている計測端末Ｔの総てに関してポーリングを終了すると、監視制御装置Ｔ０の制御部２４は、ステップＳ３で、さらに前記予め定める仮アドレスについてもポーリングを行う。その結果、ステップＳ４で返信信号が受信されなかった場合には前記ステップＳ１の通常状態に戻ってポーリングを繰返す。これに対して、このように通常動作中に、ステップＳ５で示すように、新たな計測端末が通信線Ｎ１に接続され、その追加された計測端末の通信部１２から接続部１４を介して、制御部１５から前記仮アドレスで返信信号が受信されると、ステップＳ６に移る。

ステップＳ６では、監視制御装置Ｔ０の制御部２４は、前記記憶部２３のアドレスリストを参照し、前記仮アドレス以外の空きアドレスを探索する。ステップＳ７で、前記空きアドレスが見つからない場合は、その仮アドレスからの応答を無視して前記ステップＳ１の通常状態に戻って空きアドレスが発生するまで待機し、空きアドレスが見つかるとステップＳ８に移り、前記仮アドレスの計測端末に、その空きアドレスを正式アドレスとして、アドレス設定信号とともに送信する。前記空きアドレスは、複数存在する場合には、最上位のものとされる。

これを受信した計測端末Ｔのうち、アドレスが一致する前記仮アドレスの計測端末では、ステップＳ９で、制御部１５は前記記憶部１４内の可変アドレス部１４ａ内の自機のアドレスを、その正式アドレスに書換える。そして、監視制御装置Ｔ０の制御部２４は、ステップＳ１０で、前記記憶部２３のアドレスリストに前記正式アドレスを追加するとともに、仮アドレスを未使用中に戻す修正を行い、前記ステップＳ１の通常動作に復帰する。

このように構成することで、複数の計測端末Ｔが共通の通信線Ｎ１を介して監視制御装置Ｔ０に接続されて成る監視制御システムにおいて、端末装置Ｔの初期アドレスは仮アドレスに設定されており、その計測端末Ｔを通信線Ｎ１へ接続すると、システム運用中であっても、上記の手順で、その仮アドレスが空きアドレス中から選ばれた正式アドレスに自動的に書換えられるので、施工時や計測端末Ｔの追加時に、該計測端末Ｔのアドレスをいちいち手動で設定しなくても、システムに容易に追加することができる。

なお、上述の説明では、前記アドレスリストには端末ＩＤも管理したけれども、本発明では、計測端末Ｔの初期アドレスが予め定める仮アドレスという約束ができていれば、端末ＩＤは、特に必要にはならない。すなわち、監視制御装置Ｔ０は、その仮アドレスに指示して正式なアドレスを取込ませればよく、この最小限の処理に、端末ＩＤは必要にはならない。また、各計測端末Ｔから順にデータを上げさせる同じ指示であっても、どこから来たデータであるのかは、端末ＩＤはなくてもアドレスで認識することができる。したがって、監視制御装置Ｔ０は、端末ＩＤは記憶していなくても、各アドレスが使用されているか否かと、何れが仮アドレスであるのかだけを記憶していればよい。

しかしながら、前記アドレスリストに端末ＩＤが管理されていると、たとえば仮アドレスから端末ＩＤを取得するようにし、取得された端末ＩＤが既にアドレスリストに登録されている場合には、既に接続されている計測端末からの間違った応答であると判断して、正式アドレスへの更新を行わなかったりすることができる。

さらにまた、前記空きアドレスの探索を容易にするために、記憶部２３に、未使用のアドレス列である空きアドレスリストを格納するようにしてもよい。

［実施の形態２］
図６および図７は、本発明の実施の第２の形態に係る監視制御システムにおけるアドレス設定動作を説明するための図である。本実施の形態のアドレス設定動作は、上述の図１で示すシステム構成を用いて実現することができ、前記監視制御装置Ｔ０の制御部２４によるアドレス設定動作が異なるだけである。注目すべきは、本実施の形態では、或る計測端末が通信線Ｎ１から外されたときに、監視制御装置Ｔ０は、外された計測端末のアドレスをアドレスリストから消去し、その結果、未使用となったアドレスよりも下位のアドレスに割当てられている計測端末が存在するときは、その計測端末のアドレスを、未使用アドレスが生じないように、順次ソートすることである。

具体的には、アドレスリストが前述の図４で示すような状態で、たとえば図６で示すように、アドレス０ｘ０２（２）の計測端末が取外され、ポーリングの結果が無応答になると、監視制御装置Ｔ０は、そのアドレス０ｘ０２（２）を一旦＊で示す前記未使用アドレスとし、その後に、そのアドレス０ｘ０２（２）よりも下位のアドレスの使用の有無を確認し、図６ではアドレス０ｘ０３（３）から０ｘ１０（１６）まで使用されているので、それらのアドレスを０ｘ０２（２）から０ｘ０Ｆ（１５）に順次ソートし、図７で示すような状態とする。

図８は、上述のようなアドレス設定動作を説明するためのフローチャートである。この動作は、前述の図５で示すアドレス設定動作に類似し、対応する部分には同一のステップ番号を付して示し、その説明を省略する。通常動作中に、ステップＳ１５で示すように計測端末の取付けや取外しが行われ、前記ステップＳ２でのポーリングの結果、ステップＳ１１で、監視制御装置Ｔ０の制御部２４は、記憶部２３のアドレスリストに端末ＩＤが記憶されていて、ポーリングを行った結果、無応答でタイムアウトとなり、取外されたと判断できる計測端末があるかどうか判定し、取外された計測端末がない場合は前記ステップＳ３に移って仮アドレスへのポーリングが行われる。

これに対して、前記ステップＳ１１で取外された計測端末がある場合は、ステップＳ１２で、前記アドレスリストからその端末ＩＤを削除して未使用中とする修正を行う。続いてステップＳ１３で、その修正したアドレスリストをチェックし、ステップＳ１４で、未使用となったアドレスよりも下位のアドレスに使用中のアドレスが存在する場合には、対象となる計測端末に、新たなアドレスをアドレス設定信号とともに送信し、順次ソートを行って前記ステップＳ３に戻る。

このように構成することで、計測端末Ｔが通信線Ｎ１から外されたときに、空いたアドレスを開放し、新たに追加される計測端末に付与することができる。これによって、たとえば前記３１台分の予め定める範囲内のアドレスを有効活用することができる。

また、或る計測端末が通信線Ｎ１から外され、空きアドレスが生じた場合に、その空きアドレスよりも後位のアドレスに割当てられている計測端末が存在するときは、その計測端末のアドレスを空きアドレスが生じないように順次ソート、すなわちアドレスリストの先頭から詰めてゆくことで、データ収集などのために上位のアドレスから順次ポーリングしてゆくにあたって、空きアドレスがあると、リトライとタイムアウトとを繰返すことで、通信効率が悪化するのに対して、そのような不具合をなくし、接続されている計測端末Ｔは最小時間で順次ポーリングすることができる。

［実施の形態３］
図９〜図１１は、本発明の実施の第３の形態に係る監視制御システムにおけるアドレス設定動作を説明するための図である。本実施の形態のアドレス設定動作も、前述の図１で示すシステム構成を用いて実現することができ、前記監視制御装置Ｔ０の制御部２４によるアドレス設定動作が異なるだけである。注目すべきは、本実施の形態では、各計測端末Ｔには優先度情報が設定されており、記憶部１４にはその優先度情報が記憶されており、前記制御部２４は、予め定める周期毎に前記アドレスリストをサーチし、優先度の高い計測端末が上位のアドレスになるように、各計測端末に前記アドレス設定信号とともに新たなアドレスを送信し、アドレスを順次再設定させることである。

具体的には、たとえば２つの優先度ＡとＢとを想定し、Ａの優先度がＢより高いとする。そして、アドレスリストが、たとえば図９で示すような状態で、アドレス０ｘ０１（１）および０ｘ０２（２）の計測端末が優先度Ａで最上位のアドレスが与えられており、残余のアドレス０ｘ０３（３）〜０ｘ０Ｆ（１５）の計測端末が優先度Ｂで後続のアドレスが与えられているとする。

この状態で、前記図３と同様に図１０で示すように新たな計測端末が追加されると、仮アドレスで応答したその計測端末には、前記第１の実施の形態では図４で示すように最下位のアドレス０ｘ１０（１６）が与えられるのに対して、本実施の形態では、優先度がＡであるので、図１１で示すように、同じ優先度Ａの最下位のアドレス０ｘ０３（３）が与えられ、残余の優先度Ｂの計測端末については、順次そのアドレス０ｘ０３（３）０ｘ０Ｆ（１５）が０ｘ０４（４）０ｘ１０（１６）に繰下げて再設定される。

図１２は、上述のようなアドレス設定動作を説明するためのフローチャートである。この動作は、前述の図８で示すアドレス設定動作に類似し、対応する部分には同一のステップ番号を付して示し、その説明を省略する。前記ステップＳ２で通常のポーリングを終了した後、前記ステップＳ１１で取外されたと判断できる計測端末があるとき、すなわち順位の入替わりの可能性が生じたとき、監視制御装置Ｔ０の制御部２４は、前記ステップＳ１２で、アドレスリストからその端末ＩＤを削除して未使用中とする修正だけを行い、前記ステップＳ３に戻って仮アドレスのポーリングを行う。

その後、ステップＳ７で、その空きアドレスが検知されると、ステップＳ２１において、各計測端末Ｔの前記優先度情報が確認される。その結果、ステップＳ２２で前記ソートの必要があるか否かが判断され、必要ない場合は前記ステップＳ８に移って、ステップＳ４で返信してきた仮アドレスの計測端末に対して、前記ステップＳ１１からＳ１２で生じた空きアドレスをそのまま正式アドレスとして、アドレス設定信号とともに送信する。

これに対して、前記ステップＳ２２においてソートの必要がある場合にはステップＳ２３に移り、前記優先度情報に従い、前記ステップＳ４で返信してきた仮アドレスの計測端末より優先度の低い計測端末に、新たなアドレスをアドレス設定信号とともに送信して順次ソートを行い、さらにステップＳ２４で、前記アドレスリストにソート結果に対応した修正を行った後、前記ステップＳ８〜Ｓ１０で追加された仮アドレスの計測端末に正式アドレスが設定される。

ここで、設備監視システムでは、たとえば電力計測モニタなどのように計測したある時刻のデータを計測端末Ｔで保持できるものと、たとえば温湿度センサなどのように刻々とデータが変化してしまい、データを保持できないものとがある。この場合、たとえば１２：００のデータを監視制御装置Ｔ０が取得するようなシステムの場合、データを保持できる端末であれば、１２：００のデータを計測端末自身が保持しているので、１２：０５位に取得しても問題はない。しかし、データを保持できない計測端末に対しては、１２：００のなるべく近い時刻にデータ取得を行うのが望ましい。

一方、設備監視制御装置のアプリケーションとしては、アドレスの早い方（１、２、３、４…）の計測端末から順番にデータ取得を行うのが常である。このとき、データを保持できない計測端末のアドレスが、たとえば３０や３１等の下位の順位であると、システムによっては、監視制御装置Ｔ０がデータ取得開始してから実際にその計測端末へ接続を行うまで、数分かかることがある。

したがって、上述のように構成することで、データを保持できない、優先度の高い計測端末を早い順番でポーリングするようにでき、状態の変化が早い計測端末に対して対応可能となる。

上述の説明では、優先度情報を別途に設定したけれども、たとえば仮アドレスをその優先度情報の代りに用いることもできる。具体的には、これまでの説明では、計測端末Ｔの仮アドレスとして、最下位の０ｘ１Ｆ（３１）のみが用いられてきたけれども、たとえばもう１つの仮アドレス０ｘ１Ｅ（３０）を追加し、アドレス０ｘ１Ｅ（３０）は、アドレス０ｘ１Ｆ（３１）よりも優先度が高いとしておくと、監視制御装置Ｔ０がポーリングして、仮アドレス０ｘ１Ｅ（３０）からの返信信号が受信されると、以前に仮アドレス０ｘ１Ｆ（３１）から正式アドレスが付与された計測端末よりも上位に、追加された計測端末のアドレスを割込ませる。その様子を示すと、図１３から図１４で示すようになる。

また、上述の説明では、新たに追加される計測端末は、同じ優先度の最下位に追加されたけれども、同じ優先度の任意の順位に追加されてもよい。たとえば前記図９の状態から０ｘ０１（１）に空きが生じた場合、上述の説明では次の０ｘ０２（２）の計測端末のアドレスがこの０ｘ０１（１）に繰上げられた後、空きとなった０ｘ０２（２）に新たな計測端末のアドレスが追加されるのに対して、新たな計測端末がそのまま空きが生じたアドレス０ｘ０１（１）に設定されてもよい。

［実施の形態４］
図１５は、本発明の実施の第４の形態に係る監視制御システムにおける計測端末Ｔａの電気的構成を示すブロック図である。この計測端末Ｔａは前述の計測端末Ｔに類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、この計測端末Ｔａでは、接続部１３ａにねじ止めされている前述の通信線Ｎ１のツイストペアケーブルのＹ端子が取外されたことを検知し、或いは新たにねじ止めされたことを検知し、前記制御部１５をリセットするアドレススイッチ部３０が設けられていることである。前記アドレススイッチ部３０は、前記接続部１３の通信線Ｎ１への接続と連動してＯＮ／ＯＦＦを行うスイッチであり、たとえば接続時はＯＮとなり、取外したときはＯＦＦとなる。

前述のように、記憶部１４の可変アドレス部１４ａには、初期状態では前記０ｘ１Ｆ（３１）や０ｘ１Ｅ（３０）などの予め定める仮アドレスが記憶されているけれども、一旦通信線Ｎ１に接続されると、上述のようにして自動的に正式アドレスに書換えられる。したがって、前記の計測端末Ｔは、１度使用された後通信線Ｎ１から取外し、再度接続されると、以前設定されていたアドレスが未設定であるとポーリングに応答できなくなり、或いは返信信号が既に設置されていた計測端末からの返信信号と衝突をしてしまう可能性があるのに対して、この計測端末Ｔａを用いると、取外された時点や再度取付けられた時点で、前記アドレススイッチ部３０からのリセット信号で制御部１５がリセットされ、前記可変アドレス部１４ａに仮アドレスが再設定され、そのような不具合を無くすことができる。

図１６は、前記アドレススイッチ部３０の連動による制御部１５のアドレス書換え動作を説明するためのフローチャートである。ステップＳ３１およびＳ３２で、制御部１５は、アドレススイッチ部３０がＯＮとなって前記通信線Ｎ１に接続されている通常状態では、可変アドレス部１４ａを書換え可能状態としており、前記監視制御装置Ｔ０からのアドレス設定信号に応答してアドレスを書換える。これに対して、前記通信線Ｎ１から外れると、アドレススイッチ部３０がＯＦＦとなってステップＳ３３に移り、制御部１５は可変アドレス部１４ａを仮アドレスにリセットする。

このように構成することで、再び通信線Ｎ１に接続するときにも自動的に仮アドレス状態で接続でき、他の端末装置に影響を生じることなく、上述のようにアドレスが自動的に割当てられるようにすることができる。また、そのように他の端末装置に影響を生じないようにアドレスを仮アドレスにするためのリセット動作のし忘れをなくすることもできる。

［実施の形態５］
図１７は、本発明の実施の第５の形態に係る監視制御システムにおけるアドレス設定動作を説明するための図である。本実施の形態のアドレス設定動作も、前述の図１で示すシステム構成を用いて実現することができ、前記監視制御装置Ｔ０の制御部２４によるアドレス設定動作および計測端末Ｔの応答動作が異なるだけである。注目すべきは、本実施の形態では、各計測端末Ｔの制御部１５は、乱数発生機能を有し、前記可変アドレス部１４ａに記憶されているアドレスが仮アドレスになっているとき、前記監視制御装置Ｔ０からのポーリング信号に対する前記返信信号の応答時間をランダムに決定し、自機の端末ＩＤを返信することである。

具体的には、図１７では、時刻ｔ１において、前記仮アドレス０ｘ１Ｆに対して端末ＩＤを返信するように、ポーリング信号を同報送信する。その後、時刻ｔ２〜ｔ５にかけて、前記仮アドレス０ｘ１Ｆの端末から、前記ランダムに返信信号が返信され、前記監視制御装置Ｔ０の制御部２４は、端末ＩＤを順次認識してゆく。一方、前記監視制御装置Ｔ０の制御部２４は、この仮アドレスへのポーリング時には、返信信号に対するタイムアウト時間を通常のポーリング時よりも長く設定し、そのランダムな応答時間で返信されてきた返信信号の総てを受信可能となっている。

そして、前記タイムアウト時間が経過すると、監視制御装置Ｔ０の制御部２４は、アドレス設定動作を行い、前記アドレス設定信号に、新たなアドレスと、送信先の計測端末を特定するためのその端末ＩＤとを付加して送信する。前記アドレス設定信号を受信した仮アドレスの計測端末において、前記端末ＩＤが一致する端末だけが、受信した新たなアドレスへの書換えを行う。

図１７では、時刻ｔ６において、前記仮アドレス０ｘ１Ｆの計測端末に対して、端末ＩＤが受信した中で最初のアドレスの１０なら、アドレスを０ｘ０１に書換える信号を同報送信する。これに応答して、該当するＩＤが１０の計測端末では、時刻ｔ７において、ＡＣＫ信号を返信するとともに、自機のアドレスを前記０ｘ０１に書換えて、以降の応答時間は通常の時間に設定する。一方、端末ＩＤが一致しない端末は、その書換え信号を無視する。

同様に、時刻ｔ８では、前記仮アドレス０ｘ１Ｆの計測端末に対して、次に受信した端末ＩＤが２０に該当する端末なら、アドレスを０ｘ０２に書換える信号を同報送信する。これに応答して、該当するＩＤが２０の計測端末では、時刻ｔ９において、ＡＣＫ信号を返信するとともに、自機のアドレスを前記０ｘ０２に書換えて、以降の応答時間は通常の時間に設定する。以降、同様の動作で、端末ＩＤが３０，４０の計測端末に正式アドレスが設定されてゆく。

これによって、施工時などで複数台の測定端末が同時に通信線Ｎ１に接続され、仮アドレスの計測端末が複数台存在し、それぞれが返信信号を返信しても、その送信タイミングは前記のようにランダムに設定されており、かつ監視制御装置Ｔ０側の受信期間も長く設定されており、それら総ての返信信号を、衝突を生じることなく受信することができる。

そして、仮アドレスのポーリング期間が終了し、アドレス設定期間となると、制御部２４は空きアドレスを探索し、前記優先度情報などに応じて適宜それぞれのアドレスを決定する。その決定されたアドレスを、端末ＩＤとともにアドレス設定信号で送信することで、受信した仮アドレスの計測端末のうち、端末ＩＤが一致する端末だけが新たなアドレスへの書換えを行う。このような処理を仮アドレスからの返信がなくなるまで、または空きアドレスが無くなるまで繰返す。ここで、仮にランダム時間が計測端末間であまり差がなく、返信信号の衝突が起きてしまった場合でも、仮アドレスに対するポーリングは一定間隔で行なわれるので、次回の一連処理によって、再度設定を行うことができる。

図１８は、上述のように構成される監視制御システムにおけるアドレス設定動作を説明するためのフローチャートである。この動作は、前述の図５で示す動作に類似している。ステップＳ１，Ｓ２で、アドレスリストに端末ＩＤが記憶されている上位のアドレスから順に通常のポーリングが行われ、ステップＳ４１で仮アドレスへのポーリングに移ると、そのポーリング信号中で、上述のように端末ＩＤが要求される。ステップＳ４で、その仮アドレスからの返信信号が受信されるまで前記ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４１を繰返し、受信されるとステップＳ４２に移る。

ステップＳ４２では、前記制御部２４は、アドレスリストを参照し、受信された仮アドレスの端末ＩＤが既にどこかのアドレスに接続されていないかどうか、すなわち二重登録でないかどうかが判断され、二重登録でない場合は新たな登録の候補とされて、空きアドレスが探索される。二重登録である場合は、その端末ＩＤは無視する。ステップＳ７では、前記ステップＳ４２での探索結果から、空きアドレスの有無が判定され、前記空きアドレスが無い場合は、新たなアドレスの付与を諦めて前記ステップＳ１の通常状態に戻って空きアドレスが発生するまで待機し、空きアドレスが発生するとステップＳ８に移り、前記仮アドレスの各計測端末に、端末ＩＤで区別しつつ、空きアドレスをそれぞれの正式アドレスとして、アドレス設定信号とともに送信する。

その結果、端末ＩＤが一致する仮アドレスの計測端末では、ステップＳ９で、それぞれアドレスの書換えが行われる。そして、監視制御装置Ｔ０の制御部２４は、ステップＳ４３で、新たにアドレス設定した計測端末の端末ＩＤを取得し、ステップＳ１０で、前記記憶部２３のアドレスリストに前記その新しいアドレスと合わせて端末ＩＤを追加するとともに、仮アドレスを未使用中に戻す修正を行い、前記ステップＳ１の通常動作に復帰する。

このように構成することで、複数の計測端末Ｔが共通の通信線Ｎ１に同時に接続されても、アドレスをユニークに割振ることができる。

本発明の実施の第１の形態に係るアドレス設定方法が適用される監視制御システムの構成を示すブロック図である。 最大３１端末の接続が可能な場合のアドレスリストの一例を示す図である。 本発明の実施の第１の形態でのアドレスリストの遷移状態を説明するための図である。 本発明の実施の第１の形態でのアドレスリストの遷移状態を説明するための図である。 本発明の実施の第１の形態のアドレス設定動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の第２の形態でのアドレスリストの遷移状態を説明するための図である。 本発明の実施の第２の形態でのアドレスリストの遷移状態を説明するための図である。 本発明の実施の第２の形態のアドレス設定動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の第３の形態でのアドレスリストの遷移状態を説明するための図である。 本発明の実施の第３の形態でのアドレスリストの遷移状態を説明するための図である。 本発明の実施の第３の形態でのアドレスリストの遷移状態を説明するための図である。 本発明の実施の第３の形態のアドレス設定動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の第３の形態での他のアドレスリストの遷移状態を説明するための図である。 本発明の実施の第３の形態での他のアドレスリストの遷移状態を説明するための図である。 本発明の実施の第４の形態に係る監視制御システムにおける計測端末の電気的構成を示すブロック図である。 アドレススイッチ部の連動による制御部のアドレス書換え動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の第５の形態に係る監視制御システムにおけるアドレス設定動作を説明するための図である。 本発明の実施の第５の形態のアドレス設定動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１１ 計測部
１２ 通信部
１３，１３ａ 接続部
１４ 記憶部
１４ａ 可変アドレス部
１５ 制御部
２１ センター通信部
２２ パソコンＩ／Ｆ部
２３ 記憶部
２４ 制御部
２５ 通信部
２６ 接続部
３０ アドレススイッチ部
Ｎ１ 通信線
Ｎ２ 公衆ネットワーク
Ｐ１ 集中監視装置
Ｐ２ ユーザインタフェイス
Ｔ０ 監視制御装置
Ｔ１〜Ｔｎ；Ｔａ 計測端末

Claims (7)

1. 複数の端末装置が共通の通信線を介して監視制御装置に接続されて成る監視制御システムにおいて、
   前記端末装置は、初期アドレスが予め定める仮アドレスに設定されているアドレス記憶部と、前記通信線を介して前記監視制御装置と通信を行うことができる通信部と、制御部とを含み、
   前記監視制御装置は、各端末装置のアドレスを記憶しているアドレス記憶部と、前記通信線を介して前記端末装置と通信を行うことができる通信部と、制御部とを含み、
   前記監視制御装置の制御部は、前記アドレス記憶部に記憶されているアドレスの端末装置とともに、前記仮アドレスの端末装置に対して、前記通信部から通信線へポーリング信号を順次送信し、
   前記端末装置の制御部は、前記通信部で受信したポーリング信号のアドレスが前記アドレス記憶部に記憶されている自機のアドレスと一致する場合には前記通信部から返信信号を送信し、
   前記監視制御装置の制御部は、前記通信部で受信した返信信号が前記仮アドレスの端末装置からである場合、前記アドレス記憶部から、前記仮アドレス以外の空きアドレスを判定し、その空きアドレスを正式アドレスとして、アドレス設定信号とともに前記通信部から前記仮アドレスの端末装置に送信し、
   前記アドレス設定信号を通信部で受信した端末装置の制御部は、前記アドレス記憶部に記憶される自機のアドレスを前記正式アドレスに書換えることを特徴とする監視制御システム。
2. 前記監視制御装置の制御部は、前記通信部からポーリング信号を送信した端末装置の中で、返信信号を得られない端末装置のアドレスを前記アドレス記憶部から消去することを特徴とする請求項１記載の監視制御システム。
3. 前記監視制御装置の制御部は、予め定める周期毎に前記アドレス記憶部をサーチし、前記返信信号を得られずに削除した空きアドレスが存在する場合、その空きアドレスよりも後位のアドレスに割当てられている端末装置が存在するときは、空きアドレスが生じないように、その端末装置に前記アドレス設定信号とともに新たなアドレスを送信し、アドレスを順次ソートさせることを特徴とする請求項２記載の監視制御システム。
4. 前記監視制御装置のアドレス記憶部には、優先度情報を有し、前記制御部は、予め定める周期毎に前記アドレス記憶部をサーチし、優先度の高い端末装置が上位のアドレスになるように、各端末装置に前記アドレス設定信号とともに新たなアドレスを送信し、アドレスを順次再設定させることを特徴とする請求項２または３記載の監視制御システム。
5. 前記端末装置は、前記通信線への接続状態を検知する検知部を有し、前記制御部は、前記検知部によって通信部が通信線から外されたことを検知すると、前記アドレス記憶部に記憶されているアドレスを前記初期アドレスにリセットすることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の監視制御システム。
6. 前記端末装置の制御部は、前記仮アドレスで返信信号を送信する場合には、応答時間をランダムに決定し、かつ該端末装置固有のＩＤを含めて送信し、
   前記監視制御装置の制御部は、前記通信部で受信した返信信号が前記仮アドレスの端末装置からである場合、前記ＩＤと正式アドレスとを、アドレス設定信号とともに送信することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の監視制御システム。
7. 複数の端末装置が共通の通信線を介してホスト装置に接続されて成る通信システムにおけるアドレス設定方法において、
   前記端末装置を、前記通信線への未接続状態では予め定める仮アドレスに設定しておき、
   前記ホスト装置は、前記端末装置が接続されているアドレスとともに、前記仮アドレスに対して、順次ポーリング信号を送信し、
   前記端末装置は、受信したポーリング信号のアドレスが自機のアドレスと一致する場合には返信信号を送信し、
   前記ホスト装置は、受信した返信信号が前記仮アドレスの端末装置からである場合、前記仮アドレス以外の空きアドレスを判定し、その空きアドレスを正式アドレスとして、アドレス設定信号とともに前記仮アドレスの端末装置に送信し、
   前記アドレス設定信号を受信した仮アドレスの端末装置は、自機のアドレスを前記正式アドレスに書換えることを特徴とするアドレス設定方法。

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