JP2014146116A

JP2014146116A - 広域制御システム及びその制御装置

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Publication number: JP2014146116A
Application number: JP2013013337A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Uchiyama; 宏樹内山; Tadashi Kaji; 忠司鍛; Satoshi Takemoto; 敏武本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2014-08-14

Abstract

【課題】通信遅延時間を有するネットワークを経由して制御対象機器を制御可能な制御システムを実現する。
【解決手段】広域制御システムは、制御装置１０とフィールドデバイス２０を広域ネットワーク４０で接続する。制御装置は、広域ネットワークによる通信遅延時間レンジとフィールドデバイスに含まれる制御対象装置を制御するための制御ロジックとを対応付けて格納する制御ロジック選択テーブル１０５、広域ネットワークによる通信遅延時間を取得する遅延時間取得部１０７、制御ロジック選択テーブルを参照し、通信遅延時間を含む通信遅延時間レンジに対応する制御ロジックを選択する制御ロジック選択部１０４、選択した制御ロジックにより生成される制御指示情報に基づいて、制御対象装置に対する制御コマンドを生成する制御コマンド生成部１０１、及び、生成した制御コマンドを広域ネットワーク介してフィールドデバイスに送信する通信部１０８を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、広域に分散配置されたバルブ等をネットワーク経由で制御するシステム及びその制御装置に関し、さらに詳しくは、通信時間が一定ではない広域通信ネットワークを用いる制御システム及びその制御装置に関する。

電力、鉄道、水道、ガスといった社会インフラを制御するために利用される広域制御システムは、広域に分散配置されたセンサの情報をもとにバルブやアクチュエータといった制御対象装置を動作させ、制御対象にあらかじめ設定されている圧力や温度を保つことが要求される。この要求に応えるために、広域制御システムは、定期的にセンサから情報を取得し、センサからの情報を基に制御対象の状態を確認し、制御対象装置を制御することが必要となる。

広域制御システムでは、情報取得、状態確認および制御の処理を周期的に実行することが一般的であり、広域制御システム内の各制御装置で実行される処理は１周期の中で完結することが要求される。また、常に１周期内で処理を完結するために、情報取得、状態確認および制御の各処理の処理時間が状況によって大きく変化せずにほぼ一定であることも求められる。このような条件が存在するため、通信による遅延時間が無視できるように、制御装置は専用のネットワークを介して制御対象装置（バルブやスロットル等）毎に近接して設置され、確実に１周期内で処理を完結できる環境下で広域制御システムが利用されてきた。

一方、制御装置はコスト削減のために汎用ＯＳや汎用プロトコルを利用が拡大しており、また、広域制御システムの効率向上のために情報系システムとの接続も進んでいる。さらに、近年では、制御装置の一部機能をクラウド環境に実装し、複数の制御装置を遠隔から効率的に監視する技術も知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１１３４０８号公報

特許文献１では、管理サーバや監視サーバといった、制御装置の上位サーバをクラウド環境に実装し、複数の制御装置の状態や動作プログラムを一括して管理する技術が開示されている。しかし、制御装置は、制御対象装置との通信のために通信時間が一定ではない広域通信ネットワークを利用することが困難であるため、依然として制御装置を制御対象装置毎に近接して設置する必要がある。このように広域通信ネットワークを用いると通信時間を無視できないために、制御装置を制御対象装置から遠隔に配置および集約し、導入コストや管理コストを低下させることはできなかった。

開示する広域制御システムは、制御装置とフィールドデバイスを広域ネットワークで接続する。制御装置は、制御装置とフィールドデバイスを接続する広域ネットワークによる通信遅延時間レンジとフィールドデバイスに含まれる制御対象装置を制御するための制御ロジックとを対応付けて格納する制御ロジック選択テーブル、制御装置とフィールドデバイスを接続する広域ネットワークによる通信遅延時間を取得する遅延時間取得部、制御ロジック選択テーブルを参照し、取得した通信遅延時間を含む通信遅延時間レンジに対応する制御ロジックを選択する制御ロジック選択部、選択した制御ロジックにより生成される制御指示情報に基づいて、フィールドデバイスに含まれる制御対象装置に対する制御コマンドを生成する制御コマンド生成部、及び、生成した制御コマンドを広域ネットワーク介してフィールドデバイスに送信する通信部を有する。

本発明によれば、通信遅延時間を有するネットワークを経由して制御対象機器を制御可能な制御システムを実現できる。

実施例１の広域制御システムの構成図である。制御装置および監視装置のハードウェア構成図である。本発明の第一の実施形態が適用された広域制御システムにおいて、制御装置がフィールドデバイスを制御する場合の処理フロー図である。制御指示情報を生成する処理を説明する図である。監視装置が制御装置の異常の検知に応答して、制御装置を切り替え、制御を継続する処理フロー図である。実施例２の広域制御システムの構成図である。ロジック選択テーブルの構成を例示する図である。制御ロジック部で生成する制御指示情報の構成を例示する図である。監視装置で保有する接続管理テーブルの構成を例示する図である。

以下、本発明の実施例を説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

図１は、実施例１の広域制御システムの構成図である。広域制御システムは、図１に例示するように、制御装置１０_１〜１０_ｎと、フィールドデバイス２０_１〜２０_ｎと、監視装置３０と、広域通信ネットワーク（以下、広域ネットワーク）４０とを含む構成である。

制御装置１０_１〜１０_ｎは、フィールドデバイス２０_１〜２０_ｎに送信する制御コマンドを生成する制御コマンド生成部１０１_１〜１０１_ｎと、フィールドデバイスの接続先（アドレスなど）を示す接続先情報１０２_１〜１０２_ｎと、フィールドデバイス２０_１〜２０_ｎから取得したセンサデータを蓄積する過去データ保管部１０３_１〜１０３_ｎと、広域ネットワークによる通信遅延時間（以下、遅延時間）に応じた制御ロジックを選択する制御ロジック選択部１０４_１〜１０４_ｎと、制御ロジック選択部１０４_１〜１０４_ｎが制御ロジックを選択する基準を格納するロジック選択テーブル１０５_１〜１０５_ｎと、フィールドデバイス２０_１〜２０_ｎに含まれるセンサの種類と遅延時間の範囲（レンジ）に応じて選択される制御ロジック部１０６_１１〜１０６_ｎNと、ネットワークの遅延時間を算出する遅延時間取得部１０７_１〜１０７_ｎと、広域ネットワークを介して通信を行う通信部１０８_１〜１０８_ｎとを含む。

フィールドデバイス２０_１〜２０_ｎは、広域ネットワークを介して通信を行う通信部２０１_１〜２０１_ｎと、制御対象装置としてのバルブや弁といった装置の動作を制御するアクチュエータ２０２_１〜２０２_ｎと、圧力や温度や回転数などの情報を取得するセンサ２０３_１〜２０３_ｎとを含む。なお、制御装置１０_１〜１０_ｎから見ると、アクチュエータ２０２_１〜２０２_ｎが制御対象装置である。

監視装置３０は、制御装置１０_１〜１０_ｎとフィールドデバイス２０_１〜２０_ｎの対応関係を保管する接続管理テーブル３０１と、制御装置１０_１〜１０_ｎの動作を定期的に監視する監視部３０３と、監視部３０３により制御装置１０_１〜１０_ｎに異常が発見された場合、他の制御装置に切り替え、接続管理テーブル３０１の制御装置１０_１〜１０_ｎとフィールドデバイス２０_１〜２０_ｎの対応関係を切り替える切替部３０２と、広域ネットワークを介して通信を行う通信部３０４とを含む。

図２は、制御装置１０_１〜１０_ｎおよび監視装置３０のハードウェア構成を例示する図である。制御装置１０は、通信装置１１と、入出力装置１２と、記憶装置１３と、ＣＰＵ１４と、メモリ１５と、記憶媒体１７の記憶内容を読み込む読取装置１６とがバスなどの内部通信線１８で連結され、構成されている。

本実施例広域制御システムにおける処理フローについて説明する。以下に述べる処理フローは、制御装置１０_１〜１０_ｎや監視装置３０の記憶装置に格納されたプログラムがメモリにロードされ、ＣＰＵにより実行されることにより、広域制御システムを構成する装置上に具現化される各処理部により実行されるものである。また、各プログラムは予め記憶装置に格納されても良いし、他の記憶媒体または通信媒体（ネットワークまたはネットワークを伝搬する搬送波）を介して、必要なときに導入されても良い。

図３は、広域制御システムにおいて、制御装置１０_１〜１０_ｎ（以下、制御装置１０と示すこともある）がフィールドデバイス２０_１〜２０_ｎ（以下、フィールドデバイス２０と示すこともある）を制御する場合の処理フローを示す。

制御装置１０内の制御コマンド生成部１０１_１〜１０１_ｎ（以下、制御コマンド生成部１０１と示すこともある）は、フィールドデバイス２０の接続先１０２_１〜１０２_ｎの情報を取得する（Ｓ３０１）。フィールドデバイス２０からセンサデータを取得するためにセンサデータ取得コマンドを生成する（Ｓ３０２）。生成したセンサデータ取得コマンドを送信する送信時刻情報として時刻情報をタイマ（図示略）から取得する（Ｓ３０３）。生成したセンサデータ取得コマンド（Ａ３０１）を、取得した接続先１０２_１〜１０２_ｎの情報が示すフィールドデバイス２０に送信する。

フィールドデバイス２０は、受信したセンサデータ取得コマンドに応じてセンサからセンサデータを取得し（Ｓ３０４）、センサの種類（圧力、温度等）とセンサデータ（Ａ３０２）を対応付けて制御装置１０に送信する。

制御装置１０内の制御コマンド生成部１０１は、フィールドデバイス２０からセンサデータを受信した受信時刻情報として時刻情報をタイマから取得する（Ｓ３０５）。受信したセンサデータを、センサデータ取得コマンドを送信した送信時刻情報およびセンサデータを受信した受信時刻情報と対応付けて過去データ保管部１０３_１〜１０３_ｎ（以下、過去データ保管部１０３と示すこともある）に格納する（Ｓ３０６）。

Ｓ３０３およびＳ３０５で取得した送信時刻情報および受信時刻情報（Ａ３０３）を、制御装置１０内の遅延時間取得部１０７_１〜１０７_ｎ（以下、遅延時間取得部１０７と示すこともある）に出力する。遅延時間取得部１０７は、入力した送信および受信の時刻情報（Ａ３０３）の差分の１／２を遅延時間として算出し（Ｓ３０７）、算出した遅延時間（Ａ３０４）を制御装置１０内の制御コマンド生成部１０１に出力する。

制御コマンド生成部１０１は、制御ロジック選択部１０４_１〜１０４_ｎ（以下、制御ロジック選択部１０４と示すこともある）に、フィールドデバイス２０より受信したセンサ種類と、遅延時間取得部１０７から入力した遅延時間（Ａ３０５）を出力する。制御ロジック選択部１０４は、入力したセンサの種類と遅延時間に基づいて制御ロジックを選択する（Ｓ３０８）。選択した制御ロジックを識別するロジックＩＤ（Ａ３０６）を制御コマンド生成部１０１に出力する。

制御コマンド生成部１０１は、Ｓ３０７で算出した遅延時間を、入力したロジックＩＤに対応する制御ロジック部１０６_１１〜１０６_ｎN（以下、制御ロジック部１０６と示すこともある）に出力する。選択した制御ロジック部１０６は、過去データ保管部１０３から最新のセンサデータを含む過去のセンサデータを取得し（Ｓ３０９）、過去のセンサデータおよび選択した制御ロジック部１０６が持つ制御ロジックに基づいて制御の要否を判定し、要ならば制御指示情報を生成し、否ならば制御不要を示す制御指示情報を生成する（Ｓ３１０）。制御ロジック部１０６は、生成した制御指示情報（Ａ３０８）を制御コマンド生成部１０１に出力する。

制御コマンド生成部１０１は、入力した制御指示情報から、制御の要否を判定し（Ｓ３１１）、制御が不要の場合には、処理を終了する（Ｓ３１２）。制御が要の場合には、入力した制御指示情報をもとに制御コマンドを生成する（Ｓ３１３）。生成した制御コマンド（Ａ３０９）をフィールドデバイス２０に送信する。

フィールドデバイス２０は、受信した制御コマンドに応じて、アクチュエータを制御する（Ｓ３１４）。

図４は、制御指示情報を生成する処理（Ｓ３１０）を説明する図である。
従来は、フィールドデバイス２０と制御装置１０が専用ネットワークを介して近接して設置されているため、専用ネットワークによる通信の遅延時間を無視でき、制御装置１０は、センサデータをフィールドデバイス２０から取得した直後に制御コマンドをフィールドデバイス２０へ送信できた。具体的には、図４（a）に示すＡ４０１〜Ａ４０４のようなセンサデータの実測値を取得した直後に制御コマンドを送信し、実行できた。しかしながら、本実施例では広域ネットワークを経由してセンサデータを取得し、制御コマンドを送信するため、広域ネットワークを介した送受信に遅延時間が発生する。

図４（ｂ）に、本実施例において発生する遅延時間を示す。図４（ｂ）で示す例では、フィールドデバイス２０がセンサデータを取得した時点から遅延時間（Ａ４０５、Ａ４０８）経過した後に、制御装置１０がセンサデータの実測値（Ａ４０６、Ａ４０９）を取得できる。また、制御装置１０が制御コマンドを送信する場合も、遅延時間（Ａ４０５、Ａ４０８）経過した後に、フィールドデバイス２０によって制御コマンドが実行されるため、遅延時間が発生する広域ネットワークを用いると、従来のようなリアルタイムでの制御は困難であることを示している。

そこで、本実施例では、制御コマンドが実行される時点におけるセンサデータの予測値（Ａ４０７、Ａ４１０）を、過去のセンサデータから推定し、推定した予測値に応じて制御コマンドの送信の要否を判定し、要ならば、予測値に応じた制御コマンドを送信する。予測値は、線形近似法や予め構築したモデルによって生成する。

なお、遅延時間Ａ４０５、Ａ４０８には、前述したようにセンサデータ取得コマンドを送信した送信時刻情報とセンサデータを受信した受信時刻情報の差分の１／２を用いる。

図５は、本実施例の広域制御システムにおいて、監視装置３０が制御装置１０の状態を監視し、制御装置１０の異常を検知した場合に、フィールドデバイス２０と接続する制御装置１０を他の制御装置に切り替え、制御を継続する処理フローを示す。

監視装置３０の監視部３０３は、制御装置１０_１〜１０_ｎに定期的に状態確認コマンド（Ａ５０１、Ａ５０３、Ａ５０５）を送信する。制御装置１０_１〜１０_ｎは、受信した状態確認コマンドに対応して自らの稼動状態を取得し（Ｓ５０１、Ｓ５０２、Ｓ５０３）、稼動状態（Ａ５０２、Ａ５０４、Ａ５０６）を監視装置３０に送信する。監視装置３０は、受信した制御装置１０_１〜１０_ｎの稼動状態を分析し、異常が起きていないか判定する（Ｓ５０４）。全ての制御装置１０_１〜１０_ｎが正常である場合には処理を終了する（Ｓ５０５）。

一方、異常な制御装置がある場合には、以下の処理を実行する。ここでは、制御装置１０_１に異常が発生したと仮定する。監視部３０３は、異常な制御装置１０_１を示す情報を含む切替指示コマンド（Ａ５０７）を切替部３０２に出力する。切替部３０２は、監視装置３０が保有する接続管理テーブル３０１の内容を取得し（Ｓ５０６）、制御装置１０_２〜１０_ｎの中から、制御装置１０_１が制御していたフィールドデバイス２０を新たに制御可能な制御装置を選択する（Ｓ５０７）。ここでは、制御装置１０_２を選択したとする。選択した制御装置１０_２を示す情報で接続管理テーブル３０１を更新し（Ｓ５０８）、制御装置１０_１を代替する他の制御装置１０_２に、フィールドデバイス２０の接続先情報（Ａ５０８）を送信する。制御装置１０_２は、受信した接続先情報を接続先情報１０２_２に格納し（Ｓ５０９）、フィールドデバイス２０を制御する（Ｓ５１０）。

本実施例によれば、遅延時間を含む通信遅延時間レンジに対応する制御ロジックが、遅延時間後のセンサデータの予測値に対応する制御指示情報を生成するので、広域ネットワークを用いた通信時間（遅延時間）を無視でき、制御装置を制御対象装置（フィールドデバイス）から遠隔に配置することができる。

具体的には、広域ネットワークを用いた通信時間（遅延時間）を無視するために、現時点から遅延時間後のセンサデータを推定し、推定したセンサデータの予測値に対応する制御コマンドを広域ネットワークを経由して、フィールドデバイスに送信することにより、制御装置を制御対象装置から遠隔に配置することができる。

図６は、実施例２の広域制御システムの構成図である。本実施例の広域制御システムは、図６に例示するように、制御装置１０_１〜１０_ｎと、フィールドデバイス２０_１〜２０_ｎと、監視装置３０と、広域ネットワーク４０と、接続装置５０_１〜５０_ｎを含む構成である。

本実施例の広域制御システムの、制御装置１０_１〜１０_ｎと、フィールドデバイス２０_１〜２０_ｎと、監視装置３０と、広域ネットワーク４０は実施例１のそれらと同様である。

実施例１と異なるのは、広域ネットワーク４０と通信を行うネットワーク通信部５０１_１〜５０１_ｎと、フィールドデバイス２０と通信を行うフィールド通信部５０２_１〜５０２_ｎとを含む接続装置５０_１〜５０_ｎを備え、フィールドデバイス２０の通信部２０１_１〜２０１_ｎが接続装置５０_１〜５０_ｎのフィールド通信部５０２_１〜５０２_ｎと通信する点である。

本実施例によれば、広域ネットワークに加えて接続装置による遅延時間が生じるが、実施例１と同様に、遅延時間後のセンサデータの予測値に対応する制御指示情報を生成するので、通信時間（遅延時間）を無視でき、制御装置を制御対象装置（フィールドデバイス）から遠隔に配置することができる。

以下、実施例１及び実施例２に共通するロジック選択テーブル（１０５_１〜１０５_ｎ）、制御ロジック部１０６で生成する制御指示情報の構成、および接続管理テーブル３０１について説明する。

図７は、実施例１または実施例２の広域制御システムにおいて、制御装置１０で保有するロジック選択テーブル（１０５_１〜１０５_ｎ）の構成を例示する図である。

ロジック選択テーブル（１０５）は、センサの種類（圧力、温度等）を示すセンサ種類（Ａ７０２）と、ネットワークの遅延時間（Ａ７０３）と、ロジックＩＤ（Ａ７０４）を含む。遅延時間（Ａ７０３）は、制御装置１０とフィールドデバイス２０間のデータ送受信に要する通信時間を示し、ネットワークの混雑状態（トラフィック量）に応じて変化する。ここではセンサ種類毎に７種類の遅延時間のレンジを例示しているが、この種類数は固定ではなく、制御装置１０において予め生成し保有する制御ロジック部の数に合わせて変更させても良い。また、ロジックＩＤとは、ロジックを識別する情報でもよいし、ロジックの呼び出し先アドレス（メモリ上のアドレスやＩＰアドレスなど）でもよい。なお、ロジック選択テーブル（１０５）の項目は上記に限定されるものではなく、少なくとも遅延時間（Ａ７０３）とロジックＩＤ（Ａ７０４）が含まれていればよい。また、ロジック選択テーブル（１０５）の項目の順序は上記に限定されるものではない。

図８は、実施例１および実施例２の広域制御システムにおいて、制御装置１０の制御ロジック部１０６で生成する制御指示情報（Ａ８０１、図３ではＡ３０８）の構成を例示する図である。

制御指示情報（Ａ８０１）は、制御の要否を示す制御要否フラグ（Ａ８０２）と、制御対象のフィールドデバイス２０のＩＤ（Ａ８０３）と、制御対象に対する制御量（Ａ８０４）から構成される。ここで、制御量とは、制御対象装置の特性によって変化するものである。例えば、バルブの開閉を行う場合には制御量は（０：閉、１：開）の２者択一になるが、バルブの開度を細かく制御する場合には、制御量はバルブ開度を示す０％から１００％の値となる。なお、制御指示情報（Ａ８０１）の項目は上記に限定されるものではなく、少なくとも上記の項目が含まれていればよい。また、制御指示情報（Ａ８０１）の項目の順序は上記に限定されるものではない。

図９は、実施例１および実施例２の広域制御システムにおいて、監視装置３０に格納される接続管理テーブル（３０１）の構成を例示する図である。

接続管理テーブル（３０１）は、フィールドデバイス２０に対して制御コマンドを送信する制御装置１０のＩＤ（Ａ９０２）と、各制御装置１０で同時に制御可能なフィールドデバイス２０の数を示す制御可能デバイス数（Ａ９０３）と、制御対象となるフィールドデバイス２０のＩＤ（Ａ９０４）を含む。ここで、制御可能デバイス数が２以上である場合、一つの制御装置ＩＤ（Ａ９０２）に対して複数のフィールドデバイスＩＤを割り当ててもよい。また、制御装置１０の異常発生時のために、どのフィールドデバイス２０にも割り当てられていない制御装置１０が存在しても構わない。制御装置１０の異常発生時には、接続管理テーブル（３０１）内で、新たにフィールドデバイス２０の制御が可能な制御装置１０の中から代替装置が選択される。なお、接続管理テーブル（３０１）の項目は上記に限定されるものではなく、少なくとも上記の項目が含まれていればよい。また、接続管理テーブル（３０１）の項目の順序は上記に限定されるものではない。

これらの構成、手順およびデータ構造を実現することにより、ネットワークの通信遅延時間が一定ではない広域ネットワークを経由して制御対象機器を制御する広域制御システムを実現することが可能となる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形が可能である。

たとえば、一つの制御装置内に複数の制御コマンド生成部や制御ロジック選択部が存在する場合や、システム内にフィールドデバイスから収集した過去データを一括で管理するサーバが存在し、そのサーバと連携して制御ロジックを実行する場合や、制御装置内に制御ロジックの開発機能や制御ロジックで利用するパラメータを設定する機能などが含まれる場合などである。

このような実施形態の場合においてもシステム全体において行う処理に本質的な変化はない。

説明した実施形態によれば、通信遅延時間を有するネットワークを経由して制御対象機器を制御可能な制御システムを実現できる。

１０_１〜１０_ｎ：制御装置、１１：通信装置、１２：入出力装置、１３：記憶装置、１４：ＣＰＵ、１５：メモリ、１６：読取装置、１７：記憶媒体、１８：内部信号線、１０１_１〜１０１_ｎ：制御コマンド生成部、１０２_１〜１０２_ｎ：接続先情報、１０３_１〜１０３_ｎ：過去データ保管部、１０４_１〜１０４_ｎ：制御ロジック選択部、１０５_１〜１０５_ｎ：ロジック選択テーブル、１０６_１１〜１０６_ｎｎ：制御ロジック部、１０７_１〜１０７_ｎ：遅延時間取得部、１０８_１〜１０８_ｎ：通信部、２０_１〜２０_ｎ：フィールドデバイス、２０１_１〜２０１_ｎ：通信部、２０２_１〜２０２_ｎ：アクチュエータ、２０３_１〜２０３_ｎ：センサ、３０：監視装置、３０１：接続管理テーブル、３０２：切替部、３０３：監視部、３０４：通信部、４０：広域ネットワーク、５０_１〜５０_ｎ：接続装置、５０１_１〜５０１_ｎ：ネットワーク通信部、５０２_１〜５０２_ｎ：フィールド通信部。

Claims

制御装置とフィールドデバイスを広域ネットワークで接続した広域制御システムであって、
前記制御装置は、前記制御装置と前記フィールドデバイスを接続する前記広域ネットワークによる通信遅延時間レンジと前記フィールドデバイスに含まれる制御対象装置を制御するための制御ロジックとを対応付けて格納する制御ロジック選択テーブル、前記制御装置と前記フィールドデバイスを接続する前記広域ネットワークによる通信遅延時間を取得する遅延時間取得部、前記制御ロジック選択テーブルを参照し、取得した前記通信遅延時間を含む前記通信遅延時間レンジに対応する前記制御ロジックを選択する制御ロジック選択部、選択した前記制御ロジックにより生成される制御指示情報に基づいて、前記フィールドデバイスに含まれる前記制御対象装置に対する制御コマンドを生成する制御コマンド生成部、及び、生成した前記制御コマンドを前記広域ネットワーク介して前記フィールドデバイスに送信する通信部を有することを特徴とする広域制御システム。
請求項１に記載の広域制御システムにおいて、前記制御ロジック選択テーブルは、前記フィールドデバイスに含まれるセンサの種類に応じて、前記通信遅延時間レンジと前記制御ロジックとを対応付けて格納し、前記制御ロジック選択部は、前記制御ロジック選択テーブルを参照し、前記広域ネットワークを介して接続する前記フィールドデバイスに含まれる前記センサの種類に応じて、取得した前記通信遅延時間を含む前記通信遅延時間レンジに対応する前記制御ロジックを選択することを特徴とする広域制御システム。
請求項２に記載の広域制御システムにおいて、前記遅延時間取得部は、前記制御コマンド生成部が生成したセンサデータ取得コマンドを前記通信部が前記広域ネットワーク介して前記フィールドデバイスに送信した時刻から、前記センサデータ取得コマンドの受信に応答して前記センサにより収集したセンサデータを前記フィールドデバイスから受信した時刻までの１／２を前記遅延時間として取得することを特徴とする広域制御システム。
請求項３に記載の広域制御システムにおいて、前記制御装置は、受信した前記センサデータを格納する過去データ保管部を有することを特徴とする広域制御システム。
請求項４に記載の広域制御システムにおいて、前記制御ロジックは、前記過去データ保管部に格納された前記センサデータと前記遅延時間に基づいて、前記遅延時間を経過した後の予測センサデータを推定し、推定した前記予測センサデータに対応する前記制御指示情報を生成することを特徴とする広域制御システム。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の広域制御システムであって、前記広域ネットワークに接続する監視装置をさらに備え、
前記監視装置は、前記制御装置の状態を監視する監視部、前記制御装置と前記フィールドデバイスとの対応関係を格納する接続管理テーブル、及び、前記監視部による前記制御装置の異常の検知に応答して、前記フィールドデバイスに対応する前記制御装置を他の制御装置に切り替え、前記接続管理テーブルの前記フィールドデバイスとの前記対応関係を前記他の制御装置に切り替える切替部を有することを特徴とする広域制御システム。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の広域制御システムであって、
前記広域ネットワークと前記フィールドデバイスの間に接続装置をさらに備え、
前記接続装置は、
前記広域ネットワークと前記フィールドデバイスとの通信を中継することを、特徴とする広域制御システム。
制御対象とするフィールドデバイスを、広域ネットワークを介して接続する制御装置であって、
前記制御装置は、前記制御装置と前記フィールドデバイスを接続する前記広域ネットワークによる通信遅延時間レンジと前記フィールドデバイスに含まれる制御対象装置を制御するための制御ロジックとを対応付けて格納する制御ロジック選択テーブル、前記制御装置と前記フィールドデバイスを接続する前記広域ネットワークによる通信遅延時間を取得する遅延時間取得部、前記制御ロジック選択テーブルを参照し、取得した前記通信遅延時間を含む前記通信遅延時間レンジに対応する前記制御ロジックを選択する制御ロジック選択部、選択した前記制御ロジックにより生成される制御指示情報に基づいて、前記フィールドデバイスに含まれる前記制御対象装置に対する制御コマンドを生成する制御コマンド生成部、及び、生成した前記制御コマンドを前記広域ネットワーク介して前記フィールドデバイスに送信する通信部を有することを特徴とする制御装置。
請求項８に記載の制御装置において、前記制御ロジック選択テーブルは、前記フィールドデバイスに含まれるセンサの種類に応じて、前記通信遅延時間レンジと前記制御ロジックとを対応付けて格納し、前記制御ロジック選択部は、前記制御ロジック選択テーブルを参照し、前記広域ネットワークを介して接続する前記フィールドデバイスに含まれる前記センサの種類に応じて、取得した前記通信遅延時間を含む前記通信遅延時間レンジに対応する前記制御ロジックを選択することを特徴とする制御装置。
請求項９に記載の制御装置において、前記遅延時間取得部は、前記制御コマンド生成部が生成したセンサデータ取得コマンドを前記通信部が前記広域ネットワーク介して前記フィールドデバイスに送信した時刻から、前記センサデータ取得コマンドの受信に応答して前記センサにより収集したセンサデータを前記フィールドデバイスから受信した時刻までの１／２を前記遅延時間として取得することを特徴とする制御装置。
請求項１０に記載の制御装置において、前記制御装置は、受信した前記センサデータを格納する過去データ保管部を有することを特徴とする制御装置。
請求項１１に記載の制御装置において、前記制御ロジックは、前記過去データ保管部に格納された前記センサデータと前記遅延時間に基づいて、前記遅延時間を経過した後の予測センサデータを推定し、推定した前記予測センサデータに対応する前記制御指示情報を生成することを特徴とする制御装置。