JP3813824B2 - 機器の起動間隔管理装置、起動間隔管理システム及び起動間隔管理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、突入電流が重畳するのを避けるために機器の起動間隔を管理する起動間隔管理装置、起動間隔管理システム及び起動間隔管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラントや建物などの設備機器の情報を収集し、一括管理する監視システムにおいては、設備機器の制御とデータ収集を行うコントローラと、コントローラを制御しコントローラの収集したデータを監視する監視装置がネットワークに接続され、これらがネットワークのノードとなって相互に通信を行っている。通常、コントローラは設備ごとに複数設置されており、例えば、建物の監視システムでは、照明設備、空調設備、防犯設備などの設備ごとに複数のコントローラが設けられている。
【０００３】
このような監視システムにおいては、各コントローラが制御する設備機器の起動に際して、電源投入時に突入電流が重畳するのを避けるため、同一電源系統に属する設備機器の起動間隔を管理する起動間隔管理システムを設ける必要がある。従来の起動間隔管理システムは、例えば監視装置が設備機器の起動間隔を管理する起動間隔管理装置としての機能を有し、各コントローラが設備機器の起動に際してネットワークを介して起動申請メッセージを監視装置に送信し、監視装置から起動認可メッセージを受信した後、設備機器を起動していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の起動間隔管理システムは、停電後の復電時や同一時刻に設定されたタイムスケジュールなどによる機器の一斉起動要求を効率よく処理することが難しく、機器を起動するための起動申請メッセージが多数送信された場合、機器の起動間隔を管理できないという問題があった。これは、ネットワークのアクセス制御に広く用いられているＣＳＭＡ(Carrier Sense Multiple Access)方式やイーサネット(Ethernet)で採用されているＣＳＭＡ／ＣＤ(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)方式では、短時間に負荷が集中した場合、メッセージの消失はないまでも、処理負荷の増大により設定されたタイムアウト時間で処理しきれずにタイムアウトエラーが頻発し、通信性能が顕著に低下するためである。
本発明は、機器の一斉起動要求が発生した場合であっても機器の起動間隔を所定の間隔に管理することが可能な起動間隔管理装置、起動間隔管理システム及び起動間隔管理方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の起動間隔管理装置は、機器とネットワークとに接続され、機器の起動を制御する起動間隔管理装置であって、ネットワークを介して機器の起動権限を当該装置に固有の送信可能期間に申請する手段と、ネットワークを介して譲渡された起動権限に基づいて機器を起動する手段と、機器の起動完了後にネットワークを介して起動権限を申請してきた申請元に起動権限を譲渡する手段とを備えたことによって特徴づけられる。このような構成とすることで、本発明の起動間隔管理装置は、機器の同時起動を防ぎ、機器間の起動間隔を所定の間隔に管理することを可能とした。
【０００６】
この場合、送信可能期間として、当該送信可能期間長と前記ネットワークに接続された起動間隔管理装置の数との積で決定される送信可能周期を有し、かつこれら起動間隔管理装置に付与されたネットワークアドレスの順に基づいて割り当てられた期間を用いてもよい。このような構成とすることで、機器の起動権限の申請が同時に行われることを防ぎ、ネットワークに対する短時間での負荷集中を抑止することができる。また、この起動間隔管理装置の一構成例は、ネットワークを監視し、起動権限の申請に対応する応答が所定期間を経過後もなされないときは、自らに起動権限を付与する手段を有する。このような構成とすることで、本発明の起動間隔管理装置は、予め起動権限がなくとも自律的に起動権限を獲得することができる。また、本発明の起動間隔管理システムは、ネットワークと、このネットワークに接続された複数の前述した起動間隔管理装置とからなることによって特徴づけられる。
【０００７】
また、本発明の起動間隔管理方法は、ネットワークを介して機器の起動権限を申請し、この申請により得られた起動権限に基づき機器を起動し、機器の起動完了後にネットワークを介して起動権限を申請してきた申請元に起動権限を譲渡することによって特徴づけられる。このようにすることで、本発明の起動間隔管理方法は、機器の同時起動を防ぎ、機器間の起動間隔を所定の間隔に管理することを可能とした。この起動間隔管理方法の一構成例は、起動権限の申請を予め順序が定められた所定の申請期間に限定して行う。この場合、申請期間の順序を定める方法として、例えばネットワークアドレスの順に申請期間をずらす方法がある。このようにすることで、機器の起動権限の申請が同時に行われることを防ぎ、ネットワークに対する短時間での負荷集中を抑止した。また、起動間隔管理方法の一構成例は、ネットワークを監視し、起動権限の申請に対応する応答が所定期間を経過後もなされないときは、自らに起動権限を付与する。このようにすることで、予め起動権限がなくとも自律的に起動権限を獲得することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に図を用いて発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明にかかる起動間隔管理装置の実施の形態を示すブロック図である。この実施の形態の起動間隔管理装置１０は、設備機器制御部１１、通信制御部１２及び起動権限管理部１３を備えており、設備機器制御部１１が設備機器と接続され、通信制御部１２がネットワークと接続される。
【０００９】
設備機器制御部１１は、入出力インタフェースを介して外部の設備機器の制御とデータ収集を行う制御装置である。この設備機器制御部１１は、起動権限管理部１３に設備機器の起動許可を要求し、起動権限管理部１３から起動許可を受けると設備機器を起動する機能と、設備機器の起動完了を検出し、起動権限管理部１３へ通知する機能とを有する。なお、この設備機器制御部１１は、通信制御部１２を介して行う外部の監視装置との通信により、監視装置から送信された制御指令を実行し、収集したデータを監視装置に送信する機能をも有する。
【００１０】
通信制御部１２は、ＣＳＭＡ方式でネットワークにアクセスしてほかの起動間隔管理装置や監視装置と通信を行う通信装置である。この通信制御部１２は、起動権限管理部１３の出力するメッセージをほかの起動間隔管理装置に送信し、ほかの起動間隔管理装置がネットワーク上に送信したメッセージを受信して起動権限管理部１３に入力する機能を有する。この場合、起動間隔管理装置間のメッセージ交換は、所定のグループ内で同報通信を行うサブネットブロードキャストで行う。なお、この通信制御部１２は、設備機器制御部１１の出力するメッセージを監視装置へ送信し、監視装置が送信したメッセージを受信して設備機器制御部１１に入力する機能をも有する。
【００１１】
起動権限管理部１３は、ネットワークを介して接続されたほかの起動間隔管理装置とメッセージを交換し、設備機器の起動権限の獲得と譲渡を行うことで設備機器の起動間隔を管理し、自らが管理する設備機器とほかの起動間隔管理装置が管理する設備機器の同時起動を防止する制御装置である。起動権限管理部１３は、起動権限を申請するための申請メッセージと起動権限を付与する認可メッセージをそれぞれ送受信するため、申請メッセージ送信処理部１４、認可メッセージ受信処理部１５、申請メッセージ受信処理部１６及び認可メッセージ送信処理部１７を有する。
【００１２】
申請メッセージは、図２に示すように、メッセージタイプ、区分、認可ノードアドレス及び自ノードアドレスから構成されている。また、認可メッセージは、図３に示すように、メッセージタイプ、区分、認可ノードアドレス及び申請禁止時間から構成されている。メッセージタイプは、メッセージの種類を識別するための識別子であり、これにより後に続くデータのフォーマットが規定され、データを解読することができる。また、通信制御部１２が受信したメッセージの出力先を識別する手掛かりとしても用いられる。ここでは、起動間隔の管理に用いるメッセージと、監視装置が制御に用いるメッセージの識別に使用する。
【００１３】
区分は、メッセージタイプに続く１バイトのデータであり、申請メッセージと認可メッセージの識別に用いる。この場合、区分＝１が認可メッセージ、区分＝２が申請メッセージを示す。認可ノードアドレスは、申請メッセージのときは起動権限の申請先を示し、起動権限を有する起動間隔管理装置のネットワークアドレスが設定される。また、認可メッセージのときは起動権限の委譲先を示し、起動権限が付与される起動間隔管理装置のネットワークアドレスが設定される。
【００１４】
自ノードアドレスはメッセージの送信元を示し、送信元の起動間隔管理装置のネットワークアドレスが設定される。申請禁止時間は、設備機器の起動中、各起動間隔管理装置に申請メッセージの送信を停止させ、無駄な通信をなくすための申請禁止期間の設定に用いる。このため、この起動間隔管理装置は申請禁止タイマを備えており、認可メッセージにより申請禁止タイマの設定値として申請禁止時間が各起動間隔管理装置に通知される。申請禁止期間の判定は申請禁止タイマで行い、申請禁止タイマが０のときに申請禁止期間ではないと判定する。
【００１５】
この実施の形態では、電源投入時や同一時刻のタイムスケジュールなどによる申請メッセージの多発や集中を防ぐため、起動間隔管理装置は所定の送信可能期間にのみ申請メッセージの送信を行うように構成されている。この場合、送信可能期間の周期は、送信可能期間とネットワークに接続された起動間隔管理装置の数との積で決まり、各起動間隔管理装置が送信可能期間となる順番は、ネットワークアドレスの順で決まる。例えば、送信可能期間を０．１秒、起動間隔管理装置の数を５０とすると周期は５秒となるので、各ノードを構成する起動間隔管理装置は５秒ごとに申請メッセージを送信することが可能である。この場合、起動間隔管理装置はネットワークアドレスの小さい方から順に申請メッセージが送信可能となる。
【００１６】
申請メッセージ送信処理部１４は、申請メッセージを生成し、通信制御部１２を介してネットワーク上に送信する機能と、自らに起動権限を与える機能とを有する。図４を参照して申請メッセージ送信処理部１４の動作を説明する。図４は、申請メッセージ送信処理部１４の動作を示すフローチャートである。申請メッセージ送信処理部１４は、起動要求により処理を開始すると、申請メッセージの送信可能期間になるまで待機する（ステップＳ０１）。
【００１７】
送信可能期間となったら申請禁止期間か否かを判定し（ステップＳ０２）、申請禁止期間の場合はステップＳ０１に戻る。なお、ステップＳ０１とステップＳ０２を繰り返している内に起動要求が取り消されたときは、処理が強制終了する。申請禁止期間でなければ図３に示した申請メッセージを生成し、通信制御部１２を介してネットワーク上へ送信する（ステップＳ０３）。この申請メッセージ送信処理部１４は、申請メッセージの送信回数を示すカウンタを備えており、申請メッセージを送信するたびにカウンタを＋１する。
【００１８】
次に、認可メッセージを受信したか否かを確認し（ステップＳ０４）、認可メッセージを受信した場合は申請メッセージの送信回数を示すカウンタをクリアし、送信回数を０に戻す（ステップＳ０５）。次に、起動権限を取得し認可ノードになったか否かを確認する（ステップＳ０６）。確認の結果、認可ノードでなければステップＳ０１へ戻り、認可ノードとなったら処理を終了する。また、ステップＳ０４で、所定時間内に認可メッセージを受信できなかった場合は、申請メッセージの送信回数が所定の制限回数に達したか否かを確認する（ステップＳ０７）。確認の結果、制限回数に達していないときはステップＳ０１へ戻り、制限回数に達したときは認可メッセージ送信手段１７に自局を認可ノードとする認可メッセージの送信を要求し（ステップＳ０８）、処理を終了する。
【００１９】
このように申請メッセージ送信処理部１４が動作するので、この実施の形態の起動間隔管理装置１０は、自局が認可ノードとなるまで申請禁止期間を除く送信可能期間ごとに申請メッセージを送信する。また、申請メッセージの送信回数が所定の制限回数に達しても認可メッセージが受信できないときは、認可メッセージ送信手段１７に自局を認可ノードとする認可メッセージの送信を要求し、自ら認可ノードの設定を行うので、起動権限を付与するノードがないときでも起動権限を獲得することができる。
【００２０】
認可メッセージ受信処理部１５は、受信した認可メッセージに基づいて、起動権限を委譲されたか否か判定し、起動権限を委譲されたときには設備機器制御部１１へ起動許可を出力する機能と、申請メッセージに設定する認可ノードアドレス及び申請禁止タイマに設定する申請禁止時間を取得する機能とを有する。図５を参照して認可メッセージ受信処理部１５の動作を説明する。図５は、認可メッセージ受信処理部１５の動作を示すフローチャートである。認可メッセージ受信処理部１５は、認可メッセージを受信すると処理を開始する。まず、申請メッセージ送信処理部１４と申請メッセージ受信処理部１６に認可メッセージの受信を通知する（ステップＳ１１）。
【００２１】
次に、認可メッセージの認可ノードアドレスと申請禁止時間を取り出し、これらのデータで保持している認可ノードアドレスと申請禁止時間を更新する（ステップＳ１２）。次に、取り出した認可ノードアドレスと自局のノードアドレスを比較し、自局に起動権限が与えられたか否かを確認する（ステップＳ１３）。確認の結果、認可ノードアドレスが自局のノードアドレスでなければ処理を終了する。また、取り出した認可ノードアドレスが自局のノードアドレスのときは、設備機器制御部１１へ起動許可を出力し（ステップＳ１４）、申請メッセージ送信処理部１４と申請メッセージ受信処理部１６に起動権限の取得を通知する（ステップＳ１５）。
【００２２】
このように認可メッセージ受信処理部１５が動作するので、この起動間隔管理装置１０は、認可メッセージを受信することによって申請メッセージに設定する認可ノードアドレスと申請禁止タイマに設定する申請禁止時間を取得することができる。また、起動権限の委譲を受けたことを知り、管理下にある設備機器に起動許可を与えることができる。
【００２３】
申請メッセージ受信処理部１６は、受信した申請メッセージに基づいて、起動権限の委譲を要求する機能と、自らに起動権限を与える機能とを有する。図６を参照して申請メッセージ受信処理部１６の動作を説明する。図６は、申請メッセージ受信処理部１６の動作を示すフローチャートである。申請メッセージ受信処理部１６は、申請メッセージを受信すると処理を開始する。まず、自局が認可ノードか否かを判定する（ステップＳ２１）。判定の結果、自局が認可ノードのときは、申請メッセージの認可ノードアドレスを取り出して自局のノードアドレスと比較し、自局宛の申請か否かを判定する（ステップＳ２２）。
【００２４】
ここで、申請メッセージの認可ノードアドレスが、特定グループを示す値や０のようなアドレスを特定しない値のときも自局宛と見なす。これにより、申請元が認可ノードアドレスを認識できないときも、認可ノードへ申請メッセージを送信することができる。ステップＳ２２の判定結果が自局宛の申請のときは、認可メッセージ送信処理部１７へ申請メッセージの申請元を認可ノードとする認可メッセージの送信を要求する（ステップＳ２３）。この場合、要求の際に申請メッセージから取り出した申請元の自ノードアドレスを認可メッセージ送信処理部１７へ通知する。また、判定結果が自局宛の申請でないときは、処理を終了する。
【００２５】
また、ステップＳ２１で自局が認可ノードではないと判定されたときは、申請メッセージから申請元の自ノードアドレスを取り出して自局のノードアドレスと比較し、自局が申請元か否かを判定する（ステップＳ２４）。判定の結果、自局が申請元のときは処理を終了する。また、自局が申請元でないときは所定の時限監視タイマを設定し、この時限監視タイマの時間内に認可メッセージが受信されたか否かを確認する（ステップＳ２５）。時限監視タイマの時間内に認可メッセージの受信通知が得られたときは処理を終了する。なお、時限監視タイマは、申請メッセージの送信可能期間より長く、送信可能期間の１周期より短い時間とする。
【００２６】
時限監視タイマの時間内に認可メッセージの受信通知が得られなかったときは認可ノードなしと判定し、起動要求を取り消し（ステップＳ２６）、認可メッセージ送信処理部１７へ自局を認可ノードとする認可メッセージの送信を要求し（ステップＳ２７）、処理を終了する。この場合、起動間隔管理装置１０は、ほかの起動間隔管理装置が送信する申請メッセージを利用して認可権限を付与するノードがないことを検出し、申請メッセージに代えて自らに宛てた認可メッセージを送信する。このため、申請メッセージのリトライオーバーを待たずにすむので、早期に認可ノードを確立することができる。
【００２７】
認可メッセージ送信処理部１７は、認可メッセージを生成し、通信制御部１２を介してネットワーク上に送信する機能を有する。図７を参照して認可メッセージ送信処理部１７の動作を説明する。図７は、認可メッセージ送信処理部１７の動作を示すフローチャートである。認可メッセージ送信処理部１７は、認可メッセージの送信要求により処理を開始する。まず、起動権限の要求元が自局か否かを確認する（ステップＳ３１）。起動権限の要求元がほかの起動間隔管理装置のときは、設備機器制御部１１から起動完了を通知されたか否か確認する（ステップＳ３２）。起動完了が通知されていたときは、図２に示した認可メッセージを生成し、認可ノードアドレス部に申請元の自ノードアドレスを設定し、申請禁止時間部に所定の仮申請禁止時間を設定して送信する（ステップＳ３３）。これにより、ほかの起動間隔管理装置に起動権限を委譲することができる。
【００２８】
また、起動完了が通知されていないときは、認可ノードアドレス部に自局のノードアドレスを設定し、申請禁止時間部に自局の申請禁止時間を設定して送信する（ステップＳ３４）。これにより、ほかの起動間隔管理装置による無駄な申請メッセージの送信を防ぐことができる。また、ステップＳ３１で、起動権限の要求元が自局であるときは、申請メッセージの送信可能期間となるまで待機した後（ステップＳ３５）、ステップＳ３４の処理を行う。これにより、自らに起動権限を付与し、認可ノードとすることができる。
【００２９】
次に、この起動間隔管理装置の実現方法について図８を参照して説明する。図８は、この起動間隔管理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。この起動間隔管理装置のハードウェアは、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２３、入出力インタフェース２４、通信インタフェース２５及びこれらを接続するバス２６を備えたコントローラ２０で構成されている。ここで、ＣＰＵ２１はマイクロコンピュータなどの演算装置で構成され、ＲＡＭ２２とＲＯＭ２３は半導体メモリで構成されている。また、入出力インタフェース２４はパラレルインタフェース若しくはシリアルインタフェースで構成され、通信インタフェース２５はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に接続可能な通信制御回路で構成されている。
【００３０】
このような構成において、設備機器制御部１１は、ＲＯＭ２３に記憶された設備機器制御部１１の機能を実現するプログラムがＣＰＵ２１によって実行されることによって実現される。この場合、起動要求、起動許可、起動完了などの信号は、設備機器と接続された入出力インタフェース２４を介して伝達される。通信制御部１２は、ＲＯＭ２３に記憶された通信制御部１２の機能を実現するプログラムがＣＰＵ２１によって実行されることによって実現される。この場合、申請メッセージや認可メッセージなどの通信データは、ネットワークに接続された通信インタフェース２５を介して送受信される。起動権限管理部１３は、ＲＯＭ２３に記憶された起動権限管理部１３の機能を実現するプログラムがＣＰＵ２１によって実行されることによって実現される。なお、申請メッセージ、認可メッセージ、起動権限や起動要求の有無及び各タイマなどのデータはＲＡＭ２２に格納され、ＣＰＵ２１が参照や書き換えを行う。
【００３１】
次に、この起動間隔管理装置を用いた監視システムを例に、本発明にかかる起動間隔管理システムを説明する。図９は、本発明にかかる起動間隔管理装置を用いた監視システムの構成例を示すブロック図である。同図において、ネットワーク１に監視装置２とｎ個の起動間隔管理装置１０が接続されており、各起動間隔管理装置１０にはそれぞれ設備機器３が接続されている。この場合、この起動間隔管理システムは、ネットワーク１とｎ個の起動間隔管理装置１０から構成されている。なお、ｎは２以上の整数で最大値はネットワーク１に接続可能なノード数から監視装置２などの起動間隔管理装置以外の装置が使用するノードの数を引いた数である。
【００３２】
監視装置２と各起動間隔管理装置１０は、それぞれ固有のネットワークアドレスを有し、ネットワーク１を介して相互に通信を行う機能を備えている。ここで、起動間隔管理装置のネットワークアドレスは、設備機器の電源系統に合わせてグループ化しており、同じ電源系統に属する設備機器の起動間隔管理装置には、同じグループのネットワークアドレスを設定する。また、グループ内の各起動間隔管理装置のネットワークアドレスは、グループ内で連続したアドレス番号となるように設定する。なお、ここでは全ての設備機器が同じ電源系統に属しているものとして説明する。
【００３３】
次に、図１０を参照してこの監視システムにおける起動間隔管理システムの動作を説明する。図１０は、本発明にかかる起動間隔管理システムの動作を説明するタイミングチャートである。同図において、（ａ）はネットワークにおけるノード１の起動間隔管理装置の動作を示し、（ｂ）はノード２の起動間隔管理装置の動作を示す。また、図１０の各メッセージに付したＮ０〜Ｎ２の符号は、認可ノードアドレスに設定するノードを示す。
【００３４】
まず、起動権限を有する認可ノードがない状態で、ノード１の起動間隔管理装置（以後、ノード１と記す）に起動要求が入力されると、ノード１は認可メッセージを受信するか又は所定回数となるまで送信可能期間ごとに認可ノードアドレスを０とした申請メッセージを送信する。一方、ノード２の起動間隔管理装置（以後、ノード２と記す）は、ノード１の送信した申請メッセージを受信すると、時限監視タイマを起動して時限監視を行う。ノード２は、時限監視期間内に認可メッセージが受信されないと、次の送信可能期間にノード２のネットワークアドレスを認可ノードアドレスに設定した認可メッセージを送信し、自らを認可ノードとして設定する。
【００３５】
ノード１は、ノード２の送信した認可メッセージを受信し、ノード２が起動権限を有する認可ノードであることを認識し、次の送信可能期間に認可ノードアドレスをノード２とした申請メッセージを送信する。ノード２は、ノード１の送信した申請メッセージを受信すると、ノード１のネットワークアドレスを認可ノードアドレスに設定した認可メッセージを送信する。ノード１は、この認可メッセージを受信すると、起動権限を獲得したことを識別し管理下の設備機器に起動許可を出力する。
【００３６】
ノード１に起動権限があるときに、ノード２に起動要求が入力されると、ノード２は次の送信可能期間に認可ノードアドレスをノード１とした申請メッセージを送信する。ノード１は、この申請メッセージを受信すると、設備機器が起動完了しているか否か確認する。この場合、起動完了していないので、ノード１はノード１のネットワークアドレスを認可ノードアドレスに設定した認可メッセージを送信する。ノード２は、この認可メッセージを受信すると、次の送信可能期間に再度ノード１を認可ノードアドレスとした申請メッセージを送信する。
【００３７】
ノード１は、この申請メッセージを受信すると、設備機器が起動完了しているか否か確認する。この場合、起動完了しているので、ノード１はノード２のネットワークアドレスを認可ノードアドレスに設定した認可メッセージを送信し、起動権限をノード２に委譲する。ノード２は、この認可メッセージを受信すると、起動権限を獲得したことを識別し管理下の設備機器に起動許可を出力する。
【００３８】
以上説明したように、この起動間隔管理システムによれば、設備機器が同時起動しないように起動間隔を管理することができる。また、１つの起動間隔管理装置が申請メッセージを送信することにより認可ノードが決まるため、予め起動権限を有する認可ノードを定める必要がなく、設備機器間での起動間隔調整も必要としないので、設備機器の増減が簡単にできる。さらに、故障などでメッセージ交換できない起動間隔管理装置が生じても、正常な起動間隔管理装置同士で認可ノードの申請・委譲が行われるので、ほかの起動間隔管理装置が管理する設備機器の起動には影響しない。
【００３９】
この実施の形態では、プラントや建物などの設備機器の起動間隔を管理する例で説明したが、本発明は設備機器の起動間隔管理に限られるものではなく、一般の機器にも適用できることは言うまでもない。また、起動間隔管理装置と設備機器を１対１で接続した例で説明したが、例えば複数の設備機器が接続されたコントローラと起動間隔管理装置とを接続するなど、様々な変形が可能である。また、全ての設備機器が同じ電源系統に属しているものとして説明したが、設備機器が複数の電源系統に分かれている場合でも対応可能である。この場合、起動間隔管理装置のネットワークアドレスを電源系統ごとにグループ化することにより、設備機器の起動間隔を電源系統ごとに独立して管理することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、同一電源系統に属する機器の起動は、起動権限を有する認可ノードに接続された機器に限られ、起動権限は機器の起動完了後に譲渡されるので、機器の同時起動を防ぎ、機器間の起動間隔を所定の間隔に管理することができる。また、起動権限の申請を当該装置に固有の送信可能期間に限定したので、機器の一斉起動要求に伴うネットワークに対する短時間での負荷集中を抑止し、ネットワークの通信負荷を軽減することができる。このため、ネットワークのアクセス制御にＣＳＭＡ方式を用いても機器間の起動間隔を所定の間隔に管理することが可能である。
【００４１】
また、ネットワークを監視し、起動権限の申請に対応する応答が所定期間を経過後もなされないときは、自らに起動権限を付与するので、自律的に起動権限を獲得することができる。このため、機器の増減に関係なく機器間の起動間隔を所定の間隔に管理することが可能である。また、任意のノードに何らかの異常が発生しても、残ったノード間で起動権限の申請・委譲が行われるので、異常の発生したノードの機器を除いて問題なく機器の起動が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる起動間隔管理装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】 申請メッセージの構成を示す説明図である。
【図３】 認可メッセージの構成を示す説明図である。
【図４】 申請メッセージ送信処理部の動作を示すフローチャートである。
【図５】 認可メッセージ受信処理部の動作を示すフローチャートである。
【図６】 申請メッセージ受信処理部の動作を示すフローチャートである。
【図７】 認可メッセージ送信処理部の動作を示すフローチャートである。
【図８】 起動間隔管理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図９】 本発明にかかる起動間隔管理装置を用いた監視システムの構成例を示すブロック図である。
【図１０】 本発明にかかる起動間隔管理システムの動作を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
１…ネットワーク、２…監視装置、３…設備機器、１０…起動間隔管理装置、１１…設備機器制御部、１２…通信制御部、１３…起動権限管理部、１４…申請メッセージ送信処理部、１５…認可メッセージ受信処理部、１６…申請メッセージ受信処理部、１７…認可メッセージ送信処理部、２０…コントローラ、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＡＭ、２３…ＲＯＭ、２４…入出力インタフェース、２５…通信インタフェース、２６…バス。
【発明の属する技術分野】
本発明は、突入電流が重畳するのを避けるために機器の起動間隔を管理する起動間隔管理装置、起動間隔管理システム及び起動間隔管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラントや建物などの設備機器の情報を収集し、一括管理する監視システムにおいては、設備機器の制御とデータ収集を行うコントローラと、コントローラを制御しコントローラの収集したデータを監視する監視装置がネットワークに接続され、これらがネットワークのノードとなって相互に通信を行っている。通常、コントローラは設備ごとに複数設置されており、例えば、建物の監視システムでは、照明設備、空調設備、防犯設備などの設備ごとに複数のコントローラが設けられている。
【０００３】
このような監視システムにおいては、各コントローラが制御する設備機器の起動に際して、電源投入時に突入電流が重畳するのを避けるため、同一電源系統に属する設備機器の起動間隔を管理する起動間隔管理システムを設ける必要がある。従来の起動間隔管理システムは、例えば監視装置が設備機器の起動間隔を管理する起動間隔管理装置としての機能を有し、各コントローラが設備機器の起動に際してネットワークを介して起動申請メッセージを監視装置に送信し、監視装置から起動認可メッセージを受信した後、設備機器を起動していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の起動間隔管理システムは、停電後の復電時や同一時刻に設定されたタイムスケジュールなどによる機器の一斉起動要求を効率よく処理することが難しく、機器を起動するための起動申請メッセージが多数送信された場合、機器の起動間隔を管理できないという問題があった。これは、ネットワークのアクセス制御に広く用いられているＣＳＭＡ(Carrier Sense Multiple Access)方式やイーサネット(Ethernet)で採用されているＣＳＭＡ／ＣＤ(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)方式では、短時間に負荷が集中した場合、メッセージの消失はないまでも、処理負荷の増大により設定されたタイムアウト時間で処理しきれずにタイムアウトエラーが頻発し、通信性能が顕著に低下するためである。
本発明は、機器の一斉起動要求が発生した場合であっても機器の起動間隔を所定の間隔に管理することが可能な起動間隔管理装置、起動間隔管理システム及び起動間隔管理方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の起動間隔管理装置は、機器とネットワークとに接続され、機器の起動を制御する起動間隔管理装置であって、ネットワークを介して機器の起動権限を当該装置に固有の送信可能期間に申請する手段と、ネットワークを介して譲渡された起動権限に基づいて機器を起動する手段と、機器の起動完了後にネットワークを介して起動権限を申請してきた申請元に起動権限を譲渡する手段とを備えたことによって特徴づけられる。このような構成とすることで、本発明の起動間隔管理装置は、機器の同時起動を防ぎ、機器間の起動間隔を所定の間隔に管理することを可能とした。
【０００６】
この場合、送信可能期間として、当該送信可能期間長と前記ネットワークに接続された起動間隔管理装置の数との積で決定される送信可能周期を有し、かつこれら起動間隔管理装置に付与されたネットワークアドレスの順に基づいて割り当てられた期間を用いてもよい。このような構成とすることで、機器の起動権限の申請が同時に行われることを防ぎ、ネットワークに対する短時間での負荷集中を抑止することができる。また、この起動間隔管理装置の一構成例は、ネットワークを監視し、起動権限の申請に対応する応答が所定期間を経過後もなされないときは、自らに起動権限を付与する手段を有する。このような構成とすることで、本発明の起動間隔管理装置は、予め起動権限がなくとも自律的に起動権限を獲得することができる。また、本発明の起動間隔管理システムは、ネットワークと、このネットワークに接続された複数の前述した起動間隔管理装置とからなることによって特徴づけられる。
【０００７】
また、本発明の起動間隔管理方法は、ネットワークを介して機器の起動権限を申請し、この申請により得られた起動権限に基づき機器を起動し、機器の起動完了後にネットワークを介して起動権限を申請してきた申請元に起動権限を譲渡することによって特徴づけられる。このようにすることで、本発明の起動間隔管理方法は、機器の同時起動を防ぎ、機器間の起動間隔を所定の間隔に管理することを可能とした。この起動間隔管理方法の一構成例は、起動権限の申請を予め順序が定められた所定の申請期間に限定して行う。この場合、申請期間の順序を定める方法として、例えばネットワークアドレスの順に申請期間をずらす方法がある。このようにすることで、機器の起動権限の申請が同時に行われることを防ぎ、ネットワークに対する短時間での負荷集中を抑止した。また、起動間隔管理方法の一構成例は、ネットワークを監視し、起動権限の申請に対応する応答が所定期間を経過後もなされないときは、自らに起動権限を付与する。このようにすることで、予め起動権限がなくとも自律的に起動権限を獲得することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に図を用いて発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明にかかる起動間隔管理装置の実施の形態を示すブロック図である。この実施の形態の起動間隔管理装置１０は、設備機器制御部１１、通信制御部１２及び起動権限管理部１３を備えており、設備機器制御部１１が設備機器と接続され、通信制御部１２がネットワークと接続される。
【０００９】
設備機器制御部１１は、入出力インタフェースを介して外部の設備機器の制御とデータ収集を行う制御装置である。この設備機器制御部１１は、起動権限管理部１３に設備機器の起動許可を要求し、起動権限管理部１３から起動許可を受けると設備機器を起動する機能と、設備機器の起動完了を検出し、起動権限管理部１３へ通知する機能とを有する。なお、この設備機器制御部１１は、通信制御部１２を介して行う外部の監視装置との通信により、監視装置から送信された制御指令を実行し、収集したデータを監視装置に送信する機能をも有する。
【００１０】
通信制御部１２は、ＣＳＭＡ方式でネットワークにアクセスしてほかの起動間隔管理装置や監視装置と通信を行う通信装置である。この通信制御部１２は、起動権限管理部１３の出力するメッセージをほかの起動間隔管理装置に送信し、ほかの起動間隔管理装置がネットワーク上に送信したメッセージを受信して起動権限管理部１３に入力する機能を有する。この場合、起動間隔管理装置間のメッセージ交換は、所定のグループ内で同報通信を行うサブネットブロードキャストで行う。なお、この通信制御部１２は、設備機器制御部１１の出力するメッセージを監視装置へ送信し、監視装置が送信したメッセージを受信して設備機器制御部１１に入力する機能をも有する。
【００１１】
起動権限管理部１３は、ネットワークを介して接続されたほかの起動間隔管理装置とメッセージを交換し、設備機器の起動権限の獲得と譲渡を行うことで設備機器の起動間隔を管理し、自らが管理する設備機器とほかの起動間隔管理装置が管理する設備機器の同時起動を防止する制御装置である。起動権限管理部１３は、起動権限を申請するための申請メッセージと起動権限を付与する認可メッセージをそれぞれ送受信するため、申請メッセージ送信処理部１４、認可メッセージ受信処理部１５、申請メッセージ受信処理部１６及び認可メッセージ送信処理部１７を有する。
【００１２】
申請メッセージは、図２に示すように、メッセージタイプ、区分、認可ノードアドレス及び自ノードアドレスから構成されている。また、認可メッセージは、図３に示すように、メッセージタイプ、区分、認可ノードアドレス及び申請禁止時間から構成されている。メッセージタイプは、メッセージの種類を識別するための識別子であり、これにより後に続くデータのフォーマットが規定され、データを解読することができる。また、通信制御部１２が受信したメッセージの出力先を識別する手掛かりとしても用いられる。ここでは、起動間隔の管理に用いるメッセージと、監視装置が制御に用いるメッセージの識別に使用する。
【００１３】
区分は、メッセージタイプに続く１バイトのデータであり、申請メッセージと認可メッセージの識別に用いる。この場合、区分＝１が認可メッセージ、区分＝２が申請メッセージを示す。認可ノードアドレスは、申請メッセージのときは起動権限の申請先を示し、起動権限を有する起動間隔管理装置のネットワークアドレスが設定される。また、認可メッセージのときは起動権限の委譲先を示し、起動権限が付与される起動間隔管理装置のネットワークアドレスが設定される。
【００１４】
自ノードアドレスはメッセージの送信元を示し、送信元の起動間隔管理装置のネットワークアドレスが設定される。申請禁止時間は、設備機器の起動中、各起動間隔管理装置に申請メッセージの送信を停止させ、無駄な通信をなくすための申請禁止期間の設定に用いる。このため、この起動間隔管理装置は申請禁止タイマを備えており、認可メッセージにより申請禁止タイマの設定値として申請禁止時間が各起動間隔管理装置に通知される。申請禁止期間の判定は申請禁止タイマで行い、申請禁止タイマが０のときに申請禁止期間ではないと判定する。
【００１５】
この実施の形態では、電源投入時や同一時刻のタイムスケジュールなどによる申請メッセージの多発や集中を防ぐため、起動間隔管理装置は所定の送信可能期間にのみ申請メッセージの送信を行うように構成されている。この場合、送信可能期間の周期は、送信可能期間とネットワークに接続された起動間隔管理装置の数との積で決まり、各起動間隔管理装置が送信可能期間となる順番は、ネットワークアドレスの順で決まる。例えば、送信可能期間を０．１秒、起動間隔管理装置の数を５０とすると周期は５秒となるので、各ノードを構成する起動間隔管理装置は５秒ごとに申請メッセージを送信することが可能である。この場合、起動間隔管理装置はネットワークアドレスの小さい方から順に申請メッセージが送信可能となる。
【００１６】
申請メッセージ送信処理部１４は、申請メッセージを生成し、通信制御部１２を介してネットワーク上に送信する機能と、自らに起動権限を与える機能とを有する。図４を参照して申請メッセージ送信処理部１４の動作を説明する。図４は、申請メッセージ送信処理部１４の動作を示すフローチャートである。申請メッセージ送信処理部１４は、起動要求により処理を開始すると、申請メッセージの送信可能期間になるまで待機する（ステップＳ０１）。
【００１７】
送信可能期間となったら申請禁止期間か否かを判定し（ステップＳ０２）、申請禁止期間の場合はステップＳ０１に戻る。なお、ステップＳ０１とステップＳ０２を繰り返している内に起動要求が取り消されたときは、処理が強制終了する。申請禁止期間でなければ図３に示した申請メッセージを生成し、通信制御部１２を介してネットワーク上へ送信する（ステップＳ０３）。この申請メッセージ送信処理部１４は、申請メッセージの送信回数を示すカウンタを備えており、申請メッセージを送信するたびにカウンタを＋１する。
【００１８】
次に、認可メッセージを受信したか否かを確認し（ステップＳ０４）、認可メッセージを受信した場合は申請メッセージの送信回数を示すカウンタをクリアし、送信回数を０に戻す（ステップＳ０５）。次に、起動権限を取得し認可ノードになったか否かを確認する（ステップＳ０６）。確認の結果、認可ノードでなければステップＳ０１へ戻り、認可ノードとなったら処理を終了する。また、ステップＳ０４で、所定時間内に認可メッセージを受信できなかった場合は、申請メッセージの送信回数が所定の制限回数に達したか否かを確認する（ステップＳ０７）。確認の結果、制限回数に達していないときはステップＳ０１へ戻り、制限回数に達したときは認可メッセージ送信手段１７に自局を認可ノードとする認可メッセージの送信を要求し（ステップＳ０８）、処理を終了する。
【００１９】
このように申請メッセージ送信処理部１４が動作するので、この実施の形態の起動間隔管理装置１０は、自局が認可ノードとなるまで申請禁止期間を除く送信可能期間ごとに申請メッセージを送信する。また、申請メッセージの送信回数が所定の制限回数に達しても認可メッセージが受信できないときは、認可メッセージ送信手段１７に自局を認可ノードとする認可メッセージの送信を要求し、自ら認可ノードの設定を行うので、起動権限を付与するノードがないときでも起動権限を獲得することができる。
【００２０】
認可メッセージ受信処理部１５は、受信した認可メッセージに基づいて、起動権限を委譲されたか否か判定し、起動権限を委譲されたときには設備機器制御部１１へ起動許可を出力する機能と、申請メッセージに設定する認可ノードアドレス及び申請禁止タイマに設定する申請禁止時間を取得する機能とを有する。図５を参照して認可メッセージ受信処理部１５の動作を説明する。図５は、認可メッセージ受信処理部１５の動作を示すフローチャートである。認可メッセージ受信処理部１５は、認可メッセージを受信すると処理を開始する。まず、申請メッセージ送信処理部１４と申請メッセージ受信処理部１６に認可メッセージの受信を通知する（ステップＳ１１）。
【００２１】
次に、認可メッセージの認可ノードアドレスと申請禁止時間を取り出し、これらのデータで保持している認可ノードアドレスと申請禁止時間を更新する（ステップＳ１２）。次に、取り出した認可ノードアドレスと自局のノードアドレスを比較し、自局に起動権限が与えられたか否かを確認する（ステップＳ１３）。確認の結果、認可ノードアドレスが自局のノードアドレスでなければ処理を終了する。また、取り出した認可ノードアドレスが自局のノードアドレスのときは、設備機器制御部１１へ起動許可を出力し（ステップＳ１４）、申請メッセージ送信処理部１４と申請メッセージ受信処理部１６に起動権限の取得を通知する（ステップＳ１５）。
【００２２】
このように認可メッセージ受信処理部１５が動作するので、この起動間隔管理装置１０は、認可メッセージを受信することによって申請メッセージに設定する認可ノードアドレスと申請禁止タイマに設定する申請禁止時間を取得することができる。また、起動権限の委譲を受けたことを知り、管理下にある設備機器に起動許可を与えることができる。
【００２３】
申請メッセージ受信処理部１６は、受信した申請メッセージに基づいて、起動権限の委譲を要求する機能と、自らに起動権限を与える機能とを有する。図６を参照して申請メッセージ受信処理部１６の動作を説明する。図６は、申請メッセージ受信処理部１６の動作を示すフローチャートである。申請メッセージ受信処理部１６は、申請メッセージを受信すると処理を開始する。まず、自局が認可ノードか否かを判定する（ステップＳ２１）。判定の結果、自局が認可ノードのときは、申請メッセージの認可ノードアドレスを取り出して自局のノードアドレスと比較し、自局宛の申請か否かを判定する（ステップＳ２２）。
【００２４】
ここで、申請メッセージの認可ノードアドレスが、特定グループを示す値や０のようなアドレスを特定しない値のときも自局宛と見なす。これにより、申請元が認可ノードアドレスを認識できないときも、認可ノードへ申請メッセージを送信することができる。ステップＳ２２の判定結果が自局宛の申請のときは、認可メッセージ送信処理部１７へ申請メッセージの申請元を認可ノードとする認可メッセージの送信を要求する（ステップＳ２３）。この場合、要求の際に申請メッセージから取り出した申請元の自ノードアドレスを認可メッセージ送信処理部１７へ通知する。また、判定結果が自局宛の申請でないときは、処理を終了する。
【００２５】
また、ステップＳ２１で自局が認可ノードではないと判定されたときは、申請メッセージから申請元の自ノードアドレスを取り出して自局のノードアドレスと比較し、自局が申請元か否かを判定する（ステップＳ２４）。判定の結果、自局が申請元のときは処理を終了する。また、自局が申請元でないときは所定の時限監視タイマを設定し、この時限監視タイマの時間内に認可メッセージが受信されたか否かを確認する（ステップＳ２５）。時限監視タイマの時間内に認可メッセージの受信通知が得られたときは処理を終了する。なお、時限監視タイマは、申請メッセージの送信可能期間より長く、送信可能期間の１周期より短い時間とする。
【００２６】
時限監視タイマの時間内に認可メッセージの受信通知が得られなかったときは認可ノードなしと判定し、起動要求を取り消し（ステップＳ２６）、認可メッセージ送信処理部１７へ自局を認可ノードとする認可メッセージの送信を要求し（ステップＳ２７）、処理を終了する。この場合、起動間隔管理装置１０は、ほかの起動間隔管理装置が送信する申請メッセージを利用して認可権限を付与するノードがないことを検出し、申請メッセージに代えて自らに宛てた認可メッセージを送信する。このため、申請メッセージのリトライオーバーを待たずにすむので、早期に認可ノードを確立することができる。
【００２７】
認可メッセージ送信処理部１７は、認可メッセージを生成し、通信制御部１２を介してネットワーク上に送信する機能を有する。図７を参照して認可メッセージ送信処理部１７の動作を説明する。図７は、認可メッセージ送信処理部１７の動作を示すフローチャートである。認可メッセージ送信処理部１７は、認可メッセージの送信要求により処理を開始する。まず、起動権限の要求元が自局か否かを確認する（ステップＳ３１）。起動権限の要求元がほかの起動間隔管理装置のときは、設備機器制御部１１から起動完了を通知されたか否か確認する（ステップＳ３２）。起動完了が通知されていたときは、図２に示した認可メッセージを生成し、認可ノードアドレス部に申請元の自ノードアドレスを設定し、申請禁止時間部に所定の仮申請禁止時間を設定して送信する（ステップＳ３３）。これにより、ほかの起動間隔管理装置に起動権限を委譲することができる。
【００２８】
また、起動完了が通知されていないときは、認可ノードアドレス部に自局のノードアドレスを設定し、申請禁止時間部に自局の申請禁止時間を設定して送信する（ステップＳ３４）。これにより、ほかの起動間隔管理装置による無駄な申請メッセージの送信を防ぐことができる。また、ステップＳ３１で、起動権限の要求元が自局であるときは、申請メッセージの送信可能期間となるまで待機した後（ステップＳ３５）、ステップＳ３４の処理を行う。これにより、自らに起動権限を付与し、認可ノードとすることができる。
【００２９】
次に、この起動間隔管理装置の実現方法について図８を参照して説明する。図８は、この起動間隔管理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。この起動間隔管理装置のハードウェアは、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２３、入出力インタフェース２４、通信インタフェース２５及びこれらを接続するバス２６を備えたコントローラ２０で構成されている。ここで、ＣＰＵ２１はマイクロコンピュータなどの演算装置で構成され、ＲＡＭ２２とＲＯＭ２３は半導体メモリで構成されている。また、入出力インタフェース２４はパラレルインタフェース若しくはシリアルインタフェースで構成され、通信インタフェース２５はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に接続可能な通信制御回路で構成されている。
【００３０】
このような構成において、設備機器制御部１１は、ＲＯＭ２３に記憶された設備機器制御部１１の機能を実現するプログラムがＣＰＵ２１によって実行されることによって実現される。この場合、起動要求、起動許可、起動完了などの信号は、設備機器と接続された入出力インタフェース２４を介して伝達される。通信制御部１２は、ＲＯＭ２３に記憶された通信制御部１２の機能を実現するプログラムがＣＰＵ２１によって実行されることによって実現される。この場合、申請メッセージや認可メッセージなどの通信データは、ネットワークに接続された通信インタフェース２５を介して送受信される。起動権限管理部１３は、ＲＯＭ２３に記憶された起動権限管理部１３の機能を実現するプログラムがＣＰＵ２１によって実行されることによって実現される。なお、申請メッセージ、認可メッセージ、起動権限や起動要求の有無及び各タイマなどのデータはＲＡＭ２２に格納され、ＣＰＵ２１が参照や書き換えを行う。
【００３１】
次に、この起動間隔管理装置を用いた監視システムを例に、本発明にかかる起動間隔管理システムを説明する。図９は、本発明にかかる起動間隔管理装置を用いた監視システムの構成例を示すブロック図である。同図において、ネットワーク１に監視装置２とｎ個の起動間隔管理装置１０が接続されており、各起動間隔管理装置１０にはそれぞれ設備機器３が接続されている。この場合、この起動間隔管理システムは、ネットワーク１とｎ個の起動間隔管理装置１０から構成されている。なお、ｎは２以上の整数で最大値はネットワーク１に接続可能なノード数から監視装置２などの起動間隔管理装置以外の装置が使用するノードの数を引いた数である。
【００３２】
監視装置２と各起動間隔管理装置１０は、それぞれ固有のネットワークアドレスを有し、ネットワーク１を介して相互に通信を行う機能を備えている。ここで、起動間隔管理装置のネットワークアドレスは、設備機器の電源系統に合わせてグループ化しており、同じ電源系統に属する設備機器の起動間隔管理装置には、同じグループのネットワークアドレスを設定する。また、グループ内の各起動間隔管理装置のネットワークアドレスは、グループ内で連続したアドレス番号となるように設定する。なお、ここでは全ての設備機器が同じ電源系統に属しているものとして説明する。
【００３３】
次に、図１０を参照してこの監視システムにおける起動間隔管理システムの動作を説明する。図１０は、本発明にかかる起動間隔管理システムの動作を説明するタイミングチャートである。同図において、（ａ）はネットワークにおけるノード１の起動間隔管理装置の動作を示し、（ｂ）はノード２の起動間隔管理装置の動作を示す。また、図１０の各メッセージに付したＮ０〜Ｎ２の符号は、認可ノードアドレスに設定するノードを示す。
【００３４】
まず、起動権限を有する認可ノードがない状態で、ノード１の起動間隔管理装置（以後、ノード１と記す）に起動要求が入力されると、ノード１は認可メッセージを受信するか又は所定回数となるまで送信可能期間ごとに認可ノードアドレスを０とした申請メッセージを送信する。一方、ノード２の起動間隔管理装置（以後、ノード２と記す）は、ノード１の送信した申請メッセージを受信すると、時限監視タイマを起動して時限監視を行う。ノード２は、時限監視期間内に認可メッセージが受信されないと、次の送信可能期間にノード２のネットワークアドレスを認可ノードアドレスに設定した認可メッセージを送信し、自らを認可ノードとして設定する。
【００３５】
ノード１は、ノード２の送信した認可メッセージを受信し、ノード２が起動権限を有する認可ノードであることを認識し、次の送信可能期間に認可ノードアドレスをノード２とした申請メッセージを送信する。ノード２は、ノード１の送信した申請メッセージを受信すると、ノード１のネットワークアドレスを認可ノードアドレスに設定した認可メッセージを送信する。ノード１は、この認可メッセージを受信すると、起動権限を獲得したことを識別し管理下の設備機器に起動許可を出力する。
【００３６】
ノード１に起動権限があるときに、ノード２に起動要求が入力されると、ノード２は次の送信可能期間に認可ノードアドレスをノード１とした申請メッセージを送信する。ノード１は、この申請メッセージを受信すると、設備機器が起動完了しているか否か確認する。この場合、起動完了していないので、ノード１はノード１のネットワークアドレスを認可ノードアドレスに設定した認可メッセージを送信する。ノード２は、この認可メッセージを受信すると、次の送信可能期間に再度ノード１を認可ノードアドレスとした申請メッセージを送信する。
【００３７】
ノード１は、この申請メッセージを受信すると、設備機器が起動完了しているか否か確認する。この場合、起動完了しているので、ノード１はノード２のネットワークアドレスを認可ノードアドレスに設定した認可メッセージを送信し、起動権限をノード２に委譲する。ノード２は、この認可メッセージを受信すると、起動権限を獲得したことを識別し管理下の設備機器に起動許可を出力する。
【００３８】
以上説明したように、この起動間隔管理システムによれば、設備機器が同時起動しないように起動間隔を管理することができる。また、１つの起動間隔管理装置が申請メッセージを送信することにより認可ノードが決まるため、予め起動権限を有する認可ノードを定める必要がなく、設備機器間での起動間隔調整も必要としないので、設備機器の増減が簡単にできる。さらに、故障などでメッセージ交換できない起動間隔管理装置が生じても、正常な起動間隔管理装置同士で認可ノードの申請・委譲が行われるので、ほかの起動間隔管理装置が管理する設備機器の起動には影響しない。
【００３９】
この実施の形態では、プラントや建物などの設備機器の起動間隔を管理する例で説明したが、本発明は設備機器の起動間隔管理に限られるものではなく、一般の機器にも適用できることは言うまでもない。また、起動間隔管理装置と設備機器を１対１で接続した例で説明したが、例えば複数の設備機器が接続されたコントローラと起動間隔管理装置とを接続するなど、様々な変形が可能である。また、全ての設備機器が同じ電源系統に属しているものとして説明したが、設備機器が複数の電源系統に分かれている場合でも対応可能である。この場合、起動間隔管理装置のネットワークアドレスを電源系統ごとにグループ化することにより、設備機器の起動間隔を電源系統ごとに独立して管理することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、同一電源系統に属する機器の起動は、起動権限を有する認可ノードに接続された機器に限られ、起動権限は機器の起動完了後に譲渡されるので、機器の同時起動を防ぎ、機器間の起動間隔を所定の間隔に管理することができる。また、起動権限の申請を当該装置に固有の送信可能期間に限定したので、機器の一斉起動要求に伴うネットワークに対する短時間での負荷集中を抑止し、ネットワークの通信負荷を軽減することができる。このため、ネットワークのアクセス制御にＣＳＭＡ方式を用いても機器間の起動間隔を所定の間隔に管理することが可能である。
【００４１】
また、ネットワークを監視し、起動権限の申請に対応する応答が所定期間を経過後もなされないときは、自らに起動権限を付与するので、自律的に起動権限を獲得することができる。このため、機器の増減に関係なく機器間の起動間隔を所定の間隔に管理することが可能である。また、任意のノードに何らかの異常が発生しても、残ったノード間で起動権限の申請・委譲が行われるので、異常の発生したノードの機器を除いて問題なく機器の起動が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる起動間隔管理装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】 申請メッセージの構成を示す説明図である。
【図３】 認可メッセージの構成を示す説明図である。
【図４】 申請メッセージ送信処理部の動作を示すフローチャートである。
【図５】 認可メッセージ受信処理部の動作を示すフローチャートである。
【図６】 申請メッセージ受信処理部の動作を示すフローチャートである。
【図７】 認可メッセージ送信処理部の動作を示すフローチャートである。
【図８】 起動間隔管理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図９】 本発明にかかる起動間隔管理装置を用いた監視システムの構成例を示すブロック図である。
【図１０】 本発明にかかる起動間隔管理システムの動作を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
１…ネットワーク、２…監視装置、３…設備機器、１０…起動間隔管理装置、１１…設備機器制御部、１２…通信制御部、１３…起動権限管理部、１４…申請メッセージ送信処理部、１５…認可メッセージ受信処理部、１６…申請メッセージ受信処理部、１７…認可メッセージ送信処理部、２０…コントローラ、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＡＭ、２３…ＲＯＭ、２４…入出力インタフェース、２５…通信インタフェース、２６…バス。
Claims (7)
- 機器とネットワークとに接続され、前記機器の起動を制御する起動間隔管理装置であって、
前記ネットワークを介して前記機器の起動権限を当該装置に固有の送信可能期間に申請する手段と、
前記ネットワークを介して譲渡された前記起動権限に基づいて前記機器を起動する手段と、
前記機器の起動完了後に前記ネットワークを介して前記起動権限を申請してきた申請元に前記起動権限を譲渡する手段と
を備えたこと特徴とする起動間隔管理装置。 - 請求項１記載の起動間隔管理装置において、
前記送信可能期間は、当該送信可能期間長と前記ネットワークに接続された起動間隔管理装置の数との積で決定される送信可能周期を有し、かつこれら起動間隔管理装置に付与されたネットワークアドレスの順に基づいて割り当てられた期間からなることを特徴とする起動間隔管理装置。 - 請求項１又は２記載の起動間隔管理装置において、
前記ネットワークを監視し、起動権限の申請に対応する応答が所定期間を経過後もなされないときは、自らに前記起動権限を付与する手段を有することを特徴とする起動間隔管理装置。 - ネットワークと、
このネットワークに接続された複数の請求項１から請求項３のいずれかに記載の起動間隔管理装置とからなる起動間隔管理システム。 - ネットワークを介して機器の起動権限を当該装置に固有の送信可能期間に申請し、
この申請により得られた前記起動権限に基づき前記機器を起動し、
前記機器の起動完了後に前記ネットワークを介して前記起動権限を申請してきた申請元に前記起動権限を譲渡することを特徴とする起動間隔管理方法。 - 請求項５記載の起動間隔管理方法において、
前記送信可能期間は、当該送信可能期間長と前記ネットワークに接続された起動間隔管理装置の数との積で決定される送信可能周期を有し、かつこれら起動間隔管理装置に付与されたネットワークアドレスの順に基づいて割り当てられた期間からなることを特徴とする起動間隔管理方法。 - 請求項５又は６記載の起動間隔管理方法において、
前記ネットワークを監視し、起動権限の申請に対応する応答が所定期間を経過後もなされないときは、自らに前記起動権限を付与することを特徴とする起動間隔管理方法。
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