JP3820807B2 - Process control system - Google Patents

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智弘 丸山
伸彦 安東
康雄 清水
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芳之 齋藤
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富士電機システムズ株式会社
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【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、プロセス制御システムに関する。 The present invention relates to a process control system.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
例えば工場等の構内に専用線によるネットワークを敷設して、工場内の各所に設置されている設備機械/センサ等を上記ネットワークに接続して、各設備機械の稼働情報、警報等のデータを、上記ネットワークを介して例えばパソコン等のコンピュータで収集/受信して処理するプロセス制御システムを構築することが行われている。 For example, laying a network with dedicated lines on the premises of a factory or the like, the equipment and machinery / sensor which is installed in various places in the plant connected to the network, the operation information of each facility machine, the data of the alarm or the like, it has been performed to construct a process control system for processing to collect / receive a computer such as a personal computer or the like via the network.
【0003】 [0003]
また、工場に限らず、例えばテーマパーク、遊園地、イベント会場、公園、駐車場、工事現場、オフィスビル、農業施設、ゴルフ場、スポーツ施設、空港施設、港湾施設、水処理施設、ゴミ処理施設等、様々な場所で進められているものであり、案内表示データ配信、環境計測、故障警報発信、セキュリティ警報発信、構内物流情報集配信、入退場者データ管理、監視等、様々な用途向けのプロセス制御システムが考えられる。 Further, the present invention is not limited to the factory, for example, theme parks, amusement parks, events venue, park, parking, construction sites, office buildings, agricultural buildings, golf courses, sports facilities, airport facilities, port facilities, water treatment facilities, waste treatment facilities etc., which has been promoted in various locations, the guide display data distribution, environmental monitoring, fault alarm transmission, security alarm transmission, campus logistics information collection and delivery, entry and exit user data management, monitoring, etc., for a variety of applications process control system can be considered.
【0004】 [0004]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
上記工場や各種施設等の特定のエリア内にネットワークを敷設して成るプロセス制御システムは、従来、ほとんど有線で行われていたが、有線の場合、通信線を敷設する等の工事に手間/コストが掛かり、更に追加や移設を行うにも簡単にはできず手間/コストが掛かるという問題があった。 Process control system comprising laying the network to the factory and various particular in the area of ​​such facilities, conventionally, had almost done by wire, in the case of a wired, labor / cost construction such as laying communication line consuming, there is a problem that further time and effort / cost can not take the easy to add or relocation. 特に、工場等では製造する製品の変更等に伴って設備機械の追加/変更/移動等が行われることも少なくない。 In particular, often than not in the factory or the like in accordance with the change of the products manufactured in capital machinery Add / Modify / Move the like are performed.
【0005】 [0005]
また、有線ではなく無線を用いるものとして、所謂“無線LAN”が知られているが、これも、各無線LANアクセスポイントと各設備機械やセンサ等に接続された無線機との間は、無線により通信が行えるが、結局、有線LANの敷設も必要である。 Further, as using wireless rather than wired, it is known so-called "wireless LAN", which also between each wireless LAN access point and each facility machine or sensor or the like to the connected radio, radio communication can be performed but by, after all, a wired LAN laying is also required. また、上記追加/変更/移動等に伴って、新たな無線LANアクセスポイントを設ける必要が生じた場合には、有線の通信線の敷設工事等の手間/コストが掛るものであった。 Further, with the above-described add / modify / move, etc., the need to provide a new wireless LAN access point when occurs, time / cost of laying such a wired communication lines were those consuming. 更に、大型の設備/資材等の移動が、各無線LANアクセスポイントと無線機の間の無線通信路を遮断してしまい、通信不能となると、全く機能しなくなることも有り得た。 Furthermore, the movement of the large equipment / materials are, each wireless LAN access point and will shut off the radio channel between the radio and the incommunicable was impossible sometimes not function at all.
【0006】 [0006]
また、無線を用いるものとして、PHS、携帯電話等を用いることも考えられるが、これは設置の際には手間/コストが掛らないが、その後の通信費用がコスト高となってしまう。 Further, as using radio, PHS, it is conceivable to use a cellular phone or the like, which during installation are not fragments is troublesome / cost, subsequent communications cost becomes expensive. また、この場合も、最寄りの(通信可能範囲にある)PHS基地局との間の無線通信路が遮断されて通信不能となる可能性がある。 In this case also, (in the communicable range) Nearest might wireless communication path is disabled communication is blocked between the PHS base station.
【0007】 [0007]
あるいは、例えば特開平10−227400号公報には、各監視装置に接続された通信装置が、センサの検出情報や命令を、中継しながら、監視装置からホスト側に、あるいはホスト側から監視装置に送る構成の遠隔監視システムが提案されている。 Alternatively, the, for example, JP-A No. 10-227400, a communication device connected to each monitoring device, the detection information and instructions of the sensor, while the relay, the host side from the monitoring device, or the monitoring device from the host side remote monitoring system configuration sent has been proposed. この遠隔監視システムでは工事が簡単であり、容易に多くの監視装置を設置できる。 The construction in the remote monitoring system is simple, can be easily installed many monitoring devices. しかしながら、一旦設置された後、周囲環境の変化、監視装置の追加/移動/故障等に対して各無線機(通信装置)が自律的にフレキシブルに中継先を変更して対応できるようなものではなかった。 However, after being once installed, changes in the ambient environment, by the radio for additional / mobile / failure of the monitoring device (communication device) is such that it corresponds to change the relay destination autonomously flexibly There was no.
【0008】 [0008]
本発明の課題は、任意のエリア内で簡便に低コストで構築でき且つ無線機の追加/移動、環境変化等によるネットワーク構成の変化や障害に対しても自動的に対応でき信頼性の高いプロセス制御システムを提供することである。 An object of the present invention, and can be constructed in a simple low cost in any area radio Add / mobile, automatically higher can reliable response against the change or failure of the network configuration due to environmental changes such as process it is to provide a control system.
【0009】 [0009]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
本発明によるプロセス制御システムは、自律的に中継先を選択する中継機能を有する複数の無線端末が特定のエリア内に分散配置されて構成され、前記無線端末のいずれも直接又は他の1以上の無線端末の前記中継機能によって中継されることにより他の全ての無線端末と通信可能である無線ネットワークと、 前記無線端末の1つを備え、計測または検出または表示あるいは制御の対象と接続して入出力制御を行う1以上のPIOステーションと、前記無線端末の1つを備え、前記無線ネットワークを介して前記PIOステーションに対して計測または検出または表示あるいは制御の指令を行うホストとを有する。 Process control system according to the present invention, autonomously plurality of wireless terminals having the relay function of selecting the relay destination is constituted by distributed in a particular area, either directly or in other one or more of said wireless terminal and a wireless network can communicate with any other wireless terminals by being relayed by the relay function of the wireless terminal, the comprising one of wireless terminals, incoming connected to the target measurement or detection, or display or control and one or more PIO station controlling the output, wherein comprises one radio terminal, and a host for performing instruction of the measurement or detection, or display, or control on the PIO station via the wireless network.
さらに、前記複数の無線端末のそれぞれは、自らの送信するデータの着信先の無線端末と、該データが該着信先の無線端末に着信するまでに要する最小の通信回数と、を互いに対応付けて示す第1のシステム構成情報を格納する第1の格納手段と、自らの送信するデータの着信先の無線端末と、自らが直接通信可能である隣接無線端末から前記着信先の無線端末に前記データが着信するまでに要する最小の通信回数と、を互いに対応付けて示す第2のシステム構成情報を格納する第2の格納手段と、 自らの送信するデータを、目的とする無線端末まで転送するための次の転送先として、該目的とする無線端末までの通信回数が最小となる転送先を前記第1又は第2のシステム構成情報に基づいて選択する通信路選択手段と、を有する。 Further, each of the plurality of wireless terminals, their and destination of a wireless terminal transmission data, the minimum number of communications needed until the data arrives at the destination wireless terminal, the association with each other the data and the first storage means, and his destination wireless terminal of data to be transmitted, the destination of the radio terminal from the adjacent radio terminal can communicate itself directly storing a first system configuration information indicating for but transferring the second storage means for storing the second system configuration information indicating association with a minimum number of communications required until the call, each other, the data to be its own transmission, to the wireless terminal of interest as the next transfer destination, a communication channel selection means for selecting on the basis of the destination number of communications to the wireless terminals that said purpose is minimized in said first or second system configuration information.
【0010】 [0010]
上記プロセス制御システムによれば、複数の無線機によりネットワークを構築するので、有線でネットワークを構築する場合のように有線ケーブルを敷設する等の工事の手間/コストが掛らない。 According to the process control system, since establishing a network by a plurality of radios, no fragments effort / cost of construction of such laying wired cables as in the case of building a network in a wired. 単に、無線機を各所に配置する作業を行えば済む。 Simply, it suffices to perform the task of placing the radio throughout. 更に、一旦ネットワークを構築した後でも、新たな無線機(PIOステーション)を配置したり、配置済の無線機を移動させたりするだけで、容易にシステムの拡張/変更等が行える。 Furthermore, once even after building the network, or to place a new radio (PIO station), just or move the deployed radio, facilitates expansion / change of the system. 更に、通信障害、通信路遮断や、無線機の故障等が生じてそれまで使用可能であった通信路が使えなくなっても、これに自動的にフレキシブルに対応して中継ルートを選択する(迂回路等が使われる)ことができるので、通信不能やシステムダウンとなる可能性は極めて低く、信頼性の高いシステムを提供できる。 Furthermore, communication failure, or communication path blocking, even unusable communication paths were available to it failure of the radio occurs automatically in response to the flexible selecting relay route thereto (detour it is possible to road or the like is used), may become incommunicable and system down is extremely low, it can be provided a highly reliable system.
【0011】 [0011]
上記プロセス制御システムにおいて、例えば、前記無線ネットワークは分散ネットワークであり、必要に応じて1以上の中継専用の無線端末を更に配置して成る。 In the process control system, for example, the wireless network is a distributed network, comprising further arranged one or more relay-only wireless terminal as needed. すなわち、無線端末を備えるPIOステーション及びホストのみで無線ネットワークを構築できる場合はそれでもよいが、できない場合には、上記無線端末のみの構成である中継専用の無線端末を配置する。 That is, if it can establish a wireless network only PIO station and a host with a wireless terminal may be any which, if not possible, to place the wireless terminal of the relay only the configuration of only the wireless terminal.
【0012】 [0012]
例えば、上記プロセス制御システムは、前記無線ネットワークは構内に構築され、前記PIOステーションの1つ以上は電流センサに接続し、前記ホストから計測指令を受信すると、該電流センサにより得られる計測データを前記無線ネットワークを介して該ホストに送信し、該ホストは、PIOステーションより送られてくる計測データを収集/蓄積または分析あるいは表示する電力量計測システムである。 For example, the process control system, the wireless network is built premises, the one or more PIO Station is connected to the current sensor, when receiving the measurement instruction from the host, the measurement data obtained by said current sensor transmitted to the host via the wireless network, said host is a energy measurement system for collecting / storing or analysis or display the measurement data sent from the PIO station. .
【0013】 [0013]
また、例えば、上記プロセス制御システムは、前記無線ネットワークは化学工場または化学プラント内に構築され、前記PIOステーションの1つ以上はガスセンサに接続し、前記ホストからガス検出指令を受信すると、該ガスセンサにより得られる検出データを前記無線ネットワークを介して該ホストに送信し、前記PIOステーションの1つ以上は警報装置または表示装置に接続し、該ホストは、前記ガスセンサに接続したPIOステーションより送られてくる検出データに基づいて異常の有無を判定し、異常有りと判定した場合、前記警報装置に接続したPIOステーションに対して警報発令指示を送信して該警報装置により警報を発令させ、あるいは前記表示装置に接続したPIOステーションに対して警告メッセージを送信して該 Further, for example, the process control system, the wireless network is built chemical plants or in chemical plants, the one or more PIO station is connected to the gas sensor, when receiving the gas detection command from the host, by the gas sensor the detection data obtained via the wireless network transmits to the host, one or more of the PIO station is connected to a warning device or display device, said host is sent from the PIO station connected to the gas sensor determine the presence or absence of abnormality based on the detection data, if it is determined there is an abnormality, to trigger an alarm by said alarm device transmits an alarm issuance instruction to PIO station connected to said alarm device or the display device the send a warning message to the PIO station connected to 示装置に該警告メッセージを表示させるガス検知/警報システムである。 It shows a gas detection / alarm system for displaying the warning message to the device.
【0014】 [0014]
あるいは、例えば、上記プロセス制御システムは、前記無線ネットワークは水処理関連施設内に構築され、前記PIOステーションの1つ以上は水質センサに接続し、前記ホストからの指令を受信すると、該水質センサにより検出される水質データを前記無線ネットワークを介して該ホストに送信し、該ホストは、PIOステーションより送られてくる検出データを収集/蓄積または分析あるいは表示する水質管理システムである。 Alternatively, for example, the process control system, the wireless network is built water treatment facility, the one or more PIO station is connected to a water quality sensor, when receiving the command from the host, the water quality sensor water quality data detected via the wireless network transmits to the host, the host is a water quality management system for collecting / storing or analysis or display the detection data sent from the PIO station.
【0015】 [0015]
また、あるいは、上記プロセス制御システムは、例えば、前記無線ネットワークは放射線関連施設内に構築され、前記PIOステーションの1つ以上は放射線センサに接続し、前記ホストからの指令を受信すると、該放射線センサにより検出される放射線量データを前記無線ネットワークを介して該ホストに送信し、該ホストは、PIOステーションより送られてくる放射線量データを収集/蓄積または分析あるいは表示し、あるいは放射線量データが所定値を超えた場合は警報装置に接続したPIOステーションに対して警報発令指示を送信して該警報装置により警報を発令させるシステムである。 Also, alternatively, the process control system, for example, the wireless network is built in a radiation-related facility, when the one or more PIO station is connected to the radiation sensor, it receives a command from the host, the radiation sensor the radiation dose data detected via the wireless network by sending to the host, the host collects the radiation amount data sent from the PIO station / accumulation or analysis, or displaying, or the radiation dose data is predetermined If you exceed the value is a system to trigger an alarm by said alarm device transmits an alarm issuance instruction to PIO station connected to an alarm device.
【0016】 [0016]
他にも、例えば、前記無線ネットワークは任意の施設内に構築され、前記PIOステーションの1つ以上は侵入者検知スイッチまたは防犯スイッチに接続し、該侵入者検知スイッチまたは防犯スイッチがオンすると、前記無線ネットワークを介して該ホストに通知し、該ホストは、前記通知を受けると、警報装置に接続したPIOステーションに対して警報発令指示を送信して該警報装置により警報を発令させる防犯システム等、様々なシステムが考えられる。 Additional, for example, the wireless network is constructed within any facility, the one or more PIO station is connected to the intruder detection switch or security switch, when the intruder detection switch or security switch is turned on, the notify the host via a wireless network, the host receives the notification, security system or the like for trigger an alarm by said alarm device transmits an alarm issuance instruction to PIO station connected to an alarm device, There are various systems.
【0017】 [0017]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings, an embodiment of the present invention.
図1は、本発明の一実施形態のプロセス制御システムの概略構成図である。 Figure 1 is a schematic diagram of a process control system of an embodiment of the present invention.
【0018】 [0018]
同図では、例えば、特定のエリア内に、表示機4、センサ5、接点6、SW(スイッチ)7、警報機8、バルブ9等が各々の設置場所に存在しており、また任意の場所にパソコン等の情報処理装置10を設置したものとして説明する。 In the drawing, for example, within a specific area, the display unit 4, sensors 5, the contact 6, SW (switch) 7, alarm 8 has valve 9 or the like is present at the location of each and any place It is described as having been placed the information processing apparatus 10 such as a personal computer to. 尚、同図は、当該プロセス制御システムが、これら表示機4〜バルブ9全てを接続して成るシステムであるということを意味しているのではない。 Note that this figure, the process control system, does not mean that a system formed by connecting a 4 valve 9 all indicators. 同図は、本発明のプロセス制御システムの適用例の多くを混在させて示しているものと言える。 This figure, it can be said that shows a mix of many applications of the process control system of the present invention.
【0019】 [0019]
表示機4、センサ5、接点6、SW(スイッチ)7、警報機8、及びバルブ9には、各々、PIO(プロセスI/O)ステーション1が接続されている。 Display unit 4, sensors 5, the contact 6, SW (switch) 7, alarm 8 and the valve 9, respectively, PIO (process I / O) station 1 is connected. また、情報処理装置10には無線機2が接続されている。 Further, the information processing apparatus 10 radio 2 is connected. 更に、必要に応じて中継用の無線機3が設置される。 Furthermore, radio 3 relay is installed if necessary. そして、これらPIOステーション1、無線機2、無線機3によって、後述する無線ネットワークが構築されて、全体として、情報処理装置10が上記無線ネットワークを介して各PIOステーション1に計測/表示/制御等の指示を行って動作するプロセス制御システムが構成される。 Then, these PIO station 1, radio 2, the radio 3, is built wireless network to be described later, as a whole, the information processing apparatus 10 via the wireless network measuring each PIO station 1 / display / control, etc. process control system is configured that operates to instructions. 詳しくは後述する。 It will be described in detail later.
【0020】 [0020]
上記「必要応じて中継用の無線機3が設置される」とは、上記PIOステーション1及び無線機2のみでは、後述する無線ネットワークを十分に構築できない場合のことである。 The "radio 3 is installed in the relay optionally" above only PIO station 1 and radio 2 is that in the case of not build sufficiently the wireless network, which will be described later. 例えば、他のPIOステーション1(あるいは無線機2)と無線通信できない位置にあるPIOステーション1が存在する場合にその中継用として、あるいは良質な通信路が形成できない部分の補強、または無線ネットワーク内のトラヒックが集中する部分の迂回路の形成等の為に、中継用の無線機3が設置される(逆に言えば、PIOステーション1及び無線機2のみで、無線ネットワークを十分に構築できる場合には、中継用の無線機3は必要ないことになる)。 For example, as for the relay when the PIO station 1 is present in a position that can not wirelessly communicate with other PIO station 1 (or radio 2), or can not be formed high-quality channel reinforcement part, or in a wireless network for forming such a detour portion in which traffic is concentrated, speaking (reverse radio 3 is installed in the relay, only PIO station 1 and radio 2, in the case where a wireless network can be constructed sufficiently would not radio 3 for relay required).
【0021】 [0021]
図2は、PIOステーション1の構成の一例を示す図である。 Figure 2 is a diagram showing an example of the configuration of the PIO station 1.
同図に示すPIOステーション1は、無線機11、マイコン12、入出力装置13等より成る。 PIO station 1 shown in the figure, the wireless device 11, the microcomputer 12, consisting of input and output device 13 or the like. 無線機11については後述する。 It will be described later radio 11. 入出力装置13は、プロセス入出力用I/Oインタフェースであり、DI(ディジタル入力)、DO(ディジタル出力)、AI(アナログ入力)、AO(アナログ出力)等がある。 Input-output device 13 is an I / O interface for the process output, DI (Digital Input), DO (digital output), AI (analog input), and the like AO (analog output). プロセスとは、上記表示機4、センサ5、接点6、SW(スイッチ)7、警報機8、バルブ9等の、測定機器、表示機器、制御機器等、入出力制御対象機器である。 The process, the display unit 4, sensors 5, the contact 6, SW (switch) 7, alarm 8, such as valve 9, the measuring device, a display device, control equipment, etc., is an input-output control target device.
【0022】 [0022]
図1の無線機 、無線機 、及び図2に示すPIOステーション1内の無線機11は、基本的には同じものであり、少なくともフレキシブルな中継機能を備えるものである。 Radio 2 of FIG. 1, radio 3, and the wireless device 11 in the PIO station 1 shown in FIG. 2 is basically the same, but with at least a flexible relay function.
【0023】 [0023]
ここで、本発明の出願人は、先出願(特願平10−185866号など)において、特定のエリア内に複数の無線機(少なくともフレキシブルな中継機能を備える)を分散配置し、発信元の無線機と着信先の無線機との間に存在する他の無線機が中継を繰り返しながらデータパケット転送を行う無線通信ネットワーク(以下、無線ネットワークと呼ぶ)を提案している。 Here, the applicant of the present invention, in the previous application (such as Japanese Patent Application No. 10-185866), a plurality of radios in the specific area (comprising at least flexible relay function) and distributed, the source radio and destination of the wireless communication network other wireless device existing between the radio performs data packet transmission while repeating relay (hereinafter, referred to as wireless networks) have proposed. この無線ネットワークでは、無線通信路は、固定ではなく、各無線機で自律的に中継先を変更する機能を備えていることで、自動的にフレキシブルに変更されるようになっており、例えば回線障害や無線機故障が生じても中継ルートを自動変更して対応することができる。 In this radio network, the wireless communication path is not fixed, that has a function of autonomously changing the relay destination in each radio, and automatically adapted to be flexibly changed, for example, the line even if a failure or radio failure may correspond to automatically change the relay route.
【0024】 [0024]
この無線ネットワークにおける各無線機には、互いに識別可能なようにユニークな識別符号が割り当てられている。 Each radio in the wireless network, and a unique identification code assigned to that distinguishable from each other. 例えば、図1に示すプロセス制御システムおいて、無線機2、無線機3、及びPIOステーション1の無線機11に、それぞれ、同図に示すようにA〜Jの識別符号が割り当てられているものとする。 For example, it keeps the process control system shown in FIG. 1, radio 2, radio 3, and radio 11 of PIO station 1, respectively, which identification code of A~J are allocated as shown in FIG. to.
【0025】 [0025]
これらA〜Jの無線機により構築される無線ネットワークを、図3に示す。 The wireless network constructed by these A~J radios shown in FIG.
同図において、A〜Jの無線機間を結ぶ直線(実線)は、各無線機A〜Jの各々が直接通信可能な通信路を示している。 In the figure, a straight line connecting the A~J radio (solid line), each of the radio A~J indicates directly usable communication channel. 当該無線ネットワークにおける各無線機が直接通信可能な距離は有限(短距離)であり、例えば工場内や公園等の野外施設内に、上記A〜Jの無線機を分散設置すると、各無線機A〜Jは、他の全ての無線機と直接通信することはできない。 The respective radio is directly communicable distance in a wireless network is finite (short), for example in the open air facilities, such as factory and parks, when decentralized installation radios of the A-J, the radio A ~J can not communicate directly with all other radios. 一方、当該当該無線ネットワークを構築する場合には、全ての無線機が、少なくとも1台以上の他の無線機と直接通信可能となり且つ他の無線機を経由することで当該無線ネットワークを構成する全ての無線機と通信可能であり且つ中継ルートが複数種類存在するようにする。 On the other hand, when constructing the corresponding wireless network, all the radios, all constituting the wireless network by way of and enables direct communication with at least one or more other radios Other radios and the relay route is possible and radio communication is such that a plurality of types exists. 例えば、順番としては、まず、各PIOステーション1、及び情報処理装置10に接続される無線機2が設置される。 For example, the order, first, the PIO station 1, and the radio unit 2 is connected to the information processing apparatus 10 is installed. そして、これらの無線機11、2のみで無線ネットワークを構築できない場合には、中継用の無線機3を設置する。 When you can not build a wireless network only those radios 11,2, installing the radio 3 relay. 図1に示す例では、中継用の無線機3として、無線機B、E、Fが設置されている。 In the example shown in FIG. 1, a radio 3 relay, radio B, E, F is installed. 同図に示す例では、無線機A、D、G、H、J、I、Cのみでも、一応、各無線機は、少なくとも1台以上の他の無線機と直接通信可能であり且つ他の無線機を経由することで当該無線ネットワークを構成する全ての無線機と通信可能であるが、無線機A−I間、無線機H−D間の中継ルートは1つであり、例えば無線機G−D間の通信路に何等かの障害が発生した場合、他の中継ルートを選択できない。 In the example shown in the figure, radio A, D, G, H, J, I, even only in C, and once each radio can communicate directly with at least one or more other radios and other Although can communicate with all radio constituting the wireless network by way of the radio, between radios a-I, a relay route between radio H-D is one, for example, radio G If something like some failure occurs in a communication path between -D, you can not select another relay routes. よって、中継用の無線機3(B、E、F)が設置されている。 Therefore, radio 3 relay (B, E, F) is installed.
【0026】 [0026]
上記無線ネットワークを構成する各無線機は、他の全ての無線機が、自らと直接通信路を有するどの無線機を経由して接続されているのかを認識している必要があり、例えば不図示の各無線機内蔵のメモリ(EEPROM、RAM、フラッシュメモリ)に、システム構成情報を格納している。 Each radio constituting the wireless network, all other radios, must be aware of whether they are connected via any radio having its own direct communication path, for example (not shown) each radio internal memory (EEPROM, RAM, flash memory), the stores system configuration information.
【0027】 [0027]
図4、図5は、上記システム構成情報の一例を示す図であり、ここでは上記無線機Aが格納/管理するシステム構成情報20、30を示す。 4, FIG. 5 is a diagram showing an example of the system configuration information, here showing the system configuration information 20, 30 the wireless device A stores / management.
図4は、無線機A自身のシステム構成情報20を示す。 Figure 4 shows a radio A own system configuration information 20.
【0028】 [0028]
同図に示すシステム構成情報20において、通信回数21は、無線機Aの送信するパケットが、着信先の無線機に到達するまでになされる通信の回数を示す。 In the system configuration information 20 shown in the figure, communication count 21, a packet transmitted by the radio A indicates the number of communications to be made to reach the destination radio. 無線端末22は、その通信回数を最小通信回数として到達する着信先の無線機を示している。 Wireless terminal 22 indicates the destination radio to reach the number of communications as a minimum number of communications. 同図に示すシステム構成情報20を参照することにより、例えば、無線機Aが1回の通信でパケットを転送可能な無線機にはB、C、E、Fがあることが分り、また他の無線機による中継通信も含めて少なくとも2回の通信を要する無線機にはD、G、H、Iがあることが分る。 By referring to the system configuration information 20 shown in the figure, for example, the radio A is radios capable of transferring packets in one communication B, C, E, know that there are F, also other the radio requiring communication at least twice including the relay communication by radio D, G, H, it can be seen that there is I. 同様に、少なくとも3回の通信を要する無線機にはJがあることが分る。 Similarly, the radio device requires at least three communications it can be seen that there is a J.
【0029】 [0029]
図5は、無線機Aと直接通信可能な無線機B、C、E、Fの構成情報30を示す。 5 shows radio A and can communicate directly radios B, C, E, the configuration information 30 of the F. すなわち、無線機Aは、図4に示す自らの構成情報20の他に、図5に示す構成情報30をも格納/管理する。 That is, radio A, in addition to its own configuration information 20 shown in FIG. 4 also stores / manages configuration information 30 shown in FIG. そして、これら構成情報を参照して、着信先の無線機にパケットを送るために自己が直接通信すべき無線機を判定する。 Then, with reference to configuration information, it determines radio to communicate itself directly to send the packet to the destination radio.
【0030】 [0030]
例えば、着信先の無線機がB、C、E、Fのいずれかである場合には、構成情報20より、自己が直接通信可能な無線機であることが分るので、そのまま着信先の無線機と無線通信すればよい。 For example, the destination radios B, C, E, if either of F, from configuration information 20, since the self seen to be directly communicable radios, the destination as a wireless aircraft and may be wireless communication. また、例えば、着信先の無線機がIである場合には、構成情報30を参照すると、無線機Bからは3回の通信で転送可能であることが分る。 For example, when the destination radio is I, referring to the configuration information 30, it can be seen that may be transferred in three communications from radio B. 同様に、無線機Cからは1回の通信で転送可能であることが分る。 Similarly, it can be seen that can be transferred in one communication from the wireless device C. 無線機Eからは2回の通信で転送可能であることが分る。 It can be seen that is transferable communications twice from radios E. 無線機Fからは1回の通信で転送可能であることが分る。 It can be seen that from the radio F can be transferred in one communication. これより、無線機Aは、基本的には、転送回数が少なくて済むほうを選択するので、着信先が無線機Iであるパケットは、無線機C、Fのいずれかに送出するようにする。 From this, the wireless device A is basically because selects the better fewer number of transfers, the packet destination is a wireless device I is adapted to deliver radio C, and either F .
【0031】 [0031]
上記構成情報は、固定的ではない。 The configuration information is not fixed and. システム構成の変更があった場合(例えばシステム内に新たな通信路が設定されたり、新たな無線機が追加されたり、それまで有効であった通信路が無効になったり、その逆に無効であった通信路が有効になった場合)には、各無線機が各々記憶/管理している上記構成情報を更新する。 If there is a change in the system configuration (e.g., or a new communication channel in the system is set, or a new radio is added, or disabled channel is valid until it is disabled and vice versa in the case where there was a communication path is enabled), updating the configuration information each radio is respectively stored / managed. これには、上記先出願記載の存在通知パケットが関係する。 This includes the presence notification packet of the destination application according pertains.
【0032】 [0032]
図6は、図3の無線ネットワークにおいて、無線機E、及び無線機Iが、存在通知パケットを送信する様子を示す。 6, in the wireless network of FIG. 3, the wireless device E, and radio I indicates how to transmit a presence notification packet. 存在通知パケットとは、それを送信する無線機を識別するユニークな符号(上記A〜Jの識別符号)が格納されており、自己の存在を、自己が直接通信可能な範囲にある全ての無線機に通知する為の特別なパケットである。 The presence notification packet, the unique code and (above A~J identification code) is stored, the presence of the self, all wireless self is in communication range directly identifies the radio to send it it is a special packet for notification to the machine.
【0033】 [0033]
図6において、無線機A、B、D、F、G、Hは、無線機Eが一定周期毎に送信する存在通知パケットを同様に受信することによって(同図に実線矢印で示す)、無線機Eと直接通信できる可能性を有していることを認識する。 6, radio A, B, D, F, G, H (indicated by solid line arrows in the figure) by receiving similarly existence notification packet radio E is transmitted every predetermined cycle, the radio It recognizes that it has the possibility of communicating directly with the machine E. 無線機C、F、H、Jは、無線機Iが一定周期毎に送信する存在通知パケットを受信することによって(同図に点線矢印で示す)、無線機Iと直接通信できる可能性を有していることを認識する。 Radios C, F, H, J (shown by a dotted line arrow in the figure) by receiving the presence notification packet radio I is transmitted every predetermined cycle, you have a possibility of communicating directly with the radio I recognize that you are. 同様に、図6では図示していないが、全ての無線機A、B、C、D、F、G、H、Jは、存在通知パケットを送信する。 Similarly, although not shown in FIG. 6, all radios A, B, C, D, F, G, H, J transmits a presence notification packet.
【0034】 [0034]
このように、各無線機A〜Jがそれぞれ一定の周期で存在通知パケットを送出することにより、その時点での電波伝播状態に応じた直接通信の可能性を、互いに認識することができる。 Thus, by the radio A~J sends out a presence notification packet at a predetermined cycle, respectively, the possibility of direct communication according to the radio wave propagation state at that time, it is possible to recognize each other. 更に、各無線機は、通信路診断パケットを送信して、存在通知パケットによって認識された直接通信の可能性を有する各無線機間の通信路の信頼性を診断し、水準以上の信頼性を有するものを有効な通信路として設定する。 Further, each radio transmits a communication path diagnosis packet, to diagnose the reliability of a communication path between the radio with the possibility of direct communication which is recognized by the presence notification packet, the more confidence level to set those having a valid communication channel. そして、更に、各無線機は、発信元の通信機の構成情報20が格納された存在通知パケットを送信して、その時点でのシステム構成を認識させる。 Then, further, the radio configuration information 20 of the originating communication device sends each existence notification packets stored, to recognize the system configuration at that time. 例えば、上記例では無線機A、B、D、F、G、Hは、無線機Eの構成情報20を受け取る。 For example, radios A, B, D, F, G, H in the above example, receives the configuration information 20 of the wireless device E. そして、もし、この無線機Eの構成情報20が、何等かの理由(通信路遮断、無線機の追加/移動/故障等)によって、以前に受信した無線機Eの構成情報20と変わっている場合には、各無線機A、B、D、F、G、Hは、この変化を各自が格納している構成情報20、30に反映させる。 And if the configuration information 20 of the wireless device E is, for any reason (communication path block, additional radio / mobile / failure or the like) by, it has changed the configuration information 20 of the wireless device E previously received in this case, the radio a, B, D, F, G, H may be reflected in the configuration information 20, 30 each of the change is stored. このようにして、システム構成の変化に対応して、自動的に、各無線機が各々記憶/管理している上記構成情報を更新する。 In this way, in response to changes in system configuration, automatically, updating the configuration information each radio is respectively stored / managed.
【0035】 [0035]
また、ここでは特に説明しないだけであり、無線ネットワークには、上記先出願に記載のように、通信路の信頼性診断、パケット送信タイミングの設定、パケットを受信した旨の返答、通信パケットの着信履歴の保持、同報通信パケットの導入、欠落無線端末の検出、迂回転送ルートの選択等、様々な機能を有するものである。 Also, here is just not particularly described, the wireless network, as described in the destination application, reliable diagnosis of the communication channel, setting the packet transmission timing, reply to the effect that the packet was received, incoming communication packet history retention, introduction of broadcast packets, the detection of a missing radio terminal, selection of the reroute route, and has a variety of functions. 但し、本発明のプロセス制御システムで用いられる無線ネットワークが、上記先出願記載の全ての機能を有する必要は、必ずしもない。 However, the wireless network used in a process control system of the present invention, need not necessarily have all of the functions of the destination application description. 少なくともフレキシブルな中継や通信路の探索を実現する機能を備えている必要はある。 There is need to have a function to implement a search for at least flexible relay or channel.
【0036】 [0036]
そして、このような無線ネットワークを採用している本発明のプロセス制御システムは、環境の変化、無線機の移動/追加/減少等によるネットワーク構成の変化に自動的に対応でき、手間/コストが掛らず、信頼性が高いシステムを提供できる。 Then, the process control system of the present invention employing such a wireless network, changes in the environment, can automatically respond to changes in the network configuration by moving / add / decrease in radio, time / cost multiplied Razz, possible to provide a highly reliable system. 例えば工場等では、製造する製品の変更等に伴って設備機械の追加/変更/移動等が行われることで周囲環境(電波環境)が変化したり、また資材等が動かされることでその資材によって通信路が遮断されたり、その逆にそれまで遮断されていた通信路が復活する場合も考えられ、従来のような有線によるネットワークあるいは固定通信路の無線ネットワークでは対応できない(あるいは、対応する為に多くの手間/コストが必要になる)ものであったが、本発明のプロセス制御システムでは、上記のように自動的にその都度最適な中継ルートを決定しているので、工場等の環境下でも高い信頼性を保つ。 For example, in a factory or the like, by the material by changes or ambient environment (radio wave environment) by adding the product changes such equipment and machinery with the / change / movement and the like are performed to manufacture and materials, etc. it is moved or communication path is interrupted, if the communication path has been blocked until then and vice versa is restored are contemplated and can not cope with as in the prior art wired by a network or wireless network fixed communication channel (or for the corresponding many labor / cost was to become) that need, the process control system of the present invention, since the determining automatically each time optimal relay route as described above, even in an environment such as a factory maintain a high reliability. 更に、無線機は、SS無線(スペクトラム拡散通信方式による無線)を用いることで、更に高い信頼性を確保できるようになる。 Furthermore, radio, by using SS wireless (radio by spread spectrum communication system), it becomes possible to ensure a higher reliability. また、これより、例えば分電盤(配電盤)の中のような電波環境が劣悪な場所でも問題なく設置できる。 Further than this, for example, radio environment, such as in the distribution panel (switchboard) can be installed without problems in poor locations.
【0037】 [0037]
上述したように、本発明のプロセス制御システムには、以下に述べる優れた長所がある。 As described above, the process control system of the present invention, have excellent advantages described below.
(1)複数の無線機によりネットワークを構築するので、有線でネットワークを構築する場合のように有線ケーブルを敷設する等の工事の手間/コストが掛らない。 (1) Since establishing a network by a plurality of radios, no fragments effort / cost of construction of such laying wired cables as in the case of building a network in a wired. 単に、無線機を各所に配置する作業を行えば済む。 Simply, it suffices to perform the task of placing the radio throughout. 更に、一旦ネットワークを構築した後でも、新たな無線機(PIOステーション)を配置したり、配置済の無線機を移動させたりするだけで、容易にシステムの拡張/変更等が行える。 Furthermore, once even after building the network, or to place a new radio (PIO station), just or move the deployed radio, facilitates expansion / change of the system. 更に、故障が発生した場合でも、有線の場合は専門知識を有する保守員等でなければ修理が難しいのに対し、無線機の交換等、素人でもできる作業で対応できるので、手間が掛らず、以て運用コストの低減が図れる。 In addition, even if a failure occurs, the it is difficult to repair if it is not the maintenance personnel or the like having an expert knowledge in the case of wired hand, replacement of the radio, it is possible to cope with tasks that can be also an amateur, not fragments time and effort , can be reduced operational costs Te or more.
(2)一般に、無線通信路は、それを設置する周囲の環境の影響を受けやすいものである。 (2) In general, wireless communication path is one which is susceptible to the surrounding environment to install it. 一方、プロセス制御システムが主に構築される工場、プラント、ビル等における周囲環境は、設置後に次第に変化していく場合が多い。 On the other hand, the ambient environment of the factory, a plant, a building or the like the process control system is constructed mainly in many cases gradually changed after installation. 更に、無線通信路にとって悪環境である場合も考えられる。 Furthermore, if it is adverse environment contemplated for the radio communication channel. この為、従来のような固定通信路を用いるシステムでは、上記環境の影響を受けて固定通信路の1つが遮断されたりすると通信不能となりシステムとして機能しなくなったり、最悪の場合システムダウンしてしまう。 Therefore, in the conventional system using a fixed channel such as, or no longer functions as a communication failure between it system and one of the fixed communication path under the influence of the environment or is blocked, resulting in system down in the worst case . 更に、システムの変更/拡張等は簡単には行えず、また無線機の故障等による通信トポロジの変化が生じても対応できない。 Further, the system changes / expansion, etc. can not be performed as easily, also can not cope with changes in the communication topology by failure of radio occurs.
【0038】 [0038]
一方、本発明のプロセス制御システムでは、上述した存在通知パケットにより定期的にネットワーク構成(無線機間の通信のつながり)を自動探索しており、無線機の新規設置、故障、移動等によりネットワーク構成が変わっても、この変化に自動的にフレキシブルに対応することができ、また環境の変化の影響等である中継ルートの通信路の1つが使えなくなっても、自動的に他の中継ルートが使われる(迂回路が使われる等)ので、通信不能やシステムダウンとなる可能性は極めて低く、信頼性の高いシステムを提供できる。 On the other hand, the process control system of the present invention, the presence notification packet mentioned above is periodically network configuration (the connection communication between radios) automatically searches, installation of radio failure, the network configuration by moving the like even if changed, automatically it can be flexibly and even unusable if one of the communication path of a relay route is influence of environmental changes, automatically other relay routes using this change since cracking (such as bypass is used), may become incommunicable and system down is extremely low, it can be provided a highly reliable system.
【0039】 [0039]
以下、上述した無線ネットワークによるプロセス制御システムについて、様々な具体的な提案を行う。 Hereinafter, the process control system according to a wireless network as described above, performs the various specific proposals.
まず、プロセス制御システムの一例として電力量計測システムについて説明する。 First, it will be described as an example of the process control system for energy measurement system.
【0040】 [0040]
図7に示す電力量計測システムは、例えば工場、ビル等の構内に構築される。 Energy measurement system shown in Figure 7, is constructed for example factories, on the premises of a building or the like.
同図に示す各PIOステーション1は、例えば工場内、ビル内等に存在する分電盤の近傍に設置される。 Each PIO station 1 shown in the drawing, for example in a factory, it is installed in the vicinity of the distribution board present in the building the like. そして、分電盤内に取り付けられた電流センサ5aに接続する。 Then, connected to the current sensor 5a attached to the panelboard. 電流センサ5aは、従来のCTに代わる電流センサとして本発明の出願人が提案している分割型電流センサであり、図8に示すように、分電盤内の電力ライン(電力回路)にクランプ(回路を切断することなく非接触で取り付け)し、電流値を計測できるものである。 Current sensor 5a is a split type current sensor applicant has proposed the present invention as a current sensor in place of conventional CT, as shown in FIG. 8, the power line (power circuit) in the power distribution panel to clamp (in a non-contact mounting without breaking the circuit), and those that can measure the current value. 一台のPIOステーション1に接続できる電流センサ5aの数は、入出力装置13の入出力点数で決まる。 The number of current sensors 5a can be connected on a single PIO station 1 is determined by the input and output points of the input-output device 13. 例えば32個の電流センサ5aが接続できる。 For example, 32 of the current sensor 5a can be connected. また、この例では、入出力装置13はAI(アナログ入力)となる。 Further, in this example, output device 13 and the AI ​​(analog input). マイコン12は、例えば情報処理装置40からの電流値読み出し命令(後述する)を含むパケットを、無線機11より受信すると、入出力装置13を介して各電流センサ5aによる検出値を入力して使用電力量や瞬時電力を計測し、これを無線機11により情報処理装置40に返信する等の処理を行う。 Microcomputer 12, for example, a packet containing the current value readout command from the information processing apparatus 40 (described later), receives from the wireless device 11, used to input values ​​detected by the respective current sensors 5a through the input-output device 13 measuring the amount of power and instantaneous power, performs processing such as reply to the information processing apparatus 40 to thereby radio 11. あるいは、一定周期毎に各電流センサ5aより使用電力量や瞬時電力を計測してこれを記憶し、更に電力量積算値を算出し、情報処理装置40からの電流値読み出し命令(後述する)を含むパケットを受信すると、これら記憶してある電力量やその積算値を返信するようにしてもよい。 Alternatively, and stores it by measuring the amount of power or instantaneous power used by each current sensor 5a at fixed intervals, further calculates the energy accumulation value, the current value readout command from the information processing apparatus 40 (described later) Upon receiving a packet including, it may be returned the amount of power and its integrated value are then these stores.
【0041】 [0041]
一方、情報処理装置40は、各PIOステーション1で計測した上記電力量等の蓄積/管理/分析を行う。 On the other hand, the information processing apparatus 40 performs accumulation / management / analysis of the electric energy or the like measured by the PIO station 1. ここで、情報処理装置40は、例えば図9に示す構成であり、CPU41、入力部42、表示部43、メモリ44、記憶部45、入出力インタフェース46等より成る。 Here, the information processing apparatus 40 is, for example, a structure shown in FIG. 9, CPU 41, input unit 42, display unit 43, memory 44, storage unit 45, composed of input-output interface 46 and the like.
【0042】 [0042]
CPU41は、当該情報処理装置40全体を制御する中央処理装置である。 CPU41 is a central processing unit for controlling the entire information processing apparatus 40.
入力部42は、例えばキーボード、マウス等である。 The input unit 42 is, for example, a keyboard, a mouse or the like.
表示部43は、ディスプレイである。 Display unit 43 is a display.
【0043】 [0043]
メモリ44は、例えばRAM、フラッシュメモリ等である。 Memory 44 is, for example RAM, a flash memory or the like.
記憶部45は、HD(ハードディスク)、FDD(フロッピーディスク・ドライブ)等であり、上記電力量等の蓄積/管理/分析を行う機能を実現させるプログラムが格納されている。 Storage unit 45, HD (hard disk), and the like FDD (floppy disk drive), a program for realizing a function of performing storage / management / analysis such as the electric energy is stored.
【0044】 [0044]
入出力インタフェース46は、上記無線機2との接続用インタフェースである。 Output interface 46 is a connection interface between the radio 2.
図10は、上記情報処理装置40による処理の一例を説明する為のフローチャートである。 Figure 10 is a flow chart for explaining an example of processing by the information processing apparatus 40. 同図に示す処理は、例えば一定周期毎に行われる。 The process shown in FIG carried out, for example, at fixed intervals.
【0045】 [0045]
同図において、情報処理装置40は、上記の電流値読み出し命令を特定の無線機に送信する(ステップS1)。 In the figure, the information processing apparatus 40 transmits the current value readout command to the particular radio (step S1). 特定の無線機とは、電流センサ5aを接続している各PIOステーション1の無線機であり、図7に示す例では、無線機C、D、G、H、I、Jとなる。 The specific radio, a radio of the PIO station 1 connected to a current sensor 5a, in the example shown in FIG. 7, the wireless device C, D, G, H, I, and J. 情報処理装置40には、例えばCPU41内蔵のメモリ(あるいはメモリ44や記憶部45)に、これら特定の無線機の識別符号(C、D、G、H、I、J)が登録されており、例えばC〜Jの無線機に対して順次ステップS1〜ステップS3の処理を実行する。 The information processing apparatus 40, for example, the CPU41 internal memory (or memory 44 or the storage unit 45), the identification code of the particular radio (C, D, G, H, I, J) are registered, for example sequentially executes the processing of step S1~ step S3 against C~J radios. すなわち、例えば最初に上記ステップS1の処理で無線機Cに対して電流値読み出し命令を無線機Aより送信させ、これに対して無線機Cを持つPIOステーション1より上記使用電力量や瞬時電力等の計測データが返信されてくるまで待機する(ステップS2)。 That is, for example, first the current value readout command to the wireless unit C in the process at step S1 is transmitted from the radio A, which the electric power consumption than PIO station 1 with radio C against and instantaneous power, etc. measurement data waits until it is returned (step S2). そして、要求した計測データ全てを受信すると(ステップS3,YES)、受信した計測データを蓄積し、あるいは表示する(ステップS4)。 When receiving the measurement data all requested (step S3, YES), stores the measurement data received, or to display (step S4). そして、全てのPIOステーション1から計測データを受信したか否かを判定する(ステップS5)。 Then, it determines whether it has received the measurement data from all the PIO station 1 (step S5). 上記の例では無線機C、D、G、H、I、JのPIOステーション1全てから計測データを受信するまで、順次、上記ステップS1〜S4の処理を繰り返す。 Radio C in the above example, D, G, H, I, until it receives the measurement data from the PIO station 1 All J, sequentially repeats the processes of steps S1 to S4.
【0046】 [0046]
上記情報処理装置40と各PIOステーション1間のデータ送受信は、情報処理装置40の無線機2からパケットが送信されて、これが直接または他の無線機により中継されて目的地のPIOステーション1の無線機に着く。 And the information processing apparatus 40 transmitting and receiving data between the respective PIO station 1 is a packet from the wireless device 2 of the information processing apparatus 40 is transmitted, this is the PIO station 1 directly or other destinations is relayed by the radio radio get the opportunity. 例えば計測データの要求先が無線機JのPIOステーション1であるとすると、情報処理装置40とPIOステーション1(無線機J)間の通信は、例えば図11に示すパケット中継により行われる。 For example, when the request destination of the measurement data is to be PIO station 1 radio J, communication between the information processing apparatus 40 and the PIO station 1 (radio J) is performed, for example, by the packet relay shown in FIG. 11.
【0047】 [0047]
図11において、情報処理装置40がPIOステーション1(無線機J)に対して上記ステップS1の電流値読出し命令を送る場合、無線機Aより無線機J宛にパケットが送出される。 11, the information processing apparatus 40 may be sent to PIO station 1 (radio J) the current value readout command in step S1, a packet is sent from wireless device A addressed to the wireless device J. このパケットは、例えば着信先無線機識別符号(J)、送信元無線機識別符号(A)、電流値読出しコマンド等より構成される。 The packet may, for example destination radio identification code (J), the source radio identification code (A), composed of the current value readout command, etc.. このパケットは、例えば図11に示すように、途中のPIOステーション1(無線機C、無線機I)により中継されて無線機Jに到着する。 The packet, for example, as shown in FIG. 11, the middle of the PIO station 1 (radio C, radios I) is relayed by it arrives at the radio J. 勿論、この中継路はフレキシブルであり、その時の工場内の環境等により変わる可能性がある。 Of course, the relay path is flexible, it can vary depending on the environment or the like in the case of plants.
【0048】 [0048]
このパケットを受信した無線機JのPIOステーション1は、自己に接続されている電流センサ5aの計測値を、情報処理装置40に返信する。 PIO station 1 radios J which has received this packet, the measured value of the current sensor 5a which is connected thereto, to reply to the information processing apparatus 40. この場合のパケットは、着信先無線機識別符号(A)、送信元無線機識別符号(J)、計測データ等より構成される。 Packet in this case, the destination radio identification code (A), the source radio identification code (J), composed of measurement data.
【0049】 [0049]
情報処理装置40には、上記受信した計測データの蓄積/表示以外にも、分類(例えば部門毎に集計)、計測データの表/グラフ化等の機能があってもよい。 The information processing apparatus 40, in addition to storage / display of the measuring data thus received, the classification (for example, aggregate for each sector), there may be functions of the table / graph and the like of the measurement data.
上記のようにして、分電盤の各回路毎の電力量の収集/分析を行うことで、電力使用実態を把握できるようになり、これを元に省エネルギーを図ることが期待できる。 As described above, by performing the collection / analysis of the power of each circuit in the distribution board, you will be able to understand the power usage situation can be expected to achieve energy saving based on this. そして、本発明では、このようなシステムを簡単に低コストで構築でき、更に一旦システムを構築した後でも、簡単にシステムの拡張/変更ができる。 In the present invention, can build such a system in a simple low-cost, even after building further once the system can easily be extended / modified system. これより、随時測定場所を変えたい場合や、一時的に(短期間のみ)測定したい場合にも適している。 Than this, it is also suitable in the case or if you want to change from time to time measurement location, you want to temporarily (a short period of time only) measurement.
【0050】 [0050]
次に、プロセス制御システムの他の一例として、ガス検知/警報システムについて説明する。 Next, as another example of a process control system, it will be described gas detection / alarm system.
例えば、有毒ガスあるいは可燃性のガスを扱う、あるいは発生する可能性のある化学工場、化学プラント等で、上記ガスの有無や濃度を検出するセンサ(ガスセンサという)を工場内の各所に設置して、これら各センサをPIOステーションに接続する。 For example, dealing with toxic gases or combustible gases or generated potential chemical plant, a chemical plant or the like, by installing a sensor for detecting the presence and concentration of the gas (called gas sensor) at various locations in the plant , connecting the sensors to the PIO station.
【0051】 [0051]
これは、例えば、図12に示すように、工場内の各所に設置したガスセンサ5bに、各々PIOステーション1(無線機C、G、H、JのPIOステーション)を接続する。 This, for example, as shown in FIG. 12, the gas sensor 5b installed in various places in the plant, to connect each PIO station 1 (radio C, G, H, J PIO station). また、警報機にPIOステーション1(無線機I)を接続する。 Also, connect the PIO station 1 (radio I) in alarm.
【0052】 [0052]
そして、情報処理装置によって一定周期で各ガスセンサ5bのガス検出情報を収集する。 Then, to collect gas detection information for each gas sensor 5b at a constant period by the information processing apparatus. 情報処理装置には、各ガスサンサ5bに接続しているPIOステーション1の無線機の識別符号(C、G、H、J)及び警報機に接続しているPIOステーション1の無線機の識別符号(I)が登録されており、これらを用いて、識別符号(C、G、H、J)の各々の無線機を着信先とするパケットを、無線機Aより順次送信させる。 The information processing apparatus, identification code (C, G, H, J) and the identification code of the PIO station 1 radio that is connected to alarm radios PIO station 1 connected to each Gasusansa 5b ( I) has been registered, by using these, the identification code (C, G, H, a packet to each of the radios destination of J), sequentially transmitted from the radio a. このパケットには、上記着信先の無線機の識別符号の他に、送信元の無線機の識別符号(A)と、ガス検出要求コマンドが含まれる。 The packet, in addition to the identification code of the destination radios, the identification code of the sender radio device (A), include a gas detection request command. これに応じて、各PIOステーション1は、自己に接続されているガスセンサ5bのガス検出情報を得て、この情報を含むパケットを上記送信元の無線機A宛に送信する。 In response to this, the PIO station 1 may, with the gas detection information of the gas sensor 5b which is connected thereto, transmits a packet containing this information to the radio A above source. 情報処理装置は、このようにして各PIOステーション1の無線機より送られてきたガスセンサの検出情報に基づいて、例えば危険な状態であるか否かを判断する処理を行う。 The information processing apparatus performs processing on the basis of the detection information of the thus gas sensor sent from radios each PIO station 1, determines whether, for example, a dangerous situation. そして、危険な状態であると判断した場合には警報を発する。 Then, if it is determined that a dangerous state issues a warning. 例えば、警報機8を鳴らす。 For example, it sounds an alarm 8. これは、情報処理装置が接続された無線機Aから、警報機8が接続されている無線機Iを着信先とするパケットを送信する。 This is because radio A information processing device is connected, and transmits the packet to the radio I to alarm 8 is connected to the destination. このパケットは、例えば無線機Fあるいは無線機Cにより中継されて、無線機Iに到達する。 The packet is, for example, is relayed by the radio F or radio C, and reach the radio I. このパケットには例えば警報指示コマンドが格納されており、無線機Iを備えるPIOステーション1のマイコン12は、この警報指示コマンドを解読して、入出力装置13に接続されている警報機8に、警報信号を出力する。 This is stored alarm instruction command, for example, in a packet, the microcomputer 12 of the PIO station 1 comprises a radio I decrypts the alarm instruction command, the alarm 8 connected to the input and output device 13, and it outputs a warning signal. これより警報機8により警報が発せられる。 From this warning by the warning device 8 is issued. 警報機8としてはブザー、サイレン等の音によるものやパトライトによる点灯表示等がある。 As alarm 8 buzzer, a lighting display due and Patlite by sound siren or the like. 尚、警報としては、他に、情報処理装置のディスプレイに警報内容を表示するようにしてもよい。 As the alarm, other, it may be displayed to display the warning contents of the information processing apparatus. また、情報処理装置は、例えば「ガス漏れ発生!危険!総員退避!」等のメッセージ情報を含むパケットを、無線機Aから無線機D宛に送信させて、このメッセージを表示機4で表示させるようにしてもよい。 Further, the information processing apparatus, the packet containing the message information, such as, for example, "gas leak occurs! Danger! All hands retreat!", By sending from the radio A addressed to the wireless device D, and displays the message on the display device 4 it may be so. 更に、ガスの元栓を締めさせるようにしてもよい。 Furthermore, it is also possible to cause tightening of the main gas valve. これは、例えば、バルブ9(この場合は、ガスの元栓のバルブとなる)に接続しているPIOステーション1(無線機C)に対して、バルブ制御指示コマンドが入ったパケットを送信する。 This, for example, the valve 9 (this case is the valve of the main gas valve) to the PIO station 1 (radio C) that is connected to, and transmits a packet containing the valve control instruction command. このパケットを無線機Cで受信したPIOステーション1のマイコン12は、このバルブ制御指示コマンドを解読して、例えばバルブ9を閉じるように制御する。 The microcomputer 12 of the PIO station 1 that has received the packet radio C decrypts the valve control instruction command to control for example so as to close the valve 9.
【0053】 [0053]
上記電力量計測システム、ガス検知/警報システムは、1つの工場、ビル内に構築するものに限るものではなく、例えば敷地内に複数の工場が存在する場合、各工場間も無線ネットワークで接続して、敷地内の全ての工場のプロセスを一括管理するシステムとしてもよい。 The energy measurement system, gas detection / alarm system, one plant, not limited to those constructed in a building, for example, if there are multiple plants on site, connected between each factory or wireless network Te may be the process for all the plant premises as a system for collectively managing.
【0054】 [0054]
上述したように、プロセス制御システムの一例として、電力量計測システム、ガス検知/警報システムについて詳細に説明したが、勿論、これに限るものではない。 As described above, as an example of a process control system, electric energy measuring system has been described in detail gas detection / alarm system, of course, not limited to this.
【0055】 [0055]
例えば、工場に限らず、例えば上述したテーマパーク、遊園地、イベント会場、公園、駐車場、工事現場、オフィスビル、農業施設、ゴルフ場、スポーツ施設、空港施設、港湾施設、水処理施設、ゴミ処理施設等、様々なエリア内において、本発明のプロセス制御システムは構築できる。 For example, the present invention is not limited to the factory, for example, the above-mentioned theme park, amusement park, event venue, park, parking, construction sites, office buildings, agricultural buildings, golf courses, sports facilities, airport facilities, port facilities, water treatment facilities, garbage processing facilities in various area, the process control system of the present invention can be constructed. 例えば、案内表示データ配信、環境計測、故障警報発信、セキュリティ警報発信、構内物流情報集配信、入退場者データ管理、監視等、様々な目的のプロセス制御システムが構築される。 For example, the guide display data distribution, environmental monitoring, fault alarm transmission, security alarm transmission, campus logistics information collection and delivery, entry and exit user data management, monitoring, etc., a variety of purposes process control system is built. 尚、これは、特に、リアルタイム性をあまり要さない場合に最適である(例えば、上記ガス量の測定は秒オーダーの測定で十分である)。 Incidentally, this is in particular optimal if not too requiring real-time (e.g., measurement of the amount of gas is sufficient measurement order of seconds).
【0056】 [0056]
例えば、水処理施設において水質を管理するシステム等が考えられる。 For example, a system such as for managing quality in water treatment facilities are considered. この場合、PIOステーション1に接続するセンサ5として、水源地や浄水設備の各所の水質、貯水槽の水質を検出する水質センサ等が考えられ、この水質センサによる検出データが、無線ネットワークを介して、情報処理装置に転送され、データ収集/分析等を行い、あるいは分析結果に応じてバルブ9を制御して水門を開閉する等のシステムとなる。 In this case, as a sensor 5 connected to PIO station 1, water quality of the various parts of the fountainhead and water purification facilities, water quality sensor or the like is considered to detect the water quality of the water tank, the detection data by the water quality sensor, via the wireless network , is transferred to the information processing apparatus performs data collection / analysis, etc., or a system such as opening and closing the floodgate by controlling the valve 9 in accordance with the analysis result.
【0057】 [0057]
あるいは、原子力発電所、放射性物質の処理装置、その他放射線関連施設における監視システム等が考えられる。 Alternatively, nuclear power plants, apparatus for treating a radioactive substance, the monitoring system or the like in other radiation-related facilities are considered. この場合、PIOステーション1に接続するセンサ5は、放射線量を測定する放射線センサ等になる。 In this case, sensor 5 connected to PIO station 1 will radiation sensor for measuring the radiation dose.
【0058】 [0058]
また、あるいは、侵入者検出により自動的にONになるスイッチ(SW)7や、警報/非常ボタン等のスイッチ(SW)7をPIOステーション1に接続し、PIOステーション1のマイコン12が、自己に接続しているスイッチ(SW)7がONになったことを検出すると、情報処理装置に対して異常発生情報を送信するセキュリティシステム等が考えられる。 Further, alternatively, or intruders switches automatically turned ON by detecting (SW) 7, connects the switch (SW) 7, such as alarm / emergency button to PIO station 1, the microcomputer 12 of the PIO station 1, the self When it is detected that the switch (SW) 7 connected is turned oN, the security system or the like for transmitting abnormality information to the information processing apparatus is conceivable.
【0059】 [0059]
あるいは、電流センサ等に接続されたPIOステーション1から送られてくる測定データに基づいて情報処理装置が漏電を検出すると、この情報処理装置が接点(ブレーカー)に接続されたPIOステーション1に対してブレーカーを落とす制御信号を送信するセキュリティシステム等が考えられる。 Alternatively, the information processing device detects the leakage on the basis of the measurement data sent from the PIO station 1 connected to a current sensor or the like, with respect to PIO station 1 the information processing apparatus is connected to the contact (breaker) security system or the like that transmits a control signal to drop the breaker can be considered.
【0060】 [0060]
または、例えば、公園内の各所に表示機4を設置し、公園管理事務所等に情報処理装置を設置し、これらを無線ネットワークで接続し、管理人等が必要な時に様々なメッセージ(緊急連絡案内、一般催し物案内、迷子情報等)を情報処理装置から送信させて、表示機4で表示させるシステム等が考えられる。 Or, for example, set up a display unit 4 at various locations in the park, the information processing apparatus installed in the park management offices, and connecting them in a wireless network, various messages when janitor etc. is required (Emergency guide, general entertainment guides, the lost information, etc.) was transmitted from the information processing apparatus is conceivable systems, etc. to be displayed on the display unit 4.
【0061】 [0061]
あるいは、工場内等に表示機4を設置し、製造ラインにおける製造指示、物量指示等を表示させるシステム等が考えられる。 Alternatively, set up a display unit 4 in the factory or the like, manufacturing instructions in a production line, the system or the like for displaying the amount instruction or the like.
このように様々なシステムが、簡単に、安価に、高い信頼性をもって構築できるものであり、それまでシステム構築など考えられていなかった分野にまで新たなシステム構築の需要喚起を期待できる。 In this way various systems, easy, low cost, which can be built with high reliability, can be expected to stimulate demand of a new system built up in the field, which has not been considered, such as the system build up to it.
【0062】 [0062]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上、詳細に説明したように、本発明のプロセス制御システムによれば、例えば工場内、ビル内、特定の敷地内、施設内において、簡便に低コストで構築でき且つ無線機の追加/移動、環境変化等によるネットワーク構成の変化や障害に対しても自動的に対応でき信頼性の高いプロセス制御システムを実現できる。 As described above in detail, according to the process control system of the present invention, for example in a factory, a building, in particular on-site, in a facility, conveniently be constructed at low cost and add / mobile radios, It can automatically realize the correspondence can reliable process control systems to changes and failures of the network configuration due to environmental changes or the like.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】一実施形態のプロセス制御システムの概略構成図である。 1 is a schematic diagram of a process control system in one embodiment.
【図2】PIOステーションの構成の一例を示す図である。 2 is a diagram showing an example of PIO station configuration.
【図3】図1の各無線機により構築される無線ネットワークを示す図である。 3 is a diagram illustrating a wireless network constructed by the radio of FIG.
【図4】無線機A自身のシステム構成情報を示す図である。 4 is a diagram showing the system configuration information of the wireless device A itself.
【図5】無線機Aと直接通信可能な無線機B、C、E、Fの構成情報を示す図である。 [5] radios A and can communicate directly radios B, and shows C, E, configuration information F.
【図6】図3の無線ネットワークシステムにおいて、無線機E、及び無線機Iが、存在通知パケットを送信する様子を示す図である。 [6] In the wireless network system of Figure 3, radio E, and radio I is a diagram showing how to transmit a presence notification packet.
【図7】本実施形態によるプロセス制御システムの一例である電力量計測システムの構成図である。 7 is a configuration diagram of a power amount measurement system which is an example of a process control system according to this embodiment.
【図8】電流センサに接続するPIOステーションを詳細に示す図である。 8 is a diagram showing a PIO station detail to be connected to the current sensor.
【図9】情報処理装置の構成の一例を示す図である。 9 is a diagram showing an exemplary configuration of an information processing apparatus.
【図10】情報処理装置による処理の一例を説明する為のフローチャート図である。 10 is a flowchart for explaining an example of processing by the information processing apparatus.
【図11】情報処理装置による電力量データ収集の一例を示す図である。 11 is a diagram showing an example of the power amount data collection by the information processing apparatus.
【図12】本実施形態によるプロセス制御システムの一例であるガス検知/警報システムの構成図である。 12 is a configuration diagram of a gas detection / alarm system is an example of a process control system according to this embodiment.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1 PIOステーション2 無線機3 無線機(中継用) 1 PIO station 2 radio 3 radio (relay)
4 表示機5 センサ5a 電流センサ5b ガスセンサ6 接点7 SW(スイッチ) 4 Display device 5 sensors 5a current sensor 5b gas sensor 6 contacts 7 SW (switch)
8 警報機9 バルブ10 情報処理装置11 無線機12 マイコン13 入出力装置20 システム構成情報21 通信回数22 無線端末30 システム構成情報40 情報処理装置41 CPU 8 alarm 9 valve 10 the information processing apparatus 11 radio 12 microcomputer 13 input-output device 20 system configuration information 21 communication count 22 radio terminals 30 system configuration information 40 processing apparatus 41 CPU
42 入力部43 表示部44 メモリ45 記憶部46 入出力インタフェース50 ガスセンサ 42 input unit 43 display unit 44 memory 45 memory 46 input-output interface 50 the gas sensor

Claims (7)

  1. 自律的に中継先を選択する中継機能を有する複数の無線端末が特定のエリア内に分散配置されて構成され、前記無線端末のいずれも直接又は他の1以上の無線端末の前記中継機能によって中継されることにより他の全ての無線端末と通信可能である無線ネットワークと、 A plurality of wireless terminals having the relay function of selecting the autonomously relay destination is constituted by distributed within a certain area, relayed by both the relay function directly or one or more other wireless terminals of said wireless terminal and a wireless network can communicate with any other wireless terminals by being,
    前記無線端末の1つを備え、計測または検出または表示あるいは制御の対象と接続して入出力制御を行う1以上のPIOステーションと、 With one of said wireless terminals, and one or more PIO station controls input and output connected to the target measurement or detection, or display, or control,
    前記無線端末の1つを備え、前記無線ネットワークを介して前記PIOステーションに対して計測または検出または表示あるいは制御の指令を行うホストとを備え、 Wherein with one of the wireless terminals, and a host for performing instruction of the measurement or detection, or display, or control on the PIO station via the wireless network,
    前記複数の無線端末のそれぞれは、 Each of the plurality of wireless terminals,
    自らの送信するデータの着信先の無線端末と、該データが該着信先の無線端末に着信するまでに要する最小の通信回数と、を互いに対応付けて示す第1のシステム構成情報を格納する第1の格納手段と、 The store own and destination of a wireless terminal transmission data, the minimum number of communications needed until the data arrives at the destination wireless terminal, the first system configuration information are shown in association with each other and one of the storage means,
    自らの送信するデータの着信先の無線端末と、自らが直接通信可能である隣接無線端末から前記着信先の無線端末に前記データが着信するまでに要する最小の通信回数と、を互いに対応付けて示す第2のシステム構成情報を格納する第2の格納手段と、 Own and destination of a wireless terminal transmission data, associates the minimum number of communications required until itself the data from the adjacent radio terminal to the destination wireless terminal can communicate directly arrives, the mutually second storage means for storing the second system configuration information indicating,
    自らの送信するデータを、目的とする無線端末まで転送するための次の転送先として、該目的とする無線端末までの通信回数が最小となる転送先を前記第1又は第2のシステム構成情報に基づいて選択する通信路選択手段と、 The data to be its own transmission, as the next transfer destination for transferring to the wireless terminal of interest, said purpose and to the first or the second system configuration information transfer destination number of communications to the wireless terminals is minimized a communication channel selection means for selecting, based on,
    を有することを特徴とするプロセス制御システム。 Process control system, comprising a.
  2. 前記無線ネットワークは分散ネットワークであり、必要に応じて1以上の中継専用の無線端末を更に配置して成ることを特徴とする請求項1記載のプロセス制御システム。 Wherein the wireless network is a distributed network, according to claim 1 the process control system, wherein the formed by further placing one or more relay-only wireless terminal as needed.
  3. 前記無線ネットワークは構内に構築され、 The wireless network is built on the premises,
    前記PIOステーションの1つ以上は電流センサに接続し、前記ホストから計測指令を受信すると、該電流センサにより得られる計測データを前記無線ネットワークを介して該ホストに送信し、 Said one or more PIO Station is connected to the current sensor, when receiving the measurement instruction from the host, and transmits the measurement data obtained by said current sensor to the host via the wireless network,
    該ホストは、PIOステーションより送られてくる計測データを収集/蓄積または分析あるいは表示することを特徴とする請求項1記載のプロセス制御システム。 The host process control system of claim 1, wherein the collecting / storing or analysis or display the measurement data sent from the PIO station.
  4. 前記無線ネットワークは化学工場または化学プラント内に構築され、 The wireless network is built chemical plants or in chemical plants,
    前記PIOステーションの1つ以上はガスセンサに接続し、前記ホストからガス検出指令を受信すると、該ガスセンサにより得られる検出データを前記無線ネットワークを介して該ホストに送信し、 It said one or more PIO station is connected to the gas sensor, when receiving the gas detection command from the host, the detection data obtained by the gas sensor through the wireless network transmits to the host,
    前記PIOステーションの1つ以上は警報装置または表示装置に接続し、 One or more of the PIO station is connected to a warning device or display device,
    該ホストは、前記ガスセンサに接続したPIOステーションより送られてくる検出データに基づいて異常の有無を判定し、異常有りと判定した場合、前記警報装置に接続したPIOステーションに対して警報発令指示を送信して該警報装置により警報を発令させ、あるいは前記表示装置に接続したPIOステーションに対して警告メッセージを送信して該表示装置に該警告メッセージを表示させることを特徴とする請求項1記載のプロセス制御システム。 The host determines the presence of abnormality based on the detection data sent from the PIO station connected to the gas sensor, when it is determined there is an abnormality, an alarm issuance instruction to PIO station connected to said alarm by transmitting to said alarm device to trigger an alarm, or according to claim 1, wherein sending the alert message to the PIO station connected to said display device, characterized in that to display the warning message on the display device process control system.
  5. 前記無線ネットワークは水処理関連施設内に構築され、 The wireless network is built water treatment facility,
    前記PIOステーションの1つ以上は水質センサに接続し、前記ホストからの指令を受信すると、該水質センサにより検出される水質データを前記無線ネットワークを介して該ホストに送信し、 It said one or more PIO station is connected to a water quality sensor, when receiving the command from the host, and sends it to the host of water quality data detected by the water quality sensor via the wireless network,
    該ホストは、PIOステーションより送られてくる検出データを収集/蓄積または分析あるいは表示することを特徴とする請求項1記載のプロセス制御システム。 The host process control system of claim 1, wherein the collecting / storing or analysis or display the detection data sent from the PIO station.
  6. 前記無線ネットワークは放射線関連施設内に構築され、 The wireless network is constructed in the radiation facilities,
    前記PIOステーションの1つ以上は放射線センサに接続し、前記ホストからの指令を受信すると、該放射線センサにより検出される放射線量データを前記無線ネットワークを介して該ホストに送信し、 Said one or more PIO station is connected to the radiation sensor, when receiving the command from the host, the radiation amount data detected by the radiation sensor through the wireless network transmits to the host,
    該ホストは、PIOステーションより送られてくる放射線量データを収集/蓄積または分析あるいは表示し、あるいは放射線量データが所定値を超えた場合は警報装置に接続したPIOステーションに対して警報発令指示を送信して該警報装置により警報を発令させることを特徴とする請求項1記載のプロセス制御システム。 The host collects radiation amount data sent from the PIO station / accumulation or analysis, or displayed, or if the radiation dose data exceeds the predetermined value the alarm issuance instruction to PIO station connected to the alarm device the process control system of claim 1, wherein the to trigger an alarm by sending to said alarm device.
  7. 前記無線ネットワークは任意の施設内に構築され、 The wireless network is constructed within any facility,
    前記PIOステーションの1つ以上は侵入者検知スイッチまたは防犯スイッチに接続し、該侵入者検知スイッチまたは防犯スイッチがオンすると、前記無線ネットワークを介して該ホストに通知し、 It said one or more PIO station is connected to the intruder detection switch or security switch, when the intruder detection switch or security switch is turned on, and notifies to the host via the wireless network,
    該ホストは、前記通知を受けると、警報装置に接続したPIOステーションに対して警報発令指示を送信して該警報装置により警報を発令させることを特徴とする請求項1記載のプロセス制御システム。 The host receives the notification, the process control system of claim 1, wherein the to trigger an alarm by said alarm device transmits an alarm issuance instruction to PIO station connected to an alarm device.
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