JP5050701B2 - Wireless control system - Google Patents

Wireless control system Download PDF

Info

Publication number
JP5050701B2
JP5050701B2 JP2007186718A JP2007186718A JP5050701B2 JP 5050701 B2 JP5050701 B2 JP 5050701B2 JP 2007186718 A JP2007186718 A JP 2007186718A JP 2007186718 A JP2007186718 A JP 2007186718A JP 5050701 B2 JP5050701 B2 JP 5050701B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
node
wireless
data
setting information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007186718A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009027315A (en
Inventor
庸介 石井
周二 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP2007186718A priority Critical patent/JP5050701B2/en
Publication of JP2009027315A publication Critical patent/JP2009027315A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5050701B2 publication Critical patent/JP5050701B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、無線制御システムに関し、特に制御システムの信頼性を向上させることに関する。   The present invention relates to a radio control system, and more particularly to improving the reliability of the control system.

近年、たとえばインダストリアルオートメーションにおけるプロセス制御システムを、特許文献1のように無線通信を利用した無線制御システムとして構成することが提案されている。これは、従来の制御システムが有線ネットワークとして構成されていたことに起因する通信距離の制限や配線の引き回しの制約などで温度や流量などのセンサをプラント内の最適位置に設置できず、制御精度が低下する不都合を解消するためのものである。   In recent years, for example, it has been proposed to configure a process control system in industrial automation as a wireless control system using wireless communication as disclosed in Patent Document 1. This is because the sensors such as temperature and flow rate cannot be installed at the optimal position in the plant due to the limitation of communication distance and wiring routing due to the conventional control system being configured as a wired network, and control accuracy This is to eliminate the inconvenience of lowering.

このような従来の無線制御システムに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。   Prior art documents related to such a conventional radio control system include the following.

特開2003−023621号公報JP 2003-023621 A 特開2006−318148号公報JP 2006-318148 A

図9は従来の無線制御システムの一例を示す構成ブロック図である。図9において、コントローラ1は無線通信機能を有し、プラントに設置されているバルブやヒータなどの制御ノード8〜10を、目標値と無線ノード5〜7から受信した測定データに基づいて制御する。中継ノード2〜4は無線通信機能を有し無線ノード5〜7から受信した測定データをコントローラ1へ転送する。無線ノード5〜7はプラントに設置されたものであり、温度や流量などの物理量を測定するセンサ機能とこれら測定データを無線伝送する無線通信機能を有している。制御ノード8〜10はプラントに設置されたものであり、温度や流量などの物理量を制御する制御機能とコントローラ1や中継ノード2〜4と通信する無線通信機能を有している。   FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional radio control system. In FIG. 9, the controller 1 has a wireless communication function, and controls the control nodes 8 to 10 such as valves and heaters installed in the plant based on the target value and the measurement data received from the wireless nodes 5 to 7. . The relay nodes 2 to 4 have a wireless communication function and transfer measurement data received from the wireless nodes 5 to 7 to the controller 1. The wireless nodes 5 to 7 are installed in the plant, and have a sensor function for measuring physical quantities such as temperature and flow rate and a wireless communication function for wirelessly transmitting these measurement data. The control nodes 8 to 10 are installed in the plant and have a control function for controlling physical quantities such as temperature and flow rate and a wireless communication function for communicating with the controller 1 and the relay nodes 2 to 4.

コントローラ1は、無線ネットワーク回線(以下、無線回線という)CN101を介して中継ノード2に接続され、無線回線CN102を介して中継ノード3に接続され、無線回線CN103を介して中継ノード4に接続され、図示しない中央監視装置やその他の制御装置が接続しているネットワークNW100に接続されている。   The controller 1 is connected to the relay node 2 via a wireless network line (hereinafter referred to as wireless line) CN101, connected to the relay node 3 via the wireless line CN102, and connected to the relay node 4 via the wireless line CN103. The network NW 100 is connected to a central monitoring device (not shown) and other control devices.

中継ノード2は、無線回線CN106を介して無線ノード5に接続され、無線回線CN107を介して制御ノード8に接続され、無線回線CN104を介して中継ノード3に接続されている。中継ノード3は、無線回線CN108を介して無線ノード6に接続され、無線回線CN109を介して制御ノード9に接続され、無線回線CN105を介して中継ノード4に接続されている。中継ノード4は、無線回線CN110を介して無線ノード7に接続され、無線回線CN111を介して制御ノード10に接続されている。   The relay node 2 is connected to the radio node 5 via the radio line CN106, is connected to the control node 8 via the radio line CN107, and is connected to the relay node 3 via the radio line CN104. The relay node 3 is connected to the radio node 6 via the radio line CN108, is connected to the control node 9 via the radio line CN109, and is connected to the relay node 4 via the radio line CN105. The relay node 4 is connected to the wireless node 7 via the wireless line CN110, and is connected to the control node 10 via the wireless line CN111.

図10は図9の無線制御システムの動作説明図である。この無線制御システムでは、無線ノードが温度や流量などの物理量を測定しコントローラが測定データに基づき目標値に収束してプラントが最適に運転されるように制御ノードを操作するフィードバック制御ループが構成されている。   FIG. 10 is an operation explanatory diagram of the radio control system of FIG. In this wireless control system, a feedback control loop is configured in which the wireless node measures physical quantities such as temperature and flow rate, and the controller converges to a target value based on the measurement data to operate the control node so that the plant is optimally operated. ing.

図10に示すように、コントローラ1、無線ノード5、制御ノード8が制御ループLP100を構成し、コントローラ1、無線ノード6、制御ノード9が制御ループLP200を構成し、コントローラ1、無線ノード7、制御ノード10が制御ループLP300を構成する。   As shown in FIG. 10, the controller 1, the radio node 5, and the control node 8 constitute a control loop LP100, and the controller 1, the radio node 6, and the control node 9 constitute a control loop LP200, and the controller 1, the radio node 7, The control node 10 constitutes a control loop LP300.

図10では、無線ノード5が中継ノード2を介してコントローラ1に測定データを送信する制御処理LI100の動作を示し、コントローラ1が中継ノード2を介して制御ノード8に制御データを送信する制御処理LO100の動作を示している。制御処理LI100およびLO100は制御ループLP100を構成する。   FIG. 10 shows the operation of the control processing LI100 in which the wireless node 5 transmits measurement data to the controller 1 via the relay node 2, and the control processing in which the controller 1 transmits control data to the control node 8 via the relay node 2. The operation of LO100 is shown. The control processes LI100 and LO100 constitute a control loop LP100.

同様に、制御処理LI200およびLO200は制御ループLP200を構成し、制御処理LI300およびLO300は制御ループLP300を構成する。制御ループLP200およびLP300も制御ループLP100と同様の構成であるので説明は省略する。   Similarly, the control processes LI200 and LO200 constitute a control loop LP200, and the control processes LI300 and LO300 constitute a control loop LP300. Since the control loops LP200 and LP300 have the same configuration as the control loop LP100, the description thereof is omitted.

図11は図10の無線制御システムの制御ループLP100の動作を説明するフロー図である。まず、ステップS101において、無線ノード5が流量や温度などの物理量を測定する。ステップS102において、無線ノード5は無線通信機能を利用して、流量、温度などの物理量の測定データを中継ノード2に送信する。   FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the control loop LP100 of the radio control system of FIG. First, in step S101, the wireless node 5 measures physical quantities such as flow rate and temperature. In step S <b> 102, the wireless node 5 transmits measurement data of physical quantities such as flow rate and temperature to the relay node 2 using the wireless communication function.

このとき、無線ノード5は、制御ループが1周期動作するのに必要な時間間隔である「制御周期」の各制御周期の最小公倍数である「マクロサイクル」に同期して動作するものとする。   At this time, it is assumed that the wireless node 5 operates in synchronization with a “macro cycle” that is the least common multiple of each control cycle of a “control cycle” that is a time interval necessary for the control loop to operate for one cycle.

ステップS103において、中継ノード2は、無線ノード5から受信した測定データをコントローラ1に送信する。ちなみに、ステップS101〜ステップS103は図10の制御処理LI100の動作を説明したものである。   In step S <b> 103, the relay node 2 transmits the measurement data received from the wireless node 5 to the controller 1. Incidentally, Steps S101 to S103 describe the operation of the control process LI100 of FIG.

ステップS104において、コントローラ1は、中継ノード2から受信した測定データに基づいて、あらかじめ設定されている目標値に収束してプラントが最適に運転されるように、制御ノード8を制御するための設定情報である「制御データ」を算出する。   In step S104, the controller 1 is configured to control the control node 8 based on the measurement data received from the relay node 2 so as to converge to a preset target value and operate the plant optimally. Information "control data" is calculated.

ステップS105において、コントローラ1は、算出した制御データを制御ノード8に送信する。ステップS106において、中継ノード2は、コントローラ1から受信した制御データを送信する。ちなみに、ステップS104〜ステップS106は図10の制御処理LO100の動作を説明したものである。   In step S <b> 105, the controller 1 transmits the calculated control data to the control node 8. In step S106, the relay node 2 transmits the control data received from the controller 1. Incidentally, Steps S104 to S106 describe the operation of the control process LO100 of FIG.

ステップS107において、制御ノード8は、中継ノード2から受信した制御データに基づいて動作する。制御ノード8が制御データに基づいて動作する例として、たとえば、バルブが制御データに基づき開度を変更して流量を調整するという動作などがある。   In step S107, the control node 8 operates based on the control data received from the relay node 2. As an example in which the control node 8 operates based on the control data, for example, there is an operation in which the valve changes the opening degree based on the control data to adjust the flow rate.

このため、制御ノード8が、コントローラ1によって算出された制御データに基づいて動作するので、あらかじめ設定されている目標値に収束してプラントが最適に運転されることが可能となる。なお、制御ループLP200およびLP300も制御ループLP100と同様の動作を行う。   For this reason, since the control node 8 operates based on the control data calculated by the controller 1, it is possible to converge on a preset target value and to operate the plant optimally. The control loops LP200 and LP300 perform the same operation as the control loop LP100.

図12は図10の無線制御システムにおける制御ループのスケジュールの説明図である。図12では、制御処理LI100と制御処理LO100とで構成される制御ループLP100、制御処理LI200と制御処理LO200とで構成される制御ループLP200、制御処理LI300と制御処理LO300とで構成される制御ループLP300が、それぞれマクロサイクル内に発生するようにスケジューリングされている。なお、スケジュール作成の具体的手法についてはどのようなものでもよく、ここでの説明は省略する。   FIG. 12 is an explanatory diagram of a control loop schedule in the wireless control system of FIG. In FIG. 12, a control loop LP100 composed of the control processing LI100 and the control processing LO100, a control loop LP200 composed of the control processing LI200 and the control processing LO200, and a control loop composed of the control processing LI300 and the control processing LO300. Each LP 300 is scheduled to occur within a macro cycle. Note that any specific method for creating a schedule may be used, and a description thereof is omitted here.

このように複数の制御ループがマクロサイクル内に発生するようにスケジューリングされると、無線制御システムは、同時に複数の制御ループを処理し、複数の無線ノードから転送される測定データがあらかじめ設定されている目標値に収束してプラントが最適に運転されるように、バルブやヒータなどの所定の制御ノードを制御することが可能となる。   When a plurality of control loops are scheduled to occur in a macro cycle in this way, the radio control system processes a plurality of control loops at the same time, and measurement data transferred from a plurality of radio nodes is preset. It is possible to control a predetermined control node such as a valve or a heater so that the target value is converged and the plant is optimally operated.

しかしながら、このような無線制御システムでは、プラント内の設備などが障害物になって電波障害や通信障害が発生し無線通信が不安定になると、無線ノードや制御機器、中継ノードから送信されたデータがコントローラに到達しない場合や、データ転送速度が遅延するためにマクロサイクルの期間内にコントローラに到達しない場合があり、制御ループで必要となるデータが欠落してプラントなどの最適な運転が行えなかった。   However, in such a wireless control system, when radio communication or instability occurs due to an obstacle in a plant or the like causing an obstruction due to radio waves or communication, data transmitted from a wireless node, a control device, or a relay node May not reach the controller or may not reach the controller within the macro cycle period due to a delay in the data transfer rate, and data necessary for the control loop may be lost, preventing optimal operation of the plant, etc. It was.

この点に対しては、従来の無線制御システムでは、コントローラが欠落したデータの代わりに無線ノードから受信した最新の測定データを利用して制御データを求めたり、もしくは最新の測定データから欠落した測定データを推測した推測データから制御データを算出したりすることによって、データの欠落を補うことを可能としている。   On the other hand, in the conventional radio control system, the controller obtains control data using the latest measurement data received from the radio node instead of the missing data, or the measurement missing from the latest measurement data. It is possible to compensate for missing data by calculating control data from estimated data obtained by estimating data.

しかし、この方法によれば、あらかじめ設定されている目標値が急激に変化するような制御ループの場合、コントローラが欠落したデータの代わりに最新の測定データもしくは推測値を利用して制御データを算出し制御ノードを制御すると、目標値から大きく外れた値になってしまうことがある。   However, according to this method, in the case of a control loop in which the preset target value changes rapidly, the control data is calculated by using the latest measured data or estimated value instead of the missing data. However, if the control node is controlled, the value may deviate greatly from the target value.

ここでデータが欠落してしまう場合の目標値が急激に変化するような制御ループおよび目標値が一定の値を保つ制御ループが構成される無線制御システムの動作を説明する。図13は図10の無線制御システムの目標値の推移を表す説明図である。   Here, the operation of the radio control system in which a control loop in which the target value changes rapidly when data is lost and a control loop in which the target value maintains a constant value will be described. FIG. 13 is an explanatory diagram showing the transition of the target value of the radio control system of FIG.

図13では、制御ループLP100の目標値の推移を表すトレンド直線CV100を示し、制御ループLP200の目標値の推移を表すトレンド直線CV200を示し、制御ループLP300の目標値の推移を表すトレンド曲線CV300を示している。   In FIG. 13, a trend straight line CV100 representing a transition of the target value of the control loop LP100 is shown, a trend straight line CV200 representing a transition of the target value of the control loop LP200 is shown, and a trend curve CV300 representing a transition of the target value of the control loop LP300 is shown. Show.

制御ループLP100およびLP200では、トレンド直線CV100およびCV200に示すように目標値が一定である。このため、電波障害により無線通信が不安定となってデータが欠落したとしても、コントローラが欠落したデータの代わりに無線ノードから受信した最新の測定データを利用したり、最新の測定データから欠落した測定データを推測したりして制御データを算出することでデータの欠落を補うことができる。   In the control loops LP100 and LP200, the target value is constant as shown by the trend lines CV100 and CV200. For this reason, even if wireless communication becomes unstable due to radio interference and data is lost, the controller uses the latest measurement data received from the wireless node in place of the missing data, or is lost from the latest measurement data. Data loss can be compensated by estimating control data and calculating control data.

一方、制御ループLP300では、トレンド曲線CV300に示すように期間PT100およびPT102では目標値がほぼ変化しないのでデータの欠落を最新の測定データで補う方法は有効であるが、期間PT101で目標値が急激に変化するので無線通信が不安定となりデータの欠落が発生すると、受信した最新の測定データによる補完では目標値の急激な変化に対応できず、目標値を大きく超過してしまうことがある。   On the other hand, in the control loop LP300, as indicated by the trend curve CV300, the target value does not substantially change in the periods PT100 and PT102, so it is effective to compensate for the lack of data with the latest measurement data. Therefore, if wireless communication becomes unstable and data loss occurs, supplementation with the latest received measurement data cannot cope with a sudden change in the target value, and the target value may be greatly exceeded.

あらかじめ設定されている目標値が急激に変化するような制御ループでは、電波障害や通信障害が発生し無線通信が不安定になりデータが欠落すると、受信した最新の測定データで補完する方法では目標値の急激な変化に対応できない。このため、目標値を大きく超過してしまうことがあり、かえって制御ループが不安定になりプラントの最適な制御が行えなくなって制御システムの信頼性を低減させてしまうといった問題点があった。   In a control loop in which the preset target value changes rapidly, if radio interference or communication failure occurs and wireless communication becomes unstable and data is lost, the method of complementing with the latest measurement data received is the target. Cannot cope with sudden changes in value. For this reason, the target value may be greatly exceeded. On the contrary, the control loop becomes unstable, and the optimal control of the plant cannot be performed, thereby reducing the reliability of the control system.

本発明は上述の問題点を解決するものであり、その目的は、制御システムの信頼性を高めることができる無線制御システムを実現することにある。   The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to realize a wireless control system capable of improving the reliability of the control system.

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、
無線ネットワークを介してノードとコントローラとの間でデータ伝送を行い、データの変化量に基づき各ノードの制御処理期間を制御する無線制御システムにおいて、
前記データの変化量とあらかじめ設定された所定量とを比較し、比較結果に基づいて前記制御処理期間のスケジュールを制御するスケジュール設定情報を求め、送信先ノードに送信するコントローラを備え、
前記スケジュール設定情報が、
前記データの変化量があらかじめ設定された所定量よりも小さい場合は前記制御処理期間の周期を長くして、複数の前記制御処理期間が互いに重複しないように設定する設定情報であることを特徴とする。
In order to achieve such a problem, the invention according to claim 1 of the present invention is:
In a wireless control system that performs data transmission between a node and a controller via a wireless network and controls the control processing period of each node based on the amount of change in data,
A controller that compares the amount of change of the data with a predetermined amount set in advance, obtains schedule setting information for controlling the schedule of the control processing period based on the comparison result, and transmits to the transmission destination node,
The schedule setting information is
When the change amount of the data is smaller than a predetermined amount set in advance, the period of the control processing period is lengthened, and the setting information is set so that a plurality of the control processing periods do not overlap each other. To do.

請求項2記載の発明は、
請求項1記載の無線制御システムにおいて、
前記コントローラが、
前記データおよび経路情報が格納される記憶部と、
無線通信を行う無線通信部と、
前記測定データの変化量とあらかじめ設定された所定量との比較結果に基づいて前記スケジュール設定情報を求める演算制御部とから構成されることを特徴とする。
The invention according to claim 2
The radio control system according to claim 1 , wherein
The controller is
A storage unit for storing the data and route information;
A wireless communication unit for performing wireless communication;
The calculation control unit is configured to obtain the schedule setting information based on a comparison result between a change amount of the measurement data and a predetermined amount set in advance.

請求項3記載の発明は、
請求項2記載の無線制御システムにおいて、
前記演算制御部が、
前記データの変化量と前記あらかじめ設定される所定量とを比較し、
比較結果に基づき、各ノードの制御処理期間のスケジュールを変更するスケジュール設定情報を求め、
前記スケジュール設定情報を送信先ノードに送信することを特徴とする。
The invention described in claim 3
The radio control system according to claim 2 , wherein
The arithmetic control unit is
Compare the change amount of the data with the predetermined amount,
Based on the comparison result, the schedule setting information for changing the schedule of the control processing period of each node is obtained,
The schedule setting information is transmitted to a destination node.

請求項4記載の発明は、
請求項1〜請求項3いずれかに記載の無線制御システムにおいて、
前記ノードは、
物理量を測定するセンサ機能を有し、前記スケジュール設定情報に基づいて制御処理期間のスケジュールを設定する無線ノードを備えることを特徴とする。
The invention according to claim 4
In the radio control system according to any one of claims 1 to 3 ,
The node is
A wireless node having a sensor function for measuring a physical quantity and setting a schedule for a control processing period based on the schedule setting information is provided.

請求項5記載の発明は、
請求項1〜請求項3いずれかに記載の無線制御システムにおいて、
前記ノードは、
物理量を制御する制御機能を有し、前記スケジュール設定情報に基づいて制御処理期間のスケジュールを設定する制御ノードであることを特徴とする。
The invention according to claim 5
In the radio control system according to any one of claims 1 to 3 ,
The node is
The control node has a control function for controlling a physical quantity and sets a schedule for a control processing period based on the schedule setting information.

本発明によれば、コントローラは、測定データが急激に変化する場合に制御周期を短くするスケジュール設定情報を求め、測定データが一定である場合に制御周期を長くするとともに制御処理期間が互いに重複しないように変更させるスケジュール設定情報を求め、無線ノードおよび制御ノードがスケジュール設定情報に基づいてスケジュールを設定することにより、無線ネットワークの負荷が低減し、電波干渉によるエラーが減少して測定データの欠落が低減するので、無線制御システムの信頼性を高めることができる。   According to the present invention, the controller obtains schedule setting information for shortening the control cycle when the measurement data changes abruptly, and when the measurement data is constant, the control cycle is lengthened and the control processing periods do not overlap each other. As the schedule setting information to be changed is obtained, the wireless node and the control node set the schedule based on the schedule setting information, thereby reducing the load on the wireless network, reducing errors due to radio wave interference, and missing measurement data. Therefore, the reliability of the radio control system can be increased.

図1は、本発明に係る無線制御システムの実施例を示す構成ブロック図である。図1において、コントローラ11は無線通信機能および制御周期を管理する制御周期管理機能を有し、制御ノード18〜20を目標値と無線ノード15〜17の測定データに基づいて制御する。なお、無線制御システムの構成はコントローラの機能以外は従来と同等なので、各部の説明を適宜省略する。   FIG. 1 is a configuration block diagram showing an embodiment of a radio control system according to the present invention. In FIG. 1, the controller 11 has a wireless communication function and a control cycle management function for managing a control cycle, and controls the control nodes 18 to 20 based on the target value and the measurement data of the wireless nodes 15 to 17. Since the configuration of the wireless control system is the same as that of the prior art except for the function of the controller, description of each part will be omitted as appropriate.

図1において、コントローラ11、中継ノード12〜14、無線ノード15〜17および制御ノード18〜20は、無線ネットワークを構成している。図1では、コントローラ11、無線ノード15、制御ノード18が制御ループLP110を構成し、コントローラ11、無線ノード16、制御ノード19が制御ループLP210を構成し、コントローラ11、無線ノード17、制御ノード20が制御ループLP310を構成する。   In FIG. 1, a controller 11, relay nodes 12-14, wireless nodes 15-17, and control nodes 18-20 constitute a wireless network. In FIG. 1, the controller 11, the radio node 15, and the control node 18 constitute a control loop LP110, and the controller 11, the radio node 16, and the control node 19 constitute a control loop LP210, and the controller 11, the radio node 17, and the control node 20 Constitutes the control loop LP310.

また、制御処理LI110およびLO210は制御ループLP110を構成し、制御処理LI210およびLO210は制御ループLP210を構成し、制御処理LI310およびLO310は制御ループLP310を構成する。なお、コントローラ11、中継ノード12〜14、無線ノード15〜17および制御ノード18〜20は、制御ループが1周期動作するのに必要な時間間隔である「制御周期」の各制御周期の最小公倍数である「マクロサイクル」に同期して動作するものとする。   The control processes LI110 and LO210 constitute a control loop LP110, the control processes LI210 and LO210 constitute a control loop LP210, and the control processes LI310 and LO310 constitute a control loop LP310. The controller 11, the relay nodes 12 to 14, the wireless nodes 15 to 17, and the control nodes 18 to 20 are the least common multiple of each control cycle of the “control cycle” that is a time interval necessary for the control loop to operate for one cycle. It is assumed to operate in synchronization with the “macrocycle”.

図2は、図1のコントローラ11の制御周期管理機能の一例を示す構成ブロック図である。図2において、無線通信部111は演算制御部112に接続され、演算制御部112は記憶部113に接続されている。無線通信部111は中継ノード12〜14との間で無線通信を行う。演算制御部112は、各部の動作を制御する。記憶部113は、コントローラ11として動作させるためのプログラムやデータの経路情報などを記憶する。   FIG. 2 is a configuration block diagram showing an example of the control cycle management function of the controller 11 of FIG. In FIG. 2, the wireless communication unit 111 is connected to the calculation control unit 112, and the calculation control unit 112 is connected to the storage unit 113. The wireless communication unit 111 performs wireless communication with the relay nodes 12 to 14. The arithmetic control unit 112 controls the operation of each unit. The storage unit 113 stores a program for causing the controller 11 to operate, data path information, and the like.

図3は、図2のコントローラ11を構成する演算制御部112の機能ブロック例図である。図3において、データ管理部1121はデータを記憶する。状態判断部1122は、無線ノードから受信した測定データに基づいて、測定データが急激に変化するか否かを判断し、判断結果を制御周期管理部1124に出力する。制御処理部1123は、無線ノードから受信した測定データに基づいて、あらかじめ設定されている目標値に収束してプラントが最適に運転されるように制御ノードを制御するための制御データを算出し、算出結果をデータ転送部1125に入力する。制御周期管理部1124は、状態判断部1122の判断結果に基づき、制御周期を調整させるためのスケジュール設定情報を求め、求められたスケジュール設定情報をデータ転送部1125に入力する。データ転送部1125は、制御処理部1123および制御周期演算部1124の算出結果に基づいて、制御データおよびスケジュール設定情報を中継ノードや無線ノード、制御ノードなどの所定の送信先に転送する。   FIG. 3 is a functional block example diagram of the arithmetic control unit 112 constituting the controller 11 of FIG. In FIG. 3, the data management unit 1121 stores data. The state determination unit 1122 determines whether or not the measurement data changes abruptly based on the measurement data received from the wireless node, and outputs the determination result to the control cycle management unit 1124. Based on the measurement data received from the wireless node, the control processing unit 1123 calculates control data for controlling the control node so as to converge to a preset target value and optimally operate the plant, The calculation result is input to the data transfer unit 1125. The control cycle management unit 1124 obtains schedule setting information for adjusting the control cycle based on the determination result of the state determination unit 1122, and inputs the obtained schedule setting information to the data transfer unit 1125. The data transfer unit 1125 transfers control data and schedule setting information to a predetermined transmission destination such as a relay node, a radio node, or a control node based on the calculation results of the control processing unit 1123 and the control cycle calculation unit 1124.

図4は図2のコントローラ11の動作を説明するフロー図である。図5は測定データの推移を表す説明図、図6および図7は無線制御システムにおける制御ループのスケジュールを説明する説明図である。また、図5の測定データは、例として流体の流量を制御する無線制御システムにおける測定データであるものとして説明する。   FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the controller 11 of FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing transition of measurement data, and FIGS. 6 and 7 are explanatory diagrams for explaining a schedule of a control loop in the radio control system. Further, the measurement data in FIG. 5 will be described as an example of measurement data in a wireless control system that controls the flow rate of fluid.

まず、ステップS201において、演算制御部11のデータ管理部1121は、無線ノードや中継ノードから測定データを受信する。ステップS202において、演算制御部11の制御処理部1123は、無線ノードや中継ノードから受信した測定データに基づいて、あらかじめ設定されている目標値に収束してプラントが最適に運転されるように、制御ノード8を制御するための制御データを算出する。   First, in step S201, the data management unit 1121 of the arithmetic control unit 11 receives measurement data from a wireless node or a relay node. In step S202, the control processing unit 1123 of the arithmetic control unit 11 converges to a preset target value based on the measurement data received from the wireless node or the relay node so that the plant is optimally operated. Control data for controlling the control node 8 is calculated.

ステップS203において、演算制御部11の状態判断部1122は、測定データに基づいて、あらかじめ定められた測定データの変化量(以下、所定量という)と比較して、各制御ループの測定データが急激に変化しているか否かを判断する。実際の変化量があらかじめ定められた所定量よりも大きい場合は各制御ループの測定データが急激に変化していると判断し、ステップS204に移行する。   In step S <b> 203, the state determination unit 1122 of the calculation control unit 11 compares the measurement data of each control loop with the amount of change of the measurement data determined in advance (hereinafter referred to as a predetermined amount) based on the measurement data. It is determined whether or not it has changed. When the actual change amount is larger than a predetermined amount, it is determined that the measurement data of each control loop is changing rapidly, and the process proceeds to step S204.

たとえば、図5に示すように、トレンド直線CV310の期間PT201において、測定データの実際の変化量とあらかじめ定められた所定量を比較して、実際の変化量(100ml)があらかじめ定められた所定量(50ml)よりも大きいので、制御ループの測定データが急激に変化しているものと判断しステップS204に移行する。   For example, as shown in FIG. 5, in the period PT201 of the trend line CV310, the actual change amount of the measurement data is compared with a predetermined amount, and the actual change amount (100 ml) is set to a predetermined amount. Since it is larger than (50 ml), it is determined that the measurement data of the control loop is changing rapidly, and the process proceeds to step S204.

そして、ステップS204において、演算制御部11の制御周期管理部1124は、状態判断部1122の判断結果に基づき、制御周期を短くするためのスケジュール設定情報を求め、ステップS205に移行する。具体的には、図7に示すように、制御周期管理部1124は、制御ループLP310の制御処理を毎マクロサイクルごとに実行させるようなスケジュール設定情報を求め、ステップS205に移行する。   In step S204, the control cycle management unit 1124 of the arithmetic control unit 11 obtains schedule setting information for shortening the control cycle based on the determination result of the state determination unit 1122, and proceeds to step S205. Specifically, as illustrated in FIG. 7, the control cycle management unit 1124 obtains schedule setting information that causes the control process of the control loop LP310 to be performed for each macro cycle, and the process proceeds to step S205.

ステップS205において、演算制御部11のデータ転送部1125は、制御処理部1123で求められた制御データおよび制御周期管理部1124で求められたスケジュール設定情報を中継ノードや無線ノード、制御ノードなどの所定の送信先に転送する。   In step S205, the data transfer unit 1125 of the arithmetic control unit 11 uses the control data obtained by the control processing unit 1123 and the schedule setting information obtained by the control cycle management unit 1124 as predetermined nodes such as relay nodes, radio nodes, and control nodes. Forward to the destination.

一方、ステップS203において、演算制御部11の状態判断部1122は、無線ノードや中継ノードから受信した測定データに基づいて、実際の変化量があらかじめ定められた所定量よりも小さい場合は各制御ループの測定データが急激に変化しないものと判断し、ステップS206に移行する。   On the other hand, in step S203, the state determination unit 1122 of the arithmetic control unit 11 determines that each control loop when the actual change amount is smaller than a predetermined amount based on the measurement data received from the wireless node or the relay node. It is determined that the measured data does not change abruptly, and the process proceeds to step S206.

たとえば、図5に示すように、期間PT200およびPT202におけるトレンド直線CV110、CV210、CV310のように測定データの変化量の変化が少ないような場合に、測定データの変化量(25ml)があらかじめ定められた所定量(50ml)よりも小さいので、各制御ループの測定データが急激に変化しないものと判断し、ステップS206に移行する。   For example, as shown in FIG. 5, when the change amount of the measurement data is small like the trend lines CV110, CV210, and CV310 in the periods PT200 and PT202, the change amount (25 ml) of the measurement data is determined in advance. Since it is smaller than the predetermined amount (50 ml), it is determined that the measurement data of each control loop does not change abruptly, and the process proceeds to step S206.

ステップS206において、演算制御部11の制御周期管理部1124は、制御ループの制御周期を長くするとともに制御処理期間が互いに重複しないようにスケジュールするためのスケジュール設定情報を求め、ステップS205に移行する。具体的には、図6に示すように、制御周期管理部1124は、制御ループが互いに重複せずに3マクロサイクルに1回だけ制御処理を実行させるスケジュール設定情報を求めてステップS205に移行する。   In step S206, the control cycle management unit 1124 of the calculation control unit 11 obtains schedule setting information for scheduling so that the control cycle of the control loop is lengthened and the control processing periods do not overlap each other, and the process proceeds to step S205. Specifically, as illustrated in FIG. 6, the control cycle management unit 1124 obtains schedule setting information for executing control processing only once in 3 macro cycles without overlapping control loops, and proceeds to step S205. .

このため、コントローラ11は、急激に測定データが変化する制御ループの制御周期を短くするためのスケジュール設定情報を求め、無線ノード15、制御ノード18がそれぞれスケジュール設定情報に基づいてスケジュールを設定するので、あらかじめ設定されている目標値が急激に変化するような制御ループであっても、制御ループの制御処理の頻度が高くなり測定データの欠落が低減する。   For this reason, the controller 11 obtains schedule setting information for shortening the control cycle of the control loop in which the measurement data changes rapidly, and the wireless node 15 and the control node 18 set the schedule based on the schedule setting information, respectively. Even in a control loop in which a preset target value changes abruptly, the frequency of control processing in the control loop increases and the loss of measurement data is reduced.

また、コントローラ11は、測定データが一定である場合に制御周期を長くするとともに制御処理期間が互いに重複しないように変更させるスケジュール設定情報を求め、無線ノードおよび制御ノードがスケジュール設定情報に基づいてスケジュールを設定するので、無線ネットワークの負荷が低減する。また、制御ループの制御処理期間が互いに重複しないようにスケジューリングされるので、電波干渉によるエラーが減少することになる。   Further, the controller 11 obtains schedule setting information for extending the control cycle and changing the control processing periods so as not to overlap each other when the measurement data is constant, and the wireless node and the control node schedule based on the schedule setting information. This reduces the load on the wireless network. In addition, since scheduling is performed so that the control processing periods of the control loop do not overlap each other, errors due to radio wave interference are reduced.

無線制御システムの制御ループの測定データが一定である状態から急激に変化する状態に切り替わる際の動作を説明する。図8は無線制御システムの動作の一例を説明するタイミングチャートである。説明を簡単にするため図1の制御ループLP310について説明する。   An operation when the measurement data of the control loop of the wireless control system is switched from a constant state to a rapidly changing state will be described. FIG. 8 is a timing chart for explaining an example of the operation of the radio control system. For simplicity of explanation, the control loop LP310 of FIG. 1 will be described.

シーケンスSQ101において、コントローラ11は無線ノード17からの測定データに基づいて、あらかじめ設定されている目標値に収束してプラントが最適に運転されるように、制御ノード14を制御するための制御データを求めるとともに、あらかじめ定められた所定量と比較して、測定データが急激に変化するか否かを判断する。そして、コントローラ11は、実際の変化量があらかじめ定められた所定量よりも大きい場合は各制御ループの測定データが急激に変化するものと判断し、制御周期を短くするためのスケジュール設定情報を求める。   In sequence SQ101, the controller 11 sets control data for controlling the control node 14 based on the measurement data from the wireless node 17 so as to converge to a preset target value and operate the plant optimally. At the same time, it is compared with a predetermined amount determined in advance to determine whether or not the measurement data changes rapidly. Then, the controller 11 determines that the measurement data of each control loop changes rapidly when the actual change amount is larger than a predetermined amount, and obtains schedule setting information for shortening the control cycle. .

シーケンスSQ102において、コントローラ11は制御データおよびスケジュール設定情報を中継ノード14に送信する。シーケンスSQ103およびSQ104において、中継ノード14は、コントローラ11から受信した制御データおよびスケジュール設定情報を無線ノード17および制御ノード20にそれぞれ転送する。   In sequence SQ102, the controller 11 transmits control data and schedule setting information to the relay node 14. In sequences SQ103 and SQ104, relay node 14 transfers the control data and schedule setting information received from controller 11 to radio node 17 and control node 20, respectively.

シーケンスSQ105において、無線ノード17は中継ノード14から受信したスケジュール設定情報に基づいて、制御周期を短くしてスケジュールを設定する。シーケンスSQ106において、制御ノード20は中継ノード14から受信したスケジュール設定情報に基づいて、制御周期を短くしてスケジュールを設定する。   In sequence SQ105, the wireless node 17 sets a schedule by shortening the control cycle based on the schedule setting information received from the relay node 14. In sequence SQ106, the control node 20 sets a schedule by shortening the control cycle based on the schedule setting information received from the relay node 14.

このように、無線ノード17および制御ノード20がスケジュール設定情報に基づいてスケジュールを設定することにより、制御ループLP310の制御処理のスケジュールが変更されることになる。たとえば、図7のように制御ループLP310の制御処理は、毎マクロサイクルごとに実行するようにスケジュールが変更される。   As described above, when the radio node 17 and the control node 20 set a schedule based on the schedule setting information, the control processing schedule of the control loop LP310 is changed. For example, as shown in FIG. 7, the schedule is changed so that the control process of the control loop LP310 is executed every macro cycle.

すなわち、コントローラ11は、測定データの変化量に基づき、無線ノード17および制御ノード20の制御処理期間を制御することになる。   That is, the controller 11 controls the control processing periods of the wireless node 17 and the control node 20 based on the change amount of the measurement data.

そして、制御ノード20は、中継ノード14から受信した制御データに基づいて動作する。たとえば、バルブが制御データに基づき開度を変更して流量を調整するといったことがあげられる。以降、制御ループLP310を構成するコントローラ11、無線ノード17、制御ノード20は変更されたスケジュールに基づいて制御処理を行う。   The control node 20 operates based on the control data received from the relay node 14. For example, the valve may adjust the flow rate by changing the opening based on the control data. Thereafter, the controller 11, the wireless node 17, and the control node 20 configuring the control loop LP310 perform control processing based on the changed schedule.

このように、コントローラ11は、測定データが急激に変化する場合に制御周期を短くするスケジュール設定情報を求め、無線ノードおよび制御ノードがそれぞれスケジュール設定情報に基づいてスケジュールを設定することにより、制御ループの制御処理の頻度が高くなって測定データの欠落が低減するので、あらかじめ設定されている目標値に収束してプラントを最適に運転させることができ、無線制御システムの信頼性を高めることができる。   In this way, the controller 11 obtains schedule setting information for shortening the control cycle when the measurement data changes abruptly, and the wireless node and the control node set the schedule based on the schedule setting information, respectively, thereby controlling the control loop. Since the frequency of the control process increases and the loss of measurement data is reduced, the plant can be optimally operated by converging on a preset target value, and the reliability of the radio control system can be improved. .

また、コントローラ11は、測定データが一定である場合に制御周期を長くするとともに制御ループの制御処理期間が互いに重複しないように変更させるスケジュール設定情報を求め、無線ノードおよび制御ノードがそれぞれスケジュール設定情報に基づいてスケジュールを設定するので、無線ネットワークの負荷が低減し、無線制御システムの信頼性を高めることができる。   In addition, the controller 11 obtains schedule setting information for extending the control period and changing the control processing periods of the control loop so that they do not overlap each other when the measurement data is constant, and the wireless node and the control node respectively receive the schedule setting information. Since the schedule is set based on the wireless communication system, the load on the wireless network can be reduced and the reliability of the wireless control system can be increased.

なお、上記実施例では、無線制御システムがインダストリアルオートメーションにおけるプラントの運転を支援する例を説明したが、特にこれに限定されるものではなく、たとえばファクトリーオートメーションにおける浄水場の制御システムや、ビルの空調・照明システムなどの運転を支援するものであっても構わない。   In the above embodiment, the example in which the wireless control system supports the operation of the plant in industrial automation has been described. However, the present invention is not particularly limited thereto. For example, the control system of the water purification plant in factory automation, the air conditioning of the building -It may support driving of a lighting system or the like.

たとえば、ビルオートメーションシステムにおいては、照明やスイッチなどを制御ノードとした場合、センサ機能を有する無線ノードおよび制御ノードが設置されるビル内部もノードや什器など多くの障害物が存在するので電波障害も生じやすい。このため、コントローラは、測定データが一定である場合に制御周期を長くするとともに制御処理期間が互いに重複しないように変更させるスケジュール設定情報を求め、測定データが急激に変化する場合に制御周期を短くさせるスケジュール設定情報を求め、無線ノードおよび制御ノードがそれぞれスケジュール設定情報に基づいてスケジュールを設定することにより、プラントを最適に運転させることができ、無線制御システムの信頼性を高めることができる。   For example, in a building automation system, when lighting and switches are used as control nodes, there are many obstacles such as nodes and fixtures in the building where wireless nodes and control nodes with sensor functions are installed. Prone to occur. For this reason, the controller obtains schedule setting information that increases the control cycle when the measurement data is constant and changes the control processing periods so that they do not overlap each other, and shortens the control cycle when the measurement data changes rapidly. The schedule setting information to be obtained is obtained, and the radio node and the control node set the schedule based on the schedule setting information, respectively, so that the plant can be optimally operated and the reliability of the radio control system can be improved.

また、上記実施例に示した無線制御システムは、コントローラ11、中継ノード12〜14、無線ノード15〜17、制御ノード18〜20などで構成されているが、特にこれらに限定されるものではなく、コントローラと無線ノードとの間、コントローラと制御ノードとの間でデータ通信をすることが可能であれば、中継ノードを構成要素としないものであっても構わない。この場合、無線ノードおよび制御ノードは、中継ノードの転送機能と同じ機能を有するものとする。   Further, the radio control system shown in the above embodiment is configured by the controller 11, the relay nodes 12 to 14, the radio nodes 15 to 17, the control nodes 18 to 20, and the like, but is not particularly limited thereto. As long as data communication can be performed between the controller and the wireless node and between the controller and the control node, the relay node may not be a component. In this case, the wireless node and the control node have the same function as the forwarding function of the relay node.

また、上記実施例では、制御ループLP110、LP210、LP310から構成される無線制御システムを示しているが、1個以上制御ループから構成されるものであっても構わない。   In the above-described embodiment, the radio control system including the control loops LP110, LP210, and LP310 is illustrated. However, the radio control system may include one or more control loops.

また、上記実施例では、コントローラ11が制御周期を変更させるスケジュール設定情報を求めて無線ノードおよび制御ノードに送信する例が示されているが、特にこれに限定されるものではなく、コントローラに接続される中央監視システムや分散制御システムなどの上位のシステムがスケジュール設定情報を求めて無線ノードおよび制御ノードに送信するものであっても構わない。   Moreover, although the example which the controller 11 calculates | requires the schedule setting information which changes a control period and transmits to a radio | wireless node and a control node is shown in the said Example, it is not limited to this in particular, It connects to a controller A higher-level system such as a central monitoring system or a distributed control system may obtain the schedule setting information and transmit it to the wireless node and the control node.

また、上記実施例では、コントローラ11が制御周期を変更させるスケジュール設定情報を求め、無線ノードおよび制御ノードに送信する例が示されているが、制御周期を変更させる際に用いるスケジュール管理方法は無線ネットワークの負荷を低減させ、無線制御システムの信頼性を向上させるものであればどのようなものであってもよい。   Moreover, in the said Example, although the controller 11 calculates | requires the schedule setting information which changes a control period, and the example transmitted to a radio | wireless node and a control node is shown, the schedule management method used when changing a control period is a radio | wireless. Any device that reduces the load on the network and improves the reliability of the wireless control system may be used.

たとえば、LAS(Link Active Scheduler)というスケジュール管理機能を用いて、スケジュールが変更され、LASから配布されるトークンに基づいてコントローラ、中継ノード、無線ノードおよび制御ノードのスケジュールが管理されるものでもよい。また、各ノード同士がNTP(Network Time Protocol)を用いて同期し、コントローラ、中継ノード、無線ノードおよび制御ノードそれぞれにおいてスケジュールを設定するものであってもよい。   For example, the schedule may be changed using a schedule management function called LAS (Link Active Scheduler), and the schedules of the controller, relay node, radio node, and control node may be managed based on a token distributed from the LAS. Moreover, each node may synchronize using NTP (Network Time Protocol), and a schedule may be set in each of a controller, a relay node, a radio | wireless node, and a control node.

また、上記実施例ではコントローラ11が中継ノード12を経由して無線ノード15および制御ノード18にスケジュール設定情報および制御データを送信する例を示したが、コントローラから無線ノードおよび制御ノードにスケジュール設定情報および制御データを送信する際には、複数個の中継ノードを経由するものであっても構わない。   In the above embodiment, the controller 11 transmits the schedule setting information and control data to the wireless node 15 and the control node 18 via the relay node 12, but the schedule setting information is transmitted from the controller to the wireless node and the control node. When transmitting the control data, it may be via a plurality of relay nodes.

また、上記実施例では、コントローラ11、中継ノード12〜14、無線ノード15〜17および制御ノード18〜20から構成される無線ネットワークを示しているが、無線通信方式は無線通信の標準規格であるIEEE802.15.4を用いるものであっても構わないし、コントローラから無線ノードおよび制御ノードに無線回線を介して制御データとスケジュール設定情報を送信することが可能であればどのようなものを用いても構わない。また、どのような無線ネットワークの形態はどのようなものを用いても構わない。   Moreover, although the said Example has shown the radio network comprised from the controller 11, the relay nodes 12-14, the radio | wireless nodes 15-17, and the control nodes 18-20, a radio | wireless communication system is a standard of radio | wireless communication. IEEE802.15.4 may be used, and any control data and schedule setting information can be transmitted from the controller to the wireless node and the control node via the wireless line. It doesn't matter. In addition, any wireless network may be used.

また、上記実施例の無線ノード15は、中継ノード12を経由してコントローラ11にデータを送信しているが、無線ノードが無線ノードからコントローラまでの経路探索する方法は、コントローラにデータを送信することが可能であればどのようなものであっても構わない。   In addition, the wireless node 15 of the above embodiment transmits data to the controller 11 via the relay node 12. However, a method for the wireless node to search for a route from the wireless node to the controller transmits data to the controller. Anything is possible as long as it is possible.

また、上記実施例の無線制御システムは、コントローラ11、中継ノード12〜14、無線ノード15〜17および制御ノード18〜20で構成されているが、1個以上のコントローラ、1個以上の制御ノード、1個以上の中継ノード、1個以上の無線ノードから構成されるものであっても構わない。   The radio control system according to the above embodiment includes the controller 11, the relay nodes 12 to 14, the radio nodes 15 to 17, and the control nodes 18 to 20, and includes one or more controllers and one or more control nodes. It may be composed of one or more relay nodes and one or more wireless nodes.

また、上記実施例の無線制御システムにおける制御周期およびマクロサイクル(制御期間)は、コントローラ11、中継ノード12〜14、無線ノード15〜17および制御ノード18〜20によってそれぞれ共有しているが、制御期間はプラントの制御にかかわる周期や期間などであればどのようなものであっても構わない。   The control cycle and macrocycle (control period) in the radio control system of the above embodiment are shared by the controller 11, relay nodes 12-14, radio nodes 15-17, and control nodes 18-20, respectively. The period may be anything as long as it is a cycle or period related to plant control.

また、上記実施例の無線制御システムにおけるコントローラ11、中継ノード12〜14、無線ノード15〜17および制御ノード18〜20は、それぞれ無線通信を行っているが、コントローラと上位のシステムとの通信は、無線通信であっても有線通信であっても構わない。   In addition, the controller 11, the relay nodes 12 to 14, the wireless nodes 15 to 17, and the control nodes 18 to 20 in the wireless control system of the above embodiment perform wireless communication, but the communication between the controller and the host system is as follows. Wireless communication or wired communication may be used.

本発明に係る無線制御システムの実施例を示す構成ブロック図である。1 is a configuration block diagram showing an embodiment of a radio control system according to the present invention. 図1のコントローラ11の制御周期管理機能の一例を示す構成ブロック図である。FIG. 2 is a configuration block diagram illustrating an example of a control cycle management function of a controller 11 in FIG. 1. 図2のコントローラ11を構成する演算制御部112の機能ブロック例図である。FIG. 3 is a functional block example diagram of an arithmetic control unit 112 configuring the controller 11 of FIG. 2. 図2のコントローラ11の動作を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining operation | movement of the controller 11 of FIG. 測定データの推移を表す説明図である。It is explanatory drawing showing transition of measurement data. 無線制御システムの制御ループのスケジュールを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the schedule of the control loop of a radio | wireless control system. 無線制御システムの制御ループのスケジュールを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the schedule of the control loop of a radio | wireless control system. 無線制御システムの動作の一例を説明するタイミングチャートである。It is a timing chart explaining an example of operation of a radio control system. 従来の無線制御システムの一例を示す構成ブロック図である。It is a configuration block diagram showing an example of a conventional radio control system. 図9の無線制御システムの動作を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining operation | movement of the radio | wireless control system of FIG. 図10の無線制御システムの制御ループLP100の動作を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining operation | movement of control loop LP100 of the radio | wireless control system of FIG. 図10の無線制御システムの制御ループのスケジュールを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the schedule of the control loop of the radio | wireless control system of FIG. 図10の無線制御システムの目標値の推移を表す説明図である。It is explanatory drawing showing transition of the target value of the radio | wireless control system of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1、11 コントローラ
2、3、4、12、13、14 中継ノード
5、6、7、15、16、17 無線ノード
8、9、10、18、19、20 制御ノード
111 無線通信部
112 演算制御部
113 記憶部
1121 データ管理部
1122 状態判断部
1123 制御処理部
1124 制御周期管理部
1125 データ転送部
1, 11 Controller 2, 3, 4, 12, 13, 14 Relay node 5, 6, 7, 15, 16, 17 Wireless node 8, 9, 10, 18, 19, 20 Control node 111 Wireless communication unit 112 Arithmetic control Unit 113 Storage unit 1121 Data management unit 1122 State determination unit 1123 Control processing unit 1124 Control cycle management unit 1125 Data transfer unit

Claims (5)

無線ネットワークを介してノードとコントローラとの間でデータ伝送を行い、データの変化量に基づき各ノードの制御処理期間を制御する無線制御システムにおいて、
前記データの変化量とあらかじめ設定された所定量とを比較し、比較結果に基づいて前記制御処理期間のスケジュールを制御するスケジュール設定情報を求め、送信先ノードに送信するコントローラを備え、
前記スケジュール設定情報が、
前記データの変化量があらかじめ設定された所定量よりも小さい場合は前記制御処理期間の周期を長くして、複数の前記制御処理期間が互いに重複しないように設定する設定情報であることを特徴とする無線制御システム。
In a wireless control system that performs data transmission between a node and a controller via a wireless network and controls the control processing period of each node based on the amount of change in data,
A controller that compares the amount of change of the data with a predetermined amount set in advance, obtains schedule setting information for controlling the schedule of the control processing period based on the comparison result, and transmits to the transmission destination node,
The schedule setting information is
When the change amount of the data is smaller than a predetermined amount set in advance, the period of the control processing period is lengthened, and the setting information is set so that a plurality of the control processing periods do not overlap each other. Wireless control system.
前記コントローラが、
前記データおよび経路情報が格納される記憶部と、
無線通信を行う無線通信部と、
前記測定データの変化量とあらかじめ設定された所定量との比較結果に基づいて前記スケジュール設定情報を求める演算制御部とから構成されることを特徴とする
請求項1記載の無線制御システム。
The controller is
A storage unit for storing the data and route information;
A wireless communication unit for performing wireless communication;
And an arithmetic control unit that obtains the schedule setting information based on a comparison result between a change amount of the measurement data and a predetermined amount set in advance.
The radio control system according to claim 1 .
前記演算制御部が、
前記データの変化量と前記あらかじめ設定される所定量とを比較し、
比較結果に基づき、各ノードの制御処理期間のスケジュールを変更するスケジュール設定情報を求め、
前記スケジュール設定情報を送信先ノードに送信することを特徴とする
請求項2記載の無線制御システム。
The arithmetic control unit is
Compare the change amount of the data with the predetermined amount,
Based on the comparison result, the schedule setting information for changing the schedule of the control processing period of each node is obtained,
The schedule setting information is transmitted to a destination node.
The radio control system according to claim 2 .
前記ノードは、
物理量を測定するセンサ機能を有し、前記スケジュール設定情報に基づいて制御処理期間のスケジュールを設定する無線ノードを備えることを特徴とする
請求項1〜請求項3いずれかに記載の無線制御システム。
The node is
A wireless node having a sensor function for measuring a physical quantity and setting a schedule for a control processing period based on the schedule setting information is provided.
The radio control system according to any one of claims 1 to 3 .
前記ノードは、
物理量を制御する制御機能を有し、前記スケジュール設定情報に基づいて制御処理期間のスケジュールを設定する制御ノードであることを特徴とする
請求項1〜請求項3いずれかに記載の無線制御システム。
The node is
The control node has a control function for controlling a physical quantity and sets a schedule for a control processing period based on the schedule setting information.
The radio control system according to any one of claims 1 to 3 .
JP2007186718A 2007-07-18 2007-07-18 Wireless control system Active JP5050701B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007186718A JP5050701B2 (en) 2007-07-18 2007-07-18 Wireless control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007186718A JP5050701B2 (en) 2007-07-18 2007-07-18 Wireless control system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009027315A JP2009027315A (en) 2009-02-05
JP5050701B2 true JP5050701B2 (en) 2012-10-17

Family

ID=40398732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007186718A Active JP5050701B2 (en) 2007-07-18 2007-07-18 Wireless control system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5050701B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0870488A (en) * 1994-08-26 1996-03-12 Aichi Tokei Denki Co Ltd Radio meter inspection system
JP2001248139A (en) * 2000-03-01 2001-09-14 Toshiba Corp Monitor control device for water storage facility
JP2006318148A (en) * 2005-05-12 2006-11-24 Yokogawa Electric Corp Field equipment control system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009027315A (en) 2009-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4941753B2 (en) Field control system
JP6482699B2 (en) Use of predictive means in process control systems with wireless or intermittent process measurements
US20150304193A1 (en) Controller, control system, and control method
JP6356977B2 (en) Improved Kalman filter in process control systems
JP2014170565A (en) Process monitoring system, process monitoring method, and data transmission method
US11199824B2 (en) Reducing controller updates in a control loop
US20130184837A1 (en) Compensating for setpoint changes in a non-periodically updated controller
EP2732345B1 (en) Wireless control for process automation
JP2009077119A (en) Radio control system
JP7073624B2 (en) Communication systems, communication devices and communication methods
JP5146066B2 (en) Wireless control system
EP1906286B1 (en) Flexible control of field devices in a computer based control system
JP2021073629A (en) Control based on speed in controller to be updated non-periodically, method for controlling process, and process controller
JP5050701B2 (en) Wireless control system
WO2021033358A1 (en) Control system, control device, and program
JP6835589B2 (en) Reduced controller updates in control loops, how to control controlled devices, process control systems, process controllers
JP7151269B2 (en) Robot control device and control method
JP2009060480A (en) Field control system
US10423127B2 (en) Velocity based control in a non-periodically updated controller
KR20070112615A (en) Air conditioner system and its operating method
JP2004280195A (en) Robot controller
JP5077817B2 (en) Field network system
JPWO2019098258A1 (en) Control device, control target device, control system, control method, control target device control method, control device program, and control target device program
JP4900102B2 (en) Wireless control system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100420

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111220

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120207

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120228

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120528

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20120605

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120626

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120709

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5050701

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150803

Year of fee payment: 3