JP5205183B2 - 統合制御システム、統合制御方法、統合制御装置及び統合制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、店舗内に設けられる複数の機器を備える統合制御システム、当該統合制御システムを制御する統合制御方法、統合制御装置及び統合制御プログラムに関する。

スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの店舗では、冷凍又は冷蔵機器（以下、「ショーケース」と称する。）、空調機器、或いは照明機器などの複数の機器が設置されている。一般的に、このような店舗では、各機器における運転状態の監視と運転状態の最適化とを行うための管理システムが導入されている。管理システムによって各機器を計画的に運転することによって、店舗全体の総合的な省エネルギー化を実現することができる。なお、各機器の運転は、各機器の運転を制御する機器コントローラに格納された制御プログラムに基づいて行われる。各機器コントローラは、店舗内に備えられる統合コントローラによって連携制御される。

ここで、制御プログラムは、気候変動、各機器の構成の変更、或いは各機器の経年劣化などに応じて更新されることが望ましい。このような更新によって各機器に適した制御がなされるため、店舗全体の省エネルギー化を維持又は促進することができる。

しかしながら、各機器コントローラにおいて、制御プログラムの実行中に新たな制御プログラムに更新することはできない。そのため、制御プログラムを更新する場合には、機器コントローラ及び各機器の運転を一旦終了、すなわち、サービスを中断する必要があった。なお、各店舗に２つの管理システムを設け、制御プログラムを更新するたびに両者を入れ替えることも考えられるが、導入コストの観点から採用は困難である。

そこで、制御プログラムが稼動していない間に制御プログラムの更新を行う手法が提案されている（特許文献１参照）。具体的には、各機器コントローラが制御プログラムに基づいて各機器の運転制御をしていない場合にのみ、制御プログラムの更新が行われる。
特開平１１−２５９２８４号公報

しかしながら、ショーケースのように常時運転状態に置かれる機器の運転制御を行う機器コントローラには、上記特許文献１に記載の手法を適用できないという問題があった。具体的には、機器コントローラは制御プログラムに基づく機器の運転制御を恒常的に行うため、機器コントローラにおいて制御プログラムの更新を行う機会が失われる。

本発明は、上述した状況に鑑みてなされたものであり、機器の運転制御を停止することなく制御プログラムを更新可能とする統合制御システム、統合制御方法、統合制御装置及び統合制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明の特徴に係る統合制御システムは、複数の機器と、複数の機器の運転を制御するための制御プログラムを格納し、制御プログラムに基づいて複数の機器それぞれの運転を制御する複数の機器制御部と、複数の機器制御部を連携制御する統合制御装置とを備える統合制御システムであって、統合制御装置は、複数の機器に含まれる一の機器の運転を制御する一の機器制御部に格納されている制御プログラムとは異なる他の制御プログラムを、一の機器制御部に対して送信する通信部と、一の機器における運転状態に基づき、制御プログラムから他の制御プログラムへの更新に伴って行われる一の機器制御部の再起動によって、一の機器における運転状態が影響を受けるか否かの判定を行う判定部と、一の機器における運転状態が再起動による影響を受けないと判定部によって判定された場合、一の機器制御部に対して再起動を指示する指示部とを有することを要旨とする。

本発明の特徴に係る統合制御システムによれば、一の機器の運転制御を停止することなく制御プログラムを更新することができる。また、制御プログラムの更新に伴う再起動は、一の機器制御部の運転状態に影響がない場合に行われるため、機器の適切な運転を維持することができる。

本発明の特徴において、指示部は、再起動によって一の機器における運転状態が影響を受けると判定部によって繰り返し判定された場合であって、通信部によって他の制御プログラムが一の機器制御部に対して送信されたときから所定期間経過したときは、複数の機器制御部に含まれる１以上の機器制御部に対して、一の機器における運転状態の安定化を指示し、一の機器における運転状態の安定化が指示された後に、判定部は再び判定を行ってもよい。

本発明の特徴において、他の制御プログラムの更新に関する情報を表示する表示部と、再起動の指示をユーザから受付ける受付け部とを有し、指示部は、再起動によって一の機器における運転状態が影響を受けると判定部によって判定された場合であって、受付け部が再起動の指示をユーザから受付けたときは、複数の機器制御部に含まれる１以上の機器制御部に対して、一の機器における運転状態の安定化を指示し、安定化が指示された後に、判定部は再び前記判定を行ってもよい。具体的には、表示部は、他の制御プログラムの更新に関する情報として、他の制御プログラムのバージョン情報や、他の制御プログラムへの更新に関するアドバイス情報などを表示する。ユーザは、当該情報を確認後、他の制御プログラムへの更新を迅速に行いたい場合に、受付け部に対して再起動の指示を入力する。これに応じて、指示部は、一の機器における運転状態が再起動による影響を受ける場合には、運転状態の安定化を指示する。

本発明の特徴に係る統合制御装置は、複数の機器と、複数の機器、それぞれの運転を制御するための制御プログラムを格納し、制御プログラムに基づいて複数の機器それぞれの運転を制御する複数の機器制御部とを備える統合制御システムにおいて、複数の機器制御部を連携制御する統合制御装置であって、複数の機器に含まれる一の機器の運転を制御する一の機器制御部に格納されている制御プログラムとは異なる他の制御プログラムを、一の機器制御部に対して送信する通信部と、一の機器における運転状態に基づき、制御プログラムから他の制御プログラムへの更新に伴って行われる一の機器制御部の再起動によって、一の機器における運転状態が影響を受けるか否かの判定を行う判定部と、一の機器における運転状態が再起動による影響を受けないと判定部によって判定された場合、一の機器制御部に対して、再起動を指示する指示部とを有することを要旨とする。

本発明の特徴に係る統合制御方法は、複数の機器と、複数の機器それぞれの運転を制御するための制御プログラムを格納し、制御プログラムに基づいて複数の機器それぞれの運転を制御する複数の機器制御部と、複数の機器制御部を連携制御する統合制御装置とを備える統合制御システムに用いられる統合制御方法であって、複数の機器に含まれる一の機器の運転を制御する一の機器制御部に格納されている制御プログラムとは異なる他の制御プログラムを、一の機器制御部に対して送信する工程Ａと、一の機器における運転状態に基づき、制御プログラムから他の制御プログラムへの更新に伴って行われる一の機器制御部の再起動によって、一の機器における運転状態が影響を受けるか否かの判定を行う工程Ｂと、一の機器における運転状態が再起動による影響を受けないと判定部によって判定された場合、一の機器制御部に対して、再起動を指示する工程Ｃとを有することを要旨とする。

本発明の特徴に係る統合制御プログラムは、複数の機器と、複数の機器それぞれの運転を制御するための制御プログラムを格納し、制御プログラムに基づいて複数の機器の運転を制御する複数の機器制御部とを備える統合制御システムにおいて、複数の機器制御部を統合制御する統合制御装置として機能するコンピュータに、複数の機器に含まれる一の機器の運転を制御する一の機器制御部に格納されている制御プログラムとは異なる他の制御プログラムを、一の機器制御部に対して送信する工程Ａと、一の機器における運転状態に基づき、制御プログラムから他の制御プログラムへの更新に伴って行われる一の機器制御部の再起動によって、一の機器における運転状態が影響を受けるか否かの判定を行う工程Ｂと、一の機器における運転状態が再起動による影響を受けないと判定部によって判定された場合、一の機器制御部に対して、再起動を指示する工程Ｃとを実行させることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、機器の運転制御を停止することなく制御プログラムを更新可能とする統合制御システム、統合制御方法、統合制御装置及び統合制御プログラムを提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、（１）統合制御システムの全体構成、（２）統合コントローラの構成、（３）統合コントローラの動作、（４）作用及び効果、（５）その他の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

なお、本実施形態では、統合コントローラは、複数の機器コントローラを連携制御する。機器コントローラは、一の制御プログラムに基づいて機器の運転を制御する。機器における運転制御は、機器コントローラのＩ／Ｆ（インタフェース）から出力される制御信号に基づいて行なわれる。ここで、機器コントローラは、統合コントローラの指示に従って、一の制御プログラムから他の制御プログラムへの更新を実行する。他の制御プログラムへの更新は、制御プログラムの再起動（機器コントローラの電源を落とさずに行なわれる、いわゆる「パワーオンリセット」）を伴う。この際、機器の運転制御は、更新の実行前にＩ／Ｆ（インタフェース）から出力された制御信号に基いて所定状態に保持されることに留意すべきである。すなわち、機器コントローラにおいて制御プログラムが実行されるアプリケーション層と、Ｉ／Ｆ（インタフェース）から制御信号が出力される物理層とは階層的に分離されており、制御プログラムへの更新に際して、物理層における電気的状態は保持される。

また、統合コントローラは、機器における運転状態に基づいて、機器における運転状態が再起動によって影響を受けないと判定した場合に、機器コントローラに対して再起動を指示する。運転状態とは、機器コントローラによって機器がどのように運転されているかを示す指標であり、機器コントローラが機器の運転を制御するための制御出力値の変動幅、又は、機器に設置されたセンサから機器コントローラへ送信されるセンサ値の変動幅によって示される。

（１）統合制御システムの全体構成
（統合制御システムの構成）
本発明の実施形態に係る統合制御システムは、店舗ごとに異なる各機器の構成や各機器の設置環境に応じて、複数の機器を連携させて効率的に運転するように制御を行うものである。以下では、冷凍又は冷蔵機器（以下、「ショーケース」と称する。）、空調機器などの複数の機器が設置された店舗に統合制御システムを導入する場合について説明する。なお、図示しないが、各店舗には照明設備などが設置されていてもよい。

図１は、本実施形態に係る統合制御システム１００の全体概略構成図である。図1に示すように、統合制御システム１００は、店舗Ｓ１〜Ｓ３、ネットワーク１、管理コントローラ２及び中央データベース３を備える。

各店舗Ｓ１〜Ｓ３は、例えば、スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどである。各店舗Ｓ１〜Ｓ３は、ネットワーク１を介して、管理コントローラと相互通信可能である。各店舗Ｓ１〜Ｓ３に設置された複数の機器コントローラは、統合コントローラ１０によって連携制御される。各店舗Ｓ１〜Ｓ３の構成については後述する。

ネットワーク１は、各店舗Ｓ１〜Ｓ３と管理コントローラ２とを相互通信可能に接続する。ネットワーク１としては、例えば、インターネットや専用通信回線などによって構築されるネットワークを用いることができる。

管理コントローラ２は、ネットワーク１を介して、各店舗Ｓ１〜Ｓ３に設置された統合コントローラ１０を管理する。管理コントローラ２は、中央データベース３にアクセス可能である。管理コントローラ２は、中央データベース３に後述の更新用制御プログラムが新たに格納された場合に、その旨を統合コントローラ１０に通知する。管理コントローラ２は、統合コントローラ１０からの要求に応じて、更新用制御プログラムを中央データベース３から取得し、統合コントローラ１０に送信する。

中央データベース３は、各店舗Ｓ１〜Ｓ３に設置された各機器の運転を制御するための様々な更新用制御プログラムを格納する。更新用制御プログラムは、各店舗Ｓ１〜Ｓ３において現在用いられている現行制御プログラムを更新するためのものである。現行制御プログラムは、各店舗Ｓ１〜Ｓ３の環境に応じて、各機器ごとに最適な更新用制御プログラムに更新される。

次に、各店舗Ｓ１〜Ｓ３の構成について説明する。図１に示すように、店舗Ｓ１には、統合コントローラ１０、冷却施設２０及び空調施設３０が設けられる。

統合コントローラ１０は、冷却施設２０及び空調施設３０と通信線４０を介して相互通信可能である。統合コントローラ１０は、冷却施設２０及び空調施設３０をモニタリングするとともに連携制御することによって、店舗Ｓ１全体としての省エネルギー化を図る。

冷却施設２０は、複数のショーケース２１、圧縮機２２、凝縮器２３及び機器コントローラ２４〜２６などを備える。空調施設３０は、空調室内機３１、圧縮機３２、凝縮器３３及び機器コントローラ３４〜３６などを備える。このように、冷却施設２０と空調施設３０との基本構成は同様であるため、以下、冷却施設２０について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、圧縮機３２及び凝縮器３３は、空調室外機を構成する。

図２は、本実施形態に係る冷却施設２０の詳細構成図である。図２に示すように、冷却施設２０には、複数のショーケース２１、圧縮機２２、凝縮器２３、複数の機器コントローラ２４〜２６及び冷媒配管Ｐが設置されている。各ショーケース２１、圧縮機２２及び凝縮器２３は、冷媒が流れる冷媒配管Ｐによって接続される。なお、圧縮機２２及び凝縮器２３は、各ショーケース２１に冷媒を供給する冷媒供給装置２７を構成する。

各ショーケース２１は、蒸発器２１ａ、温度センサ２１ｂ及び電磁弁２１ｃを有する。冷媒は電磁弁２１ｃにおいて膨張され、膨張された冷媒は蒸発器２１ａにおいて気化されて低温低圧の冷媒ガスとなる。温度センサ２１ｂは庫内温度を計測し、機器コントローラ２４及び統合コントローラ１０に送信される。電磁弁２１ｃは、各ショーケース２１に供給される冷媒の供給量を開度に応じて調整する機能を有する。このような電磁弁２１ｃの開度は、機器コントローラ２４によって制御される。具体的には、機器コントローラ２４は、現行制御プログラムに従って、庫内温度と設定温度との温度差に応じて電磁弁２１ｃの開度を制御する。なお、機器コントローラ２４は、庫内温度と設定温度との温度差のモニタリング、及び電磁弁２１ｃの開度の制御を所定周期Ｔｃ_２４で行うものとする。

圧縮機２２は、圧縮能力の異なる３つの圧縮機２２ａ〜２２ｃ、温度センサ２２ｄ及び圧力センサ２２ｅを有する。蒸発器２１ａによって気化された低温低圧の冷媒ガスは、機器コントローラ２５によって制御される圧縮機２２ａ〜２２ｃによって圧縮され、高温高圧の冷媒ガスとなる。圧縮機２２ａ〜２２ｃによって圧縮された冷媒ガスは、冷媒配管Ｐを介して凝縮器２３に導かれる。温度センサ２２ｄは、圧縮機２２の入り口における冷媒温度を計測する。圧力センサ２２ｅは、圧縮機２２の入り口における冷媒圧力を計測する。このような冷媒温度及び冷媒圧力は、機器コントローラ２５及び統合コントローラ１０に送信される。機器コントローラ２５は、各ショーケース２１の温度管理を行うために、現行制御プログラムに従って、冷媒圧力を一定の目標値に制御する。具体的には、機器コントローラ２５は、圧縮機２２の運転能力を調整することによって、圧縮機２２の入り口における冷媒圧力を制御する。なお、機器コントローラ２５は、冷媒圧力のモニタリング及び圧縮機２２の運転能力制御を所定周期Ｔｃ_２５で行うものとする。

凝縮器２３は、ファン２３ａ〜２３ｃ及び圧力センサ２３ｄを有する。圧縮機２２から吐出される高温高圧の冷媒ガスは、ファン２３ａ〜２３ｃによって冷却及び凝縮されて液体となる。凝縮器２３によって凝縮された冷媒は、冷媒配管Ｐを介して各ショーケース２１に導かれる。圧力センサ２３ｄは、圧縮機２２から吐出される冷媒圧力を計測する。このような冷媒圧力は、機器コントローラ２６及び統合コントローラ１０に送信される。機器コントローラ２６は、現行制御プログラムに従って、ファン２３ａ〜２３ｃの運転を制御する。一般的に、機器コントローラ２６は、吐出圧力が高いほどファン２３ａ〜２３ｃの運転能力を向上させる。なお、機器コントローラ２６は、吐出圧力のモニタリング及びファン２３ａ〜２３ｃの運転能力の制御を所定周期Ｔｃ_２５で行うものとする。

（２）統合コントローラの構成
次に統合コントローラ１０の構成、具体的には、（２．１）統合コントローラの概略構成、（２．２）統合コントローラの主要構成について説明する。

（２．１）統合コントローラの概略構成
図３は、統合コントローラ１０の概略構成図である。なお、以下では、本発明に関連する部分について主に説明する。

図３に示すように、統合コントローラ１０は、ＣＰＵ１１、メモリ１２、タイマー１３、通信部１４、表示部１５及び受付け部１６を有する。

ＣＰＵ１１は、統合コントローラ１０全体を制御する。ＣＰＵ１１の構成については後述する。

メモリ１２は、管理コントローラ２から送信される更新用制御プログラムを一時的に記憶する。更新用制御プログラムは、各機器コントローラに送信された後にメモリ１２から消去される。また、メモリ１２は、ＣＰＵ１１が実行する統合制御プログラムを記憶するとともに、各種変数などを記憶する。

タイマー１３は、計時機能を有する。タイマー１３は、更新用制御プログラムが各機器コントローラに対して送信されたときからの経過時間を計測する。

通信部１４は、管理コントローラ２に対して更新用制御プログラムの送信要求を送信するとともに、管理コントローラ２から更新用制御プログラムを受信する。また、通信部１４は、各機器コントローラ２４〜２６に対して更新用制御プログラムを送信するとともに、各機器コントローラ２４〜２６から各ショーケース２１の運転状態を取得する。

ここで、運転状態は、各機器コントローラ２４〜２６が各ショーケース２１の運転を制御するために各ショーケース２１に対して送信する制御出力値の変動幅、又は、各ショーケース２１に設置されたセンサから各機器コントローラ２４〜２６へ送信されるセンサ値の変動幅によって示される。制御出力値又はセンサ値の変動幅が小さいほど、即ち、各ショーケース２１の運転が一様であるほど運転状態が安定していることを示す。一方で、制御出力値又はセンサ値の変動幅が大きいほど、即ち、各ショーケース２１の運転が乱雑であるほど運転状態が不安定であることを示す。従って、電磁弁２１ｃの開度の大小、圧縮機２２の運転能力の大小、及びファン２３ａ〜２３ｃの運転能力の大小は、運転状態が安定しているか否かとは関係しないことに留意すべきである。すなわち、電磁弁２１ｃの開度が大きい状態で一定していれば、ショーケース２１の運転状態は安定している。

表示部１５は、ディスプレイであり、更新用制御プログラムがメモリ１２に格納された場合、当該更新用制御プログラムの更新に関する情報を表示する。同情報は、ユーザが後述する受付け部１６によりプログラムの更新指示を行う際に役立つ情報である。具体的には、表示部１５は、図４に示すように、各機器コントローラ２４〜２６に格納される現行制御プログラムのバージョン、管理コントローラ２から受信された更新用制御プログラムのバージョン、或いは、図示しないアップデートに関するアドバイス情報（例えば、「更新してください」という表示）などを表示する。また、表示部１５には、選択ボタン、タイムアウト設定時間、強制実行設定ボタンなどが表示される。図４では、機器コントローラ２４の現行制御プログラムを更新するための更新用制御プログラム（更新バージョン）が中央データベース３から取得可能であることを示している。なお、表示部１５は、例えば、タッチパネルなどによる入力機能を備えていてもよい。

受付け部１６は、ユーザの操作を受付けるためのマウスやキーボードである。例えば、ユーザは、更新用制御プログラムへ更新する場合、マウスを押下することによって選択ボタンを「ＯＦＦ」表示から「ＯＮ」表示に変更する。また、ユーザは、各ショーケース２１における不安定な運転状態が継続する場合に備えて、更新を強制的に行うまでの時間（以下、「タイムアウト設定時間」という。）を設定する場合、キーボードを用いてタイムアウト設定時間を入力する。また、ユーザは、更新用制御プログラムへの更新を強制的に速やかに行う場合、マウスを押下することによって強制実行ボタンを「ＯＦＦ」表示から「ＯＮ」表示に変更する。なお、本実施形態では、ＣＰＵ１１は、選択ボタンの「ＯＮ」表示への変更後、タイムアウト設定時間の設定後、或いは強制実行ボタンの「ＯＮ」表示への変更後に「確定ボタン」が押下された場合、更新用制御プログラムの送信要求を管理コントローラ２に対して送信する。また、表示部１５がタッチパネルなどの入力機能を備えている場合は、表示部１５が受付け部１６を兼ねる。

（２．２）統合コントローラの主要構成
図５は、ＣＰＵ１１によって実行される各機能を示す機能ブロック構成図である。図５に示すように、ＣＰＵ１１は、取得部１１１、パラメータ保持部１１２、判定部１１３及び指示部１１４を有する。

取得部１１１は、通信部１４を介して、各機器コントローラ２４〜２６から各ショーケース２１、圧縮機２２及び凝縮器２３それぞれの運転状態を示す制御出力値及びセンサ値を取得する。

パラメータ保持部１１２は、各機器コントローラ２４〜２６に固有の各種パラメータを保持する。

まず、パラメータ保持部１１２は、各機器コントローラ２４〜２６について、現行制御プログラムから更新用制御プログラムへの更新に伴って行われる再起動に要する時間を示す再起動所要時間パラメータＴｓを保持する。

具体的には、再起動所要時間パラメータＴｓは、
（i）再起動前の各機器コントローラ２４〜２６に関する全制御出力値及びセンサ値の一時保存に要する時間
（ii）各機器コントローラ２４〜２６におけるＣＰＵのパワーオンリセットに要する時間
（iii）更新用制御プログラムのロードに要する時間
（iv）一時保存された全制御出力値及びセンサ値のロードに要する時間
の和である。

次に、パラメータ保持部１１２は、各機器コントローラ２４〜２６に係る所定周期Ｔｃ_２４、所定周期Ｔｃ_２５、及び所定周期Ｔｃ_２６に対応する各周期パラメータＴｃを保持する。

次に、パラメータ保持部１１２は、各機器コントローラ２４〜２６によって行われる制御に要する時間を示す制御所要時間パラメータＴｐを保持する。

具体的には、制御所要時間パラメータＴｐは、
（i）各センサ値の取得に要する時間
（ii）各センサ値に基づく制御出力値の計算に要する時間
（iii）各ショーケース２１、圧縮機２２及び凝縮器２３に対する制御出力値の送信に要する時間
の和である。

なお、再起動所要時間パラメータＴｓ、周期パラメータＴｃ、及び制御所要時間パラメータＴｐは、各機器コントローラ２４〜２６それぞれに固有のパラメータである。従って、これらのパラメータは、各機器コントローラ２４〜２６の設置に際して予めパラメータ保持部１１２に記憶させることができる。

判定部１１３は、各機器コントローラ２４〜２６のうち更新用制御プログラムを受信した一の機器コントローラ（以下、「被更新機器コントローラ」と称する。）の再起動によって、被更新機器コントローラの制御対象（各ショーケース２１、圧縮機２２及び凝縮器２３のいずれかの機器）の運転状態が影響を受けるか否かを判定する。

具体的には、判定部１１３は、被更新機器コントローラのＣＰＵが制御対象の制御のための演算処理や制御出力値の出力などを行わない時間であるアイドリング時間パラメータＴｉを、次の式（１）によって算出する。アイドリング時間パラメータＴｉは、周期パラメータＴｃから制御所要時間パラメータＴｐを引いた値である。

次に、判定部１１３は、被更新機器コントローラについて、アイドリング時間パラメータＴｉが再起動所要時間パラメータＴｓよりも大きいか否かを判定する。判定部１１３は、Ｔｉ＞Ｔｓである場合には、被更新機器コントローラの再起動によって制御対象の運転状態が影響を受けないと判定する。被更新機器コントローラのＣＰＵがアイドリング時間中に、更新用制御プログラムへの更新を完了できるためである。

一方、判定部１１３は、アイドリング時間パラメータＴｉが再起動所要時間パラメータＴｓ以下であると判定した場合であって、指示部１１４から判定要求があったときは、制御対象の制御出力値又はセンサ値の変動を取得部１１１から取得する。そして、判定部１１３は、制御対象の運転状態が安定しているか否かを判定する。

上述の通り、運転状態が安定していることは、被更新機器コントローラの制御対象における制御出力値又はセンサ値の変動が小さいことによって表される。

指示部１１４は、制御対象の運転状態が再起動による影響を受けないと判定部１１３によって判定された場合、被更新機器コントローラに対して再起動を指示する。上述の通り、再起動による影響を受けない場合とは、Ｔｉ＞Ｔｓである場合、或いは制御対象の運転状態が安定している場合である。Ｔｉ＞Ｔｓである場合には、被更新機器コントローラは、制御プログラムに基づく次回の運転制御の実行前に、現行制御プログラムから更新用制御プログラムへの更新を完了することができる。また、制御対象の運転状態が安定している場合には、制御対象の運転制御が周期パラメータＴｃで行われなかったとしても、制御対象の運転状態の悪化を招く可能性が小さい。

一方で、指示部１１４は、制御対象の運転状態が安定していないと判定部１１３によって判定された場合であって、ユーザによって強制更新設定がされているときは、機器コントローラ２４〜２６に含まれる１以上の機器コントローラに対して、被更新機器コントローラの制御対象における運転状態の安定化を指示する。

具体的には、例えば、被更新機器コントローラが機器コントローラ２５である場合であって、各ショーケース２１の負荷変動が大きいために圧縮機２２の運転状態が安定していないときについて説明する。まず、指示部１１４は、各機器コントローラ２４に対して電磁弁２１ｃの開度を大きくすることを指示する。これによって、圧縮機２２の運転能力は大きい状態で維持されので、圧縮機２２の運転状態は安定化される。一方で、指示部１１４は、負荷変動が大きいショーケース２１に対して電磁弁２１ｃを閉じることを指示してもよい。電磁弁２１ｃを閉じて蒸発器２１ａに付着した霜を取り除く運転を行うことによって、ショーケース２１の負荷変動を抑制することができる。これによって、圧縮機２２の運転能力は小さい状態で維持されるので、圧縮機２２の運転状態は安定化される。

また、指示部１１４は、制御対象における運転状態が被更新機器コントローラの再起動による影響を受けると判定部１１３によって繰り返し判定された場合であって、更新用制御プログラムの被更新機器コントローラへ送信されたときからタイムアウト時間が経過したときにおいても、制御対象における運転状態の安定化を指示する。

なお、指示部１１４は、制御対象における運転状態の安定化を指示した場合、判定部１１３に対して、制御対象の運転状態が安定しているか否かについての判定を要求する。

（３）統合コントローラの動作
次に、統合コントローラ１０の動作、具体的には、（３．１）通常モード動作、（３．２）再起動モード動作、（３．３）再起動可否判定動作について図面を参照しながら説明する。

（３．１）通常モード動作
図６は、統合コントローラ１０の通常モード動作を示すフローチャートである。以下の通常モード動作は、所定周期で繰り返し行われる。

ステップＳ１において、統合コントローラ１０は、管理コントローラ２から更新用制御プログラムが中央ＤＢ３に格納された旨の通知があったか否かを判定する。通知があった場合、処理はステップＳ２に進む。通知がなかった場合、処理はステップＳ５に進む。

ステップＳ２において、統合コントローラ１０は、更新用制御プログラムに関する情報を表示する。具体的には、統合コントローラ１０は、現行制御プログラム及び更新用制御プログラムのバージョン、選択ボタン、タイムアウト設定時間、強制実行設定ボタンなどを表示する。

ステップＳ３において、統合コントローラ１０は、選択ボタン、タイムアウト設定時間、強制実行設定ボタンにおいてユーザの操作を受付けたか否かを判定する。ユーザの操作を受付けた場合、処理はステップＳ４に進む。ユーザの操作を受付けなかった場合、処理はステップＳ５に進む。

ステップＳ４において、統合コントローラ１０は、更新用制御プログラムの送信要求を管理コントローラ２に対して送信する。

ステップＳ５において、統合コントローラ１０は、各機器コントローラ２４〜２６から各種制御出力値又はセンサ値を取得する。また、統合コントローラ１０は、各機器コントローラ２４〜２６を連携制御するためのコマンドを各機器コントローラ２４〜２６に対して送信する。

（３．２）再起動モード動作
図７は、統合コントローラ１０の再起動モード動作を示すフローチャートである。以下の再起動モード動作は、ステップＳ４において、更新用制御プログラムの送信要求がされた場合に起動する。

ステップＳ１１において、統合コントローラ１０は、更新用制御プログラムを管理コントローラ２から受信したか否かを判定する。更新用制御プログラムを受信した場合、処理はステップＳ１２に進む。更新用制御プログラムを受信していない場合、処理はステップＳ１１を繰返す。

ステップＳ１２において、統合コントローラ１０は、更新用制御プログラムを被更新機器コントローラへ送信する。これによって、被更新機器コントローラにおける再起動準備が完了する。

ステップＳ１３において、統合コントローラ１０は、被更新機器コントローラの制御対象における運転状態が被更新機器コントローラの再起動によって影響を受けないか否かを判定する（再起動判定処理）。ステップＳ１３の詳細については後述する。運転状態が影響を受けないと判定された場合、処理はＳ１４に進む。運転状態が影響を受けると判定された場合、処理はＳ１３が繰返される。

ステップＳ１４において、統合コントローラ１０は、被更新機器コントローラに対して再起動を指示する。

（３．３）再起動可否判定動作
図８は、統合コントローラ１０の再起動判定動作を示すフローチャートである。以下の動作は、上記ステップＳ１３の詳細である。

ステップＳ１３１において、統合コントローラ１０は、アイドリング時間パラメータＴｉが再起動所要時間パラメータＴｓよりも大きいか否かを判定する。アイドリング時間パラメータＴｉが再起動所要時間パラメータＴｓよりも大きい場合、処理はステップＳ１３８に進む。アイドリング時間パラメータＴｉが再起動所要時間パラメータＴｓ以下である場合、処理はステップＳ１３２に進む。

ステップＳ１３２において、統合コントローラ１０は、被更新機器コントローラの制御対象における運転状態が安定状態か否かを判定する。具体的には、制御対象における制御出力値又はセンサ値の変動が小さいか否かを判定する。この場合、統合コントローラ１０は、制御出力値又はセンサ値の変動の推移を所定期間確認してもよい。制御対象における制御出力値又はセンサ値の変動が小さい場合、処理はステップＳ１３８に進む。制御対象における制御出力値又はセンサ値の変動が大きい場合、処理はステップＳ１３３に進む。このような判定は、制御出力値又はセンサ値の変動幅に閾値を設けることによって行なうことができる。

ステップＳ１３３において、統合コントローラ１０は、ユーザから強制更新指示を受付けたか否かを判定する。具体的には、上記ステップＳ３において、強制実行ボタンが「ＯＮ」表示に変更され、かつ、強制実行ボタンが押されたか否かを判定する。強制更新指示を受付けた場合、処理はＳ１３６に進む。強制更新指示を受付けなかった場合、処理はＳ１３４に進む。

ステップＳ１３４において、統合コントローラ１０は、更新用制御プログラムが各機器コントローラに送信されたときからの経過時間を計測する。

ステップＳ１３５において、統合コントローラ１０は、上記ステップＳ３においてタイムアウト設定時間がユーザによって入力されている場合であって、ステップＳ１３４における計測時間がタイムアウト設定時間を越えているとき、処理はステップＳ１３６に進む。タイムアウト設定時間が入力されていない場合、又は、ステップＳ１３４における計測時間がタイムアウト設定時間を越えていない場合、処理はステップＳ１３２に戻る。

ステップＳ１３６において、統合コントローラ１０は、各機器コントローラに送信されたときからの経過時間をリセットする。

ステップＳ１３７において、統合コントローラ１０は、被更新機器コントローラの制御対象における運転状態の安定化を指示する。このような指示は、上述の通り、被更新機器コントローラに対して行ってもよいし、被更新機器コントローラ以外の機器コントローラに対して行ってもよい。当該指示が行われた場合、処理はステップＳ１３２に戻る。この場合、制御対象における運転状態が安定化するまでに相当程度時間を要する場合には、所定時間経過後に処理がステップＳ１３２に戻ることとしてもよい。そして、ステップＳ１３２において、制御対象における運転状態が安定していると判定されると、処理はステップＳ１３８に進む。

ステップＳ１３８において、統合コントローラ１０は、制御対象の運転状態が被更新機器コントローラの再起動による影響を受けないと判定する。その後、処理は上述のステップＳ１４に進む。

（４）作用及び効果
本実施形態に係る統合コントローラ１０は、制御対象（各ショーケース２１、圧縮機２２、凝縮器２３のいずれか）の運転を制御する被更新機器コントローラに更新用制御プログラムを送信する通信部１４と、制御対象の運転状態に基づき、被更新機器コントローラの再起動によって制御対象の運転状態が影響を受けるか否かの判定を行う判定部１１３と、再起動による影響を受けないと判定された場合に被更新機器コントローラに再起動を指示する指示部１１４とを有する。

従って、制御対象である機器の運転制御を停止することなく現行制御プログラムを更新用制御プログラムに更新することができる。また、現行制御プログラムの更新に伴う再起動は、制御対象である機器の運転状態に影響がない場合に行われるため、機器の適切な運転を維持することができる。

具体的には、判定部１１３は、被更新機器コントローラについて、アイドリング時間パラメータＴｉが再起動所要時間パラメータＴｓよりも大きいか否かを判定する。指示部１１４は、アイドリング時間パラメータＴｉが再起動所要時間パラメータＴｓよりも大きい場合に被更新機器コントローラに対して再起動を指示する。

従って、被更新機器コントローラが制御プログラムによる次回の運転制御実行前に、更新用制御プログラムへの更新を完了することができる。そのため、制御プログラムの更新によって、機器の適切な運転が妨げられることを抑制できる。その結果、制御プログラムを速やかに更新することができる。 また、判定部１１３は、アイドリング時間パラメータＴｉが再起動所要時間パラメータＴｓ以下である場合には、制御対象の運転状態が安定しているか否かを判定する。具体的には、判定部１１３は、被更新機器コントローラの制御対象に送信される制御出力値又はセンサ値の変動が小さいか否かを判定する。指示部１１４は、制御対象の運転状態が安定している場合に被更新機器コントローラに対して再起動を指示する。

従って、制御プログラムに基づく次回の運転制御実行前に制御プログラムの更新を完了できない場合には、制御対象における運転状態が安定している場合にのみ更新が行われる。従って、制御対象を制御する必要性が小さい場合に制御プログラムの更新を行うことができる。従って、制御プログラムの更新によって収納される食料品などの品質が損なわれることを抑制できる。

また、指示部１１４は、制御対象の運転状態が安定していないと判定された場合であって、ユーザから強制更新指示があったときは、各機器コントローラ２４〜２６に含まれる１以上の機器コントローラに対して、制御対象における運転状態の安定化を指示する。これによって、制御対象における運転状態が安定化されるため、制御対象を制御する必要性が小さいときに制御プログラムの更新を行うことができる。

また、本実施形態に係る指示部１１４は、制御対象の運転状態が安定していないと繰り返し判定された場合であって、タイムアウト設定時間が経過したときには、各機器コントローラ２４〜２６に含まれる１以上の機器コントローラに対して、制御対象の運転状態の安定化を指示する。従って、更新用制御プログラムの更新の遅れをユーザの許容範囲内に抑えることができる。

（５）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、上記実施形態では特に触れていないが、統合コントローラ１０は、管理コントローラ２から複数に分割された更新用制御プログラムを受信してもよい。また、統合コントローラ１０は、メモリ１２に格納された更新用制御プログラムを複数に分割しながら各機器コントローラ２４〜２６に送信してもよい。

また、上記実施形態では、指示部１１４は、制御対象における運転状態を安定化させるために、各機器コントローラ２４〜２６に指示をすることとしたが、これに限られるものではない。例えば、指示部１１４は、空調施設３０の機器コントローラ３４〜３６や、図示しない照明施設の機器コントローラに対して指示してもよい。

また、上記実施形態では、例として、本発明を冷却施設２０に導入した場合について説明したが、本発明は、空調施設３０や図示しない照明施設などにも適用可能である。

また、上記実施形態では、特に触れていないが、各機器コントローラ２４〜２６は、通常、各センサ値を取得するステップと、センサ値から各制御出力値を算出するステップと、各制御出力値及びセンサ値の統合コントローラへの送信及び各制御出力値の制御対象への送信をするステップとを周期的に繰返す。なお、これらのステップの完了に要する時間が制御所要時間パラメータＴｐである。

また、上記実施形態では、特に触れていないが、各機器コントローラ２４〜２６は、再起動指示を受信した場合には、再起動前の各機器コントローラ２４〜２６に関する全制御出力値及びセンサ値を一時保存するステップと、各機器コントローラ２４〜２６におけるＣＰＵのパワーオンリセットするステップと、更新用制御プログラムをロードするステップと、一時保存された全制御出力値及びセンサ値をロードするステップとを行う。なお、これらのステップの完了に要する時間が再起動所要時間パラメータＴｓである。

なお、上述した実施形態で説明した各処理をコンピュータ制御プログラムとして実装し、統合コントローラ１０として機能するコンピュータに実行させることが可能である。

このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。

本発明の実施形態に係る統合制御システム１００の全体概略構成図である。 本発明の実施形態に係る冷却施設２０の詳細構成図である。 本発明の実施形態に係る統合コントローラ１０の概略構成図である。 本発明の実施形態に係る表示部１５における表示例を示す図である。 本発明の実施形態に係るＣＰＵ１１によって実行される各機能を示す機能ブロック構成図である。 本発明の実施形態に係る統合コントローラ１０の通常モード動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る統合コントローラ１０の再起動モード動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る統合コントローラ１０の再起動判定動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１…ネットワーク、２…管理コントローラ、３…中央データベース、１０…統合コントローラ、１１…ＣＰＵ、１２…メモリ、１３…タイマー、１４…通信部、１５…表示部、１６…受付け部、２０…冷却施設、２１…ショーケース、２１ａ…蒸発器、２１ｂ…温度センサ、２１ｃ…電磁弁、２２…圧縮機、２２ａ〜２２ｃ…圧縮機、２２ｄ…温度センサ、２２ｅ…圧力センサ、２３…凝縮器、２３ａ〜２３ｃ…ファン、２３ｄ…圧力センサ、２４〜２６…機器コントローラ、２７…冷媒供給装置、３０…空調施設、３１…空調室内機、３２…圧縮機、３３…凝縮器、３４〜３６…機器コントローラ、４０…通信線、１００…統合制御システム、１１１…取得部、１１２…パラメータ保持部、１１３…判定部、１１４…指示部

Claims (5)

1. 複数の機器と、
   前記複数の機器それぞれの運転を制御するための制御プログラムを格納し、前記制御プログラムに基づいて前記複数の機器それぞれの運転を制御する複数の機器制御部と、
   前記複数の機器制御部を連携制御する統合制御装置とを備える統合制御システムであって、
   前記複数の機器に含まれる一の機器の運転を制御する一の機器制御部に格納されている前記制御プログラムとは異なる他の制御プログラムを、前記一の機器制御部に対して送信する通信部と、
   前記一の機器における運転状態に基づき、前記制御プログラムから前記他の制御プログラムへの更新に伴って行われる前記一の機器制御部の再起動によって前記一の機器における運転状態が影響を受けるか否かの判定を行う判定部と、
   前記一の機器における運転状態が前記再起動による影響を受けないと前記判定部によって判定された場合、前記一の機器制御部に対して前記再起動を指示する指示部とを有し、
   前記指示部は、前記再起動によって前記一の機器における運転状態が影響を受けると前記判定部によって繰り返し判定された場合であって、前記通信部によって前記他の制御プログラムが前記一の機器制御部に対して送信されたときから所定期間経過したときは、前記複数の機器制御部に含まれる１以上の機器制御部に対して、前記一の機器における運転状態の安定化を指示し、
   前記一の機器における運転状態の安定化が指示された後に、前記判定部は再び前記判定を行い、
   前記一の機器の運転は、前記一の機器制御部から出力される制御信号によって制御されており、
   前記再起動は、前記制御プログラムから前記他の制御プログラムへの更新前に出力された前記制御信号によって制御される所定状態に前記一の機器制御部の運転状態を維持しながら、前記一の機器制御部の電源を落とさずに行われることを特徴とする統合制御システム。
2. 前記他の制御プログラムの更新に関する情報を表示する表示部と、
   前記再起動の指示をユーザから受付ける受付け部とを有し、
   前記指示部は、前記再起動によって前記一の機器における運転状態が影響を受けると前記判定部によって判定された場合であって、前記受付け部が前記再起動の指示をユーザから受付けたときは、前記複数の機器制御部に含まれる１以上の機器制御部に対して、前記一の機器における運転状態の安定化を指示し、
   前記安定化が指示された後に、前記判定部は再び前記判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の統合制御システム。
3. 複数の機器と、前記複数の機器それぞれの運転を制御するための制御プログラムを格納し、前記制御プログラムに基づいて前記複数の機器それぞれの運転を制御する複数の機器制御部と、前記複数の機器制御部を連携制御する統合制御装置とを備える統合制御システムに用いられる統合制御方法であって、
   前記複数の機器に含まれる一の機器の運転を制御する一の機器制御部に格納されている前記制御プログラムとは異なる他の制御プログラムを、前記一の機器制御部に対して送信する工程Ａと、
   前記一の機器における運転状態に基づき、前記制御プログラムから前記他の制御プログラムへの更新に伴って行われる前記一の機器制御部の再起動によって前記一の機器における運転状態が影響を受けるか否かの判定を行う工程Ｂと、
   前記一の機器における運転状態が前記再起動による影響を受けないと前記判定部によって判定された場合、前記一の機器制御部に対して、前記再起動を指示する工程Ｃと、
   前記再起動によって前記一の機器における運転状態が影響を受けると前記工程Ｂで繰り返し判定された場合であって、前記工程Ａで前記他の制御プログラムが前記一の機器制御部に対して送信されたときから所定期間経過したときは、前記複数の機器制御部に含まれる１以上の機器制御部に対して、前記一の機器における運転状態の安定化を指示するステップＤと、
   前記一の機器における運転状態の安定化が指示された後に、前記判定を再び行うステップステップＥとを有し、
   前記一の機器の運転は、前記一の機器制御部から出力される制御信号によって制御されており、
   前記再起動は、前記制御プログラムから前記他の制御プログラムへの更新前に出力された前記制御信号によって制御される所定状態に前記一の機器制御部の運転状態を維持しながら、前記一の機器制御部の電源を落とさずに行われることを特徴とする統合制御方法。
4. 複数の機器と、前記複数の機器それぞれの運転を制御するための制御プログラムを格納し、前記制御プログラムに基づいて前記複数の機器それぞれの運転を制御する複数の機器制御部とを備える統合制御システムにおいて、前記複数の機器制御部を連携制御する統合制御装置であって、
   前記複数の機器に含まれる一の機器の運転を制御する一の機器制御部に格納されている前記制御プログラムとは異なる他の制御プログラムを、前記一の機器制御部に対して送信する通信部と、
   前記一の機器における運転状態に基づき、前記制御プログラムから前記他の制御プログラムへの更新に伴って行われる前記一の機器制御部の再起動によって前記一の機器における運転状態が影響を受けるか否かの判定を行う判定部と、
   前記一の機器における運転状態が前記再起動による影響を受けないと前記判定部によって判定された場合、前記一の機器制御部に対して、前記再起動を指示する指示部とを有し、
   前記指示部は、前記再起動によって前記一の機器における運転状態が影響を受けると前記判定部によって繰り返し判定された場合であって、前記通信部によって前記他の制御プログラムが前記一の機器制御部に対して送信されたときから所定期間経過したときは、前記複数の機器制御部に含まれる１以上の機器制御部に対して、前記一の機器における運転状態の安定化を指示し、
   前記一の機器における運転状態の安定化が指示された後に、前記判定部は再び前記判定を行い、
   前記一の機器の運転は、前記一の機器制御部から出力される制御信号によって制御されており、
   前記再起動は、前記制御プログラムから前記他の制御プログラムへの更新前に出力された前記制御信号によって制御される所定状態に前記一の機器制御部の運転状態を維持しながら、前記一の機器制御部の電源を落とさずに行われることを特徴とする統合制御装置。
5. 複数の機器と、前記複数の機器それぞれの運転を制御するための制御プログラムを格納し、前記制御プログラムに基づいて前記複数の機器それぞれの運転を制御する複数の機器制御部とを備える統合制御システムにおいて、前記複数の機器制御部を統合制御する統合制御装置として機能するコンピュータに、
   前記複数の機器に含まれる一の機器の運転を制御する一の機器制御部に格納されている前記制御プログラムとは異なる他の制御プログラムを、前記一の機器制御部に対して送信する工程Ａと、
   前記一の機器における運転状態に基づき、前記制御プログラムから前記他の制御プログラムへの更新に伴って行われる前記一の機器制御部の再起動によって前記一の機器における運転状態が影響を受けるか否かの判定を行う工程Ｂと、
   前記一の機器における運転状態が前記再起動による影響を受けないと前記判定部によって判定された場合、前記一の機器制御部に対して、前記再起動を指示する工程Ｃと、
   前記再起動によって前記一の機器における運転状態が影響を受けると前記工程Ｂで繰り返し判定された場合であって、前記工程Ａで前記他の制御プログラムが前記一の機器制御部に対して送信されたときから所定期間経過したときは、前記複数の機器制御部に含まれる１以上の機器制御部に対して、前記一の機器における運転状態の安定化を指示するステップＤと、
   前記一の機器における運転状態の安定化が指示された後に、前記判定を再び行うステップステップＥとを実行させ、
   前記一の機器の運転は、前記一の機器制御部から出力される制御信号によって制御されており、
   前記再起動は、前記制御プログラムから前記他の制御プログラムへの更新前に出力された前記制御信号によって制御される所定状態に前記一の機器制御部の運転状態を維持しながら、前記一の機器制御部の電源を落とさずに行われることを特徴とする統合制御プログラム。

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