JP6399210B2 - 代理応答装置、代理応答システム、及び代理応答方法 - Google Patents

Description

本発明は、異なる有線ネットワークに配置される通信装置が無線回線を介して周期的に通信する通信装置に関する。

発電所など複数の建屋に設備が散在するプラントでは、制御棟と他の建屋との間に産業用制御ネットワークの通信ケーブルが敷設されている。この通信ケーブルが津波などの災害で切断された場合、他の建屋の設備の制御が不能になる。

そこで、制御棟の有線ネットワークと別の建屋の有線ネットワークとにそれぞれ無線通信ユニットを接続し、建屋間の通信を無線で接続をする技術がある（下記、特許文献１参照）。

特開２００８−２９５２９８号公報

一般に、産業用制御ネットワークに接続された制御装置は被制御装置と周期的にポーリング方式により通信を行っている。制御装置がネットワーク内の被制御装置に対して順番に問合せや指示を行い、被制御装置が制御装置に応答を送信している。一方、無線通信は有線通信と比較して、通信の遅延時間が長い。特許文献１のように建屋間の通信を無線で接続した場合、別の建屋の被制御装置からの応答が遅延し、ポーリングの周期が長くなってしまう。この影響により、無線で接続されていない有線ネットワークに接続された被制御機器へのポーリングの周期も長くなってしまい、結果としてシステム全体の制御周期が長くなってしまうという問題点があった。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、有線ネットワーク間を無線回線で接続した場合に、システム全体の制御周期を維持する通信装置を得ることを目的としている。

有線回線で接続される第１のネットワークに配置される制御装置が、有線回線で接続される第２のネットワークに配置される被制御装置と通常は有線回線を介して通信し、有線回線に障害が発生したと判定した場合に無線回線に切り替えて通信するシステムの第１のネットワークに配置される代理応答装置であって、制御装置から、被制御装置への要求コマンドを周期的に受信する受信制御部と、制御装置から入力される要求コマンドを第２のネットワークに配置される代理制御装置に無線回線を介して送信するとともに、被制御装置から制御装置への応答コマンドを代理制御装置から無線回線を介して受信する無線通信部と、無線通信部から入力される応答コマンドを保存する応答保存部と、要求コマンドの宛先である被制御装置から送信された応答コマンドが応答保存部に保存されている場合、応答コマンドを出力する応答生成部と、応答生成部から入力される応答コマンドを制御装置に送信する送信制御部と、を備えた。

本発明によれば、有線ネットワーク間を無線回線で接続した場合に、システム全体の制御周期を維持することができる。

実施の形態１に係るネットワーク構成を示すブロック図。 実施の形態１に係る制御装置の構成を示すブロック図。 実施の形態１に係る被制御装置の構成を示すブロック図。 実施の形態１に係る代理応答装置の構成を示すブロック図。 実施の形態１に係る代理制御装置の構成を示すブロック図。 実施の形態１に係る代理応答装置の要求処理部と応答生成部の処理を示すフローチャート。 実施の形態１に係る代理制御装置の要求生成部の処理を示すフローチャート。 実施の形態１に係る代理制御装置の応答処理部の処理を示すフローチャート。 実施の形態１に係る制御装置、被制御装置、代理応答装置および代理制御装置の処理を示すシーケンス。 実施の形態１に係る制御装置、被制御装置、代理応答装置および代理制御装置の処理を示すシーケンス。 実施の形態１に係る代理応答装置および代理制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図。 実施の形態２に係る代理応答装置の構成を示すブロック図。 実施の形態２に係る代理制御装置の構成を示すブロック図。 実施の形態２に係る代理応答装置の要求処理部、応答生成部及び集約部の処理を示すフローチャート。 実施の形態２に係る代理制御装置の集約部の処理を示すフローチャート。 実施の形態２に係る制御装置、被制御装置、代理応答装置および代理制御装置の処理を示すシーケンス。 実施の形態２に係る制御装置、被制御装置、代理応答装置および代理制御装置の処理を示すシーケンス。 実施の形態３に係る代理応答装置の要求処理部、応答生成部の処理を示すフローチャート。 実施の形態３に係る制御装置、被制御装置、代理応答装置および代理制御装置の処理を示すシーケンス。 実施の形態４に係るネットワーク構成を示すブロック図。 実施の形態４に係る代理応答装置の構成を示すブロック図。 実施の形態４に係る代理制御装置の構成を示すブロック図。

実施の形態１．
まず、本発明のネットワークシステムの構成について説明する。
図１は、実施の形態１に係るネットワークシステムの構成を示すブロック図である。制御棟１０には、制御装置１１、被制御装置１２ａ、及び通信装置としての代理応答装置１３が配置されている。制御棟１０とは別の建屋１４には、被制御装置１２ｂ〜ｃ、及び通信装置としての代理制御装置１５が配置されている。有線回線１６には、制御装置１１、被制御装置１２ａ〜ｃ、代理応答装置１３、及び代理制御装置１５が接続されている。有線回線１６では、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３や産業用制御ネットワークの規格に準拠した通信が行われる。無線回線１７は、代理応答装置１３と代理制御装置１５とを無線で接続する。無線回線１７は、例えば無線ＬＡＮ（Lｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に準拠した回線である。

制御装置１１、被制御装置１２ａ、及び代理応答装置１３は、有線回線１６による第１のネットワークを形成している。被制御装置１２ｂ〜ｃ、及び代理制御装置１５は、有線回線１６による第２のネットワークを形成している。

制御装置１１は、有線回線１６を介して被制御装置１２ａ〜ｃに要求コマンドを送信し、被制御装置１２ａ〜ｃを制御する。被制御装置１２ａ〜ｃは、要求コマンドに対する応答コマンドを制御装置１１に送信する。有線回線１６に障害が発生し、制御棟１０内の装置と建屋１４内の装置とが通信できない場合、制御装置１１は代理応答装置１３と代理制御装置１５とを介して、被制御装置１２ｂ〜ｃと通信する。代理応答装置１３と代理制御装置１５との間は無線回線１７で通信する。
なお、図１のネットワークシステムの構成は一例であり、建屋は複数あってもよい。各建屋に配置される被制御装置の数は何台でもよい。
また、有線回線１６の通信は全てブロードキャストフレームを使用して行われるものとする。このため、送信元識別子及び宛先識別子はブロードキャストフレームのデータ部分に保存される。

次に、制御装置１１の構成について説明する。
図２は、実施の形態１に係る制御装置１１の構成を示すブロック図である。制御装置１１は、要求生成部２１、送信制御部２２、受信制御部２３、及び応答処理部２４により構成される。

要求生成部２１は、被制御装置１２ａ〜ｃへの要求コマンドを生成し、要求コマンドと宛先を送信制御部２２に出力する。
送信制御部２２は、要求生成部２１から入力される要求コマンドを、送信するフレームのデータ部分に設定する。送信制御部２２は、送信元である制御装置１１の識別子と要求コマンドの宛先の被制御装置の識別子とをフレームのデータ部分に設定する。また、送信制御部２２は、フレームのヘッダやトレイラ等に制御情報を設定する。送信制御部２２は、フレームをブロードキャストで送信するため、ヘッダの宛先にはブロードキャストアドレスを設定し、有線回線１６で送信する。送信制御部２２は、フレームを送信した送信タイミングを受信制御部２３に通知する。

受信制御部２３は、有線回線１６からフレームを受信する。受信制御部２３は、フレームのデータ部分に応答コマンドが含まれており、応答コマンドの宛先が自装置であれば、応答コマンドを応答処理部２４に出力する。また、受信制御部２３は、応答コマンドの受信がタイムアウトした場合にも応答処理部２４に通知する。受信制御部２３は、送信制御部２２から通知される送信タイミングより応答コマンドの受信がタイムアウトするタイミングを算出しておく。

応答処理部２４は、受信制御部２３から入力される応答コマンドの内容に応じた処理を行い、処理結果を要求生成部２１に出力する。また、応答処理部２４は、受信制御部２３から応答コマンドの受信がタイムアウトしたことを通知されると、タイムアウトした旨を要求生成部２１に出力する。

次に、被制御装置１２の構成について説明する。
図３は、実施の形態１に係る被制御装置１２の構成を示すブロック図である。被制御装置１２は、被制御装置１２ａ〜ｃである。被制御装置１２は、受信制御部３１、要求処理部３２、応答生成部３３、及び送信制御部３４により構成される。

受信制御部３１は、有線回線１６からフレームを受信する。受信制御部３１は、フレームのデータ部分に要求コマンドが含まれており、要求コマンドの宛先が自装置であれば、要求コマンドを要求処理部３２に出力する。

要求処理部３２は、受信制御部３１から入力される要求コマンドが自装置宛の場合、要求コマンドに応じた処理を実施し、処理結果を応答生成部３３に出力する。

応答生成部３３は、要求処理部３２から入力された処理結果に基づいて応答コマンドを生成し、応答コマンドと宛先とを送信制御部３４に出力する。

送信制御部３４は、応答生成部３３から入力される応答コマンドを、送信するフレームのデータ部分に設定する。送信制御部３４は、応答コマンドの宛先である制御装置１１の識別子と送信元の被制御装置の識別子とをフレームのデータ部分に設定する。また、送信制御部３４は、フレームのヘッダやトレイラ等に制御情報を設定する。送信制御部３４は、フレームをブロードキャストで送信するため、ヘッダの宛先にはブロードキャストアドレスを設定し、有線回線１６で送信する。

次に、代理応答装置１３の構成について説明する。
図４は、実施の形態１に係る代理応答装置１３の構成を示すブロック図である。代理応答装置１３は、受信制御部４１、要求処理部４２、応答生成部４３、送信制御部４４、識別子保存部４５、無線通信部４６、及び応答保存部４７により構成される。

まず、代理応答装置１３が自装置宛の要求コマンドを受信する場合について説明する。
受信制御部４１は、有線回線１６からフレームを受信する。受信制御部４１は、フレームのデータ部分に要求コマンドが含まれており、要求コマンドの宛先が自装置であれば、要求コマンドを要求処理部４２に出力する。

要求処理部４２は、受信制御部４１から入力された要求コマンドの宛先が自装置の場合、要求コマンドに応じた処理を実施し、処理結果を応答生成部４３に出力する。

応答生成部４３は、要求処理部４２から自装置に対する要求コマンドの処理結果が入力された場合、応答コマンドを生成し、応答コマンドと宛先の装置の識別子とを送信制御部４４に出力する。

送信制御部４４は、応答生成部４３から入力された応答コマンドと宛先の装置の識別子とを、送信するフレームのデータ部分に設定する。また、送信制御部４４は、フレームのヘッダやトレイラ等に制御情報を設定する。送信制御部４４は、フレームをブロードキャストで送信するため、ヘッダの宛先にはブロードキャストアドレスを設定し、有線回線１６で送信する。

次に、代理応答装置１３が被制御装置１２ｂ〜ｃ宛の要求コマンドを受信する場合について説明する。
受信制御部４１は、有線回線１６からフレームを受信する。受信制御部４１は、フレームのデータ部分を要求処理部４２に出力する。

識別子保存部４５は、代理応答装置１３が応答を送信する被制御装置の識別子を保存する。例えば、図１に示す構成の場合、識別子保存部４５は、建屋１４に配置される被制御装置１２ｂ〜ｃの識別子を保存する。

要求処理部４２は、識別子保存部４５に保存されている識別子を参照する。受信制御部４１から入力された要求コマンドの宛先が識別子保存部４５に保存されている識別子と一致する場合、要求処理部４２は、要求コマンドと宛先の被制御装置の識別子とを無線通信部４６に出力する。また、要求処理部４２は、要求コマンドの宛先の被制御装置の識別子を応答生成部４３に出力する。

無線通信部４６は、要求処理部４２から入力された要求コマンドと宛先の被制御装置の識別子とを、送信する無線フレームのデータ部分に設定する。また、無線通信部４６は、無線フレームのヘッダやトレイラ等に制御情報を設定する。無線通信部４６は、代理制御装置１５に無線回線１７で無線フレームを送信する。また、無線通信部４６は、代理制御装置１５から無線回線１７で無線フレームを受信する。無線フレームのデータ部分に応答コマンドが含まれていれば、応答コマンドの送信元の識別子と応答コマンドとを応答保存部４７に出力する。

応答保存部４７は、応答コマンドの送信元の識別子と応答コマンドとを対応付けて保存する。

応答生成部４３は、要求処理部４２から被制御装置の識別子が入力された場合、識別子をキーに応答保存部４７を検索する。応答生成部４３は、被制御装置の識別子に対応する応答コマンドが応答保存部４７にあれば読み出し、被制御装置の識別子と応答コマンドとを送信制御部４４に出力する。

送信制御部４４は、応答生成部４３から入力された応答コマンドを、送信するフレームのデータ部分に設定する。また、送信制御部４４は、応答コマンドの送信元と宛先とをフレームのデータ部分に設定する。送信元は、応答生成部４３から入力された識別子である。宛先は、制御装置１１である。送信制御部４４は、フレームのヘッダやトレイラ等に制御情報を設定する。送信制御部４４は、フレームをブロードキャストで送信するため、ヘッダの宛先にはブロードキャストアドレスを設定し、有線回線１６で送信する。

次に、代理制御装置１５の構成について説明する。
図５は、実施の形態１に係る代理制御装置１５の構成を示すブロック図である。
代理制御装置１５は、要求保存部５１、要求生成部５２、送信制御部５３、受信制御部５４、応答処理部５５、及び無線通信部５６により構成される。

要求保存部５１は、代理応答装置１３から無線回線１７で受信した要求コマンドと宛先の識別子とを対応付けて保存する。

要求生成部５２は、建屋１４に配置される被制御装置１２ｂ〜ｃの識別子を保持している。要求生成部５２は、代理応答装置１３から無線回線１７への切り替えが通知されると、周期的に被制御装置１２ｂ〜ｃへの要求コマンドを生成する。要求生成部５２は、要求保存部５１に要求コマンドが保存されていれば読み出して要求コマンドを生成し、要求コマンドと宛先とを送信制御部５３に出力する。

送信制御部５３は、要求生成部５２から入力される要求コマンドを、送信するフレームのデータ部分に設定する。送信制御部５３は、送信元である制御装置１１の識別子と要求コマンドの宛先の被制御装置の識別子とをフレームのデータ部分に設定する。また、送信制御部５３は、フレームのヘッダやトレイラ等に制御情報を設定する。送信制御部５３は、フレームをブロードキャストで送信するため、ヘッダの宛先にはブロードキャストアドレスを設定し、有線回線１６で送信する。送信制御部５３は、フレームを送信した送信タイミングを受信制御部５４に通知する。

受信制御部５４は、有線回線１６からフレームを受信する。受信制御部５４は、フレームのデータ部分に応答コマンドが含まれており、応答コマンドの宛先が制御装置１１であれば、応答コマンドの送信元の識別子と応答コマンドとを応答処理部５５に出力する。また、受信制御部５４は、応答コマンドの受信がタイムアウトした場合、タイムアウトした旨を応答処理部５５に通知する。受信制御部５４は、送信制御部５３から通知される送信タイミングより応答コマンドの受信がタイムアウトするタイミングを算出しておく。

応答処理部５５は、受信制御部５４から入力される応答コマンドと送信元の識別子とを無線通信部５６に出力する。

無線通信部５６は、応答処理部５５から入力される応答コマンドと送信元の識別子とを、送信する無線フレームのデータ部分に設定する。また、無線通信部５６は、無線フレームのデータ部分に宛先として制御装置１１を設定する。また、無線通信部５６は、無線フレームのヘッダやトレイラ等に制御情報を設定する。無線通信部５６は、代理応答装置１３に無線回線１７で無線フレームを送信する。また、無線通信部５６は、代理応答装置１３から無線回線１７で無線フレームを受信する。無線フレームのデータ部分に要求コマンドが含まれていれば、要求コマンドの宛先の識別子と要求コマンドとを要求保存部５１に出力する。要求保存部５１は、要求コマンドの宛先の識別子と要求コマンドとを対応付けて保存する。

次に、代理応答装置１３の動作について説明する。
図６は、実施の形態１に係る代理応答装置１３の要求処理部４２と応答生成部４３の処理を示すフローチャートである。
要求処理部４２は、受信制御部４１から要求コマンドが入力されると処理を開始する。要求処理部４２は、受信制御部４１から要求コマンドを受信する（Ｓ１０１）。次に、要求処理部４２は、要求コマンドの宛先が自装置か判定する（Ｓ１０２）。要求コマンドの宛先が自装置宛の場合、応答生成部４３に通知し、Ｓ１０６に進む。Ｓ１０２において、要求コマンドの宛先が自装置でない場合、Ｓ１０３に進む。

要求処理部４２は、識別子保存部４５を参照し、要求コマンドの宛先が保存されているかどうか判定する（Ｓ１０３）。Ｓ１０３において、要求コマンドの宛先が識別子保存部４５にない場合、処理を終了する。要求コマンドの宛先が識別子保存部４５にある場合、Ｓ１０４に進む。要求処理部４２は、要求コマンドの宛先の識別子を応答生成部４３に出力する（Ｓ１０４）。要求処理部４２は、無線通信部４６を介して要求コマンドを代理制御装置１５に送信する（Ｓ１０５）。

応答生成部４３は、応答保存部４７を参照する（Ｓ１０７）。応答生成部４３は、要求処理部４２から入力された識別子に対応する応答コマンドがあればＳ１０８に進む。応答生成部４３は、応答保存部４７に保存された応答コマンドを読み出し、応答コマンドを生成する（Ｓ１０８）。応答生成部４３は、生成した応答コマンドを送信制御部４４に出力し（Ｓ１０９）、処理を終了する。また、Ｓ１０２において、要求コマンドの宛先が自装置の場合、応答生成部４３は、自装置宛の要求コマンドに対する応答コマンドを生成すると（Ｓ１０６）、生成した応答コマンドを送信制御部４４に出力し（Ｓ１０９）、処理を終了する。また、Ｓ１０７において、応答生成部４３は、要求処理部４２から入力された識別子に対応する応答コマンドが応答保存部４７になければ処理を終了する。

次に、代理制御装置１５の動作について説明する。
図７は、実施の形態１に係る代理制御装置１５の要求生成部５２の処理を示すフローチャートである。
要求生成部５２は、無線回線１７への切り替えが通知されると、周期的に動作する。要求生成部５２は、建屋１４に配置される被制御装置１２ｂ〜ｃの識別子を保持している。要求生成部５２は、被制御装置１２ｂ〜ｃに要求コマンドを送信済みか判定する（Ｓ２０１）。被制御装置１２ｂ〜ｃに送信済みでない場合、要求生成部５２は、要求保存部５１から被制御装置１２ｂに対する要求コマンドを読み出す（Ｓ２０２）。要求生成部５２は、被制御装置１２ｂに対する要求コマンドを生成し、送信制御部５３に出力する（Ｓ２０３）。処理はＳ２０１に戻る。

要求生成部５２は、被制御装置１２ｂ〜ｃに要求コマンドを送信済みか判定する（Ｓ２０１）。被制御装置１２ｃに送信済みでない場合、要求生成部５２は、要求保存部５１から被制御装置１２ｃに対する要求コマンドを読み出す（Ｓ２０２）。要求生成部５２は、被制御装置１２ｃに対する要求コマンドを生成し、送信制御部５３に出力する（Ｓ２０３）。処理はＳ２０１に戻る。要求生成部５２は、再び、被制御装置１２ｂ〜ｃに要求コマンドを送信済みか判定する。送信済みの場合、処理は終了する。次の周期になると、要求生成部５２は、再び代理制御する対象の被制御装置１２ｂ〜ｃに対して要求コマンドを生成し、要求コマンドを送信制御部５３に出力する。

図８は、実施の形態１に係る代理制御装置１５の応答処理部５５の処理を示すフローチャートである。
応答処理部５５は、受信制御部５４より被制御装置１２ｂ〜ｃからの応答コマンドを受信すると処理を開始する。応答処理部５５は、応答コマンドを無線通信部５６に出力し（Ｓ３０１）、処理を終了する。

次に、ネットワークシステム全体の動作について説明する。なお、説明の簡略化のため、装置名を主体に動作を説明する。

図９は、実施の形態１に係る制御装置１１、被制御装置１２ａ〜ｃ、代理応答装置１３および代理制御装置１５の処理を示すシーケンスである。
図１０は、実施の形態１に係る制御装置１１、被制御装置１２ａ〜ｃ、代理応答装置１３および代理制御装置１５の処理を示すシーケンスである。図１０は、図９の続きのシーケンスである。図９、１０において、簡単のため、要求コマンドを「要求」、応答コマンドを「応答」と記載する。

制御装置１１は、有線回線１６経由の通信で建屋１４の被制御装置１２ｂ〜ｃから応答が複数回返ってこない場合、有線回線１６のケーブルが切断されたと判断し、代理応答装置１３にバックアップ回線である無線回線１７の起動要求コマンドを送信する。代理応答装置１３は、代理制御装置１５にバックアップ回線の起動要求コマンドを送信する（Ｓ４０１）。代理制御装置１５は、起動要求コマンドに対する応答を代理応答装置１３に送信する。代理応答装置１３は、起動要求コマンドに対する応答を制御装置１１に送信する（Ｓ４０２）。制御装置１１は、被制御装置１２ａ〜ｃとの要求コマンドの送信及び応答コマンドの受信を再開する。

制御装置１１は、被制御装置１２ａに要求コマンド１ａを送信し（Ｓ４０３）、被制御装置１２ａから応答コマンド１ａを受信する（Ｓ４０４）。制御装置１１は、被制御装置１２ｂへの要求コマンド２ａを代理応答装置１３に送信し、代理応答装置１３が要求コマンド２ａを代理制御装置１５に送信する。制御装置１１において、被制御装置１２ｂからの応答はタイムアウトする（Ｓ４０５）。被制御装置１２ｃへの要求コマンド３ａを代理応答装置１３に送信し、代理応答装置１３が要求コマンド３ａを代理制御装置１５に送信する。制御装置１１において、被制御装置１２ｃからの応答はタイムアウトする（Ｓ４０６）。制御装置１１は、被制御装置１２ａに要求コマンド１ｂを送信し（Ｓ４０７）、被制御装置１２ａから応答コマンド１ｂを受信する（Ｓ４０８）。このようにして、制御装置１１は、被制御装置１２ａ〜ｃとの通信を繰り返す。

一方、代理応答装置１３は、制御装置１１からバックアップ回線の起動要求コマンドを受信すると、代理応答装置１３の要求処理部４２が、代理応答する対象の装置の情報を識別子保存部４５から取得する。ここでは、代理応答する対象の装置は、被制御装置１２ｂ〜ｃである。代理応答装置１３は、無線回線１７を通じて被制御装置１２ｂ〜ｃへの要求コマンド２ａ、３ａを建屋１４の代理制御装置１５に送信する。代理制御装置１５は、無線回線１７への切り替えを認識すると、被制御装置１２ｂ〜ｃに対して、周期的に要求コマンドを送信する。

代理制御装置１５は、代理応答装置１３から受信した要求コマンド２ａを被制御装置１２ｂに送信する（Ｓ４０９）。被制御装置１２ｂは、代理制御装置１５に応答コマンド２ａを送信し、代理制御装置１５は無線回線１７を通じて代理応答装置１３に応答コマンド２ａを送信する（Ｓ４１０）。

また、代理制御装置１５は、代理応答装置１３から受信した要求コマンド３ａを被制御装置１２ｃに送信する（Ｓ４１１）。被制御装置１２ｃは、代理制御装置１５に応答コマンド３ａを送信し、代理制御装置１５は無線回線１７を通じて代理応答装置１３に応答コマンド３ａを送信する（Ｓ４１２）。

代理制御装置１５は、代理応答装置１３から新たな要求コマンドを受信していない場合、すでに受信した要求コマンド２ａ、３ａを被制御装置１２ｂ〜ｃに送信する（Ｓ４１３、Ｓ４１５）。代理制御装置１５は、すでに受信した被制御装置１２ｂ宛の要求コマンドのうち、最新の要求コマンドを送信する。代理制御装置１５は、被制御装置１２ｂ〜ｃから応答コマンド２ｂ、３ｂを受信すると、無線回線１７を通じて代理応答装置１３に応答コマンド２ｂ、３ｂを送信する（Ｓ４１４、Ｓ４１６）。

また、代理制御装置１５は、無線回線１７が使用中などで、例えば応答コマンド２ａの送信を開始する前に新たな応答コマンド２ｂを受信した場合、最新の応答コマンド２ｂを代理応答装置１３に送信する。
また、代理応答装置１３は、代理制御装置１５から応答コマンドを受信すると、応答保存部４７に応答コマンドを保存する（Ｓ４１０、Ｓ４１２、Ｓ４１４、Ｓ４１６）。

次に、制御装置１１は、被制御装置１２ａに新たな要求コマンド１ｃを送信する（Ｓ４１７）。被制御装置１２ａから応答コマンド１ｃを受信する（Ｓ４１８）。

次に、制御装置１１は、被制御装置１２ｂへの要求コマンド２ａを代理応答装置１３に送信する（Ｓ４１９）。一方、Ｓ４１４において、代理応答装置１３は被制御装置１２ｂから応答コマンド２ｂを受信している。代理応答装置１３の応答生成部４３は、応答保存部４７を参照し、被制御装置１２ｂからの応答コマンド２ｂが保存されているため、応答コマンド２ｂを読み出し、制御装置１１に送信する。代理応答装置１３は、すでに受信した被制御装置１２ｂからの応答コマンドのうち、最新の応答コマンドを制御装置１１に送信する（Ｓ４２８）。

次に、制御装置１１は、被制御装置１２ｃへの要求コマンド３ａを代理応答装置１３に送信する（Ｓ４２１）。一方、Ｓ４１６において、代理応答装置１３は被制御装置１２ｃから応答コマンド３ｂを受信している。代理応答装置１３は、応答保存部４７を参照し、被制御装置１２ｃからの応答コマンド３ｂが保存されているため、応答コマンド３ｂを読み出し、制御装置１１に送信する。代理応答装置１３は、すでに受信した被制御装置１２ｃからの応答コマンドのうち、最新の応答コマンドを制御装置１１に送信する（Ｓ４２２）。

次に、制御装置１１は、被制御装置１２ａに新たな要求コマンド１ｄを送信し（Ｓ４２３）、被制御装置１２ａから応答コマンド１ｄを受信する（Ｓ４２４）。

次に、制御装置１１は、被制御装置１２ｂへの新たな要求コマンド２ｄを代理応答装置１３に送信し、代理応答装置１３が要求コマンド２ｄを代理制御装置１５に送信する（Ｓ４２５）。代理応答装置１３は、応答保存部４７を参照し、被制御装置１２ｂからの最新の応答コマンド２ｂを読み出し、制御装置１１に送信する（Ｓ４２６）。

次に、制御装置１１は、被制御装置１２ｃへの新たな要求コマンド３ｄを代理応答装置１３に送信し、代理応答装置１３が要求コマンド３ｄを代理制御装置１５に送信する（Ｓ４２７）。代理応答装置１３は、応答保存部４７を参照し、被制御装置１２ｃからの最新の応答コマンド３ｂを読み出し、制御装置１１に送信する（Ｓ４２８）。

代理制御装置１５は、代理応答装置１３から受信した要求コマンド２ｄを被制御装置１２ｂに送信する（Ｓ４２９）。被制御装置１２ｂは、代理制御装置１５に応答コマンド２ｄを送信し、代理制御装置１５は無線回線１７を通じて代理応答装置１３に応答コマンド２ｄを送信する（Ｓ４３０）。
また、代理制御装置１５は、代理応答装置１３から受信した要求コマンド３ｄを被制御装置１２ｃに送信する（Ｓ４３１）。被制御装置１２ｃは、代理制御装置１５に応答コマンド３ｄを送信し、代理制御装置１５は無線回線１７を通じて代理応答装置１３に応答コマンド３ｄを送信する（Ｓ４３２）。

代理応答装置１３は、応答保存部４７に保存されている応答コマンドが更新されない場合、制御装置１１からの要求コマンドに対して、前回と同じ応答コマンドを返す。例えば、図１０のＳ４２６とＳ４２８の場合である。制御装置１１は、応答コマンドのシーケンス番号により、その応答コマンドが更新されたものか、前回と同じ応答コマンドなのかを判定する。

また、制御装置１１は、応答コマンドの受信がタイムアウトするか、応答コマンドのシーケンス番号が前回受信したものと同じ場合、同じ要求コマンドを送信する。例えば、図９のＳ４０５とＳ４１９の場合や、図９のＳ４０６と図１０のＳ４２１の場合である。制御装置１１は、応答コマンドが前回受信したシーケンス番号と異なる場合、新たな要求コマンドを送信する。例えば、図１０のＳ４２５とＳ４２７の場合である。図９及び図１０において、制御棟１０内の被制御装置１２ａに対する応答は通信ごとに更新されているため、制御装置１１は、毎回新たな要求コマンドを送信する。例えば、図９のＳ４０３、Ｓ４０７、Ｓ４２５、図１０のＳ４２３の場合である。

次に、代理応答装置１３および代理制御装置１５のハードウェア構成について説明する。
図１１は、実施の形態１に係る代理応答装置１３および代理制御装置１５のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
代理応答装置１３は、メモリ６１、プロセッサ６２、通信機６３、及び無線通信機６４により構成される。無線通信機６４にはアンテナが接続されている。

メモリ６１は、受信制御部４１、要求処理部４２、応答生成部４３、送信制御部４４、及び無線通信部４６の各機能を実現するためのプログラム及びデータを記憶する。また、メモリ６１は、識別子保存部４５及び応答保存部４７の各機能を実現するためのデータを記憶する。メモリは、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）で構成される。

プロセッサ６２は、メモリ６１に記憶されたプログラム及びデータを読み出し、受信制御部４１、要求処理部４２、応答生成部４３、送信制御部４４、及び無線通信部４６の各機能を実現する。プロセッサ６２は、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ、システムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の処理回路により、実現される。
なお、複数の処理回路が連携して、受信制御部４１、要求処理部４２、応答生成部４３、送信制御部４４、及び無線通信部４６の機能を実行するように構成してもよい。

通信機６３は、メモリ６１及びプロセッサ６２とともに、受信制御部４１及び送信制御部４４の各機能を実現する。通信機６３は、送信機と受信機とから構成され、有線回線を介して他の装置と信号を送受信する。通信機６３は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３や産業用制御ネットワークの規格に準拠した通信機である。
無線通信機６４は、メモリ６１及びプロセッサ６２とともに、無線通信部４６の機能を実現する。無線通信機６４は、無線送信機と無線受信機とから構成され、無線回線を介して他の装置と無線信号を送受信する。無線通信機６４は、例えば、無線ＬＡＮの無線アダプタ等の無線通信機である。

代理制御装置１５は、メモリ６５、プロセッサ６６、通信機６７、及び無線通信機６８により構成される。無線通信機６８にはアンテナが接続されている。
メモリ６５は、要求生成部５２、送信制御部５３、受信制御部５４、応答処理部５５、及び無線通信部５６の各機能を実現するためのプログラム及びデータを記憶する。また、メモリ６５は、要求保存部５１の機能を実現するためのデータを記憶する。メモリは、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）で構成される。

プロセッサ６６は、メモリ６５に記憶されたプログラム及びデータを読み出し、要求生成部５２、送信制御部５３、受信制御部５４、応答処理部５５、及び無線通信部５６の各機能を実現する。プロセッサ６２は、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ、システムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の処理回路により、実現される。
なお、複数の処理回路が連携して、要求生成部５２、送信制御部５３、受信制御部５４、応答処理部５５、及び無線通信部５６の機能を実行するように構成してもよい。

通信機６７は、メモリ６５及びプロセッサ６６とともに、送信制御部５３及び受信制御部５４の各機能を実現する。通信機６７は、送信機と受信機とから構成され、有線回線を介して他の装置と信号を送受信する。通信機６７は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３や産業用制御ネットワークの規格に準拠した通信機である。
無線通信機６８は、メモリ６５及びプロセッサ６６とともに、無線通信部５６の機能を実現する。無線通信機６４は、無線送信機と無線受信機とから構成され、無線回線を介して他の装置と無線信号を送受信する。無線通信機６８は、例えば、無線ＬＡＮ（Lｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の無線アダプタ等の無線通信機である。

したがって、本実施の形態では、有線回線で接続される第１のネットワークに配置される制御装置が、有線回線で接続される第２のネットワークに配置される被制御装置と無線回線を介して通信するシステムの第１のネットワークに配置される通信装置であって、制御装置から、第２のネットワークに配置される第１の被制御装置への要求コマンドを周期的に受信する受信制御部と、受信制御部が要求コマンドを受信したときに、第１の被制御装置から受信済みの制御装置への応答コマンドに基づいて制御装置への応答コマンドを生成する応答生成部と、制御装置への応答コマンドを制御装置に送信する送信制御部と、を備えたので、有線ネットワーク間を無線回線で接続した場合でもシステム全体の制御周期を維持することができる。

実施の形態２．
以上の実施の形態１では、代理制御装置１５が保持している要求コマンドのうち最新の要求コマンドを周期的に被制御装置１２ｂ〜ｃに対して送信するとともに、代理応答装置１３が制御装置１１からの要求コマンドに対して保持している応答コマンドのうち最新の応答コマンドを被制御装置１２ｂ〜ｃに送信するようにしたものであるが、本実施の形態においては、代理応答装置が要求コマンドを集約して代理制御装置に送信するとともに、代理制御装置が応答コマンドを集約して代理応答装置に送信する実施の形態を示す。
なお、本実施の形態においては、実施の形態１と異なる部分について、説明する。

ネットワークシステムの構成は、図１において代理応答装置１３及び代理制御装置１５が、代理応答装置４０及び代理制御装置５０に置き換わった構成である。

図１２は、実施の形態２に係る代理応答装置４０の構成を示すブロック図である。代理応答装置４０は、図４の代理応答装置１３に対して集約部４８及び分離部４９が追加されている。
受信制御部４１から入力された要求コマンドの宛先が識別子保存部４５に保存されている識別子と一致する場合、要求処理部４２は、要求コマンドと宛先の被制御装置の識別子とを集約部４８に出力する。集約部４８は、識別子保存部４５を参照し、集約する対象の被制御装置１２ｂ〜ｃを把握する。集約部４８は、被制御装置１２ｂに対する要求コマンドと被制御装置１２ｃに対する要求コマンドとを１つのフレームに集約した集約要求コマンドを無線通信部４６に出力する。
また、無線通信部４６は、複数の被制御装置からの応答コマンドが集約されたフレームを受信し、分離部４９に出力する。分離部４９は、集約応答コマンドを分離し、応答コマンドを応答保存部４７に保存する。

図１３は、実施の形態２に係る代理制御装置５０の構成を示すブロック図である。代理制御装置５０は、実施の形態１の代理制御装置１５に対して集約部５７及び分離部５８が追加されている。
応答処理部５５は、受信制御部５４から入力される応答コマンドを集約部５７に出力する。集約部５７は、被制御装置１２ｂからの応答コマンドと被制御装置１２ｃからの応答コマンドとを１つのフレームに集約し、集約応答コマンド無線通信部５６に出力する。
また、無線通信部５６は、複数の被制御装置への要求コマンドが集約されたフレームを受信し、分離部５８に出力する。分離部５８は、集約要求コマンドを分離し、要求コマンドを要求保存部５１に保存する。

次に、代理応答装置４０の動作について説明する。
図１４は、実施の形態２に係る代理応答装置４０の要求処理部４２、応答生成部４３及び集約部４８の処理を示すフローチャートである。
要求処理部４２は、受信制御部１３から要求コマンドが入力されると処理を開始する。Ｓ５０１〜Ｓ５０４の処理は図６のＳ１０１〜Ｓ１０４の処理と同じため、説明を省略する。Ｓ５０５において、要求処理部４２は、要求コマンドを集約部４８に出力する（Ｓ５０５）。

次に、集約部４８は、代理応答の対象である被制御装置１２ｂ〜ｃへの要求コマンドが入力されたかどうか判定する（Ｓ５０６）。被制御装置１２ｂ〜ｃへの要求コマンドが入力済みの場合、集約部４８は、要求コマンドを１つのフレームに集約し、無線通信部４６に出力する（Ｓ５０７）。処理はＳ５０９に進む。Ｓ５０６において、被制御装置１２ｂ〜ｃへの要求コマンドが入力済みでない場合、処理はＳ５０１に戻る。
Ｓ５０８〜Ｓ５１１の処理は、図６のＳ１０６〜Ｓ１０９の処理と同じため、説明を省略する。

次に、代理制御装置５０の動作について説明する。
図１５は、実施の形態２に係る代理制御装置５０の集約部５７の処理を示すフローチャートである。
集約部５７は、応答処理部５５から応答コマンドが入力されると処理を開始する。集約部５７は、応答処理部５５から応答コマンドを受信する（Ｓ６０１）。次に、集約部５７は、代理応答の対象である被制御装置１２ｂ〜ｃから応答コマンドが入力されたかどうか判定する（Ｓ６０２）。被制御装置１２ｂ〜ｃからの応答コマンドが入力済みの場合、集約部５７は、応答コマンドを１つのフレームに集約し、無線通信部５６に出力する（Ｓ６０３）。処理は終了する。Ｓ６０２において、被制御装置１２ｂ〜ｃからの応答コマンドが入力済みでない場合、処理はＳ６０１に戻る。

次に、ネットワークシステム全体の動作について説明する。なお、説明の簡略化のため、装置名を主体に動作を説明する。

図１６は、実施の形態２に係る制御装置１１、被制御装置１２ａ〜ｃ、代理応答装置４０および代理制御装置５０の処理を示すシーケンスである。
図１７は、実施の形態２に係る制御装置１１、被制御装置１２ａ〜ｃ、代理応答装置４０および代理制御装置５０の処理を示すシーケンスである。図１７は、図１６の続きのシーケンスである。図１６、１７において、簡単のため、要求コマンドを「要求」、応答コマンドを「応答」と記載する。
図１６のＳ７０１〜Ｓ７０４の処理は、図９のＳ４０１〜Ｓ４０４の処理と同じため、説明を省略する。Ｓ７０５より説明する。

制御装置１１は、被制御装置１２ｂへの要求コマンド２ａを代理応答装置４０に送信する（Ｓ７０５）。制御装置１１は、被制御装置１２ｃへの要求コマンド３ａを代理応答装置４０に送信する（Ｓ０６）。制御装置１１において、被制御装置１２ｂ〜ｃからの応答はタイムアウトする。制御装置１１は、被制御装置１２ａに要求コマンド１ｂを送信し（Ｓ７０７）、被制御装置１２ａから応答コマンド１ｂを受信する（Ｓ７０８）。このようにして、制御装置１１は、被制御装置１２ａ〜ｃとの通信を繰り返す。

一方、代理応答装置４０は、制御装置１１からバックアップ回線である無線回線１７の起動要求コマンドを受信すると、代理応答装置４０の要求処理部４２が、代理応答する対象の装置の情報を識別子保存部４５から取得する。ここでは、代理応答する対象の装置は、被制御装置１２ｂ〜ｃである。代理応答装置４０は、被制御装置１２ｂ〜ｃへの要求コマンド２ａ、３ａを集約し、集約要求コマンド２３ａとして無線回線１７を通じて代理制御装置５０に送信する（Ｓ７０９）。

代理制御装置５０は、代理応答装置４０から集約要求コマンド２３ａを受信すると、要求コマンド２ａと要求コマンド３ａとに分離する。代理制御装置５０は、被制御装置１２ｂに要求コマンド２ａを送信する（Ｓ７１０）と、被制御装置１２ｂから応答コマンド２ａを受信する（Ｓ７１１）。また、代理制御装置５０は、被制御装置１２ｂに要求コマンド３ａを送信する（Ｓ７１２）と、被制御装置１２ｃから応答コマンド３ａを受信する（Ｓ７１３）。代理制御装置５０は、被制御装置１２ｂ〜ｃから応答コマンドを受信すると、１つのフレームに集約し、集約応答コマンド２３ａとして代理制御装置５０に無線回線１７で送信する（Ｓ７１４）。

代理制御装置５０は、制御装置１１に代わって周期的に被制御装置１２ｂ〜ｃに対して要求コマンドを送信する。代理制御装置５０は、新たに集約要求コマンドを受信していないため、すでに受信した集約要求コマンド２３ａを分離した要求コマンド２ａを被制御装置１２ｂに送信し（Ｓ７１５）、応答コマンド２ｂを受信する（Ｓ７１６）。また、代理制御装置５０は、すでに受信した集約要求コマンド２３ａを分離した要求コマンド３ａを被制御装置１２ｃに送信し（Ｓ７１７）、応答コマンド３ｂを受信する（Ｓ７１８）。

代理制御装置５０は、被制御装置１２ｂ〜ｃから応答コマンド２ｂ、３ｂを受信すると１つのフレームに集約し、集約応答コマンド２３ｂとして代理制御装置５０に無線回線１７で送信する（Ｓ７１９）。その後、図７には記載していないが、代理制御装置５０は、被制御装置１２ｂ〜ｃから応答コマンド２ｃ、３ｃを受信する。代理制御装置５０は、応答コマンド２ｃ、３ｃを１つのフレームに集約し、集約応答コマンド２３ｃとして代理制御装置５０に無線回線１７で送信するが、送信に失敗する（Ｓ７２０）。

なお、代理制御装置５０は、無線回線１７が使用中などで、例えば集約応答コマンド２３ａの送信を開始する前に新たな応答コマンドを受信した場合、最新の応答コマンドを代理応答装置４０に送信する。
代理応答装置４０は、代理制御装置５０から集約応答コマンド２３ａ、２３ｂを受信すると、応答コマンドを分離し、応答保存部４７に応答コマンドを保存する（Ｓ７１４、Ｓ７１９）。

次に、制御装置１１は、被制御装置１２ａに新たな要求コマンド１ｃを送信し（Ｓ７２１）、被制御装置１２ａから応答コマンド１ｃを受信する（Ｓ７２２）。
次に、制御装置１１は、要求コマンド２ａを代理応答装置４０に送信する（Ｓ７２３）。一方、Ｓ７１３において、代理応答装置４０は集約要求コマンド２３ａに対する集約応答コマンド２３ａを受信している。代理応答装置４０の応答生成部４３は、応答保存部４７を参照し、被制御装置１２ｂからの応答コマンド２ａが保存されているため、応答コマンド２ａを読み出し、制御装置１１に送信する（Ｓ７２４）。

次に、制御装置１１は、要求コマンド３ａを代理応答装置４０に送信する（Ｓ７２５）。一方、Ｓ７１９において、代理応答装置４０は集約要求コマンド２３ａに対する応答コマンド２３ｂを受信している。代理応答装置４０は、応答保存部４７を参照し、被制御装置１２ｃからの応答コマンド３ｂが保存されているため、応答コマンド３ｂを読み出し、制御装置１１に送信する（Ｓ７２６）。

次に、制御装置１１は、被制御装置１２ａに新たな要求コマンド１ｄを送信し（Ｓ７２７）、被制御装置１２ａから応答コマンド１ｄを受信する（Ｓ７２８）。
次に、制御装置１１は、被制御装置１２ｂへの新たな要求コマンド２ｄを代理応答装置４０に送信する（Ｓ７２９）。代理応答装置４０の応答生成部４３は、応答保存部４７を参照し、被制御装置１２ｂに対する最新の応答コマンド２ｂを読み出し、制御装置１１に送信する（Ｓ７３０）。また、制御装置１１は、被制御装置１２ｃへの新たな要求コマンド３ｄを代理応答装置４０に送信する（Ｓ７３１）。代理応答装置４０の応答生成部４３は、応答保存部４７を参照し、被制御装置１２ｃに対する最新の応答コマンド３ｂを読み出し、制御装置１１に送信する（Ｓ７３２）。

代理応答装置４０は、被制御装置１２ｂ〜ｃへの要求コマンド２ｄ、３ｄを集約し、集約要求コマンド２３ｄとして無線回線１７を通じて代理制御装置５０に送信する（Ｓ７３３）。
代理制御装置５０は、代理応答装置４０から集約要求コマンド２３ｄを受信すると、要求コマンド２ｄと要求コマンド３ｄとに分離する。代理制御装置５０は、被制御装置１２ｂに要求コマンド２ｄを送信する（Ｓ７３４）と、被制御装置１２ｂから応答コマンド２ｄを受信する（Ｓ７３５）。また、代理制御装置５０は、被制御装置１２ｂに要求コマンド３ｄを送信する（Ｓ７３６）と、被制御装置１２ｃから応答コマンド３ｄを受信する（Ｓ７３７）。

代理制御装置５０は、被制御装置１２ｂ〜ｃから受信した応答コマンドを１つのフレームに集約し、集約応答コマンド２３ｄとして代理制御装置５０に無線回線１７で送信する（Ｓ７３８）。

要求処理部から入力される、第２のネットワークに配置される複数の被制御装置への複数の要求コマンドを１つのフレームに集約した集約要求コマンドを生成し、集約要求コマンドを出力する集約部を備えるので、建屋１４に多数の被制御装置がある場合には、無線通信のオーバヘッドを低減し、システム全体の制御周期を維持することができる。さらに、制御周期を高速化することも可能である。

実施の形態３．
以上の実施の形態２では、要求コマンドと応答コマンドを集約するようにしたものであるが、本実施の形態においては、代理応答装置１３がバックアップ回線である無線回線に切り替え後すぐに応答コマンドを制御装置１１に送信する実施の形態を示す。
なお、本実施の形態においては、実施の形態１に記載の構成を全て備えた上で、更に付加的な構成について説明する。

ネットワークシステムの構成は、図１と同じである。実施の形態１の代理応答装置１３及び代理制御装置１５として説明するが、実施の形態２の代理応答装置５０及び代理制御装置５０であってもよい。

次に、代理応答装置１３の動作について説明する。
図１８は、実施の形態３に係る代理応答装置１３の要求処理部４２、応答生成部４３の処理を示すフローチャートである。
要求処理部４２は、受信制御部１３から要求コマンドが入力されると処理を開始する。Ｓ８０１〜Ｓ８０６、Ｓ８０８の処理は図６のＳ１０１〜Ｓ１０６、Ｓ１０８の処理と同じため、説明を省略する。Ｓ８０７において、応答生成部４３は、要求処理部４２から入力された識別子に対応する応答コマンドがなければ、データ部分がダミーの値の応答コマンドを生成する（Ｓ８１０）。Ｓ８０９において、要求処理部４２は、ダミーの値の応答コマンドを送信制御部４４に出力する。処理は終了する。

次に、ネットワークシステム全体の動作について説明する。
図１９は、実施の形態３に係る制御装置１１、被制御装置１２ａ〜ｃ、代理応答装置１３および代理制御装置１５の処理を示すシーケンスである。
図１９のＳ９０１〜Ｓ９０４の処理は、図９のＳ４０１〜Ｓ４０４の処理と同じため、説明を省略する。Ｓ９０５より説明する。

制御装置１１は、被制御装置１２ｂへの要求コマンド２ａを代理応答装置１３に送信し、代理応答装置１３が要求コマンド２ａを代理制御装置１５に送信する（Ｓ９０５）。代理応答装置１３の応答生成部４３は、応答保存部４７を参照するが、被制御装置１２ｂからの応答コマンドは保存されていない。応答生成部４３は、データ部分がダミーの値の応答コマンドを作成し、制御装置１１に送信する（Ｓ９０６）。

次に、制御装置１１は、被制御装置１２ｃへの要求コマンド３ａを代理応答装置１３に送信し、代理応答装置１３が要求コマンド３ａを代理制御装置１５に送信する（Ｓ９０７）。代理応答装置１３の応答生成部４３は、応答保存部４７を参照するが、被制御装置１２ｃからの応答コマンドは保存されていない。応答生成部４３は、データ部分がダミーの値の応答コマンドを作成し、制御装置１１に送信する（Ｓ９０８）。

次に、制御装置１１は、被制御装置１２ａに要求コマンド１ｂを送信し（Ｓ９０９）、被制御装置１２ａから応答コマンド１ｂを受信する（Ｓ９１０）。制御装置１１は、被制御装置１２ａ〜ｃとの通信を繰り返す。

代理制御装置１５は、代理応答装置１３から受信した要求コマンド２ａを被制御装置１２ｂに送信する（Ｓ９１１）。被制御装置１２ｂは、代理制御装置１５に応答コマンド２ａを送信し、代理制御装置１５は無線回線１７を通じて代理応答装置１３に応答コマンド２ａを送信する（Ｓ９１２）。

また、代理制御装置１５は、代理応答装置１３から受信した要求コマンド３ａを被制御装置１２ｃに送信する（Ｓ９１３）。被制御装置１２ｃは、代理制御装置１５に応答コマンド３ａを送信し、代理制御装置１５は無線回線１７を通じて代理応答装置１３に応答コマンド３ａを送信する（Ｓ９１４）。

したがって、本実施の形態では、応答生成部は、受信制御部が要求コマンドを受信したときに、第１の被制御装置から制御装置への応答コマンドを受信していない場合、データ部分にダミーの値を設定して制御装置への応答コマンドを生成するので、無線回線１７への切り替え直後でも代理応答装置が応答コマンドの受信待ちでタイムアウトが発生するのを防ぐことができる。よって、システム全体の制御周期を維持することができる。

実施の形態４．
以上の実施の形態３では、代理応答装置１３がバックアップ回線である無線回線に切り替え後すぐに応答コマンドを制御装置１１に送信するようにしたものであるが、本実施の形態においては、代理応答装置と代理制御装置とが他の無線通信装置を介して通信する実施の形態を示す。
なお、本実施の形態においては、実施の形態１との違いを説明する。

まず、ネットワークシステムの構成について説明する。
図２０は、実施の形態４に係るネットワークシステムの構成を示すブロック図である。図１のネットワークシステムの構成との違いは、制御棟１０に無線通信装置１８が追加され、建屋１４に無線通信装置１９が追加されたことである。また、代理応答装置１３及び代理制御装置１５は、代理応答装置６０及び代理制御装置７０に置き換わっている。代理応答装置６０と代理制御装置７０は、無線通信装置１８及び無線通信装置１９を介して無線回線１７で通信する。

次に、代理応答装置６０の構成について説明する。
図２１は、実施の形態４に係る代理応答装置６０の構成を示すブロック図である。代理応答装置６０は、受信制御部６１、要求処理部６２、応答生成部６３、送信制御部６４、識別子保存部６５、及び応答保存部６６により構成される。なお、代理応答装置６０のハードウェア構成は、例えば、メモリ６１、プロセッサ６２、及び通信機６３である。

代理応答装置６０が自装置宛の要求コマンドを受信する場合は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

次に、代理応答装置６０が制御装置１１から要求コマンドを受信し、被制御装置１２ｂ〜ｃ宛に送信する場合について説明する。
受信制御部６１は、有線回線１６からフレームを受信する。受信制御部６１は、フレームのデータ部分を要求処理部６２に出力する。
識別子保存部６５は、代理応答装置６０が代理応答する被制御装置の識別子を保存する。例えば、図２０に示す構成の場合、識別子保存部６５は、建屋１４に配置される被制御装置１２ｂ〜ｃの識別子を保存する。

要求処理部６２は、識別子保存部６５に保存されている識別子を参照する。要求処理部６２は、受信制御部６１から要求コマンドが入力され、要求コマンドの宛先が識別子保存部６５に保存されている識別子と一致する場合、要求コマンドと宛先の被制御装置の識別子とを送信制御部６４に出力する。また、要求処理部６２は、要求コマンドの宛先の被制御装置の識別子を応答生成部６３に出力する。

送信制御部６４は、要求処理部６２から入力された要求コマンドを、送信するフレームのデータ部分に設定する。また、送信制御部６４は、要求コマンドの送信元と宛先とをフレームのデータ部分に設定する。送信元は、制御装置１１である。宛先は、要求処理部６２から入力された被制御装置の識別子である。送信制御部６４は、フレームのヘッダやトレイラ等に制御情報を設定する。送信制御部６４は、ヘッダの宛先には無線通信装置１８を設定し、有線回線１６で送信する。

次に、代理応答装置６０が被制御装置１２ｂ〜ｃからの応答コマンドを受信し、制御装置１１に送信する場合について説明する。
要求処理部６２は、受信制御部６１から応答コマンドが入力され、応答コマンドの送信元が識別子保存部６５に保存されている識別子と一致する場合、応答コマンドと送信元の被制御装置の識別子とを応答保存部６６に出力する。応答保存部６６から応答コマンドを読み出して送信する処理は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

次に、代理制御装置７０の構成について説明する。
図２２は、実施の形態４に係る代理制御装置７０の構成を示すブロック図である。
代理制御装置７０は、要求保存部７１、要求生成部７２、送信制御部７３、受信制御部７４、及び応答処理部７５により構成される。なお、代理制御装置７０のハードウェア構成は、例えば、メモリ６５、プロセッサ６６、及び通信機６７である。

制御装置１１からの要求コマンドを受信し、被制御装置１２ｂ〜ｃに送信する場合について説明する。
受信制御部７４は、有線回線１６からフレームを受信する。受信制御部７４は、フレームのデータ部分に要求コマンドが含まれており、要求コマンドの宛先が被制御装置１２ｂ〜ｃであれば、要求コマンドの宛先の識別子と要求コマンドとを要求保存部７１に出力する。要求保存部７１は、要求コマンドの宛先の識別子と要求コマンドとを対応付けて保存する。なお、要求生成部７２が要求保存部７１から要求コマンドを読み出して周期的に送信する処理は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

次に、被制御装置１２ｂ〜ｃから応答コマンドを受信し、制御装置１１宛に送信する場合について説明する。
受信制御部７４は、有線回線１６からフレームを受信する。受信制御部７４は、フレームのデータ部分に応答コマンドが含まれており、応答コマンドの宛先が制御装置１１であれば、応答コマンドの送信元の識別子と応答コマンドとを応答処理部７５に出力する。また、受信制御部７４は、応答コマンドの受信がタイムアウトした場合、タイムアウトした旨を応答処理部７５に通知する。受信制御部５４は、送信制御部７３から通知される送信タイミングより応答コマンドの受信がタイムアウトするタイミングを算出しておく。

応答処理部７５は、受信制御部７４から入力される応答コマンドと送信元の識別子とを送信制御部７３に出力する。

送信制御部７３は、要求生成部７２から入力される応答コマンドを、送信するフレームのデータ部分に設定する。送信制御部７３は、送信元である被制御装置１２ｂ〜ｃの識別子と応答コマンドの宛先の制御装置１１の識別子とをフレームのデータ部分に設定する。また、送信制御部７３は、フレームのヘッダやトレイラ等に制御情報を設定する。送信制御部７３は、ヘッダの宛先には無線通信装置１９を設定し、有線回線１６で送信する。

次に、無線通信装置１８〜１９について説明する。
無線通信装置１８は、有線回線１６から自装置宛のフレームを受信する。フレームのデータ部分に要求コマンドが含まれており、要求コマンドの宛先が被制御装置１２ｂ〜ｃの場合、無線通信装置１８は、要求コマンドを無線フレームにのせかえて送信する。無線フレームのヘッダの宛先は、無線通信装置１９である。
また、無線通信装置１８は、無線回線１７から自装置宛の無線フレームを受信する。無線フレームのデータ部分に応答コマンドが含まれており、応答コマンドの宛先が制御装置１１の場合、無線通信装置１８は、応答コマンドを有線回線１６のフレームにのせかえてブロードキャストで送信する。

無線通信装置１９は、有線回線１６から自装置宛のフレームを受信する。フレームのデータ部分に応答コマンドが含まれており、応答コマンドの宛先が制御装置１１の場合、無線通信装置１９は、応答コマンドを無線フレームにのせかえて送信する。無線フレームのヘッダの宛先は、無線通信装置１８である。
また、無線通信装置１９は、無線回線１７から自装置宛の無線フレームを受信する。無線フレームのデータ部分に要求コマンドが含まれており、要求コマンドの宛先が被制御装置１２ｂ〜ｃの場合、無線通信装置１９は、要求コマンドを有線回線１６のフレームにのせかえてブロードキャストで送信する。

なお、本実施の形態において、実施の形態２のように、要求コマンドや応答コマンドを集約して送信するようにしてもよい。また、本実施の形態において、実施の形態３のように、バックアップ回線である無線回線に切り替え後すぐにダミーの値を設定した応答コマンドを制御装置１１に送信するようにしてもよい。さらに、本実施の形態において、実施の形態２及び実施の形態３を組み合わせて実施するようにしてもよい。

したがって、本実施の形態では、有線回線で接続される第１のネットワークに配置される制御装置が、有線回線で接続される第２のネットワークに配置される被制御装置と無線回線を介して通信するシステムの第１のネットワークに配置される通信装置であって、制御装置から、第２のネットワークに配置される第１の被制御装置への要求コマンドを周期的に受信する受信制御部と、受信制御部が要求コマンドを受信したときに、第１の被制御装置から受信済みの制御装置への応答コマンドに基づいて制御装置への応答コマンドを生成する応答生成部と、制御装置への応答コマンドを制御装置に送信する送信制御部と、を備えたので、有線ネットワーク間を無線回線で接続した場合でもシステム全体の制御周期を維持することができる。また、代理応答装置及び代理制御装置に無線通信部を設けないことにより、既存の無線通信装置を利用することができ、システムのコスト低減を図ることができる。

１０ 制御棟
１１ 制御装置
１２、１２ａ〜ｃ 被制御装置
１３、４０、６０ 代理応答装置
１４ 建屋
１５、５０、７０ 代理制御装置
１６ 有線回線
１７ 無線回線
２１、５２、７２ 要求生成部
２２、３４、４４、５３、６４、７３ 送信制御部
２３、３１、４１、５４、６１、７４ 受信制御部
２４、５５、７５ 応答処理部
３２、４２、６２ 要求処理部
３３、４３、６３ 応答生成部
４５、６５ 識別子保存部
４６、５６ 無線通信部
４７、６６ 応答保存部
４８、５７ 集約部
４９、５８ 分離部
５１、７１ 要求保存部

Claims (6)

1. 有線回線で接続される第１のネットワークに配置される制御装置が、有線回線で接続される第２のネットワークに配置される被制御装置と通常は有線回線を介して通信し、前記有線回線に障害が発生したと判定した場合に無線回線に切り替えて通信するシステムの前記第１のネットワークに配置される代理応答装置であって、
   前記制御装置から、前記被制御装置への要求コマンドを周期的に受信する受信制御部と、
   前記制御装置から入力される前記要求コマンドを前記第２のネットワークに配置される代理制御装置に前記無線回線を介して送信するとともに、前記被制御装置から前記制御装置への応答コマンドを前記代理制御装置から前記無線回線を介して受信する無線通信部と、
   前記無線通信部から入力される応答コマンドを保存する応答保存部と、
   前記要求コマンドの宛先である前記被制御装置から送信された応答コマンドが前記応答保存部に保存されている場合、前記応答コマンドを出力する応答生成部と、
   前記応答生成部から入力される前記応答コマンドを前記制御装置に送信する送信制御部と、
   を備えることを特徴とする代理応答装置。
2. 前記応答生成部は、前記要求コマンドの宛先である前記被制御装置から送信された応答コマンドが前記応答保存部に保存されていない場合、データ部分にダミーの値を設定して前記制御装置への応答コマンドを出力することを特徴とする請求項１に記載の代理応答装置。
3. 前記第２のネットワークに配置される複数の被制御装置への複数の要求コマンドを１つのフレームに集約した集約要求コマンドを生成し、前記集約要求コマンドを出力する集約部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の代理応答装置。
4. 前記第２のネットワークに配置される複数の被制御装置から前記制御装置への複数の応答コマンドが１つのフレームに集約された集約応答コマンドを受信した場合、前記集約応答コマンドを応答コマンドに分離し、分離した応答コマンドと前記応答コマンドの送信元である被制御装置の識別子とを対応付けて保存する分離部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の代理応答装置。
5. 有線回線で接続される第１のネットワークに配置される制御装置が、有線回線で接続される第２のネットワークに配置される被制御装置と通常は有線回線を介して通信し、前記有線回線に障害が発生したと判定した場合に無線回線に切り替えて通信する代理応答システムであって、
   前記制御装置から、前記被制御装置への要求コマンドを周期的に受信する受信制御部と、
   前記制御装置から入力される前記要求コマンドを前記第２のネットワークに配置される代理制御装置に前記無線回線を介して送信するとともに、前記被制御装置から前記制御装置への応答コマンドを前記代理制御装置から前記無線回線を介して受信する無線通信部と、
   前記無線通信部から入力される応答コマンドを保存する応答保存部と、
   前記要求コマンドの宛先である前記被制御装置から送信された応答コマンドが前記応答保存部に保存されている場合、前記応答コマンドを出力する応答生成部と、
   前記応答コマンドを前記制御装置に送信する送信制御部と、
   を備えることを特徴とする代理応答システム。
6. 有線回線で接続される第１のネットワークに配置される制御装置が、有線回線で接続される第２のネットワークに配置される被制御装置と通常は有線回線を介して通信し、前記有線回線に障害が発生したと判定した場合に無線回線に切り替えて通信するシステムの代理応答方法であって、
   前記制御装置から、前記被制御装置への要求コマンドを周期的に受信するステップと、
   前記制御装置から入力される前記要求コマンドを前記第２のネットワークに配置される代理制御装置に前記無線回線を介して送信するとともに、前記被制御装置から前記制御装置への応答コマンドを前記代理制御装置から前記無線回線を介して受信するステップと、
   前記要求コマンドの宛先である前記被制御装置から送信された応答コマンドが保存されている場合、前記応答コマンドを出力するステップと、
   前記応答コマンドを前記制御装置に送信するステップと、
   を有する代理応答方法。

Images