JP6409520B2 - Control system and relay device - Google Patents
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Description
本発明は、制御システムにおいて制御装置とネットワーク間の通信を仲介する中継装置に関する。 The present invention relates to a relay device that mediates communication between a control device and a network in a control system.
工場や各種プラント等の産業施設においては、各種操業を制御するために制御システムと呼ばれる通信システムが構築されることが多い。制御システムには、産業施設内に設置されたセンサからの監視データの収集やその収集結果に応じて電動機等の駆動制御を行う制御装置が含まれている。このような制御装置としては、DCS(Distributed
Control System:分散型制御システム或いは分散型制御装置)やプログラマブルロジックコントローラ(以下、PLC)が用いられる。一般的なFA(Factory Automation)システムでは制御装置としてPLCが用いられることが多く、高信頼性を要求されるプラント設備では制御装置としてDCSが用いられることが多い。DCSはPLCに比較して信頼性が高いからである。
In industrial facilities such as factories and various plants, a communication system called a control system is often constructed to control various operations. The control system includes a control device that collects monitoring data from sensors installed in an industrial facility and performs drive control of an electric motor or the like according to the collection result. Such control devices include DCS (Distributed).
Control System: a distributed control system or a distributed control device) or a programmable logic controller (hereinafter, PLC) is used. In a general FA (Factory Automation) system, PLC is often used as a control device, and in plant facilities that require high reliability, DCS is often used as a control device. This is because DCS is more reliable than PLC.
制御システムには、制御装置と他の機器との通信を仲介する複数種のネットワークが含まれていることが多い。制御システムに含まれるネットワークの具体例として、IOネットワークと制御ネットワークが挙げられる。IOネットワークには、制御装置による監視データの収集対象となる装置(前述したセンサ等)や電動機などの制御対象装置(以下、両者をまとめて「IO装置」と呼ぶ)が接続される。一方、制御ネットワークには、1または複数の他の制御装置やシステム監視用のHCI装置等が接続される。制御装置に対するこれらネットワークの接続態様としては、当該制御装置に直接接続する態様もあるが、ネットワーク装置等の中継装置(例えば、ゲートウェイ装置)を介して接続する態様もある。 The control system often includes a plurality of types of networks that mediate communication between the control device and other devices. Specific examples of the network included in the control system include an IO network and a control network. The IO network is connected to devices (such as the sensors described above) that are targets of collection of monitoring data by the control device and control target devices such as electric motors (hereinafter, both are collectively referred to as “IO devices”). On the other hand, one or a plurality of other control devices, an HCI device for system monitoring, and the like are connected to the control network. As a connection mode of these networks to the control device, there is a mode of directly connecting to the control device, but there is also a mode of connecting via a relay device (for example, a gateway device) such as a network device.
この種のネットワーク装置は、ネットワークと制御装置との間のデータ通信の中継に特化した中継装置である。このため、この種のネットワーク装置には複数のネットワーク間のデータ通信の中継を円滑に行えないといった問題があり、制御システムに含まれる複数のネットワーク間でデータの一部または全部を共有する必要がある場合に問題となっていた。例えば、図7に示すように、ネットワーク40Aとネットワーク40Bとを含み、これらネットワークをネットワーク装置10´を介して制御装置20に接続した制御システムにおいて、IO装置11から送信された監視データを他の制御装置(図7に示す例では、制御装置21)にも参照させる場合、当該監視データをネットワーク装置10´→制御装置20→ネットワーク装置10´→ネットワーク40B→制御装置21といった具合に転送経路C0に沿って転送する必要があり、ネットワーク装置10´と制御装置21の間を往復する分だけの伝送遅延が生じる、という問題があった。
This type of network device is a relay device specialized for relaying data communication between a network and a control device. For this reason, this type of network device has a problem that data communication cannot be smoothly relayed between a plurality of networks, and it is necessary to share part or all of the data between the plurality of networks included in the control system. In some cases it was a problem. For example, as shown in FIG. 7, in a control system including a
本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、複数のネットワークと制御装置とをネットワーク装置で接続して構成された制御システムにおいて、伝送遅延の発生を回避しつつ複数のネットワーク間のデータ共有を実現する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a control system configured by connecting a plurality of networks and a control device by a network device, data between the plurality of networks while avoiding occurrence of transmission delay. The purpose is to provide a technology for realizing sharing.
上記課題を解決するために本発明は、制御装置と、当該制御装置と複数のネットワークとに接続され各ネットワークから制御装置へ宛てて送信されたデータを制御装置へ転送する中継装置と、を含む制御システムにおける中継装置に、以下の転送判断基準テーブルと判定手段とデータ転送手段とを設ける。転送判断基準テーブルには、複数のネットワークの各々から制御装置へ宛てて送信されるデータについて、その一部または全部を他のネットワークへ転送する必要があるか否かを示す情報が書き込まれている。判定手段は、複数のネットワークの各々から制御装置へ宛てて送信されたデータを受信する毎に、当該受信したデータの一部または全部を他のネットワークに転送する必要があるか否かを転送判断基準テーブルを参照して判定する。データ転送手段は、判定手段により転送必要と判定されたデータの一部または全部を、当該データの一部または全部の転送先のネットワークに宛てて制御装置から送信されたデータとともに(例えば、両者をマージして)当該ネットワークへ転送する。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a control device and a relay device that is connected to the control device and a plurality of networks and transfers data transmitted from each network to the control device to the control device. The relay apparatus in the control system is provided with the following transfer determination reference table, determination means, and data transfer means. Information indicating whether or not a part or all of data transmitted from each of the plurality of networks to the control device needs to be transferred to another network is written in the transfer determination criterion table. . The determination means determines whether or not it is necessary to transfer a part or all of the received data to another network each time data transmitted from each of the plurality of networks to the control device is received. Judgment is made with reference to the reference table. The data transfer means includes a part or all of the data determined to be transferable by the determination means together with data transmitted from the control device to the transfer destination network of part or all of the data (for example, both of them) Merge) and transfer to the network.
本発明の制御システムでは、複数のネットワークの各々から制御装置へ宛てて転送されたデータのうち、当該データの一部または全部を他のネットワークへ転送する必要があるものは、ネットワーク装置と制御装置間の往復を経ずに当該他のネットワークへ転送される。このため、本発明によれば、ネットワーク間のデータ共有を実現する際に伝送遅延が発生することはない。なお、特許文献1には、共有メモリ方式のサイクリック伝送におけるデータ中継装置の発明が記載されているが、このデータ中継装置は制御システムにおける制御装置と複数のネットワークとを接続するものではなく、本願発明とは全く異なる技術である。
In the control system of the present invention, among the data transferred from each of the plurality of networks to the control device, the data that needs to transfer a part or all of the data to another network is the network device and the control device. It is transferred to the other network without going back and forth. Therefore, according to the present invention, transmission delay does not occur when data sharing between networks is realized. In addition, although
また、本発明の別の態様としては、上記中継装置を単体で提供する態様や、CPU(Central
Processing Unit)などの一般的なコンピュータを上記判定手段およびデータ転送手段として機能させるプログラムを提供する態様が考えられる。前者の態様によれば、既存の制御システムにおける中継装置を本発明の中継装置に置き換えることで、当該既存の制御システムを本発明の制御システムとして機能させることができる、といった効果が奏される。また、後者の態様によれば、既存の制御システムにおける中継装置の中継制御プログラムを上記プログラムで置き換えることで当該既存の中継装置を本発明の中継装置として機能させ、当該既存の制御システムを本発明の制御システムとして機能させることが可能になる、といった効果が奏される。
Further, as another aspect of the present invention, an aspect in which the relay device is provided alone, a CPU (Central
It is conceivable to provide a program that causes a general computer such as a processing unit to function as the determination unit and the data transfer unit. According to the former aspect, by replacing the relay device in the existing control system with the relay device of the present invention, there is an effect that the existing control system can function as the control system of the present invention. Further, according to the latter aspect, the relay control program of the relay device in the existing control system is replaced with the above program so that the existing relay device functions as the relay device of the present invention, and the existing control system is This makes it possible to function as a control system.
以上説明したように、本発明によれば、複数のネットワークと制御装置とをネットワーク装置で接続して構成された制御システムにおいて、伝送遅延の発生を回避しつつ複数のネットワーク間のデータ共有を実現することが可能になる。 As described above, according to the present invention, in a control system configured by connecting a plurality of networks and a control device with a network device, data sharing between the plurality of networks is realized while avoiding transmission delay. It becomes possible to do.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
(A:構成)
図1は、本発明の一実施形態の制御システム1の構成例を示す図である。
図1では、図7におけるものと同一の構成要素には同一の符号が付されている。図1と図7とを対比すれば明らかように、制御システム1は、ネットワーク装置10´に代えてネットワーク装置10を設けた点、制御装置20に支援ツール30が接続されている点、および、ネットワーク40BにHCI装置23が接続されている点が図7に示す制御システムと異なる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(A: Configuration)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a
In FIG. 1, the same components as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals. As apparent from the comparison between FIG. 1 and FIG. 7, the
支援ツール30は、制御装置20の運用支援を実現する各種ソフトウェアのインストールされたパーソナルコンピュータである。本実施形態では、支援ツール30は、制御装置20やネットワーク装置10を動作させる際に参照されるシステム定義情報の生成や制御装置20に実行させるアプリケーションプログラムの生成、およびこれらシステム定義情報やアプリケーションプログラムの制御装置20へのダウンロードに利用される。なお、このような支援ツールは従来の制御システムにも存在し、図7では省略されているにすぎない。
The
ネットワーク40AはIOネットワークであり、このネットワーク40AにはIO装置11とIO装置12が接続されている。IO装置11およびIO装置12の各々は各種センサを含み、当該センサの出力データを制御装置20に対する入力データとして当該制御装置20に宛てて送信する。以下、IO装置11やIO装置12が制御装置20へ宛てて送信するデータのことを「監視データ」と呼ぶ。ネットワーク装置10はネットワーク40Aから送信されてくるデータを制御装置20に転送する。制御装置20は例えばPLCであり、受信した監視データにしたがって制御対象機器(例えば、電動機など、図1では図示略)の作動制御を行う。
The
ネットワーク40Bは制御ネットワークである。ネットワーク40Bには、制御装置21および制御装置22とHCI装置23が接続されている。制御装置21および制御装置22は、制御装置20と同様にPLCである。制御装置21および制御装置22の各々は、制御装置20の制御対象機器とは異なる他の制御対象機器(図1では図示略)の作動制御を行う。HCI装置23は、液晶ディスプレイなどを備えたパーソナルコンピュータであり、制御装置21や制御装置22、或いはIO装置11や12の動作状態を制御システム1の運用管理者に監視させるための装置である。このようなHCI装置も従来の制御システムにも存在するが、図7では省略されているにすぎない。
The
制御システム1においてネットワーク40Aから制御装置20へ送信されるデータには、ネットワーク40Bへ転送する必要のあるもの(制御装置21や制御装置22でも利用されるもの、或いはHCI装置23による監視対象となるもの)が含まれている。例えば、図2に示すように、IOネットワークヘッダを付与してIO装置11から制御装置20へ送信される監視データ(入力データ111〜118)のうち、入力データ111〜114については制御ネットワークヘッダを付与して制御装置21にも転送される必要がある。なお、IOネットワークヘッダとは、ネットワーク40Aにおける通信プロトコルに準拠したヘッダ情報であり、当該ヘッダ情報に後続するデータの種別、送信元局および送信先等を示す情報を含んでいる。制御ネットワークヘッダも同様に、ネットワーク40Bにおける通信プロトコルに準拠したヘッダ情報であり、当該ヘッダ情報に後続するデータの種別、送信元局および送信先等を示す情報を含んでいる。図2に示すように、制御システム1では、制御装置21には入力データ111〜114の他に、入力データ123および124と演算結果データ021〜024が転送され、制御装置21は、これらデータを参照して制御対象機器の作動制御を行う。入力データ123および124はIO装置12から送信される監視データであり、演算結果データ021〜024は制御装置20によって生成されるデータである。
Data transmitted from the
このように、ネットワーク40Aから送信されてくる監視データにネットワーク40Bへ転送する必要のあるものが含まれている場合、従来の制御システムでは、ネットワーク40A→ネットワーク装置10→制御装置20→ネットワーク装置10→ネットワーク40Bといった転送経路に沿って該当データを転送する処理をネットワーク装置10および制御装置20の各々に実行させる必要があった。これに対して、本実施形態では、ネットワーク装置10に本発明の特徴を顕著に示す処理を実行させることで、ネットワーク装置10→制御装置20→ネットワーク装置10といった余分な転送経路を経ることなく、図3に示す転送経路C1に沿って該当監視データをネットワーク40Aからネットワーク40Bへ転送することができる。以下、本実施形態の特徴を顕著に示すネットワーク装置10を中心に説明する。
As described above, when the monitoring data transmitted from the
図4は、ネットワーク装置10の構成例を示すブロック図である。図4に示すように、ネットワーク装置10は、制御部110、第1通信インタフェース(以下、「I/F」)部120a、第2通信I/F部120b、第3通信I/F部120c、記憶部130、およびこれら構成要素間のデータ授受を仲介するバス140を含んでいる。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the
制御部110は例えばCPUである。制御部110は、記憶部130(より正確には不揮発性記憶部134)に記憶されている中継制御プログラム134aを実行することにより、ネットワーク装置10の制御中枢として機能する。中継制御プログラム134aにしたがって制御部110が実行する処理の詳細については後に明らかにする。
The
第1通信I/F部120a、第2通信I/F部120b、および第3通信I/F部120cの各々は例えばNIC(Network Interface Card)である。第1通信I/F部120aはネットワーク40Aに接続されている。第1通信I/F部120aはネットワーク40aから受信したデータを制御部110に引き渡す一方、制御部110から引き渡されたデータをネットワーク40Aへ送出する。第2通信I/F部120bはネットワーク40Bに接続されている。第2通信I/F部120bはネットワーク40Bから受信したデータを制御部110に引き渡す一方、制御部110から引き渡されたデータをネットワーク40Bへ送出する。第3通信I/F部120cは、LAN(Local Area Network)ケーブルなどの信号線を介して制御装置20に接続されている。第3通信I/F部120cは制御装置20から送信されてくるデータを受信し、制御部110に引き渡す一方、制御部110から引き渡されたデータを制御装置20へ送信する。以下では、第1通信I/F部120a〜第3通信I/F部120cの各々を区別する必要がない場合には、「通信I/F部120」と表記する。
Each of the first communication I /
記憶部130は、図4に示すように、揮発性記憶部132と不揮発性記憶部134とを有している。揮発性記憶部132は例えばRAM(Random Access Memory)である。揮発性記憶部132は、中継制御プログラム134aを実行する際のワークエリアとして制御部110によって利用される。また、揮発性記憶部132は、第1通信I/F部120a、第2通信I/F部120b、および第3通信I/F部120cの各々から受信したデータを一時的に記憶する受信バッファの役割を果たすとともに、第1通信I/F部120a、第2通信I/F部120b、および第3通信I/F部120cの各々から送出するデータを一時的に蓄積する送信バッファの役割を果たす。なお、各通信I/F部120に対応する送信バッファには、サイクリック伝送のための送信バッファと、単発のメッセージ伝送のための送信バッファといった具合に送信種別毎に設けられている。
As illustrated in FIG. 4, the
不揮発性記憶部134は例えばフラッシュROM(Read Only Memory)である。不揮発性記憶部134には、前述した中継制御プログラム134aの他に、転送判断基準テーブル134bが記憶されている。図5は、転送判断基準テーブル134bの格納内容の一例を示す図である。図5に示すように、転送判断基準テーブル134bには、ネットワーク装置10に接続されている複数のネットワークの各々から制御装置20へ宛てて送信されるデータについて、その一部または全部を他のネットワークへ転送する必要があるか否かを示す情報が書き込まれている。例えば、図5に示す転送判断基準テーブル134bの1行目のレコードrec01は、ネットワーク40Aを介してIO装置11から受信した監視データのうち、オフセット0、サイズ4(単位は何れもバイト)の範囲のデータを、ネットワーク40Bに接続されている全ての装置へサイクリック伝送するデータのオフセット0からサイズ4の範囲のデータとすることを表している。
The
中継制御プログラム134aは、ネットワーク40A或いはネットワーク40Bと制御装置20との間のデータ転送制御を制御部110に実行させるプログラムである。制御部110は、ネットワーク装置10の電源(図示略)投入或いはリセットを契機として中継制御プログラム134aを不揮発性記憶部134から揮発性記憶部132に読み出し、その実行を開始する。中継制御プログラム134aにしたがって作動している制御部110は、第1通信I/F部120a〜第3通信I/F部120cの各々を介してデータを受信する毎に当該データをその宛先に対応する通信I/F部120の送信バッファに書き込む受信タスクを実行するとともに、送信バッファに格納されているデータを当該送信バッファに対応する通信I/F部120の接続先へ送出する送信タスクを送信バッファ毎に実行する。
The
図6(A)は、第1通信I/F部120aを介してデータを受信した場合に実行される受信タスクにおいて制御部110が実行する処理の流れを示すフローチャートである。図6(A)に示すように、この受信タスクにおいては、制御部110は、受信したデータの一部または全部を他のネットワークに転送する必要があるか否かを転送判断基準テーブル134bの格納内容を参照して判定する判定処理SA100を実行する。具体的には、制御部110は、判定対象のデータの経由してきたネットワーク、送信元局およびデータ種別に対応するレコードが転送判断基準テーブル134bに含まれている場合に、他のネットワークへの転送が必要と判定し、該当するレコードが転送判断基準テーブル134bに含まれていない場合に転送不要と判定する。判定対象のデータの経由してきたネットワーク、送信元局およびデータ種別については当該データのヘッダ部(例えば、図2における「IOネットワークヘッダ」)を参照して特定すれば良く、受信したデータの一部を転送対象とするのか、それとも全部を判定対象とするのかについては、転送判断基準テーブル134bに転送元に関する情報として格納されているオフセットおよびサイズを参照して判定すれば良い。
FIG. 6A is a flowchart illustrating a flow of processing executed by the
判定処理SA100の判定結果が“Yes”であった場合には、制御部110は、転送必要と判定したデータに関して、転送判断基準テーブル134bに格納されている転送先に関する情報を参照し、転送先のネットワーク、送信先局および送信種別を特定する。次いで、制御部110は、転送必要と判定したデータの一部または全部をその転送先のネットワークに対応し、かつ上記の要領で特定した送信種別に対応する送信バッファの所定領域(転送判断基準テーブル134bに転送先に関する情報として格納されているオフセットの示す記憶領域)にコピーする(SA110)。その後、制御部110は、当該データをその宛先に対応する通信I/F部(本実施形態では、第3通信I/F部120c)の送信バッファにコピーする(SA120)。これに対して、判定処理SA100の判定結果が“No”であった場合には、制御部110は、SA110の処理を実行することなく、SA120の処理を実行する。なお、送信バッファとして、送信対象のデータの格納場所を示すポインタを用いる場合には、上記コピーに代えてポインタの書き換えを行うようにすれば良い。
When the determination result of the determination process SA100 is “Yes”, the
図6(B)は、第2通信I/F部120bのサイクリック伝送用の送信バッファについての送信タスクにおいて制御部110が実行する処理の流れを示すフローチャートである。図6(B)に示すように、制御部110は、上記送信バッファに格納されているデータを当該第2通信I/F部120bの接続先へ送信する処理SB100、および一定時間(サイクリック伝送のデータ送信間隔に応じた時間)だけ休眠する処理SB110を繰り返し実行する。上記送信バッファには、制御装置20からネットワーク40Bへ送信されたデータのうちサイクリック伝送の対象となるものも書き込まれる。したがって、本実施形態におけるネットワーク装置10からネットワーク40Bへのサイクリック伝送では、制御装置20からネットワーク40Bへ送信されたデータのうちサイクリック伝送の対象となるものと、ネットワーク40Aから制御装置20へ送信されたデータのうちネットワーク40Bへのサイクリック伝送の対象となるものとがマージされて(すなわち、前者とともに後者が)ネットワーク装置10からネットワーク40Bへサイクリック伝送される。
FIG. 6B is a flowchart showing the flow of processing executed by the
以上説明したように、中継制御プログラム134aにしたがって作動している制御部110は、ネットワーク40Aから制御装置10へ宛てて送信されたデータを受信する毎に、当該受信したデータの一部または全部を他のネットワークに転送する必要があるか否かを転送判断基準テーブル134bを参照して判定する判定手段として機能するとともに、判定手段により転送必要と判定されたデータの一部または全部を、その転送先のネットワークに宛てて制御装置20から送信されたデータとともに当該ネットワークへ転送するデータ転送手段として機能するのである。
以上がネットワーク装置10の構成である。
As described above, every time the
The above is the configuration of the
(B:動作)
次いで本実施形態の動作について説明する。
本実施形態の動作は制御システム1の実運用を開始するための準備段階の動作と実運用段階の動作とに大別される。以下ではこれら2つの動作について説明する。
(B: Operation)
Next, the operation of this embodiment will be described.
The operation of the present embodiment is roughly divided into an operation at a preparation stage for starting actual operation of the
(B−1:準備段階の動作)
準備段階においては、制御システム1の運用管理者は、まず、支援ツール30を操作し、制御装置20、ネットワーク装置10、ネットワーク40Aおよびネットワーク40Bに関するシステム定義情報を作成する。また、上記運用管理者は、支援ツール30を操作し、制御装置20に実行させるアプリケーションプログラムを作成する。そして、上記運用管理者、支援ツール30を用いて作成したシステム定義情報およびアプリケーションプログラムを支援ツール30から制御装置20へダウンロードし、記憶させる。
(B-1: Operation in preparation stage)
In the preparation stage, the operation manager of the
次いで、運用管理者は、制御装置20において以下の要領で転送判断基準テーブルを作成する。運用管理者は、まず、従来の制御システムであればネットワーク装置10を経由して制御装置20から各ネットワークへ送信する必要のあった各データについて、そのデータのソースを確認する。他のネットワークから制御装置20へ送信されたデータであった場合、運用管理者は、当該データの送信元局、送信種別、オフセット、サイズを転送元に関する情報として転送判断基準テーブルに登録するとともに、転送先の送信先局、送信種別、オフセット等を当該データの転送先に関する情報として転送判断基準テーブルに登録する。運用管理者は、このようにして作成した転送判断基準テーブルを制御装置20からネットワーク装置10にダウンロードし、転送判断基準テーブル134bとしてネットワーク装置10に記憶させる。
このようにして制御システム1の運用を開始するための準備が完了するのである。
Next, the operation manager creates a transfer determination criterion table in the
In this way, the preparation for starting the operation of the
(B−2:運用開始後の動作)
次いで、図5に示す転送判断基準テーブル134bがネットワーク装置10に記憶されている場合を例にとって、運用開始後の動作について説明する。
IO装置11は、自装置のセンサにより検出した監視データをネットワーク40Aを介して制御装置20に宛てて送信する。ネットワーク装置10の制御部110は第1通信I/F部120aを介して当該監視データを受信したことを契機として図6(A)に示す受信タスクを実行する。制御部110は、当該監視データの他のネットワークへの転送の要否を転送判断基準テーブル134bを参照して判定する(図6(A):SA100)。
(B-2: Operation after starting operation)
Next, the operation after the start of operation will be described by taking as an example the case where the transfer determination criterion table 134b shown in FIG.
The
制御システム1の運用開始時点では、ネットワーク装置10の転送判断基準テーブル134bの格納内容は図5のようになっている。IO装置11から送信された監視データについては転送判断基準テーブル134bの1つ目のレコードと一致するので、図6(A)の判定処理SA100の判定結果は“Yes”となる。このため、制御部110は、当該監視データのオフセット0、サイズ4の範囲のデータを第2通信I/F部120bのサイクリック伝送用の送信バッファにコピーし(図6(A):SA110)、当該監視データを第3通信I/F部120cの送信バッファにコピーする(図6(A):SA120)。
At the start of operation of the
ネットワーク装置10の第3通信I/F部120cの送信バッファに格納された監視データは、当該第3通信I/F部120cについての送信タスクによって制御装置20へ転送される。同様に、ネットワーク装置10の第2通信I/F部120bのサイクリック伝送用の送信バッファに格納されたデータ(上記監視データのオフセット0、サイズ4の範囲のデータ、IO装置12から送信された監視データのオフセット2、サイズ2の範囲のデータ、および制御装置20からネットワーク40Bへ送信されたデータ)は、前掲図6(B)に示す送信タスクによってネットワーク40Bへサイクリック伝送される。
The monitoring data stored in the transmission buffer of the third communication I /
以上に説明した動作が為される結果、本実施形態では、ネットワーク40Aから送信されネットワーク40Bへ転送される監視データの転送経路C1(図3参照)は、従来の制御システムにおける転送経路C0(図7参照)に比較して「ネットワーク装置10→制御装置20→ネットワーク装置10」という経路を辿らない分だけ短縮される。このため、ネットワーク40Aから送信されネットワーク40Bへ転送される監視データに関する伝送遅延時間が短縮され、高精度のシステムを構築することが可能となる。
As a result of the operation described above, in the present embodiment, the monitoring data transfer path C1 (see FIG. 3) transmitted from the
また、本実施形態によれば、ネットワーク40Aから送信され、ネットワーク40Bへ転送されるデータのコピーをネットワーク装置10に行わせる分だけ、従来技術に比較して制御装置20にかかる処理負荷が軽減される。つまり、本実施形態によれば、制御装置20の処理負荷についての負荷分散を実現することができる。
Further, according to the present embodiment, the processing load on the
加えて、ネットワーク装置10として、制御装置20の故障時でも運転継続可能なものを用いるようにすれば、以下の効果も奏される。制御システム1が従来の制御システムであれば、制御装置20に故障が発生すると、ネットワーク40Aから送信されたデータをネットワーク40Bへ転送することはできなかった。これに対して本実施形態によれば、制御装置20の故障中もネットワーク40Aとネットワーク40B間のデータ伝送を継続することが可能になる。これにより、例えば、制御装置20が故障中であっても、ネットワーク40Aに接続されたIO装置11やIO装置12が送信するアラーム情報をネットワーク40Bに接続されたHCI装置23にて検知することが可能となると、いった顕著な効果が奏される。
In addition, if the
(C:変形)
以上本発明の一実施形態について説明したが、この実施形態に以下の変形を加えても勿論良い。
(C: deformation)
Although one embodiment of the present invention has been described above, it goes without saying that the following modifications may be added to this embodiment.
(1)上記実施形態では、ネットワーク40AはIOネットワークであり、ネットワーク40Bは制御ネットワークである場合について説明したが、ネットワーク40Aおよびネットワーク40Bの種別は本発明の本質とは無関係である。したがって、ネットワーク40Aおよびネットワーク40Bの両者が共にIOネットワークであっても良く、また、ネットワーク40Aおよびネットワーク40Bの両者が共に制御ネットワークであっても良い。また、ネットワーク40A或いはネットワーク40Bにおけるデータ転送方式も本発明の本質とは無関係である。よって、ネットワーク40A或いはネットワーク40Bにおけるデータ転送方式として、ポーリング方式、サイクリック伝送方式、およびメッセージ伝送方式の何れを採用しても良い。
(1) Although the case where the
(2)上記実施形態では、ネットワーク装置10に2つのネットワークが接続される場合について説明したが、ネットワーク装置10に3つ以上のネットワークが接続される態様であっても良く、また、あるネットワークから受信したデータの転送先が複数のネットワークであっても良い。例えば、ネットワーク装置10にネットワーク40A、ネットワーク40Bおよびネットワーク40Cが接続され、ネットワーク40Aから受信したデータをネットワーク40Bおよびネットワーク40Cの両者に転送する態様であっても良い。
(2) In the above embodiment, the case where two networks are connected to the
(3)上記実施形態では、本発明の特徴を顕著に示す処理を制御部110に実行させ中継制御プログラム134aがネットワーク装置10の不揮発性記憶部134に予め記憶されていた。しかし、この中継制御プログラム134aをCD−ROM(Compact Disk-Read Only Memory)などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に書き込んで配布しても良く、また、インターネットなどの電気通信回線経由のダウンロードにより配布しても良い。一般的なネットワーク装置の制御部(CPUなどのコンピュータ)をこのようにして配布される中継制御プログラム134aにしたがって作動させることで、当該ネットワーク装置を本発明のネットワーク装置として機能させることが可能になるからである。また、上記実施形態では、判定手段およびデータ転送手段をソフトウェアモジュールにより実現したが、ハードウェアモジュールにより実現しても良い。具体的には、判定手段およびデータ転送手段の各々を電子回路で構成し、これら電子回路を組み合わせて本発明のネットワーク装置を形成しても良い。
(3) In the above embodiment, the
(4)上記実施形態では、システム定義・アプリケーション登録時に制御装置20において転送判断基準テーブルを作成し、このようにして作成した転送判断基準テーブルをネットワーク装置10に送信して記憶させた。しかし、システム定義・アプリケーション登録時に支援ツール30において転送判断基準テーブルを作成し、支援ツール30から制御装置20を経由してネットワーク装置10に送信し記憶させても良く、支援ツール30から制御装置20に送信して当該制御装置20に記憶させておき、運転開始時に制御装置20からネットワーク装置10に送信し、当該ネットワーク装置10に記憶させても良い。
(4) In the above embodiment, the transfer determination criterion table is created in the
1…制御システム、10…ネットワーク装置、11,12…IO装置、20、21,22…制御装置、23…HCI装置、30…支援ツール、40A,40B…ネットワーク、110…制御部、120a…第1通信I/F部、120b…第2通信I/F部、120c…第3通信I/F部、130…記憶部、132…揮発性記憶部、134…不揮発性記憶部、134a…中継制御プログラム、134b…転送判断基準テーブル、140…バス。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記中継装置は、
前記複数のネットワークの各々から前記制御装置へ宛てて送信されるデータの一部または全部を他のネットワークへ転送する必要があるか否かを示す情報が書き込まれた転送判断基準テーブルと、
前記複数のネットワークの各々から前記制御装置へ宛てて送信されたデータを受信する毎に、当該受信したデータの一部または全部を他のネットワークに転送する必要があるか否かを前記転送判断基準テーブルを参照して判定する判定手段と、
前記判定手段により転送必要と判定されたデータの一部または全部を、当該データの一部または全部の転送先のネットワークに宛てて前記制御装置から送信されたデータとともに当該ネットワークへ転送するデータ転送手段と、を有する
ことを特徴とする制御システム。 A control device comprising: a control device; and a relay device connected to the control device and connected to a plurality of networks, and transferring data transmitted from each of the plurality of networks to the control device to the control device. A system,
The relay device is
A transfer criterion table in which information indicating whether or not part or all of data transmitted from each of the plurality of networks to the control device needs to be transferred to another network is written;
Whether or not it is necessary to transfer a part or all of the received data to another network every time data transmitted from each of the plurality of networks to the control device is received. Determination means for referring to a table;
Data transfer means for transferring a part or all of data determined to be required to be transferred by the determination means to the network together with data transmitted from the control device to a part or all of the transfer destination network. And a control system characterized by comprising:
前記データ転送手段は、
前記判定手段により転送必要と判定されたデータの一部または全部を、その転送先のネットワークに対応する送信バッファの所定の記憶領域に書き込むとともに、前記制御装置から当該ネットワークへ送信されたデータを当該記憶領域とは異なる記憶領域に書き込み、当該送信バッファの格納内容を予め定められたタイミングで当該ネットワークへ送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御システム。 A transmission buffer corresponding to each of the plurality of networks;
The data transfer means includes
A part or all of the data determined to be transferable by the determination means is written in a predetermined storage area of a transmission buffer corresponding to the transfer destination network, and the data transmitted from the control device to the network is The control system according to claim 1, wherein the control system writes to a storage area different from the storage area and transmits the stored contents of the transmission buffer to the network at a predetermined timing.
前記判定手段は、受信したデータの一部または全部を他のネットワークに転送する必要があるか否かを判定するとともに、転送する際の送信種別を判定し、
前記データ転送手段は、
前記判定手段により転送必要と判定されたデータの一部または全部を、その転送先のネットワークに対応し、かつ前記判定手段により判定された送信種別に対応する送信バッファの所定の記憶領域に書き込む
ことを特徴とする請求項2に記載の制御システム。 A transmission buffer corresponding to each of the plurality of networks is provided for each type of data transmission to the network,
The determination means determines whether or not part or all of the received data needs to be transferred to another network, and determines a transmission type at the time of transfer,
The data transfer means includes
Writing a part or all of the data determined to be required to be transferred by the determination means to a predetermined storage area of the transmission buffer corresponding to the transfer destination network and corresponding to the transmission type determined by the determination means. The control system according to claim 2.
前記複数のネットワークの各々から前記制御装置へ宛てて送信されるデータの一部または全部を他のネットワークへ転送する必要があるか否かを示す情報が書き込まれた転送判断基準テーブルと、
前記複数のネットワークの各々から前記制御装置へ宛てて送信されたデータを受信する毎に、当該受信したデータの一部または全部を他のネットワークに転送する必要があるか否かを前記転送判断基準テーブルを参照して判定する判定手段と、
前記判定手段により転送必要と判定されたデータの一部または全部を、当該データの一部または全部の転送先のネットワークに宛てて前記制御装置から送信されたデータとともに当該ネットワークへ転送するデータ転送手段と
を有することを特徴とする中継装置。 A relay device connected to the control device and a plurality of networks, and transferring data transmitted from each of the plurality of networks to the control device;
A transfer criterion table in which information indicating whether or not part or all of data transmitted from each of the plurality of networks to the control device needs to be transferred to another network is written;
Whether or not it is necessary to transfer a part or all of the received data to another network every time data transmitted from each of the plurality of networks to the control device is received. Determination means for referring to a table;
Data transfer means for transferring a part or all of data determined to be required to be transferred by the determination means to the network together with data transmitted from the control device to a part or all of the transfer destination network. A relay apparatus comprising: and.
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