JP6428273B2 - コマンド処理システム及びコマンド処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信ネットワークを介して送信されたコマンドを処理するコマンド処理システム及びコマンド処理方法に関するものである。

従来から、プラント設備等の設備の監視や設備の稼動管理を行う通信システムとして、複数の装置が通信ネットワークを介してデータを送受信するシステムが広く用いられている。例えば、下記特許文献１には、複数の端末装置とデータ集約装置が相互に通信可能に接続されたプラント監視システムが開示されている。このような通信システムにおいては、データ通信の信頼性を高めるために多重化された通信ネットワークを使用することが一般的である。このような多重化された通信ネットワークを用いれば、一部の通信ネットワークが障害等で使用不可となっても、使用する通信ネットワークを切り換えることによってデータ通信を継続させることができる。

特開２０１１−２２９２０号公報

ところで、上記のような複数の装置を含む通信システムにおいては、複数の装置間でのデータ通信が同時に発生しうる。具体的には、装置間で複数のコマンドが伝達されてその複数のコマンドに対するデータが返信される場合には、複数のコマンドが競合することにより、コマンドに対する処理、又はコマンドに対応して返信されたデータの識別が困難となり、コマンドに対する処理が途中で停止してしまう場合があった。また、コマンドが伝達されてそのコマンドに対するデータが返信されるまでの間で、装置間で異なる通信ネットワークを使用する事態が発生しうる。その場合にも、データの受信順序が入れ替わってコマンドに対する処理が途中で停止してしまう場合があった。

そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、複数の設備間での複数のコマンドが多重化された通信ネットワークを利用して処理される場合であっても、複数のコマンドに対する処理を円滑に実行させることが可能なコマンド処理システムおよびコマンド処理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一側面に係るコマンド処理システムは、複数の端末装置と制御装置とが多重化された複数の通信系統を介して互いにデータ通信可能に接続されたコマンド処理システムであって、端末装置は、コマンドと、当該コマンドを識別するコマンド識別情報と、送信元の端末装置を識別する送信元識別情報とを含むコマンド送信データを、複数の通信系統のうちの直前にコマンドの送信に使用した通信系統を優先的に利用して、制御装置に送信するデータ送信部と、コマンド送信データに応じて制御装置から返信された応答データを受信するデータ受信部と、を含み、制御装置は、コマンド送信データを複数の端末装置のそれぞれから受信するデータ受信部と、データ受信部によって受信されたコマンド送信データを参照して、複数の端末装置毎に、直近のコマンド送信データの受信時に利用した通信系統である優先通信系統を管理する通信系統管理部と、コマンド送信データに含まれるコマンド識別情報が付加された当該コマンド送信データに対する応答データを、コマンド送信データに含まれる送信元識別情報に対応する端末装置に向けて、通信系統管理部において当該端末装置に対応して管理された優先通信系統を利用して送信するデータ送信部と、を含む。

或いは、本発明の他の側面に係るコマンド処理方法は、複数の端末装置と制御装置とが多重化された複数の通信系統を介して互いにコマンド処理に関するデータ通信を行うコマンド処理方法であって、端末装置が、コマンドと、当該コマンドを識別するコマンド識別情報と、送信元の端末装置を識別する送信元識別情報とを含むコマンド送信データを、複数の通信系統のうちの直前にコマンドの送信に使用した通信系統を優先的に利用して、制御装置に送信し、制御装置が、コマンド送信データを複数の端末装置のそれぞれから受信し、制御装置が、コマンド送信データを参照して、複数の端末装置毎に、直近のコマンド送信データの受信時に利用した通信系統である優先通信系統を管理し、制御装置が、コマンド送信データに含まれるコマンド識別情報が付加された当該コマンド送信データに対する応答データを、コマンド送信データに含まれる送信元識別情報に対応する端末装置に向けて、当該端末装置に対応して管理された優先通信系統を利用して送信し、端末装置が、コマンド送信データに応じて制御装置から返信された応答データを受信する。

かかる構成のコマンド処理システム或いはコマンド処理方法によれば、端末装置から制御装置に向けて、コマンド識別情報と送信元識別情報とが付加されたコマンドが送信され、制御装置から端末装置に向けて、コマンド識別情報が付加されたコマンドに対する応答データが送信されるので、複数のコマンドの競合による処理の停止、及び応答データの競合による処理の停止が防げる。また、端末装置からコマンドを送信する際には端末装置で直前に使用した通信系統である優先通信系統が優先的に使用され、制御装置から応答データを送信する際には端末装置毎に管理された優先通信系統が使用されるので、端末装置におけるデータの受信順序の入れ替えが防止される。これにより、複数の装置間での複数のコマンドが多重化された通信ネットワークを利用して処理される場合であっても、複数のコマンドに対する処理を円滑に実行させることができる。

端末装置のデータ送信部は、コマンド識別情報を、当該コマンド識別情報が含まれるコマンド送信データの送信時に利用する通信系統を識別する情報として送信し、制御装置の通信系統管理部は、コマンド送信データに含まれるコマンド識別情報を参照することにより、複数の端末装置毎の優先通信系統を識別して管理する、ことも好適である。

かかる構成を採れば、端末装置から制御装置に対して優先通信系統を効率的に通知することができるので、制御装置における端末装置毎の優先通信系統の管理を容易にする。その結果、複数のコマンドに対する処理を一層円滑に実行させることができる。

また、制御装置は、複数の端末装置毎にデータ受信部によって受信されたコマンド送信データに含まれるコマンド及びコマンド識別情報を記憶するバッファ部と、バッファ部に記憶された複数の端末装置毎のコマンドを処理して応答データを生成するコマンド処理部と、をさらに含む、ことも好適である。

この場合、複数の端末装置からのコマンドの送信が競合した場合であっても、コマンドの再送の必要がなくなり、複数の端末装置からの複数のコマンドに対する処理を効率的に実行させることができる。

本発明によれば、複数の設備間での複数のコマンドが多重化された通信ネットワークを利用して処理される場合であっても、複数のコマンドに対する処理を円滑に実行させることができる。

本発明の好適な一実施形態に係るコマンド処理システムの構成概略図である。 図１の端末装置２の機能構成を示すブロック図である。 図１の制御装置３の機能構成を示すブロック図である。 （ａ）は、図２の通信網管理部９に記憶された通信系統情報のデータ構成の一例を示す図、（ｂ）は、図３のコマンド記憶バッファ部１２に記憶されたデータ構成の一例を示す図である。 図１のコマンド処理システム１の通信ネットワーク正常時の動作を示すシーケンス図である。 図１のコマンド処理システム１の通信ネットワーク異常時の動作を示すシーケンス図である。 図１のコマンド処理システム１のコマンド“スイッチオン”の処理時の動作を示すシーケンス図である。 図１のコマンド処理システム１の通信ネットワーク異常時の別の動作を示すシーケンス図である。 図１のコマンド処理システム１の通信ネットワーク異常時の複数の端末装置２からのコマンド処理時の動作を示すシーケンス図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の好適な一実施形態に係るコマンド処理システムの構成概略図である。同図に示されるコマンド処理システム１は、プラント設備等の設備の監視や設備の稼動管理を行うための各種のコマンド（命令）を処理するデータ処理システムであり、コマンドを生成する複数の端末装置２と、そのコマンドを受け付けて処理する複数の制御装置３と、制御装置３の監視および稼働管理の対象である対象設備４とを含んで構成される。これらの端末装置２と制御装置３とは、イーサネット（登録商標）に準拠したＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークＮＷ１を介して互いにパケットデータ通信が可能に接続されている。この通信ネットワークＮＷ１は、多重化された２つの通信系統ＮＷ１ａ，ＮＷ１ｂによって構成され、端末装置２と制御装置３とは、相互間のデータ通信においてこれらの通信系統ＮＷ１ａ，ＮＷ１ｂを切り換えて使用可能なように構成される。さらに、制御装置３は、監視および稼働管理の対象の対象設備４と、通信ネットワークＮＷ１、ゲートウェイ装置５、及びシリアル通信バス等の通信ネットワークＮＷ３を介して相互にデータ通信が可能に構成され、複数の端末装置２は、ＬＡＮ等の通信ネットワークＮＷ２を介して互いにデータ通信可能に構成されている。また、制御装置３と対象設備４とは、専用の通信ネットワークＮＷ３を介して直接相互にデータ通信が可能に構成されていてもよい。専用のこのようなコマンド処理システム１に含まれる対象設備４としては、例えば、発電装置のガスタービンの動作を制御する制御装置が挙げられるが、これに限定されるものではない。

端末装置２は、パーソナルコンピュータ、サーバ装置等に代表される情報処理装置である。詳細には、端末装置２は、物理的には、１又は複数のＣＰＵと、ＲＡＭ及びＲＯＭ等の主記憶装置と、外部とパケットデータ及び制御信号を含む信号を送受信するデータ送受信デバイスである通信モジュールと、半導体メモリ及びハードディスク装置等の補助記憶装置と、マウス、タッチパネル及びキーボード等の入力デバイスと、ディスプレイ及びスピーカ等の出力デバイスとを含むコンピュータシステムとして構成されている。端末装置２の各機能は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等のハードウェア上に１又は複数の所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵの制御のもとで通信モジュール、入力デバイス、および出力デバイスを動作させるとともに、ＲＡＭや補助記憶装置におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。制御装置３は、工場などに設置された制御盤内で使用される情報処理装置である。制御装置３は、物理的には、１又は複数のＣＰＵと、ＲＡＭ及びＲＯＭ等の主記憶装置と、外部とパケットデータ及び制御信号を含む信号を送受信するデータ送受信デバイスである通信モジュールと、半導体メモリ及びハードディスク装置等の補助記憶装置を含むコンピュータシステムとして構成されている。制御装置３の各機能は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等のハードウェア上に１又は複数の所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵの制御のもとで通信モジュールを動作させるとともに、ＲＡＭや補助記憶装置におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。

次に、端末装置２の機能構成について説明する。図２は、端末装置２の機能構成を示すブロック図である。端末装置２は、機能的には、入出力部６、コマンド処理部７、データ送信部８、通信網管理部９、及びデータ受信部１０を備えている。以下、端末装置２の各機能部の機能について詳細に説明する。

入出力部６は、端末装置２のユーザから対象設備４の監視および稼働管理に関する各種処理の要求を受け付けるとともに、当該各種処理の処理結果を出力する。この入出力部６は、ユーザから受け付けた各種処理の要求に応じてコマンド処理部７にコマンドの生成を要求するとともに、コマンド処理部７によって当該コマンドに応じて取得された応答データを受け取って処理結果として出力する。

コマンド処理部７は、入出力部６によって受け付けられた各種処理の要求に応じて、その要求に対応するコマンドを生成し、そのコマンドをデータ送信部８に渡す。コマンド処理部７は、例えば、対象設備４の所定機能を起動する“スイッチオン”の要求が受け付けられた際には、“スイッチオン”の要求に対応したコマンド“ＣＭＤ１”を生成する。この際、コマンド処理部７は、生成したコマンドごとにそのコマンドを識別するコマンド識別情報を割り付ける。詳細には、コマンド処理部７は、コマンド識別情報として１〜１０００の整数値を順次割り付け、コマンドの生成ごとにその整数値に１を加算してその加算値を割り付け、コマンドの生成前に整数値が１０００に至っていた場合には、整数値を１に戻して割り付ける。

また、コマンド処理部７は、生成したコマンドに対して制御装置３から応答データを取得し、その応答データを入出力部６に渡す。その際、コマンド処理部７は、生成したコマンドに対応するコマンド識別情報が付加された応答データが取得されたか否かを監視し、所定時間内に応答データが取得されない場合にはコマンドに対する処理が失敗したと判断し、その処理を中止する。つまり、コマンド処理部７は、コマンドの処理状況をコマンド識別情報を利用して監視する。ここで、コマンド処理部７は、コマンドに対する処理が失敗した場合にはその旨を入出力部６を介して出力してもよい。例えば、コマンド処理部７は、応答データとして、コマンドの送信に対する制御装置３側での受信の確認に関する応答である確認応答ＡＣＫ、又はそれに引き続くコマンドに対する処理結果のデータである処理結果データＤＡＴＡを取得する。

データ送信部８は、コマンド処理部７から受け取ったコマンド及びコマンド識別情報と、コマンドの発行元の端末装置２を識別する送信元識別情報とを含むコマンド送信データを生成する。この送信元識別情報としては、端末装置２を一意に識別する固有の装置番号（ユニット番号）等が使用される。そして、データ送信部８は、生成したコマンド送信データを、当該コマンド送信データに含まれるコマンドの処理主体である制御装置３に送信する。この際、データ送信部８は、二重化された２つの通信系統ＮＷ１ａ，ＮＷ１ｂのうちの一方の通信系統を利用してコマンド送信データを制御装置３に送信し、送信の際には利用した通信系統に応じてコマンド送信データに含まれるコマンド識別情報の符号を変更して送信する。例えば、通信系統ＮＷ１ａを利用する際には１〜１０００の整数値のコマンド識別情報を正の整数のまま送信し、その一方で、通信系統ＮＷ１ｂを利用する際には１〜１０００の整数値のコマンド識別情報を負の整数に変更して送信する。このようにすることで、コマンド送信データの受信側の制御装置３において、コマンド識別情報が含まれるコマンド送信データの送信時に利用された通信系統が識別可能とされる。

また、データ送信部８は、一方の通信系統を用いて送信した後に、コマンド処理部７において所定時間内にそのコマンド送信データに対する応答データが取得されない場合には、そのコマンド送信データを他方の通信系統で自動的に再送信する機能を有する。さらに、データ送信部８は、送信先の制御装置３毎に直前のコマンド送信データの送信時に使用した通信系統を管理する機能を有する。具体的には、データ送信部８は、コマンド送信データの送信直前にその際に使用する通信系統に関する情報を送信先の制御装置３毎に通信網管理部９に記憶する。そして、データ送信部８は、次回の制御装置３に対するコマンド送信データの送信時には、通信網管理部９に記憶された情報を参照することにより、直前に当該制御装置３に対するコマンド送信データの送信に使用された通信系統を特定し、その通信系統を優先的に利用してコマンド送信データを送信する。

図４（ａ）には、通信網管理部９に記憶された通信系統情報のデータ構成の一例を示す。同図に示すように、通信網管理部９においては、制御装置３を一意に特定する項目“制御装置ＩＤ”毎に、直前に使用された通信系統を特定する項目“通信網ＩＤ”が対応付けて記憶されている。例えば、“通信網ＩＤ”が“＃Ａ”は、Ａ系の通信系統である通信系統ＮＷ１ａを意味し、“通信網ＩＤ”が“＃Ｂ”は、Ｂ系の通信系統である通信系統ＮＷ１ｂを意味している。

データ受信部１０は、データ送信部８によるコマンド送信データの送信に応じて、制御装置３から返信された応答データを受信する。このデータ受信部１０は、受信した応答データをコマンド処理部７に引き渡す。

次に、制御装置３の機能構成について説明する。図３は、制御装置３の機能構成を示すブロック図である。制御装置３は、機能的には、データ受信部１１、コマンド記憶バッファ部１２、コマンド処理部１３、通信系統管理部１４、及びデータ送信部１５を備えている。以下、制御装置３の各機能部の機能について詳細に説明する。

データ受信部１１は、複数の端末装置２のそれぞれから、コマンド送信データを受信する。また、データ受信部１１は、複数の端末装置２のそれぞれから、データ送信部１５によって送信された処理結果データＤＡＴＡに対する端末装置２側での受信の確認に関する応答である確認応答ＤＡＴＡ−ＡＣＫを受信する。そして、データ受信部１１は、受信したコマンド送信データを参照し、そのデータに含まれるコマンド、コマンド識別情報及び送信元識別情報を抽出し、それらを対応付けてコマンド記憶バッファ部１２に記憶する。また、データ受信部１１は、受信した確認応答ＤＡＴＡ−ＡＣＫをコマンド処理部１３に渡す。

図４（ｂ）には、データ受信部１１によってコマンド記憶バッファ部１２に記憶されたデータの構成を示している。同図に示すように、コマンド記憶バッファ部１２には、端末装置２を一意に特定する項目“端末装置ＩＤ”毎に、直近に受信されたコマンド送信データに含まれるコマンドを識別するコマンド識別情報“コマンドＩＤ”と、当該コマンドの内容を示す項目“コマンド内容”とが対応付けて記憶されている。“端末装置ＩＤ”としては、コマンド送信データに含まれる送信元識別情報が記憶される。また、このコマンド識別情報は、正負の符号によって端末装置２においてコマンド送信データの送信時に利用した通信系統（優先通信系統）を管理するための情報である。このコマンド記憶バッファ部１２には、端末装置２毎に１つのコマンド送信データの内容が記憶される。例えば、端末装置ＩＤ“＃１”によって識別される端末装置２から、コマンドＩＤ“＋１”及びコマンド“ＣＭＤ１”を含むコマンド送信データが受信された場合には、コマンド記憶バッファ部１２に、端末ＩＤ“＃１”、コマンドＩＤ“＋１”、及びコマンド内容“ＣＭＤ１”が互いに対応付けられて記憶される。このコマンドＩＤ“＋１”は、正の整数となっているので、コマンド送信データが通信系統ＮＷ１ａを利用して送信されたことを意味している。

コマンド処理部１３は、データ受信部１１によって受信されたコマンド送信データに含まれるコマンドを処理して応答データを生成する機能部である。すなわち、コマンド処理部１３は、コマンド記憶バッファ部１２に記憶されたコマンド識別情報によって識別されるコマンドを、データ受信部１１によって受信された順番で処理する。具体的には、コマンド記憶バッファ部１２は、ＦＩＦＯ（First-In First-Out）バッファによって構成され、コマンド記憶バッファ部１２のＦＩＦＯバッファに端末装置ＩＤが記憶されている。そして、コマンド処理部１３は、ＦＩＦＯバッファから端末装置ＩＤをその記憶された順番で読み出し、その端末ＩＤに対応するコマンド識別情報のコマンドを順番に処理する。コマンドの処理の際、コマンド処理部１３は、コマンドの処理の際、必要に応じて通信ネットワークＮＷ３を介して対象設備４との間でデータ通信を行い、コマンドの処理の結果得られた処理結果データＤＡＴＡをデータ送信部１５に渡す。さらに、コマンド処理部１３は、コマンドの処理が完了し、処理結果データＤＡＴＡの送信が完了した後、コマンド記憶バッファ部１２に記憶された端末装置ＩＤを含むそのコマンドに関するデータを削除する。

データ送信部１５は、データ受信部１１によって受信されたコマンド送信データに対する応答データを、そのコマンド送信データに含まれる送信元識別情報に対応する端末装置２に向けて送信する。その際、データ送信部１５は、応答データにコマンド送信データに含まれるコマンド識別情報を付加し、コマンド識別情報が付加された応答データを、通信系統管理部１４において送信先の端末装置２に対応付けて管理された優先通信系統を利用して送信する。送信する応答データとしては、コマンド送信データの受信の確認に関する応答である確認応答ＡＣＫ、及びコマンド処理部１３によるコマンドの処理結果のデータである処理結果データＤＡＴＡが挙げられる。

また、データ送信部８は、処理結果データＤＡＴＡを一方の通信系統である優先通信系統を用いて送信した後に、データ受信部１１において所定時間内にその処理結果データＤＡＴＡに対する確認応答ＤＡＴＡ−ＡＣＫが取得されない場合には、その処理結果データＤＡＴＡを他方の通信系統で自動的に再送信する機能を有する。

通信系統管理部１４は、データ送信部１５が応答データを端末装置２に送信する際に優先的に利用する優先通信系統を管理する機能部である。すなわち、データ送信部１５から応答データの送信が通知された際に、その応答データの処理対象であるコマンドに対応付けられたコマンド識別情報（コマンドＩＤ）をコマンド記憶バッファ部１２から参照する。そして、通信系統管理部１４は、読み出したコマンドＩＤが正の整数であるか、あるいは負の整数であるかを判別することによって、優先通信系統が通信系統ＮＷ１ａあるいは通信系統ＮＷ１ｂのいずれであるかを識別する。具体的には、コマンドＩＤが正の整数であれば優先通信系統をＡ系の通信系統ＮＷ１ａであると識別し、コマンドＩＤが負の整数であれば優先通信系統をＢ系の通信系統ＮＷ１ｂであると識別する。そして、通信系統管理部１４は、識別した優先通信系統をデータ送信部１５にその都度通知する。

以下、コマンド処理システム１のコマンド処理時の動作手順について説明するとともに、本実施形態のコマンド処理方法について詳述する。

まず、図５を参照しながら、通信ネットワークＮＷ１の正常時のコマンド処理システム１の動作手順を説明する。図５は、コマンド処理システム１の通信ネットワーク正常時の動作を示すシーケンス図である。

まず、端末装置２においてユーザから各種処理の要求が受け付けられると、端末装置２からその処理の主体である制御装置３に向けて、コマンドＩＤ“１”で識別されるコマンド“ＣＭＤ”を含むコマンド送信データが、Ａ系の通信系統を使用して送信される（ステップＳ１）。これに対して、制御装置３から端末装置２に向けてコマンド送信データに対する確認応答ＣＭＤ−ＡＣＫが返信される（ステップＳ２）。続けて、制御装置３から端末装置２に向けてコマンド送信データに対する処理結果データＤＡＴＡが返信される（ステップＳ３）。これらのステップＳ２，Ｓ３においては、コマンド送信データを受信した際に用いられたＡ系の通信系統が優先通信系統として用いられる。さらに、端末装置２から制御装置３に向けて、処理結果データＤＡＴＡに対する確認応答ＤＡＴＡ−ＡＣＫが、Ａ系の通信系統を使用して返信される（ステップＳ４）。

その後、端末装置２においてユーザから別の処理の要求が受け付けられると、端末装置２から制御装置３に向けて、コマンドＩＤ“２”で識別されるコマンド“ＣＭＤ”を含むコマンド送信データが、直前に使用された通信系統であるＡ系の通信系統を使用して送信される（ステップＳ５）。これに対して、制御装置３から端末装置２に向けてコマンド送信データに対する確認応答ＣＭＤ−ＡＣＫが返信される（ステップＳ６）。続けて、制御装置３から端末装置２に向けてコマンド送信データに対する処理結果データＤＡＴＡが返信される（ステップＳ７）。これらのステップＳ６，Ｓ７においても、コマンド送信データを受信した際に用いられたＡ系の通信系統が優先通信系統として用いられる。さらに、端末装置２から制御装置３に向けて、処理結果データＤＡＴＡに対する確認応答ＤＡＴＡ−ＡＣＫが、Ａ系の通信系統を使用して返信される（ステップＳ８）。

次に、図６を参照しながら、通信ネットワークＮＷ１の異常時のコマンド処理システム１の動作手順を説明する。図６は、コマンド処理システム１の通信ネットワーク異常時の動作を示すシーケンス図である。

まず、図５のステップＳ１〜４と同様にして、端末装置２と制御装置３との間でコマンドＩＤ“１”で識別されるコマンド“ＣＭＤ”に関する処理が実行される（ステップＳ１１〜１４）。

その後、端末装置２から制御装置３に向けてコマンドＩＤ“２”で識別されるコマンド”ＣＭＤ”を含むコマンド送信データが、直前に使用された通信系統であるＡ系の通信系統を使用して送信される（ステップＳ１５）。この際、Ａ系の通信系統の障害等によりコマンド送信データの制御装置３での受信が失敗した場合、当該コマンド送信データがＢ系の通信系統を利用して再送される（ステップＳ１６）。これに対して、制御装置３から端末装置２に向けて確認応答ＣＭＤ−ＡＣＫが返信される（ステップＳ１７）。続けて、制御装置３から端末装置２に向けてコマンド送信データに対する処理結果データＤＡＴＡが返信される（ステップＳ１８）。このステップＳ１７，Ｓ１８においては、コマンド送信データを正常に受信した際に用いられたＢ系の通信系統が優先通信系統として用いられる。さらに、端末装置２から制御装置３に向けて、確認応答ＤＡＴＡ−ＡＣＫが、Ｂ系の通信系統を使用して返信される（ステップＳ１９）。

図７を参照して、コマンド処理システム１の具体的なコマンドの処理時の動作手順を説明する。図７は、コマンド処理システム１のコマンド“スイッチオン”の処理時の動作を示すシーケンス図である。

まず、端末装置２においてユーザから所定のボタンの押下等の操作が行われることにより処理“スイッチオン”の要求が受け付けられると、端末装置２からその処理対象の制御装置３に向けて、コマンドＩＤ“１”で識別される“スイッチオン”のコマンド“ＣＭＤ”を含むコマンド送信データが送信される（ステップＳ２１）。これに対して、制御装置３から端末装置２に向けて確認応答ＣＭＤ−ＡＣＫが返信される（ステップＳ２２）。続けて、制御装置３から端末装置２に向けて、制御装置３において“スイッチオン”の操作が完了したことを示す処理結果データＤＡＴＡが返信される（ステップＳ２３）。さらに、端末装置２から制御装置３に向けて、処理結果データＤＡＴＡに対する確認応答ＤＡＴＡ−ＡＣＫが返信される（ステップＳ２４）。この際、制御装置３における“スイッチオン”の操作状態は、制御装置３においてコマンド“スイッチオン”の処理が開始されてから所定期間Ｔ１の間維持され、所定期間Ｔ１が経過すると“スイッチオン”の操作状態は解除され、“スイッチオフ”の操作状態に自動で遷移される。

その後、端末装置２においてユーザから再度処理“スイッチオン”の要求が受け付けられると、ステップＳ２１〜Ｓ２４と同様にして、コマンド処理システム１の端末装置２と制御装置３との間で“スイッチオン”のコマンド“ＣＭＤ”に関する処理が繰り返される（ステップＳ２５〜２８）。その際、制御装置３における“スイッチオン”の操作状態はコマンド“スイッチオン”の処理が開始されてから所定期間Ｔ１の間維持されるが、前回のコマンド処理によって既に“スイッチオン”の操作状態に有る場合には、今回のコマンドの処理開始から所定期間Ｔ１が経過するまでその操作状態が延長される。

このように、制御装置３側で操作状態のタイマーを設けることにより、コマンド処理のための通信量を削減することができるとともに、通信ネットワークの障害等によりコマンド処理が不能となった場合に操作状態が固定されてしまう事態を回避することができる。

次に、図８を参照しながら、通信ネットワークＮＷ１の異常時のコマンド処理システム１の別の動作手順を説明する。図８は、コマンド処理システム１の通信ネットワーク異常時の別の動作を示すシーケンス図である。ここでは、制御装置３側から応答データの返信時にネットワーク障害が発生したケースを想定している。

まず、端末装置２からコマンド処理の主体である制御装置３に向けて、コマンドＩＤ“１”で識別されるコマンド“ＣＭＤ”を含むコマンド送信データが、Ａ系の通信系統を使用して送信される（ステップＳ３１）。これに対して、図５のステップＳ２，Ｓ３と同様にして制御装置３から端末装置２に向けて確認応答ＣＭＤ−ＡＣＫ及び処理結果データＤＡＴＡが返信されるが（ステップＳ３２，Ｓ３３）、通信ネットワーク障害のため端末装置２における受信が失敗する。そのため、端末装置２からコマンド送信データが再送されるが（ステップＳ３４）、その制御装置３での受信も失敗する。さらに、制御装置３から端末装置２に対して処理結果データＤＡＴＡが再送されるが（ステップＳ３５）、その端末装置２での受信も失敗する。

続けて、端末装置２から制御装置３に向けて、コマンドＩＤ“１”がコマンドＩＤ“−１”に変更されたコマンド送信データが、Ａ系の通信系統からＢ系の通信系統に切り換えて再送される（ステップＳ３６）。それと前後して、制御装置３から端末装置２に向けて、ステップＳ３１で受信されたコマンドＩＤ“１”のコマンドに対する処理結果データＤＡＴＡが、コマンドＩＤ“−１”と共に、Ａ系の通信系統からＢ系の通信系統に切り換えて再送される（ステップＳ３７）。端末装置２では、コマンド送信データの送信直後に処理結果データＤＡＴＡを受信することになるが、処理結果データＤＡＴＡにはコマンド識別情報が付加されているので、端末装置２は、その整数値を参照することにより、受信した処理結果データＤＡＴＡに基づいたコマンド処理の完了の判断が可能となる。そして、端末装置２から制御装置３に向けて、直前に利用したＢ系の通信系統を用いて、処理結果データＤＡＴＡに対する確認応答ＤＡＴＡ−ＡＣＫが返信される（ステップＳ３８）。

それと前後して、制御装置３から端末装置２に向けて、優先通信系統であるＢ系の通信系統を用いて、確認応答ＣＭＤ−ＡＣＫ及び処理結果データＤＡＴＡが返信される（ステップＳ３９，Ｓ４０）。これに対して、端末装置２では、既にステップＳ３７においてコマンドＩＤ“１”に対する処理結果データＤＡＴＡが受信されているので、処理結果データＤＡＴＡに対する処理は行わずに、確認応答ＤＡＴＡ−ＡＣＫのみをＢ系の通信系統を用いて制御装置３に向けて返信する（ステップＳ４１）。

さらに、図９を参照しながら、通信ネットワークＮＷ１の異常時の複数の端末装置２からのコマンドを処理するコマンド処理システム１の動作手順を説明する。図９は、コマンド処理システム１の通信ネットワーク異常時の複数の端末装置２からのコマンド処理時の動作を示すシーケンス図である。ここでは、制御装置３側から応答データの返信時にネットワーク障害が発生したケースを想定している。

まず、一方の端末装置２である端末装置＃２から制御装置３に向けて、コマンドＩＤ“２１”で識別されるコマンド“ＣＭＤ”を含むコマンド送信データが、Ａ系の通信系統を使用して送信される（ステップＳ５１）。これに対して、図５のステップＳ２，Ｓ３，Ｓ５と同様にして、制御装置３から端末装置＃２に向けて確認応答ＣＭＤ−ＡＣＫ及び処理結果データＤＡＴＡが返信されるとともに（ステップＳ５２，Ｓ５４，Ｓ５５）、端末装置＃２から制御装置３に向けてコマンド送信データが再送されるが（ステップＳ５３）、いずれのデータの受信もＡ系の通信系統の障害により失敗する。

これと並行して、他方の端末装置である端末装置＃２から制御装置３に向けて、コマンドＩＤ“１１”で識別されるコマンド“ＣＭＤ”を含む別のコマンド送信データが、Ａ系の通信系統を使用して送信される（ステップＳ５６）。これに対しては、コマンドＩＤ“２１”に関する処理が未完了であるので、制御装置３は、コマンド記憶バッファ部１２（図３）に受信したコマンド送信データを記憶したうえで、端末装置＃１に向けて確認応答ＣＭＤ−ＡＣＫのみを返信する（ステップＳ５７）。

一方で、図８のステップＳ３６〜Ｓ４１と同様にして、使用する通信系統をＡ系からＢ系に切り換えたうえで、コマンドＩＤ“２１”のコマンドに対する一連の処理が繰り返される（ステップＳ５８〜Ｓ６３）。その後、ステップＳ５６で受信されていたコマンド送信データに含まれるコマンドの処理が実行され、その結果得られた処理結果データＤＡＴＡが、優先通信系統であるＡ系の通信系統を用いて制御装置３から端末装置＃１に送信される（ステップＳ６４）。最後に、端末装置＃１から制御装置３に向けて、処理結果データＤＡＴＡに対する確認応答ＤＡＴＡ−ＡＣＫがＡ系の通信系統を用いて返信される（ステップＳ６５）。

以上説明したコマンド処理システム１、或いはコマンド処理システム１によるコマンド処理方法によれば、端末装置２から制御装置３に向けて、コマンド識別情報と送信元識別情報とが付加されたコマンドが送信され、制御装置３から端末装置２に向けて、コマンド識別情報が付加されたコマンドに対する応答データが送信されるので、複数のコマンドの競合による処理の停止、及び応答データの競合による処理の停止が防げる。また、端末装置２からコマンドを送信する際には端末装置２で直前に使用した通信系統である優先通信系統が優先的に使用され、制御装置３から応答データを送信する際には端末装置２毎に管理された優先通信系統が使用されるので、端末装置２におけるデータの受信順序の入れ替えが防止される。これにより、複数の装置間での複数のコマンドが多重化された通信ネットワークを利用して処理される場合であっても、複数のコマンドに対する処理を円滑に実行させることができる。

また、端末装置２は、コマンド識別情報をコマンド送信データの送信時に利用する通信系統を識別する情報として送信し、制御装置３は、コマンド送信データに含まれるコマンド識別情報を参照することにより、複数の端末装置２毎の優先通信系統を識別して管理する。このような構成を採れば、端末装置２から制御装置３に対して優先通信系統を効率的に通知することができるので、制御装置３における端末装置２毎の優先通信系統の管理を容易にする。その結果、複数のコマンドに対する処理を一層円滑に実行させることができる。特に、コマンド識別情報として通信系統を識別する正負の整数値を用いることで、コマンドから２つの通信系統のうちのどの通信系統を使用したかの判断が容易になる。つまり、通信系統を数値の範囲、数値の偶数奇数、又は文字で識別させるのに比べて、データの管理が容易化され、通信系統の切り替え時には符号を切り換えるだけなので通信系統切り替え時の管理も容易化される。

また、制御装置３は、複数の端末装置２毎に受信されたコマンド送信データに含まれるコマンド及びコマンド識別情報を記憶するコマンド記憶バッファ部１２と、コマンド記憶バッファ部１２に記憶された複数の端末装置２毎のコマンドを処理して応答データを生成するコマンド処理部１３とを含んでいる。これにより、複数の端末装置２からのコマンドの送信が競合した場合であっても、コマンドの再送の必要がなくなり、複数の端末装置２からの複数のコマンドに対する処理を効率的に実行させることができる。

１ コマンド処理システム
２ 端末装置
３ 制御装置
４ 対象設備
５ ゲートウェイ装置
６ 入出力部
７ コマンド処理部
８ データ送信部
９ 通信網管理部
１０ データ受信部
１１ データ受信部
１２ コマンド記憶バッファ部
１３ コマンド処理部
１４ 通信系統管理部
１５ データ送信部
ＮＷ１ 通信ネットワーク
ＮＷ１ａ，ＮＷ１ｂ 通信系統
ＮＷ２ 通信ネットワーク
ＮＷ３ 通信ネットワーク

Claims (4)

1. 複数の端末装置と制御装置とが多重化された複数の通信系統を介して互いにデータ通信可能に接続されたコマンド処理システムであって、
   前記端末装置は、
   コマンドと、当該コマンドを識別するコマンド識別情報と、送信元の前記端末装置を識別する送信元識別情報とを含むコマンド送信データを、前記複数の通信系統のうちの直前にコマンドの送信に使用した通信系統を優先的に利用して、前記制御装置に送信するデータ送信部と、
   前記コマンド送信データに応じて前記制御装置から返信された応答データを受信するデータ受信部と、を含み、
   前記制御装置は、
   前記コマンド送信データを前記複数の端末装置のそれぞれから受信するデータ受信部と、
   前記データ受信部によって受信された前記コマンド送信データを参照して、前記複数の端末装置毎に、直近の前記コマンド送信データの受信時に利用した前記通信系統である優先通信系統を管理する通信系統管理部と、
   前記コマンド送信データに含まれる前記コマンド識別情報が付加された当該コマンド送信データに対する応答データを、前記コマンド送信データに含まれる前記送信元識別情報に対応する前記端末装置に向けて、前記通信系統管理部において当該端末装置に対応して管理された前記優先通信系統を利用して送信するデータ送信部と、を含む、
   コマンド処理システム。
2. 前記端末装置の前記データ送信部は、前記コマンド識別情報を、当該コマンド識別情報が含まれる前記コマンド送信データの送信時に利用する前記通信系統を識別する情報として送信し、
   前記制御装置の通信系統管理部は、前記コマンド送信データに含まれる前記コマンド識別情報を参照することにより、前記複数の端末装置毎の前記優先通信系統を識別して管理する、
   請求項１記載のコマンド処理システム。
3. 前記制御装置は、
   前記複数の端末装置毎にデータ受信部によって受信された前記コマンド送信データに含まれる前記コマンド及び前記コマンド識別情報を記憶するバッファ部と、
   前記バッファ部に記憶された前記複数の端末装置毎の前記コマンドを処理して前記応答データを生成するコマンド処理部と、をさらに含む、
   請求項１又は２に記載のコマンド処理システム。
4. 複数の端末装置と制御装置とが多重化された複数の通信系統を介して互いにコマンド処理に関するデータ通信を行うコマンド処理方法であって、
   前記端末装置が、コマンドと、当該コマンドを識別するコマンド識別情報と、送信元の前記端末装置を識別する送信元識別情報とを含むコマンド送信データを、前記複数の通信系統のうちの直前にコマンドの送信に使用した通信系統を優先的に利用して、前記制御装置に送信し、
   前記制御装置が、前記コマンド送信データを前記複数の端末装置のそれぞれから受信し、
   前記制御装置が、前記コマンド送信データを参照して、前記複数の端末装置毎に、直近の前記コマンド送信データの受信時に利用した前記通信系統である優先通信系統を管理し、
   前記制御装置が、前記コマンド送信データに含まれる前記コマンド識別情報が付加された当該コマンド送信データに対する応答データを、前記コマンド送信データに含まれる前記送信元識別情報に対応する前記端末装置に向けて、当該端末装置に対応して管理された前記優先通信系統を利用して送信し、
   前記端末装置が、前記コマンド送信データに応じて前記制御装置から返信された応答データを受信する、
   コマンド処理方法。

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