JP6657456B2 - 異種フィールドバス用ゲートウェイシステム - Google Patents

Description

本発明は、異種フィールドバス用ゲートウェイシステムに関する。

インバータ又はプログラマブルロジックコントローラ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ＰＬＣ）等のような産業用機器は、ユーザのモニタリング又は制御のために様々なフィールドバス通信を介して互いに通信連結性を提供する。フィールドバスは、リアルタイム分散制御のために使用される産業用コンピュータネットワークプロトコルの通称である。

これによって、ユーザは、フィールドバス通信を介して最上位制御システムでＰＬＣのような中間制御システムをモニタリング又は制御して、中間制御システムは、フィールドバス通信を介してインバータ等の最下位機器をモニタリング又は制御する。あるいは、ユーザは、フィールドバス通信を介して最上位制御システムでインバータ等の最下位機器を直接にモニタリング又は制御することができる。

このような産業用機器をモニタリング又は制御するために様々なフィールドバス通信装備及びプロトコルが存在し、最近は、産業用機器にもクラウドサービス等のような高度化したネットワークに基づく新規サービスが製品競争力を決定する重要な要素と作用している。このため、フィールドバス通信は、過去の低費用のモドバス（Ｍｏｄｂｕｓ）／ＲＴＵ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｕｎｉｔ）等のシリアル通信（ＲＳ２３２、ＲＳ４８５）からモドバス／ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、イーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、イーサキャット（ＥｔｈｅｒＣＡＴ）、プロフィネット（ＰＲＯＦＩｎｅｔ）等のようなイーサネット通信を中心に発展している。

但し、イーサネットフィールドバス通信装備は、費用が高いため、インバータ等の最下位機器には基本搭載せずオプションといて提供されており、このような最下位機器には、モドバス／ＲＴＵのようなシリアル通信のみ基本搭載されている。従って、最上位制御システムと最下位機器間の通信のためゲートウェイシステムが利用されている。

かかる異種フィールドバス通信の連動方式は、費用効率性が高いものの、ユーザのモニタリング又は制御に速度制限が発生する等の問題点がある。

本発明が解決しようとする技術的課題は、異種フィールドバス通信網の通信効率性を向上させる異種フィールドバス用ゲートウェイシステムを提供することである。

課題を解決しようとする手段

上記のような技術的課題を解決するため、本発明の一実施形態の異種フィールドバスゲートウェイシステムは、マスタインバータ及び複数のスレーブインバータに同じモニタリング又は制御命令を伝送することを知らせるデータを転送する制御装置；及び前記データの分析によって、前記制御装置が前記マスタインバータ及び前記複数のスレーブインバータに同じモニタリング又は制御命令を伝送することを確認する場合、当該命令に対する応答を前記制御装置へ送信して、前記複数のスレーブインバータにそれぞれ当該命令を伝送し、これに対する応答を受信して前記制御装置へ送信する前記マスタインバータを含んでいてもよい。

本発明の一実施形態において、前記データは、前記制御装置が前記マスタインバータへ転送するデータプロトコルのヘッダーに含まれる固有識別ＩＤ情報に入力されてもよい。

本発明の一実施形態において、前記マスタインバータは、前記制御装置と第１の通信方式によって通信する第１の通信部；前記複数のスレーブインバータと各々第２の通信方式によって通信する第２の通信部；及び前記第１の通信部を介して前記制御装置と通信を行い、前記モニタリング又は制御命令とこれに対する応答を送受信して、前記第２の通信部を介して前記複数のスレーブインバータと通信を行い、前記モニタリング又は制御命令とこれに対する応答を送受信する制御部を含んでいてもよい。

本発明の一実施形態において、前記制御部は、前記第１の通信部を介して受信した前記データの分析によって、前記制御装置が前記マスタインバータ及び前記複数のスレーブインバータに同じモニタリング又は制御命令を伝送することを確認する場合、これに対する応答を前記第１の通信部を介して前記制御装置へ送信して、前記第２の通信部を介して前記複数のスレーブインバータのうち第１のスレーブインバータへ当該命令を伝送し、これに対する応答を受信する場合、前記第１のスレーブインバータの応答を前記第１の通信部を介して前記制御装置へ送信して、前記第２の通信部を介して前記複数のスレーブインバータのうち第２のスレーブインバータへ当該命令を伝送し、これに対する応答を受信する場合、前記第２のスレーブインバータの応答を前記第１の通信部を介して前記制御装置へ送信することができる。

本発明の一実施形態において、前記制御部は、前記制御装置に対する応答送信と、前記第１のスレーブインバータに対する命令伝送を同時に又は順次に行うことができる。

本発明の一実施形態において、前記制御部は、前記第１のスレーブインバータの応答送信と、前記第２のスレーブインバータに対する命令伝送を同時に又は順次に行うことができる。

本発明の一実施形態において、前記制御部は、前記第１のスレーブインバータに対する命令伝送及び前記第２のスレーブインバータに対する命令伝送を同時に行うことができる。

本発明の一実施形態において、前記制御部は、前記第１のスレーブインバータの応答送信時間と、前記第２のスレーブインバータの応答送信時間を別々に指定して、前記モニタリング又は制御命令を伝送することができる。

上記のような本発明は、制御装置から下位機器の全部又は一部に同じモニタリング又は制御命令を伝送する場合、マスタインバータが直接にスレーブインバータに当該命令を制御装置を介せずに伝送することによって、従来に比べて、通信データ処理効率を向上させる効果がある。

このようなデータ処理効率の向上は、下位機器の数量が増えるほどさらに高くなるため、従来のフィールドバス通信方式に比べて下位機器の数量を増大することができ、費用が減少してシステムの効用性が増大する効果があり、これにより、製品競争力を確保できる効果がある。

イーサネットに基づくフィールドバス通信網の構成図である。 異種フィールドバス通信網の構成図である。 図２ａの通信方式を例に挙げて説明した概略図である。 イーサネット通信の通信プロトコルである。 シリアル通信の通信プロトコルを説明するためのものである。 従来のイーサネット通信及びシリアル通信が互いに連動動作する際、動作の流れ及び通信の流れを時間基準に基づいて示した図面である。 本発明の一実施形態の異種フィールドバス用ゲートウェイシステムを概略的に説明するための構成図である。 本発明の一実施形態に従って動作の流れ及び通信の流れを時間基準に基づいて図式化した一例示図である。 本発明の他の実施形態に従って動作の流れ及び通信の流れを時間基準に基づいて図式化した一例示図である。

本発明の構成及び効果を十分に理解するため、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。しかし、本発明は、以下に開示する実施形態に限定されるものではなく、様々な形態に具現することができ、種々の変更を加えることができる。但し、本実施形態に対する説明は、本発明の開示を完全にして、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。添付の図面における構成要素は、説明の便宜のためその大きさを実際より拡大して示したものであり、各構成要素の割合は、誇張するか縮小してもよい。

「第１」、「第２」等の用語は、多様な構成要素を説明するために使われるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されてはならない。前記用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使われる。例えば、本発明の権利範囲を脱しないながら、「第１の構成要素」は「第２の構成要素」に命名されてもよいし、同様、「第２の構成要素」も「第１の構成要素」に命名されてもよい。また、単数の表現は、文脈上明白に別に表現しない限り、複数の表現を含む。本発明の実施形態において使われる用語は、別に定義されない限り、該技術分野で通常の知識を有する者に通常知られた意味に解釈される。

以下では、図１〜図４を参照して、従来の異種フィールドバスゲートウェイシステムを考察した後、図５〜図７を参照して、本発明の一実施形態の異種フィールドバスゲートウェイシステムについて説明する。

図１は、イーサネットに基づくフィールドバス通信網の構成図であって、費用を考慮せずに高度化したイーサネット通信に基づくシステムを示したものである。

ユーザは、フィールドバス通信を介してＰＣ又はＰＬＣのような制御システム１００において、インバータ２１０〜２５０のような最下位機器をモニタリング又は制御する。

このため、インバータ２１０〜２５０は、イーサネット通信に基づく通信モジュール３１０〜３５０を別途装着しなければならず、制御システム１００は、インバータ２１０〜２５０と同じ通信方式の通信モジュールを装着する。

このようなシステムでは、あらゆる機器に装着するイーサネットに基づく通信モジュールを介してユーザが最下位機器２１０〜２５０をモニタリング又は制御することになるため、最高の通信性能を提供するようになるが、費用効率性が落ちる問題点がある。

図２ａは、通常の異種フィールドバス通信網の構成図であり、図２ｂは、図２ａの通信方式を例に挙げて説明した概略図であって、費用効率性のために、１つのイーサネットフィールドバス通信装備を介して下位シリアル通信モジュールが搭載された機器をモニタリング又は制御するゲートウェイ方式を示したものである。

ユーザは、フィールドバス通信を介して制御システム１００において、複数のインバータ２００、３００をモニタリング又は制御するが、このうち、１つのインバータ２００（マスタ）のみイーサネット通信に基づく通信モジュール４００が装着されて、残りのインバータ３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄ（スレーブ）（スレーブインバータを通称して「３００」と言う。）にはシリアル通信モジュールが装着される。従って、イーサネット通信モジュール４００が装着されるマスタインバータ２００は、イーサネット通信とシリアル通信を互いに連動するゲートウェイ役割を行うことになる。このとき、制御システム１００は、マスタインバータ２００と同じ通信モジュールを搭載することになる。

制御システム１００は、Ｍｏｄｂｕｓ／ＴＣＰのようなイーサネット通信を介してインバータ２００、３００等の最下位機器をモニタリング又は制御するために、マスタインバータ２００にモニタリング又は制御命令を伝送する。イーサネット通信モジュール４００を装着したマスタインバータ２００は、自分に対する命令である場合、当該動作の後、応答をイーサネット通信を介して制御システム１００に伝達する。一方、自分に対する命令ではない場合、マスタインバータ２００は、Ｍｏｄｂｕｓ／ＲＴＵのようなシリアル通信を介して他の機器３００に命令を伝達して、マスタインバータ２００は、シリアル通信を介して他の機器３００から応答を受信した後、さらにイーサネット通信を介して制御システム１００に伝達することができる。

このように、１つのイーサネット通信フィールドバス通信装備（マスタインバータ２００）を介して下位シリアル通信モジュールが搭載された機器３００をモニタリング又は制御するゲートウェイ方式は、費用効率性は高いものの、ユーザのモニタリング又は制御に速度が制限される限界点が発生する。

また、現在、広く使用されているイーサネット通信及びシリアル通信に基づくフィールドバス通信プロトコルは、各々個別に国際標準規格化した事項であるため、ゲートウェイ方式を用いた異種フィールドバス通信網の限界点を緩和するための方法は、規格化した事項内でのみ適用すべきであるため、その適用方法に制限がある問題点がある。

図３ａは、イーサネット通信の通信プロトコルであり、図３ｂは、シリアル通信の通信プロトコルを説明するためのものであって、図３ａは、Ｍｏｄｂｕｓ／ＴＣＰ通信プロトコルを、図３ｂは、Ｍｏｄｂｕｓ／ＲＴＵ通信プロトコルを示したものである。

図３ａを参照すれば、イーサネット通信プロトコルは、機器間通信のためのヘッダー情報（３Ａ）、命令語情報（３Ｂ）及びデータ情報（３Ｃ）で構成されており、ヘッダー情報（３Ａ）には、シリアル通信と互いに連動するための固有識別ＩＤ情報（３Ｄ）が含まれていてもよい。このとき、データプロトコル全体をアプリケーションデータユニット（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ，ＡＤＵ）と言い、このうち、命令語情報（３Ｂ）及びデータ情報（３Ｃ）をプロトコルデータユニット（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａtａ Ｕｎｉｔ，ＰＤＵ）と言う。

イーサネット通信モジュールを含む制御システム１００がイーサネット通信モジュール４００を含むマスタインバータ２００をモニタリング又は制御する場合、シリアル通信と互いに連動する必要がなく、このときは、固有識別ＩＤ情報（３Ｄ）に予め定めたデータ（０ｘＦＦ）を入力して伝達してもよい。

また、制御システム１００がマスタインバータ２００にシリアル通信を介して連結された他の機器３００をモニタリング又は制御する場合には、シリアル通信と互いに連動する必要があり、このときは、固有識別ＩＤ情報（３Ｄ）に連結された他の機器３００のＩＤ情報を入力して伝達することになる。

マスタインバータ２００は、さらにシリアル通信を介して他の機器３００に命令を伝達することになり、このときに用いられるシリアル通信プロトコルは、図３ｂのとおりであり、図３ａのイーサネット通信プロトコルの固有識別ＩＤ情報（３Ｄ）は、シリアル通信プロトコルで他の機器３００の住所情報（３Ｅ）として用いられてもよい。

すなわち、マスタインバータ２００は、図３ａのようなイーサネット通信プロトコルを受信する場合、これを図３ｂのようなシリアル通信プロトコルに変換して、当該機器３００に伝達することができ、イーサネット通信プロトコルの命令語情報（３Ｂ）及びデータ情報（３Ｃ）は、シリアル通信プロトコルの命令語情報（３Ｆ）及びデータ情報（３Ｇ）として用いられ、シリアル通信プロトコルは、エラーチェックのための情報（３Ｈ）をさらに含む。

図４は、従来のイーサネット通信及びシリアル通信が互いに連動動作する際、動作の流れ及び通信の流れを時間基準に基づいて示した図面であって、スレーブインバータ３００数が３つ（３００ａ、３００ｂ、３０００ｃ）である場合を示したものである。このとき、制御システム１００がマスタインバータ２００又はスレーブインバータ３００をモニタリング又は制御する際、各インバータ２００、３００毎に同数の情報（パラメーター）をモニタリング又は制御すると見なして図式化した。

図面に示したように、制御システム１００がマスタインバータ２００及びスレーブインバータ３００をモニタリング又は制御するための総遂行時間は、制御システム１００自体での命令語生成及び応答処理時間Ａと、イーサネット通信を介してイーサネット通信モジュール４００を装着するマスタインバータ２００とデータを伝達及び受信する時間Ｔ１、マスタインバータ２００の命令語生成及び応答処理時間Ｂ、シリアル通信を介してデータを伝達及び受信する時間Ｔ２、シリアル通信モジュールが搭載されるスレーブインバータ３００の応答処理時間Ｃの演算で算定される。

このように、従来のゲートウェイ方式の異種フィールドバス通信網では、制御システム１００とインバータ２００、３００の間にゲートウェイ役割を行うマスタインバータ２００が存在し、根本的に、制御システム１００とインバータ２００、３００の間に１：１通信が行われる。

すなわち、制御システム１００において、４つのインバータ２００、３００を全てモニタリング又は制御するための１周期は、（５Ａ＋８Ｔ１＋７Ｂ＋６Ｔ２＋３Ｃ）の演算で算定される。一方、図１のように、下位インバータ２００、３００が全てイーサネット通信で連結される場合、制御システム１００が４つのインバータ２００、３００をモニタリング又は制御するための１周期は、（５Ａ＋８Ｔ１＋４Ｂ）の演算で算定される。従って、下位機器の数量が増えるほどこのような性能差は、さらに大きくなる。

このような理由によって、ユーザは、費用と性能を考慮して、ゲートウェイ方式を介してモニタリング又は制御する下位機器の数量を制限することになるため、通信効率性が低下する問題点がある。

本発明の一実施形態のゲートウェイシステムは、ゲートウェイ方式による異種フィールドバス通信網の通信効率性を向上させるためのものであって、ゲートウェイ役割を行うマスタインバータのデータ処理によって通信効率性が向上する。

図５は、本発明の一実施形態の異種フィールドバス用ゲートウェイシステムを概略的に説明するための構成図である。

図面に示したように、本発明の一実施形態のシステムは、最上位制御装置１、制御装置１とイーサネット通信によって連結されて通信を行うマスタインバータ２、及びマスタインバータ１とシリアル通信によって連結されて、各々通信を行う複数のスレーブインバータ３ａ、３ｂ、３ｃ（以下、「３」と通称する。）を含んでいてもよい。本発明の一実施形態では、３つのスレーブインバータを例に挙げて説明しているが、本発明がこれに限定されるものではなく、それより少ないか多くのスレーブインバータが適用されてもよい。また、本発明の一実施形態では、マスタインバータ２をゲートウェイ機器と仮定して、スレーブインバータ３を下位機器と仮定したことを例に挙げて説明しているが、これに限定されるものではなく、様々な産業用下位機器を用いることができる。

制御装置１は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）又はプログラマブルロジッグコントローラ（ＰＬＣ）等になってもよい。制御装置１とマスタインバータ２は、モドバス／ＴＣＰ、イーサネット／ＩＰ、イーサキャット、プロフィネット等、イーサネット通信方式によって連結されていてもよい。但し、これは、例示的なものであり、本発明の通信方式が上記例に限定されるものではなく、他の通信方式によって連結されてもよい。

また、マスタインバータ２とスレーブインバータ３は、モドバス／ＲＴＵ、ＲＳ２３２、ＲＳ４８５のようなシリアル通信方式によって連結されていてもよいが、これに限定されるものではなく、他の通信方式によって連結されてもよい。

すなわち、マスタインバータ２は、制御装置１と連結される通信方式と、複数のスレーブインバータ３と連結される通信方式が異なり、これによって、異種フィールドバスネットワークを構成することになる。

このため、マスタインバータ２は、制御装置１と通信を行う、例えば、イーサネット方式の第１の通信部２１と、複数のスレーブインバータ３と通信を行う、例えば、シリアル方式の第２の通信部２２を含んでいてもよいし、データ処理のための制御部２０を含んでいてもよい。

本発明の一実施形態では、制御装置１が各々インバータ２、３に同じモニタリング又は制御命令（同じパラメーターのモニタリング又は制御命令）を指示する場合、マスタインバータ２がデータ処理機能を拡張することによって、従来に比べて、全体的な通信データ処理効率性を向上させる。

すなわち、制御装置１がインバータ２、３の全てに対して同じモニタリング又は制御命令を伝送する場合、図３ａの固有識別ＩＤ情報（３Ｄ）に予め定めたデータを入力して転送することができる。固有識別ＩＤ情報（３Ｄ）のデータが０ｘＦＦである場合、マスタインバータ２に対する命令であってもよいことは、既に説明したとおりである。

すなわち、制御装置１は、マスタインバータ２へ伝送するＡＤＵのヘッダー（３Ａ）に含まれる固有識別ＩＤ情報（３Ｄ）にインバータ２、３の全てに対して同じモニタリング又は制御命令を伝送することを知らせるデータを入力して転送することができる。このとき、インバータ２、３の全てに対して同じモニタリング又は制御命令を伝送することを知らせるデータは、例えば、「０ｘ００」であってもよいが、これに限定されるものではなく、多様に設定されるデータがインバータ２、３の全てに対して同じモニタリング又は制御命令を伝送することを知らせるデータであってもよい。

マスタインバータ２の制御部２０は、ＡＤＵの固有識別ＩＤ情報（３Ｄ）のデータを分析して、制御装置１がインバータ２、３の全てに対して同じモニタリング又は制御命令を伝送することを確認する場合、第１の通信部２１を介してイーサネット通信方式によって当該モニタリング又は制御命令に対する応答を制御装置１へ送信することができる。これと同時に又は順次に、第２の通信部２２を介してシリアル通信方式によって第１のスレーブインバータ３ａに当該モニタリング又は制御命令を伝達することができる。但し、マスタインバータ２の制御部２０がＡＤＵの固有識別ＩＤ情報（３Ｄ）のデータを分析して、制御装置１がインバータ２、３の全てに対して同じモニタリング又は制御命令を伝送することを確認することもできるが、これを通信部２１が確認することもできる。このような場合、通信部２１が制御装置１からのモニタリング又は制御命令を確認して、制御装置１からインバータ２、３の全てに対して同じモニタリング又は制御命令を伝送されたことをマスタインバータ２の制御部２０に通知することもできる。

このとき、マスタインバータ２の制御部２０が順次に応答及び命令をそれぞれ制御装置１及び第１のスレーブインバータ３ａに伝送する場合、通常、制御装置１に先に応答を送信してもよいが、これに限定されるものではない。マスタインバータ２の制御部２０は、応答及び命令をそれぞれ別途通信部２１、２２を介して伝送することになるため、制御装置１及び第１のスレーブインバータ３ａに応答及び命令を伝送することは、同じ時間に伝送することも可能である。

第１のスレーブインバータ３ａは、当該命令に対する応答を生成して、これをマスタインバータ２の第２の通信部２２へシリアル通信方式によって送信することができる。マスタインバータ２の制御部２０は、第２の通信部２２を介して当該命令に対する応答を受信した場合、第１の通信部２１を介してイーサネット通信方式によって制御装置１へ当該応答を送信することができる。

また、マスタインバータ２の制御部２０は、これと同時に又は順次に、第２の通信部２２を介してシリアル通信方式によって第２のスレーブインバータ３ｂに当該モニタリング又は制御命令を伝達することができる。

第２のスレーブインバータ３ｂは、当該命令に対する応答を生成して、これをマスタインバータ２の第２の通信部２２へシリアル通信方式によって送信することができる。マスタインバータ２の制御部２０は、第２の通信部２２を介して当該命令に対する応答を受信した場合、第１の通信部２１を介してイーサネット通信方式によって制御装置１へ当該応答を送信することができる。

また、マスタインバータ２の制御部２０は、これと同時に又は順次に、第２の通信部２２を介してシリアル通信方式によって第３のスレーブインバータ３ｃへ当該モニタリング又は制御命令を伝達することができる。

第３のスレーブインバータ３ｃは、当該命令に対する応答を生成して、これをマスタインバータ２の第２の通信部２２へシリアル通信方式によって送信することができる。マスタインバータ２の制御部２０は、第２の通信部２２を介して当該命令に対する応答を受信した場合、第１の通信部２１を介してイーサネット通信方式によって制御装置１へ当該応答を送信することができる。

このとき、制御部２０は、第１〜第３のスレーブインバータ３ａ、３ｂ、３ｃへそれぞれ当該モニタリング又は制御命令を同時に伝送することもできる。但し、制御部２０は、シリアル通信のデータプロトコルによっては、第１〜第３のスレーブインバータ３ａ、３ｂ、３ｃから応答を同時に受信することは不可能である。従って、制御部２０は、第１〜第３のスレーブインバータ３ａ、３ｂ、３ｃへ当該モニタリング又は制御命令を同時に伝送した場合には、それぞれ応答時間を別々に指定して伝送することができ、この場合、第１〜第３のスレーブインバータ３ａ、３ｂ、３ｃは、指定された応答時間にシリアル通信方式によってマスタインバータ２へ応答を送信してもよい。

但し、これは、シリアル通信方式のデータプロトコルについて定めた規格であって、もしシリアル通信方式ではない他の通信方式でマスタインバータとスレーブインバータが連結される場合、第１〜第３のスレーブインバータ３ａ、３ｂ、３ｃへそれぞれ応答が同時に送信されてもよい。

図６は、本発明の一実施形態に従って動作の流れ及び通信の流れを時間基準に基づいて図式化した一例示図である。

図面に示したように、制御装置１からインバータ２、３の全てに対して同じモニタリング又は制御命令を伝送することを知らせるデータを受信したマスタインバータ２は、当該命令に対する応答を第１の通信部２１を介して制御装置１へ送信すると同時に又はその後に、当該命令を第１のスレーブインバータ３ａへ第２の通信部２２を介して伝送することができる。

第１のスレーブインバータ３ａから応答を受信したマスタインバータ２は、当該応答を第１の通信部２１を介して制御装置１へ送信すると同時に又はその後に、当該命令を第２のスレーブインバータ３ｂへ第２の通信部２２を介して伝送することができる。

第２のスレーブインバータ３ｂから応答を受信したマスタインバータ２は、当該応答を第１の通信部２１を介して制御装置１へ送信すると同時に又はその後に、当該命令を第３のスレーブインバータ３ｃへ第２の通信部２２を介して伝送することができる。

第３のスレーブインバータ３ｃから応答を受信したマスタインバータ２は、当該応答を第１の通信部２１を介して制御装置１へ送信することができる。

かかる構成によって、制御装置１において４つのインバータ２、３を全てモニタリング又は制御するための１周期は、（５Ａ＋５Ｔ１＋４Ｂ＋６Ｔ２＋３Ｃ）の演算で算定されるため、従来の周期である（５Ａ＋８Ｔ１＋７Ｂ＋６Ｔ２＋３Ｃ）よりその周期が短くなることが分かる。

本発明の一実施形態では、制御装置１がインバータ２、３の全てに対して同じモニタリング又は制御命令を伝送する場合について説明したが、その一部の下位インバータに対して同じモニタリング又は制御命令を伝送する場合にも本発明を適用することができる。

すなわち、例えば、マスタインバータ２と複数のスレーブ３は、所定のグループで構成されてもよい。但し、グループで構成される場合も、ゲートウェイ機能を行うマスタインバータ２は、あらゆるグループに含まれてもよい。

本発明の一実施形態において、マスタインバータ２、第１のスレーブインバータ３ａ及び第３のスレーブインバータ３ｃで構成される第１のグループと、マスタインバータ２、第１のスレーブインバータ３ａ及び第２のスレーブインバータ３ｂで構成される第２のグループを例に挙げる。但し、これは例示的なものであり、下位産業用機器が配置される場所など、様々な環境によってグループに含まれる機器が異なる。このように予め決定される下位機器グループは、予め設定されて、制御装置１とマスタインバータ２の貯蔵部（未図示）に予め貯蔵されていてもよい。

制御装置１が第１のグループと同じモニタリング又は制御命令を伝送する場合を説明する。

図７は、本発明の他の実施形態に従って動作の流れ及び通信の流れを時間基準に基づいて図式化した一例示図である。

制御装置１は、マスタインバータ２へ伝送するＡＤＵのヘッダー（３Ａ）に含まれる固有識別ＩＤ情報（３Ｄ）に下位機器の第１のグループに対してモニタリング又は制御命令を伝送することを知らせるデータを入力して転送することができる。このとき、下位機器の第１のグループに対してモニタリング又は制御命令を伝送することを知らせるデータは、例えば、「０ｘ０１」であってもよいが、これに限定されるものではなく、多様に設定されるデータが下位機器の第１のグループに対してモニタリング又は制御命令を伝送することを知らせるデータであってもよい。

マスタインバータ２の制御部２０は、ＡＤＵの固有識別ＩＤ情報（３Ｄ）のデータを介して下位機器の第１のグループに対してモニタリング又は制御命令を伝送することを確認する場合、第１の通信部２１を介してイーサネット通信方式によって当該モニタリング又は制御命令に対する応答を送信することができる。これと同時に又は順次に、第２の通信部２２を介してシリアル通信方式によって第１のグループに含まれる第１のスレーブインバータ３ａに当該モニタリング又は制御命令を伝達することができる。

第１のスレーブインバータ３ａから応答を受信したマスタインバータ２は、当該応答を第１の通信部２１を介して制御装置１へ送信すると同時に又はその後に、当該命令を第１のグループに含まれる第３のスレーブインバータ３ｃへ第２の通信部２２を介して伝送することができる。

第３のスレーブインバータ３ｃから応答を受信したマスタインバータ２は、当該応答を第１の通信部２１を介して制御装置１へ送信することができる。

かかる構成によって、制御装置１において第１のグループのインバータをモニタリング又は制御することができ、他の第２のグループに対しても、これと同様なモニタリング又は制御命令を伝達することができる。

このように、本発明によれば、制御装置１から最下位機器の全部又は一部に同じモニタリング又は制御命令を伝送する場合、マスタインバータ２が直接にスレーブインバータ３に当該命令を制御装置１を介せずに伝送することによって、従来に比べて、通信データ処理効率を向上することができる。すなわち、従来の場合、あらゆる最下位機器に同じモニタリング又は制御命令を伝送する場合、（５Ａ＋８Ｔ１＋７Ｂ＋６Ｔ２＋３Ｃ）の遂行時間がかかる反面（図４参照）、本発明によっては、（５Ａ＋５Ｔ１＋４Ｂ＋６Ｔ２＋３Ｃ）の遂行時間がかかるため、モニタリング又は制御命令を下位機器に伝送して応答を受信する遂行時間が節減することが分かる。

このような遂行時間の短縮は、下位機器の数量が増えるほどさらに大きくなるため、従来のフィールドバス通信方式に比べて、下位機器の数量を増大することができ、費用が減少してシステムの効用性が増大する効果があり、これにより、製品競争力を確保することができる。

以上では、本発明による実施形態を説明したが、これは、例示的なものに過ぎないし、当該分野で通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形及び均等な範囲の実施形態が可能である点を理解することができる。従って、本発明の真の技術的保護の範囲は、次の請求範囲によって定めるべきである。

１ 制御装置
２ マスタインバータ
３ スレーブインバータ
２０ 制御部
２１、２２ 通信部

Claims (8)

1. マスタインバータ及び複数のスレーブインバータに同じモニタリング又は制御命令を伝送することを知らせるデータを転送する制御装置；及び、
   前記データの分析によって、前記制御装置が前記マスタインバータ及び前記複数のスレーブインバータに同じモニタリング又は制御命令を伝送することを確認する場合、当該命令に対する応答を前記制御装置へ送信して、前記複数のスレーブインバータにそれぞれ当該命令を伝送し、これに対する応答を受信して前記制御装置へ送信する前記マスタインバータを含む異種フィールドバスゲートウェイシステム。
2. 前記データは、
   前記制御装置が前記マスタインバータへ転送するデータプロトコルのヘッダーに含まれる固有識別ＩＤ情報に入力される、請求項１に記載の異種フィールドバスゲートウェイシステム。
3. 前記マスタインバータは、
   前記制御装置と第１の通信方式によって通信する第１の通信部；
   前記複数のスレーブインバータとそれぞれ第２の通信方式によって通信する第２の通信部；及び、
   前記第１の通信部を介して前記制御装置と通信を行い、前記モニタリング又は制御命令とこれに対する応答を送受信して、前記第２の通信部を介して前記複数のスレーブインバータと通信を行い、前記モニタリング又は制御命令とこれに対する応答を送受信する制御部を含む、請求項１に記載の異種フィールドバスゲートウェイシステム。
4. 前記制御部は、
   前記第１の通信部を介して受信した前記データの分析によって、前記制御装置が前記マスタインバータ及び前記複数のスレーブインバータに同じモニタリング又は制御命令を伝送することを確認する場合、
   これに対する応答を前記第１の通信部を介して前記制御装置へ送信して,
   前記第２の通信部を介して、前記複数のスレーブインバータのうち第１のスレーブインバータへ当該命令を伝送し、これに対する応答を受信する場合、前記第１のスレーブインバータの応答を前記第１の通信部を介して前記制御装置へ送信して、
   前記第２の通信部を介して、前記複数のスレーブインバータのうち第２のスレーブインバータへ当該命令を伝送し、これに対する応答を受信する場合、前記第２のスレーブインバータの応答を前記第１の通信部を介して前記制御装置へ送信する、請求項３に記載の異種フィールドバスゲートウェイシステム。
5. 前記制御部は、
   前記制御装置に対する応答送信と、前記第１のスレーブインバータに対する命令伝送を同時に又は順次に行う、請求項４に記載の異種フィールドバスゲートウェイシステム。
6. 前記制御部は、
   前記第１のスレーブインバータの応答送信と、前記第２のスレーブインバータに対する命令伝送を同時に又は順次に行う、請求項４に記載の異種フィールドバスゲートウェイシステム。
7. 前記制御部は、
   前記第１のスレーブインバータに対する命令伝送及び前記第２のスレーブインバータに対する命令伝送を同時に行う、請求項４に記載の異種フィールドバスゲートウェイシステム。
8. 前記制御部は、
   前記第１のスレーブインバータの応答送信時間と、前記第２のスレーブインバータの応答送信時間を別々に指定して、前記モニタリング又は制御命令を伝送する、請求項７に記載の異種フィールドバスゲートウェイシステム。