JP6742051B2 - Gateway device - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、ゲートウェイ装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a gateway device.
水処理設備等を制御するための監視制御システムでは、ゲートウェイ装置は、水処理設備等を制御するためのコントローラに対する指示データの書き込み要求を、通信端末から取得する。ゲートウェイ装置は、指示データをコントローラに書き込んだ結果を、通信端末との通信が確立してから一定時間内に通信端末に通知する必要がある。 In the supervisory control system for controlling the water treatment facility or the like, the gateway device acquires, from the communication terminal, a request for writing instruction data to the controller for controlling the water treatment facility or the like. The gateway device needs to notify the communication terminal of the result of writing the instruction data in the controller within a fixed time after the communication with the communication terminal is established.
しかしながら、ゲートウェイ装置は、指示データの書き込み要求が短時間に集中した場合には、指示データをコントローラに書き込んだ結果を一定時間内に通信端末に通知することができない場合があった。 However, when the request for writing the instruction data is concentrated in a short time, the gateway device may not be able to notify the communication terminal of the result of writing the instruction data in the controller within a certain time.
本発明が解決しようとする課題は、指示データの書き込み要求が短時間に集中した場合でも、指示データをコントローラに書き込んだ結果を一定時間内に通信端末に通知することができるゲートウェイ装置を提供することである。 A problem to be solved by the present invention is to provide a gateway device capable of notifying a communication terminal of a result of writing instruction data in a controller even within a short period of time even when a request for writing instruction data is concentrated. That is.
実施形態のゲートウェイ装置は、生成部と、通信部とを持つ。生成部は、水処理設備の制御に用いられるデータを表す文字と、この文字に予め対応付けられたコードよりも短い固定ビット長の圧縮データとが対応付けられた変換テーブルに基づいて文字を圧縮データに変換し、圧縮データを含む指示データを生成する。通信部は、水処理設備を制御するためのコントローラに指示データを送信する。 The gateway device of the embodiment has a generation unit and a communication unit. The generation unit compresses a character based on a conversion table in which a character representing data used for controlling the water treatment facility and compressed data having a fixed bit length shorter than a code previously associated with the character are associated with each other. Convert to data and generate instruction data including compressed data. The communication unit transmits the instruction data to the controller for controlling the water treatment facility.
以下、実施形態のゲートウェイ装置を、図面を参照して説明する。
図１は、実施形態における、ゲートウェイ装置を備える監視システム１の構成の例を示す図である。監視システム１は、予め定められた設備を監視するシステムである。予め定められた設備は、例えば、水処理設備である。
Hereinafter, a gateway device according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a
監視システム１は、上位システム２と、通信端末３と、監視制御システム４とを備える。通信端末３は、複数でもよい。図１では、監視システム１は、一例として、通信端末３−１と、通信端末３−２とを備える。以下、通信端末３−１と通信端末３−２とに共通する事項については、符号の一部を省略して「通信端末３」と表記する。
The
図１では、上位システム２と監視制御システム４との間の通信回線が、冗長化（二重化）されている。また、図１では、監視制御システム４における通信回線の少なくとも一部が、冗長化されている。
In FIG. 1, the communication line between the
上位システム２は、サーバ装置、ワークステーション、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置である。上位システム２は、例えば、予め定められた設備を管理する自治体の本庁や管理事務所に設置される。上位システム２は、自治体等の担当者による操作を受け付ける。
The
上位システム２は、受け付けた操作に基づく指示データをコントローラに書き込むことを要求するために、指示データを監視制御システム４に送信する。上位システム２は、受け付けた操作に基づく指示データを、通信端末３−１を介して監視制御システム４に送信する。上位システム２は、通信端末３−１を介して監視制御システム４に送信した指示データと同じ指示データを、通信端末３−２を介して監視制御システム４に送信する。
The
指示データは、監視制御システム４のコントローラに対する指示を含むデータである。指示データは、例えば、監視制御システム４のコントローラが設備を制御するためのデータ（以下、「制御データ」という。）を含む。上位システム２が送信する制御データは、例えば、文字（キャラクタ）を含むテキストデータで表現される。文字は、例えば、１６進数の値を表す。
The instruction data is data including an instruction to the controller of the
監視制御システム４のコントローラが制御する設備は、例えば、水処理設備である。水処理設備は、例えば、上水プラント、下水プラントである。水処理設備は、水処理設備が上水プラントである場合、例えば、ポンプ、バルブ、着水井、混和池、フロック形成池、沈殿池、ろ過池を備えてもよい。制御するためのデータは、例えば、ポンプの動作のオン又はオフを示すデータ、バルブの開閉状態を示すデータ、１日あたりの水の流量の計画値を示すデータ、１日あたりの水の圧力の計画値を示すデータである。
The facility controlled by the controller of the
通信回線３０と通信回線３１と通信回線３２と通信回線３３とは、例えば、ＷＡＮ（Wide Area Network）などの広域通信回線である。
The
通信端末３は、上位システム２と監視制御システム４との間の通信を中継する。通信端末３−１は、上位システム２から取得した指示データを、通信回線３０を介して監視制御システム４に送信する。通信端末３−１は、上位システム２から取得した指示データを、通信回線３１を介して監視制御システム４に送信する。通信端末３−２は、上位システム２が受け付けた操作に基づく指示データを、通信回線３２を介して監視制御システム４に送信する。通信端末３−２は、上位システム２が受け付けた操作に基づく指示データを、通信回線３３を介して監視制御システム４に送信する。
The
通信端末３は、指示データを監視制御システム４のコントローラに書き込んだ結果を示す情報を、監視制御システム４から取得する。書き込んだ結果は、例えば、成功又は失敗で表現される。通信端末３は、指示データを監視制御システム４のコントローラに書き込んだ結果を示す情報を、書き込み要求に対する応答として上位システム２に送信する。
The
監視制御システム４は、予め定められた設備を監視及び制御するためのシステムである。監視制御システム４は、予め定められた設備が水処理設備である場合、水処理設備が設置されている敷地内に設置されてもよい。監視制御システム４は、予め定められた設備を、通信端末３から取得した指示データに基づいて制御する。
The
監視制御システム４の構成の少なくとも一部は、冗長化（二重化）されている。監視制御システム４は、コントローラ４０−１と、コントローラ４０−２と、監視サーバ４１−１と、監視サーバ４１−２と、監視端末４２と、ゲートウェイ装置４３−１と、ゲートウェイ装置４３−２と、第１通信回線４４と、第２通信回線４５とを備える。第１通信回線４４と第２通信回線４５とは、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）である。
At least a part of the configuration of the
コントローラ４０−１とコントローラ４０−２と監視サーバ４１−１と監視サーバ４１−２と監視端末４２とゲートウェイ装置４３−１とは、第１通信回線４４を介して互いに通信可能である。コントローラ４０−１とコントローラ４０−２と監視サーバ４１−１と監視サーバ４１−２と監視端末４２とゲートウェイ装置４３−２とは、第２通信回線４５を介して互いに通信可能である。
The controller 40-1, the controller 40-2, the monitoring server 41-1, the monitoring server 41-2, the
以下、コントローラ４０−１とコントローラ４０−２とに共通する事項については、符号の一部を省略して、「コントローラ４０」と表記する。以下、監視サーバ４１−１と監視サーバ４１−２とに共通する事項については、符号の一部を省略して、「監視サーバ４１」と表記する。
Hereinafter, with respect to matters common to the controller 40-1 and the controller 40-2, a part of the reference numerals will be omitted and the description will be given as "
コントローラ４０は、予め定められた設備を制御する情報処理装置（制御装置）である。コントローラ４０の動作状態には、オンライン状態と、スタンバイ状態とがある。オンライン状態とは、他装置との通信が正常であって、制御を実行している状態である。コントローラ４０は、プロセッサ等によって制御を実行する。スタンバイ状態とは、他装置との通信が正常であって、制御を停止している状態である。なお、通信端末３の通信プロトコル（伝文フォーマット等）と、コントローラ４０の通信プロトコルとは、異なっていてもよい。
The
コントローラ４０−１は、コントローラ４０−２がオンライン状態である場合、スタンバイ状態となる。コントローラ４０−１は、コントローラ４０−２がスタンバイ状態である場合、オンライン状態となる。コントローラ４０−２は、コントローラ４０−１がオンライン状態である場合、スタンバイ状態となる。コントローラ４０−２は、コントローラ４０−１がスタンバイ状態である場合、オンライン状態となる。 The controller 40-1 is in the standby state when the controller 40-2 is in the online state. The controller 40-1 is in the online state when the controller 40-2 is in the standby state. The controller 40-2 enters the standby state when the controller 40-1 is in the online state. The controller 40-2 is in the online state when the controller 40-1 is in the standby state.
コントローラ４０−１は、ゲートウェイ装置４３−１が通信端末３−１から取得した指示データを、第１通信回線４４を介してゲートウェイ装置４３−１から取得する。コントローラ４０−１は、ゲートウェイ装置４３−１が通信端末３−２から取得した指示データを、第１通信回線４４を介してゲートウェイ装置４３−１から取得する。
The controller 40-1 acquires the instruction data acquired by the gateway device 43-1 from the communication terminal 3-1 from the gateway device 43-1 via the
コントローラ４０−２は、ゲートウェイ装置４３−２が通信端末３−１から取得した指示データを、第２通信回線４５を介してゲートウェイ装置４３−２から取得する。コントローラ４０−２は、ゲートウェイ装置４３−２が通信端末３−２から取得した指示データを、第２通信回線４５を介してゲートウェイ装置４３−２から取得する。
The controller 40-2 acquires the instruction data acquired by the gateway device 43-2 from the communication terminal 3-1 from the gateway device 43-2 via the
したがって、コントローラ４０は、上位システム２が指示データの書き込みを要求するごとに、同じ指示データを最大４回取得する。コントローラ４０は、取得した指示データが圧縮データを含む場合、変換テーブルに基づいて指示データの圧縮データを復号する。
Therefore, the
コントローラ４０は、予め定められた設備を、取得した指示データに基づいて制御する。コントローラ４０は、同じ指示データを複数回取得した場合、最後に取得した指示データに基づいて制御を実行してもよい。例えば、コントローラ４０は、計４回取得した同じ指示データのうち、最後に取得した指示データに基づいて制御を実行してもよい。
The
なお、コントローラ４０は、計４回取得した同じ指示データのうち、最も確からしい指示データに基づいて制御を実行してもよい。すなわち、コントローラ４０は、計４回取得した同じ指示データのうち新しい指示データを優先して、計４回取得した同じ指示データの多数決で決めた指示データに基づいて制御を実行してもよい。
The
監視サーバ４１は、コントローラ４０が制御する設備を、コントローラ４０を介して監視するサーバ装置である。監視サーバ４１は、コントローラ４０が制御する設備の状態を示す情報を、コントローラ４０から取得する。設備の状態を示す情報は、例えば、流量を示す情報、圧力を示す情報である。監視サーバ４１は、コントローラ４０が制御する設備の状態を示す情報を、監視端末４２に送信する。
The monitoring server 41 is a server device that monitors the equipment controlled by the
監視端末４２は、ワークステーション、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン等の情報処理装置である。監視端末４２は、コントローラ４０が制御する設備の状態を示す情報を、監視サーバ４１から取得する。監視端末４２は、コントローラ４０が制御する設備の状態を示す情報を表示する。監視端末４２は、設備の状態を示す情報の表示として、例えば、１日における流量を示すグラフを表示する。監視端末４２は、例えば、１日における圧力を示すグラフを表示する。
The
以下、ゲートウェイ装置４３−１とゲートウェイ装置４３−２とに共通する事項については、符号の一部を省略して、「ゲートウェイ装置４３」と表記する。
Hereinafter, items common to the gateway device 43-1 and the gateway device 43-2 will be referred to as “
ゲートウェイ装置４３は、通信装置である。ゲートウェイ装置４３は、通信端末３とコントローラ４０との間の通信を中継する。ゲートウェイ装置４３は、ゲートウェイ装置４３は、通信部４３０と、記憶部４３１と、生成部４３２とを備える。すなわち、ゲートウェイ装置４３−１は、通信部４３０−１と、記憶部４３１−１と、生成部４３２−１とを備える。ゲートウェイ装置４３−２は、通信部４３０−２と、記憶部４３１−２と、生成部４３２−２とを備える。
The
通信部４３０と生成部４３２とのうち一部または全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、記憶部４３１に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。 Some or all of the communication unit 430 and the generation unit 432 are software function units that function when a processor such as a CPU (Central Processing Unit) executes a program stored in the storage unit 431, for example. Further, some or all of these functional units may be hardware functional units such as LSI (Large Scale Integration) and ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
通信部４３０−１は、指示データを通信端末３−１から取得する。通信部４３０−１は、通信端末３−１から取得した指示データを、オンライン状態のコントローラ４０に対して、第１通信回線４４を介して送信する。通信部４３０−１は、指示データを通信端末３−２から取得する。通信部４３０−１は、通信端末３−２から取得した指示データを、オンライン状態のコントローラ４０に対して、第１通信回線４４を介して送信する。
The communication unit 430-1 acquires the instruction data from the communication terminal 3-1. The communication unit 430-1 transmits the instruction data acquired from the communication terminal 3-1 to the
通信部４３０−２は、指示データを通信端末３−１から取得する。通信部４３０−２は、通信端末３−１から取得した指示データを、オンライン状態のコントローラ４０に対して、第２通信回線４５を介して送信する。通信部４３０−２は、指示データを通信端末３−２から取得する。通信部４３０−２は、通信端末３−２から取得した指示データを、オンライン状態のコントローラ４０に対して、第２通信回線４５を介して送信する。
The communication unit 430-2 acquires the instruction data from the communication terminal 3-1. The communication unit 430-2 transmits the instruction data acquired from the communication terminal 3-1 to the
通信部４３０は、指示データの送信が成功した場合、オンライン状態であるコントローラ４０のコントローラ番号を、記憶部４３１に記憶させる。コントローラ番号は、例えば、ＩＰアドレスである。通信部４３０は、指示データを次回送信する場合、記憶部４３１に記憶されているコントローラ番号が割り当てられたコントローラ４０に指示データを送信する。
When the transmission of the instruction data is successful, the communication unit 430 stores the controller number of the
通信部４３０は、前回の送信においてオンライン状態であったコントローラ４０に対する指示データの送信が失敗した場合、前回の送信においてスタンバイ状態であったコントローラ４０に指示データを送信する。すなわち、通信部４３０は、今回の送信先のコントローラ４０から受信応答信号等の信号を取得できない場合、前回の送信先とは異なるコントローラ４０に指示データを送信する。通信部４３０は、通信端末３から取得した指示データを、記憶部４３１に記憶させてもよい。
When the transmission of the instruction data to the
通信部４３０−１は、上位システム２が指示データを送信するごとに、生成部４３２−１が生成した圧縮データを含む指示データをオンライン状態のコントローラ４０に第１通信回線４４を介して送信する。通信部４３０−１は、上位システム２が指示データを送信するごとに、生成部４３２−１が生成した圧縮データを含む指示データをオンライン状態のコントローラ４０に第１通信回線４４を介して送信する。通信部４３０−２は、上位システム２が指示データを送信するごとに、生成部４３２−２が生成した圧縮データを含む指示データをオンライン状態のコントローラ４０に第２通信回線４５を介して送信する。通信部４３０−２は、上位システム２が指示データを送信するごとに、生成部４３２−２が生成した圧縮データを含む指示データをオンライン状態のコントローラ４０に第２通信回線４５を介して送信する。したがって、オンライン状態のコントローラ４０は、上位システム２が指示データを送信するごとに、通信部４３０から計４回取得した指示データを自コントローラのレジスタ等に計４回書き込む。
The communication unit 430-1 transmits the instruction data including the compressed data generated by the generation unit 432-1 to the
通信部４３０は、指示データをコントローラ４０に書き込んだ結果を表す受信応答信号を、コントローラ４０から取得する。通信部４３０は、指示データをコントローラ４０に書き込んだ結果を、通信端末３との通信が確立してから一定時間内に通信端末３に通知（応答）する必要がある。一定時間は、例えば、１５秒である。通信部４３０は、コントローラ４０が４個の指示データを同時に処理することができないので、４個の指示データをコントローラ４０に順次に送信する必要がある。通信部４３０は、４個の指示データをキューイングによって直列化することによって、４個の指示データをコントローラ４０に順次に送信する。通信部４３０は、先にキューイングした指示データの書き込みが完了してから、次にキューイングした指示データをコントローラ４０に送信する。
The communication unit 430 acquires from the controller 40 a reception response signal indicating the result of writing the instruction data in the
送信の待ち時間（送信間隔）は、圧縮データを含まない指示データを通信部４３０が送信する場合、通信部４３０のキューに大量の指示データが貯まるので長くなる。送信の待ち時間は、例えば、０．２秒である。したがって、通信部４３０は、通信部４３０のキューに大量の指示データが貯まった場合には、一定時間内に通信端末３に応答を返せない場合がある。なお、通信端末３は、指示データの書き込みが正常である場合でも通信部４３０が一定時間内に応答を返せない場合には、指示データの書き込みがタイムアウトしたと判定することになる。
The transmission waiting time (transmission interval) becomes long because a large amount of instruction data is accumulated in the queue of the communication unit 430 when the communication unit 430 transmits instruction data that does not include compressed data. The waiting time for transmission is, for example, 0.2 seconds. Therefore, when a large amount of instruction data is accumulated in the queue of the communication unit 430, the communication unit 430 may not be able to return a response to the
通信部４３０は、生成部４３２が生成した圧縮データを含む指示データを送信することによって、圧縮データを含まない指示データを送信する場合と比較してコントローラ４０との通信を短時間で完了することができる。したがって、通信部４３０は、指示データの書き込み要求が短時間に集中した場合でも、圧縮データを含む指示データを送信することによって、指示データをコントローラ４０に書き込んだ結果を一定時間内に通信端末３に通知することができる。
The communication unit 430 completes the communication with the
記憶部４３１は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性の記憶媒体（非一時的な記録媒体）を有する。記憶部４３１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やレジスタなどの揮発性の記憶媒体を有していてもよい。記憶部４３１は、例えば、テーブル情報を記憶してもよい。記憶部は、クラウドコンピューティング技術によって、複数の装置の記憶部に分散して情報を記憶してもよい。 The storage unit 431 has a non-volatile storage medium (non-temporary recording medium) such as a ROM (Read Only Memory), a flash memory, and an HDD (Hard Disk Drive). The storage unit 431 may include, for example, a volatile storage medium such as a RAM (Random Access Memory) or a register. The storage unit 431 may store table information, for example. The storage unit may store the information in a distributed manner in the storage units of the plurality of devices by cloud computing technology.
生成部４３２は、通信部４３０が取得した指示データに、符号化処理を施す。生成部４３２は、圧縮データを含む指示データを、符号化処理によって生成する。例えば、生成部４３２は、指示データに含まれている制御データを変換テーブルに基づいて圧縮データに変換することによって、圧縮データを含む指示データを生成する。制御データは、文字で表現される。変換テーブルでは、例えば、７ビット以下の固定ビット長の圧縮データと文字とが対応付けられている。圧縮データに対応付けられている文字は、アスキーコード（８ビット）に対応付けられている。生成部４３２は、圧縮データを含む指示データを、オンライン状態のコントローラ４０に通信部４３０を介して送信する。
The generation unit 432 performs an encoding process on the instruction data acquired by the communication unit 430. The generation unit 432 generates instruction data including compressed data by an encoding process. For example, the generation unit 432 generates the instruction data including the compressed data by converting the control data included in the instruction data into the compressed data based on the conversion table. The control data is represented by characters. In the conversion table, for example, compressed data having a fixed bit length of 7 bits or less and characters are associated with each other. The character associated with the compressed data is associated with the ASCII code (8 bits). The generation unit 432 transmits the instruction data including the compressed data to the
次に、圧縮データを含む指示データを通信部４３０がコントローラ４０に送信する場合との比較のため、圧縮データを含まない指示データを通信部４３０がコントローラ４０に送信する場合について説明する。
Next, for comparison with the case where the communication unit 430 transmits the instruction data including the compressed data to the
図２は、圧縮データを含まない指示データの伝文フォーマットの例を示す図である。圧縮データを含まない指示データの伝文フォーマットの項目には、開始コードと、コマンドＩＤと、コントローラ番号と、先頭レジスタ番号と、データ数と、制御データの一部を表すデータ（第１データから第２４データまで）と、チェックサムと、終端コードとがある。 FIG. 2 is a diagram showing an example of a message format of instruction data that does not include compressed data. In the message format item of the instruction data that does not include the compressed data, the start code, the command ID, the controller number, the head register number, the number of data, and data representing a part of the control data (from the first data (Up to the 24th data), a checksum, and a termination code.
開始コードのサイズは、２バイトである。コマンドＩＤのサイズは、４バイトである。コントローラ番号のサイズは、４バイトである。先頭レジスタ番号のサイズは、５バイトである。データ数を表すデータのサイズは、５バイトである。データ数は、最大で２４個（第１データから第２４データまで）である。第１データから第２４データまでの各サイズは、５バイトである。チェックサムのサイズは、４バイトである。終端コードのサイズは、２バイトである。したがって、圧縮データを含まない指示データのサイズは、１３６バイトである。 The size of the start code is 2 bytes. The size of the command ID is 4 bytes. The size of the controller number is 4 bytes. The size of the leading register number is 5 bytes. The size of data representing the number of data is 5 bytes. The maximum number of data is 24 (first to 24th data). Each size from the first data to the 24th data is 5 bytes. The size of the checksum is 4 bytes. The size of the termination code is 2 bytes. Therefore, the size of the instruction data that does not include the compressed data is 136 bytes.
先頭レジスタ番号は、１６進数文字列「００００」〜「ＦＦＦＦ」のいずれか（アスキーコードで４バイト）と、区切り文字「，」（アスキーコードで１バイト）とを用いて表現される。データ数を表すデータは、１６進数文字列「００００」〜「ＦＦＦＦ」のいずれか（アスキーコードで４バイト）と、区切り文字「，」（アスキーコードで１バイト）とを用いて表現される。第１データは、１６進数文字列「００００」〜「ＦＦＦＦ」のいずれか（アスキーコードで４バイト）と、区切り文字「，」（アスキーコードで１バイト）とを用いて表現される。第２データから第２４データについても同様である。 The leading register number is expressed using one of hexadecimal character strings “0000” to “FFFF” (4 bytes in ASCII code) and a delimiter “,” (1 byte in ASCII code). The data representing the number of data is expressed by using one of hexadecimal character strings “0000” to “FFFF” (4 bytes in ASCII code) and a delimiter “,” (1 byte in ASCII code). The first data is expressed using any one of hexadecimal character strings “0000” to “FFFF” (4 bytes in ASCII code) and a delimiter “,” (1 byte in ASCII code). The same applies to the second to 24th data.
図２に示す伝文フォーマットでは、指示データは、第１データから第２４データまでのデータ領域に、５バイトのデータを最大で２４個含むことができる。生成部４３２は、１２０バイト（＝５バイト×２４）よりもサイズが大きい制御データを送信するには、制御データを分割して送信する。 In the message format shown in FIG. 2, the instruction data can include a maximum of 24 5-byte data in the data area from the first data to the 24th data. The generation unit 432 divides the control data and transmits the control data in order to transmit the control data having a size larger than 120 bytes (=5 bytes×24).
伝文フォーマットにおける第１データから第２４データまでのデータ領域は、第２５データから第４８データまでを格納してもよい。伝文フォーマットにおける第１データから第２４データまでのデータ領域は、第４９データから第７２データまでを格納してもよい。伝文フォーマットにおける第１データから第２４データまでのデータ領域は、第７３データから第９６データまでを格納してもよい。伝文フォーマットにおける第１データから第２４データまでのデータ領域は、第９７データから第１２０データまでを格納してもよい。伝文フォーマットにおける第１データから第２４データまでのデータ領域は、第１２１データから第１４４データまでを格納してもよい。伝文フォーマットにおける第１データから第２４データまでのデータ領域は、第１４５データから第１６８データまでを格納してもよい。伝文フォーマットにおける第１データから第２４データまでのデータ領域は、第１６９データから第１９２データまでを格納してもよい。 The data area from the first data to the 24th data in the message format may store the 25th data to the 48th data. The data area from the first data to the 24th data in the message format may store the 49th data to the 72nd data. The data area from the first data to the 24th data in the message format may store the 73rd data to the 96th data. The data area from the first data to the 24th data in the message format may store the 97th data to the 120th data. The first to 24th data areas in the message format may store the 121st to 144th data. The data area from the first data to the 24th data in the message format may store the 145th data to the 168th data. The first to 24th data areas in the message format may store 169th to 192nd data.
制御データは、動作モードデータ及び指示値データから構成される。動作モードは、例えば、コントローラ４０の動作モードである。コントローラ４０は、指示値データに基づいて、設備を制御する。動作モードデータのサイズは、５バイトである。したがって、１５分ごとの２４時間分の動作モードを示すデータのサイズは、９６（＝２４×４）×５バイトである。指示値データのサイズは、５バイトである。したがって、１５分ごとの２４時間分の指示値を示すデータのサイズは、９６（＝２４×４）×５バイトである。
The control data is composed of operation mode data and instruction value data. The operation mode is, for example, the operation mode of the
生成部４３２は、圧縮データでない９６個の動作モードデータと圧縮データでない９６個の指示値データとから構成される制御データを送信するために、制御データを２４個ごとに８分割（＝（９６＋９６）／２４）する。生成部４３２は、分割された制御データを含む指示データを、通信部４３０を介して８回送信する。さらに、生成部４３２は、制御データの更新（書き込み）をコントローラ４０に要求する信号を、通信部４３０を介してコントローラ４０に送信する。したがって、生成部４３２は、計９回の伝送が必要となる。
The generation unit 432 divides the control data into eight for every 24 (=(96+96) in order to transmit the control data including 96 pieces of operation mode data that are not compressed data and 96 pieces of instruction value data that are not compressed data. )/24). The generation unit 432 transmits the instruction data including the divided control data eight times via the communication unit 430. Further, the generation unit 432 transmits a signal requesting the
図３は、圧縮データを含まない指示データを送信する処理の例を示すシーケンス図である。ゲートウェイ装置４３は、図３に示すステップＳ１０１からステップＳ２１０までを、一定時間内に完了させる必要がある。一定時間は、例えば、１５秒である。
FIG. 3 is a sequence diagram illustrating an example of a process of transmitting instruction data that does not include compressed data. The
通信端末３−１は、上位システム２が指示データを送信した場合、ゲートウェイ装置４３−１に指示データを送信する（ステップＳ１０１）。
When the
ゲートウェイ装置４３−１は、通信端末３−１から取得した指示データについて、圧縮データでない１２個の動作モードデータと圧縮データでない１２個の指示値データとから構成される制御データ（第１データから第２４データまで）を含む指示データを、コントローラ４０−１に送信する。ゲートウェイ装置４３−１は、受信応答信号をコントローラ４０−１から取得する（ステップＳ２０１）。 Regarding the instruction data acquired from the communication terminal 3-1, the gateway device 43-1 includes control data (from the first data) that is composed of 12 pieces of operation mode data that are not compressed data and 12 pieces of instruction value data that are not compressed data. The instruction data including the 24th data) is transmitted to the controller 40-1. The gateway device 43-1 acquires the reception response signal from the controller 40-1 (step S201).
ゲートウェイ装置４３−１は、通信端末３−１から取得した指示データについて、圧縮データでない１２個の動作モードデータと圧縮データでない１２個の指示値データとから構成される制御データ（第２５データから第４８データまで）を含む指示データを、直前のステップＳ２０１から０．２秒の間隔を空けて、コントローラ４０−１に送信する。ゲートウェイ装置４３−１は、受信応答信号をコントローラ４０−１から取得する（ステップＳ２０２）。 Regarding the instruction data acquired from the communication terminal 3-1, the gateway device 43-1 includes control data (from the 25th data, which is composed of 12 pieces of operation mode data that are not compressed data and 12 pieces of instruction value data that are not compressed data). The instruction data including the (48th data) is transmitted to the controller 40-1 at an interval of 0.2 seconds from the immediately preceding step S201. The gateway device 43-1 acquires the reception response signal from the controller 40-1 (step S202).
ゲートウェイ装置４３−１は、ステップＳ２０２と同様に、通信端末３−１から取得した指示データについて、未送信の指示データをコントローラ４０−１に送信する。ゲートウェイ装置４３−１は、ステップＳ２０２と同様に、受信応答信号をコントローラ４０−１から取得する（ステップＳ２０３〜ステップＳ２０８）。 The gateway device 43-1 transmits untransmitted instruction data to the controller 40-1 with respect to the instruction data acquired from the communication terminal 3-1 as in step S202. The gateway device 43-1 acquires the reception response signal from the controller 40-1 as in step S202 (steps S203 to S208).
ゲートウェイ装置４３−１は、制御データの更新をコントローラ４０−１に要求する信号を、コントローラ４０−１に送信する。ゲートウェイ装置４３−１は、受信応答信号をコントローラ４０−１から取得する（ステップＳ２０９）。ゲートウェイ装置４３−１は、指示データをコントローラ４０−１に書き込んだ結果を表す受信応答信号を、通信端末３−１に送信する（ステップＳ２１０）。 The gateway device 43-1 transmits to the controller 40-1 a signal requesting the controller 40-1 to update the control data. The gateway device 43-1 acquires the reception response signal from the controller 40-1 (step S209). The gateway device 43-1 transmits a reception response signal representing the result of writing the instruction data to the controller 40-1 to the communication terminal 3-1 (step S210).
図４は、圧縮データを含まない指示データを連続して送信する処理の例を示すシーケンス図である。ゲートウェイ装置４３−１は、図４に示すステップＳ１０１からステップＳ２１０までを、一定時間内に完了させる必要がある。ゲートウェイ装置４３−１は、図４に示すステップＳ１０２からステップＳ２２０までを、一定時間内に完了させる必要がある。一定時間は、例えば、１５秒である。 FIG. 4 is a sequence diagram illustrating an example of a process of continuously transmitting instruction data that does not include compressed data. The gateway device 43-1 needs to complete steps S101 to S210 shown in FIG. 4 within a fixed time. The gateway device 43-1 needs to complete steps S102 to S220 shown in FIG. 4 within a fixed time. The fixed time is, for example, 15 seconds.
通信端末３−１は、上位システム２が指示データを送信した場合、ゲートウェイ装置４３−１に指示データを送信する（ステップＳ１０１）。ゲートウェイ装置４３−１は、圧縮データでない１２個の動作モードデータと圧縮データでない１２個の指示値データとから構成される制御データ（第１データから第２４データまで）を含む指示データを、コントローラ４０−１に送信する。ゲートウェイ装置４３−１は、受信応答信号をコントローラ４０−１から取得する（ステップＳ２０１）。
When the
ゲートウェイ装置４３−１は、圧縮データでない１２個の動作モードデータと圧縮データでない１２個の指示値データとから構成される制御データ（第２５データから第４８データまで）を含む指示データを、直前のステップＳ２０１から０．２秒の間隔を空けて、コントローラ４０−１に送信する。ゲートウェイ装置４３は、受信応答信号をコントローラ４０から取得する（ステップＳ２０２）。
The gateway device 43-1 immediately transmits the instruction data including the control data (25th data to 48th data) including 12 operation mode data that are not compressed data and 12 instruction value data that are not compressed data. It is transmitted to the controller 40-1 at an interval of 0.2 seconds from step S201. The
ゲートウェイ装置４３−１は、ステップＳ２０２と同様に、未送信の指示データをコントローラ４０−１に送信する。ゲートウェイ装置４３−１は、ステップＳ２０２と同様に、受信応答信号をコントローラ４０−１から取得する（ステップＳ２０３）。 The gateway device 43-1 transmits the untransmitted instruction data to the controller 40-1, similarly to step S202. The gateway device 43-1 acquires the reception response signal from the controller 40-1 as in step S202 (step S203).
図４では、通信端末３−２は、上位システム２が指示データを送信した場合、ゲートウェイ装置４３−１に指示データを送信する（ステップＳ１０２）。
In FIG. 4, when the
ゲートウェイ装置４３−１は、通信端末３−１から取得した指示データについて、ステップＳ２０２と同様に、未送信の指示データをコントローラ４０−１に送信する。ゲートウェイ装置４３−１は、通信端末３−１から取得した指示データについて、ステップＳ２０２と同様に、受信応答信号をコントローラ４０−１から取得する（ステップＳ２０４〜ステップＳ２０８）。 The gateway device 43-1 transmits untransmitted instruction data to the controller 40-1 with respect to the instruction data acquired from the communication terminal 3-1, similarly to step S202. The gateway device 43-1 acquires the reception response signal from the controller 40-1 for the instruction data acquired from the communication terminal 3-1, similarly to step S202 (steps S204 to S208).
ゲートウェイ装置４３−１は、制御データの更新をコントローラ４０−１に要求する信号を、コントローラ４０−１に送信する。ゲートウェイ装置４３−１は、受信応答信号をコントローラ４０−１から取得する（ステップＳ２０９）。 The gateway device 43-1 transmits to the controller 40-1 a signal requesting the controller 40-1 to update the control data. The gateway device 43-1 acquires the reception response signal from the controller 40-1 (step S209).
ゲートウェイ装置４３−１は、制御データ（第１データから第１９２データ）までを含む指示データをコントローラ４０−１に書き込んだ結果を表す受信応答信号を、通信端末３−１に送信する（ステップＳ２１０）。 The gateway device 43-1 transmits to the communication terminal 3-1 a reception response signal indicating the result of writing the instruction data including the control data (first data to 192nd data) in the controller 40-1 (step S210). ).
ゲートウェイ装置４３−１は、通信端末３−２から取得した指示データについて、圧縮データでない１２個の動作モードデータと圧縮データでない１２個の指示値データとから構成される制御データ（第１データから第２４データまで）を含む指示データを、コントローラ４０−１に送信する。ゲートウェイ装置４３−１は、受信応答信号をコントローラ４０−１から取得する（ステップＳ２１１）。 For the instruction data acquired from the communication terminal 3-2, the gateway device 43-1 includes control data (from the first data, which is composed of 12 pieces of operation mode data that are not compressed data and 12 pieces of instruction value data that are not compressed data). The instruction data including the 24th data) is transmitted to the controller 40-1. The gateway device 43-1 acquires the reception response signal from the controller 40-1 (step S211).
ゲートウェイ装置４３−１は、通信端末３−２から取得した指示データについて、圧縮データでない１２個の動作モードデータと圧縮データでない１２個の指示値データとから構成される制御データ（第２５データから第４８データまで）を含む指示データを、直前のステップＳ２１１から０．２秒の間隔を空けて、コントローラ４０−１に送信する。ゲートウェイ装置４３は、受信応答信号をコントローラ４０から取得する（ステップＳ２１２）。
Regarding the instruction data acquired from the communication terminal 3-2, the gateway device 43-1 includes control data (from the 25th data, which is composed of 12 pieces of operation mode data that are not compressed data and 12 pieces of instruction value data that are not compressed data). The instruction data including the (48th data) is transmitted to the controller 40-1 at intervals of 0.2 seconds from the immediately preceding step S211. The
ゲートウェイ装置４３−１は、通信端末３−２から取得した指示データについて、ステップＳ２１２と同様に、未送信の指示データをコントローラ４０−１に送信する。ゲートウェイ装置４３−１は、ステップＳ２１２と同様に、受信応答信号をコントローラ４０−１から取得する（ステップＳ２１３〜ステップＳ２１８）。 Regarding the instruction data acquired from the communication terminal 3-2, the gateway device 43-1 transmits untransmitted instruction data to the controller 40-1 as in step S212. The gateway device 43-1 acquires the reception response signal from the controller 40-1 similarly to step S212 (steps S213 to S218).
ゲートウェイ装置４３−１は、制御データの更新をコントローラ４０−１に要求する信号を、コントローラ４０−１に送信する。ゲートウェイ装置４３−１は、受信応答信号をコントローラ４０−１から取得する（ステップＳ２１９）。ゲートウェイ装置４３−１は、制御データ（第１データから第１９２データ）までを含む指示データをコントローラ４０−１に書き込んだ結果を表す受信応答信号を、通信端末３−１に送信する（ステップＳ２２０）。 The gateway device 43-1 transmits to the controller 40-1 a signal requesting the controller 40-1 to update the control data. The gateway device 43-1 acquires the reception response signal from the controller 40-1 (step S219). The gateway device 43-1 transmits a reception response signal indicating the result of writing the instruction data including the control data (first data to 192nd data) to the controller 40-1 to the communication terminal 3-1 (step S220). ).
さらに、ゲートウェイ装置４３−２は、ゲートウェイ装置４３−１と同様に、ステップＳ２０１からステップＳ２２０までを実行する。コントローラ４０−１は、同じ指示データを最大４回取得することになる。図４では、ゲートウェイ装置４３−１は、同じ指示データを４回取得した場合、送信の待ち時間の蓄積によって、一定時間内に受信応答信号を通信端末３−１に送信することができない場合がある。 Further, the gateway device 43-2 executes steps S201 to S220 similarly to the gateway device 43-1. The controller 40-1 will acquire the same instruction data up to four times. In FIG. 4, when the gateway device 43-1 acquires the same instruction data four times, the reception response signal may not be transmitted to the communication terminal 3-1 within a certain time due to the accumulation of transmission waiting time. is there.
次に、圧縮データを含む指示データを通信部４３０がコントローラ４０に送信する場合について説明する。
Next, the case where the communication unit 430 transmits the instruction data including the compressed data to the
図５は、圧縮データを含む指示データの伝文フォーマットの例を示す図である。生成部４３２が生成した圧縮データを含む指示データの伝文フォーマットの項目には、開始コードと、コマンドＩＤと、コントローラ番号と、圧縮データ部のサイズと、符号化された圧縮データ部と、チェックサムと、終端コードとがある。 FIG. 5 is a diagram showing an example of a message format of instruction data including compressed data. The item of the message format of the instruction data including the compressed data generated by the generation unit 432 includes a start code, a command ID, a controller number, a size of the compressed data unit, an encoded compressed data unit, and a check. There is a thumb and a termination code.
符号化された圧縮データ部は、圧縮データを用いて符号化された先頭レジスタ番号と、圧縮データを用いて符号化されたデータ数を表すデータと、圧縮データを用いて符号化された制御データの第１データから第１９２データまでと、チェックサムとを含む。 The encoded compressed data part is a head register number encoded using compressed data, data representing the number of data encoded using compressed data, and control data encoded using compressed data. 1st data to 192nd data and a checksum.
開始コードのサイズは、２バイトである。コマンドＩＤのサイズは、４バイトである。コントローラ番号のサイズは、４バイトである。符号化された圧縮データ部のサイズを表すデータのサイズは、２バイトである。符号化された圧縮データ部のサイズは、可変長である。チェックサムのサイズは、４バイトである。終端コードのサイズは、２バイトである。したがって、圧縮データを含む指示データのサイズは、符号化された圧縮データ部のサイズ（可変長）に１８バイトを加算した結果を示すバイト数である。圧縮データを含む指示データのサイズは、図２に示す圧縮データを含まない指示データのサイズ（１３６バイト）の８倍よりも小さい。 The size of the start code is 2 bytes. The size of the command ID is 4 bytes. The size of the controller number is 4 bytes. The size of the data representing the size of the encoded compressed data part is 2 bytes. The size of the encoded compressed data part is variable. The size of the checksum is 4 bytes. The size of the termination code is 2 bytes. Therefore, the size of the instruction data including the compressed data is the number of bytes indicating the result of adding 18 bytes to the size (variable length) of the encoded compressed data part. The size of the instruction data including the compressed data is smaller than eight times the size (136 bytes) of the instruction data not including the compressed data shown in FIG.
図６は、文字と圧縮データとの対応を示す変換テーブルの例を示す図である。図６に示す変換テーブルでは、水処理設備等の制御に用いられるデータを表す文字と、アスキーコード（８ビット）と、７ビット以下の固定ビット長（５ビット）の圧縮データとが対応付けられている。文字は、指示データに含まれている先頭レジスタ番号を構成する文字、指示データに含まれている最大１９２個までのデータのデータ数を構成する文字、制御データ（第１データから第１９２データまでの各データ）を構成する文字である。 FIG. 6 is a diagram showing an example of a conversion table showing correspondence between characters and compressed data. In the conversion table shown in FIG. 6, characters representing data used for control of water treatment equipment, ASCII code (8 bits), and compressed data having a fixed bit length of 7 bits or less (5 bits) are associated with each other. ing. Characters are characters that form the first register number included in the instruction data, characters that form the maximum number of 192 pieces of data included in the instruction data, and control data (from the first data to the 192nd data). (Each data of) is a character that constitutes.
生成部４３２は、文字と圧縮データ（５ビット）とが対応付けられた変換テーブルに基づいて、指示データに含まれている先頭レジスタ番号を構成する文字を、圧縮データに変換する。生成部４３２は、文字と圧縮データ（５ビット）とが対応付けられた変換テーブルに基づいて、指示データに含まれている最大１９２個までのデータのデータ数を構成する文字を、圧縮データに変換する。生成部４３２は、文字と圧縮データ（５ビット）とが対応付けられた変換テーブルに基づいて、指示データに含まれている制御データ（第１データから第１９２データまでの各データ）を構成する文字を、圧縮データに変換する。 The generation unit 432 converts the character forming the leading register number included in the instruction data into the compressed data based on the conversion table in which the character and the compressed data (5 bits) are associated with each other. The generation unit 432 converts the characters constituting the maximum number of data of 192 included in the instruction data into the compressed data based on the conversion table in which the characters and the compressed data (5 bits) are associated with each other. Convert. The generation unit 432 configures the control data (each data from the first data to the 192nd data) included in the instruction data based on the conversion table in which the character and the compressed data (5 bits) are associated with each other. Convert characters to compressed data.
これによって、生成部４３２は、ハフマン符号化と比較して制御データ等を容易に符号化して、符号化された圧縮データ部を容易に生成することができる。コントローラ４０は、ハフマン符号化された制御データ等を復号する場合と比較して、符号化された圧縮データ部を容易に復号することができる。
Accordingly, the generation unit 432 can easily encode the control data and the like as compared with the Huffman encoding, and can easily generate the encoded compressed data unit. The
制御データ等は、文字「０」〜「Ｆ」と区切り文字「，」を用いれば、表現することができる。したがって、制御データ等は、８ビットのアスキーコードの代わりに５ビットの圧縮データを用いても、表現することができる。なお、生成部４３２は、バイナリ化によって、制御データ等を圧縮データに変換してもよい。 Control data and the like can be expressed by using the characters "0" to "F" and the delimiter ",". Therefore, the control data and the like can be expressed by using 5-bit compressed data instead of the 8-bit ASCII code. The generation unit 432 may convert the control data and the like into compressed data by converting the data into binary data.
図７は、文字列と圧縮データとの対応を示す変換テーブルの例を示す図である。図７に示す変換テーブルでは、文字列（文字の組み合わせ）と、アスキーコード（８ビット）と、７ビット以下の固定ビット長（５ビット）の圧縮データとが対応付けられている。文字列は、指示データに含まれている先頭レジスタ番号を構成する文字列、指示データに含まれている最大１９２個までのデータのデータ数を構成する文字列、制御データ（第１データから第１９２データまでの各データ）を構成する文字列である。 FIG. 7 is a diagram showing an example of a conversion table showing correspondence between character strings and compressed data. In the conversion table shown in FIG. 7, a character string (combination of characters), an ASCII code (8 bits), and compressed data having a fixed bit length (5 bits) of 7 bits or less are associated with each other. The character string is a character string forming the head register number included in the instruction data, a character string forming the maximum number of 192 pieces of data included in the instruction data, and control data (from the first data to the first data). It is a character string constituting each data up to 192 data).
生成部４３２は、文字列（２×８ビット以上）と圧縮データ（５ビット）とが対応付けられた変換テーブルに基づいて、指示データに含まれている先頭レジスタ番号を構成する文字列を、圧縮データに変換する。生成部４３２は、文字列（２×８ビット以上）と圧縮データ（５ビット）とが対応付けられた変換テーブルに基づいて、指示データに含まれている最大１９２個までのデータのデータ数を構成する文字列を、圧縮データに変換する。生成部４３２は、文字列（２×８ビット以上）と圧縮データ（５ビット）とが対応付けられた変換テーブルに基づいて、指示データに含まれている制御データを構成する文字列を、圧縮データに変換する。 The generation unit 432, based on the conversion table in which the character string (2×8 bits or more) and the compressed data (5 bits) are associated with each other, the character string forming the leading register number included in the instruction data, Convert to compressed data. The generation unit 432 determines the number of pieces of data up to 192 included in the instruction data based on the conversion table in which the character string (2×8 bits or more) and the compressed data (5 bits) are associated with each other. Convert the composed character string to compressed data. The generation unit 432 compresses the character string forming the control data included in the instruction data based on the conversion table in which the character string (2×8 bits or more) and the compressed data (5 bits) are associated with each other. Convert to data.
図７では、一例として、文字列「００００，」と、アスキーコード「００１１００００ ００１１００００ ００１１００００ ００１１００００ ００１０１１００」（８×５ビット）と、圧縮データ「１００１０」（５ビット）とが対応付けられている。したがって、ゲートウェイ装置４３は、文字列「００００，」を圧縮データ（５ビット）で表現した場合、文字列「００００，」をアスキーコード（４０ビット）で表現した場合と比較して高いデータ圧縮効率を得る。
In FIG. 7, as an example, the character string “0000,” is associated with the ASCII code “00110000 00110000 00110000 00110000 00101100” (8×5 bits) and the compressed data “10010” (5 bits). Therefore, when the character string “0000,” is represented by compressed data (5 bits), the
図７では、一例として、文字列「００」と、アスキーコード「００１１００００ ００１１００００」（８×２ビット）と、圧縮データ「１００１１」（５ビット）とが対応付けられている。したがって、ゲートウェイ装置４３は、文字列「００」を圧縮データ（５ビット）で表現した場合、文字列「００」をアスキーコード（１６ビット）で表現した場合と比較して高いデータ圧縮効率を得る。
In FIG. 7, as an example, the character string “00”, the ASCII code “00110000 00110000” (8×2 bits), and the compressed data “10011” (5 bits) are associated. Therefore, the
図７では、一例として、文字列「０００」と、アスキーコード「００１１００００ ００１１００００ ００１１００００」（８×３ビット）と、圧縮データ「１０１００」（５ビット）とが対応付けられている。したがって、ゲートウェイ装置４３は、文字列「０００」を圧縮データ（５ビット）で表現した場合、文字列「０００」をアスキーコード（２４ビット）で表現した場合と比較して高いデータ圧縮効率を得る。
In FIG. 7, as an example, the character string “000”, the ASCII code “00110000 00110000 00110000” (8×3 bits), and the compressed data “10100” (5 bits) are associated. Therefore, the
図７では、一例として、文字列「００００」と、アスキーコード「００１１００００ ００１１００００ ００１１００００ ００１１００００」（８×４ビット）と、圧縮データ「１０１０１」（５ビット）とが対応付けられている。したがって、ゲートウェイ装置４３は、文字列「００００」を圧縮データ（５ビット）で表現した場合、文字列「００００」をアスキーコード（３２ビット）で表現した場合と比較して高いデータ圧縮効率を得る。
In FIG. 7, as an example, the character string “0000”, the ASCII code “00110000 00110000 00110000 00110000” (8×4 bits), and the compressed data “10101” (5 bits) are associated with each other. Therefore, the
なお、符号化された圧縮データ部において、制御データ等を全て符号化した結果を連結しても圧縮データ部のデータ領域が余っている場合には、余っているデータ領域のビットは０で埋められてもよい。 In addition, in the encoded compressed data part, when the data area of the compressed data part is left over even if the results of encoding all the control data etc. are concatenated, the bits of the remaining data area are filled with 0. You may be asked.
監視制御システム４の管理者は、指示データの履歴における文字の出現頻度に基づいて、変換テーブルに登録される文字列を定める。例えば、監視制御システム４の管理者は、指示データの履歴における出現頻度が閾値以上となっている組み合わせを、圧縮データ（５ビット）に対応付けて、図７に示す変換テーブルに登録する。例えば、監視制御システム４の管理者は、指示データの履歴における出現頻度が他の組み合わせと比較して相対的に高い出現頻度となっている組み合わせを、圧縮データ（５ビット）に対応付けて、図７に示す変換テーブルに登録する。
The administrator of the
生成部４３２は、指示データの履歴を記憶部４３１から取得してもよい。生成部４３２は、指示データの履歴における文字の出現頻度に基づいて、変換テーブルに登録される文字列を定めてもよい。例えば、生成部４３２は、指示データの履歴における出現頻度が閾値以上となっている組み合わせを、圧縮データ（５ビット）に対応付けて、図７に示す変換テーブルに登録する。例えば、生成部４３２は、指示データの履歴における出現頻度が他の組み合わせと比較して相対的に高い出現頻度となっている組み合わせを、圧縮データ（５ビット）に対応付けて、図７に示す変換テーブルに登録する。 The generation unit 432 may acquire the history of instruction data from the storage unit 431. The generation unit 432 may determine the character string registered in the conversion table based on the appearance frequency of the character in the history of the instruction data. For example, the generation unit 432 registers the combination in which the appearance frequency in the history of the instruction data is equal to or higher than the threshold value in the conversion table illustrated in FIG. 7 in association with the compressed data (5 bits). For example, the generation unit 432 associates a combination in which the appearance frequency in the history of the instruction data is relatively higher than the other combinations with the compressed data (5 bits), and shows the combination in FIG. 7. Register in the conversion table.
生成部４３２は、図６に示す変換テーブルと図７に示す変換テーブルとを、コントローラ４０に送信してもよい。
The generation unit 432 may transmit the conversion table shown in FIG. 6 and the conversion table shown in FIG. 7 to the
図８は、復号された圧縮データ部の伝文フォーマットの例を示す図である。コントローラ４０は、図６に示す変換テーブルと図７に示す変換テーブルとに基づいて、指示データにおいて符号化された圧縮データ部を復号する。復号された圧縮データ部の項目には、先頭レジスタ番号と、データ数（最大１９２（＝９６＋９６）個）と、制御データの第１データから第１９２データまでと、復号された圧縮データ部のチェックサムとがある。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a message format of the decoded compressed data section. The
先頭レジスタ番号のサイズは、５バイトである。データ数を表すデータのサイズは、５バイトである。第１データから第１９２データまでの各サイズは、５バイトである。復号された圧縮データ部のチェックサムのサイズは、４バイトである。したがって、復号された圧縮データ部のサイズは、９７４バイトである。 The size of the leading register number is 5 bytes. The size of data representing the number of data is 5 bytes. Each size from the first data to the 192nd data is 5 bytes. The checksum size of the decoded compressed data part is 4 bytes. Therefore, the size of the decoded compressed data part is 974 bytes.
図９は、圧縮データを含む指示データを連続して送信する処理の例を示すシーケンス図である。ゲートウェイ装置４３−１は、図９に示すステップＳ１０１からステップＳ３０３までを、一定時間内に完了させる必要がある。ゲートウェイ装置４３−１は、図９に示すステップＳ１０２からステップＳ３０６までを、一定時間内に完了させる必要がある。一定時間は、例えば、１５秒である。 FIG. 9 is a sequence diagram illustrating an example of a process of continuously transmitting instruction data including compressed data. The gateway device 43-1 needs to complete steps S101 to S303 shown in FIG. 9 within a fixed time. The gateway device 43-1 needs to complete steps S102 to S306 shown in FIG. 9 within a fixed time. The fixed time is, for example, 15 seconds.
通信端末３−１は、上位システム２が指示データを送信した場合、ゲートウェイ装置４３−１に指示データを送信する（ステップＳ１０１）。ゲートウェイ装置４３−１は、圧縮データである９６個の動作モードデータと圧縮データである９６個の指示値データとから構成される制御データ（第１データから第１９２データまで）を含む指示データを、コントローラ４０−１に送信する。ゲートウェイ装置４３−１は、受信応答信号をコントローラ４０−１から取得する（ステップＳ３０１）。
When the
ゲートウェイ装置４３−１は、制御データの更新をコントローラ４０−１に要求する信号を、コントローラ４０−１に送信する。ゲートウェイ装置４３−１は、受信応答信号をコントローラ４０−１から取得する（ステップＳ３０２）。ゲートウェイ装置４３−１は、指示データをコントローラ４０−１に書き込んだ結果を表す受信応答信号を、通信端末３−１に送信する（ステップＳ３０３）。 The gateway device 43-1 transmits to the controller 40-1 a signal requesting the controller 40-1 to update the control data. The gateway device 43-1 acquires the reception response signal from the controller 40-1 (step S302). The gateway device 43-1 transmits a reception response signal representing the result of writing the instruction data to the controller 40-1 to the communication terminal 3-1 (step S303).
図９では、通信端末３−２は、上位システム２が指示データを送信した場合、ゲートウェイ装置４３−１に指示データを送信する（ステップＳ１０２）。
In FIG. 9, when the
ゲートウェイ装置４３−１は、圧縮データである９６個の動作モードデータと圧縮データである９６個の指示値データとから構成される制御データ（第１データから第１９２データまで）を含む指示データを、コントローラ４０−１に送信する。ゲートウェイ装置４３−１は、受信応答信号をコントローラ４０−１から取得する（ステップＳ３０４）。 The gateway device 43-1 transmits the instruction data including the control data (the first data to the 192nd data) including the 96 operation mode data which is the compressed data and the 96 instruction value data which is the compressed data. , To the controller 40-1. The gateway device 43-1 acquires the reception response signal from the controller 40-1 (step S304).
ゲートウェイ装置４３−１は、制御データの更新をコントローラ４０−１に要求する信号を、コントローラ４０−１に送信する。ゲートウェイ装置４３−１は、受信応答信号をコントローラ４０−１から取得する（ステップＳ３０５）。ゲートウェイ装置４３−１は、指示データをコントローラ４０−１に書き込んだ結果を表す受信応答信号を、通信端末３−１に送信する（ステップＳ３０６）。 The gateway device 43-1 transmits to the controller 40-1 a signal requesting the controller 40-1 to update the control data. The gateway device 43-1 acquires the reception response signal from the controller 40-1 (step S305). The gateway device 43-1 transmits a reception response signal indicating the result of writing the instruction data to the controller 40-1 to the communication terminal 3-1 (step S306).
図９では、ゲートウェイ装置４３−１は、同じ指示データを４回取得した場合でも、図４に示す場合と比較して送信の待ち時間の蓄積が少ないので、一定時間内に受信応答信号を通信端末３−１に送信することができる。 In FIG. 9, even when the same instruction data is acquired four times, the gateway device 43-1 has less accumulation of transmission waiting time compared to the case shown in FIG. It can be transmitted to the terminal 3-1.
以上のように、実施形態のゲートウェイ装置４３は、生成部４３２と、通信部４３０とを持つ。生成部４３２は、水処理設備等の制御に用いられる制御データ等を表す文字と、文字に予め対応付けられたアスキーコード等よりも短い固定ビット長（７ビット以下）の圧縮データとが対応付けられた変換テーブルに基づいて、文字を圧縮データに変換する。生成部４３２は、圧縮データを含む指示データを生成する。変換テーブルは、例えば、図６に示されているテーブル情報である。変換テーブルは、例えば、図７に示されているテーブル情報である。通信部４３０は、水処理設備を制御するためのコントローラ４０に指示データを送信する。
As described above, the
これによって、実施形態のゲートウェイ装置４３は、指示データの書き込み要求が短時間に集中した場合でも、指示データをコントローラ４０に書き込んだ結果を一定時間内に通信端末３に通知することができる。
As a result, the
実施形態のゲートウェイ装置４３は、複数の通信回線について、通信回線が正常であるか否かを確認することができる。複数の通信回線とは、例えば、上位システム２と通信端末３−１との間の通信回線と、上位システム２と通信端末３−２との間の通信回線と、通信端末３−１とゲートウェイ装置４３−１との間の通信回線３０と、通信端末３−１とゲートウェイ装置４３−２との間の通信回線３１と、通信端末３−２とゲートウェイ装置４３−１との間の通信回線３２と、通信端末３−２とゲートウェイ装置４３−２との間の通信回線３３と、第１通信回線４４と、第２通信回線４５とである。
The
実施形態の通信部４３０は、指示データの送信が失敗した場合、複数のコントローラ４０のうち、前回の送信先とは異なるコントローラ４０に指示データを送信する。実施形態の通信部４３０は、異なる通信端末３から指示データを取得し、通信端末３ごとに指示データをコントローラ４０に送信する。これによって、実施形態のゲートウェイ装置４３は、指示データをコントローラ４０に確実に書き込むことができる。
When the transmission of the instruction data has failed, the communication unit 430 of the embodiment transmits the instruction data to the
以上述べた少なくともひとつの実施形態によれば、水処理設備の制御に用いられるデータを表す文字と、この文字に予め対応付けられたコードよりも短い固定ビット長の圧縮データとが対応付けられた変換テーブルに基づいて文字を圧縮データに変換し、圧縮データを含む指示データを生成する生成部を持つことにより、指示データの書き込み要求が短時間に集中した場合でも、指示データをコントローラに書き込んだ結果を一定時間内に通信端末に通知することができる。 According to at least one embodiment described above, the character representing the data used to control the water treatment facility and the compressed data having a fixed bit length shorter than the code previously associated with this character are associated with each other. Even if writing requests for instruction data are concentrated in a short time, the instruction data is written to the controller by having a generator that converts characters to compressed data based on the conversion table and generates instruction data that includes compressed data. The result can be notified to the communication terminal within a fixed time.
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. The embodiments and their modifications are included in the scope of the invention and the scope thereof, as well as in the invention described in the claims and the scope of equivalents thereof.
１…監視システム、２…上位システム、３…通信端末、４…監視制御システム、３０…通信回線、３１…通信回線、３２…通信回線、３３…通信回線、４０…コントローラ、４１…監視サーバ、４２…監視端末、４３…ゲートウェイ装置、４４…第１通信回線、４５…第２通信回線、４３０…通信部、４３１…記憶部、４３２…生成部 1... Monitoring system, 2... Host system, 3... Communication terminal, 4... Monitoring control system, 30... Communication line, 31... Communication line, 32... Communication line, 33... Communication line, 40... Controller, 41... Monitoring server, 42... Monitoring terminal, 43... Gateway device, 44... First communication line, 45... Second communication line, 430... Communication unit, 431... Storage unit, 432... Generation unit
Claims (4)
前記水処理設備を制御するためのコントローラに前記指示データを送信する通信部と、
を備えるゲートウェイ装置。 Data used for control of water treatment equipment is acquired, and a character representing data used for control of the water treatment equipment is associated with compressed data having a fixed bit length shorter than a code previously associated with this character. A generation unit that converts the character into the compressed data based on the converted table and generates instruction data including the compressed data;
A communication unit that transmits the instruction data to a controller for controlling the water treatment facility,
A gateway device including.
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