JP6823105B2 - テレメータ伝送システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、テレメータ伝送システムに関する。

ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等の制御装置を用いて、遠隔地に設けられた観測機器を操作するテレメータ伝送技術が知られている。上述したＰＬＣは、中央監視装置等の上位装置の指令を遠隔地の機器に伝送し、遠隔地の観測データを収集する。この際、ＰＬＣ内部において、上位装置から指令を取得するＰＬＣと遠隔地の機器に指令を伝送するといったテレメータ伝送基盤との間の情報の受け渡しは、電線を介して行われる場合がある。この場合、電線を長くするほどノイズや損失等の影響を受けやすくなるため、電線は、例えば数メートル程度の一定距離以内で用いられる。この結果、上述した両装置は、互いが近い位置に配置される必要があった。

特開２０１３−１５００３１号公報

本発明が解決しようとする課題は、上位装置から指令を取得するＰＬＣと遠隔地の機器に指令を伝送するＰＬＣとを好適な配置構成にすることができるテレメータ伝送システムを提供することである。

実施形態のテレメータ伝送システムは、送信部を有するコントローラ盤と、受信部と伝送部とを有する伝送盤とを持つ。送信部は、上位装置から入力される制御情報を、光ファイバーを介して送信する。受信部は、送信部により送信された制御情報を光ファイバーを介して受信する。伝送部は、受信部により受信された制御情報に基づく制御コードを監視対象の制御設備に接続された設備制御盤に、ハンドシェイク方式に従って伝送する。

第１の実施形態におけるテレメータ伝送システム１の構成の一例を示す図。 第１の実施形態における親機１００の機能構成の一例を示す図。 フラグ記憶部１４２に記憶される情報の一例を示す図。 ハンドシェイク方式の一例を説明するための図。 第１の実施形態における親機１００により実行される処理の流れを示すフローチャート。 第２の実施形態におけるテレメータ伝送システム１の構成の一例を示す図。 第２の実施形態における親機１００の機能構成の一例を示す図。 第３の実施形態における親機１００の機能構成の一例を示す図。 第４の実施形態における親機１００の機能構成の一例を示す図。

以下、実施形態のテレメータ伝送システムを、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態におけるテレメータ伝送システム１の構成の一例を示す図である。本実施形態におけるテレメータ伝送システム１は、互いに離れた地点（以下、「遠隔地」と称する）に設けられた装置間でデータを送受信させるシステムである。テレメータ伝送システム１は、下水処理場や浄水場等の水処理施設を監視する際に用いられる。テレメータ伝送システム１は、中央監視装置１０と、親機１００−１から１００−ｎと、子機２００−１から２００−ｎと、観測装置３００−１から３００−ｎとを備える。中央監視装置１０は、例えば、上述した水処理施設の遠隔地に設けられるのに対し、観測装置３００−１から３００−ｎは、例えば、水処理施設の近接地に設けられる。すなわち、観測装置３００−１から３００−ｎは、中央監視装置１０の遠隔地に設けられる。

中央監視装置１０は、観測装置３００−１から３００−ｎにより観測された種々の観測情報を収集する。中央監視装置１０は、収集した観測情報を解析し、解析した結果に基づいて、観測装置３００−１から３００−ｎを制御するための命令プログラムを生成する。命令プログラムに記述される各種コード（以下、「命令コード」と称する）は、観測装置３００−１から３００−ｎの種々の運転動作を命令する。中央監視装置１０は、ネットワークＮＷを介して、生成した命令プログラムを親機１００−１から１００−ｎに送信する。ネットワークＮＷは、ＬＡＮやＷＡＮ等のネットワークである。すなわち、中央監視装置１０は、遠隔地から観測装置３００−１から３００−ｎを制御する。なお、上述した命令プログラムは、「制御情報」の一例である。また、命令コードは、「制御コード」の一例である。

親機１００−１から１００−ｎは、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等を備えた制御装置である。親機１００−１から１００−ｎは、複数のＰＬＣから構成される。親機１００−１から１００−ｎを構成する各ＰＬＣは、互いに近傍に設置される場合もあるが、数ｋｍ等の離れた位置（遠隔地）に設置される場合もある。

本実施形態において、親機１００−１から１００−ｎは、他のＰＬＣを統合制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えた１つのＰＬＣに対して、他のＰＬＣが光ファイバーケーブルを介して接続されている。他のＰＬＣを統合制御するＣＰＵを備えるＰＬＣには、例えば、上位装置である中央監視装置１０から命令プログラムを取得するモジュール（以下、「取得モジュール１１０−１から１１０−ｎ」と称する）が設けられる。また、複数のＰＬＣのうち、上述した取得モジュール１１０−１から１１０−ｎが設けられていないＰＬＣには、取得モジュール１１０−１から１１０−ｎのいずれかにより取得された命令プログラムを子機２００に伝送するモジュール（以下、「伝送モジュール１３０−１から１３０−ｎ」と称する）が設けられる。

例えば、親機１００−１から１００−ｎが、取得モジュール１１０−１から１１０−ｎのいずれか１つを有するＰＬＣと、伝送モジュール１３０−１から１３０−ｎを有するＰＬＣとの２つのＰＬＣにより構成される場合、取得モジュール１１０−１から１１０−ｎを有するＰＬＣは、中央監視装置１０が設けられるエリア内に設置され、伝送モジュール１３０−１から１３０−ｎを有するＰＬＣは、後述する子機２００−１から２００−ｎ（或いは観測装置３００−１から３００−ｎ）が設けられるエリア内に設置される。エリアとは、例えば、市町村などの区分された地域を示す。より具体的には、中央監視装置１０がＡ市内に設けられている場合、取得モジュール１１０−１から１１０−ｎのいずれかを有するＰＬＣはＡ市内に設けられ、子機２００−１から２００−ｎがＢ市内に設けられている場合、伝送モジュール１３０−１から１３０−ｎはＢ市内に設けられる。

これにより、例えば、観測装置３００が設けられたエリアに対応して設けられた伝送モジュール１３０を有するＰＬＣが、取得モジュール１１０を有するＰＬＣから数ｋｍ離れていても、光ファイバーケーブルを介して通信を行うことにより必要な情報を受信することができる。従って、複数の伝送モジュール１３０を有するＰＬＣごとに、それぞれ取得モジュール１１０を有するＰＬＣを設ける必要がなくなる。従って、取得モジュール１１０を有するＰＬＣは、伝送モジュール１３０を有するＰＬＣの数よりも少ない個数設けられていればよい。

親機１００−１から１００−ｎは、上位装置である中央監視装置１０から命令プログラムを取得するＰＬＣ（以下、「取得モジュール１１０−１から１１０−ｎ」と称する）と、取得モジュール１１０により取得された命令プログラムを子機２００に伝送するＰＬＣ（以下、「伝送モジュール１３０−１から１３０−ｎ」と称する）を備える。取得モジュール１１０を有するＰＬＣは、「コントローラ盤」の一例であり、伝送モジュール１３０を有するＰＬＣは、「伝送盤」の一例である。

本実施形態では、取得モジュール１１０−１から１１０−ｎと、伝送モジュール１３０−１から１３０−ｎとは、光ファイバーケーブルを介して、数ｋｍ離れた地点から互いに接続されているものとして説明する。図１の例の場合、取得モジュール１１０−１から１１０−ｎには、３つの伝送モジュール１３０−１から１３０−ｎがそれぞれ光ファイバーケーブルを介して接続されている。

親機１００−１から１００−ｎは、中央監視装置１０により生成された命令プログラムを、公衆交換電話網（電話回線）を介して子機２００−１から２００−ｎに伝送する。

また、親機１００−１から１００−ｎは、子機２００−１から２００−ｎから伝送される観測情報を中央監視装置１０に送信する。なお、本実施形態では、親機１００−１から１００−ｎ、および子機２００−１から２００−ｎは、図１に示すようにそれぞれ一対一の関係になっている。すなわち、親機１００において伝送モジュールが１つ設けられているものとして説明する。この場合、例えば、親機１００−１は、子機２００−１と通信を行い、親機１００−２は、子機２００−２と通信を行う。

子機２００−１から２００−ｎは、観測装置３００−１から３００−ｎの対応したそれぞれの装置と接続される。子機２００−１から２００−ｎは、親機１００−１から１００−ｎから伝送された命令プログラムを受信し、受信した命令プログラムを観測装置３００−１から３００−ｎに送信する。
また、子機２００−１から２００−ｎは、観測装置３００−１から３００−ｎにより送信された観測情報を受信し、受信した観測情報を親機１００−１から１００−ｎに伝送する。なお、子機２００−１から２００−ｎは、「設備制御盤」の一例である。

観測装置３００−１から３００−ｎは、上述した水処理施設内に設けられる。観測装置３００−１から３００−ｎは、例えば、子機２００−１から２００−ｎにより送信された命令プログラムに示される命令コードに基づいて、水処理施設内の貯水槽の水位や水質を観測すると共に、貯水槽に設けられたポンプの弁の開閉度等を制御する。観測装置３００−１から３００−ｎは、観測結果を観測情報として子機２００−１から２００−ｎに送信する。

なお、本実施形態におけるテレメータ伝送システム１は、水処理施設を監視するシステム、またはその一部機能を担うシステムとして説明するがこれに限られない。テレメータ伝送システム１は、例えば、放射性物質の濃度を観測するシステムや、太陽光発電装置や風力発電装置等の発電装置における発電量を観測するシステム、雨量や風速、気温等の気象を観測するシステムに用いられてもよい。

また、以下において、親機１００−１から１００−ｎと、子機２００−１から２００−ｎと、観測装置３００−１から３００−ｎと、をそれぞれ区別しない場合、単に「親機１００」と「子機２００」と「観測装置３００」と記載して説明する。また、取得モジュール１１０−１から１１０−ｎと、伝送モジュール１３０−１から１３０−ｎと、をそれぞれ区別しない場合、単に「取得モジュール１１０」と「伝送モジュール１３０」と記載して説明する。

図２は、第１の実施形態における親機１００の機能構成の一例を示す図である。
取得モジュール１１０は、通信部１１２と、送受信制御部１１４と、光送受信部１１６と、第１記憶部１１８とを備える。通信部１１２および送受信制御部１１４の一方または双方は、ＣＰＵ等のプロセッサが第１記憶部１１８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、通信部１１２および送受信制御部１１４の一方または双方は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェア機能部であってもよい。なお、光送受信部１１６は、「送信部」の一例である。また、第１記憶部１１８は、「送信先情報記憶部」の一例である。

通信部１１２は、イーサネット（登録商標）やＰＣＩ等のハードウェアインターフェース（不図示）を介して中央監視装置１０と通信を行う。通信部１１２は、通信対象の中央監視装置１０から命令プログラムを取得する。通信部１１２は、取得した命令プログラムを第１記憶部１１８に記憶させる。また、通信部１１２は、光送受信部１１６により受信された観測情報を、通信対象の中央監視装置１０に送信する。

送受信制御部１１４は、通信部１１２により取得された命令プログラム（電気信号）を光信号に変換して送信するように光送受信部１１６を制御する。また、送受信制御部１１４は、後述する光送受信部１１６により受信された観測信号（光信号）を電気信号の観測情報に変換し、変換した観測情報（電気信号）を通信部１１２に送信するように光送受信部１１６を制御する。

光送受信部１１６は、光ファイバーを介して後述する伝送モジュール１３０の光送受信部１３２に接続される。光送受信部１１６は、送受信制御部１１４による制御によって、命令プログラム（電気信号）を光信号に変換し、変換した光信号を、光ファイバーを介して伝送モジュール１３０に送信する。また、光送受信部１１６は、送受信制御部１１４による制御によって、伝送モジュール１３０から送信された観測情報に基づく光信号を、電気信号の観測情報に変換し、変換した観測情報（電気信号）を通信部１１２に送信する。

第１記憶部１１８は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性の記憶媒体と、ＲＡＭ（Random Access Memory）、レジスタ等の揮発性の記憶媒体とを有する。第１記憶部１１８に記憶される情報は、命令プログラムや観測情報等である。

伝送モジュール１３０は、光送受信部１３２と、記憶制御部１３４と、バッファー１３６と、第２記憶部１４０と、伝送部１５０とを備える。記憶制御部１３４および伝送部１５０は、ＣＰＵ等のプロセッサが第２記憶部１４０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、記憶制御部１３４は、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等のハードウェア機能部であってもよい。なお、光送受信部１３２は、「受信部」の一例である。

光送受信部１３２は、取得モジュール１１０の光送受信部１１６から受信した命令プログラムに基づく光信号を電気信号に変換し、電気信号に変換した命令プログラムを記憶制御部１３４に送信する。また、光送受信部１３２は、第２記憶部１４０のデータ記憶部１４４に記憶された観測情報（電気信号）を光信号に変換し、変換した光信号を、光ファイバーを介して取得モジュール１１０の光送受信部１１６に送信する。

第２記憶部１４０は、フラグ記憶部１４２と、データ記憶部１４４とを備える。第２記憶部１４０は、例えば、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等の不揮発性の記憶媒体と、ＲＡＭ、レジスタ等の揮発性の記憶媒体とを有する。フラグ記憶部１４２に記憶される情報は、命令フラグ、動作完了フラグ、リセットフラグ等である。データ記憶部１４４に記憶される情報は、命令プログラム等である。フラグ記憶部１４２に記憶される情報については、図３を参照して説明する。

図３は、フラグ記憶部１４２に記憶される情報の一例を示す図である。命令フラグとは、データ記憶部１４４に命令プログラムが記憶されているか否かを示す変数である。記憶制御部１３４は、例えば、データ記憶部１４４に命令プログラムが記憶されている場合、命令フラグの格納値を“１”に書き換え、データ記憶部１４４に命令プログラムが記憶されている以外の場合、データ記憶部１４４に対して直前の命令フラグの格納値（すなわち“０”）を保持させる。

また、動作完了フラグとは、命令プログラムに基づく観測装置３００の動作が完了したか否かを示す変数である。観測装置３００の動作が完了したか否かの判定は、後述する伝送部１５０が子機２００から観測情報を受信したか否かにより行われる。記憶制御部１３４は、例えば、伝送部１５０により観測情報が受信された場合、観測装置３００の動作が完了したと判定し、動作完了フラグの格納値を“１”に書き換える。また、記憶制御部１３４は、例えば、伝送部１５０により観測情報が受信されない場合、観測装置３００の動作が完了いないと判定し、直前の動作完了フラグの格納値（すなわち“０”）を保持させる。

また、リセットフラグとは、命令フラグの格納値と動作完了フラグの格納値とをリセット（すなわち“０”に）するか否かを示す変数である。記憶制御部１３４は、例えば、命令フラグの格納値と動作完了フラグの格納値とが一致する場合に、リセットフラグの格納値を“１”に書き換え、両フラグの格納値をリセットする。また、記憶制御部１３４は、命令フラグの格納値と動作完了フラグの格納値とが一致しない場合に、直前のリセットフラグの格納値（すなわち“０”）を保持させ、両フラグの格納値をリセットさせない。リセットフラグは、所謂ＸＮＯＲ論理回路により実現される。

記憶制御部１３４は、伝送部１５０が子機２００と伝送を行う際に、取得モジュール１１０と伝送モジュール１３０との間でハンドシェイク処理が実施されるようにするために、以下の処理を行う。

記憶制御部１３４は、光送受信部１３２により受信された命令プログラムを、バッファー１３６に記憶させる。

また、記憶制御部１３４は、第２記憶部１４０におけるフラグ記憶部１４２の命令フラグ値に基づいて、バッファー１３６に記憶させた命令プログラムを、第２記憶部１４０におけるデータ記憶部１４４に記憶させる。

具体的には、記憶制御部１３４は、命令フラグ値が“０”の場合、バッファー１３６に記憶させた命令プログラムをデータ記憶部１４４に記憶させる。また、記憶制御部１３４は、命令フラグ値が“１”の場合、バッファー１３６に記憶させた命令プログラムをデータ記憶部１４４に記憶させない。記憶制御部１３４は、バッファー１３６に記憶させた命令プログラムをデータ記憶部１４４に記憶させた場合、すなわち、バッファー１３６からデータ記憶部１４４に命令プログラムをコピーした場合、当該命令プログラムをバッファー１３６から消去する。

また、記憶制御部１３４は、命令フラグ値が“１”の状態で、且つバッファー１３６に命令プログラムを既に記憶させた状態において、光送受信部１３２から命令プログラムを更に取得した場合、先に取得した命令プログラムと同様に後に取得した命令プログラムをバッファー１３６に記憶させる。このような場合、記憶制御部１３４は、次に命令フラグ値が“０”になったとき、後に取得した命令プログラムよりも先に取得した命令プログラムを優先してデータ記憶部１４４に記憶させる。すなわち、記憶制御部１３４は、バッファー１３６に対して、先入れ先出しのリスト構造（所謂キュー）の形式で命令プログラムを保持させる。

バッファー１３６は、例えば、ＲＡＭ、レジスタ等の揮発性の記憶媒体である。バッファー１３６に記憶される情報は、命令プログラム等である。

伝送部１５０は、データ記憶部１４４に記憶された命令プログラムを展開し、命令プログラムから観測装置３００を動作させるための命令コードを抽出し、抽出した命令コードを子機２００に伝送する。この場合、子機２００は、伝送部１５０から伝送された命令を受信し、受信した命令コードに基づいて観測装置３００を動作させる。観測装置３００は、動作後に、観測情報を生成する。子機２００は、観測装置３００から観測情報を取得し、取得した観測情報を伝送部１５０に伝送する。この場合、伝送部１５０は、子機２００から伝送された観測情報を受信し、受信した観測情報を第２記憶部１４０におけるデータ記憶部１４４に記憶させる。

図５は、第１の実施形態における親機１００により実行される処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態における親機１００は、例えば、中央監視装置１０における命令プログラムの送信タイミングと同期して本フローチャートの処理を行う。

まず、取得モジュール１１０は、通信部１１２が中央監視装置１０から命令プログラムを受信したか否かを判定する（ステップＳ１００）。送受信制御部１１４は、通信部１１２が中央監視装置１０から命令プログラムを受信した場合（ステップＳ１００；Ｙｅｓ）、光送受信部１１６に当該命令プログラムを光信号に変換させ、光信号に変換させた命令プログラムを伝送モジュール１３０に送信させる（ステップＳ１０２）。

次に、記憶制御部１３４は、光送受信部１３２により命令プログラムが受信された後、当該命令プログラムをバッファー１３６に記憶させる（ステップＳ１０４）。親機１００は、通信部１１２が中央監視装置１０から命令プログラムを受信していない場合（ステップＳ１００；Ｎｏ）、ステップＳ１０２およびステップＳ１０４の処理をスキップして、後述するステップＳ１０６の処理を行う。

次に、記憶制御部１３４は、第２記憶部１４０におけるフラグ記憶部１４２の命令フラグ値が“０”であるか否かを判定する。（ステップＳ１０６）。記憶制御部１３４は、フラグ記憶部１４２の命令フラグ値が“０”である場合（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、すなわちデータ記憶部１４４に命令プログラムが記憶されていない場合、バッファー１３６に記憶させた命令プログラムをデータ記憶部１４４に記憶させる（ステップＳ１０８）。親機１００は、フラグ記憶部１４２の命令フラグ値が“１”である場合（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、後述するステップＳ１０８からステップＳ１１４の処理をスキップして、ステップＳ１１６の処理を行う。

次に、伝送部１５０は、データ記憶部１４４に記憶された命令プログラムを展開し、命令プログラムから観測装置３００を動作させるための命令コードを抽出し、抽出した命令コードを子機２００に伝送する（ステップＳ１１０）。次に、記憶制御部１３４は、フラグ記憶部１４２の命令フラグの格納値を“１”に書き換える（ステップＳ１１２）。なお、記憶制御部１３４は、ステップＳ１１２の処理を、ステップＳ１０８の処理を同時、或いはステップＳ１１０の前に行ってもよい。

次に、記憶制御部１３４は、データ記憶部１４４に記憶させた命令プログラムをバッファー１３６から消去する（ステップＳ１１４）。次に、伝送モジュール１３０は、伝送部１５０が子機２００から観測情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ１１６）。親機１００は、伝送部１５０が子機２００から観測情報を受信していない場合（ステップＳ１１６；Ｎｏ）、ステップＳ１００の処理に戻る。

記憶制御部１３４は、伝送部１５０が子機２００から観測情報を受信した場合（ステップＳ１１６；Ｙｅｓ）、フラグ記憶部１４２の動作完了フラグの格納値を“１”に書き換える（ステップＳ１１８）。次に、フラグ記憶部１４２の命令フラグおよび動作完了フラグにおける双方の格納値は、リセットフラグによりリセットされる（ステップＳ１２０）。次に、取得モジュール１１０は、伝送モジュール１３０により受信された観測情報を中央監視装置１０に送信する（ステップＳ１２２）。これによって、親機１００は、本フローチャートの処理を終了する。

以上説明した第１の実施形態のテレメータ伝送システム１によれば、取得モジュール１１０は、中央監視装置１０から命令プログラムを受信し、受信した命令プログラムを光信号に変換して伝送モジュール１３０に送信する。伝送モジュール１３０は、取得モジュール１１０から送信された命令プログラムを受信し、受信した命令プログラムをバッファー１３６に記憶させ、データ記憶部１４４に命令プログラムが記憶されていない場合にバッファー１３６に記憶させた命令プログラムをデータ記憶部１４４に記憶させ、データ記憶部１４４に記憶させた命令プログラムが示す命令コードを、子機２００に伝送する。

この結果、本実施形態におけるテレメータ伝送システム１では、上位装置である中央監視装置１０から命令プログラムを取得する取得モジュール１１０と、遠隔地の観測装置３００に設けられる子機２００に命令プログラムを伝送する伝送モジュール１３０との間で光通信を行うことにより、取得モジュール１１０を有するＰＬＣと伝送モジュール１３０を有するＰＬＣとを好適な配置構成にすることができる。例えば、取得モジュール１１０と伝送モジュール１３０との配置距離をキロメートルオーダーで実装することができる。

例えば、観測装置３００が設けられたエリアに対応して設けられた伝送モジュール１３０を有するＰＬＣが、取得モジュール１１０を有するＰＬＣから数ｋｍ離れていても、光ファイバーケーブルを介して通信を行うことにより必要な情報を受信することができる。従って、複数の伝送モジュール１３０を有するＰＬＣごとに、それぞれ取得モジュール１１０を有するＰＬＣを設ける必要がなくなる。よって、取得モジュール１１０を有するＰＬＣは、伝送モジュール１３０を有するＰＬＣの数よりも少ない個数設けられていればよい。

また、本実施形態におけるテレメータ伝送システム１では、取得モジュール１１０と、伝送モジュール１３０との間においてハンドシェイク方式に従った通信処理が行われることにより、取得モジュール１１０を有するＰＬＣは、上位装置である中央監視装置１０から取得した命令プログラムを、後段の伝送モジュール１３０を有するＰＬＣに送信するだけでよく、命令プログラムを受け取った伝送モジュール１３０を有するＰＬＣ側で命令プログラムの書き込み処理を行えばよい。なお、上述したハンドシェイク方式については、上記のフラグ管理方法以外にも、例えば、図４に示すように２つのアクセスフラグを用いて両モジュールの読み書きを制御するといった方法がある。図４は、ハンドシェイク方式の一例を説明するための図である。図４の例の場合、アクセスフラグ１とアクセスフラグ２とをそれぞれ示すパルス信号が両方励起された状態（両方のフラグがＯＮ状態）である期間、すなわちＴ１の期間において、取得モジュール１１０を有するＰＬＣは、第１記憶部１１８に情報を記憶させたり、または第１記憶部１１８から記憶させた情報を取得したりする。また、アクセスフラグ２を示すパルス信号のみが励起された状態である期間、すなわちＴ２の期間において、伝送モジュール１３０を有するＰＬＣは、第２記憶部１４０に情報を記憶させたり、または第２記憶部１４０から記憶させた情報を取得したりする。

また、第１の実施形態のテレメータ伝送システム１によれば、伝送モジュール１３０は、子機２００に命令コードを伝送してから観測装置３００における動作の完了を示す観測情報を子機２００から受信するまで、次の命令プログラムをデータ記憶部１４４に記憶させずにバッファー１３６に記憶させておく。これにより、本実施形態におけるテレメータ伝送システム１では、中央監視装置１０側の送信速度が速く、親機１００および子機２００側での処理が追い付かない場合でも、中央監視装置１０の送信を中止させずに、親機１００側で情報の伝送を調整することができる。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態におけるテレメータ伝送システム１について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点として、親機１００が備える１つの取得モジュール１１０が複数の伝送モジュール１３０に命令プログラムを送信する場合における親機１００の機能構成について説明する。以下、上述した第１の実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。

図６は、第２の実施形態におけるテレメータ伝送システム１の構成の一例を示す図である。第２実施形態におけるテレメータ伝送システム１では、１つの親機１００に対して複数の子機２００が接続されている。例えば、親機１００−１は、子機２００−１（ａ）から２００−１（ｘ）と通信を行う。

図７は、第２の実施形態における親機１００の機能構成の一例を示す図である。
親機１００は、１つの取得モジュール１１０と、複数の伝送モジュール１３０とを備える。伝送モジュール１３０の数は、通信対象である子機２００の数と同じである。

命令プログラムは、制御対象の制御設備である観測装置３００を識別する識別情報（以下、「観測装置ＩＤ」と称する）を含むことができる。観測装置ＩＤは、「制御設備識別情報」の一例である。

上位装置である中央監視装置１０は、命令プログラムに上述した観測装置ＩＤを含めて、制御対象である観測装置３００を配下に含む取得モジュール１１０を有するＰＬＣ（親機１００）に送信する。

取得モジュール１１０における通信部１１２は、取得した観測装置ＩＤを含む命令プログラムを第１記憶部１１８に記憶させる。

第１記憶部１１８には、予め観測装置ＩＤと、伝送モジュール１３０を有するＰＬＣを識別する識別情報（以下、「伝送モジュールＩＤ」と称する）とが対応付けられたテーブルが記憶されている。伝送モジュールＩＤは、「伝送盤識別情報」の一例である。

送受信制御部１１４は、第１記憶部１１８を参照して、命令プログラムに含まれる観測装置ＩＤと対応する伝送モジュールＩＤを読み出す。送受信制御部１１４は、読み出した伝送モジュールＩＤが割り当てられた伝送モジュール１３０を有するＰＬＣに対して、当該命令プログラムを光信号に変換して送信するように光送受信部１１６を制御する。

以上説明した第２の実施形態のテレメータ伝送システム１によれば、取得モジュール１１０は、中央監視装置１０から命令プログラムを受信し、受信した命令プログラムに含まれる観測装置ＩＤに基づいて伝送モジュール１３０を有するＰＬＣを選択すると共に、受信した命令プログラムを光信号に変換し、選択した伝送モジュール１３０を有するＰＬＣに変換した光信号を送信する。この結果、本実施形態におけるテレメータ伝送システム１では、伝送モジュール１３０を有するＰＬＣは、自身に複数接続された伝送モジュール１３０を有するＰＬＣのうち、命令プログラムを送信する対象の観測装置３００が配下に接続されたＰＬＣを選択して命令プログラムを送信することができる。従って、伝送モジュール１３０を有するＰＬＣは、複数の伝送モジュール１３０を有するＰＬＣが接続されていたとしても、送信が必要なＰＬＣのみに命令プログラムを送信することができる。

また、第２の実施形態のテレメータ伝送システム１によれば、第１の実施形態同様に、複数の伝送モジュール１３０を有するＰＬＣごとに、それぞれ取得モジュール１１０を有するＰＬＣを設ける必要がなくなり、伝送モジュール１３０を有するＰＬＣの数よりも少ない数の取得モジュール１１０を有するＰＬＣを設けるだけで済む。

また、第２の実施形態のテレメータ伝送システム１によれば、複数の伝送モジュール１３０のそれぞれに対して命令プログラムの書き込み処理を行わせることにより、取得モジュール１１０を有するＰＬＣ側の処理負荷を低減させることができる。

（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態におけるテレメータ伝送システム１について説明する。ここでは、上述した実施形態との相違点として、親機１００が備える１つの伝送モジュール１３０から複数の子機２００に命令コードを伝送する場合における親機１００の機能構成について説明する。以下、上述した実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。

図８は、第３の実施形態における親機１００の機能構成の一例を示す図である。なお、ここでは、取得モジュール１１０の機能構成の説明を省略する。
伝送モジュール１３０は、光送受信部１３２および記憶制御部１３４を共に１つ備え、バッファー１３６、第２記憶部１４０、および伝送部１５０を、通信対象である子機２００の数と同数備える。すなわち、伝送モジュール１３０内において、光送受信部１３２および記憶制御部１３４は、子機２００の数に関わらず共通で用いられる。

図８に示す例の場合、子機２００の数は２つであるため、伝送モジュール１３０は、バッファー１３６、第２記憶部１４０、および伝送部１５０をそれぞれ２つずつ備える。本実施形態では、例えば、子機２００（ａ）と接続される伝送部１５０（ａ）と、当該伝送部１５０（ａ）と情報の受け渡しを行う第２記憶部１４０（ａ）と、当該第２記憶部１４０（ａ）に命令プログラムをコピーするためのバッファー１３６（ａ）とは、グループ化されている。また同様に、本実施形態では、例えば、子機２００（ｂ）と接続される伝送部１５０（ｂ）と、当該伝送部１５０（ｂ）と情報の受け渡しを行う第２記憶部１４０（ｂ）と、当該第２記憶部１４０（ｂ）に命令プログラムをコピーするためのバッファー１３６（ｂ）とは、グループ化されている。以下、バッファー１３６、第２記憶部１４０、および伝送部１５０の数を２つとして説明するがこれに限られず、子機２００の数に合わせて適宜変動させてよい。

取得モジュール１１０は、中央監視装置１０から複数の命令プログラムを受信し、受信した命令プログラムをそれぞれ光信号に変換し、変換した複数の光信号を光送受信部１３２に送信する。

光送受信部１３２は、取得モジュール１１０の光送受信部１１６から受信した命令プログラムに基づく光信号を電気信号に変換し、電気信号に変換した命令プログラムを記憶制御部１３４に送信する。また、光送受信部１３２は、第２記憶部１４０のデータ記憶部１４４（ａ）、１４４（ｂ）に記憶された観測情報（電気信号）を光信号に変換し、変換した光信号を、光ファイバーを介して取得モジュール１１０の光送受信部１１６に送信する。

記憶制御部１３４は、光送受信部１３２により受信された命令プログラムが、子機２００（ａ）に接続される観測装置３００（ａ）を制御するためのものであるか、或いは子機２００（ｂ）に接続される観測装置３００（ｂ）を制御するためのものであるかを判定する。記憶制御部１３４は、命令プログラムが、観測装置３００（ａ）を制御するためのものである場合、子機２００（ａ）と同一のグループに属すバッファー１３６（ａ）に当該命令プログラムを記憶させる。また、記憶制御部１３４は、命令プログラムが、観測装置３００（ｂ）を制御するためのものである場合、子機２００（ｂ）と同一のグループに属すバッファー１３６（ｂ）に当該命令プログラムを記憶させる。

記憶制御部１３４は、上述した第１の実施形態と同様に、各グループ内において、フラグ記憶部１４２の命令フラグ値に応じて、バッファー１３６に記憶させた命令プログラムをデータ記憶部１４４に記憶させる処理を行う。

以上説明した第３の実施形態におけるテレメータ伝送システム１によれば、第１および第２の実施形態と同様に、複数の伝送モジュール１３０を有するＰＬＣごとに、それぞれ取得モジュール１１０を有するＰＬＣを設ける必要がなくなり、伝送モジュール１３０を有するＰＬＣの数よりも少ない数の取得モジュール１１０を有するＰＬＣを設けるだけで済む。

また、第３の実施形態のテレメータ伝送システム１によれば、複数の伝送モジュール１３０のそれぞれに対して命令プログラムの書き込み処理を行わせることにより、取得モジュール１１０を有するＰＬＣ側の処理負荷を低減させることができる。

（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態におけるテレメータ伝送システム１について説明する。ここでは、上述した実施形態との相違点として、取得モジュール１１０から送信される情報が複数の伝送モジュール１３０を横断して伝達される点について説明する。以下、上述した実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。

図９は、第４の実施形態における親機１００の機能構成の一例を示す図である。本実施形態における親機１００は、１つの取得モジュール１１０と、２つの伝送モジュール１３０（ａ）、１３０（ｂ）とを備える。なお、伝送モジュール１３０の数は、子機２００の数に合わせて適宜変動させてよく、例えば２つ以上であってもよい。

例えば、取得モジュール１１０は、子機２００（ａ）と接続される伝送部１５０（ａ）を制御するための命令プログラムと、子機２００（ｂ）と接続される伝送部１５０（ｂ）を制御するための命令プログラムとの双方を、中央監視装置１０から取得した場合、取得した２つの命令プログラムを光信号に変換して、いずれか一方の伝送モジュール１３０に対して、変換した２つの光信号を送信する。本実施形態では、取得モジュール１１０は、２つの光信号を伝送モジュール１３０（ａ）に送信するものとして説明する。また、伝送部１５０（ａ）を制御するための命令プログラムを、「命令プログラムＰａ」と記載し、伝送部１５０（ｂ）を制御するための命令プログラムを、「命令プログラムＰｂ」と記載する。

伝送モジュール１３０（ａ）は、取得モジュール１１０から受信した命令プログラムのうち、自身と子機２００（ａ）を介して通信する伝送部１５０（ａ）を制御するための命令プログラムＰａを、バッファー１３６（ａ）に記憶させる。また、伝送モジュール１３０（ａ）は、取得モジュール１１０から受信した命令プログラムのうち、残りの命令プログラムＰｂを、他のモジュールである伝送モジュール１３０（ｂ）に送信する。

伝送モジュール１３０（ｂ）は、伝送モジュール１３０（ａ）から送信された命令プログラムＰｂをバッファー１３６（ｂ）に記憶させる。

以上説明した第４の実施形態におけるテレメータ伝送システム１によれば、複数の伝送モジュール１３０のうち、いずれか１つの伝送モジュール１３０が取得モジュール１１０と光通信を行うことにより、他の伝送モジュール１３０を直接取得モジュール１１０と通信させなくて済む。この結果、本実施形態におけるテレメータ伝送システム１は、取得モジュール１１０を有するＰＬＣと伝送モジュール１３０を有するＰＬＣとを、より好適な配置構成にすることができる。

（その他の実施形態）
以下、その他の実施形態（変形例）について説明する。
上述した第１の実施形態におけるテレメータ伝送システム１において、命令プログラムに伝送の優先順位を示す優先度情報が含まれている場合に、記憶制御部１３４は、バッファー１３６に対して、先入れ先出しのリスト構造の形式で保持させた命令プログラムのうち、優先度情報に基づいて優先順位が高い命令プログラムから先出しされるようにソートする。優先順位が高い命令プログラムとは、例えば、観測装置３００を緊急停止させるような命令コードが記述されたプログラムである。これにより、優先順位の高い命令プログラムから順にデータ記憶部１４４にコピーされ、伝送部１５０は、優先順位の高い命令コードをより早く子機２００に送信することができる。この結果、テレメータ伝送システム１は、柔軟に観測装置３００を制御することができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、取得モジュール１１０は、中央監視装置１０から命令プログラムを受信し、受信した命令プログラムを光信号に変換して伝送モジュール１３０に送信する。伝送モジュール１３０は、取得モジュール１１０から送信された命令プログラムを受信し、受信した命令プログラムをバッファー１３６に記憶させ、データ記憶部１４４に命令プログラムが記憶されていない場合にバッファー１３６に記憶させた命令プログラムをデータ記憶部１４４に記憶させ、データ記憶部１４４に記憶させた命令プログラムが示す命令を、子機２００に伝送する。
この結果、実施形態におけるテレメータ伝送システム１では、上位装置である中央監視装置１０から命令プログラムを取得する取得モジュール１１０と、遠隔地の観測装置３００に設けられる子機２００に命令プログラムを伝送する伝送モジュール１３０との間で光通信を行うことにより、取得モジュール１１０を有するＰＬＣと伝送モジュール１３０を有するＰＬＣとを好適な配置構成にすることができる。

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。

１…テレメータ伝送システム、１０…中央監視装置、１００、１００−１、１００−２、１００−ｎ…親機、１１０…取得モジュール、１１２…通信部、１１４…送受信制御部、１１６…光送受信部、１１８…第１記憶部、１３０…伝送モジュール、１３２…光送受信部、１３４…記憶制御部、１３６…バッファー、１４０…第２記憶部、１４２…フラグ記憶部、１４４…データ記憶部、１５０…伝送部、２００、２００−１、２００−２、２００−ｎ…子機、３００…観測装置、ＮＷ…ネットワーク

Claims (5)

1. 上位装置から入力される制御情報を、光ファイバーを介して送信する送信部を有するコントローラ盤と、
   前記送信部により送信された制御情報を、前記光ファイバーを介して受信する受信部と、前記受信部により受信された制御情報に基づく制御コードを監視対象の制御設備に接続
   された設備制御盤に伝送する伝送部とを有し、前記コントローラ盤よりも数が多い伝送盤と、を備え、
   前記伝送部は、前記受信部により受信された複数の制御情報のそれぞれに基づく制御コードのうち、優先順位の高い制御コードから順番に前記設備制御盤に伝送し、
   前記制御情報には、対象の制御設備の識別情報である制御設備識別情報が含まれ、
   前記コントローラ盤は、前記送信部を制御する送信制御部を更に有し、
   前記送信制御部は、前記複数の伝送盤のうち、前記制御情報に含まれる前記制御設備識別情報によって識別された前記対象の制御設備に接続された前記設備制御盤に対応する前記伝送盤に対して、前記制御情報を送信するよう前記送信部を制御する、
   テレメータ伝送システム。
2. 前記伝送盤は、バッファーと、記憶部と、前記受信部により受信された制御情報を前記バッファーまたは前記記憶部のうちいずれか一方に記憶させる制御を行う記憶制御部とをさらに有し、
   前記記憶制御部は、前記伝送部による前記制御コードの伝送が完了しない期間に、前記受信部により制御情報が受信された場合、前記伝送部による前記制御コードの伝送が完了するまでの期間、前記受信部により受信された制御情報をバッファーに記憶させ、前記伝送部による前記制御コードの伝送が完了した後、前記記憶部に記憶させる制御情報を、前記バッファーに記憶させた制御情報に更新し、
   前記伝送部は、前記記憶部に記憶された制御情報に基づく制御コードを、前記設備制御盤にハンドシェイク方式に従って伝送する、
   請求項１記載のテレメータ伝送システム。
3. 前記記憶制御部は、前記記憶部に記憶させる制御情報を、前記バッファーに記憶させた制御情報の記憶順に更新する、
   請求項２記載のテレメータ伝送システム。
4. 前記制御情報は、伝送の優先順位を示す優先度情報を含み、
   前記記憶制御部は、前記記憶部に記憶させる制御情報を、前記バッファーに記憶させた制御情報のうち、前記優先度情報が示す優先順位が高い制御情報から順に更新する、
   請求項２記載のテレメータ伝送システム。
5. 前記制御情報は、前記制御設備を識別する制御設備識別情報を含み、
   前記コントローラ盤は、前記伝送盤を識別する伝送盤識別情報と前記制御設備識別情報とを記憶する送信先情報記憶部を有し、
   前記送信部は、前記送信先情報記憶部を参照して、前記制御情報に含まれる制御設備識別情報に対応する伝送盤識別情報を読み出し、読み出した伝送盤識別情報に割り当てられた伝送盤に対して制御情報を送信する、
   請求項１から４のうちいずれか１項記載のテレメータ伝送システム。

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