JPH0865331A - 監視制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 通常は、送信データ処理部２６により伝送ル
ープ３のみで通信を行なう。伝送ループ３の断線等の異
常により、送信局となるプログラマブルロジックコント
ローラ２で受信局が送信データを受信したときに発信す
る受信応答を受信できなかったとき、回線異常検出部２
４にて回線の異常を検出する。これにより、伝送回線選
択部２５から送信データ処理部２６に伝送路を切り替え
る指示を与え、送信データ処理部２６が、伝送ループ４
にデータを送信するように伝送路を切り替える。この切
り替え時に伝送できなかったデータを、リングバッファ
２７から送信データ処理部２６を通じて再送する。 【効果】 一方の系統の伝送路により通信を行なうの
で、受信局の負担が軽減されるとともに、効率良く伝送
を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二重化された伝送路を
通じて通信を行なうようにした監視制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ビルやプラント、高速道路網等の近代化
された施設は、多くの設備機器を有しており、これらの
設備機器を相互に協調して動作させることが上記の施設
を円滑に運営する上で必要になっている。したがって、
特定の場所で全設備機器の動作状況が監視できるととも
に、この特定の場所から全設備機器を制御できることが
望ましく、通常、その監視や制御には、監視制御装置が
使用されるようになっている。

【０００３】上記のような監視制御装置は、例えば、図
３に示すように、特定の場所に設けられた中央局として
のホストマシン３１と、現場各所に配されて図示しない
設備機器の運転や計測器のデータ収集等を行なう端末局
としてのプログラマブルロジックコントローラ（以降、
ＰＬＣと称する）３２…とを備えている。この監視制御
装置においては、ホストマシン３１内の処理部３３およ
び監視操作部３４と各ＰＬＣ３２…とが２本の伝送ルー
プ３５・３６により連続して接続される構成となってい
る。

【０００４】各ＰＬＣ３２…は、それぞれ各種設備機器
の動作を管理しており、それら設備機器の状態変化等の
データを、ホストマシン３１の要求に応じて、随時ホス
トマシン３１に送信するようになっている。逆に、ホス
トマシン３１は、各ＰＬＣ３２…に対し制御指令等を送
信するようになっている。

【０００５】このような監視制御装置では、通常、伝送
ループ３５・３６のうち一方による伝送に異常が発生し
た場合でも、正常に伝送が維持できるように、伝送ルー
プ３５・３６に同一のデータを伝送し、受信局で必要な
データのみが利用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の監視
制御装置では、常に伝送ループ３５・３６に同一のデー
タを伝送するようになっているので、受信局では、受信
が正しく行なわれたことを送信局に応答するために、受
信した２つのデータが同じものであるか否かを確認する
といった受信時の処理を行なわなければならず、負担が
大きくなる。特に、各ＰＬＣ３２…からのデータが集ま
りやすいホストマシン３１では、その負担が大きくなり
やすく、１回の伝送におけるデータ量が多い場合はさら
に負担が増すことになる。

【０００７】また、正常に伝送が行なわれているときは
１つのデータのみ使用されるので、残りのデータが不要
になる。しかも、監視制御装置においては、通信すべき
データの他に伝送量の多いデバッグプログラムやテスト
データ等の伝送も行なわれるため、このようなデータも
併せて伝送されると、伝送すべきデータの伝送が遅延す
ることがある。このように、従来の監視制御装置は伝送
効率があまり良くないという問題がある。

【０００８】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、受信局の負担を軽減するとともに、伝送効
率を向上させることを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の監視制御装置
は、上記の課題を解決するために、設備機器の監視およ
び制御を行なう複数の制御局が、それぞれ二系統設けら
れた伝送路を介して相互に通信を行ない、受信局となる
制御局がデータを受信したときに発信する受信応答をデ
ータの送信局となる制御局が受信することによりデータ
の送信を完了する監視制御装置において、以下の手段を
講じていることを特徴としている。

【００１０】すなわち、上記監視制御装置は、一方の系
統の伝送路のみを使用してデータを送信する送信手段
と、受信応答を受信したか否かを判定する受信判定手段
と、この受信判定手段により受信応答が受信されていな
いと判定されると上記送信手段に伝送路を切り替えて送
信を行なわせる伝送切替手段と、上記受信判定手段によ
り受信応答が受信されていないと判定されたときに再送
すべきデータを格納するデータ格納手段とを備えてい
る。

【００１１】

【作用】上記の構成では、通常は、送信手段により一方
の系統の伝送路で伝送が行なわれる。このとき、受信局
で送信局から送信されたデータが受信されると、受信局
から受信応答が発信される。送信局にてこの受信応答が
受信されると、データの送信が完了して、伝送切替手段
による伝送路の切り替えは行なわれない。

【００１２】一方、伝送路の断線等の異常により、受信
局からの受信応答がなかった場合、送信手段は、伝送切
替手段の指示により伝送路を切り替えて伝送を行なう。
これにより、正常な他方の系統の伝送路による伝送が行
なわれ、上記の異常によって伝送が中断することはな
い。このように、一方の系統の伝送路により通信を行な
うので、受信局の負担が軽減される。

【００１３】また、一方の系統の伝送路により通信を行
なうので、無駄な伝送を行なうことがなくなる。そのう
え、伝送すべきデータを一方の系統の伝送路で伝送する
ことにより、伝送すべきデータ以外のデバッグプログラ
ム等を他方の系統の伝送路で伝送することができる。

【００１４】さらに、上記の異常が発生したときに連続
して送信する（送信途中の）データがある場合、データ
格納手段に格納されているデータによりデータの再送が
可能になる。これにより、伝送路の切替時にデータが欠
落することなく伝送を行なうことができる。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例について図１および図２に
基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００１６】本実施例に係る監視制御装置は、図２に示
すように、制御局としてのホストマシン１と、制御局と
しての複数のプログラマブルロジックコントローラ（以
降、ＰＬＣと称する）２…とを備えている。ホストマシ
ン１と各ＰＬＣ２…とは、伝送路としての２系統の伝送
路ループ３・４により接続されており、相互に通信を行
なうようになっている。伝送ループ３は、通常時に使用
される常用系として設けられ、伝送ループ４は、伝送ル
ープ３の異常時に伝送ループ３に代わって使用される予
備系として設けられている。

【００１７】ホストマシン１は、処理部５と監視操作部
６とを備えている。処理部５は、エンジニアリングワー
クステーション等により構成されており、ＰＬＣ２…に
図示しない各設備機器を動作させるための指令を与えた
り、ＰＬＣ２…から送信された各設備機器の状態変化等
のデータを蓄積して、そのデータの解析等の処理を行な
うようになっている。監視操作部６は、図示しないグラ
フィックパネル等の監視表示装置が接続されており、処
理部５により作成されたデータ等に基づいてオペレータ
が監視操作を行なうように構成されている。

【００１８】ＰＬＣ２は、ＣＰＵ１１、Ｉ／Ｏ１２、伝
送ＣＰＵ１３、Ｉ／Ｆ１４・１５等の各種の基板が装着
されたシステムであり、リレー接点、モータ、計測器等
の各種の設備機器の動作制御、設備機器からの状態変化
や計測値の入力等を行なうようになっている。

【００１９】ＣＰＵ１１は、上記のような制御動作等を
行なうためのアプリケーションプログラムを実行するよ
うになっている。Ｉ／Ｏ１２は、上記の各種の設備機器
が接続されており、これらの設備機器に対する入出力を
中継するようになっている。伝送ＣＰＵ１３は、データ
伝送を制御するためのアプリケーションプログラムを実
行するようになっている。Ｉ／Ｆ１４・１５は、ＰＬＣ
２におけるインタフェース部であり、Ｉ／Ｆ１４が伝送
ループ３に接続され、Ｉ／Ｆ１５が伝送ループ４に接続
されている。

【００２０】なお、上記のＣＰＵ１１および伝送ＣＰＵ
１３は、１つのＣＰＵに機能を集約したものであっても
よい。また、ＣＰＵ１１および伝送ＣＰＵ１３は、常用
系と予備系とで二重化されており、通常は常用系が使用
され、常用系の異常に予備系が使用される構成になって
いる。そして、後述するように、常用系を使用するとき
は伝送ループ３が使用され、予備系を使用するときは伝
送ループ４が使用される。

【００２１】また、ＰＬＣ２は、図１に示すように構成
されている。この図において、ＰＬＣ２は、Ｉ／Ｏ部２
１と、送受信部２２と、受信データ処理部２３と、回線
異常検出部２４と、伝送回線選択部２５と、送信データ
処理部２６と、リングバッファ２７とを備えている。

【００２２】Ｉ／Ｏ部２１と送受信部２２とは、それぞ
れ前記のＩ／Ｏ１２とＩ／Ｆ１４・１５とに相当する部
分である。受信データ処理部２３、回線異常検出部２
４、伝送回線選択部２５および送信データ処理部２６
は、伝送ＣＰＵ１３で実行される伝送用のアプリケーシ
ョンプログラムにより実現される各機能である。また、
受信データ処理部２３および送信データ処理部２６とＩ
／Ｏ部２１との間には、図示しないがＣＰＵ１１で実行
される制御用のアプリケーションプログラムにより実現
される各機能が介在している。

【００２３】受信データ処理部２３は、送受信部２２で
受信されたデータをＣＰＵ１１の処理に適したフォーマ
ットに変換する処理等を行なうようになっている。ま
た、受信データ処理部２３は、ＰＬＣ２が受信局となる
場合、送信局からデータを受信したときに受信応答とし
てのＡＣＫを発信するとともに、ＰＬＣ２が送信局とな
る場合、受信局からのＡＣＫを受信したか否かを回線異
常検出部２４に通知するようになっている。

【００２４】受信判定手段としての回線異常検出部２４
は、受信データ処理部２３からＡＣＫが受信されていな
いという通知を受け取ると回線の異常を検出して、この
ことを伝送回線選択部２５に通知するようになってい
る。伝送切替手段としての伝送回線選択部２５は、回線
異常検出部２４からの異常検出の通知により送信データ
処理部２６に伝送路を切り替えて送信を行なう指示を与
えるようになっている。

【００２５】送信手段としての送信データ処理部２６
は、Ｉ／Ｏ部２１からの送信データの送信フォーマット
を伝送用に変換する処理等を行なうようになっている。
また、送信データ処理部２６は、伝送回線選択部２５か
らの伝送路の切り替え指示を受けると、伝送ループ３か
ら伝送ループ４に伝送路を切り替えて送受信部２２にデ
ータを送信するようになっている。さらに、送信データ
処理部２６は、伝送路を切り替えるときに、リングバッ
ファ２７に格納されているデータを必要に応じて再送す
るようになっている。

【００２６】データ格納手段としてのリングバッファ２
７は、送信データ処理部２６により処理された送信デー
タを所定の大きさのブロック単位で格納する記憶装置で
ある。このリングバッファ２７は、データを格納された
順に出力し、データの出力により空いた領域から順に新
たなデータを格納していくように構成されている。

【００２７】一方、処理部５も、図１に示すように、Ｉ
／Ｏ部２１と、送受信部２２と、受信データ処理部２３
と、回線異常検出部２４と、伝送回線選択部２５と、送
信データ処理部２６と、リングバッファ２７とを備えて
いる。処理部５における受信データ処理部２３および送
信データ処理部２６は、図示しないデータ処理用のＣＰ
Ｕに接続され、このＣＰＵとでデータの授受を行なうよ
うになっている。また、このＣＰＵは、前記のＣＰＵ１
１および伝送ＣＰＵ１３と同様、常用系と予備系とで二
重化されている。また、Ｉ／Ｏ部２１は、各種の設備機
器が接続される代わりに、プリンタ等の出力装置や入力
装置が接続されている。

【００２８】上記の構成において、通常は、伝送ループ
３を通じて、ホストマシン１と各ＰＬＣ２…との間でデ
ータ伝送が行なわれる。例えば、あるＰＬＣ２からホス
トマシン１にデータが伝送されると、ホストマシン１の
処理部５では、受信データ処理部２３にてＡＣＫが発信
される。そして、送信局となるＰＬＣ２では、そのＡＣ
Ｋを受信すると、受信データ処理部２３で受信が正しく
行なわれたことが認識される。

【００２９】このとき、回線異常検出部２４には、受信
データ処理部２３により受信局からのＡＣＫを受け取っ
たことが通知されるので、回線異常検出部２４により回
線の異常は検出されない。したがって、送信データ処理
部２６により、伝送ループ３による伝送が維持されるこ
とになる。

【００３０】また、使用されていない伝送ループ４に
は、伝送ループ３にて伝送されるデータと関与しないア
プリケーションプログラムのデバッグプログラムやテス
トデータ等が随時伝送される。

【００３１】一方、伝送ループ３の断線やＣＰＵ１１ま
たは伝送ＣＰＵ１３の常用系の異常等の異常により、受
信局（ホストマシン１）からのＡＣＫがＰＬＣ２側で受
信できなくなると、受信データ処理部２３で受信が正し
く行なわれなかったことが認識され、そのことが回線異
常検出部２４に通知される。すると、回線異常検出部２
４により回線の異常が検出されて、伝送回線選択部２５
に異常検出が通知される。これにより、伝送回線選択部
２５から送信データ処理部２６に伝送路を切り替える指
示が与えられ、送信データ処理部２６では、伝送ループ
４にデータを送信するように伝送路が切り替えられる。

【００３２】また、この切り替え時に伝送できなかった
（ＡＣＫの返送がなかった場合）データは、リングバッ
ファ２７から送信データ処理部２６を通じて再送される
ので、データが欠落することはない。

【００３３】さらに、伝送ループ４でデータの伝送が行
なわれるときは、そのデータとともに上記のデバッグプ
ログラムやテストデータ等も併せて伝送されることにな
る。

【００３４】以上述べたように、本実施例の監視制御装
置では、伝送ループ３での伝送に異常が生じると、伝送
を伝送ループ４に切り替えて行なうとともに、リングバ
ッファ２７により送信データを再送するようになってい
る。

【００３５】これにより、伝送ループ３の異常発生時に
おいても、伝送ループ４およびリングバッファ２７を用
いてデータ伝送を正常に行なうことができる。受信局に
２本の伝送ループにて同一のデータを伝送する場合のよ
うな負担がかかることはない。特に、ＰＬＣ２…からの
データが集中するホストマシン１では、その負担が大幅
に軽減される。また、伝送されるデータは１つでだけで
あるのでデータを無駄にすることはない。さらに、通常
の伝送時は、使用されない伝送ループ４を用いて伝送す
べきデータに関与しないデータを伝送することができ
る。

【００３６】

【発明の効果】本発明の監視制御装置は、以上のよう
に、二系統の伝送路のうち一方の系統の伝送路のみを使
用してデータを送信する送信手段と、受信応答を受信し
たか否かを判定する受信判定手段と、受信判定手段によ
り受信応答が受信されていないと判定されると送信手段
に伝送路を切り替えて伝送を行なわせる伝送切替手段
と、受信判定手段により受信応答が受信されていないと
判定されたときに再送すべきデータを格納するデータ格
納手段とを備えている構成である。

【００３７】これにより、伝送路の断線等の異常によ
り、受信局からの受信応答がなかった場合、伝送路が切
り替えられて、正常な他方の系統の伝送路による伝送が
行なわれ、伝送が中断することはない。このように、一
方の系統の伝送路により通信を行なうので、受信局の負
担が軽減されるだけでなく、無駄な伝送を行なうことが
なくなるとともに、通常時は伝送すべきデータ以外のデ
バッグプログラム等を他方の系統の伝送路で伝送するこ
とができる。さらに、上記の異常が発生したときに、連
続して送信する（送信途中の）データがある場合、デー
タの再送が可能になり、伝送路の切替時にデータが欠落
することがなくなる。

【００３８】したがって、本発明の監視制御装置を採用
すれば、伝送効率および信頼性の高いデータ伝送を行な
うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る監視制御装置のプログ
ラマブルロジックコントローラおよびホストマシンの処
理部の構成を示すブロック図である。

【図２】図１のプログラマブルロジックコントローラお
よびホストマシンの処理部を含む監視制御装置の概略構
成を示すブロック図である。

【図３】従来の監視制御装置の概略構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】 １ ホストマシン（制御局） ２ プログラマブルロジックコントローラ（制御
局） ３・４ 伝送ループ（伝送路） ２４ 回線異常検出部（受信判定手段） ２５ 伝送回線選択部（伝送切替手段） ２６ 送信データ処理部（送信手段） ２７ リングバッファ（データ格納手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】設備機器の監視および制御を行なう複数の
   制御局が、それぞれ二系統設けられた伝送路を介して相
   互に通信を行ない、受信局となる制御局がデータを受信
   したときに発信する受信応答をデータの送信局となる制
   御局が受信することによりデータの送信を完了する監視
   制御装置において、 一方の系統の伝送路のみを使用してデータを送信する送
   信手段と、 受信応答を受信したか否かを判定する受信判定手段と、 上記受信判定手段により受信応答が受信されていないと
   判定されると上記送信手段に伝送路を切り替えて送信を
   行なわせる伝送切替手段と、 上記受信判定手段により受信応答が受信されていないと
   判定されたときに再送すべきデータを格納するデータ格
   納手段とを備えていることを特徴とする監視制御装置。