JPH09233095A

JPH09233095A - プラント運転用非同期転送型通信回路網

Info

Publication number: JPH09233095A
Application number: JP4121596A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ono; 毅大野
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1996-02-28
Filing date: 1996-02-28
Publication date: 1997-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】プラントの運転・監視に必要な高信頼性のネ
ットワークを構築できる非同期転送型通信回路網を提供
すること。【解決手段】オペレータが操作するオペレータ・コン
ソールに設けられたコンソール側ノード１０と接続され
る第一の非同期転送モード交換機ＳＷ１と、制御機器、
監視機器若しくはフィールドマンの携帯する機器に設け
られたプラント機器側ノード２０と接続される第二の非
同期転送モード交換機ＳＷ２と、各非同期転送モード交
換機に設けられた前記コンソール側ノード、前記プラン
ト機器側ノード、若しくは非同期転送モード交換機と接
続されるリンクを有する通信回路網３０と、前記コンソ
ール側ノードと前記プラント機器側ノードとの間を、第
一及び第二の非同期転送モード交換機及び両者を接続す
る通信回路網によって、非同期転送モードの通信経路を
確立する通信回路網管理手段４０とを具備することを特
徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石油化学工場や火
力発電所等のプラント運転に用いられる制御・管理装置
に用いて好適な通信回路網（ＬＡＮ）に掛り、特に既設
のプラントでは別系統の通信回路網となっている通信回
線を統合化する改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラント運転装置は、例えば本出願人の
提案にかかる特開平５−１６６０８６号公報で開示され
ているように、オペレータがプラント全体の運転状況を
管理しやすくするオペレータズ・ステーションＯＰＳ
と、バルブの開閉等の具体的な制御を実行する制御ステ
ーションＦＣＳと、これらステーション間の情報授受を
中継する通信回線を有している。そして、本出願人の提
案にかかる特開平７−６１２９号公報で開示されている
ように、通信回線を上位バスと下位バスの２系統とし
て、両者の間を通信バス接続装置を介して接続する技術
も用いられている。

【０００３】図７は、上述のプラント運転装置の一例を
示す構成ブロック図である。図において、中央操作室に
はオペレータ・コンソールが設置されており、情報系ネ
ットワークを介して設備管理データや運転管理データと
アクセスし、制御系ネットワークを介して制御機器ＦＣ
Ｓと接続され、更に、ゲートウェイＧＷを介して監視系
ネットワークを統括する監視画面と接続され、またゲー
トウェイＧＷを介してフィールドマン系ネットワークの
端末になる音声伝送機器と接続されている。

【０００４】ここで、情報系ネットワークとは、音声、
画像、テキスト等のマルチメディアが通信可能な通信回
線をいい、経営管理、生産管理及び操業管理用データを
流してもよい。設備管理データの詳細としては、設備構
成、点検補修履歴、各種ダイアグラムが含まれ、運転管
理データとしては、操作マニュアルや操作履歴等の操作
支援情報が含まれる。制御系ネットワークとは、調節計
の設定値ＳＶ、操作量ＭＶ、状態量ＰＶ等のプラント制
御データやトレンドデータをリアルタイム通信可能な通
信回線をいい、信頼性を高く維持するため通信回線が二
重化されていることも多い。監視系ネットワークとは、
プラントの要所に設置された人間の五感に相当するセン
サからの信号を監視画面に送信するものを言い、センサ
としては工業用テレビ（視覚）、音響センサ（聴覚）、
振動センサ（触覚）、赤外線センサ、匂いセンサ（嗅
覚）が用いられる。フィールドマン系ネットワークと
は、バルブの開閉作業等を実際に行うフィールドマン
（巡視員）と中央操作室のオペレータとの交信を行う通
信回線で、携帯端末や携帯電話がフィールドマン用端末
として使用される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来装
置によれば次のような課題がある。（ａ）オペレータ・コンソールは、情報系ネットワーク
と制御系ネットワークの双方に接続されているので、専
用に設計された高信頼装置である必要がある。（ｂ）情報系ネットワークと制御系ネットワークの接続
に、プラント統合サーバと呼ばれる機器を用い、通信と
の関係ではプラント統合サーバをゲートウェイＧＷとし
て用いる技術が提案されている（特願平７−３２２８９
２号明細書参照）。しかし、プラント統合サーバには通
信プロトコルの変換と情報系ネットワークと制御系ネッ
トワークの中継という機能が必要になり、ＣＰＵやＩ／
Ｏ処理速度の早い機器が必須になるという課題があっ
た。（ｃ）制御系ネットワーク、監視系ネットワーク及びフ
ィールドマン系ネットワークは、通信回線の付設箇所が
近接しているものの、既存のネットワーク技術によれば
物理的に独立した通信回線を敷設する必要がある。も
し、これらのネットワークを同一通信回線を用いて兼用
すると、プラント制御データやトレンドデータと動画／
音声等の運転情報のマルチメディアデータが互いに干渉
して、要求サービス品質（Ｑuality of Ｓervice）が保
証できないという課題があった。

【０００６】本発明は上述の課題を解決したもので、プ
ラントの運転・監視に必要な高信頼性のネットワークを
構築できる非同期転送型通信回路網を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、オペレータが操作するオペレータ・コンソール
に設けられたコンソール側ノード１０と接続される第一
の非同期転送モード交換機ＳＷ１と、制御機器、監視機
器若しくはフィールドマンの携帯する機器に設けられた
プラント機器側ノード２０と接続される第二の非同期転
送モード交換機ＳＷ２と、各非同期転送モード交換機に
設けられた前記コンソール側ノード、前記プラント機器
側ノード、若しくは非同期転送モード交換機と接続され
るリンクを有する通信回路網３０と、前記コンソール側
ノードと前記プラント機器側ノードとの間を、第一及び
第二の非同期転送モード交換機及び両者を接続する通信
回路網によって、非同期転送モードの通信経路を確立す
る通信回路網管理手段４０とを具備することを特徴とし
ている。

【０００８】本発明の構成によれば、第一の非同期転送
モード交換機は、従来の情報系ネットワークと接続され
るコンソール側ノード１０と接続される。第二の非同期
転送モード交換機は、従来の制御系ネットワーク、監視
系ネットワーク若しくはフィールドマン系ネットワーク
と接続されるプラント機器側ノード２０と接続される。
通信回路網３０は、通信ネットワークの終端ノードとな
るコンソール側ノードとプラント機器側ノード、及び中
継ノードとなる非同期転送モード交換機の間を接続する
リンク網である。通信回路網管理手段４０は、コンソー
ル側ノードとプラント機器側ノードとの間を、第一及び
第二の非同期転送モード交換機及び両者を接続する通信
回路網によって、非同期転送モードの通信経路を確立す
る通信回線の管理をしている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図面を用いて、本発明を説明
する。図１は本発明の一実施例を示す構成ブロック図で
ある。図において、コンソール側ノード１０は、オペレ
ータが操作するオペレータ・コンソールが接続されたも
ので、各オペレータ・コンソールは制御画面や監視画面
を表示していると共に、設備情報・ドキュメント・マニ
ュアル等の記憶装置と接続されている。プラント機器側
ノード２０は、制御機器ＦＣＳと接続される制御系中継
局２２と、工業用テレビカメラ、マイク、センサ等の監
視機器と接続される監視系中継局２１と、フィールドマ
ンの携帯する機器と無線ＬＡＮを用いて交信する地上局
２４等よりなる。尚、制御系中継局２３は、センサや操
作端側にＣＰＵ等が搭載されて一定の制御機能を有する
インテリジェント機器を用いている場合に設置されるも
ので、フィールドバスを介して各インテリジェント機器
と接続される。これらコンソール側ノードと、プラント
機器側ノードは、通信回路網ＡＴＭ−ＬＡＮの終端ノー
ドを形成している。

【００１０】通信回路網３０は、ＡＴＭ−ＬＡＮの終端
ノードや中継ノードである非同期転送モード交換機と接
続されるリンクを有している。尚、非同期転送モード
（Ａsynchronous Ｔransfer Ｍode：以下『ＡＴＭ』と
略す)とは、伝送路上で通信相手に届けたい情報を転送
する方式の一種で、固定長パケット（セル）を使用し、
プロトコルを従来のパケット通信よりも簡素化すること
で、高速化したものである（雑誌名”ｂｉｔ”第２７巻
第９号第４頁以下参照（1995年））。通信回路網管理部
４０は、終端ノードに接続された各局の通信状態を把握
すると共に、各局間でセルを非同期転送モードで転送す
る場合の転送速度等を指示する。

【００１１】次に、中継ノードと終端ノード間における
リンクの接続について述べる。第一の非同期転送モード
交換機ＳＷ１は、リンクＬ１１を介してコンソール側ノ
ード１０と接続されている。ここでは、コンソール側ノ
ード１０のうち、制御画面は信頼性が必要なので二重化
されたリンクＬ１１で接続され、監視画面は通常の単線
のリンクＬ１１で接続され、設備情報を引き出す画面も
通常の単線のリンクＬ１１で接続されている。

【００１２】第二の非同期転送モード交換機ＳＷ２は、
ユニット１を構成するプラント機器と接続されるもの
で、監視系中継局２１とは単線のリンクＬ２１で接続さ
れ、制御系中継局２２とは二重化されたリンクＬ２２で
接続され、インテリジェント制御系中継局２３とは二重
化されたリンクＬ２３で接続され、地上局２４とは単線
のリンクＬ２４で接続されている。

【００１３】非同期転送モード交換機ＳＷ２１は、ユニ
ット２を構成するプラント機器と二重化されたリンクＬ
２６を介して接続され、非同期転送モード交換機ＳＷ２
２は、ユニット３を構成するプラント機器と二重化され
たリンクＬ２８を介して接続されている。尚、ユニット
２，３の具体的なプラント機器の種類はユニット１と同
様である。リンクＬ２７は、非同期転送モード交換機Ｓ
Ｗ２，ＳＷ２１間を接続し、リンクＬ２８は、非同期転
送モード交換機ＳＷ２１，ＳＷ２２間を接続している。
第三の非同期転送モード交換機ＳＷ３は、通信回路網管
理部４０と二重化されたリンクＬ３１を介して接続され
ている。

【００１４】続いて、中継ノード間におけるリンクの接
続について述べる。非同期転送モード交換機ＳＷ１は、
リンクＬ１２を介して非同期転送モード交換機ＳＷ３と
接続されると共に、リンクＬ１３を介して非同期転送モ
ード交換機ＳＷ４と接続される。非同期転送モード交換
機ＳＷ２は、リンクＬ２５を介して非同期転送モード交
換機ＳＷ２１と接続されると共に、リンクＬ３２を介し
て非同期転送モード交換機ＳＷ３と接続される。非同期
転送モード交換機ＳＷ２２は、リンクＬ２７を介して非
同期転送モード交換機ＳＷ２１と接続されると共に、リ
ンクＬ４２を介して非同期転送モード交換機ＳＷ４と接
続される。非同期転送モード交換機ＳＷ２１は、前述し
たリンクＬ２５，Ｌ２７に加えて、リンクＬ３３を介し
て非同期転送モード交換機ＳＷ３と接続されると共に、
リンクＬ４１を介して非同期転送モード交換機ＳＷ４と
接続される。

【００１５】リンクＬ３４は、非同期転送モード交換機
ＳＷ３，ＳＷ４間を接続する二重化されたリンクであ
る。尚、リンクを単線とするか二重化するかは、通信回
線の容量に対する予想される負荷の状態や、通信で必要
とされる信頼性の観点から定められる。現在のＡＴＭの
帯域幅は1.5Ｍbps〜622Ｍbpsなので、それ以上の帯域幅
が必要であれば、ノード間を２本以上の物理的なリンク
で接続すればよい。

【００１６】尚、終端ノードや中継ノードには交換機と
して、宛て先の解釈や転送処理等を実行するが、フロー
制御や送達確認等は上位のプロトコルに任せることにし
て、高速転送を可能にしている。光通信技術が進歩した
ため、通信エラーの発生する頻度は格段に低下してお
り、交換機間での複雑なプロトコルを用いた誤り制御等
は不要になっている。

【００１７】このように構成された装置の動作について
説明する。図２はコンソール側ノード１０とプラント機
器側ノード２０間の通信プロトコルを説明する構成図で
ある。このようなコンソール側ノード１０とプラント機
器側ノード２０間の通信は、次の３通りある。オペレータ・コンソールとプラントの制御機器及び監
視機器との間のリアルタイム通信で、プラント操作内
容、プラント制御データやトレンドデータ、アラームデ
ータが含まれる。オペレータ・コンソールとプラントのデータベース間
のマルチメディア通信で、設備管理データや運転管理デ
ータが含まれる。オペレータ・コンソールとプラントのフィールドマン
間のコミュニケーションに用いられるマルチメディア通
信で、音声、画像、テキスト等のデータが使用される。
なお、オペレータ・コンソールと遠隔地のオペレータと
の交信に使用してもよい。

【００１８】通信プロトコルは、次の５工程（ｉ）〜
（ｖ）を有する。プラント機器側ノード２０では、送信
する相手局とＡＴＭの要求サービス品質ＱｏＳパラメー
タが必要となるが、不確かな場合には通信回路網管理部
４０に問い合わせる（ｉ）。通信回路網管理部４０で
は、送信データの属性から送信先の候補を選択し、デー
タベースに保存しておいた通信先の現在の動作状態を参
照して、送信相手局を決定する（ii）。更に、ＡＴＭの
要求サービス品質ＱｏＳパラメータが必要な場合も、通
信回路網管理部４０では、送信データの属性とデータベ
ースに保存した終端局・中継局やリンク等の通信回路網
資源の使用状態から、通信データに必要なＱｏＳパラメ
ータを定める（iii)。そして、通信回路網管理部４０は
求めた送信相手局並びにＱｏＳパラメータをプラント機
器側ノード２０に送る（vi）。プラント機器側ノード２
０は、要求サービス品質ＱｏＳを保証するＡＴＭのＱｏ
Ｓパラメータを使用して、送信相手局に直接ＡＴＭコネ
クションを確立して、セルを転送する（ｖ）。

【００１９】このようなＥnd−to−ＥndのＡＴＭコネク
ションの確立にあたっては、アプリケーション内の通信
要求で確立されるミクロ的な仮想回線から、マシン単位
のノード間でまとめて確立されるマクロ的な仮想回線に
至る範囲で、回線の優先順位や通信回線網資源の確保を
調整したり、各リンクやＡＴＭ交換機における通信負荷
が均衡になるように、最適パスの検索を行ったりする。
このようにすると、複数のデータ通信における異なる要
求サービス品質ＱｏＳを出来るだけ多く保証することが
できる。また、非同期転送モードは、通信回路網の通信
負荷によって動的フロー制御と呼ばれるセルの流れを動
的に変化させる通信制御機能を持っているが、各ＡＴＭ
終端ノードにフロー制御に追従するアプリケーションデ
ータのバッファ管理機能を追加する。これによって、ア
プリケーションの送信処理速度とＡＴＭの送信レートと
が同期する。

【００２０】図３はＡＴＭコネクションを二重化する場
合を説明する構成図である。ＡＴＭ終端ノードＮ１０と
ＡＴＭ終端ノードＮ２０間は、冗長機能付き非同期転送
モード交換機ＳＷ１１、単純に併置された非同期転送モ
ード交換機ＳＷ１２，ＳＷ１３並びに冗長機能付き非同
期転送モード交換機ＳＷ１４によって、接続されてい
る。冗長機能付き非同期転送モード交換機は、電源、内
部バス、ＣＰＵを二重化したもので、単純に二台の非同
期転送モード交換機を併置しても同様に動作する。そし
て、図１に示すような網状のネットワークから、物理的
に独立した２経路が確保される。

【００２１】この２経路は、一方が実際にデータ転送に
使用する現用側経路となり、他方が代替用の待機側経路
となる。各々の経路には、低遅延かつ低ジッタで極細帯
域の二重化制御用の専用のＡＴＭコネクションを常設し
ており、そのコネクションを使用して通信回線状態を監
視する。両ＡＴＭ終端ノードは定周期に自局のステータ
ス情報を他局に通知するに際して、各コネクションが使
用される。そして、両ＡＴＭ終端ノードは定周期に予め
測定した通信遅延時間を加えたしきい値時間内に他方の
ＡＴＭ終端ノードからステータス情報の通知がない場合
に、当該経路は異常と判断する。異常経路を検出したＡ
ＴＭ終端ノードは、確立済の全てのデータ転送用ＡＴＭ
コネクションを切断し、待機側の経路に切り替えて新し
いデータ転送用ＡＴＭコネクションを確立する。

【００２２】なお、経路の通信状態やＡＴＭ終端ノード
のステータス情報は、通信回路網管理部４０にも通知さ
れる。そして、通信回路網管理部４０は担当の通信回路
網３０における終端ノード、中継ノード、その隣接サイ
トへのリンク、Ｅnd−to−Ｅndの経路のステータスを一
括管理している。

【００２３】図４は本発明の第２の実施例を示す構成ブ
ロック図である。図１の実施例に比較すると、通信回路
網３０にゲートウェイＧＷと統括化サーバー５２が新規
に接続されている。ゲートウェイＧＷは、プラントの構
内に設置された電話回線若しくはネットワークと非同期
転送モード交換機ＳＷ４との間に設けられ、セルのプロ
トコル変換を行う。構内に既設のネットワーク（ＬＡ
Ｎ）としては、Ｅthernet,ＴokenＲing,ＦＤＤＩが用い
られている。統合化サーバー５２は、プラント機器側ノ
ード２０と交信して、各センサの測定する圧力や流量等
のプロセス状態量やアクチュエータの操作状態の現在値
や時系列記録を記録している。そして、コンソール側ノ
ード１０からの要求に従って、統合化サーバー５２に記
録されたプロセスデータをオペレータ・コンソール側に
送る。

【００２４】そして、第四の非同期転送モード交換機Ｓ
Ｗ４は、プラントの構内に既設の電話回線と接続される
ゲートウェイＧＷとリンクＬ４４を介して接続され、プ
ラントの構内に既設のネットワークと接続されるゲート
ウェイＧＷとリンクＬ４３を介して接続されている。ま
た統合化サーバー５２は、サーバー側ノード５０とリン
クＬ３５を介して非同期転送モード交換機ＳＷ３と接続
されている。ゲートウェイＧＷ及びサーバー側ノード５
０は、前述のコンソール側ノード１０やプラント機器側
ノード２０と共に通信回路網ＡＴＭ−ＬＡＮの終端ノー
ドを形成している。

【００２５】このように構成すると、ゲートウェイＧＷ
を介して、ＡＴＭ以外の既設のＬＡＮと非同期転送モー
ド通信回路網（ＡＴＭ−ＬＡＮ）とを接続できるので、
既設プラントに非同期転送モード通信回路網を敷設する
場合にも、最小限の初期投資ですむと共に、逐次ネット
ワークを更新して非同期転送モード通信回路網を設置で
きるので、既存プラントの操業に及ぼす影響が少なくて
済むという効果がある。また、頻繁に交信が行われるコ
ンソール側ノード１０とプラント機器側ノード２０間の
通信とは独立して、プラント機器側ノード２０とサーバ
ー側ノード５０の通信、並びにコンソール側ノード１０
とサーバー側ノード５０の通信がなされるので、通信回
路網３０の通信負荷が均一化されて、円滑な通信が行わ
れる。

【００２６】続いて、本発明の第３の実施例を説明す
る。例えば東京湾岸に設置されたプラントと大阪湾岸に
設置されたプラントは、両プラントの距離が離れている
ため、独立して操業されるのが通常である。しかし、受
注情報から各プラントでの製造品目及び製造量を定める
に当たり、生産コストや運送コストを考慮じて最適化す
るには、両プラントを一体化して操業するのが便利てあ
る。

【００２７】この場合、遠隔地のプラントを中央のオペ
レータが操作するにあたって、ゲートウェイＧＷを何台
も経由して公衆回線網に接続することが考えられる。し
かし、終端ノード間のＥnd−to−Ｅndレベルの交信は、
帯域幅が狭くて、伝送遅延や遅延分散が大きいため、簡
単なプラントの操作しかできないという課題があった。
本実施例は、上述する課題を解決するもので、中央のオ
ペレータが遠隔地のプラントを遠隔操作できる、非同期
転送モードの広域エリアネットワークを用いた非同期転
送型通信回路網を提供することを目的とする。

【００２８】図５は本発明の第３の実施例を示す構成ブ
ロック図である。図において、非同期転送モードの広域
エリアネットワーク（ＡＴＭ−ＷＡＮ;Ａsynchronous
Ｔransfer Ｍode−wide area network)と介して、両プ
ラントの通信回路網３０が接続されている。一方のプラ
ントはユニット１〜３を有し、遠距離離れた他方のプラ
ントはユニット４，５を有している。そして、ＡＴＭ−
ＷＡＮは、一方のプラント側に対しては、リンクＬ５１
を介して非同期転送モード交換機ＳＷ１と接続され、リ
ンクＬ５２を介して非同期転送モード交換機ＳＷ４と接
続されている。同様に、他方のプラントに対しても、複
数のリンクＬ５３，Ｌ５４を介して非同期転送モード交
換機ＳＷ１，ＳＷ４と接続されている。ここで、ＡＴＭ
−ＷＡＮには、例えば電信通信で用いられるＢ−ＩＳＤ
Ｎ(integrated services digital network)を用いる。

【００２９】また、通信管理網管理部４０は、従前の機
能に加えてＡＴＭ−ＷＡＮに特有の機能として、遠隔地
のプラントにある通信管理網管理部４０と定期的に通信
回路網の状態に関する情報を交換すると共に、通信回路
網の状態が変化したときも随時情報交換をしている。Ａ
ＴＭ−ＷＡＮでは、遠距離間の通信であるため転送遅延
がＡＴＭ−ＬＡＮと比較すると大きく、また通信回路網
上でさまよっているデータ量も多い。そこで、遠隔地の
通信管理網管理部４０が管理している通信回路網のトポ
ロジー、通信回路網資源の使用状況、経路とそのフロー
制御情報、輻輳状況を事前に獲得して、通信管理網管理
部４０によって高速な経路切換やフロー制御を行ってい
る。

【００３０】このように構成された装置においては、Ａ
ＴＭ−ＷＡＮの通信プロトコルが通信回路網ＡＴＭ−Ｌ
ＡＮと同一なので、ゲートウェイＧＷで行われるプロト
コル変換等の処理を経由することなく、簡易かつ迅速に
両プラント間でのセルの通信が行えるという効果があ
る。また、通信管理網管理部４０の有するＡＴＭ管理情
報から、現在のトポロジやノードが正常状態か機能停止
状態かの判別が可能になり、ＷＡＮとＬＡＮを統合的に
管理できるという効果がある。

【００３１】すると、プラント遠隔監視やプラント遠隔
操作及び後方運転支援が可能になるので、オペレータや
フィールドマンの省力化運転が可能になる。例えば、Ａ
ＴＭ−ＷＡＮを地球規模で構築して、オペレータを例え
ば日米欧の３地域に駐在させると、無人プラントを夜勤
無しで２４時間連続で運転できるという効果がある。

【００３２】図６はＡＴＭ−ＷＡＮを経由するＡＴＭコ
ネクションを二重化する場合を説明する構成図である。
ＡＴＭ終端ノードＮ１０とＡＴＭ終端ノードＮ２０間
は、単純に併置された非同期転送モード交換機ＳＷ１５
〜ＳＷ１８及びＡＴＭ−ＷＡＮによって、接続されてい
る。そして、ＡＴＭ終端ノードは非同期転送モード交換
機ＳＷに対して二つのリンクを有し、Ｅnd−to−Ｅndの
の間で物理的に独立した２経路が確保されているので、
不通となっている経路の全てのデータ転送用ＡＴＭコネ
クションを切断し、未使用の別のリンクに切り替えて、
待機側経路を使用してデータ転送用ＡＴＭコネクション
を確立する点は、図３に示すＡＴＭ−ＬＡＮの場合と同
様である。

【００３３】更に、変形実施例として、プラント制御シ
ステム製造者サイトにあるプラント制御装置と、顧客サ
イトにあるプラントシミュレータや実プラントをＡＴＭ
−ＷＡＮで接続する形態が考えられる。すると、従来は
プラント制御システムを実プラントに導入するときに、
顧客がプラントデータを製造者サイトに持ち込んで、製
造者と顧客が共同作業していたプラント制御システムの
エンジニアリングやシステム評価作業を、各々のサイト
から遠隔操作・遠隔共同開発で実施できる。

【００３４】即ち、顧客は営業秘密の対象となりえるプ
ラントデータを製造者サイトに持ち出すことなく、遠隔
地の制御システムを遠隔操作して、顧客サイトから制御
システムの制御性の確認や操作性の確認を実施できる。
また製造者は、事前に実プラントに適した制御システム
の設定と動作確認を行うことができる。従って、プラン
ト制御システムのエンジニアリングやシステム評価作業
が短時間で済むと共に、実プラント現地に制御システム
を導入する時の初期トラブルが減少して、システム品質
が向上するという効果がある。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非同期転送モード交換機ＳＷと通信回路網３０を用いて
ＡＴＭ−ＬＡＮを構築しているので、従来のように情報
系・制御系・監視系及びフィールドマン系毎に独立して
通信回線を敷設することなく、ＡＴＭに流れる全ての通
信データのＱｏＳを保証してリアルタイム通信もマルチ
メディア通信も可能となり、回線敷設作業はＡＴＭ回線
の敷設だけですみ、敷設作業や回線保守作業が簡便にな
るという効果がある。

【００３６】また、ＡＴＭを用いると、接続ノード数、
帯域幅及びノード間の距離が調整可能になり、稼働中の
オンラインシステムに影響を与えずに、将来の使用目的
やネットワーク規模の拡大に対応できるという効果があ
る。更に、ＡＴＭに接続できる終端ノードを有する機器
であれば、汎用的に使用されているワークステーション
ＷＳやパーソナル・コンピュータＰＣをオペレータ・コ
ンソールや統合化サーバー及び各種データベースに使用
することができ、専用機に比較して量産効果を享受でき
るという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。

【図２】コンソール側ノード１０とプラント機器側ノー
ド２０間の通信プロトコルを説明する構成図である。

【図３】ＡＴＭコネクションを二重化する場合を説明す
る構成図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す構成ブロック図で
ある。

【図５】本発明の第３の実施例を示す構成ブロック図で
ある。

【図６】ＡＴＭ−ＷＡＮを経由するＡＴＭコネクション
を二重化する場合を説明する構成図である。

【図７】従来のプラント運転装置の一例を示す構成ブロ
ック図である。

【符号の説明】

１０コンソール側ノード２０プラント機器側ノード３０通信回路網（ＡＴＭ−ＬＡＮ）４０通信回路網管理部５０統合化サーバーＧＷゲートウェイＳＷ非同期転送モード交換機ＷＡＮ広域エリアネットワーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オペレータが操作するオペレータ・コンソ
ールに設けられたコンソール側ノード（１０）と接続さ
れる第一の非同期転送モード交換機（ＳＷ１）と、制御機器、監視機器若しくはフィールドマンの携帯する
機器に設けられたプラント機器側ノード（２０）と接続
される第二の非同期転送モード交換機（ＳＷ２）と、各非同期転送モード交換機に設けられた前記コンソール
側ノード、前記プラント機器側ノード、若しくは非同期
転送モード交換機と接続されるリンクを有する通信回路
網（３０）と、前記コンソール側ノードと前記プラント機器側ノードと
の間を、第一及び第二の非同期転送モード交換機及び両
者を接続する通信回路網によって、非同期転送モードの
通信経路を確立する通信回路網管理手段（４０）と、を具備することを特徴とするプラント運転用非同期転送
型通信回路網。
【請求項２】前記コンソール側ノードと前記プラント機
器側ノードは、通信プロトコルとして、前記通信回路網管理手段に問い合わせて、自局が送信す
べき相手局、並びに非同期転送モードにおける要求サー
ビス品質を識別する第一の工程と、この第一の工程で定められた相手局に対して送信するセ
ルを生成する第二の工程と、この第２の工程で生成されたセルを、自局と接続された
非同期転送モード交換機を介して前記網状通信回路を経
由し、相手局に送信する第三の工程と、を有することを特徴とする請求項１記載のプラント運転
用非同期転送型通信回路網。
【請求項３】前記通信回路網管理手段は、前記非同期転
送モード交換機相互間では複数のリンクを用いて接続さ
れ、前記非同期転送モード交換機は、自局と接続された一の
リンクを用いてセルを送信すると共に、自局と接続され
た他のリンクを待機側とすることを特徴とする請求項１
記載のプラント運転用非同期転送型通信回路網。
【請求項４】オペレータが操作するオペレータ・コンソ
ールに設けられたコンソール側ノード（１０）と接続さ
れる第一の非同期転送モード交換機（ＳＷ１）と、制御機器、監視機器若しくはフィールドマンの携帯する
機器に設けられたプラント機器側ノード（２０）と接続
される第二の非同期転送モード交換機（ＳＷ２）と、被制御対象となるプラントのプロセスデータや操作履歴
が格納されたプラント統合サーバーに設けられたサーバ
ー側ノード（５０）と接続される第三の非同期転送モー
ド交換機（ＳＷ３）と、各非同期転送モード交換機に設けられた前記コンソール
側ノード、前記プラント機器側ノード、前記サーバー側
ノード、若しくは非同期転送モード交換機と接続される
リンクを有する通信回路網（３０）と、前記コンソール側ノード、前記プラント機器側ノード若
しくは前記サーバー側ノードの終端ノード相互間を、こ
れら終端ノードに接続される非同期転送モード交換機及
びこれら交換機を接続する通信回路網によって非同期転
送モードの通信経路を確立する通信回路網管理手段（４
０）と、を具備することを特徴とするプラント運転用非同期転送
型通信回路網。
【請求項５】オペレータが操作するオペレータ・コンソ
ールに設けられたコンソール側ノード（１０）と接続さ
れる第一の非同期転送モード交換機（ＳＷ１）と、制御機器、監視機器若しくはフィールドマンの携帯する
機器に設けられたプラント機器側ノード（２０）と接続
される第二の非同期転送モード交換機（ＳＷ２）と、プラントの構内に設置された電話回線若しくはネットワ
ークとゲートウェイ（ＧＷ）を介して接続される第四の
非同期転送モード交換機（ＳＷ４）と、各非同期転送モード交換機に設けられた前記コンソール
側ノード、前記プラント機器側ノード、前記ゲートウェ
イ、若しくは非同期転送モード交換機と接続されるリン
クを有する通信回路網（３０）と、前記コンソール側ノード、前記プラント機器側ノード若
しくは前記ゲートウェイの終端ノード相互間を、これら
終端ノードに接続される非同期転送モード交換機及びこ
れら交換機を接続する通信回路網によって非同期転送モ
ードの通信経路を確立する通信回路網管理手段（４０）
と、を具備することを特徴とするプラント運転用非同期転送
型通信回路網。
【請求項６】オペレータが操作するオペレータ・コンソ
ールに設けられたコンソール側ノード（１０）と接続さ
れる第一の非同期転送モード交換機（ＳＷ１）と、制御機器、監視機器若しくはフィールドマンの携帯する
機器に設けられたプラント機器側ノード（２０）と接続
される第二の非同期転送モード交換機（ＳＷ２）と、外部のプラント運転用非同期転送型通信回路網と接続さ
れる広域エリアネットワーク（ＷＡＮ）とゲートウェイ
（ＧＷ）を介して接続される第五の非同期転送モード交
換機（ＳＷ４）と、各非同期転送モード交換機に設けられた前記コンソール
側ノード、前記プラント機器側ノード、前記ゲートウェ
イ、若しくは非同期転送モード交換機と接続されるリン
クを有する通信回路網（３０）と、前記コンソール側ノード、前記プラント機器側ノード若
しくは前記ゲートウェイの終端ノード相互間を、これら
終端ノードに接続される非同期転送モード交換機及びこ
れら交換機を接続する通信回路網によって非同期転送モ
ードの通信経路を確立する通信回路網管理手段（４０）
と、を具備し、前記ゲートウェイと広域エリアネットワークを介して接
続されるプラント運転用非同期転送型通信回路網相互間
で、セルを同一のプロトコルで送信することを特徴とす
るプラント運転用非同期転送型通信回路網。