JPH10133966A - プロセス入出力装置 - Google Patents
プロセス入出力装置Info
- Publication number
- JPH10133966A JPH10133966A JP8287908A JP28790896A JPH10133966A JP H10133966 A JPH10133966 A JP H10133966A JP 8287908 A JP8287908 A JP 8287908A JP 28790896 A JP28790896 A JP 28790896A JP H10133966 A JPH10133966 A JP H10133966A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】プロセス制御コントローラと通信接続するリモ
ートＰＩ／Ｏに於いてプロセス制御コントローラの通信
動作によらずにケーブル接続診断動作を簡単にかつ、確
実に実現することにある。 【解決手段】複数のリモートＰＩ／Ｏと１対ケーブルで
の個別接続する一つの通信インタフェース内に通信動作
とケーブル接続診断回路を切替えて通信動作をしない時
ケーブルの接続診断を行う。
ートＰＩ／Ｏに於いてプロセス制御コントローラの通信
動作によらずにケーブル接続診断動作を簡単にかつ、確
実に実現することにある。 【解決手段】複数のリモートＰＩ／Ｏと１対ケーブルで
の個別接続する一つの通信インタフェース内に通信動作
とケーブル接続診断回路を切替えて通信動作をしない時
ケーブルの接続診断を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプロセス入出力装置
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】プロセス制御システムのプロセス制御コ
ントローラは、制御対象であるプラントのプロセス入出
力信号として接点入力信号，接点出力信号，直流アナロ
グ入力信号，直流アナログ出力信号，パルス入力信号，
パルス出力信号等を使用してプラントに配置された各種
センサからの入力信号により物理量の計測，演算，監視
を行い制御出力信号により各種バルブ，アクチュエータ
等の制御対象に対してオン／オフ制御やフィードバック
制御することで目的に応じた制御を行う。これら各種セ
ンサや制御対象に対してプロセス制御コントローラのプ
ロセス入出力部は、プロセス制御コントローラのＣＰＵ
とバス接続されプロセス制御コントローラ内のＣＰＵに
より直接アクセスする方法がとられている。
ントローラは、制御対象であるプラントのプロセス入出
力信号として接点入力信号，接点出力信号，直流アナロ
グ入力信号，直流アナログ出力信号，パルス入力信号，
パルス出力信号等を使用してプラントに配置された各種
センサからの入力信号により物理量の計測，演算，監視
を行い制御出力信号により各種バルブ，アクチュエータ
等の制御対象に対してオン／オフ制御やフィードバック
制御することで目的に応じた制御を行う。これら各種セ
ンサや制御対象に対してプロセス制御コントローラのプ
ロセス入出力部は、プロセス制御コントローラのＣＰＵ
とバス接続されプロセス制御コントローラ内のＣＰＵに
より直接アクセスする方法がとられている。
【０００３】一方、プロセス入出力部と各種センサ，各
種制御対象の接続は全て１対１で接続しておりプラント
の規模，制御内容によりその入出力点数は異なり、プロ
セス入出力点数に応じてプロセス制御コントローラを中
央制御室に複数台設置し、専用の通信ネットワークによ
り相互間及びプロセス運転員のマンマシン部であるプロ
セスオペレーターズコンソールとの接続によりシステム
動作を実現している。
種制御対象の接続は全て１対１で接続しておりプラント
の規模，制御内容によりその入出力点数は異なり、プロ
セス入出力点数に応じてプロセス制御コントローラを中
央制御室に複数台設置し、専用の通信ネットワークによ
り相互間及びプロセス運転員のマンマシン部であるプロ
セスオペレーターズコンソールとの接続によりシステム
動作を実現している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のようにプロセス
制御コントローラは、そのプロセス入出力部とプロセス
の各種センサ，制御対象と全て１対１接続されている。
近年、プラントの大規模化，制御範囲の適用拡大，制御
内容の細分化、更にはプロセス制御システムのサポート
する入出力点数の拡大によりプロセスと接続するケーブ
ルの量及び接続長が増大し、その敷設コストが増大する
傾向にある。これに対処するため、中央制御室内に設置
されていたプロセス入出力部をプロセス制御コントロー
ラと分離してプロセスの近傍に分散配置し、通信により
プロセス制御コントローラと接続する、いわゆるリモー
トＰＩ／Ｏ方式の採用が多くなっている。
制御コントローラは、そのプロセス入出力部とプロセス
の各種センサ，制御対象と全て１対１接続されている。
近年、プラントの大規模化，制御範囲の適用拡大，制御
内容の細分化、更にはプロセス制御システムのサポート
する入出力点数の拡大によりプロセスと接続するケーブ
ルの量及び接続長が増大し、その敷設コストが増大する
傾向にある。これに対処するため、中央制御室内に設置
されていたプロセス入出力部をプロセス制御コントロー
ラと分離してプロセスの近傍に分散配置し、通信により
プロセス制御コントローラと接続する、いわゆるリモー
トＰＩ／Ｏ方式の採用が多くなっている。
【０００５】リモートＰＩ／Ｏ方式によればプロセス側
の接続ケーブル長が短くでき直接接続できるため、中継
端子盤等の設置が不要であり敷設コストの低減が図れ
る。一方、中央制御室に配置されるプロセス制御コント
ローラとリモートＰＩ／Ｏの通信接続は１対の通信ケー
ブルで行われ、プロセス制御コントローラからの通信起
動により周期的に繰返し通信動作を行い、プロセス入力
信号はリモートＰＩ／Ｏからプロセス制御コントローラ
に入力し、制御演算結果より出力データをプロセス制御
コントローラからリモートＰＩ／Ｏに出力することで入
出力動作を実行する。
の接続ケーブル長が短くでき直接接続できるため、中継
端子盤等の設置が不要であり敷設コストの低減が図れ
る。一方、中央制御室に配置されるプロセス制御コント
ローラとリモートＰＩ／Ｏの通信接続は１対の通信ケー
ブルで行われ、プロセス制御コントローラからの通信起
動により周期的に繰返し通信動作を行い、プロセス入力
信号はリモートＰＩ／Ｏからプロセス制御コントローラ
に入力し、制御演算結果より出力データをプロセス制御
コントローラからリモートＰＩ／Ｏに出力することで入
出力動作を実行する。
【０００６】また、プロセス制御コントローラの通信イ
ンタフェース部とリモートＰＩ／Ｏ間の通信接続は、プ
ロセス側に分散配置するリモートＰＩ／Ｏの規模とプロ
セス制御コントローラの通信インタフェースの規模が必
ずしも１対１で対応しておらず、通常はコスト面から一
つの通信インタフェースに対し数個のリモートＰＩ／Ｏ
を接続する形態がとられる。しかし、一つの通信インタ
フェースに複数のリモートＰＩ／Ｏを接続する場合、ポ
ーリング等により接続対象を逐次確認を行い、その後通
信動作を行うことが通常であるが、この様なやり方で
は、接続確認時間が必要なことや、複数のリモートＰＩ
／Ｏの中から未接続やケーブル断線等が発生した場合、
異常検出に時間を要すこと、また通信無応答時間等によ
り通信周期時間が変化する等の問題が生じている。
ンタフェース部とリモートＰＩ／Ｏ間の通信接続は、プ
ロセス側に分散配置するリモートＰＩ／Ｏの規模とプロ
セス制御コントローラの通信インタフェースの規模が必
ずしも１対１で対応しておらず、通常はコスト面から一
つの通信インタフェースに対し数個のリモートＰＩ／Ｏ
を接続する形態がとられる。しかし、一つの通信インタ
フェースに複数のリモートＰＩ／Ｏを接続する場合、ポ
ーリング等により接続対象を逐次確認を行い、その後通
信動作を行うことが通常であるが、この様なやり方で
は、接続確認時間が必要なことや、複数のリモートＰＩ
／Ｏの中から未接続やケーブル断線等が発生した場合、
異常検出に時間を要すこと、また通信無応答時間等によ
り通信周期時間が変化する等の問題が生じている。
【０００７】本発明は、これらの問題を解決することを
課題とする。
課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、プロセス制御
コントローラの通信インタフェース部と複数のリモート
ＰＩ／Ｏを接続する通信ケーブルを個別接続方式とし
て、複数のリモートＰＩ／Ｏを切替えて通信動作を実行
し、さらに通信動作をしないリモートＰＩ／Ｏに対して
はケーブル接続診断を行う様にしたものである。
コントローラの通信インタフェース部と複数のリモート
ＰＩ／Ｏを接続する通信ケーブルを個別接続方式とし
て、複数のリモートＰＩ／Ｏを切替えて通信動作を実行
し、さらに通信動作をしないリモートＰＩ／Ｏに対して
はケーブル接続診断を行う様にしたものである。
【０００９】本発明は、プロセス制御コントローラの一
つの通信インタフェースを複数のリモートＰＩ／Ｏと個
別にケーブル接続する方式として、一つの通信インタフ
ェース内に通信ポートを複数のリモートＰＩ／Ｏのいず
れかに接続する切替回路を設けて切替回路を順次切替操
作して、複数のリモートＰＩ／Ｏに対し入出力動作を実
行する。更に、切替回路に連動させるケーブル接続診断
回路を設け通信ポートと接続されていないリモートＰＩ
／Ｏに対してケーブル接続診断回路を接続する。ケーブ
ル接続診断回路は通信ケーブルに診断用の電流を流しリ
モートＰＩ／Ｏを介して戻された電流を状態信号に変換
することで実現される。
つの通信インタフェースを複数のリモートＰＩ／Ｏと個
別にケーブル接続する方式として、一つの通信インタフ
ェース内に通信ポートを複数のリモートＰＩ／Ｏのいず
れかに接続する切替回路を設けて切替回路を順次切替操
作して、複数のリモートＰＩ／Ｏに対し入出力動作を実
行する。更に、切替回路に連動させるケーブル接続診断
回路を設け通信ポートと接続されていないリモートＰＩ
／Ｏに対してケーブル接続診断回路を接続する。ケーブ
ル接続診断回路は通信ケーブルに診断用の電流を流しリ
モートＰＩ／Ｏを介して戻された電流を状態信号に変換
することで実現される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるリモートＰＩ
／Ｏのケーブル接続診断について、図１から図２を用い
て説明する。
／Ｏのケーブル接続診断について、図１から図２を用い
て説明する。
【００１１】はじめに第１実施例のブロック図を図１に
示す。本実施例は前述のようにプラントの中央制御室に
配置されたプロセス制御コントローラ内の通信インタフ
ェース１，プラント近傍に設置される複数のリモートＰ
Ｉ／Ｏ４からリモートＰＩ／Ｏ５と、通信インタフェー
ス１とリモートＰＩ／Ｏ４からリモートＰＩ／Ｏ５を個
別接続するツイストペアケーブルのケーブル２からケー
ブル３より構成される。
示す。本実施例は前述のようにプラントの中央制御室に
配置されたプロセス制御コントローラ内の通信インタフ
ェース１，プラント近傍に設置される複数のリモートＰ
Ｉ／Ｏ４からリモートＰＩ／Ｏ５と、通信インタフェー
ス１とリモートＰＩ／Ｏ４からリモートＰＩ／Ｏ５を個
別接続するツイストペアケーブルのケーブル２からケー
ブル３より構成される。
【００１２】通信インタフェース１内部はリモートＰＩ
／Ｏ４からリモートＰＩ／Ｏ５と通信動作を行う通信ポ
ート６，複数のリモートＰＩ／Ｏに対し、いずれか一つ
のリモートＰＩ／Ｏと接続を行う送受信切替回路７，送
受信切替回路７により通信動作とケーブル接続診断を行
うドライバ／レシーバ８からドライバ／レシーバ９，送
受信切替回路７により通信動作を指示されないドライバ
／レシーバに対しケーブル接続診断を行うケーブル接続
診断回路１０，ケーブル接続診断回路１０の診断結果を
状態信号として読むステータスレジスタ１１，通信イン
タフェース１の通信動作を行うＭＰＵ１２より構成され
る。
／Ｏ４からリモートＰＩ／Ｏ５と通信動作を行う通信ポ
ート６，複数のリモートＰＩ／Ｏに対し、いずれか一つ
のリモートＰＩ／Ｏと接続を行う送受信切替回路７，送
受信切替回路７により通信動作とケーブル接続診断を行
うドライバ／レシーバ８からドライバ／レシーバ９，送
受信切替回路７により通信動作を指示されないドライバ
／レシーバに対しケーブル接続診断を行うケーブル接続
診断回路１０，ケーブル接続診断回路１０の診断結果を
状態信号として読むステータスレジスタ１１，通信イン
タフェース１の通信動作を行うＭＰＵ１２より構成され
る。
【００１３】ＭＰＵ１２は、通信ポート６のＤＯ出力操
作により送受信切替回路７を切替えて通信ポート６のＴ
ＸＤ，ＲＸＤラインをドライバ／レシーバ８と接続す
る。次に、通信ポート６を起動して送信動作を行う。送
信テキストは送受信切替回路７，ドライバ／レシーバ
８，ケーブル２を介してリモートＰＩ／Ｏ４に伝送され
る。一方、リモートＰＩ／Ｏ４はプロセス入力データを
応答テキストとして送信しケーブル２，ドライバ／レシ
ーバ８，送受信切替回路７を介し通信ポート６のＲＸＤ
ラインに受信することで一つのリモートＰＩ／Ｏとの１
回の通信動作を終了し、以降順次送受信切替回路７を切
替えてリモートＰＩ／Ｏ５まで送受信動作を行いリモー
トＰＩ／Ｏ４との通信動作に戻る。以降、動作を周期的
に繰り返すことで入出力動作を実現している。
作により送受信切替回路７を切替えて通信ポート６のＴ
ＸＤ，ＲＸＤラインをドライバ／レシーバ８と接続す
る。次に、通信ポート６を起動して送信動作を行う。送
信テキストは送受信切替回路７，ドライバ／レシーバ
８，ケーブル２を介してリモートＰＩ／Ｏ４に伝送され
る。一方、リモートＰＩ／Ｏ４はプロセス入力データを
応答テキストとして送信しケーブル２，ドライバ／レシ
ーバ８，送受信切替回路７を介し通信ポート６のＲＸＤ
ラインに受信することで一つのリモートＰＩ／Ｏとの１
回の通信動作を終了し、以降順次送受信切替回路７を切
替えてリモートＰＩ／Ｏ５まで送受信動作を行いリモー
トＰＩ／Ｏ４との通信動作に戻る。以降、動作を周期的
に繰り返すことで入出力動作を実現している。
【００１４】更に、通信動作を行わないリモートＰＩ／
Ｏに対してケーブル接続診断回路１０は、通信ポート６
のＤＯ出力信号よりケーブル接続診断回路を接続する。
次に、ケーブル接続診断に切替えたドライバ／レシーバ
８からドライバ／レシーバ９はケーブル２からケーブル
３、及びリモートＰＩ／Ｏ４からリモートＰＩ／Ｏ５の
接続状況を検出し、その結果をステータスレジスタ１１
に反映させる。
Ｏに対してケーブル接続診断回路１０は、通信ポート６
のＤＯ出力信号よりケーブル接続診断回路を接続する。
次に、ケーブル接続診断に切替えたドライバ／レシーバ
８からドライバ／レシーバ９はケーブル２からケーブル
３、及びリモートＰＩ／Ｏ４からリモートＰＩ／Ｏ５の
接続状況を検出し、その結果をステータスレジスタ１１
に反映させる。
【００１５】次に図２に第２実施例のケーブル接続診断
回路を説明する。
回路を説明する。
【００１６】図２は、図１のドライバ／レシーバ８，送
受信切替回路７の一部，ケーブル接続診断回路１０の一
部、及びケーブル２，リモートＰＩ／Ｏ４を示したもの
である。
受信切替回路７の一部，ケーブル接続診断回路１０の一
部、及びケーブル２，リモートＰＩ／Ｏ４を示したもの
である。
【００１７】通信動作を行う場合、ＳＥＬ信号オンとな
りＡＮＤゲート１４を開きＴＸＤ信号をＴｒ１に伝えＲ
１を介してＴ１を駆動させる。またＳＥＬ信号をＮＯＴ
ゲート１５により反転させＴｒ２をオフさせリレー１３
をオフにする。リレー１３の接点によりＴ１のライン
が、そのままケーブルと接続されリモートＰＩ／ＯのＴ
２と接続されることでＴＸＤ信号がリモートＰＩ／Ｏに
伝送される。
りＡＮＤゲート１４を開きＴＸＤ信号をＴｒ１に伝えＲ
１を介してＴ１を駆動させる。またＳＥＬ信号をＮＯＴ
ゲート１５により反転させＴｒ２をオフさせリレー１３
をオフにする。リレー１３の接点によりＴ１のライン
が、そのままケーブルと接続されリモートＰＩ／ＯのＴ
２と接続されることでＴＸＤ信号がリモートＰＩ／Ｏに
伝送される。
【００１８】次に、リモートＰＩ／Ｏからの応答信号は
Ｔ２からケーブルを介してＴ１に伝えられコンパレータ
１７に入力されることで、ＶＲＥＦ電圧と比較され受信
データＲＸＤが生成される。
Ｔ２からケーブルを介してＴ１に伝えられコンパレータ
１７に入力されることで、ＶＲＥＦ電圧と比較され受信
データＲＸＤが生成される。
【００１９】一方、ＳＥＬ信号がオフの場合ＡＮＤゲー
トが閉じＴＸＤがＴｒ１に伝達されずＴ１はオフ状態と
なる。次にＮＯＴゲートによりＳＥＬ信号は反転されＴ
ｒ２がオンとなりリレー１３がオン状態となる。リレー
１３の接点はＴ１からケーブルのラインを切離し、電源
ＩＧに接続するとともにケーブルラインをフォトカプラ
１６を通し、Ｒ３を介して電源ＩＶに接続する。電源Ｉ
Ｖから流れる電流はＲ３で制限され、フォトカプラ１６
を通してリレー１３の接点を介しケーブルを通じてリモ
ートＰＩ／ＯのＴ２コイルを通り、ケーブルを介してリ
レー１３の接点を通して電源ＩＧに戻る。フォトカプラ
１６は電流信号を光信号に変換し、フォトトランジスタ
をオンさせプルアップ抵抗Ｒ４のレベルをローにするこ
とでケーブル接続状態を認知することができる。もしケ
ーブルの一端に断線箇所が発生した場合、フォトカプラ
１６のフォトトランジスタがオフとなりプルアップ抵抗
Ｒ４によりハイレベルとなる為、電流はステータス信号
ＳＴとして出力される。この様にして複数のリモートＰ
Ｉ／Ｏに対して切替動作により送受信動作を順次行うと
ともに、通信を行わないリモートＰＩ／Ｏに対してケー
ブル接続診断動作を実現することができる。
トが閉じＴＸＤがＴｒ１に伝達されずＴ１はオフ状態と
なる。次にＮＯＴゲートによりＳＥＬ信号は反転されＴ
ｒ２がオンとなりリレー１３がオン状態となる。リレー
１３の接点はＴ１からケーブルのラインを切離し、電源
ＩＧに接続するとともにケーブルラインをフォトカプラ
１６を通し、Ｒ３を介して電源ＩＶに接続する。電源Ｉ
Ｖから流れる電流はＲ３で制限され、フォトカプラ１６
を通してリレー１３の接点を介しケーブルを通じてリモ
ートＰＩ／ＯのＴ２コイルを通り、ケーブルを介してリ
レー１３の接点を通して電源ＩＧに戻る。フォトカプラ
１６は電流信号を光信号に変換し、フォトトランジスタ
をオンさせプルアップ抵抗Ｒ４のレベルをローにするこ
とでケーブル接続状態を認知することができる。もしケ
ーブルの一端に断線箇所が発生した場合、フォトカプラ
１６のフォトトランジスタがオフとなりプルアップ抵抗
Ｒ４によりハイレベルとなる為、電流はステータス信号
ＳＴとして出力される。この様にして複数のリモートＰ
Ｉ／Ｏに対して切替動作により送受信動作を順次行うと
ともに、通信を行わないリモートＰＩ／Ｏに対してケー
ブル接続診断動作を実現することができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、プロセス制御コントロ
ーラとプロセス入出力部を分離して離して設置するリモ
ートＰＩ／Ｏに於いて、簡単な方式により通信動作によ
らないケーブル接続診断を行うことができ、通信動作に
よるケーブル断線検出によるリモートＰＩ／Ｏからの無
応答時間による他のリモートＰＩ／Ｏに対する通信周期
の遅れを生じることが無いためケーブル断線時のシステ
ム全体に及ぼす影響を最小限にすることができる。
ーラとプロセス入出力部を分離して離して設置するリモ
ートＰＩ／Ｏに於いて、簡単な方式により通信動作によ
らないケーブル接続診断を行うことができ、通信動作に
よるケーブル断線検出によるリモートＰＩ／Ｏからの無
応答時間による他のリモートＰＩ／Ｏに対する通信周期
の遅れを生じることが無いためケーブル断線時のシステ
ム全体に及ぼす影響を最小限にすることができる。
【図１】リモートＰＩ／Ｏシステムブロック図。
【図２】リモートＰＩ／Ｏのケーブル断線検出の回路
図。
図。
１…通信インタフェース、２，３…ケーブル、４，５…
リモートＰＩ／Ｏ、６…通信ポート、７…送受信切替回
路、８，９…ドライバ／レシーバ、１０…ケーブル診断
回路、１１…ステータスレジスタ、１２…ＭＰＵ。
リモートＰＩ／Ｏ、６…通信ポート、７…送受信切替回
路、８，９…ドライバ／レシーバ、１０…ケーブル診断
回路、１１…ステータスレジスタ、１２…ＭＰＵ。
Claims (1)
- 【請求項１】プロセス制御システムのプロセス制御コン
トローラとプロセスを接続するプロセス入出力部をプロ
セス側に分散配置し、中央の制御室のプロセス制御コン
トローラと通信接続により入出力情報を伝送する方式を
用いるプロセス入出力装置に於いて、前記プロセス制御
コントローラ側の通信インタフェースを、複数の前記プ
ロセス入出力装置に対して個別にケーブル接続を行い順
次切替えて通信接続し、通信動作をしない時、前記プロ
セス入出力装置に対してケーブル接続診断回路を接続す
ることを特徴とするプロセス入出力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8287908A JPH10133966A (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | プロセス入出力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8287908A JPH10133966A (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | プロセス入出力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10133966A true JPH10133966A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17723291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8287908A Pending JPH10133966A (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | プロセス入出力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10133966A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010211437A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Omron Corp | Ｆａ機器 |
| WO2019176286A1 (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | オムロン株式会社 | 制御装置、制御方法、および、制御プログラム |
-
1996
- 1996-10-30 JP JP8287908A patent/JPH10133966A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010211437A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Omron Corp | Ｆａ機器 |
| WO2019176286A1 (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | オムロン株式会社 | 制御装置、制御方法、および、制御プログラム |
| JP2019159753A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | オムロン株式会社 | 制御装置、制御方法、および、制御プログラム |
| CN111033400A (zh) * | 2018-03-13 | 2020-04-17 | 欧姆龙株式会社 | 控制装置、控制方法以及控制程序 |
| US11092945B2 (en) | 2018-03-13 | 2021-08-17 | Omron Corporation | Control device, control method, and non-transitory storage medium storing control program |
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