JPH10254798A - Mmi通信装置 - Google Patents

Mmi通信装置

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JPH10254798A
JPH10254798A JP9058055A JP5805597A JPH10254798A JP H10254798 A JPH10254798 A JP H10254798A JP 9058055 A JP9058055 A JP 9058055A JP 5805597 A JP5805597 A JP 5805597A JP H10254798 A JPH10254798 A JP H10254798A
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JP
Japan
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mmi
communication
tcp
communication control
plant control
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JP9058055A
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English (en)
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Masayasu Imada
正健 今田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のMMI通信装置においては、プラント
制御用コントローラの通信S/Wは2ポートメモリに頻
繁にアクセスすることが必要であり、プラントCPU部
の負荷が大きくなるほか、高速なレスポンスを必要とす
る場合はCPU部の処理能力を増大させなければならな
いためシステムとしてのコストアップとなるなどの課題
があった。 【解決手段】 MMI装置からの要求を受信するTCP
/IP通信のインタフェース手段と、受信内容を解析す
る手段と、受信した要求に従ったデータを回答として送
信する手段とを設け、CPU部の負荷を軽減した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、各種プラントに
おける、オペレータと機械とのインタフェースであるマ
ン・マシン・インタフェース(Man Machine
Interface(以下、MMIと略記する))装
置と、プラントを制御するプラント制御用コントローラ
との間の通信を行うMMI通信装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図7は従来のMMI通信装置の一例の構
成を示すブロック図であり、図において、1はプラント
制御用コントローラ、2はプラント制御用コントローラ
1の中央制御装置部(以下、CPU部と略記する)、3
はプラント制御用コントローラ1の通信を制御するため
の通信ソフトウエア(以下、通信S/Wと略記する)、
4はデータを記憶するデータメモリである。通信S/W
3とデータメモリ4とはCPU部2に含まれる。
【0003】5はプラント制御用コントローラ1の入出
力バスインタフェース部(以下、IOバスI/F部と略
記する)であり、CPU部2とIOバスI/F部5とは
プラント制御用コントローラ1に含まれる。
【0004】7はプラント制御用コントローラ1の外部
のインタフェース(以下、I/Fと略記する)として接
続するMMI通信装置、8は入出力装置群(以下、IO
装置群と略記する)、6はIOバスI/F部5とMMI
通信装置7及びIO装置群8とを接続するIOバスであ
る。
【0005】9はMMI通信装置7の入出力バスI/F
であるIOバスI/F部、11は伝送制御プロトコル
(Transmission Control Pro
tocol(以下、TCPと略記する))とインターネ
ット・プロトコル(Internet Protoco
l(以下、IPと略記する))とを組み合わせたプロト
コルであるTCP/IPプロトコルで通信を制御するT
CP/IP通信制御部、12はプラント制御用コントロ
ーラ1からのアクセスと、TCP/IP通信制御部11
からのアクセスとを共に可能とする双方向の通信制御領
域、13はデータを保持するデータ領域、10は通信制
御領域12とデータ領域13とを持ったメモリである2
ポートメモリ、14はMMI通信装置7の、バス構造の
ローカル・エリア・ネットワーク(Local Are
a Network(以下、LANと略記する))であ
るイーサネット(Ethernet)のI/F部である
イーサネットI/F部である。MMI通信装置7は、I
OバスI/F部9と、2ポートメモリ10と、TCP/
IP通信制御部11とから成る。
【0006】16A,16BはMMI装置、15はMM
I通信装置7とMMI装置16A,16Bとを接続して
いるLANであるイーサネットである。
【0007】17A,17BはそれぞれMMI装置16
A,16BのTCP/IP通信制御部、18A,18B
はイーサネット15とのI/F部であるイーサネットI
/F部である。TCP/IP通信制御部17A,17B
はそれぞれイーサネットI/F部18A,18Bを含
む。19A,19BはそれぞれMMI装置16A,16
BのCPU部、20A,20Bはプラント制御用コント
ローラ1から収集した情報を蓄積するそれぞれMMI装
置16A,16Bのデータベース、21A,21BはC
RT,キーボード等のオペレータとのI/F部である。
【0008】次に動作について説明する。一般に、オペ
レータがプラント制御システムの監視及び操作を行う場
合、MMI装置16A,16BのI/F部21A,21
Bの画面及びデータベース20A,20Bからの情報に
基づいてプラント制御用コントローラ1を監視し、MM
I装置16A,16Bに対して適切な操作を行う。この
ときの従来のプラント制御システムの動作を図8に示す
が、この図8は、説明の便宜上、MMI装置16A,1
6Bがプラント制御用コントローラ1の情報をI/F部
21A,21Bに表示又はデータベース20A,20B
に記録する場合について示している。
【0009】MMI装置16A,16BがTCP/IP
プロトコルを使用してプラント制御用コントローラ1と
通信する場合は、仮想的な通信路であるTCP/IP通
信制御部17A,17B及びTCP/IP通信制御部1
1間の通信路の接続を最初に確立する必要があり、図8
の部分81に示すように、プラント制御用コントローラ
1側の通信S/W3がTCP/IP通信制御部11を相
手側がオープン状態となることを待機する状態であるパ
ッシブ・オープン(以下、PASSIVE OPENと
表記する)状態とすべく2ポートメモリ10を通してP
ASSIVEOPEN状態とする処理をTCP/IP通
信制御部11に要求した後に、MMI装置16A,16
B側のI/F部21A,21B及びデータベース20
A,20BがTCP/IP通信制御部17A,17Bを
相手方と仮想的な通信路を確立する為の能動的な要求で
あるアクティブ・オープン(以下、ACTIVE OP
ENと表記する)状態とする為、CPU部19A,19
Bを通じてTCP/IP通信制御部17A,17BをA
CTIVE OPENとする処理を行うことにより接続
が確立する。このときプラント制御用コントローラ1
は、2ポートメモリ10上の通信制御領域12にPAS
SIVE OPEN処理要求を書き込むことにより、M
MI通信装置7に指令を出している。
【0010】TCP/IP通信制御部11,17A,1
7B間の接続が確立された後、図8の部分82に示すよ
うに、MMI装置16A,16BのI/F部21A,2
1B又はデータベース20A,20Bは接続相手のプラ
ント制御用コントローラ1側のデータを受け入れること
をMMI装置16A,16BのCPU部19A,19B
に対して要求し、この要求を受けてCPU部19A,1
9BはTCP/IP通信制御部17A,17Bに要求の
送信を指令し、TCP/IP通信制御部間の接続を介し
てデータの要求がプラント制御用コントローラ1に伝送
される。
【0011】プラント制御用コントローラ1側では、図
8の部分83に示すように、TCP/IP通信制御間の
接続を介してデータの要求を受信したTCP/IP通信
制御部11が、受信の通知を通信制御領域12に、要求
内容をデータ領域13上に書き込むことでCPU部2に
受信要求を伝え、CPU部2が要求内容を解析して自身
のデータメモリ4から要求された情報を2ポートメモリ
10に転送、さらに送信要求を通信制御領域12に対し
て書き込むことでMMI通信装置7に送信を要求し、要
求された情報がTCP/IP通信制御間接続を介してM
MI装置16A,16Bに伝送される。
【0012】MMI装置16A,16BのI/F部21
A,21B又はデータベース20A,20Bからデータ
の要求を周期的に行うことで、MMI装置16A,16
Bはプラント制御用コントローラ1の情報をオペレータ
に逐次伝えたり情報の蓄積をすることができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従来のMMI通信装置
は以上のように構成されているので、プラント制御用コ
ントローラ1の通信S/W3は、図8の部分83に示す
ように、受信内容の確認、MMI装置16A,16Bか
らの要求解釈、データの設定、データの送信要求などの
ために2ポートメモリ10に頻繁にアクセスすることが
必要であり、プラント制御用コントローラ1のCPU部
2の負荷が大きくなるほか、高速なレスポンスを必要と
する場合はCPUの処理能力を増大させなければならな
いためシステムとしてのコストアップとなるなどの課題
があった。
【0014】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、MMI装置とプラント制御用コン
トローラとを接続しても、プラント制御用コントローラ
のCPUの負荷が大きくならず、両者間の高速な通信を
安価に実現できるMMI通信装置を得ることを目的とす
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
るMMI通信装置は、複数のMMI装置とイーサネット
I/F部を介してTCP/IPプロトコルによる通信を
行うTCP/IP通信制御部と、任意のMMI装置から
受信した要求に基づき多ポートメモリのデータを回答と
して要求元のMMI装置に送信するMMI通信制御部
と、プラント制御用コントローラのIOバスに接続され
るバスインタフェースと、MMI通信制御部とバスイン
タフェースとの両方からの読み書き可能な多ポートメモ
リとを備えたものである。
【0016】請求項2記載の発明に係るMMI通信装置
は、プラント制御用コントローラが定周期に運転情報を
更新し、その更新した内容をMMI装置が逐次監視する
ことができる運転監視領域を多ポートメモリ上に設けた
ものである。
【0017】請求項3記載の発明に係るMMI通信装置
は、MMI装置に表示される複数の操業画面それぞれに
対応した画面固有領域とMMI装置に於いて選択表示さ
れている画面をプラント制御用コントローラに通知する
ための選択画面番号通知領域とを多ポートメモリ上に設
けたものである。
【0018】請求項4記載の発明に係るMMI通信装置
は、プラント制御用コントローラが定周期に情報を更新
し、その更新した内容をMMI装置が監視・記録するこ
とができる操業トレンド情報領域を多ポートメモリ上に
設けたものである。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1によるM
MI通信装置を適用したシステムの構成を示すブロック
図である。図において、1はプラント制御用コントロー
ラ、2はプラント制御用コントローラ1のCPU部、3
はプラント制御用コントローラ1の通信を制御するため
の通信S/W、4はデータを記憶するデータメモリであ
る。通信S/W3とデータメモリ4とはCPU部2に含
まれる。
【0020】5はプラント制御用コントローラ1のIO
バスI/F部(バスインタフェース)であり、CPU部
2とIOバスI/F部5とはプラント制御用コントロー
ラ1に含まれる。
【0021】7aはプラント制御用コントローラ1の外
部のI/Fとして接続するMMI通信装置、8はIO装
置群、6はIOバスI/F部5とMMI通信装置7a及
びIO装置群8とを接続するIOバスである。
【0022】9はMMI通信装置7aの入出力I/Fで
あるIOバスI/F部(バスインタフェース)、11は
TCP/IPプロトコルで通信を制御するTCP/IP
通信制御部、12はプラント制御用コントローラ1から
のアクセスとMMI通信制御部22からのアクセスとを
共に可能とする双方向の通信制御領域、13はデータを
保持するデータ領域、10は通信制御領域12とデータ
領域13とを持ったメモリである2ポートメモリ(多ポ
ートメモリ)、14はMMI通信装置7aのイーサネッ
トI/F部、22は任意のMMI装置から受信した要求
に基づき2ポートメモリ10のデータを回答として要求
元のMMI装置に送信するMMI通信制御部である。M
MI通信装置7aは、IOバスI/F部9と、2ポート
メモリ10と、MMI通信制御部22と、TCP/IP
通信制御部11とから成る。
【0023】16A,16BはMMI装置、15はMM
I通信装置7aとMMI装置16A,16Bとを接続し
ているLANであるイーサネットである。
【0024】17A,17BはそれぞれMMI装置16
A,16BのTCP/IP通信制御部、18A,18B
はイーサネット15とのI/F部であるイーサネットI
/F部である。TCP/IP通信制御部17A,17B
はそれぞれイーサネットI/F部18A,18Bを含
む。19A,19BはそれぞれMMI装置16A,16
BのCPU部、20A,20Bはプラント制御用コント
ローラ1から収集した情報を蓄積するそれぞれMMI装
置16A,16Bのデータベース、21A,21BはC
RT,キーボード等のオペレータとのI/F部である。
【0025】次に動作について説明する。図2は実施の
形態1によるシステムの動作を示す図である。MMI装
置16A,16BがTCP/IPプロトコルを使用して
プラント制御用コントローラ1と通信する場合は、仮想
的な通信路であるTCP/IP通信制御部17A,17
B及びTCP/IP通信制御部11間の通信路の接続を
最初に確立する必要があり、プラント制御用コントロー
ラ1側の通信S/W3がTCP/IP通信制御部11を
PASSIVE OPEN状態とすべく2ポートメモリ
10を通してPASSIVE OPEN状態とする処理
をTCP/IP通信制御部11に要求した後に、MMI
装置16A,16B側のI/F部21A,21B及びデ
ータベース20A,20Bが、CPU部19A,19B
から、TCP/IP通信制御部17A,17BをACT
IVE OPENとする処理を行うことにより接続が確
立する。このときプラント制御用コントローラ1は、2
ポートメモリ10上の通信制御領域12にPASSIV
E OPEN処理要求を書き込むことにより、MMI通
信装置7aに指令を出している。
【0026】TCP/IP通信制御部11,17A,1
7B間の接続が確立された後、図2の部分31に示すよ
うに、MMI装置16A,16BのI/F部21A,2
1B又はデータベース20A,20Bは接続相手のプラ
ント制御用コントローラ1側のデータを受け入れること
をMMI装置16A,16BのCPU部19A,19B
に対して要求し、この要求を受けてCPU部19A,1
9BはTCP/IP通信制御部17A,17Bに要求の
送信を指令し、TCP/IP通信制御部間の接続を介し
てデータの要求がプラント制御用コントローラ1側に伝
送される。
【0027】プラント制御用コントローラ1側では、図
2の部分32に示すように、TCP/IP通信制御間の
接続を介してデータの要求を受信したTCP/IP通信
制御部11が、受信の通知と要求内容とをMMI通信制
御部22に伝え、MMI通信制御部22が要求された内
容を解析し、図2の部分33に示すように、プラント制
御用コントローラ1のCPU部2が定期的にデータメモ
リ4の内容を転送しているデータ領域13から要求され
たデータを読み出し、TCP/IP通信制御部11に送
信データと送信の要求を伝え、要求された情報がTCP
/IP通信制御間の接続を介してMMI装置16A,1
6Bに伝送される。
【0028】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、TCP/IP通信制御間の接続の確立のためのOP
EN要求の後、プラント制御用コントローラ1のCPU
部2が行うMMI装置16A,16Bに対する通信の処
理は、定期的にデータメモリ4の内容を2ポートメモリ
10に転送する処理のみであり、従来のMMI通信装置
に比べ大幅にCPU部2の負荷を軽減することができる
効果が得られる。
【0029】なお、上記実施の形態1では、MMI装置
16A,16Bがプラント制御用コントローラ1からデ
ータを読み出す場合について述べたが、図3に示すよう
に、MMI装置16A,16Bからプラント制御用コン
トローラ1ヘデータを書き込む場合にもプラント制御用
コントローラ1のCPU部2が行うMMI装置16A,
16Bに対する通信の処理は、2ポートメモリ10の内
容を定期的に読み取る処理のみであり、従来のMMI通
信装置に比べ大幅にCPU部2の負荷を軽減することが
できる効果が得られる。
【0030】実施の形態2.図4はこの発明の実施の形
態2によるMMI通信装置を適用したシステムの構成を
示すブロック図である。図において、図1の構成要素と
同一のものには同一符号を付し、その説明を省略する。
【0031】図4において、23はプラント制御用コン
トローラが定周期に運転情報を更新し、その更新した内
容をMMI装置16A,16Bが逐次監視することがで
きる運転監視領域であり、MMI通信装置7bの2ポー
トメモリ(多ポートメモリ)10a中のデータ領域13
a中に設けられる。運転監視領域23を設けたことによ
り、複数のMMI装置16A,16Bが運転監視領域2
3の情報とその更新を逐次監視することでプラント制御
用コントローラ1の通信S/W3に大きな負荷を増やす
ことなく安価に信頼性のある装置を得ることができる。
【0032】実施の形態3.図5はこの発明の実施の形
態3によるMMI通信装置を適用したシステムの構成を
示すブロック図である。図において、図1の構成要素と
同一のものには同一符号を付し、その説明を省略する。
【0033】図5において、24はMMI装置16A,
16Bに表示される複数の操業画面それぞれに対応した
画面固有領域、25はMMI装置16A,16Bに於い
て選択表示されている画面をプラント制御用コントロー
ラ1に通知するための選択画面番号通知領域であり、い
ずれも、MMI通信装置7cの2ポートメモリ(多ポー
トメモリ)10b中のデータ領域13b中に設けられ
る。画面固有領域24と選択画面番号通知領域25とを
データ領域13b中に設けることにより、MMI装置1
6A,16Bが表示する画面の番号を選択画面番号通知
領域25に書き込むことでプラント制御用コントローラ
1が対応する必要最小限の画面情報のみを画面固有領域
24に書き込むことができる。したがって、プラント制
御用コントローラ1の通信S/W3がデータ領域13b
に書き込まねばならない情報を少なくすることで、プラ
ント制御用コントローラ1の通信S/W3の負荷をさら
に少なくすることができ、安価な装置を得ることができ
る。
【0034】実施の形態4.図6はこの発明の実施の形
態4によるMMI通信装置を適用したシステムの構成を
示すブロック図である。図において、図1の構成要素と
同一のものには同一符号を付し、その説明を省略する。
【0035】図6において、26はプラント制御用コン
トローラ1がその操業実績を定周期に書き込む操業トレ
ンド情報領域であり、MMI通信装置7dの2ポートメ
モリ(多ポートメモリ)10c中のデータ領域13c中
に設けられる。操業トレンド情報領域26に記録された
内容は、MMI装置16A,16Bが監視・記録するこ
とができる。したがって、プラント制御用コントローラ
1の通信S/W3はデータ領域13cに定周期に操業デ
ータを書き込むだけで、MMI装置16A,16Bがそ
の情報を逐次読み出して記録することにより、安価に操
業トレンドを監視することができる。
【0036】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、MMI通信装置をTCP/IP通信制御部とMM
I通信制御部を備えるように構成したので、大きなS/
W負荷をかけるMMI通信処理をMMI通信装置が代行
することで、プラント制御用コントローラのCPUのS
/W負荷を軽減できる効果がある。
【0037】請求項2記載の発明によれば、多ポートメ
モリ上に運転監視領域を設けるように構成したので、プ
ラント制御用コントローラの運転情報の監視を安価に実
現できる効果がある。
【0038】請求項3記載の発明によれば、多ポートメ
モリ上に画面固有領域と選択画面番号通知領域とを設け
るように構成したので、プラント制御用コントローラ側
の通信S/Wに大きな負荷を掛けることなく、画面情報
を伝送できる効果がある。
【0039】請求項4記載の発明によれば、多ポートメ
モリ上に操業トレンド情報領域を設けるように構成した
ので、プラント制御用コントローラ側の通信S/Wに大
きな負荷を掛けることなく、プラントの操業トレンド情
報の監視を安価に実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるMMI通信装
置を適用したシステムの構成を示すブロック図である。
【図2】 実施の形態1のシステムの動作を示す図であ
る。
【図3】 実施の形態1のMMI装置による書き込み時
のシステムの動作を示す図である。
【図4】 この発明の実施の形態2によるMMI通信装
置を適用したシステムの構成を示すブロック図である。
【図5】 この発明の実施の形態3によるMMI通信装
置を適用したシステムの構成を示すブロック図である。
【図6】 この発明の実施の形態4によるMMI通信装
置を適用したシステムの構成を示すブロック図である。
【図7】 従来のMMI通信装置を適用したシステムの
構成を示すブロック図である。
【図8】 従来のシステムの動作を示す図である。
【符号の説明】
1 プラント制御用コントローラ、5,9 IOバスI
/F部(バスインタフェース)、7a,7b,7c,7
d MMI通信装置、10,10a,10b,10c
2ポートメモリ(多ポートメモリ)、11,17A,1
7B TCP/IP通信制御部、14,18A,18B
イーサネットI/F部、16A,16B MMI装
置、22 MMI通信制御部、23 運転監視領域、2
4 画面固有領域、25 選択画面番号通知領域、26
操業トレンド情報領域。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のMMI装置とイーサネットI/F
    部を介してTCP/IPプロトコルによる通信を行うT
    CP/IP通信制御部と、 任意のMMI装置から受信した要求に基づき多ポートメ
    モリのデータを回答として要求元のMMI装置に送信す
    るMMI通信制御部と、 プラント制御用コントローラのIOバスに接続されるバ
    スインタフェースと、 前記MMI通信制御部と前記バスインタフェースとの両
    方からの読み書き可能な前記多ポートメモリとを備えた
    ことを特徴とするMMI通信装置。
  2. 【請求項2】 プラント制御用コントローラが定周期に
    運転情報を更新し、その更新した内容をMMI装置が逐
    次監視することができる運転監視領域を多ポートメモリ
    上に設けたことを特徴とする請求項1記載のMMI通信
    装置。
  3. 【請求項3】 MMI装置に表示される複数の操業画面
    それぞれに対応した画面固有領域と前記MMI装置に於
    いて選択表示されている画面をプラント制御用コントロ
    ーラに通知するための選択画面番号通知領域とを多ポー
    トメモリ上に設けたことを特徴とする請求項1記載のM
    MI通信装置。
  4. 【請求項4】 プラント制御用コントローラが定周期に
    情報を更新し、その更新した内容をMMI装置が監視・
    記録することができる操業トレンド情報領域を多ポート
    メモリ上に設けたことを特徴とする請求項1記載のMM
    I通信装置。
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