JPH10320017A - Field communication system - Google Patents

Field communication system

Info

Publication number
JPH10320017A
JPH10320017A JP13187497A JP13187497A JPH10320017A JP H10320017 A JPH10320017 A JP H10320017A JP 13187497 A JP13187497 A JP 13187497A JP 13187497 A JP13187497 A JP 13187497A JP H10320017 A JPH10320017 A JP H10320017A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
cycle
field
calculation
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13187497A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Tachibana
幸治 立花
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP13187497A priority Critical patent/JPH10320017A/en
Publication of JPH10320017A publication Critical patent/JPH10320017A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control By Computers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a field communication system which improves the precision of a control operation by detecting the operation execution cycle of each device through communication and changing the operation cycle of each device. SOLUTION: An operation controlling part 20 operates process data which are inputted from a device controlling part 6 and a device data inputting part 19, sets data for communication and time cycle output data and stores the in a data outputting part 21 and a time cycle outputting part 22. A data transmitting and receiving part 13 sends data of the parts 21 and 22 to a field bus 4 through a network controlling part 12. A controlling part 12 of other blocks transfers data for self-station to the part 13 from the bus 4, takes out time cycle data and outputs it together with other data to a time cycle inputting part 14. The part 14 decides a time cycle updation cycle and stores it in a preservation memory part 15, and an operation execution controlling part 18 controls the data supply of the part 15 to an operation controlling part 20. It inputs data of the part 15 in the part 20 through a preservation data selecting part 16 and carries out a control operation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フィールドに分散
設置された機器をフィールドバスで通信接続し、個々の
機器に設けられた演算機能(ファンクションブロック)
の入出力データを通信を介して授受を行い、複数の機器
の演算機能の集合でプロセスの演算制御を行うフィール
ド通信システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a communication system in which devices distributed in a field are connected by a field bus, and an arithmetic function (function block) provided in each device.
The present invention relates to a field communication system for exchanging input / output data via communication and performing arithmetic control of a process with a set of arithmetic functions of a plurality of devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】フィールドバスシステムは、例えば特開
平4−195201号公報に記載された「自立分散フィ
ールドバスシステム」のように、計器室側に設置された
上位機器と、フィールド側に配置された複数の検出・制
御用ブロックと、上位機器間と複数のブロックを接続す
るバスラインとで構成されている。
2. Description of the Related Art A field bus system is, for example, a self-contained distributed field bus system described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-195201, in which a higher-level device installed in an instrument room and a field device are arranged. It is composed of a plurality of detection / control blocks and a bus line connecting the upper devices and the plurality of blocks.

【0003】複数の検出・制御ブロックの各々は、検出
端装置と、演算・制御手段と、操作端装置とを有し、単
独で制御ループを構成している。そして、検出端装置の
検出する計算値に基づき、演算・制御手段が内蔵される
制御パラメータを用いて制御信号を生成し、この制御信
号で操作端装置を操作し、制御動作を行っている。
Each of the plurality of detection / control blocks has a detection end device, an operation / control means, and an operation end device, and independently forms a control loop. Then, based on the calculated value detected by the detecting end device, a control signal is generated by the operation / control means using a built-in control parameter, and the operating end device is operated by the control signal to perform a control operation.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術のフィールド通信システムでは分散設置された各機器
の演算・制御を用いて、制御動作を行う場合に関して、
問題点がある。
However, in the above-mentioned conventional field communication system, a case where a control operation is performed by using arithmetic and control of each device which is distributed and installed is described.
There is a problem.

【0005】つまり、各機器の検出端入力、演算・制
御、操作端出力の演算実行周期は、個々の機器の実行周
期で決まり、この結果、組合わせて制御動作を行う場
合、演算周期間の差異により、例えば制御動作で微分動
作を行う場合には、以下の問題があった。
That is, the operation execution cycle of the detection end input, operation / control, and operation end output of each device is determined by the execution period of each device. Due to the difference, for example, when the differential operation is performed by the control operation, the following problem occurs.

【0006】1.検出端の実行周期が遅く、制御演算器
の動作が早い場合は、微分演算の出力結果が単一の機器
で実現した場合に比較し低下する。 2.検出端の実行周期が早く、制御動作側が遅い場合は
微分出力が上昇する。また、検出端で検出した突変信号
が制御動作側で取れない現象が発生する。本発明の目的
は、各機器の演算実行周期を通信を介して検出し、検出
した演算周期で構成する各機器の演算周期を変更可能と
することにより、制御動作の精度を向上可能なフィール
ド通信システムを実現することである。
[0006] 1. When the execution cycle of the detecting end is slow and the operation of the control arithmetic unit is fast, the output result of the differential operation is reduced as compared with a case where the output is realized by a single device. 2. When the execution cycle of the detection end is early and the control operation side is late, the differential output increases. Further, a phenomenon occurs in which the sudden change signal detected at the detection end cannot be obtained on the control operation side. An object of the present invention is to provide a field communication system capable of improving the accuracy of control operations by detecting the operation execution cycle of each device via communication and enabling the operation period of each device to be changed based on the detected operation period. It is to realize the system.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(1)本発明は、上記目的を達成するため、次のように
構成される。すなわち、上位機器と複数のフィールド機
器との間をフィールドバスで接続し、このフィールドバ
ス上の各機器に設けられた演算機能により、相互にフィ
ールドバスを介して演算データの授受を行い、演算制御
ループを構築するフィールド通信システムにおいて、上
記複数のフィールド機器のそれぞれは、演算データに機
器の実行周期毎の処理サイクルデータを付加するタイム
サイクル入出力部と、このタイムサイクル入出力部の更
新周期で、機器の制御演算を実行する演算実行制御部
と、を備え、演算制御ループの演算周期をほぼ同一化さ
せる。
(1) The present invention is configured as follows to achieve the above object. In other words, a higher-level device and a plurality of field devices are connected by a field bus, and the arithmetic functions provided to the respective devices on the field bus mutually transmit and receive operation data via the field bus, thereby controlling the operation. In a field communication system that constructs a loop, each of the plurality of field devices includes a time cycle input / output unit that adds processing cycle data for each execution cycle of the device to operation data, and an update cycle of the time cycle input / output unit. And a calculation execution control unit that executes control calculations of the devices, and makes the calculation cycle of the calculation control loop substantially the same.

【0008】(2)好ましくは、上記(1)において、
上記複数のフィールド機器のそれぞれは、さらに、処理
サイクル毎のデータを複数分、保持する保持メモリ部
と、この保持メモリに保持した処理サイクルデータを演
算で選択可能とする保持データ選択部と、を備え、演算
周期間の差異により、入出力及び演算データの突変変動
が消失させことなく、演算制御する。
(2) Preferably, in the above (1),
Each of the plurality of field devices further includes a holding memory unit that holds a plurality of pieces of data for each processing cycle, and a holding data selection unit that can select the processing cycle data held in the holding memory by calculation. In addition, calculation control is performed without losing sudden changes in input / output and calculation data due to differences between calculation cycles.

【0009】(3)また、上記機器と複数のフィールド
機器との間をフィールドバスで接続し、このフィールド
バス上の各機器に設けられた演算機能により、相互にフ
ィールドバスを介して演算データの授受を行い、演算制
御ループを構築するフィールド通信システムにおいて、
上記複数のフィールド機器のそれぞれは、上記フィール
ドバス上の機器の演算周期を上記フィールドバスを介し
て、相互に設定する演算周期設定手段を備える。
(3) In addition, the above-mentioned device and a plurality of field devices are connected by a field bus, and the calculation function provided for each device on the field bus allows the calculation data of the calculation data to be mutually exchanged via the field bus. In a field communication system that performs transmission and reception and constructs an arithmetic control loop,
Each of the plurality of field devices includes a calculation cycle setting means for mutually setting a calculation cycle of a device on the field bus via the field bus.

【0010】タイムサイクル入出力部は、演算・制御で
用いる他機器からの入力データの更新を監視し、データ
更新が遅い場合はデータ更新遅延信号を出力する。デー
タ更新が早い場合はデータ更新促進信号を出力する。演
算実行制御部はデータ更新遅延信号またはデータ更新促
進信号を受信し、演算実行の開始を遅らすかまたは早め
る。また、タイムサイクル入出力部は、演算実行結果の
出力を受信し、演算周期の更新データをカウントする。
[0010] The time cycle input / output unit monitors the update of input data from other devices used for calculation and control, and outputs a data update delay signal when the data update is slow. If data update is early, a data update promotion signal is output. The calculation execution control unit receives the data update delay signal or the data update promotion signal, and delays or advances the start of the calculation execution. Further, the time cycle input / output unit receives the output of the calculation execution result and counts update data of the calculation cycle.

【0011】保持メモリ部は、他機器からの入力データ
を内部保持し、演算終了で保持データを最新の入力デー
タ以外消去する。保持データ選択部は保持メモリ部に格
納した入力データを演算用の通信データ入力として演算
制御部へ出力する。このとき、複数のデータが保持メモ
リ部内にある場合、保持データ選択部の設定に従い演算
制御部へデータ出力する。
The holding memory section internally holds input data from another device, and erases the held data other than the latest input data upon completion of the operation. The held data selection unit outputs the input data stored in the held memory unit to the operation control unit as communication data input for operation. At this time, when a plurality of data are present in the holding memory unit, the data is output to the arithmetic control unit according to the setting of the holding data selection unit.

【0012】以上により、他機器の演算周期が自機器内
の演算周期と相違しても、演算更新周期に合わせて演算
・制御の実行周期を対応させることにより、統一した演
算周期での実行が達成される。
As described above, even if the calculation cycle of another device is different from the calculation cycle of the own device, the execution at the unified calculation cycle can be performed by making the execution cycle of the calculation and control correspond to the calculation update cycle. Achieved.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態
であるフィールド通信システムにおけるフィールド機器
の概略構成図であり、図2は、フィールド通信システム
の全体概略構成図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a field device in a field communication system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an overall schematic configuration diagram of the field communication system.

【0014】まず、図2により、フィールド通信システ
ムを説明する。フィールドに設置したプロセス量を計る
検出端機器である機器1a、1b、・・・、制御出力を
操作出力信号として出力する操作端機器2、各機器のプ
ロセス量、制御量、操作出力信号を監視し、プロセス制
御を監視または制御パラメータを設定する上位計算機3
がバス上のフィールドバス4で接続される。そして、こ
れら機器1a、1b、2、上位計算機3の演算結果のデ
ータを相互にフィールドバス4で授受する。
First, a field communication system will be described with reference to FIG. The devices 1a, 1b,..., Which are detection devices that measure the amount of process installed in the field, the operation device 2 that outputs a control output as an operation output signal, and monitors the process amount, control amount, and operation output signal of each device. Host computer 3 for monitoring process control or setting control parameters
Are connected by a field bus 4 on the bus. Then, data of the operation results of these devices 1a, 1b, 2 and the host computer 3 are exchanged with each other via the field bus 4.

【0015】検出端機器1a、1b・・・は、プロセス
量を捉えるセンサ5a、5bと、センサ5a、5bから
取り出した信号を計測信号として求め、またはセンサ5
a、5bの補正・整定を行う装置制御部6とを備える。
また、検出端機器1a、1b・・・は、計測信号にリニ
アライズ、バイアス、√などの演算処理を行う演算制御
部7a、7bと、演算制御用の入力データを他機器から
受信したり、他機器へ演算結果のデータを送出する通信
制御部8a、8bとを備える。
The detecting end devices 1a, 1b,... Obtain sensors 5a, 5b for detecting a process amount and signals extracted from the sensors 5a, 5b as measurement signals.
a and a device controller 6 for performing correction and settling of 5b.
Also, the detection end devices 1a, 1b,... Receive arithmetic operation control units 7a, 7b for performing arithmetic processing such as linearization, bias, and に on measurement signals, and receive input data for arithmetic control from other devices, Communication control units 8a and 8b for transmitting data of the calculation result to other devices.

【0016】操作端機器2は、通信制御部8-2、演算制
御部7-2、装置制御部6-2、検出端機器1a、1bのセ
ンサ5a、5bの代わりに、コントールバルブ、電磁弁
などの操作器11を備える。そして、装置制御部6-2は
操作端の操作量を操作出力信号に出力または補正などを
行う。
The operating end device 2 includes a control valve, an electromagnetic valve instead of the communication control unit 8-2, the arithmetic control unit 7-2, the device control unit 6-2, and the sensors 5a and 5b of the detecting end devices 1a and 1b. And the like. Then, the device control unit 6-2 outputs or corrects the operation amount of the operation end to the operation output signal.

【0017】また、上位計算機3は、各フィールド機器
1a、1b、・・・、2の検出信号、制御信号、操作信
号等のデータを授受する通信制御部8c、授受したデー
タをディスプレイ10に表示し、またはオペレータから
の設定信号を通信制御部8cを介して各フィールド機器
1a、1b、・・・、2へ伝送する画面表示・設定制御
部9を備える。
The upper-level computer 3 includes a communication controller 8c for transmitting and receiving data such as detection signals, control signals, and operation signals of the field devices 1a, 1b,..., And displaying the transmitted and received data on the display 10. Or a screen display / setting controller 9 for transmitting a setting signal from the operator to each of the field devices 1a, 1b,... 2 via the communication controller 8c.

【0018】次に、図1において、フィールド機器は、
機器自体の制御として、検出端機器の場合はプロセスか
らのセンサ信号を取り込み、または操作端の場合は操作
器への出力を行う装置制御部6を備える。
Next, in FIG. 1, the field devices are:
As control of the device itself, a device control unit 6 for taking in a sensor signal from a process in the case of a detection end device or outputting to a manipulator in the case of an operation end is provided.

【0019】また、フィールド機器は、装置制御部6か
らの信号を受け演算用の実数値、0〜100%数値、0
〜1.000数値データを作成する装置データ入力部1
9と、演算起動を受け、入力演算、PID演算、出力演
算、警報演算、論理演算など予め各機器に搭載している
演算機能を実行し、演算結果を出力する演算制御部20
と、演算データを一次格納するデータ出力部21とを備
える。そして、これら装置データ入力部19と、演算制
御部20と、データ制御部21とにより、図1に示した
演算制御部7a、7bが構成される。
The field device receives a signal from the device control unit 6 and calculates a real value for calculation, a 0-100% value,
~ 1.000 Device data input unit 1 for creating numerical data
9 and an operation control unit 20 that receives an operation start, executes an operation function, such as an input operation, a PID operation, an output operation, an alarm operation, and a logical operation, which is previously mounted on each device, and outputs an operation result.
And a data output unit 21 for temporarily storing operation data. The device data input unit 19, the operation control unit 20, and the data control unit 21 constitute the operation control units 7a and 7b shown in FIG.

【0020】また、フィールド機器は、ネットワーク制
御部12と、データ送受信部13とを備える。そして、
ネットワーク制御部12は、フイールドバス4からの各
機器に対して、送信許可のパケットまたはトークンを受
信し、自機器にデータ送受信部13からのデータ送信要
求がある場合はデータの送出を行うか、または自機器宛
のデータの受信があった場合、データ送受信部へデータ
を渡す通信制御を実行する。
The field device includes a network control unit 12 and a data transmission / reception unit 13. And
The network control unit 12 receives a packet or a token for transmission permission for each device from the field bus 4 and transmits data if the own device has a data transmission request from the data transmission / reception unit 13. Alternatively, when data addressed to the own device is received, communication control for transferring data to the data transmitting / receiving unit is executed.

【0021】また、データ送受信部13は、演算制御用
のデータとして、ネットワーク受信制御部12の受信デ
ータから宛先アドレス、送信元アドレス、フレーム制御
情報、フレームバイト数などのデータを取り除き、演算
入力データとタイムサイクルデータのみを取り出すデー
タ受信処理や演算結果からのデータ出力を受け、演算実
行のタイムサイクルとデータ送信用の宛先アドレス、送
信元アドレス、フレーム制御情報、フレームバイト数を
付加しデータ送信処理を行う。
The data transmission / reception unit 13 removes data such as a destination address, a transmission source address, frame control information, and the number of frame bytes from the data received by the network reception control unit 12 as data for operation control. And data reception processing that extracts only the time cycle data and data output from the operation result, and adds the time cycle of operation execution and the destination address, source address, frame control information, and frame byte number for data transmission, and data transmission processing I do.

【0022】また、フィールド機器は、タイムサイクル
入力部14と、保持メモリ部15と、保持データ出力選
択設定部17と、保持データ選択部16と、演算実行制
御部18と、タイムサイクル出力部22とを備える。
The field device includes a time cycle input unit 14, a holding memory unit 15, a held data output selection setting unit 17, a held data selection unit 16, an arithmetic execution control unit 18, a time cycle output unit 22 And

【0023】タイムサイクル入力部14は、タイムサイ
クルデータを受け、保持メモリ部15に格納した前回の
タイムサイクルと比較し更新値を出し、入力データの更
新周期を求め演算実行信号を演算実行制御部18に出力
する。また、保持メモリ部15は、演算入力データとタ
イムサイクルデータを受信データ毎に格納し、演算終了
で最新データ以外を消去する。
The time cycle input section 14 receives the time cycle data, compares the time cycle data with the previous time cycle stored in the holding memory section 15, outputs an updated value, determines the update cycle of the input data, and outputs an operation execution signal to the operation execution control section. 18 is output. Further, the holding memory unit 15 stores the operation input data and the time cycle data for each received data, and erases the data other than the latest data when the operation is completed.

【0024】また、保持データ出力選択設定部17は、
保持メモリ部15に格納されたデータを瞬時値(最新デ
ータ)、平均値、最大値、最小値、変化量(何れも複数
データが保持された場合)のうちの、どの値を演算への
入力データとするかを選択する。また、保持データ選択
部16は、保持データ出力選択設定部17の設定に従
い、演算用の入力データを作成する。
The held data output selection setting unit 17
Which of the instantaneous value (latest data), the average value, the maximum value, the minimum value, and the amount of change (in the case where a plurality of data are held) is input to the calculation as the data stored in the holding memory unit 15. Select whether to use data. Further, the held data selection unit 16 creates input data for calculation in accordance with the setting of the held data output selection setting unit 17.

【0025】また、演算実行制御部18は、タイムサイ
クル入力部14の演算実行信号で演算実行の起動を行
い、演算終了で解除する。さらに、タイムサイクル出力
部22は、演算のタイムサイクルを、更新回数としてカ
ウントするかまたは内部計時クロックの数値として記憶
し、データ送受信部13に出力する。そして、タイムサ
イクル入力部14と、保持メモリ部15と、保持データ
出力選択設定部17と、保持データ選択部16と、演算
実行制御部18と、タイムサイクル出力部22とによ
り、図1に示した通信制御部8a、8bが構成される。
The calculation execution control unit 18 starts the execution of the calculation in response to the calculation execution signal from the time cycle input unit 14, and releases the execution when the calculation is completed. Further, the time cycle output unit 22 counts the operation time cycle as the number of updates or stores the value as the value of the internal clock, and outputs it to the data transmission / reception unit 13. 1 includes a time cycle input unit 14, a holding memory unit 15, a held data output selection setting unit 17, a held data selection unit 16, an arithmetic execution control unit 18, and a time cycle output unit 22. The communication control units 8a and 8b are configured.

【0026】次に、図1に示したフィールド機器の動作
を、図3に示したAI演算ブロック(機器1)とPID
演算ブロック(機器2)との演算周期の調整動作を例と
して説明する。図3に示した例は、AI演算ブロックの
演算周期が、PID演算周期より遅い場合であり、AI
演算ブロックの演算データをPID演算ブロックに伝送
する場合の例である。また、図4は、AI演算ブロック
の演算、装置制御動作フローチャートであり、図5は、
AI演算ブロックの送信処理の動作フローチャートであ
る。また、図6は、PID演算ブロックの受信動作フロ
ーチャートであり、図7は、PIDブロックの演算、装
置制御動作フローチャートである。
Next, the operation of the field device shown in FIG. 1 will be described with reference to the AI operation block (device 1) shown in FIG.
The operation of adjusting the calculation cycle with the calculation block (device 2) is described as an example. In the example shown in FIG. 3, the operation cycle of the AI operation block is later than the PID operation cycle.
This is an example of a case where operation data of an operation block is transmitted to a PID operation block. FIG. 4 is a flowchart of the operation of the AI operation block and the device control operation, and FIG.
It is an operation | movement flowchart of the transmission process of an AI calculation block. FIG. 6 is a flowchart of a PID calculation block receiving operation, and FIG. 7 is a flowchart of a PID block calculation and device control operation.

【0027】まず、AI演算ブロックの動作を説明す
る。図4のステップ100において、装置制御部6が、
プロセスからのデータを取り込む。次に、ステップ10
1において、装置制御部6から装置データ入力部19を
介して演算制御部20に取り込んだデータを、この演算
制御部20が演算し、データを作成する。そして、ステ
ップ102において、演算制御部20は、演算したデー
タを通信用データに設定するとともに、タイムサイクル
出力データ(演算周期又はサンプリング周期を示すデー
タ)を設定する。次に、ステップ103において、演算
制御部20は演算動作周期となった否かを判定する。ス
テップ103において、演算周期となった場合には、ス
テップ104において、演算制御部20は、設定した通
信データをデータ出力部21に格納するとともに、設定
したタイムサイクルデータをタイムサイクル出力部22
に格納する。そして、処理はステップ100に戻り、上
述したステップ100〜104を繰り返す。
First, the operation of the AI operation block will be described. In step 100 of FIG. 4, the device control unit 6
Capture data from the process. Next, step 10
In 1, the arithmetic control unit 20 calculates data fetched from the device control unit 6 into the arithmetic control unit 20 via the device data input unit 19 to create data. Then, in step 102, the arithmetic control unit 20 sets the calculated data as communication data and sets time cycle output data (data indicating a calculation cycle or a sampling cycle). Next, in step 103, the arithmetic control unit 20 determines whether or not an arithmetic operation cycle has been reached. If it is determined in step 103 that the calculation cycle has been reached, in step 104, the calculation control unit 20 stores the set communication data in the data output unit 21 and stores the set time cycle data in the time cycle output unit 22.
To be stored. Then, the process returns to step 100, and repeats steps 100 to 104 described above.

【0028】次に、図5のステップ200において、デ
ータ送受信部13は送信すべきデータがあるか否かを判
断し、そのデータがある場合には、ステップ201に進
む。そして、ステップ201において、データ送受信部
13は、ネットワーク制御部12から送信可能であるこ
とを示す送信可フレームを受信したか否かを判断し、受
信した場合には、ステップ202に進む。ステップ20
2において、データ送受信部13は、データ出力部21
に格納されている通信データとタイムサイクル出力部2
2に格納されているタイムサイクルデータを取り込み、
ネットワーク制御部12を介して、フィールドバス4
に、これら通信データ及びタイムサイクルタイムサイク
ルデータを送信する。
Next, in step 200 of FIG. 5, the data transmission / reception section 13 determines whether or not there is data to be transmitted. Then, in step 201, the data transmission / reception unit 13 determines whether or not a transmittable frame indicating that transmission is possible is received from the network control unit 12, and if received, proceeds to step 202. Step 20
2, the data transmission / reception unit 13 includes the data output unit 21
Data and time cycle output unit 2 stored in
Fetch the time cycle data stored in 2
Via the network controller 12, the field bus 4
The communication data and the time cycle data are transmitted.

【0029】次に、PID演算ブロックの動作を説明す
る。図6のステップ300において、ネットワーク制御
部12は、フィールドバス4を介して通信されているデ
ータの中に、自局宛の通信データがあるか否かを判断す
る。ステップ300において、自局宛の通信データがあ
る場合には、ステップ301に進み、ネットワーク制御
部12は、自局宛の通信データをデータ送受信部13に
転送する。
Next, the operation of the PID operation block will be described. In step 300 in FIG. 6, the network control unit 12 determines whether or not there is communication data addressed to the own station among the data communicated via the field bus 4. In step 300, if there is communication data addressed to the own station, the process proceeds to step 301, where the network control unit 12 transfers the communication data addressed to the own station to the data transmitting / receiving unit 13.

【0030】次に、ステップ302において、データ送
受信部13は、転送されたデータが、AI演算ブロック
からのデータか否かを判断し、AI演算ブロックからの
データでなければ、ステップ303に進み、適切な受信
処理を行った後、処理を終了する。ステップ302にお
いて、転送されたデータが、AI演算ブロックからのデ
ータであれば、ステップ304に進む。そして、このス
テップ304において、データ送受信部13は、転送さ
れたデータからタイムサイクルデータを取り出し、他の
データとともに、タイムサイクル入力部14に出力す
る。
Next, in step 302, the data transmitting / receiving unit 13 determines whether or not the transferred data is data from the AI operation block. After performing the appropriate receiving process, the process ends. If it is determined in step 302 that the transferred data is data from the AI operation block, the process proceeds to step 304. Then, in step 304, the data transmission / reception unit 13 extracts time cycle data from the transferred data and outputs it to the time cycle input unit 14 together with other data.

【0031】次に、ステップ305において、タイムサ
イクル入力部14は、タイムサイクル更新周期を判定
し、ステップ306において、保持メモリ部15にデー
タを格納する。そして、ステップ307において、演算
実行制御部18は、演算周期により保持メモリ部15に
格納されたデータを取り出し、演算制御部20に供給す
るように制御する。
Next, in step 305, the time cycle input unit 14 determines the time cycle update cycle, and in step 306, stores the data in the holding memory unit 15. Then, in step 307, the arithmetic execution control unit 18 controls to take out the data stored in the holding memory unit 15 at an arithmetic cycle and supply the data to the arithmetic control unit 20.

【0032】次に、図7のステップ400において、装
置制御部6は、プロセスへの制御信号を出力し、プロセ
スの制御動作を行う。次に、ステップ401において、
保持メモリ部15に格納されたデータを保持データ選択
部16を介して演算制御部20に入力する。そして、ス
テップ402において、演算制御部20は、入力された
データに基づいて、制御に必要な演算を実行する。次
に、ステップ403において、演算制御部20は、装置
制御部6への制御出力を設定するとともに、タイムサイ
クル出力データを設定する。そして、ステップ404に
おいて、演算制御部20は、演算周期か否かを判定し、
演算周期となると、ステップ400に戻り、以降、ステ
ップ400〜404を繰り返す。
Next, in step 400 of FIG. 7, the device control section 6 outputs a control signal to the process and performs a control operation of the process. Next, in step 401,
The data stored in the holding memory unit 15 is input to the arithmetic and control unit 20 via the holding data selection unit 16. Then, in step 402, the operation control unit 20 executes an operation necessary for control based on the input data. Next, in step 403, the arithmetic control unit 20 sets the control output to the device control unit 6 and sets the time cycle output data. Then, in step 404, the arithmetic control unit 20 determines whether or not it is an arithmetic cycle,
When the calculation cycle comes, the process returns to step 400, and thereafter, steps 400 to 404 are repeated.

【0033】図8は、AI演算ブロックの演算周期と、
PID演算ブロックの演算周期とが同期された状態を示
すグラフである。この図8に示すように、PID演算ブ
ロックのサンプリング周期は、遅延されたものとなり、
AI演算ブロックのサンプリング周期と同期化される。
FIG. 8 shows the operation cycle of the AI operation block,
9 is a graph showing a state in which the operation cycle of the PID operation block is synchronized. As shown in FIG. 8, the sampling period of the PID operation block is delayed,
It is synchronized with the sampling cycle of the AI operation block.

【0034】以上の説明は、AI演算ブロックの演算周
期が、PID演算周期より遅い場合であるが、AI演算
ブロックの演算周期が、PID演算ブロックの演算周期
より速い場合も、同様にして、PID演算ブロックの演
算周期が調整され、AID演算ブロックの演算周期と同
期化される。
Although the above description is for the case where the operation cycle of the AI operation block is slower than the PID operation cycle, the same applies to the case where the operation cycle of the AI operation block is faster than the operation cycle of the PID operation block. The operation cycle of the operation block is adjusted and synchronized with the operation cycle of the AID operation block.

【0035】図9は、AI演算ブロックの演算周期が、
PID演算周期より遅い場合に、PID演算ブロックの
演算周期が調整された状態を示すグラフである。この図
9に示すように、PID演算ブロックのサンプリング周
期は、短縮されたものとなり、AI演算ブロックのサン
プリング周期と同期化される。
FIG. 9 shows that the operation cycle of the AI operation block is
9 is a graph showing a state in which the operation cycle of the PID operation block is adjusted when the operation cycle is later than the PID operation cycle. As shown in FIG. 9, the sampling period of the PID operation block is shortened and synchronized with the sampling period of the AI operation block.

【0036】以上、説明したように本発明の実施形態に
よれば、フィールドバス4上に接続された各機器1a、
1b・・・、2の演算機能を用い制御を行う場合、入力
データに演算周期のタイムサイクルデータを付加するだ
けで、各機器が同期した演算周期で制御可能となり、制
御動作の精度を向上可能なフィールド通信システムを実
現することができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, each of the devices 1a,
When control is performed using the calculation functions 1b ... 2, each device can be controlled in a calculation cycle synchronized with the input data only by adding the time cycle data of the calculation cycle to the input data, and the accuracy of the control operation can be improved. A simple field communication system can be realized.

【0037】上述した例は、各機器の演算周期を同期化
する例であるが、同期化する例だけではなく、付加され
たタイムサイクルデータを利用して、受信側(相手側)
の演算周期を、送信側の制御動作に応じて、適切な周期
とする実施形態も実現することができる。
The above-described example is an example in which the operation cycle of each device is synchronized. However, not only the example of synchronizing, but also the receiving side (the other side) using the added time cycle data.
An embodiment in which the calculation cycle of is set to an appropriate cycle according to the control operation of the transmission side can be realized.

【0038】つまり、演算制御部(演算周期設定手段)
20により、タイムサイクルデータを設定する際に、制
御動作の都合上、自局とは異なる演算周期となるよう
に、タイムサイクルデータを設定するように構成でき
る。このように構成すれば、任意の制御動作を拡張した
り、簡略化したりすることができ、制御の適用範囲を拡
張することが可能なフィールド通信システムを実現する
ことができる。
That is, the operation control unit (operation period setting means)
According to 20, when setting the time cycle data, the time cycle data can be set so that the operation cycle is different from that of the own station for the convenience of the control operation. With such a configuration, it is possible to extend or simplify an arbitrary control operation, and to realize a field communication system capable of expanding a control application range.

【0039】なお、演算データにタイムサイクルデータ
を付加し、演算周期の同期を行った例を説明したが、演
算実行制御部18からデータ送受信部13、ネットワー
ク制御部12を介して、入力データ機器側から直接相手
側の演算周期を読みだし、読みだした演算周期で制御
し、演算周期を同期化することも可能である。
Although an example in which time cycle data is added to the operation data to synchronize the operation period has been described, the operation execution control unit 18 transmits the data to the input data device via the data transmission / reception unit 13 and the network control unit 12. It is also possible to read the operation cycle of the other party directly from the side, control the read operation cycle, and synchronize the operation cycle.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、次のような効果がある。フィールドバス上
に接続された各機器の演算機能を用い制御を行う場合、
入力データに演算周期のタイムサイクルデータを付加す
るだけで同期した演算周期で制御可能となるフィールド
通信システムを実現できる。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. When controlling using the arithmetic function of each device connected on the field bus,
It is possible to realize a field communication system which can be controlled with a synchronized calculation cycle only by adding time cycle data of the calculation cycle to the input data.

【0041】また、タイムサイクルデータを設定する際
に、制御動作の都合上、自局とは異なる演算周期となる
ように、タイムサイクルデータを設定する構成とすれ
ば、任意の制御動作を拡張したり、簡略化したりするこ
とができ、制御の適用範囲を拡張することが可能なフィ
ールド通信システムを実現することができる。
If the time cycle data is set so that the operation cycle is different from that of the own station for the sake of control operation, any control operation can be extended. Thus, it is possible to realize a field communication system which can be simplified or simplified and can extend the applicable range of control.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態であるフィールド通信シス
テムにおけるフィールド機器の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a field device in a field communication system according to an embodiment of the present invention.

【図2】フィールド通信システムの全体概略構成図であ
る。
FIG. 2 is an overall schematic configuration diagram of a field communication system.

【図3】本発明の一実施形態の動作を説明するための機
器の一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a device for explaining the operation of the embodiment of the present invention.

【図4】AI演算ブロックの演算、装置制御動作フロー
チャートである。
FIG. 4 is a flowchart of the operation of the AI operation block and the device control operation.

【図5】AI演算ブロックの送信処理の動作フローチャ
ートである。
FIG. 5 is an operation flowchart of a transmission process of an AI operation block.

【図6】PID演算ブロックの受信動作フローチャート
である。
FIG. 6 is a flowchart of a reception operation of a PID operation block.

【図7】PIDブロックの演算、装置制御動作フローチ
ャートである。
FIG. 7 is a flowchart of PID block calculation and device control operations.

【図8】AI演算ブロックの演算周期と、PID演算ブ
ロックの演算周期とが同期された状態の一例を示すグラ
フである。
FIG. 8 is a graph showing an example of a state in which the operation cycle of the AI operation block and the operation cycle of the PID operation block are synchronized.

【図9】AI演算ブロックの演算周期と、PID演算ブ
ロックの演算周期とが同期された状態の他の例を示すグ
ラフである。
FIG. 9 is a graph showing another example in which the operation cycle of the AI operation block and the operation cycle of the PID operation block are synchronized.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a、1b 機器(検出端) 2 機器(操作端) 3 上位計算機 4 フイールドバス 5a、5b センサ 6、6a、6b、6-2 装置制御部 7a、7b、7-2 演算制御部 8a、8b、8-2 通信制御部 9 画面表示・設定制御部 10 ディスプレイ 12 ネットワーク制御部 13 データ送受信部 14 タイムサイクル入力部 15 保持メモリ部 16 保持データ選択部 17 保持データ出力選択設定部 18 演算実行制御部 19 装置データ入力部 20 演算制御部 21 データ出力部 22 タイムサイクル出力部 1a, 1b device (detection end) 2 device (operation end) 3 host computer 4 field bus 5a, 5b sensor 6, 6a, 6b, 6-2 device control unit 7a, 7b, 7-2 operation control unit 8a, 8b, 8-2 Communication control unit 9 Screen display / setting control unit 10 Display 12 Network control unit 13 Data transmission / reception unit 14 Time cycle input unit 15 Holding memory unit 16 Holding data selection unit 17 Holding data output selection setting unit 18 Calculation execution control unit 19 Device data input unit 20 Operation control unit 21 Data output unit 22 Time cycle output unit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】上位機器と複数のフィールド機器との間を
フィールドバスで接続し、このフィールドバス上の各機
器に設けられた演算制御部の演算機能により、相互にフ
ィールドバスを介して演算データの授受を行い、演算制
御ループを構築するフィールド通信システムにおいて、 上記複数のフィールド機器のそれぞれは、 演算データに機器の実行周期毎の処理サイクルデータを
付加するタイムサイクル入出力部と、 このタイムサイクル入出力部の更新周期で、機器の制御
演算を実行する演算実行制御部と、を備え、演算制御ル
ープの演算周期をほぼ同一化させることを特徴とするフ
ィールド通信システム。
An upper device and a plurality of field devices are connected by a field bus, and operation data of the operation controller provided in each device on the field bus are mutually connected via the field bus. In the field communication system which constructs an operation control loop by transmitting and receiving data, each of the plurality of field devices includes a time cycle input / output unit for adding processing cycle data for each execution cycle of the device to the operation data; A field communication system, comprising: a calculation execution control unit that executes a control calculation of a device at an update cycle of an input / output unit, wherein a calculation cycle of a calculation control loop is made substantially the same.
【請求項2】請求項1記載のフィールド通信システムに
おいて、上記複数のフィールド機器のそれぞれは、さら
に、処理サイクル毎のデータを複数分、保持する保持メ
モリ部と、この保持メモリに保持した処理サイクルデー
タを演算で選択可能とする保持データ選択部と、を備
え、演算周期間の差異により、入出力及び演算データの
突変変動が消失させることなく、演算制御することを特
徴とするフィールド通信システム。
2. A field communication system according to claim 1, wherein each of said plurality of field devices further holds a plurality of data for each processing cycle, and a processing cycle holding said data in said holding memory. A field data communication system comprising: a held data selection unit that allows data to be selected by calculation; and performing calculation control without losing sudden changes in input / output and calculated data due to differences between calculation cycles. .
【請求項3】上記機器と複数のフィールド機器との間を
フィールドバスで接続し、このフィールドバス上の各機
器に設けられた演算制御部の演算機能により、相互にフ
ィールドバスを介して演算データの授受を行い、演算制
御ループを構築するフィールド通信システムにおいて、 上記複数のフィールド機器のそれぞれは、上記フィール
ドバス上の機器の演算周期を上記フィールドバスを介し
て、相互に設定する演算周期設定手段を備えることを特
徴とするフィールド通信システム。
3. The device and a plurality of field devices are connected by a field bus, and the calculation function of a calculation control unit provided for each device on the field bus allows calculation data to be mutually transmitted via the field bus. In the field communication system for constructing an operation control loop, the plurality of field devices each set an operation period of a device on the field bus via the field bus via the field bus. A field communication system comprising:
JP13187497A 1997-05-22 1997-05-22 Field communication system Pending JPH10320017A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13187497A JPH10320017A (en) 1997-05-22 1997-05-22 Field communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13187497A JPH10320017A (en) 1997-05-22 1997-05-22 Field communication system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10320017A true JPH10320017A (en) 1998-12-04

Family

ID=15068167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13187497A Pending JPH10320017A (en) 1997-05-22 1997-05-22 Field communication system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10320017A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003162305A (en) * 2001-11-27 2003-06-06 Toshiba Corp Control system
JP2011103140A (en) * 1999-03-15 2011-05-26 Fisher-Rosemount Systems Inc Automatic tuner and method for tuning control element

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011103140A (en) * 1999-03-15 2011-05-26 Fisher-Rosemount Systems Inc Automatic tuner and method for tuning control element
JP2003162305A (en) * 2001-11-27 2003-06-06 Toshiba Corp Control system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3076251B1 (en) Information processing apparatus, information processing program, and information processing method
KR101044521B1 (en) Apparatus for controlling synchronization between slave devices connected to network
JP2863653B2 (en) Microcomputer with built-in communication device
US7778814B2 (en) Method and device for simulating an automation system
US20080096662A1 (en) Game apparatus, wireless module and game system
Hartwich et al. CAN network with time triggered communication
KR20140133936A (en) I/o device, programmable logic controller and calculation method
JP2023541334A (en) Data processing system and method supporting triggered communications
JPH10320017A (en) Field communication system
KR20140103089A (en) Method and system for ethercat-based distributed clokc synchronization
CN109716247B (en) Arithmetic device and control system
WO2024124797A1 (en) Wireless network node synchronization method, system and device, and readable storage medium
US20220286267A1 (en) Control system, information processing device, and non-transitory computer readable medium
JPH10105206A (en) Driving controller and servoamplifier for servomotor, peripheral device, and position detector for servomotor
JP2898387B2 (en) Synchronous signal generator
JP7066080B1 (en) Communication control device, communication control method and program
CN114600416B (en) Control system, communication control method for control system, and control device
WO2019176755A1 (en) Network system
JPH09219714A (en) Transmission control system
JP3038647B2 (en) POS order entry system
JPH07212868A (en) Data transmission method
JP2003202907A (en) Method for synchronizing plc module with option module
JPH05257852A (en) Process data processing system and processing method
JPH06164564A (en) Data transfer system
JPH06230806A (en) Remote i/o system for programmable controller