JPH11288304A - 機器系統の監視制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 共有メモリを用いることによりアプリケーシ
ョンプログラムの作成を容易にするとともに、種々の命
令タイミングにより、応答性よく設備の監視制御ができ
る機器系統の監視制御方法を提供する。 【解決手段】 回路構成テーブル１０に含まれる回路の
構成情報と変数構成テーブル１１に含まれる変数情報を
用いて、共有メモリ７上の変数９の構成を決定し、通信
処理部５は、共有メモリ７上の変数９から要求データを
作成して機器３の機能４に送信し、機器３の機能４から
受信した応答データに含まれる情報を共有メモリ７上の
変数９に書き込む。アプリケーションプログラム８は共
有メモリ７上の変数９を読み書きすることにより機器３
を監視制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機器系統の監視制
御方法に関するものであり、例えばビルまたは工場の設
備機器の遠隔監視制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビルまたは工場などに設置される設備機
器は、ビル内や工場内などのある一定の範囲に点在して
設置される。そのため、ネットワークなどデータ伝送手
段を用いて、保安室などの設備管理部署にある監視制御
用のコントローラから遠隔監視制御されている。設備機
器には、照明機器、空調機器、配電盤、電力計、温度
計、リモートスイッチ、表示器などの複数種類の機器が
設置される。これらの機器にはＯＮ／ＯＦＦデータを用
いる機器や温度などのアナログ値を用いたり、カウンタ
ーなどのデジタル値を用いたり、それらを複合して用い
る機器もある。また、事前に設定されたパラメータに従
って、機器内でデータ処理を行う機器や、事前に設定さ
れた通報条件に従って、イベント、警報、異常、エラー
などを自発的に通報する機器もある。これらの機器は機
器の持つ機能ごとに使用する命令とデータ形式が異な
り、一般に機能を監視制御するために必要な命令の組み
合わせ、すなわち命令セットが定められている。

【０００３】図６は、従来の機器系統の監視制御装置を
示す構成図であり、ネットワークに接続している設備を
示す機器をコントローラが遠隔監視制御するものであ
る。図において、１はネットワーク、２はコントロー
ラ、３は機器、４は機器３の機能、５は通信処理部、６
はプロトコル処理部、８はアプリケーションプログラム
である。

【０００４】コントローラ２のアプリケーションプログ
ラム８は機器３に実装された機能４に対して監視あるい
は制御が必要になるとアプリケーションプログラム８内
のプロトコル処理部６に命令を要求し、プロトコル処理
部６は要求から要求データを生成し通信処理部５に送
る。通信処理部５はネットワーク１に要求データを送信
し、機器３に実装された機能４が要求データを受信し、
要求を処理する。機能４は要求を実行し、要求に対する
応答があると応答データをネットワーク１に送信し、コ
ントローラ２の通信処理部５が応答データを受信すると
対応するアプリケーションプログラム８内のプロトコル
処理部６に応答データを渡し、プロトコル処理部６は応
答データから要求の結果を取り出す。

【０００５】図７は従来の機器系統の他の監視制御装置
を示す構成図であり、生産ラインなどの機械制御で使わ
れるネットワークに接続している機器をコントローラが
遠隔制御するものである。図において、７は共有メモ
リ、１３はコントローラ、１４は機器、１５は入力デー
タ、１６は出力データ、１７はデータである。

【０００６】機械制御で使われる機器１４は入出力のＯ
Ｎ／ＯＦＦデータやデジタルデータが用いられている。
コントローラ１３の通信処理部５は機器１４内の入力デ
ータ１５を周期的に繰り返しコントローラ１３の共有メ
モリ７の予め定められたアドレスにコピーし、またコン
トローラの共有メモリ７の予め定められたアドレスのデ
ータ１７を周期的に繰り返し機器内の出力データ１６に
コピーする。アプリケーションプログラム８は共有メモ
リ７上の入力データ１５を読み、出力データ１６部分に
書き込みを行うことによって機器１４の入出力の制御を
行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の機器系統の監視
制御装置は以上のように構成されており、図６に示すよ
うな、設備に対する従来の監視制御方法では、機器が実
装している機能に対する監視制御命令のプロトコル処理
をアプリケーションプログラムでプログラミングする必
要があるために、プログラムが大きくなり、開発や変更
に時間と人手が必要になるという問題があった。また、
アプリケーションプログラムが機器に対する監視制御命
令の要求データ送信タイミングを管理したり、機器から
の監視制御命令の受信データ待ち処理をする必要がある
ために、プログラム構造が複雑になり、開発や変更に時
間と人手が必要になるという問題もあった。

【０００８】また、図７に示すような、機械制御で使わ
れる機器を遠隔制御する従来の監視制御方法では、プロ
トコル処理などの通信処理を通信処理部が行うために、
アプリケーションプログラムのプログラミングは単に共
有メモリの読み書きだけでよく、通信専用のプログラム
を記述する必要がない利点がある。特に、監視制御命令
の送信タイミングの管理や受信待ち処理を通信処理部が
行ってくれるために、アプリケーションプログラムの構
造は簡単になる。しかし、全ての入出力データを共有メ
モリに周期的にコピーするため、多種多様なデータ形式
を扱う監視制御命令では通信データ量が多いためにデー
タの更新周期が長くなり、応答性が悪くなる問題があっ
た。また、非周期の監視制御命令を出せないため、設備
機器の遠隔監視制御方法には使えないという問題もあっ
た。

【０００９】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、ビルまたは工場などに設置される
設備機器に用いられる多種多様なデータ形式を扱う遠隔
監視制御命令や、命令タイミングが非周期と周期が混在
し、かつ異なる複数の周期を扱う遠隔監視制御命令を用
いた設備監視制御コントローラにおいても、多様な機器
や制御／監視形態に対応でき、共有メモリを用いて、応
答性良くアプリケーションプログラムが通信でき、アプ
リケーションプログラムの作成が容易になるような監視
制御方法を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の方法によ
る機器系統の監視制御方法は、アプリケーションプログ
ラム、共有メモリ、及び通信処理部を備えたコントロー
ラにより、データ伝送手段を介して接続された機器系統
を監視制御するものにおいて、上記機器系統を構成する
１つ以上の機器に実装された機能を示す回路の回路構成
情報と、上記機器に実装されている機能ごとに定められ
た命令セット及び各命令が用いる変数の変数構成情報と
を元に、上記コントローラの共有メモリ上の変数構成を
決定し、上記通信処理部が監視要求を含む監視要求デー
タ、または上記アプリケーションプログラムが上記変数
構成を元に上記共有メモリに書き込んだ制御情報を含む
制御要求データを、上記機器に送信し、上記機器からの
監視情報を含む監視応答データ、または制御結果を含む
制御応答データを上記通信処理部が受信することによっ
て、上記機器の監視情報あるいは制御結果を上記通信処
理部が上記共有メモリに書き込みし、上記アプリケーシ
ョンプログラムが、上記共有メモリから上記監視情報ま
たは制御結果を読み出すことによって上記機器の監視制
御を行うものである。

【００１１】本発明の第２の方法による機器系統の監視
制御方法は、上記第１の方法において、データ伝送手段
に接続された機器が自発的に通報情報を含む通報データ
をデータ伝送手段に送信し、上記通報データを通信処理
部が受信することによって、上記機器の通報情報を上記
通信処理部が共有メモリに書き込みし、アプリケーショ
ンプログラムが、上記共有メモリから上記通報情報を読
み込むことによって上記機器の通報情報を取得するもの
である。

【００１２】本発明の第３の方法による機器系統の監視
制御方法は、上記第１または第２の方法において、各機
器に実装された機能を示す回路の、共有メモリ上の変数
ベースアドレスを含む回路構成情報を記憶する回路構成
テーブルと、各機能の、命令ごとの変数オフセットアド
レスと変数サイズとを含む変数構成情報を記憶する変数
構成テーブルとを備え、上記回路構成情報と変数構成情
報とを元に、共有メモリの変数配置を決定するものであ
る。

【００１３】本発明の第４の方法による機器系統の監視
制御方法は、上記第３の方法において、変数構成テーブ
ルに含まれる変数構成情報から機能ごとに必要となる変
数領域のサイズを算出し、回路構成テーブルに含まれる
各機器に実装された機能を示す回路ごとの共有メモリ上
の変数ベースアドレスを自動生成するものである。

【００１４】本発明の第５の方法による機器系統の監視
制御方法は、上記第１〜第４の方法において、共有メモ
リ上に配置された制御情報を示す制御変数にアプリケー
ションプログラムが制御情報を書き込むことによって、
通信処理部がデータ伝送手段に接続している機器に制御
要求データを送信し、機器を制御するものである。

【００１５】本発明の第６の方法による機器系統の監視
制御方法は、上記第１〜第４の方法において、変数構成
情報に監視命令または制御命令を要求する命令要求変数
を含めることによって、共有メモリ上に配置された命令
要求変数にアプリケーションプログラムが書き込みを行
うと、通信処理部が機器に監視命令あるいは制御命令の
要求データを送信し、機器を監視制御するものである。

【００１６】本発明の第７の方法による機器系統の監視
制御方法は、上記第１〜第４の方法において、回路構成
情報に周期情報を含めることによって、通信処理部が周
期的に機器に監視命令または制御命令の要求データを送
信し、機器から監視応答データまたは制御応答データを
受信し、監視応答データに含まれる監視情報または制御
応答データに含まれる制御結果を共有メモリ上に書き込
むことによって、周期的に監視情報を更新するか、また
は周期的に機器を制御するものである。

【００１７】本発明の第８の方法による機器系統の監視
制御方法は、上記第３または第４の方法において、機器
がデータ伝送手段に接続されると、上記機器が実装して
いる機能の機能種別を含む識別データをデータ伝送手段
に通報し、通信処理部が上記識別データを受信し、新た
にデータ伝送手段に接続した機器に実装された機能を示
す回路を回路構成テーブルに自動的に登録するか、ある
いは回路構成テーブルに既に上記回路が存在する場合に
は使用可能であることを上記回路構成テーブル上に示す
ものである。

【００１８】本発明の第９の方法による機器系統の監視
制御方法は、上記第３または第４の方法において、デー
タ伝送手段に接続することが可能な機器の全てのアドレ
スへ、コントローラから機器の実装する機能の機能種別
を要求する識別要求データを定期的に送信し、機器がデ
ータ伝送手段に接続されると、機器が識別要求データを
受信し、実装されている機能の機能識別を含む識別応答
データをデータ伝送手段に送信し、通信処理部が上記識
別応答データを受信し、新たにデータ伝送手段に接続し
た機器に実装された機能を示す回路を回路構成テーブル
に自動的に登録するか、あるいは回路構成テーブルに既
に上記回路が存在する場合には使用可能であることを上
記回路構成テーブル上に示すものである。

【００１９】本発明の第１０の方法による機器系統の監
視制御方法は、上記第３または第４の方法において、デ
ータ伝送手段に接続している機器が定期的にデータ伝送
手段に送信する通信データを通信処理部が受信してい
て、機器がデータ伝送手段から外され、上記通信処理部
が一定時間以内に機器からの上記通信データを受信する
ことができないとき、上記機器がデータ伝送手段から外
されたと判断して、データ伝送手段から外された機器に
実装された機能を示す回路を回路構成テーブルから自動
的に削除するか、あるいは上記回路が使用不能であるこ
とを上記回路構成テーブル上に示すものである。

【００２０】本発明の第１１の方法による機器系統の監
視制御方法は、上記第３または第４の方法において、コ
ントローラが回路構成テーブルに登録されている全ての
機器へ、要求データを定期的に送信し、上記要求データ
に対する応答データを一定時間以内に受信することがで
きないとき、データ伝送手段に接続していた機器がデー
タ伝送手段より外されたと判断し、データ伝送手段から
外された機器に実装された機能を示す回路を回路構成テ
ーブルから自動的に削除するか、あるいは上記回路が使
用不能であることを上記回路構成テーブル上に示すもの
である。

【００２１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、本発明を実
施の形態により説明する。図１は本発明の実施の形態１
による設備監視制御システムを示す構成図である。図に
おいて、１はネットワーク、２はコントローラ、３は機
器、４は機器３の機能、５は通信処理部、６はプロトコ
ル処理部、７は共有メモリ、８はアプリケーションプロ
グラム、９は変数、１０は回路構成テーブル、１１は変
数構成テーブル、１２は記憶装置である。

【００２２】データを伝送するネットワーク１に設備の
監視制御を行うコントローラ２と、ビルまたは工場など
の設備である機器Ｄ１、機器Ｄ２が接続され、機器系統
を構成している。機器Ｄ１には設備が持つ機能Ｆ１の回
路Ｃ１が実装され、機器Ｄ２には設備が持つ機能Ｆ１の
回路Ｃ２と機能Ｆ２の回路Ｃ３が実装されている。コン
トローラ２には、機器３と通信を行う通信処理部５があ
り、通信処理部５内には要求から通信データを作成した
り、通信データから応答あるいは通報内容を取り出すプ
ロトコル処理部６がある。また、コントローラ２には共
有メモリ７を有し、共有メモリ７には要求や応答、通
報、エラー情報を示す変数９がある。また、コントロー
ラ２には、設備を監視制御するアプリケーションプログ
ラム８が１つあるいは複数存在する。また、コントロー
ラ２あるいはコントローラ２からアクセスできる記憶装
置１２には、ネットワーク１に接続された各機器３に実
装されている機能４を示す回路の構成情報を含む回路構
成テーブル１０と、機器３に実装されている機能４ごと
に定められた監視制御命令セットと各監視制御命令が用
いる変数９の構成情報を含む変数構成テーブル１１とが
存在する。

【００２３】図２に回路構成テーブル１０の例を示す。
機器３に実装された機能４を示す回路ごとに機器３の機
器名、ネットワーク上のネットワークアドレス、機能４
を示す機能種別、回路が使う変数９の位置情報を示す変
数ベースアドレス、周期情報を指定する周期、回路の使
用可／不可がある。その他にも回路や機器３の特徴を示
す情報をテーブルに入れることができる。

【００２４】図３には変数構成テーブル１１の例を示
す。機能種別ごとに定められた命令セットの命令が必要
とする変数の変数タイプと変数の位置情報である変数オ
フセットと変数サイズ、周期要求の有り無しを指定する
周期フラッグがある。その他にも機器種別や命令の特徴
を示す情報をテーブルに入れることができる。

【００２５】図４には回路構成テーブル１０に変数９の
位置情報を示す変数ベースアドレスを設定し、変数構成
テーブル１１に命令が必要とする変数情報を示す変数オ
フセットと変数サイズを設定したときの共有メモリ７上
の変数配置方法を示す。また、図５には図２の回路構成
テーブル１０の例と図３の変数構成テーブル１１の例に
したがった共有メモリ７上の変数構成を示す。図４に示
すように変数ベースアドレスに変数オフセットを加えた
位置から変数サイズ分の領域が、指定された回路に対す
る命令が必要とする変数領域になる。

【００２６】なお、回路構成テーブル１０の変数位置情
報と変数構成テーブル１１の変数情報に関しては、変数
ベースアドレスと変数オフセット、変数サイズの組み合
わせ以外による共有メモリ７上の変数構成方法もテーブ
ルにしかるべき変数の位置情報と変数情報を入れること
によって可能である。

【００２７】また、回路構成テーブル１０に機器構成に
よる機能４の回路が登録されていれば、回路構成テーブ
ル１０の変数ベースアドレスが登録されていなくても、
変数構成テーブル１１に含まれる変数情報を元に、機能
４に必要となる変数領域のサイズを計算し、回路ごとの
変数領域がオーバーラップしないように回路構成テーブ
ル１０の変数ベースアドレスを自動生成できる。変数ベ
ースアドレスの自動生成方法としては、計算された変数
領域サイズごとにつめて配置する方法や、機器構成が変
更された時に変数アドレス変更が少ないように計算され
た最大変数領域サイズごとに変数ベースアドレスを設定
する方法がある。

【００２８】次にアプリケーションプログラム８が機器
３を制御する例を説明する。アプリケーションプログラ
ム８は図５に示す共有メモリ７上の制御変数［回路Ｃ
１．制御Ｘ］のアドレス（１００１）を回路構成テーブ
ル１０の変数ベースアドレス（１００１）と変数構成テ
ーブル１１の変数オフセット（０）とから導いて、制御
情報を書き込む。共有メモリ７は制御変数への書き込み
を記録する手段（フラッグ）を持ち、通信処理部５はア
ドレス順に制御変数への書き込みをチェックしている。
通信処理部５が制御変数［回路Ｃ１．制御Ｘ］への書き
込み（フラッグ）を検出すると、共有メモリ７上の制御
変数［回路Ｃ１．制御Ｘ］から制御情報を受け取り、共
有メモリ７上のアドレス（１００１）から回路構成テー
ブル１０の回路（回路Ｃ１）を導いて回路構成テーブル
１０上のネットワークアドレス（０１．０１）と機能種
別（機能Ｆ１）と変数ベースアドレス（１００１）とを
読み出し、共有メモリ上の制御変数［回路Ｃ１．制御
Ｘ］のアドレス（１００１）と変数ベースアドレス（１
００１）とから変数オフセット（０）を算出する。機能
種別（Ｆ１）と、算出された変数オフセット（０）とか
ら変数構成テーブル１１の変数タイプ（制御Ｘ）を読み
出し、プロトコル処理部６が変数タイプ（制御Ｘ）に対
応する制御要求データを上記ネットワークアドレス（０
１．０１）と上記制御情報とより生成し、ネットワーク
１を介して機器３上の機能４に制御要求データを送信す
る。機器３上の機能４は制御要求データを受信すると、
制御要求データから制御情報を取り出して実行する。機
器３上の機能４は制御結果を制御応答データに入れ、ネ
ットワーク１を介してコントローラ２に送信する。コン
トローラ２の通信処理部５が制御応答データを受信する
と、プロトコル処理部６が制御結果を取り出し、制御応
答データのネットワークアドレス（０１．０１）から回
路構成テーブル１０の回路（回路Ｃ１）を導いて、回路
構成テーブル１０上の変数ベースアドレス（１００１）
と機能種別（機能Ｆ１）とを読み出し、機能種別（機能
Ｆ１）と制御応答データの命令から導かれる変数タイプ
（エラー）とから変数構成テーブル１１の変数オフセッ
ト（３）を導いて、共有メモリ７上のエラー変数［回路
Ｃ１．エラー］のアドレス（１００４）を求め、制御結
果を書き込む。アプリケーションプログラム８は共有メ
モリ７上のエラー変数［回路Ｃ１．エラー］のアドレス
（１００４）を回路構成テーブル１０の変数ベースアド
レス（１００１）と変数構成テーブル１１の変数オフセ
ット（３）とから導いて、読み出すことによって制御結
果を知る。このように、アプリケーションプログラム８
は、共有メモリ７上の制御変数に制御情報の書き込みを
行うだけで機器を制御することができ、通信処理を意識
してアプリケーションプログラムをプログラミングする
必要がない。

【００２９】次にアプリケーションプログラム８が機器
３を周期監視する例を説明する。図２に示す回路構成テ
ーブル１０の回路（回路Ｃ１）は周期２０００ｍｓで要
求データを送信する様に指定されている。また、図３に
示す変数構成テーブル１１では機能種別（機能Ｆ１）の
変数タイプ（監視Ｘ）の周期フラッグがＯＮになってい
る。通信処理部５は回路構成テーブル１０で指定された
周期で、機器３に対して変数構成テーブル１１で周期フ
ラッグがＯＮになっている変数タイプが示す命令の要求
データを送信するため、プロトコル処理部６が、変数構
成テーブル１１の機能種別（機能Ｆ１）の変数タイプ
（監視Ｘ）から導かれる監視要求を回路構成テーブル１
０の回路（回路Ｃ１）のネットワークアドレス（０１．
０１）より生成し、周期２０００ｍｓでネットワーク１
を介して機器３上の機能４に監視要求を繰り返し送信す
る。機器３上の機能４は監視要求データを受信すると、
監視要求データから監視要求を取り出して実行する。機
器３上の機能４は監視情報を監視応答データに入れ、ネ
ットワーク１を介してコントローラ２に送信する。コン
トローラ２の通信処理部５が監視応答データを受信する
とプロトコル処理部６が監視情報を取り出し、監視応答
データのネットワークアドレス（０１．０１）から回路
構成テーブル１０の回路（回路Ｃ１）を導いて、回路構
成テーブル１０上の変数ベースアドレス（１００１）と
機能種別（機能Ｆ１）とを読み出し、機能種別（機能Ｆ
１）と監視応答データの命令から導かれる変数タイプ
（監視Ｘ）とから変数構成テーブル１１の変数オフセッ
ト（１）を導いて、共有メモリ７上の監視変数［回路Ｃ
１．監視Ｘ］のアドレス（１００２）を求め、書き込み
する。アプリケーションプログラム８は共有メモリ７上
の監視変数［回路Ｃ１．監視Ｘ］のアドレス（１００
２）を回路構成テーブル１０の変数ベースアドレス（１
００１）と変数構成テーブル１１の変数オフセット
（１）とから導いて、読み出すことによって監視情報を
知る。アプリケーションプログラム８は、共有メモリ７
上の監視情報変数を読むだけで周期的に更新される監視
情報を入手することができ、周期的に監視情報を更新す
る通信処理を意識してアプリケーションプログラムをプ
ログラミングする必要がない。また、図３に示す変数構
成テーブル１１の機能種別（機能Ｆ２）の変数タイプ
（制御情報Ｙ）のように、周期フラッグを（ＯＮ）にす
ることによって、同様に周期的に制御要求を出すことが
できる。

【００３０】次にアプリケーションプログラム８が機器
３からの通報を受け取る例を説明する。機器３上の機能
４はコントローラ２に通報をする必要があると、通報情
報を通報データに入れ、ネットワーク１を介してコント
ローラ２に送信する。コントローラ２の通信処理部５が
通報データを受信すると、プロトコル処理部６が通報情
報を取り出し、通報データのネットワークアドレス（０
１．０１）から回路構成テーブル１０の回路（回路Ｃ
１）を導いて、回路構成テーブル１０上の変数ベースア
ドレス（１００１）と機能種別（機能Ｆ１）とを読み出
し、機能種別（機能Ｆ１）と通報データの命令から導か
れる変数タイプ（通報Ｘ）とから変数構成テーブル１１
の変数オフセット（２）を導いて、共有メモリ７上の通
報変数［回路Ｃ１．通報Ｘ］のアドレス（１００３）を
求め、書き込みする。アプリケーションプログラム８は
共有メモリ７上の通報変数［回路Ｃ１．通報Ｘ］のアド
レス（１００３）を回路構成テーブル１０の変数ベース
アドレス（１００１）と変数構成テーブル１１の変数オ
フセット（２）から導いて、読み出すことによって通報
情報を知る。アプリケーションプログラムは共有メモリ
７上の通報変数を読み出すだけで通報情報を入手するこ
とができ、受信待ちを意識してアプリケーションプログ
ラムをプログラミングする必要がない。

【００３１】次にアプリケーションプログラム８が機器
３を制御する別の例を説明する。前記の制御例では制御
情報のサイズは１で変数アドレスを１つしか使っていな
かったが、共有メモリ７上のアドレス（１０１０〜１０
１１）の制御変数［回路Ｃ３．制御情報Ｙ］では変数サ
イズが２のため変数アドレスを複数使っている。通信処
理部５はアドレス順に全ての制御変数への書き込みをチ
ェックしているため、制御情報を制御変数に書き込むタ
イミングで制御要求を出すと複数の変数の場合はタイミ
ングによっては、全てのデータが書き込まれない内に制
御要求を出してしまう問題がある。この問題を解決する
ため、図３に示す変数構成テーブル１１では機能種別
（機能Ｆ２）に変数タイプ（制御要求Ｙ）と変数タイプ
（制御情報Ｙ）とを定めている。変数タイプ（制御要求
Ｙ）は図５で示す共有メモリ７上のアドレス（１００
９）の制御要求変数［回路Ｃ３．制御要求Ｙ］に配置さ
れ、変数タイプ（制御情報Ｙ）は図５で示す共有メモリ
７上のアドレス（１０１０〜１０１１）の制御情報変数
［回路Ｃ３．制御情報Ｙ］に配置される。アプリケーシ
ョンプログラム８は予め制御情報変数［回路Ｃ３．制御
情報Ｙ］に制御情報を書き込んでおいて、制御要求変数
［回路Ｃ３．制御要求Ｙ］に書き込みを行う。共有メモ
リ７は制御要求変数への書き込みを記録する手段を持
ち、通信処理部５はアドレス順に制御要求変数への書き
込みをチェックしている。通信処理部５が制御要求変数
［回路Ｃ３．制御要求Ｙ］の書き込みを確認すると、制
御情報変数［回路Ｃ３．制御情報Ｙ］の制御情報を用い
て、制御変数を使った時と同様に、制御要求データを機
器３に送信する。このように、制御要求変数と制御情報
変数とによって、サイズが２以上で変数アドレスを複数
使う制御変数による制御命令が可能になる。

【００３２】次にアプリケーションプログラム８が指定
するタイミングで機器３を監視する例を説明する。前記
の監視例では予め定められた周期で監視情報を更新して
いたが、特定のタイミングで監視情報を取得したい場合
がある。そのため、図３に示す変数構成テーブル１１で
は機能種別（機能Ｆ２）に変数タイプ（監視要求Ｙ）と
変数タイプ（監視Ｙ）とを定めている。変数タイプ（監
視要求Ｙ）は図５で示す共有メモリ７上のアドレス（１
０１２）の監視要求変数［回路Ｃ３．監視要求Ｙ］に配
置され、変数タイプ（監視Ｙ）は図５で示す共有メモリ
７上のアドレス（１０１３）の監視変数［回路Ｃ３．監
視Ｙ］に配置される。アプリケーションプログラム８が
監視要求変数［回路Ｃ３．監視要求Ｙ］に書き込みを行
うと、共有メモリ７は監視要求変数への書き込みを記録
する手段を持ち、通信処理部５はアドレス順に監視要求
変数への書き込みをチェックしているため、通信処理部
５が監視要求変数［回路Ｃ３．監視要求Ｙ］の書き込み
を確認すると、周期監視の時と同様に監視要求データを
機器３に送信する。機器３上の機能４は監視要求データ
を受信すると、監視要求データから監視要求を取り出し
て実行する。機器３上の機能４は監視情報を監視応答デ
ータに入れ、ネットワーク１を介してコントローラ２に
送信する。コントローラ２の通信処理部５が監視応答デ
ータを受信すると、周期監視の時と同様に、プロトコル
処理部６が監視情報を取り出し、共有メモリ７上の監視
変数［回路Ｃ３．監視Ｙ］に書き込みする。アプリケー
ションプログラム８は共有メモリ７上のアドレス（１０
１３）を回路構成テーブル１０の変数ベースアドレス
（１００９）と変数構成テーブル１１の変数オフセット
（４）とから導いて、監視変数［回路Ｃ３．監視Ｙ］を
読み出すことによって監視情報を得る。このように、ア
プリケーションプログラム８は監視要求変数と監視変数
とによってアプリケーションプログラム８が指定したタ
イミングで監視情報を取得することができる。

【００３３】実施の形態２．今までの例ではネットワー
ク１などのデータ伝送手段に接続している機器３の機能
４を示す回路が回路構成テーブル１０に登録されている
ことが前提になっていたが、頻繁に機器構成が変更され
るシステムでは接続機器３が追加、削除されるたびに回
路構成テーブル１０を変更するのは大変な作業を伴う。
そこで、本実施の形態２では、回路構成テーブル１０の
回路登録を自動的に行う方法について説明する。

【００３４】機器３がネットワーク１に接続されると、
機器３が実装している機能４を示す機能種別を含む識別
通報データをネットワーク１を介してコントローラ２に
送信する。コントローラ２の通信処理部５が識別通報デ
ータを受信し、プロトコル処理部６が機能種別を取り出
す。通信処理部５は回路構成テーブル１０に該当する機
器３の機能を示す回路が既に存在するか確認し、存在す
る場合は回路構成テーブル１０の使用の欄に可を書き込
む。存在しない場合は新たにネットワーク１に接続した
機器３に実装されている機能４を示す回路を登録し、変
数構成テーブル１１から対応する機能種別の変数情報を
取得し、回路構成テーブル１０の変数位置情報から共有
メモリ７上の空きアドレスに新たに登録された回路の変
数を配置するような変数ベースアドレスを算出し、回路
構成テーブル１０の変数ベースアドレス欄に書き込む。
このようにして、新たにネットワーク１に接続した機器
３の機能４を示す回路を回路構成テーブル１０に自動的
に登録し、かつ回路が使用可能であることを知ることが
できる。

【００３５】また、別の自動登録方法として、ネットワ
ーク１に接続することが可能な全てのネットワークアド
レス、あるいは既に機器３がいくつか接続していて新し
い機器３が接続可能な全ての空きアドレスに対して、コ
ントローラ２から機器３が実装する機能４の機能種別を
要求する識別要求データを定期的に送信する。機器３が
ネットワーク１に接続されると、機器３が識別要求デー
タを受信し、実装されている機能４の機能識別を含む識
別応答データをネットワーク１を介してコントローラ２
に送信する。コントローラ２の通信処理部５は識別応答
データを受信し、プロトコル処理部６が機器種別を取り
出す。通信処理部５は回路構成テーブル１０に該当する
機器３の機能を示す回路が既に存在するか確認し、存在
する場合は回路構成テーブル１０の使用の欄に可を書き
込む。存在しない場合は新たにネットワーク１に接続し
た機器３に実装されている機能４を示す回路を登録し、
変数構成テーブル１１から対応する機能種別の変数情報
を取得し、回路構成テーブル１０の変数位置情報から共
有メモリ７上の空きアドレスに新たに登録された回路の
変数を配置するような変数ベースアドレスを算出し、回
路構成テーブル１０の変数ベースアドレス欄に書き込
む。このようにして、新たにネットワーク１に接続した
機器３の機能４を示す回路を回路構成テーブル１０に自
動的に登録し、かつ回路が使用可能であることを知るこ
とができる。

【００３６】実施の形態３．次に、本実施の形態３で
は、ネットワーク１などのデータ伝送手段から機器３が
外されたときに、自動的に回路構成テーブル１０から機
器３に実装されている機能４を示す回路を削除するか、
あるいは回路が使用不能であることを示す方法について
説明する。

【００３７】ネットワーク１に接続している機器３は定
期的にネットワーク１に通信データを送信する。コント
ローラ２の通信処理部５はネットワーク１に接続してい
る機器３ごとの生存タイマーを持っていて、機器３がネ
ットワーク１に送信する通信データを受信するごとにタ
イマーを設定し直す。機器３がネットワーク１から外さ
れるとコントローラ２の通信処理部５が今まで一定時間
以内に機器３から受信していた通信データを受信するこ
とができなくなり、生存タイマーの設定時間がくるとコ
ントローラ２の通信処理部５は生存タイマーに対応する
機器３がネットワーク１から外されたと判断し、ネット
ワーク１から外された機器３に実装された機能４を示す
回路を回路構成テーブル１０から削除するか、あるいは
回路構成テーブル１０の使用の欄に不可を書き込む。こ
のようにして、ネットワーク１から外された機器３の機
能４を示す回路を回路構成テーブル１０から自動的に削
除するか、あるいは回路が使用不能であることを示すこ
とができる。

【００３８】また、別の自動削除方法として、回路構成
テーブル１０に登録されている全ての機器３へコントロ
ーラ２の通信処理部５が定期的に要求データを送信す
る。通信処理部５は受信タイマーを持っていて、要求デ
ータを送信すると受信タイマーを設定する。設定時間以
内に応答データを受信すると受信タイマーをクリアす
る。設定時間以内に応答データを受信することができな
いとタイムアウトを起こし、要求データを再送する。規
定された再送回数を超えても応答データを受信すること
ができないと、ネットワーク１に接続していた機器３が
ネットワーク１より外されたと判断し、ネットワーク１
から外された機器３に実装された機能４を示す回路を回
路構成テーブル１０から削除するか、あるいは回路構成
テーブル１０の使用の欄に不可を書き込む。このように
して、ネットワーク１から外された機器３の機能４を示
す回路を回路構成テーブル１０から自動的に削除する
か、あるいは回路が使用不能であることを示すことがで
きる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明の第１の方法によ
れば、アプリケーションプログラム、共有メモリ、及び
通信処理部を備えたコントローラにより、データ伝送手
段を介して接続された機器系統を監視制御するものにお
いて、上記機器系統を構成する１つ以上の機器に実装さ
れた機能を示す回路の回路構成情報と、上記機器に実装
されている機能ごとに定められた命令セット及び各命令
が用いる変数の変数構成情報とを元に、上記コントロー
ラの共有メモリ上の変数構成を決定し、上記通信処理部
が監視要求を含む監視要求データ、または上記アプリケ
ーションプログラムが上記変数構成を元に上記共有メモ
リに書き込んだ制御情報を含む制御要求データを、上記
機器に送信し、上記機器からの監視情報を含む監視応答
データ、または制御結果を含む制御応答データを上記通
信処理部が受信することによって、上記機器の監視情報
あるいは制御結果を上記通信処理部が上記共有メモリに
書き込みし、上記アプリケーションプログラムが、上記
共有メモリから上記監視情報または制御結果を読み出す
ことによって上記機器の監視制御を行うようにしたの
で、ビルまたは工場などに設置される設備機器に用いら
れる多種多様なデータ形式を扱う遠隔監視制御命令や、
命令タイミングが非周期と周期が混在し、かつ異なる複
数の周期を扱う遠隔監視制御命令を用いた設備監視制御
コントローラにおいても、アプリケーションプログラム
が共有メモリ上の変数を読み書きするだけで設備機器を
監視制御することができ、アプリケーションプログラム
の作成が容易になる効果がある。

【００４０】また、本発明の第２の方法によれば、上記
第１の方法において、データ伝送手段に接続された機器
が自発的に通報情報を含む通報データをデータ伝送手段
に送信し、上記通報データを通信処理部が受信すること
によって、上記機器の通報情報を上記通信処理部が共有
メモリに書き込みし、アプリケーションプログラムが、
上記共有メモリから上記通報情報を読み込むことによっ
て上記機器の通報情報を取得するようにしたので、通報
命令を用いた設備監視制御において、アプリケーション
プログラムは共有メモリ上の通報変数を読み出すだけで
通報情報を入手することができ、受信待ちを意識してア
プリケーションプログラムをプログラミングする必要が
なく、アプリケーションプログラムの作成が容易になる
効果がある。

【００４１】また、本発明の第３の方法によれば、上記
第１または第２の方法において、各機器に実装された機
能を示す回路の、共有メモリ上の変数ベースアドレスを
含む回路構成情報を記憶する回路構成テーブルと、各機
能の、命令ごとの変数オフセットアドレスと変数サイズ
とを含む変数構成情報を記憶する変数構成テーブルとを
備え、上記回路構成情報と変数構成情報とを元に、共有
メモリの変数配置を決定するようにしたので、共有メモ
リ上に変数が容易に配置できる効果がある。

【００４２】また、本発明の第４の方法によれば、上記
第３の方法において、変数構成テーブルに含まれる変数
構成情報から機能ごとに必要となる変数領域のサイズを
算出し、回路構成テーブルに含まれる各機器に実装され
た機能を示す回路ごとの、共有メモリ上の変数ベースア
ドレスを自動生成するようにしたので、回路構成テーブ
ルの作成が容易にできる効果がある。

【００４３】また、本発明の第５の方法によれば、上記
第１〜第４の方法において、共有メモリ上に配置された
制御情報を示す制御変数にアプリケーションプログラム
が制御情報を書き込むことによって、通信処理部がデー
タ伝送手段に接続している機器に制御要求データを送信
し、機器を制御するようにしたので、制御タイミングの
管理をアプリケーションプログラムにプログラミングす
る必要がなく、アプリケーションプログラムの作成が容
易になる。

【００４４】また、本発明の第６の方法によれば、上記
第１〜第４の方法において、変数構成情報に監視命令ま
たは制御命令を要求する命令要求変数を含めることによ
って、共有メモリ上に配置された命令要求変数にアプリ
ケーションプログラムが書き込みを行うと、通信処理部
が機器に監視命令あるいは制御命令の要求データを送信
し、機器を監視制御するようにしたので、共有メモリ上
に配置された監視要求変数にアプリケーションプログラ
ムが書き込みを行うことによって機器に監視要求を出す
ことができ、アプリケーションプログラムが指定したタ
イミングで監視情報を取得することができる効果があ
る。また、共有メモリ上に配置された制御要求変数にア
プリケーションプログラムが書き込みを行うことによっ
て機器に制御要求を出すことができ、サイズが２以上で
変数アドレスを複数使う制御情報変数による制御命令が
可能になる効果がある。

【００４５】また、本発明の第７の方法によれば、上記
第１〜第４の方法において、回路構成情報に周期情報を
含めることによって、通信処理部が周期的に機器に監視
命令または制御命令の要求データを送信し、機器から監
視応答データまたは制御応答データを受信し、監視応答
データに含まれる監視情報または制御応答データに含ま
れる制御結果を共有メモリ上に書き込むことによって、
周期的に監視情報を更新するか、または周期的に機器を
制御するようにしたので、アプリケーションプログラム
は共有メモリ上の監視情報変数を読むだけで周期的に更
新される監視情報を入手することができ、周期的に監視
情報を更新する通信処理を意識してアプリケーションプ
ログラムをプログラミングする必要がないため、アプリ
ケーションプログラムの作成が容易になる効果がある。

【００４６】また、本発明の第８の方法によれば、上記
第３または第４の方法において、機器がデータ伝送手段
に接続されると、上記機器が実装している機能の機能種
別を含む識別データをデータ伝送手段に通報し、通信処
理部が上記識別データを受信し、新たにデータ伝送手段
に接続した機器に実装された機能を示す回路を回路構成
テーブルに自動的に登録するか、あるいは回路構成テー
ブルに既に上記回路が存在する場合には使用可能である
ことを上記回路構成テーブル上に示すようにしたので、
機器系統の構成が変更しても回路構成テーブルを自動的
に更新できる効果がある。

【００４７】また、本発明の第９の方法によれば、上記
第３または第４の方法において、データ伝送手段に接続
することが可能な機器の全てのアドレスへ、コントロー
ラから機器の実装する機能の機能種別を要求する識別要
求データを定期的に送信し、機器がデータ伝送手段に接
続されると、機器が識別要求データを受信し、実装され
ている機能の機能識別を含む識別応答データをデータ伝
送手段に送信し、通信処理部が上記識別応答データを受
信し、新たにデータ伝送手段に接続した機器に実装され
た機能を示す回路を回路構成テーブルに自動的に登録す
るか、あるいは回路構成テーブルに既に上記回路が存在
する場合には使用可能であることを上記回路構成テーブ
ル上に示すようにしたので、機器系統の構成が変更して
も回路構成テーブルを自動的に更新できる効果がある。

【００４８】また、本発明の第１０の方法によれば、上
記第３または第４の方法において、データ伝送手段に接
続している機器が定期的にデータ伝送手段に送信する通
信データを通信処理部が受信していて、機器がデータ伝
送手段から外され、上記通信処理部が一定時間以内に機
器からの上記通信データを受信することができないと
き、上記機器がデータ伝送手段から外されたと判断し
て、データ伝送手段から外された機器に実装された機能
を示す回路を回路構成テーブルから自動的に削除する
か、あるいは上記回路が使用不能であることを上記回路
構成テーブル上に示すようにしたので、機器系統の構成
が変更しても回路構成テーブルを自動的に更新できる効
果がある。

【００４９】また、本発明の第１１の方法によれば、上
記第３または第４の方法において、コントローラが回路
構成テーブルに登録されている全ての機器へ、要求デー
タを定期的に送信し、上記要求データに対する応答デー
タを一定時間以内に受信することができないとき、デー
タ伝送手段に接続していた機器がデータ伝送手段より外
されたと判断し、データ伝送手段から外された機器に実
装された機能を示す回路を回路構成テーブルから自動的
に削除するか、あるいは上記回路が使用不能であること
を上記回路構成テーブル上に示すようにしたので、機器
系統の構成が変更しても回路構成テーブルを自動的に更
新できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１に係わる設備監視制御
システムを示す構成図である。

【図２】 本発明の実施の形態１に係わる回路構成テー
ブルを示す図である。

【図３】 本発明の実施の形態１に係わる機器構成テー
ブルを示す図である。

【図４】 本発明の実施の形態１に係わる共有メモリ上
の変数配置方法を説明する説明図である。

【図５】 本発明の実施の形態１に係わる共有メモリ上
の変数配置例を示す図である。

【図６】 従来の設備監視制御システムを示す構成図で
ある。

【図７】 従来の機械制御システムを示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１ ネットワーク、２ 設備監視制御コントローラ、３
設備機器、４ 設備機器に実装されている機能、５
通信処理部、６ プロトコル処理部、７ 共有メモリ、
８ アプリケーションプログラム、９ 変数、１０ 回
路構成テーブル、１１ 変数構成テーブル、１２ 記憶
装置、１３ 機械制御コントローラ、１４ 機械制御機
器、１５ 入力データ、１６ 出力データ、１７ デー
タ。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アプリケーションプログラム、共有メモ
   リ、及び通信処理部を備えたコントローラにより、デー
   タ伝送手段を介して接続された機器系統を監視制御する
   ものにおいて、上記機器系統を構成する１つ以上の機器
   に実装された機能を示す回路の回路構成情報と、上記機
   器に実装されている機能ごとに定められた命令セット及
   び各命令が用いる変数の変数構成情報とを元に、上記コ
   ントローラの共有メモリ上の変数構成を決定し、上記通
   信処理部が監視要求を含む監視要求データ、または上記
   アプリケーションプログラムが上記変数構成を元に上記
   共有メモリに書き込んだ制御情報を含む制御要求データ
   を、上記機器に送信し、上記機器からの監視情報を含む
   監視応答データ、または制御結果を含む制御応答データ
   を上記通信処理部が受信することによって、上記機器の
   監視情報あるいは制御結果を上記通信処理部が上記共有
   メモリに書き込みし、上記アプリケーションプログラム
   が、上記共有メモリから上記監視情報または制御結果を
   読み出すことによって上記機器の監視制御を行うことを
   特徴とする機器系統の監視制御方法。
2. 【請求項２】 データ伝送手段に接続された機器が自発
   的に通報情報を含む通報データをデータ伝送手段に送信
   し、上記通報データを通信処理部が受信することによっ
   て、上記機器の通報情報を上記通信処理部が共有メモリ
   に書き込みし、アプリケーションプログラムが、上記共
   有メモリから上記通報情報を読み込むことによって上記
   機器の通報情報を取得することを特徴とする請求項１記
   載の機器系統の監視制御方法。
3. 【請求項３】 各機器に実装された機能を示す回路の、
   共有メモリ上の変数ベースアドレスを含む回路構成情報
   を記憶する回路構成テーブルと、各機能の、命令ごとの
   変数オフセットアドレスと変数サイズとを含む変数構成
   情報を記憶する変数構成テーブルとを備え、上記回路構
   成情報と変数構成情報とを元に、共有メモリの変数配置
   を決定することを特徴とする請求項１または２記載の機
   器系統の監視制御方法。
4. 【請求項４】 変数構成テーブルに含まれる変数構成情
   報から機能ごとに必要となる変数領域のサイズを算出
   し、回路構成テーブルに含まれる各機器に実装された機
   能を示す回路ごとの共有メモリ上の変数ベースアドレス
   を自動生成することを特徴とする請求項３記載の機器系
   統の監視制御方法。
5. 【請求項５】 共有メモリ上に配置された制御情報を示
   す制御変数にアプリケーションプログラムが制御情報を
   書き込むことによって、通信処理部がデータ伝送手段に
   接続している機器に制御要求データを送信し、機器を制
   御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに
   記載の機器系統の監視制御方法。
6. 【請求項６】 変数構成情報に監視命令または制御命令
   を要求する命令要求変数を含めることによって、共有メ
   モリ上に配置された命令要求変数にアプリケーションプ
   ログラムが書き込みを行うと、通信処理部が機器に監視
   命令あるいは制御命令の要求データを送信し、機器を監
   視制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれ
   かに記載の機器系統の監視制御方法。
7. 【請求項７】 回路構成情報に周期情報を含めることに
   よって、通信処理部が周期的に機器に監視命令または制
   御命令の要求データを送信し、機器から監視応答データ
   または制御応答データを受信し、監視応答データに含ま
   れる監視情報または制御応答データに含まれる制御結果
   を共有メモリ上に書き込むことによって、周期的に監視
   情報を更新するか、または周期的に機器を制御すること
   を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の機器
   系統の監視制御方法。
8. 【請求項８】 機器がデータ伝送手段に接続されると、
   上記機器が実装している機能の機能種別を含む識別デー
   タをデータ伝送手段に通報し、通信処理部が上記識別デ
   ータを受信し、新たにデータ伝送手段に接続した機器に
   実装された機能を示す回路を回路構成テーブルに自動的
   に登録するか、あるいは回路構成テーブルに既に上記回
   路が存在する場合には使用可能であることを上記回路構
   成テーブル上に示すことを特徴とする請求項３または４
   記載の機器系統の監視制御方法。
9. 【請求項９】 データ伝送手段に接続することが可能な
   機器の全てのアドレスへ、コントローラから機器の実装
   する機能の機能種別を要求する識別要求データを定期的
   に送信し、機器がデータ伝送手段に接続されると、機器
   が識別要求データを受信し、実装されている機能の機能
   識別を含む識別応答データをデータ伝送手段に送信し、
   通信処理部が上記識別応答データを受信し、新たにデー
   タ伝送手段に接続した機器に実装された機能を示す回路
   を回路構成テーブルに自動的に登録するか、あるいは回
   路構成テーブルに既に上記回路が存在する場合には使用
   可能であることを上記回路構成テーブル上に示すことを
   特徴とする請求項３または４記載の機器系統の監視制御
   方法。
10. 【請求項１０】 データ伝送手段に接続している機器が
    定期的にデータ伝送手段に送信する通信データを通信処
    理部が受信していて、機器がデータ伝送手段から外さ
    れ、上記通信処理部が一定時間以内に機器からの上記通
    信データを受信することができないとき、上記機器がデ
    ータ伝送手段から外されたと判断して、データ伝送手段
    から外された機器に実装された機能を示す回路を回路構
    成テーブルから自動的に削除するか、あるいは上記回路
    が使用不能であることを上記回路構成テーブル上に示す
    ことを特徴とする請求項３または４記載の機器系統の監
    視制御方法。
11. 【請求項１１】 コントローラが回路構成テーブルに登
    録されている全ての機器へ、要求データを定期的に送信
    し、上記要求データに対する応答データを一定時間以内
    に受信することができないとき、データ伝送手段に接続
    していた機器がデータ伝送手段より外されたと判断し、
    データ伝送手段から外された機器に実装された機能を示
    す回路を回路構成テーブルから自動的に削除するか、あ
    るいは上記回路が使用不能であることを上記回路構成テ
    ーブル上に示すことを特徴とする請求項３または４記載
    の機器系統の監視制御方法。