WO2018164107A1 - 管理装置、中継装置、フィールド無線システム、設定方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

管理装置、中継装置、フィールド無線システム、設定方法、プログラム及び記録媒体 Download PDF

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WO2018164107A1
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setting
gateway
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PCT/JP2018/008531
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謙介 細谷
博一 佐々木
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横河電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a management device, a relay device, a field wireless system, a setting method, a program, and a recording medium.
  • This application claims the priority based on Japanese Patent Application No. 2017-042221 for which it applied to Japan on March 6, 2017, and uses the content here.
  • the field device is a measuring device such as a sensor or an operation device such as an actuator, and communicates with the gateway wirelessly.
  • the gateway is a gateway that connects the network of the management room that controls and manages the plant and the network of the plant. Specifically, this gateway is connected to a programmable logic controller (hereinafter referred to as “PLC”) installed in a management room via a communication cable. Thereby, in the programmable logic controller, the information measured by the field device can be collected via the gateway.
  • PLC programmable logic controller
  • an engineer needs to use an engineering tool dedicated to PLC (hereinafter referred to as “PLC engineering tool”) when setting predetermined setting information in a PLC.
  • PLC engineering tool an engineering tool dedicated to PLC
  • the engineer connects an engineering tool for PLC to the PLC, and sets predetermined setting information in the PLC from the engineering tool for PLC.
  • the setting information of gateways and field devices is set using a gateway-specific engineering tool (hereinafter referred to as “GW engineering tool”). Specifically, the engineer connects the GW engineering tool to the gateway, and sets predetermined setting information in the gateway or field device from the GW engineering tool.
  • GW engineering tool a gateway-specific engineering tool
  • the engineer When setting the setting information in the gateway or field device or changing the setting information, the engineer needs to go to the plant from the management room to connect the GW engineering tool to the gateway. Further, when the management room and the plant are located at a distance from each other, or when security and safety standards are different, the engineer may not be able to easily go back and forth between the management room and the plant. Therefore, the work efficiency of the engineer may be reduced.
  • One embodiment of the present invention provides a management device, a relay device, a field wireless system, a setting method, a program, and a recording medium that can improve the working efficiency of an engineer.
  • the management apparatus is a management apparatus that transmits / receives information to / from a relay apparatus that can communicate with a field device installed in a plant, and the first setting information that is setting information of the relay apparatus
  • a storage unit having a first setting storage area to store; a second setting storage area for storing second setting information which is setting information of the field device; and the first setting information and the second setting information.
  • a first setting management unit that writes to the relay device.
  • the management device may further include a first communication unit that can communicate with the relay device.
  • the first setting management unit When the first setting management unit detects that the first communication unit and the relay apparatus are connected to each other, the first setting information stored in the first setting storage area and the second setting The second setting information stored in the storage area may be written to the relay device via the first communication unit.
  • the first setting management unit acquires identification information for identifying a relay device from a relay device that is communicatively connected to the first communication unit, and the communication is performed based on the acquired identification information. If it is determined whether the connected relay device is a relay device to be written, and it is determined that the communication-connected relay device is a relay device to be written, the relay associated with the acquired identification information The first setting information and the second setting information may be written to the device via the first communication unit.
  • a relay device is a relay device that relays information communicated between a field device installed in a plant and a management device, and the relay device written by the management device
  • a second setting management unit that writes the second setting information to the field device among the first setting information that is the setting information and the second setting information that is the setting information of the field device.
  • the relay device further includes a volatile storage unit in which the first setting information and the second setting information are written by the management device, and a second communication unit communicably connected to the field device.
  • the second setting management unit may write the second setting information stored in the storage unit in the field device when detecting that the second communication unit and the field device are connected for communication.
  • the second communication unit may receive a join request from the field device.
  • the second setting management unit determines whether the field device is a field device to be written based on the received join request, and determines that the field device is a field device to be written The second setting information may be written in the field device that has transmitted the join request.
  • the second setting management unit determines that the field device is a field device to be written when the received join request matches the entry information stored in the storage unit. It's okay.
  • the second setting management unit determines whether or not the second setting information stored in the storage unit has been updated, and when determining that the second setting information has been updated, It is determined whether or not the updated second setting information is second setting information associated with the field device that has already been connected by communication, and the updated second setting information has already been connected by communication.
  • a field wireless system includes a field device installed in a plant, a relay device capable of communicating with the field device, and a management device capable of transmitting / receiving information to / from the relay device.
  • the management apparatus includes: a first setting storage area for storing first setting information that is setting information for the relay apparatus; and a second setting storage area for storing second setting information that is setting information for the field device.
  • the relay device may include a second setting management unit that writes the second setting information to the field device among the first setting information and the second setting information written by the management device.
  • a setting method according to a fourth aspect of the present invention is a setting for setting setting information for a field device installed in a plant and a relay device that relays information communicated between the field device and the management device. It may be a method.
  • the management apparatus includes: a first setting storage area for storing first setting information that is setting information for the relay apparatus; and a second setting storage area for storing second setting information that is setting information for the field device.
  • a storage unit may be provided.
  • the management apparatus when the management apparatus is communicatively connected to the relay apparatus, the management apparatus is used to write the first setting information and the second setting information to the relay apparatus, and the relay apparatus However, out of the first setting information and the second setting information written by the management device, the second setting information may be written to the field device.
  • a program as a management device for setting setting information for a relay device that relays information communicated between a field device installed in a plant and a management device.
  • a program for causing the computer to store first setting information that is setting information of the relay device, second setting information that is setting information of the field device, and the first setting information And the second setting information may be written in the relay device.
  • the computer-readable recording medium according to the sixth aspect of the present invention may record the above program.
  • the working efficiency of an engineer can be improved. It is possible to integrate the engineering of the PLC and the engineering of the gateway, the field device, etc., and to easily associate the setting information of the PLC with the setting information of the gateway or the field device.
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of schematic structure of the field wireless system A which concerns on one Embodiment of this invention. It is a figure which shows the data structure of each setting information of the field apparatus 1, PLC2, and gateway 3 which concerns on one Embodiment of this invention. It is a figure which shows an example of schematic structure of PLC2 which concerns on one Embodiment of this invention. It is a sequence diagram of a setting information writing operation from the engineering tool 100 to the PLC 2 in one embodiment of the present invention. It is a sequence diagram of the setting information writing operation from the PLC 2 to the gateway 3 in one embodiment of the present invention. It is a sequence diagram of the setting information writing operation from the gateway 3 to the field device 1 in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a field wireless system A according to an embodiment of the present invention.
  • the field wireless system A controls an industrial process realized in a plant (not shown) and manages equipment such as field devices and equipment constituting the plant.
  • the above plants include industrial plants such as chemical plants, plants that manage and control wells such as gas fields and oil fields, plants that manage and control power generation such as hydropower, thermal power, and nuclear power, solar power and wind power. And other plants that manage and control energy harvesting, and other plants that manage and control water and sewage and dams.
  • the field wireless system A includes, for example, a field device 1, a programmable logic controller (hereinafter referred to as “PLC”) 2 and a gateway 3.
  • PLC 2 is an example of the “management device” in the present invention.
  • the gateway 3 is an example of the “relay device” in the present invention.
  • the field device 1 is a device installed at the plant site.
  • the field device 1 performs control and operation necessary for process control in the plant.
  • Process control is to control various state quantities (for example, pressure, temperature, flow rate, etc.) in an industrial process in a plant.
  • the field device 1 is a sensor device such as a flow meter or a temperature sensor, a valve device such as a flow rate control valve or an on-off valve, an actuator device such as a fan or a motor.
  • the field device 1 transmits and receives information by wireless communication with the gateway 3.
  • the wireless communication between the field device 1 and the gateway 3 is wireless communication based on an industrial wireless standard such as ISA100.11a.
  • information for wireless communication with the gateway 3 is set in advance at the time of factory shipment, for example.
  • the information for wireless communication with the gateway 3 is entry information for entering a wireless communication network (hereinafter referred to as “wireless network”) N with which the field device 1 and the gateway 3 communicate.
  • wireless network a wireless communication network
  • the entry information includes “EUI 64”, “device tag”, “network ID”, and “join key”.
  • EUI64 is identification information that can uniquely identify each field device 1 on the wireless network N.
  • the “device tag” is identification information that can uniquely identify each field device 1 in process communication.
  • the “network ID” is identification information assigned in advance to the wireless network N, and is information that can uniquely identify a predetermined wireless network N from a plurality of wireless networks N.
  • the “join key” is information corresponding to a password required when entering the wireless network N identified by the “network ID”.
  • the field device 1 can send and receive information to and from the PLC 2 by entering the wireless network N based on the entry information and performing wireless communication with the gateway 3. For example, the field device 1 can send and receive process data required for process control to and from the PLC 2 via the gateway 3.
  • the field wireless system A is described as including a plurality of field devices 1 (1-1 to 1-3), but the present invention is not limited to this. That is, the field wireless system A only needs to include one or more field devices 1. If the field devices 1-1 to 1-3 are not distinguished from each other, they are simply referred to as “field device 1”.
  • the PLC 2 is installed in the management room.
  • the PLC 2 is connected to the gateway 3 for communication.
  • the PLC 2 is connected to the gateway 3 by serial communication.
  • the PLC 2 performs serial communication with the gateway 3 by using Modbus (registered trademark) as a communication protocol.
  • Modbus registered trademark
  • the engineer can connect the engineering tool 100 to the PLC 2 wirelessly or by wire, and perform various settings of the PLC 2, the gateway 3, and each field device 1 from the engineering tool 100.
  • the engineering tool 100 creates information (setting information) to be set in each device of the field device 1, the PLC 2, and the gateway 3 according to design data that is a specification of the plant.
  • the setting information of each device of the field device 1, the PLC 2, and the gateway 3 is copied (copied) and output to the PLC 2.
  • FIG. 2 is a diagram showing a data structure of each setting information of the field device 1, the PLC 2, and the gateway 3 according to an embodiment of the present invention.
  • the setting information (hereinafter, “device setting information”) of the field device 1 includes entry information such as EUI 64, device tag, join key, network ID, data type, data update cycle, and communication. And process communication setting information such as a route (hereinafter referred to as “process setting information”).
  • the entry information in the device setting information is used to specify a field device 1 for which predetermined process setting information is to be set or changed. This device setting information may be created for each field device 1-1 to 1-3.
  • the PLC 2 setting information (hereinafter referred to as “PLC setting information”) includes, for example, a baud rate, Modbus address, and device control information for serial communication connection with the gateway 3.
  • This device control information includes function block setting information for each of the field devices 1-1 to 1-3, a PLC program, and the like.
  • the setting information of the gateway 3 includes a baud rate for connecting to the PLC 2 through serial communication, a Modbus address, a gateway tag, and a network ID to which the device belongs.
  • the gateway tag is identification information that can uniquely identify each gateway 3.
  • the gateway setting information may be created for each gateway 3.
  • the gateway 3 stores gateway setting information of its own device in advance.
  • the PLC 2 includes, for example, an Ethernet communication unit 21, a setting management unit 22 (first setting management unit), a setting storage area 23 (storage unit), a process management unit 24, and a serial communication unit 25.
  • the serial communication unit 25 is an example of the “first communication unit” in the present invention.
  • the Ethernet communication unit 21 is connected to the engineering tool 100 through an Ethernet cable.
  • the setting management unit 22 acquires PLC setting information, gateway setting information (first setting information), and device setting information (second setting information) from the engineering tool 100 via the Ethernet communication unit 21. Then, the setting management unit 22 stores the PLC setting information, gateway setting information, and device setting information acquired from the engineering tool 100 in the setting storage area 23. Thereby, PLC setting information is set to PLC2.
  • the setting management unit 22 writes the gateway setting information and device setting information to the gateway 3 via the serial communication unit 25. For example, when the setting management unit 22 detects that the gateway 3 is connected to the serial communication unit 25, the setting management unit 22 writes the gateway setting information and the device setting information stored in the setting storage area 23 to the gateway 3. .
  • the setting management unit 22 is connected to the serial communication unit 25 and acquires a gateway tag from the gateway 3. Then, the setting management unit 22 collates the gateway tag stored in the setting storage area 23 with the gateway tag acquired from the gateway 3. If the gateway tag stored in the setting storage area 23 matches the gateway tag acquired from the gateway 3 in the collation, the setting management unit 22 sets the setting information to be written. It authenticates that it is the gateway 3 of. Then, the setting management unit 22 writes the gateway setting information and device setting information stored in the setting storage area 23 to the authenticated gateway 3.
  • the setting storage area 23 includes a process information area 231, a gateway setting area 232 (first setting storage area), and a field device setting area 233 (second setting storage area).
  • the process information area 231 is an area for storing PLC setting information.
  • the gateway setting area 232 is an area for storing gateway setting information.
  • the field device setting area 233 is an area for storing device setting information.
  • the process management unit 24 transmits / receives process data to / from each field device 1 via the serial communication unit 25 and the gateway 3.
  • the process management unit 24 stores the process data acquired from each field device 1 via the serial communication unit 25 in the function block of each field device 1 in the process information area 231.
  • the gateway 3 relays communication between the PLC 2 and each field device 1.
  • the gateway 3 includes, for example, a serial communication unit 31, a Modbus register 32 (storage unit), a gateway function unit 33, and an antenna 34.
  • the gateway function unit 33 is an example of the “second setting management unit” in the present invention.
  • the Modbus register 32 is an example of the “third setting recording area” in the present invention.
  • the antenna 34 is an example of the “second communication unit” in the present invention.
  • the serial communication unit 31 performs serial communication with the serial communication unit 25.
  • the Modbus register 32 is a volatile storage area. In the Modbus register 32, gateway setting information and device setting information are written from the PLC 2 via the serial communication unit 31. Thereby, gateway setting information is set in the gateway 3.
  • the gateway function unit 33 writes the device setting information in the field device 1 via the antenna 34 among the gateway setting information and the device setting information written in the Modbus register 32 through communication connection with the PLC 2.
  • the antenna 34 is communicatively connected to the field device 1 via the wireless network N.
  • the gateway function unit 33 when the gateway function unit 33 detects that the antenna 34 and the field device 1 are wirelessly connected to each other, the gateway function unit 33 writes the device setting information in the Modbus register 32 to the field device 1.
  • the case where the antenna 34 and the field device 1 are connected by wireless communication is, for example, the case where the field device 1 is activated.
  • the gateway function unit 33 acquires entry information of the field device 1 that is communicatively connected to the antenna 34. Then, the gateway function unit 33 collates the entry information stored in the Modbus register 32 with the entry information acquired from the field device 1. If the entry information stored in the Modbus register 32 matches the entry information acquired from the field device 1 in the verification, the gateway function unit 33 determines that the field device 1 Authentication is performed for the field device 1 to which the setting information is written. Then, the gateway function unit 33 writes the device setting information stored in the Modbus register 32 to the authenticated field device 1. As a result, the device setting information is set in the field device 1.
  • the gateway function unit 33 transmits the process data acquired from the serial communication unit 25 to the field device 1 via the antenna 34. On the other hand, the gateway function unit 33 transmits the process data acquired from the antenna 34 to the PLC 2 via the serial communication unit 31.
  • the engineering tool 100 creates setting information to be set in each device of the field device 1, the PLC 2, and the gateway 3 according to the design data that is the specification of the plant (step S101).
  • the engineering tool 100 is connected to the PLC by an Ethernet cable by an engineer. Then, when connected to the PLC 2, the engineering tool 100 outputs the PLC setting information, the gateway setting information, and the device setting information, which are the setting information of the field device 1, the PLC 2, and the gateway 3, to the PLC 2 (step S102). .
  • the setting management unit 22 of the PLC 2 stores the setting information acquired from the engineering tool 100 in the setting storage area 23 (step S103).
  • the setting management unit 22 of the PLC 2 stores the PLC setting information acquired from the engineering tool 100 in the process information area 231.
  • PLC setting information is set to PLC2.
  • the setting management unit 22 stores the gateway setting information acquired from the engineering tool 100 in the gateway setting area 232.
  • the setting management unit 22 stores the device setting information acquired from the engineering tool 100 in the field device setting area 233.
  • the setting management unit 22 of the PLC 2 transmits a request to the gateway 3 via the serial communication unit 25 when the writing of the setting information from the engineering tool 100 to the PLC 2 is completed (step S201).
  • the setting management unit 22 continues to transmit requests at regular intervals until a response is received from the gateway 3.
  • the gateway 3 when the gateway 3 is activated, the gateway 3 is connected to the PLC 2 for communication.
  • the gateway 3 communicatively connected to the PLC 2 acquires a request from the PLC 2. And the gateway 3 will acquire the request from PLC2, and will transmit the response containing the gateway tag of an own apparatus with respect to the PLC2 (step S202).
  • the setting management unit 22 performs gateway authentication using the gateway tag included in the response transmitted from the gateway 3 (step S203). This gateway authentication is to authenticate that the gateway 3 connected for communication is a gateway for writing the gateway setting information stored in the gateway setting area 232.
  • the setting management unit 22 determines whether the gateway authentication is successful based on the gateway tag included in the response transmitted from the gateway 3 (step S204). For example, the setting management unit 22 collates the gateway tag (first gateway tag) of the response transmitted from the gateway 3 with the gateway tag (second gateway tag) of the gateway setting information stored in the setting storage area 23. To do.
  • the setting management unit 22 determines that the authentication is successful and performs the process of step S205.
  • the setting management unit 22 sets the gateway tags included in the response transmitted from the gateway 3 to the plurality of gateway tags stored in the gateway setting area 232. If it matches any one of these, it is determined that the authentication is successful, and the process of step S205 is performed.
  • the setting management unit 22 determines that the authentication has failed, and the process returns to step S201.
  • the setting management unit 22 sends the gateway setting information stored in the gateway setting area 232 and the device setting information stored in the field device setting area 233 to the serial communication unit 25. Write to the Modbus register 32 of the gateway 3 connected for communication (step S205).
  • gateway setting information and device setting information are stored in the Modbus register 32 of the gateway 3 (step S206).
  • gateway setting information is set in the gateway 3.
  • the frequency and timing of writing the setting information from the PLC 2 to the gateway 3 can take various forms.
  • the PLC 2 may write the gateway setting information and device setting information only when the gateway 3 is activated or when the setting is changed. In this case, the number of communications for writing the setting information to the gateway 3 can be reduced.
  • the PLC 2 When the gateway 3 is activated, the PLC 2 first reads setting information (gateway setting information and device setting information) stored in the Modbus register 32 of the gateway 3. The PLC 2 is set only when there is a difference between the gateway setting information and device setting information stored in the setting storage area 23 and the gateway setting information and device setting information stored in the Modbus register 32. The gateway setting information and device setting information stored in the storage area 23 may be written in the Modbus register 32. The PLC 2 may write the setting information to the Modbus register 32 at regular intervals. In this case, a highly functional PLC 2 is not necessary.
  • the field device 1 When the field device 1 is activated (step S301), the field device 1 transmits a join request to the gateway 3 (step S302).
  • This join request is entry information set in the field device 1 in advance.
  • the gateway function unit 33 performs device authentication using the join request transmitted from the field device 1 (step S303). This device authentication is to authenticate that the field device 1 connected for communication is the field device 1 to which the device setting information stored in the Modbus register 32 is written. The field device 1 connected for communication is the field device 1 that has transmitted the join request.
  • the gateway function unit 33 determines whether the device authentication is successful based on the join request transmitted from the field device 1 (step S304). For example, the gateway function unit 33 collates the join request transmitted from the field device 1 with the entry information in the Modbus register 32.
  • step S305 is performed. Perform the process.
  • the gateway function unit 33 determines that the join request transmitted from the field device 1 is included in the plurality of entry information stored in the Modbus register 32. If it matches any one, it is determined that the device authentication is successful, and the process of step S305 is performed.
  • the gateway function unit 33 determines that the device authentication has failed, and another field Wait for a join request to be sent from the device 1.
  • the gateway function unit 33 When the device authentication is successful, the gateway function unit 33 writes the device setting information stored in the Modbus register 32 in the field device 1 that has transmitted the join request (step S305). When the device authentication is successful, the gateway function unit 33 may write only the process setting information of the device setting information stored in the Modbus register 32 into the field device 1 that has transmitted the join request. This is because entry information is already set in the field device 1.
  • the device setting information is stored in the field device 1 (step S306). Therefore, device setting information (process setting information) is set in the field device 1.
  • the field device 1 starts process communication with the gateway 3 based on the set process setting information (step S307).
  • the information whose setting is changed is the communication path and data update cycle of the process setting information in the device setting information.
  • the PLC 2 acquires updated PLC setting information, gateway setting information, and device setting information from the engineering tool 100 and stores them in the setting storage area 23.
  • the process information area 231 stores updated PLC setting information.
  • the updated PLC setting information is set for the PLC 2.
  • the gateway setting area 232 stores updated gateway setting information.
  • the field device setting area 233 stores updated device setting information.
  • the setting management unit 22 of the PLC 2 writes the updated gateway setting information and device setting information stored in the setting storage area 23 to the Modbus register 32 of the gateway 3 connected for communication (step S401). Thereby, the updated gateway setting information and device setting information are stored in the Modbus register 32 of the gateway 3 (step S402). Thereby, the updated gateway setting information is set in the gateway 3.
  • the gateway function unit 33 detects that the information stored in the Modbus register 32 has been updated (step S403). Then, the gateway function unit 33 determines whether or not the information updated in the Modbus register 32 is gateway setting information of the field device 1 that is already in communication connection. When the gateway function unit 33 determines that the information updated in the Modbus register 32 is the gateway setting information of the field device 1 that is already in communication connection, the device setting information stored in the Modbus register 32 ( The updated device setting information) is written in the field device 1 that is already in communication connection. In this case, the gateway function unit 33 may write only the information updated in the process setting information into the field device 1.
  • the updated device setting information is stored in the field device 1 (step S405). Therefore, updated device setting information (process setting information) is set in the field device 1.
  • the gateway function unit 33 may restart the field device 1 that is the setting change target. The gateway function unit 33 may write the updated device setting information stored in the Modbus register 32 into the field device 1 when the gateway function unit 33 is connected to the restarted field device 1.
  • the PLC 2 includes the gateway setting area 232 for storing the gateway setting information, the field device setting area 233 for storing the device setting information, and the gateway setting information and the device setting information to the gateway 3.
  • a setting management unit 22 for writing to the engineer can set various setting information for the gateway 3 and the field device 1 with one engineering tool 100 without using the engineering tool for GW. Therefore, the engineer can change the settings of the gateway 3 and the field device 1 from the PLC 2 in the management room when the setting information of the gateway 3 and the field device 1 is changed. Thus, the engineer does not have to go to the plant. This improves the work efficiency of the engineer.
  • the gateway 3 there may be only one serial communication port.
  • the engineer temporarily disconnects the serial cable connecting the PLC 2 and the serial communication port of the gateway 3 from the serial communication port. Then, the engineer connects the GW engineering tool to the serial communication port and changes various settings of the gateway 3. Therefore, when the GW engineering tool is connected to the gateway 3, the communication between the PLC 2 and the gateway 3 is disconnected.
  • the gateway 3 is supplied with power from the serial communication port, once the serial cable connecting the PLC 2 and the serial communication port of the gateway 3 is disconnected, the gateway 3 is turned off. For this reason, communication between the gateway 3 and the field device 1 is disconnected.
  • the engineer connects the engineering tool 100 to the PLC 2, and simply outputs the gateway setting information as setting information to the gateway 3 from the engineering tool 100 to the PLC 2. It can be carried out. Thereby, the engineer does not need to connect the engineering tool 100 to the gateway 3. In other words, the engineer does not need to temporarily disconnect the serial cable connecting the PLC 2 and the serial communication port of the gateway 3 from the serial communication port. Therefore, when the setting of the gateway 3 is changed, the communication between the PLC 2 and the gateway 3 is not disconnected. Even when the gateway 3 is supplied with power from the serial communication port, the gateway 3 is not turned off.
  • the setting for associating the information set in the PLC 2 with the information set in the gateway 3 or the field device 1 is manually performed by an engineer.
  • This manual association may complicate engineering and may cause an engineering error.
  • the information set in the PLC 2 and the information set in the gateway 3 or the field device 1 can be associated with one engineering tool 100. Therefore, the field wireless system A of the present embodiment facilitates the association and has a low possibility of inducing an engineering error.
  • the conventional gateway In the conventional gateway, it is necessary to always store both the setting information of itself and the setting information of the field device. Therefore, the conventional gateway needs a non-volatile storage area for storing the setting information of both the setting information of itself and the setting information of the field device.
  • gateway setting information and device setting information are written from the PLC 2 at the time of startup such as when the power is turned on, for example. Therefore, the gateway 3 does not always need to store the gateway setting information and the device setting information in the storage area. That is, in the gateway 3, the area for storing the gateway setting information and the device setting information need not be a non-volatile storage area, and may be a volatile storage area. Thereby, the hardware in the gateway 3 can be reduced in size and power consumption can be reduced.
  • the PLC 2 acquires the PLC setting information, the gateway setting information, and the device setting information from the engineering tool 100, but the present invention is not limited to this.
  • the PLC 2 may acquire PLC setting information, gateway setting information, and device setting information by inserting a removable external storage medium 201.
  • the PLC 2 includes an insertion port 300 into which the external storage medium 201 is inserted.
  • the external storage medium 201 is a detachable storage medium, and is a recording medium such as an SD (Secure Digital) memory card or a DVD (Digital Versatile Disc).
  • the external storage medium 201 stores PLC setting information, gateway setting information, and device setting information.
  • the external storage medium 201-1 stores setting information (PLC setting information, gateway setting information, and device setting information) for the PLC 2-1.
  • setting information (PLC setting information, gateway setting information, and device setting information) for PLC 2-2 is stored in the external storage medium 201-2.
  • the setting information stored in the external storage medium 201-1 or the external storage medium 201-2 is generated by copying and editing the setting information stored in the master external storage medium 200.
  • the external storage medium 201 plays the role of the setting storage area 23 by being inserted into the insertion slot 300 of the PLC 2.
  • the field wireless system A may have a plurality of gateways 3.
  • the field wireless system A includes three gateways 3-1 to 3-3.
  • the gateways 3-1 to 3-3 have the same configuration as the gateway 3 described above.
  • the gateway 3-1 is communicatively connected to the field devices 1-1 to 1-3.
  • the gateway 3-2 is connected for communication with the field device 1-4.
  • the gateway 3-3 communicates with the field device 1-5.
  • the PLC 2 manages a plurality of gateways 3-1 to 3-3.
  • the PLC 2 includes a plurality of serial communication ports 251 as the serial communication unit 25. Gateways 3-1 to 3-3 are connected to each of the plurality of serial communication ports 251. As a result, even when each of the gateways 3-1 to 3-3 is installed in a different plant, communication connection is established with each of the gateways 3-1 to 3-3 and the gateways 3-1 to 3-3.
  • the setting information of each field device 1 (1-1 to 1-5) that has been set can be set from one PLC 2. In this case, the PLC 2 can identify each of the plurality of field devices 1 from the gateway tag.
  • the device setting information written from the PLC 2 to each of the gateways 3-1 to 3-3 may be the setting information of all the field devices 1 (1-1 to 1-5) or the gateways 3-1 to 3-3. Only the setting information of the field device 1 connected to each other may be used. However, when writing the setting information of only the field device 1 connected for communication to each of the gateways 3-1 to 3-3, which field device 1 is connected to each of the gateways 3-1 to 3-3. It is necessary to obtain in advance information on whether or not it has been done.
  • FIG. 10 shows an example of a hardware configuration when the PLC 2 and the gateway 3 are configured by an electronic information processing apparatus such as a computer.
  • the PLC 2 and the gateway 3 include a CPU (Central Processing Unit) peripheral part, an input / output part, and a legacy input / output part.
  • the CPU peripheral section includes a CPU 802, a RAM (Random Access Memory) 803, a graphic controller 804, and a display device 805 that are connected to each other by a host controller 801.
  • the input / output unit includes a communication interface 807 connected to the host controller 801 by an input / output controller 806, a hard disk drive 808, and a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) drive 809.
  • the legacy input / output unit includes a ROM (Read Only Memory) 810, a flexible disk drive 811, and an input / output chip 812 connected to the input / output controller 806.
  • the host controller 801 connects the RAM 803, the CPU 802 that accesses the RAM 803 at a high transfer rate, and the graphic controller 804.
  • the CPU 802 operates based on programs stored in the ROM 810 and the RAM 803 to control each unit.
  • the graphic controller 804 acquires image data generated on a frame buffer provided in the RAM 803 by the CPU 802 and the like and displays the image data on the display device 805.
  • the graphic controller 804 may include a frame buffer for storing image data generated by the CPU 802 or the like.
  • the input / output controller 806 connects the host controller 801 to the hard disk drive 808, the communication interface 807, and the CD-ROM drive 809, which are relatively high-speed input / output devices.
  • the hard disk drive 808 stores programs and data used by the CPU 802.
  • the communication interface 807 is connected to the network communication device 891 to transmit / receive programs or data.
  • the CD-ROM drive 809 reads a program or data from the CD-ROM 892 and provides it to the hard disk drive 808 and the communication interface 807 via the RAM 803.
  • the input / output controller 806 is connected to the ROM 810, the flexible disk drive 811, and the input / output chip 812, which are relatively low-speed input / output devices.
  • the ROM 810 stores a boot program executed when the PLC 2 and the gateway 3 are started, or a program depending on the hardware of the PLC 2 and the gateway 3.
  • the flexible disk drive 811 reads a program or data from the flexible disk 893 and provides it to the hard disk drive 808 and the communication interface 807 via the RAM 803.
  • the input / output chip 812 connects various input / output devices via the flexible disk drive 811 or a parallel port, serial port, keyboard port, mouse port, and the like.
  • the program executed by the CPU 802 is stored in a recording medium such as a flexible disk 893, a CD-ROM 892, or an IC (Integrated Circuit) card and provided by the user.
  • the program stored in the recording medium may be compressed or uncompressed.
  • the program is installed in the hard disk drive 808 from the recording medium, read into the RAM 803, and executed by the CPU 802.
  • the program executed by the CPU 802 causes the PLC 2 to function as the Ethernet communication unit 21, the setting management unit 22, the setting storage area 23, the process management unit 24, and the serial communication unit 25 described with reference to FIGS.
  • the gateway 3 is caused to function as the serial communication unit 31, the gateway function unit 33, the Modbus register 32, and the antenna 34 described with reference to FIGS.
  • the programs shown above may be stored in an external storage medium.
  • a storage medium in addition to a flexible disk 893 and a CD-ROM 892, an optical recording medium such as a DVD (Digital Versatile Disk) or PD (Phase Disk), a magneto-optical recording medium such as an MD (MiniDisk), a tape medium, and an IC card
  • a semiconductor memory or the like can be used.
  • a storage medium such as a hard disk or a RAM provided in a server system connected to a dedicated communication network or the Internet may be used as a recording medium and provided as a program via the network.

Abstract

本発明の一態様の管理装置は、プラントに設置されるフィールド機器と通信可能な中継装置に対して情報を送受する管理装置であって、前記中継装置の設定情報である第1設定情報を格納する第1設定保存領域と、前記フィールド機器の設定情報である第2設定情報を格納する第2設定保存領域と、を有する記憶部と、前記第1設定情報と前記第2設定情報とを前記中継装置に書き込む第1設定管理部と、を備える。

Description

管理装置、中継装置、フィールド無線システム、設定方法、プログラム及び記録媒体
 本発明は、管理装置、中継装置、フィールド無線システム、設定方法、プログラム及び記録媒体に関する。
 本願は、2017年3月6日に日本に出願された特願2017-042221に基づく優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 従来、プラントには、フィールド機器及びゲートウェイが設置されている。フィールド機器は、センサ等の測定器やアクチュエータ等の操作器であり、ゲートウェイと無線で通信する。
 ゲートウェイは、プラントの制御及び管理を行う管理室のネットワークとプラントのネットワークとを互いに繋ぐゲートウェイである。具体的には、このゲートウェイは、管理室に設置されたプログラマブルロジックコントローラ(以下、「PLC」という。)と通信ケーブルで接続される。これにより、プログラマブルロジックコントローラでは、フィールド機器で測定された情報を、ゲートウェイを介して収集することができる。
 従来、エンジニアは、所定の設定情報をPLCに設定する場合には、PLC専用のエンジニアリングツール(以下、「PLC用エンジニアリングツール」という。)を用いる必要がある。具体的には、エンジニアは、PLC用エンジニアリングツールをPLCに接続し、このPLC用エンジニアリングツールから所定の設定情報をPLCに設定する。
 一方、ゲートウェイやフィールド機器の設定情報の設定は、ゲートウェイ専用のエンジニアリングツール(以下、「GW用エンジニアリングツール」)を用いて行われる。具体的には、エンジニアは、GW用エンジニアリングツールをゲートウェイに接続し、このGW用エンジニアリングツールから所定の設定情報をゲートウェイやフィールド機器に設定する。
吉田 良夫、外5名、「次世代プラントワイドフィールド無線システム」、横河技報 Vol.55 No.2 (2012).
 ゲートウェイやフィールド機器に設定情報に設定する場合や設定情報を変更する場合には、エンジニアは、GW用エンジニアリングツールをゲートウェイに接続するために、管理室からプラントへ出向く必要がある。さらに、管理室とプラントとが互いに離れた場所に位置する場合や、セキュリティや安全基準が異なっている場合には、エンジニアは管理室とプラントとの間を容易には行き来できない場合があった。よって、エンジニアの作業効率が低下する場合があった。
 さらに、PLCの設定を行うためのPLC用エンジニアリングツールと、ゲートウェイやフィールド機器の設定を行うためのGW用エンジニアリングツールとを別々に準備する必要があった。これに伴い、PLCの設定情報と、ゲートウェイやフィールド機器の設定情報との関連付けを行う作業が煩雑となり、エンジニアの作業効率が低下する場合があった。
 本発明の一態様は、エンジニアの作業効率を向上することができる管理装置、中継装置、フィールド無線システム、設定方法、プログラム及び記録媒体を提供する。
 本発明の第1態様の管理装置は、プラントに設置されるフィールド機器と通信可能な中継装置に対して情報を送受する管理装置であって、前記中継装置の設定情報である第1設定情報を格納する第1設定保存領域と、前記フィールド機器の設定情報である第2設定情報を格納する第2設定保存領域と、を有する記憶部と、前記第1設定情報と前記第2設定情報とを前記中継装置に書き込む第1設定管理部と、を備えてよい。
 上記の管理装置は、前記中継装置と通信可能な第1通信部をさらに備えてよい。前記第1設定管理部は、前記第1通信部と前記中継装置とが通信接続されたことを検知した場合、前記第1設定保存領域に格納された前記第1設定情報と、前記第2設定保存領域に格納された前記第2設定情報とを、前記中継装置に前記第1通信部を介して書き込んでよい。
 上記の管理装置において、前記第1設定管理部は、前記第1通信部と通信接続された中継装置から、中継装置を識別する識別情報を取得し、前記取得した識別情報に基づいて、前記通信接続された中継装置が書き込み対象の中継装置であるか否かを判定し、前記通信接続された中継装置が書き込み対象の中継装置であると判定した場合、前記取得した識別情報と関連付けされた中継装置に前記第1通信部を介して前記第1設定情報と前記第2設定情報とを書き込んでよい。
 本発明の第2態様の中継装置は、プラントに設置されるフィールド機器と、管理装置との間で通信される情報を中継する中継装置であって、前記管理装置により書き込まれた、前記中継装置の設定情報である第1設定情報と前記フィールド機器の設定情報である第2設定情報とのうち、前記第2設定情報を前記フィールド機器に書き込む第2設定管理部を備えてよい。
 上記の中継装置は、前記管理装置により前記第1設定情報と前記第2設定情報とが書き込まれる揮発性の記憶部と、前記フィールド機器と通信接続可能な第2通信部と、をさらに備えてよい。前記第2設定管理部は、前記第2通信部と前記フィールド機器とが通信接続されたことを検知した場合、前記フィールド機器に前記記憶部に記憶された前記第2設定情報を書き込んでよい。
 上記の中継装置において、前記第2通信部は、前記フィールド機器からジョインリクエストを受信してよい。前記第2設定管理部は、前記受信したジョインリクエストに基づいて、前記フィールド機器が書き込み対象のフィールド機器であるか否かを判定し、前記フィールド機器が書き込み対象のフィールド機器であると判定した場合、前記ジョインリクエストを送信したフィールド機器に前記第2設定情報を書き込んでよい。
 上記の中継装置において、前記第2設定管理部は、前記受信したジョインリクエストと、前記記憶部に記憶された参入情報とが一致する場合、前記フィールド機器が書き込み対象のフィールド機器であると判定してよい。
 上記の中継装置において、前記第2設定管理部は、前記記憶部に記憶された前記第2設定情報が更新されたか否かを判定し、前記第2設定情報が更新されたと判定した場合、前記更新された第2設定情報が、既に通信接続されている前記フィールド機器と関連付けされた第2設定情報であるか否かを判定し、前記更新された第2設定情報が、既に通信接続されている前記フィールド機器と関連付けされた第2設定情報であると判定した場合、前記更新された第2設定情報を、前記既に通信接続されている前記フィールド機器に書き込んでよい。
 本発明の第3態様のフィールド無線システムは、プラントに設置されるフィールド機器と、前記フィールド機器と通信可能な中継装置と、前記中継装置に対して情報を送受可能な管理装置と、を備えてよい。前記管理装置は、前記中継装置の設定情報である第1設定情報を格納する第1設定保存領域と、前記フィールド機器の設定情報である第2設定情報を格納する第2設定保存領域と、を含む記憶部と、前記第1設定情報と前記第2設定情報とを前記中継装置に書き込む第1設定管理部と、を備えてよい。前記中継装置は、前記管理装置により書き込まれた前記第1設定情報及び前記第2設定情報のうち、前記第2設定情報を前記フィールド機器に書き込む第2設定管理部を備えてよい。
 本発明の第4態様の設定方法は、プラントに設置されるフィールド機器と、前記フィールド機器と管理装置との間で通信される情報を中継する中継装置とに対して、設定情報を設定する設定方法であってよい。前記管理装置は、前記中継装置の設定情報である第1設定情報を格納する第1設定保存領域と、前記フィールド機器の設定情報である第2設定情報を格納する第2設定保存領域と、を含む記憶部を備えてよい。前記設定方法は、前記管理装置が、前記中継装置と通信接続された場合に、前記管理装置を用いて、前記中継装置に前記第1設定情報と前記第2設定情報とを書き込み、前記中継装置が、前記管理装置により書き込まれた前記第1設定情報及び前記第2設定情報のうち、前記第2設定情報を前記フィールド機器に書き込んでよい。
 本発明の第5態様のプログラムは、プラントに設置されるフィールド機器と管理装置との間で通信される情報を中継する中継装置に対して、設定情報を設定するための管理装置として、コンピュータを機能させるためのプログラムであって、前記コンピュータに、前記中継装置の設定情報である第1設定情報を格納させ、前記フィールド機器の設定情報である第2設定情報を格納させ、前記第1設定情報と前記第2設定情報とを前記中継装置に書き込ませてよい。
 本発明の第6態様のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記のプログラムを記録してよい。
 以上説明したように、本発明の一態様によれば、エンジニアの作業効率を向上することができる。PLCのエンジニアリングと、ゲートウェイやフィールド機器等のエンジニアリングとを統合することができるとともに、PLCの設定情報と、ゲートウェイやフィールド機器の設定情報との関連付けを容易にすることができる。
本発明の一実施形態に係るフィールド無線システムAの概略構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るフィールド機器1、PLC2及びゲートウェイ3の各設定情報のデータ構造を示す図である。 本発明の一実施形態に係るPLC2の概略構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態におけるエンジニアリングツール100からPLC2への設定情報の書き込み動作のシーケンス図である。 本発明の一実施形態におけるPLC2からゲートウェイ3への設定情報の書き込み動作のシーケンス図である。 本発明の一実施形態におけるゲートウェイ3からフィールド機器1への設定情報の書き込み動作のシーケンス図である。 本発明の一実施形態におけるPLC2、ゲートウェイ3及びフィールド機器1のそれぞれに設定されている設定情報の設定変更を行う方法のシーケンス図である。 本発明の一実施形態における、着脱可能な外部記憶媒体201を用いたPLC2を説明する図である。 本発明の一実施形態における複数のゲートウェイ3を用いたフィールド無線システムを説明する図である。 本発明の一実施形態におけるPLC2、及びゲートウェイ3をコンピュータ等の電子情報処理装置で構成した場合のハードウェア構成の一例を示す図である。
 以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。図面において、同一又は類似の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省く場合がある。図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
 明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」、「有する」や「備える」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。
 以下、本発明の一実施形態に係るフィールド無線システムを、図面を用いて説明する。
 図1は、本発明の一実施形態に係るフィールド無線システムAの概略構成の一例を示す図である。
 このフィールド無線システムAは、プラント(図示省略)で実現される工業プロセスの制御を行うとともに、プラントを構成するフィールド機器等の機器や装置等の設備の管理を行う。上記のプラントとしては、化学プラント等の工業プラントの他、ガス田や油田等の井戸元やその周辺を管理制御するプラント、水力、火力、原子力等の発電を管理制御するプラント、太陽光や風力等の環境発電を管理制御するプラント、上下水やダム等を管理制御するプラント等がある。
 図1に示すように、フィールド無線システムAは、例えば、フィールド機器1、プログラマブルロジックコントローラ(以下、「PLC」という。)2及びゲートウェイ3を備える。PLC2は、この発明における「管理装置」の一例である。ゲートウェイ3は、この発明における「中継装置」の一例である。
 フィールド機器1は、プラントの現場に設置される機器である。フィールド機器1は、プラントにおけるプロセス制御に必要な制御や操作等を行う。プロセス制御とは、プラント内の工業プロセスにおける各種の状態量(例えば、圧力、温度、流量等)を制御することである。例えば、フィールド機器1は、流量計や温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器等である。
 フィールド機器1は、ゲートウェイ3と無線通信することで情報を送受する。例えば、フィールド機器1とゲートウェイ3との無線通信は、ISA100.11a等の工業用無線規格に準拠した無線通信である。
 このフィールド機器1には、ゲートウェイ3と無線通信するための情報が、例えば、工場出荷時において予め設定されている。ゲートウェイ3と無線通信するための情報とは、フィールド機器1とゲートウェイ3とが通信する無線通信のネットワーク(以下、「無線ネットワーク」という。)Nに参入するための参入情報である。例えば、参入情報とは、「EUI64」、「デバイスタグ」、「ネットワークID」、「ジョインキー」である。
 「EUI64」は、無線ネットワークN上において、各フィールド機器1を一意に識別可能な識別情報である。
 「デバイスタグ」は、プロセス通信において、各フィールド機器1を一意に識別可能な識別情報である。
 「ネットワークID」は、無線ネットワークNに予め割り当てられた識別情報であって、複数の無線ネットワークNから所定の無線ネットワークNを一意に識別可能な情報である。
 「ジョインキー」は、「ネットワークID」で識別された無線ネットワークNへの参入時に必要となるパスワードに相当する情報である。
 フィールド機器1は、上記参入情報に基づいて無線ネットワークNに参入してゲートウェイ3と無線通信を行うことで、PLC2と情報を送受することができる。例えば、フィールド機器1は、PLC2との間でプロセス制御に必要となるプロセスデータを、ゲートウェイ3を介して送受することができる。本実施形態では、フィールド無線システムAは、複数のフィールド機器1(1-1~1-3)を備える場合について説明するが、これに限定されない。すなわち、フィールド無線システムAは、一以上のフィールド機器1を備えていればよい。複数のフィールド機器1-1~1-3のそれぞれを区別しない場合には、単に「フィールド機器1」と標記する。
 PLC2は、管理室に設置される。PLC2は、ゲートウェイ3と通信接続される。例えば、PLC2は、ゲートウェイ3とシリアル通信で通信接続される。本実施形態では、PLC2は、通信プロトコルとしてModbus(登録商標)を用いることで、ゲートウェイ3とシリアル通信する。これにより、PLC2は、ゲートウェイ3を介してのフィールド機器1と情報を送受することができる。
 エンジニアは、エンジニアリングツール100をPLC2に無線又は有線で接続し、このエンジニアリングツール100からPLC2、ゲートウェイ3及び各フィールド機器1の各種設定を行うことができる。
 エンジニアリングツール100は、例えば、プラントの仕様である設計データに従って、フィールド機器1、PLC2及びゲートウェイ3の各装置に設定すべき情報(設定情報)を作成する。エンジニアリングツール100は、PLC2に接続された場合に、フィールド機器1、PLC2及びゲートウェイ3の各装置の設定情報を複製(コピー)してPLC2に出力する。
 図2は、本発明の一実施形態に係るフィールド機器1、PLC2及びゲートウェイ3の各設定情報のデータ構造を示す図である。
 図2に示すように、例えば、フィールド機器1の設定情報(以下、「デバイス設定情報」)は、EUI64、デバイスタグ、ジョインキー、ネットワークID等の参入情報と、データ種類、データ更新周期および通信経路等のプロセス通信の設定情報(以下、「プロセス設定情報」という。)とを含む。このデバイス設定情報における参入情報は、所定のプロセス設定情報を設定又は変更したいフィールド機器1を特定するために用いられる。このデバイス設定情報は、フィールド機器1-1~1-3ごとに作成されてもよい。
 PLC2の設定情報(以下、「PLC設定情報」)は、例えば、ゲートウェイ3とシリアル通信接続するためのボーレート、Modbusアドレス及び機器制御情報を含む。この機器制御情報は、フィールド機器1-1~1-3ごとのファンクションブロックの設定情報や、PLCプログラム等を含む。
 ゲートウェイ3の設定情報(以下、「ゲートウェイ設定情報」)は、PLC2とシリアル通信接続するためのボーレート、Modbusアドレス、ゲートウェイタグ及び自装置が属するネットワークIDを含む。
 ゲートウェイタグは、各ゲートウェイ3を一意に識別可能な識別情報である。ゲートウェイ3が複数ある場合には、ゲートウェイ設定情報は、ゲートウェイ3ごとに作成されてもよい。ゲートウェイ3には、自装置のゲートウェイ設定情報が予め記憶されている。
 以下に、本発明の一実施形態に係るPLC2の概略構成について、図3を用いて説明する。
 図3に示すように、PLC2は、例えば、イーサネット通信部21、設定管理部22(第1設定管理部)、設定保存領域23(記憶部)、プロセス管理部24及びシリアル通信部25を備える。シリアル通信部25は、本発明の「第1通信部」の一例である。
 イーサネット通信部21は、エンジニアリングツール100とイーサネットケーブルを介して通信接続される。
 設定管理部22は、イーサネット通信部21を介してエンジニアリングツール100からPLC設定情報、ゲートウェイ設定情報(第1設定情報)及びデバイス設定情報(第2設定情報)を取得する。そして、設定管理部22は、エンジニアリングツール100から取得した、PLC設定情報、ゲートウェイ設定情報及びデバイス設定情報を、設定保存領域23に格納する。これにより、PLC2に、PLC設定情報が設定される。
 設定管理部22は、ゲートウェイ設定情報とデバイス設定情報とをシリアル通信部25を介してゲートウェイ3に書き込む。例えば、設定管理部22は、シリアル通信部25にゲートウェイ3が通信接続されたことを検知した場合、当該ゲートウェイ3に、設定保存領域23に格納されているゲートウェイ設定情報とデバイス設定情報とを書き込む。
 例えば、設定管理部22は、シリアル通信部25と通信接続されゲートウェイ3からゲートウェイタグを取得する。そして、設定管理部22は、設定保存領域23に格納されているゲートウェイタグと、ゲートウェイ3から取得したゲートウェイタグとを照合する。そして、設定管理部22は、その照合において、設定保存領域23に格納されているゲートウェイタグと、ゲートウェイ3から取得したゲートウェイタグとが一致した場合には、そのゲートウェイ3が、設定情報の書き込み対象のゲートウェイ3であると認証する。そして、設定管理部22は、認証したゲートウェイ3に対して、設定保存領域23に格納されているゲートウェイ設定情報とデバイス設定情報とを書き込む。
 設定保存領域23は、プロセス情報領域231、ゲートウェイ設定領域232(第1設定保存領域)及びフィールド機器設定領域233(第2設定保存領域)を備える。
 プロセス情報領域231は、PLC設定情報を格納する領域である。ゲートウェイ設定領域232は、ゲートウェイ設定情報を格納する領域である。フィールド機器設定領域233は、デバイス設定情報を格納する領域である。
 プロセス管理部24は、シリアル通信部25及びゲートウェイ3を介して、各フィールド機器1とプロセスデータを送受する。プロセス管理部24は、シリアル通信部25を介して、各フィールド機器1から取得したプロセスデータを、プロセス情報領域231における各フィールド機器1のファンクションブロックにそれぞれ格納する。
 次に、本発明の一実施形態に係るゲートウェイ3の概略構成について、図3を用いて説明する。このゲートウェイ3は、PLC2と各フィールド機器1との間の通信を中継する。
 図3に示すように、ゲートウェイ3は、例えば、シリアル通信部31、Modbusレジスタ32(記憶部)、ゲートウェイ機能部33、及びアンテナ34を備える。ゲートウェイ機能部33は、本発明の「第2設定管理部」の一例である。Modbusレジスタ32は、本発明の「第3設定記録領域」の一例である。アンテナ34は、本発明の「第2通信部」の一例である。
 シリアル通信部31は、シリアル通信部25とシリアル通信する。
 Modbusレジスタ32は、揮発性の記憶領域である。このModbusレジスタ32には、シリアル通信部31を介して、PLC2からゲートウェイ設定情報とデバイス設定情報とが書き込まれる。これにより、ゲートウェイ3にゲートウェイ設定情報が設定される。
 ゲートウェイ機能部33は、PLC2と通信接続することでModbusレジスタ32に書き込まれたゲートウェイ設定情報及びデバイス設定情報のうち、デバイス設定情報をアンテナ34を介してフィールド機器1に書き込む。
 アンテナ34は、フィールド機器1と無線ネットワークNを介して通信接続される。
 例えば、ゲートウェイ機能部33は、アンテナ34とフィールド機器1とが無線で通信接続されたことを検知した場合、当該フィールド機器1にModbusレジスタ32内のデバイス設定情報を書き込む。アンテナ34とフィールド機器1とが無線で通信接続される場合とは、例えば、フィールド機器1が起動した場合である。
 例えば、ゲートウェイ機能部33は、アンテナ34と通信接続されたフィールド機器1の参入情報を取得する。そして、ゲートウェイ機能部33は、Modbusレジスタ32に格納されている参入情報と、フィールド機器1から取得した参入情報とを照合する。そして、ゲートウェイ機能部33は、その照合において、Modbusレジスタ32に格納されている参入情報と、フィールド機器1から取得した参入情報とが一致した場合には、そのフィールド機器1が、設定情報(デバイス設定情報)の書き込み対象のフィールド機器1であると認証する。そして、ゲートウェイ機能部33は、その認証したフィールド機器1に対して、Modbusレジスタ32に格納されているデバイス設定情報を書き込む。これにより、フィールド機器1にデバイス設定情報が設定される。
 ゲートウェイ機能部33は、シリアル通信部25から取得したプロセスデータをアンテナ34を介してフィールド機器1に送信する。一方、ゲートウェイ機能部33は、アンテナ34から取得したプロセスデータをシリアル通信部31を介してPLC2に送信する。
 以下に、本発明の一実施形態に係る、設定情報の設定方法の流れについて、図4~図6を参照して説明する。
(エンジニアリングツール100からPLC2への設定情報の書き込み)
 まず、エンジニアリングツール100からPLC2への設定情報の書き込みの流れについて、図4を用いて説明する。
 エンジニアリングツール100は、プラントの仕様である設計データに従って、フィールド機器1、PLC2及びゲートウェイ3の各装置に設定すべき設定情報を作成する(ステップS101)。
 エンジニアリングツール100は、エンジニアにより、PLCにイーサネットケーブルで接続される。そして、エンジニアリングツール100は、PLC2に接続された場合に、フィールド機器1、PLC2及びゲートウェイ3の各設定情報であるPLC設定情報、ゲートウェイ設定情報及びデバイス設定情報を、PLC2に出力する(ステップS102)。
 PLC2の設定管理部22は、エンジニアリングツール100から取得した設定情報を設定保存領域23に格納する(ステップS103)。例えば、PLC2の設定管理部22は、エンジニアリングツール100から取得したPLC設定情報をプロセス情報領域231に格納する。これにより、PLC2にPLC設定情報が設定される。
 設定管理部22は、エンジニアリングツール100から取得したゲートウェイ設定情報をゲートウェイ設定領域232に格納する。設定管理部22は、エンジニアリングツール100から取得したデバイス設定情報をフィールド機器設定領域233に格納する。
(PLC2からゲートウェイ3への設定情報の書き込み)
 次に、PLC2からゲートウェイ3への設定情報の書き込みの流れについて、図5を用いて説明する。
 PLC2の設定管理部22は、上述したエンジニアリングツール100からPLC2への設定情報の書き込みが終了した場合には、シリアル通信部25を介してリクエストをゲートウェイ3に送信する(ステップS201)。設定管理部22は、ゲートウェイ3から応答があるまで、一定周期ごとにリクエストを送信し続ける。
 例えば、ゲートウェイ3が起動した場合には、そのゲートウェイ3はPLC2と通信接続される。PLC2と通信接続されたゲートウェイ3は、PLC2からリクエストを取得する。そして、ゲートウェイ3は、PLC2からリクエストを取得すると、そのPLC2に対して、自装置のゲートウェイタグを含むレスポンスを送信する(ステップS202)。
 設定管理部22は、ゲートウェイ3から送信されたレスポンスに含まれるゲートウェイタグを用いて、ゲートウェイ認証を行う(ステップS203)。このゲートウェイ認証とは、通信接続されているゲートウェイ3が、ゲートウェイ設定領域232に格納されているゲートウェイ設定情報を書き込むゲートウェイであることを認証することである。
 設定管理部22は、ゲートウェイ3から送信されたレスポンスに含まれるゲートウェイタグに基づいて、ゲートウェイ認証が成功したか否かを判定する(ステップS204)。例えば、設定管理部22は、ゲートウェイ3から送信されたレスポンスのゲートウェイタグ(第1ゲートウェイタグ)と、設定保存領域23に格納されているゲートウェイ設定情報のゲートウェイタグ(第2ゲートウェイタグ)とを照合する。
 そして、その照合の結果、第1ゲートウェイタグと、第2ゲートウェイタグとが一致した場合には、設定管理部22は、認証が成功したと判定してステップS205の処理を行う。ゲートウェイ設定領域232に複数のゲートウェイタグが格納されている場合、設定管理部22は、ゲートウェイ3から送信されたレスポンスに含まれるゲートウェイタグが、ゲートウェイ設定領域232に格納されている複数のゲートウェイタグの内のいずれか一つと一致した場合、認証が成功したと判定してステップS205の処理を行う。一方、その照合の結果、第1ゲートウェイタグと、第2ゲートウェイタグとが一致しない場合には、設定管理部22は認証が失敗したと判定し、ステップS201の処理に戻る。
 設定管理部22は、ゲートウェイ認証が成功した場合には、ゲートウェイ設定領域232に格納されているゲートウェイ設定情報と、フィールド機器設定領域233に格納されているデバイス設定情報とを、シリアル通信部25に通信接続されているゲートウェイ3のModbusレジスタ32に書き込む(ステップS205)。
 これにより、ゲートウェイ3のModbusレジスタ32には、ゲートウェイ設定情報とデバイス設定情報とが格納される(ステップS206)。これにより、ゲートウェイ3にゲートウェイ設定情報が設定されることになる。
 PLC2からゲートウェイ3への設定情報の書き込みの頻度やタイミングは、種々の態様を採ることができる。例えば、PLC2は、ゲートウェイ3が起動した場合や設定の変更があった場合にのみ、ゲートウェイ設定情報やデバイス設定情報を書き込んでもよい。この場合には、ゲートウェイ3に設定情報を書き込むための通信回数が少なくて済む。
 PLC2は、ゲートウェイ3が起動した場合に、まずゲートウェイ3のModbusレジスタ32に格納されている設定情報(ゲートウェイ設定情報やデバイス設定情報)を読み込む。そして、PLC2は、設定保存領域23に格納されているゲートウェイ設定情報及びデバイス設定情報と、Modbusレジスタ32に格納されているゲートウェイ設定情報及びデバイス設定情報と、に差分があった場合にのみ、設定保存領域23に格納されているゲートウェイ設定情報及びデバイス設定情報を、Modbusレジスタ32に書き込んでもよい。
 PLC2は、一定周期ごとにModbusレジスタ32に設定情報を書き込んでもよい。この場合には、高機能なPLC2が必要ない。
(ゲートウェイ3からフィールド機器1への設定情報の書き込み)
 次に、ゲートウェイ3からフィールド機器1への設定情報の書き込みの流れについて、図6を用いて説明する。
 フィールド機器1が起動すると(ステップS301)、そのフィールド機器1は、ジョインリクエストをゲートウェイ3に送信する(ステップS302)。このジョインリクエストは、フィールド機器1に予め設定されている参入情報である。
 ゲートウェイ機能部33は、フィールド機器1から送信されたジョインリクエストを用いて、デバイス認証を行う(ステップS303)。このデバイス認証とは、通信接続されているフィールド機器1が、Modbusレジスタ32に格納されているデバイス設定情報を書き込むフィールド機器1であることを認証することである。通信接続されているフィールド機器1とは、ジョインリクエストを送信したフィールド機器1である。
 ゲートウェイ機能部33は、フィールド機器1から送信されたジョインリクエストに基づいて、デバイス認証が成功したか否かを判定する(ステップS304)。例えば、ゲートウェイ機能部33は、フィールド機器1から送信されたジョインリクエストと、Modbusレジスタ32内の参入情報とを照合する。
 そして、その照合の結果、フィールド機器1から送信されたジョインリクエストと、Modbusレジスタ32内の参入情報とが一致した場合には、ゲートウェイ機能部33は、デバイス認証が成功したと判定してステップS305の処理を行う。Modbusレジスタ32に複数のフィールド機器に関する参入情報が格納されている場合、ゲートウェイ機能部33は、フィールド機器1から送信されたジョインリクエストが、Modbusレジスタ32に格納されている複数の参入情報の内のいずれか一つと一致した場合、デバイス認証が成功したと判定してステップS305の処理を行う。一方、その照合の結果、フィールド機器1から送信されたジョインリクエストと、Modbusレジスタ32内の参入情報とが一致しない場合には、ゲートウェイ機能部33はデバイス認証が失敗したと判定し、別のフィールド機器1からジョインリクエストが送信されるのを待つ。
 ゲートウェイ機能部33は、デバイス認証が成功した場合には、Modbusレジスタ32に格納されているデバイス設定情報を、ジョインリクエスを送信したフィールド機器1に書き込む(ステップS305)。ゲートウェイ機能部33は、デバイス認証が成功した場合に、Modbusレジスタ32に格納されているデバイス設定情報のプロセス設定情報のみを、ジョインリクエスを送信したフィールド機器1に書き込んでもよい。これは、フィールド機器1には、既に参入情報が設定されているためである。
 これにより、フィールド機器1には、デバイス設定情報が格納される(ステップS306)。したがって、フィールド機器1には、デバイス設定情報(プロセス設定情報)が設定されることになる。
 フィールド機器1は、設定されたプロセス設定情報に基づいて、ゲートウェイ3とプロセス通信を開始する(ステップS307)。
(すでに設定されている設定情報の変更)
 次に、PLC2、ゲートウェイ3及びフィールド機器1がそれぞれ通信接続されている場合において、PLC2、ゲートウェイ3及びフィールド機器1のそれぞれに設定されている設定情報の設定変更を行う方法について、図7を参照して説明する。設定変更される情報とは、デバイス設定情報におけるプロセス設定情報の通信経路やデータ更新周期である。
 PLC2は、エンジニアリングツール100から、更新されたPLC設定情報、ゲートウェイ設定情報及びデバイス設定情報を取得し、設定保存領域23に格納している。すなわち、プロセス情報領域231には、更新されたPLC設定情報が格納されている。これにより、PLC2に対して、更新されたPLC設定情報が設定される。ゲートウェイ設定領域232には更新されたゲートウェイ設定情報が格納されている。フィールド機器設定領域233には、更新されたデバイス設定情報が格納されている。
 PLC2の設定管理部22は、設定保存領域23に格納されている、更新されたゲートウェイ設定情報とデバイス設定情報とを、通信接続されているゲートウェイ3のModbusレジスタ32に書き込む(ステップS401)。これにより、ゲートウェイ3のModbusレジスタ32には、更新されたゲートウェイ設定情報とデバイス設定情報とが格納される(ステップS402)。これにより、ゲートウェイ3には、更新されたゲートウェイ設定情報が設定されることになる。
 ゲートウェイ機能部33は、Modbusレジスタ32に格納されている情報が更新されたことを検出する(ステップS403)。そして、ゲートウェイ機能部33は、Modbusレジスタ32において更新された情報が、既に通信接続しているフィールド機器1のゲートウェイ設定情報であるか否を判定する。ゲートウェイ機能部33は、Modbusレジスタ32において更新された情報が、既に通信接続しているフィールド機器1のゲートウェイ設定情報であると判定した場合には、Modbusレジスタ32に格納されているデバイス設定情報(更新されたデバイス設定情報)を、既に通信接続しているフィールド機器1に書き込む。この場合に、ゲートウェイ機能部33は、プロセス設定情報において更新された情報のみをフィールド機器1に書き込んでもよい。
 これにより、フィールド機器1には、更新されたデバイス設定情報が格納される(ステップS405)。したがって、フィールド機器1には、更新されたデバイス設定情報(プロセス設定情報)が設定されることになる。デバイス設定情報の設定変更の内容によっては、ゲートウェイ機能部33は、その設定変更の対象であるフィールド機器1を再起動させてもよい。そして、ゲートウェイ機能部33は、再起動したフィールド機器1から通信接続された場合に、Modbusレジスタ32に格納されている、更新されたデバイス設定情報をそのフィールド機器1に書き込んでもよい。
 上述したように、本実施形態に係るPLC2は、ゲートウェイ設定情報を格納するゲートウェイ設定領域232と、デバイス設定情報を格納するフィールド機器設定領域233と、上記ゲートウェイ設定情報及び上記デバイス設定情報をゲートウェイ3に書き込む設定管理部22と、を備える。これにより、エンジニアは、GW用エンジニアリングツールを用いずに、一つのエンジニアリングツール100でゲートウェイ3やフィールド機器1に対して種々の設定情報を設定することができる。そのため、エンジニアは、ゲートウェイ3やフィールド機器1の設定情報に変更がある場合には、管理室にあるPLC2からゲートウェイ3やフィールド機器1の設定を変更することができる。したがって、エンジニアは、プラントへ出向く必要がない。これにより、エンジニアの作業効率が向上する。
 ゲートウェイ3の種類によっては、シリアル通信ポートが一つしかない場合がある。この場合において、従来、ゲートウェイ3の種々の設定変更を行う際には、エンジニアはPLC2とゲートウェイ3のシリアル通信ポートとを繋ぐシリアルケーブルを、そのシリアル通信ポートから一旦切り離す。そして、エンジニアは、そのシリアル通信ポートにGW用エンジニアリングツールを接続して、ゲートウェイ3の種々の設定変更を行うことになる。したがって、GW用エンジニアリングツールがゲートウェイ3に接続されている場合には、PLC2とゲートウェイ3との通信は切断される。ゲートウェイ3がシリアル通信ポートから電源が供給される場合には、PLC2とゲートウェイ3のシリアル通信ポートとを繋ぐシリアルケーブルを一旦切り離すと、ゲートウェイ3の電源が切れてしまう。そのため、そのゲートウェイ3とフィールド機器1との通信が切断されてしまう。
 本実施形態では、エンジニアは、PLC2にエンジニアリングツール100を接続し、そのエンジニアリングツール100からPLC2に対して、ゲートウェイ3に設定情報であるゲートウェイ設定情報を出力するだけで、ゲートウェイ3の種々の設定を行うことができる。これにより、エンジニアは、ゲートウェイ3にエンジニアリングツール100を接続する必要がない。すなわち、エンジニアはPLC2とゲートウェイ3のシリアル通信ポートとを繋ぐシリアルケーブルを、そのシリアル通信ポートから一旦切り離す必要がない。したがって、ゲートウェイ3の設定が変更される場合に、PLC2とゲートウェイ3との通信は切断されることがない。ゲートウェイ3がシリアル通信ポートから電源が供給される場合においても、ゲートウェイ3の電源が切れることがない。
 従来では、PLC2に設定する情報と、ゲートウェイ3やフィールド機器1に設定する情報とを関連付ける設定は、エンジニアの手動により行われている。この手動での関連付けは、エンジニアリングが煩雑になるとともに、エンジニアリングミスを誘発する可能性がある。本実施形態では、PLC2に設定する情報と、ゲートウェイ3やフィールド機器1に設定する情報との関連付けを、一つのエンジニアリングツール100で行うことができる。したがって、本実施形態のフィールド無線システムAは、上記関連付けを容易にし、エンジニアリングミスを誘発する可能性が低い。
 従来のゲートウェイでは、自身の設定情報とフィールド機器の設定情報の両方の設定情報を常に格納している必要がある。そのため、従来のゲートウェイは、自身の設定情報とフィールド機器の設定情報との両方の設定情報を格納する不揮発性の記憶領域が必要となる。一方、本実施形態のゲートウェイ3は、例えば、電源投入時等の起動時において、PLC2からゲートウェイ設定情報とデバイス設定情報とが書き込まれる。そのため、ゲートウェイ3は、ゲートウェイ設定情報とデバイス設定情報とを常に記憶領域に格納する必要はない。すなわち、ゲートウェイ3は、ゲートウェイ設定情報とデバイス設定情報とを格納する領域が不揮発性の記憶領域である必要がなく、揮発性の記憶領域でよい。これにより、ゲートウェイ3におけるハードウェアの小型化且つ低消費電力化が可能となる。
 本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
(1)上記実施形態では、PLC2はエンジニアリングツール100から、PLC設定情報、ゲートウェイ設定情報及びデバイス設定情報を取得したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図8に示すように、PLC2は、着脱可能な外部記憶媒体201が挿入されることでPLC設定情報、ゲートウェイ設定情報及びデバイス設定情報を取得してもよい。例えば、PLC2は、外部記憶媒体201が挿入される挿入口300を備える。この外部記憶媒体201は、着脱可能な記憶媒体であって、例えば、SD(Secure Digital)メモリカードやDVD(Digital Versatile Disc)等の記録媒体である。
 この外部記憶媒体201には、PLC設定情報、ゲートウェイ設定情報及びデバイス設定情報が格納されている。外部記憶媒体201-1には、PLC2-1用の設定情報(PLC設定情報、ゲートウェイ設定情報及びデバイス設定情報)が格納されている。一方、外部記憶媒体201-2には、PLC2-2用の設定情報(PLC設定情報、ゲートウェイ設定情報及びデバイス設定情報)が格納されている。外部記憶媒体201-1や外部記憶媒体201-2に格納された設定情報は、マスターの外部記憶媒体200に記憶された設定情報から複製及び編集されて生成される。
 この外部記憶媒体201は、PLC2の挿入口300に挿入されることで、設定保存領域23の役割を担う。
(2)上記実施形態では、フィールド無線システムAは、一つのゲートウェイ3を有する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、フィールド無線システムAは、複数のゲートウェイ3を有してもよい。一例として、図9に示すように、フィールド無線システムAは、3つのゲートウェイ3-1~3-3を備える。
 このゲートウェイ3-1~3-3は、上述のゲートウェイ3と同様の構成を有する。ゲートウェイ3-1は、フィールド機器1-1~1-3と通信接続する。ゲートウェイ3-2は、フィールド機器1-4と通信接続する。ゲートウェイ3-3は、フィールド機器1-5と通信接続する。
 例えば、PLC2は、複数のゲートウェイ3-1~3-3を管理する。例えば、PLC2は、シリアル通信部25として複数のシリアル通信ポート251を備える。そして、この複数のシリアル通信ポート251のそれぞれに、ゲートウェイ3-1~3-3が接続される。これにより、ゲートウェイ3-1~3-3のそれぞれが、異なるプラントに設置されている場合においても、そのゲートウェイ3-1~3-3及びそのゲートウェイ3-1~3-3のそれぞれに通信接続されたフィールド機器1(1-1~1-5)のそれぞれの設定情報の設定を、一つのPLC2から行うことができる。この場合には、PLC2は、複数のフィールド機器1のそれぞれを、ゲートウェイタグから識別可能である。
 PLC2からゲートウェイ3-1~3-3のそれぞれに書き込まれるデバイス設定情報は、すべてのフィールド機器1(1-1~1-5)の設定情報でもよいし、ゲートウェイ3-1~3-3のそれぞれに通信接続されるフィールド機器1のみの設定情報でもよい。ただし、ゲートウェイ3-1~3-3のそれぞれに対して、通信接続されるフィールド機器1のみの設定情報を書き込む場合には、ゲートウェイ3-1~3-3のそれぞれにどのフィールド機器1が接続されているかの情報を、予め取得しておく必要がある。
 図10は、PLC2、及びゲートウェイ3をコンピュータ等の電子情報処理装置で構成した場合のハードウェア構成の一例を示す。PLC2、及びゲートウェイ3は、CPU(Central Processing Unit)周辺部と、入出力部と、レガシー入出力部とを備える。CPU周辺部は、ホスト・コントローラ801により相互に接続されるCPU802、RAM(Random Access Memory)803、グラフィックコントローラ804、及び表示装置805を有する。入出力部は、入出力コントローラ806によりホストコントローラ801に接続される通信インターフェース807、ハードディスクドライブ808、及びCD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)ドライブ809を有する。レガシー入出力部は、入出力コントローラ806に接続されるROM(Read Only Memory)810、フレキシブルディスクドライブ811、及び入出力チップ812を有する。
 ホストコントローラ801は、RAM803と、高い転送レートでRAM803をアクセスするCPU802、及びグラフィックコントローラ804とを接続する。CPU802は、ROM810、及びRAM803に格納されたプログラムに基づいて動作して、各部の制御をする。グラフィックコントローラ804は、CPU802等がRAM803内に設けたフレームバッファ上に生成する画像データを取得して、表示装置805上に表示させる。これに代えて、グラフィックコントローラ804は、CPU802等が生成する画像データを格納するフレームバッファを、内部に含んでもよい。
 入出力コントローラ806は、ホストコントローラ801と、比較的高速な入出力装置であるハードディスクドライブ808、通信インターフェース807、CD-ROMドライブ809を接続する。ハードディスクドライブ808は、CPU802が使用するプログラム、及びデータを格納する。通信インターフェース807は、ネットワーク通信装置891に接続してプログラム又はデータを送受信する。CD-ROMドライブ809は、CD-ROM892からプログラム又はデータを読み取り、RAM803を介してハードディスクドライブ808、及び通信インターフェース807に提供する。
 入出力コントローラ806には、ROM810と、フレキシブルディスクドライブ811、及び入出力チップ812の比較的低速な入出力装置とが接続される。ROM810は、PLC2、及びゲートウェイ3が起動時に実行するブートプログラム、あるいはPLC2、及びゲートウェイ3のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスクドライブ811は、フレキシブルディスク893からプログラム又はデータを読み取り、RAM803を介してハードディスクドライブ808、及び通信インターフェース807に提供する。入出力チップ812は、フレキシブルディスクドライブ811、あるいはパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して各種の入出力装置を接続する。
 CPU802が実行するプログラムは、フレキシブルディスク893、CD-ROM892、又はIC(Integrated Circuit)カード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。記録媒体に格納されたプログラムは圧縮されていても非圧縮であってもよい。プログラムは、記録媒体からハードディスクドライブ808にインストールされ、RAM803に読み出されてCPU802により実行される。CPU802により実行されるプログラムは、PLC2を、図1から図9に関連して説明したイーサネット通信部21、設定管理部22、設定保存領域23、プロセス管理部24及びシリアル通信部25として機能させ、ゲートウェイ3を、図1から図9に関連して説明したシリアル通信部31、ゲートウェイ機能部33、Modbusレジスタ32及びアンテナ34として機能させる。
 以上に示したプログラムは、外部の記憶媒体に格納されてもよい。記憶媒体としては、フレキシブルディスク893、CD-ROM892の他に、DVD(Digital Versatile Disk)又はPD(Phase Disk)等の光学記録媒体、MD(MiniDisk)等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ICカード等の半導体メモリ等を用いることができる。専用通信ネットワークあるいはインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はRAM等の記憶媒体を記録媒体として使用して、ネットワークを介したプログラムとして提供してもよい。

Claims (12)

  1.  プラントに設置されるフィールド機器と通信可能な中継装置に対して情報を送受する管理装置であって、
     前記中継装置の設定情報である第1設定情報を格納する第1設定保存領域と、
     前記フィールド機器の設定情報である第2設定情報を格納する第2設定保存領域と、を有する記憶部と、
     前記第1設定情報と前記第2設定情報とを前記中継装置に書き込む第1設定管理部と、
     を備える管理装置。
  2.  前記中継装置と通信可能な第1通信部をさらに備え、
     前記第1設定管理部は、前記第1通信部と前記中継装置とが通信接続されたことを検知した場合、前記第1設定保存領域に格納された前記第1設定情報と、前記第2設定保存領域に格納された前記第2設定情報とを、前記中継装置に前記第1通信部を介して書き込む、請求項1に記載の管理装置。
  3.  前記第1設定管理部は、
      前記第1通信部と通信接続された中継装置から、中継装置を識別する識別情報を取得し、
      前記取得した識別情報に基づいて、前記通信接続された中継装置が書き込み対象の中継装置であるか否かを判定し、
      前記通信接続された中継装置が書き込み対象の中継装置であると判定した場合、前記取得した識別情報と関連付けされた中継装置に前記第1通信部を介して前記第1設定情報と前記第2設定情報とを書き込む、請求項2に記載の管理装置。
  4.  プラントに設置されるフィールド機器と、管理装置との間で通信される情報を中継する中継装置であって、
     前記管理装置により書き込まれた、前記中継装置の設定情報である第1設定情報と前記フィールド機器の設定情報である第2設定情報とのうち、前記第2設定情報を前記フィールド機器に書き込む第2設定管理部を備える、中継装置。
  5.  前記管理装置により前記第1設定情報と前記第2設定情報とが書き込まれる揮発性の記憶部と、
     前記フィールド機器と通信接続可能な第2通信部と、
     をさらに備え、
     前記第2設定管理部は、前記第2通信部と前記フィールド機器とが通信接続されたことを検知した場合、前記フィールド機器に前記記憶部に記憶された前記第2設定情報を書き込む、請求項4に記載の中継装置。
  6.  前記第2通信部は、前記フィールド機器からジョインリクエストを受信し、
     前記第2設定管理部は、
      前記受信したジョインリクエストに基づいて、前記フィールド機器が書き込み対象のフィールド機器であるか否かを判定し、
      前記フィールド機器が書き込み対象のフィールド機器であると判定した場合、前記ジョインリクエストを送信したフィールド機器に前記第2設定情報を書き込む、請求項5に記載の中継装置。
  7.  前記第2設定管理部は、前記受信したジョインリクエストと、前記記憶部に記憶された参入情報とが一致する場合、前記フィールド機器が書き込み対象のフィールド機器であると判定する、請求項6に記載の中継装置。
  8.  前記第2設定管理部は、
      前記記憶部に記憶された前記第2設定情報が更新されたか否かを判定し、
      前記第2設定情報が更新されたと判定した場合、前記更新された第2設定情報が、既に通信接続されている前記フィールド機器と関連付けされた第2設定情報であるか否かを判定し、
      前記更新された第2設定情報が、既に通信接続されている前記フィールド機器と関連付けされた第2設定情報であると判定した場合、前記更新された第2設定情報を、前記既に通信接続されている前記フィールド機器に書き込む、請求項5に記載の中継装置。
  9.  プラントに設置されるフィールド機器と、
     前記フィールド機器と通信可能な中継装置と、
     前記中継装置に対して情報を送受可能な管理装置と、
     を備え、
     前記管理装置は、
     前記中継装置の設定情報である第1設定情報を格納する第1設定保存領域と、前記フィールド機器の設定情報である第2設定情報を格納する第2設定保存領域と、を含む記憶部と、
     前記第1設定情報と前記第2設定情報とを前記中継装置に書き込む第1設定管理部と、を備え、
     前記中継装置は、
     前記管理装置により書き込まれた前記第1設定情報及び前記第2設定情報のうち、前記第2設定情報を前記フィールド機器に書き込む第2設定管理部を備える、
     フィールド無線システム。
  10.  プラントに設置されるフィールド機器と、前記フィールド機器と管理装置との間で通信される情報を中継する中継装置とに対して、設定情報を設定する設定方法であって、
     前記管理装置は、前記中継装置の設定情報である第1設定情報を格納する第1設定保存領域と、前記フィールド機器の設定情報である第2設定情報を格納する第2設定保存領域と、を含む記憶部を備えており、
     前記管理装置が、前記中継装置と通信接続された場合に、前記管理装置を用いて、前記中継装置に前記第1設定情報と前記第2設定情報とを書き込み、
     前記中継装置が、前記管理装置により書き込まれた前記第1設定情報及び前記第2設定情報のうち、前記第2設定情報を前記フィールド機器に書き込む、
     設定方法。
  11.  プラントに設置されるフィールド機器と管理装置との間で通信される情報を中継する中継装置に対して、設定情報を設定するための管理装置として、コンピュータを機能させるためのプログラムであって、
     前記コンピュータに、
     前記中継装置の設定情報である第1設定情報を格納させ、
     前記フィールド機器の設定情報である第2設定情報を格納させ、
     前記第1設定情報と前記第2設定情報とを前記中継装置に書き込ませる、
     プログラム。
  12.  請求項11に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10531255B2 (en) * 2017-10-17 2020-01-07 Honeywell International Inc. Method and system for over-the-air provisioning of wireless HART (highway addressable remote transducer) devices
EP3890247A4 (en) * 2018-11-28 2022-08-24 OMRON Corporation CONTROL DEVICE, SUPPORT DEVICE AND COMMUNICATION SYSTEM
JP7317660B2 (ja) 2019-10-21 2023-07-31 株式会社Gugen ゲートウェイ装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3958079A1 (en) * 2020-08-21 2022-02-23 Basf Se Inter-plant communication

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003150211A (ja) * 2001-11-12 2003-05-23 Omron Corp 制御システム及びスレーブ並びに制御情報収集装置及び制御情報収集方法
JP2011160015A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Yokogawa Electric Corp 制御ネットワークシステム
JP2016105591A (ja) * 2014-11-21 2016-06-09 フィッシャー−ローズマウント システムズ,インコーポレイテッド 安全な外部アクセスを有するプロセスプラントネットワーク
JP2016208462A (ja) * 2015-04-28 2016-12-08 横河電機株式会社 無線デバイス、ゲートウェイ装置、及び無線通信システム
JP2017042221A (ja) 2015-08-24 2017-03-02 株式会社ソフイア 遊技機

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6098116A (en) * 1996-04-12 2000-08-01 Fisher-Rosemont Systems, Inc. Process control system including a method and apparatus for automatically sensing the connection of devices to a network
US6449715B1 (en) 1999-10-04 2002-09-10 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Process control configuration system for use with a profibus device network
US6819960B1 (en) * 2001-08-13 2004-11-16 Rockwell Software Inc. Industrial controller automation interface
JP2006302297A (ja) * 2003-10-22 2006-11-02 Omron Corp 制御システム設定装置および制御システム設定方法ならびに設定プログラム
DE102004048766A1 (de) 2004-10-05 2006-04-06 Endress + Hauser Process Solutions Ag Feldbusanwendung mit mehreren Feldgeräten
JP2007230317A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Hitachi Ltd ブレーキ制御システム及びそのプログラム更新方法
US8942219B2 (en) * 2007-04-13 2015-01-27 Hart Communication Foundation Support for network management and device communications in a wireless network
RU2011151063A (ru) * 2009-05-15 2013-06-20 Фишер-Роузмаунт Системз, Инк. Улучшенное обнаружение и определение местоположения беспроводных полевых устройств
US20110149983A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 Electronics And Telecommunications Research Institute Ami gateway apparatus for processing large ami data and various application profiles and method thereof
JP5110406B2 (ja) 2010-03-01 2012-12-26 横河電機株式会社 フィールド通信管理装置
JP2012133690A (ja) * 2010-12-24 2012-07-12 Yokogawa Electric Corp 無線フィールド機器、機器管理システム、及び機器管理方法
JP5500185B2 (ja) * 2012-01-24 2014-05-21 横河電機株式会社 無線ゲートウェイ装置
US20150156286A1 (en) * 2012-06-07 2015-06-04 Schneider Electric Industries Sas Message tunneling in an industrial network
JP2014022808A (ja) * 2012-07-13 2014-02-03 Panasonic Corp ゲートウェイ装置、ネットワークシステム及び通信方法
CN103885343A (zh) * 2012-12-20 2014-06-25 中国科学院沈阳自动化研究所 具有隔爆及电磁屏蔽的无线网关设备
US9709978B2 (en) * 2013-05-09 2017-07-18 Rockwell Automation Technologies, Inc. Using cloud-based data for virtualization of an industrial automation environment with information overlays
US20160267479A1 (en) * 2013-10-30 2016-09-15 Pin-Ta Chung Operation and Management System for Transaction Certificates
CN104767627A (zh) * 2014-01-02 2015-07-08 广东美的暖通设备有限公司 网络装置、网络配置系统和方法
KR101862965B1 (ko) * 2014-03-17 2018-05-31 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 관리 시스템, 게이트웨이 장치, 서버 장치, 관리 방법, 게이트웨이 방법 및 관리 처리 실행 방법
US9489832B2 (en) * 2014-04-04 2016-11-08 Rockwell Automation Technologies, Inc. Industrial-enabled mobile device
US11513477B2 (en) * 2015-03-16 2022-11-29 Rockwell Automation Technologies, Inc. Cloud-based industrial controller
EP3096449B1 (de) 2015-05-20 2020-01-08 Schneider Electric Industries SAS Kommunikationsverfahren
JP6717026B2 (ja) * 2016-04-19 2020-07-01 オムロン株式会社 制御装置、中継装置、制御装置の制御方法、中継装置の制御方法、制御プログラム、および記録媒体
JP6249080B2 (ja) * 2016-11-16 2017-12-20 横河電機株式会社 設定装置、i/oモジュール、及びプロセス制御システムの構築方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003150211A (ja) * 2001-11-12 2003-05-23 Omron Corp 制御システム及びスレーブ並びに制御情報収集装置及び制御情報収集方法
JP2011160015A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Yokogawa Electric Corp 制御ネットワークシステム
JP2016105591A (ja) * 2014-11-21 2016-06-09 フィッシャー−ローズマウント システムズ,インコーポレイテッド 安全な外部アクセスを有するプロセスプラントネットワーク
JP2016208462A (ja) * 2015-04-28 2016-12-08 横河電機株式会社 無線デバイス、ゲートウェイ装置、及び無線通信システム
JP2017042221A (ja) 2015-08-24 2017-03-02 株式会社ソフイア 遊技機

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YOSHIO YOSHIDA: "Next-generation plant wide-field wireless system", YOKOGAWA TECHNICAL REPORT, vol. 55, no. 2, 2012

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10531255B2 (en) * 2017-10-17 2020-01-07 Honeywell International Inc. Method and system for over-the-air provisioning of wireless HART (highway addressable remote transducer) devices
EP3890247A4 (en) * 2018-11-28 2022-08-24 OMRON Corporation CONTROL DEVICE, SUPPORT DEVICE AND COMMUNICATION SYSTEM
JP7317660B2 (ja) 2019-10-21 2023-07-31 株式会社Gugen ゲートウェイ装置

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CN110446991A (zh) 2019-11-12
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EP3594768A4 (en) 2020-12-23

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