コントローラ、制御システム及び制御装置の拡張方法
【課題】互いに通信プロトコルが異なるリアルタイム制御用コントローラを、リアルタイム制御に影響せずに接続することを容易にする。
【解決手段】コントローラは、制御対象の制御又は監視を行う制御タスクを含む制御部と、制御又は監視に用いられるプロセス値を第１外部機器との間で制御専用プロトコルにより通信する通信タスクを含む通信部と、制御タスクと通信タスクとをリアルタイム処理するリアルタイムＯＳ手段と、ＳＯＡＰに例示される汎用通信プロトコルで第２外部機器と通信を行う汎用通信部と、制御専用プロトコルと汎用通信プロトコルとを相互に変換することによって通信タスクと汎用通信部との通信を媒介する変換部とを備える。
【解決手段】コントローラは、制御対象の制御又は監視を行う制御タスクを含む制御部と、制御又は監視に用いられるプロセス値を第１外部機器との間で制御専用プロトコルにより通信する通信タスクを含む通信部と、制御タスクと通信タスクとをリアルタイム処理するリアルタイムＯＳ手段と、ＳＯＡＰに例示される汎用通信プロトコルで第２外部機器と通信を行う汎用通信部と、制御専用プロトコルと汎用通信プロトコルとを相互に変換することによって通信タスクと汎用通信部との通信を媒介する変換部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアルタイム制御を行うコントローラと外部機器との通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント等の施設においては、コントローラによってリアルタイム制御される多数の機器が使用される。オペレータは、端末装置から通信回線を介してそれら多数の機器と通信することにより、制御又は監視を行う。
【０００３】
そのような施設において、従来の制御システムに対して新設の制御システムを追加してシステムの拡張が行われることがある。従来の制御システム内で用いられていた通信プロトコルと増設しようとする制御システムの通信プロトコルが異なる場合、プロトコルが異なる制御システムの間に個別にゲートウェイ装置を設けることで、複数の制御システムを通信可能に接続することができる。
【０００４】
特許文献１には、組込用ネットワーク情報処理装置および制御監視システムが記載されている。この技術は、ネットワークを介した外部との間のプログラムやデータの送受信処理・およびプログラム（命令）解釈処理と、制御監視対象からの状態量収集処理とをプロセッサの処理負荷を増大させることなく両立して実行することが可能な組込用ネットワーク情報処理を提供することにより、電力系統監視システム等の常時大量の状態量データを収集する必要のある制御監視システムを構成する各制御監視装置に対する組込用ネットワーク情報処理装置の適用性を向上させることを目的の１つとしている。
【０００５】
特許文献２には、制御用プロセッサと、通信用プロセッサと、前記制御用プロセッサ及び通信用プロセッサのそれぞれに接続されたブリッジＬＳＩと、該ブリッジＬＳＩに接続されたメモリ、制御対象とシステムバスを介して接続するためのシステムバスインターフェイス、端末とインターネットを介して接続するためのネットワークインターフェイスを備えたことを特徴とするコントローラが記載されている。
【特許文献１】特開２０００‐１６３１１９号公報
【特許文献２】特開２００３‐１５８７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
プロトコルが異なる複数のリアルタイム制御システムに対して、共通の汎用通信プロトコルによる汎用通信機能を各々に付加することにより、制御システムの拡張を行うことができる。こうした拡張方法は、制御システムが多種多様な装置を追加できるようにするために特に有効である。
【０００７】
図１は、そうした制御システムの一例を示す。汎用通信プロトコルとしてＳＯＡＰが採用される。コントローラ１０２は、ＩＰネットワーク１０６の上で行われる制御専用通信１１０によりＳＯＡＰサーバ１０８と通信を行う。ＳＯＡＰサーバ１０８は制御専用通信１１０とＳＯＡＰ通信１１２とを媒介するゲートウェイ装置として機能する。様々な異なるプロトコルによる制御専用通信１１０がＳＯＡＰサーバ１０８において結束される。
【０００８】
ＳＯＡＰサーバ１０８はＳＯＡＰクライアント１０４とＳＯＡＰ汎用通信１１２を行う。オペレータはＳＯＡＰクライアント１０４の入出力装置により、コントローラ１０２の制御又は監視を行う。
【０００９】
こうした制御システムは、独立のコンピュータシステムを用いたＳＯＡＰサーバ１０８を導入し、ＳＯＡＰサーバ１０８が制御専用通信１１０に対応することができるようするプログラムを開発することにより実現される。こうした技術においては、ＳＯＡＰサーバ１０８として使用される専用のコンピュータシステムを導入するコストの低減が望まれる。プログラムを新規に開発し検証する時間及びコストを低減することが望まれる。
【００１０】
図２は、汎用通信プロトコルを使用する制御システムの他の例を示す。この例では、コントローラ１１４の内部にＳＯＡＰサーバソフトウェア１１６がインストールされている。一方でコントローラ１１４は、他の制御機器と制御専用通信プロトコルによる制御専用通信を行う。他方でコントローラ１１４は、ＳＯＡＰクライアント１１８とＳＯＡＰ通信を行う。こうした技術においては、ＳＯＡＰサーバソフトウェアを新規に開発し検証する時間及びコストを低減することが望まれる。ＳＯＡＰサーバソフトウェアやＳＯＡＰ通信にトラブルが発生した場合に、コントローラの機器制御がダウンしないように信頼性を確保することが望まれる。
【００１１】
本発明の目的は、リアルタイム制御に影響せずに外部機器との通信を行うことを可能にするコントローラ及び制御システムを提供することである。
本発明の他の目的は、互いに異なる通信プロトコルを用いてコントローラ間の通信を行う複数のコントローラ群に対して、それらコントロール群のリアルタイム制御に影響せずに制御又は監視を行うことを可能にするコントローラ及び制御システムを提供することである。
本発明の更に他の目的は、通信プロトコルの異なるコントローラをリアルタイム制御に影響せずに増設することを容易にする制御システムの拡張方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１３】
本発明によるコントローラは、制御対象の制御又は監視を行う制御タスクを実行する制御部（１６ａ）と、制御又は監視に用いられるプロセス値を第１外部機器（４ａ）との間で第１プロトコルにより通信する通信タスクを実行する通信部（１８ａ）と、制御タスクと通信タスクとをリアルタイム処理するリアルタイムＯＳ手段（１４ａ）と、第２プロトコルで第２外部機器（６）と通信を行う汎用通信部（２２ａ）と、第１プロトコルと第２プロトコルとを相互に変換することによって通信タスクと汎用通信部（２２ａ）との通信を媒介する変換部（２０ａ）とを備える。
【００１４】
このような構成のコントローラにより、リアルタイム制御を行う複数のコントローラの相互の通信が第１プロトコルで行われる場合に、それとは異なる第２プロトコルを用いて外部機器からの制御又は監視が可能である。このような構成のコントローラにより、リアルタイム制御を行う複数のコントローラ同士がそれぞれに独自のプロトコルで相互通信を行っている複数の制御システムを、共通の第２プロトコルに基づいて制御又は監視するように拡張することが容易である。
【００１５】
本発明によるコントローラは、共有メモリ（３０）を備える。通信部（１８）と変換部（２８）との通信は、共有メモリ（３０）を媒介として行われる。
【００１６】
本発明による制御システムは、第１コントローラ群（２ａ、４ａ）と、第２コントローラ群（２ｂ、４ｂ）と、汎用通信クライアント（６）とを備える。第１コントローラ群（２ａ、４ａ）に含まれる少なくとも１つのコントローラの各々は、制御対象の制御又は監視を行う第１制御タスクを実行する第１制御部（１６ａ）と、第１制御部（１６ａ）による制御又は監視に用いられるプロセス値を第１コントローラ群に属する他のコントローラ（４ａ）との間で第１プロトコルにより通信可能な第１通信タスクを実行する第１通信部（１８ａ）と、第１制御タスクと第１通信タスクとをリアルタイム処理する第１リアルタイムＯＳ手段（１４ａ）と、第３プロトコルで外部機器（６）と通信を行う第１汎用通信部（２２ａ）と、第１プロトコルと第３プロトコルとを変換することによって第１通信タスクと第１汎用通信部（２２ａ）との通信を媒介する第１変換部（２０ａ）とを備える。第２コントローラ群（２ｂ、４ｂ）に含まれる少なくとも１つのコントローラの各々は、制御対象の制御又は監視を行う第２制御タスクを実行する第２制御部（１６ｂ）と、第２制御部（１６ｂ）による制御又は監視に用いられるプロセス値を第２コントローラ群に属する他のコントローラ（４ｂ）との間で第２プロトコルにより通信可能な第２通信タスクを実行する第２通信部（１８ｂ）と、第２制御タスクと第２通信タスクとをリアルタイム処理する第２リアルタイムＯＳ手段（１４ｂ）と、第３プロトコルで外部機器（６）と通信を行う第２汎用通信部（２２ｂ）と、第２プロトコルと第３プロトコルとを変換することによって第２通信タスクと第２汎用通信部（２２ｂ）との通信を媒介する第２変換部（２０ｂ）とを備える。
【００１７】
本発明による制御システムの拡張方法は、リアルタイムＯＳ手段（１４ａ）を用いて第１制御対象をリアルタイムに制御又は監視し、通信回線（８）を介して外部機器（６）と第３プロトコルによる通信が可能な第１コントローラ群（２ａ、４ａ）を用意するステップと、第２コントローラ群（２ｂ、４ｂ）を通信回線（８）に接続するステップとを備える。第２コントローラ群（２ｂ、４ｂ）に含まれる少なくとも１つのコントローラの各々は、第２制御対象の制御又は監視を行う第２制御タスクを実行する第２制御部（１６ｂ）と、第２制御部（１６ｂ）による制御又は監視に用いられるプロセス値を第２コントローラ群に属する他のコントローラ（４ｂ）との間で第２プロトコルにより通信可能な第２通信タスクを実行する第２通信部（１８ｂ）と、第２制御タスクと第２通信タスクとをリアルタイム処理する第２リアルタイムＯＳ手段（１４ｂ）と、第３プロトコルで外部機器（６）と通信可能な第２汎用通信部（２２ｂ）と、第２プロトコルと第３プロトコルとを変換することによって第２通信タスクと第２汎用通信部（２２ｂ）との通信を媒介する第２変換部（２０ｂ）とを備える。制御システムの拡張方法は更に、外部機器（６）のマンマシンインターフェースを用いて第１コントローラ群（２ａ、４ａ）と第３プロトコルによる通信を行うことにより第１制御対象を制御又は監視するステップと、マンマシンインターフェースを用いて第２コントローラ群（２ｂ、４ｂ）と第３プロトコルによる通信を行うことにより第２制御対象を制御又は監視するステップとを備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、リアルタイム制御に影響せずに外部機器との通信を行うことを可能にするコントローラ及び制御システムが提供される。
更に本発明によれば、互いに異なる通信プロトコルを用いてコントローラ間の通信を行う複数のコントローラ群に対して、それらコントロール群のリアルタイム制御に影響せずに制御又は監視を行うことを可能にするコントローラ及び制御システムが提供される。
更に本発明によれば、通信プロトコルの異なるコントローラをリアルタイム制御に影響せずに増設することを容易にする制御システムの拡張方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。図３は、本実施の形態における制御システムの構成を示す。制御システムは、コントローラ２ａ、２ｂ、他制御装置４ａ、４ｂ及びＳＯＡＰクライアント６を備える。
【００２０】
コントローラ２ａは、リアルタイムＯＳ１４ａと制御プログラム１６ａとを格納する。リアルタイムＯＳ１４ａはメモリ保護機能を備える汎用のリアルタイムＯＳである。リアルタイムＯＳ１４ａとしては、Ｒ２Ｌｉｎｕｘが例示される。コントローラ２ａは、図示しないプラント等の機器に情報通信可能に接続されている。コントローラ２ａは、リアルタイムＯＳ１４ａの上で制御プログラム１６ａを動作させることで制御タスクを生成し、その制御タスクにより機器をリアルタイムに制御又は監視する。
【００２１】
コントローラ２ａは専用通信サーバ１８ａを搭載する。コントローラ２ａは、リアルタイムＯＳ１４ａの上で専用通信サーバ１８ａを動作させることにより通信タスクを生成し、その通信タスクにより、ＩＰネットワーク８を介して、他制御装置４ａと制御専用通信１０ａを行う。リアルタイムＯＳ１４ａは、制御タスクのリアルタイム性を妨げないように通信タスクの優先順位を割り当てる。制御専用通信１０ａは、制御専用通信プロトコルによって行われる。
【００２２】
コントローラ２ａは、リアルタイムＯＳ１４ａの上で、通常プロセス（非リアルタイム制御で行われる標準プロセス）により実行される専用通信ＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）２０ａを搭載する。専用通信ＡＰＩ２０ａは専用通信サーバ１８ａと装置内で通信を行う。専用通信ＡＰＩ２０ａと専用通信サーバ１８ａとの通信タスクは、制御専用通信１０ａよりも下位の優先度でリアルタイムＯＳ１４ａにより管理される。
【００２３】
コントローラ２ａは更に、制御プログラム１６ａと同じリアルタイムＯＳ１４ａによりタスク管理されるＳＯＡＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｏｂｊｅｃｔ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバ２２ａを搭載する。
【００２４】
ＳＯＡＰサーバ２２ａは、ＩＰネットワーク８を介して、ＳＯＡＰクライアント６とＳＯＡＰ通信１２ａを行う。専用通信ＡＰＩ２０ａは、専用通信サーバ１８と他制御装置４ａとの制御専用通信１０ａに用いられる制御専用通信プロトコルとＳＯＡＰとを相互に変換することにより、制御専用通信１０ａとＳＯＡＰ通信１２ａとの通信を媒介するゲートウェイ装置の役割をになう手段である。ＳＯＡＰクライアント６は、入力装置、表示装置に例示されるマンマシンインターフェースを備える。
【００２５】
ＳＯＡＰサーバ２２ａ、ＳＯＡＰクライアント６及びＳＯＡＰ通信１２ａにおける汎用通信プロトコルのＸＭＬ／ＳＯＡＰに代えて、ＪＡＶＡ（登録商標）に例示される他の汎用通信プロトコルにより通信を行うクライアント・サーバを用いることも可能である。本発明の制御システムは、異なる通信プロトコルの制御専用通信を用いている制御システム同士を結合して運用するものであり、こうした目的を達成するためにＳＯＡＰが好適に用いられる。
【００２６】
専用通信サーバ１８ａには、一のローカルアドレスが割り当てられる。ＳＯＡＰサーバ２２ａには、他のローカルアドレスが割り当てられる。専用通信サーバ１８ａとＳＯＡＰサーバ２２ａとは、ローカルアドレスを用いて相互に相手を同定することにより、同一コントローラ内での通信を行う。
【００２７】
コントローラ２ｂは、コントローラ２ａに対応する構成を備える。コントローラ２ａのリアルタイムＯＳ１４ａとコントローラ２ｂのリアルタイムＯＳ１４ｂとは異なる種類のリアルタイムＯＳであってもよい。コントローラ２ａの制御専用通信１０ａの通信プロトコルとコントローラ１４ｂの制御専用通信１０ｂの通信プロトコルとは同一でもよいが、異なっている場合に特に本発明の効果が顕著である。
【００２８】
コントローラ２ａ、２ｂ、他制御装置４ａ、４ｂは、同一の又は異なる機器を制御又は監視する。例えばコントローラ２ａ、２ｂ、他制御装置４ａ、４ｂは、同一のプラントに属する異なる機器を制御又は監視する。
【００２９】
次に、こうした構成を備える制御システムの動作について説明する。リアルタイムＯＳ１４ａの上で制御プログラムが実行されることで制御タスクが生成される。この制御タスクはリアルタイムＯＳ１４ａによりリアルタイムで制御対象を制御する。リアルタイムＯＳ１４ａは、制御タスクのリアルタイム性を確保しつつ通信が行われるように通信タスクに優先度を割り当て、専用通信サーバ１８ａを介して他制御装置４ａと制御専用通信１０ａを行う。他制御装置４ａはリアルタイムに制御装置を制御する。これにより、コントローラ２ａとコントローラ４ａとは相互に通信しながらリアルタイムに連系して制御動作を行う。
【００３０】
オペレータは、ＳＯＡＰクライアント６の入力装置から入力を行うことによってコントローラ２ａの制御動作に介入する。オペレータがＳＯＡＰクライアント６からコントローラ２ａの設定値の変更等の入力を行うと、入力された情報は指定されたＩＰアドレスを有するコントローラ２ａの内部のＳＯＡＰサーバ２２ａにＳＯＡＰ通信１２ａにより送信される。専用通信ＡＰＩ２０ｂは、ＳＯＡＰサーバ２２ａが受信した情報を専用通信サーバ１８ａが読み取れるプロトコル、即ち制御専用通信１０ａと同じプロトコルに変換する。専用通信サーバ１８ａは、リアルタイムＯＳ１４ａにより割り当てられた通信タスクにおいて専用通信ＡＰＩ２０ａからその情報を取得する。制御プログラム１６ａは、その情報に応答して目標プロセス値に例示される設定値を変更して、制御対象をリアルタイム制御する。
【００３１】
専用通信サーバ１８ａは、制御プログラム１６ａが制御に使用するプロセス値及び制御対象からセンサにより得られたプロセス値に例示される情報を、制御専用通信１０ａのプロトコルで専用通信ＡＰＩ２０ａに送信する。専用通信ＡＰＩ２０ａは、受信した情報をＳＯＡＰのメッセージに変換する。ＳＯＡＰサーバ２２ａはそのメッセージをＳＯＡＰ通信１２ａによりＳＯＡＰクライアント６に送信する。オペレータはＳＯＡＰクライアント６の出力装置を介してプロセス値を監視する。
【００３２】
オペレータは、ＳＯＡＰクライアント６の入出力装置を用いて、コントローラ２ｂに対してコントローラ２ａと同様の制御及び監視を行う。コントローラ２ａの制御専用通信１０ａのプロトコルとコントローラ２ｂの制御専用通信１２ｂのプロトコルが異なる場合でも、オペレータはＳＯＡＰクライアント６によって両者に対して制御及び監視を行うことができる。
【００３３】
本実施の形態における制御システムは、次のような場合に特に顕著な効果を発揮する。あるプラントに対して、第１プロトコルで制御専用通信１０ａを行うコントローラ群（リアルタイムＯＳ１４ａ、制御プログラム１６ａ及び専用通信サーバ１８ａを含む）を備えた制御システムにより制御が行われていた場合について考える。この制御システムを拡張する場合、通信プロトコルを第１プロトコルのものに限定せずに拡張したい場合が多い。
【００３４】
システムを拡張する場合、従来稼動していた制御システムには出来る限り変更を加えないで拡張が行われることが望まれる。この条件は、開発期間の短縮、コストの低下及び制御システムの信頼性の維持を達成するために強く要求される。
【００３５】
本実施の形態におけるコントローラ２ａ、２ｂの構成によれば、制御プログラム１６ａによる従来の制御、専用通信サーバ１８ａによる従来の制御専用通信１０ａを改変せずに、第１プロトコルと異なる第２プロトコルで動作するコントローラ群（コントローラ２ｂ、他制御装置４ｂを含む）を拡張し、ＳＯＡＰにより統一的に制御・監視することが可能である。この際、制御プログラム１６ａは改変されないため、動作を保証するための再検証は必要とされない。ＳＯＡＰサーバの役割を担う独立のコンピュータシステムを導入することも必要とされない。更に、第３のプロトコルを用いた第３のコントローラ群を拡張することも同様に可能である。
【００３６】
リアルタイムＯＳ１４ａ、１４ｂはメモリ保護機能を備えているため、ＳＯＡＰ通信１２ａ、１２ｂが万一ダウンしても、制御プログラム１６ａによるリアルタイム制御と制御専用通信１０ａは続行される。
【００３７】
図４は、他の実施例における制御システムを示す。コントローラ２ｃは、図３のコントローラ２ａと比べて、専用通信サーバ２６により読み出し・書き込みされる共有メモリ３０を有する。制御プログラム１６は、制御専用通信１０だけを行うときに対して、ＳＯＡＰ通信１２を拡張する際、制御又は監視に用いるプロセス値を共有メモリ３０に書き込み、共有メモリ３０から読み出すように改変される。共有メモリＡＰＩ２８は、共有メモリ３０に対して制御専用通信１０のプロトコルのデータの読み出し・書き込み動作を行い、ＳＯＡＰに変換する。その他の動作は、図３のコントローラ２ａと同一である。このコントローラ２ｃは、図３と同様に、プロトコルの異なる制御専用通信を行う他のコントローラとＩＰネットワーク８を介して接続することが可能である。こうしたコントローラ２ｃの構成により、制御プログラム１６のわずかな改変により、図３に示されたコントローラ２ａ、２ｂと同じ効果が得られる。
【００３８】
図５は、更に他の実施例による制御システムを示す。コントローラ２ｄは、図３のコントローラ２ａと同様の制御プログラム１６、専用通信サーバ１８、専用通信ＡＰＩ２０及びＳＯＡＰサーバ２２を備える。制御プログラム１６と専用通信サーバ１８とはリアルタイムＯＳ３４の上で動作する。本実施例において、リアルタイムＯＳ３４は、仮想マシンソフトウェア３２によってエミュレートされるＯＳである。専用通信ＡＰＩ２０とＳＯＡＰサーバ２２とは汎用ＯＳ３６の上で動作する。
【００３９】
仮想マシンソフトウェアとしては、ＶＭｗａｒｅ、Ｗｉｎｅ、Ｘｅｎ等が知られている。図５で用いられる仮想マシンソフトウェア３２は、こうしたものであってリアルタイムＯＳとして機能するためのスケジューリング機能を備えているものである。このスケジューリング機能により、エミュレートされたリアルタイムＯＳ３４は、制御プログラム１６による制御動作をリアルタイムのタスクとして実行する。汎用ＯＳ３６も、仮想マシンソフトウェア３２によってエミュレートされるＯＳである。こうした構成のコントローラ２ｄによっても図３のコントローラ２ａと同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の課題を説明するために用いられる制御システムの構成を示す。
【図２】図２は、本発明の課題を説明するために用いられる制御システムの構成を示す。
【図３】図３は、実施の一形態における制御システムを示す。
【図４】図４は、実施の一形態における制御システムを示す。
【図５】図５は、実施の一形態における制御システムを示す。
【符号の説明】
【００４１】
２…コントローラ
４…他制御装置
６…ＳＯＡＰクライアント
８…ＩＰネットワーク
１０…制御専用通信
１２…ＳＯＡＰ通信
１４…リアルタイムＯＳ
１６…制御プログラム
１８…専用通信サーバ
２０…専用通信ＡＰＩ
２２…ＳＯＡＰサーバ
２６…専用通信サーバ
２８…共有メモリＡＰＩ
３０…共有メモリ
３２…仮想マシンソフトウェア
３４…リアルタイムＯＳ
３６…汎用ＯＳ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアルタイム制御を行うコントローラと外部機器との通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント等の施設においては、コントローラによってリアルタイム制御される多数の機器が使用される。オペレータは、端末装置から通信回線を介してそれら多数の機器と通信することにより、制御又は監視を行う。
【０００３】
そのような施設において、従来の制御システムに対して新設の制御システムを追加してシステムの拡張が行われることがある。従来の制御システム内で用いられていた通信プロトコルと増設しようとする制御システムの通信プロトコルが異なる場合、プロトコルが異なる制御システムの間に個別にゲートウェイ装置を設けることで、複数の制御システムを通信可能に接続することができる。
【０００４】
特許文献１には、組込用ネットワーク情報処理装置および制御監視システムが記載されている。この技術は、ネットワークを介した外部との間のプログラムやデータの送受信処理・およびプログラム（命令）解釈処理と、制御監視対象からの状態量収集処理とをプロセッサの処理負荷を増大させることなく両立して実行することが可能な組込用ネットワーク情報処理を提供することにより、電力系統監視システム等の常時大量の状態量データを収集する必要のある制御監視システムを構成する各制御監視装置に対する組込用ネットワーク情報処理装置の適用性を向上させることを目的の１つとしている。
【０００５】
特許文献２には、制御用プロセッサと、通信用プロセッサと、前記制御用プロセッサ及び通信用プロセッサのそれぞれに接続されたブリッジＬＳＩと、該ブリッジＬＳＩに接続されたメモリ、制御対象とシステムバスを介して接続するためのシステムバスインターフェイス、端末とインターネットを介して接続するためのネットワークインターフェイスを備えたことを特徴とするコントローラが記載されている。
【特許文献１】特開２０００‐１６３１１９号公報
【特許文献２】特開２００３‐１５８７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
プロトコルが異なる複数のリアルタイム制御システムに対して、共通の汎用通信プロトコルによる汎用通信機能を各々に付加することにより、制御システムの拡張を行うことができる。こうした拡張方法は、制御システムが多種多様な装置を追加できるようにするために特に有効である。
【０００７】
図１は、そうした制御システムの一例を示す。汎用通信プロトコルとしてＳＯＡＰが採用される。コントローラ１０２は、ＩＰネットワーク１０６の上で行われる制御専用通信１１０によりＳＯＡＰサーバ１０８と通信を行う。ＳＯＡＰサーバ１０８は制御専用通信１１０とＳＯＡＰ通信１１２とを媒介するゲートウェイ装置として機能する。様々な異なるプロトコルによる制御専用通信１１０がＳＯＡＰサーバ１０８において結束される。
【０００８】
ＳＯＡＰサーバ１０８はＳＯＡＰクライアント１０４とＳＯＡＰ汎用通信１１２を行う。オペレータはＳＯＡＰクライアント１０４の入出力装置により、コントローラ１０２の制御又は監視を行う。
【０００９】
こうした制御システムは、独立のコンピュータシステムを用いたＳＯＡＰサーバ１０８を導入し、ＳＯＡＰサーバ１０８が制御専用通信１１０に対応することができるようするプログラムを開発することにより実現される。こうした技術においては、ＳＯＡＰサーバ１０８として使用される専用のコンピュータシステムを導入するコストの低減が望まれる。プログラムを新規に開発し検証する時間及びコストを低減することが望まれる。
【００１０】
図２は、汎用通信プロトコルを使用する制御システムの他の例を示す。この例では、コントローラ１１４の内部にＳＯＡＰサーバソフトウェア１１６がインストールされている。一方でコントローラ１１４は、他の制御機器と制御専用通信プロトコルによる制御専用通信を行う。他方でコントローラ１１４は、ＳＯＡＰクライアント１１８とＳＯＡＰ通信を行う。こうした技術においては、ＳＯＡＰサーバソフトウェアを新規に開発し検証する時間及びコストを低減することが望まれる。ＳＯＡＰサーバソフトウェアやＳＯＡＰ通信にトラブルが発生した場合に、コントローラの機器制御がダウンしないように信頼性を確保することが望まれる。
【００１１】
本発明の目的は、リアルタイム制御に影響せずに外部機器との通信を行うことを可能にするコントローラ及び制御システムを提供することである。
本発明の他の目的は、互いに異なる通信プロトコルを用いてコントローラ間の通信を行う複数のコントローラ群に対して、それらコントロール群のリアルタイム制御に影響せずに制御又は監視を行うことを可能にするコントローラ及び制御システムを提供することである。
本発明の更に他の目的は、通信プロトコルの異なるコントローラをリアルタイム制御に影響せずに増設することを容易にする制御システムの拡張方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１３】
本発明によるコントローラは、制御対象の制御又は監視を行う制御タスクを実行する制御部（１６ａ）と、制御又は監視に用いられるプロセス値を第１外部機器（４ａ）との間で第１プロトコルにより通信する通信タスクを実行する通信部（１８ａ）と、制御タスクと通信タスクとをリアルタイム処理するリアルタイムＯＳ手段（１４ａ）と、第２プロトコルで第２外部機器（６）と通信を行う汎用通信部（２２ａ）と、第１プロトコルと第２プロトコルとを相互に変換することによって通信タスクと汎用通信部（２２ａ）との通信を媒介する変換部（２０ａ）とを備える。
【００１４】
このような構成のコントローラにより、リアルタイム制御を行う複数のコントローラの相互の通信が第１プロトコルで行われる場合に、それとは異なる第２プロトコルを用いて外部機器からの制御又は監視が可能である。このような構成のコントローラにより、リアルタイム制御を行う複数のコントローラ同士がそれぞれに独自のプロトコルで相互通信を行っている複数の制御システムを、共通の第２プロトコルに基づいて制御又は監視するように拡張することが容易である。
【００１５】
本発明によるコントローラは、共有メモリ（３０）を備える。通信部（１８）と変換部（２８）との通信は、共有メモリ（３０）を媒介として行われる。
【００１６】
本発明による制御システムは、第１コントローラ群（２ａ、４ａ）と、第２コントローラ群（２ｂ、４ｂ）と、汎用通信クライアント（６）とを備える。第１コントローラ群（２ａ、４ａ）に含まれる少なくとも１つのコントローラの各々は、制御対象の制御又は監視を行う第１制御タスクを実行する第１制御部（１６ａ）と、第１制御部（１６ａ）による制御又は監視に用いられるプロセス値を第１コントローラ群に属する他のコントローラ（４ａ）との間で第１プロトコルにより通信可能な第１通信タスクを実行する第１通信部（１８ａ）と、第１制御タスクと第１通信タスクとをリアルタイム処理する第１リアルタイムＯＳ手段（１４ａ）と、第３プロトコルで外部機器（６）と通信を行う第１汎用通信部（２２ａ）と、第１プロトコルと第３プロトコルとを変換することによって第１通信タスクと第１汎用通信部（２２ａ）との通信を媒介する第１変換部（２０ａ）とを備える。第２コントローラ群（２ｂ、４ｂ）に含まれる少なくとも１つのコントローラの各々は、制御対象の制御又は監視を行う第２制御タスクを実行する第２制御部（１６ｂ）と、第２制御部（１６ｂ）による制御又は監視に用いられるプロセス値を第２コントローラ群に属する他のコントローラ（４ｂ）との間で第２プロトコルにより通信可能な第２通信タスクを実行する第２通信部（１８ｂ）と、第２制御タスクと第２通信タスクとをリアルタイム処理する第２リアルタイムＯＳ手段（１４ｂ）と、第３プロトコルで外部機器（６）と通信を行う第２汎用通信部（２２ｂ）と、第２プロトコルと第３プロトコルとを変換することによって第２通信タスクと第２汎用通信部（２２ｂ）との通信を媒介する第２変換部（２０ｂ）とを備える。
【００１７】
本発明による制御システムの拡張方法は、リアルタイムＯＳ手段（１４ａ）を用いて第１制御対象をリアルタイムに制御又は監視し、通信回線（８）を介して外部機器（６）と第３プロトコルによる通信が可能な第１コントローラ群（２ａ、４ａ）を用意するステップと、第２コントローラ群（２ｂ、４ｂ）を通信回線（８）に接続するステップとを備える。第２コントローラ群（２ｂ、４ｂ）に含まれる少なくとも１つのコントローラの各々は、第２制御対象の制御又は監視を行う第２制御タスクを実行する第２制御部（１６ｂ）と、第２制御部（１６ｂ）による制御又は監視に用いられるプロセス値を第２コントローラ群に属する他のコントローラ（４ｂ）との間で第２プロトコルにより通信可能な第２通信タスクを実行する第２通信部（１８ｂ）と、第２制御タスクと第２通信タスクとをリアルタイム処理する第２リアルタイムＯＳ手段（１４ｂ）と、第３プロトコルで外部機器（６）と通信可能な第２汎用通信部（２２ｂ）と、第２プロトコルと第３プロトコルとを変換することによって第２通信タスクと第２汎用通信部（２２ｂ）との通信を媒介する第２変換部（２０ｂ）とを備える。制御システムの拡張方法は更に、外部機器（６）のマンマシンインターフェースを用いて第１コントローラ群（２ａ、４ａ）と第３プロトコルによる通信を行うことにより第１制御対象を制御又は監視するステップと、マンマシンインターフェースを用いて第２コントローラ群（２ｂ、４ｂ）と第３プロトコルによる通信を行うことにより第２制御対象を制御又は監視するステップとを備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、リアルタイム制御に影響せずに外部機器との通信を行うことを可能にするコントローラ及び制御システムが提供される。
更に本発明によれば、互いに異なる通信プロトコルを用いてコントローラ間の通信を行う複数のコントローラ群に対して、それらコントロール群のリアルタイム制御に影響せずに制御又は監視を行うことを可能にするコントローラ及び制御システムが提供される。
更に本発明によれば、通信プロトコルの異なるコントローラをリアルタイム制御に影響せずに増設することを容易にする制御システムの拡張方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。図３は、本実施の形態における制御システムの構成を示す。制御システムは、コントローラ２ａ、２ｂ、他制御装置４ａ、４ｂ及びＳＯＡＰクライアント６を備える。
【００２０】
コントローラ２ａは、リアルタイムＯＳ１４ａと制御プログラム１６ａとを格納する。リアルタイムＯＳ１４ａはメモリ保護機能を備える汎用のリアルタイムＯＳである。リアルタイムＯＳ１４ａとしては、Ｒ２Ｌｉｎｕｘが例示される。コントローラ２ａは、図示しないプラント等の機器に情報通信可能に接続されている。コントローラ２ａは、リアルタイムＯＳ１４ａの上で制御プログラム１６ａを動作させることで制御タスクを生成し、その制御タスクにより機器をリアルタイムに制御又は監視する。
【００２１】
コントローラ２ａは専用通信サーバ１８ａを搭載する。コントローラ２ａは、リアルタイムＯＳ１４ａの上で専用通信サーバ１８ａを動作させることにより通信タスクを生成し、その通信タスクにより、ＩＰネットワーク８を介して、他制御装置４ａと制御専用通信１０ａを行う。リアルタイムＯＳ１４ａは、制御タスクのリアルタイム性を妨げないように通信タスクの優先順位を割り当てる。制御専用通信１０ａは、制御専用通信プロトコルによって行われる。
【００２２】
コントローラ２ａは、リアルタイムＯＳ１４ａの上で、通常プロセス（非リアルタイム制御で行われる標準プロセス）により実行される専用通信ＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）２０ａを搭載する。専用通信ＡＰＩ２０ａは専用通信サーバ１８ａと装置内で通信を行う。専用通信ＡＰＩ２０ａと専用通信サーバ１８ａとの通信タスクは、制御専用通信１０ａよりも下位の優先度でリアルタイムＯＳ１４ａにより管理される。
【００２３】
コントローラ２ａは更に、制御プログラム１６ａと同じリアルタイムＯＳ１４ａによりタスク管理されるＳＯＡＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｏｂｊｅｃｔ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバ２２ａを搭載する。
【００２４】
ＳＯＡＰサーバ２２ａは、ＩＰネットワーク８を介して、ＳＯＡＰクライアント６とＳＯＡＰ通信１２ａを行う。専用通信ＡＰＩ２０ａは、専用通信サーバ１８と他制御装置４ａとの制御専用通信１０ａに用いられる制御専用通信プロトコルとＳＯＡＰとを相互に変換することにより、制御専用通信１０ａとＳＯＡＰ通信１２ａとの通信を媒介するゲートウェイ装置の役割をになう手段である。ＳＯＡＰクライアント６は、入力装置、表示装置に例示されるマンマシンインターフェースを備える。
【００２５】
ＳＯＡＰサーバ２２ａ、ＳＯＡＰクライアント６及びＳＯＡＰ通信１２ａにおける汎用通信プロトコルのＸＭＬ／ＳＯＡＰに代えて、ＪＡＶＡ（登録商標）に例示される他の汎用通信プロトコルにより通信を行うクライアント・サーバを用いることも可能である。本発明の制御システムは、異なる通信プロトコルの制御専用通信を用いている制御システム同士を結合して運用するものであり、こうした目的を達成するためにＳＯＡＰが好適に用いられる。
【００２６】
専用通信サーバ１８ａには、一のローカルアドレスが割り当てられる。ＳＯＡＰサーバ２２ａには、他のローカルアドレスが割り当てられる。専用通信サーバ１８ａとＳＯＡＰサーバ２２ａとは、ローカルアドレスを用いて相互に相手を同定することにより、同一コントローラ内での通信を行う。
【００２７】
コントローラ２ｂは、コントローラ２ａに対応する構成を備える。コントローラ２ａのリアルタイムＯＳ１４ａとコントローラ２ｂのリアルタイムＯＳ１４ｂとは異なる種類のリアルタイムＯＳであってもよい。コントローラ２ａの制御専用通信１０ａの通信プロトコルとコントローラ１４ｂの制御専用通信１０ｂの通信プロトコルとは同一でもよいが、異なっている場合に特に本発明の効果が顕著である。
【００２８】
コントローラ２ａ、２ｂ、他制御装置４ａ、４ｂは、同一の又は異なる機器を制御又は監視する。例えばコントローラ２ａ、２ｂ、他制御装置４ａ、４ｂは、同一のプラントに属する異なる機器を制御又は監視する。
【００２９】
次に、こうした構成を備える制御システムの動作について説明する。リアルタイムＯＳ１４ａの上で制御プログラムが実行されることで制御タスクが生成される。この制御タスクはリアルタイムＯＳ１４ａによりリアルタイムで制御対象を制御する。リアルタイムＯＳ１４ａは、制御タスクのリアルタイム性を確保しつつ通信が行われるように通信タスクに優先度を割り当て、専用通信サーバ１８ａを介して他制御装置４ａと制御専用通信１０ａを行う。他制御装置４ａはリアルタイムに制御装置を制御する。これにより、コントローラ２ａとコントローラ４ａとは相互に通信しながらリアルタイムに連系して制御動作を行う。
【００３０】
オペレータは、ＳＯＡＰクライアント６の入力装置から入力を行うことによってコントローラ２ａの制御動作に介入する。オペレータがＳＯＡＰクライアント６からコントローラ２ａの設定値の変更等の入力を行うと、入力された情報は指定されたＩＰアドレスを有するコントローラ２ａの内部のＳＯＡＰサーバ２２ａにＳＯＡＰ通信１２ａにより送信される。専用通信ＡＰＩ２０ｂは、ＳＯＡＰサーバ２２ａが受信した情報を専用通信サーバ１８ａが読み取れるプロトコル、即ち制御専用通信１０ａと同じプロトコルに変換する。専用通信サーバ１８ａは、リアルタイムＯＳ１４ａにより割り当てられた通信タスクにおいて専用通信ＡＰＩ２０ａからその情報を取得する。制御プログラム１６ａは、その情報に応答して目標プロセス値に例示される設定値を変更して、制御対象をリアルタイム制御する。
【００３１】
専用通信サーバ１８ａは、制御プログラム１６ａが制御に使用するプロセス値及び制御対象からセンサにより得られたプロセス値に例示される情報を、制御専用通信１０ａのプロトコルで専用通信ＡＰＩ２０ａに送信する。専用通信ＡＰＩ２０ａは、受信した情報をＳＯＡＰのメッセージに変換する。ＳＯＡＰサーバ２２ａはそのメッセージをＳＯＡＰ通信１２ａによりＳＯＡＰクライアント６に送信する。オペレータはＳＯＡＰクライアント６の出力装置を介してプロセス値を監視する。
【００３２】
オペレータは、ＳＯＡＰクライアント６の入出力装置を用いて、コントローラ２ｂに対してコントローラ２ａと同様の制御及び監視を行う。コントローラ２ａの制御専用通信１０ａのプロトコルとコントローラ２ｂの制御専用通信１２ｂのプロトコルが異なる場合でも、オペレータはＳＯＡＰクライアント６によって両者に対して制御及び監視を行うことができる。
【００３３】
本実施の形態における制御システムは、次のような場合に特に顕著な効果を発揮する。あるプラントに対して、第１プロトコルで制御専用通信１０ａを行うコントローラ群（リアルタイムＯＳ１４ａ、制御プログラム１６ａ及び専用通信サーバ１８ａを含む）を備えた制御システムにより制御が行われていた場合について考える。この制御システムを拡張する場合、通信プロトコルを第１プロトコルのものに限定せずに拡張したい場合が多い。
【００３４】
システムを拡張する場合、従来稼動していた制御システムには出来る限り変更を加えないで拡張が行われることが望まれる。この条件は、開発期間の短縮、コストの低下及び制御システムの信頼性の維持を達成するために強く要求される。
【００３５】
本実施の形態におけるコントローラ２ａ、２ｂの構成によれば、制御プログラム１６ａによる従来の制御、専用通信サーバ１８ａによる従来の制御専用通信１０ａを改変せずに、第１プロトコルと異なる第２プロトコルで動作するコントローラ群（コントローラ２ｂ、他制御装置４ｂを含む）を拡張し、ＳＯＡＰにより統一的に制御・監視することが可能である。この際、制御プログラム１６ａは改変されないため、動作を保証するための再検証は必要とされない。ＳＯＡＰサーバの役割を担う独立のコンピュータシステムを導入することも必要とされない。更に、第３のプロトコルを用いた第３のコントローラ群を拡張することも同様に可能である。
【００３６】
リアルタイムＯＳ１４ａ、１４ｂはメモリ保護機能を備えているため、ＳＯＡＰ通信１２ａ、１２ｂが万一ダウンしても、制御プログラム１６ａによるリアルタイム制御と制御専用通信１０ａは続行される。
【００３７】
図４は、他の実施例における制御システムを示す。コントローラ２ｃは、図３のコントローラ２ａと比べて、専用通信サーバ２６により読み出し・書き込みされる共有メモリ３０を有する。制御プログラム１６は、制御専用通信１０だけを行うときに対して、ＳＯＡＰ通信１２を拡張する際、制御又は監視に用いるプロセス値を共有メモリ３０に書き込み、共有メモリ３０から読み出すように改変される。共有メモリＡＰＩ２８は、共有メモリ３０に対して制御専用通信１０のプロトコルのデータの読み出し・書き込み動作を行い、ＳＯＡＰに変換する。その他の動作は、図３のコントローラ２ａと同一である。このコントローラ２ｃは、図３と同様に、プロトコルの異なる制御専用通信を行う他のコントローラとＩＰネットワーク８を介して接続することが可能である。こうしたコントローラ２ｃの構成により、制御プログラム１６のわずかな改変により、図３に示されたコントローラ２ａ、２ｂと同じ効果が得られる。
【００３８】
図５は、更に他の実施例による制御システムを示す。コントローラ２ｄは、図３のコントローラ２ａと同様の制御プログラム１６、専用通信サーバ１８、専用通信ＡＰＩ２０及びＳＯＡＰサーバ２２を備える。制御プログラム１６と専用通信サーバ１８とはリアルタイムＯＳ３４の上で動作する。本実施例において、リアルタイムＯＳ３４は、仮想マシンソフトウェア３２によってエミュレートされるＯＳである。専用通信ＡＰＩ２０とＳＯＡＰサーバ２２とは汎用ＯＳ３６の上で動作する。
【００３９】
仮想マシンソフトウェアとしては、ＶＭｗａｒｅ、Ｗｉｎｅ、Ｘｅｎ等が知られている。図５で用いられる仮想マシンソフトウェア３２は、こうしたものであってリアルタイムＯＳとして機能するためのスケジューリング機能を備えているものである。このスケジューリング機能により、エミュレートされたリアルタイムＯＳ３４は、制御プログラム１６による制御動作をリアルタイムのタスクとして実行する。汎用ＯＳ３６も、仮想マシンソフトウェア３２によってエミュレートされるＯＳである。こうした構成のコントローラ２ｄによっても図３のコントローラ２ａと同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の課題を説明するために用いられる制御システムの構成を示す。
【図２】図２は、本発明の課題を説明するために用いられる制御システムの構成を示す。
【図３】図３は、実施の一形態における制御システムを示す。
【図４】図４は、実施の一形態における制御システムを示す。
【図５】図５は、実施の一形態における制御システムを示す。
【符号の説明】
【００４１】
２…コントローラ
４…他制御装置
６…ＳＯＡＰクライアント
８…ＩＰネットワーク
１０…制御専用通信
１２…ＳＯＡＰ通信
１４…リアルタイムＯＳ
１６…制御プログラム
１８…専用通信サーバ
２０…専用通信ＡＰＩ
２２…ＳＯＡＰサーバ
２６…専用通信サーバ
２８…共有メモリＡＰＩ
３０…共有メモリ
３２…仮想マシンソフトウェア
３４…リアルタイムＯＳ
３６…汎用ＯＳ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象の制御又は監視を行う制御タスクを実行する制御部と、
前記制御又は監視に用いられるプロセス値を第１外部機器との間で第１プロトコルにより通信する通信タスクを実行する通信部と、
前記制御タスクと前記通信タスクとをリアルタイム処理するリアルタイムＯＳ手段と、
第２プロトコルで第２外部機器と通信を行う汎用通信部と、
前記第１プロトコルと前記第２プロトコルとを相互に変換することによって前記通信タスクと前記汎用通信部との通信を媒介する変換部
とを具備する
コントローラ。
【請求項２】
請求項１に記載されたコントローラであって、
更に、共有メモリ
を具備し、
前記通信部と前記変換部との通信は、前記共有メモリを媒介として行われる
コントローラ。
【請求項３】
第１コントローラ群と、
第２コントローラ群と、
汎用通信クライアント
とを具備し、
前記第１コントローラ群に含まれる少なくとも１つのコントローラの各々は、
制御対象の制御又は監視を行う第１制御タスクを実行する第１制御部と、
前記第１制御部による制御又は監視に用いられるプロセス値を前記第１コントローラ群に属する他のコントローラとの間で第１プロトコルにより通信可能な第１通信タスクを実行する第１通信部と、
前記第１制御タスクと前記第１通信タスクとをリアルタイム処理する第１リアルタイムＯＳ手段と、
第３プロトコルで外部機器と通信を行う第１汎用通信部と、
前記第１プロトコルと前記第３プロトコルとを変換することによって前記第１通信タスクと前記第１汎用通信部との通信を媒介する第１変換部
とを備え、
前記第２コントローラ群に含まれる少なくとも１つのコントローラの各々は、
制御対象の制御又は監視を行う第２制御タスクを実行する第２制御部と、
前記第２制御部による制御又は監視に用いられるプロセス値を前記第２コントローラ群に属する他のコントローラとの間で第２プロトコルにより通信可能な第２通信タスクを実行する第２通信部と、
前記第２制御タスクと前記第２通信タスクとをリアルタイム処理する第２リアルタイムＯＳ手段と、
前記第３プロトコルで前記外部機器と通信を行う第２汎用通信部と、
前記第２プロトコルと前記第３プロトコルとを変換することによって前記第２通信タスクと前記第２汎用通信部との通信を媒介する第２変換部
とを備える
制御システム。
【請求項４】
リアルタイムＯＳ手段を用いて第１制御対象をリアルタイムに制御又は監視し、通信回線を介して外部機器と第３プロトコルによる通信が可能な第１コントローラ群を用意するステップと、
第２コントローラ群を前記通信回線に接続するステップ
とを具備し、
前記第２コントローラ群に含まれる少なくとも１つのコントローラの各々は、
第２制御対象の制御又は監視を行う第２制御タスクを実行する第２制御部と、
前記第２制御部による制御又は監視に用いられるプロセス値を前記第２コントローラ群に属する他のコントローラとの間で第２プロトコルにより通信可能な第２通信タスクを実行する第２通信部と、
前記第２制御タスクと前記第２通信タスクとをリアルタイム処理する第２リアルタイムＯＳ手段と、
前記第３プロトコルで前記外部機器と通信可能な第２汎用通信部と、
前記第２プロトコルと前記第３プロトコルとを変換することによって前記第２通信タスクと前記第２汎用通信部との通信を媒介する第２変換部
とを備え、
更に、前記外部機器のマンマシンインターフェースを用いて前記第１コントローラ群と前記第３プロトコルによる通信を行うことにより前記第１制御対象を制御又は監視するステップと、
前記マンマシンインターフェースを用いて前記第２コントローラ群と前記第３プロトコルによる通信を行うことにより前記第２制御対象を制御又は監視するステップ
とを具備する
制御システムの拡張方法。
【請求項１】
制御対象の制御又は監視を行う制御タスクを実行する制御部と、
前記制御又は監視に用いられるプロセス値を第１外部機器との間で第１プロトコルにより通信する通信タスクを実行する通信部と、
前記制御タスクと前記通信タスクとをリアルタイム処理するリアルタイムＯＳ手段と、
第２プロトコルで第２外部機器と通信を行う汎用通信部と、
前記第１プロトコルと前記第２プロトコルとを相互に変換することによって前記通信タスクと前記汎用通信部との通信を媒介する変換部
とを具備する
コントローラ。
【請求項２】
請求項１に記載されたコントローラであって、
更に、共有メモリ
を具備し、
前記通信部と前記変換部との通信は、前記共有メモリを媒介として行われる
コントローラ。
【請求項３】
第１コントローラ群と、
第２コントローラ群と、
汎用通信クライアント
とを具備し、
前記第１コントローラ群に含まれる少なくとも１つのコントローラの各々は、
制御対象の制御又は監視を行う第１制御タスクを実行する第１制御部と、
前記第１制御部による制御又は監視に用いられるプロセス値を前記第１コントローラ群に属する他のコントローラとの間で第１プロトコルにより通信可能な第１通信タスクを実行する第１通信部と、
前記第１制御タスクと前記第１通信タスクとをリアルタイム処理する第１リアルタイムＯＳ手段と、
第３プロトコルで外部機器と通信を行う第１汎用通信部と、
前記第１プロトコルと前記第３プロトコルとを変換することによって前記第１通信タスクと前記第１汎用通信部との通信を媒介する第１変換部
とを備え、
前記第２コントローラ群に含まれる少なくとも１つのコントローラの各々は、
制御対象の制御又は監視を行う第２制御タスクを実行する第２制御部と、
前記第２制御部による制御又は監視に用いられるプロセス値を前記第２コントローラ群に属する他のコントローラとの間で第２プロトコルにより通信可能な第２通信タスクを実行する第２通信部と、
前記第２制御タスクと前記第２通信タスクとをリアルタイム処理する第２リアルタイムＯＳ手段と、
前記第３プロトコルで前記外部機器と通信を行う第２汎用通信部と、
前記第２プロトコルと前記第３プロトコルとを変換することによって前記第２通信タスクと前記第２汎用通信部との通信を媒介する第２変換部
とを備える
制御システム。
【請求項４】
リアルタイムＯＳ手段を用いて第１制御対象をリアルタイムに制御又は監視し、通信回線を介して外部機器と第３プロトコルによる通信が可能な第１コントローラ群を用意するステップと、
第２コントローラ群を前記通信回線に接続するステップ
とを具備し、
前記第２コントローラ群に含まれる少なくとも１つのコントローラの各々は、
第２制御対象の制御又は監視を行う第２制御タスクを実行する第２制御部と、
前記第２制御部による制御又は監視に用いられるプロセス値を前記第２コントローラ群に属する他のコントローラとの間で第２プロトコルにより通信可能な第２通信タスクを実行する第２通信部と、
前記第２制御タスクと前記第２通信タスクとをリアルタイム処理する第２リアルタイムＯＳ手段と、
前記第３プロトコルで前記外部機器と通信可能な第２汎用通信部と、
前記第２プロトコルと前記第３プロトコルとを変換することによって前記第２通信タスクと前記第２汎用通信部との通信を媒介する第２変換部
とを備え、
更に、前記外部機器のマンマシンインターフェースを用いて前記第１コントローラ群と前記第３プロトコルによる通信を行うことにより前記第１制御対象を制御又は監視するステップと、
前記マンマシンインターフェースを用いて前記第２コントローラ群と前記第３プロトコルによる通信を行うことにより前記第２制御対象を制御又は監視するステップ
とを具備する
制御システムの拡張方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２２１３６４（Ｐ２００７−２２１３６４Ａ）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３８３８１（Ｐ２００６−３８３８１）
【出願日】平成１８年２月１５日（２００６．２．１５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｌｉｎｕｘ
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１５日（２００６．２．１５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｌｉｎｕｘ
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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