JP2008283259A - Distributed control system and device controller - Google Patents
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Abstract
【課題】受信波形の歪み幅分の変動量に応じた補正が行われるようにして、光モジュールの性能差、光ケーブルの配線長、フィールド機器の増減等に対応ができる分散制御システムを提供する。
【解決手段】制御対象の計測や制御の通信情報を交わす複数のフィールド機器と通信情報を交わす上位フィールド機器と、前記複数のフィールド機器を経由しながら前記通信情報を一方向に循環移動させるように伝える光ケーブルの伝送路と、を有するループ状のネットワーク制御ループが備わる分散制御システムにおいて、前記複数のフィールド機器は、前記伝送路との間で前記通信情報の受け渡しをする光通信インタフェイス制御回路を有し、前記光通信インタフェイス制御回路は、受け取る前記通信情報に含まれる波形歪幅分を検出する波形歪検知回路と、前記波形歪検知回路で検出された波形歪幅分に見合う補正を送り出す前記通信情報に補う波形歪補正回路を有する。
【選択図】図1Disclosed is a distributed control system capable of dealing with differences in performance of optical modules, optical cable wiring lengths, increase / decrease in field devices, etc., by performing correction according to the variation of the received waveform distortion width.
SOLUTION: The communication information is circulated in one direction while passing through a plurality of field devices that exchange communication information with a plurality of field devices that exchange measurement information and control information, and an upper field device that exchanges communication information. In a distributed control system provided with a loop-shaped network control loop having an optical cable transmission path for transmitting, the plurality of field devices include an optical communication interface control circuit for exchanging the communication information with the transmission path. And the optical communication interface control circuit sends out a waveform distortion detection circuit for detecting a waveform distortion width included in the received communication information and a correction corresponding to the waveform distortion width detected by the waveform distortion detection circuit. A waveform distortion correction circuit for supplementing the communication information is included.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、光通信制御を用いる分散制御システムおよび装置コントローラに関する。 The present invention relates to a distributed control system and an apparatus controller using optical communication control.
複数の制御対象となる計測や制御など、同基板上で制御する装置コントローラを用いた構成にした場合、該装置コントローラと該制御対象間に膨大なケーブルの接続が必要とされる。 In the case of using a device controller that controls on the same board, such as measurement and control, which are a plurality of control objects, a huge number of cables need to be connected between the device controller and the control object.
フィールド機器とは、制御対象となる温度等の計測、モータ等の制御を行う機器である。 The field device is a device that measures a temperature or the like to be controlled and controls a motor or the like.
フィールドバスとは、複数のフィールド機器と、装置システム全体を制御するマスタとなる上位フィールド機器とを1種類のケーブル上で接続された通信システムを示す。 A fieldbus refers to a communication system in which a plurality of field devices and a host field device that serves as a master for controlling the entire device system are connected on one type of cable.
前記フィールドバスの採用により、前記フィールド機器間の配線は省配線化が可能となるが、通信に使用する伝送路の種類、特長により、ネットワーク接続の形態方法が変わる。 By adopting the field bus, it is possible to reduce the wiring between the field devices, but the method of network connection varies depending on the type and characteristics of the transmission path used for communication.
ここで、撚り対線を用いた前記ネットワーク接続の形態は、図1に示すように、マスタとなる上位フィールド機器1aと、スレーブとなるフィールド機器1−bからフィールド機器1−nになるバス形のインタフェイスである。 Here, as shown in FIG. 1, the network connection using the twisted pair wires is a master field device 1 a and a bus type from a field device 1-b serving as a slave to a field device 1 -n. Interface.
ここでの光通信の伝送方向には指向性があるため、図2に示すように、上位フィールド機器2−aとスレーブとなる上位フィールド機器2−aから上位フィールド機器2−nになるリング状のネットワーク接続の形態となる。 Since the transmission direction of the optical communication here has directivity, as shown in FIG. 2, a ring shape from the upper field device 2-a and the upper field device 2-a serving as a slave to the upper field device 2-n. Network connection form.
特開平10−261995号公報(特許文献1)を参考として説明する。 JP-A-10-261995 (Patent Document 1) will be described as a reference.
簡易型光モジュールを使用した光インタフェイス回路(図3に示す)においては、受信波形に歪が生じる。前記リング状のネットワーク接続の形態にて、4〜8台の前記フィールド機器の歪が蓄積され、フィールド機器の受信回路にて、信号レベルの識別ができなくなるため、フィールド機器の接続数に制限が発生する。 In an optical interface circuit (shown in FIG. 3) using a simple optical module, distortion occurs in the received waveform. In the form of the ring-shaped network connection, distortion of 4 to 8 field devices is accumulated, and the signal level cannot be identified by the receiving circuit of the field device, so the number of connection of field devices is limited. appear.
これの対処として、特許文献1に記載の通り、フィールド機器の通信信号である受信信号を所定の時間だけ短縮し、フィールド機器の通信信号である送信信号の歪みを補正する方法で接続台数を増加させることが可能である。
As a countermeasure to this, as described in
しかしながら、特許文献1記載のものでは、前記フィールド機器に装備する簡易型(安価型)光モジュールの性能差、簡易型(安価型)光モジュールの製造上の性能差、光ケーブルの伝送路の配線長さにより、前記通信信号に歪が発生する状態においては接続台数に制限が生じる問題があった。
However, in the device described in
特許文献1では、ネットワーク構築時に、所定の時間幅分だけ歪みを修正する回路を、前記フィールド機器に装備した前記簡易型(安価型)光モジュールに応じて作成すれば、複数台のフィールド機器によるネットワーク構築が可能である。
In
しかしながら、部品のライフサイクル等によるフィールド機器代替品への入替、装置拡張時に発生するフィールド機器の増設時は再度、所定の時間幅分だけ歪みを修正する回路の調整が必要になり一部のフィールド機器を交換することが困難である。 However, when replacing with field device substitutes due to the life cycle of parts, or adding field devices that occur during device expansion, it is necessary to adjust the circuit to correct the distortion by the predetermined time width again, and some fields It is difficult to replace the device.
簡易型(安価型)の光モジュールを採用したリング状のネットワーク接続の形態においては、接続しているフィールド機器にて、フィールド機器いずれかの動作用電力に異常があるとき、リング状のネットワークは遮断され、信頼性を必要とする部位には使用できない。 In the form of a ring network connection that employs a simple (cheap type) optical module, if the operating power of one of the field devices is abnormal in the connected field device, the ring network is It cannot be used for parts that are blocked and require reliability.
本発明は、上記の問題に鑑み、受信波形の歪み幅分の変動量に応じた補正が行われるようにして、光モジュールの性能差、光ケーブルの配線長、フィールド機器の増減等に対応ができる分散制御システムを提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention can cope with differences in performance of optical modules, wiring lengths of optical cables, increase / decrease in field devices, etc., by performing correction according to the fluctuation amount corresponding to the distortion width of the received waveform. An object is to provide a distributed control system.
本発明は、制御対象の計測や制御の通信情報を交わす複数のフィールド機器と、前記複数のフィールド機器と通信情報を交わす上位フィールド機器と、前記複数のフィールド機器、および前記上位フィールド機器を経由しながら前記通信情報を一方向に循環移動させるように伝える光ケーブルの伝送路と、を有するループ状のネットワーク制御ループが備わる分散制御システムにおいて、前記複数のフィールド機器、および前記上位フィールド機器は、前記伝送路との間で前記通信情報の受け渡しをする光通信インタフェイス制御回路を有し、前記光通信インタフェイス制御回路は、受け取る前記通信情報に含まれる波形歪幅分を検出する波形歪検知回路と、前記波形歪検知回路で検出された波形歪幅分に見合う補正を送り出す前記通信情報に補う波形歪補正回路を有することを特徴とする。 The present invention includes a plurality of field devices that exchange communication information for measurement and control of a control target, an upper field device that exchanges communication information with the plurality of field devices, the plurality of field devices, and the upper field device. In the distributed control system comprising a loop-shaped network control loop having an optical cable transmission path that conveys the communication information so as to circulate in one direction, the plurality of field devices and the upper field device are configured to transmit the transmission information. An optical communication interface control circuit that transfers the communication information to and from the path, and the optical communication interface control circuit includes a waveform distortion detection circuit that detects a waveform distortion width included in the received communication information; The communication information for sending out a correction corresponding to the waveform distortion width detected by the waveform distortion detection circuit Characterized in that it has a waveform distortion correction circuit to compensate.
また、本発明は、ループ状のネットワーク制御ループが備わる分散制御システムのフィールド機器や上位フィールド機器が有する装置コントローラにおいて、装置コントローラは、システム制御MPUと、システム制御インタフェイス回路と、MPUワーク用主記憶メモリ、通信異常情報を蓄積する不揮発性メモリを含む記憶装置と、Ethernetコントローラによる情報処理機器間とのインタフェイス部と、制御機器間インタフェイスとして実装される外部バスインタフェイス部と、通信制御チップと、光通信インタフェイス制御回路と、表示機能を有するメンテナンス表示器を有し、光通信インタフェイス制御回路は、受け取る通信情報の光信号の電気信号に変換する光受信器と、送り出す通信情報を電気信号を光信号に変換する光送信器と、受け取る前記通信情報に含まれる歪を検出する波形歪検知回路と、前記波形歪検知回路で検出された歪量に見合う補正を送り出す前記通信情報に対し行う波形歪補正回路を有することを特徴とする。 The present invention also relates to a device controller included in a field device or a host field device of a distributed control system having a loop-shaped network control loop. The device controller includes a system control MPU, a system control interface circuit, and a main MPU work Storage device including storage memory, non-volatile memory for storing communication abnormality information, interface unit between information processing devices by Ethernet controller, external bus interface unit implemented as interface between control devices, communication control A chip, an optical communication interface control circuit, and a maintenance display having a display function. The optical communication interface control circuit converts an optical signal of an optical signal of received communication information into an electrical signal; The light that converts electrical signals into optical signals A waveform distortion detection circuit that detects distortion included in the received communication information, and a waveform distortion correction circuit that performs correction corresponding to the amount of distortion detected by the waveform distortion detection circuit. It is characterized by.
本発明によれば、受信波形の歪み幅分の変動量に応じた補正が行われるので、光モジュールの性能差、光ケーブルの配線長、フィールド機器の増減等に対応ができる分散制御システムを提供することができる。 According to the present invention, since a correction corresponding to the amount of fluctuation corresponding to the distortion width of the received waveform is performed, a distributed control system that can cope with differences in performance of optical modules, wiring length of optical cables, increase / decrease in field devices, and the like is provided. be able to.
以下、本発明の実施例について、図面を引用して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、バス型の制御ネットワークを示す。 FIG. 1 shows a bus-type control network.
この制御ネットワークは、撚り対線を用いたマスタとなる上位フィールド機器1−aと、スレーブとなるフィールド機器1−bから1−nになるバス型のネットワーク接続である。 This control network is a bus type network connection that becomes a master field device 1-a that uses a twisted pair wire and a field device 1-b that becomes a slave to 1-n.
光通信におけるネットワーク接続の構成は、光通信信号の伝送方向には指向性があるため、図2に示すように、マスタとなる上位フィールド機器2−aとスレーブとなるフィールド機器2−bから2−nになるリング状のネットワーク接続の構成となる。 Since the configuration of the network connection in the optical communication has directivity in the transmission direction of the optical communication signal, as shown in FIG. 2, the master field device 2-a and the slave field devices 2-b to 2 are used. It becomes the structure of the ring-shaped network connection used as -n.
上位フィールド機器2−aとフィールド機器2−bから2−nは、光ケーブル4の伝送路で接続されている。 The host field device 2-a and the field devices 2-b to 2-n are connected by a transmission path of the optical cable 4.
図3に装置コントローラ例を示す。 FIG. 3 shows an example of a device controller.
装置コントローラ3は装置全体を管理するマスタの上位フィールド機器、およびスレーブのフィールド機器に組み込まれるコントローラ基板である。 The device controller 3 is a controller board incorporated in a master upper field device that manages the entire device and a slave field device.
フィール機器は制御対象に接続され、温度、モータ、センサ等の制御をする。フィール機器のコントローラ基板は外部バスインタフェイス41を介して制御対象に接続される。 The feel device is connected to a control target and controls temperature, a motor, a sensor, and the like. The controller board of the feel device is connected to the control target via the external bus interface 41.
システム制御MPU39は、制御する制御対象と、マスタのフィールド機器に、リング状のネットワークを介して接続され、スレーブとなるフィールド機器が制御する温度、モータ等の制御対象と、フィールド機器の構成を管理する。 The system control MPU 39 is connected to the control target to be controlled and the master field device via a ring network, and manages the control target such as the temperature and motor controlled by the slave field device and the configuration of the field device. To do.
MPUワーク用主記憶メモリ40は、例えば、複数のSynchronousDRAM複数個で構成され、主記憶メモリはシステム制御MPU39が実行するためのプログラムやワーク用の格納エリアとして主に使用される。
The MPU work
また、MPUワーク用主記憶メモリ40への書込、読込時におけるデータ訂正用エリアも含まれる。
Further, a data correction area at the time of writing to and reading from the MPU work
不揮発性メモリ37は、例えば、複数のFlashMemoryで構成され、システム制御MPU39がフィールド機器を制御するためのプログラム、装置コントローラの診断機能、通信制御チップ31が受信した通信異常履歴が格納される領域である。
The non-volatile memory 37 is composed of, for example, a plurality of flash memories, and is an area in which a program for the
また、通信制御チップ31が受信した通信異常情報はシステム制御インタフェイス回路38を介して不揮発メモリ37へ書込み、通信異常情報の履歴を記憶する構成となっている。
The communication abnormality information received by the
メンテナンス表示器32は、例えばLEDであり、通信制御チップ31、またはシステム制御MPU39が不揮発性メモリ37に蓄積された前記通信異常情報の履歴により、システム制御インタフェイス回路38を介して点灯し、前記フィールド機器にて通信異常が発生したことを示す。
The
また、メンテナンス時は装置内に配置された複数のフィールド機器から、通信異常情報発生源のフィールド機器の物理的な配置位置をサービスマンへ視覚的に示すメンテナンス機能を有する。 Further, at the time of maintenance, it has a maintenance function for visually showing the physical arrangement position of the field device of the communication abnormality information generation source to a service person from a plurality of field devices arranged in the apparatus.
通信制御チップ31、光通信インタフェイス制御回路33、メンテナンス表示器32、電力バックアップ用の電池34はスレーブを含み前記装置コントローラに接続されるフィールド機器全てに装備され、該通信制御チップが受信した通信異常情報は、前記リング状のネットワークを介して、スレーブとなるフィールド機器が持つユニークなアドレスと共に、装置コントローラの不揮発メモリ37に通信異常情報の履歴として記憶され、装置コントローラが一元管理する。
The
Ethernetコントローラ36とEthernetドライバ35は、情報処理機器に前記通信異常情報の履歴を、通信を介して情報の受け渡しを行う。情報処理機器はメンテナンス画面で通信異常情報の表示と、前記装置コントローラを介し、前記メンテナンス機能を使用できる。
The Ethernet
なお、Ethernetは、登録商標である。 Note that Ethernet is a registered trademark.
図4は光通信インタフェイス制御回路33の構成を示す。
FIG. 4 shows the configuration of the optical communication
光通信インタフェイス制御回路33の光通信部は、光信号をデジタル信号に変換する光モジュールと受信回路で構成される光受信器334、デジタル信号を光信号に変換する光モジュールと受信回路で構成される光送信器332を有する。
The optical communication unit of the optical communication
また、光通信インタフェイス制御回路33は、装置コントローラの電源が遮断された場合、光通信部に対して電力を供給するバックアップ回路335、受信波形の歪み幅を検知および保持をする波形歪検知回路333、波形歪検知回路333より受信した歪幅分、送信波形の歪を補正する波形歪補正回路331を有する。
The optical communication
図4に示す光通信インタフェイス制御回路33は、図5に示す通り、受信波形の歪みを補正し送信波形を補正する機能を持つ。
The optical communication
受信波形は、簡易型(安価型)の光モジュールの影響により数十ナノ秒の遅延51と歪52を生じる。
The received waveform causes a
光通信の伝送路は前記リング状のネットワークであるため、フィールド機器は自受信信号は光信号からデジタル信号へ変換し、自己の送信信号を除いて再度光信号へ変換し送信する。 Since the transmission path for optical communication is the ring network, the field device converts its own received signal from an optical signal to a digital signal, converts it again into an optical signal and transmits it, excluding its own transmission signal.
よって、フィールド機器を介する度に、簡易型(安価型)の光モジュールの歪みが蓄積され、通信チップ31が認識できるデータ遷移幅を超えると通信エラーが発生する。
Therefore, the distortion of the simple (inexpensive) optical module is accumulated every time it passes through the field device, and a communication error occurs when the data transition width that can be recognized by the
図4に示す波形歪検知回路333は、正規の1ビットの波形幅54と実際に受信した1ビットの波形幅55を比較し、図5に示す補正分53の歪波形幅を検出する。
The waveform
波形歪み補正回路331は波形歪検知回路333から受け取った歪幅分、送信信号を補正する機能を持つ。
The waveform
本発明の実施例では、受信信号の波形歪を正規の1ビットの波形幅に補正した波形を送出する仕組み装備しているので簡易型(安価型)光モジュールの性能差に関わらず波形幅の歪が蓄積されない構成としている。 The embodiment of the present invention is equipped with a mechanism for transmitting a waveform in which the waveform distortion of the received signal is corrected to a regular 1-bit waveform width, so that the waveform width can be adjusted regardless of the performance difference of the simple (cheap type) optical module. The structure does not accumulate distortion.
また、従来は簡易型(安価型)光モジュールの性能に合わせた光通信インタフェイス制御回路をフィールド機器毎に作成する必要があった。 Conventionally, it has been necessary to create an optical communication interface control circuit for each field device in accordance with the performance of a simple (inexpensive) optical module.
しかし、本発明の実施例では簡易型(安価型)光モジュールの性能差に影響されないため光通信インタフェイス制御回路33が共通化できる。
However, in the embodiment of the present invention, the optical communication
本発明の実施例の通信方式は差動マンチェスタ符号化方式により、通信信号のH/Lの状態は図5に示す正規の1ビット幅54以上保持されること無く、通信速度の1ビット以上同レベルを保たない通信処理方法である。 The communication system of the embodiment of the present invention is based on the differential Manchester encoding system, and the H / L state of the communication signal is not maintained more than the normal 1-bit width 54 shown in FIG. This is a communication processing method that does not maintain the level.
本発明の実施例では、図4に示す波形歪検知回路333によりビット幅を検出し、通信速度の2ビット以上のビット幅を検出した場合、ビット幅長の異常検出338を行う。
In the embodiment of the present invention, when the bit width is detected by the waveform
この情報は図3に示す通信制御チップを介して、通信異常の情報として不揮発性メモリ37に蓄積される。 This information is stored in the nonvolatile memory 37 as communication abnormality information via the communication control chip shown in FIG.
図2に示すスレーブ3−aから3−nの光通信ドライバにも同様の機能があり、3−aから3−nにて得た衝突検知、伝送路異常の情報は光通信を介して、マスタ3へ供給される。 The slaves 3-a to 3-n optical communication drivers shown in FIG. 2 have the same function, and the collision detection and transmission path abnormality information obtained from 3-a to 3-n are transmitted via optical communication. Supplied to the master 3.
また、スレーブ3−aから3−nはそれぞれ位置情報を有しており、位置情報と衝突検知、伝送路異常の情報を一対にしてマスタ3の不揮発性メモリに蓄積する。 Each of the slaves 3-a to 3-n has position information, and the position information, collision detection, and transmission path abnormality information are paired and stored in the nonvolatile memory of the master 3.
マスタ3は通信異常情報の一元管理を行う図4に示す送信識別回路336は、装置コントローラの送信信号がリング状の伝送路を一周して戻った場合、再度伝送路上に出力するのを禁止する。
The master 3 performs unified management of communication abnormality information. The
送信イネーブル遅延回路337は送信信号がリング状の伝送路を一周して戻る時間分、通信制御チップが制御する送信イネーブル信号を遅延させる機能を持つ。
The transmission enable
図4に示すバックアップ回路335は電力供給元である装置の電源が遮断された場合に、光通信ドライバ33に電力を供給する機能である。この機能によりリング状の伝送路に接続されるフィールド機器の通信障害を避ける。
The
マスタとなるフィールド機器は、定期的にスレーブとなるフィールド機器から情報を受取るためスレーブとなるフィールド機器からの応答が無き場合、これをスレーブ機器の異常と検知し装置の停止処置を実行する。 Since the master field device periodically receives information from the slave field device and does not receive a response from the slave field device, the master field device detects this as an abnormality of the slave device, and executes a device stop procedure.
図6に示す通り、上記光通信ドライバ33と同じ構成を持つ光通信ドライバ61を接続した通信制御チップ(マスタ)31、通信制御チップ(スレーブ)631〜63n間のマスタ、スレーブ構成とすれば簡易型のリピータが作成可能であり、本リピータを装置間など信頼性を要求される部分に使用すれば電源が遮断された以外での装置単体での通信は継続可能であり、他装置へ通信障害を抑え信頼性を向上する効果もある。
As shown in FIG. 6, a simple master / slave configuration between the communication control chip (master) 31 and the communication control chips (slave) 631 to 63n to which the
以下、実施例として医療用分析装置のモータ機構、分析機構、検体搬送機構に、本発明の適用例を説明する。 Hereinafter, application examples of the present invention will be described as a motor mechanism, an analysis mechanism, and a sample transport mechanism of a medical analyzer as examples.
図7において、装置コントローラと分析装置761〜763が、検体搬送ライン77で接続され、検体位置検知用のフォトセンサ721〜723、搬送系や分析系を駆動するモータコントローラ731〜733、分析データを解析する分析コントローラ741〜742で構成されている。
In FIG. 7, an apparatus controller and
これらフィールド機器は光通信ケーブル77で接続されている。
These field devices are connected by an
マスタとなるフィールド機器とは、装置コントローラ71である。スレーブとなるフィールド機器はフォトセンサ721〜723、モータコントローラ731〜733などに相当し、装置コントローラ71は定期的に通信異常状態を、光ケーブルを通じて複数のスレーブとなるフィールド機器より得ている。
The field device as a master is the
また、分析装置間にはリピータ76が接続され、供給電源の異なる装置間において、通信の信頼性を確保している。
In addition, a
分析装置761〜763は必要とされる分析の規模から組合せが変更となる。本発明の実施例では構成が変更されても、装置コントローラは光通信を使用したリング状の伝送路による通信信号の歪を意識せず複数の分析装置の組合せに対応できる。
The combinations of the
装置コントローラ71は、フィールド機器のスレーブであるフォトセンサ712〜723、モータコントローラ731〜733から定期的に通信異常情報を取得するが、一部、または複数の通信異常を一定以上検知した場合は分注機構や、遠心分離機構、試薬の温度管理機能などを安全な状態としてから停止させ、メンテナンス画面にアラームを表示することができ、検体、試薬、機構の安全性を確保する。
The
図8において、装置コントローラとフィールド機器の接続について説明する。 In FIG. 8, the connection between the device controller and the field device will be described.
フィールド機器マスタである、装置コントローラ84は光ケーブル83を通じて、フィールド機器スレーブ85−a〜85−nに接続され、またLAN(Ethernet)を通じて情報処理機器81に接続される装置コントローラ84は定期的にスレーブとなるフィールド機器85−a〜85−nから通信異常状態を取得し、蓄積する機能を有する。
A
情報処理機器81は装置コントローラ84より通信異常状態データを取得し、メンテナンス画面に表示する。
The
また、図9に示すように、メンテナンス画面にてサービスマンが指定した機器スレーブ85−a〜85−nの物理的位置を示すLED91を点灯しメンテナンス性を向上させる。
Further, as shown in FIG. 9, the
図10は、メンテンス画面例を示す。 FIG. 10 shows an example of a maintenance screen.
図10に示すように、情報処理機器はメンテナンス画面を装備する。 As shown in FIG. 10, the information processing device is equipped with a maintenance screen.
分析モジュール選択ボタン101、分析モジュール内に実装されているフィールド機器の状態表示103、103のスクロールボタン105,106、表示したフィールド機器の来歴表示107ボタン、入力をキャンセルするキャンセルボタン107で構成されている。
It comprises an analysis
分析モジュール選択ボタン101は、搬送ラインに接続されている全て分析モジュールを選択できる。選択可能な分析モジュールは画面表示102の通り表示される。
The analysis
選択された分析モジュールに実装されているフィールド機器の状態表示103、フィールド機器のアドレス情報、制御対象の機構、通信異常を検知した日付けと時間が表示できる。
The
来歴表示チェックボタン104にチェックし、来歴表示ボタンを操作すると、フィールド機器の詳細表示に切り替えることができる。
When the history
図11に示す通り来歴表示ボタンによりフィールド機器の詳細表示に切替る。 As shown in FIG. 11, the detailed display of the field device is switched by the history display button.
詳細表示11には、通信異常が発生した日付けと時間の来歴表示111と来歴表示111の上下スクロールボタン112,113、装置内フィールド機器の位置表示115、前の状態に戻すキャンセルボタン118を装備する。
The detailed display 11 includes a date and time history display 111 on which a communication error has occurred, up and down
位置表示115には、装置外観図116と装置外観図116に対する、フィールド機器の位置情報114が装備される。位置情報表示ボタン117により、装置内に配置されたフィールド機器の物理的な位置を示すLEDが点灯する。
The
装置内には、複数のフィールド機器が入り混じった状態で実装される。 In the apparatus, a plurality of field devices are mixed and mounted.
サービスマンは本メンテナンス画面の操作により安易、確実にフィールド機器の位置と異常状態を認知することが可能である。また、情報処理機器をローカルネットワーク上に接続することによりメンテナンスの遠隔化も容易となる。 The service person can easily and reliably recognize the position and abnormal state of the field device by operating this maintenance screen. Further, the remote maintenance can be facilitated by connecting the information processing device to the local network.
2−aマスタとなる上位フィールド機器、2−b…スレーブとなるフィールド機器、4…光ケーブル、33…光通信インタフェイス制御回路、333…波形歪検知回路、331…波形歪補正回路。 2-a master field device serving as a master, 2-b field devices serving as slaves, 4 optical cables, 33 optical communication interface control circuits, 333 waveform distortion detection circuits, 331 waveform distortion correction circuits.
Claims (14)
前記複数のフィールド機器と通信情報を交わす上位フィールド機器と、
前記複数のフィールド機器、および前記上位フィールド機器を経由しながら前記通信情報を一方向に循環移動させるように伝える光ケーブルの伝送路と、を有するループ状の制御ネットワークが備わる分散制御システムにおいて、
前記複数のフィールド機器、および前記上位フィールド機器は、前記伝送路との間で前記通信情報の受け渡しをする光通信インタフェイス制御回路を有し、
前記光通信インタフェイス制御回路は、受け取る前記通信情報に含まれる波形歪幅分を検出する波形歪検知回路と、前記波形歪検知回路で検出された波形歪幅分に見合う補正を送り出す前記通信情報に補う波形歪補正回路を有することを特徴する分散制御システム。 With multiple field devices that exchange control information for measurement and control,
An upper field device that exchanges communication information with the plurality of field devices;
In a distributed control system provided with a loop-shaped control network having a plurality of field devices and an optical cable transmission path that conveys the communication information so as to circulate and move in one direction through the upper field devices,
The plurality of field devices and the upper field device have an optical communication interface control circuit that transfers the communication information to and from the transmission path,
The optical communication interface control circuit includes a waveform distortion detection circuit for detecting a waveform distortion width included in the received communication information, and the communication information for sending out a correction corresponding to the waveform distortion width detected by the waveform distortion detection circuit. A distributed control system comprising a waveform distortion correction circuit for compensating for the above.
前記光通信インタフェイス制御回路を介して交わされる前記通信情報の通信符号方式をマンチェスタ符号化方式としたことを特徴とする分散制御システム。 The distributed control system according to claim 1,
A distributed control system, wherein a communication encoding system of the communication information exchanged via the optical communication interface control circuit is a Manchester encoding system.
前記マンチェスタ符号化方式の通信信号は1ビット以上同レベルを保たない通信処理方法によることを特徴とする分散制御システム。 The distributed control system according to claim 2,
The distributed control system according to the communication processing method, wherein the communication signal of the Manchester encoding method does not maintain the same level for one bit or more.
前記光通信インタフェイス制御回路は、前方側の前記伝送路から来る前記通信情報の光信号の電気信号に変換する光受信器と、後方側の前記伝送路に送り出す前記情報を電気信号に変換する光送信器を有することを特徴とする分散制御システム。 The distributed control system according to claim 1,
The optical communication interface control circuit converts an optical receiver that converts an optical signal of the communication information coming from the transmission path on the front side into an electrical signal, and converts the information sent to the transmission path on the rear side into an electrical signal. A distributed control system comprising an optical transmitter.
前記複数のフィールド機器は、受信した前記通信情報中に含まれる自分自身の通信情報を識別する識別機能と、前記識別機能で識別された通信情報の送信を防止する防止機能を有することを特徴とする分散制御システム。 The distributed control system according to claim 1,
The plurality of field devices have an identification function for identifying own communication information included in the received communication information, and a prevention function for preventing transmission of communication information identified by the identification function. Distributed control system.
装置コントローラは、システム制御MPUと、システム制御インタフェイス回路と、MPUワーク用主記憶メモリ、通信異常情報を蓄積する不揮発性メモリを含む記憶装置と、Ethernetコントローラによる情報処理機器間とのインタフェイス部と、制御機器間インタフェイスとして実装される外部バスインタフェイス部と、通信制御チップと、光通信インタフェイス制御回路と、表示機能を有するメンテナンス表示器を有し、
光通信インタフェイス制御回路は、受け取る通信情報の光信号の電気信号に変換する光受信器と、送り出す通信情報を電気信号を光信号に変換する光送信器と、受け取る前記通信情報に含まれる歪を検出する波形歪検知回路と、前記波形歪検知回路で検出された歪量に見合う補正を送り出す前記通信情報に対し行う波形歪補正回路を有することを特徴とする装置コントローラ。 In a device controller of a field device or a host field device of a distributed control system provided with a loop-shaped network control loop,
The device controller includes an interface unit between a system control MPU, a system control interface circuit, an MPU work main storage memory, a storage device including a nonvolatile memory for storing communication abnormality information, and an information processing device using an Ethernet controller. And an external bus interface unit implemented as an interface between control devices, a communication control chip, an optical communication interface control circuit, and a maintenance indicator having a display function,
The optical communication interface control circuit includes an optical receiver that converts an optical signal of an optical signal of received communication information, an optical transmitter that converts the communication information to be sent into an optical signal, and distortion included in the received communication information. An apparatus controller comprising: a waveform distortion detection circuit that detects a waveform distortion; and a waveform distortion correction circuit that performs correction on the communication information that sends a correction corresponding to a distortion amount detected by the waveform distortion detection circuit.
前記光通信インタフェイス制御回路からシステム制御インタフェイス回路を経由して、不揮発性メモリに通信異常情報を蓄積し、
前記不揮発性メモリに蓄積されている前記通信異常情報を読み出し、前記システム制御インタフェイス回路と前記Ethernetコントローラ、Ethernetドライバを経由して前記通信異常情報を該情報処理機器に転送することを特徴とする装置コントローラ。 The device controller of claim 6, wherein
Via the system control interface circuit from the optical communication interface control circuit, to store communication abnormality information in the nonvolatile memory,
The communication abnormality information stored in the nonvolatile memory is read out, and the communication abnormality information is transferred to the information processing device via the system control interface circuit, the Ethernet controller, and the Ethernet driver. Device controller.
前記情報処理機器は転送されて来た前記通信異常情報を表示するメンテナンス画面を有することを特徴とする装置コントローラ。 The device controller of claim 7,
The information processing device has a maintenance screen for displaying the transferred communication abnormality information.
前記情報処理機器は、前記通信異常情報を発した前記フィールド機器の装置内における配置位置情報が表示されるメンテナンス画面を映しだす出力表示手段を備えることを特徴とした装置コントローラ。 The device controller of claim 8,
The apparatus controller, comprising: an output display means for displaying a maintenance screen on which arrangement position information in the apparatus of the field device that has issued the communication abnormality information is displayed.
前記フィールド機器のメンテナンス表示器には、前記通信異常情報を発した前記フィールド機器の装置内における配置位置情報が表示されることを特徴とする装置コントローラ。 The device controller of claim 9, wherein
An apparatus controller, wherein the maintenance display of the field device displays arrangement position information in the device of the field device that has issued the communication abnormality information.
前記複数のフィールド機器により、制御対象となる温度等の計測、モータ等の制御を分散して行うことを特徴とする装置コントローラ。 The device controller of claim 6, wherein
An apparatus controller characterized in that measurement of temperatures and the like to be controlled and control of motors and the like are distributed by the plurality of field devices.
前記フィールド機器は、入力する正規の波形幅を有する前記通信情報の送信波形と受信後の受信波形とを比較して波形歪幅分を検出する波形歪検知機能と、送り出す送信用の前記通信情報には、前記波形歪幅分を補って正規の波形幅に補正する波形歪補正機能を有することを特徴とする装置コントローラ。 The device controller of claim 6, wherein
The field device has a waveform distortion detection function for detecting a waveform distortion width by comparing a transmission waveform of the communication information having a normal waveform width to be input with a received waveform after reception, and the communication information for transmission to be sent out The apparatus controller has a waveform distortion correction function for correcting the waveform distortion width to a normal waveform width.
前記複数のフィールド機器は、前記波形歪検知機能による波形歪幅分が所定値を上回るときに前記通信異常情報を出力する通信異常検出機能と、個々の固有アドレス情報を有し、
前記上位フィールド機器機器は、前記通信異常情報と前記固有アドレス情報に基づいて前記複数のフィールド機器の監視を行うことを特徴とした装置コントローラ。 The device controller of claim 12,
The plurality of field devices have a communication abnormality detection function that outputs the communication abnormality information when a waveform distortion width by the waveform distortion detection function exceeds a predetermined value, and individual unique address information,
The upper field device device monitors the plurality of field devices based on the communication abnormality information and the unique address information.
前記光通信インタフェイス制御回路は、前記フィールド機器に供給される電源が遮断された場合に、前記電源に代わって電気を供給する電池を備えたことを特徴とする装置コントローラ。 The device controller of claim 6, wherein
The apparatus controller according to claim 1, wherein the optical communication interface control circuit includes a battery for supplying electricity in place of the power supply when the power supply to the field device is cut off.
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